JPS5888084A - 廃棄物加熱処理装置 - 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、マイクロ波誘導用の導波管の先端部に廃棄物
の加熱処理炉を連設してなる廃棄物加熱処理装置の改良
、特に重金属類を含有している廃棄物や放射能を有して
いる廃棄物の処理に好適な廃棄物加熱処理装置に関する
ものである。

従来より、製錬所等より廃棄される重金属類を含有して
いる廃棄物、または原子力発電施設、核燃料加工施設や
核燃料再生処理施設、その他ラジオアイソトープ（Ｒ，
Ｉ）利用の事業所等より廃棄される何れも放射能を有す
る廃棄物等は、可燃性のものや不燃性のものを問わず、
何れも人体に有害なところから、可燃性のものは焼却法
により、また不燃性のものは圧縮や破砕、あるいは蒸発
濃縮等の手段によって減容化を計った上、無害化と保管
上の目的をもって、これらの焼却灰や圧縮物。

破砕物、それに濃縮物等はセメント固化、ビチュている
が、これらの処理法では減容化率が少なく。

嵩が多く、保管上の問題は依然として解決されないばか
りでなく、地上保管や考慮されている海洋投棄にも不便
であシ、かつ上記の如き有害物の封じ込めに対しての信
頼度が充分であ之とは言い得す、これが早期解決は急務
とされていた。

本発明は、上述の如き現状に鑑み、特にマイクロ波誘導
用の導波管に連設壁を介しまたは介せずして重金属類を
含有している廃棄物や放射能を有する廃棄物等の加熱処
理炉を連設してなる廃棄物加熱処理装置における導波管
の先端部内には、該導波部内と加熱処理部内との間を気
密的に遮断するも着脱自在な上、マイクロ波の良く透過
するマイクロ波透過板を装着し、さらに連設壁部または
加熱処理炉の炉壁部には、切換弁によって不活性ガス供
給源または空気供給源に接続され、マイクロ波透過板に
向って不活性ガスまたは空気を吹付ける不活性ガス兼空
気送入管の管口と、この送入管によシ送入された不活性
ガスまたは空気のみならず、加熱処理炉内で発生したガ
スをも吸排出し、加熱処理部内をやや負圧にするための
気体吸引機等に接続された排出管の管口とをそれぞれ開
口せしめた廃棄物加熱処理装置となすことによって、加
熱処理炉中に投与された廃棄物が可燃性の廃棄物の場合
は、導波管先端部内に装着されたマイクロ波透過板を透
過してマイクロ波を導入するようになすと同時に、不活
性ガス兼空気送入管よりの窒素ガス等の不活性ガスでマ
イクロ波透過板面を払拭、冷却保護させながら不活性ガ
スを加熱処理炉内に送入し、排出管を介して行なう吸排
出操作によって加熱処理炉内を僅かな負圧状態となして
加熱処理炉内にマイクロ波を導入すればマイクロ波はマ
イクロ波のマイクロ波透過板透過率を減少せずに導入さ
れ、可燃性廃棄物は安全に乾燥と乾留処理が施されて所
謂チャーとなるから、次ぎには切換弁にて空気供給源側
に切換えて不活性ガス兼空気送入管によって空気を加熱
処理炉内に送入し、排出管による吸排出操作を行なわせ
てマイクロ波の導入を継続すれば、チャーは燃焼させら
れて灰化し、この灰化物は溶融させられ、最後にはガラ
ス固化させられることとなるし、不燃性の廃棄物の場合
は、前記後者の操作のみによってガラス固化させること
が可能となシたるか故に、本発明は、−基の加熱処理炉
によシ廃棄物の成分に適合した二様の処理の仕方ができ
、しかも従来処理に種々社会的問題を誘発せしめた重金
属類を含有している廃棄物や放射能を有している廃棄物
の処理にあたっても、この種従来の処理方式では夢想だ
にし得なかった程の減容化を可能ならしめると共に、本
発明になる廃棄物加熱処理による処理生成物は雨水や海
水等に浸漬しても浸食されることなく、内部の有害物を
滲出させることのない処理の仕方が安全にできる廃棄物
加熱処理装置の提供を可能ならしめたものであることを
、以下フローシート式に図示した実施例によって詳細に
説明することとする。

本発明の廃棄物加熱処理装置は図面で示したように、マ
イクａ波発生器機１によって発生された９　１５　ＭＨ
ｚあるいは２４５０　ＭＨｚ程度のマイクロ波を誘導す
るアルミニューム板、銅板、ステンレス板あるいはりａ
−ム、ニッケル、銀等の鍍金の施された表面平滑な反射
面を備えた金属板等の２なる導波管と、導波管２の先端
部に連設せしめられた３なる連設壁と、連設壁３の下端
部にフランジ等の連設用部材によって連設せしめられた
４なる加熱処理炉とを主形成要部として構成されている
。

