(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
付着したり、まつわり付いたりしているウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質をジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物から除去するジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記有機物質除去装置が、径方向の中心を通る傾斜した軸心を回転中心として回転されながら供給される洗浄水をオーバーフローさせる回転洗浄槽１と、この回転洗浄槽１内に出し入れ自在に配置され、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物Ｈが収納されると共に、多数の水通過穴５ｂを備えた収納容器５と、前記回転洗浄槽１が搭載される架台６とを備えていることを特徴とするジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置。
【請求項２】
前記架台６の一方側を支点ピンにより傾動可能に支持し、この架台６の他方側に、前記回転洗浄槽１が少なくとも鉛直になるようにこの架台６を傾動させる架台傾動装置１０を設けたことを特徴とする請求項１に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置。
【請求項３】
前記回転洗浄槽１の回転中心に、下側から前記収納容器５内に攪拌空気を供給する管状の攪拌空気供給ノズル１１を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置。
【請求項４】
前記回転洗浄槽１の開口部側の外方に、この開口部から回転洗浄槽１内に進退自在に進入して洗浄水に超音波振動を与える往復動自在な超音波振動子１３を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置。
【請求項５】
前記架台６の外方に、回転洗浄槽１からオーバーフローした有機物質を含む洗浄水からなる廃水をろ過すると共に、ろ過したろ過水を洗浄水として回転洗浄槽１に循環させるろ過・循環装置２０を設けたことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置に関し、特にジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を廃棄のために処理施設で処理するに際して害となる、付着あるいはまつわり付いているウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質を除去するジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物にウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質が付着あるいはまつわり付いていると、放射線分解によるガス発生あるいは特定の放射性核種との錯体生成の原因となるので、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物の廃棄処理にとって好ましくないので、廃棄処理前にこのような有機物質を除去することが望まれている。一方、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物に対しては、ジルコニウム合金ファインの発火防止対策が要求される。従って、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中に混在する有機物質の除去には、例えばジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物に水を散布しながらの手選別、水流選別あるいはＡＥＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が開発した過酸化水素水による湿式酸化プロセスの活用が考えられている。
【０００３】
上記のようなジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物からの有機物質の除去方法にあっては、有機物質の選別能率が悪かったり、有機物質の除去コストが嵩むので、下記のような除去方法が考えられている。
▲１▼  ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を攪拌羽根付の水流洗浄装置に入れて有機物質を除去する。
