(57)【要約】      （修正有）【課題】廃棄物処理装置に備える溶融塩槽の耐久性向上と、溶融塩槽の内表面コーティングの作業性向上。【解決手段】溶融塩槽１２内部の１００％ＮａＯＨ溶液ＡにＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）を接触させて、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）を無害化処理する廃棄物処理装置１０であって、溶融塩槽１２の少なくとも内表面は、耐腐食性のＮｉ粉末を溶射させた溶射コーティング層１３の皮膜にて被覆される。溶融塩槽１２の内表面を被覆する溶射コーティング層１３の皮膜として、ニッケル材料で構成されたニッケル溶射コーティング層の皮膜を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融塩槽内部の溶融塩に有害有機化合物を接触させて、前記有害有機化合物を無害化処理する廃棄物処理装置であって、
前記溶融塩槽の少なくとも内表面は、耐腐食性材料の粉末を溶射させた溶射コーティング層の皮膜にて被覆されたことを特徴とする廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項２】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、少なくともニッケル材料で構成されたニッケル溶射コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項３】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、少なくとも銅材料で構成された銅溶射コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項４】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、少なくともニッケル−マグネシウム合金材料で構成されたニッケル−マグネシウム合金溶射コーィング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項５】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、少なくともニッケル−クロム合金材料で構成されたニッケル−クロム合金コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項６】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、ニッケル材料で構成されるニッケル溶射コーティング層とニッケル−マグネシウム合金材料で構成されるニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが具備されると共に、前記ニッケル溶射コーティング層と前記ニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが交互に多層構造のニッケル／ニッケル−マグネシウム合金多層溶射コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項７】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、銅材料で構成される銅溶射コーティング層とニッケル−マグネシウム合金材料で構成されるニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが具備されると共に、前記銅溶射コーティング層と前記ニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが交互に多層構造の銅／ニッケル−マグネシウム合金多層溶射コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【請求項８】
前記溶融塩槽の内表面を被覆する溶射コーティング層として、ニッケル−クロム合金材料で構成されるニッケル−クロム合金溶射コーティング層とニッケル−マグネシウム合金材料で構成されるニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが具備されると共に、前記ニッケル−クロム合金溶射コーティング層と前記ニッケル−マグネシウム合金溶射コーティング層とが交互に多層構造のニッケル−クロム合金／ニッケル−マグネシウム合金多層溶射コーティング層を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置の溶融塩槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロンを代表とする有害なハロゲン化合物ガスを溶融塩に接触させることによって無害な無機化合物に分解する技術に係り、特に、溶融塩槽の耐久性を向上させ、溶融塩槽へのコーティング施工の作業効率を向上させる廃棄物処理装置の溶融塩槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロンを代表とする有害なハロゲン化合物ガスを含む有害有機化合物（以下「有害物」という。）は猛毒の化合物であり、有害物として、例えば、ダイオキシン類、ポリクロロビニル類（ＰＣＢ）、ヘキサクロロシクロヘキサン（ＢＨＣ）等が挙げられる。
