JPS5933996Y2 - 脱水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は脱水装置に関し、特に放射性物質で汚染された
動物廃棄物又は動物死体の脱水装置に関する。

従来、物体を乾燥させるためには一般に熱風乾燥法が広
く採用されており、特に比較的高速度で乾燥を行う必要
のある場合には他の、例えば赤外線法等に比較して極め
て有利なものであると認められている。

周知のように熱風等による乾燥では、乾燥されるべき、
即ち脱水されるべき物体の表面のみに熱エネルギーが与
えられるために、物体の表面積により乾燥時間が左右さ
れ従って表面積が小さい場合には乾燥に長い時間が必要
となる。

また表面に与えられる熱エネルギーを高くして時間短縮
をはかる場合には、物体、特に有機物である物体につい
てはその表面から分解ガスが多量に発生し、臭気の問題
が新たに生じると共に物体そのものを損傷する可能性が
高くなる。

例えば現在極めて多数の実験動物が種々の目的のために
使用されており、使用後の動物廃棄物は焼却あるいは地
中埋没等によって処理されるのが普通である。

−しかしながら、この動物が放射性同位体の投与実験に
供されたものである場合には上記のごとき通常の処理を
行うことが出来ない。

周知のように放射性動物廃棄物の最終的な処理の困難性
は廃棄物の保存方法に最大の原因がある。

すなわち動物廃棄物は腐敗し易いから放射性廃棄物を特
定の処理機関に引渡すまでその防止をはがらねばならず
その手段としてホルマリン、その他の防腐剤を用いて廃
棄物の保存を行うのが普通である。

しかしながらこの方法では特定機関におけるその後の処
理、例えば焼却処理等が著しく困難となる。

従って例えば動物廃棄物を従来のごとくに防腐剤を用い
ることなくしかも焼却し易い形で保存出来るようにすれ
ば上記のごとき問題は生じない。

このための方法として考えられるのは動物廃棄物の乾燥
であるが、前述のように例えば熱風乾燥等では時間の問
題および分解ガスの問題があり、これを用いることは極
めて困難である。

また動物廃棄物を乾燥のため脱水処理すると異臭が発生
し、またこの廃棄物が放射性物質で汚染されている場合
に廃棄物から発生する水蒸気やガスにはこれら物質が含
まれている恐れがある。

本考案の目的は、放射性物質で汚染された動物廃棄物を
焼却し易い形で保存できるように脱水処理すると共に異
臭や放射性物質の系外散逸を防止するようにした脱水装
置を提供することである。

以下図面に基づいて放射性物質で汚染された動物廃棄物
（以下放射性動物廃棄物、又は放射性廃棄物という）の
脱水に適用した場合の本考案の実施例を説明する。

本考案の装置を概略的に部分断面で示す図面に於いて、
本装置は点線により区分出来る脱水部分Ａと、処理対称
が放射性物質を含む場合の安全部分Ｂから構成されてい
る。

脱水部分Ａはマイクロ波発生器２０、このマイクロ波発
生器により発生されるマイクロ波電磁界を限定する収容
室つまりマイクロ波照射室３０、この収容室３０に空気
を供給するための流量調節装置１４、収容室３０から空
気を連続的に取り出すための排出口１８、排出口１８か
らの気体を冷却するための冷却装置２２、冷却装置２２
により冷却されて液化した液体を捕集するための捕集容
器２４、および収容室３０での脱水完了後のいわゆる空
びき状態を検知するための装置５０かも成っている。

この装置５０は後述するように脱水プロセスのモニター
としても使用出来る。

安全部分Ｂは脱水されるべき物体が放射性有機物を含む
場合に、捕集容器２４に存在する可能性のある微量の低
分子の放射性気体を捕獲してそれが系外に散逸するのを
防止するためのものであって、捕集客器２４から気体を
引き出し、それを酸化するための例えば電気炉のような
加熱装置２６、この加熱装置２６に接続し、ソーダ石灰
、シリカゲル等の吸湿剤２９および活性炭等の吸着剤４
１を充填してなる吸着装置２８、トリチウム水を捕集す
るためのコールドトラップ４３．１４Ｃ０２を吸収する
ための炭酸ガス吸収装置４４および吸引ポンプ４５から
成っている。

コールドトラップ４３と炭酸ガス吸収装置４４について
は任意でよいが例えば特開昭５１−１１９２８６号（特
願昭５０−４３６２３号）に開示されているものを用い
れば効率よく目的をはたすことが出来る。

