JPH0634097B2 - 放射性廃棄物の固化剤 - Google Patents
放射性廃棄物の固化剤Info
- Publication number
- JPH0634097B2 JPH0634097B2 JP60056162A JP5616285A JPH0634097B2 JP H0634097 B2 JPH0634097 B2 JP H0634097B2 JP 60056162 A JP60056162 A JP 60056162A JP 5616285 A JP5616285 A JP 5616285A JP H0634097 B2 JPH0634097 B2 JP H0634097B2
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- Japan
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- weight
- parts
- solidifying agent
- cement
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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の固化剤、詳しくはセメント質物
質、超微粉、高性能減水剤及び水を主成分とし、処理能
力が大で、永久貯蔵も可能で放射性物質の溶出性が低
い、安全な放射性廃棄物の固化剤に関する。
質、超微粉、高性能減水剤及び水を主成分とし、処理能
力が大で、永久貯蔵も可能で放射性物質の溶出性が低
い、安全な放射性廃棄物の固化剤に関する。
原子力発電所、核燃料再処理工場等の原子力施設から発
生する放射性廃棄物としては、濃縮廃液、使用済みイオ
ン交換樹脂、フイルタースラツジ、焼却灰、雑固体、各
種スラツジ及び原子力発電所の解体に伴い廃出されるコ
ンクリート廃材などの、いわゆる低、中レベル放射性廃
棄物をはじめ高レベル放射性廃棄物があげられる。
生する放射性廃棄物としては、濃縮廃液、使用済みイオ
ン交換樹脂、フイルタースラツジ、焼却灰、雑固体、各
種スラツジ及び原子力発電所の解体に伴い廃出されるコ
ンクリート廃材などの、いわゆる低、中レベル放射性廃
棄物をはじめ高レベル放射性廃棄物があげられる。
これら放射性廃棄物、特に低、中レベル放射性廃棄物の
固化処理法としては、セメント固化法、ビチユーメン固
化法、プラスチツク固化法が実用されている。
固化処理法としては、セメント固化法、ビチユーメン固
化法、プラスチツク固化法が実用されている。
しかしながら、セメント固化法は、耐久性にはすぐれて
いるものの、処理能力が小さいことや、浸出性が比較的
大きいこと等の欠点があつた。また、ビチユーメン固化
法やプラスチツク固化法は、処理能力は大きいが、処理
方法が複雑であることや耐候性等の面からの安全性に問
題があることなどの欠点があつた。
いるものの、処理能力が小さいことや、浸出性が比較的
大きいこと等の欠点があつた。また、ビチユーメン固化
法やプラスチツク固化法は、処理能力は大きいが、処理
方法が複雑であることや耐候性等の面からの安全性に問
題があることなどの欠点があつた。
以上のことから、処理能力が大きく、かつ浸出性が低
く、耐候性の優れた放射性廃棄物の処理方法が切望され
ている。
く、耐候性の優れた放射性廃棄物の処理方法が切望され
ている。
本発明者らは、上記欠点を解消すべく、種々検討を行つ
た結果、特定の成分を主成分とする固化剤を用いること
により、上記欠点を改良することを見い出し、本発明を
完成するに到つた。
た結果、特定の成分を主成分とする固化剤を用いること
により、上記欠点を改良することを見い出し、本発明を
完成するに到つた。
即ち、本発明は、セメント質物質、平均粒径がセメント
質物質より少なくとも１桁細かい超微粉、高性能減水
剤、及び水を主成分として、セメント質物質と超微粉の
合計100重量部に対して、超微粉が５〜40重量部、高性
能減水剤が10重量部以下、水が12.5〜30重量部であるこ
とを特徴とする放射性廃棄物の固化剤である。
質物質より少なくとも１桁細かい超微粉、高性能減水
剤、及び水を主成分として、セメント質物質と超微粉の
合計100重量部に対して、超微粉が５〜40重量部、高性
