JPS58147700A - 低レベル放射性小動物焼却処理機 - 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】 本発明は研究所等で実験ｔこ使われた低レベルの放射性
物質を含有した小動物の死骸の焼却処理機である。

従来これらの低レベル放射性小動物の死骸の処理機とし
て冷凍乾燥法等が使用されていたが物質分解ｔこよる処
理でなく水分除去のみの処理であるため有機物質はその
ま−の成分で残る欠点がある。

本発明はこれらの低レベル放射性小動物の死骸を加熱炉
内で加熱分解し、この場合発生する熱分解気化物を一定
ンこさせるために炉内圧力を自動制御する。

発生熱分解気化物は、Ｗ管を通り焼却炉へ送られて、燃
焼空気によって酸化燃焼し完全に脱臭酸化熱分解を完了
する。

焼却炉より排出される蒸発水分及び酸化反応によって発
生した水分を含んだ高温排ガスを１間接冷却熱交換器又
は間接冷却器と冷〉東機の組合せによって冷却凝縮し、
トリチュウムを凝縮水として回収頃窒素１度酸ガヌ及び
僅かの水蒸気を主成分とする無臭の排ガスとして大気へ
放出するものである。本発明を図面によって説明する。

まず焼却炉の炉筒１２、ｆ）加熱用ヒーター１４．を作
動させて焼却炉筒１２．を適正温度約９００〜１０００
°Ｃ迄加熱する。

Ｐ電対温度計、１５．によって炉内温度を焼却適正温度
９００〜１０００°Ｃにコントロールスル。

次に熱交換器１８．の冷却水入口弁２５．を開いて冷却
水を通した後、焼却用ブロアー１６．を駆動し焼却炉内
に空気を供給する。

加熱炉の下部バルブ９．を閉じて加熱炉の上部ｔこある
投入口４゜を投入口開閉器具５．によって開き、まず砂
７．を少量投入する。この＆）９．は比較的熱の伝導し
にくい加熱炉下部のデッドスペースを無くする事及び低
レベル放射性小動物の流動物が下部機構に流れて汚れる
事を防止する役目をするものである。

次に処理する低レベル放射性小動物の死骸を上部の投入
口４．より加熱炉１．内に投入し加熱炉１．０加熱用ヒ
ーター２゜を作動させる。このヒーター２．にょって加
熱炉１．は除々に昇温する力；外部えの熱放散を防ぐた
め周囲は耐火断熱材８゜によって囲まれている。

この加熱炉１．は加熱炉出口の圧力スイッチ６．にょっ
て発生ガスの圧力が検知され、炉内圧力が出来る限り一
定になる様加熱用ヒーター２．の制御を行なっている。

即ち加熱炉より発生する気化量は温度を一定に制御した
場合気化量に大きな変化があり安定運転が出来ない為、
出来る１ｉ１４り均一な気化量に制御するためには６発
生気化ガスの圧力制御の方が安全且つ簡単であるためで
ある。

加熱炉１．内の気化ガスが一定の圧力に達すると気化ガ
スは連続して焼却炉１２．内に導管１０．及び１１．に
よって導入され約９００〜１０００°Ｃの焼却炉１２．
内の高温雰囲気内で酸化焼却脱臭される。

加熱炉１．は低レベル放射性・ト動物よりの貧化量が少
なくなるに従って炉内圧力は低くなるため、ヒーター２
．は連続的な作動となって自動的をこ炉内は高温となっ
てくる。この温度は上限温度１０００°Ｃに達すると自
動制御によって約４５分間１０００°Ｃに維持される。

これは小動物の骨格はｔ気炉における実験で９５０・、
。Ｃにおいて４５分間の持続によって極めてもろい状態
となるか又はくずれて粉末状になる事が確認されている
ためである。

加熱炉１．の炉内温度が１０００°Ｃに対し約４５分間
持続の後焼却炉に供給のブロアー１６．の出口フィンよ
り分岐し加熱炉１．への空気導管系の電磁弁１７．が自
動的に開いて少量の加圧空気が加熱炉１．の内部に入っ
て最終的に残留している気化物を排除し清浄空気と置換
する。この電磁弁１７．はタイマーによって数分後に閉
じる。

