JP6284092B2 - Riセシウムの分離除去方法、及びその装置 - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
更に前記高温炉1に、粒子径の大きい塵埃・廃棄物・残渣が混入し易い廃棄物の投入口や飛灰回収部、残渣の取出口から離れた位置に設けられた炉中心上部や気体滞留部に前記塩化セシウム回収装置2の排気パイプ22を配置すれば、前記煙道14に入って凝縮または凝固したRIセシウムを含むアルカリ金属塩化物をサイクロン集塵機5の排出口51から炉内に還流させながら、粒子径が大きい塵埃等が入り難い炉中心上部や気体滞留部周辺からセシウム及びその他のアルカリ金属の塩化物を不純物が少ない状態で回収することが可能となる。
前記煙道14に入ったRIセシウムを含むアルカリ金属塩化物や固体燃焼残渣、飛灰、原料粉等をサイクロン集塵機5の排出口51から炉内上部に還流させて、炭酸ガスなど燃焼により生成した低温で固化しない気体以外が煙道14から煙突15に漏洩することもない。
本発明の実施例1について、図1に基いて説明する。同図において、符号1で指示するものは、高温炉であり、符号2で指示するものは、塩化セシウム回収装置である。また符号3で指示するものは、エネルギー分別が可能な対象以外の周囲の放射線を遮蔽した放射線検出器である。
まずこの実施例1では、炉内でRI汚染された廃棄物の熱処理が可能な高温炉1と、この高温炉1内で気体となって廃棄物から分離した塩化セシウムを炉外に取り出し、冷却して固体として回収することが可能な塩化セシウム回収装置2とを組み合わせてRIセシウムの分離除去装置を構成している(図1参照)。
次に、上記装置を用いたRIセシウムの分離除去方法について説明する。まず、高温炉1内における触媒反応を含めた各反応生成(塩化水素の生成や炭酸セシウムの脱炭酸、塩化セシウムの合成反応)が起こる部分が1000℃以上となるように、また、高温燃焼部で廃棄物を1295℃以上で焼成できるようにバーナー炎などの熱源装置12の温度を1450℃以上に設定する。
11 投入口
12 熱源装置
13 取出口
14 煙道
15 煙突
16 飛灰回収部
2 塩化セシウム回収装置
21 冷却装置
22 排気パイプ
3 放射線検出器
4 排風機
5 サイクロン集塵機
51 排出口
6 電気集塵機
7 フィルタ
S γ線放射線遮蔽体
Claims (11)
- RIセシウムに汚染された固体状廃棄物並びに液体状廃棄物を、1450℃以上の温度で焼成可能な熱源を使用して高温炉で1295℃よりも高い温度で焼成し、RI及びSIセシウムを塩素及び塩素を含む化合物と反応させて熱的に安定な塩である塩化セシウムを生成すると共に、この塩化セシウムを炉内で揮発させて廃棄物から気体塩化セシウムとして分離するステップと;この気体となった塩化セシウムを、粒子径の大きい塵埃・廃棄物・残渣が混入し易い廃棄物の投入口や飛灰回収部、残渣の取出口を避けて設けられた前記塵埃・廃棄物・残渣が入り難い炉中心上部や気体滞留部から高温炉外に、排気パイプを通して冷却しつつ飽和蒸気圧分だけ連続的に取り出すステップと;この取り出した気体状の塩化セシウムを冷却して固体として回収するステップと;煙道内で凝縮または凝固した塩化セシウムを、サイクロン集塵機により煙道から炉内に環流させるステップとを含み、これら連続的に平行して行われる各ステップを、高温炉内に投入した廃棄物中に存在する略全量のRI及びSIのセシウムが除去されるまで行うことを特徴とするRIセシウムの分離除去方法。
- 塩化セシウムの生成・揮発効率を高めるために、高温炉内における触媒反応を含めた各反応生成が起こる部分を1000℃以上に設定すると共に、バーナー炎等を用いる高温燃焼部には廃棄物を1450℃以上の炎で焼成可能な熱源を使用し、更に塩化セシウムの気体を引き出す気体滞留部付近については、塩化セシウムの融点645℃よりも高く沸点1295℃よりも低い気体と液体の塩化セシウムが同時に存在する850℃から950℃の温度に設定することを特徴とする請求項1記載のRIセシウムの分離除去方法。
- 塩化セシウムの生成効率を高めるために塩化ナトリウム、塩化カリウム、その他の塩素化合物等、若しくはこれらの混合物を塩素供給物質として廃棄物に添加し、更に塩化水素等の塩素供給物質の生成効率を高めるために金属触媒を廃棄物に添加することを特徴とする請求項1または2に記載のRIセシウムの分離除去方法。
