(57)【要約】      （修正有）【課題】熱分解を用いてコンテナ内に貯蔵された放射性廃棄物を選別する方法を提供する。【解決手段】コンテナを少なくとも２つのコンテナ部分２６に切り分け、コンテナ部分を反応空間に持ち込み、その反応空間内ではＴ≧２００°Ｃである温度Ｔの水蒸気含有雰囲気が調節され、熱分解を実行し、反応空間からガスを排出し、反応空間から収容体を持ち出し、熱分解中に準化学量論的な量又は最大の化学量論的な量の酸素及び／又はＣＯ２を反応空間４０内へ導入し、反応空間４０内へ導入されるべき水蒸気を調節し、酸素及び／又はＣＯ２を調節し、熱分解を止め、水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を放射性廃棄物中へ又はこの放射性廃棄物の領域内にねらい定めて導入し、水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を反応空間４０内にねらい定めて誘導することから少なくとも１つの方法工程が実行される、方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応空間（４０）内で実行されるべき熱分解を用いてコンテナ内に貯蔵された放射性廃棄物を選別する方法であって、前記方法は以下の工程：
−前記コンテナを少なくとも２つのコンテナ部分（２４、２６）に切り分けることと、
−前記コンテナ部分を前記反応空間に持ち込むことと、ここで、前記反応空間内ではＴ≧２００°Ｃである温度Ｔの水蒸気含有雰囲気が調節されており又は調節され、
−熱分解を実行することと、
−前記反応空間からガス（排出ガス）を排出することと、
−前記反応空間から収容体を持ち出すことと
を含み、加えて、以下の群：
−熱分解中に準化学量論的な量又は最大の化学量論的な量の酸素及び／又はＣＯ２を前記反応空間（４０）内へ導入すること、
−前記排出ガス中の酸化可能な物質に応じて前記反応空間（４０）内へ導入されるべき水蒸気を調節すること、
−前記排出ガス中の酸化可能な物質に応じて前記反応空間（４０）内へ導入されるべき酸素及び／又はＣＯ２を調節すること、
−前記排出ガス中に存在する酸化可能な物質に応じて前記熱分解を止めること、
−水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を前記放射性廃棄物中へ又はこの放射性廃棄物の領域内にねらい定めて導入すること、
−水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を前記反応空間（４０）内にねらい定めて誘導すること、
のうち少なくとも１つの工程が実行される、方法。
【請求項２】
前記コンテナが軸方向に及び／又は半径方向に切り分けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コンテナが立った状態で又は横たわった状態で切り分けられることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記放射性廃棄物が前記コンテナ内の母材中に貯蔵される、特に有機母材中に貯蔵される、特に瀝青、エポキシ樹脂、尿素系樹脂の群からの母材中に貯蔵されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記コンテナが前記反応空間（４０）の外で切り分けられ、前記コンテナ（２４、２６）の切断面が、金網又は格子のような打ち抜き穴を有する収容体（３０）上に配置され、前記反応空間（４０）内へ持ち込まれることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記切断面に、前記打ち抜き穴を通り抜ける水蒸気を加えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記反応空間から雰囲気を吸引するベンチュリノズルのようなノズルを介して、水蒸気を前記反応空間（４０）内へ導入することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応空間（４０）内の雰囲気が、内部空間に供給される水蒸気により駆動される通風機のうちの少なくとも１つを用いて混合されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