そして、導波管２の先端部内には、この導波管と加熱処
理炉４部内とを気密に遮断するも着脱可能な上、マイク
ロ波の透過性と耐熱性に優れ、かつ機械強度が強く、気
体の遮断性をもった石英板。

その他アルミナ、ジルコニア、マグネシア、炭化珪素等
で作られたマイクロ波透過板５が装着せられている。

また、３なる連設壁には、切換弁９によって図示省略の
窒素ガス等の不活性ガス供給源に接続された不活性ガス
供給管Ｔと、同じく図示省略の空気供給源に接続された
空気供給管８とに接続され、かつ不活性ガスまたは空気
を前記マイクロ波透過板５に向って吹出し、該マイクロ
波透過板５に前記加熱処理炉４内で生成されたガス中の
固形物等の耐着を防止すると共に、冷却作用も行なうよ
うになされた不活性ガス兼空気送入管６の管口が開口せ
しめられており、これまた図示省略の気体吸引機に接続
されていて、前記不活性ガス兼空気送入管６によって送
入された不活性ガスまたは空気のみならず、加熱処理炉
４内で発生したガスをも吸排出し、加熱処理炉４内をや
や負圧にするための吸引機等に接続された排出管１０の
管口も開口せしめられておシ、また下端部には加熱処理
炉４の連設用のフランジ１１が設けられている。

さらに、また４なる加熱処理炉は、加熱処理される廃棄
物が投与載置されるレトルト１２を主体として構成され
、その上端部には前記フランジ１１に気密に係合せしめ
られる連設用のフランジ１３が形成され、外周は断熱カ
バー１４で覆われている。なお、図示を省略したが、こ
の加熱処理炉４には、通常廃棄物投与用の投入口を設け
、該投入口を気密に密閉する開閉自在の扉体を装着して
もよい。特に、この場合には、連結壁３と加熱処理炉４
とを一体成形し、これをもって加熱処理炉としてもよい
。

最後になったが、放射能を有する廃棄物を加熱処理する
場合には、上述の如き廃棄物加熱処理装置、特に連設壁
３部より加熱処理炉４部の外周は放射線遮蔽物で包囲す
ることはいうまでもないことであるが、これについての
図示と説明は省略した。

本発明になる廃棄物加熱処理装置は、上述の如く構成せ
られているので、これによシ廃棄物を加熱処理するにあ
たって可燃性すなわち揮発性物質を含有する廃棄物や加
熱によシ揮発性物質を生成する虞れのある廃棄物の場合
には、先ず加熱処理炉４におけるレトルト１２内に前記
の如き廃棄物を投与し、加熱処理炉４を密閉し、吸引機
等に接続された排出管１０を介して加熱処理炉４内の気
体を吸排出させる一方、切換弁９によって不活性ガス供
給源に接続された不活性ガス兼空気送入管で不活性ガス
をマイクロ波透過板５に向って吹付けながら加熱処理炉
４内に不活性ガスを供給し、加熱処理炉４内をやや負圧
となさしめてよシ導波管２によってマイクａ波発生器機
１で発生せしめた９１５■（ｚ　ｉたは２４５０■ｈ程
度のマイクロ波を誘導し、マイクロ波透過板５を通して
前記廃棄物を照射加熱せしめる。すると、前記廃棄物は
急速に加熱せられ、急速な乾燥と乾留処理等が施され、
発生した水蒸気と分解ガスは供給された不活性ガスと共
に排出管１０を経て排出され、残余は加熱処理炉４内に
所謂チャーとなって残留することとなる。

この処理操作中、加熱処理炉４内には不活性ガス兼空気
送入管６により不活性ガスが供給されるも、排出管１０
による排気が常時性なわれ、加熱処理炉４内はやや負圧
状態を保つようになされており、また不活性ガスは導波
管２の先端部内に気密に装着せられたマイクロ波透過板
５に向って、これを払拭、冷却保護するように不活性ガ
ス兼空気送入管６よシ吹出されているので、加熱処理炉
４内で発生した水蒸気や分解ガス等は導波管２内に侵入
するようなことがなくなるから、導波管２は腐蝕させら
れたシ、ガス中の固形物等が耐着したシすることなく、
常にマイクロ波の良好な誘導状態を維持することとなる
し、また同時に、マイクロ波透過板５にも前記の如き固
形物等の耐着のみならず、加熱処理炉４内の高温による
マイクロ波透過率の低下や劣化をもたらすことなく、常
に良好なマイクロ波の透過率を維持することとなる。

さらに顕著な特色は、前記の如く、加熱処理炉４内は常
時やや負圧状態となされていると共に、空気の混入する
ようなこともないが故に、加熱処理炉４内でのアーク放
電その他の原因による爆発の危険性も一掃されるという
ことである。

