JPS60183597A - 放射性廃棄物固化処理設備 - 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】 〔発明のオリ用分野〕 本発明は、放射性屍巣吻固化処理技術に係り、符Ｖこ、
溌粱物ｒケイ酸ケ主成分とする無機累材製水献注固・１
じ材を１史用しで、固定化処理する設備に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

放釘任屍東吻’ｔｒ：　Ｐｆ　Ｃ容器等の無截系セ″装
谷器内に、特殊水ガラス（別称：セメントガラス）号ヶ
体の固化材ケ使用して固定化処理するシステムやペレッ
ト固化方式さらに均質同化方式などが放射性廃棄物の固
化処理設備として公知である。

しかしこれら先願の同化システムにおいては、廃粱吻固
定化後の装置内の洗浄及びその洗渾屏液の処理処分方法
について、明確にさｎていなカ・った為、特殊水ガラス
１史用の固１し処理システムには以下のような間魂点が
めった。

（１）符殊水ガラスは、水硬性硬化拐の為、廃棄物固定
化処理後、固化材混線装（葭から同化容器へのペースト
状同化材の（」二人ラインに、ペースト状同化材が残留
付層し袖時的に硬化し、配管の閉１１り、及び撹拌機、
弁等の桟器の固着」ミテン・／ヤルが大きく、残留固化
材の除去は不可欠である。

（２）上記残留ペースト状１ｍｌ化材を洗浄した場合、
七の洗浄廃液は、同化材の成分たる撤甲の８１す２７が
コロイド状に析出し、経時的に、慣めて水和１規の尚い
／す力ゲル（Ｓｉ０２　・ｎＨｚＵ）となり、卵液全体
がゲル状と化し、その処理が困嬌となる。

（３１ｎｌ子力発！設備からの廃液放出量の低減が望ま
れている折、上記洗汀逸散ケ糸外放出するのは、得軍で
はない。

前記公昶例では、この残留同化材に対する処理方法が述
べられ−Ｃおらず、水硬性固化材使用による同化処理シ
ステム全実現する上で、残留同化材の除去が不可欠でろ
り、また、この残留固化材を水洗浄した場合には、上記
（２＋、　（３１に示す如く諸問題点が仔在することか
判明した。

〔発明の目的〕

本発明の目ぼりは、同化容器内に放射性別果物を光槙し
、特殊水ガラス等の無機系材製水イ史性固化材を使用し
て固１じ処理する場合、同化容器への固化材注入作業完
了後、固化装置、配管等に残留する固１し材を水洗浄し
、七の洗浄廃液から同化付成分ケ商云恢、回収ｙＡｆＬ
を可使用する力紙及び七の設備を提快し、無機素材製水
硬性固化材を使用した同化処理システムを実現さぜるこ
とにめる。

〔発明の慨賛Ｊ 本冗明の特徴は、原子力光′電池で発生する放射注屍菓
物の同化処理に於て、前記廃果吻ケ割９城系材裟水硬性
固化Ａ２を使用してＬｍｌ型化する点にりろ。

し発明の実施例〕 従来の特殊水ガラス等無機素材製固化材を使用した固化
処理システムの概要を第１図に示す。本システムでは、
溌棄吻を一時貯留槽２から廃梁物計量ホッパ３へ移送し
容量を秤量後、固化容器１へ充填する。一方向化材は、
粉体状で固化材タンク４に供給さａ、　＋Ｉ！ｄ化材計
、辻夕／り６に移送される。またペースト化用添加水は
、供給系から徐加水計１１タンク８へ供帖さオし、４＋
量される。秤献さ！した同化付粉体及び隙／Ｊｌ水は、
丙化材混練摺７に与かれ、混練仮屍巣何合光槙した固化
容器円に注入さＩしる。このシステムでは、先の従来仮
術で述べｌこ様に以上の如き間退点がおる。

