(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を含む廃材の燃焼に伴い発生する燃焼ガス及び煙を含む排気ガスと前記廃材の燃焼により生じる焼却灰とを排出する燃焼部と、
前記燃焼部から排出される前記排気ガスが移送される排気ガス移送路と、
前記排気ガス移送路を移送してきた前記排気ガスが導入される吸引口と、前記排気ガスに接触させる水を当該水の導入部分における流速より早い流速で内部に供給し、前記内部に負の静圧を発生させる水供給口と、前記排気ガスと前記水とが混合した混合液が吐出される吐出口とを有するエジェクターと、
前記吐出口から排出される前記混合液を水中に導入すると共に前記混合液と水とを混合する湿式サイクロンを有し、前記混合液と前記水とが混合された処理水を貯える水槽と、
前記燃焼ガス及び前記煙に起因する固形物質を前記処理水から分離し、前記固形物質が取り除かれた処理済水を前記エジェクターに供給する水処理部と、
前記燃焼部から排出される前記焼却灰を吸引し、前記焼却灰と前記吸引により生じる排出ガスとを分離し、前記焼却灰を回収容器に回収し、前記排出ガスを前記エジェクターの前記吸引口に向けて供給する焼却灰処理部と
を備える閉鎖系排煙処理システム。
【請求項２】
前記焼却灰処理部が、前記焼却灰処理部の後段の管を介し、前記エジェクターの前記吸引口に向けて前記排出ガスを供給し、
前記水槽が、前記処理水を覆う蓋と、前記水槽の内部と前記水槽の外部とを連結する連結部とを有する請求項１に記載の閉鎖系排煙処理システム。
【請求項３】
前記焼却灰処理部が、前記回収容器の入口を熱圧着で閉じることで、前記回収容器に回収された前記焼却灰を真空パックする請求項２に記載の閉鎖系排煙処理システム。
【請求項４】
前記エジェクターの前記吸引口と前記排気ガス移送路との間に、前記水処理部からの前記処理済水が供給される処理済水供給口と、前記焼却灰処理部からの前記排出ガスが供給される排出ガス供給口と、前記排気ガス移送路から移送される前記排気ガスが供給される排気ガス供給口とを有する中間導入部
を更に備え、
前記吸引口に、前記中間導入部から前記処理済水、前記排出ガス、及び前記排気ガスが供給される請求項３に記載の閉鎖系排煙処理システム。
【請求項５】
前記連結部が、前記水槽から微細な粒子が外部に放出することを防止するミストフィルタを含む請求項４に記載の閉鎖系排煙処理システム。
【請求項６】
前記焼却灰処理部が、前記焼却灰と前記排出ガスとをサイクロンで分離する請求項５に記載の閉鎖系排煙処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉鎖系排煙処理システムに関する。特に、本発明は、放射性物質を含有する廃棄物を処理する閉鎖系排煙処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼却炉からの排煙を集塵器で除塵し、湿式洗煙法によって除塵排ガスを洗浄する廃棄物の焼却方法であって、湿式洗煙法により発生する洗煙排水を凝集、濃縮して洗煙処理汚泥とし、焼却炉に洗煙処理汚泥を返送することによって汚泥中のダイオキシン類を加熱分解させ、また、重金属類を集塵器に焼却炉を介して排煙と共に返送することで捕集灰として取り出す廃棄物等の焼却方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の廃棄物等の焼却方法によれば、廃棄物の焼却に際し、洗煙処理汚泥中のダイオキシン類や重金属類を特別な装置を用いることなく分解することができ、また、重金属類を１箇所に捕集することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されている廃棄物等の焼却方法においては、焼却炉等から環境中への放射性物質の流出が防止できない。