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JP2992271B1 - 可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し固形化装置 - Google Patents

可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し固形化装置

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JP2992271B1
JP2992271B1 JP10199301A JP19930198A JP2992271B1 JP 2992271 B1 JP2992271 B1 JP 2992271B1 JP 10199301 A JP10199301 A JP 10199301A JP 19930198 A JP19930198 A JP 19930198A JP 2992271 B1 JP2992271 B1 JP 2992271B1
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rotary press
radioactive waste
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extrusion
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文秀 趙
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】可燃性放射性廃棄物を加熱圧搾する時、プレス
工程における膨らむ現状と、排気ガスの発生量を最小化
する押出し固形化装置を提供する。 【解決手段】可燃性放射性廃棄物を一時貯えるホッパー
2と、押出しスクリュー内蔵型でシリンダーに熱媒など
の発熱体が装着された加熱押出し軸3とから構成され、
加熱押出し軸3の排出口には、加熱押出し物を加熱加圧
して圧搾する回転式プレス4を配置し、回転式プレス4
の周りに加熱と冷却とを同時にできるシステム15〜1
9を配置する。回転式プレス4には回転式プッシャー5
を設け、回転式プレス4の成形廃棄物8の搬出側には移
送装置7を設け、移送装置7の先端の方には回転式プレ
ス4で圧搾固形化された成形廃棄物を引き付けて移送装
置7に載せる牽引装置6を設ける。また、加熱押出し軸
3の近傍に、中和塔13に連結されガスを吸入する吸入
ダクト10が配される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所で低準
位放射性廃棄物として分類されているビニル類、衣服
類、スクラップなどの可燃性雑固体放射性廃棄物の処理
に関し、特に、可燃性廃棄物を圧搾する時、プレス工程
における膨らむ現状及び低温運転で排気ガスの発生量を
最小化し、その排気ガスを濾過及び中和させ放射性核種
が大気中に放出されることを抑制した可燃性低準位放射
性廃棄物用の押出し固形化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】低準位放射性廃棄物というのは、原子炉
の運転補修などに使用された機構、手袋、上靴、塵紙、
雑巾、防護服、ポリ塩化ビニル(PVC)シート、ポリ
エチレン(PE)シート、除染紙、廃樹脂(例えば、イ
オン交換樹脂)、スラッジなどをいい、このような廃棄
物などは放射性物質が漏出されないように安全に保管す
る。
【0003】最近、韓国の原子力発電所から発生される
中・低準位放射性廃棄物などは年間約600ドラム(2
00L基準、1996.1.14日付中央日報科学技術
部分参照)と報道されている。このように多量発生され
る放射能廃棄物などのうち可燃性放射性廃棄物の場合に
は、嵩の減少及び積み滞りの解消のためプレスで圧搾し
て保管する方式が採用されている。
【0004】しかし、上記のような可燃性放射性廃棄物
に対する単純な圧縮法は、圧縮後、再び膨らむ現状が目
立つため、嵩が大きいだけではなく、固形化されていな
いからドラムが続けて反発圧力を受けている状態である
