JPS5888085A - 廃棄物加熱処理装置 - 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】 本発明は、マイクロ波誘導用の導波管の先端部に廃棄物
の加熱処理炉を連設してなる廃棄物加熱処理装置の改良
、特に重金属類を含有している廃棄物や放射能を有して
いる廃棄物の処理に好適な廃棄物加熱処理装置に関する
ものである。

従来よシ、製錬所等よシ廃棄される重金属類を燃料加工
施設や核燃料再生処理施設、その他ラジオアイソトープ
（Ｒ，Ｉ）利用の事業所等よシ廃棄される何れも放射能
を有する廃棄物等は、可燃性のものや不燃性のものを問
わず、何れも人体に有害なところから、可燃性のものは
焼却法にょシ、また不燃性のものは圧縮や破砕、あるい
は蒸発濃縮等の手段によって減容化を計った上、無害化
と保管上の目的をもって、これらの焼却灰や圧縮物。

破砕物、それに濃縮物等はセメント固化、ビチューメン
ト固化、プラスチック固化等の処理を施しているが、こ
れらの処理法では減容化率が少なく。

嵩が多く、保管上の問題は依然として解決されないばか
りでなく、地上保管や考慮されている海洋投棄にも不便
であシ、かつ上記の如き有害物の封じ込めに対しての信
頼度が充分であるとは言い得す、これが早期解決は急務
とされていた。

本発明は、上述の如き現状に鑑み、特にマイクロ波誘導
用の導波管に連設壁を介しまたは介せずして重金属類を
含有している廃棄物や放射能を有する廃棄物等の加熱処
理炉を連設してなる廃棄物加熱処理装置における導波管
を、その途中から先端部までを隔壁によって二分して各
別の導波管となし、この隔壁による分割基部には、二分
された各別の導波管のうちの何れの導波管によってマイ
クロ波を誘導するかの選択用に供する切換可能なダンパ
ー状の導波管選択用切換部材を、またこの隔壁の先端部
には、二分された前記各別の導波管の先端部を選択して
閉塞する切換可能なこれまたダンパー状の導波管先端部
閉鎖部材をそれぞれ配装すると共に、二分された前記各
別の導波管のうちの何れか一方の導波管の先端部内には
、この導波部内と加熱処理部内との間を気密的に遮断す
るも着脱自在な、上、マイクロ波の良く透過するマイク
ロ波透過板を装着し、さらに連設壁部または加熱処理炉
の炉壁には、切換弁によって不活性ガス供給源または空
気供給源に接続され、マイクロ波透過板に向って不活性
ガスまたは空気を吹付ける不活性ガス兼空気送入管の管
口と、この送入管により送入された不活性ガスまたは空
気のみならず、加熱処理炉内で発生したガスをも吸排出
し、加熱処理炉内をやや負圧にするための気体吸引機等
に接続された排出管の管口とをそれぞれ開口せしめた廃
棄物加熱処理装置となすことによって、加熱処理炉中に
投与された廃棄物が可燃性の廃棄物の場合は、導波管選
択用切換部材によって、先端部内にマイクロ波透過板の
装着された方の導波管を使用して加熱処理炉内にマイク
ロ波を導入するようになすと同時に、他方の導波管は導
波管選択用切換部材と導波管先端部閉鎖部材によって遮
断せしめると共に、不活性ガス兼空気送入管にょシ窒素
ガス等の不活性ガスでマイクロ波透過板面を払拭、冷却
保護させながら不活性ガスを加熱処理炉内に送入し、排
出管を介して行なう吸排出操作によって加熱処理炉内を
僅かな負圧状態となして加熱処理炉内にマイクロ波を導
入すれば、マイクロ波はマイクロ波のマイクロ波透過板
透過率を減少せしめられずに導入され、可燃性廃棄物は
安全に乾燥と乾留処理が施されて所謂チャーとなるから
、次には前記導波管選択用切換部と導波管先端部閉鎖部
材を他側に移すと同時に、不活性ガス兼空気送入管によ
って空気を加熱処理炉内に送入し、排出管による吸排出
操作を行なわせ、些少ともマイクロ波の能力削減のされ
ない方の導波管を通して加熱処理炉内にマイクロ波を導
入すれば、チャーは燃焼させられて灰化し、この灰化物
は溶融させられ、最後にはガラス固化させられることと
なるし、不燃性の廃棄物の場合は、前記後者の操作のみ
によってガラス固化させることが可能となりたるか故に
、本発明は、−基の加熱処理炉によシ廃棄物の成分に適
合した二様三様の処理の仕方ができ、しかも従来処置に
種々の社会的問題を誘発せしめてきた重金属類を含有し
ている廃棄物や放射能を有している廃棄物の処理にあた
っても、この種従来の処理方式では夢想だにし得なかっ
た程の減容化を可能ならしめると共に、本発明になる廃
棄物加熱処理装置による処理生成物は雨水や海水等に浸
漬しても浸食されることなく、内部の有害物を滲出させ
ることのない処理の仕方が安全にできる廃棄物加熱処理
装置の提供を可能ならしめたものであることを、以下フ
ローシート式に図示した各実施例によって詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１の実施例の廃棄物加熱処理装置は第１図に示
したように、図外のマイクロ波発生器機によって発生さ
れた９１５■ｈあるいは２４５０ＭＨｚ程度のマイクロ
波を誘導するアルミニューム板、銅板、ステンレス板、
あるいはクローム、ニッケル、銀等の鍍金の施された表
面平滑な反射面を備えた金属板製の１なる導波管と、導
波管１の先端部に連設せしめられた１０なる連設壁と、
連設壁１０の下端部にフランジ等の連設用部材によって
連設せしめられた２０なる加熱処理炉とを主形成要部と
して構成されている。

