(57)【要約】【課題】二次燃焼炉等の放射性廃ガス処理装置を小型化できる固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法を提供すること。【解決手段】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａは、原子力施設から発生した固体有機放射性廃棄物４０を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス４５を生成する熱分解炉１１と、熱分解炉１１から排出された熱分解ガス４５を冷却して凝縮物５０と非凝縮性ガス６０とに分離する冷却器１２と、冷却器１２から回収された凝縮物５０を収容する凝縮物タンク１５Ａと、冷却器１２から排出された非凝縮性ガス６０を燃焼させる二次燃焼炉１３と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解炉と、
前記熱分解炉から排出された熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却器と、
前記冷却器から回収された凝縮物を収容する凝縮物タンクと、
前記冷却器から排出された非凝縮性ガスを燃焼させる二次燃焼炉と、
を備えることを特徴とする固体有機放射性廃棄物の熱分解装置。
【請求項２】
前記凝縮物タンクは、前記冷却器から回収された凝縮物を収容するとともにこの凝縮物中に含まれる液化有機物を分離浄化し、
前記凝縮物タンクと前記二次燃焼炉とを接続し、前記凝縮物タンクで凝縮物から分離浄化された液化有機物を前記二次燃焼炉のバーナーに供給する液化有機物供給ラインをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置。
【請求項３】
固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解工程と、
前記熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却分離工程と、
前記凝縮物を回収する回収工程と、
前記非凝縮性ガスを二次燃焼炉で燃焼させる二次燃焼工程と、
を有することを特徴とする固体有機放射性廃棄物の熱分解方法。
【請求項４】
前記凝縮物中に含まれる液化有機物を分離浄化する液化有機物分離浄化工程と、
分離浄化された液化有機物を、前記二次燃焼炉のバーナーの燃料として、前記二次燃焼炉に供給する液化有機物供給工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の固体有機放射性廃棄物の熱分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設等から放射性廃棄物として発生した固体有機放射性廃棄物は、通常、熱分解処理され、無害なガスにされた後、大気中に放出される。
【０００３】
放射性廃棄物でない通常の固体有機廃棄物を熱分解処理する廃棄物処理方法としては、たとえば、特許文献１（特開２００４−９７８７９号公報）に記載される方法が知られている。特許文献１に記載される方法は、熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って固体有機廃棄物をスタティックな状態で加熱して固体有機廃棄物中のプラスチック類とセルロース類を熱分解し、発生した可燃性の熱分解ガスを熱分解炉から自然排気し、固体有機廃棄物の熱分解の終了後、熱分解後に残った炭化物含有残渣を酸化分解させる廃棄物処理方法である。
【０００４】
このような熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って固体有機廃棄物を熱分解処理する方法は、たとえば、ダイオキシンの発生の抑制、生成するガス量の抑制、生成する灰の量の抑制等の理由で用いられる。
【０００５】
特許文献１に記載される方法で使用される熱分解装置の一例を図面を参照して説明する。図６は、特許文献１に記載される方法で使用される熱分解装置の一例の概略図である。
【０００６】
図６に示されるように、従来の熱分解装置２は、放射性廃棄物でない通常の固体有機廃棄物４０Ａを無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス４５を生成する熱分解炉１１と、熱分解炉１１から熱分解ガス流通ライン７１を介して排出された熱分解ガス４５を燃焼させる二次燃焼炉１３と、を備える。
【０００７】
