JP2007178368A - 容器減容化装置及び試料採取・分析・容器減容化システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射性試料を扱う限られたスペース内で、簡易に且つ効率良く減容化することができる容器減容化装置及び試料採取・分析・容器減容化システムを提供する。
【解決手段】容器減容化装置１０Ａは、試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器が挿入されるプレス筒１２と、プレス筒１２内を移動自在であり、前記樹脂容器を押圧する押圧部１３と、該押圧部１３により押圧される樹脂容器を受止めるプレス基部１４とを具備してなり、押圧部１３により樹脂容器を押圧して減容化容器１６とする。
【選択図】 図１−３

Description

本発明は、放射能を含む試料の分析に供した樹脂容器を効率的に減容化することができる容器減容化装置及び試料採取・分析・容器減容化システムに関する。

例えば使用済核燃料の再処理設備において、燃料を溶解した液等を適宜分析する必要がある。このため、溶解している個所から分析を行う試料分析室まで分析用試料を搬送する必要があり、所謂気送搬送装置が用いられている。この気送搬送装置は、試料を入れた樹脂容器（「気送子」又は「気送ジャグ」ともいう）を用いて搬送するものであり、送給部と受給部とを気送管で繋いで所定個所間の授受を行っている。

この樹脂容器の一例を図７に示す。図７に示すように、気送用の容器１は、試料採取容器（ジャグ）２と、試料採取容器２を密閉するゴム栓３と、該ゴム栓３がなされた試料採取容器２を覆うカートリッジ４と、該カートリッジ４内に試料採取容器２を入れて閉塞する蓋５とから構成されている。
なお、試料採取容器２とカートリッジ４とが一体となっているものもある。

この樹脂容器は、現在そのまま密閉容器（例えばドラム缶等）において密閉され、長期保管がなされているが、減容化が計られていないので、その廃棄物量が大きく、費用削減のために減容化が求められている。すなわち、前記樹脂容器は大きさが外径約３０ｍｍ×長さ約７０ｍｍ程度のものであるが、サンプリング個所及び回数が多いので、５００本／日の発生量となる。よって、１０〜２０万本／年の発生量となり、大きな貯蔵空間を要するようになる為、減容化が求められている。

その減容化には場所の制約上、大きな装置を導入することができないという問題がある。すなわち現在の試料分析室は２〜３ｍ四方の周囲を鉛で遮蔽した遮蔽室となっており、この遮蔽室内で減容化を行うことが放射性物質である点から望ましい。
また、樹脂容器中に入っているものが放射性物質であるため、減容化に先立ち放射性物質を除去し、洗浄することも必要である。
また、雰囲気の温度上昇を避けるため、放熱を少量とすること、の制約がある。
減容化の方法としては、一般に（１）プレス方式、（２）切断方式、（３）溶融方式の三つの方法があるが、そのうち溶融は発熱が大きく、適用することは不可能である。

ここで、（１）のプレス方式では、樹脂容器をそのままプレスすると、圧力を解除した後、元の大きさに戻ろうとして減容比が稼げないという現象がある。
その対策として、一般的なプラスチックのプレス減容の提案では、例えばプラスチック容器内部に加熱空気を送り込み内部を溶融状態としてからプレスを行い、その後内部を接着させる方法（特許文献１）や、全体を過熱してプレスを行なう方法（特許文献２）等の提案がある。

特開平０７−２４４３２号公報 特開平０７−６８５４９号公報 特開２００２−２００４３３号公報

しかしながら、特許文献１、２の場合には、使用熱量が多い点や、放射性物質の洗浄について、なんら対策を行なわれていないので、直ちに適用することができない、という課題がある。

また、（２）の切断方式は、一般に多用されているが、放射能汚染されているものを切断すると、その汚染物を巻き込むため洗浄が必要である、という問題がある。
そこで、洗浄機構を組み込んだ切断機の提案がある（特許文献３）。この特許文献３で開示する切断機は、その切断機のホッパ上部に水のスプレーを設置している。この方法では、装置の大型化は避けられず、最も洗浄を行ないたい切断面に水が効率的に当たる工夫がなされていない。また切断システムは、切断機による切断の後に、搬送機で搬送して脱水機で脱水し、その後熱風乾燥機で乾燥するという工程からなり、そのことからも装置が大型化しているので、採用することができないという問題がある。