そして、この１なる導波管の途中からその先端部までは
、導波管１と同等または同効の材質材製の隔壁２によっ
て二分され、マイクロ波を各別に誘導可能な各別の導波
管Ａ、Ｂとなされ、隔壁２による分割基部となる隔壁２
の後端部３には、導波管Ｂ側を閉鎖してマイクロ波を導
波管Ａ側によって誘導せしめるか、それとも導波管Ａを
閉鎖して導波管Ｂ側によって誘導せしめるかの選択用に
供する切換可能な導波管選択用切換部材としての導波管
１と同材製のダンパー状の扉５が、また隔壁２の先端部
４には、導波管Ａ、Ｈのうちの何れか一方の導波管Ａな
シ、あるいは導波管Ｂなシの先端開口部を選択して気密
に閉鎖する切換可能な導波管先端部閉鎖部材としてのダ
ンパー状の扉６がそれぞれ回動可能に装着せられており
、さらに導波管Ａ、Ｈのうちの何れか一方の導波管Ａで
も、また導波管Ｂでもよいが、この実施例では導波管Ａ
側を選び、この導波管Ａ側の先端部内には、この導波管
Ａ部内と加熱処理炉２０部内とを気密に遮断するも着脱
可能な上、マイクロ波の透過性と耐熱性に優れ、かつ機
械強度が強く、気体の遮断性をももった石英板、その他
アルミナ、ジルコニア、マグネシア、炭化珪素等で作ら
れたマイクロ波透過板７が装着せられている。

また、１０なる連設壁には、切換弁１４によって図示省
略の窒素ガス等の不活性ガス供給源に接続された不活性
ガス供給管１２と同じく図示省略の空気供給源に接続さ
れた空気供給管１３とに接続され、かつ不活性ガスまた
は空気を前記マイクロ波透過板Ｔに向って吹出し、該マ
イクロ波透過なうようになされた不活性ガス兼空気送入
管１１の管口が開口せしめられておシ、これまた図示省
略の気体吸引機に接続されていて、前記不活性ガス兼空
気送入管１１によって送入された不活性ガスまたは空気
のみならず、加熱処理炉２０内で発生したガスをも吸排
出し、加熱処理炉２０内をやや負圧にするための吸引機
等に接続された排出管１５の管口も開口せしめられてお
り、また下端部には加熱処理炉２０の連設用のフランジ
１６が設けられている。

さらに、また２０なる加熱処理炉は、加熱処理される廃
棄物が投与載置されるレトルト２１を主体として構成さ
れ、その上端部には前記フランジ１６に気密に係合せし
められる連設用のフランジ２２が形成され、外周は断熱
カバー２３で覆われている。なお、図示を省略したが、
この加熱処理炉２０には、通常廃棄物投与用の投入口を
設け、該投入口を気密に密閉する開閉自在の扉体を装着
してもよい。特に、この場合には、連設壁１０と加熱処
理炉２０とを一体成形し、これをもって加熱処理炉とし
てもよい。

最後になったが、放射能を有する廃棄物を加熱処理する
場合には、上述の如き廃棄物加熱処理装置、特に連設壁
１０部よシ加熱処理炉２０部の外周は放射線遮蔽物で包
囲することはいうまでもないことであるが、これについ
ての図示と説明は省略した。

