JPH11505332A - 媒体を固形物含有成分と液状成分とに分離するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 媒体（Ｍ）を固形物含有成分とフィルタ（１２）を貫流する液状成分とに分離する際にフィルタ（１２）の閉塞を阻止するために、本発明によればフィルタ（１２）はフィルタ残滓を擦り取るために媒体（Ｍ）に対して少なくとも貫流方向に対してほぼ垂直に動かされる。

Description

【発明の詳細な説明】 媒体を固形物含有成分と液状成分とに分離するための方法および装置 本発明は、液状成分がフィルタを貫流するようにして媒体を固形物含有成分と 液状成分とに分離するための方法に関し、特に原子力設備からの汚泥廃棄物を脱 水および乾燥するための方法に関する。本発明は更にこの方法を実施するための 装置に関する。 原子力設備においては例えば球状あるいは粉末状の汚泥樹脂あるいはラップ剤 懸濁液のような固形物を含有する種々の放射性汚泥廃棄物が生ずる。この種の汚 泥廃棄物は、適切な中間貯蔵あるいは最終貯蔵を保証するために、再処理する前 に、例えばビチューメンあるいは高圧プレスで結合する前に、まず脱水および乾 燥しなければならない。乾燥に先立って脱水し、毛管水および／又は圧搾水を分 離して廃水系に導くことによって、僅かなエネルギー用で高い生産量が得られ、 従って廃棄物の効果的な処理が達成できる。 この種の脱水工程に対して通常は吸引フィルタが使用されている。その場合脱 水すべき媒体は、フィルタ要素が底部分に配置されている容器の中で過圧をかけ られる。これによって媒体の液状成分例えば圧搾水がフィルタ要素を通って押し 出される。媒体の固形物含有成分はフィルタ要素によって拘留される。この固形 出物を含有するフィルタ残滓は次いで通常は乾燥工程に導かれる。 しかしこの種の吸引フィルタのフィルタ要素は急速に閉塞し、短い運転時間経 過後に早くも浄化あるいは交換しなければならない。 本発明の課題は、僅かな浄化費用あるいは保守点検費用でもフィルタの閉塞が 避けられるような媒体を固形物含有成分と液状成分に分離する方法を提供するこ とにある。これは特に適切な装置で達成されなければならない。 この課題は方法に関しては本発明によれば、フィルタがフィルタ残滓を擦り取 るために媒体に対して少なくとも貫流方向に対してほぼ垂直に動かされ、媒体が 攪拌されることによって解決される。 その場合本発明は、フィルタが閉塞する際にまず媒体に含まれる若干の固形物 粒子がフィルタに付着するという観察から出発している。この固形物粒子はその 周囲における他の固形物粒子と凝集する。この過程はフィルタが完全に閉塞する まで継続し得る。即ちフィルタの閉塞は固形物粒子がフィルタに付着するのを抑 えることによって避けられるか起り難くされる。固形物粒子がフィルタに付着す ることを抑えるために、フィルタと分離すべき媒体との貫流方向に対してほぼ垂 直な相対運動が特に効果的であることが判明している。 媒体の液状成分と固形物含有成分との分離を一層促進するために、媒体は補助 的に攪拌される。これによって媒体の内部における熱の搬送が促進されるので、 脱水あるいは乾燥を促進するための媒体の加熱が容易化される。 脱水工程を促進するためあるいは乾燥工程を促進するために、分離すべき媒体 が加熱されると有利である。 放射性媒体の処理を特に容易化するために、媒体は最初の脱水工程あるいは乾 燥工程後に、これが第２の脱水工程あるいは乾燥工程を受ける前に、非放射性水 の導入によって洗うことができる。 上記の課題は装置に関しては本発明によれば、容器の内部に設けられた円筒状 のフィルタ要素が回転可能に配置され、容器の内部に設けられた回転可能な揺動 アームに混合機構が配置され、この混合機構が揺動アームの回転時に容器の内側 表面に沿って案内されることによって解決される。 脱水および乾燥工程中にフィルタ要素がその円筒軸を中心として回転し、それ によってフィルタ要素を媒体に対して貫流方向に対してほぼ垂直の方向に動かす ことができる。これによって媒体内に含まれる固形物粒子のフィルタ要素への付 着は抑えられ、フィルタ要素の閉塞はほとんど排除される。 