JP2862673B2 - 廃棄物ガラス化の方法および装置 - Google Patents

廃棄物ガラス化の方法および装置

Info

Publication number
JP2862673B2
JP2862673B2 JP3510968A JP51096891A JP2862673B2 JP 2862673 B2 JP2862673 B2 JP 2862673B2 JP 3510968 A JP3510968 A JP 3510968A JP 51096891 A JP51096891 A JP 51096891A JP 2862673 B2 JP2862673 B2 JP 2862673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
feed stream
waste
mixing
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3510968A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05507354A (ja
Inventor
レイ エス リチャーズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUTAA MERUTAA Inc
Original Assignee
SUTAA MERUTAA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUTAA MERUTAA Inc filed Critical SUTAA MERUTAA Inc
Publication of JPH05507354A publication Critical patent/JPH05507354A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2862673B2 publication Critical patent/JP2862673B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • G21F9/305—Glass or glass like matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/005—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture of glass-forming waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/187—Stirring devices; Homogenisation with moving elements
    • C03B5/1875—Stirring devices; Homogenisation with moving elements of the screw or pump-action type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/26—Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/26—Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels
    • C03B5/265—Overflows; Lips; Tweels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Ladders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、廃棄物をガラス化する方法および装置に関
する。さらに詳細には、本発明は、溶融し回収し固体ガ
ラス化材料を作る溶解装置に供給されるガラス化可能な
材料および廃棄物材料を混合、泡立てる羽根車を有して
いるガラス溶融炉に関する。
背景技術 危険な廃棄物の処理は、緊急な環境問題である。原子
炉からの放射性物質のような危険な廃棄物は、固体廃棄
物処理の従来の方法を不適切なものにする長期の放射能
を有している。固体廃棄物処理設備から浸出し、水道に
入るそのような材料の危険性は重大である。
危険な固体廃棄物のガラス化が提案され、そして比較
的小規模で実施されてきた。今まで開発されて来たガラ
ス化プロセスに関連した問題は、低処理量によって危険
な廃棄物材料のユニット当り高処理コストにたることで
ある。本願で使用されているような、放射性廃棄物、危
険な廃棄物および有害な化学物質は「危険な廃棄物」と
呼ばれる。
他の６ケ国と共に共同技術交流で研究している米国エ
ネルギー省は、ホウケイ酸ガラス内に放射性廃棄物材料
をガラス化する方法を開発した。米国エネルギー省の計
画が電気ガラス炉の開発となった。開発されたこのガラ
ス炉は、電力を供給されそして40％固形分を有する水性
の廃棄物の流れに働く。廃棄物の流れの中の固体は、約
60％のホウケイ酸ガラスフリットと、40％の放射性廃棄
物スラジである。この結果得られた静的ガラス炉に有す
