JPH10132997A

JPH10132997A - 放射性廃棄物の固化処理方法およびその装置

Info

Publication number: JPH10132997A
Application number: JP28694896A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Sato; 龍明佐藤; Naomi Toyohara; 尚実豊原; Michitaka Mikura; 通孝三倉; Tomoharu Ishii; 友晴石井
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3107758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放射性廃棄物のセメント固化において、廃液
の蒸発濃縮工程で晶析が生じることなく、かつセメント
の凝結遅延を起こすことなく、安定性と耐久性に優れた
固化体が得られる固化処理方法および装置を提供する。【解決手段】本発明の方法では、ホウ酸またはリン酸
含有の放射性廃液に、Ｃａ、Ｍｇのようなアルカリ土類
金属化合物を添加して主成分を不溶化し、次いで脱水処
理した後、得られた粉体またはスラリーにセメント系の
水硬性無機固化材を混合して固化する。本発明の固化処
理装置は、放射性廃液に主成分を不溶化する添加剤を供
給添加する供給機構と、不溶化された廃液を脱水する脱
水処理機と、脱水された粉体またはスラリーと水硬性無
機固化材とを混練する混練機とを備えて成る。脱水処理
機としては、遠心蒸発乾燥機、マイクロ波加熱装置、円
筒回転形乾燥機、回転円板形加圧式濾過機等が使用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射性物質取扱い
施設で発生する中乃至低レベルの放射性廃棄物を固化処
理し、緻密で長期に亘る安定性と耐久性に優れた固化体
を得るための固化処理方法、およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、原子力発電所等の放射性物質
取扱い施設では、種々の放射性廃棄物が発生するため、
放射性廃棄物の減容化および安定化のための各種の方法
が実用化されている。

【０００３】一般に、放射性廃棄物を含む廃液を減容す
る方法として、竪型遠心蒸発乾燥機等により廃液を蒸発
濃縮し廃液中の固形分を粉体として回収した後、固型化
材（固化材）と混ぜて固型化（固化）する方法が実用化
されている。しかし、この方法では、ホウ酸主成分の濃
縮廃液（ホウ酸含有廃液）あるいはリン酸主成分の廃溶
媒酸化分解生成物（リン酸含有廃液）を蒸発濃縮する
と、濃縮の過程で高い粘性を有する結晶が析出（晶析）
するため、取扱いが難しく、十分に減容できないという
問題がある。

【０００４】また、ホウ酸含有廃液またはリン酸含有廃
液にセメントを加えて固化する方法では、廃液の投入量
が多いと、ホウ酸イオンまたはリン酸イオンによりセメ
ントの水和反応が阻害されるため、固化体が十分に硬化
しないなどの問題がある。そのため、ホウ酸イオン等に
より硬化反応が阻害されることがない、アスファルトに
よる固化法が考案され、一部のプラントで採用されてい
る。

【０００５】さらに、放射性廃棄物の固化処理において
は、ホウ酸含有廃液等を蒸発濃縮する際の晶析を抑える
ため、廃液を苛性ソーダで中和して減容化を可能とした
方法（特開昭 53-147200号）が提案されている。またさ
らに、蒸発濃縮する際の晶析とセメント固化体の凝結遅
延とを同時に改善する方法として、廃液を苛性ソーダで
中和した後、カルシウム化合物を添加して低温加熱で熟
成し、次いで固液分離して不溶性のホウ酸カルシウムを
回収し、その後セメントにより固化する方法が提案され
ている（特開昭59-12399）。この方法によれば、濃縮し
た廃液の移送性向上にも効果がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した固化処理方法
は、いずれも放射性廃棄物を安定化することができる方
法であるが、固化時の取扱い性および処理後の固化体の
長期安定性の点で、以下に示すようないくつかの課題が
あった。

【０００７】すなわち、ホウ酸含有廃液またはリン酸含
有廃液をアスファルトにより固化する方法においては、
アスファルトが有機物であるため、固化体を最終的に処
分する際の長期に亘る安定性が明確でないという問題が
あった。そのため、セメントによる固化方法が、長期的
に安定で放射性核種の化学的な閉込め性にも優れ、かつ
低コストの方法として見直されている。

