JPH0157616B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0157616B2 JPH0157616B2 JP58045946A JP4594683A JPH0157616B2 JP H0157616 B2 JPH0157616 B2 JP H0157616B2 JP 58045946 A JP58045946 A JP 58045946A JP 4594683 A JP4594683 A JP 4594683A JP H0157616 B2 JPH0157616 B2 JP H0157616B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- radioactive waste
- fiber
- pellets
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Glanulating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、放射性雰囲気で使用されたイオン交
換樹脂や濾過助剤などの有機物スラリーを乾燥し
て粉体にした後、その粉体を圧縮成型してペレツ
トにする放射性廃棄物の処理方法に関する。
換樹脂や濾過助剤などの有機物スラリーを乾燥し
て粉体にした後、その粉体を圧縮成型してペレツ
トにする放射性廃棄物の処理方法に関する。
原子力発電所において冷却水を浄化するために
使用されているイオン交換樹脂や、炉過助剤等の
有機物は、耐用期間後は200のドラム缶内にセ
メントで固化されている。しかし、固化体の強度
上の限界から200のドラム缶内に充填できる有
機物量は30Kgと少なく、このため放射性廃棄物を
充填したドラム缶の発生量が多いという問題があ
つた。
使用されているイオン交換樹脂や、炉過助剤等の
有機物は、耐用期間後は200のドラム缶内にセ
メントで固化されている。しかし、固化体の強度
上の限界から200のドラム缶内に充填できる有
機物量は30Kgと少なく、このため放射性廃棄物を
充填したドラム缶の発生量が多いという問題があ
つた。
このため、これら有機物スラリー廃棄物の減容
を目的として、回転羽根型蒸発機等の乾燥機によ
り乾燥粉体とした後、造粒機によりペレツトに圧
縮成型するシステムが検討されている。しかし、
使用済イオン交換樹脂などの乾燥粉体をペレツト
化しようとした場合、粉体粒子間の結合力が弱い
ため、そのままではペレツトの強度が低く、その
後のペレツト取り扱い工程で、ペレツトの破損が
生じやすいという問題点があつた。
を目的として、回転羽根型蒸発機等の乾燥機によ
り乾燥粉体とした後、造粒機によりペレツトに圧
縮成型するシステムが検討されている。しかし、
使用済イオン交換樹脂などの乾燥粉体をペレツト
化しようとした場合、粉体粒子間の結合力が弱い
ため、そのままではペレツトの強度が低く、その
後のペレツト取り扱い工程で、ペレツトの破損が
生じやすいという問題点があつた。
本発明の目的は、原子力発電所内で発生した使
用済イオン交換樹脂等を、回転羽根型蒸発機等で
乾燥粉体にした後、ペレツトに圧縮成型するプロ
セスにおいて、必要なペレツト強度が得られる放
射性廃棄物の処理方法を提供することにある。
用済イオン交換樹脂等を、回転羽根型蒸発機等で
乾燥粉体にした後、ペレツトに圧縮成型するプロ
セスにおいて、必要なペレツト強度が得られる放
射性廃棄物の処理方法を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明に係る放射性廃
棄物の処理方法は、前記乾燥粉体に延性を有する
せんい状の物質を添加してペレツトに圧縮成型す
るものである。
棄物の処理方法は、前記乾燥粉体に延性を有する
せんい状の物質を添加してペレツトに圧縮成型す
るものである。
成型されたペレツトは200のドラム缶内に充
填された後、溶融アスフアルトまたは熱硬化性の
プラスチツクによつて固化される。この時、ペレ
ツトは140℃近くまで加温されるので、乾燥粉体
用のバインダとして、150℃まで物性変化しない
植物せんい、金属せんい、ガラスせんい等につい
て実験的に検討を行なつた。これらのせんいは従
来プラスチツク等に補強剤として利用させる場合
に比較して、粉体の結合に使用される場合に、次
の二条件が必要なことを新たに見出した。第１
は、粉体間をせんいが埋めるために、延性を有す
ること。したがつて、ガラスせんいや炭素せんい
等の剛性が大きいものは好ましく無く、植物せん
いや金属せんいが粉体結合剤としては適当であ
る。第２は、せんい同志がからみ合い、かつ粉体
をせんいで包むためには、せんいの平均長さが次
式で表わされる長さ以上必要であることが、実験
により解つた。
填された後、溶融アスフアルトまたは熱硬化性の
