JPH0642000B2 - 放射性廃棄物の炉内供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波を利用して焼却処理後の放射性廃
棄物（焼却灰）を溶融する炉に、上記焼却処理後の放射
性廃棄物（焼却灰）を供給するための装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

原子力発電所等から発生する放射性廃棄物は、気体，液
体，固体の３種類に大別され、放射能の強さは高レベ
ル，中レベル，極低レベルに分類される。

従来、固体廃棄物の内，含水ウエス，紙，塩化ビニー
ル，酢酸ビニール等の合成樹脂製品，使用済イオン交換
樹脂（廃樹脂），フィルタスラッジ（ろ過助剤）等は焼
却が困難なため、プレスで圧縮処理してドラム罐に入れ
て保管され、或いはそのままタンクに入れて貯蔵されて
いた。

然し、上記固体廃棄物は多量に発生し、保管量も年々多
くなっているため、上述の如き処理では自と限界があ
る。

そこで、上記固体廃棄物を、マイクロ波を利用して処理
するようになって来た（例えば特開昭５６−８０６９１
号公報，特開昭５８−１７３３７６号公報，特開昭５８
−１８９５９９号公報，特開昭５９−２７４９５号公
報，等参照）。

これらのマイクロ波溶融装置によって処理される放射性
廃棄物は、原子炉から排出された放射性廃棄物を直接処
理するのではなく、一旦焼却処理を施した所謂焼却灰が
用いられる。

そして、この焼却灰はドラム罐に収納されて、処理場に
運ばれて来る。処理場では、焼却灰を空気輸送し、サイ
クロン，フィルタ（布，紙製）等を用いて空気と焼却灰
とを分離し、焼却灰をホッパに蓄え、必要に応じてフィ
ーダに供給されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し、上述した如き方法では、空気と焼却灰との分離手
段としてサイクロン，布製又は紙製のフィルタが用いら
れているため、分離効率を９９．９９％以上にすること
が困難である。そのため、これらの分離手段から放射能
が洩れる虞がある。又、目詰まりも起こし易いと言う欠
点がある。

〔発明の目的〕

本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為された
もので、その目的は、処理場に搬入された放射性廃棄物
（焼却灰）を効率良く炉に供給することが出来る放射性
廃棄物の炉内供給装置を提供することを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る放射性廃棄物の炉内供給装置は、放射性廃
棄物を収容した容器を保持する機構と、上記容器の蓋を
吸着して取り外し、所望角度回動する蓋保持機構と、上
記容器内に昇降自在に挿入される吸引器と、この吸引器
に連結し、容器の開口部を閉塞した状態で上記吸引器を
昇降させるようにした容器閉塞機構と、上記吸引器と連
絡し、内部に回転式フィルタを配すると共にこの回転式
フィルタの外周に所望間隔隔てて分離体を配したフィル
タ装置と、このフィルタ装置の下部に連結するホッパ
と、このホッパの下部に連結し、内部にスクリュウコン
ベアを配したフィーダとから構成したものである。

〔発明の作用〕

本発明に於ては、ドラム罐等の容器で搬入された放射性
廃棄物（焼却灰）を昇降自在な吸引器によって吸い取る
から、ドラム罐内の焼却灰を飛散させることなく移し換
えることが出来る。又、吸い取られた焼却灰は分離効率
が９９．９９％以上の回転式フィルタによって吸着され
るから、輸送媒体である空気を濾過して、外部に放出し
ても放射能が回転式フィルタから洩れる虞がない。而
も、回転式フィルタに吸着された焼却灰は分離体によっ
て所定の厚み以上にならないように剥離されるから、圧
力損失を高くすることがない。更に、回転式フィルタに
て吸着された焼却灰は分離されてホッパに収容され、そ
のホッパからフィーダを介して炉本体に供給されるか
ら、定量送りが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第６図に基づいて説明
する。

図に於て、１はドラム罐であり、内部には粒粉状の放射
性廃棄物が収納されている。この放射性廃棄物は、固体
廃棄物を一旦焼却処理を為したものである。そして、ド
ラム罐１には、蓋２が取り付けてある。このドラム罐１
は無人搬送車３によって搬入されて来る。

４はこのドラム罐１をマイクロ波溶融装置（炉本体）５
５が設けてある架台５６に搬送するための昇降装置であ
り、油圧で作動するようになっている。５はこの昇降装
置４で搬入されたドラム罐１を架台５６上に搬入するた
めのコンベアである。このコンベア５はギアドモータ５
７によってその回転が制御されるように構成されてい
る。

