JPS6327799A - 放射性廃棄物の固化処理方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電所等の放射性物質取扱施設から発生
する中レベルないし低レベルの放射性廃棄物の処理方法
に係り、特に粉体放射性廃棄物のプラスチック固化処理
方法に関する。

（従来の技術） 一般に沸騰水型原子力発電所、核燃料再処理工場等の放
射性物質取扱施設で発生する濃縮廃液は、竪型薄膜乾燥
機等の乾燥機で乾燥処理され主として硫酸ナトリウムや
硝酸ナトリウムからなる粉体とされた後、セメント、ア
スファルト、プラスチック等からなる同化材により固化
される。

この固化処理方法としては、硬化性樹脂組成物からなる
同化材により固化処理を行なうプラスチック固化処理方
法が、軽量で、機械的強度、減容性、および放射能を閉
じこめる能力にすぐれた同化体パッケージが得られると
ころから、近時有望視されている。

このプラスチック固化材としては硬化性樹脂を用いたも
のが使われているが、特にスチレン等の重合性単量体で
希釈した不飽和ポリエステル樹脂、同化開始剤および同
化促進剤を用いて同化材を重合固化させる方法が一般的
に採用されている。このような同化開始剤としてはメチ
ルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルオキサイド
等の有機過酸化物が用いられ、また同化促進剤としては
ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリン等が用いられて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし放射性廃液中に亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸化
合物等の還元性物質が含まれていると、この還元性物質
が有機過酸化物等の固化開始剤の分解により生じたラジ
カルを消費して固化開始剤としての効力を失わせるため
、同化材の硬化が妨害され、形成された固化体パッケー
ジの硬度が低く、したがって同化体パッケージの機械的
強度や安定性が低くなるという問題がおった。

たとえば沸騰水型原子力発電所で発生する濃縮廃液は主
成分は硫酸ナトリウム（Ｎａ；＋　３０４　）であるが
、鉄、カルシウム、マグネシウム、マンガン等の金属成
分や塩素、亜硝酸塩等も廃液中に存在し、特に亜硝酸ナ
トリウムは廃液タンク、濃縮器等の機器防錆材として使
用されているので廃液中に多く含まれて同化材の硬化を
妨害する。

本発明者の実験によれば、亜硝酸ナトリウムを１％含む
５１ｍナトリウムの粉体６０重ω部と不飽和ポリエステ
ル樹脂４０１部とを混合し、この不飽和ポリエステル樹
脂に対して同化開始剤としてメチルエチルケトンパーオ
キサイドを２．０１ｍ％、同化促進剤としてナフテン酸
コバルトを０．５１ｉ％添加混合した後２４時間放置し
て固化させたところ、形成された固化体は硬化が不完全
でゲル状態であった。これは亜硝酸ナトリウム（ＮａＮ
Ｏ２）中のＮＯ２の還元作用によりメチルエチルケトン
パーオキサイドの同化開始剤としての効力が失われるた
めである。このように、亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸
化合物等の還元性物質を含んだ放射性廃棄物のプラスチ
ック同化処理では良好な特性を有する固化体を１ｊるこ
とは困難でめった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、放射性廃棄物中の亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸化
合物等の還元性物質により固化材の硬化が妨げられるこ
となく、機械的強度、安定性を向上させた同化体を形成
することのできる放射性廃棄物の固化処理方法を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の放射性廃棄物の固化処理方法は、（イ）原子力
施設で発生した亜硝酸す１〜リウムまたは亜硝酸化合物
を含む放射性廃棄物を、熱硬化性樹脂とハイドロパーオ
キサイドを含む同化材により一体に同化させる第１の発
明と、 （ロ）原子力施設で発生した亜硝酸ナトリウムまたは亜
硝酸化合物を含む放射性廃棄物を、熱硬化性樹脂、ハイ
ドロパーオキサイドおよびアルキルパーエステルを含む
同化材により一体に固化させる第２の発明に関する。

（イ）および（ロ）の方法において用いる熱硬化性樹脂
としては、不飽和ポリエステルとスチレン等の手合性単
量体とからなる不飽和ポリエステル樹脂組成物が適して
いる。また処理対象の放射性廃棄物としては、成用性廃
液を乾燥処理した粉体放射性廃棄物が好適である。

また（イ）および（ロ）の方法において用いるハイドロ
パーオキサイドには、２．４．４−トリメチルペンタ−
２−ハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼン
パーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド（ターシャリープチルハ
イドロパーオキサイド）等がある。

このハイドロパーオキサイドは単独またはメチルエチル
ケトンパーオキサイド、ベンゾイルオキサイド等ととも
に固化開始剤として固化材中に混入させて使用する。こ
のハイドロパーオキサイドの混合量は熱硬化性樹脂に対
して０．０５〜３．０重量％、好ましくは０．５〜１．
５重量％が適当である。

本発明においてハイドロパーオキサイドの混合量を上記
の範囲に限定したのは、０．０５重量％未満であると同
化材の硬化が十分に１斤なわれず、逆に３．０重量％を
越えると効果がさほど向上せずロス１〜高となるためで
ある。

ざらに（ロ）の方法において用いるアルキルパーエステ
ルには、ｔ−ブチルパーオキシアセチイト、ｔ−プチル
イソブヂレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等
がある。

