JPH0760198B2 - 放射性廃棄物の固化方法 - Google Patents

放射性廃棄物の固化方法

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JPH0760198B2 JP5661087A JP5661087A JPH0760198B2 JP H0760198 B2 JPH0760198 B2 JP H0760198B2 JP 5661087 A JP5661087 A JP 5661087A JP 5661087 A JP5661087 A JP 5661087A JP H0760198 B2 JPH0760198 B2 JP H0760198B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射性物質の固化方法に係り、特に吸水性物
質を含む放射性廃棄物をセメントなどの水硬化性物質で
固化し、貯蔵するのに適した放射性物質の固化方法に関
するものである。
〔従来技術〕
原子力発電所等の放射性物質取扱い施設から発生する放
射性廃棄物を安定に貯蔵または処分するためには、固化
材とともに容器内に詰めて固定化し、放射性物質などの
有害物質の環境への拡散を防止する必要があることは周
知の通りである。
固化方法としては、例えば固化材としてセメント、アス
ファルト、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチッ
ク、水ガラスなどを用いる方法がある。それぞれの固化
材は、環境への放射性物質の拡散を防止する目的を十分
に満足している。しかし、固化材の特質に応じて操作性
及び廃棄物の充填量に差が生じる。このうち、セメント
は、(1)無機質で耐火性が高い、(2)常温で硬化で
きる、及び(3)汎用性があり安定供給が可能であると
いう利点がある。
しかしながら、次のような理由から放射性廃棄物の充填
量が高められないという問題がある。すなわち、セメン
トは、硬化収縮に伴い固化体内に空隙が発生するため、
放射性廃棄物の充填量を高めた場合には放射性浸出率が
高くなる。セメントの硬化収縮に関しては、文献「コン
クリートの特性」(後藤、尾坂訳1979年11月30日発行、
技報堂出版(株)、原著A.M.Neville:“Properties of
Concrete"1977 Pitman Publishing Limited)に、詳細
に記載されている。この文献によれば、硬化したセメン
トは、水和したセメントのゲル粒子と、その粒子の微小
な隙間のゲル空隙、及びゲル粒子とゲル空隙の集合の間
に形成される毛管空隙から成り立っている。水/セメン
ト比0.5で混合したとき、混合物100ml中に、水60ml、セ
メント40mlで存在するがセメントの硬化に伴い、水和し
たセメントのゲルが、61.6ml、ゲル空隙が24.0ml、毛管
空隙が14.4mlとなる。ゲル空隙はゲル水と呼ばれる水で
うずめられており、この水は通常の条件では奪われるこ
とがない。従って、毛管空隙だけとなるが、この空隙は
全体の14%にも達する。
また、放射性廃棄物としては、一例として沸騰水型原子
力発電所(以下、BWRプラント)の場合には、硫酸ナト
リウム及びイオン交換樹脂が主成分となっている。これ
らの放射性廃棄物は全て吸水性を示す。すなわち、硫酸
ナトリウムは、水和物の形成それに引き続き発生する溶
解により吸水性を示す。また、イオン交換樹脂は、親水
性のイオン交換基を持つために吸水性を示す。このよう
に、放射性廃棄物の中には吸水性を示す物質が含まれて
いるために、セメントなどの水硬化物質で固化しようと
する場合には、添加した水が吸水性の放射性廃棄物に吸
収されてしまい、セメントの固化に必要な流動性を維持
することがすることができなくなり、固化できなくな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術におけるセメントによる固化では、硬化後
に発生する毛管空隙、及び吸水性放射性廃棄物による水
−セメント混合物の粘度上昇について配慮がなされてお
らず、固化容器内への放射性廃棄物の充填量が高められ
ないという問題点があった。
本発明の目的は、放射能浸出率を低下させ、固化体の圧
縮強度を高めることができると共に放射性廃棄物の充填
量を増加できる放射性廃棄物の固化方法を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、吸水性の放射性廃棄物を固化する
際に、硬化前のセメントの流動性を保つことができる放
射性廃棄物の固化方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する本発明の特徴は、無機で水硬化性で
あり硬化に伴う体積変化において実質的に膨張性の前記
セメントであって線膨張率が0.1〜0.5%の前記セメン
