(57)【要約】【課題】  炸薬や火薬、爆薬、ガス発生剤の点火薬、火薬類含有廃液等の発火・爆発性物質の廃棄に際して、これらの廃棄物の保管場所まで搬送して、現地にて安全で確実に廃棄処理を行えるようにした発火・爆発性廃棄物処理装置を提供する。【解決手段】  内部で火薬等を燃焼させられる処理容器２内には、アルミニウム製で有底の筒形に形成された伝熱媒体３が充填されている。処理容器２の外壁には加熱手段４が配設されており、処理容器２の外側から伝熱媒体３が加熱される。この処理容器２に火薬等の廃棄物を投入すると、伝熱媒体３を介して加熱し、発火点温度まで上昇させて燃焼させる。処理容器２には攪拌装置９を設けて、伝熱媒体３を攪拌して、投入された被処理物を伝熱媒体３に分散させる。【選択図】        図１
2008111629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発火性あるいは爆発性を有する廃火薬等廃棄物類の被処理物を燃焼させて焼却処理する発火・爆発性廃棄物処理装置において、
被処理物を収容して燃焼させる燃焼用の処理容器と、
前記処理容器に収容された熱伝導の良好な伝熱媒体と、
前記処理容器の外部に設置されて、前記伝熱媒体を処理容器の外部から加熱する加熱手段と、
前記処理容器に被処理物を投入し、前記加熱手段から前記伝熱媒体を介して被処理物を昇温させて燃焼させることを特徴とする発火・爆発性廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記処理容器が開放容器であることを特徴とする請求項１に記載の発火・爆発性廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記処理容器には、空気導入口と該処理容器の上部に被処理物を投入する投入口、被処理物の焼却灰の排出口、燃焼ガスの排気口とを設けてあることを特徴とする請求項１に記載の発火・爆発性廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記処理容器の内部を攪拌する攪拌手段を設け、前記伝熱媒体と被処理物とを攪拌することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の発火・爆発性廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記伝熱媒体が有底の薄肉筒形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の発火・爆発性廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記伝熱媒体がアルミニウム製であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の発火・爆発性廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、砲弾の炸薬や花火などの火薬、火薬類含有廃液、車両に搭載されたエアバッグやシートベルトの作動用点火薬等の発火・爆発性の物質を廃棄する際に、安全に効率よく、しかも環境等への影響を極力排除して廃棄処理を行える発火・爆発性廃棄物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砲弾用の炸薬等の軍需用火薬は備蓄されているものであるが、使用されずに一定期間が経過した場合には性能等の劣化を考慮し、または装備類の更新等により新しいものと入れ替える必要があり、備蓄された炸薬等は廃棄されることになる。このとき、これら発火性や爆発性を有する廃棄火薬は、従前では海水中に投棄したり、野焼きされたりして処分されている。
【０００３】
ところで、平成19年4月１日より海洋汚染及び海上災害の防止に関する法律、いわゆる海洋汚染防止法の施行により海洋投棄が禁止されることとなり、発火・爆発性廃棄物の処理を陸上において処理する必要が生じる。他方、野焼きして処分する場合には、環境破壊のおそれがあり、事故の発生するおそれもあることから、大量の廃棄物を処理することは不都合であり、従来海洋投棄されてる量に相当する量の廃棄物を野焼き処理することはできない。
【０００４】
また、平成17年1月１日に施行された自動車リサイクル法では、自動車メーカーに、使用済み自動車から発生するフロン類、エアバッグ類、シュレッダーダストの３品目を引き取って適正にリサイクルすることが要求されている。今後、エアバッグ用の点火薬やシートベルトを緊縮させるための点火薬やガス発生剤を含むガス発生器が取り付けられたシートベルトプリテンショナーを備えた自動車の廃棄処分台数が増加すると予想され、このような自動車用部品の処理量は、今後ますます増大する傾向となる。このため、安全に効率的に処分する廃棄物処理装置の開発が要望されている。
【０００５】
