JPH04286999A - 放射性廃棄物の溶融処理装置 - Google Patents

放射性廃棄物の溶融処理装置

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JPH04286999A
JPH04286999A JP3074364A JP7436491A JPH04286999A JP H04286999 A JPH04286999 A JP H04286999A JP 3074364 A JP3074364 A JP 3074364A JP 7436491 A JP7436491 A JP 7436491A JP H04286999 A JPH04286999 A JP H04286999A
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waste
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ceramic heating
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Minoru Uehara
年 上原
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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】本発明は放射性廃棄物を溶融処理
する装置に関するもので、さらに詳しくは1300℃以
上の高温においても使用可能な溶融処理装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来原子力発電所等の放射性物質取扱施
設から発生する、放射能によって汚染された廃棄物のう
ち可燃性のものは、一般的には焼却処理され、その焼却
灰はドラム罐等に充填されて施設内の適当な場所に貯蔵
されているのが普通である。しかしながらこれら焼却灰
は、粉粒状であるため、焼却灰を充填したドラム罐を輸
送または貯蔵するにあたっては焼却灰の安定化、減容処
理を施すことが望ましく、その処理法がいろいろ研究さ
れている。最近提案されているこれら放射性廃棄物の処
理法としては、例えば放射性廃棄物又は焼却灰をセメン
トで固化する第1の方法、放射性廃棄物又は焼却灰にア
スファルト、プラスチック等を混合して固化する第2の
方法、放射性廃棄物または焼却灰を高温度で加熱溶融固
化する第3の方法がある。
【0003】これら各方法を詳細に検討すると、第1の
方法であるセメント固化法においては、廃棄物または灰
とセメントとを混合して、安定した密度、強度等をもつ
固化体を得るには、灰等とセメントとの重量割合を灰等
を1に対してセメント4以上とする必要があり、このた
め固化体容積が灰等の容積よりも増大し増容となってし
まう不具合があった。また、第2の方法であるアスファ
ルトおよびプラスチック固化法においては、廃棄物また
は焼却灰中の金属片の除去、粉体化等の前処理が必要で
あり、設備が複雑かつ大型となる不具合があった。さら
に、第3の方法である加熱溶融固化法においては、上述
した第1および第2の方法で生じる不具合を有効に除去
できるが、廃棄物または焼却灰を高温度で溶融するため
電磁誘導によって鉄等の金属容器を加熱して高温度を達
成しており、金属容器の材質上の制約から1000〜1
200℃の温度での使用が限界であり、それ以上の高温
で溶融する廃棄物等の溶融処理ができないという不具合
があった。
【0004】これに対し本願出願人は先に廃棄物収納容
器を導電性セラミックス発熱体とした装置を提案済みで
あり、この装置によれば、金属容器の材質を導電性セラ
ミック発熱体としたため、1300℃〜1600℃の高
温において溶融する廃棄物等の溶融処理を実現すること
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の装
置においては、1300℃〜1600℃の高温は達成で
きるものの、容器自体の発熱量の上限はその大きさ等に
よって規定されるため限界があり、したがって溶融処理
速度を所望の速度まで高めることが難しかった( ここ
で再使用できない廃棄物収納容器の大型化や電磁誘導加
熱コイルの高出力化により溶融処理速度を高めることも
考えられるが、その場合コストアップを招き、得策でな
い) 。また上記装置においては、前記容器の下面に当
接し断熱材等の非金属より成る支台は、ヒートサイクル
によってその上面が脆くなり、耐久性の低下を招く。
【0006】本発明の目的は上述した不具合を解消して
、高温において放射性廃棄物等を高速度で溶融処理して
