JPS6127720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラジオアイソトープ研究室、実験
室、病院等で使用される液体シンチレーター等の
放射性物質を含む廃液を処理する処理装置に関す
るものである。

従来、ラジオアイソトープ研究室、実験室、病
院等で使用される液体シンチレーターは、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン等の溶媒中にテルフエミ
ル等の発光物質を溶解し、発光強度の増加をした
り、発光スペクトルを変更するために微量の活性
剤を加えたものであり、主に測定試料を液体シン
チレーターの中に混合してその放射能を測定する
ものであるが、使用済の液体シンチレーターは許
容規制値以上の放射性物質、例えば³Hや¹⁴Cを含
むがために所定タンク毎に収容されたまま野積み
の状態に放置されていたものである。また、他の
放射性物質を含む廃液の処理にあつては電気炉や
耐火レンガ炉等で焼却処理するものもあるが、こ
れ等の炉は大型の設備となるばかりでなく、廃液
を完全に気化して燃焼することができず、有害な
ススを生じ、かつ炉体内を損傷する等の欠点のあ
つたものである。

本発明はこれらに鑑みて発明されたものであ
り、被処理液たる、放射性物質を含む廃液を完全
に気化し、かつ燃焼でき、また従来の前記焼却炉
に比べて小型の装置となりうるものを提供するこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、炉体の上
部に配置し、被処理液を空気と混合したのち気化
する気化部、該気化部からの気化ガスを燃焼させ
る燃焼室、該燃焼室から排出される燃焼ガスの通
路に位置して設け、該燃焼ガス中の不完全燃焼成
分を完全燃焼させるための触媒体、とからなる気
化燃焼部と、炉体の中央部に位置し、かつ前記気
化燃焼部に連接して設け、前記気化燃焼部からの
燃焼ガスを通過させる通路を内側に形成する内板
と、該内板の外周を囲む外板との間に、前記燃焼
室に連通する空気導入路を備えた熱交換部と、炉
体の下部に配置し、かつ前記熱交換部に連接して
設け、前記熱交換部かならの燃焼ガスを冷却液化
する冷却機構を備える液化部とから構成した放放
射性物質を含む廃液の処理装置において、前記気
化部は、外周部に補助ヒーターを付設した耐熱性
を有する多孔性物質で形成した気化部材と、前記
気化部材の内部に配置し、周面に任意数個の透孔
を穿設すると共に、その内側に、前記被処理液を
送り込むための被処理液の送入管と、前記被処理
液中で気泡を生じさせるべく空気を送り込むため
の供給管とのそれぞれの開口端を配置して構成す
るものである。

次に本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、装置全体の縦断正面図、第２図は、
気化燃焼部の横断平面図、第３図は、気化燃焼部
の拡大縦断面図である。

本発明に係る装置は、縦長の箱形のケーシング
１内に設けるステンレス鋼製の炉体２の上部に位
置し、被処理液たる放射性物質を含む廃液を気化
させる気化部、該気化部で生じさせた気化ガスを
燃焼させる燃焼室８、該燃焼室８の下方に位置
し、前記燃焼後の燃焼ガス中に含まれる不完全燃
焼物を完全燃焼させるべく設けた、白金からなる
触媒体２３、とを備えた気化燃焼部３と、前記炉
体２の中央部に位置し、その内側に前記気化燃焼
部３からの高温燃焼ガスを通過させるとともに、
その外周に燃焼用空気を通して前記気化燃焼部３
に導入される該燃焼用の空気を加熱しうる熱交換
部４と、前記炉体２の下部に位置し、前記熱交換
部４を通過してきた燃焼ガスを冷却して液化する
液化部５とから構成するものである。

以下に上記各部の構成を詳細に説明する。

前記気化燃焼部３の気化部は、上部を機密フラ
ンジ１３により密閉され、下部を解放した円筒部
７、該円筒部７の内部に収容した、セラミツク・
フアイバー等の耐熱性を有する多孔性物質からな
る気化部材１０、該円筒部７の外周囲に付設した
補助ヒーターＨ２、該気化部材１０の略中央位置
に埋設し、その周面に任意数個の透孔１２……を
穿設した混合筒１１、該混合筒１１の内部にそれ
ぞれ開口端を位置させ、被処理液たる廃液を該混
合筒１１内に送り込むための送入管２０および該
混合筒１１内の廃液を気泡状にするための空気を
供給する供給管２１、前記気化部材１０の下方に
位置させて前記混合筒１１の底板に固定した連結
棒１４の下端に固定し、前記気化部材１０の外径
と略等しい外径を有する受け皿１５からなる。な
お、該受け皿１５は、気化部材１０を取り出すた
めのもので、気密フランジ１３とともに混合筒１
１を引き抜けば、該受け皿１５に気化部材１０が
引つ掛かつて上方へ引き出されるのである。