【０００３】
一般的に、これらの有害物の無害化処理技術として、熱化学的分解法、生物処理法、物理化学的処理法が知られている。
【０００４】
熱化学分解法において、有害物を熱分解するためには高温を必要とするため、処理設備が大掛かりになる。また、高温燃焼排ガスはハロゲンを含むので、高温燃焼排ガスの冷却時に、ダイオキシン類、ベンゾフラン等の二次有害物質が発生する可能性がある。また、含ハロゲンの高温燃焼排ガスは、関連設備の腐食を加速させる原因となる。
【０００５】
生物処理法では、比較的低濃度で存在している場合には有効ではあるが、有害物が高濃度の場合、または処理量が大量の場合の処理を行うには適していない。また、特定の有害物の分解に好適な微生物が存在しても、あらゆる種類の有害物に対して有効な微生物はないので、この方法には実用性がない。
【０００６】
物理化学的処理法では、溶融塩による化合物の分解・無害化処理装置（以下「処理装置」という。）がある（例えば、特許文献１参照。）。この処理装置では、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物または炭酸塩を加熱溶融させた溶融塩の中に化合物を注入する。そして、この化合物を脱ハロゲン化された有機化合物に分解し、さらに、脱ハロゲン化された有機化合物を無機化合物にまで分解・無害化処理する。
【０００７】
図６は、従来の廃棄物処理装置に備える溶融塩槽の概略図を示す。
【０００８】
図６は、廃棄物処理装置１に備える溶融塩槽２を示し、この溶融塩槽２は、耐腐食性金属であるＮｉ基材等から構成される。Ｎｉ基材の腐食を防ぐために、溶融塩槽２の内表面は、メッキコーティング層３の皮膜によって被覆される。
【０００９】
溶融塩槽２の内部には溶融塩、例えば、溶融された１００％ＮａＯＨ溶液Ａが充填される。溶融塩槽２には、有害物供給手段４からの有害物、例えば、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂを溶融塩槽２の内部に注入する有害物注入管５が接続される。この有害物注入管５には注入弁６が備えられる。有害物注入管５は、溶融塩槽２の内部に収容される１００％ＮａＯＨ溶液Ａ中で終端開口される。また、有害物注入管１５の開口部の１００％ＮａＯＨ溶液Ａへの浸漬深さをｄとする。
【００１０】
また、溶融塩槽２の内表面にメッキコーティング層３として、Ｎｉメッキコーティング層ｇを被覆させたり、あるいは、電鋳法といった電気化学的な手法により電鋳コーティングさせてもよい。
【００１１】
続いて、廃棄物処理装置１による廃棄物処理動作について説明する。
【００１２】
まず、注入弁６を開き、有害物供給手段４にて気化された有害なＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂが、有害物注入管５を通って、有害物注入管５の開口部から１００％ＮａＯＨ溶液Ａに接触する。そして、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの気泡が浸漬深さｄに従ってＮａＯＨ層を通過し、１００％ＮａＯＨ溶液Ａの表面に到達する間に無害な無機化合物に分解される。
【特許文献１】特開２００１−７０４７０号公報（第１４頁−第１５頁、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図６に示された廃棄物処理装置１の溶融塩槽２として、耐腐食性金属であるＮｉ基材を利用して商業用の大型の溶融塩槽２を利用する場合、溶融塩槽２の強度等に問題があり実用性に乏しい。
【００１４】
また、溶融塩槽２の基材として、商業用の大型の溶融塩槽２を作成するのに適しているステンレスやアルミ等を利用すると、ステンレスやアルミはアニオン（特に、Ｃｌ−）環境下で孔食を起こし易い。よって、アニオン環境下では、溶融塩槽２の内表面にコーティング層を被覆することが適当であるが、Ｎｉメッキコーティング層ｇを被覆することが困難である。加えて、Ｎｉメッキコーティング層ｇの性質上、Ｎｉメッキコーティング層ｇの表面にピット（食孔）が生成され、このピット部分から腐食が加速するといった問題点がある。
【００１５】
さらに、溶融塩槽２の内部にてＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂを分解させると、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの分解の進行と共にＮａＯＨ溶液Ａの組成が変化して、溶融塩槽２の内表面に施したＮｉメッキコーティング層ｇの耐腐食性が低下する恐れもある。
【００１６】
