(57)【要約】処理物質を溶解するための処理方法は、絶縁ライニングを含められる容器内に処理物質を配置し、処理物質を加熱して溶解し、好ましくは、溶解物質をガラス質及び／又は水晶質の塊を形成するように冷却でき、当該塊を処分することを含む。前記塊は、容器に収容されたまま又は冷却後に容器から除去して処分される。絶縁ライニングは、熱絶縁物質の１又は複数層、耐熱性物質の１又は複数層又はそれらの組み合わせで構成できる。処理物質は、当該処理物質内に少なくとも２つの電極を配置して電極間に電流を流し、或いは、処理物質内に少なくとも１つの加熱素子を配置して処理物質内に熱を通して加熱することができる。
2007530262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき物質の溶解方法であって、前記溶解方法は、
処理すべき物質を容器の中に配置し、
容器内の処理すべき物質を、当該処理すべき物質が溶けて溶解物質を作り出すまで加熱し、そして、
溶解すべき物質を、容器内で冷却させることにより固化した物質を作り出す工程を含むことを特徴とする、処理物質の溶解方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、容器を当該容器内の物質と共に処分する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３】
請求項２の方法において、前記容器は、処分時に蓋又はカバーを含む、処理物質の溶解方法。
【請求項４】
請求項１の方法において、前記容器は、フードを含む、処理物質の溶解方法。
【請求項５】
請求項４の方法において、前記フードは、気体を集めるための構造を有する、処理物質の溶解方法。
【請求項６】
請求項４の方法において、前記方法は、
溶解された物質を冷却した後、フードを取り除いて、
蓋又はカバーを容器に配置し、
固化した物質をその中に含む容器を処分することを工程に更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項７】
請求項１の方法において、処理すべき物質を、当該処理すべき物質内に位置決めされた少なくとも２つの電極により、少なくとも２つの当該電極の相互間に電流を流して加熱する、処理物質の溶解方法。
【請求項８】
請求項７の方法において、処理すべき物質の加熱に先立って、物質のスターターパスを、少なくとも２つの電極の相互間に配置する、処理物質の溶解方法。
【請求項９】
請求項７の方法において、前記容器は、蓋又はカバーと、フードを通って処理すべき物質の中に伸びる電極とを更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１０】
請求項９の方法において、容器は、蓋又はカバーと、当該蓋又はカバーを通って処理すべき物質の中に伸びる少なくとも１つの加熱素子とを更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１１】
請求項１の方法において、処理すべき物質を、この処理すべき物質内に配置され、当該処理すべき物質に熱を通す少なくとも１つの加熱素子によって加熱する、処理物質の溶解方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法において、前記容器は、蓋又はカバーと、フードを通って処理すべき物質の中に伸びる電極とを更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１３】
請求項１１の方法において、前記容器は、蓋又はカバーと、当該蓋又はカバーを通って処理すべき物質の中に伸びる少なくとも１つの加熱素子とを更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１４】
請求項１の方法において、容器から固化した物質を取り除く工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１５】
請求項１の方法において、前記容器は、絶縁層を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１６】
請求項１５の方法において、前記絶縁層を、断熱板で構成する、処理物質の溶解方法。
【請求項１７】
請求項１５の方法において、前記容器は、耐熱性物質を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１８】
請求項１の方法において、前記容器は、耐熱性物質を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項１９】
請求項１の方法において、添加物を処理すべき物質に添加する、処理物質の溶解方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法において、添加物により、処理すべき物質の伝導性を増大させる、処理物質の溶解方法。