混合機構によって媒体を循環従って混合することができるので、媒体の固形物 含有成分と液状成分への分離が促進され、媒体の内部における熱の搬送も促進さ れる。混合機構を容器の内側表面に沿って案内することによって、例えば放射性 媒体の場合において容器を追加的に汚染してしまうような媒体内に含まれる固形 物粒子の容器壁への付着が避けられる。 容器の内部に存在する媒体を加熱できるようにするために、容器は有利には二 重壁構造に形成され、その容器の二重壁に高温蒸気導入管が接続されている。容 器には更に圧縮空気の導入管および／又は排出管が配置される。 本発明の他の実施態様において、フィルタ要素は金属織物を有している。この 種の金属織物形フィルタは、放射性汚泥廃棄物を脱水するために特に有効である ことが判明している。 容器の充填量が僅かな場合でも媒体から分離された液状成分の排出を保証する ために、フィルタ要素の内部にほぼその底部まで達する濾液出口管が配置されて いると有利である。またこの濾液出口管によって、容器に過圧がかけられた際に おける濾液排出管への空気の突発が避けられる。 本発明によって得られる利点は特に、液状成分がフィルタを貫流するようにし て媒体を固形物含有成分と液状成分に分離する際、特に原子力設備の汚泥廃棄物 を脱水し乾燥する際、貫流方向に対して少なくともほぼ垂直にフィルタを媒体に 対して動かすことによって、僅かな浄化費用あるいは保守点検費用においてもフ ィルタの閉塞が回避されることにある。 本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 図は媒体を固形含有成分と液状成分に分離する装置を示している。分離装置１ は範囲３が円錐状に形成され二重壁に構成されている容器２を有している。容器 ２の円錐形状は蓋あるいは弁によって閉鎖できる狭い出口開口４を通して容器２ を完全に空にし易くする。容器２の内部に円錐の中心線を中心として回転できる 揺動アーム６が配置され、その先端にそれ自体回転できる攪拌機８が混合機構と して設けられている。攪拌機８は、それが揺動アーム６が回転する際に容器２の 円錐状内周面１０に沿ってこれを擦って移動されるように配置されている。 容器２の内部に円錐軸に対して同軸的に円筒状フィルタ要素１２がその円筒軸 線を中心として回転可能に配置されている。フィルタ要素１２は金属織物を有し ている。フィルタ要素１２の円筒軸線上に濾液出口管１４が配置され、これは容 器２の外で濾液排出管１６に接続されている。濾液出口管１６はフィルタ要素１ ２の底の近くまで達している。 容器２に弁１７で閉鎖可能な圧縮空気導入管１８および給水管１９並びに材料 導入管２０が接続されている。フィルタ要素１２の逆洗および／又は吹出しを可 能にするために、圧縮空気導入管１８が弁２１で閉鎖可能な配管２２を介して濾 液排出管１６に接続されている。 弁２３で閉鎖可能な容器２の出口開口４の下側に定置形あるいは移動可能なタ ンク２４が設けられている。濾過工程を促進するために、弁２３並びに円錐状範 囲３の下部をフィルタとして形成できる。容器２の二重壁に構成された円錐状範 囲３に高温蒸気導入管２６およびその排出管２８が接続されている。 分離装置１を運転する際に容器２には、材料導入管２０を介して導入可能な液 状成分と固形物含有成分に分離しなければならない媒体Ｍ、例えば原子力発電所 の汚泥廃棄物がレベル３０まで充填される。媒体Ｍの液状成分を固形成分から分 離するために、容器２は圧縮空気導入管１８によって過圧がかけられる。これに よって媒体Ｍの液状成分はフィルタ要素１２を通って押し出され、従って濾液Ｆ としてフィルタ要素１２の内室に到達する。そこから濾液Ｆは圧力状態に基づい て濾液出口管１４を介して濾液排出管１６に導かれ、この濾液排出管１６を介し て分離タンク（図示せず）に導かれる。従って媒体Ｍの固有物含有成分は、媒体 Ｍが脱水されるので容器２の内部で濃縮される。濾液出口管１４はフィルタ要素 １２の底の近くまで達しているので、レベル３０が低い場合にも、過圧がかけら れている容器２から濾液排出管への空気の突発が阻止される。媒体Ｍ内に含まれ る固形粒子によるフィルタ要素１２の閉塞を阻止するために、フィルタ要素１２ はその円筒軸を中心として回転する。