JPH0769476B2 - 焼却灰減容処理設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電所内より発生する可燃性雑固体処
理方法に係り、特に焼却灰の造粒処理に際し、固化処理
・中間貯蔵システムに適したペレツト生成に好適な焼却
灰減容処理設備に関するものである。

〔従来の技術〕

原子力発電所より発生する可燃性雑固体の減容処理とし
て、可燃性雑固体を焼却処理後に発生した焼却灰の造粒
処理法が特開昭60−69600号公報にて論じられている。
しかし、焼却炉より排出される焼却灰には、焼却炉クリ
ーニング工程及び定検作業時の交換部品の焼却時等の焼
却運転条件の違いにより焼却灰中に粗粒径焼却灰や不燃
物（金属類）が混入している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、焼却炉炉底から排出される焼却灰中に
含まれる下記不燃物の選別処理について配慮されていな
い。

（１）焼却装置炉底クリーニング工程時発生する粗粒径
焼却灰。

（２）定検作業時に発生する交換部品焼却時発生する粗
粒径焼却灰。

（３）梱包用ダンボール等を焼却にした場合に焼却灰中
に混入し排出される不燃物である金属性ハリ。

（４）木箱等を焼却した場合に焼却灰中に混入し排出さ
れる不燃物である釘。

（５）衣服（作業衣等）を焼却した場合に焼却灰中に混
入し排出される不燃物であるフアスナー等。

これら造粒不適焼却灰を処理した場合次の様な問題が発
生する。

（１）粗粒径焼却灰を造粒処理した場合、不均一な粒径
でペレツトが構成される為固化処理あるいは中間貯蔵シ
ステムに適したペレツトの圧潰強度，落下強度を確保す
る事が困難である。

（２）金属混入焼却灰を造粒処理した場合、焼却灰中混
入金属により造粒機構成部品の損傷及びペレツト中に異
物が混入する事から固化処理あるいは中間貯蔵システム
に適したペレツトの圧潰強度，落下強度を確保する事が
困難である。

本発明の目的は、焼却灰の造粒体の強度を増大でき、移
送ガスの外部への排気を防ぎ、かつシステム構成を単純
化できる焼却灰減容処理設備を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の特徴は、放射性物質取扱い
施設から発生する、不燃物を含む可燃性雑固体廃棄物を
焼却する可燃性雑固体廃棄物焼却装置と、前記可燃性雑
固体廃棄物焼却装置で生じた焼却灰を設定粒径以下の第
１焼却灰と前記設定粒径を越える第２焼却灰に仕分ける
装置と、前記第２焼却灰を前記設定粒径以下に粉砕する
焼却灰粉砕装置と、多数の貫通孔を有する閉じられた開
閉ダンパを有し、前記開閉ダンパより下方の下部領域に
連通する移送用ガス供給口が設けられ、前記開閉ダンパ
より上方の上部領域に連通する移送用ガス排出口が設け
られ、かつ前記第１焼却灰と前記焼却灰粉砕装置による
粉砕によって得られた焼却灰を導く通路が前記上部領域
に接続された焼却灰選別装置と、移送用ガス中から前記
焼却灰を分離する装置と、前記分離装置で分離された焼
却灰を造粒する造粒装置と、前記移送用ガス排出口、前
記分離装置、及び前記移送用ガス供給口をこの順に接続
する移送ガスを用いた焼却灰移送装置と、前記焼却灰選
別装置に設けられ、前記開閉ダンパが開いたとき、この
開閉ダンパ上に残っている前記不燃物を前記下部領域外
に排出する手段とを備えたことにある。

〔作用〕

設定粒径を越える焼却灰を粉砕して設定粒径以下にする
と共に不燃物を焼却灰から分離するので、焼却灰の造粒
体の強度を増加できる。焼却灰選別装置の上部領域に連
通する移送用ガス排出口、分離装置、及び焼却灰選別装
置の上部領域に連通する移送用ガス供給口を、移送ガス
を用いた焼却灰移送装置によって接続する閉ループを形
成しているので、放射性物質を含む焼却灰を移送する移
送ガスが外部に流出することがなく、安全性が高い。