放射性廃棄物又は母材に水蒸気がねらい定めて加わるように、水蒸気を前記反応空間（４０）内に誘導することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記排出ガスが後燃焼に供給され、前記排出ガスの後燃焼の前にその酸化可能な量を測定し、前記酸化可能な量に応じて、前記反応空間（４０）への水蒸気供給、及び／又は酸素供給、及び／又はＣＯ２供給を調整し、並びに／又は前記反応空間内の温度を調整し、前記調整が前記熱分解を止めることを含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記排出ガス及び空気が供給される後燃焼空間（７４）内で後燃焼を実行することと、後燃焼室に供給される空気に応じて、前記反応空間（４０）への水蒸気供給、及び／又は酸素供給、及び／又はＣＯ２供給を調整し、並びに／又は前記反応空間内の温度を調整し、前記調整が前記熱分解を止めることを含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応空間（４０）に供給されるべき前記水蒸気、及び／又はＯ２、及び／又はＣＯ２供給の調整、並びに／又は前記反応空間内の温度の調整が、冗長性が高く様々に実行されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水蒸気がＣＯ２に入れ替わることを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
コンテナ内に貯蔵された産業廃棄物を選別する設備（１０）であり、前記設備は、前記コンテナを収容する、熱分解を実行するための反応空間（４０）を含み、前記反応空間において雰囲気及びＴ≧２００°Ｃ、特にＴ＞４００°Ｃ、好ましくは４００°Ｃ＜Ｔ＜８００°Ｃ、最大９５０°Ｃである温度Ｔが調節可能であり、前記反応空間の前に装填空間（１４）のような前空間が配置され、前記反応空間の後に選別空間が配置されている、設備であって、
前記前空間（１４）内に前記コンテナを切り分けるための分断装置（２０）と、コンテナ部分（２４、２６）の分断面を載せるための、打ち抜き穴を有する収容体（３０、３２）とが存在していることと、前記収容体を前記反応空間（４０）に搬送するための搬送装置（３５）が設けられていることと、それを介して前記反応空間（４０）内の前記雰囲気が循環され得る、及び／又は水蒸気、及び／又はＣＯ２、及び／又はＯ２のようなガス状流体がねらい定めて前記打ち抜き穴を通じて前記コンテナ部分（２４、２６）の前記分断面に供給され得る、少なくとも１つの装置が反応空間内に設けられていることとを特徴とする設備。
【請求項１５】
前記装置が、それを介して前記反応空間（４０）から雰囲気を吸引すると同時に外部から前記反応空間（４０）にガス状流体が供給され得る、ノズルであることを特徴とする、請求項１４に記載の設備。
【請求項１６】
前記収容体（３２）が、下敷き又は支え台に対して間隔をあけて広がっている格子又は前記打ち抜き穴（３０）付きの金網を有することと、前記装置が、それを介して前記ガス状流体が前記下敷き又は支え台の方向に誘導され得る、ノズル及び／又は噴霧ヘッド付きのランスのようなロッド体（３４、３６）であることを特徴とする、請求項１４に記載の設備。
【請求項１７】
接続部を介して前記ガス状流体、特に過熱された水蒸気を前記反応空間（４０）に供給可能であり、前記接続部又は少なくとも１つの別の接続部を介して準化学量論的な量から最大の化学量論的な量までの二酸化炭素、及び／又は酸素を供給可能であることを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の設備。
【請求項１８】
