(57)【要約】【課題】処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造し、放射性物質たるセシウムをガス化して除去し、放射性物質分離処理行程において、気液回収行程で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離することができる。【解決手段】処理物Ｗに混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材Ｔを製造する炭素化手段Ｃ２、放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発手段Ｃ３及び放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理手段Ｇからなる。【選択図】図１
2013092442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質に汚染された放射性廃棄物（以下、「処理物」という。）が収納される搬送機器を搬送する搬送行程と、該処理物を破砕する破砕行程、破砕された処理物を圧縮成型する圧縮成型行程及び該処理物中の水分を除去する水分除去行程からなる前処理行程と、該処理物に混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離する低温分解行程、該処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造する炭素化工程、該処理物を窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発行程及び該炭素化行程で製造された炭素素材を酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却する素材冷却行程からなる熱分解処理工程と、該熱分解処理工程で製造された炭素素材及び炭素素材に混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材のみを回収する炭素素材回収工程及びその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収する超微粉炭回収行程からなる後処理工程と、上記前処理工程、熱分解処理工程及び後処理工程において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収する気液回収工程と、該気液回収工程で液化できない未液化ガスを回収する残存ガス回収工程と、該気液回収行程で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理行程とからなることを特徴とする放射性廃棄物の除染方法。
【請求項２】
放射性物質に汚染された放射性廃棄物が収納される搬送機器を搬送する搬送手段と、該処理物を破砕する破砕手段、破砕された処理物を圧縮成型する圧縮成型手段及び該処理物中の水分を除去する水分除去手段からなる前処理手段と、該処理物に混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離する低温分解手段、該処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造する炭素化手段、該処理物を窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発手段及び該炭素化手段で製造された炭素素材を酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却する素材冷却手段からなる熱分解処理手段と、該熱分解処理手段で製造された炭素素材及び炭素素材に混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材のみを回収する炭素素材回収手段及びその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収する超微粉炭回収手段からなる後処理手段と、上記前処理手段、熱分解処理手段及び後処理手段において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収する気液回収手段と、該気液回収手段で液化できない未液化ガスを回収する残存ガス回収手段と、該気液回収手段で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