る主な問題は、その生産量が、炉表面積平方フィート当
り一時間に４ポンドのガラス化した廃棄物の割合に制限
されたことであった。
ホウケイ酸ガラスは、その化学的耐久性および低融点
から選択された。特殊なホウケイ酸ガラスが廃棄物材料
と結合されて、ガラス化した生産物を形成する、それを
本願では「廃棄物ガラス（Waste glass）」と呼ぶ。
この炉は、炉の電極および他の部品としてインコネル
（Inconel）690の使用する。（インコネルはインターナ
ショナル ニッケル コーポレーションの商標である） 電気炉の低処理量に加えて、共同プロジェクトで開発
された溶解装置のコストはかなりのものであった。さら
にスタートおよび停止手順にかなりの時間を要する。
混合要素と電気加熱装置を有しているソーダ石灰ガラ
ス溶解装置が、ソーダ石灰ガラス製造プロセスの生産性
を改良のため開発された。そのような溶解装置の例が、
米国特許第3,850,606号に概略またペレット（Pellet）
などについて米国特許第3,819,350号に開示されてい
る。
そのような溶解装置は、オーエンス・イリノイによっ
て試みられたが、しかしガス吸蔵の受け入れ得るレベル
を有している高品質ガラスを生成する溶解装置の能力不
足のため放棄した。溶解装置の意図した電気流路は、溶
解装置の床から上方に延びている電極と、混合要素との
間にあった。この一般的な配置は、羽根車の先端に高放
電集中をもつ問題を生じ、これが羽根車の過度の摩耗お
よび消耗を生じた。さらに、高容積の廃棄物処理は、取
替えなければならない構成部品の使用によって悪影響を
与える。
これらのおよび他の問題は、下記に要約したように、
本発明ののガラス化溶解装置によって克服される。
発明の開示 本発明は、回転可能な羽根車を有している容器内で行
なわれる廃棄物ガラス化方法に関する。このプロセス
は、供給流を容器内に導入するステップを含む。この供
給流は、それから、泡状材料を形成するため羽根車によ
って容器内の溶融ガラス内に混合される。この溶融ガラ
スは、ガラスバッチ材料を溶融し、そして溶融ガラス化
した生産物を形成するため、容器側部と羽根車との間に
電気エネルギーを加えることによって容器内で電気的に
加熱される。最後に、溶解ガラス化した生産物は、容器
から回収される。
この方法はまた、泡材料が濃縮した材料とガス状材料
に分離される静止ゾーン内に泡材料を送ることによって
泡材料を濃縮するステップを含む。
混合および加熱ステップは、好ましくは容器内の混合
ゾーンで同時に行なわれる。加熱は、濃縮した材料を、
回収ステップ後まで、注入可能状態に保っため、濃縮し
た材料の残留する熱を維持しながら、濃縮ステップで減
らされる。
静止ゾーンは、混合ゾーンと同じ容器内でもよいし、
あるいは、静止ゾーンは別の容器でもよい。静止ゾーン
が別の容器にあれば、混合ゾーンおよび静止ゾーンは、
泡材料が混合ゾーンから静止ゾーンに流体の流動によっ
て送られるように、流動連絡している。
本発明の他の見地によれば、廃棄物ガラス化装置が開
示されている。廃棄物ガラス化装置は、ガラス化可能な
材料と、懸濁状態の処理されるべき廃棄物材料とを有し
ている水性の流れをガラス化する。廃棄物ガラス化装置
は、導電性材料で形成された容器を含み、その中にまた
導電性材料で形成された混合羽根車が配置されている。
駆動軸が容器内に延びており、そして混合羽根車に接続
されている。駆動軸および羽根車を回転する手段が、容
器内の溶融ガラス内に廃棄物の流れの成分を分配するた
め設けられている。ガラス化可能な材料が液体状態に溶
融し、そして廃棄物材料と溶融ガラス化可能材料とを含
む凝固可能な生産物を形成するまで、廃棄物の流れを十
分加熱するため、電力回路が、十分な電圧および電流を
容器と羽根車との間に供給する。この装置はここを通っ
て、凝固可能な生産物が、冷却および凝固のためのコン
テナー内に注入される開口を待っている。
容器は好ましくは、沈澱ゾーン上方に配置された混合
ゾーンを有している。水性の流れが装置内に供給される
と、それは羽根車によって混合され、そして同時に羽根
車と容器壁との間の電流によって加熱される。材料が混
合され、加熱されると、システム内の水が蒸発し、そし
て他の成分がガスを放出し、泡状材料ができる。プロセ
スが進行するにつれて、泡材料が重力によって、容器内
の混合ゾーンの下方にある沈澱ゾーン内に移動し、ここ
で泡材料内に含まれたガス物質の一部が、濃縮した凝固
可能な生産物を残して除去される。
本発明の１見地によれば、駆動軸および羽根車は、容
器内の種々の高さに位置づけ可能である。混合羽根車
は、したがって凝固可能な生産物の濃度を制御するた
め、容器内の種々の高さに位置づけ可能である。凝固可
能な生産物中のガス吸蔵を完全に除去する必要はない
が、受け入れ可能な比重範囲は廃棄物ガラスの真比重の
70％であり、そして好ましくは、90％以上である。
本発明の目的は、ガラス化可能なバッチ材料を速やか
に溶融する高能率の危険な廃棄物をガラス化する方法お
よび装置を提供することである。
本発明の他の目的は、60％のホウケイ酸塩ガラスバッ
チと、40％の廃棄物とを含む水性の40％固体原料を変換
可能であり、かつ濃いガラス化した凝固可能な生産物を
