JPH024878B2 - - Google Patents
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- JPH024878B2 JPH024878B2 JP3892583A JP3892583A JPH024878B2 JP H024878 B2 JPH024878 B2 JP H024878B2 JP 3892583 A JP3892583 A JP 3892583A JP 3892583 A JP3892583 A JP 3892583A JP H024878 B2 JPH024878 B2 JP H024878B2
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Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、放射性廃棄物の固化方法に係り、特
に、可溶性塩を含む放射性廃棄物を水硬性の固化
材によつて固化する方法に関する。
に、可溶性塩を含む放射性廃棄物を水硬性の固化
材によつて固化する方法に関する。
原子力発電所から発生する放射性廃棄物を減容
固化することは、施設内の保管スペースを確保す
るとともに廃棄物を安定化する上で重要であり、
またこれらの廃棄物を、最終処分に処するに当つ
ては、何らかの形で固化する必要がある。放射性
廃棄物を減容する方法の一つとして濃縮廃液（主
成分Na2SO4）および粒状イオン交換樹脂スラリ
ーを乾燥粉末化して放射性廃棄物の体積の大部分
を占める水を除去し、固化する方法が検討されて
いる。
固化することは、施設内の保管スペースを確保す
るとともに廃棄物を安定化する上で重要であり、
またこれらの廃棄物を、最終処分に処するに当つ
ては、何らかの形で固化する必要がある。放射性
廃棄物を減容する方法の一つとして濃縮廃液（主
成分Na2SO4）および粒状イオン交換樹脂スラリ
ーを乾燥粉末化して放射性廃棄物の体積の大部分
を占める水を除去し、固化する方法が検討されて
いる。
この方法によつて、廃液やスラリーを直接セメ
ント化する従来の方法にくらべ数分の１に減容で
きることが確認されている。このように減容に対
して効果の大きなこの方法において、セメントや
ケイ酸アルカリなどの水硬性の固化材では必ずし
も安定な固化体を作成できないという欠点があ
る。これは水硬性の固化材は固化材と水と混練し
て用いるため、この水が乾燥廃棄物に再吸水され
乾燥廃棄物が体積膨張し、固化体に破損が生ずる
ものがあるためである。
ント化する従来の方法にくらべ数分の１に減容で
きることが確認されている。このように減容に対
して効果の大きなこの方法において、セメントや
ケイ酸アルカリなどの水硬性の固化材では必ずし
も安定な固化体を作成できないという欠点があ
る。これは水硬性の固化材は固化材と水と混練し
て用いるため、この水が乾燥廃棄物に再吸水され
乾燥廃棄物が体積膨張し、固化体に破損が生ずる
ものがあるためである。
例えば、ケイ酸アルカリ組成物を固化材とし
て、Na2SO4を主成分とするペレツトを、固化材
温度及び養生温度を常温で固化した場合、固化材
ペーストの自由水及び硬化に伴ない経時的に発生
する反生成水をペレツトが吸水し、ペレツトが膨
潤して、固化体にクラツクが発生するため健全な
固化体が形成されないという欠点があつた。
て、Na2SO4を主成分とするペレツトを、固化材
温度及び養生温度を常温で固化した場合、固化材
ペーストの自由水及び硬化に伴ない経時的に発生
する反生成水をペレツトが吸水し、ペレツトが膨
潤して、固化体にクラツクが発生するため健全な
固化体が形成されないという欠点があつた。
一方、公開特許公報、特開昭53−8880として知
られている、ペレツトの吸水を防止するために、
プラスチツクなどをペレツトに含浸もしくくはコ
ーテイングする方法は、処理プロセスが複雑とな
り、また均一コーテイング化等の技術的問題点が
ある。さらに、コーテイング材の厚みに起因する
充填量の低減、及び高コスト等の問題点もあるた
め実用的方法とは言えない。
られている、ペレツトの吸水を防止するために、
プラスチツクなどをペレツトに含浸もしくくはコ
ーテイングする方法は、処理プロセスが複雑とな
り、また均一コーテイング化等の技術的問題点が
ある。さらに、コーテイング材の厚みに起因する
充填量の低減、及び高コスト等の問題点もあるた
め実用的方法とは言えない。
また、ペレツトの吸水を防止する対策として、
硬化時間を短縮するため、ペースト温度を上げる
方法が考えられているが、硬化が加速されて粘性
が高くなり、注入が困難となり実用的方法とは言
えない。
硬化時間を短縮するため、ペースト温度を上げる
方法が考えられているが、硬化が加速されて粘性