放射性試料を分析する試料分析室内という限られたスペース内で、周囲の温度上昇を抑えて減容化することができる減容装置の出現が切望されている。

本発明は、前記問題に鑑み、放射性試料を扱う限られたスペース内で、簡易に且つ効率良く減容化することができる容器減容化装置及び試料採取・分析・容器減容化システムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器が挿入されるプレス筒と、プレス筒内を移動自在であり、前記樹脂容器を押圧する押圧部と、該押圧部により押圧される樹脂容器を受止めるプレス基部とを具備することを特徴とする容器減容化装置にある。

第２の発明は、第１の発明において、前記プレス筒内の樹脂容器を投入するシュート部をプレス筒開口部に着脱自在に有することを特徴とする容器減容化装置にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記プレス筒と前記プレス基部とが着脱自在であることを特徴とする容器減容化装置にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記プレス筒が、両端開放であると共に、筒の軸方向に沿って設けられたひんじ部と、前記ひんじ部により開閉自在の開閉胴部とを具備することを特徴とする容器減容化装置にある。

第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記プレス筒と前記プレス基部とのいずれか一方又は両方に加熱手段を有することを特徴とする容器減容化装置にある。

第６の発明は、試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器が投入されるホッパ部と、該ホッパ部から投入される樹脂容器を破砕する破砕部と、前記破砕部で破砕された樹脂片を大きさにより分別するスクリーンと、前記スクリーンを通過した樹脂片を受ける受け部とを具備することを特徴とする容器減容化装置にある。

第７の発明は、第６の発明において、前記破砕部が回転式の破砕手段であることを特徴とする容器減容化装置にある。

第８の発明は、第６又は７の発明において、前記破砕部に洗浄手段を有することを特徴とする容器減容化装置にある。

第９の発明は、第６乃至８のいずれか一つの発明において、前記受け部の側面及び底面に破砕された樹脂片より小さい孔を有することを特徴とする容器減容化装置にある。

第１０の発明は、第１乃至９のいずれか一つの発明において、前記容器減容化装置が遮蔽室内に設けられてなることを特徴とする容器減容化装置にある。

第１１の発明は、試料採取部で採取した試料を充填した樹脂容器と、前記樹脂容器を気送搬送する送給部と気送管と受給部とを備えた気送搬送装置と、前記送給部を有する試料採取室と、前記受給部を有する試料分析室と、前記試料分析室と連通し、樹脂容器を減容化する容器減容化装置を有する容器減容化室とを具備することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システムにある。

第１２の発明は、第１１の発明において、前記樹脂容器を操作する遠隔操作用装置を有することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システムにある。

第１３の発明は、第１１の発明において、前記試料分析室と樹脂容器減容化室とが一体であることを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システムにある。

第１４の発明は、第１１乃至１３のいずれか一つの発明において、前記容器減容化室内に第１１乃至９のいずれか一つの容器減容化装置を有することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システムにある。

第１５の発明は、第１１乃至１４のいずれか一つの発明において、前記樹脂容器を洗浄する洗浄手段を試料分析室又は容器減容化室に設けてなることを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システムにある。

本発明によれば、放射性物質を扱う室内の限られたスペース内で、周囲の温度上昇を抑えて減容化することができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による実施例１に係る容器減容化装置について、図面を参照して説明する。
図１−１〜図１−３は、実施例１に係る容器減容化装置を示す概略図である。
図１−１〜図１−３に示すように、本実施例に係る容器減容化装置１０Ａは、試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器１１が挿入されるプレス筒１２と、プレス筒１２内を移動自在であり、前記樹脂容器１１を押圧する押圧部１３と、該押圧部１３により押圧される樹脂容器１１を受止めるプレス基部１４とを具備するものである。

また、本実施例では、プレス筒１２の一端の開口部１２ａに樹脂容器１１のプレス筒１２内への投入を容易とするシュート部１５が着脱自在に設けられている。
前記プレス筒１２は樹脂容器１１の大きさよりもやや大きいものとして、樹脂容器が投入された場合のプレス筒１２内への装着を容易としている。

