(57)【要約】【課題】特に多種多様な放射性有機廃液などを、安全に、且つ、完全に燃焼することができる放射性有機廃液焼却の逆火防止方法、及び、超多段ジェット噴射機構ラッパ式を備えた焼却装置の提供。【解決手段】廃液タンク１内において放射性有機廃液を常に均一な状態としておくと共に、廃液タンク１と燃焼室５との間に介在された蒸発室３において効率よく気化ガスとされ、この気化ガスを送気管４内において急峻なジェット流として燃焼室５に送り込む急峻送気機構２０と、蒸発室３側に配置され蒸発室の気化ガスを送気管４へ送り込む第１段の給気手段６ａ、燃焼室５側に配置され気化ガスを燃焼室５へ送り込む第２段の給気手段６ｂとよりなる多段給気機構６とによって給気調整を行い、燃焼ガスの逆流の防止を図りつつ逆火の防止を図り、安全に完全燃焼の焼却処理を行う。【選択図】  図１
2004151071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液タンクから放射性有機廃液を蒸発室内に導入して気化ガス化を図り、この気化ガスを送気管を介して蒸発室内より燃焼室内に送り込む際に、蒸発室側に配置され蒸発室内の気化ガスを第１段の給気手段によって燃焼室へ向けて送り出すと共に、燃焼室の近傍に配置され送気管内の気化ガスを第２段の給気手段によって燃焼室へ送り込み、且つ、小径部を燃焼室へ向けたラッパ管を順次連結した急峻送気機構により気化ガスを急峻なジェット流として燃焼室内に送り込み、燃焼室内における燃焼ガスの逆流及び逆火の防止を図ることを特徴とする放射性有機廃液焼却の逆火防止方法。
【請求項２】
廃液タンクに貯蔵された放射性有機廃液を燃焼室により燃焼処理する焼却装置において、廃液タンクと燃焼室間に配置され放射性有機廃液の気化ガス化を図る蒸発室と、蒸発室と燃焼室を連通し蒸発室内の気化ガスを燃焼室に送り込む送気管であって、管内は小径部を燃焼室に向けると共に大径部を蒸発室に向けるラッパ管の連結により形成され、気化ガスを急峻なジェット流として燃焼室に送り込む急峻送気機構と、蒸発室側に配置され蒸発室内で生成された気化ガスを送気管へ送り込む第１段の給気手段と、燃焼室側に配置され送気管内の気化ガスを燃焼室へ送り込む第２段の給気手段とよりなる多段給気機構とを具備することを特徴とする超多段ジェット噴射機構ラッパ式を備えた焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、特に多種多様な放射性有機廃液などを、安全に、且つ、完全に燃焼することができる放射性有機廃液焼却の逆火防止方法、及び、超多段ジェット噴射機構ラッパ式を備えた焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体シンチレーションカウンターを使用した場合には、放射性有機廃液が排出されるためこれを完全に処理する必要がある。放射性有機廃液は多種多様な状態があり、放射性試料が親脂性の場合にはトルエン系またはキシレン系の液体シンチレーターが用いられ、親水性の場合にはチオキサン系あるいは界面活性剤を含んだ乳化シンチレーターが用いられるが、その他に組織化用剤で生物試料を分解した有機廃液も有る。
【０００３】
このような放射性有機廃液の処理装置としては、本願出願人の特許に係る特公平８−２０５５６号公報に示す焼却装置がある。すなわち、この焼却装置は、図２に示すように、廃液タンク１内において放射性有機廃液を常に均一な状態としておくと共に、廃液タンク１と燃焼室５との間に蒸発室３を介在させ、この蒸発室３内に送液管２を介して導入した放射性有機廃液を滴下させて効率よく蒸発させ気化ガスとし、この気化ガスに給気調整を行いつつジェット流として送気管４に送り込み、さらに燃焼室５内に送り込み、燃焼室５内で完全燃焼させ焼却処理を行っている。
【０００４】