熱分解装置２の熱分解炉１１中には、はじめに、固体有機廃棄物４０Ａが配置される。この固体有機廃棄物４０Ａは、無酸素雰囲気中で熱処理する熱分解処理９１が行われると炭化物含有残渣８０を生成する。また、炭化物含有残渣８０は、酸素雰囲気中で熱処理する酸化分解処理９２が行われると灰８１を生成し、残渣回収ライン７５を介して灰８１は回収される。
【０００８】
熱分解処理９１の際は、熱分解炉１１内で可燃性の熱分解ガス４５が生成される。この熱分解ガス４５は二次燃焼炉１３に送られて空気供給ライン３２を介して供給される燃焼用空気６３が使用されて燃焼される。
酸化分解処理９２の際には、熱分解炉１１内で酸化分解ガス８６が生成される。この酸化分解ガス８６は、通常、二次燃焼炉１３に送られてそのまま二次燃焼炉１３から二次燃焼処理ガス排出ライン７３を介して二次燃焼処理ガス８５として排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−９７８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、固体有機廃棄物４０Ａが原子力施設から放射性廃棄物として発生した固体有機放射性廃棄物４０である場合は、特許文献１に記載される方法をそのまま用いることはできない。すなわち、図６に示されるように、無酸素雰囲気下の熱分解炉１１で固体有機放射性廃棄物４０を熱分解処理することにより熱分解温度に達した有機物から発生した可燃性の熱分解ガス４５は、さらに、二次燃焼炉１３や、二次燃焼炉１３の下流に設けられたフィルタ等で処理されてから大気中に放出される。
【００１１】
ここで、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の、熱分解ガス４５を処理する装置を、廃ガス処理装置という。この廃ガス処理装置の必要空気流量および機器寸法は、固体有機放射性廃棄物４０等の固体有機廃棄物４０Ａの要求処理容量に見合った熱分解ガス４５量から設計される。すなわち、熱分解ガス量が多い場合、通常、廃ガス処理装置を大型化する必要が生じる。ここで、熱分解ガス量とは、二次燃焼炉１３に導入され燃焼処理される熱分解ガス４５の量である。
【００１２】
ところで、使用済みの廃ガス処理装置は、二次放射性廃棄物として廃棄処理される。具体的には、使用済みの廃ガス処理装置は、切断され、分別され、収納処理される。このため、廃ガス処理装置は、将来の廃棄処理を容易にするために極力小型化することが好ましい。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するものであり、二次燃焼炉等の廃ガス処理装置を小型化できる固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法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】
【００１４】
すなわち、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置は、上記課題を解決するためのものであり、固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解炉と、前記熱分解炉から排出された熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却器と、前記冷却器から回収された凝縮物を収容する凝縮物タンクと、前記冷却器から排出された非凝縮性ガスを燃焼させる二次燃焼炉と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解方法は、上記課題を解決するためのものであり、固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解工程と、前記熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却分離工程と、前記凝縮物を回収する回収工程と、前記非凝縮性ガスを二次燃焼炉で燃焼させる二次燃焼工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法によれば、二次燃焼炉等の廃ガス処理装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第１の実施形態の概略図。
【図２】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第１の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例。
【図３】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態の概略図。
