(57)【要約】【課題】溶融炉で減容処理した円柱容器について、より簡単な装置を用いてより大きな円柱体容器を使えるようにすると共に、破損を避けてより安全にドラム缶に収容する方法を提供する。【解決手段】雑固体廃棄物を詰めた円柱体容器３をドラム缶６に収容するときに、円柱体容器３の径より大きな径を持ちバンド１を固定する緊縛器４１とクレーンの吊具５を掛ける取っ手４２を備えた上蓋４と厚みの薄いバンド１を用意し、対象とする円柱容器３の上に上蓋４を被せ、用意したバンド１を円柱体容器３の底から抱えるように掛けて上蓋の緊縛器４１で止め、上蓋の取っ手４２に吊具５を掛けて吊り上げてドラム缶６の位置まで搬送し、円柱体容器３を直立したドラム缶内に収納したらバンド１の係合を解いて上蓋４を外す。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑固体廃棄物を詰めた円柱体容器をドラム缶に収容する方法であって、円柱体容器の径より大きな径を持ちバンドを固定する緊縛器と搬送機が扱える取っ手を備えた上蓋と厚みの薄いバンドを用意し、対象とする円柱体容器の上に該上蓋を被せ、前記バンドを該円柱体容器の底から抱えるように掛けて前記緊縛器で止め、前記取っ手に吊具を掛けて吊り上げてドラム缶の位置まで搬送し、該円柱体容器を直立した該ドラム缶内に挿入し、収納したら前記バンドの係合を解いて前記上蓋を外すことを特徴とする円柱体容器のドラム缶への収容方法。
【請求項２】
前記緊縛器が、前記上蓋の上面に設けられ、少なくとも一部が電磁石で構成される回転体と該回転体を駆動する回転駆動機を備えることを特徴とする請求項１記載の円柱体容器の収容方法。
【請求項３】
前記円柱体容器を高周波溶融炉内に挿入する移動機構の受け台の該円柱体容器が座る位置に前記バンドの厚さより深い案内溝が設けられていて、該円柱体容器内の雑固体廃棄物が溶融固化した後に前記バンドを前記円柱体容器の下の前記案内溝に通すことを特徴とする請求項１または２記載の円柱体容器の収容方法。
【請求項４】
前記受け台に、前記バンドを前記円柱体容器の外壁を這うように起立させる装置であって、内径が該円柱体容器の外径より僅かに大きく外壁に沿って昇降するリングを備えるバンド適用装置を備えることを特徴とする請求項３記載の円柱体容器の収容方法。
【請求項５】
さらに、前記ドラム缶の内壁に沿わせて挿入する薄い支持板を用意し、前記円柱体容器を該ドラム缶に収納する時に、該円柱体容器とドラム缶の間に前記支持板を挿入し、該円柱体容器が前記ドラム缶の底に着かない状態で該円柱体容器が該支持板の上に来るように該ドラム缶を傾けて支持し、前記バンドを引き抜いてから該ドラム缶を直立状態に戻して該支持板を引き抜くことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の円柱体容器の収容方法。
【請求項６】
円柱体容器の径より大きな径を持ち、バンドを固定する緊縛器を備え、さらに上面にクレーンの吊具を掛ける取っ手を備えることを特徴とする円柱体容器の上蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体廃棄物、特に原子力施設等で発生する放射性の雑固体廃棄物などを収納して溶融減容した円柱体容器を運搬しドラム缶に収容する方法とそれに用いる円柱体容器用上蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所で発生する低レベル放射性廃棄物のうち雑固体廃棄物は所定の埋設場に埋設処分される。廃棄物はドラム缶に詰めて隙間にモルタルを充填した廃棄体として埋設している。埋設場には限りがあるので、廃棄物を減容して埋設するドラム缶の数を少なくすることが好ましく、またドラム缶に収容する雑固体廃棄物の量を増大することが好ましい。
