JP2813698B2 - 放射性廃棄固化物の取出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射性可燃廃棄物を焼
却して生成される放射性廃棄物焼却灰をマイクロ波を利
用して溶融・固化した後、廃棄物パッケージにするまで
の放射性廃棄固化物の取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所等から発生する放射性廃棄
物は、気体，液体，固体の３種類に大別され、放射能の
強さは、高レベル，中レベル，低レベルに分類される。

【０００３】低レベルの放射性廃棄物のうち、可燃物は
焼却処理を行ない、焼却残渣である焼却灰は、マイクロ
波を利用して処理することが特開昭５５−１４３３８０
号公報等で開示されている。

【０００４】また、低レベルの固体廃棄物のうち、除洗
廃液，洗濯廃液等は限外濾過，逆浸透濾過，精密濾過等
に蒸発処理を加えて濃縮を行い、その濃縮液（スラッ
ジ）はセメント固化，アスファルト固化等を行ってきて
いる。ところが、近年、減容性が優れていることから、
マイクロ波固化が行なわれている。

【０００５】これらのマイクロ波による固化処理は、溶
融炉の下部にレトルトを装着し、レトルト内で、溶融・
固化を行なうものであり、放射性物質の外部漏洩を防止
するため、固化フードが溶融炉の下部に設置されてい
る。

【０００６】焼却灰等の固化完了後に、固化フード内
で、溶融炉の下部に装着されたレトルトが取り外され、
固化フードの底部の開口部に搬送された後、固化フード
の底部の開口部を遮蔽している開閉蓋が操作されて開口
部が開かれ、固化フードの底部外側に待機している廃棄
容器内に、焼却灰等が固化され詰まっているレトルトが
収納され、さらに、モルタルキャッピングが施され、安
定な形状の廃棄物パッケージとした後に、長期保管が行
なわれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の放射
性廃棄固化物の取出装置にあっては、溶融炉の下部から
レトルトを分離して廃棄容器内に収容するまでの一連の
作業の際、作業員が目視により手動でレトルトの操作を
行なわなくてはならず、作業員の被曝の問題，誤操作に
よるレトルトの落下等の事故を招く虞がある。

【０００８】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、溶融炉の下部からレトル
トを分離して廃棄容器内に収容するまでの一連の操作を
人手によることなく自動的に行ない、作業員の被曝や誤
操作によるレトルトの落下等の事故を防止することがで
きる放射性廃棄固化物の取出装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、放射性物質の
外部漏洩を防止する固化フードを溶融炉の下部に設置
し、固化フード内で、溶融炉の下部に装着されたレトル
トを取り外し、固化フードの底部の開口部に搬送した
後、固化フードの底部の開口部を遮蔽している開閉蓋を
操作して開口部を開き、固化フードの底部外側に待機し
ている廃棄容器内にレトルトを収納する放射性廃棄固化
物の取出装置において、レトルトを乗せる搬送手段とし
てのレトルトホルダーを有し、前記固化フード内に、溶
融炉の下方に設置されレトルトホルダーを上下移動させ
る第１垂直移動装置と、固化フードの底部の開口部の上
方に設置され、レトルトのロード・アンロードが可能な
グリッパを有する第２垂直移動装置と、第１垂直移動装
置と第２垂直移動装置の間でレトルトホルダーを乗せて
往復自在に搬送し、第２垂直移動装置にレトルトを引き
渡す時にはレトルトホルダーを第２垂直移動装置の垂直
通路域から外す水平移動装置とを設置したことを特徴と
する。

【００１０】

【作用】本発明においては、マイクロ波の照射により、
溶融炉の下部に装着されたレトルト内の放射性廃棄物焼
却灰が溶融・固化される。放射性廃棄物焼却灰の固化完
了後に、レトルトホルダーにより放射性廃棄物焼却灰の
固化体を収容したレトルトが溶融炉の下部から分離され
る。

【００１１】そして、レトルトを乗せたレトルトホルダ
ーは第１垂直移動装置により下降され、水平移動装置上
に移送され、さらに、この水平移動装置で、レトルトを
乗せたレトルトホルダーは水平移送され、第２垂直移動
装置の下で停止する。

