JPH0634102B2 - 廃棄物の熱転化方法 - Google Patents

廃棄物の熱転化方法

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JPH0634102B2
JPH0634102B2 JP58239593A JP23959383A JPH0634102B2 JP H0634102 B2 JPH0634102 B2 JP H0634102B2 JP 58239593 A JP58239593 A JP 58239593A JP 23959383 A JP23959383 A JP 23959383A JP H0634102 B2 JPH0634102 B2 JP H0634102B2
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    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、廃棄物特に放射性物質で汚染されたイオン交
換樹脂の処理を容易にする熱転化法に関する。
また、本発明は、該廃棄物の容積を減少させる方法に関
する。
先行技術 廃棄物処理には屡々危険物で汚染された大量な物質を処
分する場合がある。例えば、原子力発電所の放射性物質
の処理においては、放射性物質で汚染され、低レベル廃
棄物として知られた大量の液体および固体廃棄物が生成
する。この種の廃棄物は通常の廃棄物処理技術では処理
ができるものではない。ある種の放射性元素は相対的に
長い半減期を有するため、その処理方法として貯蔵、固
化および埋没が最も広く採用されている。しかしなが
ら、低レベル放射性廃棄物を大量に処理するための費用
が常に上昇を続け、極限の水準近くまでになってきてい
る。
貯蔵または埋没すべき放射性および他の毒性物質の容量
を減少する試みもなされてきた。前記廃棄物の焼却は、
それにより部分的な分解が進むに過ぎずまた毒性ガスも
発生し十分満足の行く処理方法でなかった。イオン交換
樹脂のような固体廃棄物はとくにその分解が困難であ
る。他方、硝酸ナトリウムを大量に含有する廃棄物はか
焼するのが困難である。
各種の廃棄物の処理方法が開示されてきた。米国特許第
２，０２９，７２５号明細書には、回転円盤を用いてス
ラッジを粉砕し、スラッジ粒子を重油燃焼炉に入れてス
ラッジを燃焼する方法が開示れている。この方法は本来
スラッジを燃焼により処理するように意図されたもの
で、他の廃棄物、例えば燃焼により好ましくない副産物
を生じる廃棄物の処理には適さない方法である。
米国特許第２，８９９，８７４号明細書に輻射熱チャン
バーを利用し、該チャンバー中にスプレーされた物質を
濃縮または乾燥する微粉体の熱処理方法が開示されてい
る。この方法はとくに熱分離用に設計されたものである
が、炭素質物質からカーボンを製造する等の熱分解法に
も応用できる。しかしながら、該方法は、廃棄物を完全
に燃焼させるためには適用できない。
米国特許第３，１０１，２５８号明細書は、原子炉の廃
棄物溶液の処理に有用な加熱壁スプレーか焼反応槽を記
述する。この反応槽にあっては、反応槽の底部ゾーンか
らジェットノズルの領域まで反応槽の実質的な長さ方向
に伸びている環状通路によりガスを供給し、反応槽の壁
への付着を防いでいる。加熱壁式スプレーか焼反応槽に
おいては、反応槽の外部から内部に温度勾配があり不均
一加熱の原因となる。
米国特許第３，７３８，２８９号明細書には、大量の水
を除去した廃棄物スラッジを、スラッジか焼温度に維持
された上昇流ガスに対し下方向にスプレーする方法が開
示されている。ガスの上昇流を十分強くしスラッジ粒子
の運動を反転させ塔頂部で灰を分離する。この特許は通
常の焼却法より効果的にスラッジを燃焼する方法を教示