【０００３】
廃棄物の減容方法として、高周波誘導加熱による溶融炉を用いた方法がある。この方法は、ドラム缶の内径より小さな外径の円形断面を有するキャニスタを用意し、予め廃棄物を詰め込んだキャニスタを高周波溶融炉にセットし内容物を溶融する。廃棄物が溶融し減容するとキャニスタには余裕ができるので、廃棄物を追加しては処理を繰り返すことによりキャニスタ内に十分の溶湯が生成すると、放冷して固化し、キャニスタを吊り上げてドラム缶のところに運搬しドラム缶内に吊り降ろして、キャニスタ周囲の隙間にモルタルなどの固型化材料を充填して廃棄体とする。
【０００４】
断面円形のドラム缶に効率よく充填するため、キャニスタの外径はドラム缶の内径にできるだけ近くなるように製作することが好ましい。しかし、キャニスタをドラム缶に吊り降ろすためにワイヤロープを使用するので、ワイヤロープとその結び目が入る程度の余裕が必要となり、キャニスタの容量を制約することになる。
また、何本かのワイヤロープを掛けて吊り下げると、ワイヤロープが窄まってキャニスタの上端縁に当たるが、キャニスタは高温処理により脆弱化しているのでワイヤロープが当たるキャニスタの縁が崩れたりして損傷することがある。
【０００５】
なお、特開平１１−２７１４９６には、ワイヤロープを使用しないドラム詰め方法として、内容物を溶融固化した円柱体形状のキャニスタを移送装置に載置した状態で、ドラム缶を転倒装置により傾斜させ、その入口部に同一角度に傾斜させたガイド部材の先端を挿入した後、移送装置上から搬送してきた円柱体容器をガイド部材に載置して、その円柱体容器をガイド部材と共にドラム缶内に送入してドラム詰めをする方法が開示されている。この方法により、ドラム缶の口径寸法に対して収容される円柱体容器の外形寸法を最大限に大きくすることができるとされている。
【０００６】
この円柱体容器のドラム詰め方法に用いる装置には、移送装置上の円柱体容器をチャックして転倒装置に搬送して載置するための移動・昇降装置を備え、この移動・昇降装置は、円柱体を着脱自在であってかつ円柱体を把持して傾斜動作可能なチャック部を備える。
チャック部は、内容物を含めた重量が６００ｋｇ程度と極めて重いキャニスタの高温処理により脆弱化した外壁をチャックして移動・昇降する上、傾斜させたドラム缶に合わせてキャニスタを傾斜させることができるように構成しなければならない。
このようなチャック部は、キャニスタを損傷しない程度に把持圧力を調整したり、キャニスタを把持したまま所定の角度に傾斜させる、精密で高度な制御が可能な高価な機構を備える必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、より簡単な装置を用いてより安全により大きな円柱体容器をドラム缶に収容する方法とそれを実施するために使用する円柱体容器の上蓋を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の円柱体容器のドラム缶への収容方法は、雑固体廃棄物を詰めた円柱体容器をドラム缶に収容するときに、円柱体容器の径より大きな径を持ちバンドを固定する緊縛器とクレーンの吊具を掛ける取っ手など搬送機が扱える治具とを備えた上蓋と厚みの薄いバンドを用意し、対象とする円柱体容器の上に上蓋を被せ、用意したバンドを円柱体容器の底から抱えるように掛けて上蓋の緊縛器で止め、上蓋の取っ手に吊具を掛けて吊り上げてドラム缶の位置まで搬送し、円柱体容器を直立したドラム缶内に収納したらバンドの係合を解いて上蓋を外すことを特徴とする。
【０００９】
本発明の収容方法によれば、従来技術でも使用されているクレーンの吊具を上蓋の取っ手に掛けて円柱体容器を吊り上げ、直立したドラム缶の開口に円柱体容器をそのまま降ろすことで円柱体容器をドラム缶に収納する。したがって、複雑な機構を用いないで円柱体容器をドラム缶に収容することができる。
