JPH04222683A - 可熔性廃物の処理方法および処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可熔性廃物、特に主と
して汚染された酸化物或は特に珪酸質産物に基因する可
熔塩より成る有害廃物、或は僅かに放射性を帯びた廃物
の処理方法及び処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の廃物とは、粘土、ケイソウ土、
汚染された実験室のフラスコ、ガラス器具、また例えば
建物の防火システム、実験室、工場、原子力発電所の廃
棄物処理経路に使用されているか、または原子力装置と
か化学工場の通風フィルターの交換時に廃棄されるガラ
スファイバーまたはウールである。

【０００３】最近では高温熔融が、廃物の形状を改変し
たり、ガラス質に変えたり、また固形又はガス状の有害
成分を完全に中和する点を考慮して安全性の面から最良
の方法と考えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題及び解決するための手段
】しかし、現在の技術は未だ満足すべきものではない。 それというのも熔融に極めて高温（粘土には１７００℃
）を要し、従って装置も高価になるからである。更にエ
ーロゾルが精製システムに支障を来たす問題もある。ま
た炉の底部に凝塊となる燃かすを取出して包装するのも
甚だ困難である。

【０００５】本発明は、汚染された可熔性廃物の処理方
法であって、上記の欠点を克服せんとするものである。 本発明の方法は、生産且運転に費用を要するが如き装置
を必要とせず、而も処理された廃物は小型で機械的強度
も大である。廃ガスの精製もエーロゾルによる支障を受
けることがない。

【０００６】本発明の方法は廃物を２ｍｍ未満の粒体に
連続的に破砕し、それにフラックスを加えて混合物の共
晶融点を１１００℃未満になるようにし、破砕廃物とフ
ラックスとの混合物をガス担体により処理浴下部に１１
００℃未満の温度で供給して、上記廃物を浴中で濃縮し
、該濃縮浴を取鍋の如き別の容器中で冷却固化させるも
のである。

【０００７】従来、廃物を高温で熔融する試みはなかっ
た。廃物を熔融し、後工程で排出容易な共晶浴中で低温
で溶解すれば、処理炉の底部を清掃する問題の總てを解
決出来る。

【０００８】成可くならば、担体ガスの圧力を熔融浴に
より形成される柱状体の高さに相当する圧力よりも僅か
に大とするのがよい。そうすると排出ガスの量が少くな
る。

【０００９】熔融浴の温度を保持するには、浴の一部の
みを別の容器に排出注入するようにするのがよい。

【００１０】浴の高さは浴温が１０００乃至１１００℃
であるので、廃物の取入口より少くとも３０ｃｍ上方に
するのが好ましい。この長さは廃物を浴中に熔解し、廃
物中に含まれる有機物を熱分解するのに充分な長さであ
る。また、浴中の分量を、廃物の時間当りの分量の２−
６倍にすると、結果がよい。

【００１１】ガスは、浴の上方に供給して有毒なエーロ
ゾルを連行するようにする。

【００１２】浴は、シリカを主とするが、その化学組成
を被処理物のそれと実質的に同一組成で、かつ、同一の
割合であるのが好ましい。また、例えば　Ｂ２Ｏ３，　
Ｎａ２Ｏ　及び硼砂の如き可熔添加物即ちフラックスを
浴に添加して、浴の融点を低下させ混合物の共晶点に近
づける。同時に原料と浴組成とが実質的に同一になるよ
うに、可熔添加物（フラックス）を廃物に添加する。

【００１３】本発明は廃物処理炉をも提供する。それは
加熱装置を備えたるつぼと、該るつぼ底部に開口する廃
物取入流路と、該廃物取入流路の開口部より上方で、る
つぼに開口し、浴より内容物を取出す流路と、耐火煉瓦
製の排出室に連通し、排出流路に開口する、るつぼ頂部
と、排出室に開口するガス取出流路とを有している。

