JPH11507719A - 爆発性物質及び有害物質を含んでいる危険物を処理する方法及びこの方法を実施するために適した爆発・燃焼室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 爆発性物質と有害物質を含んでいる危険物を処理する方法においては、爆発時及び（または）燃焼時に爆発・燃焼室の底部に蓄積する破片を破片蓄積部として集積させ、これら破片の量を、爆発・燃焼室から取り除くことにより常時最小蓄積値と最大蓄積値との間で保持する。爆発・燃焼室の稼動時における破片蓄積部を常時少なくとも３００℃の温度に保持し、ガス状の爆発生成物または燃焼生成物をもっぱら破片蓄積部を通過させて爆発・燃焼室から排出させる。この方法を実施するために提案された爆発・燃焼室では、破片蓄積部の領域にバーナー（１２）が作用し、破片蓄積部（１１）の下方領域または破片蓄積部（１１）の下部部分に、負圧発生システム（１３）への接続部が設けられ、爆発・燃焼室の残りの領域が、少なくとも一つの遮断体（１４）により破片蓄積部（１１）に対して遮蔽されている。

Description

【発明の詳細な説明】 爆発性物質及び有害物質を含んでいる危険物を処理する方法及びこの方法を実施 するために適した爆発・燃焼室 本発明は、爆発性物質及び有毒物質を含んでいる危険物を処理する方法であっ て、危険物をゲート室を介して爆発・燃焼室に装入し、爆発・燃焼室において爆 発及び（または）燃焼及び（または）熱分解させるようにした前記方法に関する ものである。 さらに本発明は、少なくとも一つのゲート室と、ゲート室に接続し、負圧を発 生させるための負圧発生システムとを備えた前記方法を実施するための爆発・燃 焼室に関するものでもある。 ドイツ特許第４１１７５０４号公報から既に知られている爆発室では、爆発物 はゲートを介して爆発室へ供給される。爆発室は、爆発の前後において負圧に保 持される。爆発の際に生じるガス状の反応生成物は、負圧発生システムによりす ぐに爆発室から排出されて、以後の後処理に提供される。 後処理を行うためには、例えば冷却、洗浄、再加熱のような種々の方法ステッ プに爆発ガスまたは燃焼ガスを曝すことができるような特別の装置が必要である 。 従ってこの種の後処理装置のコストは高い。また再燃焼すると排ガス（二酸化 炭素）の量が多くなるのが通常 で、環境を汚染する。さらに上記公報に開示の技術で基礎となっている方法によ る爆発室はあらゆる種類の被処理危険物に対して適していない。 本発明の課題は、冒頭で述べた種類の方法及びこの方法に適した装置において 、爆発性物質及び有毒物質を含んでいるあらゆる種類の危険物を確実に、環境に やさしく低コストで処理できるように構成することである。 この課題は、本発明による方法によれば、爆発・燃焼室の底部に破片蓄積部を 形成して保持すること、爆発・燃焼室の稼動時に破片蓄積部を常時少なくとも２ ００℃の温度に保持すること、ガス状の爆発生成物または燃焼生成物を、もっぱ ら破片蓄積部を通過させて爆発・燃焼室から排出させることによって解決される 。 本発明による方法を実施するにあたり、まず破片蓄積部が存在していることに 配慮する必要がある。その後熱い破片蓄積部が常時存在するので、すべての爆発 性物質または危険物に含まれているガス状または粒子状の他の物質を完全に燃焼 させることができる。その際に発生する跡ガス及びガスは、他の濾過・処理装置 に至る途中で金属破片蓄積部を通過し、通過中に熱分解過程を受けて十分に分解 される。 本発明による方法は、破片蓄積部を、爆発及び（または）燃焼時に発生する破 片によって形成し、またはこれら破片によって補足し、これら破片を爆発・燃焼 室から 抜き取ることにより破片蓄積部を常時最小蓄積値と最大蓄積値の間に保持するよ うに実施される。 本発明による方法は、爆発・燃焼室の稼動時における破片蓄積部の温度を常時 ２００℃ないし１２００℃の温度に保持するように実施される。この温度範囲に おいては、被処理材にとって最適であるような温度が選定される。この場合温度 勾配を上下に調整することができる。 