また、薄厚のバンドを用いて円柱体容器を上蓋から吊り下げるため、円柱体容器とドラム缶の隙間を狭くして円柱体容器に収容する雑固体廃棄物を増量することができる。
【００１０】
さらに、上蓋の縁が円柱体容器の外周より大きいので、バンドを緊縛器に固定しても円柱体容器の脆弱化した縁の部分に過剰な力を掛けて縁を崩したり損傷を与えることがない。
また、円柱体容器の外壁をチャック面で押し付けて把持する代わりに、バンドを円柱体容器の底から抱えるように掛けて吊すので、円柱体容器に重い内容物が収容されていても壁面に強い力を及ぼすことなく、簡単な機構で安全に把持することができる。
【００１１】
なお、本発明の収容方法において、緊縛器のバンド係合機構としては各種のエアチャックやオイルチャック、電動式チャックなどを用いることができるが、少なくとも一部が電磁石で構成される回転体とこの回転体を駆動する回転駆動機を備える緊縛器を上蓋の上面に設けて、この緊縛器で透磁性を有するバンドの端を巻き込んで把持するようにしてもよい。
電磁石回転体を用いた緊縛器では、透磁性のバンドの端を電磁石の部分で止めて回転体を１周を超えて巻き上げることで、バンドはバンドに掛かる張力と磁力によって簡単にかつ確実に緊縛器に固定される。
【００１２】
また、円柱体容器を高周波溶融炉内に挿入する移動機構の受け台の上面における円柱体容器が座る位置に、バンドの厚さより深い案内溝を設けておくことが好ましい。このような受け台を用いて、円柱体容器内の雑固体廃棄物が溶融固化した後にバンドを円柱体容器下の案内溝に通すようにするとバンドが高熱に晒されないので、劣化の心配がなくバンドを色々な材料で作成することができる。
【００１３】
さらに、内径が円柱体容器の外径より僅かに大きく、外壁に沿って昇降するリングを備え、リングを持ち上げることによりバンドを円柱体容器の外壁を這うように起立させるバンド適用装置を受け台に備えるようにしてもよい。
このようなバンド適用装置を用いることにより、バンドの端点が確実に緊縛器に捕らえれるので、装置の自動化を図ることができる。
【００１４】
さらに、ドラム缶の内壁に沿わせて挿入する薄い支持板を用意し、円柱体容器をドラム缶に収納する時に、円柱体容器とドラム缶の間にその支持板を挿入し、円柱体容器がドラム缶の底に着かない状態でドラム缶を傾けて円柱体容器が支持板の上に来るように支持し、バンドを引き抜き円柱体容器を底に到達するところまで降ろしてから、ドラム缶を直立状態に戻して支持板を引き抜くようにしてもよい。
このようにバンドを回収することにより、雑固体廃棄物処理の際の無駄な容積増加を防ぎ、また高価なバンドを用いる時は再使用して経済性を確保することができる。
【００１５】
また、本発明の円柱体容器のドラム缶への収容方法を実施するために用いる上蓋は、円柱体容器の径より大きな径を持ち、バンドを固定する緊縛器を備え、さらに上面にクレーンの吊具を掛ける取っ手を備えることを特徴とする。
緊縛器は、円柱体容器を吊り下げるバンドが円柱体容器外壁に近接して延長され壁に力が及ばないようにバンドを把持するものであることが好ましい。
このような上蓋を利用することにより、薄いバンドで把持してドラム缶に対して最大限の直径を持たせて円柱体容器の容量を最大化することができ、円柱体容器を底から抱くようにすることにより簡単な機構で大きな重量を持つ円柱体容器を支持し、脆弱化した壁に損傷を与えず、安全に廃棄物処理を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
図１は本実施例における円柱体容器のドラム缶への収容方法の実施手順を説明する工程図である。