理手段とからなることを特徴とする放射性廃棄物の除染装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質に汚染された例えば、植物、食品残渣、畜糞、プラスチック、木片など有機物系廃棄物、石、砂、土、ガラス、金属、非鉄金属等の無機物系廃棄物、これら有機物系廃棄物及び無機物系廃棄物が混濁した状態の各種の放射性廃棄物から放射性物質を除染する放射性廃棄物の除染方法及びその除染装置システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の放射性物質に汚染された放射性廃棄物の除染方法として、流水による洗浄除染方法、あるいは、土壌表皮を取り除く等の機械的な除染方法等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１１１９３
【特許文献２】特開２００４−１１３８５８
【特許文献３】特許３０３４６７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら従来の除染方法において、除染した後の放射性物質の含まれている洗浄除染に使用した流水や除去した土壌表皮の体積は膨大であり、保管場所の整備も困難であったり、廃棄物を構成する物質毎の分別費用も必要となるなど、最終処分処理において、多くの未解決の課題が残されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の方法の発明は、放射性物質に汚染された放射性廃棄物（以下、「処理物」という。）が収納される搬送機器を搬送する搬送行程と、該処理物を破砕する破砕行程、破砕された処理物を圧縮成型する圧縮成型行程及び該処理物中の水分を除去する水分除去行程からなる前処理行程と、該処理物に混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離する低温分解行程、該処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造する炭素化工程、該処理物を窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発行程及び該炭素化行程で製造された炭素素材を酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却する素材冷却行程からなる熱分解処理工程と、該熱分解処理工程で製造された炭素素材及び炭素素材に混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材のみを回収する炭素素材回収工程及びその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収する超微粉炭回収行程からなる後処理工程と、上記前処理工程、熱分解処理工程及び後処理工程において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収する気液回収工程と、該気液回収工程で液化できない未液化ガスを回収する残存ガス回収工程と、該気液回収行程で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理行程とからなることを特徴とする放射性廃棄物の除染方法にある。
【０００６】
又、請求項２記載のシステムの発明は、放射性物質に汚染された放射性廃棄物が収納される搬送機器を搬送する搬送手段と、該処理物を破砕する破砕手段、破砕された処理物を圧縮成型する圧縮成型手段及び該処理物中の水分を除去する水分除去手段からなる前処理手段と、該処理物に混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離する低温分解手段、該処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造する炭素化手段、該処理物を窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発手段及び該炭素化手段で製造された炭素素材を酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却する素材冷却手段からなる熱分解処理手段と、該熱分解処理手段で製造された炭素素材及び炭素素材に混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材のみを回収する炭素素材回