また前記気化燃焼部３の燃焼室８は、前記気化
部の円筒部７の下方に位置し、かつ該円筒部７に
連接して設けるもので、後述の燃焼用空気の供給
量を調節すべくダンパー９を備えた燃焼用空気の
入口と、前記受け皿１５の下方に配置した燃焼始
動ヒーターＨ２を設けてある。

さらに前記炉体２の前記気化燃焼部３の配置部
位には、該気化燃焼部３の周側全体を囲む断熱材
６および気化燃焼部３の上部を囲む断熱材１７を
充填してある。

前記送入管２０は、その開口端を混合筒１１の
略中央に位置させる一方、他端を混合筒１１内か
ら炉体２の外側に伸ばし、かつケーシング１内壁
に沿つて配設し、ケーシング１の内壁の所定部位
に設けた被処理液送出用のポンプＰ３を介して、
ケーシング１の下部内側に収容した被処理液タン
ク１９に連結する。また前記供給管２１は、前記
送入管２０により混合筒１１内に送入された被処
理液に空気を吹き込み気泡状とするため、その開
口端を前記送入管２０の開口端より下方である混
合筒１１の下部に位置せしめる一方、他端を混合
筒１１内から炉体２の外側に伸ばし、かつケーシ
ング１内壁に沿つて配設し、ケーシング１の内壁
の所定部位に設けた空気の供給ポンプＰ１に連結
する。

なお第１図および第２図中符号１６は炉体２の
上蓋であり、該上蓋１６と気密フランジ１３間と
を、前記断熱材１７を介してネジ１８，１８によ
つて固定してある。

前記熱交換部４は、前記気化燃焼部３の下端に
連設し、気化燃焼部３の触媒体２３からの燃焼ガ
スが下降しつつ通過するための内部通路ご形成す
べく設けた内板２２と、該内板２２の外周部を適
宜の空間をもつて囲む炉体２の中央部たる外板２
４とからなる。該外板２４には、その上部に、前
記内板２２の燃焼用の空気導入路たる外周部空間
と、前記燃焼室８の燃焼用空気の導入口を連絡す
る通路を形成すべく、傾斜板２５を設け、またそ
の略中央部で、かつ前記燃焼室８の空気導入口の
下方位置となる一側に、切り込み状の段部２６を
形成する。そして前記内板２２には、該段部２６
と相対する外板２４に向けて水平状のじやま板２
７を、適宜の間の空所２８を外板２４との間に形
成するように付設する。また該熱交換部４には、
前記段部２６の下方に位置して前記内板２２と外
板２４間に空気吸入口２９および該空気吸入口２
９に近い部位のケーシング１の側面壁にフイルタ
ーを嵌着した空気の取入口３０を設けてあり、該
空気の取入口３０を通つて空気吸入口２９から内
板２２と外板２４間に吸入された燃焼用の空気
は、内板２２の外周部に沿つて回転しながら上昇
し空所２８を経てさらに上昇して、傾斜板２５部
位から空気の入口を通つて前記燃焼室８内に入る
のである。

前記液化部５は、前記熱交換部４の内板２２の
内部と連結した炉体２の下部外周を囲む形体の循
環パイプ３１を設け、また該循環パイプ３１には
冷却水を循環すべく、ケーシング１の下部に配置
した冷却水タンク３２に接続する一方、下部炉体
２の底部に傾斜底板３３を設け、該傾斜底板３３
下端の排出口にはドレーンコツク３４を備えた回
収タンク３５のドレーン管３６を連結して構成さ
れている。該斜底板３３の排出口近傍の下部炉体
２側面に設ける開口３７は、吸気管３８によつ
て、ケーシング１内に配置した真空式のブロワー
Ｐ２に連結する一方、該プロワーＰ２の排気口は
ケーシング１の内壁の沿つて上方に延設した排気
管３９の下端と連結し、また該排気管３９の上端
はケーシング１の上方外部に突出させ、放射性物
質を吸着する吸着フイルター４１を内設したダク
ト４０に連結する。

なお、第１図中に示す符号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，
は炉体２の各部に配設した温度検知器であり、本
装置の後述する作動時における炉体２の各部の温
度を検知するためのもので、温度検知器Ｔ１は気
化部に、温度検知器Ｔ２は燃焼室８と触媒体２３
間に、温度検知器Ｔ３は気化燃焼部３と熱交換部
４間にそれぞれ付設してある。またＴ４は液化部
５の循環パイプ３１の温度を検知する冷却水の温
度検知器、Ｔ５は排気管３９に付設する排ガス温
度検知器である。