【請求項２１】
請求項１９の方法において、添加物により、処理すべき物質に含まれる金属の酸化を促進させる、処理物質の溶解方法。
【請求項２２】
請求項１９の方法において、添加物により、処理すべき物質内の危険な物質の破壊を促進させる、処理物質の溶解方法。
【請求項２３】
請求項１９の方法において、添加物により、有機塩素系物質のような特定種類の汚染物質の破壊を促進させる、処理物質の溶解方法。
【請求項２４】
請求項１９の方法において、添加物により、固化した物質の耐久性を改良する、処理物質の溶解方法。
【請求項２５】
請求項１９の方法において、添加物により、溶融温度を上下させる、処理物質の溶解方法。
【請求項２６】
請求項１の方法において、容器はキャビティを有し、このキャビティ内に砂の層を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項２７】
請求項１の方法において、容器はキャビティを有し、このキャビティ内に位置決めしたスリップフォームを含む、処理物質の溶解方法。
【請求項２８】
請求項２７の方法において、容器は容器壁部を有し、開口部を容器壁部とスリップフォームとの相互間に制限する、処理物質の溶解方法。
【請求項２９】
請求項２８の方法において、前記開口部内に砂を配置する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３０】
請求項２９の方法において、スリップフォームを容器から除去して、砂を残す工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３１】
請求項２９の方法において、スリップフォームを容器から除去しない、処理物質の溶解方法。
【請求項３２】
請求項２７の方法において、前記容器は複数の壁部を有し、開口部を複数の壁とスリップフォームとの相互間に制限する、処理物質の溶解方法。
【請求項３３】
請求項３２の方法において、前記開口部内に砂を配置する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３４】
請求項２７の方法において、前記容器は複数の壁部と底部とを有し、第一の開口部を複数の壁部とスリップフォームとの相互間に制限し、第二の開口部を底部とスリップフォームとの相互間に制限する、処理物質の溶解方法。
【請求項３５】
請求項３４の方法において、第一の開口部内及び第二の開口部内の両方に砂を配置する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３６】
請求項１の方法において、液体不浸透性ライナーを容器内に配置し、処理すべき物質を当該ライナーに配置する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項３７】
請求項１の方法において、処理すべき物質を１つ又はそれ以上のドラム内に収容して容器内に配置する、処理物質の溶解方法。
【請求項３８】
請求項３７の方法において、複数のドラムを有し、ドラムの相互間に隙間を有する、処理物質の溶解方法。
【請求項３９】
請求項３８の方法において、前記隙間内に土を配置する、処理物質の溶解方法。
【請求項４０】
請求項１の方法において、処理すべき物質は、１つ又はそれ以上のボックスに収容され、容器内に配置される、処理物質の溶解方法。
【請求項４１】
請求項４０の方法において、複数のボックスを有し、ボックスの相互間に隙間を有する、処理物質の溶解方法。
【請求項４２】
請求項４１の方法において、前記隙間内に土を配置する、処理物質の溶解方法。
【請求項４３】
請求項１の方法において、加熱するよりも先に、処理すべき物質を土でカバーする工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項４４】
請求項１の方法において、処理すべき物質を土と混合させる、処理物質の溶解方法。
【請求項４５】
請求項１の方法において、処理すべき物質が土壌物質である、処理物質の溶解方法。
【請求項４６】
請求項１の方法において、処理すべき物質が土壌物質を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項４７】
請求項１の方法において、処理すべき物質が放射性物質を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項４８】
請求項１の方法において、処理すべき物質が有害な非放射性物質を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項４９】
請求項１の方法において、処理すべき物質が有害な元素物質からなる１つ又はそれ以上の群を含む、処理物質の溶解方法。
【請求項５０】
請求項１の方法において、処理すべき物質の加熱によって発生したガスを捕捉する工程を更に含む、処理物質の溶解方法。
【請求項５１】