６はドラム罐１内の焼却灰を移し換える作業中にドラム
罐１を保持する機構であり、すのこ状の受部７と、この
受部７とフレーム９との間に配した油圧シリンダ８と、
ドラム罐１の外形形状に応じた径を有する伸縮自在のゴ
ムチューブ１０と、このゴムチューブ１０の外周を拘束
すると共にフレーム９に連結する支持部材１１とから成
る。そして、この保持機構６は、すのこ状の受部７上に
ドラム罐１を載せた後に油圧シリンダ８によって上昇
し、ドラム罐１を焼却灰の移し換え位置に移動すると共
に、その作業中にはゴムチューブ１０がドラム罐１に圧
接してフレーム９に支持するように成っている。

１２はドラム罐１の蓋２を吸着して取り外す蓋保持機構
であり、エアシリンダ１４の下部に取り付けられた吸引
ノズル５８の吸引力によって蓋２を吸着する吸着盤１３
と、この吸着盤１３を取り付けたアーム１５と、このア
ーム１５を回動自在に支持する装置１６とから構成さ
れ、吸着盤１３が蓋２を吸着して９０度回動する。そし
て、ドラム罐１内の焼却灰が移し換えられるようにドラ
ム罐１の開口部を開放すると共に、このドラム罐１内の
焼却灰の全てが移し換えられるまで蓋２を吸着した状態
で保持しておき、この作業が完了したら、再び元の位置
に回動して蓋２をドラム罐１に被せる作業を為す。

１７はドラム罐１内の焼却灰を吸い取る吸引器であり、
先端に複数の吸引ノズル１８が設けてある。この吸引器
１７には歯車５９が取り付けられて、ギアドモータ１９
と連結し、このギアドモータ１９によって回転する。ギ
アドモータ１９はＬＭガイド２０にブラケット２１を介
して連結し、このＬＭガイド２０によって昇降するよう
に構成されている。

２２は容器閉塞機構であり、吸引器１７にベアリング機
構２３を介して連結する蓋体２４と、ベアリング機構２
３に連結するアーム２６を介して連結する昇降機構２５
とから構成されている。この昇降機構２５は、アーム２
６に連結した連結具２７と、この連結具２７内に配設さ
れると共に、両端が略コ字状を為す取付ブラケット２９
により回転自在に保持されたボールスプライン２８と、
このボールスプライン２８にブラケット３１を介してラ
ム６０が連結し、本体が連結具２７に取り付けてある油
圧シリンダ３０と、取付ブラケット２９上に配設され、
ボールスプライン２８の上部に設けたチェーンカップリ
ング３２と、このチェーンカップリング３２の上部に設
けたロータリーアクニュエータ３３とから構成されてい
る。

３４は吸引器１７を昇降させるための昇降機構であり、
吸引器１７の外周に設けたベアリング機構３５と、この
ベアリング機構３５に連結したアーム３６と、このアー
ム３６に連結するボールネジ３７と、このボールネジ３
７を回転させるギアドモータ３８とから構成されてい
る。

尚、本実施例では、昇降機構２５は、容器閉塞グ機構２
３の昇降と、吸引器１７の昇降と、吸引器用昇降機構３
４の昇降とを同時に為すことが出来るように構成されて
いる。

３９は吸引器１７にて吸引された焼却灰を次工程に送る
配管である。

４０はこの配管３９によって空気輸送されて来る焼却灰
を吸着，分離するフィルタ装置であり、筒状の容器本体
４１と、この容器本体４１内に所望の間隔を隔てて回転
自在に配された筒状のセラミックフィルタ４２と、この
セラミックフィルタ４２の近傍に配設され、セラミック
フィルタ４０に吸着された焼却灰の厚さが所定値以上に
なるとその焼却灰に当接して常時厚さをコントロールす
るように機能する分離板４３と、セラミックフィルタ４
２の上部に連結し、このセラミックフィルタ４２を回転
させるためのスプロケット４４と、このスプロケット４
４にチェーン４５を介して連結するギアドモータ４６
と、セラミックフィルタ４２内部と連通し、セラミック
フィルタ４２内部から空気を吸引する配管４７とから構
成されている。尚、配管４７には、放射能が洩れないよ
うにするために種々のフィルタが介挿されている。

４８はこのフィルタ装置４０の下部に設けられたホッパ
であり、このホッパ４８の下部にはロータリーバルブ４
９が連接し、このロータリーバルブ４９はギアドモータ
５０によって開閉が制御されるように構成されている。