多数の貫通孔を有する閉じられた開閉ダンパを有し、開
閉ダンパより下方の下部領域に連通する移送用ガス供給
口が設けられ、開閉ダンパより上方の上部領域に連通す
る移送用ガス排出口が設けられ、かつ第１焼却灰と焼却
灰粉砕装置による粉砕によって得られた焼却灰を導く通
路が上部領域に接続された焼却灰選別装置を用いている
ので、焼却灰と不燃物との分離を、焼却灰を移送する移
送ガスを用いて行うことができるので、システム構成を
単純化できる。

〔実施例〕

本発明は、以下のような検討を行うことによってなされ
た。

粗粒径焼却灰については、フルイを用いた振動フルイ等
により選別が可能である。しかし、ここでフルイ等によ
り粗粒径焼却灰を選別しドラム缶へ充填し、均一粒径焼
却灰だけを処理していては最大減容を達成できない為こ
れは採用しがたい。従つて、焼却灰中に含まれる粗粒径
焼却灰を造粒処理条件（粒径5mm以下）を満足する粒径
に処理すべく焼却圧粉砕機を切替ダンパ下流側へ設置す
る。

金属の選別については、フルイを用いた選別が考えられ
るが、フルイ（金属性網目）である事から金属を完全に
選別できない為これは採用できない。また、金属の特性
を利用する電磁除鉄が考えられるが焼却処理により金属
がもつ磁気を失うためこれも採用できない。従つて金属
の特性を利用する手法の一つである焼却灰と金属の比重
の違いを利用し選別処理を行う。即ち、金属混入焼却灰
に一定流速，流量のエアーを供給し比重の軽い焼却灰だ
けを流動するという事を利用し選別処理を行う。

焼却装置より発生する焼却灰の粒径は、焼却装置の運転
条件によりある程度予測できる。

従つて、焼却装置クリーニング工程時等に発生する焼却
灰は、全量被粒径である事から例えば切換ダンパーを用
いて焼却灰粉砕機へ供給し造粒可能な焼却灰粒径範囲に
整粒する。一方、焼却装置の通常運転時発生する焼却灰
粒径は、ほぼ造粒可能な粒径範囲を有しているため切換
ダンパーを用いて焼却灰選別装置へ供給する事により粉
砕機への負荷を低減する。

焼却灰選別機への焼却灰供給については、ロータリーバ
ルブを採用して定量供給し、流動層での焼却灰の完全流
動化，焼却灰移送配管内での閉塞を防止する。

焼却灰を完全に流動層内にて金属と選別させる為に流動
層を垂直円筒として下部よりエアーを供給させ吸引ノズ
ルを上部に設定する事によつて、ノズルから吸引される
ものは供給エアーにより流動化する焼却灰だけであり混
入金属類が造粒装置系へ移送される事はない。

以上の様に造粒可能焼却灰粒径範囲への整粒及び流動層
を用いた金属の選別により、円滑な焼却灰造粒処理が可
能となる。

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。原子
力発電所より発生する可燃性雑固体は、焼却炉１にて焼
却処理される。焼却炉１の炉底及び排煙中に含まれる焼
却灰を除却するセラミツクフイルタ２より排出される焼
却灰は焼却灰粉砕装置へ供給する。

焼却灰粉砕装置での焼却灰の受入は、切換ダンパー３で
行なわれる。ここでは、焼却炉１及びセラミツクフイル
タ２より排出される焼却灰の性状が予測できる事から、
あらかじめダンパーを切換えることにより粗粒径焼却灰
は焼却灰粉砕機４へ供給し造粒可能な粒径範囲に整粒す
る。また、造粒可能粒径範囲を有する焼却灰は、焼却灰
粉砕機を通さず、直接、焼却灰分級装置へロータリー弁
14により定量供給する。