この種の廃棄物処理装置として、シートベルトプリテンショナーの廃棄処理法が特許文献１に開示されている。なお、このシートベルトプリテンショナーの廃棄処理法は、火薬成分を含むシートベルトプリテンショナー及び付属品を、前記火薬成分の発火点以上の温度で加熱処理するようにしたものである。すなわち、シートベルトプリテンショナー等をハイカロリーバーナーとロウカロリーバーナーを設置する加熱作動塔に連続投入し、点火薬やガス発生剤の発火点以上の温度で自然燃焼させるようにした焼却設備である。
【０００６】
また、軍需用の爆薬等を処理する場合には、制御爆発による場合やロータリキルン等の焼却設備が用いられる場合がある。制御爆発は、処理すべき爆薬等を制御下において他の爆薬により爆発する方法であり、不発弾等のように迅速な処理が要求される場合に利用される。また、軍需用の爆薬のように一定量が貯蔵されている場合には、焼却設備が利用される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２６８００２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在海洋投棄されている、不良弾や不要弾、不発弾は年間約650トンあり（平成14年度）、これらを処理するのに、バッチ処理によって処理する制御爆発は不向きである。また、処理すべき不要弾等は輸送安全性及び保管安全性のための数量規制等により、一箇所に多量には保管されておらず、少量ずつが各所に分散保管されている。処理施設までの輸送には手間がかかるし、輸送中の事故等に確実に対処できなければならないから、焼却設備によって処理することは輸送の安全性の確保する点から好ましくなく、極力、現地での廃棄処理することが望まれている。
【０００９】
そこで、この発明は、廃火薬や炸薬、爆薬、ガス発生剤、火薬類含有廃液等の発火性や爆発性を有する廃棄物を廃棄処分するために、これら発火性や爆発性を有する廃棄物が保管等されている現地に搬入して安全に廃棄処理を行うことができるように可搬性に優れた発火・爆発性廃棄物処理装置を提供することを目的としている。
【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、この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、発火性あるいは爆発性を有する廃火薬等廃棄物類の被処理物を燃焼させて焼却処理する発火・爆発性廃棄物処理装置において、被処理物を収容して燃焼させる燃焼用の処理容器と、前記処理容器に収容された熱伝導の良好な伝熱媒体と、前記処理容器の外部に設置されて、前記伝熱媒体を処理容器の外部から加熱する加熱手段と、前記処理容器に被処理物を投入し、前記加熱手段から前記伝熱媒体を介して被処理物を昇温させて燃焼させることを特徴としている。
【００１１】
前記処理容器に被処理物を充填して、前記加熱手段により処理容器を加熱すると、前記伝熱媒体を介して被処理物に熱が伝達され、加熱される。被処理物は、発火点以上の温度となると発火し、燃焼する。これにより、充填された被処理物は焼却処理される。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、前記処理容器が開放容器であることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、処理容器の上部を開放してあり、上部から被処理物を投入するようにしたものである。なお、被処理物の燃焼時に処理容器の外部に燃焼の影響が及ばないように、処理容器の高さを高くしたり、適宜に傾斜させたり、あるいは外形を大きくして中央部で燃焼反応させる等を行うことが好ましい。
【００１４】
また、請求項３の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、前記処理容器には、空気導入口と該処理容器の上部に被処理物を投入する投入口、被処理物の焼却灰の排出口、燃焼ガスの排気口とを設けてあることを特徴としている。
【００１５】
開放した処理容器に対して、ほぼ密閉した構造としたものである。投入口には投入弁を設けて、燃焼時には被処理物の投入を停止した状態とすることが好ましい。また、燃焼ガスは前記排出口を通って処理装置に給送され、調整されて浄化された後に大気に放出される。また、燃焼カスである焼却灰は下部の排出口から排出される。
【００１６】
また、請求項４の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、前記処理容器の内部を攪拌する攪拌手段を設け、前記伝熱媒体と被処理物とを攪拌することを特徴としている。
【００１７】
投入された被処理物が処理容器内で偏らないよう、また伝熱媒体と十分に接触した状態となるように攪拌手段により攪拌するものである。
【００１８】
また、請求項５の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、前記伝熱媒体が有底の薄肉筒形状に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