５１はこのロータリーバルブ４９の下部に設けたフィー
ダであり、管体５３内に回転自在に配設されたスクリュ
ウコンベア５２と、このスクリュウコンベア５２の回転
を制御するギアドモータ５４とから構成されている。

５５はこのフィーダ５１が連結する炉本体である。炉本
体５５は架台５６に配置され、この架台５６の下部には
レトルトを昇降自在に保持すると共に、レトルト内での
焼却灰の溶融処理を為すグローポックス６１が設けてあ
る。

次に、本発明をその処理工程に従って説明する。

原子力発電所等で廃棄された固体廃棄物は、一旦焼却処
分を施された後、ドラム罐１に充填される。そして、第
１図及び第２図に示すように、このドラム罐１は無人搬
送車３によって搬入される。その後、ドラム罐１は昇降
装置４によって持ち上げられ、コンベア５上に載置され
る。このコンベア５にはすのこ状を為す受部７が配設さ
れており、ドラム罐１をギアドモータ５７によって移動
する。そして、所定位置にドラム罐１が来ると、センサ
（図示せず）がこれを感知してコンベア５による移動を
停止する。

次に、ドラム罐１を油圧シリンダ８によって持ち上げ、
ドラム罐１が支持部材１１よりも上方に突出した時にセ
ンサ（図示せず）がこれを感知して、その移動を停止す
る。この時、支持部材１１に設けられたゴムチューブ１
０は空気が抜かれていて縮径状態にある。そして、ドラ
ム罐１がセット位置に来たことをセンサ（図示せず）が
感知すると、コンプレッサ等の空気供給装置から空気が
圧送され、ゴムチューブ１０を膨らませてドラム罐１に
圧接する。

斯くして、ドラム罐１は、油圧シリンダ８による支持固
定されると共に、その周囲をゴムチューブ１０によって
拘束されるため、次工程での処理時にドラム罐１が不用
意に移動することがない。

この支持固定処理が為されたならば、第３図及び第４図
に示すように移動機構１６によって蓋吸着機構６が、ド
ラム罐１の上部に移動し、吸引口１３が下降して蓋２に
当接した時に下降を停止し、その後、エアシリンダ１４
によって蓋２を吸着する。そして、その状態で上方に移
動した後、９０度回動してドラム罐１の開口部を開放す
る。

ドラム罐１の蓋２が取り除かれたならば、第５図に示す
ように直ちに油圧シリンダ３０を駆動して蓋体２４を下
降させ、ドラム罐１の開口部を閉塞する。この時には、
吸引器１７の吸引ノズル１８は蓋体２４の近傍に位置に
あり、又、吸引器１７の昇降させるギアドモータ１９も
同様に第５図に於て破線で示す位置にある。

次に、外部の吸引装置（図示せず）を駆動して吸引器１
７の吸引ノズル１８から焼却灰を吸引出来るようにする
と共に、ギアドモータ１９，３８を駆動して吸引器１７
をゆっくり回転しながら降下する。これによってドラム
罐１内の焼却灰は、吸引器１７のノズル１８を介して吸
引され、配管３９を介してフィルタ装置４０へ空気輸送
される。

この際、フィルタ装置４０では、第６図に示すようにセ
ラミックフィルタ４２がギアドモータ４６によって所望
の速度で回転されると共に、セラミックフィルタ４２の
内部から空気が外部の吸引装置（図示せず）によって吸
引されている。従って、配管３９によって空気輸送され
た焼却灰は、セラミックフィルタ４２に吸着され、空気
は配管４７を介して系外へ排気される。そのため、セラ
ミックフィルタ４２の全外周面には、略均一に焼却灰が
層を為して吸着されていく。そして、焼却灰の層の厚み
が所定の値（１mm程度）になると、分離板４３がこれに
接触して焼却灰を分離し、焼却灰をホッパ４８に落下さ
せる。

斯くして、ホッパ４８内に収容された焼却灰は、第６図
に示すようにロータリーバルブ４９によってフィーダ５
１に供給される。ロータリーバルブ４９は炉本体５５へ
の焼却灰の供給量に応じて制御されると共に、セラミッ
クフィルタ４２での処理状況に応じて制御されるギアド
モータ５０によって開閉される。そして、フィーダ５１
ではギアドモータ５４によって回転するスクリュウコン
ベア５２により炉本体５５へ所望の焼却灰を供給する。