が高くなり、注入が困難となり実用的方法とは言
えない。
本発明の目的は、一旦乾燥させた放射性廃棄物
を、水硬性の固化材で固化する際に、上述のよう
な廃棄物の膨潤を防止し、健全な固化体を形成す
る固化方法を提供することにある。
を、水硬性の固化材で固化する際に、上述のよう
な廃棄物の膨潤を防止し、健全な固化体を形成す
る固化方法を提供することにある。
本発明の特徴は、廃棄物膨潤の原因が、廃棄物
が固化材中の自由水や反応生成水を吸水して結晶
水として取り込み水和物を形成させる点にあるこ
とを見出し、その防止法として硬化温度を上記結
晶水形成温度以上で硬化反応させる点にある。
が固化材中の自由水や反応生成水を吸水して結晶
水として取り込み水和物を形成させる点にあるこ
とを見出し、その防止法として硬化温度を上記結
晶水形成温度以上で硬化反応させる点にある。
本発明は、以下の検討によつてなされた。例と
して、廃棄物の主成分がNa2SO4、固化材がケイ
酸アルカリ組成物の場合について、以下に説明す
る。
して、廃棄物の主成分がNa2SO4、固化材がケイ
酸アルカリ組成物の場合について、以下に説明す
る。
Na2SO4は吸水し、Na2SO4・10H2Oの水和物
を形成する特徴がある発明者等は固化体における
クラツク形成の原因は、この水和物形成によるペ
レツトの膨潤であることを確認した。
を形成する特徴がある発明者等は固化体における
クラツク形成の原因は、この水和物形成によるペ
レツトの膨潤であることを確認した。
Na2SO4の溶解度曲線を第１図に示す。これに
よれば、水和物は32.4℃以上であれば、理論的に
生成されないことがわかる。
よれば、水和物は32.4℃以上であれば、理論的に
生成されないことがわかる。
一方、アルカリ組成物の固化時間は、固化環境
温度に支配されている。その特性を第２図に示
す。ペレツトを加温した場合（例えば60℃）、ペ
レツト周辺の固化材は高温のため硬化時間は、第
２図の様にかなり短時間で硬化し、ペレツトから
離れた場所での固化材（例えば32.5℃）の硬化時
間の1/7である。したがつてペレツトの温度を事
前に加温しておくことによりペレツトの付近の固
化材を急速に硬化し、選択的にペレツト表層に固
化材の硬化物層を形成させることができる。
温度に支配されている。その特性を第２図に示
す。ペレツトを加温した場合（例えば60℃）、ペ
レツト周辺の固化材は高温のため硬化時間は、第
２図の様にかなり短時間で硬化し、ペレツトから
離れた場所での固化材（例えば32.5℃）の硬化時
間の1/7である。したがつてペレツトの温度を事
前に加温しておくことによりペレツトの付近の固
化材を急速に硬化し、選択的にペレツト表層に固
化材の硬化物層を形成させることができる。
上記のアルカリ組成物の硬化物の透水性実験結
果を第３図に示す。この図からわかるように硬化
物は、コンクリートの約10倍ほどの耐水性を有し
ている。固化体が完全に硬化を完了するまでに発
生する固化材の自由水及び反応生成水に対し十分
ペレツトを保護しうる固化材硬化被膜をペレツト
表面に、固化注入後可能な限り早期に形成させる
必要がある。被膜を可能な限り早期に形成させる
には、ペレツト温度を可能な限り上げた方が良い
がその場合注入された固化材温度を間接的に上昇
させ、硬化反応が加速し固化材温度を上げるた
め、粘性上昇を起こしペレツト間隙への固化流入
性を悪くする。この為ペレツトの加温温度は、完
全硬化時間に十分に耐えうる厚さが得られる温度
である約60℃程度が良い。第４図にペレツトを60
℃に加温した場合の温度分布を示す。
果を第３図に示す。この図からわかるように硬化
物は、コンクリートの約10倍ほどの耐水性を有し
ている。固化体が完全に硬化を完了するまでに発
生する固化材の自由水及び反応生成水に対し十分
ペレツトを保護しうる固化材硬化被膜をペレツト
表面に、固化注入後可能な限り早期に形成させる
必要がある。被膜を可能な限り早期に形成させる
には、ペレツト温度を可能な限り上げた方が良い
がその場合注入された固化材温度を間接的に上昇
させ、硬化反応が加速し固化材温度を上げるた
め、粘性上昇を起こしペレツト間隙への固化流入
性を悪くする。この為ペレツトの加温温度は、完
全硬化時間に十分に耐えうる厚さが得られる温度
である約60℃程度が良い。第４図にペレツトを60
℃に加温した場合の温度分布を示す。
以上の検討により、固化材が完全に硬化する時
間、十分水に耐えうる厚さの固化材被膜をペレツ
ト表面に形成させることにより、健全な固化体を
得ることができる。またこのペレツト表面被膜
は、事前にペレツトを加温しておくことにより形
成でき、その厚さはペレツト加温温度により調整
可能である。さらにペレツト表面に、固化材被膜
が形成される前に、ペレツト内へ吸われた水分に