図６に示された廃棄物処理装置１を実用化するための研究こそ進められているが、実用化は困難とされているのが現状である。廃棄物処理装置１の実用化を阻む一因として、溶融塩槽２の強度、またはＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂが接触する溶融塩槽２の内表面の耐食の問題が挙げられ、溶融塩槽２の耐久性を向上させることが廃棄物処理装置１の実用化の必須条件とされる。
【００１７】
また、溶融塩槽２の内表面にＮｉメッキコーティング層ｇを被覆する際、溶融塩槽２を長期間使用するためには、５００μｍから１ｍｍ厚さのコーティング厚を必要とする。そして、このコーティング厚を溶融塩槽２の内表面に施工するためには、約１日〜数日の施工時間を必要とする。
【００１８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、溶射法または高速フレーム溶射法によって溶融塩槽の内表面に溶射コーティング層を被覆させることで、溶融塩槽の耐久性向上と作業性向上とを実現できる廃棄物処理装置の溶融塩槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る廃棄物処理装置の溶融塩槽は、上述した課題を解決するために請求項１に記載したように、溶融塩槽内部の溶融塩に有害有機化合物を接触させて、前記有害有機化合物を無害化処理する廃棄物処理装置であって、前記溶融塩槽の少なくとも内表面は、耐腐食性材料の粉末を溶射させた溶射コーティング層の皮膜にて被覆されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る廃棄物処理装置の溶融塩槽を利用すると、溶射法または高速フレーム溶射法によって溶融塩槽の内表面に溶射コーティング層を被覆させることで、溶融塩槽の耐久性向上と作業性向上とを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る廃棄物処理装置の溶融塩槽の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る廃棄物処理装置の溶融塩槽の実施形態を示す概略図である。
【００２３】
図１（ａ）は、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の開始状態を示し、廃棄物処理装置１０には溶融塩槽１２が備えられ、この溶融塩槽１２は、強度に優れている金属、例えば、ステンレスやアルミ等を成形して構成される。ステンレスやアルミの孔食を防ぐために、溶融塩槽１２の内表面は、溶射コーティング層１３の皮膜が成形される。また、溶融塩槽１２は、溶融塩槽１２の内部の温度を制御する機能を有する。
【００２４】
溶射コーティング層１３の皮膜は、高速フレーム溶射法（ＨＶＯＦ）によって実施される。この高速フレーム溶射法は、ガスまたは電気により溶融したプラスチック、セラミックまたは金属、例えば、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ等の溶射材料粉末を高温・超音速の燃焼ガス流中に供給し、溶射材料粉末を目的物（溶融塩槽１２の内表面）に吹き付けて皮膜を形成させるものである。この高速フレーム溶射によって、溶融塩槽１２の内表面に緻密性の高い溶射コーティング層１３を皮膜として作成できる。
【００２５】
溶融塩槽１２の内表面を被覆させる溶射コーティング層１３の皮膜として、例えば、溶融塩槽１２の内表面にＮｉを高速フレーム溶射させたＮｉ溶射コーティング層Ｂ、Ｃｕを高速フレーム溶射させたＣｕ溶射コーティング層ｃ、Ｎｉ−Ｍｇ合金を高速フレーム溶射させたＮｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄ、Ｎｉ系自溶性合金（Ｎｉ−Ｃｒ合金）を高速フレーム溶射させたＮｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅ、ＮｉとＮｉ−Ｍｇ合金とを交互に高速フレーム溶射させたＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆ等がある。
【００２６】
なお、溶射コーティング層１３を構成するＮｉ溶射コーティング層Ｂ、Ｃｕ溶射コーティング層ｃ、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄ、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅ、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆは、単層構造でもそれぞれを複数用いた多層構造でもよい。
【００２７】
また、溶融塩槽１２の内表面に高速フレーム溶射されたＮｉ溶射コーティング層Ｂ、Ｃｕ溶射コーティング層ｃ、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄ、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅ、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆの溶射層は、皮膜として多孔質である場合が多い。よって、溶射層表面をバーナで焙り気孔をつぶす再融法や、その他適当な封孔法等を施してもよい。
