JPS61287601A

JPS61287601A - 廃棄物の処理容器

Info

Publication number: JPS61287601A
Application number: JP60129502A
Authority: JP
Inventors: 康人伏井
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-12-18
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH0611601B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はち密コンクリート又はモルタルを内面ライニン
グした廃棄物、特に放射性廃棄物及び産業廃棄物の処理
及び処分（以下単に処理という）容器に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

近年廃棄物、特に、原子力発電所、原子力事業所等の原
子力施設から排出される各種放射性廃棄物や化学工場か
ら排出される有害な重金属スラッジ等の産業廃棄物は増
加する一方で、関係者はその処理に苦慮している。

放射性物質は重金属と異なって個々の核種が固有の半減
期で崩壊減衰していくので我々の環境から隔離しておか
なければならない期間が有限である。現在の核分裂を利
用する系で長い寿命をもつ廃棄物は主に核燃料再処理工
場から発生する。その寿命は９０　Ｓｒ、Ｂ　７　ｃａ
のようなβ−ｒ放射性能に着逼すれば数１００年、原子
番号９６以上の超ウラン元素のα放射能に着目すると数
１０万年と計算される。現在排出量が最も多く問題とさ
れているのは濃度の低い中低レベル廃棄物で、これは１
００年程庇取下と考えてよいといわれている。

いいかえれば、陸地保管容器としては１００年程庇取つ
ものが理想的である。

ところで現在、中低レベル放射性廃棄物に関する処理容
器の主体はステンレス・スチール製ドラム缶を基本にし
ている。例えば、ドラム缶またはげラム缶の内側にコン
クリートを５ｃｒｒＬ程度ライニングした多重構造容器
に、セメントまたはアスファルト等で均一固化したもの
である。ドラム缶容器は簡便且つ比較的安価で使用実績
も高いが１０庇取度で腐食され長期の保管には不向きで
ある。

屋内貯蔵した場合には、腐食後の取扱い１作業が困難と
なるばかりでなく作業者の被爆、ひいては環境汚染の原
因となる。しかしステンレス・スチール製にすると高価
となるばかりでなく長期的には徐々に劣化するので実用
的ではない。

最近、各原子力事業所の保管施設が手狭になつ九ため、
比較的安価に減容固化できるアスファルト固化法が脚光
をあびている。しかし、アスファルト固化体は火災時に
容易に燃焼し、好ましくなく、Ｆラム缶が腐食した場合
には一層危険である。

さらに、国土の狭い我が国では一１放射性廃棄物を永久
に保存することは不可能である。このような長期保管し
て放射能の減衰した廃棄物に関しては、海洋投棄ないし
は、地中埋棄等によシ処分して保管場を有効利用できる
ようにするこ−とが理想的である。したがって、ｒラム
缶容器を基本とした陸地保管ないしは陸地処理・処分用
容器は好ましくない。また、あらかじめ成形したコンク
リート容器にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ　）等モノマ
ーを含浸重合させたポリマー含浸コンクリート容器は、
高強度で長期耐久性に富み、放射性物質の浸出を防止で
きるより優れた容器である。しかし、普通コンクリート
と比較してあまり耐衝撃性が改善されず且つ耐火性が低
下する。このため、移送中における落下等の衝撃事故、
地震等の災害や火災に不安が残り陸地処理・処分用容器
としては適当でで補強すると耐衝撃強度、タフネス、せ
ん断強度、疲労性在等が著しく向上するが、海水、酸性
水中などのスチールファイバーの腐食劣化に問題がある
。しかも、製造時の特性からファイバーの不均一やコン
クリートの密実性に欠は製品のばらつきを生じるという
欠点があるので放射性廃棄物用容器としては使用し難い
。