ト、及び水を、前記セメントが1に対して前記水の割合
が0.15〜0.45の割合で、前記放射性廃棄物と混合し、こ
の混合物を固化容器内で硬化させることにある。
上記多の目的を達成する本発明の他の特徴は、上記の特
徴的要件に加えて、前記セメント及び前記水を親水性物
質と共に前記放射性廃棄物と混合することにある。
〔作用〕
硬化に伴う体積変化において実質的に膨張性のセメント
であって線膨張率が0.1〜0.5%の前記セメントを用い
て、放射性廃棄物を固化しているので、緻密な放射性廃
棄物の固化体を作成できかつセメントの膨張による固化
体のひび割れを防止できる。これらにより放射能浸出率
を小さくできる。すなわち、線膨張率が0.1%より小さ
いセメントを用いた場合には、固化体内に貫通した空隙
が生じるので放射能浸出率が増加する。また、線膨張率
が0.5%より大きなセメントを用いた場合は、膨張の度
合いが大きくなるので固化容器によって周囲が拘束され
た固化体内にひび割れが生じ放射能浸出率が増加する。
本発明は、線膨張率が0.1%以上のセメントを用いるの
で、空隙が小さくなって固化体を貫通する空隙がなくな
り放射性廃棄物を含む緻密な固化体を得ることができ
る。線膨張率が0.5%以下のセメントを用いることは、
セメントの膨張の度合いを健全な範囲に抑制されるので
固化体のひび割れを防止できる。
固化体内の空隙が小さくなることは、それだけ、固化容
器内に充填できる放射性物質の量を増加できる。
本発明においては、水/セメント比を0.15〜0.45の範囲
にするので、固化体の圧縮強度を著しく高めることがで
きる。
本発明の他の特徴において、更に親水性物質を混合して
いるので、例え、水が完全に放射性物質に吸収されて
も、硬化前のセメントの流動性を保つことができ、固化
容器内への放射性廃棄物を含む混合物の充填作業が極め
て容易になる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例である放射性廃棄物の固化方法を
図面に基づいて以下に説明する。
まず、硬化によるセメントの体積変化について述べる。
第1図に、硬化に伴うセメント固化体の長さ変化とその
強度との関係を示す。ここでは、イオン交換樹脂20wt%
(乾燥樹脂換算)を固化容器(ドラム缶)に入れて、硬
化による体積変化の異なる種々のセメントを用いて固化
体を作成した。また、セメントの硬化による体積変化の
調整は、主として、エトリンガイド(3CaO・Al2O3・3Ca
SO4・32H2O)の生成調整によって行った。その結果、硬
化に伴う固化体の長さ変化(硬化養生条件35℃、14日間
空気中)が0.1から0.5%の場合、高い圧縮強度が得られ
ることが分かる。また、これらの固化体を30日間水中に
浸漬した後、圧縮強度を測定した結果、浸漬前の強度を
維持していることが分かった。このように耐水性が高い
のは、貫通した空隙がなくイオン交換樹脂の体積増加を
もたらす吸水を防止しているのと同時に、吸水した場合
においても吸水によって発生する引張応力をセメントが
吸収できるだけの強度の余裕があるためと推定される。
従って、硬化に伴う長さ変化が0.1〜0.5%の範囲となる
ようなセメントを用いることによって、一層、高圧縮強
度かつ高耐水性のセメント固化体が得られる。
次に、硬化に伴う長さ変化が調整できる機構と、本実施
例を達成できるセメント性状及び膨張剤について具体的
ないくつかの例を挙げる。
一般に、セメントの水分などでは、硬化前のセメントと
水との真の容積に比べ、硬化、収縮によって硬化後の真
の容積は必ず減少する。従って、ミクロ的に見た場合に
は空隙の発生を防止することができない。しかしなが
ら、空隙同士がくっつきあわない、すなわち、貫通した
空隙の発生を防止すること、及び見掛け上、つまりマク
ロ的には収縮を防止することは可能である。このような
考えに基づいて提供されたものが無収縮あるいは膨張性
セメントと呼ばれるものである。この膨張性セメント
は、微小で、かつ互いに連絡していない空隙を持つ結晶
を発生させるものである。上記イオン交換樹脂のセメン
ト固化の場合は、結晶の主なものがエトリンガイドであ
るが、水酸化カルシウム及びこれらの混在系でも同様の
効果を生じる。これらの結晶を生成するために、セメン
ト中には予め、これらの成長を促進する膨張剤を加えて
おく必要がある。エトリンガイドを生成するためには、
膨張剤として硫酸カルシウム及びアウィン(3CaO・3Al2
O3・CaSO4)を主体とするカルシウム・サルホ・アルミ
ネート系物質などが使用できる。また、水酸化カルシウ
ムの場合には、膨張剤として、酸化カルシウムあるいは
それを含有する石灰系のものが使用できる。
次に、放射性廃棄物の吸水性がセメントの流動性に与え
る影響を調べた。第2に硫酸ナトリウム含有率を変えて
セメント混合物の粘度を測定した結果を示す。ここで