プラスチツクによつて固化される。この時、ペレ
ツトは140℃近くまで加温されるので、乾燥粉体
用のバインダとして、150℃まで物性変化しない
植物せんい、金属せんい、ガラスせんい等につい
て実験的に検討を行なつた。これらのせんいは従
来プラスチツク等に補強剤として利用させる場合
に比較して、粉体の結合に使用される場合に、次
の二条件が必要なことを新たに見出した。第１
は、粉体間をせんいが埋めるために、延性を有す
ること。したがつて、ガラスせんいや炭素せんい
等の剛性が大きいものは好ましく無く、植物せん
いや金属せんいが粉体結合剤としては適当であ
る。第２は、せんい同志がからみ合い、かつ粉体
をせんいで包むためには、せんいの平均長さが次
式で表わされる長さ以上必要であることが、実験
により解つた。
ｌ10d＋2D (1)
ここで、ｌはせんいの長さ、ｄはせんい直径、
Ｄは粉体直径である。本実験は、粉体として使用
済のイオン交換樹脂を、せんいとしてはセルロー
スせんいを用いた。この物理的な意味を、第１図
で説明する。これは粉体ＡをせんいＢで包み、か
つこのせんいＢが、他のせんいＣ，Ｄと絡み合う
状態を示している。せんいＢが絡みためには、最
低で粉体Ａのまわりを半周以上、また他のせんい
Ｃ，Ｄのまわりを半周以上、巻く必要がある。し
たがつて、ｌの最低値は次式となる。
Ｄは粉体直径である。本実験は、粉体として使用
済のイオン交換樹脂を、せんいとしてはセルロー
スせんいを用いた。この物理的な意味を、第１図
で説明する。これは粉体ＡをせんいＢで包み、か
つこのせんいＢが、他のせんいＣ，Ｄと絡み合う
状態を示している。せんいＢが絡みためには、最
低で粉体Ａのまわりを半周以上、また他のせんい
Ｃ，Ｄのまわりを半周以上、巻く必要がある。し
たがつて、ｌの最低値は次式となる。
ｌ≒7.9d＋1.6D (2)
実験結果の方が若干、必要長さが長くなつてい
る。これは、せんいの剛性等の影響と考えられ
る。遠心薄膜乾燥機で生成される乾燥粉体は粒径
とセルロースせんいの直径には分布があるので、
(1)式の適用は平均値で評価するのが適当である。
る。これは、せんいの剛性等の影響と考えられ
る。遠心薄膜乾燥機で生成される乾燥粉体は粒径
とセルロースせんいの直径には分布があるので、
(1)式の適用は平均値で評価するのが適当である。
以下、本発明の一実施例を、第２図に示す沸騰
水型原子力発電所の放射性廃棄物処理施設を例に
とつて、説明する。イオン交換樹脂の再生に伴つ
て発生する硫酸ナトリウム水溶液は、濃縮器（図
示せず）で濃縮された後、濃縮廃液貯蔵タンク１
に保管されている。また、使用済イオン交換樹脂
および過助剤は、樹脂タンク２に保管されてい
る。これら廃棄物は、調整タンク３で混合してか
ら、遠心薄膜乾燥機４で乾燥粉体にする。発生し
た乾燥粉体の火炎発生を防止するために廃棄物中
の硫酸ナトリウムの割合を30wt％以上にする。
生成した乾燥粉体は混合機５で、延性を有するせ
んい状の物質からなる粉体結合剤と離型剤を添加
した後、プリケツテイングマシン６でペレツトに
圧縮成型する。ペレツトはプラスチツクで内張り
した200のドラム缶７内に充填した後、熱硬化
性プラスチツクを注入して固化する。次に混合機
５の詳細を述べる。遠心薄膜乾燥機４で生成され
た粉体は、平均粒径30μで粉体温度140℃であり、
粉体ホツパ８に貯蔵される。混合機５は30分ごと
のバツチ処理で、１回の処理量は10Kgである。混
合機５は上下のラインといずれもベローで接続し
ていてその重量全体をロードセル９で測定してい
る。まず、空袋重量を測定してから、振動フイー
ダ１０を稼動させて、乾燥粉体を混合機５へ移動
させながら、混合機５の重量の変化を連続的に測
定する。輸送粉体量が10Kgになつた時点で、振動
フイーダ１０を停止させる。バインダホツパー１
１には直径約10μのセルロースせんいが充填され
ている。このせんい長さは、(1)式から決まるよう
に160μ以上である。また添加量は、強度上の観
点から20wt％である。振動フイーダ１２を起動
させ、バインダホツパー１１からセルロースせん
いを供給する。混合機５の重量計測により２Kgセ
ルロースせんいを供給した時点で、振動フイーダ
１２の運転を停止する。プリケツテイングマシン
６で型からペレツトの離型性を良くする離型剤は
ホツパー１３に貯蔵する。この離型剤としては、
粉体温度140℃の条件において固体で、かつ温水
に容易に溶けるステアリン酸ナトリウムを使用す
る。この離型剤は3wt％の添加で充分な性能を示
す。１回の添加量が300ｇと少なく、混合機５と
一緒に重量を求めると精度が低い。そこで、混合
機５の上部に、小型の計量ホツパ１４を設け、測
定精度を向上させる。スクリユーフイーダ１５を
回転させ、ロードセル１６で離型剤の重量を求め
る。300ｇに達した時点でスクリユーフイーダ１
５を停止させ、バルブ１７を開けて、離型剤を混