しているが、上昇ガス流を維持するために空気、スラッ
ジおよびガスの相対的な流れを注意深く調節する必要が
ある。それに加えて、揮発性の固形物が灰に随伴して運
ばれる。
米国特許第３，８９２，１９０号明細書には、円筒状酸
化容器を利用して有毒または好ましくないガス状、液状
および固体廃棄物を化学的に酸化する方法が開示されて
いる。前記容器内では空気が燃焼ガス流に対し向流的に
流れ、かつ容器壁は過剰空気で冷却される。この発明の
方法では、生成ガスの汚染度を下げるためウオータース
クレーバー（ｗａｔｅｒ ｓｃｒｕｂｂｅｒ）や排気手
段の利用をさらに必要とし、相対的に複雑である。
米国特許第３，９０３，８１３号明細書には、燃焼室に
液体スラッジを射出してスラッジスプレーを形成し、該
スラッジスプレーを燃焼室の射出点の少し上で広角的に
配置されたバーナー炎によりその燃焼温度まで急速に加
熱する方法を開示する。この特許は液体スラッジの簡便
な処理方法を開示するが、スプレー工程で細分化できな
い個々の粒子状の固形物の処理には適用できない。
米国特許第３，９１２，５７７号明細書には、無機およ
び有機物質の混合物からなる液状廃棄物の処理方法が開
示されている。前記方法は、液状廃棄物を蒸発器で濃縮
する工程、該濃縮廃棄物をスプレーの噴霧源としての上
記または圧縮空気で燃焼炉に噴霧する工程、燃焼で生じ
た灰を乾燥材料を溶解するための水と接触させる工程、
燃焼ガスの一部は蒸発器に再循環させ、燃焼ガス中の熱
を液状廃棄物と間接的に熱交換させる工程の各工程から
なる。燃焼は灰の溶融温度以上の温度で行われる。この
特許に開示された方法は、多数の工程を要し、灰中に存
在する可溶性物質の水溶液を作ることになる。固体生成
物が必要な場合にはさらに付加的工程を必要とする。
米国特許第３，９２２，９７４号明細書には、放射性廃
棄物を焼却するための高温熱風炉が開示されている。こ
の装置は、特定の供給ロック、放射性成分を分離するた
めのグローブボックス、二次燃焼が起こるフィルターシ
リンダーが配列された濾過装置を含む。この装置は高度
に特殊化され、かつ複雑である。
米国特許第３，９５４，３８１号明細書には、ニトロ化
合物を含有する水溶液の焼却方法が開示され、前記水溶
液は最初濃縮され次いで焼却されるが、チャンバーから
の高温燃焼ガスは水溶液から水を蒸発するために利用さ
れる。この方法では燃焼からのオフガスを大気中に放出
する前に浄化するためのスクレーバー塔を使用する等の
多段階工程を必要とする。
米国特許第４，０９４，６２５号明細書には、工場プラ
ントから排出される流出液を蒸発および熱酸化する方法
および装置が開示されている。本発明方法においてはガ
スまたは液体燃料がチャンバーに導入され、空気等の酸
化性ガスと混合され、密閉空間で点火される。前記密閉
空間は流出液のジェットで噴霧状になっている空間から
隔離されている。この方法およびその方法を実施するた
めの装置では前記手段により燃料−酸化性ガス混合物の
点火で生じた炎を消さないですむ。しかしながら、この
方法は個々のノズルから導入できる液体および固体流出
物に適用できるが、該ノズルから流出できないスラリー
状流出物には使用できない。
米国特許第４，１４５，３９６号明細書には、ストロン
チウム、セシウム、ヨウ素、およびルテニウムから選択
された群の少なくとも１つの揮発性化合物を形成する放
射性元素で汚染された有機廃棄物の容積を縮小させる方
法が開示されている。前記選択された元素は、有機廃棄
物と酸素源を高温に維持された溶融塩浴に導入され、固
体およびガス状反応生成物に転化され、不活性塩に固定
される。溶融塩浴は１種以上のアルカリ金属の炭酸塩か
らなり、場合により１〜約２５wt％のアルカリ金属硫酸
塩を含むことができる。該方法は、有機廃棄物の容積を