【図４】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態の一部を説明する概略図。
【図５】本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例。
【図６】従来の熱分解装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［熱分解装置］
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第１の実施形態の概略図である。
図１に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａは、固体有機放射性廃棄物４０を熱分解する熱分解炉１１と、熱分解炉１１から排出された熱分解ガス４５を冷却する冷却器１２と、冷却器１２で回収された凝縮物５０を収容する凝縮物タンク１５Ａと、冷却器１２から排出された非凝縮性ガス６０を燃焼させる二次燃焼炉１３とを備える。
【００２０】
＜熱分解炉＞
熱分解炉１１は、原子力施設等から発生した固体有機放射性廃棄物４０を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス４５を生成するものである。
ここで、固体有機放射性廃棄物４０とは、たとえば、原子力施設から放射性廃棄物として発生した固体状の有機廃棄物である。固体有機放射性廃棄物４０としては、たとえば、原子力施設での作業に用いた樹脂容器、樹脂シート、パッキン、衣服、紙くず、布きれ、工具、廃機器、資材、フィルターが挙げられる。
【００２１】
無酸素雰囲気とは、たとえば、水蒸気、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスからなる雰囲気である。ここで、無酸素雰囲気とは、酸素を全く含まない雰囲気に加え、若干量の酸素を含む雰囲気をも含む意味で用いる。
熱分解炉１１での熱処理温度は、たとえば、２００〜９００℃である。
【００２２】
熱分解ガス４５とは、固体有機放射性廃棄物４０の無酸素雰囲気での熱分解により生成した可燃性ガスを含むガスである。また、熱分解ガス４５は、通常、可燃性ガスに加えて、Ｃ８〜Ｃ２０程度の炭化水素等のタールの蒸気、微粉の灰等の固形分も含んでいる。
【００２３】
可燃性ガスとしては、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の１種以上が挙げられる。
【００２４】
また、熱分解ガス４５は、高温であるため、常温において液体または固体であるが高温のために蒸気になっている物質も含む。常温で液体または固体であるが高温のために蒸気になっている物質としては、たとえば、Ｃ８〜Ｃ２０程度の炭化水素等のタールが挙げられる。
【００２５】
さらに、熱分解ガス４５は、熱分解炉１１内で流動しているため、通常、熱分解炉１１で生成される微小な固体等も含む。微小な固体としては、たとえば、灰等が挙げられる。
熱分解炉１１には、熱分解炉１１内で生成した熱分解ガス４５を冷却器１２に送る熱分解ガス流通ライン２１が接続される。
【００２６】
＜冷却器＞
冷却器１２は、熱分解炉１１から排出された熱分解ガス４５を冷却して凝縮物５０と非凝縮性ガス６０とに分離するものである。
具体的には、冷却器１２は、熱分解ガス流通ライン２１を介して熱分解炉１１に接続されており、熱分解炉１１から排出される熱分解ガス４５を冷却して、熱分解ガス４５を、液体または固体分からなる凝縮物５０と非凝縮性ガス６０とに分離する。
【００２７】
冷却器１２としては、たとえば、空冷式凝縮器が用いられる。空冷式凝縮器を用いた場合、空冷式凝縮器の外表面温度が、たとえば２０〜５０℃になるようにする。これにより、熱分解ガス４５は、通常１００℃以下、好ましくは２０〜５０℃に冷却される。この冷却により、熱分解ガス４５は、液化または固化して得られた凝縮物５０を生成する。また、熱分解ガス４５から凝縮物５０を除いた残部がガス状の非凝縮性ガス６０となる。
冷却器１２は、熱分解ガス流通ライン２１に接続される熱分解ガス４５の導入部に加え、凝縮物５０の排出部と、非凝縮性ガス６０の排出部とを備える。
【００２８】
冷却器１２で生成される凝縮物５０は、通常、液体と固体との混合物であり、たとえば、液体の液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体とを含む。液体の液化有機物としては、たとえば、Ｃ８〜Ｃ２０程度の高分子炭化水素からなる油が挙げられる。
凝縮物５０が液化有機物と水とスラッジとを含む場合、凝縮物５０を静置すると、通常、凝縮物５０が、液化有機物からなる層と、水からなる層と、スラッジからなる層とに分離される。
【００２９】