ロータリーバルブ13あるいは、14より定量供給される焼
却灰は、焼却灰選別装置である焼却灰選別機５を用いて
気流による金属選別処理が行なわれる。

焼却灰選別機５から焼却灰だけを吸引ブロワ11により吸
引し、焼却灰移送管６にて移送する。ここで移送管ベン
ド部の摩耗を考慮し材質をセラミツクにしている事も特
徴の一つである。移送焼却灰は、吸引移送装置内焼却灰
捕集系の焼却灰サイクロン7,焼却灰バグフイルタ８にて
捕集し各各ロータリーバルブ15,16より切り出され焼却
灰計量ホツパ10へ供給される。焼却灰バグフイルタから
の吸引ラインには、焼却灰HEPAフイルタ９を設け含有粉
塵を除去する。焼却灰HEPAフイルタ９からの吸引ライン
は、焼却灰吸引ブロワ11を介し焼却灰選別機に接続され
る。以上の様に焼却灰選別装置と焼却灰吸引移送装置
は、閉ループにて構成される。また系内からの焼却灰の
建屋内飛散を防止するため焼却灰吸引ブロワ11吐出ライ
ンに強制排気ラインを設け系内の負圧制御を行う（排気
処理は既設造粒機排気処理装置と共用）。負圧制御は、
系内圧内を焼却灰ブロワ11吐出部にて検出し、圧力調整
弁18を制御して行う。また流量については、焼却灰吸引
ブロワ11サクシヨン部にて系内圧力を検出し圧力調整弁
19を制御し行う。

焼却灰捕集系ロータリーバルブ15,16より切り出される
焼却灰は、焼却灰計量ホツパ10にて造粒１バツチ処理量
計量後、ロータリーバルブ17にて切り出しタブレツト型
造粒機12へ供給し通常の造粒処理を行う。

次に本発明の適用部分である焼却灰粉砕機４及び焼却灰
選別機５の構造，機能について述べる。

焼却灰粉砕機４の構造を第２図に示す。切換ダンパより
供給される粗粒径焼却灰は、６本の六角棒21にて構成さ
れるロータ20の回転とパンチングプレート（造粒処理条
件5mm以下を考慮し孔径4mm）により造粒可能粒径範囲に
整粒される。

次に焼却灰選別機５における金属分級法並びに吸引法に
ついて第３図に従い説明する。これは、焼却灰中混入金
属を比重の違いにより選別するものである。第３図に示
す如く造粒可能粒径を有する焼却灰（金属混入）は、ロ
ータリーバルブによつて焼却灰選別機流動層23に一定
（連続）供給される。

焼却灰選別装置と焼却灰吸引移送装置は、閉ループで構
成し吸引ブロワの吐出ラインを焼却灰選別機不燃物排出
ホツパ26に接続し多孔板式ダンパー25を介し流動層内へ
空気が吸引される。ここで吸引される空気により焼却灰
だけを流動化させ（最低流動化流速1m/s以上）流動層上
部に設置した吸引ノズル24より焼却灰のみを吸引移送さ
せるものである。造粒処理１バツチ分移送完了をもつて
焼却灰の流動層への供給を停止する。また、造粒処理１
バツチ分移動完了後、多孔板式ダンパ25を開とし流動層
内滞留金属類を、あらかじめセツトしておいたドラム缶
27に排出する。

焼却灰吸引移送装置内焼却灰捕集系の例については、焼
却灰サイクロン及び焼却灰バグフイルタの構成を上げた
が、焼却灰移送距離によつては第４図に示す設備構成も
考えられる（移送距離＜25m）。即ち、焼却灰選別機よ
り焼却灰のみを吸引し、焼却灰移送配管６を、焼却灰計
量捕集装置30に接続し焼却灰バグフイルタ9,焼却灰吸引
ブロワ11と焼却灰分級装置を閉ループで構成する。これ
によつて、焼却灰選別装置より吸引移送される却焼灰を
捕集及び計量の両機能を有した焼却灰計量捕集装置30に
移送する。ここで内蔵されたバグフイルタ28により捕集
され、造粒処理１バツチ処理量到達時、焼却灰の受入れ
を停止しダンパ29を開とし捕集焼却灰を造粒機へ供給す
る。