対しては、この水がNa2SO4の結晶水として取り
込まれNa2SO4・10H2Oとなつて体積膨張を起す
のを防ぐ為、32.5℃の温度環境にて硬化養生させ
る。
間、十分水に耐えうる厚さの固化材被膜をペレツ
ト表面に形成させることにより、健全な固化体を
得ることができる。またこのペレツト表面被膜
は、事前にペレツトを加温しておくことにより形
成でき、その厚さはペレツト加温温度により調整
可能である。さらにペレツト表面に、固化材被膜
が形成される前に、ペレツト内へ吸われた水分に
対しては、この水がNa2SO4の結晶水として取り
込まれNa2SO4・10H2Oとなつて体積膨張を起す
のを防ぐ為、32.5℃の温度環境にて硬化養生させ
る。
以下、本発明の一実施例を第５図により説明す
る。本実施例は、Na2SO4を主成分とする放射性
廃棄物ペレツトを、ケイ酸アルカリ組成物固化材
として200ドラム缶で固化するものである。ま
ず、ペレツトホツパー２に貯蔵されているペレツ
ト１のヒーター６で60℃に加温する。次に固化材
タンク４中の固化材３をヒーター６で32.5℃に加
温する。さらに200ドラム缶５に加温されたペ
レツト１を約310Kg充填し、次に加温された固化
材３を約120Kg注入する。ヒーター６で容器５を
32.5℃で加温養生し、固化させる。このようにし
て作成した固化体は、ペレツトの吸水膨潤による
クラツク発生もなく、健全である。
る。本実施例は、Na2SO4を主成分とする放射性
廃棄物ペレツトを、ケイ酸アルカリ組成物固化材
として200ドラム缶で固化するものである。ま
ず、ペレツトホツパー２に貯蔵されているペレツ
ト１のヒーター６で60℃に加温する。次に固化材
タンク４中の固化材３をヒーター６で32.5℃に加
温する。さらに200ドラム缶５に加温されたペ
レツト１を約310Kg充填し、次に加温された固化
材３を約120Kg注入する。ヒーター６で容器５を
32.5℃で加温養生し、固化させる。このようにし
て作成した固化体は、ペレツトの吸水膨潤による
クラツク発生もなく、健全である。
本実施例によれば、温度調整のみで、健全な放
射性廃棄物ペレツトの固化体を提供できる。
射性廃棄物ペレツトの固化体を提供できる。
上記実施例においては、固化材としてケイ酸ア
ルカリ組成物を用いたが、高炉セメント、ポルト
ランドセメント尿素樹脂等を用いても同様の固化
方法を用いて、同様な効果が得られるが、廃棄物
の溶解性が大きいので、それを防止するための廃
棄物の不溶化処理等を施す必要がある。
ルカリ組成物を用いたが、高炉セメント、ポルト
ランドセメント尿素樹脂等を用いても同様の固化
方法を用いて、同様な効果が得られるが、廃棄物
の溶解性が大きいので、それを防止するための廃
棄物の不溶化処理等を施す必要がある。
上記実施例においては、廃棄物の形状がペレツ
トであつたが、粉状でも同様の効果が得られる。
ただし第７図に示すように、混合機１０をシステ
ムに付け加える必要がある。
トであつたが、粉状でも同様の効果が得られる。
ただし第７図に示すように、混合機１０をシステ
ムに付け加える必要がある。
上記実施例においては、廃棄物としてNa2SO4
を用いたが、PWRブラントの廃棄物であるホウ
酸ソーダ（Na2B4O7）や他の廃棄物（例えば硫
酸カルシウム、リン酸ナトリウム等）において
も、それぞれの結晶水結合温度以上に加温温度を
調整することにより、同様な取り扱いが可能であ
る。
を用いたが、PWRブラントの廃棄物であるホウ
酸ソーダ（Na2B4O7）や他の廃棄物（例えば硫
酸カルシウム、リン酸ナトリウム等）において
も、それぞれの結晶水結合温度以上に加温温度を
調整することにより、同様な取り扱いが可能であ
る。
上記実施例においては、廃棄物ペレツトを60℃
に加温したが、32.5℃であつても同様な効果を奏
する。さらに温度制御システムが簡略化される
が、被膜が形成されないため制御の失敗によりペ
レツトが膨潤を起こす可能性がある。
に加温したが、32.5℃であつても同様な効果を奏
する。さらに温度制御システムが簡略化される
が、被膜が形成されないため制御の失敗によりペ
レツトが膨潤を起こす可能性がある。
本発明によれば、ペレツトを加温するため、固
化材注入後、ペレツトの表面で固化材が急速に硬
化し、硬化物のち密な層を形成する。その層が硬
化前の自由水、硬化過程での反応生成水をペレツ
トが吸収するのを防止するので、ペレツト膨潤防
止の効果がある。
化材注入後、ペレツトの表面で固化材が急速に硬
化し、硬化物のち密な層を形成する。その層が硬
化前の自由水、硬化過程での反応生成水をペレツ
トが吸収するのを防止するので、ペレツト膨潤防
止の効果がある。
さらに、養生温度を結晶水結合温度以上にする
ことにより、廃棄物の水和物形成による変質を防