また、上記問題点を解決するために、あらかじめ成型し
たスチールファイバー補強コンクリート容器に重合性モ
ノマー等含浸剤を含浸させた後コンクリート内で重合固
化せしめ製造される放射性廃棄物及び産業廃棄物の処理
容器も提案されているが、経済性、品質安定性の点で実
用上問題が多い。放射性廃棄物セメント固化用容器は、
従来、容器内で廃棄物をセメント等の固化剤と共に攪拌
し、固化されている。しかし、従来型攪拌容器の場合、
攪拌終了後攪拌翼が取り出されると、その攪拌翼の体積
分に相当する空間が容器の上部に形成される。したがっ
て、この上記空間部にアスファルト、モルタルなどを充
てんする必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の主目的は、強度、耐衝撃性、耐薬品性、耐火性
、耐食性ならびに経済性、品質安定性に優れた放射性廃
棄物及び産業廃棄物の陸地処理容器を提供することであ
る。

〔問題点を解決する手段〕

即ち、本発明は内面にセメント質物質、超微粉、高性能
減水剤、骨材及び水を主成分とするコンクリート又はモ
ルタルをライニングしてなる。廃棄物の処理容器である
。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明でいうセメント質物質とは、普通、早強超早強、
白色もしくは耐硫酸塩等各種ポルトランｒセメント、さ
らには高炉スラグ、フライアッシュ等混和材を混合した
混合セメント、及び混合材及び／又は混合されるセメン
トを粉砕した混合セメントなどが一般に用いられる。

本発明で使用する超微粉とは、平均粒径が前述のセメン
ト質物質より少なくとも１オーダー低いものであり、特
に平均粒径が２オーダー低いものが混線物の流動特性の
面から好ましい。具体的には、シリコン、含シリコン合
金ならびにジルコニアを製造する際に副生ずるシリカダ
スト（シリカヒユーム）及びシリカ質ダストが特に最適
であり、その他に、炭酸カルシウム、シリカゾル、オパ
ール質硅石、フライアッシュ、スラグ、酸化チタン、酸
化アルミニウムなどの超微粉も使用できる。特に、オパ
ール質硅石、フライアッシュ、スラグを分級器つきジェ
ットミル等により粉砕した超微粉の使用は硬化収縮を改
善するという面から有効である。

超微粉の使用量は、好ましくはセメント質物質６０〜９
５重量部に対して５〜４０重量部、さらに好ましくは６
５〜９０重量部に対して１０〜６５重量部であり、５重
量部未満では高強度（堅牢性）を得ることが困難であり
、また、４０重量部を越えると混練物の流動性が著しく
低下し、成形することが困難となり、かつ、強度発現も
不充分となる。

本発明で使用する高性能減水剤（以下減水剤という）と
は、セメントに多量添加しても凝結の過遅延や過度の空
気連行を伴なわない分散能力の大きな界面活性剤であっ
て、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒｒ縮金物の塩
、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮金物の塩、高
分子量りゲニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩などを
主成分とするものがあげられる。減水剤は、混線物を低
水比で得るために必要なものであり、従来の使用量は、
セメント質物質に対し固形分として０．６〜１重ｆチが
使用されているが、本発明においては、それよりも多量
に添加することが好ましい。具体的には、セメント質物
質と超微粉との混合物１００重量部に対し固形分として
１０重量部程度まで使よ用され、それにすも多量に添加すると硬化反応にかえっ
て悪影響を与える。特に好ましい添加量は１〜５重量部
である。このような減水剤の使用量において、超微粉と
組み合わせることにより、水セメント質物質と超微粉比
が２５チ以下でも、通常の方法によシ成形可能な流動性
のある混線物を得ることができる。

本発明で混合物を調整する際に使用する水は成形上必要
なものであるが、高強度硬化体を得るためにはできるだ
け少量にするのが良く、セメント質物質と超微粉との混
合物１００重量部に対し１２．５〜６０重着部とするの
が好ましく、１５〜２８重量部がさらに好ましい。水量
が６０重量部より多いと高強度硬化体を得ることが困難
であり、１２．５重”、−Ｊｌ一部より少ないと通常の
流し込み等の成形が困難となる。