は、水/セメント比を0.4とした。その結果、Na2SO4
量が約25wt%となると粘性が急激に上昇することが分か
った。この理由は、Na2SO4がセメント中の水を吸収し
て、水和物であるNa2SO4・10H2Oを生成するためで、Na2
SO4が25wt%になったとき、化学量論的にセメント中の
水が全量吸収されるためである。また、この水は、温度
20℃、相対湿度60%の条件(常温放置時のセメント中の
平均的条件と考えられる)において、風解して失う程度
の弱い結合であるため、セメントの硬化に伴い、この水
がセメント側へ移行することが分かった。従って、過剰
の水の添加は、後述するような強度低下、Na2SO4充填量
の増大を図れないなどの問題が生じるために、有効な手
段ではない。そこで、発明者らは、水と混合でき、かつ
Na2SO4に吸収されない物質を加え、セメントに一定の流
動性を確保することを試みた。この物質として親水性物
質を用いることを考え、ポリアルキルスルホン酸塩系の
親水性物質を添加してみた。その結果を第2図に示し
た。実線Aで示すように、親水性物質を添加した場合に
は、放射性廃棄物中における吸水性Na2SO4の含有率が増
加しても、一定の流動性を確保できることが分かった。
これに対して、破線Bで示すように、親水性物質を添加
しない場合には、粘度が高くなっていることが分かる。
親水性物質としては前述のポリアルキルスルホン酸塩系
の物質の外に、多価アルコール、多価カルボン酸塩など
の親水基を有する有機化合物(以下、親水基を有する有
機化合物と称す)が使用可能である。また、親水性物質
としてラッテックス・エマルジョンのようなポリマーエ
マルジョンが使用可能である。このポリマーエマルジョ
ン(以下、親水性ポリマーと称す)を使用した場合、上
記の親水性物質と同様に一定の流動性を確保できるとと
もに、ポリマーの粘着性を利用できるため、セメント水
和物の微粒子の結合性を高めることができ、強度、特に
引張強度を増大できる。従って、親水性物質を添加する
ことによって、多量の吸水性の放射性物質が含まれてい
ても、セメントは一定の流動性を確保することができ
る。
次に、水の添加量について調べた結果を第3図に示す。
第3図はNa2SO430wt%を添加した状態で、水/セメント
比を変えて圧縮強度を測定した結果を示す。ここでは、
膨張性セメントとして2%のポリスルホン酸塩系の親水
性物質を用いた。この結果、水/セメント比を0.15〜0.
6の範囲、特に0.15〜0.45の範囲にすることによって、
圧縮強度の高い固化体が得られる。このよな傾向を示す
理由は水/セメント比が少ない場合にはセメントの水和
に十分な水の量がないために、水/セメント比が大きい
場合には過剰の水が空隙を増大させることになるためで
ある。また、同様にイオン交換樹脂を固化した場合の例
を第4図に示す。イオン交換樹脂は付着水を取り除いた
状態(含水率50%)のものを用い、イオン交換樹脂中の
水分量を計算に含めない、水/セメント比を変えて固化
させた。2つの横軸のうち、下段の軸が、上記のイオン
交換樹脂の水分を計算に含めない水/セメント比を示す
ものである。この結果から、水/セメント比が0でも硬
化することが分かる。セメント固化体の樹脂の水分を測
定した結果、温度20℃、相対湿度60%の状態での平衡水
分量と同じであった。そこで、温度20℃、相対湿度60%
において、50%含水のイオン交換樹脂から脱着される水
の量に等しい水量がセメントの硬化に作用するとした場
合の補正値を算出した。この補正値を第4図に示した
が、水/セメント比が、0.15〜0.45の範囲内で圧縮強度
の高い固化体が得られることが分かる。この結果は、第
3図の硫酸ナトリウムのセメント固化の結果と一致す
る。
第3図及び第4図の結果から、固化体内に充填された放
射性廃棄物が温度20℃、相対湿度60%における水分吸着
量が、セメントの硬化に寄与しないものとして、水/セ
メント比を0.15〜0.45の間に決めることによって良好な
セメント固化体を作成できる。
次に、本実施例を適用する固化処理装置の具体的な一例
を説明する。第5図にこの固化処理装置の概略を示す。
図中、1は硫酸ナトリウム粉末タンク、2はイオン交換
樹脂(含水率50%)タンク、3は攪拌機、4は混練槽、
5はセメントタンク、6は親水基を有する有機化合物の
供給タンク7はポリマーエマルジョンの供給タンク、8
は水タンク、9はセメント混合機、10は200のドラム
缶、11はベルトコンベア、20〜27はバルブである。以
下、処理手順に従い説明する。硫酸ナトリウムは、濃縮
廃液の主成分であり、濃縮廃液が遠心薄膜乾燥機で乾燥
されたものである。この乾燥された硫酸ナトリウムの粉
末を固化する場合には、この粉末が、貯蔵されている硫
酸ナトリウム粉末タンク1からバルブ20を介して、混練
槽4に送られる。固化剤であるセメント混合物はセメン
トがセメントタンク5よりバルブ22を介して、親水基を