この樹脂容器１１の操作は遠隔操作用のマニピュレータ、ロボットなどの人工手等のマジックハンドＭにより操作するようにしている。

本実施例では、図１−１に示すように、当初においては、プレス筒１２はその軸方向が鉛直方向に正立した状態において樹脂容器１１を投入しているが、その後９０度傾け、図１−２に示すように、押圧部１３を挿入するようにしている。ここで、プレス筒１２を９０度傾けるのは、先ず、鉛直軸方向にプレス筒１２を設置することで樹脂容器１１をプレス筒１２内に自重により落下させることができるので好ましく、プレスした後には、後述するように減容化容器１６の排出を自重による落下を容易とするためである。

そして、押圧部１３で樹脂容器１１の押圧を完了した後、図１−３に示すように、プレス基部１４をプレス筒１２から離し、減容化した減容化容器１６をプレス筒１２の他端部１２ｂから排出し、受け部１７に落下させるようにしている。尚、プレス基部１４にはガス抜きの孔が開いていてもよい。

本実施例によれば、簡易な構造のプレス装置により樹脂容器１１を効率良く減容化することができる。

また、図２に示すように、前記プレス筒１２と前記プレス基部１４とのいずれか一方又は両方に、例えばヒータ等の加熱手段１８を有するようにして、樹脂容器を軟化させて減容化を容易としてもよい。

また、軟化させた後においては、プレス筒内に図示しない通路から冷却空気を導入して、樹脂のスプリングバックを防止し、減容化率を更に向上するようにしてもよい。例えば、プレス筒１２の図２のプレス基部１４に近い部位に孔を開けておき、加熱プレス後、ヒーターを切って該孔から冷却空気を入れてもよい。

本発明による実施例２に係る容器減容化装置について、図面を参照して説明する。
次に、前記容器減容化装置１０Ａを用いた試料採取・分析・容器減容化システムの概略を図３に示す。
図３に示すように、試料採取・分析・容器減容化システム１００は、試料採取室１０１で採取した試料Ｓを充填した樹脂容器１１と、前記樹脂容器１１を気送搬送する送給部１０２−１と気送管１０２−２と受給部１０２−３とを備えた気送搬送装置１０２と、前記送給部１０２−１を有する試料採取室１０１と、前記受給部１０２−３を有する試料分析室１０３と、前記試料分析室１０３と連通通路１０４を介して連通してなり、樹脂容器１１を減容化する容器減容化装置１０５Ａを有する容器減容化室１０５とを具備するものである。

前記気送搬送装置１０２により、試料採取室１０１で採取した試料が充填された樹脂容器１１が、送給部１０２−１から気送管１０２−２を介して搬送され、試料分析室１０３内の受給部１０２−３にて受給される。そして、図示しないマジックハンド等により試料の分析を行った後、ゴム栓３をゴム栓受け部１０６に投入すると共に、廃棄試料ＷＳを廃棄試料受け部１０７内に廃棄するようにしている。
その後、図示しない洗浄装置により洗浄を行い、マジックハンド等により連通通路１０４を介して容器減容化室１０５に送られる。

前記容器減容化室１０５に送られた樹脂容器１１は、例えば図１に示したような容器減容化装置１０Ａにより減容化を行い、減容化容器１６は外部に排出され、密閉容器１１０に密閉されて長期保管がなされる。

ここで、前記試料採取室１０１、前記試料分析室１０３及び前記容器減容化室１０５は放射能を遮蔽する材料である例えば鉛（Ｐｂ）等からなる遮蔽構造となっており、通路には遮蔽構造の開閉扉１０３ａ、１０５ａが設けられている。

図４は試料分析室１０３に設置される樹脂容器洗浄装置の一例である。
図４に示すように、樹脂容器洗浄装置３０は、底部に開口３１ａを有する樹脂容器１１が投入される洗浄筒３１と、洗浄筒３１の開口部３１ｂを閉塞する蓋部３２と、樹脂容器１１内に洗浄剤３３を噴射する洗浄管３４と、前記開口３１ａと連通する洗浄廃液３５を排出する排出管３６とから構成されている。水圧が低くてもよい場合には、蓋部３２はなくてもよい。
本実施例では、樹脂容器１１の開口部１１ａを下方に向けて、洗浄を行うようにしているので、樹脂容器１１内面に洗浄廃液が付着して残ることがなく、再汚染を防止することができる。