▲２▼  ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を収容した容器を超音波洗浄装置内にセットし、水を噴射すると共に空気を吹込んで有機物質を除去する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記水流選別装置や超音波洗浄装置を用いての有機物質の除去では、何れもジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を流動させることができないため、混在している有機物質がジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物の層間を通過することが困難で、有機物質の分離効率が低いということが考えられる。また、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を容器に収納しないで、そのまま洗浄装置に投入して有機物質を除去する方法も考えられるが、有機物質除去後のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物の次工程への移送に際して移送容器に収納する必要があるため、有機物質除去後のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物の移送作業能率の向上が望めない。
【０００５】
従って、本発明の目的は、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質の除去能率が優れると共に、次工程への移送に際して有機物質除去後のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物を移送容器に収納する必要のないジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置が採用した手段は、付着したり、まつわり付いたりしているウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質をジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物から除去するジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記有機物質除去装置が、径方向の中心を通る傾斜した軸心を回転中心として回転されながら供給される洗浄水をオーバーフローさせる回転洗浄槽１と、この回転洗浄槽１内に出し入れ自在に配置され、ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物Ｈが収納されると共に、多数の水通過穴５ｂを備えた収納容器５と、前記回転洗浄槽１が搭載される架台６とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置が採用した手段は、請求項１に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記架台６の一方側を支点ピンにより傾動可能に支持し、この架台６の他方側に、前記回転洗浄槽１が少なくとも鉛直になるようにこの架台６を傾動させる架台傾動装置１０を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置が採用した手段は、請求項１または２に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記回転洗浄槽１の回転中心に、下側から前記収納容器５内に攪拌空気を供給する管状の攪拌空気供給ノズル１１を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置が採用した手段は、請求項１または２に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記回転洗浄槽１の開口部側の外方に、この開口部から回転洗浄槽１内に進退自在に進入して洗浄水に超音波振動を与える往復動自在な超音波振動子１３を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置が採用した手段は、請求項１，２，３または４に記載のジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置において、前記架台６の外方に、回転洗浄槽１からオーバーフローした有機物質を含む洗浄水からなる廃水をろ過すると共に、ろ過したろ過水を洗浄水として回転洗浄槽１に循環させるろ過・循環装置２０を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１に対応する実施の形態１に係るジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物中の有機物質除去装置を、その一部断面示側面図の図１を参照しながら説明する。
【００１２】