有する有機化合物が供給タンク6よりバルブ23を介し
て、親水性ポリマーがポリマーエマルジョンの供給タン
ク24よりバルブ24を介して、水が水タンク8よりバルブ
25を介して、それぞれ、セメント混合機9に送られ、混
合調整される。このときのセメントは、第1図に示した
硬化による長さ変化、すなわち線膨張率が0.1〜0.5の範
囲にあるもので、水/セメントの混合比は、第3図に示
したように0.15〜0.45の範囲にあるように調整される。
上記の条件に調整されたセメント混合物は、混練槽4に
送られ、硫酸ナトリウム粉末とともに攪拌機4によって
混練される。混練された後、ベルトコンベア11によって
移送されるドラム缶10内に、バルブ27を介して充填され
固化される。
一方、イオン交換樹脂を固化する場合には、イオン交換
樹脂樹脂は、予め遠心脱水機などによって付着水が取り
除かれ、約50%程度の含水状態で、イオン交換樹脂タン
ク2に貯蔵されている。このイオン交換樹脂は、バルブ
21を介して混練機4に送られ、硫酸ナトリウムの場合と
同様に固化される。ただし、水/セメントの混合比は、
全イオン交換樹脂から相対湿度70%において脱着する水
量と添加した水量の合計を用いて、第4図の補正後の水
/セメント比が0.15〜0.45の範囲となるように調整す
る。
本実施例は、線膨張率が0.1〜0.5%の膨張セメントを用
いているので、前述したように、固化体の放射能浸出率
を小さくでき、かつ固化容器内への放射性廃棄物の充填
量を増加できる。また、親水性物質が予め添加されるこ
とによって、水が完全に吸水性の放射性廃棄物に吸収さ
れても、硬化前のセメンの流動性を保つことができ硬化
作業が極めて有利となる。水/セメント比が0.15〜0.45
の範囲内にあるので、固化体の圧縮強度を著しく増大で
きる。
また、本実施例において、固化体の引張強度を高めるた
めに、カーボン繊維、ガラス繊維などの繊維状物質を用
いることもできる。
次に、イオン交換樹脂を用いた場合の実施例を第6図に
より具体的に説明する。第6図は、固化体内のイオン交
換樹脂充填量と固化体の圧縮強度との関係を示す。この
図から明らかであるように、本実施例によるセメント固
化では、従来のセメントによる固化に比べ、高いイオン
交換樹脂充填量を確保できる。圧縮強度20kg/cm2でイオ
ン交換樹脂充填量を比較すると、従来は54kg−dry樹脂/
200固化体であったものが、66kg−dry樹脂/200固化
体と20%程度の充填量増加が可能となる。さらに、従来
のものではイオン交換樹脂充填量が多いと、浸漬時に圧
縮強度の低下があるが、本実施例では圧縮強度の低下が
著しく少ない。本実施例によれば、上記のように耐水性
が高く、かつ放射性廃棄物充填量の高い固化体が得られ
る。
前述の実施例では、硫酸ナトリウムを粉末で固化してい
るが、硫酸ナトリウムを溶液の状態で固化することも可
能である。この場合には、硫酸ナトリウム溶液の濃度が
20wt%までしか高められないため、ドラム缶内への放射
性廃棄物充填量が高められない。
また、前述の実施例では、硫酸ナトリウムとイオン交換
樹脂を別個に固化しているが、混合して固化しても同様
の効果を奏する 更には、前述の実施例では、親水性ポリマーと親水基を
有する有機化合物の両者を用いているが、いずれか一方
でもよい。また、親水性ポリマー及び親水基を有する有
機化合物を、予め、セメントに混合することができれ
ば、タンクの数を減らすことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、硬化に伴う体積変化において実質的に
膨張性のセメントであって線膨張率が0.1〜0.5%の前記
セメントを用いて放射性廃棄物を固化しているので、放
射能浸出率を小さくすることができ、かつ固化容器内へ
の放射性廃棄物の充填量を増加できる。
本発明の他の特徴によれば、親水性物質を混合している
ので、更に、吸水性の放射性廃棄物を固化する際におい
て硬化前のセメントの流動性を保つことができ、放射性
廃棄物を含む混合物の充填作業が極めて容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のセメントの膨張性と圧縮強度の関係を
示した特性図、第2図はセメントと水の混合物の粘度と
Na2SO4の含有率との関係を示した特性図、第3図はNa2S
O4固化体の水/セメント比と圧縮強度の関係を示した特
性図、第4図はイオン交換樹脂固化体の水/セメント比
と圧縮強度の関係を示した特性図、第5図は本発明の一
実施例である放射性廃棄物の固化方法が適用される固化
処理装置の構成図である。第6図はイオン交換樹脂充填
量と圧縮強度の関係を示した特性図である。 1……硫酸ナトリウム粉末タンク、2……イオン交換樹
脂タンク、3……攪拌機、4……混練槽、5……セメン