生成する廃棄物ガラス化方法および装置を提供すること
である。
本発明の他の目的は、携帯可能な、または現地の危険
な廃棄物処理ユニットとして構成できる小型廃棄物ガラ
ス化装置を提供することである。
本発明の他の目的は、廃棄物処理要求によって、連続
または間断使用に適している廃棄物ガラス化装置を提供
することである。
本発明のこれらおよび他の目的は、本発明を実施する
ための最良モードについての下記の説明に照し、添付図
面を吟味するとより完全に理解される本発明の方法およ
び装置によって達成される。
図面の簡単な説明 図１は、本発明によるガラス溶融装置の断面概略図で
ある。
図２は、本発明のガラス溶融装置の部分斜視図であ
る。
図３、本発明の方法のステップを概略的に例示してい
るフローチャートである 実施例 図１を参照すると、好ましくはガラスバッチおよび廃
棄物の水性スラリを含む供給流12を収容する本発明の廃
棄物ガラス化装置10が示されている。供給流12は、装置
10内に供給される乾いたガラスバッチまたは溶融したガ
ラスバッチおよび廃棄物材料であってもよい。ガラスバ
ッチは、950℃ないし1050℃範囲の低融点のホウケイ酸
バッチが好ましい。他の組成が、容器の熱および化学的
制限によって使用されてもよい。本願に使用されている
ような、用語ガラスバッチは、ガラス製造のための原料
およびフリットまたはカレットとして知られているガラ
ス製造に使用される溶融したおよび部分的に溶融した材
料の双方を包含している。使い捨てされる廃棄物は、放
射能廃棄物、危険な化学廃棄物、あるいは耐久力のある
使い捨て媒体を必要とする他の廃棄物のいづれかであ
る。
容器14は、供給流12を溶融ガラス13に収容するため設
けられている。混合羽根車16が、容器14内の駆動軸18上
に配置されている。容器14は好ましくは、インコネル
（Inconel）690（インコネルはインターナショナルニッ
ケルコーポレーションの商標である）のような、導電
性、高温ニッケル合金で形成されている。混合羽根車お
よび駆動軸18もまたインコネル690で形成されるのが好
ましい。モリブデン、プラチナあるいは他の高温合金の
ような、他の適切な高温、導電性材料も、処理される材
料によって使用できる。
混合ゾーン20が、容器14の上部部分に設定されてい
る。沈澱ゾーン22が、容器14内の混合ゾーン20の下方に
設けられている。あるいはまた、沈澱ゾーン22は、容器
14の混合ゾーン20と流体連絡している別の容器（図示せ
ず）に設けることができる。
「テイーポット」型の出口24は、廃棄物ガラス化装置10
の生産物を流出するため、好ましくは容器14上に設けら
れている。開口26が沈澱ゾーン22の底部に容器14内に形
成されている。生産物は、開口26を通り、溶融状態で出
口24に送られて、回収される。
次に図１および図２を参照すると、廃棄物ガラス化装
置10が、詳細に描かれている。容器14は、壁30によって
囲まれている。壁30は、耐火煉瓦または他の断熱材料で
形成される。インコネル層34が容器14の頂部に設けられ
ている。層34もまた耐火性の蓋38によって断熱されてい
る。
駆動軸18を収容する軸開口40が、層34および耐火性の
蓋38を通り設けられている。入口42が層34および蓋38内
に設けられており、これを通って水性供給流12が容器14
に入る。溶融物13からガスおよび水蒸気を逃がすための
出口36が、容器14内、すなわち層34および蓋38内に設け
られている。逃がされたガスまたは水蒸気は、それらの
成分によって適切な手段によりさらに処理される。非導
電性ブッシング41が穴40に設けられていて、駆動軸18
が、層34に接触または短絡するのを防止している。
出口通路44は、開口26と出口24との間に設けられてい
る。出口通路44は好ましくは壁30内に配置され、そして
凝固可能な装置10の生産物を開口26から出口24までのそ
の通過中、溶融状態に保っため高温に維持される。
混合羽根車16は好ましくは、約45度の方向に向けられ
た刃46を有していて、混合ゾーン20内に軸線方向の混合
流を生じさせる。混合羽根車16によって誘起された流れ
は、図１の矢印Ａによって示されている。軸線方向の混
合流は、溶融ガラス13に入るとき、水性供給流12の成分
を完全に分散する。他の羽根車のデザインもまた、溶融
ガラス内で供給流の適切な混合を行なわせるのに使用で
きる。
容器14内の混合羽根車16の位置は、所定の範囲内で調
整可能である。混合羽根車16の位置の調整が、混合ゾー
ン20の位置を変化し、かつまた沈澱ゾーン22の膨張また
は収縮を可能にし、装置10の凝固可能な生産物の濃度制
御を行う。駆動軸18は、上下の断熱取付具48および50に
取付けられる。駆動軸18は、軸取付具48および50によっ
て上下することができる。非導電性材料のシール51が好
ましくは、駆動軸18をシールするため頂部38に設けられ
る。矢印Ｄは、例示した実施例における混合羽根車16の
所定の調整範囲内で利用できる移動の場合を例示してい
る。
従来の電動機からなる駆動モータ52は、駆動ベルト54
によって駆動軸18に連結されて駆動される。モータプー
リー58が回転されると、駆動ベルト54が軸プーリー56を