此処でも、ギアドモータ５４は炉本体５５での溶融状態
を管理する制御装置によって制御されている。

ドラム罐１内の焼却灰の移し換えが完了すると、バルブ
６２を閉じて、吸引装置による吸引処理を停止する。そ
して、前述した処理工程とは逆の順序でドラム罐１の保
持を解除し、外部に搬出する。即ち、昇降機構２５の油
圧シリンダ３０のラム６０を収縮させて吸引器１７と蓋
体２４をドラム罐１から取り外す。その後、ドラム罐１
の蓋２を吸着していた吸着機構６を９０度回動させて、
再びドラム罐１の開口部上に位置させ、エアシリンダ１
４を降下させて蓋２をドラム罐１に押し付け、ドラム罐
１の開口部を閉塞する。そして、ゴムチューブ１０の空
気を抜き、油圧シリンダ８のラムを伸長させて、ドラム
罐１をコンベア５上に載置し、コンベア５によって昇降
機構４の位置まで移動し、昇降装置４によって降下し、
無人搬送車３によって搬出される。

以上の如く、本実施例によれば、搬入されたドラム罐の
蓋を開放した後、直ちにその開口部を閉塞するため、ド
ラム罐内の焼却灰の飛散を招く虞がなく、而も、この時
の放射能の洩れを最大限少なく抑えることが出来る。
又、ドラム罐からの移し換え手段として、吸引器を採用
し、空気と焼却灰との分離手段としてセラミックフィル
タを採用しているため、移し換え時に系外へ放射能が洩
れる虞がなくなる。更に、セラミックフィルタでの吸着
作業では、フィルタ表面に積極的に付着させるが、ある
一定以上（１mm程度）付着させないように分離板（スク
レーパ）が付いていてかき落とすようになっているた
め、吸着層を空気と粉体の分離面として使用し、分離効
率を高めている。而も、吸着層（プリコート）を１mm程
度としているため、圧力損出は高くなるが放射性物質の
放射能を大気に放出することを防止することが可能とな
り、安全性に優れている。更に、セラミックフィルタへ
の入口を円筒状の容器本体に対し接線方向に取り付けた
ことにより、フィルタの容器本体にサイクロンの分離効
果を持たせることが出来る。

尚、上記実施例では、焼却灰の吸引に際し、吸引器を廻
す場合について説明したが、ドラム罐を廻すようにして
も良い。又、焼却灰の吸着，分離を為す回転式フィルタ
として、セラミックフィルタを用いたが、これに限らず
同様な作用を為し得るものであれば如何なるものであっ
ても良い。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、回転式フィルタによって
輸送用空気と粒粉体とを分離し、粒粉体をホッパへ蓄え
るものであるから、空気と粒粉体との分離効率が極めて
高い。又、回転式フィルタに付着した粒粉体は、分離体
（スクレパ）によって常時１mm厚に保持されているた
め、圧力損失を一定に保持出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る装置を適用した放射性廃
棄物の溶融処理装置の全体を示す正面図、第２図はその
平面図、第３図〜第６図は夫々の詳細を示すもので、第
３図は搬入された容器を保持する工程を示す側面図、第
４図は容器のキャップを吸着して保持する工程を示す平
面図、第５図は焼却灰の吸引工程を示す側面図、第６図
は焼却灰のセラミックフィルタによる吸着，分離工程を
示す側面図である。 １……ドラム罐、６……保持機構、１０……ゴムチュー
ブ、１２……蓋吸着機構、１７……吸引器、２２……蓋
閉塞機構、２５……昇降機構、４０……フィルタ装置、
４２……セラミックフィルタ、４３……分離板、４８…
…ホッパ、５１……フィーダ、５５……炉本体、６１…
…グローボックス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性廃棄物を収容した容器を保持する機
   構と、上記容器の蓋を吸着して取り外し、所望角度回動
   する蓋保持機構と、上記容器内に昇降自在に挿入される
   吸引器と、この吸引器に連結し、容器の開口部を閉塞し
   た状態で上記吸引器を昇降させるようにした容器閉塞機
   構と、上記吸引器と連絡し、内部に回転式フィルタを配
   すると共にこの回転式フィルタの外周に所望間隔隔てて
   分離体を配したフィルタ装置と、このフィルタ装置の下
   部に連結するホッパと、このホッパの下部に連結し、内
   部にスクリュウコンベアを配したフィーダとから成るこ
   とを特徴とする放射性廃棄物の炉内供給装置。