(57)【要約】【課題】  液体放射性廃棄物と共に廃棄することになるインドラムミキサーであって、廃棄液の容量を大きくするために攪拌羽根の回転速度を小さくしても、凝固剤が確実に廃棄液と混合するようにしたインドラムミキサーを提供する。【解決手段】  液体放射性廃棄物を貯留しているドラム缶１内に設けられたインドラムミキサー２の攪拌羽根2a、2b、2c、2dの回転軌跡となる円弧の接線方向に、該ドラム缶１にセメント等の凝固剤を供給する配管10の斜行部10bを沿わせて配置する。凝固剤はこの斜行部10bを通って、液体放射性廃棄物の流れ方向に合わせてドラム缶１内に投入されるから、凝固剤はこの流れに伴われて攪拌されて、液体放射性廃棄物と確実に混合する。また攪拌羽根等の一部であって凝固剤が付着するおそれのある部分をフッ素樹脂で被覆し、凝固剤の滑落を促す。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、
前記凝固剤を供給するための供給口に連通する斜方向配管を、前記攪拌羽根の回転軌跡となる円弧のほぼ接線方向に沿わせた方向に配したことを特徴とするインドラムミキサー。
【請求項２】
液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、
前記攪拌羽根及び前記廃棄物容器の適宜部位であって、供給された凝固剤が付着する部分に、該凝固剤を滑落させるための表面加工を行ったことを特徴とするインドラムミキサー。
【請求項３】
液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、
前記凝固剤の供給口に連通する斜方向配管を、前記攪拌羽根の回転軌跡となる円弧のほぼ接線方向に沿わせた方向に配し、
前記攪拌羽根及び前記廃棄物容器の適宜部位であって、供給された凝固剤が付着する部分に、該凝固剤を滑落させるための表面加工を行ったことを特徴とするインドラムミキサー。
【請求項４】
前記表面加工は、フッ素樹脂を該当する部分に被覆するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインドラムミキサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子力施設における液体放射性廃棄物を廃棄するための凝固処理を行う際に、液体放射性廃棄物とセメント等の凝固剤とを、廃棄物容器内で攪拌するインドラムミキサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半減期が長い液体放射性廃棄物は、汚水等のように浄化して排出処理することは適さず、セメント等の凝固剤によって凝固させて、深地下等に埋設することにより処理する必要がある。凝固剤を混ぜ合わせるには、ドラム缶等の廃棄物容器に液体放射性廃棄物を貯留し、凝固剤を供給して、インドラムミキサー等の攪拌装置によって攪拌させることによっている。このインドラムミキサーであって、特に放射性核種濃度が比較的高い液体放射性廃棄物に用いられるものは、攪拌処理後に廃棄物容器から取り出して、再使用することができず、凝固させた液体放射性廃棄物と共に廃棄される。なお、低濃度の液体放射性廃棄物の場合には、攪拌装置を取り出して再使用するものがある。
【０００３】
この種の放射性廃棄物のセメント固化方法としては、例えば特許文献１には、放射性廃棄物とセメントとを十分に攪拌することができ、しかも攪拌羽根の洗浄排水を全てセメント固化に使用できるようにしたものとして、１段の攪拌羽根をドラム缶内で昇降させつつ放射性廃棄物とセメントの混練を行い、混練後にセメントの付着した攪拌羽根を少量の水の入った次のドラム缶に入れて洗浄し、その後にそのドラム缶に放射性廃棄物とセメントと必要量の水を投入して混練する工程を繰り返すものが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、攪拌作用と剪断作用との双方を十分に発揮し得る攪拌機として、縦置き円筒状の攪拌槽の壁に邪魔板を設け、この様な攪拌機に上から駆動軸を差込み、この駆動軸に複数段の攪拌羽根を取付け、これらの攪拌羽根で攪拌槽に溜めた攪拌対象を攪拌する攪拌機において、前記攪拌羽根のうち、