JPS5888086A - 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炉の改良、
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◇従来より、製錬所等よシ廃棄される重金属類
を含有している廃棄物、または原子力発電施設、核燃料
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）利用の事業所等より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
のは焼却法により、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
シでなく、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ず、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二股に分岐して各別の導
波管となし、この分割基部には、二股に分割された各別
の導波管のうち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
選択用切換部材を配装する一方、二股に分岐された前記
各別の導波管のうち何れが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
波透過板を装着すると共に、この一方の導波管側の連設
壁部または加熱処理炉の炉壁には、不活性ガス供給源に
接続され、マイクロ波透過板に向って不活性ガスを吹付
ける不活性ガス送入管の管口と、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開口せし
め、また前記各別の導波管のうちの他方の導波管側の連
設壁部または加熱処理炉の炉壁には、空気供給源に接続
された空気送入管の管口と、この送入管により送入され
た空気のみならず、加熱炉内で発生したガスをも吸排出
し、加熱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、加熱処理炉に投与する廃棄物
が可燃性の廃棄物の場合は、導波管の先端部内にマイク
ロ波透過板の装着させた方の導波管に連設された加熱処
理炉中に該廃棄物を投与し、導波管選択用切換部材によ
って、上記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し、他方の導波管は導波管選択用
切換部材によって遮断せし、めると共に、不活性ガス送
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、この時点で加熱処理炉へのマイクロ波
の導入を停止すると共に、前記不活性ガス送入管への不
活性ガスの送入と排気管による吸排出操作を停止し、前
記のチャーを収容した加熱処理炉を取外して、他方のマ
イクロ波透過板を装着していない導波管の先端部に連設
壁を介しまたは介せずして装着するか、あるいは前記の
チャーを前記の加熱処理炉から取出して、他方のマイク
ロ波透過板が装着されていない導波管の先端部に連設壁
を介しまたは介せずして装着されている加熱処理炉中に
投与し、前記導波管選択用切換部材を他側に移すと同時
に、空気送入管によって空気を該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、上記の些少とも
マイクロ波の能力削減のされない方の導波管を通じて加
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、−基または二
基の加熱処理炉によシ廃棄物の成分に適合した二様王様
の処理ができ、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
と彦く、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
た実施例によって詳細に説明することとする。

本発明の廃棄物加熱処理装置は、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■ハ
あるいは２４５０　ＭＨｚ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Ｖス板、６るいはクロ
ーム、ニッケル、銀ｉ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２、２′なる連設壁と、連設壁２
，２′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３、３′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なる導波管の先端部は、二股に分割して
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、該分割基部４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が回動可能に装
着せられておシ、さらに導波管Ａ側の先端部内には、こ
の導波管Ａ部内と加熱処理炉３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６が装着せられている。

また、２なる連設壁には、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を前記マイクロ波
透過板６に向って吹出し、該マイクロ波透過板６に前記
加熱処理炉３内で生成されたガス中の固形物等の耐着を
防止すると共に、冷却作用も行なうようになされた不活
性ガス送入管７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
ガス送入管７によって送入された不活性ガスのみならず
、加熱処理炉３内で発生したガスをも吸排出し、加熱処
理炉３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８の管口も開口せしめられておシ、また下端部に
は加熱処理炉３の連設用フランジ９が設けられている。

さらに、また３なる加熱処理炉は、加熱処理される廃棄
物が投萼載置されるレトル）１０を主体として構成され
、その上端部には前記７ランジ９に気密に係合せしめら
れる連設用のフランジ１１が形成され、外周は断熱カバ
ー１２で覆われている。なお図示を省略したが、この加
熱処理炉３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、連結壁２と加熱処理炉３とを
一体に形成し、これをもって加熱処理炉としてもよい。

次に、導波管Ｂ側の２′なる連設壁には図示省略の空気
供給源に接続された空気送入管１３の管口が開口せしめ
られておシ、これまた図示省略の前記気体吸引機等に切
換弁１４によシ切換可能に接続されていて、前記空気送
入管１３によって送入された空気のみならず、加熱処理
炉３′内で発生したガスをも吸排出し、加熱処理炉３′
内をやや負圧にするだめの排出管１５の管口も開口せし
められておシ、また下端部には加熱処理炉３′の連設用
のフランジ１６が設けられている。

さらに、また３′なる加熱処理炉は前記導波管Ａ体とし
て構成されているが、該レトルト１０′は前記の如く導
波管Ａ側よシ移動する代シに最初から導波管Ｂ側に前記
のレトルト１０と同様構造の別のレトルトを連設しても
よく、さらに前記と同様連設壁２′と加熱処理炉１０′
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
２，２′部よシ加熱処理炉３，３′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。

