JPS5943397A - 放射性廃棄物の処理方法 - 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】 この発明は、放射性廃棄物および核物質等がマイクロ波
で加熱および／もしくは溶融処理さｔする方法において
、不活性ガスは、マイクロ波が漏洩しない金属壁により
区画構成され、マイクロ波遮断体が内蔵され／乙通路を
通して連続的−または断続的に加熱炉および／もしくは
溶融炉に供給されて、不活性ガス雰囲気中に保持され、
反ガスｔ：↓、−７イクロ波が漏洩しない金属壁により
区画ｔｊへ成さね、廃ガスのみが流通するマイクロ波遮
断体か内蔵された通路を通して連続的または断続的に放
出される放射性廃棄物の処理方法に関する。

原子力施設において発４−する廃棄物のＨ；Ｈｋｌ、　
　現状では増加の一途をたどり、これら廃棄物を・（減
量処理することが国および民間を問わず焦眉の問題とな
っている。これら廃棄物の処すＩＩ方法の一つとして、
マイクロ波を用いて廃棄物を加熱分解することによって
減量処理する方法が行わ！している０、（、か１ながら
、この方法においては）腎棄；ｊ勿Ｋ　、２．−４：ｌ
＋、ｑ：。い４）分屋（カスか燃・縛１し′て（’Ｘ）
ｚべ・Ｉ　１２０等を発生し、？ｃｈらは！イク「＋波
の電場や高温の廃棄物から・幅ｑ１１される紫外線等に
よって解囲１されて空気の紹１≠を破壊する１、このだ
め、マイ、り［１波電場内で１−放電が発生しで、廃棄
物に印加されるマイク「２波の効率を付く度に低士させ
ると共に、ｂ（電発生部分の損傷お、］、び放電のマグ
ネ）・口゛／への逆に現象等によりマダイ・ｌ−ロンの
破柱ｉが誘発されるどマイク０波印加の停止１−を余儀
なくされる。このように、現イ１行われている方法には
、７１′り「２彼の利用を阻害する安置が未解決の状況
にある０、この発明は上記のような阻害璧因の解消され
た放射＋ａ廃棄物処理力法を提供することを１−１的と
１゛るもの−Ｃ１ぞの最も効果的な方法としで、処理廃
棄物を不活性ガスで７−ルドすることによってマイクロ
波加熱照射時に廃棄物から発生ずる分解カスの燃焼を１
（ｔｉ　ｉＬ　Ｌ、で（う０２−や１１２０等の発生を
１月Ｆすると共に、発生した分解カスを不活性カスで各
駅することによ−Ｚ）て、分解ガスのマイクロ波電場で
の解離を減少させて、絶縁低下の発η−（７ｋ・い処理
方法を提供するものである。−］なわち、（−の発明の
方法で１（ｌｌ、不活性ツノ、スをマイク１７波印加側
から供給Ｌ−て被加熱物−である１イ、棄物を通過して
反ン、１ツノ向に流・すか、もしくは廃棄物の表１ｍか
も叩ＵＩＩ側に対しで垂直方向に流すことによって処理
）イ、棄！吻から発生ずる分解ガスをマイクロ波電場の
最も強い空間から効果的に排出させる。この場合、−Ｚ
４クロ波空間への不活性ガスの供給よ・・よひ−１−記
２）・′間からの廃ガスの排出（／（際しては、マイク
ロ波の漏洩を防止するだめに、不活性カスの供給部およ
び１」ｌ山部ｒ６［、例えば金属製のスリット、金網も
しくはバイゾ等の構造にして、マイクロ波周波数に応し
た寸法のものを使用する心火がある、１更に、この発明
の方法には、１Ｊ１出される廃カスの浄化処理後に、そ
の中に含−ま才しるかなりの１．１の不活性カスを回収
して、マイクＬｊ波加熱処理（１，１，の廃棄物のシー
ルド用および分解カスの希釈用とし。

て再循環して使用する方法も包含される６、ず、つ：わ
ち、処理廃棄物から発生する分ｊｒｒガスの大部分を占
める凝縮性カス成分を除去ｌ−だ後、更に比較的粒度の
大きい粒子の除去によって浄化された廃ｈスを不活性ガ
スとして回収して丙使用する方法である。