その際、この焼却装置は、蒸発室３側に第１段の給気手段６ａを配置し、蒸発室３内で生成された気化ガスを電磁弁１９で空気量を調整しつつこの第１段の給気手段６ａによって送気管４へ送り込む。また、燃焼室５の近傍の送気管４に第２段の給気手段６ｂを配置し、電磁弁１９で空気量を調整しつつこの第２段の給気手段６ｂにより送気管４内の気化ガスを燃焼室５へ送り込む多段ジェット方式を採用している。これにより、燃焼室５内における燃焼ガスの逆流防止を図り、且つ、逆火防止を図る優れた焼却装置とされている。
【０００５】
１ａは注入口、１ｂは液面計、１ｃは廃液タンク１の攪拌機、１ｄはヒータ、２ａは定量ポンプ、３ａは蒸発室３下部の底板である熱板、７は加熱器、７ａはガスバーナー、７ｂは給気部、７ｃはフレームセンサ、８は燃焼バーナ、８ａはフレームセンサ、９は煙道、１０は捕集装置、１１は気液分離室、１１ａは凝縮水の排水路、１２ａは排風機、１２は排気管、１３は洗浄水を噴出する洗浄機構である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、この種の焼却装置は、特に放射性有機廃液の燃焼を行うため、安全に且つ完全に焼却処理を行う必要がある。なお、単に、放射性有機廃液の完全燃焼だけではなく、一般ゴミ等の焼却処理においても効率よく安全で完全な焼却を行うことができる焼却装置が求められている。
【０００７】
このため、本願出願人は、先に提案し権利を取得した「蒸発室で生成された気化ガスをジェット流として燃焼室に送り込み、燃焼ガスの逆流防止を図りつつ完全燃焼を図る逆火防止用の多段ジェット機構」をさらに優れたものとすべく鋭意究を行ったものである。
【０００８】
この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一般ゴミ等は勿論のこと、特に多種多様な放射性有機廃液などを、安全に、且つ、完全に燃焼することができる放射性有機廃液焼却の逆火防止方法、及び、超多段ジェット噴射機構ラッパ式を備えた焼却装置を提供することにある。
【０００９】
【課第を解決するための手段】
この発明は、上記のような自的を逮成するために、放射性有機廃液焼却の逆火防止方法として、請求項１記載のように、廃液タンクから放射性有機廃液を蒸発室内に導入して気化ガス化を図り、この気化ガスを送気管を介して蒸発室内より燃焼室内に送り込む際に、蒸発室側に配置され蒸発室内の気化ガスを第１段の給気手段によって燃焼室へ向けて送り出すと共に、燃焼室の近傍に配置され送気管内の気化ガスを第２段の給気手段によって燃焼室へ送り込み、且つ、小径部を燃焼室へ向けたラッパ管を順次連結した急峻送気機構により気化ガスを急峻なジェット流として送り込み、燃焼室内における燃焼ガスの逆流及び逆火の防止を図ることを特徴とする。
【００１０】
また、逆火防止用焼却装置として、請求項２記載のように、廃液タンクに貯蔵された放射性有機廃液を燃焼室により燃焼処理する焼却装置において、廃液タンクと燃焼室間に配置され放射性有機廃液の気化ガス化を図る蒸発室と、蒸発室と燃焼室を連通し蒸発室内の気化ガスを燃焼室に送り込む送気管であって、管内は小径部を燃焼室に向けると共に大径部を蒸発室に向けるラッパ管の連結により形成され、気化ガスを急峻なジェット流として燃焼室に送り込む急峻送気機構と、蒸発室側に配置され蒸発室内で生成された気化ガスを送気管へ送り込む第１段の給気手段と、燃焼室側に配置され送気管内の気化ガスを燃焼室へ送り込む第２段の給気手段とよりなる多段給気機構とを具備することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