図面に示す装置を放射性動物廃棄物を対象として詳細に
説明すると、まず動物廃棄物４０を直接または紙あるい
は布等の水蒸気の通過を妨げないもの４２で包み、これ
を収容器３０にあるいは第２図に示すようにマイクロ波
に対して透明なつまり透過性のある例えばプラスチック
または耐熱ガラスのような材料からなり且つ空気供給口
１６′および排出口１ぎを備えたマイクロ波透過容器３
０′に封入したものを収容室３０に配置する。

収容室３０または容器３０′には空気が供給される。

空気は適当な空気源からパイプ１２を通じて供給される
ようになっており、この流路内に設けられた適当な流量
調節装置１４によりその流量を調節する。

この調節は収容室３０または容器３σ内の廃棄物より取
り出された水を効率よく排出口１８を通じて引き出すた
めに必要である。

例えばマグネトロンからなるマイクロ波発生器２０はこ
のような状態において作動されて廃棄物４０をマイクロ
波電磁界内に置く。

これにより廃棄物４０の水分子が選択的に励起されてそ
れより水蒸気が発生する。

この水蒸気は供給されている空気により運ばれて速かに
冷却装置２２に導かれて液化され、捕集装置２４内に累
積する。

この際発生した水蒸気をマイクロ波の系外に迅速に取り
出すことが効果的な脱水には必要であり、このために前
述の流量調節を行う必要がある。

また、冷却装置２２には動物体内に含まれる低分子化合
物、例えば脂質の一部等が水蒸気蒸留により流入するこ
とがある。

これらも捕集装置２４に同時に集められる。

動物廃棄物をこのように処理する場合にしばしば問題と
なるのは異臭であり、またこの廃棄物が放射性物質を含
む場合には安全上これらの物質の系外散逸を防ぐための
充分な対策が必要である。

このため本考案においては、マイクロ波透過容器３０’
からの排出気体のうち液化されなかった残気中に存在す
る可能性のある異臭や放射性物質その他を吸着除去する
ための吸着装置２８を捕集容器２４に連通させている。

実施例においては、捕集容器２４からパイプ２５を通じ
て気体分を取り出し、これを酸化銅等の酸化触媒を充填
した加熱装置２６に導き、ここで完全な酸化反応を行わ
せる。

酸化後に得られる水、炭酸ガスその他は前述の吸着装置
２８により吸着除去される。

吸着装置２８を用いることにより放射性物質特に３Ｈ，
１４Ｃがあってもこれらは殆んど大部分系内に止まるこ
とになる。

更に安全性を高めるために、吸着装置２８に接続するコ
ールドトラップ４３と炭酸ガス吸収装置４４からなる放
射能モニターを用いて各々水および炭酸ガスの形で存在
しうるトリチウムと炭素１４の系外散逸を防止している
。

前述のように本考案においてはマイクロ波を用い水分子
に選択的にエネルギーを与えることにより水蒸気として
水を取り出すために、最高到達温度は１００℃前後であ
り、このような温度では有機物表面の分解を伴、うこと
はなく分解ガスの発生は殆んどない。

さらに脱水反応のみが極めて効率良く進行し、しかも試
料固体の形状には殆んど変化は生じない。

また前述のように比較的低分子の有機物が捕集装置２４
に集められることがあり、またこの有機物中に放射性物
質が含まれることもありうる。

そのような場合にはエーテル、ヘキサン等による抽出に
より溶媒を除き、有機物を油状または固体として単離す
るようにし、この形で廃棄物としてもよい。

あるいは水溶液をそのまま活性炭層を通すことにより吸
着除去を行い、この活性炭と共に可燃廃棄物として処理
してもよい。

また吸着装置２８における吸着剤等は固体廃棄物として
収理出来る。

通常マイクロ波加熱では処理試料に水が存在しない場合
あるいは試料の脱水が完了した場合、マイクロ波エネル
ギーが吸収されなくなり、それが室内に蓄積してついに
は放電現象を生じさせる可能性があり、マグネトロン自
体を損傷させる危険がある。

このために図示の装置においてはマイクロ波に対して透
明なパイプを用いてそれに水を流しておくことにより上
記の問題を解決する。

図示の装置においては、これはＵ字形のパイプ５０から
なり、これへの水の供給は冷却装置２２で用いられた水
を直接に送ることにより行っている。

このような構成を用いた場合、脱水完了によりパイプ５
０を流れる水の温度が急上昇する。

従ってこの温度上昇を検知することにより脱水の過程を
モニターすることが出来る。

パイプ５０の水の温度の測定および表示は当業者には明
らかであるので詳述しない。

本装置を放射性廃棄物の脱水に用いる場合の放射能の系
外散逸防止ははｇ完全である。

しかしながら実施例においては、本装置自体を一つの減
圧状態の下に維持することにより、系外散逸の可能性を
完全になくしている。

すなわち空気供給口１６、排気口４６および水の供給排
出系を除き完全に密閉されたハウジング１０内に本装置
を収納し、このハウジングを排気口５２により排気して
減圧状態に維持している。

