JP5780780B2 - 高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出装置および方法 - Google Patents
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Description
なお、可・難燃性放射性廃棄物を焼却するときに発生する焼却灰を他の不燃性放射性廃棄物と一緒に溶融減容させて廃棄処分することにより、放射性廃棄物の処理設備を簡略化することができる。
焼却灰は、不燃性放射性廃棄物と一緒にキャニスタに投入することにより混同して溶融減容するので、保管処分や埋設処分を行うことができる。
開示された放射性廃棄物処理装置は、高周波誘導炉に金属製の導電性焼却器をセットして、焼却器に可・難燃物を投入して燃焼させるようにした高周波焼却炉であって、焼却筒と火格子と灰受け皿を分離可能に組み合わせた焼却器を高周波誘導炉の誘導域に収めて高周波誘導加熱して、高温化した焼却筒に焼却しようとする廃棄物を供給することにより可・難燃分を焼却する。
開示された可・難燃性廃棄物処理装置は、比較的少量の廃棄物を処理すれば足りる原子力研究施設において適用の準備をしている。
図8(a)に示すように、焼却筒と灰受け皿を組み合わせた導電性の焼却器が台座に搭載されて、台座ごと高周波誘導炉の電磁コイル中に差し入れられ、電磁誘導を受けると焼却筒の温度が800〜900℃になる。可・難燃性放射性廃棄物は可燃性の投入容器に収めて、焼却筒に投入し加熱して燃焼させる。可・難燃性放射性廃棄物が焼却されたときに発生する焼却灰は、火格子の隙間を通って灰受け皿の上に落下して積もる。灰受け皿の底板も電磁コイルの電磁誘導により高温化しているので、焼却灰に未燃炭素成分が含まれている場合は、未燃炭素成分が発火して焼却する。なお、焼却器と電磁コイルの間にセラミック製のスリーブを介装して、炉の内壁が放射性汚物に汚染されないようにすることが好ましい。
なお、小型の焼却灰吸引回収装置を使用すれば、焼却器は分解せずにそのまま焼却灰の堆積と吸引回収をすることができる。
焼却灰を投入容器に収容し、高周波誘導炉とキャニスタを用いて不燃性放射性廃棄物の溶融減容を行うようにするとよい。灰受け皿の燃焼灰を入れた投入容器をキャニスタに投入して、不燃性放射性廃棄物と一緒に溶融してもよい。
このように、高周波誘導炉を共用して、可・難燃性放射性廃棄物の焼却と不燃性放射性廃棄物の減容を交互に行うことで、効率的に廃棄物の処理を行うことができる。
火格子は、焼却筒に固定されていてもよいが、灰受け皿に固定されて、灰受け皿と一緒に炉外に取り出されて清掃できるようになっていてもよい。
また、焼却器と電磁コイルの間にスリーブを介装して、このスリーブも焼却筒と共に炉外に取り出せるようになっていてもよい。
焼却炉から取り出した灰受け皿は、誘導焼却炉外の適宜の場所に搬送して適宜に冷却して、後工程の回収工程において焼却灰吸引回収装置により焼却灰を回収して、溶融減容する材料として次の溶融固化工程に供給する。また、灰受け皿自体も清掃して、再度焼却筒に組み込むための新しい灰受け皿として準備する。
灰受け皿は電磁コイル内にある時に、焼却灰自体の高温と、灰受け皿底板の誘導発熱により、収容した焼却灰中の未燃成分を確実に燃焼するので、灰受け皿から回収した放射性の焼却灰等は、キャニスタにそのまま収納して、同じ、あるいは別に用意された、高周波誘導式焼却炉を使って溶融し減容させて効率的に廃棄処理することができる。
このように、本発明の焼却灰排出装置は、大量の可・難燃性放射性廃棄物を処理する必要がある場合にも、作業を連続化して、よく対応することができる。
高周波誘導式焼却炉30は電磁コイル31を備えていて、電磁コイル31に電流を流して、電磁誘導作用の強い領域(電磁誘導域)に導電性の焼却器10を配置すると、電磁誘導により焼却器10を発熱させることができる。
焼却器10は金属など導電性の材料で製作され、たとえば図3の断面立面図と図4の平面図に示したように、焼却筒11と火格子14と灰受け皿20で構成される。
また、火格子受梁13は、火格子14を載置して焼却筒11の底に支持するために設けられる。さらに、支持脚15は、焼却筒11の外縁に固定され、先端を焼却筒台座34の上面に載せて支持することにより、焼却筒11を電磁誘導域内に保持することができる。
たとえば、焼却筒11で可・難燃性放射性廃棄物の80%を燃焼させ、灰受け皿20で残りの20%を燃焼させることができる。
灰受け皿昇降装置32は、灰受け皿20を搭載して、灰受け皿20を電磁誘導域の中に支持された焼却筒11の直下の位置と、焼却筒11の直下の位置から焼却筒台座34の下面を潜って横に移動させることができる位置との間を移動できるように上面高さを変位させる。
なお、スリーブ16は汚染の状況からさほどの頻度で清掃する必要がないので、焼却筒台座34以外の器具に支持されて必要なときにのみ引き出すようにしてもよい。
可・難燃性放射性廃棄物から生成した焼却灰を捕捉するため、灰受け皿20を焼却筒11の直下に配置して焼却器10を構成する(S11)。
そこで、焼却したい可・難燃性放射性廃棄物を適宜の大きさに切り出し投入容器や袋に入れて高温の焼却筒11の中に投入する(S13)。すると可・難燃性放射性廃棄物は焼却筒11の中で燃焼し、燃焼に伴って焼却灰が生成し、火格子14の隙間から洩れ落ちて灰受け皿20の底板21の上に積もる。