廃液タンク内において放射性有機廃液を常に均一な状態としておくと共に、廃液タンクと燃焼室との間に介在された蒸発室において効率よく気化ガスとされ、この気化ガスを送気管内において急峻なジェット流として燃焼室に送り込む急峻送気機構と、蒸発室側に配置され蒸発室内で生成された気化ガスを送気管へ送り込む第１段の給気手段、及び、燃焼室側に配置され送気管内の気化ガスを燃焼室へ送り込む第２段の給気手段とよりなる多段給気機構とによって給気調整を行い、燃焼ガスの逆流の防止を図りつつ逆火の防止を図り、安全に完全燃焼の焼却処理を行う。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１はこの発明に係る焼却装置の主要な内部構成を示す概略構成図である。なお、図２に示した従来と同一部材には同一の符号を付して説明する。
【００１３】
また、図示は省略をするが、この発明に係る焼却装置は、本願出願人の特許に係る特公平８−２０５５６号公報に示す焼却装置と同様に構成される。すなわち、装置本体の正面側は上下の開閉扉が設けられ、上扉の表面には燃焼運転スィッチ，燃焼停止スィッチ，手動洗浄運転スィッチ，手動洗浄停止スィッチ，異常リセットスィッチ，ブザー停止スィッチ，燃焼室失火リセットスィッチ，蒸発室失火リセットスィッチ等の各種スィッチよりなる操作盤機が設けられる。
【００１４】
また、電源ランプ，クーリングタワーランプ，準備ランプ，運転ランプ，燃焼室パイロットバーナランプ，蒸発室加熱バーナランプ，アフターパージランプ，洗浄ランプ，停止ランプ，異常ランプ等の表示部や、炉壁温度指示計などが設けられている。
【００１５】
さらに、装置本体の上部側には、排気口，扉の中央部には燃焼室覗窓、燃焼室覗窓の下部側には蒸発室覗窓，下扉は廃液注入扉とされその下部側に液面計覗窓が設けられ，装置本体の下面には移動用のキャスタが取付けられている。操作板の各スィッチ類は、装置本体内に組み込まれているシーケンサー回路に接続され、装置各部の動作を全自動的に制御する。
【００１６】
一方、焼却装置の概略構成としては次の通りである。廃液タンク１は、ステンレス鋼板〈ＳＵＳ３０４〉により形成され、杓１０リツトルの放射性有機廃液を貯蔵することができる。放射性有機廃液としては、３Ｈ，’４Ｃ，３２Ｐ，３５Ｓ，４８Ｃａの５核種のものが貯蔵可能である。
【００１７】
廃液タンク１の注入口１ａには、１５０メッシュのフィルタが設置されており、このフィルタを介して放射性有機廃液の固形物および残渣がろ過され、別途に保管廃棄処分される。１ｂは廃液タンク１０に設けられた液位計であり、放射性有機廃液が廃液タンク１より外部に洩れ汚染や引火を防止するとともに、廃液タンク１内の残量を確認する。
【００１８】
さらに、この廃液タンク１には、貯蔵される放射性有機廃液への攪拌機１ｃが設けられるとともに、底板側に杓４０℃で温度コントロールされるヒータ１ｄが設けられている。これにより、放射性有機廃液中の有機溶媒・界面活性剤などが多層化あるいはゲル化している状態を解消し、常に均一化された状態として安定した燃焼状態のものとする。
【００１９】
また、含水率５０％の放射性有機廃液についても、前処理および助燃剤を必要とせず、例えばトルエン・チオキサン・ブレー溶液・ブソイドクメン・キシレンベースのシンチレータカクテル等、各種廃液の焼却が可能となる。
【００２０】
送流管２は、廃液タンク１内の放射性有機廃液を蒸発室３に送液し、その経路中に定量ポンプ２ａが付設され、この定量ポンプ２ａにより放射性有機廃液は蒸発室３に強制的に送液される。
【００２１】
蒸発室３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０）の耐熱板によって形成され、定量ポンプ２ａにより送流管２内を一定量送液されてきた放射性有機廃液を蒸発して気化ガス状態とする。このため、蒸発室３の下部には、その底板を熱板３ａとする加熱器７が設けられており、加熱器７はガスバーナー７ａおよび給気部７ｂより構成される。
【００２２】
蒸発室３における送流管２の開口部下面には、上記熱板３ａに向けて下降する短長の蒸発板（図示略）を配置し、送液されてきた放射性有機廃液は、蒸発板に滴下されつつ熱板３ａ上に滴下される。このようにした場合には、放射性有機廃液をノズルから噴出せるものに比して、構成も簡単で放射有機廃液の粘土が高い場合でも、廃液がノズル部等に固形化して堆積され詰まることがない。
