JPS61128197A - 放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法 - Google Patents

放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法

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JPS61128197A
JPS61128197A JP24958684A JP24958684A JPS61128197A JP S61128197 A JPS61128197 A JP S61128197A JP 24958684 A JP24958684 A JP 24958684A JP 24958684 A JP24958684 A JP 24958684A JP S61128197 A JPS61128197 A JP S61128197A
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JP
Japan
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weight
ion exchange
exchange resin
powder
water
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JP24958684A
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水野 広子
菊池 恂
進 堀内
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力発電所などから発生する放射性使用済
イオン交換樹脂の処理方法に係シ、さらに詳しくは、水
溶性結合剤、潤滑剤、補強剤を添加して造粒する方法に
関する。
〔発明の背景〕
原子力発電所などの運転に伴い覆々の放射性物質を含む
廃液が発生するが、これらの廃液はイオン交換樹脂を用
いて処理されることが多い。この際に発生する放射性使
用済イオン交換樹脂の処理が原子力発電所の運転上の一
つの課題となっている。例えば沸騰水型原子力発電所に
おいては、発生する放射性廃棄物量のかなシの部分か、
使用済イオン交換樹脂で占められている。
従来、使用済イオン交換樹脂はスラリーのままタンク内
に貯蔵されているか、又はセメントやアスファルト等の
固化材を混合してドラム缶中に固化され、施設内に貯蔵
されている。
最近ではく使用済イオン交換樹脂スラリーを乾燥粉体に
してその体積の大部分を占める水を除去した後、固化材
で固化する方法や、更に必要に応じベレット化して所定
期間貯蔵しその後同化材で固化する方法が検討されてい
る。
この方法は、スラリーを直接セメント固化する方法に比
べ数分の1に減容できることが確認されている。
使用済イオン交換樹脂を造粒する場合、特開昭57−1
78194号公報に示されるように、結合剤として熱可
塑性樹脂又はゴム状弾性高分子体を用いて造粒する方法
があるが、このように熱可を性樹脂を使用すると以下の
問題がある。
■ 洗浄する場合に、有機溶剤を使用する必要があり、
取扱いに注意がいる。
■ 熱可塑性樹脂を使用するのに、180〜200Ct
で加熱する必要がある。
■ 二次廃棄物(洗浄廃液)が有機溶剤であり、取扱い
に注意する必要がある。
以上のような問題のない、すなわち水で洗浄できると共
に常温で処理でき、さらに生成したベレットが耐候性に
優れている結合剤の開発が望まれている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、放射性使用済イオン交換樹脂の乾燥粉
体を、水溶性結合剤、潤滑剤及び補強剤を添加し造粒す
ることによって、耐候性に優れたペレットを得るととも
に、安全で取扱性に優れた放射性使用済イオン交換樹脂
の処理方法を提供することKある。
〔発明の概要〕
本発明は、原子力プラントで発生する使用済イオン交換
樹脂スラリーを乾燥粉体化した後、造粒する方法におい
て、使用済イオン交換樹脂スラリーを乾燥粉体化させた
後、水溶性結合剤1−10重量%と、潤滑剤0.5〜5
重量%、及び補強剤5〜20重量%を添加した後造粒す
ること、又は、使用済イオン交換樹脂スラリーに、水溶
性結合剤1〜10重蓋%、潤滑剤0.5〜5重量%、を
添加した後乾燥粉体化し、さらに補強剤5〜20重量%
を添加し造粒することを、特徴とする使用済イオン交換
樹脂の処理方法にある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の原理および思想につbて説明する。
使用済イオン交換樹脂を造粒する際に、水溶性の結合剤
を使用するのは、洗浄か水で容易に行え、さらに洗浄廃
液の取扱いは有機溶媒を使用していないため比較的容易
である。水溶性結合剤は、十分均一に混練できる水を添
加することKよシ、結合剤としての効果を十分発揮でき
る性質がある。
れたペレットを作成できる。
水溶性の結合剤の例として、メチルセルロース(MC)
、カルボキシメチルセルロース(CMC)ポリビニルア
ルコール(PVA)、水?lパラフィン等が使用できる
潤滑剤として、液体シリコン、パラフィン系エマルジョ
ン、ワックス系エマルジョン、ポリエチレンプリコール
(PEG)等が使用できる。
補強剤として、セルロース繊維等が使用できる。
次に本発明の詳細な説明する。
上述した添加剤の添加の方法としては、第1図及び第2
図に示すように、使用済樹脂スラリーを乾燥粉体化した
後に、添加剤を入れる方法と、使用済イオン交換樹脂ス