縮小するのに効果的ではあるが、溶融塩浴から非放射性
成分と放射性物質を分離するには多くの面倒で時間を浪
費する付加的工程を必要とする。
米国特許第４，１９４，４５４号明細書には、スラッジ
を圧縮空気で粉体状にして燃焼ゾーンに収容し、それを
ゾーンの底部に配置した多数のバーナーを利用して焼却
する方法が開示されている。
米国特許第４，２０１，６７６号明細書には、炭坑の尾
鉱の熱処理方法が開示されている。該方法は水、可燃性
および非燃性成分を含む材料を、固体含量４５〜６５％
のスラリの状態で流動床に導入し、可燃性成分を少なく
とも１部燃焼し、含有水を実質的に瞬時に揮発させるこ
とからなる。前記流動床は固体成分が焼結するより低い
温度に維持される。この方法は炭坑の尾鉱の処理には効
果的であるが、他の形態の廃棄物には適用できない。加
えて、この方法は常時流動化させるガスを供給する必要
があるという流動床に共通する欠点を有する。
米国特許第４，２６２，６１１号明細書には、熱分解や
燃焼が別々のゾーンで行われ、燃焼からのガスは熱分解
ゾーンに再循環される、少なくとも部分的に固体である
廃棄物の焼却方法およびその装置が開示されている。こ
の方法は少なくとも部分的に固体である廃棄物の焼却手
段を提供するものであるが、燃焼ゾーンへの固体および
ガスの供給は注意深い制御のもとで行われ、焼却炉に供
給された廃棄物の量を熱分解および燃焼で好ましい程度
に縮小させる。
液状廃棄物、固体廃棄物およびスラリー、とくに通常の
手段では処理が困難な廃棄物の量を縮小できる万能的方
法を提供することが望まれている。
発明の目的 本発明は、危険物質を分解する方法を提供することを目
的とする。
本発明は、放射性物質等で汚染されたイオン交換樹脂、
より特定的にはカチオン交換樹脂またはアニオン交換樹
脂を分解する方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的および利点は以下に詳述することから
明らかになろう。
発明の概要 一般に、本発明は、廃棄物質を熱転化する方法を提供す
る。該熱転化方法は、微細な噴霧状の廃棄物を加熱ガス
で転化温度に加熱された加熱ゾーンに導入し、ガスおよ
び無機質灰からなる混合物に転化し、該生成混合物から
灰を分離することからなり、該生成混合物中の廃棄物質
と灰の容積比率が不燃性の廃棄物含量、主として不燃性
のカチオン含量に応じて約７：１〜７０：１の容積比で
ある前記方法を提供する。例えば廃棄物の不燃性カチオ
ンの含量が約８％で廃棄物密度が１ｇ／ccの場合、本発
明の方法は容積減少に有効で、灰密度を１ｇ／ccとする
と廃棄物−灰の比率は約１２：１となる。しかしなが
ら、もし最初の廃棄物密度が原子力発電所で生じる典型
的な低レベル廃屑のように約０．１７ｇ／cc（１０１ｂ
／ｆｔ３）であれば、容積減少率は約７０：１となろ
う。
粒状物を除去し、そのほかもし窒素酸化物、硫黄酸化物
および他の有害ガスがあればこれも任意の浄化法で除去
した後、ガス状生成物を十分に非汚染性で大気中に放出
できる。廃棄物に比べて容積が大きく低減された灰は、
慣用の手段により容易に処分することができる。処理す
べき廃棄物を汚染する有害物質は本発明の熱転化処理に
より分解される。他の有害物質も一部有害固体残渣を残
して分解される。熱転化処理後に残る有害残渣は灰の中
に見出され、貯蔵や埋没して処分される。例えば、低レ
ベルの放射性廃棄物はガスと放射性灰に転化され、ガラ
ス、セラミック、重合体あるいはセメントマトリックス
等の固体マトリックスに封じ込められて安全に貯蔵また
は埋没される。高レベルの放射性廃棄物は固化および貯
蔵の前にか焼されその容積を減少させることができる。
発明の詳細な説明 本発明の方法は、廃棄物、例えば放射性物質および他の