能減水剤が10重量部以下、水が12.5〜30重量部であるこ
とを特徴とする放射性廃棄物の固化剤である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうセメント質物質とは、普通、早強、超早
強、白色もしくは耐硫酸塩等各種ポルトランドセメン
ト、さらには高炉スラグ、フヨイアツシユ等混和材を混
合した混合セメント、及び混合材及び／又は混合される
セメントを粉砕した混合セメントなどが一般に用いられ
る。
強、白色もしくは耐硫酸塩等各種ポルトランドセメン
ト、さらには高炉スラグ、フヨイアツシユ等混和材を混
合した混合セメント、及び混合材及び／又は混合される
セメントを粉砕した混合セメントなどが一般に用いられ
る。
また、さらに膨張セメントを用いて収縮補償したり、急
硬セメントを用いて短時間に所要強度を発現させたり、
石膏系の高強度混和材を併用することもできる。
硬セメントを用いて短時間に所要強度を発現させたり、
石膏系の高強度混和材を併用することもできる。
膨張セメントの膨張成分としては、エトリンガイト系の
もの例えば電気化学工業（株）製「CSA＃20」や焼成CaO
が好ましく、焼成CaO中でも1100〜1300℃で焼成され、
結晶径平均が10μ以下のものが特に好ましい。
もの例えば電気化学工業（株）製「CSA＃20」や焼成CaO
が好ましく、焼成CaO中でも1100〜1300℃で焼成され、
結晶径平均が10μ以下のものが特に好ましい。
急硬セメントは、各種のカルシウケムアルミネート単独
又はそれと硫酸カルシウムとの混合物等のように、カル
シウムアルミネート系の急硬成分を含んだものであつ
て、それには、電気化学工業（株）製商品名「デンカＥ
Ｓ」を配合したセメントや、小野田セメント（株）製商
品名「ジエツトセメント」などがある。
又はそれと硫酸カルシウムとの混合物等のように、カル
シウムアルミネート系の急硬成分を含んだものであつ
て、それには、電気化学工業（株）製商品名「デンカＥ
Ｓ」を配合したセメントや、小野田セメント（株）製商
品名「ジエツトセメント」などがある。
また、高強度混和材としては石膏系のものであり、電気
化学工業（株）製「デンカΣ−1000」、日本セメント
（株）製「アサノスーパーミツクス」、大阪セメント
（株）製「ノンクレーブ」等があげられる。
化学工業（株）製「デンカΣ−1000」、日本セメント
（株）製「アサノスーパーミツクス」、大阪セメント
（株）製「ノンクレーブ」等があげられる。
本発明で使用する超微粉とは、平均粒径が前述のセメン
ト質物質より少なくとも１桁低いものであり、特に平均
粒径が２桁低いものが混練物の流動特性の面から好まし
い。具体的には、シリコン、含シリコン合金ならびにジ
ルコニアを製造する際に副生するシリカダスト（シリカ
ヒユーム）、及びシリカ質ダストが特に最適であり、そ
の他に、炭酸カルシウム、シルカゲル、オパール質硅
石、フライアツシユ、スラグ、酸化チタン、酸化アルミ
ニウムなどの超微粉も使用できる。特に、オパール質硅
石、フライアツシユ、スラグを分級器つきジエツトミル
等により粉砕した超微粉の使用は硬化収縮を改善すると
いう面から有効である。
ト質物質より少なくとも１桁低いものであり、特に平均
粒径が２桁低いものが混練物の流動特性の面から好まし
い。具体的には、シリコン、含シリコン合金ならびにジ
ルコニアを製造する際に副生するシリカダスト（シリカ
ヒユーム）、及びシリカ質ダストが特に最適であり、そ
の他に、炭酸カルシウム、シルカゲル、オパール質硅
石、フライアツシユ、スラグ、酸化チタン、酸化アルミ
ニウムなどの超微粉も使用できる。特に、オパール質硅
石、フライアツシユ、スラグを分級器つきジエツトミル
等により粉砕した超微粉の使用は硬化収縮を改善すると
いう面から有効である。
超微粉の使用量は、セメント質物質と超微粉の合計100
重量部に対して、５〜40重量部であり、10〜35重量部が
好ましい。５重量部未満では高強度（堅牢性）を得るこ
とが困難であり、また、40重量部を越えると混練物の流
動性が著しく低下し、成形することが困難となり、か
つ、強度発現も不充分となる。
重量部に対して、５〜40重量部であり、10〜35重量部が
好ましい。５重量部未満では高強度（堅牢性）を得るこ
とが困難であり、また、40重量部を越えると混練物の流