【０００８】しかし、前記したように、廃液中のホウ酸
イオンまたはリン酸イオンがセメントの水和反応を阻害
し、固化体の凝結硬化を著しく遅延させるため、ホウ酸
またはリン酸含有廃液の投入量をあまり多くすることが
できないという問題があった。

【０００９】また、セメントによる固化処理において、
廃液を蒸発濃縮して減容する工程で、苛性ソーダを添加
してｐＨを中性に調整することで晶析を抑える方法（特
開昭53-147200) では、蒸発濃縮により得られる乾燥粉
体が、溶解性の高いホウ酸ナトリウムまたはリン酸ナト
リウムであるため、セメント固化時にホウ酸イオンまた
はリン酸イオンがセメントペースト中の水に溶解し、セ
メントの硬化反応を阻害する結果、固化体の凝結遅延が
発生するおそれがあった。

【００１０】さらに、廃液を苛性ソーダで中和した後カ
ルシウム化合物を添加し、さらに低温加熱で熟成するこ
とにより、ホウ酸等を不溶化する方法（特開昭59-1239
9）では、廃液中のホウ酸等のイオンが完全には不溶性
のホウ酸カルシウム化しないため、ホウ酸等の含有量が
過剰になると、セメント固化時に凝結遅延がいくらか生
じ、固化体強度の発現が遅くなる。すなわち、固化後の
養生期間が長くなるため、固化体の養生スペースを大き
く取らなければならないという問題があった。

【００１１】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、原子力発電所等から発生するホウ酸主
成分の濃縮廃液およびリン酸主成分の廃溶媒酸化分解生
成物のセメント固化において、蒸発濃縮工程で晶析が生
じることなく良好に減容化することができ、かつ廃棄物
を大量に投入しても凝結遅延を起こすことなく速やかに
固化し、長期に亘る安定性と耐久性に優れた固化体を得
ることができる固化処理方法、および固化処理装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の放射性廃棄物の
固化処理方法は、放射性廃棄物を含む廃液に、該廃液中
に溶解している主成分を不溶化する添加剤を添加し、次
いで脱水処理した後、得られた粉体またはスラリーに水
硬性無機固化材を混合して固化することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の放射性廃棄物の固化処理装
置は、放射性廃棄物を含む廃液に、該廃液中に溶解して
いる主成分を不溶化する添加剤を供給し添加する供給機
構と、不溶化された成分を含む廃液を脱水する脱水処理
機と、前記脱水処理機により脱水された粉体またはスラ
リーと水硬性無機固化材とを混練する混練機とを備えた
ことを特徴とする。

【００１４】本発明において処理される放射性廃棄物を
含む廃液としては、ホウ酸主成分の濃縮廃液（ホウ酸含
有廃液）あるいはリン酸主成分の廃溶媒酸化分解生成物
（リン酸含有廃液）が使用される。そして、このような
放射性廃液の主成分であるホウ酸またはリン酸を不溶化
するための添加剤としては、アルカリ土類金属の化合物
が使用され、例えばカルシウム（Ｃａ）またはマグネシ
ウム（Ｍｇ）の塩化物あるいは酸化物もしくは水酸化物
（水酸化カルシウム、塩化カルシウム、水酸化マグネシ
ウム、塩化マグネシウム）等が挙げられる。これらの添
加剤は、粉末のままで、あるいは水溶液またはスラリー
状にして添加することができる。また、これらの添加剤
の添加量は、放射性廃液中のホウ素（Ｂ）またはリン
（Ｐ）の含有量に対して、ＣａまたはＭｇを 0.4〜 0.8
のモル比で含むように調整することが望ましい。このよ
うに調整した廃液を脱水処理した後に固化することで、
固化材としてセメント系の水硬性無機固化材を用いて
も、凝結遅延を起こすことなく良好に固化することが可
能となる。

【００１５】なお、添加剤を添加した後の廃液が酸性ま
たはアルカリ性の場合には、後述する脱水処理時に加熱
濃縮すると、液性が強酸性または強アルカリ性となり、
機器の腐食等を引き起こすおそれがある。また、強酸性
または強アルカリ性の廃液は、脱水処理後の乾燥粉体ま
たはスラリーの取扱い性が悪く、さらに、水硬性無機固
化材による固化時に硬化不良を招くことも懸念される。
そのため本発明では、添加剤添加後の廃液のｐＨを、 6
〜 9の範囲に調整することが望ましい。