合機５に重力落下させる。乾燥粉体とセルロース
せんい、離型剤がそろつたら、羽根１８を５分間
動かして混合させる。所定時間経過後、バルブ１
９を開けて混合した粉体を、ホツパ２０を経てプ
リケツテイングマシン６に重力落下させる。混合
機５の運転はシーケンス制御とし、制御器２１か
らの信号により、各部は起動、停止する。また、
外部への放射性物質の漏洩を防止するために、ホ
ツパ８および２０に接続されたプロア２２によつ
て系内は負圧に保つ。本実施例によれば、セルロ
ースせんいの添加により密度の高いペレツトが得
られるので、硫酸ナトリウム50wt％、使用済樹
脂50wt％の条件で、放射性廃棄物を170Kg、200
のドラム缶内に充填できる。従来のセメント固
化法では硫酸ナトリウムの充填量は30Kg強なの
で、本実施例により放射性廃棄物を充填したドラ
ム缶の発生量を1/5以下にできるという効果があ
る。
水型原子力発電所の放射性廃棄物処理施設を例に
とつて、説明する。イオン交換樹脂の再生に伴つ
て発生する硫酸ナトリウム水溶液は、濃縮器（図
示せず）で濃縮された後、濃縮廃液貯蔵タンク１
に保管されている。また、使用済イオン交換樹脂
および過助剤は、樹脂タンク２に保管されてい
る。これら廃棄物は、調整タンク３で混合してか
ら、遠心薄膜乾燥機４で乾燥粉体にする。発生し
た乾燥粉体の火炎発生を防止するために廃棄物中
の硫酸ナトリウムの割合を30wt％以上にする。
生成した乾燥粉体は混合機５で、延性を有するせ
んい状の物質からなる粉体結合剤と離型剤を添加
した後、プリケツテイングマシン６でペレツトに
圧縮成型する。ペレツトはプラスチツクで内張り
した200のドラム缶７内に充填した後、熱硬化
性プラスチツクを注入して固化する。次に混合機
５の詳細を述べる。遠心薄膜乾燥機４で生成され
た粉体は、平均粒径30μで粉体温度140℃であり、
粉体ホツパ８に貯蔵される。混合機５は30分ごと
のバツチ処理で、１回の処理量は10Kgである。混
合機５は上下のラインといずれもベローで接続し
ていてその重量全体をロードセル９で測定してい
る。まず、空袋重量を測定してから、振動フイー
ダ１０を稼動させて、乾燥粉体を混合機５へ移動
させながら、混合機５の重量の変化を連続的に測
定する。輸送粉体量が10Kgになつた時点で、振動
フイーダ１０を停止させる。バインダホツパー１
１には直径約10μのセルロースせんいが充填され
ている。このせんい長さは、(1)式から決まるよう
に160μ以上である。また添加量は、強度上の観
点から20wt％である。振動フイーダ１２を起動
させ、バインダホツパー１１からセルロースせん
いを供給する。混合機５の重量計測により２Kgセ
ルロースせんいを供給した時点で、振動フイーダ
１２の運転を停止する。プリケツテイングマシン
６で型からペレツトの離型性を良くする離型剤は
ホツパー１３に貯蔵する。この離型剤としては、
粉体温度140℃の条件において固体で、かつ温水
に容易に溶けるステアリン酸ナトリウムを使用す
る。この離型剤は3wt％の添加で充分な性能を示
す。１回の添加量が300ｇと少なく、混合機５と
一緒に重量を求めると精度が低い。そこで、混合
機５の上部に、小型の計量ホツパ１４を設け、測
定精度を向上させる。スクリユーフイーダ１５を
回転させ、ロードセル１６で離型剤の重量を求め
る。300ｇに達した時点でスクリユーフイーダ１
５を停止させ、バルブ１７を開けて、離型剤を混
合機５に重力落下させる。乾燥粉体とセルロース
せんい、離型剤がそろつたら、羽根１８を５分間
動かして混合させる。所定時間経過後、バルブ１
９を開けて混合した粉体を、ホツパ２０を経てプ
リケツテイングマシン６に重力落下させる。混合
機５の運転はシーケンス制御とし、制御器２１か
らの信号により、各部は起動、停止する。また、
外部への放射性物質の漏洩を防止するために、ホ
ツパ８および２０に接続されたプロア２２によつ
て系内は負圧に保つ。本実施例によれば、セルロ
ースせんいの添加により密度の高いペレツトが得
られるので、硫酸ナトリウム50wt％、使用済樹
脂50wt％の条件で、放射性廃棄物を170Kg、200
のドラム缶内に充填できる。従来のセメント固
化法では硫酸ナトリウムの充填量は30Kg強なの
で、本実施例により放射性廃棄物を充填したドラ
ム缶の発生量を1/5以下にできるという効果があ
る。
本発明はPWR原子力発電所、ART原子力発電
所および核燃料再処理工場から発生する放射性廃
棄物の処理にも適用できる。
所および核燃料再処理工場から発生する放射性廃
棄物の処理にも適用できる。
本発明によれば、回転羽根型蒸発器で乾燥粉体
化された放射性廃棄物の温度が変化しても、密度
の高いペレツトができるので、放射性廃棄物を大
幅に減容できる。
化された放射性廃棄物の温度が変化しても、密度
の高いペレツトができるので、放射性廃棄物を大