駆動する。
駆動軸18は好ましくは、本発明によって要求される強
力な混合を行なうような速度で回転される。本発明の混
合ステップは、外周が毎分50フィート程度またはそれ以
下で回転する従来技術の撹拌器とは異なり、本発明の羽
根車16は、その外周が、毎分250フィート以上の速度、
そしてさらに好ましくは、毎分500フィート以上で動く
ように回転するよう意図されている。
この廃棄物ガラス化装置10は、容器14にある間に溶融
物13を通る電気放電によって溶融ガラス13を電気加熱す
る。好ましくはブラシまたは回転可能な接点型の軸電気
接点60が駆動軸18に連結される。容器14は、容器リード
62を持つ。軸ケーブル64および容器ケーブル66は、それ
ぞれ、軸電気接点60および容器リード62に接続され、電
気回路になる。電圧および電流は、供給流を溶融ガラス
に変換するため十分な熱を供給しなければならない。
駆動軸18は、好ましくは循環冷却液を有している中空
軸である。冷却水が駆動軸18の中央チューブ内に導入さ
れる冷却水入口68と、駆動軸18の外側チューブ部分に連
結している冷却水出口70とが冷却水流体の流れのため設
けられている。冷却液は、冷却液入口68に入り、そして
駆動軸18を通り、好ましくは層34の下方そして溶融ガラ
スの上面の点まで循環後、冷却液出口70から出る。
図２に示したように、補助予熱コイル72を、装置10の
予熱のため設けてもよい。補助予熱コイルは、装置の最
初のスタートのためを意図している。プロセスが作動し
た後、十分な熱が発生されるので、補助予熱コイル72は
切られる。
出口加熱コイル74は、出口ポート24のいかなる凍結を
も防止するため設けられている。処理される廃棄物の形
によっては、出口ポート24を加熱するのにガスバーナー
が使用されてもよい。図示しない他の補助ヒーターが、
必要であれば、廃棄ガラスの溶融温度以上に装置10の開
口26または底部を保つのに設けられてもよい。
さて次に図３を参照すると、本発明の方法が説明され
ている。この方法は80で供給流を装置10に導入すること
から始まる。
供給流は容器14内に収容されると、それは参照番号82
によって示されたように羽根車16によって混合ゾーン20
内の溶融ガラス13内に混合される。好ましくは同時に、
溶融ガラス13は参照番号80で、容器14の壁と羽根車16と
の間の放電および羽根車16の高速回転の組合せ作用によ
って溶融泡材料を形成するため加熱される。
混合および加熱後、泡材料は、濃縮ステップ86が行な
われる沈澱ゾーンに送られる、そこで泡材料は濃縮した
材料とガス状成分とに分離される。濃縮した材料は好ま
しくは、廃棄ガラスの理論比重の70％と90％との間（ま
たは好ましくは90％以上）に濃縮される。理論比重との
偏差は、ガラス化した廃棄ガラス内に含まれるガス吸蔵
によって生じた泡から生ずる。
濃縮した材料はそれから、参照番号88における凝固可
能な生産物として容器から回収される。この生産物は次
に参照番号90で容器内に注入され、固化したガラス材料
を形成するため冷却され、それによって貯蔵設備からの
廃棄物の浸出を防止するため廃棄物を永久的に包み込ん
でしまう。
放射性廃棄物をシュミレートするための非放射性材料
でのテスト運転における水性供給流の組成は、標準的に
重量で60％の水および40％の固体であった。固形分は、
約28％粒子スラジと、８％溶融固体と、64％のホウケイ
ン酸過多のガラスフリットとであった。
２つの分析方法によって分析された、テスト運転のガ
ラス化した生産物サンプルの重量比組成が下記に示され
ている。
成分 方法Ａ 方法Ｂ CaO 1.5 1.5 CuO 0.2 0.2 MgO 1.0 1.0 MnO 2.3 2.4 ZnO 0.1 0.1 Al203 3.7 3.8 Fe203 12.1 12.0 Li20 3.9 3.7 Na20 11.2 − NiO 0.9 1.0 Ti02 0.8 0.8 K20 1.7 − Si02 48.9 − B203 8.1 − SrO − 0.02 Cr203 − 0.02 P205 − 0.05 実際の放射性廃棄ガラスも同称の組成から成っているで
あろうこと、しかしまた放射性物質を含むであろうこと
が予想される。
上記の説明は、本発明実施の最良モードである。上述
の方法および装置の変更は当業者にとって明らかであろ
う。本発明の範囲は、請求の範囲を参照して解釈される
べきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−50999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78397（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−75616（ＪＰ，Ａ) 米国特許3988138（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21F 9/16 G21F 9/30 C03B 5/027

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】壁と回転可能な羽根車を有する容器で行な