この場合の不活性〕ｊスの使用１：は廃棄物の種類およ
び処理１ｄによって！なるが、かなりの吊が必要である
。例えは、ポリ塩化）−Ｊｌ　、ＩしくＰＶＣ）、イオ
ン交換樹脂等の分解カス発生）、′ｌの多い廃棄物の場
合は、ｋｇ当り数７００〜数１０００１！／分以」−の
不？ｆｉ伯カス）−１を必四とし、またカラス、焼却灰
等の分解ノノス発中量が比較的少ない廃棄物の場合ン、
１５、ｋｇ当り数ノθ〜数１０θｅ、／分以上の不活性
カス）ｄを供給する必要がある。

史に、使用後の不活性カス中には廃棄物の分Ｗ（カスに
加え−Ｃ、ＩｊＱ躬杓Ｉ物ｖｊを同イ’ｔ　しているの
て、この廃ガスタ・火気１ｊｋ出する際には高性能−ｒ
−７ノイ７トターを通１．て放射ゼ１物質を除去する必
要がある９、ｔ、−かじながら、との発明におい一〇は
使用ずみの不活１−′１−ガスを回収し−Ｃ内使用する
ことができるので、この場イ）火気放出する廃カスＦ１
１．か低減される。従つて、高性能エアフィルターのノ
・ｊ命を伸ば−ｊ　？−とができ、経費を大幅に低減で
きる効宋がある１、次に、この発明の実施態様を図面を
用いて実施例によって説明する。

実施例／ 通常の焼却処理では処理困難である、均素、イＡつ等の
腐蝕性物質を含有するプラスチック、ポリ塩化ビニル（
ＰＶＣ）、イオン交換＋１４１１￥ｌｉ′、グＩ７−ブ
等の有機性廃棄物をマイクロ波を使用して分角ｆ（処理
する装置にとの発明の方法を応用（２／・−ものである
。

第１図は有機性廃棄物のマイクロ波加熱分解処理装置の
縦断面図、第氾図Ｖ↓第１図の（、す断線Ａ　−Ａ線に
沿って切断した断面図、第、ｔ［２″Ｊ、１ばこの処理
力法における不活＋′１：ガスの−１−程系糾図であろ
、う廃棄物グをホッパーＳに投入し２、：ｌ）／□′＜
−＼′−乙に定量供給する。：ＪンベＡ′−用Ｕｌ−ラ
　７の回転によってマイク０波炉０に廃棄物を−・定ｆ
ｊ（ｊ　１’つ供給しながら、マイク１ｊ波導波管／か
らの−Ｊイク■１波を廃棄物ｑに印加１〜で加熱する。