以上の本実施例によれば造粒処理可能粒径焼却灰の選別
さらには中間貯蔵システムに適したペレツト強度の確保
が可能となる。

本実施例によれば、粗粒径焼却灰の造粒処理可能な粒径
範囲への整粒処理，焼却灰混入金属の選別が可能となる
ため以下の効果がある。

１）ドラム缶発生本数への効果 ドラム缶発生本数低減効果を第５図に示す。第５図より
原子力発電所より発生する可燃性雑固体を直接ドラム缶
へ充填した場合のドラム缶発生本数を100％とすると、
焼却処理後ドラム缶充填時は2.5％（直接ドラム缶充填
時と比較すると1/40となる）となる。さらに焼却処理
後発生する焼却灰を造粒処理することによりドラム缶発
生本数は1.7％（直接ドラム缶充填時と比較すると1/6
0）となる。

２）造粒処理への効果 ａ）焼却灰混入金属を選別する事により造粒機損傷ポテ
ンシヤルの大幅低減。

ｂ）焼却灰粉砕装置，焼却灰選別装置，造粒装置を組合
わせた事より、固化処理，中間貯蔵システムに適したペ
レツト強度を確保する事が可能となる。

表にペレツト強度への効果を示す。

本実施例により原子力発電所より発生する廃液，可燃性
雑固体を同一設備にて減容処理（一元化処理）が可能と
なる。

本発明によれば、焼却灰の造粒体の強度を増大でき、移
送ガスの外部への排気を防ぎ、かつシステム構成を単純
化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略フローシート、第２図
は焼却灰粉砕機の概略説明図、第３図は焼却灰選別機機
能説明図、第４図は焼却灰捕集系の一実施例説明図、第
５図は焼却灰減容処理効果説明図である。 １……焼却炉、２……セラミツクフイルタ、３……切換
ダンパ、４……焼却灰粉砕機、５……焼却灰選別機、６
……焼却灰移送管、７……焼却灰サイクロン、８……焼
却灰バグフイルタ、９……焼却灰HEPAフイルタ、10……
焼却灰計量ホツパ、11……焼却灰吸引ブロワ、12……造
粒機、13〜17……ロータリーバルブ、18,19……圧力調
整弁、20……ロータ、21……六角棒、22……パンチング
プレート、23……流動層、24……吸引ノズル、25……多
孔板式ダンパ、26……不燃物排出ホツパ、27……ドラム
缶、28……バグフイルタ、29……ダンパー、30……焼却
灰計量捕集装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質取扱い施設から発生する、不燃
   物を含む可燃性雑固体廃棄物を焼却する可燃性雑固体廃
   棄物焼却装置と、前記可燃性雑固体廃棄物焼却装置で生
   じた焼却灰を設定粒径以下の第１焼却灰と前記設定粒径
   を越える第２焼却灰に仕分ける装置と、前記第２焼却灰
   を前記設定粒径以下に粉砕する焼却灰粉砕装置と、多数
   の貫通孔を有する閉じられた開閉ダンパを有し、前記開
   閉ダンパより下方の下部領域に連通する移送用ガス供給
   口が設けられ、前記開閉ダンパより上方の上部領域に連
   通する移送用ガス排出口が設けられ、かつ前記第１焼却
   灰と前記焼却灰粉砕装置による粉砕によって得られた焼
   却灰を導く通路が前記上部領域に接続された焼却灰選別
   装置と、移送用ガス中から前記焼却灰を分離する装置
   と、前記分離装置で分離された焼却灰を造粒する造粒装
   置と、前記移送用ガス排出口、前記分離装置、及び前記
   移送用ガス供給口をこの順に接続する移送ガスを用いた
   焼却灰移送装置と、前記焼却灰選別装置に設けられ、前
   記開閉ダンパが開いたとき、この開閉ダンパ上に残って
   いる前記不燃物を前記下部領域外に排出する手段とを備
   えたことを特徴とする焼却灰減容処理設備。