(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性シリコーンオイルを炉体の天井部に下向きに設けたバーナにより燃焼炉で焼却し、発生したシリカ粒子を炉体の底部に設けた回収ボックスで回収するとともに、燃焼ガスをセラミックフィルタでろ過したうえ放射性排ガス処理設備を通して大気中に放出する一方、排ガス中に含まれるシリコーンオイル焼却灰をセラミックフィルタから回収し、前記回収ボックスから取出されたシリカ粒子とともに減容工程に送り、減容処理してペレット状の放射性不燃性廃棄物とすることを特徴とする放射性シリコーンオイルの処理方法。
【請求項２】
放射性シリコーンオイルを、外部混合高圧気流式オイルバーナによって焼却することを特徴とする請求項１記載の放射性シリコーンオイルの処理方法。
【請求項３】
減容処理が、界面活性剤を含む水とシリコーンオイル焼却灰とを混合してスラリーとし、これを脱水乾燥してペレット状の放射性不燃性廃棄物とする方法であることを特徴とする請求項１記載の放射性シリコーンオイルの処理方法。
【請求項４】
減容処理が、シリコーンオイル焼却灰を真空中で圧縮成形し、ペレット状の放射性不燃性廃棄物とする方法であることを特徴とする請求項１記載の放射性シリコーンオイルの処理方法。
【請求項５】
圧縮成形物を、さらに粉砕処理することを特徴とする請求項４記載の放射性シリコーンオイルの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所などから発生する放射性物質を含有するシリコーンオイルの処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所から発生する放射性物質を含有するオイル類は、従来は液体状態のままドラムカンに入れて貯蔵されていた。しかし液体オイルは可燃性危険物として取り扱う必要があるため、取り扱いが容易ではない。そこで特許文献１に示されるように、油凝固剤を添加し、撹拌して油凝固物とする処理方法が提案されている。しかし油凝固物はなお可燃性であるため、可燃物保管エリアで保管する必要がある。
【０００３】
このため、放射性物質を含有するオイル類はできるだけ焼却処理することが望まれており、多くのオイルは可燃性雑固体廃棄物の焼却炉中に滴下する等の方法で焼却されてきた。しかしシリコーンオイルは焼却すると非常に微細なシリカ（ＳｉＯ２）粒子を大量に発生するため、バーナ、焼却炉及びその排ガス処理系を閉塞させるおそれがある。しかもこの微細なシリカ粒子からなるシリコーンオイル焼却灰はかさ密度が０．０５〜０．０６ｇ/ｃｍ３と非常に小さく嵩張るものであるため、ドラム缶1本分のシリコーンオイルを焼却するとドラム缶１９本分のシリコーンオイル焼却灰が発生することとなり、保管すべきドラム缶の数が約２０倍に増加するという致命的な問題があった。このためシリコーンオイルについては適切な処分方法がないまま、依然として液体状態のまま保管されているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、放射性シリコーンオイルをバーナ、焼却炉及びその排ガス処理系などを閉塞させることなく焼却処理し、大幅な体積増加を招くことなく不燃性廃棄物とすることができる放射性シリコーンオイルの処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の放射性シリコーンオイルの処理方法は、放射性シリコーンオイルを炉体の天井部に下向きに設けたバーナにより燃焼炉で焼却し、発生したシリカ粒子を炉体の底部に設けた回収ボックスで回収するとともに、燃焼ガスをセラミックフィルタでろ過したうえ放射性排ガス処理設備を通して大気中に放出する一方、排ガス中に含まれるシリコーンオイル焼却灰をセラミックフィルタから回収し、前記回収ボックスから取出されたシリカ粒子とともに減容工程に送り、減容処理してペレット状の放射性不燃性廃棄物とすることを特徴とするものである。なお、放射性シリコーンオイルを、外部混合高圧気流式オイルバーナによって焼却することが好ましい。