【００２８】
図２は、図１に示された廃棄物処理装置１０に備えた溶融塩槽１２の内表面に施した皮膜としての溶射コーティング層１３、すなわち、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆの構造を示す概略図である。
【００２９】
Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆは、溶融塩槽１２の内表面から、第一層１３ａ、第二層１３ｂ、第三層１３ｃ、第四層１３ｄ、第五層１３ｅの順に高速フレーム溶射させる５層構造を有する。
【００３０】
さらに、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆは、第一層１３ａ、第三層１３ｃ、第五層１３ｅとしてＮｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄを、第二層１３ｂ、第四層１３ｄとしてＮｉ溶射コーティング層Ｂを備えた５層構造を有する。
【００３１】
なお、図２に示されたＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆは、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄおよびＮｉ溶射コーティング層Ｂによる５層構造としたが、特に５層構造に限定するものではなく、また、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄとＮｉ溶射コーティング層Ｂとの順序が逆の構造でもよい。
【００３２】
また、図２に示されたＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆの第二層１３ｂ、第四層１３ｄがＣｕ溶射コーティング層ｃでもよい。その場合、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄとＣｕ溶射コーティング層ｃとが交互に高速フレーム溶射されるＣｕ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層を有することになる。
【００３３】
加えて、図２に示されたＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆの第二層１３ｂ、第四層１３ｄがＮｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅでもよい。その場合、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄとＮｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅとが交互に高速フレーム溶射されるＮｉ−Ｃｒ合金／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層を有することになる。
【００３４】
図１（ａ）に示された溶融塩槽１２の内部には溶融塩、例えば、約６００℃にて熱溶融された１００ｗ％濃度の１００％ＮａＯＨ溶液Ａが充填される。すなわち、溶融塩槽１２の内部の１００％ＮａＯＨ溶液Ａを、溶融塩槽１２の内表面に被覆された溶射コーティング層１３と接触させる。なお、ＮａＯＨ溶液は１００ｗ％濃度が望ましいのであって、特に、１００ｗ％濃度に限定するものではない。
【００３５】
加えて、廃棄物処理装置１０には、フロンを代表とする有害なハロゲン化合物ガスを含む有害有機化合物（以下、「有害物」という。）、例えば、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂを蓄える有害物供給手段１４が備えられ、この有害物供給手段１４には、有害物供給手段１４からのＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂを溶融塩槽１２の内部に注入する有害物注入管１５が接続される。この有害物注入管１５には、注入弁１６が備えられる。有害物注入管１５は、溶融塩槽１２の内部に充填される１００％ＮａＯＨ溶液Ａに浸漬され、１００％ＮａＯＨ溶液Ａ中にて終端開口される。また、有害物注入管１５の開口部の１００％ＮａＯＨ溶液Ａへの浸漬深さをｄとする。
【００３６】
図１（ｂ）は、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の途中状態を示す。また、図１（ｂ）に示された溶融塩槽１２の内部には、例えば、溶融塩槽１２にて約６００℃に制御されたＮａＯＨ＋無機化合物混合溶液Ｃが蓄えられる。一方、図１（ｃ）は、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の終了状態を示す。また、図１（ｃ）に示された溶融塩槽１２の内部には、例えば、溶融塩槽１２にて約６００℃に制御された８０％ＮａＯＨ＋２０％無機化合物混合溶液Ｄが蓄えられる。
