JPS589400B2 - 放射性有機液体廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射性有機液体廃棄物の処理方法に関するもの
である。

最近医療や各種研究の施設で放射性同位元素が使用され
、とりわけ３Ｈ，１４Ｃの放射性同位元素は数多く使用
されている。

そしてその測定には液体シンチレーションが用いられ、
その結果その測定から排出する廃液には必ずトルエン等
の芳香族炭化水素を多量に含有することになる。

従ってこれらの放射性液体廃棄物は消防法に規定された
危険物第４類に該当し一定量以上の貯蔵が困難であり、
又これに使用する陶製容器にも破損等の問題がある。

現在ではこれらの放射性液体廃棄物の処荷方法として次
の様な方法が試みられているが、未だ問題が多く確定的
な方法がない。

■廃液を分留して残査物を固形化する方法低沸点の芳香
族炭化水素を分留して残った残査中の３Ｈ１４Ｃ等の放
射性廃棄物を残査物と共にセメント等で固形化する方法
であるが、この固形物の量が最初の廃棄の量より増加し
処分にかなりの費用がかゝる。

又残査物の固形化をやめて残査物を焼却するには別に燃
料を必要とするので次の焼却法と同じ問題が発生する。

■廃液を焼却する方法 液体シンチレーシヨンの廃液は必ずトルエン等の芳香族
炭化水素を多量に含んでいるにで廃液は可燃性である。

従ってこれらの廃液を完全に燃焼すると炭酸ガス（ＣＯ
２）と水（Ｈ２０）に分解することが出来る。

放射性同位元素３Ｈと１４Ｃは夫々ＣＯ２とＨ２０の中
に存在してくるのでＣＯ２とＨ２０を捕集すればよい。

一般に有機物は空気で燃焼すると炭酸ガスと水になり、
この炭酸ガスは燃焼に寄与しなかった空気の他の成分Ｎ
２と水分（水蒸気の状態になっている）と一緒に煙突か
ら放出される。

このとき排ガスを大気温度以下に冷却すると水蒸気は液
化して水となり回収できる。

又炭酸ガスはアルカリ水で洗滌すれば中和して塩となり
沈澱物となって回収できる。

今廃液が全部トルエンからなるものとすると燃焼生成排
ガス中のＣＯ２の発生量は化学式 Ｃ７Ｈ８＋９０２→７ＣＯ２＋４Ｈ２０ からトルエン１ｋｇに対し３．３５ｋｇ発生し、これを
可性ソーダで中和すると化学式 ２ＮａＯＨ＋Ｃ０２−＋ＮａＣ０３＋Ｈ２０となり、Ｃ
Ｏ２１ｋｇから２．４倍のＮａＣＯ３が発生する。

従ってトルエン１ｋｇに対し重量比３．３５×２．４≒
８倍のＮａ２ＣＯ３が発生することになるので、廃棄物
の量が非常に多くなり処分に困る状態となる。

本発明は上記の方法の欠点をなくすためになされたもの
で、２次廃棄物の量を少くして安全に放射性有機廃液を
焼却処理する方法である、その特徴とするところは放射
性物質を含む有機廃液を、その燃焼についてはその有機
廃液中の水素分を燃焼するに要する酸素分に見合う空気
量を供給することにより、燃焼してＣＯやＣＯ２を発生
せしめることなく、すすと水に分離して（Ｈの酸化がＣ
より先に進み、Ｃの酸化に必要なＯがないのでＣがすす
の形で残る）放射性物質をすすと水に含有せしめて処理
する方法である。

以下例示図面について本発明を詳細に説明する、ただし
これだけに限定されるものではない。

第１図は本発明の一実施例である装置の縦断面図である
。

本発明に於いては第１図に示す様に、燃焼炉１は円筒縦
型で炉上部に下向きに放射性有機廃液噴霧バーナ２をと
りつけ、炉側部に炉の円筒断面に対し接線方向に助燃バ
ーナ３をとりつけてある。

炉の形状は角型でもよいが円筒縦型が経験では燃焼効率
がよい。

炉の下部は逆円錐型とし燃焼残査物やすすなどを取り出
すのに便利のよい開閉自在な残灰排出口４を設けてある
。

上記助燃バーナをやめ電気加熱でもよい。

（第２図参照）集塵機５は炉１からでたすすを含んだ高
温の排ガス（７００〜８００℃）を渥過するために砂の
フィルター７を設けてある。

砂の粒度は１ｍｍφ前後で、できるだけ通風抵抗を少く
するために通過面積を広くとり、表面に附着したすすは
集塵機の下部から燃焼炉と同じ形状の残灰排出口６から
取出す。