本実施例では、洗浄剤３３としては例えば純水を挙げることができる。
洗浄に先立って樹脂容器１１内の試料は廃棄試料受け部１０７内に廃棄試料ＷＳとして廃棄するようにしている。

前記樹脂容器洗浄装置３０は洗浄装置として独立してもよく、また、図１に示したようなプレス筒と合体し、プレス筒１２と洗浄筒３１とを同じ筒で行い、洗浄及びプレスを連続して行うように改変してもよい。例えば、図１−１のプレス基部１４は孔を開けたものとし、図４に示されるような洗浄管３４を入れた態様として、洗浄剤により洗浄し、落下する廃液は下に敷いた受けざら等で受けてもよい。そして、洗浄後に、前記洗浄管３４を外し、プレスを行うようにしてもよい。

本実施例によれば、試料採取室で採取した試料を分析した後の樹脂容器の減容化を効率的に行うことができる。
本実施例では試料分析室１０３と容器減容化室１０５とを連通通路１０４を介して連結しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者を一体とするようにしてもよい。
但し、両者を一体とした場合に、容器減容化装置１０Ａが設置される結果、試料分析精度の低下が発生するような場合等には、両者を分離することが望ましい。

本発明による実施例３に係る容器減容化装置について、図面を参照して説明する。
図５−１及び図５−２は、実施例３に係る容器減容化装置を示す概略図である。
図５−１及び図５−２に示すように、本実施例の容器減容化装置１０Ｂは、実施例１の容器減容化装置１０Ａにおいて、前記プレス筒が、両端開放であると共に、筒の軸方向に沿って設けられたひんじ部２０と、前記ひんじ部２０により開閉自在の胴部２１−１，２１−２からなる開閉自在プレス筒２１とを具備するものである。

そして、樹脂容器１１を押圧部１３により押圧した後は、図５−２に示すように、胴部２１−１、２１−２を左右に開閉し、減容化容器１６の落下を更に容易となるようにしている。

本実施例によれば、実施例１のプレス筒１２よりも減容化容器１６の排出が容易となり、処理効率の向上を図ることができる。

本発明による実施例４に係る容器減容化装置について、図面を参照して説明する。
図６−１及び図６−２は、実施例４に係る容器減容化装置を示す概略図である。
図６−１、６−２に示すように、容器減容化装置１０Ｃは、試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器１１を投入するホッパ部４１と、該ホッパ部４１から投入される樹脂容器１１を破砕する破砕部４２と、前記破砕部４２で破砕された樹脂片４３を大きさにより分別するスクリーン４４と、前記スクリーン４４を通過した樹脂片４３を受ける受け部４５とを具備する。尚、スクリーンは乾燥や水切り等に対し、所望の大きさの樹脂片を得られる様、交換可能な態様であってもよい。

また、本実施例では、前記破砕部４２は、例えば破砕部本体５１内に設けた回転されるロータ５２に複数（本実施例では３本）の回転刃５３を設けてなり、破砕部本体５１の内側の所定個所に複数（本実施例では４箇所）の固定刃５４を設けてなるものである。よって、自由落下した樹脂容器４２がロータ５２の回転によって回転刃５３と固定刃５４との切断作用によりねじ切られ、破砕されることになる。

また、本実施例では、回転刃５３及びロータ５２の所定個所から洗浄剤を噴射するノズル５５を設けており、該ノズル５５から洗浄剤を噴射して破砕工程において樹脂片４３を洗浄するようにしている。
この洗浄により、放射能による刃の汚染防止及び破砕片４３の汚染防止を図るようにしている。
さらに、回転する際に洗浄することにより、温度の上昇を防止することができる。
本実施例では、前記回転刃５３及びロータ５２の所定個所から洗浄剤を噴射するノズル５５を設けているが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方からのみ洗浄剤を噴射するようにしてもよい。

そして、本実施例では、図６−１に示すように、洗浄剤が付着した樹脂片４３はジェット気流５６により液体を払い落として、受け部４５で回収するようにしている。

このため、樹脂片の乾燥が必要な場合には、破砕部本体の下部開口５１ａの下方には水切り用の例えば網状の受け部４５とし、前記受け部４５の側面に破砕された樹脂片４３より小さい乾燥気流であるジェット気流５６を通す孔を有すると共に、その底面に破砕された樹脂片４３より小さく、液が通過可能な孔を有するようにしている。そして、吹き飛ばして落下した洗浄水は水受け部４６により捕集するようにしている。なお、前記受け部４５は、網又は籠状のものに限定されるものではなく、容器に孔を穿設させるようにしてもよい。
また、ジェット気流５６を用いることなく、重力により洗浄水を落下させるようにしてもよい。この場合には、受け部４５は例えばざるのようなものとしてもよい。