次に、上述の如く、廃棄物が乾留されて完全にチャーと
なった時点で、不活性ガス兼空気送入管６は切換弁９に
よって空気供給源側に接続し、加熱処理炉４内に空気を
供給し、排出管１０では加熱処理炉４内の気体を吸排出
し、加熱炉４内をやや負圧となさしめて前記の如くマイ
クロ波の誘導を継続し、前記チャーを照射すれば、チャ
ーは先ず酸化せしめられて灰化し、無機物と灰化物はさ
らに加熱され、灰化物の融点にもよるが約１２００゜〜
１５００℃程度になると、これらはガラス状の溶融物と
なり、前記廃棄物中に含まれていた残余の諸成分は、こ
の溶融物中に包み込まれてしまうので、これを冷却すれ
ば、完全なガラス状物となるが故に、前記廃棄物の減容
化率は従来法よシ著しく高揚せしめられるばかりでなく
、これを雨水や海水等に浸漬しても侵食されな、いので
、前記廃棄物中に重金属類や放射能を有している廃棄物
の処理には、最適の処理の仕方ということができる。

ところで、廃棄物中に揮発性物質を含有したり、あるい
は加熱により揮発性物質を生成する虞れのある物質を含
有したりしない廃棄物の処理にあたっては、前記後者の
みの処理の仕方によって処理する方が得策であることは
いうまでもないことである。

上記の廃棄物加熱処理装置によシ実験を行なったところ
下記の結果が得られた。

以上の記載から明らかなように、本発明は、−基の加熱
処理炉により種々の廃棄物の成分に適合した二様の処理
の仕方が可能となシ、シかも廃棄物の処理にあたっては
、従来種々の社会的問題を誘発せしめ、批判の対象とな
ってきた重金属類や放射能を有していた廃棄物の処理に
めだっても、この種従来の処理の仕方では夢想だにし得
なかった程の減容化を可能ならしめると共に、本発明の
廃棄物加熱処理装置による処理生成物は雨水や海水等に
浸漬しても浸食されることなく、内部の有害物を滲出さ
せることのない処理の仕方が安全にできる廃棄物加熱処
理装置の提供を可能ならしめたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る廃棄物加熱処理装置の構成をフロー
トシート的に示した実施例の要部構成説明用縦断面図で
ある。 １；マイクロ波発生器機 ２；導波管　　　　　　３；連設壁 ４；加熱処理炉　　　　５；マイクロ波透過板６１不活
性ガス兼空気送入管 γ；不活性ガス供給管　８；空気供給管９；切換弁　　
　　　１ｏ；排出管 １１；フランジ　　　　１２；レトルト１３；フランジ
　　　　１４；断熱カバー特許出願人　　三機工業株式
会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍ　　マイクロ波誘導用の導波管の先端部に連設壁を介
   しまたは介せずして廃棄物の加熱処理炉を連設してなる
   廃棄物加熱処理装置において、前記導波管の先端部内に
   は、この導波管部内と加熱処理炉部内とを気密に遮断す
   るも着脱可能な上、マイクロ波を良く透過せしめるマイ
   クロ波透過板を装着し、さらに前記連設壁部または加熱
   処理炉の炉壁部には、切換弁によって不活性ガス供給源
   または空気供給源に接続され、マイクロ波透過板に向っ
   て不活性ガスまたは空気を吹付ける不活性ガス兼空気送
   入管の管口と、この不活性ガス兼空気送入管によって送
   入された不活性ガスまたは空気のみならず、前記加熱処
   理炉内で発生したガスをも吸排出し、加熱処理炉内をや
   や負圧にするための気体吸引機等に接続された排出管の
   管口とをそれぞれ開口せしめたことを特徴とする廃棄物
   加熱処理装置。 （２）前記導波管の後端部は９１５　ＭＨｚあるいは２
   ４５０　ＭＨｚ程度のマイクロ波を発生するマイクロ波
   発生器機に連設したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の廃棄物加熱処理装置。 （３）前記導波管はアルミニューム板、銅板、ステンレ
   ス板、あるいはクローム、ニッケル、銀等の鍍金の施さ
   れた表面平滑な反射面を備えた金属板製としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加熱処理装
   置。 （４）前記マイクロ波透過板は石英板、その他アルミナ
   、ジルコニア、マグネシア、炭化珪素の如きマイクロ波
   の良好な透過性と耐熱性を有し、かつ機械的強度が強く
   、気体の遮断性をももった物質からなる板で形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加熱
   処理装置。 （５）前記連結壁と加熱処理炉を一体成形し、これをも
   って加熱処理炉として、この加熱処理炉の炉壁に廃棄物
   投与用の投入口を開口せしめ、該投入口には該投入口を
   気密に密閉する開閉自在の扉体を装着したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の廃棄物加熱処理装置。