ので保管方法としては良くない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、原子
力発電所のビニル類、衣服類、スクラップなどの可燃性
低準位放射性廃棄物を加熱圧搾後、プレス工程における
膨らむ現状を除去し、低温運転で排気ガスの発生量を最
小化し、その排気ガスを濾過及び浄化させ放射性核種が
大気中に放出されることを防止するようにした可燃性低
準位放射性廃棄物用の押出し固形化装置を提供するもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、可燃性低準位
放射性廃棄物をホッパーに投入し、ホッパーから加熱押
出し軸に移動され廃棄物を加熱押出し、その加熱押出さ
れた廃棄物は、数多くの固形化物を生産できるように回
転式プレスが設けられている。回転式プレスでは加熱押
出された廃棄物を供給受けて熱媒加熱機で加熱された熱
媒から加熱圧搾させた後、冷却システムを用いて固形化
させ、圧搾後の膨らむ現状を除去して嵩を最小化するよ
うに構成されている。このように成形された廃棄物は、
回転式プッシャーで脱形して牽引装置を用いて移送装置
に送って搬出積載倉庫に移送・保管する。加熱・押出し
及び加熱・圧搾時、発生する有害ガスは、吸入ファンを
用いて吸入ダクトで吸入し、ヘパフィルターで濾過して
中和塔によって中和させ、大気汚染の問題を不蝕するよ
うに処理することを主な特徴とする。
【0007】加熱押出し軸及び回転式プレスの工程で発
生するガスは微量であるが、そのうち、99%以上が塩
化水素(HCl)ガスである。HClガスはPVCが分
解される時、生成されるためPVCが分解され始める温
度である150℃未満で運転すればHClガスの量を減
らすことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、望ましい実施の形態に基づ
いて作成した添付図面により本発明を具体的に説明す
る。
【0009】図1において、本発明の可燃性低準位放射
性廃棄物用の押出し固形化装置はホッパー2と、押出し
スクリュー内蔵型としてシリンダーに熱媒加熱機16か
ら供給を受けた熱媒体(オイル)を温度調節器19を介
して低温である60〜150℃に調節及び供給して加熱
させる加熱押出し軸3から構成され、加熱押出し軸3の
排出口には、加熱押出し物を加圧及び圧搾する回転式プ
レス4が配置されている。前記の回転式プレス4は、3
つ以上のプレスを有しているため成形廃棄物を連続的に
生産できるので効率を極大化させた。
【0010】回転式プレス4の側面壁は、加熱及び冷却
を同時にできるシステムで構成されているが、加熱押出
し軸3から供給を受けた廃棄物を加熱する時には、熱媒
(オイル)加熱機16で加熱された熱媒の供給を受ける
方向調節バルブ18と、温度調節機19とを介してプレ
スの側面壁へ送って150℃以下に維持・循環され回転
式プレス4の加圧・圧搾時、加熱できるように構成され
ている。上記の工程後、加熱圧搾された廃棄物を冷却す
る際には、冷却水供給装置17から冷却水を熱媒(オイ
ル)冷却機15に供給して熱交換方法で熱媒を冷却し、
上記の冷却された熱媒は方向調節バルブ18と、温度調
節機19とを介して加熱・圧搾された廃棄物を連続的に
冷却させることができるように構成されている。このた
め、加熱・圧搾された廃棄物の迅速な固形化を達成でき
る。上記の加熱押出し軸3は60〜150℃の比較的に
低い温度でビニル類が軟化、あるいは溶融された状態及
び廃棄物を混合して押出し機能を有したものである。廃
棄物の加熱押出し及び加熱圧搾時、工程の単純化のため
に熱媒加熱方式の代わりにバンド形態の電気ヒーターを
使用できる。
【0011】回転式プレス4には、圧搾固形化された成
形廃棄物の脱形用の昇降式の回転式プッシャー5を設
け、回転式プレス4の成形廃棄物の搬出側には、移送装
置7を設け、移送装置7の先端の方には、回転式プレス
4で圧搾固形化された成形廃棄物を引き付けて移送装置
7に載せるようにする前・後進式の牽引装置6を設け
る。回転式プッシャー5と、牽引装置6とは、油圧、あ
るいは空圧シリンダーのラム(RAM)の先端に下板、
あるいは牽引板を付着したものである。そして、移送装
置7は、滑り台、傾斜されたロール台に複数のロールを
一定のピッチ間隙に配置して滑って降りるようにしたも