（１１装置内の残留ペーストが一時的に硬化し、配官・
弁類の閉講及び丙１漸ト２グルが発生する。

（２）残宙ペーストτ洸浄処理する場合、その洸浄屍做
の処理、処分法が明確にされていない。

以上の間魂点に対する本発明の解決Ｊ１ｆ、を以下に説
明する。

本発明による、固１ヒ処理システムフローを混練槽、１
りについて第２図に示す。本システムによれば、混線槽
７にて同化材と添加水を混線し固化容器に圧入後、再び
混ａ僧へ注水し槽内及び配管内を洗浄するものである。

また洗浄廃液は、シリカゲル凝集槽１０へ移送し、廃液
中の５ｉＯｚをフロック化させた後、固液分離脱水装置
１１によりスラッジと、回収廃液に分離する。更にその
回収溌漱は冷加水タンク８に移送され、同化材のペース
ト化時に添加水として再１史用するものである。

崗、余剰の回収廃液は、系外へ放出さ２％る。

次に屏敵甲の５ｊ０２の具体的両足化分離方法について
以下に述べる。

洗浄廃液中にｒよ固化材（特殊水ガラス）ペーストの主
成分であるＳ　Ｉ　０２が存在し、これがコロイド状に
析出する。そして、ての１−止放直すれば一時的に水札
展の簡いケルに成長し、廃液全体がケル化する為、その
処理が非′ｇに１離となる。上す己の７リカケルの生成
形体は、残留ペーストを洗浄するに用いる洗浄水量、つ
１り固化材ペーストの希釈度に影響されるイフけである
。この為、洗浄処理に用いる瑣適水量は、可能な限り水
和度の低いフロック状シリカゲルを生成させることを考
ｉ、Ｍした。表１に洗浄水量と洗＃廃液の性状及び生成
シリカゲルの性状を示す。

これらの基礎的実験によシ、＜洗浄水／固化材（特殊水
ガラス）ペースト（添加水率２３％）〉重量比が７以上
で、洗浄廃液中の不溶性成分が核となり、シリカゲルが
これに付着生成することによりフロラフケ生成し、廃液
中の５ｉ０２は、スラッジとして回収可能となることが
弔」明した。またく洗浄水／ペースト（除却水率２３％
）ン厘量比が７以下の場合は、水札度の高いシリカゲル
５ｊＯ２・ｎＨ２ｏが生成し廃液全体がゲル化し、処理
が困難となる。

不発明では、上記の凝集法でん法の原理により、コロイ
ド状５ｉｎ２粒子を縦来させてフロック状粒子として、
沈でん分離させるものである。

次に、スラッジを固液分離した後の処理済水については
、固化材のペースト化時の除加水として又は、付着ペー
ストの洗浄水として再使用するが、特に添加水として再
使用した場合、廃液中のＮ　ａ　２０成分による固化材
ペーストの流動性への影響が懸念されるが、衣２に示す
如く洗浄水としての繰り返し使用による水質の悪化は見
られない。

また第３図に示す如く、処理済水を添加水として可使用
した初会、ペーストの流動性は幾分低下するものの固化
処理に当っては時に問題はない。表２に、処理済水の洗
浄水としての繰り返し使用による処理済水性状の変化を
、第３図に、処理済水を１１１１Ｓ材のペースト化時に
Ｐ＋使用した場合のペーストの（＆−Ａ性（フロー値）
を示す。

この次は、添加水率２３％の固化材ペースト９０ｇを８
１０ｍ１の洗浄水で処理した後の処理槍水忙示し、リサ
イクル１更用に於いて、洗、生水の不足献は、純水を補
紺したものである。

以ｌ・゛、本発明の一犬施例″ＩＬ第４図により説明す
る。第４図は、無機素侶゛製水硬性固化材（特殊水ガラ
ス）金固化材として固化容器に江人後、１ｍｌ化Ａ置装
よび配管等に残留付層したペースト状同化材を洗浄し、
その況浄屍液を処理し、回収廃液を再使用するシステム
である。

１す、固化材注入作業は、固化材貯量タンク６及び、硝
加水計量夕／り１２にて、同化材と冷加水ケ秤量後、固
化材混練僧７にて固化材をペースト化する。一定時間混
線後、ペレット状等の廃棄物が充填された固化容器１へ
固化材全注入し、固化材注入作業金光了する。