【０００７】
また減容処理は、界面活性剤を含む水とシリコーンオイル焼却灰とを混合してスラリーとし、これを脱水乾燥してペレット状の放射性不燃性廃棄物とする方法、あるいはシリコーンオイル焼却灰を真空中で圧縮成形し、ペレット状の放射性不燃性廃棄物とする方法であることが好ましい。なお、減容率を高めるために、圧縮成形物をさらに粉砕処理することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の放射性シリコーンオイルの処理方法によれば、これまで可燃性危険物として保管せざるを得なかった放射性シリコーンオイルを焼却して、ペレット状の放射性不燃性廃棄物とすることが可能となる。本発明の放射性シリコーンオイルの処理方法によっても保管すべきドラム缶の本数はシリコーンオイルのままの状態よりも増加するが、可燃物保管エリアで保管する必要はなくなり、取り扱いが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の説明図である。
【図２】外部混合高圧気流式オイルバーナの部分断面図である。
【図３】減容処理工程の説明図である。
【図４】他の減容処理工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１において、１は放射性シリコーンオイルの貯留槽であり、原子力発電所から発生する放射性シリコーンオイルは、灯油等の助燃オイルを混合されることなく単独で、ポンプ２により燃焼炉に送られる。３は燃焼炉の炉体であり、その天井部には外部混合高圧気流式オイルバーナ４が下向に配置されている。炉体３は図示のように縦型の円筒状であり、上部に燃焼室５、下部側方に排ガス流出口６を備えるとともに、排ガス流出口６よりも下方の炉体３の底部には、蓋７を備えたシリカ粒子の回収ボックス８が設けられている。
【００１１】
外部混合高圧気流式オイルバーナ４は図２に示すように、上端から供給された放射性シリコーンオイルをスプレイヤ９の内部で高圧の圧縮空気により撹拌しながら、ノズル１０の先端から高速で噴射し、オイルと燃焼用空気との混合はバーナの先端よりもさらに前方のバーナ外部で行わせ、燃焼させる形式のバーナである。この構造のバーナを用いれば放射性シリコーンオイルの燃焼はバーナ先端から離れた燃焼室５内で行われるので、内部混合型のオイルバーナを用いた場合とは異なり、燃焼により発生したシリカ粒子がバーナを閉塞し、失火することはない。
【００１２】
シリコーンオイルの燃焼に伴い微細なシリカ粒子からなるシリコーンオイル焼却灰が発生することは避けられないが、炉体３の内部には高速の下向きのガス流が形成されるため、シリコーンオイル焼却灰の大部分はガス流に乗って排ガス流出口６に向かう。また一部のシリコーンオイル焼却灰は燃焼室５の内部に付着するが、炉体３が縦型円筒状であるために比較的容易に底部に落下し、回収ボックス８に蓄積される。このため定期的に蓋７を開き、シリコーンオイル焼却灰を回収して後段の減容工程で減容処理する。なお、燃焼ガスの温度は８００℃以上であるため、排ガス流出口６中に散水冷却装置から水を噴射し、３００℃以下にまで冷却して後段の排ガス処理系の熱による損傷を防止することが好ましい。
【００１３】
燃焼炉の後段には、燃焼ガス中からシリコーンオイル焼却灰を除去するセラミックフィルタ１１が設置されている。このセラミックフィルタ１１は缶体１２の内部に複数のフィルタエレメント１３を設置したもので、フィルタエレメント１３は例えばハニカム状セラミックの内部隔壁をろ過面として使用するものである。その平均細孔径はシリカ粒子を捕捉することができるように、２μｍ前後とすることが好ましい。フィルタエレメント１３により捕捉されたシリコーンオイル焼却灰は、定期的に行われる逆洗操作によって缶体１２の下部に集められ、回収ボックス８から回収されたシリコーンオイル焼却灰とともに後段の減容工程へ送られる。なおフィルタエレメント１３の形状は任意であり、キャンドル型などハニカム以外の形状であっても差し支えない。
【００１４】