動性が著しく低下し、成形することが困難となり、か
つ、強度発現も不充分となる。
本発明で使用する高性能減水剤（以下減水剤という）と
は、セメントに多量添加しても凝結の過遅延や過度の空
気連行を伴なわない分散能力の大きな界面活性剤であつ
て、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の
塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、
高分子量リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩など
を主成分とするものがあげられる。減水剤は、混練物を
低水比で得るために必要なものであり、従来の使用量
は、セメント質物質に対し固形分として0.3〜１重量％
が使用されているが、本発明においては、それよりも多
量に添加することが好ましい。具体的には、セメント質
物質と超微粉との混合物100重量部に対し固形分として1
0重量部程度まで使用され、それよりも多量に添加する
と硬化反応にかえつて悪影響を与える。特に好ましい添
加量は１〜５重量部である。このような減水剤の使用量
において、超微粉と組み合わせることにより、水セメン
ト質物質と超微粉比が25％以下でも、通常の方法により
成形可能な流動性のある混練物を得ることができる。
は、セメントに多量添加しても凝結の過遅延や過度の空
気連行を伴なわない分散能力の大きな界面活性剤であつ
て、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の
塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、
高分子量リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩など
を主成分とするものがあげられる。減水剤は、混練物を
低水比で得るために必要なものであり、従来の使用量
は、セメント質物質に対し固形分として0.3〜１重量％
が使用されているが、本発明においては、それよりも多
量に添加することが好ましい。具体的には、セメント質
物質と超微粉との混合物100重量部に対し固形分として1
0重量部程度まで使用され、それよりも多量に添加する
と硬化反応にかえつて悪影響を与える。特に好ましい添
加量は１〜５重量部である。このような減水剤の使用量
において、超微粉と組み合わせることにより、水セメン
ト質物質と超微粉比が25％以下でも、通常の方法により
成形可能な流動性のある混練物を得ることができる。
本発明で混合物を調整する際に使用する水は成形上必要
なものであるが、高強度硬化体を得るためにはできるだ
け少量にするのが良く、セメント質物質と超微粉との混
合物100重量部に対し12.5〜30重量部を用いるものであ
り、15〜28重量部が好ましい。水量が30重量部より多い
と高強度硬化体を得ることが困難であり、12.5重量部よ
り少ないと通常の流し込み等の成形が困難となる。な
お、圧密成形等においては、これに前記されるものでは
なく12.5重量部より少ない場合においても成形が可能と
なる。
なものであるが、高強度硬化体を得るためにはできるだ
け少量にするのが良く、セメント質物質と超微粉との混
合物100重量部に対し12.5〜30重量部を用いるものであ
り、15〜28重量部が好ましい。水量が30重量部より多い
と高強度硬化体を得ることが困難であり、12.5重量部よ
り少ないと通常の流し込み等の成形が困難となる。な
お、圧密成形等においては、これに前記されるものでは
なく12.5重量部より少ない場合においても成形が可能と
なる。
本発明に係る固化剤を用いて放射性廃棄物（以下廃棄物
という）を処理するには、従来のセメント固化法が適用
できる。即ち、廃棄物をドラムやコンクリート製容器等
の処分容器内で練り混ぜる方法、あらかじめ練り混ぜた
ものを処分容器に充填する方法、処分容器内に廃棄物を
予め詰めておき、その後その空隙に固化剤を充填させる
方法、又逆に固化剤を予め処分容器内に詰め、そこを減
圧するか、廃棄物を加圧するかして処分容器内へ注入す
る方法などが適用される。この際、固化剤の添加量は廃
棄物が固体であるか、含水状態であるかなどにより大幅