焼却処分する可・難燃性放射性廃棄物には、布、紙、木、綿、酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリエチレン、ネオプロピレンゴム、アクリル樹脂、イオン交換樹脂などがある。
図1(a)は、焼却筒11における焼却処理が進んで、灰受け皿20にある程度の焼却灰50が堆積している状態を示している。
図1(b)は、灰受け皿20の交換作業を説明する図面、図1(c)は、灰受け皿20を焼却筒11直下の位置から待避し焼却灰吸引回収装置40を備えた焼却灰処理場に搬送される状況を表す図面である。
このとき、電磁コイル31は作動したまま焼却筒11は800〜900℃を保持しているので、廃受け皿20を焼却筒11の下に配置すると直ぐに、焼却筒11に対して可・難燃性放射性廃棄物を供給して焼却する作業を継続することができる(S13)。
S22を冷却ステップと呼び、S23を排出ステップと呼ぶことができる。
その後、必要があれば、灰受け皿20を清掃して(S24)、清掃済みの灰受け皿20を焼却炉の近くに運び、次に使用するまで待機させる(S25)。
また、焼却筒は電磁誘導域に保持して高温状態に保たれるので、立ち上がり時間を短縮するばかりでなく、冷却後に再度加温するエネルギの無駄を防ぐと共に、稼働時間を確保でき、効率的に運転することができる。
焼却筒11は支持脚15で下から支持する代わりに、適宜な手段を用いて上から吊り降ろして電磁コイル31の電磁誘導域内に支持するようにすることもできる。上から吊り降ろす場合は、電磁コイル31の下に焼却筒台座34を備える必要が無く、灰受け皿昇降装置32が単独で上下運動や搬送作業を行えばよいので、高周波誘導炉の下に設ける装置が簡便化する。
なお、火格子24は火格子受梁26を備えた環状の支持環27で支持し、支持環27は数本の火格子支持柱25で灰受け皿20の底板から支持されている。支持環を数本の柱で支持しているので、底板上に落下する焼却灰50が底板に拡がって大量に貯めることができる。
11 焼却筒
12 焼却筒鍔
13 火格子受梁
14 火格子
15 支持脚
16 スリーブ
20 灰受け皿
21 底板
22 側壁
24 火格子
25 火格子支持脚
26 火格子受梁
30 高周波誘導炉
31 電磁コイル
32 灰受け皿昇降装置
34 焼却筒台座
40 焼却灰吸引回収装置
50 焼却灰
Claims (5)
- 高周波誘導式焼却炉の電磁コイルの電磁誘導域に配置される導電性の焼却器であって、誘導発熱により可・難燃性の物体を燃焼灰にする焼却筒と、誘導発熱により燃焼灰の未燃炭素成分を燃焼させる灰受け皿と、該焼却筒と該灰受け皿の間に配置され燃焼灰を前記灰受け皿に落下させる多数の隙間を有する火格子とが相互に分離可能に組み立てられる焼却器と、前記焼却筒と分離させた前記灰受け皿を前記電磁誘導域から前記高周波誘導式焼却炉の外に移動させることができる灰受け皿昇降装置と、前記焼却筒を前記灰受け皿が前記高周波誘導式焼却炉の外に移動している間も前記電磁誘導域の内に支持すると共に必要に応じて前記高周波誘導式焼却炉外に移動させることができる焼却筒支持装置とで構成される高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出装置。
- 前記灰受け皿昇降装置により前記灰受け皿を搬出した後に、新しく灰受け皿を導入して前記誘導域にある前記焼却筒と合わせて焼却器を組み立てることができることを特徴とする、請求項1記載の高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出装置。
- 前記火格子が前記焼却筒に付帯するように支持されていることを特徴とする請求項1又は2記載の高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出装置。
- 前記火格子が前記灰受け皿に付帯するように支持されていることを特徴とする請求項1又は2記載の高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出装置。
- 焼却筒と火格子と灰受け皿とで分離可能に組み立てられる導電性の焼却器であって高周波誘導式焼却炉の電磁コイルの電磁誘導域内に配置される焼却器と、灰受け皿を電磁誘導域から焼却炉外に移動させることができる灰受け皿昇降装置と、焼却筒を誘導域内に支持し必要に応じて焼却炉外に移動させることができる焼却筒台座とで構成される高周波誘導式焼却炉に適用する焼却灰排出方法であって、
焼却器を電磁誘導域に保持して電磁誘導により焼却器を加熱し、焼却対象物を焼却器に投入して焼却し、焼却灰を灰受け皿に堆積させる焼却ステップと、
焼却作業が終了したときに、焼却筒を電磁誘導域に支持したまま灰受け皿を焼却筒から分離し降下させる待避ステップと、
電磁誘導域に支持したままの焼却筒に新しい灰受け皿をあてがって焼却器を形成する交換ステップと、
下に降ろして焼却炉から外した灰受け皿は処理位置に搬送して冷却する冷却ステップと、
冷却後灰受け皿の中の焼却灰を吸引して適所に排出する排出ステップと、
を備える高周波誘導式焼却炉の焼却灰排出方法。
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