JPS60150879A - 汚染された廃棄物をセメント固化することにより調整する方法 - 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】 することによって調整（Ｋｏｎｄｉｔｉｏｎｉｅｒｅｎ
）する方法に関する。乾燥した廃棄物、殊に可燃性廃棄
物の燃焼後の灰としであるいはスラッジの処理の際に乾
燥残渣として得られる廃棄物は、セメント固化（　Ｚｅ
ｍｅｎｔｉ　ｅｒｅｎ）される。

可燃性の部分を含む弱いないし中程度の放射性廃棄物質
を焼却炉において灰となし、また放射性の液体を蒸発に
より濃縮しそして得られたスラリーを処理して乾燥残渣
を得ることは知られている。弱い々いしは中程度の放射
性廃棄物質の放射能は、比較的長期間を経て初めて壊変
するので、乾燥した廃棄物をビチューメンまたはセメン
トと混合しそしてそれらを金属の容器に入れるのが通例
である。そのようなセメント容器中の乾燥廃棄物の割合
は、約２５重量％である。

セメント固化によって、放射性の廃棄物質が封じ込めら
れのみではない。更にそれ以上処理されずそしてその水
への溶解性のゆえに直接に貯蔵でき々い有毒性の廃棄物
もまたこの方法で貯蔵されうる。この場合に用いられる
ゝ汚染された廃棄物“という名称は、そのよう寿物質な
らびにその他の貯蔵すべき同等の有害廃棄物を包含する
。

汚染された廃棄物のセメント同化の場合には、一方では
セメントの凝結および硬化の後に生じた混合物が水と接
触する際の浸出特性および他方ではその強度が決定的々
意義を有する。混合物の浸出の割合ができる限り低いこ
とが望まれ、それによって水の浸入に伴なう貯蔵鉱床中
の事故の場合に、混合物中に包含された汚染廃棄物が水
の中に現われることがなめようにする。しかしながら、
混合物の強度、特にその耐圧強度および表面硬度もまた
、摩耗の結果として汚染廃棄物が周囲に放出されること
を避けるために、最低限度を下回らないようにする必要
がある。

混合物の浸出特性は、その多孔性に強く依存する。混合
物の強度もまた多孔性に影響される。

従って、できる限り高い材料の密度が望まれる。

また、汚染廃棄物の堆積のための、鉱床中に収容すべき
容積をできる限り小さく保つということも問題である。

何故ガらば、堆積のために自由に使用できる天然の地中
の空間、例えば炭塩層は、無条件に自由に使用できると
いうわけではない。

本発明の解決すべき課題は、最終生成物中の廃棄物の高
い濃度を少くとも同じ浸出特性において可能にするとい
う、乾燥された汚染廃棄物を調整する方法を開発するこ
とである。同時に、凝結された硬化混合物の強度、特に
その耐圧強度、表面硬度および耐摩耗性が改善されるは
ずである。

この課題は、本明細書の冒頭において述べた方式の方法
において、特許請求の範囲第１項に記載された手段によ
って解決される。それによれば、乾燥廃棄物に廃棄物の
重量の約５０重量％を下回らない量のセメントを混合し
、その際乾燥廃棄物の量対セメントの量は、２：１とい
う割合である。換言すれば、乾燥廃棄物量のセメント量
に対する比は、１：１ないし２：１の範囲内で変動する
。

上記混合物には、凝結させるために水が添加され、その
除水の量は、凝結反応を考慮して、化学量論的量を僅か
に超えるように決定される。

水の添加後、混合物は、はぼじめじめした湿った状態を
示す。混合物を次に加圧下に圧縮する。

セメントの凝結の際に、廃棄物を含有する混合物は、硬
化する。この方法に従えば、貯蔵すべき混合物中の乾燥
廃棄物の割合は、加圧せずに容器中でセメント固化され
る廃棄物に比較してほぼ２倍となり、しかも浸出特性を
低下せしめることがない。更に、じめじめした、すなわ
ち小過剰の水のみを有するセメント／廃棄物混合物をプ
レスすることによって、表面の摩耗の少々い高い強度を
有する最終生成物が生ずる。

加圧下に廃棄物／セメント混合物を凝結せしめることの
利点は、これらの条件の下では廃棄物の灰、鉱滓、屑金
属に予め選り分ける必要が々くｋることである。加圧下
では廃棄物／セメント混合物の流動性部分は、狭い空隙
もまた満たす。プレスされた混合物は、容積が小さ−。

上記の廃棄物／セメント混合物には、特許請求の範囲第
２項に従って、水が好ましくは０．２９〜０．８５　：
　１の範囲内の水：セメントの割合で混合される。その
際、下限については、セメントの凝結のために必要な化
学量論な水／セメント比が標　準となる。上限は、混合
物の圧縮性によって決定される。何故ならば、含水量が
増加するに従って凝結した混合物の多孔性が増大する。