請求項５０の方法において、捕捉したガスを処理する、処理物質の溶解方法。
【請求項５２】
請求項１の方法において、追加の処理すべき物質を容器内に配置する、処理物質の溶解方法。
【請求項５３】
請求項５２の方法において、追加の処理すべき物質を、能動供給方法を用いて容器内に添加する、処理物質の溶解方法。
【請求項５４】
請求項５２の方法において、追加の処理すべき物質を、受動供給方法を用いて容器内に添加する、処理物質の溶解方法。
【請求項５５】
処理すべき物質を溶解するために使用する容器であって、前記容器は、処理すべき物質を受け入れるキャビティを形作り、このキャビティ内で処理すべき物質を加熱した状態で保持できるように形成され、当該容器は、キャビティ内にスリップフォームを含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項５６】
請求項５５の容器において、壁部と、当該壁部及びスリップフォームの相互間に制限される開口部とを更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項５７】
請求項５５の容器において、複数の壁部と、複数の当該壁部及びスリップフォームの相互間に制限される開口部とを更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項５８】
請求項５５の容器において、複数の壁部と、底部と、複数の当該壁部及びスリップフォームの相互間に制限される第一の開口部と、底部とスリップフォームとの相互間に制限される第二の開口部とを更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項５９】
請求項５６の容器において、前記開口部に砂を更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６０】
請求項５７の容器において、前記開口部に砂を更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６１】
請求項５８の容器において、前記第一の開口部に砂を更に含むと共に、前記第二の開口部に砂を更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６２】
請求項５５の容器において、絶縁層を更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６３】
請求項６２の容器において、前記絶縁層を断熱板で構成する、処理物質溶解用の容器。
【請求項６４】
請求項６２の容器において、耐熱性物質を更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６５】
請求項５５の容器において、フードを更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６６】
請求項６５の容器において、前記フードは、ガスを捕捉するための構造を有する、処理物質溶解用の容器。
【請求項６７】
請求項５５の容器において、処理すべき物質を受け入れるように形成された液体不浸透性ライナーを更に含む、処理物質溶解用の容器。
【請求項６８】
請求項５５の容器において、当該容器をスチールで構成する、処理物質溶解用の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理すべき物質の溶解方法及びその装置に関するものである。更に具体的には、本発明は、処理すべき物質を一度に処分できる方法で、溶解が実行される容器を備える装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚染された土や廃棄物を安全に処分するために、ガラス化方法を使用することは、技術的に既知である。こうした方法としては、例えば、米国特許明細書第4,376,598号、米国特許明細書第5,024,556号、米国特許明細書第5,536,114号、米国特許明細書第5,443,618号及び、米国再発行特許明細書第35,782号に提案されたものがある。これら特許の開示を、本願に引用して援用する。
【０００３】
一般に、既知のガラス化方法は、ガラス化室又はガラス化管の中に処理すべき物質を配置することを含む。電極はそのとき物質の中に挿入され、その相互間に高い電流が供給される。電流の使用は、物質が溶解を開始する温度に上昇するまで続けられ、そして、当該物質が完全に溶解するまで続けられる。ある種の場合では、処理すべき物質の中を通る初期の導電性抵抗パスを供給し、こうした物質に適正な導電がなされるように、他の添加物を必要としてもよい。一旦抵抗パスが生じると、物質の溶解が始まり、溶解物質それ自体は導電を続ける。
【０００４】
物質の溶解中に、有機分が崩壊し、又は、気化し、そして、通常は、適当な気体洗浄器、急冷器、フィルタ、又は、既知の装置或いは方法を通してガスを放出する。
【０００５】