【００１６】本発明においては、放射性廃液に前記した
添加剤を添加した後、脱水処理がなされるが、このとき
不溶化された成分を含む廃液を、90℃以上の温度に加熱
して濃縮することが望ましい。上記温度で加熱すること
で、廃液中の未反応のホウ酸またはリン酸が脱水反応
（ホウ酸の場合：Ｈ₃ＢＯ₃→ＨＢＯ₂＋Ｈ₂Ｏ）を起
こし、これにより生成したイオンが、添加剤であるＣａ
またはＭｇと結合して、ホウ酸またはリン酸の不溶化が
促進される。その結果、水硬性無機固化材の凝結遅延が
いっそう改善される。

【００１７】本発明においては、脱水処理をより短時間
で行ない処理量を稼ぐために、遠心蒸発乾燥機を用いて
脱水処理を行なうことが望ましい。遠心蒸発乾燥機とし
ては、例えば竪型薄膜乾燥機を使用することができる。
竪型薄膜乾燥機は、ジャケット内に蒸気を供給して 170
〜 180℃に加熱し、加熱された内壁に、回転羽根の遠心
力により廃液を押しつけ薄膜を形成させて伝熱効率を上
げるもので、この装置によれば、供給される廃液を効率
よく瞬時に脱水処理し、乾燥粉体を回収することができ
る。

【００１８】なお、このような竪型薄膜乾燥機による脱
水処理方法では、加熱蒸気を供給するためのボイラーが
必要であるが、スペース等の制約上ボイラーの設置が難
しい場合には、廃液をマイクロ波加熱装置により加熱濃
縮して脱水処理することもできる。マイクロ波加熱装置
によれば、廃液を短時間で加熱濃縮することが可能とな
る。

【００１９】さらに本発明においては、ロータリーキル
ンのような気流乾燥装置、あるいは横形パドル式乾燥機
のような円筒回転形乾燥機を用いて、脱水処理を行なう
ことができる。

【００２０】またさらに本発明の脱水処理では、廃液を
前記したように蒸発乾固させて放射性廃棄物を回収する
他に、濃縮スラリーを中空糸膜フィルター等で濾過して
回収することも可能である。ただし、Ｍｇ化合物のよう
に濾過差圧が高いために通常の濾過が難しい廃液につい
ては、回転円板形加圧式濾過機を用いて廃液を脱水処理
することが望ましい。回転円板形加圧式濾過機は、数枚
のフィルターに廃液を加圧しながら濾過し、濾過された
固形分を回転する羽根で掻き落として回収するものであ
る。このような濾過機を用いることにより、Ｍｇ化合物
により不溶化された廃液についも容易に脱水処理を行な
うことができる。

【００２１】本発明において、脱水処理により粉体また
はスラリーとして回収された固形分に混合される水硬性
無機固化材としては、セメント系の固化材等があり、例
えばポルトランドセメントと、高炉スラグ、フライアッ
シュ、シリカの中から選ばれた１種または２種以上の材
料とを混合して調製されたものを使用することができ
る。また、市販の高炉セメント、フライアッシュセメン
ト、シリカセメント等を用いることも可能である。

【００２２】さらに本発明においては、このようなセメ
ント系の水硬性固化材に縮合リン酸ナトリウムを添加す
ることもできる。縮合リン酸ナトリウムはセメント粒子
を分散させる作用を有するので、添加により、水硬性固
化材の流動性が向上し、廃棄物と固化材とを混合したス
ラリーの取り扱いが容易になるうえに、廃棄物の混練量
を高めることができる。