冷却器１２で生成される非凝縮性ガス６０は、熱分解ガス４５を冷却器１２で冷却しても気体の状態を維持する物質である。
非凝縮性ガス６０は、通常、主として可燃性ガスを含むガスである。非凝縮性ガス６０に含まれる可燃性ガスとしては、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の１種以上が挙げられる。また、非凝縮性ガス６０は、灰等の固体を含むことがある。
【００３０】
＜凝縮物タンク＞
凝縮物タンク１５Ａは、冷却器１２から回収された凝縮物５０を収容するものである。
具体的には、凝縮物タンク１５Ａは、凝縮物回収ライン２５を介して冷却器１２の凝縮物５０の排出部に接続されており、冷却器１２から排出される凝縮物５０を収容する。
また、凝縮物タンク１５Ａは、凝縮物５０からなる廃液を排出するための廃液の排出部３５を備える。
【００３１】
凝縮物タンク１５Ａ中に収容された凝縮物５０は、廃液の排出部３５に接続された廃液排出ライン３３を介して廃液５０として廃棄される。この廃液５０には、通常、液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体が含まれる。
【００３２】
＜二次燃焼炉＞
二次燃焼炉１３は、冷却器１２から排出された非凝縮性ガス６０を燃焼させるものである。
具体的には、二次燃焼炉１３は、非凝縮性ガス流通ライン２２を介して冷却器１２の非凝縮性ガス６０の排出部に接続されるとともに、燃焼用空気６３が導入される空気供給ライン３２が接続されており、冷却器１２から排出される非凝縮性ガス６０を炉内で燃焼させる。
二次燃焼炉１３としては、たとえば、図示しないバーナーを有する燃焼炉が用いられる。
【００３３】
二次燃焼炉１３での熱処理温度は、たとえば、９００℃以上である。二次燃焼炉１３での熱処理温度が９００℃以上であると、ダイオキシン類等の難分解性有機物の生成を抑制することができる。
【００３４】
非凝縮性ガス６０は、通常、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の１種以上を含む可燃性ガスからなる。このため、非凝縮性ガス６０は、二次燃焼炉１３で燃焼用空気が供給されて熱処理されると、燃焼し、二酸化炭素、水等を主として含む二次燃焼処理ガス６５が生成される。
【００３５】
二次燃焼処理ガス６５は、二次燃焼炉１３から排出されて二次燃焼処理ガス排出ライン２３を流通し、さらに図示しないフィルタ等の廃ガス処理装置で廃ガス処理をされた後、大気中に放出される。
【００３６】
＜作用＞
図１および図２を参照して、第１の実施形態として示した熱分解装置１Ａの作用を説明する。図２は、本発明の熱分解装置の第１の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例である。以下、冷却器１２が空冷式凝縮器である場合の作用について説明する。
【００３７】
はじめに、熱分解炉１１内に、図示しない原子力施設から発生した固体有機放射性廃棄物４０を設置する（ステップＳ１０１）。
【００３８】
次に、熱分解工程を行う。熱分解工程は、固体有機放射性廃棄物４０を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス４５を生成する工程である。
【００３９】
たとえば、熱分解工程では、第１に、熱分解炉１１中に不活性ガスを注入して、熱分解炉１１内を無酸素雰囲気にする（ステップＳ１０２）。
熱分解工程では、第２に、無酸素雰囲気にした熱分解炉１１内で固体有機放射性廃棄物４０を熱分解する（ステップＳ１０３）。熱分解炉１１での熱処理温度は、たとえば、２００〜９００℃とする。
ステップＳ１０３で、固体有機放射性廃棄物４０が熱分解されると、熱分解炉１１中で固体有機放射性廃棄物４０から熱分解ガス４５が生成される（ステップＳ１０４）。
【００４０】
熱分解ガス４５は、通常、可燃性ガスと、Ｃ８〜Ｃ２０程度の炭化水素等のタールの蒸気と、微粉の灰等の固形分とを含む。ここで可燃性ガスとは、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の１種以上からなるガスである。
【００４１】
生成した熱分解ガス４５は、熱分解炉１１から熱分解ガス流通ライン２１を介して冷却器としての空冷式凝縮器１２に送られる。
【００４２】
次に、熱分解ガス４５を用いて冷却分離工程を行う。冷却分離工程は、熱分解ガス４５を冷却して凝縮物５０と非凝縮性ガス６０とに分離する工程である。
【００４３】
たとえば、空冷式凝縮器１２では、空冷式凝縮器の外表面温度が、たとえば２０〜５０℃になるように調整され、熱分解ガス４５が冷却される（ステップＳ１０５）。