輸送、貯蔵に適した安定な減容固化体にする溶融処理装
置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の放射性廃棄物の
溶融処理装置は、昇降可能な底蓋によって底部を閉鎖し
得る炉本体と、前記炉本体の側壁の外周部に巻装される
電磁誘導加熱コイルと、前記底蓋上に固設される支台と
、前記支台上に載置され前記電磁誘導加熱コイルによっ
て高温に電磁誘導加熱される、導電性セラミック発熱体
より成る廃棄物収納容器と、前記炉本体の上蓋に設けら
れる炉内排ガス排出口と、前記廃棄物収納容器中へ放射
性廃棄物を投入する廃棄物供給口とを具えて成り、かつ
前記支台の少なくとも上部を導電性セラミック発熱体に
よって構成したことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明においては、廃棄物収納容器の他に、そ
れを載置する支台の上部をも導電性セラミック発熱体に
よって構成しているため、容器および支台の上部が誘導
加熱によって効果的に発熱し、所望の高温度(例えば1
300℃〜1600℃) および所望の熱量が得られ、
溶融処理速度が向上する。また支台は少なくともその上
部をC−SiC系、C−Al2O3 系等の導電性セラ
ミック発熱体としているため、耐熱衝撃性に優れ、耐久
性(寿命)が向上する。
【0009】
【実施例】以下図面を参照して本発明を詳細に説明する
。図1は本発明の溶融処理装置の一実施例を示す断面図
である。図1において、基礎に立設した支枠1により支
持された密閉容器状の炉本体2は、非金属材料、例えば
石英質製の円筒状の側壁3と、これに被着された金属製
の蓋部4とから成る。基礎に立設したガイド5によって
昇降自在に案内され図示しないモーター等の駆動装置に
より昇降駆動される昇降台6には、炉本体2の底部を解
放自在に閉鎖する底蓋7を固着する。側壁3の外周部に
は誘導加熱コイル8を取付ける。この誘導加熱コイル8
はカバー9内に収められ、空冷あるいは水冷などの公知
の冷却方法によって冷却される。一方、炉本体2の側壁
3の内側にはアスベスト、キャスタブル等の断熱材より
成る円筒状の断熱壁11を設ける。断熱壁11の上端部
には孔12をそなえた断熱蓋13が被着され、この断熱
蓋13は炉本体2または支枠1に固定支持されている。
【0010】また、底蓋7上には、導電性セラミック発
熱体、好ましくは C−SiC系または C−Al2O
3系セラミックスより成る上部14a および、その下
面に固着される下部14b( 断熱材等の非金属) よ
り成る支台14が固設されており、支台14上には上記
と同様の導電性セラミック発熱体より成る廃棄物収納容
器15を載置する。容器15は底蓋7およびこれと一体
の支台14と共に昇降駆動され、断熱壁11内に下方か
ら挿脱自在に構成されている。炉本体2の上部には排ガ
ス排出口16を設けて、溶融時の排ガス等を断熱蓋13
に設けた孔12を介して外部へ導く構成をとっている。 また、炉本体2の蓋部4には、廃棄物収納容器15内へ
放射性廃棄物等を供給する廃棄物供給口17、および必
要に応じ容器15中へ供給される廃棄物または焼却灰中
の未燃分を燃焼させるに必要な酸素含有ガスを供給する
酸素供給管18が設けられ、さらに容器15内の溶融状
態を検知する放射温度計、液面計、モニタTV等の検知
装置19をそれぞれ蓋部4を貫通して取付ける。さらに
また、装置外部の図示しない窒素供給装置からN2 を
装置内部に導く窒素パージノズル20を断熱壁11等を
貫通して設け、炭素を含有しているため酸化され易い、
支台14の上部14a および容器15の酸化劣化を防
止する。なお、支台の上部14a の酸化劣化防止を一
層確実にするため、その表面にフリット材を塗布してガ
ラス層を形成してもよい。
【0011】上記構成を有する放射性廃棄物の溶融処理
装置21においては、誘導加熱コイル8に通電すると導
電性セラミック発熱体より成る廃棄物収納容器15自体
が直接加熱されるとともに支台14の上部14a も直
接加熱されるため、1300〜1600℃の高温域で廃
棄物を溶融処理することができる。その際、容器15お
よび導電性耐火物14a に用いる導電性セラミック発
熱体の材質を例えば C−Al2O3系セラミックスと
した場合、電気比抵抗値は炭素含有量に応じて5×10
 −3(Ω・cm) 〜15×10 −3(Ω・cm)
 となり、容器15の重量を140(kg) 、加熱温
度を1400(℃) 、支台の上部14a の重量を 
60(kg) 、加熱温度を 1200(℃) とした
とき、容器15の熱容量 (発熱量) は    14
0(kg) ×0.3(Kcal/kg ℃) ×14