収手段及びその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収する超微粉炭回収手段からなる後処理手段と、上記前処理手段、熱分解処理手段及び後処理手段において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収する気液回収手段と、該気液回収手段で液化できない未液化ガスを回収する残存ガス回収手段と、該気液回収手段で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理手段とからなることを特徴とする放射性廃棄物の除染装置システムにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上述の如く、請求項１又は２記載の発明にあっては、搬送行程において、放射性物質に汚染された処理物が収納される搬送機器が搬送され、次いで、前処理行程において、処理物の破砕、破砕された処理物の圧縮成型及び処理物中の水分の除去が行われ、次いで、熱分解処理工程において、処理物に混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離すると共に処理物に混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材を製造し、かつ、処理物を窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去すると共に炭素素材を酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却し、次いで、後処理工程において、製造された炭素素材及び炭素素材に混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材のみを回収すると共にその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収し、そして、気液回収工程において、上記前処理工程、熱分解処理工程及び後処理工程において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収し、次いで、残存ガス回収工程において、気液回収工程で液化できない未液化ガスを回収し、放射性物質分離処理行程において、気液回収行程で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離することができ、従って、放射性物質に汚染された無機物、有機物にかかわらず全てが混濁した状態で、安全に確実に放射性物質を分離し、その上、混入している無機物及び有機物も資源として再利用でき、より確実で安全な除染方法とその装置システムを提供することができ、また、処理物の分別行為を必要とせず、ほぼ全ての物質が混濁したままの処理を可能にし、処理後の処理物質残渣を再利用することができ、従来の除染方法よりも処理残渣体積を可及的に小さくすることができ、最終保管場所も少なくて済み、さらに、処理物に混濁している各種物質はそれぞれ温度変化に対しての特性を持っていることに鑑み、その特性を基として、温度変化による特性を利用すると共に窒素ガスの中で酸化反応や還元反応を防ぎながら各種温度変化のみによる特性を利用し、各物質の組成分離を促して熱分解を施す方法を採用し、そして、この各種温度帯で発生したガス状物は導管で引き出し、液状化や固体化させて回収することができ、さらに、炭素化素材製造手段において、窒素を各手段の室内に充填し、酸化反応や還元反応を起こさず、自己発熱等が起きないようにして炭素素材を製造することができ、爆発や異常発火をまったく生じさせないように常に安全性を高めながら、放射性物質の除去を行うことができると共に炭素素材の製造とランニングコストの低減と処理時間の一定化を実現させることができ、さらに、放射能物質に汚染された処理物から放射性物質の除去を実施しながら混入しているその他の組成物を炭素原料や金属など組成毎に回収し、各種の原材料として利用することで資源の再利用と環境負荷の低減を同時に実施でき、さらには、放射性物質に汚染された放射性廃棄物の総体積を非常に小さくコンパクトにすることができ、処理物たる放射性廃棄物の保管管理場所の確保を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態例の装置システムの全体構成系統図である。