空冷式凝縮器（冷却器）１２で冷却された熱分解ガス４５は、一部が液化または固化して凝縮物５０を生成し、残部がガス状の非凝縮性ガス６０となる。
【００４４】
凝縮物５０は、通常、液体の液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体とを含む。
非凝縮性ガス６０は、通常、熱分解ガス４５中に含まれていた可燃性ガスを主として含むガスである。
【００４５】
次に、回収工程を行う。回収工程は、凝縮物５０を回収する工程である。
【００４６】
具体的には、空冷式凝縮器（冷却器）１２で生成した凝縮物５０および非凝縮性ガス６０のうち、凝縮物５０は、凝縮物回収ライン２５を介して凝縮物タンク１５Ａに送られ、凝縮物タンク１５Ａ内に回収される（ステップＳ１０６）。
凝縮物タンク１５Ａに回収された凝縮物５０は、廃液排出ライン３３を介して廃液５０として廃棄される（ステップＳ１０７）。
【００４７】
空冷式凝縮器（冷却器）１２で生成した凝縮物５０および非凝縮性ガス６０のうち、非凝縮性ガス６０は、非凝縮性ガス流通ライン２２を介して二次燃焼炉１３に送られる。
【００４８】
次に、二次燃焼工程を行う。二次燃焼工程は、非凝縮性ガス６０を二次燃焼炉１３で燃焼させる工程である。
具体的には、二次燃焼炉１３には、非凝縮性ガス６０と空気供給ライン３２を介して燃焼用空気６３とが導入される。また、二次燃焼炉１３内は、たとえば、９００℃以上に加熱されている。これにより、二次燃焼炉１３では、非凝縮性ガス６０が燃焼される（ステップＳ１０８）。
なお、二次燃焼炉１３内を、たとえば、９００℃以上に加熱するのは、非凝縮性ガス６０の燃焼の際に、ダイオキシン類等の難分解性有機物が生成することを抑制するためである。
【００４９】
非凝縮性ガス６０は、二次燃焼炉１３内で燃焼されると、二次燃焼処理ガス６５を生成する。二次燃焼処理ガス６５は、二酸化炭素、水等を主として含むガスである。二次燃焼処理ガス６５は、二次燃焼炉１３から排出された後、図示しないフィルタ等で放射性廃ガスが吸着処理された後、大気中に放出される（ステップＳ１０９）。
【００５０】
＜第１の実施形態の効果＞
本発明の熱分解装置１Ａでは、従来技術のように熱分解炉１１で生成した熱分解ガス４５の全量が二次燃焼炉１３で燃焼処理されるのでなく、熱分解炉１１で生成した熱分解ガス４５のうち冷却器１２で凝縮物５０が除去された後の残部である非凝縮性ガス６０のみが二次燃焼炉１３で燃焼処理される。すなわち、熱分解装置１Ａは、冷却器１２を設けない従来技術に比較して、二次燃焼炉１３で燃焼処理されるガスの量が少ない。
【００５１】
ところで、二次燃焼炉１３や、二次燃焼炉１３の下流に配置される図示しないフィルタ等の放射性廃ガス処理装置の必要空気流量および機器寸法は、放射性廃ガス処理装置で処理されるガスの量から設計される。
【００５２】
本発明の熱分解装置１Ａによれば、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置で処理される放射性廃ガスの量が少ないため、放射性廃ガス処理装置を小型化することができる。
【００５３】
また、熱分解装置１Ａのうち、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置は、使用済みになると二次放射性廃棄物として廃棄処理される。具体的には、使用済みの放射性廃ガス処理装置は、切断され、分別され、収納処理される。
【００５４】
本発明の熱分解装置１Ａによれば、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置を小型化することができるため、使用済みの放射性廃ガス処理装置の廃棄処理が容易になる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態の概略図である。
図３に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂは、固体有機放射性廃棄物４０を熱分解する熱分解炉１１と、熱分解炉１１から排出された熱分解ガス４５を冷却する冷却器１２と、冷却器１２で回収された凝縮物５０を収容するとともにこの凝縮物５０中に含まれる液化有機物を分離浄化する凝縮物タンク１５Ｂと、冷却器１２から排出された非凝縮性ガス６０を燃焼させる二次燃焼炉１３と、凝縮物タンク１５Ｂと二次燃焼炉１３とを接続し、凝縮物タンク１５Ｂで凝縮物５０から分離浄化された液化有機物を二次燃焼炉１３のバーナーに供給する液化有機物供給ライン２６とを備える。
【００５６】