回１１．＋１に、不′／、ｒｌ円ガスを・供給ジイン。

２から供給−・ト；′、）が、不活・ビトＪブスに１供
給ライン逮に設置き汎だ−９・イクロ波シールドＩ’ｌ
’ｌ扮、ｆ、Ｉ）′ｌを辿し、？供給さＪする。１斧棄
物ηはマイクｒｌ　ｉ皮Ｃ加；塾分解されて炭化′１勿
１になつ−Ｃ刊出川用ニ／　−＼　ハ“　　　　　／　
　　ｇ　　−（’、　　十月　出　さ　ｆｔ　　る　、
、供給さｔＬ　ｆｒ−４：　？占４り１カスに１、廃四
物ノゲからの分解カスを回付して−１−（クロ波シー、
Ｊｉ　Ｆ用金層ｕｇを通過し／こ後、ｌ介！ｊ二くライ
／′、？十の〕ｒ’ｉア−１１５９によって吸引何気さ
れる。廃ガスライン、ｊか１゛）排気され／こ廃カスは
凝縮器９でオイル１．タール、水分等の凝縮＝＋’ｔ′
吻質を凝縮器ρｉ［Ｉ　Ｌ、、−、ｌ綴紐（トレ／ケ：
１、ｌ・レンライン・′〕から排出される。凝縮器の除
去されに一廃ガスｔ；１、さらにス、クジパー　／θて
洸１浄さ才ＬＸ　ブミスターノｌでミストを・分離しに
後、ゾレソｆノ＋り−／逮−（ゲスＩ・分が除去される
３、〃スト分の取り除かれｌ？　ｉＱ　ノノズＱ１、次
に＋ンリー　、２／で成分ヲ１１１１１　′Ａ１−１−
τ、不ｉｒ　４１ノノスとし一η内０）ｌ川−する；１
１り合を決定した後、・・ルブ／乙て必要；ｆｌの調節
を行なう１、残りの廃ガスＣＩ、高性能−Ｌアフィルタ
−／、？全通した後大気ＩＪ（出する。山使用Ｊ゛る廃
ノノスし、１不活性カ区供給う・インノから再循環供給
さｆするが、必′易に応じて不活性カスをメーク゛）”
ノブライン／＜７からバルブ／乙に、Ｌでピｉ′−必安
量を調整し２ながら供給ｆノルイン、２に混合供給−す
ることもできる３゜この装置において、マイク１１波周
！Ｊｋ数、２　’Ｊ　３０Ｍ１−（！弓、総出力／θｋ
Ｉ！を用いてＰ＼ＩＣ／θに９を処理した結果、ＰＶ（
ｒの処理は（ｌｌＨ給開始後約７θ分で終了Ｌ、ｕ＋出
出用ｍノン＼キー１ｇに排出〒＼れだ処理済みの廃棄物
の重（ｄ１ζ［約氾、夕θ２てあつ、’）ｌ　。

上記処即の間、この装ν１内ての放ｔ［シの発生回数は
−、ダ３−回であ一つに−か、これらは知１’に’ｊ　
ｌ！：ｌ　ｆ消滅１．たためにマイクロ波の供給を中１
にする必’Ｊ２　ｒ、１、生し、なかった。（二の場合
、放電の検出と同［時にｆ・活性ガスの洪給歇を増加し
で、放電を消滅さゼるｂ　／ｌ：を用いることも−ｊｊ
−Ｊ能て゛ある。さらに、不／ｒ’ｒ　１４　）ｊ　、
：１．と１〜で使用ｌ〜ノド、窒素ガスの供給量は初期
において（ｒ２１２　ｍ”　７分であったが、回収され
／Ｃ窒素、ノノスを（Ｍ’２　Ｊ鴛再使用することに３
しって供給量を／７１１°２、・分に減１１１すること
ができ／ζ。

一方、不活性カスを使用１−ないｆ；ｆ−来θ、で処即
し／こ場合は、ｈ（電か連続的に発１１シて、−９・−
ｆり１１波の発振管であるマグネｌ−ｎンの破損を同市
するため出力停止１の必９Ｊ　（／１：が生し、連綺、
的な処理は不可能であった。

実施例、２ ガラス、′焼却灰等の不燃性物Ｖ支を・／２０θ〜１、
？０θＣで”マイクロ波力１１熱溶融し、ＩＪｋ、対性
物質の浸出し菫１ｔいガラスあるいはへ丁二鉱物に−す
るだめの溶融装置ト１”にこの発明の方法を応用（また
ものである３、 第ｑ図Ｖ、１、イζ燃ｆ１．廃棄物のマイクｒｌ波溶融
処理装置の縦断１ハ１図、第に図はこの処理力法におけ
るイ・活性ガスの一１置？系統図である。

廃棄物ｑに１、供給ライン、２ユに二上り溶融炉０に供
給され、−ｒイクロ彼導ｌ皮管／より印加さね／〈−マ
イクロ波で加熱溶融さｔ［、溶融炉底部のルツボ内で溶
融する。同時に不活＋′１″カスをメ　り了、ノブライ
ン／４／−より供給する１、廃ノノスは反カスライン、
？からブロアー　／、ターＣ吸引刊気する。、う・イン
′３から排気さ才）る廃カスは凝縮器りお」−ひゾレフ
ィルター／、２でそれぞれ凝縮性成分およびダスト分を
除去［７た後、センツー、２／で成分を測定１−で、不
活性ガスとし、て再使用する割合を決定する。ｆ１１使
用する廃ガスは不活性ガス供給ラインフに円循環するが
、必要に応じて不活性／ｊスをメータｊ′ンゾンイン／
グからバルブ／乙によって必要４１に、調整し７ながら
供給ラインユに混合供給することもできる。、一方、残
りの廃カスは高性能丁アフィルタ　−／、？を通しだ後
大気放出する。

