JPS6027399B2 - 放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法 - Google Patents

放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法

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JPS6027399B2
JPS6027399B2 JP53024516A JP2451678A JPS6027399B2 JP S6027399 B2 JPS6027399 B2 JP S6027399B2 JP 53024516 A JP53024516 A JP 53024516A JP 2451678 A JP2451678 A JP 2451678A JP S6027399 B2 JPS6027399 B2 JP S6027399B2
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combustible waste
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combustible
powder
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英雄 遊佐
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • B01D1/222In rotating vessels; vessels with movable parts
    • B01D1/223In rotating vessels; vessels with movable parts containing a rotor
    • B01D1/225In rotating vessels; vessels with movable parts containing a rotor with blades or scrapers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/08Processing by evaporation; by distillation
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法に係り、
特に可燃性粉体による粉じん爆発と火炎を防止するのに
好適な放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法に関する。
原子力発電所等で発生する放射性物質を含む液体廃棄物
の処理装置として遠心薄膜乾燥機が用いられている。
第1図に従来使用されている遠心薄膜乾燥機の1部断面
全体図を示す。
図において、廃液は、廃液供給口4から遠心薄膜乾燥機
1の容器内に導入され、ディストリビュータ5によって
乾燥機の容器壁の6毒熱面7に一様に配分される。この
ディストリビュータ5は、乾燥機の中央に設けられた回
転軸8と、これに取付けられた可動式のブレード9と、
回転軸の駆動モータ2とからなる。ブレード9は容器壁
に近接して回転軸8に取付けられており、回転にともな
う遠心力により外側に広がって容器壁に接するようにな
っている。伝熱面7上を重力によって垂直に落下する廃
液は、伝熱面7上に液膜を形成し、容器壁外側の加熱ジ
ャケット6からの熱によって加熱され、蒸発乾燥される
。加熱ジャケット6の熱媒としては、例えば高圧の蒸気
が用いられる。上記プレード9は、回転とともに容器壁
の伝熱面7上に付着したスケールを除去する。廃液は乾
燥した粉体にまで濃縮され、生成した粉体は遠心薄膜乾
燥機1下端の粉体取出口10から取り出される。また、
廃液の蒸発により発生した蒸気は、遠心薄膜乾燥機1の
上部にある蒸気出口3から排出され、凝縮器に導びかれ
る。凝縮器で蒸気は水に戻されて再使用される。上述の
ようにブレード9は、伝熱面7のスケール除去と、伝熱
面7での熱交換の促進という2つの効果を有する。この
ため、遠心薄膜乾燥機1は、コンパクトで信頼性の高い
蒸発器となっている。この遠心薄膜乾燥機を用いて、イ
オン交換樹脂、その他粉状樹脂、炉過助剤等の、原子力
発電所で発生する可燃性固体廃棄物〆〆3操処理するに
は2つの方法がある。第1の方法は、水分を含んだイオ
ン交≠剣樹脂等を遠心薄膜乾燥機内で高温のアスファル
トと混合し、水分を蒸発させ、乾燥したイオン交側樹脂
等とアスファルトの混合物を作成し、この混合物をドラ
ム缶に詰めて貯蔵するものである。この方法における問
題点は、イオン交モ製樹脂内で発生した水蒸気がイオン
交換樹脂中に保持されて、アスファルトがイオン交換樹
脂内に浸透されないことである。このため、冷却したと
きに樹脂中に空隙が残り、アスファルトとイオン交換樹
脂等との固化体の強度が低下するという問題がある。次
に第2の方法は、イオン交換樹脂等のスラリーを遠心薄
膜乾燥機に注入して乾燥した粉体を生成させ、この粉体
を造粒器を用いて造粒し、ベレット化するものである。
この方法は、粉体をべレットに固めるので、ベレット化
によって取扱いが容易となり、滅客比も大きくなるとい
う利点がある。また、安定したべレットにするので、こ
のままで長期間にわたる保存が可能であり、また最終処
分においてはセメント固化、アスファルト固化、プラス
チック固化等いずれの固化方法にも対応することができ
る利点がある。しかしながら、上誌方法において原料と
して用いる廃棄物粉体は、例えばその径が10ミクロン
程度と小さく、また樹脂粉末自体は可燃物であるので、
火災または粉じん爆発のおそれがある。
例えば、遠心薄膜乾燥機から造粒機へ粉体を輸送する系
統は空気雰囲気なので、ギヤ等から発生するスパークに
よって粉体が着火するおそれがある。本発明の目的は、
放射性可燃廃棄物を遠心薄膜乾燥機を用いて乾燥、粉体
化処理する場合に、生成した可燃性粉体による火災およ
び粉じん爆発を防止することができる前記可燃性廃棄物
の処理方法を提供することにある。上記目的を達成する
ため、本発明は、遠心薄膜乾燥機を用いて放射性可燃廃
棄物スラリ−を蒸発濃縮し、粉体化する放射性可燃廃棄
物の粉体化処理方法において、前記放射性可燃廃棄物ス