【００３７】
なお、図１（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示された廃棄物処理装置１０において、図１（ａ）に示された廃棄物処理装置１０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
続いて、廃棄物処理装置１０による廃棄物処理動作について説明する。
【００３９】
まず、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の開始状態である図１（ａ）において、高速フレーム溶射によって溶射コーティング層１３が被覆された溶融塩槽１２の内部に１００％ＮａＯＨ溶液Ａが所要量充填される。さらに、溶融塩槽１２の内部に充填される１００％ＮａＯＨ溶液Ａに、有害物供給手段１４から接続される有害物注入管１５が浸漬される。
【００４０】
そして、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の途中状態である図１（ｂ）において、注入弁１６を開き、有害物供給手段１４にて気化されたＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂが、有害物注入管１５を通って、有害物注入管１５の開口部から１００％ＮａＯＨ溶液Ａに注入される。ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂは、１００％ＮａＯＨ溶液Ａに連続的または断続的に接触して、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの気泡が浸漬深さｄに従ってＮａＯＨ層を通過する。ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂは、１００％ＮａＯＨ溶液Ａの表面に到達する間に、
［化１］
６ＮａＯＨ＋ＣＣｌ２Ｆ２→２ＮａＣｌ＋２ＮａＦ＋Ｎａ２ＣＯ３＋３Ｈ２Ｏ
……（１）
の反応式によって、ＮａＣｌと、ＮａＦと、Ｎａ２ＣＯ３と、Ｈ２Ｏ（以下、「無機化合物」という。）とに分解される。よって、溶融塩槽１２内部は、ＮａＯＨ＋無機化合物混合溶液Ｃとなる。
【００４１】
ここで、有害物供給手段１４から溶融塩槽１２内部に、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの供給を続け、反応式（１）を進行させると、所要時間経過後に、溶融塩槽１２内部のＮａＯＨ＋無機化合物混合溶液Ｃは、ＮａＯＨ溶液の濃度が減少する一方、無機化合物の濃度が上昇する。
【００４２】
そして、廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の終了状態である図１（ｃ）において、溶融塩槽１２内部のＮａＯＨ溶液の濃度が、例えば、８０ｗ％濃度である８０％ＮａＯＨ＋２０％無機化合物混合溶液Ｄになったとき、注入弁１６を閉じる。そして、溶融塩槽１２の内部の８０％ＮａＯＨ＋２０％無機化合物混合溶液Ｄの一部または全部を溶融塩槽１２から排出する。そして、図１（ａ）に示された廃棄物処理装置１０のように、約６００℃にて溶融された１００％濃度の１００％ＮａＯＨ溶液Ａを溶融塩槽１２に所要量充填して、再び注入弁１６を開き、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの注入を実施する。
【００４３】
図３は、基材片および試験片の腐食量測定装置を示す概略図である。
【００４４】
図３は、腐食量測定装置２１Ａ，２１Ｂを示し、腐食量測定装置２１Ａ，２１Ｂでは、図１に示された廃棄物処理装置１０の溶融塩槽１２の内表面を被覆させるコーティング層の有効性と、メッキコーティング層１３に対する溶射コーティング層１３の有効性とをそれぞれ確認する。
【００４５】
図３（ａ）は、腐食量測定装置２１Ａを示し、この腐食量測定装置２１Ａには模擬溶融塩槽２２が備えられる。
【００４６】
図３（ａ）に示された腐食量測定装置２１Ａは、図１（ａ）に示された廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の開始状態における溶融塩槽１２を模擬する。すなわち、図３（ａ）に示された模擬溶融塩槽２２には、約６００℃にて溶融された１００％ＮａＯＨ溶液Ａが充填される。
【００４７】
加えて、１００％ＮａＯＨ溶液Ａ中に、図１（ａ）に示された溶融塩槽１２の基材と同一素材であり、かつ円柱形状の基材片ａが浸漬される。さらに、試験片として、例えば、円柱形状の基材片ａ表面にＮｉを高速フレーム溶射させることでＮｉ溶射コーティング層Ｂを模擬したＮｉ溶射試験片ｂ１が浸漬される。
【００４８】
続いて、腐食量測定装置２１Ａの腐食量測定動作について説明する。
【００４９】
まず、模擬溶融塩槽２２に約６００℃にて溶融された１００％ＮａＯＨ溶液Ａを充填する。
【００５０】
一方、図１（ａ）に示された溶融塩槽１２の基材と同一素材である円柱形状の基材片ａと、円柱形状の基材片ａ表面にＮｉを高速フレーム溶射させたＮｉ溶射試験片ｂ１とをそれぞれ模擬溶融塩槽２２内部の１００％ＮａＯＨ溶液Ａに浸漬させる。