その後、同化付混練槽７内に残留する余剰の固化材ペー
ストを別容器に払い出し、混線槽内の洗浄に移る。

洗浄方法金以下に述べる。ペレット状廃ｆ物を充填した
ドラム缶を２＊／バツチで固化処理する揚＠を列にとっ
て以下欣曲する。痴粱１勿光填ドラム缶の空隙率はか〕
３５％であり、２本／バッチで処理する為にμ、約１５
０〜Ｌ７０ｔ、２６０民７（赫加水率２３％）の固化Ｉ
゛ペースト必要となる。このベース）ｋ面化材混２床槽
７から払い出すと、混線ペースト、献のｔＪ４％、ｔｏ
ｈｇのペーストが付層ペーストとして鉄貢内に残留する
。この付着ペースｉ［＃除去するわけである。

洗浄水は、添加水ｔｌ′葉タンク８にて、必袂固化材ペ
ースト量の関係から１５０を秤量し混練槽７へ移送する
。この除く抗伊水／付漕ペースト〉のＮ量比は、１５．
０となり、洗＃光液の処理に適正な水量は確保している
。また洗浄水移送時は、ペースト注入弁１７は開、洗＃
廃ｇ、移送弁１８は閉とする。次にペースト攪拌機１４
にて洗浄水を充分に攪拌後洗＃廃液移送弁１８を操作し
、シリカゲル凝集槽１０へ重力移送する。移送後、凝集
槽にカチオン性高分子峡果剤を投入し、これにシリカゲ
ルを付着成長させることにより、硬いシリカゲルのフロ
ック粒全生成させる。また、この際、凝集槽１０に設置
さＡた攪拌機１５を駆動させ、廃液中５１０２と峡果剤
の反応及び衝突接触を促進させ、″またカロ温装置２２
を設置することにより、フロック粒の生成を促進させる
。

攪拌後、シリカゲルのフロック粒を沈降分離する。分離
後上澄水全洗蓚水タンク１２へ移送する。

１だ沈降したシリカゲルは、凝集槽ｌＯの底部より排出
し、脱水機（フィルタープレス）１３により脱水する。

脱水機からの回収ｙ＠液は、上澄水とＩＭＪ様にｆｃ浄
水タンク１２へ移送する。またシリカゲルの廃スラツジ
は、別各器へ収集される。尚、この場合凝集槽からスジ
リーを、発電所の凡Ｗ設備（スラッジ貯留槽等）へ輸送
し処理することも考えらｊ’Ｌるが、本実施例では、ｆ
−ＬＷ設備へのシリカゲルの影４１ｉｌを考慮し、几Ｗ
設備へは輸送せず、別処理するシステムとした。フィル
タープレスによる廃スラツジは含水本釣６５％で２０に
４となる為、上澄水と回収廃液を合わせて約１３０ｔの
処理済水が１バッチ当り発生する。この処理済水は、移
送ポンプ１６によシ、冷加水計量タンク８又は混練槽７
へ直嶺僅送することにより、疾加水又は洗浄水として再
艇用する。洗＃水として再使用する４計は、姫那水計電
タンクＶこて処理済水約１３υｔと、新たに麻加水ケ約
２０ｔ、８計１５０ｔを秤量し、′ｅｃ浄水として混練
槽７へ７し込する。また、処理済水會繰如返し洗浄水と
して再使用すると、水質の恋化が悪念さｎるが、その場
合は、ｙＹｉ１３ｇ、放出弁２３（ｌ：囲とし系外へ排
水する。

以上が本発明の一実施例でＬｖる。

本実施例による効果は、以下の通りである。

（１１回１じ材江入作兼後、すぐに同化装置の洗浄ケ始
めることにより、配管の閉塞、機器の固層トラブルを防
止できる。

（２）凝集槽に於いてカチオン系嵯巣剤を使用し、更に
攪拌操作を行うことにより、凝集剤との反応、及びフロ
ックの衝突を促進させ、フロック粒の生成を促進できる
。

（３）凝集槽に加温装置を設置することにょυ、フロッ
クの生成を早めた。表３に廃液温度に上る上澄液中の５
ｉ０２ａ度を示す。この衣に示す様に、廃液温匿３５Ｃ
の場合２０Ｃに比較して短時間で８１０２がフロック化
し、液中のＳｉＯｚｇ！に度が減小する。