図３に第２の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂは、図１に第１の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａに比較して、凝縮物タンク１５Ａに代えて凝縮物タンク１５Ｂを備えるとともに、液化有機物供給ライン２６をさらに備える点で異なる。
【００５７】
このため、図３に第２の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂと、図１に第１の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａとで同じ部材に同じ符号を付し、構成および作用の説明を省略する。
【００５８】
＜凝縮物タンク＞
凝縮物タンク１５Ｂは、冷却器１２から回収された凝縮物５０を収容するとともにこの凝縮物５０中に含まれる液化有機物を分離浄化するものである。
【００５９】
具体的には、凝縮物タンク１５Ｂは、凝縮物回収ライン２５を介して冷却器１２の凝縮物５０の排出部に接続されており、冷却器１２から排出される凝縮物５０を収容する。
【００６０】
また、凝縮物タンク１５Ｂは、凝縮物５０から分離浄化された液化有機物を排出するための液化有機物の排出部３６と、凝縮物５０から液化有機物を分離した残部を廃液として排出するための廃液の排出部３５とを備える。
【００６１】
凝縮物タンク１５Ｂが、凝縮物５０から液化有機物を分離浄化することについて、図面を参照して説明する。
図４は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態の一部を説明する概略図である。具体的には、図４は、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂにおける、凝縮物タンク１５Ｂと、二次燃焼炉１３と、液化有機物供給ライン２６とを拡大して示す概略図である。
【００６２】
図４に示されるように、凝縮物タンク１５Ｂは、凝縮物タンク本体１６中に凝縮物タンク内空間１７が形成されており、この凝縮物タンク内空間１７内に凝縮物５０が貯留される。
【００６３】
凝縮物５０は、凝縮物タンク内空間１７内で静置されると、通常、三層に分離される。具体的には、静置された凝縮物５０は、通常、下から、スラッジ５１からなる層、油等の液化有機物５２からなる層、および水５３からなる層の三層に分離される。
【００６４】
凝縮物タンク１５Ｂにおいて、凝縮物タンク１５Ｂから液化有機物５２を排出するための液化有機物の排出部３６は、凝縮物タンク本体１６の側面に設けられている。このため、凝縮物５０が、下から、スラッジ５１からなる層、油等の液化有機物５２からなる層、および水５３からなる層の三層に分離された場合において、液化有機物５２の排出部３６が液化有機物５２からなる層に位置するときは、液化有機物の排出部３６を介して凝縮物タンク１５Ｂから液化有機物５２のみを排出可能になっている。
【００６５】
このように凝縮物タンク１５Ｂでは、凝縮物５０中から液化有機物５２のみを排出することが可能であるため、凝縮物タンク１５Ｂは、凝縮物５０から液化有機物５２を分離浄化する装置になっている。
【００６６】
液化有機物の排出部３６を介して凝縮物タンク１５Ｂから排出された液化有機物５２は、液化有機物供給ライン２６を介して、二次燃焼炉１３のバーナー１４に供給される。二次燃焼炉１３において、液化有機物５２は、バーナー１４の燃料として用いられる。
【００６７】
一方、凝縮物５０から液化有機物５２を分離された残部は、通常、スラッジ５１と水５３との混合物である。このスラッジ５１と水５３との混合物は、廃液の排出部３５に接続された廃液排出ライン３３を介して廃液として廃棄される。
【００６８】
＜液化有機物供給ライン＞
液化有機物供給ライン２６は、凝縮物タンク１５Ｂと二次燃焼炉１３とを接続し、凝縮物タンク１５Ｂで凝縮物５０から分離浄化された液化有機物を二次燃焼炉１３のバーナーに供給するものである。
具体的には、液化有機物供給ライン２６は、一方端が凝縮物タンク１５Ｂの液化有機物の排出部３６に接続され、他方端が二次燃焼炉１３の図示しない液化有機物の導入部に接続される。
液化有機物の排出部３６を介して凝縮物タンク１５Ｂから排出された液化有機物５２は、液化有機物供給ライン２６を介して、二次燃焼炉１３のバーナー１４に供給される。液化有機物５２は、二次燃焼炉１３のバーナー１４の燃料として用いられる。
【００６９】
＜作用＞
図３〜図５を参照して、第２の実施形態として示した熱分解装置１Ｂの作用を説明する。図５は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第２の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例である。以下、冷却器１２が空冷式凝縮器である場合の作用について説明する。