【００１２】レトルトは第２垂直移動装置のグリッパで
把持され、レトルトホルダーから取り出される。次に、
開閉蓋を操作して固化フードの底部の開口部を開くとと
もにレトルトホルダーが第２垂直移動装置の垂直通路域
から外され、さらに、レトルトは第２垂直移動装置によ
り下降され、廃棄容器上に移送され、第２垂直移動装置
のグリップによるレトルトの把持が解除され、レトルト
が廃棄容器内に収容される。

【００１３】そして、新しいレトルトが準備され、上述
と逆の手順で溶融炉の下部に装着される。即ち、第２垂
直移動装置のグリッパで新しいレトルトが把持され、固
化フードの底部の開口部を通って上昇した後、水平移動
装置が第２垂直移動装置の下に停止する。新しいレトル
トは第２垂直移動装置により下降され、レトルトホルダ
ー内に収容され、水平移動装置で溶融炉の下方に水平移
動され、第１垂直移動装置により上昇され、溶融炉の下
部に装着される。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図１ないし図３により本発明の実施例に係わる
放射性廃棄固化物の取出装置を説明する。

【００１５】図において、符号１はマイクロ波発生装
置、２はこのマイクロ波発生装置に取り付けた導波管、
３はこの導波管２に設けたパワーモニタであり、入射検
知器４と反射検知器５とを有し、マイクロ波の照射状況
を監視する。６はＥＨチューナであり、電界調整器７と
磁界調整器８とを有し、電界，磁界の振幅を調整して被
加熱物に最も効率良くマイクロ波を照射できるように整
合をとる。９は導波管２に設けた２枚のマイクロ波透過
性の良い物質からなる石英板等の板であり、マイクロ波
は透過するが、ダスト，ヒューム等の放射能は通さず、
ホット領域とコールド領域とを区分するものである。２
枚の板９の間の空間１０には常時所定圧力の空気が供給
され、板９が破損した時の圧力降下を感知して放射能が
逆流することを防止する警報装置１１が設けてある。

【００１６】１２は溶融炉であり、導波管２が連結され
ている。１３は溶融炉１２の上部に設けた広角非接触型
の温度計であり、レトルト１５内の被加熱物の温度を監
視して放射性廃棄物焼却灰の供給量を制御する。１４は
ＩＴＶであり、溶融炉１２内のアーク発生状況及びガス
燃焼状態とレトルト１５内の加熱状況を監視する。この
温度計１３，ＩＴＶ１４が設置されている監視窓へ空気
を吹き付けて灰の付着を防止し、溶融炉１２内の状況を
的確に把握できるようにしている。

【００１７】１６は二重蓋付容器であり、図４に示さ
れ、外蓋１６Ａ及び内蓋１６Ｂを被せて密閉され、放射
性廃棄物焼却灰を、固化装置が設置されている固化室と
は別の集灰保管室内に保管，貯蔵される。１７は二重蓋
付容器１６を搬送する灰容器搬送台車である。

【００１８】１８はエアーシリンダを有してなる外蓋取
外し用マニュピュレータ（第１の蓋開け手段）、４本の
局所排気フードを有し、１９はエアーシリンダを有して
なる内蓋取外し用マニュピュレータ（第２の蓋開け手
段）で、搬送ローラ２０の上方に設置されている。２１
は放射性廃棄物焼却灰の重量計量装置である。

【００１９】２２は灰容器昇降装置で、垂直部と水平部
からなるＬ字状の走行レール２２Ａと、この走行レール
２２Ａを昇降可能な昇降ゲージ２２Ｂとから構成されて
いる。

【００２０】灰容器昇降装置２２に隣接して、灰容器昇
降装置２２の走行レール２２Ａの水平部の下方に、粗粉
砕機２３，微粉砕機２４，焼却灰供給装置２５が順番に
並べて設置されている。上記の内蓋取外し用マニュピュ
レータ１９，重量計量装置２１，灰容器昇降装置２２，
粗粉砕機２３，微粉砕機２４，焼却灰供給装置２５は、
フード２６内に設置されている。