焼却炉１２．の内部は熱電対温度計１５．によってヒー
ター１４゜を制御し常に９００〜１０００’Ｃ）こ維持
されており充分な温度雰囲気と供給空気址及び滞留時間
によって完全１こ焼却、脱臭される。焼却炉１２．の周
囲は熱の放散を防止するため断熱材１３．によって囲わ
れている。

焼却炉１２．の酸化燃焼後の排ガスは間接冷却の熱交換
器１８゜に送られて冷却され、含有水分が凝縮水回収容
器１９．に回収された後、残りの排ガスは排ガス系の弁
２０．及び排気管２４、より放出される。但し低レベル
放射性物質のレベル数ｔこよってトリチュウム回収効率
をアップさせる必要がある場合は熱交換器１８．を出た
排ガスを更（こ冷〉東根２３６と冷却器２２、の組合せ
による冷却系に弁２１．及び弁２０．の切替によって通
気し凝縮能力をあげる装置を附加したものである。

以上の作動によって、Ｐ、分解操作が完了するが加熱炉
１．内には力ｐシウムを主成分とする残留物が残る。

これらは粉体又は極めてもろい小骨片状となっている。

この残留物の取出しは、残留物回収容器２つ、を加熱炉
下部に挿入し、昇降台３０．にょって回収容器２つ、を
押上げる。

回収容器２９．の上部開孔部は破砕ローラー２７．の下
部開孔部周囲に取付けられているパツキン２８．に押し
つけられてシー〜される。次會こ弁９．をＴＩＡぎ、モ
ーター２６．を作動させることにより破砕ローラー２７
．が駆動して、加熱炉１．内の砂７．及び残留物は粒状
又は粉末状に破砕されて、下部の回収容器２９．内落下
回収されるものである。