に異なるが、廃棄物100重量部に対し、10〜500重量部程
度が一般的である。処理能力を大きくするという面から
は、固化剤が少ない程好ましいが、10重量部以下では固
化することは難しく、放射性物質の溶出を抑制する効果
も乏しい。
という）を処理するには、従来のセメント固化法が適用
できる。即ち、廃棄物をドラムやコンクリート製容器等
の処分容器内で練り混ぜる方法、あらかじめ練り混ぜた
ものを処分容器に充填する方法、処分容器内に廃棄物を
予め詰めておき、その後その空隙に固化剤を充填させる
方法、又逆に固化剤を予め処分容器内に詰め、そこを減
圧するか、廃棄物を加圧するかして処分容器内へ注入す
る方法などが適用される。この際、固化剤の添加量は廃
棄物が固体であるか、含水状態であるかなどにより大幅
に異なるが、廃棄物100重量部に対し、10〜500重量部程
度が一般的である。処理能力を大きくするという面から
は、固化剤が少ない程好ましいが、10重量部以下では固
化することは難しく、放射性物質の溶出を抑制する効果
も乏しい。
〔実施例〕 以下実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例１ 表−１NO.２に示す配合に0.2μCi36Ｃ−／cm3となる
よう放射性同位体を練り混ぜ、φ５×５cmの供試体を作
製し、密閉容器中で養生を行い、材令３日後、0.1Molの
ＮａＣ溶液中でのリーチングテストを実施し、浸漬日
数と溶出量の関係より有効拡散係数Deを求めた。さら
に、表−１NO.４に示す配合で厚さ１cmの薄膜を作製
し、それを隔てて一方に134Cs+を含む10-4MolのＣｓＣ
を入れ、134Cs+の拡散係数Ｄを求めた。結果を表−２
に示す。
よう放射性同位体を練り混ぜ、φ５×５cmの供試体を作
製し、密閉容器中で養生を行い、材令３日後、0.1Molの
ＮａＣ溶液中でのリーチングテストを実施し、浸漬日
数と溶出量の関係より有効拡散係数Deを求めた。さら
に、表−１NO.４に示す配合で厚さ１cmの薄膜を作製
し、それを隔てて一方に134Cs+を含む10-4MolのＣｓＣ
を入れ、134Cs+の拡散係数Ｄを求めた。結果を表−２
に示す。
〈使用材料〉 セメント：電気化学工業（株）製、普通ポルトランドセ
メント 超微粉：日本重化学工業（株）製、シリカヒユーム 減水剤：第一工業製薬（株）製、「セルフロー110Ｐ」 比較例１ 配号NO.１及びそれに配合NO.３を用いたこと以外は実施
例１と同様に行つた。結果を表−２に示す。
メント 超微粉：日本重化学工業（株）製、シリカヒユーム 減水剤：第一工業製薬（株）製、「セルフロー110Ｐ」 比較例１ 配号NO.１及びそれに配合NO.３を用いたこと以外は実施
例１と同様に行つた。結果を表−２に示す。
実施例２ 沸騰水型原子炉から排出されるイオン交換樹脂再生廃
液、フイルタースラツジ、使用済イオン交換樹脂などか
らなる廃棄物を蒸発濃縮し、脱水した後サンプリング
し、表−３に示す配合からなる固化剤を用いて処理し
た。尚、廃棄物の含水率は80％であり、この廃棄物100
重量部に対して固化剤は200重量部とした。その際の材
令３日における圧縮強度及び水中における浸出率を測定
し表−３に示す。
液、フイルタースラツジ、使用済イオン交換樹脂などか
らなる廃棄物を蒸発濃縮し、脱水した後サンプリング
し、表−３に示す配合からなる固化剤を用いて処理し
た。尚、廃棄物の含水率は80％であり、この廃棄物100
重量部に対して固化剤は200重量部とした。その際の材
令３日における圧縮強度及び水中における浸出率を測定
し表−３に示す。
比較例２ 実験NO.５の配合を用いたこと以外は実施例２と同様に
行つた。結果を表−３に示す。
行つた。結果を表−３に示す。
実施例３ 原子力発電所内建屋の解体に伴い、発生するコンクリー
ト廃材を、予めドラム管内に詰め、実施例２の実験NO.
６の配合を用いた固化剤を注入し、φ15×30cmの供試体
を作製し、材令28日の圧縮強度を求めたところ、1,077k
gf/cm2であつた。比較のため、実験NO.５の配合を用い
た固化剤を使用し、同様に試験したところ、圧縮強度は
586kgf/cm2しかならず、しかも、コンクリート廃材の下
面にブリージング水による空隙が顕著にあらわれた。
ト廃材を、予めドラム管内に詰め、実施例２の実験NO.