伝熱媒体の形状としては、球体や筒状体、棒状体等、種々の形状のものとすることができるが、底を備えた薄肉の筒状としたものである。
【００２０】
また、請求項６の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置は、前記伝熱媒体がアルミニウム製であることを特徴としている。
【００２１】
伝熱媒体には熱伝導が良好な材質を用いることが必要であり、特にアルミニウム製とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、処理容器の外部からの加熱により処理容器内で被処理物を燃焼させることができるから、高い安全性の元に処理することができる。また、処理容器は運搬可能であるため、廃火薬等発火性あるいは爆発性廃棄物が保管されている現地へ搬入して、現地で処理を行うことができる。
【００２３】
また、請求項２の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、被処理物の処理容器への投入が簡便となり、連続して迅速な処理を行うことができる。
【００２４】
また、請求項３の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、処理容器を密閉容器とすることとなり、処理容器内での燃焼反応による影響を処理容器の外部に及ぼすことを極力防止できる。
【００２５】
また、請求項４の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、処理容器内で被処理物を確実に分散させることができると共に、処理容器内の伝熱媒体の温度分布を均すことにより燃焼処理を促進させることができ、迅速な処理を行うことができる。
【００２６】
また、請求項５の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、薄肉の筒状としたため伝熱媒体同士で良好な熱伝達が行え、被処理物を効率よく加熱することができる。したがって、被処理物の加熱時間の短縮を図ることができて、より迅速な処理を行うことができる。しかも、伝熱媒体の内部に被処理物が収容されることとなり、被処理物が確実に加熱されて、被処理物を確実に発火させることができる。
【００２７】
また、請求項６の発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置によれば、被処理物に効率よく伝熱させて加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置を具体的に説明する。
【００２９】
図１に、この発明の実施形態に係る発火・爆発性廃棄物処理装置１を示している。この発火・爆発性廃棄物処理装置１は、処理容器２の内部で、例えば砲弾や銃弾に充填されている炸薬や火薬、爆薬、エアバッグ作動用やシートベルト作動用ガス発生剤の点火薬、火薬類含有廃液等の発火・爆発性物質を被処理物として燃焼させて処理する。処理容器２の内部には適宜量の伝熱媒体３が充填されており、処理容器２に投入された被処理物はこの伝熱媒体３を介して加熱されるようにしてある。処理容器２は適宜な肉厚で、鋼やステンレス等により円筒形で形成されており、外壁面に加熱手段４が配置されている。この加熱手段４は処理容器２の外側から前記伝熱媒体３を加熱できるものであればよく、ヒーターや電磁誘導作用その他のものであって構わない。なお、伝熱媒体３を加熱するものであるため、処理容器２の外壁面には、伝熱媒体３が充填されている高さ位置まで配されていればよい。
【００３０】
前記処理容器２の上部には被処理物の投入口５が設けられている。なお、投入口５には図示しないホッパ等の被処理物を貯留して投入口５に案内する貯留装置を設けておくことが好ましい。この投入口５には投入弁6aを介して投入管６が接続されており、この投入管６の先端が処理容器２内の伝熱媒体３に達して、投入された被処理物が伝熱媒体３に達するようにしてある。また、この投入管６には内部を加熱するための加熱手段6bが設けられ、断熱手段が施されている。
【００３１】
また、処理容器２の上部には被処理物の燃焼により発生する燃焼ガスを排出するための排気口７が設けられており、この排気口７が排ガス処理装置7aに連通させてあり、この排ガス処理装置7aで燃焼ガスが浄化処理されて、大気に放出されるようにしてある。また、処理容器２に空気を供給するための空気導入口８が設けられている。
【００３２】
さらに、処理容器２内には、伝熱媒体３と被処理物とを攪拌して、被処理物を分散させる攪拌手段としての攪拌装置９が設けられている。この攪拌装置９は適宜枚数の攪拌羽根9aが回転することにより、伝熱媒体３と被処理物とを攪拌するようにしてある。なお、この実施形態では、前記投入管６を筒状の軸管9bに遊挿させてあり、この軸管9bを軸として攪拌羽根9aが回転するようにしてある。
【００３３】
