JP2000241592A - 放射性固体廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属を１０％以上含む放射性固体廃棄物の固
化処理装置において、廃棄体の放射能量評価の簡略化、
インゴット廃棄体の冷却スペース低減を行う。 【解決手段】 溶融炉２、溶融炉出湯口３、溶湯冷却処
理室４、冷却水噴霧装置５、冷却水プール６、溶湯冷却
物移動搬出装置１３、粒径分別装置１４、モルタル混練
・注入装置１５、溶湯冷却物充填装置１６、ドラム缶１
７を備えている。廃棄物は溶融炉２で溶融され、溶融炉
出湯口３を通して溶湯処理室４の中にある冷却水噴霧装
置５、冷却水プール６で冷却される。冷却物は溶湯冷却
物移動搬出装置１３で移動されながら搬出され、溶湯冷
却物充填装置１６からドラム缶１７に投入され、そこに
モルタル混練・注入装置１５からモルタルペーストを注
入する。溶湯の急冷・小粒化により、放射能量評価の容
易な均一廃棄体を短時間で作成、搬出することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放射性固体廃棄物の
処理装置、特に廃棄体の放射線量評価を簡易にした固化
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所では鉄を中心とした金属廃
棄物を含む不燃性の放射性固体廃棄物（雑固体廃棄物）
が発生する。それらの処理方法の一つとして溶融処理が
ある。従来の溶融処理システムでは溶融炉で溶解した廃
棄物溶湯を耐火性の容器の中で、比重差により金属と、
その他の酸化物成分との２つの層に分離した状態（以
下、インゴット廃棄体）にした後、インゴット廃棄体の
温度が下がるのを待って、これを２００Ｌドラム缶等の
中にいれ、隙間にモルタルを充填、固化する方式を採用
していた。

【０００３】このように作成された最終廃棄体は放射線
測定器によりドラム缶の外から放射線測定を行う。測定
結果から最終廃棄体中の放射能量を評価する。放射線測
定では全ての放射性核種からの放射線を測定るすのでは
なく、放射能総量に対する寄与の大きいＣｏ−６０（γ
線、エネルギー１．３３ＭｅＶ及び１．１７ＭｅＶ）と
Ｃｓ−１３７（γ線、エネルギー０．６６ＭｅＶ）だけ
を代表して測定し、まずそれらの放射能量を求める。そ
の他の核種の放射能量はこれら２つの値とデータベース
をもとに推測する。その際、Ｃｓ−１３７のγ線はエネ
ルギーが小さく、これがインゴット廃棄体の金属層内部
に含まれる場合は金属層の遮蔽効果によりγ線が減衰
し、ドラム缶の外からは測定できない場合がある。

【０００４】このため、金属層に含まれるＣｓ−１３７
の放射能量を別途、何らかの方法で評価する必要があ
る。これについては従来、Ｃｓ−１３７が単位量の金属
層と酸化物層に移行してどのような割合で存在するか
（以下、分配比）についてのデータベース、及び最終廃
棄体中の金属層と酸化物層の重量の比を何らかの形で測
定した結果（以下、重量比）から、（酸化物層のＣｓ−
１３７放射能量）×（分配比）×（重量比）の計算で金
属層の放射能量を評価していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、前記の（酸化
物層のＣｓ−１３７放射能量）×（分配比）×（重量
比）で放射能量を評価する場合は、放射線測定の他に、
各層の重量、体積、層の厚さ等のいずれかを測定するこ
とによる重量比評価も必要となり、放射能量の評価が複
雑化する欠点がある。

【０００６】あるいは、また金属層のＣｓ−１３７放射
能量を直接定量するために非常な微弱な放射線測定を行
う場合には、測定精度の問題から、廃棄体中の総放射能
量に大きな誤差が生じる場合がある。これはインゴット
廃棄体が２層からなる不均質構造をとるためである。

【０００７】一方、１５００°Ｃ程度と高温のインゴッ
ト廃棄体を冷却するために、広いスペースとそれに見合
う空調設備が必要となり、設備規模が大きくなる短所が
ある。また、上記インゴット廃棄体を２００Ｌドラム缶
の中でセメント固化したものの重量は埋設処分時のハン
ドリング等との兼ね合いで１ｔ以下となる必要がある。
このためインゴット廃棄体は、その組成が全て鉄（比重
７．８６）となる最も重い場合を想定して、体積が１０
０Ｌ程度となるので、２００Ｌドラム缶中のインゴット
廃棄体の充填率は５割程度と低い。