- RIセシウムの分離除去装置を稼働させている間、全ての高温炉投入物と、分離した塩化セシウム及びその他のアルカリ金属塩と、焼成処理後の残渣やセメントの中間生成物の放射線量を137Csとそれ以外のRIのガンマ線を分別可能な放射線検出器で計測して、分離除去が正常に行われているかどうかをRIセシウムの分離割合によって監視することを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載のRIセシウムの分離除去方法。
- 高温炉にセメント焼成用ロータリーキルン炉、或いはロータリーキルン炉を含む廃棄物焼却炉を使用して、廃棄物の投入、RIセシウム塩化物を含むアルカリ金属塩化物を蒸留・分離するための熱処理、及び熱処理後に残った残渣やセメントの中間生成物の取り出しを連続的に行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載のRIセシウムの分離除去方法。
- 高温炉の熱源にレーザ光を使用することを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載のRIセシウムの分離除去方法。
- 高温炉の熱源に、フレネルレンズや反射鏡によって二次元的に集光された、或いはシリンドリカルレンズによって一次元的に集光された太陽光を使用することを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載のRIセシウムの分離除去方法。
- 気体となって廃棄物から分離した塩化セシウムを炉外に逃がさないために、煙道に設置した大容量の排風機によって高温炉内を1気圧から数百〜百分の1気圧減圧した負圧にして焼成処理を行うことを特徴とする請求項1〜7の何れか一つに記載のRIセシウムの分離除去方法。
- RIセシウムに汚染された固体状廃棄物並びに液体状廃棄物を炉内に投入するための投入口(11)、RI及びSIのセシウム元素を塩素及び塩素を含む化合物と反応させて安定な塩である塩化セシウムを生成すると共に、この塩化セシウムを炉内で1295℃よりも高い温度で加熱し揮発させて廃棄物から蒸留・分離するための熱処理に使用する1450℃以上の温度で焼成可能な熱源装置(12)、及び熱処理後の残渣を取り出すための取出口(13)を備えた高温炉(1)と;この高温炉(1)内で気体となった塩化セシウムを、冷却装置(21)で冷却しつつ飽和蒸気圧分だけ排気パイプを通して連続的に炉外に取り出し、かつ、取り出した気体状の塩化セシウムを更に冷却して固体として回収する塩化セシウム回収装置(2)と;サイクロン集塵機(5)を備え、かつ、このサイクロン集塵機(5)の排出口(51)が炉内上部に繋げられた煙道(14)とを含んで成り、
更に前記高温炉(1)には、粒子径の大きい塵埃・廃棄物・残渣が混入し易い廃棄物の投入口や飛灰回収部、残渣の取出口から離れた位置に設けられた炉中心上部や気体滞留部に、前記塩化セシウム回収装置(2)の排気パイプ(22)を配置して構成したことにより、
前記煙道(14)に入って凝縮または凝固したRIセシウムを含むアルカリ金属塩化物をサイクロン集塵機(5)の排出口(51)から炉内に還流させながら、前記塵埃・廃棄物・残渣が入り難い炉中心上部や気体滞留部周辺からセシウム及びその他のアルカリ金属の塩化物を不純物が少ない状態で回収可能としたことを特徴するRIセシウムの分離除去装置。 - 高温炉(1)の煙突(15)や排気口に繋がる煙道(14)内に排風機(4)を設置して、炉内を1気圧から数百分の1〜百分の1気圧負圧にすることにより煙突(15)以外及び冷却の目的以外の炉外への気体の漏洩を防止可能とする一方、煙道(14)内には、炉内に近い側から順にサイクロン集塵機(5)、電気集塵機(6)及びフィルタ(7)を設けると共に、前記電気集塵機(6)の下部と炉内近傍の煙道(14)を繋げて構成したことを特徴とする請求項9記載のRIセシウムの分離除去装置。
- 高温炉(1)の熱源装置(12)に、太陽光を二次元的に集光するレンズや反射鏡、或いは一次元的に集光するシリンドリカルレンズを備えた太陽熱集熱器を使用したことを特徴とする請求項9または10に記載のRIセシウムの分離除去装置。
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