【００５１】
そして、基材片ａおよびＮｉ溶射試験片ｂ１の１００％ＮａＯＨ溶液Ａへの浸漬開始から１００ｈｒ経過後、基材片ａとＮｉ溶射試験片ｂ１とを１００％ＮａＯＨ溶液Ａ中からそれぞれ取出す。さらに、基材片ａとＮｉ溶射試験片ｂ１とについて、１００％ＮａＯＨ溶液Ａの浸漬前後の質量差からそれぞれ腐食量（侵食度）を測定する。
【００５２】
また、Ｎｉ溶射試験片ｂ１の腐食量測定と同様に、Ｎｉ溶射試験片ｂ１以外の試験片の腐食量測定を実施する。Ｎｉ溶射試験片ｂ１以外の試験片として、基材片ａ表面にＣｕを高速フレーム溶射させることでＣｕ溶射コーティング層ｃを模擬したＣｕ溶射試験片ｃ１、Ｎｉ−Ｍｇ合金を高速フレーム溶射させることでＮｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄを模擬したＮｉ−Ｍｇ合金溶射試験片ｄ１と、Ｎｉ−Ｃｒ合金を高速フレーム溶射させることでＮｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅを模擬したＮｉ−Ｃｒ合金溶射試験片ｅ１と、ＮｉとＮｉ−Ｍｇ合金を１層毎に交互に高速フレーム溶射させることでＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆを模擬したＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射試験片ｆ１とをそれぞれ用いて腐食量測定を実施する。
【００５３】
加えて、廃棄物処理装置１０に備える溶融塩槽１２の内表面を被覆させる溶射コーティング層１３の有効性を確認するために、１００％ＮａＯＨ溶液Ａに、ＮｉをメッキさせることでＮｉメッキコーティング層ｇを模擬したＮｉメッキ試験片ｇ１を浸漬させた場合の腐食量についても測定する。
【００５４】
図３（ｂ）は、腐食量測定装置２１Ｂを示す。
【００５５】
図３（ｂ）に示された腐食量測定装置２１Ｂは、図１（ｃ）に示された廃棄物処理装置１０の廃棄物処理動作の終了状態における溶融塩槽１２を模擬する。すなわち、図３（ｂ）に示された模擬溶融塩槽２２には、約６００℃にて溶融された８０％ＮａＯＨ＋２０％ＮａＣｌ混合溶液Ｅが充填される。
【００５６】
なお、図３（ｂ）に示された腐食量測定装置２１Ｂにおいて、図３（ａ）に示された腐食量測定装置２１Ａと同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。また、図３（ｂ）に示された腐食量測定装置２１Ｂの腐食量測定動作は、図３（ａ）に示された腐食量測定装置２１Ａの腐食量測定動作を準用して説明を省略する。
【００５７】
図４は、基材片および試験片の腐食量測定結果を示す比較表である。
【００５８】
図４に示された比較表によると、図３（ａ）に示された腐食量測定装置２１Ａにて１００％ＮａＯＨ溶液Ａ中に浸漬させた基材片ａから、２００μｍの腐食量が測定された。一方、Ｎｉ溶射試験片ｂ１から、１０μｍの腐食量が測定された。
【００５９】
さらに、Ｃｕ溶射試験片ｃ１の腐食量は１０μｍ、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射試験片ｄ１の腐食量は９μｍ、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射試験片ｅ１の腐食量は１０μｍ、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射試験片ｆ１の腐食量は８μｍとなり、各試験片は、全面腐食に近い腐食面を形成する。よって、各試験片を利用すると、基材片ａと比較して２０倍程度の顕著な耐食性向上の効果が得られることが分かる。
【００６０】
加えて、Ｎｉメッキ試験片ｇ１の腐食量は５μｍであるが、Ｎｉメッキ試験片ｇ１は、ピットを含む腐食面を形成する。よって、Ｎｉメッキ試験片ｇ１を利用すると、Ｎｉメッキ試験片ｇ１表面に局所的に腐食が進んでいる箇所があり、腐食量のばらつきが大きい。
【００６１】
また、図４に示された比較表によると、図３（ｂ）に示された腐食量測定装置２１Ｂにて８０％ＮａＯＨ＋２０％ＮａＣｌ混合溶液Ｅ中に浸漬させた基材片ａから、２００μｍの腐食量が測定された。一方、Ｎｉ溶射試験片ｂ１では、１１μｍの腐食量が測定された。
【００６２】
さらに、Ｃｕ溶射試験片ｃ１の腐食量は１０μｍ、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射試験片ｄ１の腐食量は７μｍ、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射試験片ｅ１の腐食量は１２μｍ、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射試験片ｆ１の腐食量は８μｍとなり、基材片ａと比較して２０倍程度の顕著な耐食性向上の効果が得られることが分かる。
【００６３】