【０００８】従って、最終廃棄体の放射能量評価の簡略
化、インゴット廃棄体の冷却スペース低減を可能とする
新たな雑固体廃棄物の固化処理装置が必要とされてい
た。

【０００９】一方、特開平６３−８３６９８号公報によ
れば、固体酸化物の放射性廃棄物について、これを溶融
して得られた溶湯を水冷して粒状にしたもの（以下、水
砕スラグ）を、モルタルペーストをあらかじめ充填した
ドラム缶に投入し、ドラム缶加振することで、水砕スラ
グとモルタルペーストを均一に配合した廃棄体を作成す
るセメント固化装置が提案されている。この溶湯を水冷
して水砕スラグを生成することは一般廃棄物焼却灰の溶
融設備でも実施されているところであるが、このような
装置では溶湯の冷却の際に、２つの溶湯の粒が融点の１
／２以上の温度（絶対温度）で接触すると拡散接合現象
でくっついてしまい、これをセメント固化すると、冷却
物の塊の大きさにばらつきが出たり、セメントペースト
の充填を妨げたり空隙が生成することで固化体の均一性
が低下する欠点があった。

【００１０】本発明の目的は、上記のような廃棄体の放
射能量評価の簡略化及び精度の向上、インゴット廃棄体
の冷却スペース低減を可能とする新たな放射性固体廃棄
物処理装置の提供にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、金属を含
む固体状の放射性廃棄物を溶融炉で溶融して、炉から排
出した溶湯を流下させる手段と、該流下する溶湯を冷却
する水プールと、前記溶湯の流下の際に稼働し前記水プ
ール中を沈降する溶湯冷却物を移動させ搬出させる装置
と、前記水プールから搬出された溶湯冷却物をセメント
固化する装置を設けたことで達成される。

【００１２】溶湯を流下し水プールの水との接触により
冷却すると金属溶湯、酸化物溶湯とも粒状となる。この
水プールの底に溜る溶湯冷却物をベルトコンベア等で連
続的に移動させることで粒と粒の拡散結合が抑制され、
均一粒状体を生成できる。そして、この水プールから引
き上げ搬出された粒状溶湯冷却物を２００Ｌドラム缶中
で均一に分散させた状態にモルタルペーストを充填する
ことで、または粒状酸化物をモルタルペーストを充填し
た２００Ｌドラム缶中に投入充填する方法で、金属と酸
化物の粒状溶湯冷却物を均一に混ぜたものを投入充填す
ることで、均一な固化最終廃棄体が作成できる。

【００１３】そのため、放射線測定を、従来の原子力発
電所イオン交換樹脂洗浄廃棄液をセメント固化した廃棄
体、雑固体を直接セメント固化した廃棄体と同様に取り
扱っても、その結果は、均一廃棄体酸化物層と金属層に
分離して不均一なインゴット廃棄体の場合に必要な重量
比評価等のプロセスが不要となり、放射性廃棄物を最終
廃棄体にするまでの手順がシンプルになる。また、粒状
溶湯冷却物にするとインゴット廃棄体よりも表面積、廃
棄体空隙率が大きいので、最終廃棄体表面まで到達する
γ線が増大し、金属中のＣｓ−１３７放射能量の評価が
容易になる。

【００１４】上記のように、金属と非金属の混合廃棄物
の溶融処理において、炉から水プールに溶湯を注ぐ際に
は、水プール中の溶湯冷却物を移動させる手段を稼働す
る必要がある。すなわち、金属溶湯を水プールで冷却す
る際、水中を沈降して底に溜まる２つの溶湯の粒が融点
の１／２以上の温度（絶対温度）で接触すると、いわゆ
る拡散接合現象によりくっついてしまう。これにセメン
ト充填固化すると、冷却物の塊の大きさにばらつきが出
たり、空隙が生成してセメントペーストの充填を妨げた
りすることで、固化体の均一性を低下させる可能性があ
る。そこで上記のように、プールの底に溜まる溶湯冷却
物をベルトコンベア等で常時移動させてやることで、溶
湯冷却物同士の接触を抑制する。これにより固化体均一
性が向上できる。