図１（ａ）に示すように、受け台２の上に２本の幅広の薄いバンド１を十字に組み合わせて敷いて、図１（ｂ）に示すように、ワイヤーなどで固縛した溶融固化処理後のキャニスタなどの円柱体容器３をクレーン等で吊って運搬して来てバンド１が敷かれた上に吊り降ろして載置する。
【００１７】
なお、溶融処理前のキャニスタ等円柱体容器３を受け台２に載置しそのまま溶融炉に導入して溶融固化処理を行う方法もある。この方法は、脆弱化する前の円柱体容器にワイヤーを掛けるので、破損の危険が小さくなる利点がある。
ただし、バンド１も溶融炉内に持ち込まれて多少の熱を受けるので、ステンレス鋼など熱で劣化しない材料を選択して、バンドが円柱体容器の吊り下げに耐える強度を保持できるようにする必要がある。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように、バンド１を円柱体容器３の表面に沿って立てて先端を容器の縁３１より上まで持ち上げ、図１（ｄ）に示すように、円柱体容器３の上から当てた上蓋４の上に設けた緊縛器４１のそれぞれに固定する。バンド１の固定には、ネジや油圧による固定、フックへの係合など種々の方法を用いることができる。
【００１９】
その後、上蓋４の上面中央に設けられた取っ手４２をクレーンの吊具５に掛けて吊り上げ運搬し、図１（ｅ）に示すように、円柱体容器３をドラム缶６の中に送り込み、缶底に達するまで吊り下げる。
最後に、図１（ｆ）に示すように、バンド１を緊縛器４１から外し上蓋４を回収して、円柱体容器３をドラム缶６ごと処分する。なお、ドラム缶６に残ったバンド１は円柱体容器３と共に処分される。
【００２０】
図２は、円柱体容器３がクレーンの吊具５に吊り上げられた状態を示す側面断面図である。
上蓋４の径は円柱体容器３の直径程度あるいは直径より大きいので、バンド１が円柱体容器３の底を抱くように掛けられ上蓋４の側縁を通って上面の緊縛器４１に固定されると、バンド１は円柱体容器３の側壁３１に沿って伸張するため、壁に食い込んだり圧迫したりしない。したがって、円柱体容器３の表面が高熱にさらされて脆弱化していても、バンド１に押されて崩れたり変形するようなことがない。特に、側壁３１の上端縁３２は脆くなって崩れやすいが、上蓋４により保護されて、破損することなくドラム缶に収容することができる。
【００２１】
本実施例の収容方法では、キャニスタなどの円柱体容器３の外壁とこれを収容するドラム缶６の内壁の間に薄いバンド１が挿入できる空隙があればよいので、ドラム缶６に対してほぼ最大限の大きさの容器を使用することができる。なお、円柱体容器３はバンド１を底に掛けて抱えるようにして持ち上げるので、従来技術のチャックで把持する場合と異なり、側壁３１にはバンド１から作用力が及ばないため、側壁は大きな強度を必要とせず溶融固化操作に必要な厚さを備えればよい。したがって、容器の容量を十分大きくすることができる。
【００２２】
図３はバンドをセットする別法を説明する工程図である。
バンド１をより簡単にセットするため、図３（ａ）に示すように、受け台２の上面にバンドの厚さより深い案内溝２１を設けておくようにしてもよい。図３（ｂ）に示すように、受け台２に円柱体容器３を載置して、容器内に雑固体廃棄物を仕込んで溶融処理し、冷却固化した後で、円柱体容器の下の案内溝２１にバンドを通して、図３（ｃ）に示すようにバンド１を円柱体容器３の上端縁３２より上まで引き上げる。後は図１に説明したものと同じ手順で、上蓋を付け、ドラム缶に送入して処理する。
このように、案内溝２１を有する受け台２を用いて、円柱体容器３内の雑固体廃棄物が溶融固化した後にバンド１を円柱体容器下の案内溝２１に通して処理をする場合は、バンド１が高熱に晒されないため劣化しないので、バンド１をたとえばナイロン布など色々な材料で作成することができる。また、溶融炉に仕込む前の準備が簡単になる利点がある。