【００７０】
なお、図５に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂを用いた熱分解処理のフローは、図２に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａを用いた熱分解処理のフローと、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５が同じである。このため、図５に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂを用いた熱分解処理のフローにおいて、図２に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａを用いた熱分解処理のフローと同じ処理には同じ符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
【００７１】
はじめに、図２に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａを用いた熱分解処理のフローと同様に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５を行う。
【００７２】
ステップＳ１０５により、空冷式凝縮器１２で冷却された熱分解ガス４５は、一部が液化または固化して凝縮物５０を生成し、残部がガス状の非凝縮性ガス６０となる。
【００７３】
次に、空冷式凝縮器（冷却器）１２で生成した凝縮物５０および非凝縮性ガス６０のうち、凝縮物５０は、凝縮物回収ライン２５を介して凝縮物タンク１５Ｂに送られ、凝縮物タンク１５Ｂ中に回収される（ステップＳ２０６）。
【００７４】
さらに、液化有機物分離浄化工程を行う。液化有機物分離浄化工程は、凝縮物５０中に含まれる液化有機物５２を分離浄化する工程である。
【００７５】
液化有機物分離浄化工程では、第１に、凝縮物５０を静置する。凝縮物５０は、凝縮物タンク１５Ｂの凝縮物タンク内空間１７内で静置されると、通常、三層に分離される。静置された凝縮物５０は、通常、下から、スラッジ５１からなる層、油等の液化有機物５２からなる層、および水５３からなる層の三層に分離される。
【００７６】
液化有機物分離浄化工程では、第２に、静置された凝縮物５０から液化有機物５２のみを分離する。
たとえば、凝縮物５０が、スラッジ５１からなる層、油等の液化有機物５２からなる層、および水５３からなる層の三層に分離された場合において、液化有機物の排出部３６が液化有機物５２からなる層に位置するときは、図示しないポンプ等を用いて液化有機物５２からなる層の液化有機物５２を吸引すると、凝縮物５０から液化有機物５２のみが分離される（ステップＳ２０７）。このステップＳ２０７により、凝縮物５０中の液化有機物５２が、凝縮物５０から分離浄化される。
【００７７】
ステップＳ２０７により、凝縮物５０から液化有機物５２が分離されると、凝縮物５０の残部は、通常、スラッジ５１と水５３との混合物となる。
【００７８】
このスラッジ５１と水５３との混合物は、廃液の排出部３５に接続された廃液排出ライン３３を介して廃液として廃棄される（ステップＳ２０８）。
【００７９】
次に、液化有機物供給工程を行う。液化有機物供給工程は、分離浄化された液化有機物５２を、二次燃焼炉１３のバーナー１４の燃料として、二次燃焼炉１３に供給する工程である。
【００８０】
液化有機物供給工程では、第１に、ステップＳ２０７により凝縮物５０から分離された液化有機物５２を、液化有機物供給ライン２６を介して、二次燃焼炉１３のバーナー１４に供給する。液化有機物供給工程では、第２に、二次燃焼炉１３において、液化有機物５２を、二次燃焼炉１３のバーナー１４の燃料として用い、燃焼させる（ステップＳ２０９）。
【００８１】
また、ステップＳ１０５により空冷式凝縮器（冷却器）１２で生成した凝縮物５０および非凝縮性ガス６０のうち、非凝縮性ガス６０については、図２に示される熱分解装置１Ａを用いた熱分解処理のフローと同様に、ステップＳ１０８およびＳ１０９が行われる。
【００８２】
すなわち、非凝縮性ガス６０は二次燃焼炉１３で燃焼され（ステップＳ１０８）、この二次燃焼炉１３で生成した二次燃焼処理ガス６５は二次燃焼炉１３から排出された後、図示しないフィルタ等で廃ガス処理をされて、大気中に放出される（ステップＳ１０９）。
【００８３】
＜第２の実施形態の効果＞