【００１５】なお、ベルトコンベアを水プール外に移動
させことによって、溶湯冷却物の搬出も兼ねることがで
きる。なお、また高温溶湯が水プールの水に接触するこ
とによる水蒸気爆発が心配されるが、排出溶湯量に対し
て大量の水があれば、急速に発生する水蒸気の圧力は分
散するので、高温溶湯がプールから持ち上がるような現
象は起らないため、安全は確保できる。

【００１６】また上記の目的は、プール水を冷却する設
備を設けたことで達成される。

【００１７】大量の溶湯の排出を行う場合、又は溶湯を
連続的に排出する場合においては、溶湯からプール水へ
の熱の移動量は大きくなる。プール水の冷却を行わない
と、プールの大きさが有限であることから、水温が上昇
して水蒸気、ミストの発生量が大きくなる。その場合、
排ガス処理系での負荷が大きくなり、ダスト除去装置フ
ィルターの寿命短縮の可能性がある。本発明はプール水
の冷却を行うことで、水蒸気、ミストの発生を抑制し、
ダスト除去装置フィルターの寿命短縮を防ぐことができ
る。なお、冷却の方法としては、プールへの熱交換器の
設置等が考えられこれによりプール水を装置システムの
外に出して処理しなくても済むようになる。

【００１８】また上記の目的は、プール水に溶存するイ
オン、又は沈殿物を除去する設備を設けたことで達成さ
れる。

【００１９】溶融炉運転中または運転停止中に、溶湯か
らプール水に溶存したイオン、沈澱物を除去することに
ある。上記イオン、沈澱物には放射能が含まれている場
合があり、除去処理を行わない場合には、これらが溶湯
の熱で発生する水蒸気、ミストに乗って放射能がプール
の外に移行する可能性がある。その場合には排ガス処理
系での負荷が大きくなり、ダスト除去装置フィルターの
寿命短縮の可能性がある。本発明はプールでイオン、沈
澱物を除去することでフィルターの寿命短縮を防ぐこと
ができる。

【００２０】また上記の目的は、炉から排出し、重力で
落下する溶湯に横から水、空気、ガス、水蒸気等の冷却
媒体を噴霧する装置を備えたことにより達成される。

【００２１】この噴霧装置によれば、単位時間当たりの
冷却媒体噴霧量を調整し、一定にすることで粒状溶融体
の大きさをそろえることができるので、これにより最終
廃棄体の均一性が向上する。また、炉から排出した溶湯
を冷却媒体噴霧しながら水プールに流し落とし、プール
水との接触により冷却することで、溶湯からの除熱量が
大きく、溶融鉄等の潜熱の大きな溶湯に対しても急速な
冷却が可能となる。これにより、冷却時間、冷却スペー
スと空調設備容量を低減することができる。

【００２２】また上記の目的は、溶融炉の少なくとも出
湯口部分と、溶湯の冷却設備とが排ガス処理装置にダク
トでつながる１つの閉じた部屋の中に収められた構成に
よって達成される。

【００２３】溶湯の冷却設備において、水等の冷却媒体
の気化で発生する蒸気、ミストに溶湯からの放射能が移
行し、これが装置システムの外に飛散することでの放射
能汚染の拡大が起る可能性がある。これを、炉から排出
される溶湯と冷却設備を一つの閉じた部屋に収めること
で、その外への汚染拡大を防止すると共に、蒸気、ミス
ト、及び溶融炉・溶湯からのガスをこの部屋のダクトか
ら排ガス処理装置に引込み処理することを可能とする。
なお、排ガス処理装置には、その中に含まれるダスト除
去装置の前段に、冷却媒体から発生した水蒸気等の気体
を凝縮するための装置を設備するのが望ましい。特に、
ダスト除去装置としてセラミックフィルター等を用いる
場合には、これによりフィルター表面での水蒸気の凝集
を防ぐことができる。