    われる廃棄物ガラス化方法において 容器内に廃棄物材料を含む供給流を導入すること； 前記供給流をメルトに分散して泡状材料を形成するた
    め、羽根車によって容器内で供給流を溶融ガラスに混合
    すること； 溶融ガラス化した生産物を形成するため、容器の壁と羽
    根車との間の前記泡状材料を通り電流を送ることによっ
    て前記容器内の泡状材料を加熱すること 溶融ガラス化生産物を回収すること、のステップを含む
    ことを特徴とする廃棄物ガラス化方法。
  2. 【請求項２】前記供給流がさらにガラスバッチを含む請
    求項１に記載の廃棄物ガラス化方法。
  3. 【請求項３】前記供給流が水性混合物である請求項１に
    記載の廃棄物ガラス化方法。
  4. 【請求項４】前記供給流が、重量で約60％の水と、40％
    の固体である請求項３に記載の廃棄物ガラス化方法。
  5. 【請求項５】前記固体がフリットを含む請求項４に記載
    の廃棄物ガラス化方法。
  6. 【請求項６】前記供給流が、廃棄物材料の第１の供給流
    と、ガラスバッチの第２の供給流とを含む請求項２に記
    載の廃棄物ガラス化方法。
  7. 【請求項７】前記混合ステップが、250フィート／分以
    上の速度で運動する外面部分を有している羽根車によっ
    て行なわれる請求項１に記載の廃棄物ガラス化方法。
  8. 【請求項８】前記混合ステップが、500フィート／分以
    上の速度で運動する外面部分を有している羽根車によっ
    て行なわれる請求項１に記載の廃棄物ガラス化方法。
  9. 【請求項９】泡状材料の前記混合および加熱ステップ
    が、容器内で同時に行なわれる請求項１に記載の廃棄物
    ガラス化方法。
  10. 【請求項１０】溶融したガラス化可能な生産物を形成す
    るため、泡状材料のガス状成分の１部分が泡状材料から
    分離される静止ゾーン内に泡材料を送ることによって、
    廃棄物材料を脱泡するさらに他のステップを含む請求項
    １に記載の方法。
  11. 【請求項１１】回収ステップ後まで、注入可能状態に溶
    融ガラス化した生産物を維持するため、前記加熱が濃縮
    ステップ中続けられる請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項１２】さらに、凝固したガラス状材料を形成す
    るため、溶融ガラス化した生産物の冷却ステップを含む
    請求項10に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記供給流が、放射性物質を含む請求項
    １に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記ガラスバッチ材料が、ホウケイ酸塩
    ガラスである請求項２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】ガラス化可能材料および廃棄物材料を有
    している供給流をガラス化する廃棄物ガラス化装置にお
    いて、 少くとも部分的に導電性材料で形成されており、溶融ガ
    ラスを含み、かつ混合ゾーンを区画している容器と； 少くとも部分的に導電性材料で形成された混合羽根車
    と； 前記容器の前記混合ゾーン内に延びており、前記羽根車
    が連結されている駆動軸と； 供給流の成分を溶融ガラス内に分散するため、前記混合
    ゾーン内の駆動軸および前記羽根車を回転する手段と； ガラス化可能な材料が、廃棄物材料および溶融したガラ
    ス化可能な材料を含んでいる凝固可能な生産物を形成す
    る液状に溶融するまで、廃棄物供給流を加熱するのに十
    分な電流を容器と前記羽根車との間に発生する手段と； 前記凝固可能な生産物が、開口を通り冷却および凝固の
    ためのコンテナー内に送られる、容器内の開口と； を具備することを特徴とする廃棄物ガラス化装置。
  16. 【請求項１６】沈澱ゾーンが前記混合ゾーンの下方に前
    記容器内に設けられており、前記開口が、沈澱ゾーンと
    直接連絡している請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項１７】沈澱ゾーンの大きさを変化し、それによ
    って凝固可能な生産物の密度を変更するため、容器に対
    する混合羽根車の位置を調整する手段を含む請求項15に
    記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記導電性材料が、容器の内側をおおっ
    ているライニングである請求項15に記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記羽根車および駆動軸が金属で形成さ
    れている請求項15に記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記供給流が、ガラスバッチおよび廃棄