また、処理容器２の下部には被処理物の燃焼灰を排出させる排出口10が設けられている。この排出口10には適宜な格子等が設けられて、燃焼灰を通過させ、伝熱媒体３は通過しないようにしてある。
【００３４】
図３には、前記伝熱媒体３の外形形状を示してある。この伝熱媒体３は、アルミニウムを材料として、有底の薄肉円筒で形成されている。この実施形態では、肉厚約０.２mmで外径約37mm、高さ17mmのキャップ形状のものが用いられている。この伝熱媒体３は処理すべき被処理物の処理量に応じて充填量が定められればよく、特に攪拌に支障がない充填量で、処理容器２内に収容可能な充填量とすれば、被処理物の処理量が多くなって好ましい。
【００３５】
以上により構成されたこの発明の第１実施形態に係る発火・爆発性廃棄物処理装置の作用を、以下に説明する。
【００３６】
前記投入弁6aを開放して、前記投入口５から炸薬や火薬、爆薬、ガス点火薬、火薬類含有廃液等の被処理物を処理容器２内に投入し、投入弁6aを閉鎖する。処理容器２に投入された被処理物は、前記攪拌装置９により伝熱媒体３と共に攪拌されて分散される。処理容器２内には前記加熱手段４により外壁からの熱伝達を受けて伝熱媒体３が加熱されており、この伝熱媒体３を介して被処理物が加熱される。
【００３７】
そして、被処理物が発火点まで加熱されると燃焼され、処理容器２内の被処理物が順次燃焼されて焼却される。燃焼により発生する燃焼ガスは前記排気口７がら排出され、後続する排ガス処理装置7aへ給送される。燃焼ガスはこの排ガス処理装置7aで適宜に浄化されて、大気に放出されたり、前記空気導入口８から処理容器２内へ循環される。
【００３８】
また、被処理物が燃焼して生じる燃焼灰は、下部の排出口10から排出される。
【００３９】
以上説明した実施形態では、被処理物の処理のたびに前記投入弁6aを開閉して行う、いわゆるバッチ式のものとして説明したが、被処理物の投入と排出口10からの燃焼灰を排出とを連続して行わせることにより、連続運転することもできる。また、処理容器２をほぼ密閉した構造として説明したが、開放容器とすることもでき、連続運転する場合には開放容器であれば構造が簡便となるので好ましい。
【００４０】
次に、試作した発火・爆発性廃棄物処理装置について行った燃焼試験の結果を図３に爆薬燃焼実績表として示す。図３(１)は試料の種類や組成等を、(２)は試験結果を示している。試作した発火・爆発性廃棄物処理装置１は、肉厚４mmのステンレス板を溶接して内径500mmの円筒形で、胴部の高さ800mm、上下部に高さ97mmの鏡板を溶接して製作した。被処理物の試料には、図３(１)に示すように、爆薬組成が異なる５種類のものを選定して行った。その結果、図３(２)に示すように、いずれの試料についても、処理容器１内の温度（炉内温度）が約300℃まで昇温した場合に発火した。また、発火までの時間は、試料に応じたものとなり、十分に処理を行える結果が得られた。さらに、燃焼ガスについてもその成分を分析した結果を示してあり、いずれも燃焼ガス処理装置によって大気中に放出することが可能な成分である。
【００４１】
以上説明した実施形態では、伝熱媒体３にアルミニウム製で有底の円筒形に形成したものを用いたが、熱伝導が良好なものであれば、アルミニウム以外の金属その他の材料であってもよく、また、円筒形以外の形状、例えば球形や板状その他の形状であっても構わない。なお、有底の筒形状としてあれば、投入された被処理物が粉粒状または液状体であればこの伝熱媒体に収容され、迅速に加熱されることを期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置では、処理容器を主体として構成されているため可搬性に優れたものとなり、処理すべき発火・爆発性廃棄物が保管されている現地に搬入してこれらを処理することが可能となり、極力安全に発火・爆発性廃棄物の処理を行うことに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置の概略構造を示す図である。
【図２】この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置に用いられる伝熱媒体の形状を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図である。
【図３】この発明に係る発火・爆発性廃棄物処理装置の試作品について行った試験結果である爆薬燃焼実績を示す表であり、(１)は試料の種類等を、(２)は結果を示している。
【符号の説明】
【００４４】
１  発火・爆発性廃棄物処理装置
２  処理容器
３  伝熱媒体
４  加熱手段
５  投入口
６  投入管
6a  投入弁
6b  加熱手段
6c  断熱手段
７  排気口
８  空気導入口
９  攪拌装置
9a  攪拌羽根
10  排出口
【図１】
2008111629.tif 000003
【図２】
2008111629.tif 000004
【図３】
2008111629.tif 000005