【００２４】また上記の目的は、上記溶融冷却物の固化
装置は、溶湯冷却物を金属と非金属に分離する装置、ま
たはある一定の粒径以上の粒とそれ以下の粒に分離する
装置と、分離した後、非金属の冷却物または一定の粒径
以下の粒の少なくとも一部をセメントまたはモルタルに
混ぜる装置と、該混練物と分離した残りの粒状冷却物と
を混合充填し固化して最終廃棄体を作成する装置とを備
えることによって達成される。

【００２５】このように粒径の小さい溶融冷却物（非金
属も一般に金属に比べて粒径は小さくなる）の一部をモ
ルタルと混ぜペースト骨材として用いることで最終廃棄
体における廃棄物の充填率が向上する。

【００２６】また上記の目的は、粒状冷却物を固化する
固化装置の前または後に放射線測定装置を設置したこと
によって達成される。

【００２７】固化装置の前で測定する場合の測定場所と
しては、冷却装置と粒の充填・セメント固化をする装置
の間、あるいは冷却装置の水プールの中が可能である。
粒状冷却物の充填固化する前に、粒状態で放射線を測定
することにより、充填後の測定に比べてさらに放射線遮
蔽の影響の少ない条件での放射線計測が可能となるの
で、廃棄体中の放射能量評価の精度が向上する。また、
各最終廃棄体の中に含まれる粒の量とその放射線測定結
果をリンクさせる。例えば、プールから粒をベルトコン
ベアで搬出してドラム缶に投入、放射線測定をベルトコ
ンベア上での輸送中に行うシステムの場合、測定からド
ラム缶への投入までに要する時間（経過時間）をあらか
じめ知っておくことで、ドラム缶に投入を開始した時刻
と満杯になった時刻それぞれから経過時間を差し引いた
時刻間での放射線測定値から、最終廃棄体中の放射能量
を評価できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施形態の構成図で、
金属を含む固体状の放射性廃棄物の溶融炉システムにお
ける排出溶湯急冷及び固化処理装置を示す。本実施形態
は、廃棄物投入装置１、溶融炉２、溶融炉出湯口３、溶
湯冷却処理室４、冷却水噴霧装置５、冷却水プール６、
プール水冷却装置７、プール水溶解物除去装置８、プー
ル水沈殿除去装置９、排気ダクト１０、水蒸気凝集装置
１１、排ガス処理装置１２、溶湯冷却物移動搬出装置１
３、粒径分別装置１４、モルタル混練・注入装置１５、
溶湯冷却物充填装置１６、ドラム缶１７、ドラム缶搬入
出装置１８、放射線測定装置１９を備えている。

【００３０】以上の構成装置により、金属を含む固体状
の放射性廃棄物は廃棄物投入装置１により溶融炉２に投
入され、溶融される。溶湯は溶融炉２から溶湯冷却処理
室４の中に溶融炉出湯口３を通して移動、排出される。
その際、溶融炉出湯口３の少なくとも一部は、溶湯冷却
処理室４内に入っており、溶融炉出湯口３側面と溶湯冷
却処理室４の壁の接合部は密閉されていることが望まし
い。これは溶湯の冷却設備において、水等の冷却媒体の
気化で発生する蒸気、ミストに溶湯からの放射能が移行
し、これが装置システムの外に飛散することでの放射能
汚染の拡大が起こる可能性があるので、溶湯冷却処理室
４については、炉から排出される溶湯と冷却設備を一つ
の閉じた部屋に収めることで、その系外への汚染拡大を
防止すると共に、蒸気、ミスト、及び溶融炉、溶湯から
のガスをこの部屋のダクトから排ガス処理装置に引き込
み処理することが可能となる。

【００３１】溶融炉出湯口３の制御によって溶融炉から
排出された溶湯は流下し、途中、冷却水噴霧装置５から
噴霧された水と接触、除熱を受けた後、冷却水プール６
に落下、沈降し、プール水との接触によりさらに冷却さ
れる。なお、冷却水プール６での除熱だけで十分な場合
には、冷却水噴霧装置５を設置しなくてもよい。冷却水
噴霧による冷却方法は単位時間当たりの噴霧量を調整
し、一定にすることで粒状溶融体の大きさをそろえるこ
とができるので、最終廃棄体の均一性が向上する。ま
た、プール冷却は溶湯からの除熱量が大きく、溶融鉄等
の潜熱の大きな溶湯に対しても急速な冷却が可能となる
ので、冷却時間、冷却スペースと空調設備容量を低減す
ることができる。