【図２】本発明の実施の形態例の全体行程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１及び図２は本発明の装置システムの実施の形態例を示し、大別すると、図１の如く、放射性物質に汚染された処理物Ｗが収納される搬送機器Ｈを搬送する搬送手段Ａと、処理物Ｗを破砕する破砕手段Ｂ１、破砕された処理物Ｗを圧縮成型する圧縮成型手段Ｂ２及び処理物Ｗ中の水分を除去する水分除去手段Ｂ３からなる前処理手段Ｂと、処理物Ｗに混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離する低温分解手段Ｃ１、処理物Ｗに混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材Ｔを製造する炭素化手段Ｃ２、処理物Ｗを窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去する高温蒸発手段Ｃ３及び炭素化手段Ｃ２で製造された炭素素材Ｔを酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却する素材冷却手段Ｃ４からなる熱分解処理手段Ｃと、熱分解処理手段Ｃで製造された炭素素材Ｔ及び炭素素材Ｔに混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材Ｔのみを回収する炭素素材回収手段Ｄ１及びその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収する超微粉炭回収手段Ｄ２からなる後処理手段Ｄと、上記前処理手段Ｂ、熱分解処理手段Ｃ及び後処理手段Ｄにおいて発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収する気液回収手段Ｅと、気液回収手段Ｅで液化できない未液化ガスを回収する残存ガス回収手段Ｆと、気液回収手段Ｅで冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離する放射性物質分離処理手段Ｇとから構成されている。
【００１０】
ここに、上記搬送手段Ａは、例えば、放射性物質に汚染された処理物Ｗが収納される搬送機器Ｈを搬送するコンテナ型軌道構造を有し、この搬送機器Ｈは処理物Ｗを収納する複数個の収納トレーを多段に配置し、上記前処理手段Ｂから後処理手段Ｄに至る間において、処理物Ｗを搬送するように構成されている。
【００１１】
上記前処理手段Ｂにおいて、上記破砕手段Ｂ１にあっては、処理物Ｗを破砕して熱分解に適する大きさに揃えるために設けられ、また、圧縮成型手段Ｂ２にあっては、破砕された処理物Ｗを圧縮成型し、処理物Ｗに均一に熱を与えて加熱熱分解時間を均一化するために設けられ、また、水分除去手段Ｂ３にあっては、処理物Ｗ中の水分を除去して熱分解の効率化による時間短縮を図るために設けられている。
【００１２】
例えば、各種混在している大型の処理物Ｗを厚さ５０ｍｍ程度に圧縮プレスした後、長さ１８００ｍｍに裁断し、大型の処理物Ｗはそのまま搬送機器Ｈに収納し、ヘドロや土などは、例えば、４組の対面式の圧接ローラにより徐々にプレス厚を狭め、かさ比重で材料比２倍から３倍程度、プレス厚３０ｍｍまで圧縮成型することになり、この際、上記圧接ローラの外周面に穿入ピンを植立し、処理物Ｗに多数の凹みを付けることにより処理物Ｗを均一に加熱することができ、加熱時間の短縮を図ることもできる。
【００１３】
又、例えば、水分除去手段Ｂ３においては、処理物Ｗを加熱温度８０℃から２１０℃の温度範囲で加熱し、処理物Ｗの水分の除去を行うことになり、この加熱下限温度８０℃は処理物Ｗの中にアルコール類が存在した場合、そのアルコール類が蒸発する最低の温度であり、また、加熱上限温度２１０℃は処理物Ｗに混在していると想定されるプラスチック類の熱分解が始まる温度よりも低い限界温度であり、その為、水分除去手段Ｂ３における加熱温度を２１０℃としている。また、この水分除去手段Ｂ３において用いる加熱機構にあっては、発生すると想定される水分や水道水などに含まれる塩素の浸み込みを防止して正常な管理のもとで加熱をするためにガラスや金属で密閉された発熱体を使用することが望ましく、また、セラミック発熱体にあっては分解ガスが浸み込んで炭素化し導電体となるおそれがあるので使用に適さない。また、低温分解手段Ｃ１における高分子化合物のガス化を考慮して、処理物Ｗの水分含有率は１５％以下とならないように制御することが望ましく、また、水分除去手段Ｂ３における隔壁室は三室設置され、三室の間には開閉自在な遮断扉が設置され、各室内の温度を温度センサによりモニタリングしながら通電又は停止の温度制御を行うことにしている。