換言すれば、フィルタ要素１２は媒体Ｍに 対して貫流方向に垂直に動かされる。 容器２の二重壁構造の円錐状範囲に高温蒸気導入管２６を介して高温蒸気が導 入され、媒体Ｍが加熱される。このような媒体Ｍの加熱は、媒体Ｍからの液状成 分の分離を促進し、従って媒体Ｍの脱水および固形物含有成分の乾燥をも促進す る。揺動アーム６はフィルタ要素１２と共に回転し、これに同様に回転する攪拌 機８が配置されている。これによって達成される容器２内における媒体Ｍの混合 によって、媒体Ｍの固形物含有成分と液状成分との分離が促進される。これによ って更に媒体Ｍの内部における熱の搬送が促進され、媒体Ｍの加熱が容易にされ る。容器２の内壁１０に沿って導かれる攪拌機８は媒体Ｍの固形物粒子が容器内 壁１０に付着することを阻止し、従って放射性物質を処理する際の容器２の汚染 を回避する。 媒体Ｍの固形物含有成分を脱水および乾燥した後、残留する残滓Ｒは出口弁２ ３を開いてタンク２４に導かれる。フィルタ要素１２の内部が補助的に濾液排出 管１６に接続された圧縮空気導入管によって過圧にされると、フィルタ要素１２ を逆方向に吹き出すことができる。 放射性媒体Ｍを処理する際、この媒体は最初の脱水工程後に給水管１９を通し ての水Ｗの導入によってまず洗われる。これによって希釈効果が得られる。 分離装置１は、構造がコンパクトであり、唯一の容器２の内部で脱水、洗浄あ るいは乾燥のような種々の処理工程を実施できるという追加的な利点を有する。 これは特に放射性汚泥廃棄物を処理する際に有利である。フィルタ要素１２の回 転および回転する揺動アーム６に配置された攪拌機８の回転によって、効果的な 分離工程が保証され、その場合、安価な浄化費用あるいは保守点検費用において もフィルタ要素１２の閉塞が避けられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリン、クラウス ドイツ連邦共和国 デー−63322 レーダ ーマルク フインケンシユトラーセ ８ (72)発明者 ソウカ、ヨーゼフ ドイツ連邦共和国 デー−30457 ハノー フアー ロイニンガーシユトラーセ 87

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液状成分がフィルタを貫流し、その際フィルタがフィルタ残滓を擦り取るた めに媒体（Ｍ）に対して少なくとも貫流方向に対してほぼ垂直に動かされ、媒体 （Ｍ）が攪拌されることを特徴とする媒体（Ｍ）を固形物含有成分と液状成分と に分離するための方法、特に原子力設備の汚泥廃棄物を脱水し乾燥する方法。 ２．媒体（Ｍ）が加熱されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．媒体（Ｍ）が最初の脱水工程あるいは乾燥工程後に洗われることを特徴とす る請求項１又は２記載の方法。 ４．特に請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法を実施するための媒体（ Ｍ）を固形物含有成分と液状成分とに分離する装置において、容器（２）の内部 に設けられ回転可能に配置された円筒状のフィルタ要素（１２）と、容器（２） の内部に設けられた回転可能な揺動アーム（６）に配置された混合機構（８）と を有し、この混合機構（８）が揺動アーム（６）の回転時に容器（２）の内側表 面（１０）に沿って案内されることを特徴とする媒体を固形物含有成分と液状成 分とに分離するための装置。 ５．容器（２）が二重壁構造に形成されていることを特徴とする請求項４記載の 装置。 ６．フィルタ要素（１２）が金属織物を有していることを特徴とする請求項４又 は５記載の装置。 ７．フィルタ要素（１２）の内部に濾液出口管（１４）が配置されていることを 特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の装置。 ８．容器（２）に圧縮空気の導入管（１８）および／又は排出管（１６）が配置 されていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の装置。 ９．容器（２）に高温蒸気導入管（２６）が配置されていることを特徴とする請 求項４ないし８のいずれか１つに記載の装置。