JPS6351753B2 - - Google Patents

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。 従来より、製練所等より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
縮等の手段によつて減容化を計つた上、無害化と
保管上の目的をもつて、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
チユーメント固化、プラスチツク固化等の処理を
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り、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の先端部内には、該
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
加熱処理炉の炉壁部には、切換弁によつて不活性
ガス供給源または空気供給源に接続され、マイク
ロ波透過板に向つ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つ
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、導波管先端部内に装着されたマ
イクロ波透過板を透過してマイクロ波を導入する
ようになすと同時に、不活性ガス兼空気送入管よ
りの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
操作によつ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ヤーとなるから、次
ぎには切換弁にて空気供給源側に切換えて不活性
ガス兼空気送入管によつ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てマ
イクロ波の導入を継続すれば、チヤーは燃焼させ
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つて
ガラス固化させることが可能となりたるが故に、
本発明は、一基の加熱処理炉により廃棄物の成分
に適合した二様の処理の仕方ができ、しかも従来
処理に種々社会問題を誘発せしめた重金属類を含
有している廃棄物や放射能を有している廃棄物の
処理にあたつても、この種従来の処理方式では夢
想だにし得なかつ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実施例によつて詳細に説明
することとする。 本発明の廃棄物加熱処理装置は図面で示したよ
うに、マイクロ波発生器機１によつて発生された
915MHzあるいは2450MHz程度のマイクロ波を誘
導するアルミニユーム板、銅板、ステンレス板あ
るいはクローム、ニツケル、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等の２なる導
波管と、導波管２の先端部に連設せしめられた３
なる連設壁と、連設壁３の下端部にフランジ等の
連設用部材によつて連設せしめられた４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、導波管２の先端部内には、この導波管
と加熱処理炉４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、気体の遮断性をもつた石英
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５が装着
せられている。 また、３なる連設壁には、切換弁９によつて図
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７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８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５に向つて吹出し、該マイクロ波透過板５
に前記加熱処理炉４内で生成されたガス中の固形
物等の附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兼空気送入管６の管口
が開口せしめられており、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６によつ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４内で発生したガス
をも吸排出し、加熱処理炉４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１０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４の連設用のフランジ１１が設けられている。 さらに、また４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１２を主体
として構成され、その上端部には前記フランジ１
１に気密に係合せしめられる連設用のフランジ１
３が形成され、外周は断熱カバー１４で覆われて
いる。なお、図示を省略したが、この加熱処理炉
４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３と加熱処
理炉４とを一体成形し、これをもつて加熱処理炉
としてもよい。 最後になつたが、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３部より加熱処理炉４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は加熱処理装置、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
熱処理するにあたつ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、先ず加熱処理
炉４におけるレトルト１２内に前記の如き廃棄物
を投与し、加熱処理炉４を密閉し、吸引機等に接
続された排出管１０を介して加熱処理炉４内の気
体を吸排出させる一方、切換弁９によつて不活性
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５に向つて吹付
けながら加熱処理炉４内に不活性ガスを供給し、
加熱処理炉４内をやや負圧となさしめてより導波
管２によつてマイクロ波発生器機１で発生せしめ
た915MHzまたは2450MHz程度のマイクロ波を誘
導し、マイクロ波透過板５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１０を経て排出され、残余は加熱
処理炉４内に所謂チヤーとなつて残留することと
なる。 この処理操作中、加熱処理炉４内には不活性ガ
ス兼空気送入管６により不活性ガスが供給される
も、排出管１０による排気が常時行なわれ、加熱
処理炉４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２の先端部内に気
密に装着せられたマイクロ波透過板５に向つて、
これは払拭、冷却保護するように不活性ガス兼空
気送入管６より吹出されているので、加熱処理炉
４内で発生した水蒸気や分解ガス等は導波管２内
に侵入するようなことがなくなるから、導波管２
は腐蝕させられたり、ガス中の固形物等が附着し
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５にも前記の如き固形物等の附着の
みならず、加熱処理炉４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４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４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
チヤーとなつた時点で、不活性ガス兼空気送入管
６は切換弁９によつて空気供給源側に接続し、加
熱処理炉４内に空気を供給し、排出管１０では加
熱処理炉４内の気体を吸排出し、加熱炉４内をや
や負圧となさしめて前記の如くマイクロ波の誘導
を継続し、前記チヤーを照射すれば、チヤーは先
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、完全なガラス状物となる
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りでなく、これを雨水や
海水等に浸漬しても侵食されないので、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
あたつては、前記後者のみの処理の仕方によつて
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つ
たところ下記の結果が得られた。

【表】 以上の記載から明らかなように、本発明は、一
基の加熱処理炉により種々の廃棄物の成分に適合
した二様の処理の仕方が可能となり、しかも廃棄
物の処理にあたつては、従来種々の社会的問題を
誘発せしめ、批判の対象となつてきた重金属類や
放射能を有していた廃棄物の処理にあたつても、
この種従来の処理の仕方では夢想だにし得なかつ
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
をフロートシート的に示した実施例の要部構成説
明用縦断面図である。 １…マイクロ波発生器機、２…導波管、３…連
設壁、４…加熱処理炉、５…マイクロ波透過板、
６…不活性ガス兼空気送入管、７…不活性ガス供
給管、８…空気供給管、９…切換弁、１０…排出
管、１１…フランジ、１２…レトルト、１３…フ
ランジ、１４…断熱カバー。

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、前記導
   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、さらに前記連設壁部または加熱処理炉の炉
   壁部には、切換弁によつ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
   つ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
   入管によつて送入された不活性ガスまたは空気の
   みならず、前記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915MHzあるいは
   2450MHz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 前記導波管はアルミニユーム板、銅板、ステ
   ンレス板、あるいはクローム、ニツケル、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つた物質
   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を一体成形し、これ
   をもつ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。