【００１４】
また、水分含有率の高い処理物Ｗに対応させるため、水分除去手段Ｂ３に水分交換乾燥手段Ｂ４を組み込み装備することにより効率的な水分除去を行うことができる。
【００１５】
上記熱分解処理手段Ｃにおいて、上記低温分解手段Ｃ１にあっては、処理物Ｗに混濁するプラスチック等の高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離してガス化するために設けられ、又、炭素化手段Ｃ２にあっては、処理物Ｗに混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材Ｔを製造するために設けられ、又、高温蒸発手段Ｃ３にあっては、処理物Ｗを窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去するために設けられ、又、上記素材冷却手段Ｃ４にあっては、炭素化手段Ｃ２で製造された炭素素材Ｔを酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却するために設けられている。この場合、高温蒸発手段Ｃ３と上記素材冷却手段Ｃ４との間に搬送機器Ｈの急激な熱膨張や内気圧の急激な変化を防止するための温圧調整手段Ｃ５が設けられている。
【００１６】
この場合、低温分解手段Ｃ１においては、処理物Ｗを２１０℃から３２０℃の温度範囲で加熱を行い、高分子化合物を分解ガス化するようにしており、この加熱下限温度２１０℃は、その温度以上でプラスチック類の熱分解が始まり、加熱温度３４０℃は処理物Ｗに混入していると想定されるポリスチレンが引火する温度であるため、加熱上限温度を３２０℃としている。また、この加熱機構を構成する発熱体は上記水分除去手段Ｂ３と同様のものを使用するようにしている。上記水分除去手段Ｂ３において、水分含有率が１５％以下とならないように制御する目的は、低温分解手段Ｃ１において、塩素含有プラスチック、例えばビニールなどが分解するときに発生する塩素ガスを塩化水素として回収除去するためであり、また、この場合、低温分解手段Ｃ１においては、隔壁室が二室設置され、二室の間には開閉自在な遮断扉が設置され、各室内の温度を温度センサによりモニタリングしながら通電又は停止の温度制御を行うことにしている。
【００１７】
また、この場合、炭素化手段Ｃ２においては、処理物Ｗを加熱温度４１０℃から５３０℃の温度範囲で加熱を行い、高分子化合物を除去した後の処理物Ｗを固定炭素とその他の組成に分離させるようにしている。ここに、この加熱下限温度４１０℃は処理物Ｗ内の高分子化合物以外の有機物が組成分離を開始する温度であり、また、加熱温度５３０℃は有機物が分解するときに発生すると想定される一酸化炭素の引火下限温度であり、その為、加熱上限温度を５１０℃と設定している。また、この炭素化手段Ｃ２においては、隔壁室は四室設置され、四室の間には開閉自在な遮断扉が設置され、各室内の温度を温度センサによりモニタリングしながら通電又は停止の温度制御を行うことにしている。
【００１８】
また、この場合、上記高温蒸発手段Ｃ３にあっては、加熱温度が７００℃に設定され、この７００℃は放射性物質たるセシウムのガス化温度（沸点）が６７１℃であること、及び、もしも残存水分があった場合、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）や塩化カリウム（ＫＣｌ）等の塩化物成分が残存していた場合にあっても、これらの組成分解が起きないことを考慮して設定されている。この高温蒸発手段Ｃ３に至る前段階においては、処理物Ｗの組成は無機物と炭素素材Ｔのみとなっており、炭素素材Ｔは室内に酸素が存在しない限り、金属類は１，０００℃以上、炭素素材は３，０００℃以上まで、そのままの状態を維持している特性があり、セシウムのみガス化する加熱温度が６７１℃であるから加熱温度を７００℃に設定している。
【００１９】