【図面の簡単な説明】

１、は加熱炉であり、２．は加熱炉を加熱するためのヒ
ーターである。３．は加熱気化完了後炉内温度を９００
〜１０ｏＯ°Ｃに一定時間持続するための制御用ＭＷ対
害度計である。 ４、は砂７．及び低レベル放射性小動物の死骸を投入す
るための投入口であり、５．は投入０扉の開閉機へであ
る。 ６、は加熱炉内の発生気化ガス圧力を制御するための微
圧検出器である。８．は外部えの熱を遮断するための耐
火断熱材である。９．はリーク防止用及び加熱処理後の
取出し用弁である。１０．及び１１．は加熱炉で発生し
た気化物を焼却炉１２゜に導くための導管である。１３
．は焼却炉で発生する熱の外部への放散熱を防止するた
めの断熱材である。 １４、は焼却炉内加熱用のヒーターであり１５．は焼却
炉内温度を９００〜１００００Ｃに維持制御するための
熱電対温度計である。１６．は加熱炉で発生した気化物
を焼却炉内で焼却させるための空気供給用ブロアーであ
る。 １７、は加熱炉で加熱分解完了後残留ガスを清浄空気と
置換させるための供給空気系の電磁弁であり、１８．は
焼却炉より排出される排ガスの冷却用間接熱交換器であ
る。１９．は熱交換器、１８．及び冷：東根２３．と冷
却器２２．の組合せによって冷却された焼却炉内温度よ
りの凝縮水の受入れ回収容器である。２０．は冷却用熱
交換器１８．よりの排ガス系弁であり、２１．は冷却用
熱交換器よりの排ガスを更に冷却凝縮させる場合、冷Ａ
ｌｌ！２ｓ、及び冷却器２２．０冷却系へ送る場合の切
替用弁であって、この場合は弁２１．を開き弁２０．を
閉じて作動させる。２５．は冷却水人口弁である。 ２６゜は破砕ローラー２７．の駆動用モーターであり、
２８．は加熱炉よりの残留物回収容器２９．と破砕ロー
ラー２７．の出口部のシール用パツキンである。この場
合は昇降台３０．によって回収容器２９．を上方に押し
上げパツキン２８．に回収容器の口を押しつけてシール
する。 特許出願人　藤田和光 昭和５７年７月２９　日 １．事件の表；１２　　　　　昭和５７年特許願　第３
１５１９　　号２、発明の名称　　　放射性物質含有動
物の処理装置３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 ４、代　理　人 住　　　　所　大阪市南区鰻谷西之町５７番地の６　イ
ナバビル６階５、補正命令の日付　　　昭和５７年６　
月２９日（２）図面全体を別紙のとおりに訂正する。 以上 明　　　細　　　書　（補正） １、発明の名称 放射性物質含有動物の処理装置 ２、特許請求の範囲 放射性物質を含む動物死骸を熱分解する熱分解炉と、分
解生成ガスを焼却する焼却炉と、焼却排ガスを冷却して
放射性物質含有凝縮液を生成せしめる冷却手段とよりな
る放射性物質含有動物の処理装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、実験室などにおいて実験動物とに使用され
た動物、とりわけ低レベルの放射性物質を含有したマウ
ス、ラットなどの小動物の死骸の処理装置に関する。 従来、このような低レベル放射性小動物の死骸の処理は
、一般に凍結乾燥法などにより行なわれていた。しかし
、この方法は死骸物質の分解による処理でなく、水分除
去のみによる処理であるため、死骸を構成する有機物質
はそのまま残り、放射性物質の回収が完全にはなされな
いうらみがあった。 この発明は、上記のような点に鑑みてなされ、死骸を構
成する有機物質を完全に分解して、放射性物質の回収を
高収率で行なうことができる放射性物質含有動物の処理
装置を提供することを目的とする。 この発明による放射性物質含有動物の処理装置は、放射
性物質を含む動物死骸を熱分解する熱分解炉と、分解生
成ガスを焼却する焼却炉と、焼却排ガスを冷却して放射
性物質含有凝縮液を生成せしめ冷却手段とよりなるもの
である。 この発明による処理装置の被処理物は、主として、低レ
ベルの放射性物質を含むマウス、ラットなどの実験用小
動物の死骸である。放射性物質の代表例としては、トリ
チウム水、重水などが挙げられるが、放射性物質はもち
ろんこれらに限定されない。 熱分解炉における分解生成ガスの生成量は、好ましくは
、炉内圧の制御により調節される。 この場合、炉内温の制御による場合に比べて生成量の調
節が容易であって、安定的な炉運転が可能である。好ま
しい熱分解条件は、温度約９００〜１０００℃、時間３
０分〜１時間である。 焼却炉においては、温度約９００〜１０００脱臭される
