JPS6127412A - イオン交換樹脂を含む廃棄物の熱的処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、イオン交換樹脂単味又はイオン交換樹脂を含
む廃棄物を熱分解により又は焼却することにより処理す
る方法及びその装置に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来イ
オン交換樹脂又はイオン交換樹脂を含む廃棄物（以下イ
オン交換樹脂廃棄物という）の処理方法としては、イオ
ン交換樹脂を焼却炉中で必要に応じ攪拌しながら空気を
送って焼却する方法、或いは熱分解炉中で必要に応じ攪
拌しながら窒素雰囲気中で熱分解する方法が採用されて
いる。そして攪拌は、イオン交換樹脂廃棄物と空気又は
窒素ガスとの接触を均一にして該廃棄物の燃焼又は熱分
解全促進するために行われる。

このような従来法においては、イオン交換樹脂の焼却或
いは熱分解生成物の固結現象が起き、空気又は窒素ガス
との接触不良が生じ、又固結物が攪拌羽根に付着し団塊
化する場合には攪拌羽根の機能が低下し、また攪拌不能
となり場合によっては装置を停止し点検・整備の必要が
生じ結果として処理速度がダウンしていた。

廃棄物としてのイオン交換樹脂が、特に原子力発電所か
ら廃棄される如き放射性を帯びたイオン交換樹脂廃棄物
の場合には点検・整備等困難な場合が多く、該廃棄物処
理の改良が望まれていた。

熱処理中におけるイオン交換樹脂廃棄物の同化現象はＮ
ａ型のイオン交換樹脂の場合特に顕著で、発電所等で海
水がリークした場合樹脂はＮａ　型となっているので、
発電所のイオン交換樹脂廃棄物を処理する場合には特に
問題があった。

〔発明の構成〕

本発明は、 １、　イオン交換樹脂廃棄物に酸性物質及び／又は酸化
性物質を加えて熱的処理を施すことを特徴とするイオン
交換樹脂廃棄物の熱的処理方法、及び Ｚ　イオン交換樹脂廃棄物の熱的処理装置において、少
くとも１つの酸性物質又は酸化性物質の供給装置を備え
たこと全特徴とするイオン交換樹脂廃棄物の熱的処理装
置 であって、本発明は、イオン交換樹脂廃棄物をリン酸の
如き酸性物質及び／又は過酸化水素水の如き酸化性物質
の共存下に焼却又は熱分解を行うことにより、中間生成
物の固結を防止し、攪拌機能全十分に発揮させ高効率の
焼却又は熱分解會連続的に行いうる処理方法及びその装
置に関するものである。

本発明を図面に基いて詳しく説明する。

第１図は、マイクロ波によるイオン交換樹脂廃棄物の焼
却装置の一実施例を示すものでスラリーポンプにより受
入槽１に受入れられたイオン交換樹脂廃棄物は脱水槽ポ
ンプ２により脱水槽３に供給される。イオン交換樹脂廃
棄物はスラリー状で送られるため通常８０係以上の付着
水を含んでいるが、脱水槽３において水分５０チ程度ま
で脱水する。脱水されたイオン交換樹脂廃棄物は定量フ
ィーダー４により供給槽５に送られ、該供給槽５から定
量フィーダー７により焼却炉８に送られて焼却される。

本発明で用いる添加剤は、本実施例においては供給槽５
の出口に設けられた定量フィーダー７に接合された添加
剤供給槽６から、定量フィーダー７中を流れているイオ
ン交換樹脂廃棄物中に一定量供給される。

本発明で使用する添加剤の種類は、酸性物質としてはリ
ン酸、塩酸、硫酸、過塩素酸など酸性を示すものであれ
ば何れでもよいが、後処理及び取り扱いの容易さの観点
からリン酸が好ましい。又酸化性物質としては、過酸化
水素水、ヨウ素溶液、過マンガン酸カリ９ムなど酸化性
を示すものであれば何れを使用してもよいが、酸性物質
と同様に後処理及び取り扱いの容易さの観点から過酸化
水素水が好ましい。

これらの添加剤の標準的濃度は、通常市販品の最高濃度
の不純物含有量の少いものが用いられ、また固形物はそ
の５０係溶液として用いられる。即ちリン酸は約８５チ
（市販試薬特級品）、塩酸は約３６％〜３７係、硫酸は
約９０係、過塩素酸は約５０係のものが用いられ、また
過酸化水素水は約３１チ、ヨウ素溶液は約５０俤、過マ
ンガン酸カリウムは約５０係の濃度のものが用いられ、
これら各濃度の添加剤を、イオン交換樹脂廃棄物（含水
量的４０〜６０％、平均５０チ）に対し、α５〜Ｓ　Ｏ
ｖ／ｖ　％の割合で添加すれば本発明の目的を達し得る
が、効果及び経済性の観点からα５〜５　ｖ／ｖ　ｆｂ
添加するのが一般的に好ましい。

しかし、試料との均一な混合のため、上記濃度の添加剤
を２〜５倍程度に希釈して使用してもよいが、この場合
希釈した分だけ添加量が多くなシ、又、焼却炉てのエネ
ルギーが余分にか＼るので得策ではない。