攪拌槽の底に最も近い下段羽根は、駆動軸から放射方向へ延びると共に面が駆動軸に平行である平板翼を複数枚等間隔に配置してなる平板パドルとし、この様な下段羽根より上の第１上位羽根は、円弧翼を前記邪魔板の近傍に配置し且つ攪拌対象を上昇させるべく傾斜させてなる壁寄り傾斜パドル及び円弧翼を駆動軸の近傍に配置し且つ攪拌対象を下降させるべく傾斜させてなる軸寄り傾斜パドルとで構成し、この様な第１上位羽根に隣り合う第２上位羽根は、第１上位羽根と同じ壁寄り傾斜パドル及び軸寄り傾斜パドルを、駆動軸回りに第１上位羽根とは異なる位置に配置したものであり、下段羽根、第１上位羽根、第２上位羽根を基本構成としたものが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３０１９１
【特許文献２】特開２００２−２７３１８８
【０００６】
上述した固化方法や攪拌機を用いたインドラムミキサーの構造と該インドラムミキサーに対して凝固剤を供給する配管系統の概略を図６及び図７に示してある。廃棄物容器であるドラム缶１の内部に、攪拌羽根2a、2b、2c、2dとこれら攪拌羽根2a、2b、2c、2dが取り付けられた主軸2eとを主体とした攪拌装置であるインドラムミキサー２が配されている。主軸2eの下端は、ドラム缶１の底板1aに設けられた軸受部1bに支持されている。なお、攪拌羽根2a、2b、はボス部2fを介して、攪拌羽根2c、2dはボス部2gを介してそれぞれ主軸2eに嵌着されている。ドラム缶１の上部は蓋体３によって閉塞されるようにしてある。この蓋体３の中心に前記主軸2eの上端が露呈するようにしてあり、この上端と軸継手４を介してモータ５の出力軸5aと脱着自在に連結するようにしてある。蓋体３の適宜部位には凝固剤を給送する配管６が接続する管継手部3aが設けられており、該配管６の先端である供給口6aが該管継手部3aに着脱自在とされている。この配管６は、図６及び図７に示すように、供給口6aから鉛直方向に伸長した鉛直部6bに斜行部6cが接続され、さらに適宜な経路を通って図示しない凝固剤ホッパに接続されている。凝固剤をドラム缶１に投入する場合の理想としては、凝固剤ホッパから鉛直方向の配管によってのみ接続する構造とすることであるが、前記斜行部6cを必要とするのは、前記モータ５やこのドラム缶１が設置される作業環境における換気装置、該換気装置から排出される環境空気の浄化装置等が設置されているため、これらの各種の装置を配管６が迂回する必要があるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した凝固剤を投入するための配管は、従来は図６に示すように、斜行部6cがドラム缶１の径方向に沿わせた方向に配されているため、次のような問題が生じるおそれがある。配管６の終端部は鉛直方向の鉛直部6bで前記蓋体３の接続されているが、該鉛直部6b内では斜行部6cを通過した方向の力を受けた状態で凝固剤が落下する。すなわち、供給口6aからは、凝固剤はドラム缶１の中心部に向かった方向に投入されることになる。このため、攪拌羽根2a、2b、2c、2dにより生じる液流による力を、投入された凝固剤はその投入方向に対して側方から受けることになる。しかも、前記主軸2eに向かって投入されるから、前記液流の速度が小さい部分に向かって投入されることになり、攪拌に必要な十分な力を受けずに凝固剤は降下し、ドラム缶１の底板に達して堆積してしまうおそれがある。そこで、凝固剤を十分に攪拌できるように、モータ５の出力回転を増加させて攪拌羽根2a、2b、2c、2dの回転数を増加させると、液面に形成される渦の深さが大きくなり、周辺部分の高さが高くなる。このため、高速で回転させる場合には、ドラム缶１に貯留させる液体放射性廃棄物の容量を小さくしなければ周辺部分から溢れ出てしまうおそれがある。他方、廃棄物の処理容量は、保管スペースを確保するために極力大きくすることが望まれ、ドラム缶１に極力多量の液体放射性廃棄物を収容させることが望まれる。このため、攪拌羽根2a、2b、2c、2dを低速で回転させながら確実に攪拌することが望まれる。
【０００８】