本発明による方法は、破片蓄積部における破片の量を少なくとも３０ｃｍの高 さに保持するように実施される。通常この高さを下回るべきでない。なぜなら、 この高さを下回ると、遮断作用及び破片蓄積部から出る熱伝導が小さくなりすぎ るからである。 本発明による方法は、破片蓄積部における破片の量を少なくとも２ｍの高さに 保持するように実施される。 本発明による方法は、爆発・燃焼室に周期的に（タクト方式で）危険物を供給 するように構成するのが有利である。この場合、十分自動的な稼動が可能である 。 さらに本発明による方法によれば、稼動時の爆発・燃焼室を常時少なくとも２ ００ミリバール（絶対圧０．８バール）の負圧に維持することが提案される。 さらに本発明による方法によれば、爆発・燃焼室から抜き取った破片を焼き鈍 しステーションへ供給し、ガス状の爆発生成物または燃焼生成物を化学的及び（ または）熱的後処理装置に供給する。 この実施形態は、破片蓄積部が高く且つその温度が比較的低い場合に大きな利 点を持っている。破片蓄積部を別個に焼き鈍しすることにより、連続的な稼動と さらに良好な燃焼とが可能になる。ガスを熱的に後処理することにより、ガス内 にまだ残っている有毒物質を確実に燃焼させることができる。再燃焼の際、酸化 雰囲気を維持してもよい。また熱的な後処理のほかに、或いは熱的な後処理の代 わりに、化学的な後処理を行ってもよい。 破片蓄積部を焼き鈍しする際に合目的であるのは、爆発・燃焼室と同じ圧力レ ベルを保持することである。焼き鈍しは、少なくとも６００℃の温度で行うのが 有利で、この場合焼き鈍しの際に自由になるガスまたは発生するガスを化学的及 び（または）熱的後処理装置に供給するのも有利である。 熱的後処理を少なくとも８００℃の温度で行うのが有利である。 さらに本発明は、前記課題を解決するため、爆発・燃焼室において、即ち少な くとも一つのゲート室と、ゲート室に接続し、負圧を発生させるための負圧発生 システムとを備えた爆発・燃焼室において、破片蓄積部の領域にバーナーが作用 すること、破片蓄積部の下方領域または破片蓄積部の下部部分に、負圧発生シス テムへの接続部が設けられていること、爆発・燃焼室の残りの領域が、少なくと も一つの遮断体により破片蓄積部に対して遮蔽されていることを特徴とするもの である。 本発明による爆発・燃焼室は、縦長に形成され、縦軸線が鉛直方向に延びてお り、少なくとも一つの遮断体が破片蓄積部の上方にして中央部に配置されている ように構成することができる。この場合、危険物は爆発または燃焼領域に自動的 に落下する。破片蓄積部が存在しているので、その後の爆発の際に破片蓄積部は ある種の遮断層を形成する。 本発明による爆発・燃焼室は、二重壁に形成されていてよい。内被部と外被部 の間の中間空間が砂で充填されているのが合目的である。この構成の代わりに、 或いはこの構成に加えて、内被部と外被部の間の中間空間に冷媒循環手段を設け る構成にしてもよい。冷媒としては特殊な冷却オイルまたは水が考えられる。冷 却により、爆発・燃焼室の側面が過度に加熱されなくなり、また破片蓄積部の温 度を調整することも可能になる。 使用するバーナーは水素バーナー、オイルバーナーまたはガスバーナーである のが有利である。燃焼により他の燃焼残滓が残らないようにするには、燃焼手段 として水素を使用するのが好ましい。なぜなら、水素を使用すると水蒸気だけが 発生するにすぎないからである。 遮断体は球状に、半球状、円錐形またはピラミッド形に形成されているのが有 利である。 また遮断体は鋼板を組み立てて構成されているのが有利である。 さらに遮断体は、上方へ指向している表面に階段状の段部を有しているように 構成されていてよい。遮断体の表面形状をこのように構成すると、遮断体を特定 の物質の燃焼に適合させることができる。 本発明による爆発・燃焼室は、破片蓄積部と少なくとも一つの遮断体の間の領 域に、下方へホッパー状に細くなっているガイド装置が設けられているように構 成してよい。爆発・燃焼室の内被部によって取り囲まれている内部空間が筒状で あるのが好ましい。ガイド装置はリング状に形成されているのが合目的である。 