含水量は、圧力下で遊離の水が混合物から絞り出されな
いように決定される。比較的高い圧力においても水：セ
メントの割合につｂての最適値として、特許請求の範囲
第３項に０．８：１の比が示されている。

廃棄物／セメント混合物の十分な凝結のためには、少く
とも約５ＭＰａに相当する５１　ｋｇ／ｃｍ２の圧力が
必要である。より高い圧力を用いた場合には、廃棄物／
セメント混合物の凝結は、正比例以下の割合で増大し、
８．５倍の高い圧力を用いて凝結した場合、約１．２倍
だけしか増加したい。圧縮された混合物は、常圧で凝結
する。

本発明を以下実施例の参照の下に更に詳細に説明する。

廃棄物として、燃焼炉中で得られた乾燥した放射性の灰
を不均質構造の！、″！、、すなわち選別することなく
、ポルトランドセメントと２＝１の重量比で混合した。

凝結させるために、この混合物に水を０．８　：　１の
水：セメントの割合で添加した。凝結した混合物中の乾
燥廃棄物の含有量は、約６０重量％であった。従来用い
られた常圧法においては、セメント：廃棄物の重量比は
約１００＝６５であり、水：セメントのそれは、ＴｈＯ
４：１であった。従って、この混合物は、乾燥廃棄物を
約３０重量％しか含有してい々かった。

下記の表に、ＭＰａで表わした（！、たｋｇ／Ｃｍにも
換算されている）次第に高くなっている圧力ｐを用いる
ことによって、混合物の凝結および硬化の後に得られた
ｇ／ｃｒｎで表わした密度ρが表の形で要約されている
： 上記の表から、圧力を８．５倍上昇せしめることによっ
て１．２倍の密度の変化が得られることが判る。

混合物中の乾燥廃棄物の高い含有量にもかかわらず、脱
イオン水中における４２日間の滞留後の腐食の出現は僅
少であり、そして試験体として同じ灰から常圧セメント
固化法によって製造されそしてより少々い廃棄物含量を
示した混合物の腐食の出現と同等であり、そして浸出特
性もまた類似のものであった。すなわち、水をセメント
に対して０．２８　：　１の割合で添加することにより
常圧で得られそして１４日後に全重量の１．２９％が浸
出された、廃棄物を含まないセメント固化体と比較した
場合、約３０重量％の廃棄物含量を有する常圧で製造さ
れた混合物は、同じ期間内に全重量の１．４５％の浸出
案を示し、約６０重量％の廃棄物含量を有する７ＭＰａ
の圧力下でプレスされた混合物は、全重量の１．７１％
の浸出率を示した。

廃棄物／セメント混合物のプレスによって、常圧で製造
された混合物に比較して、予め規定された最終的体積に
までもたらすことのできる灰の量は、ｐ　＝　５ＭＰａ
の圧力においては８２％だけ」二昇し、またＩ）　＝　
３０ＭＰａの圧力下では１１７％だけ増大した。

生の灰を灰、セメントおよび水からなるブ【／スされた
混合物に変換する際の体積の減少は、著しいものであっ
た。ｐ　＝　２５ＭＰａの圧力の場合には、２．７の係
数で体積の減少が認められ、常圧法の場合には、この係
数は、１附近であった。

第１頁の続き ［相］発明者　エゴン働ツアンゲ ［相］発　明　者　ウオルフガング・シュレンチル ■発明者　カル川・トリコムペル ０発　明　者　ジ−グツリート・マイ ニンゲル ０発　明　者　ディートマール・べ一 ゲ ■出願　人　クラフトウエルク・ウ ニオン・アクチェンゲ ゼ′ルシャフト ドイツ連邦共和国、デューレン、フリードリッヒーエー
ベルトープラッッ、ｎ −セ、３５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可燃性の廃棄物の燃焼後の灰の形で、またはスラッ
   ジの処理の際の乾燥残渣として得られる汚染された廃棄
   物をセメント固化することにより調整する方法において
   、乾燥廃棄物に廃棄物重量の約５０重量％を下回ら々い
   量のセメントを添加し、廃棄物とセメントとを混合した
   後、凝結させるためにセメントに対して僅かに化学量論
   的量を超える量の水を混合し、そしてこの混合物を加圧
   下に圧縮しそして凝結させることを特徴とする上記汚染
   廃棄物の調整方法。 ２、水を０．２９ないし０．８５　：　１の範囲内の水
   ：セメントの重量比で混合せしめる特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 ３、　水：セメントの重量比がＯ，ａ：１である特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４、圧縮するために少くとも約７ＭＰａの圧力を用いる
   特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の方法
   。