【００２３】
図４は、バンドを円柱体容器と共に廃棄処分しないで回収する場合に用いる１方法を説明する工程図である。
ドラム缶６の内壁に沿わせて挿入できるようにした薄い支持板６１を用意する。この支持板６１は、バンド１の厚さより僅かに大きな厚さと、ドラム缶６内周の１／４より少し小さい幅と、ドラム缶６の深さとほぼ同じ長さを持つ。なお、支持板６１は、ドラム缶６に挿入した時に端が出て、端を掴んで引き出すことができることが好ましい。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、支持板６１をドラム缶６の側壁の内側に沿わせて挿入しておき、図４（ｂ）に示すように、円柱体容器３をドラム缶６に収納する。このとき、支持板６１が円柱体容器３の隣り合ったバンド１に挟まれた位置に来てバンド１と重ならないようにする。
そして、図４（ｃ）に示すように、円柱体容器３がドラム缶６の底に着かないうちに支持板６１が下になるようにドラム缶６を傾ける。
【００２５】
このとき、円柱体容器３が支持板６１の上に支えられて、バンド１はドラム缶の内壁から浮いているので、バンド１の一方の端を掴んで引き抜く。
バンド１を引き抜いた後で、円柱体容器３をドラム缶６の底に到達するところまで降ろし、図４（ｄ）に示すように、ドラム缶６を直立状態に戻して、円柱体容器３の荷重から開放された支持板６１を引き抜く。
このようにバンドを回収することにより、雑固体廃棄物処理の際の無駄な容積増加を防ぎ、また高価なバンドを用いる時は再使用して経済性を確保することができる。
【００２６】
図５は、手順の一部を機械化したときの収容手順を示したものである。
図５（ａ）に示すように、受け台２の上にバンド１を置いて、円柱体容器３を載せる。すると、図５（ｂ）に示すように、受け台２の脇に待避していたバンド立ち上げ具２２が円柱体容器３の表面に沿って上昇して、バンド１を円柱体容器３の表面に沿わせて立ち上げる。バンド１の先端は、円柱体容器３の上端縁３１より上にはみ出すようになる。
そこで、図５（ｃ）に示すように、上蓋４を被せてバンド緊縛器４１がそれぞれバンド１の先端を挟んで固定するようにする。円柱体容器３は上蓋４の取っ手４２にクレーンの吊具５を掛けて吊り上げ、ドラム缶６の中に吊り降ろして収容する。
【００２７】
緊縛器４１は、たとえば油圧で駆動するチャックなどを使用して、円柱体容器を吊り上げても外れないように強力に把持できるようにする必要がある。
また、バンド立ち上げ具２２は油圧シリンダや空気圧シリンダにより駆動するようにすることができる。
図５に示すように構成し、バンド立ち上げ具２２と上蓋４上の緊縛器４１を遠隔操作できるようにすると、機械化が可能で、装置の自動化を図ることができる。
【００２８】
図６から図９は、上蓋４におけるバンド緊縛器４１の別の例を説明する図面である。図６は使用状態の側面図、図７は上蓋４の平面図、図８と図９は緊縛器４１の使用方法を説明する概念図である。
バンド１を２本用いて円柱体容器３を吊る場合は、上蓋４の上に２本のバンド１の各端部に対応して４個の緊縛器４１が設けられる。緊縛器４１は、電磁石を備えた回転巻き上げ器４４と、これを回転駆動するモータ４５からなる。上蓋４には、回転巻き上げ器４４に対応する位置にバンド１を通すバンド通し穴４３が設けられている。バンド１は磁石に反応する磁性体材料で形成される。磁性体材料は硬くて曲げにくいため、厚さをたとえば０．５ｍｍ以下にするなどして必要な可撓性を持たせる必要がある。
【００２９】