また、特許文献１に記載されている廃棄物等の焼却方法においては、放射性物質を含む廃材を焼却処理した場合に焼却炉内で濃縮される高濃度放射性物質の取扱いをすることができない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、放射性物質を含む物質を燃焼処理した場合に環境中への放射性物質の流出を防止でき、また、廃材の焼却後に発生する高濃度放射性物質を適切に管理できる閉鎖系排煙処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、放射性物質を含む廃材の燃焼に伴い発生する燃焼ガス及び煙を含む排気ガスと廃材の燃焼により生じる焼却灰とを排出する燃焼部と、燃焼部から排出される排気ガスが移送される排気ガス移送路と、排気ガス移送路を移送してきた排気ガスが導入される吸引口と、排気ガスに接触させる水を当該水の導入部分における流速より早い流速で内部に供給し、内部に負の静圧を発生させる水供給口と、排気ガスと水とが混合した混合液が吐出される吐出口とを有するエジェクターと、吐出口から排出される混合液を水中に導入すると共に混合液と水とを混合する湿式サイクロンを有し、混合液と水とが混合された処理水を貯える水槽と、燃焼ガス及び煙に起因する固形物質を処理水から分離し、固形物質が取り除かれた処理済水をエジェクターに供給する水処理部と、燃焼部から排出される焼却灰を吸引し、焼却灰と吸引により生じる排出ガスとを分離し、焼却灰を回収容器に回収し、排出ガスをエジェクターの吸引口に向けて供給する焼却灰処理部とを備える閉鎖系排煙処理システムが提供される。
【０００７】
また、上記閉鎖系排煙処理システムにおいて、焼却灰処理部が、焼却灰処理部の後段の管を介し、エジェクターの吸引口に向けて排出ガスを供給し、水槽が、処理水を覆う蓋と、水槽の内部と水槽の外部とを連結する連結部とを有することもできる。
【０００８】
また、上記閉鎖系排煙処理システムにおいて、焼却灰処理部が、回収容器の入口を熱圧着で閉じることで、回収容器に回収された焼却灰を真空パックすることもできる。
【０００９】
また、上記閉鎖系排煙処理システムにおいて、エジェクターの吸引口と排気ガス移送路との間に、水処理部からの処理済水が供給される処理済水供給口と、焼却灰処理部からの排出ガスが供給される排出ガス供給口と、排気ガス移送路から移送される排気ガスが供給される排気ガス供給口とを有する中間導入部を更に備え、吸引口に、中間導入部から処理済水、排出ガス、及び排気ガスが供給されることもできる。
【００１０】
また、上記閉鎖系排煙処理システムにおいて、連結部が、水槽から微細な粒子が外部に放出することを防止するミストフィルタを含むこともできる。
【００１１】
また、上記閉鎖系排煙処理システムにおいて、焼却灰処理部が、焼却灰と排出ガスとをサイクロンで分離することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る閉鎖系排煙処理システムによれば、放射性物質を含む物質を燃焼処理した場合に環境中への放射性物質の流出を防止でき、また、廃材の焼却後に発生する高濃度放射性物質を適切に管理できる閉鎖系排煙処理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システムの概要図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システムの概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システムの概要を示す。
【００１５】
（閉鎖系排煙処理システム１の概要）
第１の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１は、放射性ヨウ素や放射性セシウム等の放射性物質を含む廃材の燃焼に伴い発生する燃焼ガス、煙、及び焼却灰等から放射性物質が環境中に放出されることを防止しつつ、燃焼ガス、煙、及び焼却灰を安全に分離して処理する。閉鎖系排煙処理システム１が処理する廃材は、例えば、放射性物質を含む樹木、木材等の木質系材料である。
【００１６】
（閉鎖系排煙処理システム１の構成の概要）