物質が十分に溶解し、全ての有機分が処理されると、電力供給を終了し、溶解した物質を冷却できる。このとき冷却工程は、ガラス質及び／又は水晶質の固形物質をもたらす。このように、無機汚染物質は、固体ガラス質の塊の中に固定され、それにより、汚染物質を確実に封じ込め、そして、その処分を容易にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既知の方法において、ガラス化は、複雑で耐熱被覆した溶解装置によって、又は、土を掘り下げたピットによって達成される。米国特許明細書第5,443,618号には、一例として、（処理設備の場合のように）所定位置に固定され、又は、所望の位置で分解及び組み立て直しが可能な室を備えるガラス化装置が提案されている。各々の場合、溶解した塊は、室から取り除かれ、更に単独で処理される。こうした更なる処理は、ガラス質及び／又は水晶質の塊の埋設、又は、他の種類の処分を伴う場合がある。ガラス化処理を実施するための従来の装置は、通常、各種の電気的供給システム、廃棄物供給システム、溶融ガラス放電システム、冷却システム及び通気システムを備える複雑な構造である。こうしたシステムは、溶解した塊を溶解状態で取り除く必要があり、故に、上述した溶融ガラス放電システムを必要としている。これらの場合、溶解物は、受容容器の中にある溶解した液体として注出又は流出させる。
【０００７】
米国特許明細書第4,376,598号及び、米国再発行特許明細書第35,782号には、ピットの中でのガラス化処理が記載されている。この場合、処理すべき物質は、地面に設けたピット又は廃棄溝の中に投げ落され、土又は他の種類の蓋がカバーとしてセットされる。そのとき電極は、上述のようなガラス化処理を実施するために挿入される。処理が完了すると、ガラス質及び／又は水晶質の塊は、地面に埋められたまま放置される。上記内容より理解されるように、放射性物質等のような特定の汚染物質は、この方法では、規制された埋設場所に処分しなければ、安全に処分することができない。
【０００８】
一般に、既知の方法は、高価で、選択の余地が無い困難な状態で使用される。そのため、従来の様々な問題を解決することができるガラス化装置及び方法についての要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、処理すべき物質の溶解方法を提供し、この方法は、概ね、以下の工程、即ち、
容器の中に処理すべき物質を配置し、
容器内の処理すべき物質を、それが溶けて溶解物質を作り出すまで加熱し、
溶解した物質を容器内で冷却させることにより固化した物質を生成する
工程を有する。
【００１０】
処理すべき物質は、（ａ）放射性又は非放射性の物質を含む土のような汚染土、（ｂ）如何なる種類の危険性物質、又は、（ｃ）如何なる廃棄物ともすることができる。
【００１１】
処理すべき物質は、望ましくは、当該処理すべき物質に位置決めされた、加熱方法に依存する、少なくとも１つの加熱素子、又は、少なくとも２つの電極により、電極の相互間に処理すべき物質を通して電流を流して（又は、加熱素子からの熱を通して）、加熱される。電流及び／又は加熱素子が、処理すべき物質を加熱し、そして、その処理すべき物質を溶解物質として十分に溶かして、のちに、それを冷却することにより、固化したガラス質及び／又は水晶質の塊を形成する。固化した物質は、それが容器の中にあるうちに処分（即ち、物質と容器との両方を処分）し、又は、それを容器から除去して処分することによって冷却した後に処分してもよい。
【００１２】
また、本発明は、処理すべき物質のための容器を備え、この容器は、ボックスを備える。前記ボックスは、熱絶縁物質の単層又は複数層、耐熱性物質の単層又は複数層、又は、それらの組み合わせを備えるインナーライニングを有する。
【００１３】
上述のように、従来のガラス化方法は、ピットや複雑な室で実行されていた。しかしながら、本発明は、容器を備え、その中に処理すべき物質を配置して溶解処理を実施する。更に、前記容器は、低コストで、一旦溶解処理が完了すると容易に処分できるように製造される。これは、ガラス質及び／又は水晶質の塊を取り除いて処理する必要性を回避し、これにより、廃棄物処分の安全且つ容易な方法を提供する。
【００１４】
本発明の容器は、事実上、全ての種類の溶解方法に使用できる。本発明の容器は、事実上、溶融物質によって溶かされ、又は処理される如何なる物質にも使用できる。例えば、前記容器及び方法は、重金属、放射性核種並びに、有機及び無機化合物のような様々な種類の汚染物質に対して使用できる。汚染物質の濃度は、如何なる範囲でもよい。更に、本発明は、シリカ、又は、例えば、砂、シルト、粘土等の種類の土のような溶解可能な如何なる物質と共にも使用できる。物質の種類は、湿潤なものでも、又は、泥、堆積物若しくは灰を含むものであってもよい。
【００１５】
