JPH04136607A - 放射能含有物，公害物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は放射能を含有した衣服やヘドロ及び通常では
処理し得ない公害物などを燃焼して処理する放射能含有
物、公害物処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

原子力発電所などで使用される作業員の衣服や発生する
ヘドロなどには放射能を有する粒子が付着している。こ
のためこれらを完全に処理しなければならず、従来は容
器内に収納し放射能洩れを防ぐために外周をコンクリー
トで固めて海中に投棄する方法か考えられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の方法によると投棄作業に手間かかか
り、しかも投棄物の容積か大きくなるという問題があっ
た。また放射能含有物を大気中で焼却すると大気を汚染
するおそれかあり、通常の焼却温度では焼却後の残渣の
容積も大きく、廃棄場所を選定することか困難てあった
。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、放射能の
散逸を防ぎ、容積を最小限として容易に処理することが
でき、金属またはセラミックに変質溶融することができ
る放射能含有物、公害物処理装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる放射能含有物、公害物処理装置は、放
射能含有物又は公害物を収納する容器を収容する炉内に
多相多電極アーク発生手段を設け、前記放射能含有物又
は公害物を前記容器ごと前記多相多電極アーク発生手段
により発生するアークにより燃焼処理するようにしたも
のである。

〔作用〕 この発明においては、放射能含有物又は公害物は容器と
ともに多相多電極アーク発生手段から発生するアークに
より高温で加熱燃焼し、且つ溶融されるので、放射能含
有物又は公害物は完全に燃焼し、残った灰もまたセラミ
ック塊となり最小容積となる。また水中で燃焼する場合
は放射能を含んだ微粒子は空気中に散逸せず、また金属
またはセラミック系のものは急熱、急冷のためアモルフ
ァス等の微粒子として水槽下部に集積するので、極めて
小さい容積として容易に水槽外に取り出し、処理するこ
とができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による放射能含有物、公害
物処理装置を示す。第１図において、水槽１の上部には
蓋体２か取り付けられており、下部の中心には開口部３
か形成されている。また開口部３には底板４がパツキン
材５を介して複数本のネジ６により固定されており、底
板４の水槽１内の上面には容器７か設けられている。水
槽１内の容器７の上部には中心に向かって下降する仕切
板８が取付けられており、容器７に対向する位置には孔
部９か形成されている。

蓋体２の中央部には、中心に上下方向に内径ネジが形成
されたブロック１０か固定されており、この内径ネジに
はネジ棒１１か螺着されていて、ネジ棒１１の下端には
第２図に示すようなりランプ部材１２が固定されている
。またクランプ部材１２にはネジ１３を介して容器であ
るドラム缶１４が取付けられており、ドラム缶１４内に
は処理すべき放射能で汚染された物、例えば衣服又は通
常ては処理し得ない公害物などが入れられている。

さらにドラム缶１４の下部は水槽１内に入れられた水１
５内に浸漬されており、この部分の外周には出願人が提
案し特公昭５３−３９３．９７号公報に記載された多相
多電極アーク発生手段を構成する３本を１組とする複数
電極１６が複数組、例えば２組設けられている。電極１
６はそれぞれカーボンなどの非消耗性電極１６ａ、１６
ｂ、１６ｃからなっており、第４図に示すように星形結
線された３相電源１７の各相に接続されている。そして
各電極１６に相電圧が印加されて、それぞれの先端間に
アークか発生するようになっている。

一方、蓋体２上にはモータ１８か取り付けられており、
モータ１８の出力軸にはギア１９が固定されている。ま
たブロックエ０上にはベアリング２０を介して回転体２
１が回転自在に設けられており、回転体２１の中心に形
成された孔部２１ａには間隙を介してネジ棒１１が同心
状に貫通している。またネジ棒１１の外周には軸方向に
案内溝１１ａが形成されており、案内溝１１ａには第３
図に示すように、回転体２１の中心の孔部２　］、　ａ
に突出して設けられたピン２２か軸方向に摺動自在に係
合している。さらに回転体２１の上面にはギア１９と噛
合するギア２３が同心上に固定されていて、モータＩ８
の回転によって回転体２１か回転し、同時にネジ棒１１
が回転して、ブロック１０に案内されてネジ棒１１とと
もにドラム缶１４が上下移動するようになっている。