【００２３】本発明においては、原子力発電所等から発
生するホウ酸主成分の濃縮廃液やリン酸主成分の廃溶媒
酸化分解生成物に、Ｃａ化合物またはＭｇ化合物を添加
した後脱水処理を行なうことにより、不溶性のホウ酸塩
またはリン酸塩が沈殿回収され、蒸発濃縮による減容化
が可能となる。そして、このように回収されたホウ酸塩
またはリン酸塩を、セメント系の水硬性無機固化材と混
合して固化することで、セメントの凝結遅延を起こすこ
となく多量の廃棄物を安定的に固化することができ、ア
スファルトによる固化と同等の廃棄物投入量が得られ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２５】図１は、本発明の放射性廃棄物の固化処理
方法の一実施例を示すフロー図である。

【００２６】本発明の実施例においては、この図に示す
ように、原子力発電所等から発生するホウ酸含有廃液や
リン酸含有廃液のような放射性廃液に、ＣａやＭｇのよ
うなアルカリ土類金属の化合物を添加して主成分である
ホウ酸やリン酸を不溶化し、得られる不溶性のホウ酸化
合物またはリン酸化合物を含む廃液（不溶性ホウ酸廃液
または不溶性リン酸廃液）を脱水処理した後、セメント
系の水硬性無機固化材を加えて混練し、セメント固化体
とする。

【００２７】このような実施例においては、脱水処理工
程で晶析を生じることなく良好に減容化することができ
るうえに、セメントの凝結遅延を起こすことなく多量の
廃棄物を安定的に固化することができる。

【００２８】図２は、本発明の固化処理装置の一実施例
を概略的に示す図である。

【００２９】実施例の固化処理装置は、図２に示すよう
に、ホウ酸含有廃液やリン酸含有廃液のような放射性廃
液の貯留槽１と、この貯留槽１内に、廃液中の主成分で
あるホウ酸またはリン酸を不溶化するＣａ化合物または
Ｍｇ化合物を供給する供給機構２と、主成分が不溶化さ
れた廃液を脱水処理する脱水処理機３と、脱水後の乾粉
体またはスラリーとセメント系の水硬性無機固化材とを
混練する混練機４と、混練された混合物を移送して処分
容器５に投入する移送機６とから構成される。このよう
な実施例の固化処理装置において、脱水処理システムの
構成を、図３〜図５に基づいて以下に説明する。

【００３０】すなわち、図３に示す脱水処理システムに
おいては、廃液タンク７内の不溶化されたホウ酸カルシ
ウム等を含む廃液を、撹拌機８により撹拌しながら、給
液ポンプ９により遠心蒸発乾燥機（遠心薄膜乾燥機）ま
たはマイクロ波加熱装置１０に給液し、これらの乾燥機
または加熱装置１０により脱水処理して、ホウ酸カルシ
ウム等の乾燥粉体を得るように構成されている。また、
図４に示す脱水処理システムでは、廃液タンク７から給
液された不溶化されたホウ酸カルシウム等を含む廃液
を、遠心蒸発乾燥機またはマイクロ波加熱装置の代わり
に、気流乾燥装置または円筒回転形乾燥機１１を使用し
て脱水処理し、ホウ酸カルシウム等の乾燥粉体を得るよ
うに構成されている。なお、図３および図４において、
符号１２は乾燥粉体受け容器、１３はブロア（送風
機）、１４は復水器、１５は凝縮水受け容器をそれぞれ
示している。

【００３１】さらに、図５に示す脱水処理システムは、
不溶化されたホウ酸マグネシウムを含む廃液の脱水処理
に好適するシステムであり、廃液タンク７から給液され
たこの放射性廃液を、回転円板形加圧式濾過器１６によ
り濾過処理し、濃縮スラリーを得るように構成されてい
る。なお図５において、符号１７はスラリー受け容器、
１８は濾過水受け容器、１９は洗浄水ラインをそれぞれ
示している。

【００３２】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。

【００３３】実施例１ホウ酸を水に溶解し、Ｂ濃度として21000ppmに調整し、
これを模擬廃液とした。次いでこの模擬廃液に、添加剤
として水酸化カルシウムの粉末を添加し、不溶性ホウ酸
塩としてホウ酸カルシウムの沈殿を廃液中に得た。次い
で、この不溶性ホウ酸塩を遠心蒸発乾燥機のような脱水
処理機により脱水乾燥し、含水率 1重量％以下のホウ酸
カルシウムの粉体を得た。得られた乾燥粉体を、高炉セ
メントを主成分とする水硬性無機固化材と表１に示す配
合比で混合し、混合物をJIS に定める圧縮強度測定用試
験片を作成するための容器に充填して、セメント固化体
を作製した。