    物材料を含む水性スラリである請求項15に記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記供給流が、重量で約60％の水と、40
    ％の固体とを含む請求項20に記載の装置。
  22. 【請求項２２】前記供給流が、廃棄物の第１の供給流
    と、ガラスバッチの第２の供給流とを含む請求項15に記
    載の装置。
  23. 【請求項２３】前記羽根車が、250フィート／分以上の
    速度でその外周を回転可能である請求項15に記載の装
    置。
  24. 【請求項２４】前記羽根車が、500フィート／分以上の
    速度でその外周を回転可能である請求項15に記載の装
    置。
JP3510968A 1990-04-18 1991-04-17 廃棄物ガラス化の方法および装置 Expired - Fee Related JP2862673B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US510,556 1990-04-18
US07/510,556 US7108808B1 (en) 1990-04-18 1990-04-18 Method for waste vitrification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05507354A JPH05507354A (ja) 1993-10-21
JP2862673B2 true JP2862673B2 (ja) 1999-03-03

Family

ID=24031229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3510968A Expired - Fee Related JP2862673B2 (ja) 1990-04-18 1991-04-17 廃棄物ガラス化の方法および装置

Country Status (12)

Country Link
US (2) US7108808B1 (ja)
EP (1) EP0526583B1 (ja)
JP (1) JP2862673B2 (ja)
KR (1) KR100241150B1 (ja)
AT (1) ATE125973T1 (ja)
AU (1) AU8002491A (ja)
BR (1) BR9106355A (ja)
CA (1) CA2080842C (ja)
DE (1) DE69111805T2 (ja)
ES (1) ES2077231T3 (ja)
RU (1) RU2108632C1 (ja)
WO (1) WO1991016715A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5529594A (en) * 1994-04-28 1996-06-25 Stir-Melter, Inc. Method for producing mineral fibers having gaseous occlusions
US5536114A (en) * 1994-05-20 1996-07-16 Stir-Melter, Inc. Apparatus for vitrifcation of hazardous waste
US5711635A (en) * 1994-05-20 1998-01-27 Stir-Melter, Inc. Apparatus for hazardous waste vitrification
CA2137090A1 (en) * 1994-12-01 1996-06-02 Jay Aota Eaf dust treatment
US6145343A (en) * 1998-05-02 2000-11-14 Westinghouse Savannah River Company Low melting high lithia glass compositions and methods
DE10057285B4 (de) * 2000-11-17 2004-07-08 Schott Glas Einschmelzvorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung hoch-UV-transmittiver Gläser
JP2007521218A (ja) * 2003-11-28 2007-08-02 コーニング インコーポレイテッド ガラスパネルの製造方法
US8199790B2 (en) * 2007-11-02 2012-06-12 Plasma Waste Recycling, Inc. Reactor vessel for plasma gasification
FR2945756B1 (fr) * 2009-05-20 2011-08-05 Commissariat Energie Atomique Materiau solide nanocomposite a base d'hexa-et octacyanometallates, son procede de preparation et procede de fixation de polluants mineraux le mettant en oeuvre.