また水槽１の側面外部には浮遊物除去手段として、浮遊
物取出し尾管３１．浮遊物除去フィルタ３０、及び浮遊
物取出し用リターン管３２か設けられており、さらに前
記浮遊物除去手段の上に位置する、前記水槽１の側面外
部には、炉内発生ガス還流手段として、発生ガス吸引用
管３４１発生ガス処理装置３３．処理後のガスのリター
ン管３５か設けられており、また底板４の上には、沈澱
物取出し手段として沈澱物取出し用バイブ４０゜接栓４
１．沈澱物取出し用容器４２か設けられている。

さらにまた、左右各組の複数電極１６の各々を挟むよう
に電磁石５０が配置されており、各組の電極１６から発
生するアークに電磁力を附与して、アークの照射方向を
左右に振動させるようになっている。

ここで、本多相多電極プラズマアーク発生装置により発
生されるマルチアークは、以下の特色を有するものであ
る。

■　大気中、各種ガス雰囲気中、液体中を問わずマイナ
ス電子イオンを帯びた超高温のアークか発生する。

■　スイッチＯＮと同時に４０００°Ｃ以上の熱源を得
られるため、高融点物質でも溶融、溶解できる。

■　電極の先端に回転磁界か発生するため、被照射物に
たいする電気的攪拌作用が期待できる。

■　３の倍数で相数、電極数を増やすことが可能で電極
径を太くするとともに、負荷電流を増大して大容量の物
質でも短時間で処理できる。

■　３相、６相等の多相交流を用いており、各相の合計
電流は常に０となり、アース線が不要のため、アークは
対極を必要としない非移行性のものとなり、従って金属
以外の電導性を有しない耐火物等をもこれに直接照射し
、加熱、焼結、溶融させることができる。

■　複数の電極の中心部にニュートラル電極を設けるこ
とにより、さらに強力なプラズマアークか発生する。

■　上記のニュートラル電極を設けるかわりに、この中
心部から溶剤またはガス等を放出することもてきる。

次にこの実施例の作用を説明する。

第１図において、水槽ｌ外にてドラム缶１４内に放射能
で汚染された物、例えば衣服などを入れ、蓋体２を水槽
ｌからとり外してドラム缶１４をネジ１３によってクラ
ンプ部材１２に取りつける。

次にドラム缶１４を水槽１内に入れ蓋体２を水槽ｌに固
定して、モータ１８を回転させてドラム缶１４を下降さ
せ、ドラム缶１４の底面がほぼ電極１６に対向するよう
にする。そして第４図で示される３相電源１７をＯＮと
して３本の電極１６間にそれぞれアークを発生させ、ド
ラム缶１４に前記アークを照射しながらモータ１８を回
転してドラム缶１４を下降させ、ドラム缶１４の下部よ
り上部にかけて内容物と共に約４．０００°Ｃ以上で加
熱溶融させる。

このようにしてドラム缶１４とともにドラム缶１４内に
入れられた汚染物も完全に燃焼され、放射能を有する極
めて小さい粒子となって水中を沈下して、仕切板８に形
成された孔部９を通って容器７内に集積される。

また、前記容器７内に集積された粒子は、沈澱物取り出
し用バイブ４０を降下し、接栓４１を開いて、沈澱物取
り出し用容器４２に廃棄することかできる。

さらに、水槽１内の水面上の浮遊物は、水槽１の側面外
部に設けた浮遊物取り出し尾管３１．浮遊物除去フィル
タ３０．及び浮遊物取り出し用リターン管３２を介して
回収除去され、炉内に発生したガスは前記浮遊物除去手
段の上に位置する、前記水槽ｌの側面外部に設けた発生
ガス吸引用管３４で吸引し、発生ガス処理装置３３で処
理し、処理後のガスのリターン管３５を介して再び炉内
に還流される。

ここで、ドラム缶１４を回転しながら加熱溶融する場合
は上記のように行うが、ドラム缶１４を回転させず加熱
溶融するには、左右各組の複数電極１６を挟むように設
けた電磁石５０によりアークに電磁力を附与し、アーク
の照射方向を左右に振動させることができ゛る。即ち、
第５図（ａｌあるいはｆｂ）のように、−電子を多く発
生しているアークの炎を＋側の前記電磁石５０の側に振
られることとなるため、電磁石５０の極性を適宜反転さ
せることにより、アークの照射方向を左右に振ることか
でき、これを相対向する電極トーチの双方について行え
ば、ドラム缶１４のほぼ３６０°、即ちほぼ全周にわた
ってアークを振り、ドラム缶１４を燃焼させることがで
きる。

このような本実施例によれば、放射能含有物又は公害物
を水中で完全に燃焼溶融して小容積とすることができる
ので、処理が容易となる。また放射能含有物又は公害物
が空気中に飛散することもない。