毒性物質等の危険物で汚染された廃棄物を固体およびガ
スに転化する方法である。固体は無機質灰となり慣用な
手段で容易に処分可能となる。ガスは適当に浄化したの
ち大気中に放出される。
本方法によれば燃焼性またはか焼性の廃棄物質を微細な
噴霧状で高温ガスと接触させ熱転化および容積の適度の
減少を実施する。一般に、過剰の酸化性ガスを含む高温
ガスは、任意のバーナーで加熱された空気である。天然
ガス等の可燃性ガス、重油のような液体、または石炭や
コークス等の固体燃料でバーナで使用される。天然ガス
は燃料として好適であり、その場合廃棄物と接触する高
温ガスは酸素、窒素および天然ガスの酸化生成物の混合
物からなる。所望により酸素富化または蒸気で希釈した
加熱空気混合物は、約５００°〜１０００℃、好ましく
は約６００°〜８５０℃の温度の適当なか焼または燃焼
ゾーンに導入される。燃焼困難な有機物質を完全に分解
するには反応ゾーン全体の温度を約６００℃以上にする
ことが重要である。最大容積減少率は全体の約９７％以
上の燃焼が起こる条件で廃棄物を処理することにより達
成される。そのためにか焼または燃焼ゾーンの出口温度
が約６００℃以上であることが必要である。出口温度が
約５００℃以下では濡れ樹脂や有機濾過助剤等は燃焼が
困難となりその燃焼効率は全体の約８５％以下となる。
図３はか焼または燃焼ゾーンの出口温度で種々の有機廃
棄物の燃焼効率との関係を示す。本発明を実施するため
の適当な装置として加熱ガススプレードライヤーを加熱
ガススプレー転化器に改造したものがある。前記目的の
ため、スプレードライヤーの壁は熱転化ゾーンの温度が
所望の有効なか焼または燃焼温度基準以下に低下しない
ように断熱化され、かつ壁ヒーターが装備されている。
熱転化ゾーン全体を均一に加熱することが廃棄物の熱転
化を完全なものにするために重要である。
廃棄物の特定のタイプに応じて、すなわち廃棄物が液
体、スラリー、濡れ固形物、または乾燥固形物のいずれ
であるかにより、本発明方法により達成される熱転化は
乾燥、燃焼、か焼または前記処理の２以上の混合であり
得る。乾燥状態で熱的に安定な高融点物質を高濃度に含
む液体廃棄物は先ず最初に固体に転化し、次いで該固体
のか焼生成物に転化することからなる。例えば、ＮａＮ
Ｏ３溶液はＮａ２Ｏを含有する乾燥した灰と窒素ガスお
よびできれば窒素の酸化物を含むガス状生成物に転化す
る。
固体有機廃棄物および他の可燃性物は主としてＣＯ２お
よびＨ２Ｏまたは廃棄物中に窒素または硫黄が存在すれ
ば含有ガスを生成するように完全燃焼が行われる。
イオン交換樹脂スラリー等の水溶液中の有機固体スラリ
ーをＣＯ２およびＨ２Ｏ、あるいは窒素含有ガスまは硫
黄含有ガス、並びにイオン交換樹脂汚染物の酸化生成物
を含む無機質灰に転化する。原子力発電所で使用される
イオン交換樹脂の場合、カチオン交換樹脂は放射性金属
イオンで汚染され、アニオン交換樹脂はヨウ素イオン等
の放射性アニオンで汚染される。本発明の熱転化法では
一般的に前記イオン交換樹脂を、使用イオン交換樹脂の
種類に応じて非放射性ガスおよび放射性無機質灰に転化
する。放射性金属イオンで汚染されたカチオン交換樹脂
はＣＯ２およびＨ２Ｏ、ならびに放射性金属酸化物で汚
染された金属酸化物の混合物に転化される。カチオン交
換樹脂中に硫黄が存在するときは、ガス生成物はＳＯ２
を含むことになり、無機質灰は放射性金属の硫酸塩で汚
染された金属硫酸塩を含むことになる。
放射性ヨウ素イオンで汚染されてアニオン交換樹脂の場
合には、例えばＮａ２ＣＯ３としてアルカリ金属イオン
が十分加えられると無機質灰は放射性金属ヨウ化物を含
むことになる。ガス生成物はＣＯ２、Ｈ２Ｏおよび窒素
酸化物を含む。
イオン交換樹脂が硫酸基を含む強カチオン交換樹脂の場
合には、ＳＯ２はオフガス中に存在することになる。煙