フィルタエレメント１３によりシリコーンオイル焼却灰が除去された燃焼ガスは、図１の右上に示された既設の放射性排ガス処理設備に送り込まれる。これは可燃性の雑固体廃棄物の焼却炉２０の排ガスを細孔径の大きいセラミックフィルタ２１、２２を通してダストを除去したうえ、ＨＥＰＡフィルタ２３によって放射性物質を完全に除去し、大気中に放出する設備である。微細なシリカ粒子を含んだままのガスを既設の放射性排ガス処理設備に直接導入すると、閉塞トラブルを引き起こす可能性があるが、本発明では予めシリカ粒子をセラミックフィルタ１１によって除去しているため、閉塞トラブルのおそれはない。
【００１５】
フィルタエレメント１３により捕捉されたシリコーンオイル焼却灰及び回収ボックス８から回収されたシリコーンオイル焼却灰は、液状シリコーンオイルの約２０倍の体積を持つことは前述の通りである。このため減容処理が行われる。
【００１６】
図３は減容処理の一例を示すブロック図である。図３に示すように、シリコーンオイル焼却灰は界面活性剤を含む水と混合され、スラリーとなる。通常の焼却灰は水を混合するだけでスラリーとすることができるが、意外なことにシリコーンオイル焼却灰は水と混合しても均一に混じり合わない。その原因は、シリコーンオイル焼却灰中に僅かに残存しているオイル分がシリコーンオイル焼却灰（シリカ粒子）の表面を非親水性とするためと想定される。しかし水中に界面活性剤を混入することにより、シリコーンオイル焼却灰のスラリーを得ることができる。界面活性剤の種類は特に限定されるものではなく、市販の洗剤を使用することもできる。
【００１７】
得られたスラリーはフィルタープレス、ロータリープレス、ベルトプレスなどの一般的な汚泥脱水機により脱水したうえ、乾燥機で加熱乾燥することによりペレット状の固体（放射性不燃性廃棄物）とすることができる。この場合の減容率は、シリコーンオイル焼却灰を１とするとスラリーの段階で１/４となり、ペレット状の固体とした段階で１/９となる。なお、前記したようにシリコーンオイルを１とするとシリコーンオイル焼却灰は約２０となるから、最終的には２０×１/９で約２．２となる。このようにシリコーンオイルのままで保管する場合に比較して容積が２．２倍になるが、可燃性廃棄物を不燃性廃棄物とすることができる効果は大きい。
【００１８】
図４は減容処理の他の一例を示すブロック図である。この方法では、表面に凹凸を有する２つの金属製ロール間にシリコーンオイル焼却灰を供給し、圧縮成形する。しかしシリコーンオイル焼却灰はかさ密度が小さく内部に大量の空気を含有しているため、単純に圧縮しても内部の空気圧が高まり、うまく圧縮ができない。このため真空中で脱気しながら圧縮成形することにより、ペレット状の固体（放射性不燃性廃棄物）とすることができる。この場合の減容率は、シリコーンオイル焼却灰を１とすると圧縮成形の段階で１/６となるが、圧縮成形品をさらに破砕すれば１/９となり、図３の場合と同様の減容効果を得ることができることとなる。図４の方法は、放射性の排水が発生しない点で図３の方法よりも好ましい。
【００１９】
このように本発明によれば、これまでは液体状態のままドラムカンに入れて可燃物保管エリアで保管されていた放射性シリコーンオイルを焼却処理し、大幅な体積増加を招くことなく不燃性廃棄物とすることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  放射性シリコーンオイルの貯留槽
２  ポンプ
３  燃焼炉の炉体
４  外部混合高圧気流式オイルバーナ
５  燃焼室
６  排ガス流出口
７  蓋
８  シリカ粒子の回収ボックス
９  スプレイヤ
１０  ノズル
１１  セラミックフィルタ
１２  缶体
１３  フィルタエレメント
２０  雑固体廃棄物の焼却炉
２１  セラミックフィルタ
２２  セラミックフィルタ
２３  ＨＥＰＡフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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