（４）処理済水は、再使用される為、廃液の発生量は低
減できる。また、水質が恋化し再使用不可なる場合は、
系外への排水が可能である。

表　３ 洗浄廃液温匿による廃液中 の８ｉ０ｚ濃度の経時変化 この表はく洗浄水／ペースト〉重量比を９にして、洗浄
廃液ろ通抜の透過水中の８ｊＯｚ濃度の経時変化を示す
。この表よシ２０Ｃに比較して３５Ｃの方がフロック化
が迅速に起こっていることがわかる。

〔発明の効果〕

仝発明Ｖこよれば、以下の効果が得られる。

（１）溌巣切勿、無機素材製水硬性固化材を使用して固
化する同化処理システムの実現１生が高ばった。

（２）固化４万ペーストの注入作業体、固化装置内を洗
浄すること：（よｄ１残留した付着ペーストによる、配
°管・憬器類の閉塞及び固層のトラブルの先生ポテンシ
ャルーｅｄ減できる。

（３）上記洗＃屍液申の同化材成分を礒巣後、固故分離
し、その処理済水を同化材のペースト化時に硲刀日水と
して、又は洗浄水として再匣用することによシ、廃液の
発生量低減の効果がある。

（４）上記洗浄廃液のく洗浄水／ペースト〉の重量比を
調整することにより、廃液全体のゲル化を防止でき、廃
液の処理が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の無機素材製水硬性固化材使用による放射
性廃棄物固化処理フローを示す図、第２図は本発明によ
る無機素材製水硬性固化材した固化処理設備に於る固化
装置の洗浄システムの例を示す系統図、第３図は洗浄廃
液の処理済水を同化材の硝加水として！＋使用したｅの
同化材ペーストの几動件の経時弯化を示した線図、第４
図は本発明の好適な芙施例勿示す系統図である。 ■・・・固化容器、２・・・廃葉物一時庁留僧、３・・
・廃棄吻計惜ポツパー、４・・・同化材タンク、５・・
・スクリューフィーダー、６・・・同化材計量タンク、
７・・・固化材混線僧、８・・・研加水計量タンク、９
・・・ロードセル、１０・・・シリカゲル凝集槽、１１
・・・固液分離脱水装置、１２・・・洗浄水タンク、１
３・・・脱水機（フィルタープレス）、１４・・・ペー
スト攪拌機、１５・・・攪拌戦、１６・・・洗浄水ポン
プ、１７・・・ペースト注入弁、１８・・・洗矛逸散移
送弁、１９・・・上澄水移送弁、２０・・・スラッジ排
出弁、２１・・・洗浄水移送弁、２２・・・凝集槽加温
装置、２３・・・廃液放出弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１ＪＡ子力発電所で元止する放射性廃棄物の同化処
   理に於て、前記屍来、勿？無礪系材製水硬性固化材ケ１
   史用して固型化する放射１生溌巣吻固１ヒ処理設伽。 ２、時計、請求の範囲第１唄記載の同化処理設備に於て
   １同化処理淡、処理工程一連の装置に付着残留するペー
   スト状同化材ケ抗伊し、その洸浄屍液ケ処理することｒ
   時機とする放射性屏莱吻同化処理設備。 ３、特許請求の範囲第２項記載の同化処理設備に於て、
   洗浄廃液中の洗浄水と同化付重量の比全調祭し、廃酸中
   の固化材成分をブロック状に凝集させ固液分離し洗浄溌
   ｄを処理すること？持家とする放射注廃棄吻固化処理設
   備。 ４、特許、請求の範囲弗２項記載の固化処理設備に於て
   、洗浄逸散から固１ヒ材成分を固液分離した処理済水を
   、固化材のペースト化時に恋加水とじてまブｊは、同化
   材の洗浄水として再使用することを付値とする放射性発
   粱吻同化処理設備。