【００２１】２７はスパイラルスプリングフィーダから
なる灰搬送手段で、焼却灰供給装置２５と溶融炉１２と
の間に架け渡されている。２８は溶融炉１２に接続した
排ガス処理装置であり、除塵器２９，フィルタ装置３
０，オフガスファン３１を有し、放射能の流出を防止し
ながら溶融炉１２内の排ガスを排出する。

【００２２】３２は溶融炉１２の下部に設置された固化
フードで、固化フード３２の底部に開口部３３が形成さ
れ、この開口部３３の下方にリフタ３４が設置されてい
る。また、底部には、開口部３３を開閉自在の蓋３３Ａ
が設けられている。

【００２３】３５は固化フード３２に接続された排気ダ
クトで、この排気ダクト３５の途中に排気ＨＥＰＡフィ
ルタ３６，排気ファン３７が装着され、また、固化フー
ド３２には給気フィルタ３８が接続されている。排気フ
ァン３７，給気フィルタ３８で、固化フード３２内を負
圧に維持し、換気が行なわれ、放射能の外部漏洩を防止
している。フード２６も排気ダクト３５に接続されてい
る。

【００２４】前記固化フード３２内に、第１垂直移動装
置３９，第２垂直移動装置４０，水平移動装置４１が配
置され、レトルト１５を溶融炉１２の下部から受けて乗
せる把持搬送手段としてレトルトホルダー４２が用いら
れている。

【００２５】第１垂直移動装置３９は、溶融炉１２の下
方に設置され、レトルトホルダー４２を上下移動させ
る。第２垂直移動装置４０は、第１垂直移動装置３９か
ら所定の距離隔てて固化フード３２の底部の開口部３３
の上方に設置され、レトルト１５のロード・アンロード
が可能なグリッパ４０Ａを有している。

【００２６】水平移動装置４１は、第１垂直移動装置３
９と第２垂直移動装置４０の間でレトルトホルダー４２
を乗せて往復自在に搬送するもので、リニヤベアリング
が装着された台車をレール上でシリンダにより移動させ
るように構成されている。

【００２７】次に、本実施例を、その処理工程に従って
説明する。放射性可燃廃棄物を焼却した放射性廃棄物焼
却灰は、専用の焼却炉で焼却処理を行なった後に発生
し、固化装置が設置されている固化室とは別の集灰保管
室内の二重蓋付容器１６に保管，貯蔵されている。

【００２８】遠隔指示により自動的に、灰容器搬送台車
１７は、二重蓋付容器１６を集灰保管室に受取に行き、
固化室内の所定の場所まで搬送し、搬送ローラ２０上に
乗せる。

【００２９】二重蓋付容器１６の外蓋１６Ａが、外蓋取
外し用マニュピュレータ１８により取り外され、次い
で、内蓋１６Ｂが、内蓋取外し用マニュピュレータ１９
により放射性廃棄物焼却灰の飛散が無いように取り外さ
れる。蓋開閉のための操作は、上記マニュピュレータ１
８，１９のシリンダの下部に取り付けた電磁石により、
通電時は消磁され、通電を断つと、励磁され、外蓋１６
Ａ，内蓋１６Ｂを持ち上げるように行なわれる。

【００３０】その後、重量計量装置２１により、二重蓋
付容器１６内の放射性廃棄物焼却灰の重量及び放射線量
率が測定される。灰容器昇降装置２２の昇降ゲージ２２
Ｂには、ダンパ付キャップが装着され、このダンパ付キ
ャップにより二重蓋付容器１６の開口部が覆った状態で
セットされ、二重蓋付容器１６を把持した昇降ゲージ２
２Ｂが走行レール２２Ａ上を上昇する。

【００３１】昇降ゲージ２２Ｂが走行レール２２Ａの水
平部に至ると、上昇した位置の蓋付灰容器１６が反転さ
れるが、ダンパ付キャップにより外部への飛散は防止さ
れている。