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、これにより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１匡 質を含有する廃棄物や加熱により揮Ｅ’６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によって一方の導波管Ｂ側を閉鎖し、加
熱処理炉３におけるレトルト１０内に前記の如き廃棄物
を投与し、加熱処理炉３を密閉し、吸引機等に接続され
た排気管８を介して加熱処理炉３内の気体を吸排出させ
る一方、不活性ガス送入管で不活性ガスをマイクロ波透
過板６に向って吹付けながら加熱処理炉３内に不活性ガ
スを供給し、加熱処理炉３内をやや負圧となさしめてよ
シ導波管Ａ側を使用するようにした導波管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２４５０　ＭＨｚ程度のマイクロ波を誘導し、マイ
クロ波透過板６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８を経て排出され、残
余は加熱処理炉内に所謂チャーとなって残留することと
なる。

この処理作業中、加熱処理炉３内には不活性ガス送入管
７によシネ活性ガスが供給されるも、排出管８による排
気が常時性なわれ、加熱処理炉３内はやや負圧状態を保
つようになされておシ、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６に向っ
て、これを払拭冷却保護するように不活性ガス送入管７
よシ吹出されているので、加熱処理炉３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内へも侵入する
ようなことがなくなるから、導波管１は腐蝕させられた
り、ガス中の固形物等が耐着したりすることなく、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６にも前記の如き固形物
等の耐着のみならず、加熱処理炉３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、常にマ
イクロ波の良好な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３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３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３内へのマイクロ波の導入を
一旦中止し、扉５を回動させて導波管Ａ側を閉鎖し、不
活性ガス送入管よシの不活性ガスの送入を停止すると共
に、吸引機等による排出管８よシの吸排出を停止し、さ
らに切換弁１４によって排出管８よシの吸排出を閉鎖せ
しめると共に、排出管１５よシ吸排出を行なわせるよう
にする。

そこで、加熱処理炉３の連設用７ランジ９，１０の連設
を開放して、レトルト１０を導波管Ｂ側に移動せしめて
、導波管Ｂ側の２′なる連設壁の下端部にフランジ１１
．１６によシ連設せしめる。但し、上記の如く、加熱処
理炉３のレトルト１０を移動せしめる代シに適宜の方法
によりレトルト１゜中の乾留物を別のレトルト１０′中
に移送せしめた後、該レトルト１０′を連設壁２′に７
ランジ１１゜１６によシ連設してもよく、また連設壁２
，２′と加熱処理炉３，３′が一体成形されている場合
は、気密に開閉自在に装着された扉体により適宜な方法
により導波管Ａ側より導波管Ｂ側に前記乾留物を移送せ
しめるようにする。

よシ加熱処理炉３′内に空気を供給し、排出管１５では
加熱処理炉３′内の気体を吸排出し、加熱処理炉３′内
をやや負圧となさしめてよシ、導波管選択用切換部材た
る扉５を回動せしめて導波管Ａ側を閉鎖し、何等の連蔽
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℃程度に々ると、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、
従来法より著しく高揚せしめられるばかシでなく、これ
を雨水や海水等に浸漬しても１・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シ、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
有したシ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り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、本発明はマイクロ波誘
導用の導波管の先端部を二股に分割して各別の導波管と
なし、この二股に分割された各別の導波管の端部は各別
の加熱処理炉に連設すると共に、導波管選択用切換部材
によシ何れか一方の加熱処理炉にマイクロ波を誘導する
ようにしたるをもって、種々の廃棄物の成分に適合した
二様王様の処理の仕方が可能となり、しかも廃棄物の処
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い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構成を示した
実施例の要部構成説明用縦断面図である０１：導波管　
　　　　　２．２’；連設壁３．３’；加熱処理炉　　
Ａ、Ｂ；各別の導波管４；分割基部　　　　　５；扉 ６；マイクロ波透過板　７；不活性ガス送入管８；排出
管 ９．１１．１６；フランジ １０．１０’；レトルト　１２；断熱カッ（−１３；空
気送入管　　　１４；切換弁 １５；排出管 特許出願人　　三機工業株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　マイクロ波誘導用の導波管の先端部を二股に
   分割して各別の導波管となし、この二股に分割された各
   別の導波管の端部は各別の連設壁を介しまたは介せずし
   て各別の加熱処理炉に連設すると共に、前記導波管の分
   割基部には、二股に分割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波管選択用切換部材を配装する
   一方、二股に分割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
   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、また前記
   マイクロ波透過板の装着された導波管側の連設壁部また
   は加熱処理炉の炉壁部には、不活性ガス供給源に接続さ
   れ、マイクロ波透過板に向って不活性ガスを吹付ける不
   活性ガス送入管の管口と、この不活性ガス送入管によっ
   て送入された不活性ガスのみならず、加熱処理炉内で発
   生したガスをも吸排出し、この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、またマイクロ波透過板の装着さ
   れていない他方の導波管側の連設壁部または加熱処理炉
   の炉壁部には、空気供給源に接続された空気送入管の管
   口と、この空気送入管によ、つて送入された空気のみな
   らず、加熱処理炉内で発生した燃焼ガスをも吸排出し、
   この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. （２）前記導波管の後端部は９１５ＭＨｚあるいは２４
   ５０■を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。
3. （３）　　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（Ｄ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. （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０
5. （５）前記連結壁と加熱処理炉とを一体形成し、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
   。