道ガスからのＳＯ２吸収法には各種の方法が知られてい
る。各種アルカリ性物質でガスを処理してＳＯ２を除去
する慣用の方法が使用できる。しかしながら、オフガス
からＳＯ２を除く好ましい簡便な方法としては、アルカ
リ性物質をイオン交換樹脂の水性スラリーに加えること
である。アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物
あるいは炭酸塩の水溶液またはスラリーが特にこの目的
のために有用である。所望により他のアルカリ性物質も
使用できる。
上記の方法で約等量のアルカリをイオン交換樹脂スラリ
ーに加えるのが効果的であることがわかった。アルカリ
をイオン交換樹脂との重量比で１：１０〜１０：１使用
する。この方法で約９０％〜９８％のＳＯ２を吸収する
ことができた。
第四級アンモニウム基を含有する強アニオン交換樹脂の
燃焼で発生するオフガス中の窒素酸化物の問題も同様に
処理される。しかしながら、この場合、ＮＨ３等のガス
反応体をスプレー転化器に順流で導入し、ＮＯ２をＮ２
に還元するのが好適である。ＣＨ３ＮＨ２や（ＣＨ３）
２ＮＨ等のアミン類も同様に使用される。ＮＨ３または
アミンのイオン交換樹脂に対する重量比は約１：１０〜
１０：１の範囲である。
通常イオン交換樹脂の約９０％〜９８％以上が転化可能
であるが、ある例、とくに粒状カチオン交換樹脂を６０
０℃以下の出口温度で燃焼したとき、実質的に低転化率
になる。
このような低転化率になった時は、部分的に転化された
イオン交換樹脂を第２回目の通過のため加熱ガススプレ
ー転化器に再循環することにより大いに転化率を改善で
きる。例えば、イオン交換樹脂が加熱ガススプレー転化
器の第１回目の通過で７５％転化された時、第２回目の
通過では実質的に完全に転化されることになる。この目
的のために、第２回目の通過での出口温度が約４００℃
〜８００℃、好ましくは約６００℃以上が利用される。
他の多くの形態の廃棄物も本発明の方法により処理され
る。前述の特殊形態に加えて、本発明は固体の無機質廃
棄物、非水性の液体廃棄物、非水性のスラリーおよび種
々の混合廃棄物の処理にも使用できる。固体金属片、セ
メント、セラミックスとガラス等の無機酸化物のように
処理条件下で非燃焼性の廃棄物以外の全ての廃棄物は上
述のように転化が可能である。
上記に指摘したように、本発明の処理生成物はガスおよ
び固体である。固体は処理された廃棄物の実質的に容積
減少を伴い生成される。通常、廃棄物の灰に対する容積
比は少なくとも約７：１であり、時には約７０：１の高
さにもなる。イオン交換樹脂の場合その比率は一般的に
約２０：１以上である。
付加的処理はオフガスと灰の成分による。オフガスが硫
黄酸化物や窒素酸化物を含む時はガスを大気中に放出す
る前にこれらの毒性ガスのほとんどを吸収もしくは消失
させるのが好ましい。当業者に公知のいかなる方法もこ
の目的に使用できる。さらに、スプレー転化器への供給
物またはスプレー転化器におけるガスの下向きの流れも
前述のように処理される。
固体灰生成物は当業者に周知の貯蔵、埋没等の方法で処
分される。また、放射性灰のような危険物の場合には、
貯蔵または埋没の前にガラス、セラミック、重合体、コ
ンクリートマトリックスの中に封印される。
図１を参照して液体廃棄物をか焼するための方法を説明
する。天然ガスおよび空気は導管１０および１２を通し
てガスバーナー１４にそれぞれ導入される。ガスバーナ
ー１４からの加熱空気は加熱ガススプレー転化器１８に
導管１６を通して導入される。液体廃棄物は導管２０を
通して供給タンクに導入され、導管２４、計量ポンプ２
６および導管２８を通って加熱ガススプレー転化器へと
計量して送られる。加熱ガススプレー転化器１８の底部
では固体およびガス状生成物が導管３０を通してバッグ