【００３２】なお、高温溶湯が水に接触することによる
水蒸気爆発が心配されるが、排出溶湯量に対して大量の
水があれば、急速に発生する水蒸気の圧力は分散するの
で、高温溶湯がプールから持ち上がるような現象は起ら
ないため、安全性は確保できる。

【００３３】冷却水プール６にはプール水冷却装置７、
プール水溶解物除去装置８、プール水沈殿除去装置９が
設置されている。プール水冷却装置７は例えば熱交換器
を通して、溶湯からの熱を溶湯処理室４の外に排出し、
プール水を冷却するものである。特に大量の溶湯の排出
を行なう場合、又は溶湯を連続的に排出する場合におい
ては、溶湯からプール水への熱の移動量は大きくなる。
プール水の冷却を行なわないと、プールの大きさが有限
であることから、水温が上昇して水蒸気、ミストの発生
量が大きくなる。この場合、排ガス処理系での負荷が大
きくなり、ダスト除去装置フィルターの寿命短縮の可能
性がある。これをプール水の冷却を行なうことで、水蒸
気、ミストの発生を抑制し、ダスト除去フィルターの寿
命短縮を防ぐことができる。

【００３４】プール水溶解物除去装置８は例えばイオン
交換樹脂塔のようなもので、溶湯から溶け出した放射能
を含むイオンを吸着除去する。プール水沈殿除去装置９
は溶湯から生じた放射能を含む固形物をプール水からろ
過により除去する。この装置には、例えば全量ろ過型の
セラミックフィルターのようなタイプが便利である。

【００３５】図２は、プール水沈殿除去装置９の構成図
で、フィルター２０で引っかかった沈澱物は適時、圧縮
水・ガスタンク２１から弁２２を開いて圧縮水、圧縮ガ
スを水と逆向きの方向に吹きかける操作（逆洗）によ
り、洗い落とし、沈澱物は炉の運転停止中に弁２３を開
いてこれを取り出す事ができる。これらの処理により、
プール水に溶け出した溶湯の放射能が水蒸気、ミストに
乗って排ガス処理系まで到達することによる排ガス処理
系での負荷が大きくなり、ダスト除去装置フィルターの
寿命が短縮するのを防ぐことができる。

【００３６】溶湯冷却処理室４には排気ダクト１０が接
続され、排ガスは水蒸気凝集装置１１でガス中の水分を
除去した後、排ガス処理装置１２でダストを除去してか
ら系外に排出される。排ガス処理装置ではこのようにダ
スト除去装置の前段に、冷却媒体から発生した水蒸気等
の気体を凝縮するための水蒸気凝集装置１１を設置する
のが望ましい。これは特にダスト除去装置としてセラミ
ックフィルター等を用いる場合には、これによりフィル
ター表面での水蒸気の凝集を防ぐことができるからであ
る。水蒸気の影響をあまり受けないようなフィルターの
場合は水蒸気凝集装置１１を省略することも可能であ
る。

【００３７】溶湯冷却物は溶湯冷却物移動搬出装置１３
により冷却水プール６中を移動されると共に運び出され
る。溶湯冷却物移動搬出装置１３として、例えばベルト
コンベアのように連続的な移動搬出が可能なもの、ある
いは冷却水プール６の底に回転板とか移動板を、その下
に細かい目の網をはっておき、回転板を炉の運転中は稼
働し、運転停止時に網で生成された冷却物を引き上げる
方式等がある。ベルトコンベア等を炉から水プール６に
溶湯を流下する際に稼働して水プール６の底に溜る溶湯
冷却物を連続的に移動させる。

【００３８】金属溶湯を水プール６で冷却する際、２つ
の溶湯の粒が融点の１／２以上の温度で接触すると拡散
接合現象によりくっついてしまう。これをセメント充填
固化すると、冷却物の塊の大きさにばらつきがでたり、
セメントペーストの充填を妨げたり（空隙の生成）する
ことで、固化体の均一性を低下させる可能性があるが、
水プール６の底に冷却しながら沈降して溜まる溶湯冷却
物をベルトコンベア１３で受けて常時移動させ引き上げ
る操作を繰り返すことで、溶湯冷却物同士の接合を抑制
することができ、均一の粒径の溶湯冷却物粒子を生成す
ることができる。これにより固化体の均一性を向上でき
る。