次に、第２図に第２の実施例の廃棄物加熱処理装置を示
したが、この第２の実施例の廃棄物加熱処理装置と先の
第１の実施例の廃棄物加熱処理装置との違いは、導波管
の比較的短い拡大部分を隔壁で導波管を部分したか、拡
大部をさらに後方にまでも伸ばし、この伸ばした拡大部
に対応せしめて隔壁も伸ばしたかの点にあるだけで、こ
れら両者には根本的な差異がないので、この第２の実施
例には第１の実施例に付した符号をそのまま付して説明
を省略する。

本発明になる廃棄物加熱処理装置は、上述の如く構成せ
られているので、これによシ廃棄物を加熱処理するにあ
たって、可燃性すなわち揮発性物質を含有する廃棄物や
加熱により揮発性物質を生成する虞れのある廃棄物の場
合には、先ず導波管選択用切換部材としての扉５と導波
管先端部閉鎖部材としての扉６とによって一方の導波管
Ｂ側の後端部と先端部とを閉鎖し、加熱処理炉２０にお
けるレトルト２１内に前記の如き廃棄物を投与し、加熱
処理炉２０を密閉し、吸引機等に接続された排出管１５
を介して加熱処理炉２０内の気体を吸排出させる一方、
切換弁１４によって不活性ガス供給源に接続された不活
性ガス兼空気送入管で不活性ガスをマイクロ波透過板１
１に向って吹付けながら加熱処理炉２０内に不活性ガス
を供給し、加熱処理炉２０内をやや負圧となさしめてよ
り導波管Ａ側を使用した導波管１によって、マイクロ波
発生器機で発生せしめた９　１５　ＭＨｚまたは２４５
０ＭＨｚ程度のマイクロ波を誘導し、マイクロ波透過板
を通して前記廃棄物を照射加熱せしめる。すると、前記
廃棄物は急速に加熱せられ、急速な乾燥と乾留処理等が
施され、発生した水蒸気と分解ガスは供給された不活性
ガスと共に排出管１５を経て排出され、残余は加熱処理
炉２０内に所謂チャーとなって残留することとなる。

この処理操作中、加熱処理炉２０内には不活性ガス兼空
気送入管１１により不活性ガスが供給されるも、排出管
１５による排気が常時性なわれ、加熱処理炉２０内はや
や負圧状態を保つようになされており、また不活性ガス
は導波管Ａの先端部内に気密に装着せられたマイクロ波
透過板Ｉに向って、これを払拭、冷却保護するように不
活性ガス兼空気送入管１１よシ吹出されているので、加
熱処理炉２０内で発生した水蒸気や分解ガス等は導波管
１の導波管Ａ内へも、また導波管Ｂ内へも侵入するよう
なことがなくなるから、導波管Ａと導波管Ｂとを含めた
全体の導波管１は腐食させられたり、ガス中の固形物等
が耐着したシすることなく、常にマイクロ波の良好な誘
導状態を維持することとなるし、また同時に、マイクロ
波透過板７にも＠記の如き固形物等の耐着のみならず、
加熱処理炉２０内の高温によるマイクロ波透過率の低下
や劣化をもたらすことなく、常に良好なマイクロ波の透
過率を維持することとなる。さらに、顕著な特色は、前
記の如く、加熱処理炉２０内は常時やや負圧状態となさ
れていると共に、空気の混入するようなこともないが故
に、加熱処理炉２０内でのアーク放電その他の原因によ
る爆発の危険性も一掃されるということである。

次に、上述の如く、廃棄物が乾留されて完全にチャーと
なった時点で、加熱処理炉２０内へのマイクロ波の導入
を一旦中止すると共に、扉５と扉６とを回動させて他方
の導波管Ａ側の後端部と先端部とを閉鎖し、不活性ガス
兼空気送入管１１は切換弁１４によって空気供給源側に
接続し、加熱処理炉２０内に空気を供給し、排出管１５
では加熱処理炉２０内の気体を吸排出し、加熱処理炉２
０内をやや負圧となさしめてよシ、前記の如く何等の遮
蔽物もない導波管Ｂ側を使用するようにした導波管１に
よってマイクロ波を誘導し、前記チャーを照射すれば、
チャーは先ず酸化せしめられて灰化し、無機物と灰化物
はさらに加熱され、灰化物の融点にもよるが約１２００
〜１５００℃程度になると、これらはガラス状の溶融物
となり、前記廃棄物中に含まれていた残余の諸成分は、
この溶融物中に包み込まれてしまうので、これを冷却す
ればガラス状物となるが故に、前記廃棄物の減容化率は
、従来法よシ著しく高揚せしめられるばかりでなく、こ
れを雨水や海水等に浸漬しても浸食されないので、前記
廃棄物中に重金属類や放射能を有している廃棄物の処理
には、最適の処理の仕方ということができる。

