環境放射能対策・廃棄物処理国際展」(RADIEX2015)では中間貯蔵施設の動向がクローズアップされた

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東日本大震災や東京電力福島第1原発事故で出た放射性物質を含んだ廃棄物の処理が新たな段階に入っている。中間貯蔵施設には廃棄物の搬入が始まっているが、運び込まれた廃棄物を単に「貯蔵」するだけではすぐにすぐに容量がひっ迫してしまう。そこで必要なのが、焼却するなどして体積を減らす「減容化」と呼ばれる手順だ。焼却にはいくつか方法があり、その特徴に応じて方法を選ぶことが必要になりそうだ。

農業系廃棄物は燃やすと体積が10分の1程度になる

中間貯蔵施設は、福島第1原発を囲む形で福島県の大熊町と双葉町にまたがる約16平方キロメートルの用地を国が買い取るなどして建設が進んでいる。2015年2月には建設が始まり、3月には汚染土の試験的な搬入も始まった。貯蔵施設に保管できる廃棄物の量は最大2200万立方メートルで、限りある容量を効率よく使うことが重要だ。特に「稲わら」「牧草」「堆肥」「きのこ原木」といった農業系廃棄物は燃やすと体積が10分の1程度になるとされ、貯蔵施設で貯蔵する前に焼却することが不可欠だ。

15年7月15日に都内で開幕した「環境放射能対策・廃棄物処理国際展」(RADIEX2015)でも、中間貯蔵施設の動向がクローズアップされた。国立研究開発法人国立環境研究所の大迫政浩氏は  

「200トンの炉で年に250日稼働させて、それを3〜5年で処理するとすれば、それだけ考えても仮設焼却炉は数十基必要になる。ですから中間貯蔵(施設)に仮設焼却炉がずらーっと並ぶイメージ」

と話し、中間貯蔵施設には数十基の焼却炉建設が必要だとの見方を示した。

焼却炉の方式によって「主灰」と「飛灰」の割合が大きく違う

焼却炉には、大きく「ストーカー式」と「流動床炉式」の2つのタイプがある。「ストーカー式」ではストーカー(火格子)の上でゴミを移動させながら燃やす。これに対して「流動床炉式」では、炉の下から熱風を送って中の砂を加熱し、その砂にゴミを投入して燃やす。

廃棄物が燃えた後の灰は、炉の下に落ちる「主灰」(しゅばい)と、燃焼ガス中に飛散する「飛灰」(ひばい)の2種類に分かれる。主灰は、いわば「燃え残り」。廃棄物として改めて処分される。飛灰は、主に集じん装置で回収される。

主灰と飛灰の割合がストーカー式と流動床炉式では大きく異なっており、それぞれ8:2、2:8程度だとされている。ストーカー式は、燃焼の過程で前出の「主灰」と「飛灰(ばいじん)」の両方を排出。流動床式は残灰も吹き上がり、ほぼ全てを飛灰として回収するため、飛灰中の放射性セシウム濃度は、ストーカー式に比べて流動床式の方が小さくなるとされる。焼却処分の対象になる廃棄物には放射性セシウムが含まれているが、焼却後の灰に、どの程度の量の放射性セシウムが残るかの違いもある。この点も重要なポイントだと言える。

大迫氏は、

「除染廃棄物だと(一般的な廃棄物を燃やした場合とは)歩合が違い、カルシウムが少なかったり、組成によっては半々ぐらい、飛灰よりは主灰の方に、トータルとしては移行率が高かったというデータも、少しずつ出てきている」

と話す。こういったことを考えると、主灰の割合が高いストーカー式の方が、燃やした後に残るセシウムの濃度は高くなりがちだとも言えそうだ。

一般的に、ストーカー式は流動床炉式よりも一度に処理できる廃棄物の量が多いとされ、瓦礫ゴミ等の大型のごみ処理などに使用されている。現在処理が急がれている「稲わら」「牧草」などの農林業系廃棄物処理については流動床炉が得意とされているが、それぞれの特徴を踏まえた焼却炉の検討整備が求められそうだ。