【００３４】

【表１】このセメント固化体は、養生３日目に凝結した。さらに
室温で28日間湿中養生し、得られた固化体の圧縮強度を
測定したところ、図６に示す結果が得られた。図６のグ
ラフにおいて、横軸は模擬廃液に添加するＣａ化合物
（水酸化カルシウム）の量を、ＣａとＢ（模擬廃液中の
ホウ素）のモル比に換算して表わしており、縦軸は得ら
れたセメント固化体の圧縮強度を表わしている。

【００３５】このグラフから、セメント固化体の圧縮強
度は、Ｃａ／Ｂモル比が0.6 のときに最大値 44.3kg/cm
²となることがわかった。また、放射性廃棄物を浅地中
処分する際に固化体に要求される圧縮強度は、 15kg/cm
²であるので、Ｃａ／Ｂモル比は0.4 から0.8 の範囲が
適当であることが確認された。

【００３６】実施例２ホウ酸を水に溶解し、Ｂ濃度として21000ppmに調整した
模擬廃液に、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、水酸
化マグネシウム、および塩化マグネシウムの粉末または
水溶液をそれぞれ添加し、廃液中に不溶性ホウ酸塩とし
て、ホウ酸カルシウムまたはホウ酸マグネシウムの沈殿
を得た。次いでこの廃液を、実施例１と同様に脱水処理
し次いで固化処理を行ない、得られたセメント固化体の
圧縮強度をそれぞれ測定した。測定の結果、表２に示す
ように、Ｃａ／Ｂモル比あるいはＭｇ／Ｂモル比が0.6
のときに得られた固化体の圧縮強度は、塩化カルシウム
添加では 40.3kg/cm²、水酸化マグネシウム添加では 3
8.8kg/cm²、塩化マグネシウム添加では 38.0kg/cm²と
なり、いずれの場合も、放射性廃棄物の浅地中処分に十
分な圧縮強度が得られることがわかった。

【００３７】

【表２】実施例３ホウ酸を水に溶解しＢ濃度として21000ppmに調整した模
擬廃液を、ＮａとＢのモル比（Ｎａ／Ｂ）が0.35になる
ように苛性ソーダで中和した後、添加剤として水酸化カ
ルシウムの粉末を添加し、実施例１と同様に脱水処理し
次いで固化処理を行ない、セメント固化体を得た。この
固化体を室温で28日間湿中養生した後、圧縮強度を測定
したところ、Ｃａ／Ｂモル比が0.6 のときの固化体の圧
縮強度が46.3kg/cm²となり、苛性ソーダで中和処理を
行わなかったセメント固化体と比べて、同程度あるいは
それ以上の圧縮強度を有する固化体が得られることがわ
かった。

【００３８】実施例４ホウ酸含有模擬廃液（Ｂ濃度21000ppm）に、水酸化カル
シウムの粉末を添加してＣａ／Ｂモル比 0.6に調整した
廃液を、温度を変えて脱水処理を行なった。脱水処理
は、添加剤を添加した前記廃液を、恒温装置を用いて所
定の温度で１時間加熱することにより行なった。次い
で、廃液を濾過した後、得られたホウ酸カルシウムに、
前記表１に示す水硬性無機固化材を同表に示す配合比で
混合し、それぞれ固化を行なった。得られたセメント固
化体について、常温で湿中養生した３日後の貫入抵抗値
を、ASTMに定める方法に準拠してそれぞれ測定した。測
定結果を表３に示す。

【００３９】

【表３】表３から、90℃以上の温度で加熱処理した場合は、養生
３日後の貫入抵抗値が280kg/cm²以上となり、凝結が終
結していることがわかった。これに対して、80℃以下の
加熱処理では、固化体の凝結に遅延が見られ、養生３日
後では始発（凝結始発の貫入抵抗値： 35kg/cm²）に達
していないことがわかった。