閉鎖系排煙処理システム１は、放射性物質を含む廃材を燃焼する燃焼部１０と、燃焼部１０からの排気ガスを燃焼部１０の外部に移送する排気ガス移送路１２と、排気ガス移送路１２の出口に接続され、排気ガスと水とを混合するエジェクター１４と、エジェクター１４から吐出される排気ガスと水とが混合した混合液を水中に導入し、処理水として蓄える水槽１６と、処理水に含まれる固形物質と水とを分離する水処理部１８と、少なくとも水槽１６に貯えられている処理水の一部をエジェクター１４に供給する水ポンプ３２と、燃焼部１０から排出される焼却灰を回収容器２１０に自動的に密封する焼却灰処理部２０と、焼却灰処理部２０の後段に設置され、焼却灰処理部２０内の回収容器２１０内に向けて焼却灰を吸引する排気ポンプ３０とを備える。
【００１７】
（燃焼部１０）
燃焼部１０は、放射性物質を含む廃材を燃焼する。そして燃焼部１０は、廃材の燃焼に伴い発生する燃焼ガス及び煙を含む排気ガスと廃材の燃焼により生じる焼却灰とを排出する。ここで燃焼部１０には、燃焼部１０から排出される排気ガスを移送する排気ガス移送路１２が接続されている。排気ガス移送路１２は、エジェクター１４に向けて排気ガスを移送する。一方、焼却灰は、エクストローダ２２０を用いて焼却灰処理部２０に一定量ずつ供給される。なお、燃焼部１０は、廃棄物を焼却する設備であれば、固定炉等の様々な形式の焼却炉を用いることができる。
【００１８】
（エジェクター１４）
エジェクター１４は、流体及び／又は固体が導入又は排出される少なくとも三つの口を有する。具体的にエジェクター１４は、流体である水が供給される第一の口と、流体及び／又は固体を吸引する第二の口と、第一の口に供給された水及び第二の口が吸引した流体及び／又は固体を吐出する第三の口とを有する。第一の口は、外部から導入された水を導入部分における当該水の流速より早い流速でエジェクター１４内部に供給する。例えば、第一の口は、一方の端から他方の端に向けて徐々に断面径が狭まる形状を有する経路を後段に含む。
【００１９】
そして、第一の口から所定の流速を超える流速でエジェクター１４内部に導入された水により、エジェクター１４内部には負の静圧が発生する。第二の口は、発生した負の静圧を利用して流体及び／又は固体を吸引し、第三の口は、第一の口から供給された水と第二の口が吸引した流体及び／又は固体とを吐出する。エジェクター１４は、耐蝕性、耐熱性、機械的特性等に優れた材料を用いて構成することができ、例えば、ＳＵＳ等の金属材料を用いて構成することができる。
【００２０】
より具体的にエジェクター１４は、排気ガス移送路１２を移送してきた排気ガスが導入される吸引口１４ａと、排気ガスに接触させる水であってエジェクター１４内部に負の静圧を発生させる水が供給される水供給口１４ｂと、排気ガスと水とが混合した混合液が吐出される吐出口１４ｃとを有する。混合液は吐出口１４ｃから水槽１６に供給される。
【００２１】
（水槽１６）
水槽１６は、吐出口１４ｃから吐出される混合液が水中に導入され、混合液と水とが混合して生じる処理水１６８を蓄える。具体的に水槽１６は、吐出口１４ｃからの混合液を水槽１６内に導入すると共に混合液と水とを水中で混合する混合液導入部１６０を有し、混合液導入部１６０が混合液と水とを混合して処理水１６８にする。ここで、混合液導入部１６０としては、混合液中に含まれる固形物質を混合液から水槽１６中に離脱させるだけでなく、混合液と水槽１６の水とを混合する湿式サイクロンを用いることができる。混合液導入部１６０は、混合液を吐出口１４ｃから水槽１６中にそのまま導入する場合に比べて混合液と水との接触時間を長くできる。また、水槽１６は、処理水１６８の上方を覆う蓋１６２と、水槽１６の内部と水槽１６の外部とを連結する大気の流通経路としての連結部１６４とを有する。そして、連結部１６４は、水槽１６の内部と水槽１６の外部との間に水槽１６から微細な粒子が外部に放出することを防止するミストフィルタ１６６を有する。
【００２２】
（水処理部１８）
水処理部１８は、水槽１６に貯えられている処理水１６８を吸い上げ、処理水１６８に含まれている固形物質を処理水１６８から分離する。ここで固形物質は、燃焼ガス及び煙に起因する放射性物質を含有するスス等である。そして水処理部１８は、管１８２を介して固形物質が取り除かれた処理済水を水ポンプ３２に供給する。水ポンプ３２は、この処理済水をエジェクター１４の水供給口１４ｂに供給する。また水処理部１８は、処理水１６８が導入される一方の端部と処理済水が排出される他方の端部との間にフィルター１８０を有する。水処理部１８は、このフィルター１８０を用いて処理水１６８に含まれる固形物質を捕集する。フィルター１８０としては、例えば、濾紙を用いることができる。