上述のように、一般的な溶解方法は、有機汚染物質を破壊し、有害な無機分及び放射性物質を高品質のガラス質及び／又は水晶質の製品の中に固定することとを目的として、汚染土又は他の土壌物質のような処理すべき物質を電気的に溶解することを含む。電気溶解は、ジュール加熱及びプラズマ加熱のような異なるタイプの加熱処理を使用して生じさせることができる。前記処理は、少なくとも２つの電極、又は、少なくとも１つの加熱素子を処理すべき物質の中に配置することで生じ、随意的に、少なくとも２つの電極の相互間に導電性ステーターパスを配置する。電力を供給したとき、電流がスターターパスを流れ、このステーターパスに隣接した土及び廃棄物を溶かす温度まで当該ステーターパスを加熱する。隣接した土及び廃棄物が溶解したとき、それらは導電性となり、そして、そのときから、溶解物質は処理のための加熱素子として働く。熱は、溶解した塊から、隣接した溶解していない物質に導かれ、この溶解していない物質を融点まで加熱し、そのときに、溶解していない物質は伝動加熱素子の一部となる。前記処理は、溶かす物質を増量することにより、電力の供給が終了するまで続けられる。溶解処理中は、如何なる気体廃棄物も捕捉され、必要ならば、適切な既知の方法で処理される。固化した塊は、ガラス質及び／又は水晶質の製品のようであり、重金属及び放射性核種等のような気化しない汚染物質を固定する。溶解方法は、スチール、コンクリート、巨石、プラスチック、瀝青、タイヤ等の残骸に対して高い耐性を有する。
【００１６】
標準的な天然に生じた土壌物質に対し、溶解方法は、主として、処理すべき物質の構造に依存し、約1400°C〜2000°Cの温度範囲で実行される。様々な大きさ及び形状の溶解物を生み出すことができる。本発明の溶解方法を実施する温度範囲については限定されない。代わりに、温度範囲を上下させてもよく、それは、本発明と共に使用される添加物に依存する。温度が上昇すれば、溶解方法は更に高価になる。
【００１７】
溶解中は、一般的に、処理すべき物質の溶解を原因とする容積の減少が生じる。それ故、任意の形態では、能動的又は受動的な供給方法を使用して容器に追加の物質が加えられることにより、容器内で処理される物質の量が最大になる。受動的な供給は、溶解処理を開始するのに先立って、追加の処理すべき物質を容器の上部に格納するときに生じる。溶解中、処理すべき物質の溶解に伴って、追加の処理物質が容器中に降下し、引き続いて追加の処理すべき物質が処理される。能動的な供給では、追加の処理すべき物質は、溶解中に容器に加えられる。
【００１８】
本発明において、溶解方法は、一般に入手できる市販の「ロールオフボックス」のようなスチールコンテナを使用する。本発明によれば、容器は、熱の伝達を阻止するために絶縁され、溶解工程中のボックスを保護するために当該ボックスの内側に耐熱性ライニングを備える。耐熱性ライニング及び絶縁物質は、同一又は異なる物質からなるものとすることができる。耐熱性ライニングは、予備加工した物質、又は、レンガ、砂もしくはコンクリート、それらの混合物、断熱板、又は、高い融点を有する様々な物資のような天然に生じた耐熱性物質からなるものとすることができる。少なくとも２つの電極又は少なくとも１つの加熱素子がボックスの中に配置される。そのとき処理すべき物質はボックスの中に配置され、溶解方法が上述のように実施される。一旦溶解が完了すると、ボックスの中身を冷却して凝固させることができる。その後、ボックスは次に、ガラス質及び／又は水晶質の中味と共に処分される。他の実施形態では、ガラス質及び／又は水晶質の中味は、ボックスから除去され、そして、独立して処分することができ、これにより、ボックスを再利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下の添付図面を参照して、本発明の好適な形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一形態である処理容器を示す。図示のように、容器10は、側壁12と底部14を有するボックスを備える。容器10は、側壁12と底部14のそれぞれに、絶縁体16の層を備える。絶縁体16は、レンガ、砂もしくはコンクリート、その混合物のような物質、断熱板、又は、その他高い融点を有する物質からなるものとすることができる。
【００２１】
絶縁体の配置後、容器は、耐熱性物質18で被覆されている。耐熱性物質は、容器の底部と同時に側壁に沿って並ぶように設けられている。このようにして、キャビティたる空間20が残され、その内側に処理すべき物質を配置することができる。好適な形態では、本発明に関係して、自由液体が使用されたとき、耐熱性物質をさらに、プラスチックライナー19のような液体不浸透性ライナー19で被覆することができる。
【００２２】
図２は、本発明の他の形態を示す。図示のように、図１の容器は、蓋又はカバー22を備える。蓋又はカバー22は、容器10の上に位置決めされ、その上端を密封する。蓋又はカバーは、少なくとも２つの電極又は少なくとも１つの加熱素子26が貫通する開口部24を備える。
【００２３】