【００４０】実施例５図３に示す脱水処理システムを使用して脱水処理を行な
い、次いで実施例と同様にしてセメント固化を行なっ
た。

【００４１】すなわち、廃液タンク７内の不溶化された
ホウ酸カルシウムを含む廃液を、撹拌機８により撹拌し
ながら、35〜 40l/hの供給速度で0.5m²の乾燥面積を有
する遠心蒸発乾燥機１０に給液し、乾燥機１０内部の回
転羽の周速を 10m/sとし、連続 8時間運転することによ
り、含水率 1重量％以下のホウ酸カルシウムの粉体68.5
kgを得ることができた。

【００４２】また、廃液タンク７内の不溶化されたホウ
酸カルシウムを含む廃液を、 35l/hの供給速度でマイク
ロ波加熱装置１０に給液し、このマイクロ波加熱装置１
０により出力 5kWで 2450MHzのマイクロ波を照射し、約
8時間半運転することにより、含水率 1重量％以下のホ
ウ酸カルシウムの粉体69.8kgを得ることができた。

【００４３】次いでこれらの粉体に、前記表１に示す水
硬性無機固化材を同表に示す配合比で混合し、それぞれ
固化を行なった。得られたセメント固化体の養生28日後
の圧縮強度は、遠心蒸発乾燥機により脱水処理した場合
が 45.3kg/cm²、マイク口波加熱装置により脱水した場
合が 46.2kg/cm²であり、いずれの場合も、放射性廃棄
物の浅地中処分に十分な圧縮強度が得られた。

【００４４】実施例６図４に示す脱水処理システムを使用して脱水処理を行な
い、含水率 1重量％以下のホウ酸カルシウム粉体を良好
に回収することができた。次いで、これらの粉体に、実
施例５と同様に、表１に示す水硬性無機固化材を同表に
示す配合比で混合し、それぞれ固化を行なったところ、
得られたセメント固化体の養生28日後の圧縮強度は、気
流乾燥装置により脱水処理した場合が 42.4kg/cm²、円
筒回転形乾燥機により脱水した場合が 47.0kg/cm²であ
り、いずれの場合も、放射性廃棄物の浅地中処分に十分
な圧縮強度が得られた。

【００４５】実施例７図６に示す脱水処理システムを使用して脱水処理を行な
った。

【００４６】すなわち、予め恒温装置により 100℃で 1
時間処理された不溶化されたホウ酸マグネシウムを含む
廃液を、廃液タンク７内で十分撹拌しながら、0.5m²の
膜面積を有する回転円板形加圧式ろ過器１６に、入口圧
力5.0kg/cm²で給液し、 230〜425l/hの処理容量を確保
しながら連続 130分間運転することにより、含水率56重
量％以下のホウ酸マグネシウムのスラリー 135.7kgを得
ることができた。

【００４７】得られた濃縮スラリーを、高炉セメントを
主成分とする水硬性無機固化材と表４に示す配合比で混
合し、セメント固化体を作製した。得られたセメント固
化体の養生28日後の圧縮強度は、 35.3kg/cm²であっ
た。

【００４８】

【表４】実施例８、９実施例１と同様に添加剤により不溶化したホウ酸カルシ
ウムの沈殿を、脱水処理した後、セメント固化する際
に、水硬性無機固化材と表５に示す配合比でそれぞれ混
合した。そして、これらの混合ペーストの粘度を回転粘
度計によりそれぞれ測定した。測定結果を表５に示す。

【００４９】

【表５】表５の結果から、高炉セメントとともに縮合リン酸ナト
リウムを添加しない比較例において、ペーストの粘度が
104dPa・s と極めて高くなったのに対して、縮合リン酸
ナトリウムを適切な配合比で添加した実施例では粘度が
30〜 40dPa・sと大幅に低下し、縮合リン酸ナトリウム
の添加によりペーストの流動性が向上し、取扱性が向上
することがわかった。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、原子力発電所等から発生するホウ酸主成分の
濃縮廃液あるいはリン酸主成分の廃溶媒酸化分解生成物
を、晶析を生じることなく良好に脱水処理して減容化す
ることができるうえに、こうして脱水処理された廃棄物
を、セメント系の水硬性無機固化材により、凝結遅延を
起こすことなく容易に固化させ、長期に亘る安定性と耐
久性に優れた固化体を得ることができる。