例１ １４Ｃ−グルコースで汚染された動物組織（豚肉）１８
０ｇを周波数２５００ＭＨｚ出力４５０Ｗのマイクロ波
加熱装置を用いて脱水を行った。

１５分間で１１０、！ｉｉ’の脱水を行ったが、これは
完全脱水であった。

脱水後の組織をビニール袋に入れ１ケ月間保存した。

腐敗等の変化は全く無く安定であった。脱水中、異臭の
発生は全くなく放射性物質の散逸は全く認められなかっ
た。

例２ 例１と同じ条件下で１４ｃｍグルコースで汚染された魚
１５０ｇを１５分間処理し、１１０ｇの完全脱水を行っ
た。

脱水した魚をビニール袋に入れて１ケ月間保存した後腐
敗等の変化は全くなく、安定であった。

異臭および放射能散逸は全く認められなかった。

比較例 第２図に示す装置（容器内容積１Ｍ）を用いて、空気供
給を完全にたち脱水を行った（密閉式）。

各圧力における残留水蒸気量は表１の通りであった。

同様の実験を空気供給しながら行った（流量制御式）。

その結果を表１に示した。本考案を放射性廃棄物を例に
とって説明したが、これに限られるものでなく、病原菌
その他の有害物質を投与された実験動物の如き有害物質
で汚染された動物廃棄物であってもよく、或は天然試料
中の微量物、例えば有害金属あるいは原子力発電等に伴
う放射性物質の生物体への濃縮等を調べるため、例えば
汚染の疑いのある魚、海草、貝類等の動物死体を脱水す
る場合にも利用出来る。

以上説明したように、本考案は、放射性物質又は有害物
質で汚染された動物廃棄物をマイクロ波透過容器内に収
容し、マイクロ波照射により動物廃棄物自体の中から発
熱させて水蒸気その他を伴った気体をマイクロ波透過容
器から取出すので、有機物の分解ガスを殆んど発生させ
ることなく脱水が迅速かつほぼ完全に行われ、滅菌の上
、特定機関での焼却がし易くかつ相当期間腐敗すること
なく保存し易い乾燥物体を得ることができ、これにより
従来、特定機関に引渡すまで或は廃棄までのホルマリン
漬等による保存及びその後の処理に腐心していた放射性
動物廃棄物や有害性動物廃棄物の保存及び焼却処理がき
わめて簡便に行えるという効果がある。

また、マイクロ波照射中放射性動物廃棄物から発生した
気体を先ず冷却して液化した液体を捕集容器で捕集し、
動物廃棄物に含まれていた放射性物質或は有害物質を含
む有機物を捕集容器中に捕捉した後、さらに液化されな
かった残気中に存在する可能性のある放射性物質或は有
害物質その他臭気を捕集容器に連通した吸着装置でもっ
て吸着除去するので、異臭や放射性物質等の系外散逸を
防止することができ、これにより対象物が放射性汚染動
物であっても簡単な構造で安全な脱水処理を行えるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施するための装置の概略図、第２図
は第１図の一部の変更例を示す図である。 １０・・・・・・減圧ハウジング、１４・・・・・・流
量調節装置、２０・・・・・・マイクロ波発生装置、２
２・・・・・・冷却装置、２４・・・・・・捕集装置、
２６・・・・・・酸化装置、２８・・・・・・吸着装置
、３０・・・・・・脱水室、４０・・・・・・廃棄物、
４３・・・・・・コールドトラップ、４４・・・・・・
炭酸ガス吸収装置、４５・・・・・・ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放射性物質又は有害物質で汚染された動物廃棄物或は汚
   染の疑いのある動物死体を焼却廃棄するまでの間腐敗す
   ることなく保存するため脱水する脱水装置であって、マ
   イクロ波照射室３０、及び該照射室内に配置され脱水す
   べき前記動物廃棄物を収容するマイクロ波透過容器３σ
   を備え、マイクロ波照射により動物廃棄物から発生する
   水蒸気その他を伴った気体を取出すための排出口１８′
   及び空気供給口１６′を前記マイクロ波透過容器に設け
   、前記気体を冷却する冷却装置２２を前記排出口に接続
   し、気体のうち冷却されて液化した液体を捕集する捕集
   容器２４を備え、さらに、液化されなかった残気中に存
   在する可能性のある放射性物質又は有害物質その他臭気
   を吸着除去するための吸着装置２８を前記捕集容器に連
   通してなる脱水装置。