不活性ガスは、マイクロ波導彼管／とは別にＶ１接溶融
炉０に接続したラインから供給することもＬＩＪ能であ
るが、マイクロ波導彼管／を面し−Ｃ供給するほうが、
放電が発生した場合にそのマグネトロンまでの伝播を同
市することかできるので有効である。

この装置において、紙、？θ係、布ウーＬス、？θ係、
木材、２θ係、プラスデック／θ係の割合の廃棄物を焼
却した未燃物を７％％含有する焼却灰／１（９を溶融固
化した。マイクＩＪ波周波数：２　ｌ！３θＭ　Ｉ　Ｌ
　！ｌ：；、総出力／θにＷを用い、焼却灰を毎分汐０
ｇの割合て供給した結果、供給開始後１０分で溶融した
０１゛記処理の間、この装置内での放電の発生回数は１
回であったが、これらに、１．’ｔ”、ｉ、時間で消滅
しプでためにマーイタｌ−１波の出力低下、供給枠面等
の支障は何ら牛しなかった。不活性ガスと１７で実施例
／と同様に窒累カスを使用したか、その初ＫＩＪ供給量
／ｍＲ／′分が、定常運転後は全Ｍ″回収出使用するこ
とがｉ１Ｊ能となった。更に、」−記焼却灰中の未燃物
の主成分である炭素が加熱溶融後シ１．グラソアイト化
Ｌ２ていることも確認できた３゜ −−ノｊ、不ｌｆｆ１性ノｊスを使用しない従来法で処
Ｅ’ｌ！　した場合は、溶融処理試、験βθ分間中に放
電がｑ６回発生し７、子の都度マイク【１波の供給を停
」１する必要が牛し、そのノ３−めマイクロ波の平均供
給電力も、３．３　ｉ：ｗに低下し２て、溶融同化体の
作製は不可能であった。

夕図面の簡（ｉ’ｉ、な、説明 第１図は有機性廃棄物のマイクロ波加熱分解処理装買の
縦断面図を、第２図は第１図の切断線入−Δ線に沿って
ｊＪ断した断面図を、第３図は開始第グ図は不燃性廃棄
物マイクロ被溶融処理シー満゛の縦断面図を、第に図は
同処理装置におシ）る不活４〈１ガスの工程系統図を示
す。

０：炉 ／：マイクロ波導波管 、２：不活性ガス供給ライン ３：廃カスライン グ：廃棄物 ｇ：シールト用金網 ／３：エアフィルター ／グ：不活性ガスメークアップライン 、２／：センサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　放射１′１廃棄物お、ｌひ核物質等がマイク
   ロ波てＩＪ［１熱↓・・、］、ひ、７／もしくは溶削ｌ
   処理されるツノ法において、小話１１１−カスＩ：Ｉ−
   ，−＝−イクＬＩ彼が７届洩しない金属壁により区画構
   成さＪｌ、マイクロ波遮断体が内蔵され／こ通路を通し
   て連ｆｌべ、的まだは断続的シ（＝加熱炉″Ｌ・よひ７
   ／′もしくは溶融炉に供給さｉしてｔ活性ガス′雰囲気
   中に保持され、廃ガスはマイク「ｒ波が漏洩しない金属
   壁により区画構成され、廃カスのみが流１市するマイク
   ロ波遮断体が内蔵さ汎）こ通路を通して連続重重たは断
   たん的にｈ（出さＪするこ占をａ４徴とする放射イノ１
   廃棄物の処理力法。
2. （２）　　前記小話゛性１ｊスが−Ｊイクｌ’ｌ波印加
   側から供給されイｌ　％　％Ｆ　）ｉＩＩｉ求の範囲第
   １１ｊ］；、１１載の放射１イ１廃棄物の処理ノ５法。
3. （３）　　前記尻カス中の不活性カスの一部またｃｊ、
   冷部を回収して再使用する特許請求の範囲第１項記載の
   放射性廃棄物の処理方法。