６の配合を用いた固化剤を注入し、φ15×30cmの供試体
を作製し、材令28日の圧縮強度を求めたところ、1,077k
gf/cm2であつた。比較のため、実験NO.５の配合を用い
た固化剤を使用し、同様に試験したところ、圧縮強度は
586kgf/cm2しかならず、しかも、コンクリート廃材の下
面にブリージング水による空隙が顕著にあらわれた。
以上のように、本発明の固化剤を用いる固化法は、従来
のセメント固化法より、処理能力が大きく、ビチユーメ
ン固化法やプラスチツク固化法に比して、化学抵抗性、
耐久性にすぐれ、しかも処理方法が簡単であり、耐熱性
にすぐれ、又、圧縮強度が大きく運搬中にも安全であ
り、廃棄物の貯蔵のみならず、永久貯蔵をも可能とする
処理方法である。
のセメント固化法より、処理能力が大きく、ビチユーメ
ン固化法やプラスチツク固化法に比して、化学抵抗性、
耐久性にすぐれ、しかも処理方法が簡単であり、耐熱性
にすぐれ、又、圧縮強度が大きく運搬中にも安全であ
り、廃棄物の貯蔵のみならず、永久貯蔵をも可能とする
処理方法である。
Claims (1)
- 【請求項１】セメント質物質、平均粒径がセメント質物
質より少なくとも１桁細かい超微粉、高性能減水剤、及
び水を主成分とし、セメント質物質と超微粉の合計100
重量部に対して、超微粉が５〜40重量部、高性能減水剤
が10重量部以下、水が12.5〜30重量部であることを特徴
とする放射性廃棄物の固化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056162A JPH0634097B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射性廃棄物の固化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056162A JPH0634097B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射性廃棄物の固化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215999A JPS61215999A (ja) | 1986-09-25 |
| JPH0634097B2 true JPH0634097B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=13019395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60056162A Expired - Lifetime JPH0634097B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射性廃棄物の固化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634097B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727075B2 (ja) * | 1986-05-16 | 1995-03-29 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JPH0727074B2 (ja) * | 1986-05-16 | 1995-03-29 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JPH07104438B2 (ja) * | 1986-12-29 | 1995-11-13 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2501576B2 (ja) * | 1987-02-23 | 1996-05-29 | 電気化学工業株式会社 | 放射性廃棄物の固化剤 |
| US5481061A (en) * | 1987-03-13 | 1996-01-02 | Hitachi, Ltd. | Method for solidifying radioactive waste |
| JPH0760198B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1995-06-28 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の固化方法 |
| JPS63243798A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2521697B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-08-07 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2513690B2 (ja) * | 1987-05-22 | 1996-07-03 | 電気化学工業株式会社 | 放射性廃棄物の固化剤 |
| JP2781566B2 (ja) * | 1988-05-02 | 1998-07-30 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物のセメント固化方法及び固化体 |
| US5732363A (en) * | 1994-10-27 | 1998-03-24 | Jgc Corporation | Solidifying material for radioactive wastes, process for solidifying radioactive wastes and solidified product |
| WO2008114877A1 (ja) | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 低放射化水硬性組成物、低放射化セメント、及びそれらの製造方法 |
| JP5909132B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-04-26 | 太平洋マテリアル株式会社 | 放射能汚染物の処理方法 |
| JP5930797B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-06-08 | 太平洋マテリアル株式会社 | 放射能汚染物処理剤 |
| JP5923362B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-05-24 | 太平洋マテリアル株式会社 | 放射能汚染物の処理方法 |
| JP6920830B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2021-08-18 | 鹿島建設株式会社 | 充填用モルタル及び吸水性廃棄物の処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IE52191B1 (en) * | 1978-11-03 | 1987-08-05 | Aalborg Portland Cement | Shaped article and composite material and method for producing same |
| JPS5630697A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and device for filling and sealing container for radioactive liquid waste |
| JPS58132698A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | 電気化学工業株式会社 | 放射性廃棄物の処理方法 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP60056162A patent/JPH0634097B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61215999A (ja) | 1986-09-25 |
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