。 冷却手段としては、冷却用熱交換器が一般的であるが、
必要ならばさらに冷凍機を有する冷却器が付加えられる
。 この発明による処理装置は、以上のとおり構物質を高い
回収率で回収することができる。 つぎにこの発明の実施例について図面により具体的に説
明する。 第１図において、この発明による処理装置は、放射性物
質を含む動物死骸を熱分解する熱分解炉（１）と、分解
生成ガスを焼却する焼却炉ｒ２１と、焼却排ガスを冷却
して放射性物質ａ有凝縮液を生成せしめる冷却手段（４
１）とを主構成要素とする。 熱分解炉（１）は、垂直筒状の炉本体（２）と、これの
外周に設けられた電熱ヒーター（３）と、炉本体（２）
を外装する保温用の断熱材（４）と、炉本体（２）の頂
部の投入口および底部の取出し口をそれぞれ開閉する蓋
体（５）および取出し弁（６）と、炉本体（２）の上部
に配された熱電対温度計（７１とを備えている。断熱材
（４）はケーシング（８）内に充填され、ケーシング（
８）は複数の支柱（９）上に支持されている。 炉本体（２）の頂部には、分解生成ガスをここから焼却
炉（２１）に送る分解生成ガス排出管０αが配され、同
排出管０ωには検子器０１１が設けられている。そして
検子器（１１）は、炉内圧が一定になるように、電熱ヒ
ーター（３）を制御する信号を送っている０蓋体（５）
は炉の頂部に設けられた開閉機構Ｏ３によって開閉され
る。熱電対温度計（７）は炉内湛を約９００〜１０００
℃に所要時間保持するように設定されている。炉本体（
２）の下部には、後述するブロア■から電磁弁Ｑ３１を
介してパージ空気供給管財が配され、熱分解終了後残留
した分解生成ガスを清浄空気でパージするようになって
いる。 熱分解炉（１）の下には分解残渣を回収す・る残渣回収
手段（６１）が設けられている。残液回収手段（６１）
は、熱分解炉（１）の取出し弁（６）の下方に設けられ
た排出路（６２）と、排出路Ｏ２内に配された残渣破砕
用の左右一対のローラ（６３）と、排出路（６２）の下
端ホッパ部の下方に設けられた残渣受は用の回収容器（
６４）とを備えている。排出路（６２）は取出し弁（６
）を介して炉本体（２）の取出し口に連通している。ロ
ーラ（６３）はモータ（６５）により駆動せられる。 容器（６４）は昇降台（６７）上に載置されている。ホ
ッパ部の外面にはパツキン（６６）が設けられ、容器（
６４）の開口縁が昇降台（６７）の上昇によってパツキ
ン（６６）に圧接されている。 焼却炉Ｃ１１は、密閉容器状の炉本体■と、これの内部
に配された電熱ヒータ膵および熱電対温度計（２４１と
、炉本体（財）の底部に至るように配された分解生成ガ
ス導入管のと、これに同心状に配された二重の空気供給
管の罰と、炉本体■を外装する保温用の断熱材（２８）
とを備えている。断熱材（４）はケーシング（支）内に
充填されている。ガス導入管（２５）の基端は前記分解
生成ガス排出管０αの先端に接続している。前記空気供
給管（１４１は外側空気供給管−から分岐している。空
気供給管（イ）罰はそれぞれ弁側（３１）を介してブロ
ア■に接続している。炉本体＠の内部には複数の水平じ
ゃま板のが喰い違い状に配されている。また炉本体■の
頂部外側にはジャケット（至）が設けられ、ここに後述
する熱交換器（４国から冷却水が通されている。炉本体
（社）の上部には焼却排ガスをここから冷却手段（仕へ
送る排ガス排出管（至）が配されている。熱電対温度計
（財）は炉内温をやはり約９００〜１０００℃に所要時
間保持するように設定されている。 第２図は焼却炉の変形例を示すものである。 この例では、炉本体器の底部はホッパ状になされ、分解
生成ガス導入管のは炉本体のの底部寄りに配され、熱電
対温度計Ｔ２４）は炉本体器の上部寄りに配されている
。またブロア■からの空気供給管器は、炉本体ｎの底部
寄りに上記ガス導入管のに対向するように配されている
。そして電熱ヒータは設けられないて、その代わりに、
空気供給管器に都市ガス導管（７１）が接続され、接続
部にパイロットバーナ（７２）が設けられている。した
がってこの場合には、パイロットバーナ（７２）の火災
が炉本体器内の可燃性の分解生成ガスに着火して、同ガ
スの焼却が行なわれる。 冷却手段（４１）は、下端に排液管（ａを有する冷却用
の熱交換器（心と、排液管（４２の下端に連絡した凝縮
液受は用の回収容器（４４）とを備えている。熱交換器
（４渇には上向きに冷却水が通され、冷却水と焼却排ガ