トタンク、6……親水基を有する有機化合物の供給タン
ク、7……ポリマーエマルジョンの供給タンク、8……
水タンク、9……セメント混合機、10……ドラム缶。
フロントページの続き (72)発明者 馬場 務 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 内田 俊介 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 菊池 恂 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭57−92564(JP,A) 特開 昭60−168097(JP,A) 特開 昭61−215999(JP,A) 荒井康夫「セメントの材料化学」(昭59 −3−10)大日本図書 P.218−220

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射性廃棄物をセメントにより固化する方
    法において、無機で水硬化性であり硬化に伴う体積変化
    において実質的に膨張性の前記セメントであって線膨張
    率が0.1〜0.5%の前記セメント、及び水を、前記セメン
    トが1に対して前記水の割合が0.15〜0.45の割合で、前
    記放射性廃棄物と混合し、この混合物を固化容器内で硬
    化させることにより固化体とすることを特徴とする放射
    性廃棄物の固化方法。
  2. 【請求項2】前記セメントは、硫酸カルシウム、カルシ
    ウム・サルホ・アルミネートなどの硫酸塩、または酸化
    カルシウムから選ばれる膨張剤を含む特許請求の範囲第
    1項記載の放射性廃棄物の固化方法。
  3. 【請求項3】放射性廃棄物をセメントにより固化する方
    法において、無機で水硬化性であり硬化に伴う体積変化
    において実質的に膨張性の前記セメントであって線膨張
    率が0.1〜0.5%の前記セメント、及び水を、前記セメン
    トが1に対して前記水の割合が0.15〜0.45の割合で、親
    水性物質と共に前記放射性廃棄物と混合し、この混合物
    を固化容器内で硬化させることにより固化体とすること
    を特徴とする放射性廃棄物の固化方法。
  4. 【請求項4】前記セメントは、硫酸カルシウム、カルシ
    ウム・サルホ・アルミネートなどの硫酸塩、または酸化
    カルシウムから選ばれる膨張剤を含む特許請求の範囲第
    3項記載の放射性廃棄物の固化方法。
  5. 【請求項5】前記親水性物質は、水酸基、カルボキシル
    基、及びスルホン酸基から選ばれる少なくとも一種の有
    機基を有する有機化合物である特許請求の範囲第3項ま
    たは第4項記載の放射性廃棄物の固化方法。
  6. 【請求項6】前記親水性物質は、ポリマーエマルジョン
    である特許請求の範囲第3項または第4項記載の放射性
    廃棄物の固化方法。
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FR2901270B1 (fr) * 2006-05-18 2008-08-22 Commissariat Energie Atomique Composition a base de ciment pour l'enrobage d'une solution aqueuse contenant du bore, procede d'enrobage et composition de coulis cimentaire
JP5684162B2 (ja) * 2012-02-03 2015-03-11 株式会社東芝 放射性廃棄物の処理方法及び処理装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5792564A (en) * 1980-11-28 1982-06-09 Nippon Oils & Fats Co Ltd Polymer concrete composition
US4379081A (en) * 1981-03-12 1983-04-05 Westinghouse Electric Corp. Method of encapsulating waste radioactive material
JPH0634097B2 (ja) * 1985-03-22 1994-05-02 電気化学工業株式会社 放射性廃棄物の固化剤
JPS61245095A (ja) * 1985-04-23 1986-10-31 電気化学工業株式会社 廃棄物処理容器
JPH05167900A (ja) * 1991-12-12 1993-07-02 Canon Inc テレビレンズの制御指令信号伝送方式

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