さらに本発明による爆発・燃焼室は、少なくとも一つの遮断体の上方の領域に 、爆発・燃焼室の縦軸線に平行に延びるように棒状の遮断要素が配置されている ように構成してよい。 ガイド装置の他の遮断要素を配置することにより、処理される弾薬は点火温度 に達する前に遮断体下方の領域に落下することが保証される。また、爆発の際高 く飛翔する破片がカバー領域に戻ることがほとんどなくなる。仮にカバー領域に 飛翔したとしても遮断要素により爆発・燃焼室の内被部から遠ざけられる。 破片を廃棄処理するため、排出ゲートが設けられているのが合目的である。こ の排出ゲートは、盆地状に形成される爆発部金敷の最も深い位置の中央部に配置 される排出部の下方に設けるのが有利である。 次に、本発明の一実施形態を詳細に説明する。添付の図は、本発明による爆発 ・燃焼室の横断面図である。 爆発・燃焼室は外被部１を有している。外被部１は、リブ２により、圧力に耐 え得る内被部３から間隔を持って保持されている。内被部３は遮断要素４によっ て形成され、下部領域において爆発部金敷５に移行している。爆発部金敷５は特 に強固な材料から成っている。内被部３と遮断要素４（または爆発部金敷５）と の間には、絶縁層６が装着されている。 危険物は、ゲート（閘門）７を介して、カバー８によって形成される領域に達 し、担持床９を通って自動的に爆発・燃焼室の内部空間内へ落下する。本来の反 応領域、特に爆発物のための反応領域は、反応室１０によって形成される。例え ば古い弾薬を爆発させる際に生じる金属破片１１は、爆発部金敷５によって開口 された窪みに集積する。爆発部金敷５の領域には加熱バーナー１２が設けられて いる。加熱バーナー１２は、さしあたり稼動サイクルを開始する時だけ、集積し ている金属破片またはまだ残っている金属破片１１を例えば６００℃の温度へ加 熱する。このようにして、既存の金属破片または新たに加わった金属破片の中に 爆発性物質がまだ残っていても完全に燃焼せしめられる。 爆発物の中に有毒な化学物質が含まれている場合には、温度を更に上げて例え ば８００℃にするのが好ましい。 危険物の爆発または燃焼を連続的に行う場合、温度は自動的に維持されるので 、後で加熱バーナー１２の作動を停止させることができる。 爆発または燃焼の際に発生する排ガスと跡ガスは、稼動中に爆発・燃焼室を常 時負圧に保つ排ガス管１３により吸い出される。この場合ガスは、加熱された金 属破片１１を通過せざるをえず、このようにして熱分解処理に曝される。さらに ガスが沈静し、粗い塵埃片は金属破片１１によって濾過される。 反応室１０内には、金属破片１１の上方に間隔を持つて遮断体１４が吊設され ている。本実施形態では、遮断体１４は円錐形の構成である。遮断体１４はその 斜面を階段状に形成してもよい。階段状の形状は、遮断体１４の個々の段が占め ている温度範囲で良く燃焼するような被処理物を受容する用を成す。このような 被処理物とは例えばＴＮＴである。遮断体１４は、ゲート７及びカバー８をも含 めて爆発・燃焼室の上部領域全体を反応室１０から保護する。この場合の保護と は、金属破片１１の放射熱に対する熱的な保護である。従ってカバー領域と反応 室１０との間で十分な温度降下が得られる。このようにして、ゲートを通過した 爆発物は爆発の前に確実に反応室１０に達し、反応室１０において初めて爆発に 必要な温度に達する。また遮断体１４は、爆発時に上方へ飛翔する金属片に対す る機械的なシールドをも形成している。即ち爆発によりカバー領域が損傷するこ とはない。 爆発・燃焼室の内被部３の付近には、別の棒状の遮断要素１５が防護柵のよう にして設けられている。これらの遮断要素１５は、飛び散った爆発物の破片を爆 発・燃焼室の内壁から遠ざけておくのに適している。遮断要素１５は遮断体１４ と同様に、内被部３に載置されている担持床９に固定されている。 遮断要素４と１５の機能を補助するため、ガイドリング１６が設けられている 。ガイドリング１６は、爆発部金敷５の上方においてこの爆発部金敷５と遮断要 素４との間に装着されている。従って遮断体１４と遮断要素４との間には小さな 隙間だけが残り、金属破片がこの隙間を通して飛翔してくることはほとんどない 。もちろんこの隙間は危険物を通過させるためには十分な広さでなければならな い。