他方、攪拌羽根2a、2b、2c、2dを低速で回転させると、供給された凝固剤の落下位置によっては攪拌のための力が作用せずに、当該位置に停滞してしまうおそれがある。例えば、図６及び図７に示すように、主軸2eの近傍は最も低速で回転するから、ボス部2f等の上面に至った凝固剤は該ボス部2fから脱落せずに付着し、徐々に成長して当該位置で凝固してしまうおそれがある。同様に、攪拌羽根2a、2b、2c、2dの先端部に配されたブレードの表面やドラム缶１の液面との境界となる周壁面などにも凝固剤が付着してしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、この発明は、廃棄物容器に貯留する液体放射性廃棄物の容量を最大とすることができるように、攪拌羽根の回転速度を低速とした場合でも、供給された凝固剤を確実に攪拌して液体放射性廃棄物と十分に混合させることができことを主たる目的とし、流速の小さい部分においても凝固剤が停滞してしまうことがないようにしたインドラムミキサーを提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るインドラムミキサーは、液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、前記凝固剤を供給するための供給口に連通する斜方向配管を、前記攪拌羽根の回転軌跡となる円弧のほぼ接線方向に沿わせた方向に配したことを特徴としている。
【００１１】
セメント等の凝固剤は前記斜方向配管を通って廃棄物容器に供給される。この斜方向配管は廃棄物容器内の液体放射性廃棄物（以下、「廃棄液」という。）の流れ方向に沿って投入されるから、投入された凝固剤は廃棄液と共に流れ、降下しながら攪拌されることになる。また、前記斜方向配管に鉛直管が接続され、該鉛直管の先端部に前記供給口が設けられている場合であっても、該鉛直管内から前記斜方向配管の長手方向の力を受けた状態で落下するから、凝固剤はこの方向に力を受け、廃棄液の流れ方向に沿って投入される。
【００１２】
また、請求項２の発明に係るインドラムミキサーは、液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、前記攪拌羽根及び前記廃棄物容器の適宜部位であって、供給された凝固剤が付着する部分に、該凝固剤を滑落させるための表面加工を行ったことを特徴としている。
【００１３】
前記表面加工が施された部分に凝固剤が投入され、あるいは接触すると、該表面で滑落する。このため、当該部分に凝固剤が付着することがない。すなわち、回転速度が小さい箇所や廃棄物容器の壁面であって液面が位置する部分等に、凝固剤が滑落して付着しないようにする表面加工を施す。
【００１４】
また、請求項３の発明に係るインドラムミキサーは、液体放射性廃棄物を廃棄するに際して、該液体放射性廃棄物を貯留させた廃棄物容器に凝固剤を供給し、これらを攪拌する攪拌羽根を有するインドラムミキサーにおいて、前記凝固剤の供給口に連通する斜方向配管を、前記攪拌羽根の回転軌跡となる円弧のほぼ接線方向に沿わせた方向に配し、前記攪拌羽根及び前記廃棄物容器の適宜部位であって、供給された凝固剤が付着する部分に、該凝固剤を滑落させるための表面加工を行ったことを特徴としている。
【００１５】
すなわち、凝固剤の投入を廃棄液の流れ方向に沿って行うと共に、凝固剤が付着するおそれがある部分に、凝固剤が滑落しやすいように表面加工を施したものである。
【００１６】
また、請求項４の発明に係るインドラムミキサーは、前記表面加工は、フッ素樹脂を該当する部分に被覆するものであることを特徴としている。
【００１７】
前記表面加工としては、該当部分を鏡面仕上げや鍍金等によって処理することにより凝固剤が良好に滑落するようにすることもできる。しかし、攪拌装置は凝固させた放射性廃棄物と共に廃棄されるから、加工が簡単で安価な表面加工が好ましい。このため、該当する部分にフッ素樹脂を被覆したものである。フッ素樹脂を被覆するには、液状のフッ素樹脂を噴霧あるいは刷毛塗りによって塗装するものであっても、または焼き付けによるものであってもよい。なお、滑落性が十分に確保できるものであれば、ナイロン等の合成樹脂であっても構わない。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係るインドラムミキサーによれば、攪拌羽根を低速で回転させても、廃棄液の流れ方向に凝固剤が投入されるから、該凝固剤は流れに伴われて移動しながら廃棄液に混合される。そして、攪拌羽根を低速で回転させられるから、廃棄物容器に充填できる廃棄液の容量を大きくできる。このため、液体放射性廃棄物の廃棄処理の単価を削減できると共に、放射性廃棄物の減容化を図り、廃棄処理を待つための保管スペースを有効に利用できる。