また、容器７内に集積された粒子は、水槽１内の水１５
を沈澱物取り出し用バイブ４０．接栓４１を介して排出
した後、ネジ６を外して底板４を外し、水槽ｌ外に取り
出すこともできる。

さらに、前記容器７内に集積された粒子、あるいは外に
取り出した粒子を、再び多相多電極アーク発生手段によ
って再び溶融し成形させるようにしてもよい。そして、
この凝縮された粒子は例えば濃縮ウランなどとして再利
用することもできる。

なお、上記実施例ては、ドラム缶１４を回転させずに加
熱溶融するのに、前記電磁石５０の電磁力をアークに附
与することで、アークの照射方向をドラム缶の全周にわ
たって振動させてドラム缶１４を完全に燃焼させたが、
前記ドラム缶１４のまわりを水平方向にまわるように前
記複数電極１６を移動させることで、ドラム缶の全周に
わたってアークを照射してドラム缶１４を完全に燃焼さ
せるようにしても良い。

また、上記実施例では、燃焼すべき内容物が水に比へて
軽く、ドラム缶１４を下部から上部へかけて燃焼する場
合について説明したが、ドラム缶１４内に入れる燃焼す
べき内容物か水に比へて重いときは、ドラム缶１４を下
から支え回転上昇させる構造を設け、アークをドラム缶
の上部から下部へかけて照射するようにすればよい。

さらに各部の構造はこの発明の主旨を逸脱しない範囲で
他の構造であってもよい。

さらにまた上記実施例では放射能に汚染された衣類を燃
焼処理する場合について説明したか、他の放射能含有物
、あるいは通常では処理し得ない公害物、例えば土砂や
ヘドロの処理も同様に容易に行うことができる。また放
射能含有物又は公害物を収容するものはドラム缶１４に
限定されない。

また、以上は水中で処理することを説明したか、各種ガ
ス雰囲気炉中または空気炉中ても空気や酸素の供給や煙
突を必要とせず処理でき、また発生したガス等も閉空間
の中で安全に処理することができる効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば放射能含有物又
は公害物を容器ごと多相多電極アークにより水中で完全
に燃焼溶融するようにしたので、放射能含有物又は公害
物か極めて小さい粒子状または、セラミックや金属の塊
状となり容積を最小限にして容易に処理することができ
る。しかも本方式で燃焼溶融させる場合は、放射能を含
んだ粒子が空気中に散逸することを防止し、また仮に水
素、酸素等のガスが発生したとしても閉空間の中で安全
に処理できる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図この発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線断面図
、第４図は多相多電極アーク発生手段の回路図、第５図
は上記実施例の電磁振動によりアークの照射方向を左右
に振動させる様子を示す図である。 図において、１は水槽、２は蓋体、３は開口部、４は底
板、５はパツキン材、６はネジ、７は容器、８は仕切板
、９は孔部、１０は内径ネジか形成されたブロック、１
１はネジ棒、１２はクランプ部材、１３はネジ（容器固
定用）、１４は容器（ドラム缶）、１５は水、１６は多
相多電極アーク発生手段（電極）、１７は３相電源、１
８は駆動手段（モータ）、１９はギア、２０はベアリン
グ、２１は回転体、２２はピン、２３はギア、２４は多
相多電極アーク発生手段（電極）、３０は浮遊物除去フ
ィルタ、３１は浮遊物取り出し尾管、３２は浮遊物取り
出し用リターン管、３３は発生ガス処理装置、３４は発
生ガス吸引用管、３５は処理後のガスのリターン管、４
０は沈澱物取り出し用パイプ、４１は接栓、４２は沈澱
物取り出し用容器、５０は電磁振動発生手段である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射能含有物又は公害物を収納した容器を収容す
   る炉内に設けられた、多数の電極の各々に多相交流電源
   の各相電圧を印加して各電極間に複数のアーク放電を発
   生させる少なくとも１組以上の多相多電極アーク発生手
   段を備え、 前記放射能含有物又は公害物を前記容器とともに前記多
   相多電極アーク発生手段により発生するアークにより燃
   焼処理するようにしたことを特徴とする放射能含有物、
   公害物処理装置。
2. （２）前記炉内に前記容器を把持して回転または昇降さ
   せる駆動手段を備えた請求項１記載の放射能含有物、公
   害物処理装置。
3. （３）上記アークに電磁力を附与してアークの照射方向
   を左右に振動させる手段を備えた請求項１記載の放射能
   含有物、公害物処理装置。
4. （４）上記アーク発生用の電極を容器の外周にて移動さ
   せる手段を備えた請求項１記載の放射能含有物、公害物
   処理装置。