本実施例ではジェット気流５６により水切りを行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば遠心方式により水切りを行うようにしてもよい。

本実施例によれば、樹脂容器１１を破砕部４２により破砕することで減容化することができ、プレス圧縮よりもさらに減容化率を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る樹脂容器減容化装置は、簡易な構造のプレス装置により樹脂容器を効率良く減容化することができ、放射性廃棄物である樹脂容器の減容化に寄与する。

実施例１に係る樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例１に係る樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例１に係る樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例１に係る他の樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例２に係る試料採取・分析・容器減容化システムの概略図である。 実施例２に係る容器洗浄装置の概略図である。 実施例３に係る他の樹脂容器減容化装置の斜視概略図である。 実施例３に係る他の樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例４に係る他の樹脂容器減容化装置の概略図である。 実施例４に係る他の樹脂容器減容化装置の粉砕部の概略図である。 樹脂容器の概略図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｃ 容器減容化装置
１１ 樹脂容器
１２ プレス筒
１３ 押圧部
１４ プレス基部
１５ シュート部
１６ 減容化容器

Claims (15)

1. 試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器が挿入されるプレス筒と、プレス筒内を移動自在であり、前記樹脂容器を押圧する押圧部と、該押圧部により押圧される樹脂容器を受止めるプレス基部とを具備することを特徴とする容器減容化装置。
2. 請求項１において、
   前記プレス筒内の樹脂容器を投入するシュート部をプレス筒開口部に着脱自在に有することを特徴とする容器減容化装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記プレス筒と前記プレス基部とが着脱自在であることを特徴とする容器減容化装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
   前記プレス筒が、両端開放であると共に、
   筒の軸方向に沿って設けられたひんじ部と、
   前記ひんじ部により開閉自在の開閉胴部とを具備することを特徴とする容器減容化装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
   前記プレス筒と前記プレス基部とのいずれか一方又は両方に加熱手段を有することを特徴とする容器減容化装置。
6. 試料分析用の放射能に汚染された樹脂容器が投入されるホッパ部と、
   該ホッパ部から投入される樹脂容器を破砕する破砕部と、
   前記破砕部で破砕された樹脂片を大きさにより分別するスクリーンと、
   前記スクリーンを通過した樹脂片を受ける受け部とを具備することを特徴とする容器減容化装置。
7. 請求項６において、
   前記破砕部が回転式の破砕手段であることを特徴とする容器減容化装置。
8. 請求項６又は７において、
   前記破砕部に洗浄手段を有することを特徴とする容器減容化装置。
9. 請求項６乃至８のいずれか一つにおいて、
   前記受け部の側面及び底面に破砕された樹脂片より小さい孔を有することを特徴とする容器減容化装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一つにおいて、
    前記容器減容化装置が遮蔽室内に設けられてなることを特徴とする容器減容化装置。
11. 試料採取部で採取した試料を充填した樹脂容器と、
    前記樹脂容器を気送搬送する送給部と気送管と受給部とを備えた気送搬送装置と、
    前記送給部を有する試料採取室と、
    前記受給部を有する試料分析室と、
    前記試料分析室と連通し、樹脂容器を減容化する容器減容化装置を有する容器減容化室とを具備することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システム。
12. 請求項１１において、
    前記樹脂容器を操作する遠隔操作用装置を有することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システム。
13. 請求項１１において、
    前記試料分析室と樹脂容器減容化室とが一体であることを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システム。
14. 請求項１１乃至１３のいずれか一つにおいて、
    前記容器減容化室内に請求項１乃至９のいずれか一つの容器減容化装置を有することを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システム。
15. 請求項１１乃至１４のいずれか一つにおいて、
    前記樹脂容器を洗浄する洗浄手段を試料分析室又は容器減容化室に設けてなることを特徴とする試料採取・分析・容器減容化システム。

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