【００１４】本発明の実施の一例を添付図面（弁、調節
装置は省略）によって説明する。１は低温破砕装置で、
クラッシャーとしシェレッダーより成る。２は低温造粒
機で１を含め−１２０℃で運転される。３は破砕した廃
物の流路、４はその第一計量機、５は添加物用の第二計
量機、６は添加物用の流路、７は上記２つの計量機に連
る流路であって、空気源に連っている。８は混合サイク
ロン、９はロッドであって炉の側壁を貫通し、炉底１０
付近に開口する。炉は耐火煉瓦製で、２つの部分に分れ
ている。１１は耐火スチール製のるつぼであって、炉底
に設置されている。その内部には、熔融シリカ主体の浴
がある。１２はるつぼの加熱装置、１３は耐火材料製の
るつぼ上部である。１４は取出ロッドで炉底１０を貫通
し、るつぼ中に、例えば４００ｍｍの高さの位置に開口
する。１５は排出室であって、炉の上部即ちるつぼ上部
１３に、而も浴の上部に画定され、排出流路１６を経て
クーラー１７に連通している。１８は冷却用空気の流路
であって、該空気でクーラー１７を作動している。１９
は排出室１５の加熱装置、２０は取入ラムプであって、
発生ガスをフラッシュガスで流路１６に導くものである
。 ２１は流路であって、クーラー１７とエーロゾル排出用
高能率フィルター２２とを結ぶ。フィルター２２は、流
路２３を経てファン２４及び煙突２５に連る。

【００１５】

【実施例】〔実施例１〕原料として、金属枠に、アクリ
ル樹脂で接着したガラスファイバー製の濾過媒体を設け
た換気濾過装置を用いた。先づ金属枠を外し、クラッシ
ャー１を経て造粒（２）した。この際低温破砕した（−
１２０℃）。破砕粉（粒径／ｍｍ未満）は計量機４に送
り、そこから５００ｇ／分の割合で流路７に供給した。 計量機５からはフラックスを３９０ｇ／分の割合で流路
７に供給した。流路７には同時に３ｍ３／時の割合で空
気を送った。炉は耐火スチール製で、その中にるつぼ１
１（内径５００ｍｍ、高さ１０００ｍｍ、容積２９６立
）を設置してある。処理開始時の浴の高さは４００ｍｍ
（７８立、１９５ｋｇ相当）とした。内容物は液状で１
０００℃であった。ロッド１４の開口部は、炉底１０よ
り４００ｍｍの高さの位置にあり、原料供給ロッド９の
下端は炉底１０より１００ｍｍのところにある。排出室
１５は径９００ｍｍ、高さ７００ｍｍで内容積は約４５
０立。ラムプ部２０を通って空気が１００ｍ３　／時の
割合で流れ、熱処理で発生したガス、即ち主にＣＯ２　
と水蒸気を稀釈排出する。空気／空気クーラー１７の出
口でのガスの温度は空気稀釈により１１００°から１０
０℃未満に冷却された。そのため流路１８から５６０ｍ
３／時の空気（２０℃）を送った。クーラー１７を出る
時の温度は６０℃であった。

【００１６】浴の組成は、ＳｉＯ２６０重量％、　Ｂ２
Ｏ３　／Ｎａ２Ｏ混合物４０重量％であって、融点は９
００±２０℃であった。運転中は１０００±５０℃に保
った。廃物原料を３０ｋｇ／時で供給し、浴の容積の変
動幅を１４立／時とすると、浴からの排出量、即ち取鍋
への供給量は８時間で、計１１０立となった。排出ガラ
スの化学組成は時間によって変動するが、８時間処理後
のガラス組成はＳｉＯ２５８重量％、Ｎａ２Ｏ／　Ｂ２
Ｏ３　４２重量％であった。浴には、８時間当り約３．
５ｋｇのＳｉＯ２を添加して完全に再生を行った。廃ガ
スは、ＣＯ２　と水と空気とから成り、ＣＯ２　はフラ
ックス中の炭酸塩と、原料中の有機物の熱分解とに基因
するものである。組成の一例を次に示す。 ＣＯ２　　　：　　５　Ｎｍ３／時 Ｈ２　　　：　　６　Ｎｍ３／時 空気　　：　　５０　Ｎｍ３／時 ２０℃で９９％の空気を含む廃ガスのみを大気中に放出
させた。不純物は總て固化せしめたガラスに閉じ込める
か又はフィルター２２で取除かれた。

【００１７】従来、前記の換気フィルタを一まとめにす
るような満足な方法がなかったが、本法によれば、既製
容器にパックしてコンクリートで掩い、特別容器に入れ
られる。１ｍ３のコンクリートフィルターブロックでガ
ラスファイバーの量は５０ｋｇである。本発明によれば
容積を約４５％縮少出来る。浸出のない而も機械強度の
大きいコンパクトな包装が出来る。