スが間接熱交換するようになされている。排液管（４’
ｌｒには弁明が設けられている。熱交換器（０の頂部に
は、切換弁（４６）を有する処理ガス排出管＋４７）が
配されている。熱交換器（０の隣には、切換弁（４εを
有する連絡管（４ｇ）を介して通じる冷却器団が設けら
れている。冷却器■の内部には、冷凍機６１）から冷媒
を通す蛇行管［株］が配されている。冷却器ωの底部に
は排液管（５３）が配され、その先端は熱交換器（４３
）の排液管（ａに接続している。冷却器団の下部には処
理ガス排出管（財）が配され、その先端は熱交換器（４
３Ｉの処理ガス排出管−に接続している。 つぎに上記構成の処理装置の操作について説明する。 焼却炉Ｑ１１は電熱ヒータ■によって加熱され、熱電対
温度計（財）によってヒータにか制御されて、炉内温が
約９００〜１０００℃に保持される。 またブロア■が作動されて、炉本体に内に空気が供給さ
れる。 熱交換器−内には冷却水が流通される。さらに必要であ
れば、切換弁にか閉じられて切換弁嘔が開かれ、冷凍機
（５１）が作動される。 この状態で、まず熱分解炉（１）の炉本体（２）の底部
に少量の砂（５）が投入される。この砂（５）は、ヒー
タか′ら熱が到達しにくい底部デッドスペースを埋める
とともに、被処理物によって炉本体（２）底部が汚れる
のを防止する役目を果たす。つぎに炉本体（２）内に低
レベルのトリチウム水を含む小動物の死骸（Ｎが投入さ
れ、蓋（５）で炉本体（２）が密閉される。ついで熱分
解炉（１）が電熱ヒータ（３）によって加熱される。同
ヒータは熱電対温度計（７）によって制御され、炉内温
は所定範囲に保持される。炉内圧は加熱・に伴って上昇
し、検圧器（Ｉｌ＋がヒータ（３）を制御することによ
り、所定値に保持される。熱分解が終了時に近づくと、
炉内圧は低下する傾向にあるため、炉内温はヒータ（３
）によって高められる。こうして約１０００’Ｃて約４
５分間熱分解が行なわれる。分解生成ガスは排出管０■
を経て焼却炉Ｑυに送られる。熱分解の終了後、電磁弁
ＯＪが自動的に開いて、炉本体（２）内にパージ空気が
供給され、これによって残留する分解生成ガスが、焼却
炉（２Ｕへ完全にパージされる。電磁弁σ印はタイマー
によって一定時間開いた後に再び閉じる。 焼却炉（２）では、分解生成ガスは高温雰囲気下に十分
な時間溜留されて、供給空気によって完全に焼却され、
脱臭される。 焼却炉（２υで生じた排ガスは、排出管■を経て熱交換
器（０に導かれ、ここで冷却水との熱交換によって冷却
される。そして排ガスの冷却によって生じたトリチウム
水含有凝縮液は、排液管（ａを経て回収容器（４４１に
受けられる。残った処理ガスは排出管（４′７１から系
外に放出される。この処理ガスは窒素ガス、炭酸ガスお
よび僅１１１の水蒸気を含んでいる。 トリチウム水の回収率をさらに上げる必要がある場合に
は、切換弁（４６１が閉じられ、かつ切換弁（ωが開か
れて、排ガスは冷却器■内を流通するようになされる。 こうして排ガスの凝縮能力が上げられ、凝縮液量が増や
される。 熱分解炉（１）において残った残渣は、カルシウムを主
成分とする極めてもろい小骨片状物となっている。この
残渣は、熱分解操作後、取出し弁（６）を経て排出路（
６２）に取出され、一対のローラ（６３）によって粉状
ないし粒状に破砕されて、回収容器（６４）に受けられ
る。 ４、図面の簡単な説明 図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は処理装
置全体を示す垂直断面図、第２図は焼却炉の変形例を示
す垂直断面図である。 （１）・・・熱分解炉、（２Ｄ・・・焼却炉、（４Ｄ・
・・冷却手段、（５）・ｇｈ−放射性物質を含む動物死
骸。 以　　上 特許出願人　　藤　１）和　光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 研究所より廃棄される低レベル放射性小動物の死骸を炉
   −内圧力をコントロールされた加熱炉で加熱分解し発生
   する気化物質を酸化燃焼させる焼却畑及び焼却炉より排
   出される燃焼排ガスを熱交換器又は熱交換器と冷：東根
   ユニットとの組合せによって６冷却凝縮させてトリチュ
   ウム水として判収する。又加熱炉内の熱分解後　−の残
   留物は加熱炉下部より密閉された状、態で破砕ローラー
   を経由して下部の回収容器に粉砕物状で回収する低レベ
   ル放射性小動物焼却処理機。