このアルキルパーエステルとハイドロパーオキサイドの
混合量は、熱硬化性樹脂に対しそれぞれＯ，ＯＳ〜３．
０重量％、好ましくは０．５〜１．５重量％が適当であ
る。本発明方法においてアルキルパーエステルとハイド
ロパーオキサイドの配合量を上記の範囲に限定したのは
、アルキルパーエステルまたはハイドロパーオキサイド
がそれぞれ０．０５重辺％未満であると固化材の硬化が
十分に行なわれず、逆に３．０重量％を越えると効果が
さほど向上せずコスト高となるためでおる。なおハイド
ロパーオキサイドとアルキルパーエステルの合計聞は０
．１〜６．０重量％が適当である。

またざらに（イ）および（口〉の方法において、必要に
応じて補強用の充填剤を配合するようにしてもよい。

（作　用） 本発明の放射性廃棄物の固化処理方法においては、（イ
）の方法によればハイドロパーオキサイドを単独または
他の有職過酸化物と併用して固化開始剤として使用する
ことにより、放射性廃棄物中の亜硝酸ナトリウムまたは
亜硝酸化合物等の還元性物質により固化開始剤の効果が
失われることなく固化材の硬化が進行するので、硬化の
完全な固化体パッケージが形成される。

また（口）の方法においてはハイドロパーオキサイドと
アルキルパーエステルとを固化開始剤として使用するこ
とにより、（イ）の方法と同様の作用があるが、大規模
な同化処理を行なうときには（イ）の方法よりも固化材
の硬化を早めることができる。

したがって、（イ）および（ロ）の本発明方法を用いれ
ば、亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸化合物を含む放射性
廃棄物を機械的強度、安定性を向上させた同化体パッケ
ージとして同化処理することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例について説明する。

実施例１ 本発明方法を実施するにあたり、模擬廃液として硫酸ナ
トリウム２０車量％、亜硝酸ナトリウム２０００ｐＩ）
ｍ　、鉄４００ｐｐｍ　、カルシウム２００ｐｐｍ　、
？グネシウム１０ｐｐｍを含む水溶液を、竪型薄膜乾燥
機により乾燥処理して乾燥粉体を生成した。この模擬放
射性廃棄物粉体と不飽和ポリエステルイか１脂とを混合
し、同化開始剤としてｔ−ブチルハイドロパーオキサイ
ドを、固化促進剤としてナフデン酸コバルトを添加した
後、この混合物を２４時間室温にて放置した。

実施例２ ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドとメチルエチルケト
ンパーオキサイドとを併用して固化開始剤として用いた
点以外は実施例１と同様にして模擬放射性廃棄物の同化
処理を行なった。

実施例３ ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドとアルキルパーエス
テルとの混合物を固化開始剤として用いた点以外は実施
例１．２と同様にして模擬放射性廃棄物の固化処理を行
なった。また比較例として、メチルエチルケトンパーオ
キサイドを固化開始剤として用いた点を除いて実施例１
と同様にして模擬放射性廃棄物の同化処理を行なった。

実施例１、実施例２、実施例３、比較例における混合物
中の成分の配合組（重量％）および形成した同化体の状
態と硬度を次表に示す。

（以下余白） 上表の結果かられかるように、本発明方法においてはハ
イドロパーオキサイドを単独または仙の過酸化物と併用
、おるいはハイドロパーオキサイドとアルキルパーエス
テルとを同化開始剤として使用することにより、亜硝酸
ナトリウムまたは亜硝酸化合物等の還元性物質がＩＪｉ
射性魔性廃棄物中まれていても同化開始剤の効力は失わ
れずに固化材の硬化が進むため、硬化が完全な固化体パ
ッケージが形成される。従って放射性廃棄物を機械的強
度、安定性を向上させた固化体パッケージとして固化処
理することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の放射性廃棄物の固化処理
方法を用いれば、放射性廃棄物中の亜硝酸ナトリウムま
たは亜硝酸化合物等の還元性物質により固化材の硬化が
妨害されることなく、殿械的強度、安定性を向上させた
固化体パッケージとして放射性廃棄物を処理することか
できる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子力施設で発生した亜硝酸ナトリウムまたは亜
   硝酸化合物を含む放射性廃棄物を、ハイドロパーオキサ
   イドを添加した熱硬化性樹脂で硬化させることを特徴と
   する放射性廃棄物の固化処理方法。
2. （２）熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステルと重合性単
   量体とからなる不飽和ポリエステル樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射性廃棄物の固
   化処理方法。
3. （３）ハイドロパーオキサイドの添加量が、熱硬化性樹
   脂に対して、０．０５〜３．０重量％であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の放射性
   廃棄物の固化処理方法。
4. （４）放射性廃棄物が、放射性廃液を乾燥処理して粉体
   化した粉体放射性廃棄物であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の放射性廃
   棄物の固化処理方法。
5. （５）原子力施設で発生した亜硝酸ナトリウムまたは亜
   硝酸化合物を含む放射性廃棄物を、ハイドロパーオキサ
   イドとアルキルパーエステルとを添加した熱硬化性樹脂
   で硬化させることを特徴とする放射性廃棄物の固化処理
   方法。
6. （６）熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステルと重合性単
   量体とからなる不飽和ポリエステル樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載の放射性廃棄物の固
   化処理方法。
7. （７）ハイドロパーオキサイドおよびアルキルパーエス
   テルの添加量が、熱硬化性樹脂に対して、それぞれ０．
   ０５〜３．０重量％であることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項または第６項記載の放射性廃棄物の固化処理
   方法。
8. （８）放射性廃棄物が、放射性廃液を乾燥処理して粉体
   化した粉体放射性廃棄物であることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項〜第７項のいずれか１項記載の放射性廃
   棄物の固化処理方法。