ハウスフィルター３２に移送され、濾過ガスは導管３４
を通って予備フィルター３６およびＨＥＰＡ（High EHi
ciency Particnlar Air;高能率の粒状物含有エア用）フ
ィルター３８に移送される。きれいに濾過されたのち浄
化されたガスは導管４０、送風機４２および導管４４を
通って煙突４６に導かれる。バッグハウスフィルター３
２からの固体生成物は密閉容器４８に集められる。
図２は本発明の方法を実施するに適した装置をしめす。
加熱ガススプレー転化器１００は断熱材１０２、液体お
よび空気導入口１０６、１０８を有する噴霧器、および
バーナー１１２に連通する加熱ガス導入パイプ１１０を
備えている。加熱ガススプレー転化器の底部のパイプ１
１４は固体生成物回収器１１８および排出パイプ１２０
を備えたサイクロン１１６に通じている。前記排出パイ
プはバルブ１２２、希釈用空気導入口１２４に通じ、さ
らに排出パイプ１２６でブロアー１２８に通じる。そし
て、そこから特に放射性物質を処理する時に使用される
不備フィルターおよびＨＥＰＡフィルター系を含む排気
系１３０へと導かれる。
図２に示す態様においてサイクロンを設けたことは部分
転化粒状イオン交換樹脂を再循環するための特別仕様で
ある。何故なら、より大きい未転化の粒状イオン交換樹
脂をこのサイクロンで分離し、第２回目の通過のため加
熱ガススプレー転化器に再循環して前記転化を完全にす
る。
本発明は次の実施例でよく理解されるが、それは本発明
の方法を詳しく説明するためのもので、本発明がこれに
限定されるものではない。
例１ 高レベルの非放射性模擬液体廃棄物であって、表１に示
す組成物からなる硝酸塩を高割合に含む廃棄物を図２に
示すものと同様な加熱ガススプレー転化器でか焼した。
転化器は外壁に厚さ６インチの断熱材およびトレースヒ
ーターを設置することで改造したスプレードライアーで
ある。トレースヒーターの点火で転化器の最初の温度を
３００℃とした。天然ガスおよび過剰の空気を使用した
バーナーからの加熱ガスを加熱ガススプレー転化器中に
４時間通し、転化器を最初の３００℃から操作温度の７
００〜９００℃に加熱した。２−流体スプレーノズルが
転化器に取付けられ、圧縮空気を噴霧ガスとして使用し
た。噴霧器への供給を転化器の加温前に行った。ブロア
ーを作動させ、バーナーを点火した。次いで蒸溜水を液
体ラインを通してノズルに供給した。加熱転化器が操作
温度に近付いたところで、ノズルへの水および空気の流
れを所望の操作パラメータに調節した。転化器を模擬廃
棄物が系に注入される前に1/2時間操作した。所望量の
模擬廃棄物が系に供給されたところで、液体供給を再び
蒸溜水に切り替えた。これらの試験の結果を表２に示
す。
これらのデータから約６７５℃以上の出口温度では約２
wt％以下の硝酸塩濃度のか焼物が得られたことがわか
る。テスト７は比較例として挙げた。このテストにおい
て、３３７℃の出口温度では生成物の水含量が約０．５
％に減少したにとどまる。この低出口温度では極度に高
い硝酸塩含量であった。このテストは壁電熱加熱を使用
したにとどまり、天然ガスバーナからは系にいかなる加
熱ガスをも導入しなかった。前記温度より低い温度では
廃棄物は乾燥されるだけで所望のか焼が起こらなかっ
た。
例２ 水性スラリー状の粉末イオン交換樹脂の分解に例１の加
熱ガススプレー転化器が利用された。その条件および結
果は表３に示す通りである。テスト８において、転化後
に残った樹脂は黒こげの被覆物であった。テスト９およ
び１０では、樹脂は完全に分解していた。これらの結果
から、少なくとも約６００℃の出口温度がイオン交換樹
脂の完全な分解に必要であることがわかる。また、イオ
ン交換樹脂の水性スラリーでは本発明の転化法により分
解されることもわかる。