のである。
【0012】一方、加熱押出し軸3の排出口と、回転式
プレス4の入口とで発生されるガスを吸入できる位置即
ち、回転式プレスの上部位置に吸入ダクト10を配置
し、吸入ダクト10は、管でヘパフィルター11に連結
され、ヘパフィルターの排出口は、吸入ファン12に、
吸入ファン12の排出口は、中和塔13に管で連結す
る。中和塔13は、循環水槽14内蔵型である。
【0013】このように構成された本発明において、P
Eシート、PVCシート、ナイロンシート、ポリエステ
ル−綿等の可燃性放射性廃棄物1は、ホッパー2を介し
て加熱押出し軸3に投入され熱媒加熱機16から加熱さ
れた熱媒を適当な温度、例えば、PVCの溶融開始温度
である150℃より低い温度、具体的に60〜150℃
で温度調節機17を介して加熱押出される。押出し廃棄
物は回転式プレス4で加圧・圧搾される共に熱媒加熱機
16で加熱された熱媒を方向調節バルブ18と、温度調
節機19とを操作して圧搾廃棄物を加熱する。それから
冷却水供給装置17から供給される冷却水を方向調節バ
ルブ18を操作して圧搾廃棄物を加熱させた熱媒を熱媒
冷却機15で熱交換させ温度調節機19を介して圧搾さ
れた廃棄物を迅速に冷却・固形化させることができる温
度に調節して回転式プレスの壁を熱媒が連続的に循環す
る。
【0014】圧搾固形化された成形廃棄物8は、回転式
プッシャー5で脱形し、牽引装置6で移送装置7に移し
て載せる。成形廃棄物8が移送装置7によって搬送位置
に滑って降りる。これを積載倉庫に運搬・保管する。
【0015】一方、加熱押出し軸3で加熱押出される過
程と、回転式プレス4で加熱・加圧される過程において
発生する有害ガス9は、吸入ファン12の吸入力により
吸入ダクト10で強制的に吸入され、吸入ダクト10に
流入された有害ガス9は、管を介してヘパフィルター1
1に流入され濾過され、その後、中和塔を通過する時、
循環水槽14の苛性ソーダ(NaOH)溶液が中和塔1
3にスプレーされて有害ガス9を中和させる。
【0016】ここで、可燃性放射性廃棄物の供給、押出
し、圧搾、冷却搬出、移送運搬貯蔵に至る全工程の自動
化、廃棄物の供給時の定量化、各工程の順次的な制御に
よるトラブル予防、無接点PLC方式と、各工程別のセ
ンサー、あるいはスイッチを活用した定位置制御、充電
押出し中でも加熱押出し軸の可動を中止させることがで
きる制御手段、誤動作及びTAKE TIME SAVI
NGのためセンサー及びタイマー回路のOR回路採択、
放射性廃棄物の特性に従う投入量の調節と作業及び補修
管理の便宜のための自動/手動式選択回路、安全管理の
ために必要な場所に非常停止スイッチを付着することな
どを備えて可燃性低準位放射性廃棄物をより安全で効率
的に固形化できる。
【0017】[可燃性低準位放射性廃棄物の処理例] I.可燃性(ビニル類)廃棄物の種類 PEシート、PVCシート、ナイロンシート、ポリエス
テル−綿
【0018】II.試験 1)熱重量分析(Thermo Gravimetric Analysis) 温度増加による重さの減量分析 熱的な挙動が表われる温度測定 2)示差走査型熱分析(Differential Scanning Calori
meter) 融点測定 軟化点測定 3)熱分解ガスクロマトグラフィー(Pyrolysis Gas Ch
romatography) 熱分解時、生成されるガスの分析 4)排気ガス処理 排気ガスの確認と安全な処理方案の確立
【0019】
【表1】
【0020】IV.有害ガスの処理 1)プラスチック溶融装置は、排気ガス規制対象ではな
い(例えば、射出機、押出し機) 2)300℃以上では微量の様々なガスが発生するが、
200℃以下ではHClガスのみ発生 3)発生量は、PVCの含量に伴って異なるか10−5
0ppmである 4)中和塔適用時、約90%以上除去して回収が可能で
ある 5)廃棄物の乾燥状態に伴って有害ガス中にH2 O含有
【0021】V.結論 1)加熱圧搾方式によって可燃性廃棄物の嵩の減少可能 2)無加熱圧搾と比較すると30−50%の減量効果が
ある 3)排気ガスの99%以上はHClガスであり、PVC
の含量に伴って発生量は異なるが、約10−50ppm
である 4)中和塔適用時、約90%以上除去効果がある