次に上記のように構成した本装置の操作および
作動について説明する。

被処理液、例えば液体シンチレーターの廃液を
処理するには、始めに、気化用空気の供給ポンプ
Ｐ１と液化部５の開口３７と連結するプロワーＰ
２を一定時間作動させると、気化用空気の供給ポ
ンプＰ１の作動により供給管２１の開口端から混
合筒１１内へ空気が送られ、この空気が気化部材
１０を通る際、気化部材１０に残留していた前回
作動時の気化ガスを燃焼室８へ送り出す一方、ブ
ロワーＰ２の作動によつてケーシング１の外部の
空気が、空気取入口３０、空気吸入口２９を経て
空気導入口から燃焼室８内へ入り、前記残留気化
ガスと混じつて、さらに炉体２内部を下降して炉
体２内全体にある他の残留物もいつしよに、下部
炉体２たる液化部５に設けた開口３７から吸気管
３８、ブロワーＰ２の排気管３９、ダクト４０を
経て排出され、残留気化ガガス等の排除をなす。

次にブロワーＰ２を停止し、始動用ヒーターＨ
２を作動して気化部材１０の予熱を行うととも
に、始動用ヒーターＨ１を作動させて燃焼室８内
および触媒体２３の予熱も行う。

補助ヒーターＨ２に設けた温度検知器Ｔ２およ
び触媒体２３の下方に設けた温度検知器Ｔ３がそ
れぞれの部位の燃焼における適正温度を検知確認
したところで、すなわち気化部材１０、燃焼室８
および触媒体２３がそれぞれ被処理液の気化ある
いは燃焼に必要な温度条件を充足したところで、
被処理液送り込み用のポンプＰ３を作動すると被
処理液タンク１９から導入管２０を通つて被処理
液が混合筒１１内へ滴下する。該滴下された被処
理液は、供給管２１からの空気によりバブリング
作用で気泡状となり、透孔１２……から空気混合
気体となつて、補助ヒーターＨ２により加熱され
ている気化部材１０中に入り、気化されて気化ガ
スとなる。該気化ガスは加熱されて燃焼室８内に
噴出し、始動用ヒーターＨ１によつて燃焼を始め
る。そして前記ブロワーＰ２に吸引されて下降す
る該燃焼ガスは触媒体２３を通過する時、その不
完全燃焼成分を該触媒体２３との反応によつて略
完全に燃焼するのである。なお、この燃焼時に
³H，¹⁴Cはそれぞれ水および炭酸ガスとなつて処
理される。

一旦燃焼が始まると、熱交換部４内を高温の燃
焼ガスが通る時、内板２２を介して燃焼用空気に
該燃焼ガスの熱が伝わり、始動用ヒーターＨ１を
切つても、燃焼室内は安定した燃焼状態を維持す
るための適正温度に保たれるのである。また前記
燃焼始動操作にあつては、燃焼室８および触媒体
２３内を適温にまで加熱して安定した燃焼状態を
維持するまでの予備段階として、ダンパー９の開
閉度の調整に応じたブロワーＰ２による燃焼室８
への供給空気量と始動用ヒーターＨ１の発熱量と
の割合を適宜調整し、またブロワーＰ２と始動用
ヒーターＨ１との作動を交互に適宜時間ずつ行う
ことによつて、始動用ヒーターＨ１の発熱量を最
小限に押さえながら前記燃焼室８および触媒体２
３の温度制御を行う。そして、炉体２内の各部に
設けた温度検知器Ｔ２がまえもつて規定した温度
を表示した時点で始動用ヒーターＨ１を切る。つ
まり、始動用ヒーターＨ１を切つても、燃焼室８
内は安定した燃焼状態を維持するための適正温度
に保たれている。

前記炉体２内を下降する燃焼ガスは、熱交換部
４にてその温度を一旦下げられ、さらに下降して
液化部５に入ると、循環パイプ３１内を循環する
冷却水によつてさらに低温に冷やされる。ここ
で、前記燃焼によつて規制値以下にされた³Hを
含んだだ水素の燃焼物たる水分は液化され回収タ
ンク３５に収納され、また、¹⁴Cを含んだ炭素は
炭酸ガスとなつて気化部の開口３７より吸気管３
８へ吸気され、排気管３９を通つてダクト４０へ
排気される。