前記反応空間（４０）が熱分解ガス管（４２）を介して後燃焼空間（７４）と結合されていることと、前記熱分解ガス管が、前記熱分解ガス中の酸化可能な成分を測定する第１の計測装置（８６）と結合されていることと、及び／又は前記後燃焼空間から第２の配管（７８）が出ており、前記第２の配管内で第２の計測装置（８０）を用いて、前記後燃焼空間から排出された前記熱分解ガスの酸素含有量が計測され得ることと、前記計測された酸素含有量に応じて、前記後燃焼空間に供給される空気の量が調整され得ることと、前記熱分解ガス中の空気量、及び／又は酸化可能な成分の量が、反応空間に供給されるべきガス状流体、及び／又は酸素、及び／又は二酸化炭素に対する少なくとも１つの調節パラメータ又は制御パラメータであることとを特徴とする、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナ内に貯蔵された放射性廃棄物を選別する方法に関する。また本発明はコンテナ内に貯蔵された放射性物質を選別する装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力技術において、同じく原子力発電所又は放射性物質を使用する他の作業場において、放射性物質により汚染された、処分されるべき無機及び有機廃棄物が付随して生じる。これに属するものとして例えば、イオン交換体、蒸発器濃縮物、汚泥、金属部品、ゴム、合成樹脂、或いはまた外装部材がある。
【０００３】
放射性物質により汚染されたその廃棄物を処分するために、通常、これらの廃棄物を容器に入れる。その容器内では放射性物質が母材で包囲されており、つまりコンテナ内に埋め込まれている。その際、容器自体は例えばコンクリートに入れられている、若しくはコンクリートに詰め込まれていることがあり得る。またコンテナは、コンクリートから成る内張を有するドラム缶を含むこともあり、そのドラム缶内には母材を伴う放射性物質が埋め込まれている。
【０００４】
これとは無関係に、過去において、母材として瀝青を使用する場合、問題のなく最終処分を行うことができると考えられた。
【０００５】
また廃棄物及び瀝青を外部で、例えば押出成形機を用いて混合し、次にドラム缶に詰めることもあり得る。
【０００６】
また廃棄物をドラム缶内ではなく、例えばコンテナ又は貯蔵室、いわゆる区画内に据え置く場合も瀝青を使用する。
【０００７】
ところでドラム缶の検証の結果、予想に反して放射性分解により廃棄物が分解されるために、その際に発生するガスにより、圧力上昇のためにコンテナが膨らみ、場合により割れることがあり得ることが判明した。従ってそれに対応して、埋め込まれた放射性廃棄物を選別する必要がある。これに関しては、熱分解と水蒸気、いわゆる加水熱分解を用いて選別を実行し、それにより瀝青及び有機成分並びに硝酸塩を炉、つまり反応空間内で熱分解して、即ちガス化して、次にその排出ガスを後燃焼に供給することが知られている。
【０００８】
しかしながら周知の方法は、有機埋込材料全体及び有機成分を放射性廃棄物から取り除くために、該当する加水熱分解が比較的長時間にわたり続くという欠点を示す。
【発明の概要】
【０００９】
ゆえに本発明の課題は、コンテナ内に埋め込まれた廃棄物を反応空間内で効率良く熱分解することである。
【００１０】
本発明の課題を解決するために、反応空間内で実行されるべき熱分解を用いてコンテナ内に貯蔵された放射性廃棄物を選別する方法が提案され、その方法は以下の工程：すなわち、
−コンテナを少なくとも２つのコンテナ部分に切り分けることと、
−コンテナ部分を反応空間に持ち込むことと、その反応空間内ではＴ≧２００°Ｃである温度Ｔの水蒸気含有雰囲気が調節されており又は調節され、
−熱分解を実行することと、
−反応空間からガス（排出ガス）を排出することと、
−反応空間から収容体を持ち出すことと
を含み、加えて、以下の群：
−熱分解中に準化学量論的な量又は最大の化学量論的な量の酸素及び／又はＣＯ２を反応空間内へ導入すること、
−排出ガス中の酸化可能な物質に応じて反応空間内へ導入されるべき水蒸気を調節することと、
−排出ガス中の酸化可能な物質に応じて反応空間内へ導入されるべき酸素及び／又はＣＯ２を調節することと
−排出ガス中に存在する酸化可能な物質に応じて熱分解を止めることと、
−水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を放射性廃棄物中へ又はこの放射性廃棄物の領域内にねらい定めて導入することと、
−水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２を反応空間内にねらい定めて誘導することと
から少なくとも１つの方法工程が実行される。
【００１１】