幅に減容できる。
第１図は、せんい状バインダの絡み合いを示し
た模式図、第２図は本発明を沸騰水型原子力発電
所の放射性廃棄物処理施設に適用した時のフロー
シートである。 Ａ……粉体、Ｂ……せんい状バインダ、１……
濃縮廃液貯蔵タンク、２……樹脂タンク、３……
調整タンク、４……遠心薄膜乾燥機、５……混合
機、６……ブリケツテイングマシン、７……ドラ
ム缶、２１……制御器、２２……ブロア。
た模式図、第２図は本発明を沸騰水型原子力発電
所の放射性廃棄物処理施設に適用した時のフロー
シートである。 Ａ……粉体、Ｂ……せんい状バインダ、１……
濃縮廃液貯蔵タンク、２……樹脂タンク、３……
調整タンク、４……遠心薄膜乾燥機、５……混合
機、６……ブリケツテイングマシン、７……ドラ
ム缶、２１……制御器、２２……ブロア。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 放射性雰囲気で使用されたイオン交換樹脂や
濾過助剤などの有機物スラリーを乾燥して粉体に
した後、その粉体を圧縮成型してペレツトにする
放射性廃棄物の処理方法において、前記の乾燥し
た粉体に延性を有するせんい状の物質を添加して
ペレツトに圧縮成型することを特徴とする放射性
廃棄物の処理方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、せんい状の
物質として、せんいの平均長さｌが、粉体平均粒
径の２倍とせんい平均直径の10倍との和以上に、
長いことを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。 ３ 特許請求の範囲第２項において、せんい状の
物質として、140℃まで物性変化がないことを特
徴とする放射性廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4594683A JPS59171897A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 放射性廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4594683A JPS59171897A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 放射性廃棄物の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59171897A JPS59171897A (ja) | 1984-09-28 |
| JPH0157616B2 true JPH0157616B2 (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=12733438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4594683A Granted JPS59171897A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 放射性廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59171897A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101100614B1 (ko) * | 2010-09-20 | 2011-12-29 | 한국수력원자력 주식회사 | 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법 |
| JP2014124608A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Powrex Corp | 粉粒体処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS571508B2 (ja) * | 1973-03-24 | 1982-01-11 | ||
| JPS547760A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Method of purifying coil containing waste water |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4594683A patent/JPS59171897A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59171897A (ja) | 1984-09-28 |
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