また、この場合、温圧調整手段Ｃ５においては、上記高温蒸発手段Ｃ３で７００℃の高温となっている搬送機器Ｈ及び炭素素材Ｔが素材冷却手段Ｃ４に搬入されたとき、素材冷却手段Ｃ４の隔壁室に残存している熱分解ガス等が急激に高温となり、急激な熱膨張や内気圧の急激な変化による不具合を起こすことを防止するために設置され、この温圧調整手段Ｃ５には加熱用設備や冷却用設備は装備されておらず、各々の隔壁室間の遮断扉を開放したときにおこる素材冷却手段Ｃ４の急激な温度変化による内気圧の上昇時におけるその余剰膨張気体のための予備空間の確保及び素材冷却手段Ｃ４の隔壁室内に急激に高温膨張気体が移行しないように隔壁室間に存在する遮断扉の開放時間を充分に取り、徐々に開放する制御を行うようにしている。かつ、素材冷却手段Ｃ４は高温の炭素素材Ｔの温度を５０℃以下に下げ、酸化反応や還元反応が起きないようにすることを目的としており、その隔壁室内は窒素置換雰囲気に作製され、隔壁室の内壁面に沿って間接冷却のための熱伝導性があり各種の分解ガスに対して耐食性のある金属パイプが１００ｍｍ間隔で配置され、内部に冷却剤を循環させることで冷却性能を確保するように構成され、また、素材冷却手段Ｃ４の隔壁室は四室設置され、四室の間には開閉自在な遮断扉が設置され、各室内の温度を温度センサによりモニタリングしながら通電又は停止の温度制御を行うことにしている。
【００２０】
尚、各々の隔壁室内が還元雰囲気や酸化雰囲気となった場合、処理物Ｗから想定外の物質が発生する可能性があり、また、自己発熱等により温度の急激な変化の可能性もあるため、各々の隔壁室内に各種の計測機器を配備して管理制御することが望ましい。
【００２１】
更に具体的には、水分除去手段Ｂ３及び熱分解処理手段Ｃの全ての隔壁室の形状は円筒形とし、内部で発生した気体および注入した窒素ガス等の気体同士が室内で直角や直線的に衝突することがなく、熱気体の滞留場所を無くする構造となっており、更に、各室内内部の側壁は形や配置の揃いのない凸凹の形状とされており、この室内壁の凸凹により室内の熱気体は一方方向の直線のみの動線にならず熱気体の攪拌が成され易くなり、処理物Ｗに対して均一な加熱が行われ処理時間の短縮にもなる。また、室内天井には熱気体攪拌のためのファンを四箇所設置し、このファンの攪拌能力(回転速度)は全て異なると共に、ファン設置の高さも全て異なるように配置され、ファンの方向は室内側壁方向に傾斜を付け、ファンにより送られた熱気体は凸凹のある側壁に衝突し規則のない方向へ跳ね返されることにより室内の熱気体は更に攪拌され室内の温度差が殆どなくなり処理物Ｗに対して均一な加熱が成されることになる。
【００２２】
また、各室内下部には各室内の処理物Ｗを移動させる動力を伝えるため室内外を貫くシャフトが装備され、シャフトが貫通する室外壁には密閉された覆いを付け、室内気圧より高い気圧を持たせた窒素を充填し、内部で発生するガスの外部流出を防止する構造とし、更にその外側に覆いを付け冷却水が循環する構造とされている。シャフトそのものには外側先端の中心を刳り貫かれ、刳り貫き穴の深さは各室内の断熱層先端までとし、その空洞内にも冷却水供給巡回システムを設け、シャフトを通じた内部の熱が外部に伝わり高温となり火災等の起きる危険の回避を行うようにしている。
【００２３】
また、各室内の断熱は断熱コンクリートや金属では長時間継続利用の場合蓄熱材ともなり、室内、室外が同温となる危険性があるため、空間断熱構造とされ、この場合、グラスウールを使用したハードボードとソフトボードの六層構造となっており、各室内外壁側からソフトボード層とハードボード層が順に交互に設置した合計六層構造となっており、室内で処理物Ｗが熱分解されて分解ガスが発生した場合、内部より第一層であるハードボードの細孔に分解ガスが入り込み、そのガスが炭素化した場合にさらなる断熱効果が期待され、継続的になった場合は断熱性能が薄れる場合も想定されるが、その場合、第一層の交換張替で対応することにより元の断熱効果が得られるものであり、交換時に断熱コンクリート等のように交換後の養生は必要ではなく、工事期間の短縮が図れ、部材単価が安価であるためメンテナンス費の低減が図れ、採算性が悪化することを防ぐ効果もある。定期点検の際に断熱層の点検を行い、断熱効果の低下の恐れのあるときに、必要と判断した断熱層だけの交換で対処でき、交換のための装置休止は長くない。断熱層設置の場合はその断熱層毎の先端および最後部の接続面はお互いに同じ場所にならない構造とすることが望ましい。また、水分除去手段Ｂ３、低温分解手段Ｃ１、炭素化手段Ｃ２、高温蒸発手段Ｃ３、温圧調整手段Ｃ５、素材冷却手段Ｃ４は全て単独でその能力を発揮できるものであり、但し単独での利用の際は各室内に空気の流入を防ぐため及び内部で発生した分解ガスや臭気が外部に流出することを防止するため、各室前後に内外隔室としての気密室を設置する必要があり、この際、水分除去手段Ｂ３と炭素化手段Ｃ２の両手段を利用する場合、水分除去手段Ｂ３の前位置と素材冷却手段Ｃ４の後位置に内外隔室としての気密室を設置するだけで良く、イニシャルコストを低減できる。
【００２４】