本発明によれば、放射性廃棄物の熱分解が問題なく実行され得ることを確保するために、放射性廃棄物が、例えば外側にコンクリート殻及び／又は内側に内張、つまりコンクリート製の内装を有するコンテナの中にある場合も、まずコンテナを切り分ける。その際、好ましくは放射性廃棄物自体は母材中に貯蔵されており、その母材自体は例えば、コンクリート壁で包囲されている容器により収容されており、ここでは必然的な特徴を取り扱うことはない。
【００１２】
コンテナは例えばドラム缶のような包装である。その包装又はドラム缶は、場合によりコンクリート又は他の遮蔽材から成る外装で包囲されており又は内装（内張）として内部にこの遮蔽材を有し、その包装又はドラム缶内に、母材中に埋め込まれた放射性廃棄物がある。またコンテナは、コンクリート又は他の遮蔽材から成る収容体であってもよく、その収容体内に、放射性物質を有する母材が貯蔵されている。またコンクリート遮蔽材のないドラム缶は、放射性廃棄物を有する母材がその内部に挿入されている、コンテナでもある。
【００１３】
その際、特に、反応空間の前に配置される装填空間のような前空間において例えば切断ロープを用いてコンテナを切り分けることを設定している。
【００１４】
その際、軸方向及び／又は半径方向での、好ましくは軸方向での切り分けが実行され得る。次にそのように利用可能なコンテナ部分はその切断面が、打ち抜き穴を有する収容体の上に配置される。その際、金網又は格子を取り扱い、その格子自体は槽を覆っている。そのように形成された主要体は次に反応空間に搬送される。
【００１５】
さらに本発明によれば、揮発する放射性廃棄物及び有機埋込材料をガス化するために、熱加水分解の際に１つの又は複数の追加の措置を設けている。その際、特に、熱分解中に酸素及び／又はＣＯ２を反応空間内へ導入することを設定しており、酸素量は好ましくは準化学量論的なものであり、場合により最大の化学量論的なものである。
【００１６】
反応空間内の温度に対応する温度を有することになる導入されるべき水蒸気を、排出ガス（熱分解ガス）中の酸化可能な物質に応じて調節することができる。制御プロセスが可能になる。
【００１７】
該当する制御を、導入されるべき酸素量及び／又はＣＯ２量に対しても行うことができる。
【００１８】
爆発による危険を排除するために、排出ガス中に存在する酸化可能な物質に応じて熱分解を止めることを設定してもよい。
【００１９】
特に、その過熱水蒸気若しくはＯ２及び／又はＣＯ２を伴う過熱水蒸気をねらい定めて反応空間、つまり炉内部内の、放射性廃棄物がその内部にある領域（単数）若しくは領域（複数）へ誘導することを設定してもよい。
【００２０】
さらに、水蒸気を目算通りに反応空間内で循環させることができる。それにより体積流が生成され、その体積流は、多数回の供給、対応する。
【００２１】
本発明はまた、１つの又は複数の通風機を用いて反応空間内の雰囲気を渦動させることを特徴とする。反応空間において、水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２のような導入されるガス状流体を用いて通風機（単数）若しくは通風機（複数）を回転運動させる。
【００２２】
特に、瀝青、エポキシ樹脂、尿素系樹脂のような有機母材内に埋め込まれている放射性廃棄物を選別することを設定している。
【００２３】
また、セメントのような無機母材中の廃棄物を処理することもあり得る。その際、母材の完全な熱分解、つまりガス化は行われない。もっとも廃棄物は熱分解のために不活性になる。
【００２４】
本発明は当然、放射性廃棄物の瀝青との均一な混合が行われたことによって限定されていない。また母材中で不均一な貯蔵が行われたこともあり得る。これは特に金属、建材、動物の死体又はガラスに関し、それらのものには瀝青のような母材物質が浴びせかけられている。
【００２５】
特に母材を伴う放射性物質が２００Ｌドラム缶のような規格ドラム缶のような容器内に詰め込まれている場合、より大きな貯蔵室の一部、いわゆる区画も切り分け、熱分解することができる。それらの区画は反応空間内の適切な収容体の上に配置されている。
【００２６】
熱分解前にまず母材の少なくとも一部を溶融させ、取り除き、次に別個に燃焼することもあり得る。
【００２７】