ガイドリング１６は危険物を所定の軌道に誘導し、即ち金属破片用の窪みの 中央部の方向に誘導する。 内被部３と外被部１の間の中間空間には、金属破片を受容している窪みの領域 に冷却システム１７が設けられている。冷却システム１７は、図に示唆したよう に、爆発部金敷５を直接冷却するように配置してもよい。爆発・燃焼室の内部空 間には最も熱い領域があり、爆発・燃焼室の外面の温度を同じ割合で上昇させな いようにするために冷却が必要である。この冷却システム１７により、金属破片 １１の温度を均一な温度に維持するよう制 御することもできる。必要な場合には、冷却システム１７を側面全体に設けても よい。 爆発・燃焼室内の物質を負の酸素収支で燃焼させる必要がある場合には、空気 または酸素供給管１８を介して酸素の供給を行ってもよい。前処理用の化学物質 を供給する場合に備えて作動媒体供給管１９が設けられている。 最小蓄積量を越える金属破片１１は、被処理危険物の処理量に応じて、フラッ プ２０を開口させることにより出口ゲート２１を介して排出される。排出された 金属破片１１は準備された破片容器２２内へ落下し、以後の処理部に供給するこ とができる。窪み内での金属破片の高さは常に３０ｃｍ以下であってはならない 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．爆発性物質及び有毒物質を含んでいる危険物を処理する方法であって、危険 物をゲート室を介して爆発・燃焼室に装入し、爆発・燃焼室において爆発及び（ または）燃焼及び（または）熱分解させるようにした前記方法において、 爆発・燃焼室の底部に破片蓄積部を形成して保持すること、 爆発・燃焼室の稼動時に破片蓄積部を常時少なくとも２００℃の温度に保持 すること、 ガス状の爆発生成物または燃焼生成物を、もっぱら破片蓄積部を通過させて 爆発・燃焼室から排出させること、 を特徴とする方法。 ２．破片蓄積部を、爆発及び（または）燃焼時に発生する破片によって形成し、 またはこれら破片によって補足し、これら破片を爆発・燃焼室から抜き取ること により破片蓄積部を常時最小蓄積値と最大蓄積値の間に保持することを特徴とす る、請求項１に記載の方法。 ３．爆発・燃焼室の稼動時における破片蓄積部の温度を常時２００℃ないし１２ ００℃の温度に保持することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。 ４．破片蓄積部における破片の量を少なくとも３０ｃｍ の高さに保持することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載 の方法。 ５．破片蓄積部における破片の量を少なくとも２ｍの高さに保持することを特徴 とする、請求項４に記載の方法。 ６．爆発・燃焼室に周期的に危険物を供給することを特徴とする、請求項１から ５までのいずれか一つに記載の方法。 ７．稼動時の爆発・燃焼室を常時少なくとも２００ミリバールの負圧に維持する ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。 ８．爆発・燃焼室から抜き取った破片を焼き鈍しステーションへ供給し、ガス状 の爆発生成物または燃焼生成物を化学的及び（または）熱的後処理装置に供給す ることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。 ９．焼き鈍しの際、爆発・燃焼室と同じ圧力レベルを保持することを特徴とする 、請求項８に記載の方法。 １０．少なくとも６００℃の温度で焼き鈍しを行うことを特徴とする、請求項８ または９に記載の方法。 １１．焼き鈍しの際に自由になるガスまたは発生するガスを化学的及び（または ）熱的後処理装置に供給することを特徴とする、請求項８から１０までのいずれ か一つに記載の方法。 １２．熱的後処理を少なくとも８００℃の温度で行うこ とを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか一つに記載の方法。 １３．