砂の中に吸着したすすは砂と共に排出しすすのみ篩分け
して再利用してもよいが、砂は安価であるので砂ごと廃
棄してもよい。

集塵機を出た排ガスは冷却器８に入る。

冷却器８の中には冷水の通過するコイル９が入っており
、冷水は別の冷却装置で冷却してある。

排ガス中の水蒸気は冷却コイルで冷却されてドレンとな
って冷却器の下部の開閉自在の取出口１０から排出する
。

冷却器を出た排ガスは生石灰のフィルター１１を通って
誘引ファン１２で煙突１３から排出する。

冷却器を出たところに排ガス中の酸素量を測定する酸素
計１４を設けてある。

なお上記生石灰のフィルター１１に代え固形のＣＯ，Ｃ
Ｏ２の吸収器であってもよい。

本装置による放射性有機液体廃棄物の処理方法は、先ず
燃焼炉に於いて助燃バーナを燃焼して炉の温度を約７０
０℃位に保つ。

そのときの燃焼用空気は出来るだけ理論燃焼空気量に近
づけ僅かに過剰空気とする。

その過剰空気量は系内の酸素計によって測定することが
出来る。

この過剰空気量は放射性有機廃液中の水素分を燃暁する
に要する酸素分に見合う空気量である。

炉温か約７００℃位に一定になると酸素計を見なから助
燃バーナの空気量を調節する。

次に廃液バーナから放射性有機廃液を炉内に噴霧してす
すを発生させる。

この廃液バーナの噴霧には空気を使用しない。

もし廃液バーナが空気噴霧式のバーナのときは排ガスを
誘引して（Ｏ２分を含まないので）使用すればよい。

炉は電気炉にして昇温を電気で行ってもよい。

そのときは放射性有機廃液中の水素分を燃焼するに要す
る酸素分に見合う空気量は別に廃液と一諸に投入する。

今放射性有機廃液をトルエンのみとするとその化学変化
は次の反応を示す。

Ｃ７Ｈ８＋２Ｏ２→７Ｃ＋４Ｈ２Ｏ これから発生するＣ即ちすすの質量はもとのトルエンの
質量以下である。

このときＣの同位元素はすすとなり又Ｈの同位元素は水
蒸気中に含まれる。

又無機物はすすと共に除去できる。

炉で発生したすすと無機物を含んだ灰分は炉の下部の残
灰排出口から排出する。

残りのすすと水蒸気を含んだ排ガスは集塵機に入り、こ
ゝですすは砂のフィルターを通過する間に殆んど除去さ
れ、一部砂中に捕捉される。

砂フィルターは高温の排ガスに適しておりすすの集塵に
よい。

水蒸気は高温であるのでそのまゝ砂のフィルターを通過
し冷却器に入る。

冷却器の冷却コイルの間を通過する間に排ガス中の水蒸
気は露点以下に冷却され、ドレンとなって冷却器の下部
に落下しドレン取出口から排出される。

冷却器を通過した排ガスはずす及び水蒸気が完全に捕集
されれば排ガス中には燃焼用空気の中の余剰窒素ガスだ
けである。

しかし例えばトルエンが完全にＣとＨ２Ｏに分解しなか
ったときはＣＯ２が発生するのでもしＣＯ２が発生した
ときはそのＣＯ２を吸収するもの例えば生石灰のフィル
ターを通過させるときこゝで次の化学反応を起し僅かの
ＣＯ２を捕集することができる。

ＣａＯ＋Ｃ０２→ＣａＣＯｓ 生石灰のフィルターを通った排ガスは放射性物質を含む
ことなく誘引ファンで吸引されて煙突から排出される。

燃焼炉及び集塵機の下部から排出されたすす及び残灰物
は集めて固化すれば放射性固体廃棄物として安全な処理
をほどこすことができる。

又すすを含んだ砂及びＣＯ２ガスを吸収した生石灰はそ
の吸収限度に達したとき除去して安価な材料であるので
消耗品と考えて放射性固体廃棄物として処理すればよい
。

回収した水分中には３Ｈを含んでいるので、これは放射
能濃度を測定して法令に定められた方法で処理すればよ
い。

本発明は以上の通りであって、前記した従来法■，■の
欠点を除去した即ち処理した廃棄物の量が少く、又処理
費用も安価に出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理方法を実施する装置の説明用正面
図、第２図は第１図の装置に於ける助燃パーナによる燃
焼炉に代わる電気加熱手段による燃焼炉の説明用正面図
を夫々例示している。 １，１′・・・燃焼炉、２，２′・・・廃液噴霧バーナ
、；３・・・助燃バーナ、３′・・・電気加熱手段、４
，４′・・・残灰排出口、５・・・集塵機、６・・・残
灰排出口、７・・・砂のフィルター、８・・・冷却器、
９・・・コイル、１０・・・取出口、１１・・・生石灰
のフィルター、１２・・・誘引ファン、１３・・・煙突
、１４・・・酸素計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ３Ｈと１４Ｃの放射性物質を含む有機廃液を、その
   燃焼についてはその有機廃液中の水素分を燃焼するに要
   する酸素分に見合う空気量を供給することにより、燃焼
   して、すす（Ｑと水（Ｈ２Ｏ）に分解して放射性物質を
   そのすすと水に含有せしめて処理することを特徴とする
   放射性有機液体廃棄物の処理方法。