【００２３】
ここで水ポンプ３２は、水槽１６内の水若しくは処理水１６８の少なくとも一部を吸引する。また、水ポンプ３２は、水処理部１８から処理済水を吸引する。そして、水ポンプ３２は、吸引した処理済水と吸引した水とをエジェクター１４の水供給口１４ｂに供給する。
【００２４】
（焼却灰処理部２０）
焼却灰処理部２０は、エクストローダ２２０を用いて燃焼部１０から排出される焼却灰を受け取る。そして、焼却灰処理部２０は、減圧下で回収容器２１０に焼却灰を回収する。この場合において焼却灰処理部２０は、回収容器２１０内を減圧状態にすることを目的として回収容器２１０内を吸引するときに生じる排出ガスと焼却灰とをサイクロン２００を用いて分離する。
【００２５】
そして、焼却灰処理部２０は、回収容器２１０に焼却灰を回収すると共に、焼却灰処理部２０の後段に設けられる排気ポンプ３０から管３００を介してエジェクター１４の吸引口１４ａに向けて排出ガスを供給する。また、焼却灰処理部２０は、回収容器２１０の入口である開口を自動的に閉じて、回収容器２１０に回収された焼却灰を密封する。なお、焼却灰処理部２０は、回収容器２１０から放射される放射線量を測定する放射線検出部を更に有することができる。この場合、焼却灰処理部２０は、放射線量を測定する放射線検出部と、放射線検出部が予め定められた放射線量を検出した場合に発する信号に応じて作業者にアラームを発する報知部とを含む放射線検出ユニットを有することができる。
【００２６】
例えば、焼却灰処理部２０は、回収容器２１０を保持する容器保持部と、エクストローダ２２０からの焼却灰を回収容器２１０内に導入する導入部（例えば、サイクロン装置）と、回収容器２１０を密封する密封部とを有する。また、回収容器２１０は、例えば、ポリエチレン等からなる回収パックである。焼却灰処理部２０は、容器保持部に保持されている回収パック内に導入される焼却灰が予め定められた量に達するごとに、回収パックの口を密封部に熱圧着させる。これにより焼却灰処理部２０は、回収パックを真空パックする。
【００２７】
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１は、放射性物質を含む廃材の燃焼により発生する排気ガスをエジェクター１４において水と混合させて混合液にし、この混合液を水槽１６の水に混合させて処理水１６８にした後、処理水１６８に含まれる放射性物質を含む固形物質を水処理部１８において捕集する。そして、固形物質が取り除かれた処理済水は再びエジェクター１４に戻される。更に、焼却灰は焼却灰処理部２０において回収容器２１０に回収され、回収に伴い生じる排出ガスは排気ポンプ３０によってエジェクター１４に戻される。
【００２８】
したがって、本実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１によれば、放射性物質を含む廃材の燃焼により発生する放射性物質を含む排気ガスや焼却灰を閉鎖系排煙処理システム１内で処理して管理できるので、放射性物質を含む排気ガスや焼却灰が環境中に放出されることを防止できる。すなわち、閉鎖系排煙処理システム１は、廃棄物の処理過程において環境中に排出される放射性物質を大幅に低減若しくはなくすことができ、排気ガスや焼却灰を安全に処理できる。また、閉鎖系排煙処理システム１は、閉鎖系排煙処理システム１内において処理済水を循環して再利用できるので、廃材の処理に伴って外部から新たに水を供給し続けることを抑制できる。
【００２９】
また、閉鎖系排煙処理システム１によれば、混合液導入部１６０が水槽１６中に混合液をそのまま導入する場合に比べて混合液と水との接触時間を長くすることができるので、エジェクター１４から供給されてくる混合液に含まれる排気ガスを水で効率的に洗浄することができる。
【００３０】