【００３２】ダンパ付キャップは粗粉砕機２３の上に至
って反転後セットされ、ダンパ付キャップのダンパーが
開となり、二重蓋付容器１６からその開口部，キャップ
を介して粗粉砕機２３に放射性廃棄物焼却灰が供給され
る。

【００３３】粗粉砕機２３では、放射性廃棄物焼却灰が
漏れないように二重蓋付容器１６から排出された放射性
廃棄物焼却灰を受け入れて一次粉砕が行なわれ、微粉砕
機２４では二次粉砕が行なわれ、放射性廃棄物焼却灰中
の塊が適当な大きさの粒度の粒に粉砕される。

【００３４】焼却灰供給装置２５では、粗粉砕機２３，
微粉砕機２４で適当な大きさの粒度に粉砕された放射性
廃棄物焼却灰が一時的に貯蔵され、重量及び放射線量率
の測定後遠隔指示により自動的に一定量づつ灰搬送手段
２７を介して溶融炉１２内に投入され、放射性廃棄物焼
却灰はレトルト１５内に供給される。

【００３５】溶融炉１２では、マイクロ波発生装置１か
らのマイクロ波がレトルト１５内の放射性廃棄物焼却灰
に照射され、放射性廃棄物焼却灰が加熱，溶解され、放
冷された後、レトルト１５内に一定の大きさの放射性廃
棄物焼却灰の固化体が生成される。固化完了後に、レト
ルト１５を乗せたレトルトホルダー４２は溶融炉１２の
下部から分離される。

【００３６】そして、レトルト１５を乗せたレトルトホ
ルダー４２は、第１垂直移動装置３９によって下降さ
れ、水平移動装置４１上に移送され、さらに、この水平
移動装置４１で、レトルトホルダー４２は水平移送さ
れ、第２垂直移動装置４０の下で停止する。

【００３７】レトルト１５は第２垂直移動装置４０のグ
リッパ４０Ａで把持され、その状態で、レトルトホルダ
ー４２から取り出され、上方に引き上げられ、レトルト
ホルダー４２が第２垂直移動装置４０の垂直通路域から
外される。

【００３８】次に、固化フード３２の底部の開閉蓋３３
Ａを操作して開口部３３を開いた後、レトルト１５は第
２垂直移動装置４０により下降され、リフタ３４の上に
乗せた廃棄容器３４Ａ上に移送され、第２垂直移動装置
４０のグリップ４０Ａからレトルト１５の把持を解除す
ることにより、廃棄容器３４Ａ内に収容される。

【００３９】この時、固化フード３２に廃棄容器３４Ａ
はリフタ３４にてゴム製パッキン等のシール材を介して
圧着されているので、放射能の固化フード３２からの外
部漏洩を防いでいる。固化体が詰まっているレトルト１
５を収容した廃棄容器３４Ａは、放射線表面線量率を測
定された後、作業員の手により、セメントミルク充填が
行なわれ、蓋を被せて廃棄物パッケージとして廃棄容器
保管台車で固化体一時置場に搬送され、保管される。

【００４０】そして、新しいレトルト１５がリフタ３４
の上に乗せて準備され、上述と逆の手順で溶融炉１２の
下部に装着される。即ち、第２垂直移動装置４０のグリ
ッパ４０Ａでリフタ３４上の新しいレトルト１５を把持
し、固化フード３２の底部の開口部３３を通って上昇さ
せた後、水平移動装置４１を第２垂直移動装置４０の下
に停止させる。新しいレトルト１５は第２垂直移動装置
４０により下降され、レトルトホルダー４２内に収容さ
れ、水平移動装置４１で溶融炉１２の下方に水平移動さ
れ、第１垂直移動装置３９により上昇され、溶融炉１２
の下部に装着される。これで一連の作業が終了する。