図１に示す符号１は、好ましい傾斜角度に傾斜配設されてなる回転洗浄槽であり、この回転洗浄槽１の底面の径方向の中心には傾斜回転軸２の先端部が固着されている。この傾斜回転軸２は、架台６のほぼ中央に突設された軸受取付台６ａに取付けられている軸受３によって傾斜した状態で支持されている。そして、この傾斜回転軸２の下端部側の従動プーリ部２ａと、架台６の同図における右側に突設されたモータ取付台６ｂに取付けられている可変速式の駆動モータ４の出力軸に外嵌されている駆動プーリ４ａとに跨がってベルトＢが掛装されており、前記回転洗浄槽１は駆動モータ４により傾斜した状態で、かつ架台６の同図における左側に突設された対になるローラ取付台６ｃに跨がって支持されてなるこの回転洗浄槽１の外周に転接する支えローラ７（図１においては１本だけが示されているが、実際には２本設けられている。）により支えられながら回転されるように構成されている。
【００１３】
なお、前記駆動プーリ４ａと従動プーリ部２ａとをスプロケットに代えると共に、ベルトＢを無端状のチェーンに代えることができる。また、前記回転洗浄槽１を、例えば傾斜した状態で回転可能にその底部外周を支持し、前記支えローラ７の下側の回転洗浄槽１の円胴部にリングギヤを外嵌するか、あるいは回転洗浄槽１の底部にギヤを固着すると共に、このリングギヤあるいはギヤに駆動モータで回転されるピニオンを噛合させる構成、つまりコンクリートミキサーのような回転機構により回転させる構成にすることもでき、さらに前記支えローラ７に回転力を付与して、回転洗浄槽１を支えると共に回転させる構成も採用することができるので、特に上記回転手段の構成に限定されるものではない。
【００１４】
そして、前記回転洗浄槽１の内側底面の径方向の中心を中心とする円線上の等配位置の三箇所（図では二箇所のみ示されている。）にセットロッド１ａが植設されており、これらに底部付近の外周が挟持される状態で、後述する構成になる取出し自在な収納容器５がセットされている。なお、セットロッド１ａを３本にしたのは、３本であれば収納容器５のセットに必要かつ十分であるからであるが、セットロッド１ａは、例えば４本以上植設しても良い。
【００１５】
この収納容器５は、上部に吊り金具５ａが設けられると共に、内部に収納されているジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物（外径約１０ｍｍの燃料被覆管を４０〜５０ｍｍ長さに切断したもので、以下固体廃棄物という。）Ｈから除去されたウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質を含む洗浄水が回転洗浄槽１内に流出する多数の水通過穴５ｂが設けられており、有機物質除去後の固体廃棄物Ｈは、例えば吊り金具５ａに掛けたワイヤをクレーンのフックに掛けて吊持される収納容器５に収納したまま次工程に移送することができるように構成されている。なお、この収納容器５は、所定の大きさの網目を有する金網で製作した網籠状の構成であっても良い。
【００１６】
上記回転洗浄槽１の上方には、この回転洗浄槽１に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル８が設けられている。そして、この洗浄水供給ノズル８から供給された洗浄水は固体廃棄物Ｈから有機物質を除去するが、有機物質を含む洗浄水はこの回転洗浄槽１の開口部の上縁からオーバーフローしてオーバーフロー水受９により受水されるように構成されている。
【００１７】
以下、上記構成になる有機物質除去装置の作用態様を説明すると、先ず固体廃棄物Ｈを収納した収納容器５が吊り金具５ａを介して吊持されると共に、回転洗浄槽１内に下ろされ、３本のセットロッド１ａの間にセットされる。次いで、回転洗浄槽１に洗浄水供給ノズル８から洗浄水を供給し、洗浄水がオーバーフローを開始すると、駆動モータ４が駆動されて駆動プーリ４ａ、ベルトＢ、従動プーリ部２ａ、傾斜回転軸２を介して回転洗浄槽１が回転されるので、回転洗浄槽１と共に収納容器５が回転される。
【００１８】
従って、収納容器５に収納されている固体廃棄物Ｈは、収納容器５の回転により洗浄水に浸漬された状態で動き回っているので、付着したり、まつわり付いたりしているウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質が固体廃棄物Ｈから分離し、分離した有機物質は動き回っている廃棄物層の間を通り抜けて洗浄水の水面に浮上する。このように、固体廃棄物Ｈが動き回っているので、有機物質を固体廃棄物Ｈから効果的に除去することができ、また除去された有機物質が廃棄物層の間を通り抜けて易いので、洗浄水流による有機物質の除去効率が極めて優れている。一方、洗浄水供給ノズル８から洗浄水が供給され続けているので、洗浄水の水面に浮上した有機物質は、洗浄水に同伴されて回転洗浄層１の開口部の最下位置にある上縁の方向に流動すると共に、この上縁からオーバーフローする洗浄水と共に流下してオーバーフロー水受９により受けられる。
【００１９】
このようにして、固体廃棄物Ｈからの有機物質の除去作業が終了すると、回転洗浄槽１の回転が停止され、例えば吊り金具５ａに掛けられたワイヤがクレーンのフックに掛けられて吊持される収納容器５の移送によって、有機物質除去後の固体廃棄物Ｈは、例えば移送容器に移し替えるまでもなく次工程に移送されるので、移し替えを必要とする場合に比較して、有機物質除去後の固体廃棄物Ｈの移送作業能率が極めて優れている。
【００２０】