00 (℃) =58800(Kcal) となり、支
台の上部14a の熱容量 (発熱量) は    6
0(kg)×0.3(Kcal/Kg ℃) ×120
0 (℃) =21600(Kcal) となる。した
がって支台の上部14a からは容器15の発熱量の3
6%に相当する発熱量を得ることができ、廃棄物の溶融
処理を所望の速度(高速度)で行うために必要な発熱量
を容器15単独では確保できなくても、その不足分を耐
火物14a からの発熱量によって補うことができる。
【0012】なお、容器15内の溶融物が所定の量にな
ったら、炉本体2を自然放冷などで冷却し、溶融物が容
器15内で固化して容器15内に固定化されたら、昇降
台6を降下させ容器15を支台14上から取去って、新
たな容器15を支台14上に載置し、以下上記と同様な
工程を繰返すものとする。
【0013】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば
、炉本体2が断熱性に富む場合は断熱壁11および断熱
蓋13を省略してもよい。
【0014】
【発明の効果】以上詳細に説明したところから明らかな
ように、本発明の放射性廃棄物の溶融処理装置によれば
、廃棄物収納容器およびそれを載置する支台の少なくと
も上部を導電性セラミック発熱体によって構成したため
、容器および支台の上部が誘導加熱によって効果的に発
熱し、所望の高温度(例えば1300℃〜1600℃)
 および所望の熱量が得られ、従来1300℃以上の高
温で溶融処理することが不可能であった放射性廃棄物を
高速度で溶融処理することができる。また支台はその上
部を C−SiC系、C−Al2O3 系等の導電性セ
ラミック発熱体としているため、耐熱衝撃性に優れ、耐
久性(寿命)が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放射性廃棄物の溶融処理装置の一実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
2  炉本体 6  昇降台 7  底蓋 8  誘導加熱コイル 14  支台 14a   支台の上部 14b   支台の下部 15  廃棄物収納容器 17  廃棄物供給口 20  窒素パージノズル 21  溶融処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  昇降可能な底蓋によって底部を閉鎖し
    得る炉本体と、前記炉本体の側壁の外周部に巻装される
    電磁誘導加熱コイルと、前記底蓋上に固設される支台と
    、前記支台上に載置され前記電磁誘導加熱コイルによっ
    て高温に電磁誘導加熱される、導電性セラミック発熱体
    より成る廃棄物収納容器と、前記炉本体の上蓋に設けら
    れる炉内排ガス排出口と、前記廃棄物収納容器中へ放射
    性廃棄物を投入する廃棄物供給口とを具えて成り、かつ
    前記支台の少なくとも上部を導電性セラミック発熱体に
    よって構成したことを特徴とする、放射性廃棄物の溶融
    処理装置。
  2. 【請求項2】  前記導電性セラミック発熱体は C−
    SiC系または C−Al2O3系セラミックスより成
    ることを特徴とする、請求項1記載の放射性廃棄物の溶
    融処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015052582A (ja) * 2013-08-06 2015-03-19 三菱化学エンジニアリング株式会社 セシウム吸着スラリーの処理方法
JP2015141082A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 三菱化学エンジニアリング株式会社 セシウム吸着スラリーの処理方法
JP2016024121A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 放射性廃棄物の固化処理方法

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JP2015141082A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 三菱化学エンジニアリング株式会社 セシウム吸着スラリーの処理方法
JP2016024121A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 放射性廃棄物の固化処理方法

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