【００２３】
４は送気管であり、蒸発室３の上部から引き出されて燃焼室５と連通され、蒸発室３内で生成された気化ガスを燃焼室５に送り込む。この送気管４によって蒸発室３と燃焼室５とは区画され、安全性が確保される。
【００２４】
送気管４には、第１段の給気手段６ａと第２段の給気手段６ｂとによる多段給気機構６が付設されている。第１段の給気手段６ａは、送気管４の始端側となる蒸発室３側に設けられ、第２段の給気手段６ｂは、送気管４の終端側のとなる燃焼室５側に設けられている。
【００２５】
第１段の給気手段６ａは、蒸発された気化ガスに電磁弁１９を介して空気量を調整しながら混合し送気管４内に導入させるもので、第２段の給気手段６ｂは、送気管４内を送流してきた混気気化ガスにさらに電磁弁１９を介して空気量を調整しながら空気を導入しつつ燃焼室５内に送り込むものである。すなわち、気化ガスを急峻なジェット流として蒸発室３から燃焼室５へと送り込む多段給気機構とされている。
【００２６】
気化ガスに対する空気は、バルブの開開によって調整可能であり、図示しないが、送風機により一定量の空気が供給されたジェット流として燃焼室５内に安定的に送り込まれるので、燃焼室５内においては多種多様な放射性有機廃液の完全燃焼を行うことができる。すなわち、効率のよい完全燃焼を容易に行うと共に、気化ガスの逆流・逆火を防ぐようにされている。
【００２７】
上記のように送気管４は、蒸発室３と燃焼室５を連通して蒸発室３内で生成された気化ガスを燃焼室５に送り込むのであるが、この送気管４は、蒸発室３内の気化ガスをさらに急峻なジェット流として燃焼室に送り込む急峻送気機構２０を備えている。すなわち、上部を小径部２０ｂとし下部を大径部２０ｃとするラッパ管２０ａ（ジェット１，ジェット２，ジェット３，）の連結により形成されている。各ラッパ管２０ａは小径部２０ａを燃焼室５に向けると共に、その小径部２０ａを蒸発室３に向けるようにして互いに連結されている。
【００２８】
上部ラッパ管２０ａは、小径部２０ｂを燃焼室５に組み込み、大径部２０ｃに中部ラッパ管２０ａの小径部２０ｂが組み込まれている。また、下部ラッパ管２０ａは、小径部２０ｂが中部ラッパ管２０ａの大径部２０ｃに組み込まれ、大径部２０ｃが蒸発室３に連通されている。
【００２９】
送気管４の急峻送気機構２０により蒸発室３内の気化ガスを急峻なジェット流として燃焼室５に送り込むことができるが、多段給気機構６においても第１段の給気手段６ａによりジェット流として蒸発室１６より送り込まれてきた気化ガスは、ラッパ管２０ａの大径部２０ｃから小径部２０ｂへと向かう急峻なジェット流とされる。従って、燃焼室５内における燃焼ガスの逆流防止を図り、逆火防止をさらに一層確保することとなる。
【００３０】
燃焼室５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成され、燃焼室５の周囲は、高温高湿を防ぐため水冷機構が設けられ、燃焼室５内には燃焼バーナ８が、また、図示はしないが安定燃焼を得るためにパイロットバーナが設けられている。
【００３１】
フレームセンサ７ｂ，８ａは、燃焼ガスの着火状態を検出する。燃焼室５の上部からは煙道９が引き出され、コンデンサよりなる捕集装置１０に接続され、捕集装置１０の下部には気液分離室１１が設けられ、この気液分離室１１の下部からは凝縮水の排水路１１ａが、また、側部からは排風機１２ａを有する排気管１２がそれぞれ引き出されている。
【００３２】
煙道９中と排気管１２中には、洗浄水を噴出する洗浄機構１３が取付けられている。この洗浄機構１３から噴出される洗浄水は、それ自体で煙道９や排気管１２あるいは燃焼室５等の洗浄作用を果たすが、さらに蒸発室３内に図示しない注入管から注入され洗浄水を蒸発させてスチーム洗浄させることができるので、細部にわたる洗浄作業を容易に行うことができる。