回転巻き上げ器４４は、少なくとも周の一部に電磁石を備えてモータ４５により回転する。図８に示すように、周の一部に平坦面を形成しここに電磁石を組み込んでおいて、電磁石を励磁してバンド通し穴４３から頭を出したバンド１の先端部分を平坦面に当てると、これを吸着して固定する。そこで、回転巻き上げ器４４を１回転以上させてバンド１を巻き上げると、図９に示すように、バンド１の先端がバンド１に巻き込まれて固定する。なお、回転巻き上げ器４４は全体を電磁石で構成してもよく、また磁石の強度が適当であれば平坦面がない円柱体であってもよい。
取っ手４２に吊具を掛けて円柱体容器３を吊り上げると、バンド１に掛かる張力によりバンド１が重なった部分がさらに強固に固定される。
【００３０】
なお、モータ４５には、ブレーキあるいはラチェット機構などを備え、巻き上げ時の逆回転を防止して、一旦巻き上げたバンド１が緩まないようにする。
円柱体容器３をドラム缶に挿入した後に、電磁石の励磁を解除し、回転巻き上げ器４４を逆回転させると、バンド１がほどけて、上蓋４を取り外して回収することができる。
なお、１本のバンド１について片方の端を把持する緊縛器４１を緩めて、もう一方の端を把持したまま上蓋４を引き上げると、一方の端がほどけたバンド１がもう一方の端で一方の緊縛器４１に固定された状態で上蓋４と一緒に回収することができる。
【００３１】
図１０は、さらに別の上蓋４の構造例を示す斜視図である。
この上蓋４は、下面にフック４６を備えたもので、端に輪１１を形成したバンド１を用い、フック４６を輪１１に入れて円柱体容器３を吊り上げる。
この上蓋４は、構造が極めて簡単である。ただし、バンド１の端に輪１１があるので、事後にバンド１を引き抜いて再利用するような使い方は難しい。
【００３２】
なお、上記実施例では、バンド１を２本用いて円柱体容器３を扱う場合について説明したが、バンドの数を増やして円柱体容器をより安定に持ち上げるようにすることができ、また、幅広のバンドを１本だけ用いるようにしても、条件によっては十分である。このように、バンド使用数が増えたり減ったりしても緊縛器などをそれに対応して準備すればよいだけのことで、発明の構成が変化するものではないことはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の円柱体容器のドラム缶への収容方法を用いると、簡単で安価な装置を用いて、従来より大きな円柱体容器をドラム缶に収容することができるので、経済的で効率の高い雑固体廃棄物の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る円柱体容器のドラム缶への収容方法を説明する工程図である。
【図２】本実施例において円柱体容器の吊持状態を示す側面断面図である。
【図３】本実施例の別の態様を説明する工程図である。
【図４】本実施例においてバンドを回収する態様を説明する工程図である。
【図５】本実施例において手順の一部を機械化する態様を説明する工程図である。
【図６】本実施例における別例の上蓋の使用状態を説明する側面図である。
【図７】図６の上蓋の平面図である。
【図８】図６の上蓋の緊縛器にバンドを掛け始める状態を説明する概念図である。
【図９】図６の上蓋の緊縛器でバンドを固定した状態を説明する概念図である。
【図１０】本実施例におけるさらの別の例の上蓋を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　バンド
１１　輪
２　受け台
２１　案内溝
２２　バンド立ち上げ具
３　円柱体容器
３１　側壁
３２　側壁上端縁
４　上蓋
４１　緊縛器
４２　取っ手
４３　バンド通し穴
４４　回転巻き上げ器
４５　モータ
４６　フック
５　吊具
６　ドラム缶
６１　支持板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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