JPH03181899A - 放射性廃棄物焼却灰のセメント固化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、放射性廃棄物焼却灰のセメント固化方法に係
り、特に、放射性廃棄物焼却灰を速やかに固化状態に導
く技術に関するものである。

「従来の技術」 原子カプラント関係施設において発生する放射性廃棄物
の容積を減少させる（減容させる）方法として、可燃物
及び熱分解対象物を焼却することが行なわれ、そして、
この場合に生じる焼却灰は、放射性物質が濃縮された状
態となるために、放射性物質の拡散防止を図るための一
つの手段として、焼却灰をグラウト（セメントモルタル
）とともにドラム缶に充填して、セメント固化処理する
ことにより閉じ込めた状態とし、さらに、放射線汚染を
防止するために、セメント固化体を放射性廃棄物貯蔵施
設に長期間保管することが計画されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、セメント固化体を形成する場合にあって、固化
前の放射性廃棄物焼却灰及び固化途中の放射性廃棄物焼
却灰は、そのセメント固化処理工程中に、放射性物質が
崩壊する現象によって放射線を放出するために、セメン
ト固化作業に従事する作業員の被曝線量の管理を十分に
行なって安全性を確保することが必要であるが、セメン
トが固化するまでの間は、被固化物の収納容器を運搬す
ることかできず、相当期間の貯蔵を余儀なくされる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、セメン
ト固化に要する時間を短縮し、セメント固化時における
放射性物質の滞貨量を低減することを目的とするもので
ある。

「課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するため、本発明にあっては、放射性
廃棄物焼却灰を収納容器に収納してセメント固化するも
のであるが、収納容器内に、水及び放射性廃棄物焼却灰
と、シリカセメント、アルミナセメント等の水硬性セメ
ントとを充填して密封し、該密封した収納容器を高速回
転させることにより、混合内容物に遠心力を付与して圧
縮状態とするとともに、セメントの水和反応熱によって
内容物を加熱して、凝結硬化状態に導くことを特徴とす
る放射性廃棄物焼却灰のセメント固化方法としている。

「作用　」 収納容器内に、水及び放射性廃棄物焼却灰と、シリカセ
メント、アルミナセメント等の水硬性セメントとを収納
すると、いわゆるセメントの水和作用、セメント鉱物と
水との反応により、凝結現象を生じるとともに、続いて
硬化現象が起こる。

この場合に、混合内容物に遠心力が付与されていると、
混合内容物が遠心力によって圧縮された状態となる。こ
の圧縮による熱と、セメントの水和反応時の熱とにより
、セメントの水和反応が促進されて固化時間が短縮され
、また、比較的比重の大きなセメント硬化部分等が収納
容器の外側近傍に集積状態となって、外側から固化が起
こって収納容器と一体化状態となる。この場合に、中央
部に比較的多く集積する流動性物質の回転が遅れる傾向
を示すことにより、回転方向の温度を均一化状態として
固化時間を短縮し、かつ、外側を速やかに固化させるこ
とによる取り扱い性の向上を図るものである。

「実施例」 以下、第１図を参照して、本発明に係る放射性廃棄物焼
却灰のセメント固化方法の一実施例について説明する。

図中、符号Ａは収納容器（例えばドラム缶）、ｌはター
ンテーブル、２は断熱性ケース、３は回転軸、４は電動
モータ等の回転駆動源、５・６は軸受け、７はボルト等
の締結具である。

放射性廃棄物を焼却処理して生成された焼却灰は、他種
類の放射性物質や酸化金属等を含む粉末状であるため、
セメント固化時の細骨材として利用される。

第１図に示すように、シリカセメント、アルミナセメン
ト等のいわゆる水硬性セメントに、焼却灰、必要に応じ
てＳ　ｆ　ＯｔＳＡ　Ｉｓ　Ｏｓ等の適量の細骨材と水
とを混合する練り合わせた状態、または、収納容器Ａに
、水、焼却灰を投入して混合させるとともに、セメント
等を投入して、概略練り合わせた状態にして充填した後
、蓋をして密封状態とする。