更に閉鎖系排煙処理システム１によれば、放射性物質が濃縮された焼却灰を焼却灰処理部２０において回収容器２１０に自動的に無人で密封できるので、作業者の内部被ばくを防止でき、また、放射性物質を含む廃材の燃焼により減量濃縮された放射性物質を含む焼却灰の全量を高濃度放射性廃棄物として容易に管理できる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１は、排気ガス移送路１２、エジェクター１４、混合液導入部１６０を有する水槽１６、水処理部１８、及び焼却灰処理部２０等を燃焼部１０の周囲に設置することで構成できるので、燃焼部１０のタイプによらず本実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１を容易に構成できる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システムの概要を示す。
【００３３】
第２の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１ａは、排気ガス移送路１２とエジェクター１４との間に中間導入部４０を更に備える点を除き、第１の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１と略同一の構成及び機能を備える。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００３４】
中間導入部４０は、排気ガス移送路１２とエジェクター１４の吸引口１４ａとの間に設置される。中間導入部４０は、水処理部１８からの処理済水が管１８２ａを介して供給される処理済水供給口４０ｂと、焼却灰処理部２０からの排出ガスが管３００ａ供給される排出ガス供給口４０ｃと、排気ガス移送路１２を移送してくる排気ガスが供給される排気ガス供給口４０ａとを有する。そして、中間導入部４０に供給された処理済水、排出ガス、及び排気ガスは中間導入部４０内で合流し、出口４０ｄからエジェクター１４の吸引口１４ａにまとめて供給される。
【００３５】
なお、中間導入部４０の内部と排気ガス供給口４０ａとの間、中間導入部４０の内部と処理済水供給口４０ｂとの間、及び中間導入部４０の内部と排出ガス供給口４０ｃとの間のそれぞれに、それぞれを流れる流体の流量を調節するバルブ（例えば、ボールバルブ）を設けることもできる。また、排気ガス供給口４０ａと排気ガス移送路１２との間には、排気ガス移送路１２の終端から排気ガス供給口４０ａの入口まで徐々に断面径が狭まる形状のリデューサーを挟むこともできる。
【００３６】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態に係る閉鎖系排煙処理システム１ａによれば、水処理部１８から排出される処理済水と焼却灰処理部２０から排出される排出ガスとが中間導入部４０において排気ガスと合流し、中間導入部４０を介してエジェクター１４の吸引口１４ａにまとめて供給されるので、放射性物質をより効率的に水槽１６中に送ることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せのすべてが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ  閉鎖系排煙処理システム
１０  燃焼部
１２  排気ガス移送路
１４  エジェクター
１４ａ  吸引口
１４ｂ  水供給口
１４ｃ  吐出口
１６  水槽
１８  水処理部
２０  焼却灰処理部
３０  排気ポンプ
３２  水ポンプ
４０  中間導入部
４０ａ  排気ガス供給口
４０ｂ  処理済水供給口
４０ｃ  排出ガス供給口
４０ｄ  出口
１６０  混合液導入部
１６２  蓋
１６４  連結部
１６６  ミストフィルタ
１６８  処理水
１８０  フィルター
１８２、１８２ａ  管
２００  サイクロン
２１０  回収容器
２２０  エクストローダ
３００、３００ａ  管
【図１】
0005954704.tif 000002
【図２】
0005954704.tif 000003