例３ 転化器への供給物として水中２０wt％のＰＣＨ ＰＯＷ
ＤＥＸ カチオン交換樹脂（スチレン系カチオン交換樹
脂；商品名）スラリーおよび１０wt％Ｎａ２ＣＯ３を使
用して例２と同様に実施した。全ての例においてカチオ
ン交換樹脂の分解はほぼ完全であった。その結果を表４
に示す。
これらの結果から、加熱ガススプレー転化器中でのカチ
オン交換樹脂の分解で生成したＳＯ２の９８％がカチオ
ン交換樹脂スラリーと共にアルカリを導入することによ
り除去できることがわかる。
例４ 例１に記載の加熱ガススプレー転化器を用いて８．２５
wt％のクエン酸溶液を分解した。転化条件および結果は
表５に示すとおりである。
これらのデータから約５００℃ので出口温度がクエン酸
溶液の９８％以上の分解に効果があることがわかる。
例５ 例１の加熱ガススプレー転化器を用いてＥＤＴＡ錯化剤
の分解を行った。１０wt％のエチレンジアミン四酢酸お
よびエチレンジアミン四酢酸のナトリウム塩の混合物が
スラリーで供給された。得られた結果を表６に示す。
例６ 例１に示した加熱ガススプレー転化器を用いて本発明の
方法が濡れた固形物の容積減少に効果があることをみる
ため粒状イオン交換樹脂の分解を行った。１２×６０メ
ッシュのエコジン グラベックス（Ｅｃｏｄｙｎｅ Ｇ
ｒａｖｅｘ ）ＧＲ−２カチオン交換樹脂（灰分０．０
９％）およびエコジン グラベックス（Ｅｃｏｄｙｎｅ
Ｇｒａｖｅｘ ）ＧＲ−１アニオン交換樹脂（灰分
０．０２％）を分散プレート付空気搬送ノズルで転化器
に導入した。処理条件および結果を表７に示す。
これらのデータから、約９３％の粒状カチオン交換樹脂
および約９９％の粒状アニオン交換樹脂の分解が約７０
０℃の出口温度で行えることがわかる。
例７ 原子力発電所で生成した種々のタイプの他の乾燥固形物
の分解処理を例１および例６に記載した加熱ガススプレ
ー転化器で行った。処理の条件および結果を第８表に示
す。おがくずの場合、一層燃焼しにくくするため水を故
意に加えた（試験番号４３、４４、４５および４６）。
使用濾過助剤はエコデックス（Ｅｃｏｄｅｘ）１２４５
であった（試験番号５０）。
先の試験で出口温度を＜６００℃として分解率が７５％
の固体エンジン・グラベックス２の粒状カチオン交換樹
脂残渣を加熱ガススプレー転化器で２回目の処理を行
い、転化器内の第２回目の通過効果を測定した。その結
果を試験５１に示す。
上記データから各種固体廃棄物の分解が出口温度約５０
０°〜８００℃でほぼ完全であることがわかる。また、
分解困難なイオン交換樹脂の実際的な完全分解も転化済
残渣を加熱ガススプレー転化器に再循環することにより
実施できることもわかる。
本発明の方法により転化できる他の廃棄物としてホウ酸
およびアルカリ金属ホウ酸塩溶液、アルカリ金属硫酸塩
溶液および各種の水性汚染除去廃棄物である。本発明の
精神から逸脱しない限り、本発明の方法の設計および操
作に関し種々の修正がなされるのは言うまでもない。例
えば、本明細書に特定的に例示した以外の廃棄物を本発
明の方法により熱転化できる。さらに、所望により、該
方法で生じたガスおよび固体生成物を他の手段で分離で
きるし、この分離に続くガス状および固体生成物の処理
を他の方法で行える。したがって、本発明の原理、好ま
しい設計および操作の形式を説明し、かつ目下最善の態
様を代表すると思われるものを例に挙げて詳述したが、
前記の特許請求の範囲内において、本発明は前記の特定
的な例として記述した以外の方法での実施も可能である
ことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法の一態様を示す模式的フロー図で
ある。第２図は本発明の方法を実施する際に使用する装
置の一態様の一部断面図である。第３図は本発明の方法