加えて、Ｎｉメッキ試験片ｇ１の腐食量は、８μｍであるが、Ｎｉメッキ試験片ｇ１は、ピットを含む腐食面を形成する。よって、Ｎｉメッキ試験片ｇ１を利用すると、Ｎｉメッキ試験片ｇ１表面に局所的に腐食が進んでいる箇所があり、腐食量のばらつきが大きい。
【００６４】
ここで、図４に示された腐食量測定結果は、図１（ａ），（ｃ）に示された廃棄物処理装置１０の状態を模擬した条件で実施したときの腐食量を表す。よって、図１（ａ），（ｃ）に示された溶射コーティング層１３、例えば、Ｎｉ溶射コーティング層Ｂ、Ｃｕ溶射コーティング層ｃ、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄ、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅ、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆの被覆効果として、コーティングを施さない場合（基材片ａ）と比較して２０倍程度の顕著な耐食性向上を可能にする。
【００６５】
なお、図１に示された廃棄物処理装置１０では、有害物としてＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂをターゲットとして溶融塩槽１２の内表面に溶射コーティング層１３を被覆しているが、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂ以外の有害物にも同様の顕著な耐食性向上の効果が確認できている。また、１００％ＮａＯＨ溶液Ａおよび８０％ＮａＯＨ＋２０％ＮａＣｌ混合溶液Ｅの温度をそれぞれ約６００℃に設定したのは、ＣＣｌ２Ｆ２（フロン１２）Ｂの良好な分解率、有害物注入管１５の開口部の閉塞防止等を考慮したからである。１００％ＮａＯＨ溶液Ａおよび８０％ＮａＯＨ＋２０％ＮａＣｌ混合溶液Ｅの温度は６００℃に限定されず、また、有害物の種類に応じて変化するものである。
【００６６】
図５は、溶融塩槽１２の内表面に溶射コーティング層１３を施工した場合の施工時間を示す比較表である。
【００６７】
図５に示された比較表は、ステンレスで構成される溶融塩槽１２の内表面に、皮膜として１ｍｍ厚の溶射コーティング層１３をコーティング施工するために必要な施工時間を示す比較表である。実際の施工時間は溶融塩槽１２の大きさによって異なる。よって、図５に示された比較表では、Ｎｉメッキコーティング層ｇの施工時間を１として、Ｎｉ溶射コーティング層Ｂと、Ｃｕ溶射コーティング層ｃと、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄと、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅと、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｆとの施工時間をそれぞれ相対時間として示す。
【００６８】
図５に示された比較表によると、Ｎｉ溶射コーティング層Ｂの施工時間は０．２、Ｃｕ溶射コーティング層ｃの施工時間は０．２、Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層ｄの施工時間は０．２、Ｎｉ−Ｃｒ合金溶射コーティング層ｅの施工時間は０．２、Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層ｅの施工時間は０．３となる。よって、Ｎｉメッキコーティング層ｇの施工時間と比較して１／５〜１／４程度に施工時間が短縮され、コーティング層施工の作業効率の改善ができる。
【００６９】
図１に示された廃棄物処理装置１０を利用すると、溶射法または高速フレーム溶射法によって強度の大きい金属で構成される溶融塩槽１２の内表面に溶射コーティング層を被覆させることで、溶融塩槽１２の耐食性と強度とを共に向上でき、加えて作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る廃棄物処理装置の溶融塩槽の実施形態を示す概略図。
【図２】溶融塩槽に施したＮｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層の構造を示す概略図。
【図３】基材片および試験片の腐食量測定装置を示す概略図。
【図４】基材片および試験片の腐食量測定結果を示す比較表。
【図５】溶融塩槽の内表面に溶射コーティング層を施工した場合の施工時間を示す比較表。
【図６】従来の廃棄物処理装置に備える溶融塩槽の概略図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…廃棄物処理装置、１２…溶融塩槽、１３…溶射コーティング層、１５…有害物注入管、ｂ…Ｎｉ溶射コーティング層、ｃ…Ｃｕ溶射コーティング層、ｄ…Ｎｉ−Ｍｇ合金溶射コーティング層、ｅ…Ｎｉ／Ｎｉ−Ｍｇ合金多層溶射コーティング層、ｆ…Ｎｉ−Ｃｒ合金照射コーティング層。
【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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