ところで、廃棄物中に揮発性物質を含有したり、あるい
は加熱により揮発性物質を生成する虞れのある物質を含
有したりしない廃棄物の処理にあたっては、前記後者の
みの処理の仕方によって処理する方が得策であることは
いうまでもないことである。

上記の廃棄物加熱処理装置によｐ実験を行なったところ
、下記の結果が得られた。

以上の記載から明らかなように、本発明は、−基の加熱
処理炉により種々の廃棄物の成分に適合した二様三様の
処理の仕方が可能となシ、シかも廃棄物の処理にあたっ
ては、従来種々の社会的問題を誘発せしめ、批判の対象
となってきた重金属類や放射能を有していた廃棄物の処
理にあたっても、この種従来の処理の仕方では夢想だに
し得なかった程の減容化を可能ならしめると共に、本発
明の廃棄物加熱処理装置による処理生成物は雨水や海水
等に浸漬しても浸食されることなく、内部の有害物を滲
出させることのない処理の仕方が安全にできる廃棄物加
熱処理装置の提供を可能ならしめたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る廃棄物加熱処理装置の各実施例の構
成をフローシート式に示したもので、第１図は第１の実
施例の要部構成説明用縦断面図で、第２図は第２の実施
例の要部構成説明用縦断面図である。 １；導波管　　　　　　Ａ、Ｂ；各別の導波管２；隔壁
　　　　　　　３；後端部 ４；先端部　　　　　　５，６；扉 ７；マイクロ波透過板 １０；連設壁 １１；不活性ガス兼空気送入管 １２；不活性ガス供給管 １３；空気供給管　　　１４；切換弁 １５；排出管　　　　　１ｓｔフランジ２０；加熱処理
炉　　　２１；レトルト２２；フランジ　　　　２３：
断熱カバー特許出願人　　三機工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　マイクロ波誘導用の導波管の先端部に連設壁
   を介しまたは介せずして廃棄物の加熱処理炉を連設して
   なる廃棄物加熱処理装置において、導波管をその途中か
   ら先端部までを隔壁によって二分して各別の導波管上な
   し、該隔壁による分割基部には、二分された各別の導波
   管のうちの何れの導波管によってマイクロ波を誘導せし
   めるかの選択用に供する切換可能な導ｉ管選択用切換部
   材を、また前記隔壁の先端部には、二分された前記各別
   の導波管の先端部を選択して閉鎖する切換可能な導波管
   先端部閉鎖部材をそれぞれ配装すると共に、二分された
   各別の導波管のうちの何れか一方の導波管の先端部内に
   は、この導波管部内と加熱処理炉部内とを気密に遮断す
   るも着脱可能な上、マイクロ波を良く透過せしめるマイ
   クロ波透過板を装着し、さらに連設壁部または加熱処理
   炉の炉壁部には、切換弁によって不活性ガス供給源また
   は空気供給源に接続され、マイクロ波透過板に向って不
   活性ガスまたは空気を吹付ける不活性ガス兼空気送入管
   の管口と、この不活性ガス兼空気送入管によって送入さ
   れた不活性ガスまたは空気のみならず、加熱処理炉内で
   発生したガスをも吸排出し、加熱処理炉内をやや負圧に
   するための気体吸引機等に接続された排出管の管口とを
   それぞれ開口せしめたことを特徴とする廃棄物加熱処理
   装置。 （２）前記導波管の後端部は９１５■Ｌあるいは２４５
   ０　ＭＨｚ程度のマイクロ波を発生するマイクロ波発生
   器機に連設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の廃棄物加熱処理装置。 １３．１　　前記導波管はアルミニューム板、銅板、ス
   テンレス板、あるいはクローム、ニッケル、銀等の鍍金
   の施された表面平滑な反射面を備えた金属板製となした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加
   熱処理装置。 （４）前記マイクロ波透過板は石英板、その他アルミナ
   、ジルコニア、マグネシア、炭化珪素等の如きマイクロ
   波の良好な透過性と耐熱性を有し、かつ機械的強度が強
   く、気体の遮断性をももった物質からなる板で形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加
   熱処理装置。 （５）前記連結壁と加熱処理炉とを一体成形し、これを
   もって加熱処理炉として、この加熱処理炉の炉壁に廃棄
   物投与用の投入口を開口せしめ、該投入口には該投入口
   を気密に密閉する開閉自在の扉体を装着したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加熱処理装置
   。