特に好ましくは、水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２のようなガス状流体をコンテナ部分の切断面に供給する。これに関して例えば、ノズル又は噴霧ヘッドを有するランスを使用することができ、そのランスを介して流体が収容体の底の方に向かって放出されることにより、流体は底から切断面の方向に転向される。コンテナ部分（単体）若しくはコンテナ部分（複数）に対する支えとみなされるべき収容体は槽の幾何学形状を有することになる。その幾何学形状は容積に関して、周囲側でコンクリートで包囲されていることがあり得る容器半塊若しくはドラム缶半塊のような収容済みのコンテナ部分（単数）又はコンテナ部分（複数）の中身全てを収容することができるように形成されている。
【００２８】
反応空間内部では、温度は特に２００°Ｃ〜好ましくは８００°Ｃまでの間で調節される。次にその空間には過熱された水蒸気が供給される。
【００２９】
本発明によれば反応空間に追加的に酸素及び／又はＣＯ２が供給され得る。酸素含有量は特に準化学量論なものであり、場合により最大の化学量論的なものである。
【００３０】
放射性廃棄物の領域において熱分解を目算通りに行うために、本発明に固有の提案により、水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２のようなガス状流体を反応空間内にねらい定めて誘導することを設定している。これに関して、ノズルとして形成されているいわゆる蒸気噴流器を使用することができ、それらのノズルを介して少なくとも水蒸気のようなガス状流体を反応空間内へ導入する。ノズルは同時に反応空間から雰囲気を吸引するので、内部循環経路が生成され、従って体積流、その体積流は、多数回の供給、対応する。
【００３１】
ノズルはベンチュリノズルとして機能し得る。
【００３２】
反応空間内部の雰囲気を混合するように誘導するために他の選択肢がある。少なくとも水蒸気のようなガス状流体によりそれ自体で駆動される通風機でさえも使用することができる。
【００３３】
反応空間から排出ガス管が出ており、その排出ガス管は後燃焼に通じている。後燃焼に排出ガスを入れる前に酸化可能な物質の量を測定する。その量が多いほど、熱分解されない有機物質の量は多くなる。例えば排出ガス酸化の際に熱量を測定することでこの有機物質の量を取得することができる。有機物質の量に応じて、次に水蒸気供給若しくは反応空間内の温度若しくは酸素又はＣＯ２供給を調整することができる。
【００３４】
後燃焼自体において排出ガスを空気と混合し、燃焼させる。後燃焼からの流出後、酸素を計測する。酸素は一定値に、例えば５体積％〜７体積％、特に６体積％に保たれることになる。後燃焼から流出するガスの酸素含有量の一定値を調節するために、相応して後燃焼に供給される空気を調整する。本発明によれば次に、爆発の危険を排除するために、供給される空気に応じて温度を調整する、並びに／若しくは反応空間内への、つまり炉内部への水蒸気量供給及び／又は酸素若しくはＣＯ２の供給を調整する又はそれどころか止めることを設定している。
【００３５】
後燃焼に供給される空気の量は、有機物、Ｈ２、ＣＯのような熱分解ガス中に存在する燃焼可能な量に対する量である。
【００３６】
本発明に固有なものとして、本発明は続いて、後燃焼に供給されるべき空気を測定することにより反応空間に供給されるべき水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２及び／又は反応空間内の温度を調整する方法により特徴づけられる。その際、後燃焼から取り出されたガスの酸素含有量は一定に又はほぼ一定に保たれる。
【００３７】
また本発明は、熱分解ガス中に含まれる燃焼可能な物質を測定することにより反応空間に供給されるべき水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２及び／又は反応空間内の温度を調整する方法により特徴づけられる。
【００３８】
特に本発明は、本発明に固有なものとして、反応空間に供給されるべきガス状流体の調整が、冗長性が高く様々に、つまり一方では後燃焼に供給されるべき空気に応じて、他方では熱分解ガス中の酸素含有量に応じて実行されることを特徴とする。
【００３９】