次に、本発明の請求項２に対応する実施の形態２に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置を、その一部断面示側面図の図２を参照しながら説明する。但し、この実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、架台を傾動し得る構成にしたところにあり、他は全く同構成であるから実施の形態１と同一のものには同一符号を付して、その相違する点についてだけ以下に説明すると、本発明の実施の形態２に係る有機物質除去装置は、図２から良く理解されるように、架台６を基礎架台６′の上に傾動し得るようにしたものである。
【００２１】
より詳しくは、この基礎架台６′の一方側、つまり図２における右側に支点ピンを有する架台傾動支持台６ａ′が突設されると共に、その他方側に架台支え台６ｂ′が突設されている。そして、架台傾動支持台６ａ′には架台６が傾動し得るように、この架台６が支点ピンを介して支持され、また架台支え台６ｂ′の頂部で架台６の他方側が支えられている。そして、基礎架台６′と架台６との間に、傾斜回転軸２が少なくとも鉛直になるまでこの架台６を傾動させる架台傾動装置である傾動シリンダ１０が介装されてなる構成になっている。なお、傾動シリンダ１０としては、例えば油圧・空圧式のシリンダや、電動式のシリンダを用いることができる。
【００２２】
従って、この実施の形態２に係る有機物質除去装置は、有機物質の除去効率については上記実施の形態１に係る有機物質除去装置と同じであるが、傾動シリンダ１０のロッドの伸長で架台６を傾動させることにより、開口部が真上になるように回転洗浄層１が鉛直になり、回転洗浄層１への収納容器５の出し入れが容易になるので、有機物質除去後の固体廃棄物Ｈの移送作業能率については上記実施の形態１に係る有機物質除去装置よりも優れている。また、収納容器５の出し入れに要する回転洗浄層１と収納容器５との間の隙間を狭くすることができるので、上記実施の形態１に係る有機物質除去装置に比較して、回転洗浄層１を小型化し得るとという効果がある。さらに、回転洗浄層１を有機物質の除去に最も適した傾斜角度値に設定し得るという効果もある。
【００２３】
次に、本発明の請求項３に対応する実施の形態３に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置を、その一部断面示側面図の図３を参照しながら説明する。但し、この実施の形態３が上記実施の形態１と相違するところは、傾斜回転軸を通して収納容器内に攪拌空気と洗浄水とを供給し得るように構成にしたところにあるから、実施の形態１と同一のものには同一符号を付して、その相違する点についてだけ以下に説明すると、本実施の形態３に係る有機物質除去装置は、図３から良く理解されるように、傾斜回転軸２の回転中心位置に、下端から回転洗浄槽１内に連通する貫通孔２ｂを設け、この貫通孔２ｂに、収納容器５内に攪拌空気を供給する管状の攪拌空気供給ノズル１１を水密可能に挿入すると共に、この攪拌空気供給ノズル１１の径方向の中心に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル８を挿入した構成にしたものである。なお、傾斜回転軸２に攪拌空気供給ノズル１１だけを挿入する構成にすることができる。但し、この場合には実施の形態１または２に係る有機物質除去装置のように、回転洗浄槽１の上方に洗浄水供給ノズル８を配設する必要がある。
【００２４】
従って、この実施の形態３に係る有機物質除去装置によれば、攪拌空気供給ノズル１１から吹込まれる攪拌空気により洗浄水が激しく流動するので、有機物質の除去効率が上記実施の形態１または２よりも優れている。そして、回転洗浄槽１の上方に洗浄水供給ノズル８を配設する必要がないので、上記実施の形態１に係る有機物質除去装置に比較して、この有機物質除去装置を小型化することができるという効果がある。なお、この実施の形態３に係る有機物質除去装置に対して、上記実施の形態２に採用した傾動機構を適用することができ、このような傾動機構の採用によって有機物質除去装置のさらなる小型化が可能になる。
【００２５】
次に、本発明の請求項４に対応する実施の形態４に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置を、その一部断面示側面図の図４を参照しながら説明する。但し、この実施の形態４が上記実施の形態１と相違するところは、超音波振動子を設けたところにあり、他は全く同構成であるから実施の形態１と同一のものには同一符号を付して、その相違する点についてだけ以下に説明すると、本実施の形態４に係る有機物質除去装置は、図４から良く理解されるように、回転洗浄槽１の開口部の上方にエアシリンダ１２を設け、このエアシリンダ１２の下向き方向に伸縮するロッドの先端に、洗浄水に超音波振動を付与する超音波振動子１３を固着したものである。
【００２６】