ラリーに添加剤を入れた後に、乾燥粉体化する方法が考
えられる。
まず第1図(使用済イオン交換樹脂スラリーを乾燥粉体
化した後、各種添加剤を混入し、その後造粒する場合)
の方法について、詳しく説明する。
粉体に潤滑剤0.5重号%、強度補強剤5重量%を添加
したものに水溶性結合剤を0〜20重量%の範囲で変化
させて添加し、生成したベレットの耐候性を大気保管後
の圧縮強度の変化率として示した結果を第3図に示す。
図に示すように、強度劣化は、水溶性結合剤が1重量%
以上では見られず、また10重量%以上添加しても10
0重量の場合と効果は同じことから、水溶性結合剤は、
1重量%以上10重量%以下が望ましい。
次に、水溶性結合剤0.5重量%、強度補強剤5重量%
を添加した粉体に、潤滑剤をO〜10,0重量%まで変
化させて添加した場合の耐候性について検討した。耐候
性として圧縮強度比(初期強度を1とした)で評価した
。その結果を第4図に示す。強度劣化が見られないもの
は0.5重量%以上であり、5.0重量%以上添加して
も顕著な効果は見られないことから、潤滑剤の添加率は
、0.5重量%以上5.0重量%以下が望ましい。
次に、水溶性結合剤0.5重量%、潤滑剤0.5重量%
を添加した粉体に、強度補強剤を0〜25重量%まで変
化させて検討した。その結果を第5図に示す。ベレット
強度として必要な強度を1とした場合、添加率は5重量
%以上必要でちり、さらに200重量以上添加しても顕
著な効果が見られないことから、補強剤の添加率は、5
重量%以上20重景%以下が望ましい。
各種添加剤の好ましい配合割合は、全体を100重量%
とじた場合、水溶性結合剤を1〜10重量%、潤滑剤0
.5〜5重量%、補強剤5〜20重量%、水15重量%
以上である。本配合による水の添加量は、以上の配合材
か十分均一に混線でき、結合剤等の添加剤が均一に分布
できる為の分量が必要である。水溶性結合剤の添加量が
増えると、必要水分量が増加する。また造粒の方法によ
って、造粒できる最大の含水率がほぼ決まっているので
、造粒方法により添加水量を制限する必要がある。
またさらに、イオン交換樹脂のベレットは、イオン交換
樹脂の性質上、吸湿しやすい性質を有しているため初期
の含水率は、高い方が吸湿しにくい性質がある。以上の
ことより、造粒できる範囲で含水率15重量%以下、プ
リケッティングマシンの場合は含水率40重量%以下で
ある。
次に第2図の方法(使用済イオン交換樹脂スラリーに添
加剤(水溶性結合剤及び潤滑剤)を混入させた後、乾燥
粉体化させ、さらに補強剤を混入し造粒する場合)につ
いて説明する。各種添加剤の好ましい配合割合は、生成
粉体をioo:i量%とした時、水溶性結合剤1〜15
重量%、潤滑剤0、5〜5重量%、補強剤5〜20″J
IL世%である。
次に具体的実施例について図面を用いて説明する。
〈実施例1〉 本実施例を第6図に示す。
供給タンク2から、10重量%のイオン交換樹脂スラリ
ー1を、乾燥機3で乾燥粉体化し、粉体ホッパー4に充
填する。粉体ホッパー4から乾燥粉体樹脂50匂を混練
槽5に入れ、添刀口剤タンク6から潤滑剤である液体シ
リコン7を14KIiを、添加剤タンク8から結合剤と
してメチルセルロース3.3Kg、補強剤であるセルロ
ース繊維12Kg9を、添加水タンク10から水9 o
Kllt 1を、混練槽5へ添加した後、5分間子分に
混練する。欠に押し山形造粒機13に、#、臆物を充填
し、カッタ1.4で造粒する。作成したベレットを容器
15に充填する。
本実施例1で作成したベレットは、1ケ月間の大気保管
中、強度劣化がみられず、耐候性に優れたベレットであ
る。試験結果を第7図に示す。
本実施例によれば、水溶性結合剤を使用しているだめ、
混練槽5及び造粒機13の洗浄は水で行えるという利点
がある。
〈実施例2〉 本実施例を第8図に示す。
供給タンク2から、10重景%のイオン交換樹脂スラリ
ー1を、乾燥機3で乾燥粉体化され、粉体ホッパー4に
充填される。粉体ホッパー4から乾燥粉体樹脂50Kz
を混練槽5に入れ、添加剤タンク6から潤滑剤である液
体シリコン6を1.4匂を、添加剤タンク8から結合剤
としてメチルセルロース3.3 KIi、補強剤である
セルロース繊維12匂を、添加水夕/り10から水12
Kfl 1をそれぞれ混練槽5へ添加した後、5分間子
分に混練する。次に、プリケッティングマシン16に混
線物を供給し造粒する。作成されたベレットは容器15
に充填される。
実施例1で作成したベレットは、1ケ月間の大気保管中
、強度劣化がみられず、耐候性に優れたベレットであっ
たが、本実施例2で作成したベレットも同様に、耐候性
に優れたベレットを作成することができた。
〈実施例3〉 実施例2において、造粒機として、プリケッティングマ
シンを使用したが、打錠機を使用する場合でも同様の方
法で実施できるが、この場合には添加水の量を30KI
lにする。このようにして作成したベレットも、実施例
1で作成したベレットと同様に、耐候性に優れたものを
作成できる。
〈実施例4〉 本実施例4を第9図に示す。10重量%のイオン交換樹
脂スラリー1が入っている供給タンク2に結合剤として
、メチルセルロース1OKq9を添加剤タンク16から
、潤滑剤として液体シリコン1、5 Kf7を添加剤夕
/り6から添加する。十分に混練されたものを、乾燥機
3に供給し粉体化する。
生成粉体は、粉体ホッパー4に入り、粉体ホッパー4か
ら、50〜をロードセル12で計量して混練タンク5へ
切シ出す。補強材であるセルロース繊維17を添加剤タ
ンク18から5に9を混線タンク5へ切り出して供給し
、混合する。混合された粉体をプリケッティングマシン