ガス状流体はその際、水蒸気及び／又はＯ２及び／又はＣＯ２を内包し、場合により水蒸気の代わりにＣＯ２を使用することができる。
【００４０】
別の可能性は、ベンチュリノズルのようなノズルを介して少なくとも水蒸気のようなガス状流体を反応空間内へ導入し、そのノズルが反応空間から雰囲気を吸引することを設定している。
【００４１】
補足として又は代わりに、目算通りに放射性廃棄物若しくは母材に水蒸気が加えられるように、少なくとも水蒸気のようなガス状流体を反応空間内に誘導することを設定している。
【００４２】
特に本発明は、排出ガスが後燃焼に供給されることも特徴とする。その際、排出ガスの後燃焼の前にその酸化可能な量を測定し、その酸化可能な量に応じて、反応空間への水蒸気のようなガス状流体の供給及び／又は酸素供給及び／又はＣＯ２供給を調整する、並びに／若しくは反応空間内の温度を調整する。その調整は熱分解を止めることも含む。
【００４３】
代わりに又は補足として特に、排出ガス及び空気が供給される後燃焼空間内で後燃焼を実行することと、後燃焼室から流出するガス中に含まれる酸素に応じて空気供給を調整し、その空気供給に応じて、反応空間への水蒸気供給及び／又は酸素供給及び／又はＣＯ２供給を調整すること、並びに／若しくは反応空間内の温度を調整することとを設定している。その際、その調整は熱分解を止めることを含む。
【００４４】
本発明は特に、コンテナ内で自由に使える、母材中に貯蔵された放射性廃棄物を選別する装置にも関する。その際、その装置は熱分解を実行するための反応空間を含み、その反応空間において、雰囲気及び温度Ｔが≧２００°Ｃ、特にＴ＞４００°Ｃ、好ましくは４００°Ｃ＜Ｔ＜８００°Ｃで調節可能であり、反応空間の前には前空間又は装填空間が、反応空間の後には選別空間が配置されている。その際、本発明は、前空間内にコンテナを切り分けるための分断装置と、コンテナ部分の分断面がその上に据え置かれる、打ち抜き穴付きの収容体とが存在していることと、収容体を反応空間に搬送するための搬送装置が設けられていることと、それを介して反応空間内の雰囲気が循環され得る及び／又は水蒸気及び／又はＣＯ２及び／又はＯ２のようなガス状流体がねらい定めて打ち抜き穴を通じて分断面に供給され得る、少なくとも１つの装置が反応空間内に設けられていることとを特徴とする。
【００４５】
雰囲気は特に、場合により目算通りに酸素及び／又は二酸化炭素が供給される水蒸気雰囲気である。
【００４６】
しかしながら代わりに、水蒸気をＣＯ２に入れ替えることもあり得る。
【００４７】
簡易化の理由から以下では基本的に水蒸気について話し、上説のように他のガス状流体も雰囲気を形成することができる。
【００４８】
その装置は、それを介して反応空間から水蒸気雰囲気を吸引すると同時に外部から反応空間に水蒸気が供給され得る、ノズルであってもよい。ベンチュリの原理を使用する。
【００４９】
代わりに、収容体が、槽形状の下敷き又は支え台に対して間隔をあけて広がっている格子又は打ち抜き穴付きの金網を有し、その装置が、それを介してガス状流体が下敷き若しくは支え台の方向に導かれ得る、ノズル及び／又は噴霧ヘッド付きのランスのようなロッド体であることがあり得る。
【００５０】
１つ又は複数の通風機を用いた反応空間内に存在する雰囲気の混合若しくは渦動が同様に可能である。
【００５１】
本発明はまた、反応空間が、好ましくは準化学量論的な量の、場合により最大の化学量論的な量までの反応空間に供給されるべき酸素及び／又は二酸化炭素に対する接続部を有することも特徴とする。この接続部は、水蒸気がそれを介して反応空間に供給されるものであり得る。
【００５２】
また、反応空間が排出ガス燃焼室と結合されており、その排出ガス燃焼室の前に、排出ガス中の酸化可能な成分を測定する計測装置が配置されている、及び／又はその排出ガス燃焼室の後に、後燃焼室から流出するガス、含まれる酸素を測定する計測装置（単数）及び／又は計測装置（複数）が配置されていることもあり得る。その際、その計測装置を介して、後燃焼室に導かれるべき空気量を調整し、その空気量自体は、反応室に供給されるべきガス状流体及び／又は反応室内で調節されるべき温度に対する制御パラメータである。
【００５３】