また、水分除去手段Ｂ３と炭素化手段Ｃ２の入口及び出口と全ての各室間には熱による膨張率等の少ない鋳造製の隔壁を設け各室内の閉鎖度の向上を図るため圧着面を機械加工により研磨することが望ましく、また、遮断扉は内部圧の低いと想定される室側におよそ５％の傾斜を付け設置し、自重と圧力と機械的部品により密閉度を確保できる構造とすることが望ましい。
【００２５】
また、上記熱分解処理手段Ｃにおける低温分解手段Ｃ１、炭素化手段Ｃ２及び高温蒸発手段Ｃ３においては、大気中の窒素を抽出して各室内に充填し、空気を窒素に置換した窒素置換雰囲気下としている。大気中の窒素は非常に安定した性質を持っているからである。
【００２６】
上記後処理手段Ｄにおいて、上記炭素素材回収手段Ｄ１にあっては、上記熱分解処理手段Ｃで製造された炭素素材Ｔ及び炭素素材Ｔに混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材Ｔのみを回収するために設けられ、超微粉炭回収手段Ｄ２にあっては、炭素素材回収手段Ｄ１における破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収するために設けられている。
【００２７】
上記気液回収手段Ｅにあっては、上記前処理手段Ｂ、熱分解処理手段Ｃ及び後処理手段Ｄにおいて発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収するために設けられている。この場合、水蒸気を含む全ての分解ガスを５０℃以下になるように間接的な冷却機能が具備され、前処理手段Ｂ、熱分解処理手段Ｃ及び後処理手段Ｄで発生する分解ガスを気液回収手段Ｅに導くための保温管理導管手段Ｅ１と間接冷却によって液化物と気体とに分離して回収する液化物回収手段Ｅ２で構成されている。
【００２８】
上記残存ガス回収手段Ｆにあっては、上記気液回収手段Ｅで液化できない未液化ガスを回収するために設けられている。この場合、上記気液回収手段Ｅで液化できない低沸点のガスをエネルギーとして利用したり、あるいは、冷却圧縮して液化ガスとして回収したりのどちらかを選定できるようにした回収改質手段Ｆ１が設けられている。
【００２９】
上記放射性物質分離処理手段Ｇにあっては、上記気液回収手段Ｅで冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離するために設けられている。この場合、回収冷却された放射性物質を含む液状化物質をゼオライトや活性炭、更にフェロシアン化金属類を利用して凝集固化、あるいは、イオン置換を促進させ、永久磁石により液状化物とイオン交換化されたセシウムを分離沈殿させ各々回収を行い、凝縮回収された放射性物質は、鉛を含んだ水ガラスにおいてコーティングを施し、放射線の放出の削減を制御した後、コンクリート等で固体化するようにしている。この方法により処理物Ｗたる放射性廃棄物から放射性物質のみが回収できる為、その総体積は処理前の処理物Ｗと比較すると非常に小さくなり、更に固体化された放射性物質は５ｍ以上に及ぶ非常に厚いのコンクリートで囲んだ空間を作り、そのコンクリートの外側に鉛を使用した遮断壁で覆い、その外部をコンクリートでコーティングし、放射線の外部への放出を断絶させた保管場所で保管するようにしている。なお、上記各手段は単独でもその機能は確保され、作業効率や熱エネルギーの効率的利用及び設置場所の効率的利用によっては各部を連結することができる。
【００３０】
この実施の形態例は上記構成であるから、図２に示す如く、搬送行程Ｓ１において、放射性物質に汚染された処理物Ｗが収納される搬送機器Ｈが搬送され、次いで、前処理行程Ｓ２において、処理物Ｗの破砕、破砕された処理物Ｗの圧縮成型及び処理物Ｗ中の水分の除去が行われ、次いで、熱分解処理工程Ｓ３において、処理物Ｗに混濁する高分子化合物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて組成分離すると共に処理物Ｗに混濁する他の有機物を窒素置換雰囲気下で熱分解させて炭素素材Ｔを製造し、かつ、処理物Ｗを窒素置換雰囲気下で熱分解させることにより放射性物質たるセシウムをガス化して除去すると共に炭素素材Ｔを酸化反応や還元反応が起きない温度まで冷却し、次いで、後処理工程Ｓ４において、製造された炭素素材Ｔ及び炭素素材Ｔに混濁している金属、その他の物質を破砕して分離し、炭素素材Ｔのみを回収すると共にその破砕分離の際に発生する超微粉炭を回収し、そして、気液回収工程Ｓ５において、上記前処理工程Ｓ２、熱分解処理工程Ｓ３及び後処理工程Ｓ４において発生する熱分解ガスを間接冷却して液化物と気体とに分離して回収し、次いで、残存ガス