【００１９】
また、請求項２の発明に係るインドラムミキサーによれば、攪拌羽根を低速で回転しても、該攪拌羽根や廃棄物容器の壁面等に凝固剤が付着することがない。このため、凝固剤を確実に廃棄液に混合させることができる。
【００２０】
また、請求項３の発明に係るインドラムミキサーによれば、攪拌羽根を低速で回転させた場合であっても、凝固剤は廃棄液に流れに伴われて移動しながら混合されると共に、凝固剤が攪拌羽根等に付着することが防止されるから、凝固剤を無駄なく混合させて廃棄液を凝固させることができる。
【００２１】
また、請求項４の発明に係るインドラムミキサーによれば、凝固剤を滑落させるための表面加工を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るインドラムミキサーを具体的に説明する。なお、従来の構造と同様の部分には図６及び図７に示す符号と同一の符号を付してある。
【００２３】
図１〜図３にこの発明の第１の実施形態に係るインドラムミキサーを示してあり、図１は概略の平面図であり、図２は正面図、図３は右側面図である。廃棄物容器であるドラム缶１には、液体放射性廃棄物（廃棄液）Ｌが貯留され、攪拌装置であるインドラムミキサー２の攪拌羽根2a、2b、2c、2dが該廃棄液Ｌに浸漬される状態で設置されている。このインドラムミキサー２は主として、前記攪拌羽根2a、2b、2c、2dと、これら攪拌羽根2a、2b、2c、2dを嵌着させた主軸2eとにより構成されており、該主軸2eの上端部に軸継手４を介してモータ５の出力軸を脱着自在に接続し、該モータ５を作動させることにより主軸2eが回転し、攪拌羽根2a、2b、2c、2dが回転することになる。攪拌羽根2a、2b、2c、2dのそれぞれは、主軸2eにボス部2f、2gを介して腕部21が取り付けられ、該腕部21の先端にブレード22が設けられている。
【００２４】
前記ドラム缶１には図示しない凝固剤ホッパに貯蔵されている凝固剤であるセメントが、配管10を通って供給されるようにしてある。この配管10は、前記モータ５や図示しない各種の機器装置を迂回する経路に通されているため、蓋体３に接続される供給口10aから適宜高さまで鉛直方向に伸長した鉛直部10bに、斜方向から接続された斜方向配管である斜行部10cが接続され、前記凝固剤ホッパに通じる配管10の途中にはこの斜行部10cが含まれている。そして、この斜行部10cの伸長方向が、図１に示すように、主軸2eを中心とした円弧の接線方向であり、該斜行部10cの内部を、該主軸2eの回転方向と等しい方向にセメントが搬送されるようにしてある。
【００２５】
すなわち、この第１実施形態に係るインドラムミキサー２では、図示しない凝固剤ホッパから供給されるセメントは、前記斜行部10cを通過して、攪拌羽根2a、2b、2c、2dにより攪拌されて生成された廃棄液Ｌの流れ方向に沿った力が付勢される。このため、前記鉛直部10bからドラム缶１に投入されるセメントは、廃棄液Ｌの流れ方向に沿った方向に加速されて投入されることになる。このため、投入されたセメントは廃棄液Ｌの流れと共に移動しながら降下することになり、良好に攪拌されて、廃棄液Ｌと混合することになる。したがって、攪拌羽根2a、2b、2c、2dの回転速度を大きくしなくても、セメントを良好に混合させることができ、廃棄液Ｌの容量を大きくすることができる。
【００２６】