本発明の他の詳細事項、利点及び特徴は請求項、これらの請求項から読み取られる単独での及び／又は組み合わせでの特徴からだけでなく、図面から読み取られる好ましい実施例の以下の記載内容からも判明する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】装填空間のような、反応空間の前に配置された空間の原理図である。
【図２】反応空間を包囲する、熱分解を実行する炉の断面図である。
【図３】立った状態のコンテナを切り分けるための原理図である。
【図４】横たわった状態のコンテナを軸方向に切り分けるための原理図である。
【図５】半径方向に切り分けるための横たわった状態のコンテナの原理図である。
【図６】第１の制御回路である。
【図７】第２の制御回路である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明は、コンテナ内に存在するとともに母材中に貯蔵された放射性廃棄物を、熱分解を用いて選別する方法及び装置に関する。その際、本発明は加水熱分解、つまり水蒸気を用いた熱分解に基づいて記載される。しかしながら水蒸気の代わりにＣＯ２も使用することができる。しかしながら簡易化の理由から以下では、水蒸気がＣＯ２の類義語としても理解され得る限り、水蒸気について話す。
【００５６】
その装置は、反応空間４０を提供する炉１２を含み、その炉内で加水熱分解が実行される。炉１２を好ましくは４００°Ｃ〜８００°Ｃの温度に加熱する。次に過熱された水蒸気を導管を介して炉１２内へ導入する。その際、水蒸気はその導入時に、炉内部内の、つまり反応空間４０内の温度に対応することになる温度を有する。熱分解炉１２の前に装填空間１４が配置されており、その熱分解炉の後に選別空間が配置されており、それら２つの空間は遮蔽されている。
【００５７】
実施例では、選別されるべき放射性廃棄物が母材中に埋め込まれており、その母材は、コンテナを成すドラム缶１８内にあり、それにより本発明の教示内容が限定されることはない。他の有機母材物質又は無機母材物質さえも同様に検討対象になる。
【００５８】
単なる例示としてコンテナを取り上げるために、コンテナ若しくはコンテナの一部として、区画又はコンクリートから成る容器も検討対象になる。
【００５９】
ドラム缶として、規定のドラム缶を取り上げることができる。これとは無関係に、ドラム缶はコンクリート外装で包囲されてもよい。
【００６０】
熱分解を効率的に実行するために、放射性物質に過熱された水蒸気がよく到達できる必要がある。本発明によればこのために、以下では簡易的にドラム缶１８と表記されるコンテナを炉１２に持ち込む前に切り分けることを設定している。これは特に、図１に原理的に示されているように前空間又は装填空間１４内で行われる。即ちドラム缶１８を分離装置２０に供給し、その分離装置は、切断ロープ２２、又はドラム缶１８の切り分けを可能にする他の分離装置である。図１によればドラム缶１８を立てた状態で軸方向に切り分けるので、２つのドラム缶半塊２４、２６がある。切断時の半塊２４、２６の共粘着を回避するために、分離された部分を互いに離れるように開く又は引っ張る。次にドラム缶半塊はその切断面が、槽形状の収容体３２を覆っている金網又は格子３０上に置かれる。次に熱分解を実行するために収容体３２を炉１２に搬送する。
【００６１】
その場合、図２に基づいて、ドラム缶１８若しくはドラム缶半塊２４、２６が外装１９で、特にコンクリート製の外装で包囲されていることがわかる。
【００６２】
搬送車３５のような搬送手段を用いて、収容体３２を装填空間１４から炉１２へ搬送することができる。
【００６３】
図３は単に例示として、ドラム缶１８が立った状態で切断ロープ２２を用いて軸方向に切り分けられることを明らかにする。切断ロープ２２は無端ロープとして、ドラム缶１８を軸方向に切り分けることができるように、転向ローラ及び切断駆動機若しくは切断装置２３、２５を介して誘導される。
【００６４】
図４では、ドラム缶１８を横たわった状態で軸方向に切り分ける。
【００６５】
しかしながら、図５から読み取られ得るように、横たわった位置で半径方向に切り分けることもできる。
【００６６】
ドラム缶半塊２４、２６を炉１２に持ち込む前に、場合により、母材を溶融することがあり得る。次に溶融された母材物質を個別に燃焼させる。
【００６７】