蓋又はカバー22と容器10との間には、蓋又はカバー22と容器10とを連結するコネクター28を配置することができる。
【００２４】
図２の形態に示すように、絶縁体16と耐熱性物質18を容器10に配置したのち、処理物質30が空間20内に配置される。例えば、仮に本発明に関してドラムが使用されると、当該ドラムは、55又は30ガロン標準ドラムとすることができる。しかしながら、本発明で使用されるドラム又は容器のサイズを制限するものではない。ドラム30の相互間の隙間は土32で満たされている。こうした土32はまた、ドラムをカバーするために載置されている。
【００２５】
更に、覆土34の層は、カバーされたドラムの上に配置され、コネクター28内に広がる。電極又は加熱素子配置チューブ36は、覆土34を通って伸びる。処理方法のための、少なくとも２つの電極又は少なくとも１つの加熱素子24は、配置チューブ36を通って伸びる。
【００２６】
図３は、図２に示す円筒ドラムに代えて、小型ドラム30a又はその他処理すべき物質を、容器10内に設けた本発明の他の典型的な形態を示す。
【００２７】
本発明は、以下の各工程で説明できる。初めに、上述の容器は、断熱板で被覆され、引き続いて耐熱性物質層の設置を容易にするためのスリップフォームが配置される。次に液体不浸透性ライナーが容器内に配置され、当該液体不浸透性ライナーの内側で、処理物質及び土を処理することができる。処理すべき物質が相当の液体を含む場合に、その処理に先立って、液体を収容するために液体不浸透性ライナーを使用してもよい。スリップフォームは、処理すべき物質を据え付けた後に除去してもよい。
【００２８】
以下で説明するように、処理すべき物質は、ドラム内の容器中に配置することができる。ドラムの中では、処理すべき物質は、その量を最大化するために凝縮させることができる。或いは、他の形態では、処理すべき物質は、ドラムなしに、容器中に直接配置できる。他の形態では、処理すべき物質は、バッグ又はボックス内の容器中に配置できる。更に、他の形態では、廃液は、土又は他の吸収剤と混合させ、容器内に配置できる。
【００２９】
本発明の方法を改良又は向上するために、様々な添加物を処理すべき物質に加えることができる。例えば、添加物は、処理すべき物質（例えば、Ｎa＋）の伝導性を増大させたり、処理すべき物質（例えば、サッカロース又はＫＭnＯ4）に含まれる金属の酸化に役立ててもよい。他の添加物として、ガラス質及び／又は水晶質の塊（即ち、固化した物質。）の耐久性を改善するための添加物や、ＰＣＢ等のような有機塩素系の分解を高めるために加えられる薬品のようなものを使用してもよい。加えて、添加物は、溶融温度を上昇又は低下させることによって溶融温度に作用してもよい。
【００３０】
本発明の容器は、一形態として、10〜40立方ヤードの容積で変動する標準的な「ロールオフ」ボックスで構成することができる。こうした容器又はボックスは、長さ、幅及び高さの寸法に多様性を持たせることができる。ボックスの寸法は、ボックスに取り付けなければならない装置の条件によってのみ制限される。他の形態では、本発明の容器は、55ガロン標準のスチールドラムような金属ドラムで構成できる。こうしたドラムは、上述のように、所要の絶縁体及び／又は耐熱性物質層を設けることができる。本発明の容器の壁厚もまた変更できる。通常、標準ボックスは、10〜12ゲージの範囲である壁厚を有するが、別の寸法でも可能である。
【００３１】
一般的には、予備加工した絶縁体及び耐熱物質は、容器の内部にライナー又はライナーシステムを形成する。こうしたライナーは、溶融方法の効率を増大できるように、容器の中に熱を保持する働きをする。この点を考慮すれば、耐熱性物質はまた、絶縁体層として働くことができる。こうした場合、容器内の耐熱性物質の厚さは、必要な絶縁特性を与えるために増大させてもよい。或いは、耐熱性物質を省略し、容器内に設けた絶縁層のみでもよい。耐熱性物質及び別個の絶縁層の両方を使用した場合、耐熱性物質はまた、絶縁層への熱の伝達を鈍らせる働きをすることになる。こうした場合、溶解の後、絶縁層を容器から引き出して当該絶縁層を再利用することも可能である。他の形態では、絶縁及び／又は耐熱ライナーの複数層を使用してもよい。絶縁及び／又は耐熱物質は、各種の判断基準の中で、土及び処理すべき物質の性質に依存することになる。例えば、こうした土及び処理すべき物質は、高い溶融温度を有すれば、その結果、特別な絶縁及び／又は耐熱物質が要求されることになる。
【実施例】
【００３２】
オイルがある状態でのウランチップのような放射性物質に係る具体的な実施例を参照して、本発明を説明する。なお、本実施例は、決して本発明の技術的範囲を制限するものではない。
【００３３】
初めに、処理すべき物質が、30ガロンドラムの中に配置される。次に処理すべき物質を収容している当該ドラムを、圧縮又は凝縮し、そして、50ガロンドラムの中に配置し、土で埋め、そして密封する。これら後者のドラムは、次に処理容器10の中に導入される。より小さなドラムを圧縮する間、処理すべき物質内の如何なるオイルも、後述するように独自に除去して処理する必要がある場合があり得る。