従って、この実施の形態４に係る有機物質除去装置によれば、洗浄水中に下部が浸漬するように下降された超音波振動子１３により洗浄水に振動が付与されるので、固体廃棄物Ｈからの有機物質の除去効率については上記実施の形態３と同等であり、実施の形態１または２よりも優れている。なお、この実施の形態４に係る有機物質除去装置に対して、上記実施の形態２に採用した傾動機構を適用することができる。
【００２７】
次に、本発明の請求項５に対応する実施の形態５に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置を、その一部断面示側面図（ろ過・循環装置を含む）の図５を参照しながら説明する。但し、この実施の形態５が上記実施の形態１と相違するところはろ過・循環装置を設けたところにあり、他は全く同構成であるから実施の形態１と同一のものには同一符号を付して、その相違する点についてだけ以下に説明すると、本実施の形態５に係る有機物質除去装置は、洗浄水を循環させて有効使用することにより、固体廃棄物Ｈの有機物質除去コストの削減を狙いとして、後述する構成になるろ過・循環装置２０を設けたものである。
【００２８】
このろ過・循環装置２０は、オーバーフロー水受９で受けた有機物質を含む洗浄水からなる廃水を貯水する廃水受槽２１と、この廃水受槽２１内の廃水を排出する廃水ポンプ２２と、この廃水ポンプ２２から排出される廃水をろ過するフィルタ２３と、フィルタ２３でろ過されたろ過水を貯水するろ過水貯水槽２４と、ろ過水貯水槽２４に貯水されているろ過水を洗浄水として洗浄水供給ノズル８に供給する洗浄水供給ポンプ２５とから構成されている。
【００２９】
従って、本実施の形態５に係る有機物質除去装置によれば、ろ過・循環装置が付加されているだけだから上記実施の形態１，２，３または４と同等の効果があるのに加えて、このろ過・循環装置２０により有機物質を含む洗浄水からなる廃水をろ過すると共に、ろ過したろ過水を洗浄水として洗浄水供給ノズル８に供給して循環させることにより再使用することができ、上記実施の形態１，２，３または４に係る有機物質除去装置比較して洗浄水の使用量が少なくて済み、また二次廃液発生量が少なくなるので、有機物質除去コストを低減することができる。なお、このろ過・循環装置２０は、上記実施の形態１，２，３または４に係る有機物質除去装置に対しても適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１乃至５に係る固体廃棄物の有機物質除去装置によれば、傾斜回転軸で回転される収納容器内の固体廃棄物は、収納容器の回転により洗浄水に浸漬された状態で動き回っているので、付着したり、まつわり付いたりしているウエス、ペーパー、ナイロンシート等の有機物質が固体廃棄物から離れ、離れた有機物質は動き回っている廃棄物層の間を通り抜けるので、有機物質の除去効率が優れると共に、有機物質除去後の固体廃棄物は移送容器に移し替えるまでもなく、収容容器に収容したまま次工程に移送することができ、有機物質除去後の固体廃棄物の移送作業能率が極めて優れているので、固体廃棄物中の有機物質の除去効率と有機物質除去後の固体廃棄物の移送作業能率との向上に対して大いに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に対応する実施の形態１に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置の一部断面示側面図である。
【図２】本発明の請求項２に対応する実施の形態２に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置の一部断面示側面図である。
【図３】本発明の請求項３に対応する実施の形態３に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置の一部断面示側面図である。
【図４】本発明の請求項４に対応する実施の形態４に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置の一部断面示側面図である。
【図５】本発明の請求項５に対応する実施の形態５に係る固体廃棄物中の有機物質除去装置の一部断面示側面図（ろ過・循環装置を含む）である。
【符号の説明】
１…回転洗浄槽，１ａ…セットロッド
２…傾斜回転軸，２ａ…従動プーリ部，２ｂ…貫通孔
３…軸受
４…駆動モータ，４ａ…駆動プーリ
５…収納容器，５ａ…吊り金具，５ｂ…水通過穴
６…架台，６ａ…軸受取付台，６ｂ…モータ取付台，６ｃ…ローラ取付台
６′…基礎架台，６ａ′…架台傾動支持台，６ｂ′…架台支え部台
７…支えローラ
８…洗浄水供給ノズル
９…オーバーフロー水受
１０…傾動シリンダ
１１…攪拌空気供給ノズル
１２…エアシリンダ
１３…超音波振動子
２０…ろ過・循環装置
２１…廃水受槽
２２…廃水ポンプ
２３…フィルタ
２４…ろ過水貯水槽
２５…洗浄水供給ポンプ
Ｂ…ベルト
Ｈ…固体廃棄物
【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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