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、可燃性
低準位放射性廃棄物を加熱押出し、加熱圧搾及び冷却す
ることにより、プレス工程で膨らむ現状が極小化され、
加熱押出し過程及び加熱圧搾過程での有害ガスの発生も
最大限減らすことができる。
【0023】また、有害ガスは、浄化・中和させ大気中
に放出することにより、有害成分による大気汚染も減ら
すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し
固形化装置に関する全体構成図である。
【符号の説明】
1:可燃性低準位放射性廃棄物、2:ホッパー、3:加
熱押出し軸、4:回転式プレス、5:回転式プッシャ
ー、6:牽引装置、7:移送装置、8:成形廃棄物、
9:有害ガス、10:吸入ダクト、11:ヘパフィルタ
ー、12:吸入ファン、13:中和塔、14:循環水
槽、15:熱媒(オイル)冷却機、16:熱媒(オイ
ル)加熱機、17:冷却水供給装置、18:方向制御バ
ルブ、19:温度調節機。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投入された可燃性放射性廃棄物を一時貯
    えるホッパー2と、押出しスクリュー内蔵型でシリンダ
    ーに熱媒などの発熱体が装着された加熱押出し軸3とか
    ら構成され、 加熱押出し軸3の排出口には、加熱押出し物を加熱加圧
    して圧搾する回転式プレス4を配置し、 回転式プレス4の周りに加熱と、冷却とを同時にできる
    システム15〜19を配置し、 回転式プレス4には、圧搾固形化された成形廃棄物の脱
    形用昇降式の回転式プッシャー5を設け、 回転式プレス4の成形廃棄物8の搬出側には、移送装置
    7を設け、 移送装置7の先端の方には、回転式プレス4で圧搾固形
    化された成形廃棄物を引き付けて移送装置7に載せるよ
    うにする前・後進式の牽引装置6を設け、 加熱押出し軸3の排出口と、回転式プレス4の入口とで
    発生されるガスを吸入できる位置即ち、回転式プレス4
    の上部位置に吸入ダクト10を配置し、 吸入ダクト10は、管でヘパフィルター11に連結さ
    れ、 ヘパフィルターの排出口は、吸入ファン12に、 吸入ファン12の排出口は、中和塔13に管で連結し、 中和塔13は、循環水槽14が内蔵型で構成されること
    を特徴とする可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し固形
    化装置。
  2. 【請求項2】 前記加熱押出し軸3は、60〜150℃
    で可燃性放射性廃棄物を加熱押出すようにしたことを特
    徴とする請求項1に記載の可燃性低準位放射性廃棄物用
    の押出し固形化装置。
  3. 【請求項3】 前記回転式プレスは、150℃以下で
    熱圧搾するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    の可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し固形化装置。
  4. 【請求項4】 前記加熱及び冷却システム15〜19
    は、回転式プレス4で加熱押出された可燃性放射性廃棄
    物を加熱および冷却して迅速に固形化できることを特徴
    とする請求項1に記載の可燃性低準位放射性廃棄物用の
    押出し固形化装置。
  5. 【請求項5】 前記回転式プレス4と、回転式プッシャ
    ー5とは、連続的な供給で4つ以上の成形廃棄物を加熱
    圧搾固形及び脱形できるようにしたことを特徴とする請
    求項1に記載の可燃性低準位放射性廃棄物用の押出し固
    形化装置。
  6. 【請求項6】 前記加熱押出し及び加熱圧搾時、加熱方
    式を熱媒の代わりにバンド形態の電気ヒーターを使用で
    きるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の可燃
    性低準位放射性廃棄物用の押出し固形化装置。
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