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂでは、第１の実施形態として示した固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ａと同様に、従来技術のように熱分解炉１１で生成した熱分解ガス４５の全量が二次燃焼炉１３で燃焼処理されるのでなく、熱分解炉１１で生成した熱分解ガス４５のうち冷却器１２で凝縮物５０が除去された後の残部である非凝縮性ガス６０のみが二次燃焼炉１３で燃焼処理される。すなわち、熱分解装置１Ｂは、冷却器１２を設けない従来技術に比較して、二次燃焼炉１３で燃焼処理されるガスの量が少ない。
【００８４】
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂによれば、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置で処理される放射性廃ガスの量が少ないため、放射性廃ガス処理装置を小型化することができる。
【００８５】
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂによれば、二次燃焼炉１３およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置を小型化することができるため、使用済みの放射性廃ガス処理装置の廃棄処理が容易になる。
【００８６】
さらに、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂでは、空冷式凝縮器（冷却器）１２で生成した凝縮物５０が、液化有機物５２と、液化有機物５２以外の成分からなる廃液とに分離される。そして、液化有機物５２は二次燃焼炉１３のバーナー１４の燃料として用いられ、液化有機物５２以外の成分からなる廃液は廃棄される。
【００８７】
このように、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂによれば、凝縮物５０から分離された液化有機物５２が燃料として再利用されるため、資源の有効活用が可能である。
また、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置１Ｂによれば、凝縮物５０から液化有機物５２が分離された残部が廃液となるため、廃液量が少なくなり、環境に優しい。
【００８８】
なお、上記の第１および第２の実施形態の作用の説明では、冷却器１２が空冷式凝縮器である場合について説明した。しかし、本発明の冷却器１２は、熱分解ガス４５を冷却可能であれば、空冷式凝縮器以外の形態の冷却器を用いることができる。
【００８９】
なお、上記の第２の実施形態の説明では、凝縮物タンク１５Ｂの液化有機物の排出部３６が液化有機物５２からなる層に位置するときに、液化有機物５２を吸引して液化有機物５２を分離すると説明した。
【００９０】
しかし、本発明の第２の実施形態では、凝縮物タンク１５Ｂの液化有機物の排出部３６を凝縮物タンク１５Ｂ内の高さ方向に複数個設け、液化有機物供給ライン２６に連通する液化有機物の排出部３６を選択可能にすることにより、凝縮物タンク１５Ｂ内の液化有機物５２からなる層の位置に関わらず、液化有機物の排出が容易になるようにしてもよい。
【００９１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１、１Ａ、１Ｂ  熱分解装置（固体有機放射性廃棄物の熱分解装置）
２  熱分解装置（従来の熱分解装置）
１１  熱分解炉
１２  空冷式凝縮器（冷却器）
１３  二次燃焼炉
１４  バーナー
１５、１５Ａ、１５Ｂ  凝縮物タンク
１６  凝縮物タンク本体
１７  凝縮物タンク内空間
２１  熱分解ガス流通ライン
２２  非凝縮性ガス流通ライン
２３  二次燃焼処理ガス排出ライン
２５  凝縮物回収ライン
２６  液化有機物供給ライン
３２  空気供給ライン
３３  廃液排出ライン
３５  廃液の排出部
３６  液化有機物の排出部
４０  固体有機放射性廃棄物
４０Ａ  固体有機廃棄物
４５  熱分解ガス
５０  凝縮物（廃液）
５１  スラッジ
５２  油（液化有機物）
５３  水
６０  非凝縮性ガス
６３  燃焼用空気
６５  二次燃焼処理ガス
７１  熱分解ガス流通ライン
７３  二次燃焼処理ガス排出ライン
７５  残渣回収ライン
８０  炭化物含有残渣
８１  灰
８５  二次燃焼処理ガス
８６  酸化分解ガス
９１  熱分解処理
９２  酸化分解処理
【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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