【００５１】したがって、従来に比べて放射性廃棄物の
投入量を大幅に増大することができるうえに、固化体の
養生スペースを小さくすることができ、処理コストの低
減にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射性廃棄物の固化処理方法の一実施
例を示すフロー図。

【図２】本発明の固化処理装置の一実施例を概略的に示
す図。

【図３】実施例の固化処理装置において、遠心蒸発乾燥
機またはマイクロ波加熱装置を用いたホウ酸カルシウム
廃液の脱水処理システムを概略的に示す図。

【図４】実施例の固化処理装置において、気流乾燥装置
または円筒回転形乾燥機を用いたホウ酸カルシウム廃液
の脱水処理システムを概略的に示す図。

【図５】実施例の固化処理装置において、回転円板形加
圧式ろ過器を用いたホウ酸マグネシウム廃液の脱水処理
システムを概略的に示す図。

【図６】ホウ酸含有廃液のセメント固化におけるＣａ化
合物の添加量とセメント固化体の圧縮強度との関係を表
わすグラフ。

【符号の説明】

１………放射性廃液の貯留槽２………供給機構３………脱水処理機４………混練機７………廃液タンク９………給液ポンプ１０………遠心蒸発乾燥機またはマイクロ波加熱装置１１………気流乾燥装置または円筒回転形乾燥機１２………乾燥粉体受け容器１６………回転円板形加圧式濾過器１７………スラリー受け容器

フロントページの続き (72)発明者三倉通孝神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者石井友晴神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射性廃棄物を含む廃液に、該廃液中に
溶解している主成分を不溶化する添加剤を添加し、次い
で脱水処理した後、得られた粉体またはスラリーに水硬
性無機固化材を混合して固化することを特徴とする放射
性廃棄物の固化処理方法。
【請求項２】前記廃液が、ホウ酸主成分の濃縮廃液ま
たはリン酸主成分の廃溶媒酸化分解生成物であることを
特徴とする請求項１記載の放射性廃棄物の固化処理方
法。
【請求項３】前記添加剤が、カルシウムまたはマグネ
シウムの塩化物、酸化物あるいは水酸化物から選ばれた
アルカリ土類金属化合物であることを特徴とする請求項
１または２記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
【請求項４】前記添加剤の添加量を、前記廃液中のホ
ウ素またはリンの含有量に対して、カルシウムまたはマ
グネシウムを 0.4〜 0.8のモル比で含むように調整する
ことを特徴とする請求項３記載の放射性廃棄物の固化処
理方法。
【請求項５】前記脱水処理する際に、不溶化された成
分を含む前記廃液を90℃以上の温度に加熱することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の放射性廃
棄物の固化処理方法。
【請求項６】前記水硬性無機固化材が、ポルトランド
セメントと、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカの中
から選ばれた１種または２種以上の材料とを混合して調
製されたものであることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
【請求項７】前記水硬性無機固化材に、縮合リン酸ナ
トリウムを添加することを特徴とする請求項１乃至６の
いずれか１項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
【請求項８】放射性廃棄物を含む廃液に、該廃液中に
溶解している主成分を不溶化する添加剤を供給し添加す
る供給機構と、不溶化された成分を含む廃液を脱水する
脱水処理機と、前記脱水処理機により脱水された粉体ま
たはスラリーと水硬性無機固化材とを混練する混練機と
を備えたことを特徴とする放射性廃棄物の固化処理装
置。
【請求項９】前記脱水処理機が、遠心蒸発乾燥機であ
ることを特徴とする請求項８記載の放射性廃棄物の固化
処理装置。
【請求項１０】前記脱水処理機が、マイクロ波加熱装
置であることを特徴とする請求項８記載の放射性廃棄物
の固化処理装置。
【請求項１１】前記脱水処理機が、気流乾燥装置であ
ることを特徴とする請求項８記載の放射性廃棄物の固化
処理装置。
【請求項１２】前記脱水処理機が、円筒回転形乾燥機
であることを特徴とする請求項８記載の放射性廃棄物の
固化処理装置。
【請求項１３】前記脱水処理機が、回転円板形加圧式
濾過機であることを特徴とする請求項８記載の放射性廃
棄物の固化処理装置。