本発明で使用する骨材は、通常使用されるものでよいが
、硬質で且つ比重の大きいものが望ましく、モース硬度
６以上好ましくは７以上又はヌープ圧子硬度７００　ｋ
ｙ／　ｌｌｍ２以上のいずれかの規準で選定されたもの
が好ましい。この規準を満足するものを例示すれば、珪
石、黄鉄鉱、赤鉄鉱、磁鉄鉱、黄玉、ローソン石、エメ
リー、コランダム、ツェナサイト、スぎネル、緑柱石、
全縁石、電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジルコン、
焼成ボーキサイト、炭火硅素、溶融シリカ、電融マグネ
イ乙シア、炭火硅素、立方晶窒化硼素等がある、特に、放射
性廃棄物用の容器の場合には、鉄粉等を用いてコンクリ
ートの比重を６．２以上に確保することが好ましい。

以上の材料の他、通常のコンクリート又はモルタルに使
用される化学混和剤を必要に応じて併用することもでき
る。

上記材料の混合、混線方法は特に限定されるものではな
く、通常の方法が適用できる。

又、ライニング方法は、通常行なわれているもので、例
えば遠心カライニング又は内型枠を使用した注入ライニ
ング及び吹付はライニング等がある。

本発明に係る処理容器の形状はドラム缶が一般的である
がこれに限ったものではない。

具体例として、Ｐラム缶を用いた例に基づいて、更に本
発明を説明する。

本発明で使用するＰラム缶は、２００１ｆ／４ｇドラム
缶ＪＩ８Ｚ１　＜５００−１９７７Ｈ級（１−６ｍ）を
標準とし、このＰラム缶内面に第１図のごとく、補強鉄
筋を埋設して厚み３０〜７０１で上記組成のち密コンク
リートをライニングする。コンクリートのライニング方
法は、注入成形を基本とし、均一に混練したち密コンク
リートをヘッド圧による注入、ポンプによる注入及び流
し込み等にょ広所定の内型枠とドラム缶との隙き間に注
入する。

この際、混練されたち密コンクリートを真空脱泡して、
コンクリート内部に含まれる気泡を除去すれば、その硬
化体に更にち密性を向上させられる。

また、内型枠としては、プラスチックス成形品あるいは
ステンレス金網などを用いて、埋め殺しにしても良く、
経済性、実用性を考慮して適宜選択出来る。

部が一体で先づ成形され、この中に所定の廃棄物を充て
んセメント等による、固化処理後、天蓋部を成形して完
成される。

飯胴部と低部を成形する際に、天蓋部に埋設する鉄筋は予
め設置しておき、天蓋部を成形する際には内部型枠を用
いずに充てん固化した廃棄物上に一体でち密コンクリー
トを注形する。すなわち゛、本発明によれば、放射性廃
棄物をセメントでもってドラム缶詰めするにあたり、攪
拌終了後攪拌翼を取り出した後に形成される上部空間は
、天蓋部を成形する際にち密コンクリートによって置き
換えられる。

〔実施例〕

以下実施例で本発明をさらに説明する。

実施例２００！鋼製ドラム缶ＣＪＩＢ　Ｚ　１６００の８級（
１，６ＩＩＩ）：ｌに、ライニング厚が５０１ｍとなる
よう内型枠をセットした。

尚φ６　ｍ　／　ｍの、補強鉄筋を図面のように、２０
ＧｒＩＬ間隔に設置しておく。

表に示した配合のコンクリートをつくり、ポンプによる
注入を行つ九。

５０°Ｃで１２時間蒸気養生を行った。その後物性評価
を行った。日本原子力研究所の評価基準に基づいて、ラ
イニングしたドラム管の衝撃テスト、及び気密テストを
行った。

その結果問題はなかった。

〔発明の効果〕

を持つものが得られた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の異本例を示すライニングされた一ラム管
のｖｆｒ市図である。

Claims

【特許請求の範囲】

容器の内面に、セメント質物質、超微粉、高性能減水剤
、骨材及び水を主成分とするコンクリート又はモルタル
をライニングしてなる廃棄物の処理容器。