【００１８】実施例２原料として防火ビルとか、実験室
、原子力装置の廃棄物処理に使ったタイルを使用した。 実施例１と同様に、破砕廃物原料を３３０ｇ／分、可熔
添加物を２１５ｇ／分の割合で夫々計量機４、５から流
路７に供給した。流路７からは圧縮空気を空気流速３ｍ
３／分で流した。ラムプ部２０では稀釈空気を１００ｍ
３／時で流した。流路２３では空気（２０℃）が６５０
ｍ３／時で通り、クーラー１７出口での廃ガス温度は約
６０℃であった。一方、浴の組成はＳｉＯ２５２％（重
量）、　ＭｇＯ　　１８％（重量）、　Ｂ２Ｏ３　／Ｎ
ａ２Ｏ３０％（重量）で、融点は９５０±２０℃、操業
温度１０００±３０℃であった。原料を２０ｋｇ／時で
供給し、浴変動幅を１０立／時として、８０立／８時間
を排出した。排出物の組成は時間に関らず一定で、８時
間処理後の排出ガラス組成は浴の最初の組成と同一であ
った。廃ガスは、ＣＯ２　５ｍ３／時、　Ｈ２Ｏ　　５
ｍ３／時、空気　　７５０ｍ３／時の割合で、大気に放
出されるのは２０℃の、空気９９％のものであった。不
純物は固化ガラス内に閉じ込めるか、特殊フィルターで
除いた。

【００１９】従前、汚染タイルを処理する満足な方法が
なかった。行ったとしてもプラスマトーチ（２４００℃
）での高温処理であって、装置も運転費用も高く、安全
性にも問題があった。本発明の方法で処理すれば、耐火
材料３００立が１５０ｋｇのガラス（約７０立）になっ
て了う。即ち容積を　１／４にすることが出来る。設備
費も安価で、浸出もなく、しかも機械強度大のコンパク
トなパッケージが出来る。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】添付図面は本方法実施に適する一装置例である
。

【符号の説明】

１　　低温破砕装置 ２　　低温造粒機 ３　　ダクト（流路） ４　　第１計量機 ５　　第２計量機 ８　　混合サイクロン ９　　原料供給ロッド １１　　るつぼ １２　　加熱装置 １４　　取出ロッド １５　　排出室 １７　　クーラー １８　　冷却用空気取入口 １９　　加熱装置 ２０　　取入ラムプ ２２　　フィルター ２４　　ファン ２５　　煙突

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１２００℃より高い温度で可熔の鉱物
   性物質含有廃物の処理方法であって、上記廃物を２ｍｍ
   未満の粒体に連続的に破砕し、それにフラックスを加え
   て混合物の共晶融点を、１１００℃未満になるようにし
   、破砕廃物とフラックスとの混合物を、ガス担体により
   処理浴下部に、１１００℃未満の温度で供給して、上記
   廃物を浴中で濃度させ、該濃縮浴を別の容器に注入し、
   放置固化させる可溶性廃物の処理方法。
2. 【請求項２】　　浴が廃物とフラックスとの混合物の組
   成と実質的に同一の組成を有する請求項１の方法。
3. 【請求項３】　　ガス担体の圧力が熔融浴によって形成
   される柱状体の高さに相応する圧力より僅かに大である
   請求項１の方法。
4. 【請求項４】　　浴の部分のみを別の容器に注入する請
   求項１の方法。
5. 【請求項５】　　浴の高さを、廃物の取入口より少くと
   も３０ｃｍ高くして、浴温を１０００−１１００℃に保
   つ請求項１の方法。
6. 【請求項６】　　浴の量が廃物の時間当りの供給量の２
   −６倍である請求項１の方法。
7. 【請求項７】　　ガス担体を浴の上方に供給する請求項
   １の方法。
8. 【請求項８】　　上部、底部及び頂部を有し、加熱装置
   を設けたるつぼと、該るつぼ底部に開口する廃物取入流
   路と、該廃物取入流路より高い位置でるつぼに開口して
   浴より融体を取出す流路と、廃ガス用流路と頂部に於て
   連通している一つの部屋を画定する炉上部を燃焼室に開
   口し而もフラッシュガス用の取入ラムプ部とを有する廃
   物処理炉。