19で、造粒し、容器15へ充填する。
本実施例4で、作成したベレットも同様に耐候性に優れ
ている。
く変形例〉 本実施例1〜4は、すべて使用済イオン交換樹脂を乾燥
粉体化させたものをそのままベレットにする例を示した
が、使用済イオン交換樹脂粉体に熱を加えて、イオン交
換基を分解させた後ベレツさせる等の処理を行ってから
ペレット化すれば、さらに耐候性に優れたベレットを作
成することが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、使用済イオン交換樹脂を造粒してベレ
ットにする際に、水溶性結合剤を使用するようにしてい
るから洗浄を水で行うことができ、かつ常温で造粒でき
るので、取扱性にも優れ、安全に造粒することができる
また、耐候性に優れた潤滑剤と補強剤、さらに水を一定
の割合で配合しているから、耐候性にも優れたベレット
を作成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、それぞれ本発明方法の基本70−
を示す工程図、第3図は水溶性結合剤の添加率とベレッ
トの圧縮強度変化率との関係を示す線図、第4図は潤滑
剤の添加率とベレットの圧縮強度の経時変化の関係を示
す線図、第5図は補強剤の添加率とベレットの圧縮強度
との関係を示す線図、第6図は本発明の実施例1を実施
する装置の概略を示す系統図、第7図は実施例1で作成
したベレットの一軸圧縮強度及び含水率の経時変化を示
す線図、第8図は本発明の実施例2を実施する装置の概
略を示す系統図、第9図は本発明の実施例4を実施する
装置の概略を示す系統図である。 1・・・使用済イオン交換樹脂スラリー、2・・・供給
タンク、3・・・乾燥機、4・・・粉体ホッパー、5・
・・混練タンク、6・・・添加剤タンク、7・・・液体
シリコン、8・・・添加剤タンク、9・・・セルロース
繊維及び結合剤、10・・・添加水タンク、11・・・
水、12・・・ロードセル、13・・・押し出し形造粒
磯、14・・・カッター1.15・・・容器、16・・
・プリケッティングマシン、躬1図     策20 椙 3 口 O124g   g   +012 14  +g  
+3 207j(嗟ζ斗生酷8悄シ1ヲ奈カロキ゛(」
と−1に゛勺島 4 口 0    15    30     As    6
0酔逍e救(C1) ネ由’、3Ei’J <−cルO−ズN代6印)シ添刀
ロ午y−14I21 茶 ゴ 図 θ   3    乙    q    t2   1
5              ’         
 30妊過口教 第 δ 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、原子力プラントで発生する使用済イオン交換樹脂ス
    ラリーを乾燥粉体化した後、造粒する方法において、使
    用済イオン交換樹脂スラリーを乾燥粉体化させた後、水
    溶性結合剤1〜10重量%、潤滑剤0.5〜5重量%、
    及び補強剤5〜20重量%を添加し、その後造粒するこ
    とを特徴とする放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法
    。 2、特許請求の範囲第1項において、押し出し成形をし
    て造粒する場合には、粉体の含水率を50重量%以上6
    0重量%以下にした後、押し出し成形することを特徴と
    する放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法。 3、特許請求の範囲第1項において、乾式加圧成形(打
    錠機)して造粒する場合には、粉体含水率を15重量%
    以下にすることを特徴とする放射性使用済イオン交換樹
    脂の処理方法。 4、特許請求の範囲第1項において、プリケッティング
    マシンを使用して造粒する場合には、粉体含水率を40
    重量%以下にすることを特徴とする放射性使用済イオン
    交換樹脂の処理方法。 5、原子力プラントで発生する使用済イオン交換樹脂ス
    ラリーを乾燥粉体化した後、造粒する方法において、使
    用済イオン交換樹脂スラリーに生成粉体を100重量%
    として水溶性結合剤1〜10重量%、潤滑剤0.5〜5
    重量%、を添加した後乾燥粉体化し、さらにこの粉体に
    補強剤5〜20重量%を添加し造粒することを特徴とす
    る放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法。 6、特許請求の範囲第5項において、打錠機にて乾式加
    圧成形する場合には、粉体含水率を5〜15重量%にし
    た後成形することを特徴とする放射性使用済イオン交換
    樹脂の処理方法。 7、特許請求の範囲第5項において、プリケッティング
    マシンにて乾式加圧成形して造粒する場合には、粉体含
    水率を5〜40重量%にした後成形することを特徴とす
    る放射性使用済イオン交換樹脂の処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01295036A (ja) * 1988-05-20 1989-11-28 Tokico Ltd ガススプリング
JP2007136274A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Ebara Corp 廃イオン交換樹脂集合固化体の製造方法

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