KR101100614B1 (ko) 2010-09-20 2011-12-29 한국수력원자력 주식회사 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법
KR101291393B1 (ko) * 2011-08-24 2013-07-30 한국원자력연구원 시멘트 고화 공정의 폐기물 처리 방법
JP6626493B2 (ja) * 2014-07-21 2019-12-25 コーニング インコーポレイテッド ガラスを調製するための予備清澄装置
US10570045B2 (en) 2015-05-22 2020-02-25 John Hart Miller Glass and other material melting systems
RU2652084C1 (ru) * 2017-06-07 2018-04-25 Владимир Эрнестович Петров Способ иммобилизации жидких радиоактивных отходов, содержащих тритий и загрязненных радиоактивными солями и органикой, и устройство для его осуществления
DE102022209464A1 (de) * 2022-09-09 2024-03-14 DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen von Massen mit Strom

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749379A (en) 1952-06-06 1956-06-05 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Means and method for the electric melting of glass
US2781411A (en) 1953-06-10 1957-02-12 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Process and apparatus for purifying glass
US3020324A (en) 1958-12-30 1962-02-06 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for melting heat softenable mineral material
US3350187A (en) 1963-01-08 1967-10-31 Glaverbel Process and apparatus for the homogenisation of molten glass in the chamber connecting the refining furnace to the working compartment
US3358066A (en) 1964-04-22 1967-12-12 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for melting and feeding heat-softenable materials
US3585268A (en) 1968-01-04 1971-06-15 Owens Illinois Inc Metal-lined glass melter
US3754886A (en) 1971-04-02 1973-08-28 Owens Illinois Inc Method for refining molten glass
US3819350A (en) 1972-09-28 1974-06-25 Owens Illinois Inc Method for rapidly melting and refining glass
US3988138A (en) 1973-07-02 1976-10-26 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for melting glass-making materials
US3850606A (en) 1973-07-02 1974-11-26 Owens Illinois Inc Method for melting glass-making materials
US3942968A (en) 1974-11-11 1976-03-09 Nikolaus Sorg Gmbh & Co. Method and apparatus for melting and subsequently refining glass
DE2631220C2 (de) 1976-07-12 1986-03-06 Sorg-GmbH & Co KG, 8770 Lohr Schmelzofen zum Einschmelzen von radioaktiven Stoffen in Glas
US4161617A (en) 1978-05-01 1979-07-17 General Electric Company Method and apparatus for electrically melting glass
US4528011A (en) * 1979-04-30 1985-07-09 Pedro B. Macedo Immobilization of radwastes in glass containers and products formed thereby
US4299611A (en) 1980-01-18 1981-11-10 Penberthy Harvey Larry Method and apparatus for converting hazardous material to a relatively harmless condition
US4424149A (en) * 1980-06-20 1984-01-03 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Method for ultimate disposition of borate containing radioactive wastes by vitrification
US4366571A (en) * 1981-03-16 1982-12-28 Corning Glass Works Electric furnace construction
CA1200826A (en) * 1983-06-17 1986-02-18 Majesty (Her) In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited/L'energie Atomique Du Canada Limitee Joule melter for the processing of radioactive wastes
JPS6036999A (ja) * 1983-08-09 1985-02-26 株式会社荏原製作所 放射性ほう酸ナトリウム廃液の減容固化物、減容固化方法及びその装置
NL8303132A (nl) 1983-09-09 1985-04-01 Machiel Nicolaas Duivelaar Werkwijze voor het onschadelijk maken van gevaarlijk chemisch afval.
NL8303854A (nl) 1983-11-10 1985-06-03 Philips Nv Werkwijze voor het persen van een voorwerp van thermoplastisch materiaal, alsmede een inrichting voor het door persen vervaardigen van een voorwerp van thermoplastisch materiaal.