図４及び図５には第２の実施形態を示してあり、図４は正面図で一部を切断して示してあり、図５は平面図である。前記配管10を通って供給口10aから投入されるセメントＳには、図４及び図５に示すように、攪拌羽根2a、2bの腕部21あるいはブレード22の表面やボス部2fに落下するものがある。廃棄液Ｌの容量を大きくするために主軸2eの回転速度を小さくすると、セメントＳがボス部2f等から脱落せずに付着し、これが成長するおそれがある。このため、この第２実施形態では、セメントＳが付着するおそれがある部分に表面加工を施して、セメントＳが滑落するようにしたものである。この加工処理としては、該当する部分の鏡面仕上げや鍍金処理を施す等によることができるが、加工コスト等を考慮して、フッ素樹脂やナイロン樹脂等の合成樹脂を被覆する。特に、フッ素樹脂によるものが、十分な滑落性を備えさせることができるので好ましい。フッ素樹脂を被覆するには、焼き付けによる場合や吹き付けたり、刷毛塗りにより行うことができる。この表面加工を施す部分としては、攪拌羽根2a、2b、2c、2dの腕部21やブレード22の上側の表面やボス部2f、2gの上側面、廃棄液Ｌの液面が位置することになるドラム缶１の内側壁面等がある。すなわち、投入されたセメントＳが廃棄液Ｌの流速によっても脱落することがなく、付着してしまいやすい箇所に表面加工を施すものである。
【００２７】
この第２実施形態に係るインドラムミキサー２では、配管10を通って供給口10aから投入されたセメントＳは、攪拌羽根2a、2b、2c、2dの表面加工が施された部分に落下しても滑落するので、当該部分に付着することがない。このため、付着したセメントＳが成長することがなく、確実に廃棄液Ｌと混合される。
【００２８】
以上説明した実施形態では、高濃度放射性の液体廃棄物を凝固させるため、インドラムミキサー２は再使用するものではなく、ドラム缶１内に放置する、いわゆる使い捨てのものとして説明した。他方、低濃度の液体放射性廃棄物に使用されるインドラムミキサー２は再使用することができるものであるため、例えば主軸によって回転する攪拌羽根の先端部にさらに自転する攪拌羽根を設ける等の複雑な構造にして、セメントと廃棄液との攪拌を確実に行わせるようにしたものがある。斯かる再使用するインドラムミキサーについても、十分に攪拌できずに底部に凝固剤が堆積する場合などには、本発明を用いることによって、攪拌を確実に行わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明に係るインドラムミキサーによれば、攪拌羽根の回転速度を小さくしても凝固剤を確実に液体放射性廃棄物と混合させることができるから、液体放射性廃棄物の容量を大きくすることができ、放射性廃棄物の保管スペースの確保に寄与することができる。また、攪拌羽根等に表面加工を施すことにより、凝固剤が滑落して付着することがないから、より確実に凝固剤を液体放射性廃棄物と混合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に係るインドラムミキサーの第１の実施形態を示す概略の平面図である。
【図２】図１に示すインドラムミキサーの正面図である。
【図３】図１に示すインドラムミキサーの右側面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係るインドラムミキサーを説明するための正面図で、凝固剤を投入した状態を示している。
【図５】図４に示すインドラムミキサーの平面図である。
【図６】インドラムミキサーへ凝固剤を投入するための従来の配管経路を説明する図で、図１に相当する平面図である。
【図７】図６に示すインドラムミキサーの正面図であり、図２に相当する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  ドラム缶（廃棄物容器）
1a  底板
２  インドラムミキサー（攪拌装置）
2a、2b、2c、2d  攪拌羽根
2e  主軸
2f  ボス部
2g  ボス部
３  蓋体
４  軸継手
５  モータ
10  配管
10a  供給口
10b  鉛直部
10c  斜行部
Ｌ  液体放射性廃棄物
Ｓ  セメント（凝固剤）
【図１】
2006258432.tif 000003
【図２】
2006258432.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006258432.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006258432.tif 000008
【図７】
2006258432.tif 000009