【００３３】
しかも、この焼却装置の各部は内側溶接により接合されているので、内部接合部にクリアランスがなく一層洗浄作業に好適な装置となっている。
【００３４】
この発明に係る焼却装置は、上記のように構成されているので、操作盤の燃焼運転スイッチをＯＮ状態とすると、約１分間プレパージをした後に燃焼室５のパイロットバーナーが着火し、加熱機８のガスバーナーが着火する。
【００３５】
蒸発室３の温度が４５０℃〜６００℃になると準備ランプが消灯し、運転ランプが点灯すると定量ボンプ２ａが動作し、廃液タンク１内の放射性有機廃液が送流管２を通って蒸発室３へと送液される。
【００３６】
蒸発室３６では始めに有機の蒸発が起こり、少し遅れて界面活性剤の蒸発が起こるが、炎の元が有機ガスで青色で外側が界面活性剤のガスでオレンシ色となるように空気を講整する。
【００３７】
送液されてきた放射性有機廃液は、約１６０℃以上に加熱された蒸発板に滴下されて１次蒸発が行われ、さらに４５０℃〜６００℃に加熱された熱板３ａ上に滴下されて２次蒸発が行われ、放射性有機廃液は効率よく蒸発されて気化ガスとされる。
【００３８】
次いで、この気化ガスはまず多段給気機構６における第１の給気手段６ａによって空気が混合されつつ送気管４内に導入される。送気管４内に導入された気化ガスは、下部ラッパ管２０ａの小径部２０ｂを介して中部ラッパ管２０ａに急峻なジェット流として送り込まれる。このようにして気化ガスは、急峻送気機構２０のラッパ管２０ａの小径部２０ｂよりさらに急峻なジェット流として燃焼室５に送り込まれるが、燃焼室５の下部側の送気管４内には第２の給気手段６ａが配置されているので、燃焼室５における燃焼ガスは完全に逆流防止が図られるので、完全燃焼を図りつつ逆火防止を完全に図ることができる。
【００３９】
廃液タンク１内に放射性有機廃液がなくなると、杓２０分間蒸発室３と燃焼室５のガスバーナー７ａ，８が点火しているが、その後５分間のアフターパージし、停止ランブが点灯し装置の動作が停止される。
【００４０】
このように、廃液タンク内において放射性有機廃液を常に均一な状態としておくとともに、廃液タンクと燃焼室との間に介在された蒸発室において効率よく気化ガスとされ、この気化ガスを送気管内において急峻なジェット流として燃焼室に送り込む急峻送気機構と、蒸発室側に配置され蒸発室内で生成された気化ガスを送気管へ送り込む第１段の給気手段及び燃焼室側に配置され送気管内の気化ガスを燃焼室へ送り込む第２段の給気手段とよりなる多段給気機構とによって給気調整を行い、気化ガスを逆流の防止を図りつつ急峻なジェット流として燃焼室内に送り込み完全燃焼の焼却処理を行う。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、廃液タンク内において放射性有機廃液を常に均一な状態とした上で、蒸発室内で効率よく気化ガスとし、この気化ガスを多段給気機構と急峻送気機構とによりジェット流として燃焼室内に送り込むので、燃焼ガスの逆流を完全に防ぐと共に、逆火を防ぐことができ、多種多様な放射性有機廃液の完全燃焼処理を容易かつ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る放射性有機廃液の焼却装置における内部構造の概略構成図。
【図２】従来の放射性有機廃液の焼却装置における１実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１      廃液タンク
２      送流管
３      蒸発室
４      送気管
５      燃焼室
６      多段給気機構
６ａ    第１段の給気手段
６ｂ    第２段の給気手段
２０    急峻送気機構
２０ａ  ラッパ管
【図１】
2004151071.tif 000003
【図２】
2004151071.tif 000004