【００４１】以上の如き構成によれば、レトルト１５を
乗せる搬送手段としてのレトルトホルダー４２を準備
し、レトルトホルダー４２を利用して第１垂直移動装置
３９，レトルト１５のロード・アンロードが可能なグリ
ッパ４０Ａを有する第２垂直移動装置４０，往復自在に
搬送する水平移動装置４１によりレトルト１５を移送可
能にしたので、（１）レトルト１５の保持、（２）レト
ルトホルダー４２から放射性廃棄物焼却灰の固化体を収
容したレトルト１５の分離，レトルトホルダー４２から
廃棄容器３４Ａ内へのレトルト１５の収納、（３）新し
いレトルト１５のレトルトホルダー４２内への搬入，レ
トルトホルダー４２へのセット，溶融炉１２への装着等
の操作を人手によることなく行なうことができる。この
結果、作業員の被曝低減を図り、誤操作によるレトルト
１５の落下等の事故を防ぐことができる。

【００４２】なお、本実施例においては、廃棄容器３４
Ａには、レトルト１５が１段で収納されているが、複数
段に収容し、これにより、レトルト１５の高さが廃棄容
器３４Ａに比して低い場合にも、レトルト１５を上下に
積み重ねて廃棄容器３４Ａ内に収納することができる。

【００４３】また、本実施例にける溶融炉１２までの放
射性廃棄物焼却灰の供給手段には、灰搬送手段２７が採
用されているが、これに限定されず、マイクロ波の照射
対象物（固体，液体）により相違してよいことは勿論で
ある。

【００４４】以上説明したように、本発明によれば、レ
トルトを乗せる搬送手段としてのレトルトホルダーを準
備し、レトルトホルダーを利用して第１垂直移動装置，
レトルトのロード・アンロードが可能なグリッパを有す
る第２垂直移動装置，往復自在に搬送する水平移動装置
によりレトルトを移送可能にしたので、（１）レトルト
の保持、（２）レトルトホルダーから放射性廃棄物焼却
灰の固化体を収容したレトルトの分離，レトルトホルダ
ーから廃棄容器内へのレトルトの収納、（３）新しいレ
トルトのレトルトホルダー内への搬入，レトルトホルダ
ーへのセット，溶融炉への装着等の操作を人手によるこ
となく行なうことができる。この結果、作業員の被曝低
減を図り、誤操作によるレトルトの落下等の事故を防ぐ
ことができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる放射性廃棄固化物の取
出装置の構成図である。

【図２】放射性廃棄物焼却灰の処理方法の工程を示す全
体構成図である。

【図３】図２の前半の工程を示す構成図である。

【図４】本実施例で使用される二重蓋付容器の側面図で
ある。

【符号の説明】

１２ 溶融炉 １５ レトルト ３２ 固化フード ３３ 開口部 ３３Ａ 開閉蓋 ３４Ａ 廃棄容器 ３９ 第１垂直移動装置 ４０ 第２垂直移動装置 ４０Ａ グリッパ ４１ 水平移動装置

フロントページの続き (72)発明者 田村 貢大 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 三機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−148896（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−9192（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21F 9/30 - 9/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射性物質の外部漏洩を防止する固化フ
   ードを溶融炉の下部に設置し、 固化フード内で、溶融炉の下部に装着されたレトルトを
   取り外し、固化フードの底部の開口部に搬送した後、 固化フードの底部の開口部を遮蔽している開閉蓋を操作
   して開口部を開き、 固化フードの底部外側に待機している廃棄容器内にレト
   ルトを収納する放射性廃棄固化物の取出装置において、 レトルトを乗せる搬送手段としてのレトルトホルダーを
   有し、 前記固化フード内に、 溶融炉の下方に設置されレトルトホルダーを上下移動さ
   せる第１垂直移動装置と、 固化フードの底部の開口部の上方に設置され、レトルト
   のロード・アンロードが可能なグリッパを有する第２垂
   直移動装置と、 第１垂直移動装置と第２垂直移動装置の間でレトルトホ
   ルダーを乗せて往復自在に搬送し、第２垂直移動装置に
   レトルトを引き渡す時にはレトルトホルダーを第２垂直
   移動装置の垂直通路域から外す水平移動装置とを設置し
   たことを特徴とする放射性廃棄固化物の取出装置。