止する効果がある。
ことにより、廃棄物の水和物形成による変質を防
止する効果がある。
また、ペレツトをコーテイングすることなく、
養生条件のみで健全な固化体が得られるので、シ
ステムの簡単化、減容性向上、経済性向上に効果
がある。
養生条件のみで健全な固化体が得られるので、シ
ステムの簡単化、減容性向上、経済性向上に効果
がある。
第１図は、Na2SO4の溶解度と温度との関係を
示す特性図、第２図はアルカリ組成物の固化時間
と固化環境温度との関係を示す特性図、第３図は
アルカリ組成物とコンクリートの透水性を示す特
性図、第４図はペレツトを加温した場合の温度分
布を示す特性図、第５図は本実施例によるペレツ
ト固化方法を示す模式図、第６図は本実施例の変
形例による粉状廃棄物固化方法を示す模式図であ
る。 １……ペレツト、２……ペレツトホツパー、３
……固化材、４……固化材タンク、５……200
ドラム缶、６……ヒーター、７……廃棄物、８…
…廃棄物タンク、９……ミキサー、１０……混合
タンク、１１……固化体。
示す特性図、第２図はアルカリ組成物の固化時間
と固化環境温度との関係を示す特性図、第３図は
アルカリ組成物とコンクリートの透水性を示す特
性図、第４図はペレツトを加温した場合の温度分
布を示す特性図、第５図は本実施例によるペレツ
ト固化方法を示す模式図、第６図は本実施例の変
形例による粉状廃棄物固化方法を示す模式図であ
る。 １……ペレツト、２……ペレツトホツパー、３
……固化材、４……固化材タンク、５……200
ドラム缶、６……ヒーター、７……廃棄物、８…
…廃棄物タンク、９……ミキサー、１０……混合
タンク、１１……固化体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可溶性塩を含む乾燥した放射性廃棄物を容器
に入れ、水硬性の固化剤を加えて固化する方法に
おいて、前記廃棄物および前記固化材の温度を、
前記廃棄物の結晶水形成温度以上に維持して固化
することを特徴とする放射性廃棄物の固化方法。 ２ 前記放射性廃棄物が、ペレツト状の乾燥体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の放射性廃棄物の固化方法。 ３ 前記固化材および前記放射性廃棄物をそれぞ
れ前記放射性廃棄物の結晶水形成温度以上に加熱
して混合することを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項に記載の放射性廃棄物の固化方
法。 ４ 前記放射性廃棄物の可溶性塩の主成分が硫酸
ソーダである場合に、前記固化材がケイ酸アルカ
リを主成分とするものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
の放射性廃棄物の固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3892583A JPS59165000A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3892583A JPS59165000A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165000A JPS59165000A (ja) | 1984-09-18 |
| JPH024878B2 true JPH024878B2 (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=12538799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3892583A Granted JPS59165000A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165000A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0646236B2 (ja) * | 1985-04-17 | 1994-06-15 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の処理方法 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP3892583A patent/JPS59165000A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59165000A (ja) | 1984-09-18 |
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