被処理液タンク１９内の全廃液が燃焼処理を終
えたら、補助ヒーターＨ２と被処理液送用のポン
プＰ３を停止し、温度検知器Ｔ１、温度検知器Ｔ
３および排気ガス温度検知器Ｔ５がそれぞれの規
定温度を検知確認するまでポンプＰ１とブロワー
Ｐ２の作動を所定時間継続して気化部材１０およ
び炉体２内の残留ガスを排気する。残留ガスの排
気後に前記ポンプＰ１を停止し、次いで温度検知
器Ｔ２、温度検知器Ｔ３にて触媒体２３の上下部
位の温度を確認した上でブロワーＰ２を停止する
ものである。

以上のように本発明は、炉体の上部に配置し、
被処理液を、空気と混合したのち気化させる気化
部、該気化部からの気化ガスを燃焼させる燃焼
室、該燃焼室から排出される燃焼ガスの通路に位
置して設け、該燃焼ガス中の不完全燃焼成分を完
全燃焼させるための触媒体、とからなる気化燃焼
部と、炉体の中央部に位置し、かつ前記気化燃焼
部の触媒体に連接して設け、内板によつて形成さ
れる前記気化燃焼部からの燃焼ガスを通過させる
通路を備える一方、前記内板とその外周を囲む外
板との間で形成される前記燃焼室に連通する空気
導入路を備えた熱交換部と、炉体の下部に配置
し、かつ前記熱交換部の燃焼ガスを通過させる通
路に連接して設け、前記熱交換部からの燃焼ガス
を冷却液化する冷却機構を備える液化部とから構
成した放射性物質を含む廃液の処理装置におい
て、前記気化燃焼部における気化部は、外周部に
補助ヒーターを付設した耐熱性を有する多孔性物
質で形成した気化部材と、前記気化部材の内部に
配置し、周面に任意数個の透孔を穿設した混合筒
とを備え、該混合筒内には、前記被処理液を送り
込むための被処理液の送入管と、前記被処理液中
で気泡を生じさせるべく空気を送り込むための供
給管との開口端をそれぞれ配置して構成したの
で、放射性物質を含む廃液を、確実に気化できる
とともに完全に燃焼でき、有害なスス等を生じる
ことなく処理できる。また、従来の大型の電気炉
や耐火レンガ炉に比べ全体をコンパクトにするこ
とができ、設置面積も少なくて済み、ラジオアイ
ソトープ研究所、実験室や病院等のそれぞれに無
理なく設置することが可能となり、これらの施設
において、自ら放射性物質を含んだ廃液の処理を
安全かつ簡単に行えるようになる等の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分を縦断して示す正面図、第２図は
横断平面図、第３図は要部の拡大縦断面図であ
る。 １……ケーシング、２……炉体、３……気化燃
焼部、４……熱交換部、５……液化部、８……燃
焼室、９……ダンパー、１０……気化部材、１１
……混合筒、１２……透孔、１５……受け皿、１
９……被処理液タンク、２０……送入管、２１…
…供給管、２３……触媒体、２９……空気吸入
口、３１……循環パイプ、Ｐ１，Ｐ３……ポン
プ、Ｐ２……ブロワー、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ
４，Ｔ５……温度検知器、Ｈ１……始動用ヒータ
ー、Ｈ２……補助ヒーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉体の上部に配置し、被処理液を、空気と混
   合したのち気化させる気化部、該気化部からの気
   化ガスを燃焼させる燃焼室、該燃焼室から排出さ
   れる燃焼ガスの通路に位置して設け、該燃焼ガス
   中の不完全燃焼成分を完全燃焼させるための触媒
   体、とからなる気化燃焼部と、炉体の中央部に位
   置し、かつ前記気化燃焼部の触媒体に連接して設
   け、内板によつて形成される前記気化燃焼部から
   の燃焼ガスを通過させる通路を備える一方、前記
   内板とその外周を囲む外板との間で形成される前
   記燃焼室に連通する空気導入路を備えた熱交換部
   と、炉体の下部に配置し、かつ前記熱交換部の燃
   焼ガスを通過させる通路に連接して設け、前記熱
   交換部からの燃焼ガスを冷却液化する冷却機構を
   備える液化部とから構成した放射性物質を含む廃
   液の処理装置において、前記気化燃焼部における
   気化部は、外周部に補助ヒーターを付設した耐熱
   性を有する多孔性物質で形成した気化部材と、前
   記気化部材の内部に配置し、周面に任意数個の透
   孔を穿設した混合筒とを備え、該混合筒内には、
   前記被処理液を送り込むための被処理液の送入管
   と、前記被処理液中で気泡を生じさせるべく空気
   を送り込むための供給管との開口端をそれぞれ配
   置して構成したことを特徴とする放射性物質を含
   む廃液の処理装置。