ラリーに、該可燃廃棄物と不燃物の混合粉体の理想燃焼
温度が該混合粉体の着火温度より以下になるように不燃
物を添加することを特徴とするものである。
以下、本発明の一実施例を第2図によって説明する。
図において、沸騰水型原子炉から発生する使用済みのイ
オン交換樹脂膜は、スラリー状態で廃樹脂タンク11に
貯蔵される。一方、イオン交灘樹脂の再生に用いられた
硫酸および水酸化ナトリウム水溶液は混合され、pHが
調整される。得られた硫酸ソーダ水溶液は蒸発器で濃縮
された後、廃液タンク12に貯蔵される。廃樹脂および
廃液の発生量は、原子炉の運転モード、定期検査によっ
て時間変動が大きいので、廃樹脂タンク11と廃液タン
ク12の容量を充分に大きくとり、タンクら兆径の廃棄
物処理システムに廃棄物発生量の時間変動が影響を与え
ないようにすることがのぞましい。廃液タンク12内の
硫酸ソーダ水溶液は定量ポンプ17によりェジェクタ1
3に送られ、ここで廃樹脂タンク11の廃樹脂と混合さ
れる。この混合液は、遠心薄膜乾燥機1に注入され、加
熱ジャケットから熱を与えられて蒸発乾燥する。蒸気は
凝縮器16で凝縮する。薄膜乾燥機1内での蒸発乾燥の
操作は、第1図で説明したとおりである。生成した乾燥
粉末は自重で粉体取出口10から排出される。この粉末
は、造粒器14でアーモンド型のべレツトに固められ、
ドラム缶15内に充填される。ドラム缶は密封したのち
発電所内の貯蔵庫に保管される。なお、最終処分がプラ
スチック固化またはアスファルト固化に決定した場合は
、ドラム缶を真空脱気したのち、プラスチックまたはア
スファルトを充填する。真空脱気したために、プラスチ
ックとアスファルトはべレツト内に完全に浸透し、強固
な固化体となる。また、最終処分法がセメント固化に決
った場合は、ベレットを溢水に溶解してセメントと混合
する。可燃物である廃イオン交換樹脂と不燃物である硫
酸ソーダ廃液から蒸発乾燥により生成した混合粉体の混
合比に対する理論燃焼温度(火炎温度)曲線を第3図に
示す。
一般に廃樹脂の発熱量は約670雌cal/kgであり
、これが空気と理論混合比1.0で完全に反応した場合
の(ふく射や熱伝導は無視する)理想燃焼温度は175
0℃弱になる。実際の火炎温度は、反応が完全に行なわ
れないことと、熱損失があるため、理想燃焼温度よりも
低くなる。また、生成するガスと硫酸ソーダの熱容量を
考慮すると、混合粉体中のセルロースなどの重量分率が
減少するにつれて、理想燃焼温度は低下する。火炎が維
持されるためには、熱損失によって火炎温度が低下する
よりも、反応による加熱速度の方が大きくなる必要があ
る。着火温度は、反応が維持されるために必要な最低温
度であるから、理想燃焼温度が着火温度より以下であれ
ば、スパーク等で反応が起きても火炎とはならず、反応
は停止することになる。廃樹脂のような可燃物の着火温
度は、一般に揮発生物費を含まない炭素の着火温度A(
800qo)より以下になるような範囲の可燃物混合比
、すなわち0.4仏〆下であれば火炎発生のおそれがな
くなる。
原子炉設備から排出される廃樹脂等の可燃性廃棄物の量
は、例えば年間60トン程度であり、また同時に排出さ
れる廃液中の硫酸ソーダの量は年間100トン程度であ
るので、上記実施例のように両者を混合して薄膜乾燥機
で処理すれば、可燃物の重量分率は0.44より以下と
なり、乾燥機およびその後段の装置における火災および
、粉じん爆発の恐れはなくなる。
また、この実施例によれば、廃樹脂と廃液を遠心薄膜乾
燥機で同時に処理することができ、処理システムが簡素
化されるのみならず、ドラム缶詰めされる固化物が均質
であるので、ドラム缶の貯蔵と最終処分における廃棄物
の取扱いが一本化できるという利点が得られる。上記実
施例では、本発明を沸騰水型原子力発電所の廃棄物処理
に適用した場合について述べたが、本発明は、加圧水型
原子力発電所、ガス冷却型原子力発電所、高速増殖炉、
再処理工場等から排出される可燃性廃棄物と不燃性廃棄
物の処理に同様に適用することができる。以上、本発明
によれば、遠心薄膜乾燥機を用いて可燃性廃棄物を処理
する際に、該乾燥機およびその後段装置における可燃性
粉体による火災および粉じん爆発を防止することができ
、安全な廃棄物処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、遠0薄膜乾燥機の動作原理を説明する遠心薄
膜乾燥機の断面図、第2図は、本発明方法の実施例を示
す粉体化処理方法の装置系統図、第3図は、可燃性粉体
と不燃性粉体を混合したときの混合比と理想燃焼温度と
の関係を示す図である。 1・・・・・・遠心薄膜乾燥機、7・・…・伝熱面、9
・・・・・・ブレード、11・・…・廃樹脂タンク、1
2・・・・・・廃液タンク、13.……エジエクター。 弟J図第2図 策3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 遠心薄膜乾燥機を用いて放射性可燃廃棄物スラリー
    を蒸発濃縮し、粉体化する放射性可燃廃棄物の粉体化処
    理方法において、前記放射性可燃廃棄物スラリーに、該
    可燃廃棄物と不燃物の混合粉体の理想燃焼温度が該混合
    粉体の着火温度より以下になるように不燃物を添加し、
    前記可燃廃棄物と不燃物の混合粉体中の可燃廃棄物の混
    合割合が重量比で0.44以下であることを特徴とする
    放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法。 2 特許請求の範囲第1項において、放射性可燃廃棄物
    が原子炉から排出されたイオン交換樹脂、濾過助材など
    の有機化合物であり、不燃物が、原子炉の排出物から得
    られた硫酸ソーダ、硝酸ソーダ、ホウ酸ソーダおよび焼
    却灰から選ばれた少なくとも1種の無機化合物であるこ
    とを特徴とする放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法。
JP53024516A 1978-03-06 1978-03-06 放射性可燃廃棄物の粉体化処理方法 Expired JPS6027399B2 (ja)

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