少なくとも一つのゲート室（１７）と、ゲート室（１７）に接続し、負圧 を発生させるための負圧発生システムとを備えた、請求項１から１２までのいず れか一つに記載の方法を実施するための爆発・燃焼室において、 破片蓄積部の領域にバーナー（１２）が作用すること、 破片蓄積部（１１）の下方領域または破片蓄積部（１１）の下部部分に、負 圧発生システム（１３）への接続部が設けられていること、 爆発・燃焼室の残りの領域が、少なくとも一つの遮断体（１４）により破片 蓄積部（１１）に対して遮蔽されていること、 を特徴とする爆発・燃焼室。 １４．爆発・燃焼室が縦長に形成され、縦軸線が鉛直方向に延びており、少なく とも一つの遮断体（１４）が破片蓄積部（１１）の上方にして中央部に配置され ていることを特徴とする、請求項１３に記載の爆発・燃焼室。 １５．二重壁に形成されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載 の爆発・燃焼室。 １６．内被部（３）と外被部（１）の間の中間空間が砂 で充填されていることを特徴とする、請求項１３に記載の爆発・燃焼室。 １７．内被部（３）と外被部（１）の間の中間空間に冷媒循環手段が設けられて いることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の爆発・燃焼室。 １８．バーナー（１２）が水素バーナーであることを特徴とする、請求項１３か ら１７までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 １９．バーナー（１２）がオイルバーナーであることを特徴とする、請求項１３ から１７までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２０．バーナー（１２）がガスバーナーであることを特徴とする、請求項１３か ら１７までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２１．遮断体（１４）が球状に形成されていることを特徴とする、請求項１３か ら２０までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２２．遮断体（１４）が半球状に形成されていることを特徴とする、請求項１３ から２０までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２３．遮断体（１４）が円錐形またはピラミッド形に形成されていることを特徴 とする、請求項１３から２０までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２４．遮断体（１４）が鋼板を組み立てて構成されてい ることを特徴とする、請求項１３から２３までのいずれか一つに記載の爆発・燃 焼室。 ２５．遮断体（１４）が、上方へ指向している表面に階段状の段部を有している ことを特徴とする、請求項１３から２４までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼 室。 ２６．破片蓄積部（１１）と少なくとも一つの遮断体（１４）の間の領域に、下 方へホッパー状に細くなっているガイド装置（１６）が設けられていることを特 徴とする、請求項１３から２５までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ２７．爆発・燃焼室の内被部（３）によって取り囲まれている内部空間が筒状で あることを特徴とする、請求項１３から２６までのいずれか一つに記載の爆発・ 燃焼室。 ２８．ガイド装置（１６）がリング状に形成されていることを特徴とする、請求 項２６または２７に記載の爆発・燃焼室。 ２９．少なくとも一つの遮断体（１４）の上方の領域に、爆発・燃焼室の縦軸線 に平行に延びるように棒状の遮断要素（１５）が配置されていることを特徴とす る、請求項１３から２８までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。 ３０．排出ゲート（２１）が設けられていることを特徴 とする、請求項１３から２９までのいずれか一つに記載の爆発・燃焼室。