【００３４】
処理すべき物質（例えば、ウラン及びオイル）の小型ドラムを容器10の中に配置するには、２つの方法で実行できる。第一の方法は、容器10の中で土と小型化したより小さなドラム（30ガロンドラム）とを保持する55ガロンドラムを空にする。小型化したドラムは、直ちに、空気に対する露出を防ぐために土でカバーされることになる。この方法では、小型化したドラムは、処理のために互いをより接近させて設けてもよく、より高いウランの積み込みが達成できる。加えて、55ガロンドラムから小型化したドラムを除去することによって、溶融段階において、55ガロンドラムが破れ、又は、密封が損なわれて、蒸気を放出する対策が不要になる。
【００３５】
或いは、小型化したドラムを収容している55ガロンドラムは、処理のために廃棄物処理容器の中に直接配置できる。この場合、通気孔が、処理中での蒸気の放出を容易にするため、ドラムの内側に設けられることになる。
【００３６】
汚染されたオイルの幾分かは、より小さな（30ガロン）ドラムの圧縮段階中に除去され、ウランのドラムを使って処理するために、容器内の処理容積内にある土に添加させることができる。液体不浸透性ライナー19は、処理すべき物質から耐熱性砂物質18内へのオイルの自由な動きを妨げることになる。スリップフォームは、廃棄物、土及び耐熱性砂のレベルが同時に上昇するにつれて、容器が所望のレベルに満たされるまで上昇することになる。そのとき、スリップフォームは、格納先に除去される。
【００３７】
汚染されていない土の層は、収容された廃棄物及び耐熱性砂の上に処理される。そのとき電極は、土の層の中に設けられる。電極の取り付けは、電極26を後で配置するための隙間を確保するための予備配置チューブを必要とすることになる。或いは、対の電極を、収容された廃棄物及び耐熱性砂内に設け、その後、この収容された廃棄物及び耐熱性砂の上に、汚染されていない土の層を配置する。そのときスターターパスは、電極間の土に配置される。最後に、汚染されていない追加の覆土34が、ステーターパス31の上に配置される。これは、処理容器の中での廃棄物の収容を終了させることになる。廃棄物を設けた後の、廃棄物処理容器は、図２及び図３に示す。
【００３８】
廃棄物処理容器10は、上述のように、一旦廃棄物を処理すれば、気体廃棄物処理システムに接続した気体廃棄物収集フード22でカバーされる。電極供給器29を支持するための電極供給器サポートフレーム27は、それらをフード22の一体部分として設計しない限り、容器フードアセンブリ22の上に位置決めされ、こうした場合、それらは既に所定の位置にあることになる。そのとき少なくとも２つの電極26は、供給器29を通って、フード22の中と、スターターパス31の端部に配置したチューブ36の中に配置される。追加のスターターパス物質は、スターターパス31との良好な接続を確保するため、チューブ36の中に配置されることになる。最終的に、チューブの残部は、汚染されていない覆土34で満たされることになる。これは、溶解するための物質の準備を終了させることになる。上述したことは、少なくとも２つの電極を対象としているが、当業者によれば、少なくとも１つの加熱素子がシステムで使用されればよい。
【００３９】
気体廃棄物の流れ及び準備状況を試すテストの開始は、溶解方法の開始に先立って実行されることになる。溶解方法は、一定の増加率（開始立ち上げ）で一定期間にわたって所定の出力値の電力を使用することを伴うことになる。例えば、電力は、約15時間、約500kWの全出力レベルに合わせられることになる。ウラン、ドラム及びオイルを含む廃棄物の処理は、処理廃棄物の種類、使用する電力レベル及び容器のサイズに依存し、完了するまで合計２〜５日サイクル時間を要することが予想される。望ましくは、処理を完了するまで１日24時間操業することになる。
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｄは、容器10の中での、物質の連続的な溶解段階を示す。
【００４１】
上述したところでは、本発明を特定の実施例で説明したが、特許請求の範囲において種々の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一形態による容器の端立断面図である。
【図２】本発明の一形態として使用されるときの、図１の容器を備える装置の端立断面図である。
【図３】本発明の他の形態として使用されるときの、図１の容器を備える装置の端立断面図である。
【図４】Ａ乃至Ｄはそれぞれ、本発明の溶解方法における様々な段階での、図３の容器を備える装置の端立断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【国際調査報告】
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