回収工程Ｓ６において、気液回収工程Ｓ５で液化できない未液化ガスを回収し、放射性物質分離処理行程Ｓ７において、気液回収行程Ｓ５で冷却回収された放射性物質を含む液体から放射性物質を分離することができ、従って、放射性物質に汚染された無機物、有機物にかかわらず全てが混濁した状態で、安全に確実に放射性物質を分離し、その上、混入している無機物及び有機物も資源として再利用でき、より確実で安全な除染方法とその装置システムを提供することができ、また、処理物Ｗの分別行為を必要とせず、ほぼ全ての物質が混濁したままの処理を可能にし、処理後の処理物質残渣を再利用することができ、従来の除染方法よりも処理残渣体積を可及的に小さくすることが、最終保管場所も少なくて済み、さらに、処理物Ｗに混濁している各種物質はそれぞれ温度変化に対しての特性を持っていることに鑑み、その特性を基として、温度変化による特性を利用すると共に窒素ガスの中で酸化反応や還元反応を防ぎながら各種温度変化のみによる特性を利用し、各物質の組成分離を促して熱分解を施す方法を採用し、例えば、その温度変化による特性を利用する為の設定温度として、２１０℃以下では水分のみが分離し、３２０℃では高分子化合物のみがガス化し、５１０℃以下では炭素化のみが進み、そして６７１℃ではセシウムがガス化することを加味し、処理物Ｗに混濁している各物質はこの温度変化帯でほぼ組成毎に分離することができ、かつ、５１０℃において炭素化された有機物はその後、酸素が存在しない場所では３，０００℃以上までそのままの状態であり、６７１℃ではセシウムだけがガス化することを加味し、そして、この各種温度帯で発生したガス状物はそれぞれ個別の導管で引き出し、個別に間接冷却し、個別に液状化や固体化させて回収することができ、さらに、熱分解処理工程Ｓ３において、例えば、空気中の窒素を採取して各工程の室内に充填し、酸化反応や還元反応を起こさず、自己発熱等が起きないようにして炭素素材Ｔを製造することができ、爆発や異常発火をまったく生じさせないように常に安全性を高めながら、放射性物質の除去を行うことができると共に炭素素材Ｔの製造とランニングコストの低減と処理時間の一定化を実現させることができ、しかも、すべての工程にける稼働、作動、加温、制御等は全て電力を利用しており、特に組成分離時の加温も全て電気を使用しているため、作業時の分解ガスの発生総量も従来の炭素素材Ｔの製造方式と比較してはるかに少なくて済み、大気放出のガスも生の成分ガスのため、対応機器を装備することで大気放出を全くしないようにすることも可能であり、さらに、放射能物質に汚染された処理物Ｗから放射性物質の除去を実施しながら、混入しているその他の組成物を炭素原料や金属など組成毎に回収し、各種の原材料として利用することで資源の再利用と環境負荷の低減を同時に実施でき、さらには、放射性物質に汚染された放射性廃棄物の総体積を非常に小さくコンパクトにすることができ、処理物Ｗの保管管理場所の確保を容易とすることができる。
【００３１】
尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、搬送手段Ａ、前処理手段Ｂ、破砕手段Ｂ１、圧縮成型手段Ｂ２、水分除去手段Ｂ３、熱分解処理手段Ｃ、低温分解手段Ｃ１、炭素化手段Ｃ２、高温蒸発手段Ｃ３、素材冷却手段Ｃ４、後処理手段Ｄ、炭素素材回収手段Ｄ１、超微粉炭回収手段Ｄ２、気液回収手段Ｅ、残存ガス回収手段Ｆ、放射性物質分離処理手段Ｇ、処理物Ｗ、搬送機器Ｈ、炭素素材Ｔの構造等は適宜変更して設計されるものである。
【００３２】
以上、所期の目的を充分達成することができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ    搬送手段
Ｂ    前処理手段
Ｂ１    破砕手段
Ｂ２    圧縮成型手段
Ｂ３    水分除去手段
Ｃ    熱分解処理手段
Ｃ１    低温分解手段
Ｃ２    炭素化手段
Ｃ３    高温蒸発手段
Ｃ４    素材冷却手段
Ｄ    後処理手段
Ｄ１    炭素素材回収手段
Ｄ２    超微粉炭回収手段
Ｅ    気液回収手段
Ｆ    残存ガス回収手段
Ｇ    放射性物質分離処理手段
Ｓ１    搬送行程
Ｓ２    前処理行程
Ｓ３    熱分解処理工程
Ｓ４    後処理行程
Ｓ５    気液回収行程
Ｓ６    残存ガス回収行程
Ｓ７    放射性物質分離処理行程
Ｗ    処理物
Ｈ    搬送機器
Ｔ    炭素素材
【図１】
2013092442.tif 000003
【図２】
2013092442.tif 000004