重要であるのは、水蒸気が放射性廃棄物の近くに到達し、それにより有機成分が熱分解され得る、つまりガス化され得ることである。ここでは、有機酸塩、錯体化剤、イオン交換体等のような有機成分を取り扱う。無機成分は硝酸塩を除き反応しない。不活性の無機物質に属するのは、例えば蒸発器濃縮物、ナトリウム、カルシウムのリン酸塩、硫酸塩又は硼酸塩等から成る固形物である。
【００６８】
水蒸気がガス化されるべき廃棄物の十分に近くに到達するように、図２によれば、水蒸気がいわゆるランス３４、３６を介して格子３０を、つまり開口を通り抜けて切断面２８に出ることを設定している。これに関して、末端側にノズル又は噴霧ヘッドを有し得るランス３４、３６が槽３２の底面の方に向けられていることにより、水蒸気は断面２８の方向に転向される。
【００６９】
さらに、反応空間４０内の、つまり炉２０の内部の水蒸気を循環させることがあり得る。即ちベンチュリノズルを介して水蒸気を供給することができ、ベンチュリノズルを介して反応空間４０から雰囲気を吸引するので、循環路が生じる。
【００７０】
また通常、開口部を介して水蒸気を反応空間４０内へ導入することができる。補助のために通風機が設けられてもよい。
【００７１】
さらに、水蒸気と共に酸素及び／又はＣＯ２を反応空間４０内へ導入することもあり得る。その際、酸素量は、燃焼若しくは爆発の危険を回避するために、好ましくは準化学量論的なものである。
【００７２】
図６及び図７に基づいて、反応空間４０に導かれるべき水蒸気及び／又は酸素及び／又は二酸化炭素の量、若しくは反応空間４０内の温度を調節する若しくは調整するための制御回路を説明する。
【００７３】
即ち図６及び図７には炉１２が純粋に原理的に示されており、その炉は排出ガス管４２を介して後燃焼室７４と結合されており、その後燃焼室には配管７６を介して空気が供給される。
【００７４】
後燃焼室７４を離れたガス（配管７８）の酸素含有量は第１の計測装置８０を用いて測定される。その際、流出するガスの酸素含有量が一定である又はほぼ一定であるように配管７６を介して、供給されるべき空気の量を調節する。酸素含有量は約６体積％になる。
【００７５】
後燃焼室７４に供給されるべき空気量に応じて、ここで再び炉１２に供給されるガス状流体、つまり水蒸気の量を調整する。その際、Ｏ２及びＣＯ２の量も調整することができる。これは結合管８４により明確にされる。
【００７６】
後燃焼室７４に通じている熱分解ガス管５２内に別の計測装置８６が存在してもよく（図７）、例えば、酸化時の熱量を計測するセンサ８６により熱分解ガス中の酸化可能な成分の量を測定する。この量は同様に、炉１２に供給されるべき水蒸気及び／又は酸素及び／又はＣＯ２及び／又は炉１２内の温度の調節に対する調節パラメータ（結合管８８）、使用され得る。
【００７７】
特に後燃焼室７４に導かれるべき空気量も熱分解ガス中に含まれる酸化可能な成分の量も調節パラメータとして使用するので、冗長性の高い様々な制御が可能である。
【００７８】
これに関連する調節若しくは制御を、後燃焼に供給される空気に応じて行うこともできる。
【００７９】
熱分解を実行した後、炉１２を冷却してドラム缶半壊を選別空間に供給する。その選別空間において、残った無機成分を選別し、マニピュレータを用いてドラム缶をさらに細かく切る。それらの成分は、検出された放射能に対応して容器に移され、各々の規定に従って処分される。
【００８０】
槽形状の担体３２は、搬送装置を介して、新たなコンテナ半塊１８を収容するために装填空間１４に戻される。
【００８１】
また本発明から、熱分解のために水蒸気の代わりにＣＯ２が使用されることもわかる。
【符号の説明】
【００８２】
１２  炉
１４  装填空間
１８  コンテナ半塊、ドラム缶
１９  外装
２０  炉、分離装置
２２  切断ロープ
２３  切断装置
２４  半塊
２５  切断装置
２６  半塊
２８  ドラム缶半塊、断面
３０  格子
３２  槽、収容体、担体
３４  ランス
３５  搬送車
３６  ランス
４０  反応空間
４２  排出ガス管
５２  熱分解ガス管
７４  後燃焼室
７６  配管
７８  配管
８０  第１の計測装置
８４  結合管
８６  計測装置、センサ
８８  結合管
Ｔ  温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2020193971000001.pdf