を実施する加熱ゾーンにおける出口温度と各種有機廃棄
物の燃焼効率との関連をしめすグラフである。 図中、１４……ガスバーナー、１８および１００……加
熱ガススプレー転化器、２２……廃棄物供給タンク、３
２……バッグハウスフィルター、３６……予備フィルタ
ー、３８……ＨＥＰＡフィルター、４２……送風機、４
６……煙突、４８……密閉容器、１０２……断熱材、１
０４……噴霧器、１１６……サイクロン、１２０……ブ
ロワー、１３０……排気系。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−105111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−95900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−12672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−72600（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射性物質で汚染された強カチオン交換樹
    脂を、実質的に硫黄酸化物のない非放射性ガスと放射性
    無機質灰に転化する方法であって、 (i)加熱ガススプレー転化器において、その加熱ゾーン
    外で生成し該ゾーンの頂部に導入される加熱ガスによ
    り、該ゾーンを強カチオン交換樹脂が転化されるに十分
    な温度に加熱し、次いで該加熱ゾーンの頂部に、強カチ
    オン交換樹脂と、アルカリ及びアルカリ土類金属の水酸
    化物及び炭酸塩からなる群から選ばれたアルカリ性物質
    を含む水性スラリーを、微細な噴霧状態で導入し、 (ii)出口温度を６００℃以上に高めた加熱ゾーンの底部
    から、生成混合部を取り出し、 (iii)前記生成混合物から前記無機質灰を分離すること
    からなり、 (iv)しかも、前記強カチオン交換樹脂対無機質灰の容積
    比が約２０：１〜７０：１であることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】アルカリ性物質を、強カチオン交換樹脂に
    基づき約１：１０〜１０：１の重量比で、強カチオン交
    換樹脂の水性スラリーに添加して、硫黄酸化物を、生成
    混合物から実質的に完全に除去する特許請求の範囲第１
    項記載の方法。
  3. 【請求項３】放射性物質で汚染された強アニオン交換樹
    脂を、実質的に窒素酸化物のない非放射性ガスと放射性
    無機質灰に転化する方法であって、 (i)加熱ガススプレー転化器において、その加熱ゾーン
    外で生成し該ゾーンの頂部に導入される加熱ガスによ
    り、該ゾーンを強アニオン交換樹脂が転化されるに十分
    な温度に加熱し、次いで該加熱ゾーンの頂部に、強アニ
    オン交換樹脂を含む水性スラリーを、微細な噴霧状態で
    導入し、 (ii)出口温度を６００℃以上に高めた加熱ゾーンの底部
    から生成混合物を取り出し、 (iii)前記加熱ゾーンの非放射性ガスの下降流中に、Ｎ
    Ｈ３、ＣＨ３ＮＨ２または（ＣＨ３）２ＮＨから選ばれ
    た塩基を、前記強アニオン交換樹脂に基づき約１：１０
    〜１０：１の重量比で注入し、窒素酸化物を実質的に含
    有しない非放射性ガスと放射性無機質灰を生成し、該放
    射性無機質灰を分離することからなり、 (iv)しかも、前記強アニオン交換樹脂対無機質灰の容積
    比が約２０：１〜７０：１であることを特徴とする方
    法。
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