焼却炉８はマイクロ波発生装置９からのマイクロ波によ
り加熱され、また送気ファン１２から攪拌装置のシャフ
トの中を通り、攪拌羽根の空気吹出口から供給される空
気によりイオン交換樹脂廃棄物は燃焼せしめられる。仁
の間攪拌装置１１により攪拌することにより燃焼が促進
される。

Ｎａ　型イオン交換樹脂に過酸化水素水を添加して焼却
する場合の主な反応式を示すと次のとおりである。

Ｒ−８０１Ｎａ　＋　Ｈｌｏｘ　＋　Ｏ！−→００２　
十Ｈ２０＋１Ｊａ１日０４＋８０！燃焼温度は５００〜
８５０℃の範囲内であるが、燃焼効率及び経済性等から
６５０〜７５０℃の範囲が好ましい。

焼却炉８から排出されるガスは００．　ＯＨ４゜タール
分、未燃カーボン等の可燃性物質を含有しているので、
二次焼却炉１３に導き、プロパンガス等の助燃によりこ
れら可燃性物質’Ｉ　Ｃｏ。

及びＨｔＯに変換した後送気ファン１４により排ガス吸
収塔１５に送り、吸収液により排ガス中の８０にの如き
有害ガスが除去される。吸収液は吸収液タンク１６で吸
収液を補給しながら、吸収液ポンプ１７により循環使用
される。この間一部の吸収液は廃液処理槽で処理された
後排出される。

有害ガス全除去した排ガスは煙突１９ｉ経て排出される
。

焼却炉としては重油バーナー等による直接加熱型、熱放
射又はマツフル型等による間接加熱型、回転炉型、移動
層型、流動層型等の炉を使用しうるが、マイクロ波によ
る加熱方式の炉は次のような特徴を有しており燃焼効果
が大きいので好ましい。

（１）　　マイクロ波加熱による場合、被焼却物を内部
から加熱出来るので昇温速度が大で、かつ熱伝導性の悪
い物質の加熱にも適している。

（２）　　マイクロ波はその出力制御が容易であるから
、加熱制御が容易である。

（３）　　マイクロ波は水酸基を持つ化合物に迅速に感
応する特性を有しているので、イオン交換樹脂にリン酸
及び／又は過酸化水素水を加える場合、固化防止の外に
昇温速度（燃焼速度）を早める効果がある。

つぎに実施例を記載するが、この実施例で使用したイオ
ン交換樹脂は次表１に掲げるもので、原子力施設で用い
られる代表的なものである。

表−１ 実施例１ 表−１に示す各試料２０１を内容積５０ｔ。

焼却炉に入れ、２　ｖ／ｖ　％のリン酸（１１度８５憾
）？加えた後３　ｒｐＨｌで攪拌を行ないながらマイク
ロ波を照射し５１７分の割合の空気を送りながら約７０
０℃で１８０分燃焼させた所、固結及び団塊化が起らず
、スムースに燃焼した。

実施例２ リン酸の代りに３１％の過酸化水素水２　ｖ／ｖｔｓｔ
加え、実施例１と同様の試験を行った所、同様の結果が
得られた。

実施例３ 表−１に示す試料−１、試料−１にリン酸（濃度８５　
％　）　２　ｖ／ｖ％を添加したもの及び試料１１＆１
１に濃度３１％の過酸化水素水２　ｖ／ｖ　％　ｋ添加
した試料夫々を空気雰囲気中において２０℃／分の割合
で昇温し重量減少率を調べた所第２図に示すとおりであ
った。

第２図からリン酸及び過酸化水素水ヶ加えたものは燃焼
速度も早いことがわかる。

比較例１ 試料Ｎ１１．隆２．へ３について、リン酸をカａえるこ
とな〈実施例１と同様に燃焼試験を行ったところ、焼却
中間生成物が攪拌羽根及びシャフトに固結し、攪拌不能
となり、且つ焼却中間生成物が団塊化し、焼却が均一に
行われなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例を示すイオン交換樹脂廃棄物
の焼却装置の概略フローシートを示し、第２図はイオン
交換樹脂廃棄物及びこれにリン酸、過酸化水素水を添加
したもの＼加熱による重量減少率を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン交換樹脂又はイオン交換樹脂を含む廃棄物に
   酸性物質及び／又は酸化性物質を加えて熱的処理を施す
   ことを特徴とするイオン交換樹脂又はイオン交換樹脂を
   含む廃棄物の熱的処理方法。 ２、酸性物質又は酸化性物質がリン酸又は過酸化水素水
   である特許請求の範囲第１項記載の熱的処理方法。 ３、４０〜６０％の水分を含む被処理物に対し、標準的
   濃度の酸性物質又は酸化性物質０．５〜２０容量％の割
   で添加する特許請求の範囲第１項記載の熱的処理方法。 ４、イオン交換樹脂又はイオン交換樹脂を含む廃棄物の
   熱的処理装置において、少くとも１つの酸性物質又は酸
   化性物質の供給装置を備えたことを特徴とするイオン交
   換樹脂又はイオン交換樹脂を含む廃棄物の熱的処理装置
   。 ５、酸性物質又は酸化性物質の供給装置が、供給槽及び
   ／又は脱水槽に接合されている特許請求の範囲第４項記
   載の熱的処理装置。