US4847008A (en) * 1984-04-11 1989-07-11 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Lead iron phosphate glass as a containment medium for disposal of high-level nuclear waste
DE3415198C1 (de) 1984-04-21 1985-09-26 Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover Abgasrohr zur Fuehrung von radioaktivem Abgas aus einem Glasschmelzofen zu einem Nasswaescher
US4632690A (en) 1985-06-04 1986-12-30 Colwell Jr Robert E Hazardous waste removal method and apparatus
JPS62132733A (ja) * 1985-12-06 1987-06-16 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 高放射性廃棄物ガラス固化用電気溶融炉
FR2596910A1 (fr) 1986-04-08 1987-10-09 Tech Nles Ste Gle Procede pour la preparation d'un verre borosilicate contenant des dechets nucleaires
JPH0646237B2 (ja) 1987-08-21 1994-06-15 動力炉・核燃料開発事業団 溶融槽が分割された高放射性廃棄物ガラス固化用電気溶融炉
JPH0648315B2 (ja) * 1987-09-16 1994-06-22 動力炉・核燃料開発事業団 放射性廃棄物の加熱分解処理装置
US4793933A (en) 1987-11-16 1988-12-27 Rostoker, Inc. Waste treatment method for metal hydroxide electroplating sludges
JPH0721556B2 (ja) * 1988-03-28 1995-03-08 動力炉・核燃料料開発事業団 気体状ルテニウムの生成を抑制した放射性廃液のガラス溶融固化処理方法
DE3815082A1 (de) * 1988-05-04 1989-11-16 Wiederaufarbeitung Von Kernbre Verfahren und vorrichtung zum behandeln und zum foerdern von feedklaerschlamm zu einer verglasungseinrichtung
JPH077102B2 (ja) * 1988-10-21 1995-01-30 動力炉・核燃料開発事業団 廃棄物処理用溶融炉及びその加熱方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR9106355A (pt) 1993-04-27
US5550310A (en) 1996-08-27
EP0526583B1 (en) 1995-08-02
CA2080842A1 (en) 1991-10-19
ATE125973T1 (de) 1995-08-15
KR100241150B1 (ko) 2000-02-01
WO1991016715A1 (en) 1991-10-31
DE69111805T2 (de) 1996-04-18
JPH05507354A (ja) 1993-10-21
CA2080842C (en) 2002-06-25
EP0526583A1 (en) 1993-02-10
DE69111805D1 (de) 1995-09-07
RU2108632C1 (ru) 1998-04-10
AU8002491A (en) 1991-11-11
US7108808B1 (en) 2006-09-19
EP0526583A4 (en) 1992-12-15
ES2077231T3 (es) 1995-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2862673B2 (ja) 廃棄物ガラス化の方法および装置
US7120185B1 (en) Method and apparatus for waste vitrification
KR0144657B1 (ko) 고전단 믹서와 유리 용해 장치 및 방법
US5273567A (en) High shear mixer and glass melting apparatus and method
CN105593174B (zh) 使用浸没燃烧器熔化固体原料配合料的方法和装置
JPS6250412B2 (ja)
IL72588A0 (en) Apparatus and method for fusion,refining and homogenising glass
JP4481641B2 (ja) 物質を低汚染溶融する装置および方法
WO1997030760A1 (en) Vitrification of nuclear and other toxic wastes
US3850606A (en) Method for melting glass-making materials
TW201111309A (en) Glass melting furnace, process for producing molten glass, apparatus for producing glass product, and process for producing glass product
JPH0720288A (ja) ガラス溶融処理方法
EP0786436A3 (en) Method and apparatus for eliminating volatiles or airborne entrainments when vitrifying radioactive and/or hazardous waste
EP0137579A2 (en) Joule melter for the processing of radioactive wastes
CN114031267B (zh) 一种玻璃电熔炉的启炉方法及其应用
EP0474661B1 (en) Method of firing glass-melting furnace
US4138238A (en) Method and apparatus for producing molten glass
Chapman et al. A Continuous Glass Melter for Immobilization of Radioactive Waste
Denton New Developments in Advanced Stabilization Technologies including the Advanced Microwave System and Modular Vitrification System-10279
JPS5946893B2 (ja) ガラス化溶融炉の起動方法
Blair Full-Scale In-Can Melting for Vitrification of Nuclear Wastes
Chen Vitrification of simulated medium and high level Canadian nuclear waste in a continuous transferred arc plasma melter
Plodinec et al. Small-scale, joule-heated melting of Savannah River Plant waste glass: I, factors affecting large-scale vitrification tests
CS200939B1 (cs) Způsob zatavování radioaktivního odpadu do ekloviny a zařízení k provádění tohoto způsobu

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees