(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体状および／または液体状に分離された有機性廃棄物（Ｄ）を処理する方法であって、前記方法は上側が気相（Ｇ）によって覆われた融解ガラス溶液（Ｖ）を含む単一の反応装置（１）内で実施され、酸素の存在下において前記有機性廃棄物（Ｄ）を前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）で焼却する工程と、前記融解ガラス溶液（Ｖ）中で前記焼却した有機性廃棄物（Ｄ）をガラス化する工程と、前記反応装置（１）に前記有機性廃棄物（Ｄ）を供給する工程とを備え、
前記反応装置（１）に有機性廃棄物（Ｄ）を供給するための装置（５）は、前記気相（Ｇ）に隣接する側が、前記気相（Ｇ）の露点よりも高い温度に維持された少なくとも１つの冷却流体を循環させることによって冷却されるとともに、これと独立した方法によって、供給される前記有機性廃棄物（Ｄ）に隣接する側が冷却されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記有機性廃棄物（Ｄ）は、酸素と共に導入されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
酸化剤として前記気相（Ｇ）中に供給される酸素に加え、前記融解ガラス溶液（Ｖ）中での金属形成を最小限にする若しくは防止する量で、或いは、前記融解ガラス溶液（Ｖ）中での金属形成を最小限にして若しくは防止して、且つ前記融解ガラス溶液（Ｖ）を適度に撹拌できる量で、前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素が注入されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に注入される前記酸素は、前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）よりも下側で前記反応装置（１）内に導入されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記反応装置（１）の壁部（３，３´）、および／または前記有機性廃棄物（Ｄ）を前記反応装置（１）に供給する前記装置（５）以外の手段であって前記反応装置（１）内の前記気相（Ｇ）中および前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素を供給するための手段を冷却することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記気相（Ｇ）と接触する前記反応装置（１）の前記壁部（３，３´）および／または前記反応装置（１）内の前記気相（Ｇ）中に酸素を供給するための前記手段は、前記気相（Ｇ）の露点よりも高い温度に維持された少なくとも１つの冷却流体を循環させることによって冷却されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記融解ガラス溶液（Ｖ）は、誘導加熱、炎熱、プラズマトーチ、あるいは、溶液中に浸漬された電極によって加熱されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応装置（１）が、誘導加熱されるるつぼであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
放射性廃棄物を処理するために実施されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
融解ガラス溶液（Ｖ）を維持するのに適した加熱手段（２）をその底部に有する反応装置（１）を備える、焼却およびガラス化によって固体状および／または液体状に分離された有機性廃棄物（Ｄ）を処理する装置において、
前記融解ガラス溶液（Ｖ）を除去するための手段（４）と、
焼却およびガラス化される前記有機性廃棄物（Ｄ）を供給するとともに、前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）の上側で開口する装置（５）と、
酸素を供給するとともに、この酸素を前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）の上方に送るための手段（６）と、
前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）よりも上側の前記反応装置（１）の上部に設けられた燃焼ガスのための少なくとも１つの排気口と、
を備え、
前記有機性廃棄物（Ｄ）を供給するための前記装置（５）は、外面（５０）と内面（５０´）とによって形成される管状構造を成しており、前記管状構造はその構造内に冷却流体を循環させるための少なくとも２つの独立した回路（５１，５２）を有し、前記回路の少なくとも一方の回路（５１）は、前記装置（５）の前記構造内と前記外面（５０）とを冷却し、前記回路の少なくとも他方の回路（５２）は、前記供給装置（５）の前記内面（５０´）を冷却することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記有機性廃棄物（Ｄ）を供給するための前記装置（５）は、さらに前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）の上側に位置するその開口端（５５）に酸素を搬送供給するための手段（５３，５４）をその構造内に有しており、前記酸素を搬送供給するための手段（５３，５４）は、前記酸素を供給し且つ前記開口端（５５）の周囲に配置された、オリフィスによって穿孔されている中空ドーナツ状の構造体を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記反応装置（１）には、さらに前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素を注入するための手段（８）が設けられていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素を注入するための前記手段（８）は、前記反応装置（１）の底部であって前記融解ガラス溶液（Ｖ）の表面（Ｓ）の下側に導入されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素を注入するための前記手段（８）は、前記反応装置（１）の底部を貫通して垂直に配置されるとともに、その垂直軸に対して９０°を成して開口する開口部（８２）を有していることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記有機性廃棄物（Ｄ）を前記反応装置（１）に供給する前記装置（５）以外の手段であって、前記反応装置（１）内の前記気相（Ｇ）中に酸素を供給するための手段（６）および／または前記融解ガラス溶液（Ｖ）中に酸素を供給するための手段（８）は、冷却流体を循環させるための少なくとも１つの回路（６１；８３、８３´）をその構造内に有していることを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記反応装置（１）の壁部（３，３´）は、冷却流体を循環させることができるように、二重壁タイプを成していることを特徴とする請求項１０ないし請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記反応装置（１）がるつぼであり、前記加熱手段（２）が誘導加熱手段であることを特徴とする請求項１０ないし請求項１６のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、廃棄物、特に放射性廃棄物を焼却してガラス化するための方法および装置に関する。
【０００２】
前記発明は、灰を安定した状態に固定化することが望ましい危険な可燃性廃棄物を処理するためのものである。その種の廃棄物を中和するために、２つの段階で操作することが長い間行われてきた。各段階は別個の装置で実施される。すなわち、
−焼却装置内で、前記有機性廃棄物を固体状および／または液体状に分離焼却する第１の工程；
−溶融状態に維持されたガラス溶液を含む適当な装置内で実施され、前記第１の工程から回収された灰を固定化する第２の工程。
【０００３】
しかしながら、数年間、廃棄物処理方法は、前記廃棄物を焼却して結果として生じた灰を固定化する前記２つの段階を単一の装置内で実施するように説明されてきた。これに関連して、使用される用語が「直接ガラス化」である。
【０００４】
このような情況で本出願人らによって得られた結果は、特に、１９９８年４月１４日〜１７日に韓国のソウルで開催された「韓国原子力産業会議」（ＫＡＩＦ）’９８において説明された。前記結果は、直接ガラス化法の実施可能性を明らかにした。この方法においては、酸化雰囲気下で、廃棄物が融解ガラス溶液の主に表面上で燃焼され、形成された灰は、前記融解ガラス溶液にトラップされて固定化される。前記方法は冷たいるつぼの中で実施されるため、前記融解ガラス溶液を誘導加熱した。
【０００５】
直接ガラス化の研究を続け、本出願人らは、現在知られている前記直接ガラス化法の改良と見なすことができる本発明を構成して開発した。本発明の主題を構成する改良は、方法および装置の両方に関して考えることができ、廃棄物の導入において生じる。本明細書を明確にするため、「主要な」改良と見なすことができる前記改良は、同様の技術思想内で「第２」の改良と見なすことができる他の改良とともに、有利に実施される。前記主要な改良および第２の改良については、以下、一般的に説明した後、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００６】
すなわち、第１の態様において、本発明は、上側が気相によって覆われた融解ガラス溶液を含む単一の反応装置内で実施され、有機性廃棄物（すなわち、可燃性廃棄物）を固体状および／または液体状に分離して（挿入および焼却を容易にするため）処理する方法を提供する。前記処理方法は、酸素の存在下において前記廃棄物を前記融解ガラス溶液の表面で焼却する工程（前記廃棄物は、前記表面上に落下して、この表面上で分解し、分解の結果生じたガス生成物が酸素を含む前記酸素含有気相中で焼却される）と、前記融解ガラス溶液中で焼却された廃棄物をガラス化する工程とを備えている。この点で、本発明の方法は直接ガラス化方法である。
【０００７】
特徴的な形態において、本発明によれば、前記廃棄物は、二重冷却を伴って、前記反応装置内（前記反応装置の気相中）に導入される。これは、前記反応装置に廃棄物を供給するための装置それ自体を冷却するとともに、導入される廃棄物を前記装置を介して間接的に冷却するものと考えることができる。前記反応装置に前記廃棄物を供給する前記装置は、第１に、気相を通過する側が冷却され、第２に、廃棄物が到達する側が別個有利に冷却される。
【０００８】
第１の冷却は、特に、前記供給装置が気相と接触する場所で発達する腐食から、前記供給装置を保護するためのものである。第２の冷却は、特に、入ってくる廃棄物に伝わる熱量を最小限にして、供給装置の詰まりが生じる可能性がある場所で、液体廃棄物の気化を最小限にするとともに固体廃棄物の詰まりを防止するためのものである。
【０００９】
このような冷却を実施するために、供給装置の構造は、冷却流体、一般には冷却液を循環させるための設備を有している。前記二重冷却の特に好ましい変形例においては、少なくとも第１の冷却を実施するために、少なくとも１つの冷却流体のための回路が設けられる。この冷却流体は、供給装置が通過する気相の露点よりも高い温度に維持される。これは、前記供給装置の壁部で前記気相が結露しないようにするためのものである。この結露現象は、腐食の問題を与える明らかに有害なものである。また、電気的なアーク放電が生じる可能性があり、したがって、ガラス溶液を誘導加熱する際に重大な問題を生じる可能性がある。この有利な変形例において、「温度が高い」冷却流体は、有利に過熱した水である。
【００１０】
このような「温度が高い」冷却流体を使用する利点は、第１の冷却（装置が通過する気相に隣接する冷却）を行う際に明確となる。第２の冷却（廃棄物が到達する側の冷却）を実施する場合、そのような「温度が高い」冷却流体は、「温度が高い」流体の温度に廃棄物が耐えることができる場合に限り、使用することができる。一般に、第２の冷却は、外気温度の水のような「冷たい」冷却流体を使用して実施される。
【００１１】
直接ガラス化方法に対して本発明により提供される主な改良原理（すなわち、廃棄物が導入される場所で実施される二重冷却の原理）について述べてきたが、これが実行される方法は、若干異なる態様で変形することができる。
【００１２】
特に、本発明の方法は、実際に予め構成された（すなわち、廃棄物が導入される前から反応装置内に存在する）ガラス溶液を用いて、あるいは、反応が進むにつれて初期の最小量から増大していくガラス溶液を用いて実施することができる。この好ましい第２の変形例において、反応装置は、初期の少ない容積のガラス溶液（始動溶液）を用いて始動され、その後、廃棄物とガラス溶液を構成する物質とが供給される。前記廃棄物および前記物質は、実際には、混合物として有利に導入され、廃棄物は、ガラス溶液を構成する物質の前駆物質の１つとして見なすことができる。したがって、反応装置には、廃棄物と、ガラス溶液を構成する物質とが連続的に供給されるとともに、実際には、そのための添加剤が供給される。特定のレベルに達すると、両方のタイプの供給が停止され、このようにして増大したガラス溶液が除去される。
【００１３】
導入時にこのような特徴的な方法で冷却される廃棄物は、酸素の存在下で、融解ガラス溶液の表面上で焼却される。前記酸素は、気相中に供給され、気相中で酸化剤として作用する。
【００１４】
有利に、このような焼却を最適化するため、導入される酸素の量は、理論的に必要とされる理論量よりも多い。導入される量は、前記理論量の１．２５倍〜１．５倍の範囲であることが有利である。いずれにせよ、明らかに安全上の理由から、前記量は、制御され、従来の方法により反応装置内で維持される陰圧を妨げない。前記陰圧は燃焼ガスを吸引することによって維持され、前記吸引は、廃棄物の量、特に発生する灰の量を最小にする状態で実施される。
【００１５】
融解ガラス溶液の上側を覆う気相中における酸素分布は有利に最適化される。特に、前記廃棄物が導入される際に廃棄物と酸素とを適切に混合するのを確実にする工程が行われる。したがって、前記廃棄物は、酸素の流れに浸って有利に導入される。そのような結果を得るため、前記廃棄物を供給するための装置の構造内に、少なくとも１つの酸素供給回路を使用することが有利である。一般に、そのような回路は、反応装置の気相中に酸素を供給するための手段と協働する。前記手段は、廃棄物を供給するための装置とは別個のものである。
【００１６】
本発明の方法を実施する場合には、酸化剤として気相中に供給される前記酸素に加えて、融解ガラス溶液中に酸素を導入することが有利である。前記方法は、前記ガラス溶液中での金属形成を最小限にする或は防止することができる量で、前記融解ガラス溶液中に酸素を注入する工程を有していることが有利である。酸素は、前記ガラス溶液中での金属形成を最小限にする或は防止することができるとともに前記ガラス溶液を適度に撹拌できる量で導入されることが有利である。
【００１７】
ガラス溶液中に注入される酸素は、前記ガラス溶液の酸化還元（レドックス）電位を調整するように作用して、ガラスの還元性を制限することができる。
【００１８】
このような方法でガラス溶液のレドックス電位を制御すると、前記ガラス溶液中での酸化物の減少を防止することができ、したがって、金属形成を防止することができる。前記溶液中にそのような金属が存在すると、前記溶液の均一性、したがって、得られるガラス特性が非常に損なわれる。また、このような金属が存在すると、誘導加熱を実施する際に困難な事態が生じる可能性がある。
【００１９】
金属形成を最小限にする或は防止するためにガラス溶液中に注入される酸素は、前記ガラス溶液を撹拌できるだけの量で有利に導入される。当業者であれば、これらの目的のために必要な酸素量を最適化する方法を知っている。いずれにせよ、酸素の量は、レドックス電位の値に関する所望の効果、実際には前記電位の値に関する所望の効果および所望の撹拌を得ることができる量でなければならず、いかなる状態においても、ガラス溶液の範囲で、それが過度になってはならず、撹拌されて混合されても、ガラス溶液の状態が維持されて、泡に変わらないようにしなければならない。
【００２０】
実際には、一般に、前記酸素は「純粋な」酸素として注入されるため、ここでは、用語「酸素」は、気相中に注入される酸化剤、および、有利には、ガラス溶液中に注入されるオキシダント（酸化体）の両方の意味で使用される。しかしながら、本発明の状況においては、酸化剤およびオキシダントとして、酸素を含むガスを使用することも不可能ではなく、特に、任意に酸素が濃縮された空気を使用することも不可能ではない。
【００２１】
オキシダントとしてガラス溶液中に注入される酸素は、前記ガラス溶液の表面よりも下側の反応装置内に有利に導入される。すなわち、前記酸素を注入する手段は、反応装置内の気相を通過する必要がなく、したがって、１つのタイプの腐食のみ、すなわち、ガラス溶液固有の腐食に晒される。
【００２２】
この種の見解は、任意の物質を前記ガラス溶液に供給するため（酸素の注入については前述した。）或は任意のパラメータ（例えば、温度、レドックス電位）を測定するためにガラス溶液中を通る必要がある任意の装置に当てはまる。したがって、前記ガラス溶液を通る任意の装置は、気相と接触しないように前記ガラス溶液の表面よりも下側で反応装置内に有利に導入される。
【００２３】
本発明の方法は、焼却されてガラス化される廃棄物を反応装置に供給するための装置の二重冷却を伴って実施されるが、一般に、気相であるとガラス溶液であるとにかかわらず前記反応装置内に導入される任意の手段の冷却および／または反応装置の壁部の冷却を伴って有利に実施される。廃棄物を供給するための前記装置に特有の冷却については前述したが、ここでは、反応装置内に導入される他の全ての手段、特に、気相中（ここでは、前記酸素が酸化剤として作用する）および有利には、ガラス溶液中（ここでは、前記酸素は、前記ガラス溶液のレドックス電位を調整するためにオキシダントとして作用するとともに、有利には活性手段として作用する）に酸素を共に供給する手段について説明する。
【００２４】
有利に冷却する手段のリストは、これに限定されない。気相の温度を測定するための手段、ガラス溶液の温度を測定するための手段、前記ガラス溶液のレドックス電位をモニタするための手段、前記ガラス溶液の高さを測定するための手段を、図面によってここに付加することもできる。
【００２５】
このような冷却は、特に、前記手段の壁部が腐食しないようにするためのものである。また、前記壁部を貫通する通路がある場所にシール装置を設けることも適当である。
【００２６】
反応装置の壁部および前記反応装置内に導入される様々な手段の壁部にこのような冷却を実施する場合には、冷却流体、一般には冷却液を使用するのが普通である。そのような流体を循環させるための回路が前記壁部および前記手段に付設される。前記冷却の特に好ましい実施においては、壁部の少なくとも気相と接触する部位および／または反応装置内に導入される手段の少なくとも気相と接触する部位に、少なくとも１つの冷却流体を循環させるための設備が設けられる。この場合、前記流体は、前記気相の露点よりも高い温度に維持される。過熱水のような「温度が高い」冷却流体を使用する利点については、廃棄物を供給するための装置の二重冷却において既に説明した。冷却流体は、前記壁部および／または前記手段の表面上に結露が生じることを防止する。
【００２７】
本発明の方法においては、融解ガラス溶液を加熱して適度な温度に維持するために、様々な技術を使用することができる。すなわち、前記ガラス溶液は、誘導加熱、炎熱、プラズマトーチ、あるいは、溶液中に浸漬された電極によって加熱することができる。前記技術のうちの複数を組み合わせて使用することも不可能ではない。誘導加熱が好ましく、冷たいるつぼ内で実施される誘導加熱が特に好ましい。
【００２８】
前述した本発明の方法、図面を参照しながら以下に説明する本発明の方法は、直接ガラス化法によって放射性廃棄物を処理するのに特に適している。
【００２９】
本発明の前記方法は、一般に、廃棄物が連続的に供給される状態で実施される。前記廃棄物は、ガラス溶液の表面上に導入され、前記ガラス溶液を構成するのに適した物質と混合される。十分な量の供給物が焼却され、これによって形成された灰がガラス溶液中に含浸されると、一杯になった前記ガラス溶液は排出される。すなわち、連続的な供給が通常の状態であり（すなわち、供給物は連続的に増大する）、排出は不連続に行われる。
【００３０】
しかしながら、本発明の実施においては、以下を適用することができる。
【００３１】
有利に最適化される方法で廃棄物および酸素を反応装置内に供給して、前記廃棄物を最大に燃焼させる一方で、燃えたか燃えないかにかかわらず、燃焼ガスに含まれる廃棄物の量を最小にすることができる。このような最適化は、多数のパラメータを組み合わせ制御することにより実現できる。パラメータのいくつかは前述したが、特に以下のパラメータの制御が最適化に寄与する。
【００３２】
−前記廃棄物のサイズ
−供給される酸素の量
−ガラス溶液の表面に対する廃棄物の導入高さ（反応装置内に前記廃棄物を供給するための装置の導入深さを調整することによって廃棄物の導入高さを調整する設備を設けることが有利である）
−前記廃棄物を導入する際の廃棄物／酸素混合率。廃棄物が酸素中に浸って有利に導入されることについては既に述べた。この目的のために、前記廃棄物を供給するための装置の構造内に、少なくとも１つの酸素供給回路を設けることが望ましい。
【００３３】
以下、本発明の第２の態様について説明する。すなわち、焼却およびガラス化によって有機性廃棄物を固体状および／または液体状に分離処理する装置は、前述した方法を実施するのに適している。従来の形態において、前記装置は、第１に、融解ガラス溶液を維持するのに適した加熱手段をその底部に有する反応装置を備え、第２に、以下の手段を備えている。すなわち、
−前記融解ガラス溶液を除去するための手段と、
−焼却およびガラス化される廃棄物を供給するとともに、前記融解ガラス溶液の表面の上側で開口し、反応装置内へのその導入深さを有利に調整できる装置と、
−酸素を前記融解ガラス溶液の表面の上方に供給する（焼却するため）酸素供給手段、および
−前記融解ガラス溶液の表面よりも十分上側の前記反応装置の上部に設けられた燃焼ガスのための少なくとも１つの排気口（含まれる灰を最小化するため）。
【００３４】
特徴的な形態において、前記装置は、焼却されてガラス化される廃棄物を供給するための特別な装置を有している。この装置は、外面と内面とによって形成される管状構造を成しており、前記管状構造は、その厚さ部分に、冷却流体を循環させるための少なくとも２つの有利に独立した回路を有している。すなわち、
−前記回路の少なくとも一方は、装置の前記厚さ部分と前記外面とを冷却し（腐食の問題を最小限にするため）、
−前記回路の他方の少なくとも１つは、装置の内面を冷却する（入ってくる廃棄物への熱の伝達を最小限にするため）。
【００３５】
前記管状構造は、前記２つのタイプの冷却をそれぞれ実行するための独立した複数の回路を有していても良い。
【００３６】
また、前記管状構造は、酸素を搬送供給するための手段を、有利にその開口端部（ガラス溶液の上側）に有している。前記酸素は、特に、前記装置の開口端部の周囲に設けられたトーラスによって供給することができる。前記トーラスは、適切に分布配置された適切なオリフィスによって穿孔されている。したがって、廃棄物と酸素（酸化剤）との間の接触を最適化することができる。
【００３７】
廃棄物を反応装置に供給するための装置の構造内で循環される冷却流体のための入口および出口、有利に、前記構造内を通じた酸素の流れを許容するために設けられた入口は全て、適当な供給および排出ユニットに接続されている。前記供給装置内の各循環回路中における前記流体および酸素の分布は、適切に配置された分布チャンネルおよび分布チャンバのセットによって有利に達成される。
【００３８】
意図する焼却およびガラス化方法を実施するために必要な本発明の装置の必須の構成要素は、前述した構成要素である。気相の温度を測定するための手段、融解ガラス溶液の温度を測定するための手段、前記ガラス溶液の高さを測定するための手段、前記融解ガラス溶液のレドックス電位を測定するための手段など、他の構成要素を付加することもできる。
【００３９】
前記構成要素は、必須であるか否かにかかわらず、前記融解ガラス溶液中に酸素を注入するための手段を有利に備えている。
【００４０】
前記手段は、気相と接触しないように、したがって、１つのタイプの腐食（ガラス溶液に依存する腐食）だけに晒されるように、ガラス溶液の表面よりも下側で、反応装置の底部内に有利に導入される。
【００４１】
また、前記手段は、酸素の供給を中断する際にその開口端部に形成されるガラスプラグに危険を伴わないように、有利に配置される。すなわち、前記ガラス溶液中に酸素を注入するための前記手段は、反応装置の底部（ソールプレート）を貫通して垂直に有利に配置されるとともに、その垂直軸に対して９０°を成して設けられる開口部を有している。
【００４２】
前述したように、前記反応装置に廃棄物を供給するための装置だけを冷却するのではなく、一般に、前記反応装置内に導入される手段は、気相中に導入されるとガラス溶液中に導入されるとにかかわらず、その全てが冷却されることが有利である。したがって、本発明の装置の有利な実施形態においては、反応装置内に導入される全ての手段、特に、気相に酸素を供給するための手段、および、存在する場合には、ガラス溶液中に酸素を注入するための手段は、冷却流体を循環させるための少なくとも１つの回路をその構造内に有している。
【００４３】
また、反応装置を冷却することが有利である。反応装置の壁部は、その内部で冷却流体が循環できるように、二重壁タイプを有利に成している。
【００４４】
前記反応装置に設けられる加熱手段は、様々なタイプのものでよく、特に、誘導加熱、炎熱、プラズマトーチ加熱、あるいは、溶液中に浸漬された電極による加熱を実施するのに適したものである。特に好ましい変形例において、使用される反応装置は冷たいるつぼであり、前記加熱手段は誘導加熱手段である。
【００４５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の方法および装置態様について説明する。
【００４６】
図１〜図４においては、概略的に示されているか詳細に示されているかにかかわらず、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が使用されている。
【００４７】
本発明の装置は、廃棄物Ｄの焼却およびガラス化処理すなわち直接にガラス化する処理に適しており、加熱手段２を有する反応装置１を備えている。図１および図２に示される前記加熱手段２は、誘導加熱を行うのに適している。前記反応装置１内には、融解ガラス溶液Ｖがあり、その上側には気相Ｇが存在している（図１）。
【００４８】
本発明の方法について、図１を参照しながら簡単に説明する。
【００４９】
廃棄物Ｄは、廃棄物供給装置５を介して、反応装置１内に供給される。廃棄物は、融解ガラス溶液Ｖの表面Ｓ上で分解される。この分解によって生じるガスは、主に手段６によって供給される酸素と接触して燃焼する。図１には、酸素を気相内に供給するための手段６が１つだけ示されている。そのような手段は、前記廃棄物Ｄを供給するための前記供給装置５に対して互いに対称に少なくとも２つ配置されていることが有利である。そのようにすると、廃棄物Ｄと酸素とが最も効果的に接触するようになり、前記廃棄物Ｄの燃焼が最適化される。
【００５０】
形成された灰は、融解ガラス溶液Ｖ中に入る。前記溶液Ｖの表面Ｓには、一般に、分解処理中の廃棄物の塊が存在している。
【００５１】
前記反応装置１の上部には、燃焼ガスの排気口７が設けられている。前記反応装置１の底部の下側には、ガラス溶液Ｖを除去するための手段４が設けられている。前記手段４は、前記反応装置１の底部に設けられた排出オリフィスを交互に開閉することができる。
【００５２】
特徴的な形態において、廃棄物Ｄを供給する装置５には、その構造を二重冷却するのに適した手段が設けられている。この手段は、図１には示されていないが、図２および図３に示されている。
【００５３】
最後に、図１は、前記反応装置１の壁部３，３´は二重壁タイプのものであることを示している。反応装置１は２つの部分で構成されているため、その底部の壁部が参照符号３で示され、その上部の壁部が参照符号３´で示されている。これら２つの壁部３，３´の内部には、冷却流体が循環される。壁部３においては、前記冷却流体が１０を介して供給され１１を介して排出される。一方、壁部３´においては、前記冷却流体が１２を介して供給され１３を介して排出される。
【００５４】
図２は、図１に示された各構成要素（反応装置１の上部壁部３´内に冷却流体を循環させるための冷却流体導入口１２を除く）を詳細に示している。
【００５５】
反応装置に廃棄物Ｄを供給するための装置５を更に詳細に説明するため、図３に関する以下の説明には参照符号が付されている。
【００５６】
ガラス溶液中に酸素を注入するための手段８を詳細に説明するため、図４に関する以下の説明には参照符号が付されている。
【００５７】
図２において、反応装置１の底部は、ガラス溶液Ｖ中に酸素を注入するために底部を貫通する手段８を有している。前記注入手段８は、垂直に配置されるとともに、垂直に対して９０°を成して開口する開口部８２（図４参照）を有している。図２は本発明の装置の有利な実施形態を示している
図２は、気相に酸素（酸化剤）を供給するように形成された２つの手段６を示している。これらの手段はブローパイプによって構成されている。前記ブローパイプ６のそれぞれの構造内には、冷却流体を循環させるための回路６１が設けられている。ブローパイプは、このように冷却されることにより、耐腐食性を良好に得ることができる。この時点で思い起こされることは、「温度が高い」冷却流体（すなわち、冷却流体が通過する気相の露点よりも高い温度に維持された流体）を循環させることによってブローパイプが有利に冷却され、これによって、ブローパイプの外面に結露が生じることを防止できることである。
【００５８】
図３は、反応装置１に廃棄物Ｄを供給するための装置５の特に有利な実施形態を示している。前記装置５は、外面５０および内面５０´によって形成される管状構造を成している。
【００５９】
前記装置の厚さ部分には、以下の構成要素がある。すなわち、
−前記管状構造を冷却するための冷却流体、主にその外面５０を冷却するための冷却流体を循環させる少なくとも１つの回路５１。冷却流体の循環が黒塗りの矢印で示されている。
【００６０】
−前記内面５０´を冷却するための冷却流体を循環させる少なくとも１つの回路５２。冷却流体の循環が白抜きの矢印で示されている。
【００６１】
−前記装置５の端部５５に酸素を搬送して供給する少なくとも１つの回路５３＋５４。前記酸素は、トーラス５４によって、前記端部５５の全周に供給される。前記トーラス５４は、前記酸素を最適な形態で供給するように適切に分布配置された最適寸法の複数のオリフィスを有している。これによって、廃棄物Ｄと酸素との接触が最適化される。廃棄物供給装置５によって供給される前記酸素は、手段６によって供給される酸素とともに供給される（図１および図２参照）。
【００６２】
この点で思い起こされることは、５１が「温度が高い」冷却流体を有利に搬送することである。冷却回路５１，５２はその全体が互いに独立している。
【００６３】
最後に、図４は、ガラス溶液内に酸素を注入するための手段８を示している、このような手段は、前述したように、廃棄物を供給するための装置とともに有利に使用される。前記手段８は、前記酸素を供給するための回路８１を備えている。前記回路８１内での酸素の流れが白抜きの矢印で示されている。酸素は、前記手段８の軸に対して９０°を成して配置された開口から８２で供給される。
【００６４】
前記手段８は、その構造内で冷却流体を循環させるための回路８３＋８３´を有している。したがって、ガラス溶液中を通る部分が冷却される。前記冷却流体は、８３で導入され、余分な熱を運んで、８３´を通じて排出されていく。その循環が黒塗りの矢印で示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の動作方法を示す概略図である。
【図２】  同じタイプの装置の詳細な断面図であり、廃棄物が導入される本発明の二重冷却を実施するための手段が示されている図である。
【図３】  廃棄物供給装置の詳細な断面図である。
【図４】  ガラス溶液中に酸素を注入するための手段を詳細に示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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