(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性シリコーンオイルの燃焼炉と、その燃焼ガス中からシリカ粒子を除去するセラミックフィルタと、セラミックフィルタを通過した排ガス中の放射性物質を除去する設備とを備えた放射性シリコーンオイルの焼却装置であって、
前記燃焼炉は、上部に燃焼室、下部側方に排ガス流出口を備えた縦型の炉体と、該炉体の天井部に下向きに設置され、放射性シリコーンオイルを噴霧してバーナ外部で燃焼させる外部混合高圧気流式オイルバーナと、前記排ガス流出口よりも下方の炉体の底部に設けられたシリカ粒子の回収ボックスとを備えたものであることを特徴とする放射性シリコーンオイルの焼却装置。
【請求項２】
外部混合高圧気流式オイルバーナが、放射性シリコーンオイルを０．１５〜０．２０ＭＰａの空気圧によりノズル先端から噴霧し、燃焼用空気とバーナの外部で混合させて燃焼させる構造のバーナ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焼却装置。
【請求項３】
排ガス流出口は散水冷却装置を備えたもの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焼却装置。
【請求項４】
セラミックフィルタを通過した排ガス中の放射性物質を除去する設備が、既設の放射性排ガス処理設備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焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所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焼却装置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が、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、油凝固剤を添加して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。このためシリコーンオイルについては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することができる放射性シリコーンオイルの焼却装置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は、放射性シリコーンオイルの燃焼炉と、その燃焼ガス中からシリカ粒子を除去するセラミックフィルタと、セラミックフィルタを通過した排ガス中の放射性物質を除去する設備とを備えた放射性シリコーンオイルの焼却装置であって、前記燃焼炉は、上部に燃焼室、下部側方に排ガス流出口を備えた縦型の炉体と、該炉体の天井部に下向きに設置され、放射性シリコーンオイルを噴霧してバーナ外部で燃焼させる外部混合高圧気流式オイルバーナと、前記排ガス流出口よりも下方の炉体の底部に設けられたシリカ粒子の回収ボックスとを備えたものであることを特徴とするものである。
【０００７】
なお、請求項２のように、外部混合高圧気流式オイルバーナが、放射性シリコーンオイルを０．１５〜０．２０ＭＰａの空気圧によりノズル先端から噴霧し、燃焼用空気とバーナの外部で混合させて燃焼させる構造のバーナであることが好ましく、請求項３のように、排ガス流出口は散水冷却装置を備えたものであることが好ましい。さらに請求項４のように、セラミックフィルタを通過した排ガス中の放射性物質を除去する設備が、既設の放射性排ガス処理設備であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の放射性シリコーンオイルの焼却装置は、縦型の炉体の天井部に外部混合高圧気流式オイルバーナを下向に配置し、放射性シリコーンオイルを高圧で噴霧してバーナ外部で燃焼用空気と混合して燃焼させる。このためバーナにシリカ粒子が堆積して燃焼不良を引き起こすことがない。また炉壁へのシリカ粒子の付着は避けることができないが、炉体を縦型とするとともに下部に排ガス流出口を設けたので、下向きの高速気流に乗せてシリカ粒子を排ガス流出口よりも下方の底部のシリカ粒子の回収ボックスに容易に落下させることができる。また排ガス中に浮遊しているシリカ粒子はセラミックフィルタにより除去することができるので、セラミックフィルタを通過した排ガスを放射性排ガス処理設備に導くことにより、排ガス中の放射性物質を確実に除去することができ、放射性排ガス処理設備を目詰まりさせることもない。このため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、焼却処分することが可能となる。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を示す。
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。なおシリコーンオイルは粘性が高いので、８０〜９０℃に加温しておくことが好ましい。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。なおその全体は外部に放射性物質が飛散することを防止するためにシールド内部に収納されている。
【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】
なお、圧縮空気の圧力は０．１５〜０．２０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。これよりも低圧であると粘性の高い放射性シリコーンオイルの噴射をうまく行うことができない。またこれよりも高圧であるとノズル先端からの噴射速度が高速となりすぎ、失火するおそれがある。燃焼用空気の圧力を６ｋＰａ以上とし、その流量を空気比が１．５〜２．０となるように調節すれば、助燃オイルを必要とせずに放射性シリコーンオイルを単独で燃焼させることができる。助燃オイルを必要としないので燃焼排ガス量を増加させることがない。
【００１３】
シリコーンオイルの燃焼に伴い微細なシリカ粒子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、シリカ粒子の大部分はガス流に乗って排ガス流出口６に向かう。また一部のシリカ粒子は燃焼室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、シリカ粒子の回収ボックス８に蓄積される。このため定期的に蓋７を開き、シリカ粒子を回収して後段の減容工程で減容処理する。
【００１４】
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℃以下にまで冷却することが好ましい。この冷却は後段の排ガス処理装置の保護のためであるが、噴射された水は水蒸気となって排ガスボリュームを増大させるため、必要以上の水量は好ましくない。
【００１５】
燃焼炉の後段には、燃焼ガス中からシリカ粒子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。細孔径があまり大きくなるとシリカ粒子が内部に侵入して逆洗操作によっても排出することができなくなるので好ましくない。また細孔径があまり小さくなると通気抵抗が大きくなりすぎ処理能力が低下するので、好ましくない。
【００１６】
フィルタエレメント１３により捕捉されたシリカ粒子は、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カ粒子とともに後段の減容工程へ送られる。なお、セラミックフィルタ１１は定期的に逆洗を繰り返すことにより、ろ過差圧の上昇を防止することができることを確認済みである。
【００１７】
また、フィルタエレメント１３によりシリカ粒子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する設備であり、その放射性排ガス処理能力は永年の運転実績により確認されている。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。なおセラミックフィルタ２１、２２は必ずしも２段に設ける必要はない。
【００１８】
以上に説明したように、本発明によればこれまで液体オイルのままで可燃物保管エリアに保管されてきた放射性シリコーンオイルを、安全に焼却してシリカ粒子とすることができる。このシリカ粒子は減容処理して低濃度固体廃棄物としてドラム缶等で保管することができる。また燃焼に伴って発生するシリカ粒子が焼却炉及びその排ガス処理系を閉塞させることもなく、実用性に優れたものである。
【符号の説明】
【００１９】
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】
0005543867.tif 000002
【図２】
0005543867.tif 000003