次いで、これら焼却灰等の収納容器Ａをターンテーブル
１の上に搭載するとともに、その上に断熱性ケース２を
被せて、締結具７によって収納容器Ａをターンテーブル
ｌに固定し、第１図に示す状態とする。

回転駆動源４の作動により、ターンテーブルＩを高速回
転させ、収納容器Ａの内容物に遠心力を付与する。

収納容器Ａの内部においては、セメント鉱物と水との反
応により、凝結現象を生じるいわゆるセメントの水和作
用が起こり、凝結現象を生じるとともに、続いて硬化現
象が起こる。

この場合に、収納容器Ａの混合内容物に遠心力が付与さ
れると、水または流動物よりも相対的に比重の大きな物
質が、遠心力によって外側に集積させられる現象が生じ
、比重の大きな物質、つまり、大部分の混合内容物が遠
心力によって圧縮された状態となる。この圧縮による熱
と、セメントの水和反応時の婆とによって、セメントの
水和反応が促進されて固化時間が短縮されることが期待
される。そして、断熱性ケース２によって覆うことによ
り、大気中への放熱を低減する。

また、比重の大きな焼却灰を取り込んで固化し始めたセ
メント硬化部分、っまり固化槽Ｘは、他の流動性を有し
ている部分及び水よりも、相対的に比重が大きいために
、第２図に示すように、外ωり近傍に集積した状態とな
り、そして、固化槽Ｘが固化状態となることによって収
納容器Ａの内周面に付着した一体化状態となると考えら
れる。

この場合に、収納容器Ａの中央部に残されている流動性
を有する部分、つまり流動相Ｙは、その流動性に基づい
て、固化槽Ｘよりも回転が遅れる傾向を示すことにより
、流動性を有する部分に対流現象が生じて、回転方向の
温度を均一化することと、回転方向のずれにより発熱す
ることとが起こる。このため、セメント固化が速やかに
行なわれるものとなる。

一方、第２図に示すように、収納容器Ａの内部において
、収納容器Ａの壁と一体化した状態の固化槽Ｘが徐々に
形成されるが、その厚さが十分なものとなると、その後
に収納容器Ａの内部中央部が、セメントの水和反応によ
って固化状態に導かれる場合においても、固化むらや偏
心等が起こりにくくなるために、固化工程の途中におい
て運搬や貯蔵庫への保管等を行ない得るものとなり、遠
隔操縦による取り扱い性の向上が図られることになる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る放射性廃棄物焼却灰
のセメント固化方法は、焼却灰を収納容器に収納してセ
メント固化する場合に、水、焼却灰、水硬性セメント等
を収納密封した状態で、高速回転させて遠心力を付与し
ながら固化させるものであるから、圧縮による発熱、セ
メントの水和反応熱、固化途中における固化槽と流動相
との回転方向のずれによる発熱等を利用して、速やかに
凝結硬化状態に導いて固化時間を短縮することができる
。

また、固化槽が流動相より外側に位置して、収納容器と
より速く一体化状態となるので、短時間で運搬や保管等
の取り扱い性を得て、セメント固化のための放射性物質
の滞貨量を低減することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射性廃棄物焼却灰のセメント固
化方法の一実施例を示す一部を断面した正面図、第２図
はセメント固化途中の状態を示す第１図の鎖線■−■線
矢視図である。 Ａ・・・・・・収納容器（ドラム缶 １・・・・・ターンテーブル、 ２・・・・・・断熱性ケース、 ３・・・・・・回転軸、 ４・・・・・・回転駆動源、 ５・・・・・・軸受け、 ６・・・・・・軸受け、 ７・・・・・・締結具、 Ｘ・・・・・・固化槽、 Ｙ・・・・・流動相。 ）、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 収納容器内に、水及び放射性廃棄物焼却灰と、シリカセ
   メント、アルミナセメント等の水硬性セメントとを充填
   して密封し、該密封した収納容器を高速回転させること
   により、混合内容物に遠心力を付与して圧縮状態とする
   とともに、セメントの水和反応熱によって内容物を加熱
   して、凝結硬化状態に導くことを特徴とする放射性廃棄
   物焼却灰のセメント固化方法。