【００３９】なお、鉄の融点は１５２０°Ｃなので、６
２３°Ｃ以上では拡散接合が起こる。接合が起らない温
度まで冷却するには約２秒以上の水冷が必要で、プール
水中の自由落下ではその時間を稼ぐには１４ｍ以上の水
深が必要となるが、ベルトコンベアで常時移動せさ搬出
することによって溶湯冷却物の接合を防ぎ均一粒を生成
できる。

【００４０】搬出された冷却物は粒径分別装置１４で粒
径の細かいもの又は金属と非金属を分離した後に溶湯冷
却物充填装置１６からドラム缶１７に投入される。分離
した径の細かいもの又は非金属はセメント又はモルタル
混練・注入装置１５に投入され、モルタルペーストに混
練された後、ドラム缶１７に注入される。このように溶
湯冷却物を金属と非金属、又はある一定の粒径以上の粒
とそれ以下の粒に分離した後、非金属の冷却物または一
定の粒径以下の粒子の少なくとも一部をセメントまたは
モルタルに混ぜてモルタルペーストを作成し、それを用
いて残りの粒状冷却物を固化する。これにより、粒状冷
却物の一部をモルタル骨材として用いることで最終廃棄
体における廃棄物の充填率が向上する。

【００４１】また、溶湯を水との接触により冷却すると
金属溶湯、酸化物溶湯とも粒状となる。これら粒状溶融
体を２００Ｌドラム缶中で均一に分散させた状態にペー
ストを充填することで、または粒状酸化物をペーストを
充填した２００Ｌドラム缶中に投入充填する方法で、金
属と酸化物の粒状溶融体を均一に混ぜたものを投入充填
することで、均一な最終廃棄体が作成できる。

【００４２】ドラム缶１７の搬入出はドラム缶搬入出装
置１８により、溶融冷却処理室４の二重扉を介して行な
われる。

【００４３】上記のような形で作成、搬出された最終廃
棄体からの放射線の測定に放射線測定装置１９を用いる
場合、従来の雑固体を直接セメント固化した廃棄体等と
同様に取り扱うことができる上、粒状溶融体にするとイ
ンゴット廃棄体よりも表面積、廃棄体空隙率が大きいの
で、最終廃棄体表面まで到達するγ線が増大し、金属中
のＣｓ−１３７放射能量の評価が容易になる。この効果
は廃棄物中の金属含有量が１０％以上になるとより顕著
で、均一廃棄体酸化物層と金属層に分離し、不均一なイ
ンゴット廃棄体の場合に必要な重量比評価等のプロセス
が不要となり、放射性廃棄物を最終廃棄体にするまでの
手順がシングルになり、本発明の実施が有効であること
がわかる。

【００４４】また、放射線の測定は溶融冷却物を固化す
る前の粒状態で放射線測定ができ、その場合の放射線測
定装置１９の設置場所は、ベルトコンベアによる連続的
な搬出を行う溶湯冷却物搬出装置１３を用いる場合に、
溶湯処理室４中においてそのベルトコンベアの上に放射
線測定装置１９を設置することで、粒からの放射線を遮
蔽の影響を極めて少ない状態で測定することができる。
また、溶湯冷却物をドラム缶１７に充填するベルトコン
ベア充填装置１６上に放射線測定装置１９を設置して測
定してもよく、固化する前の粒状態で放射線測定がで
き、これによって、充填後の測定に比べてさらに放射線
遮蔽の影響の少ない条件での放射線計測が可能となり、
廃棄体中の放射能量評価の精度が向上する。

【００４５】さらに、各最終廃棄体の中に含まれる粒の
量とその放射線測定結果をリンクさせる必要がある。例
えば、プールから粒をベルトコンベアで搬出してドラム
缶に投入し、放射線測定をベルトコンベア上での輸送中
に行うシステムの場合、測定からドラム缶への投入まで
に要する時間（経過時間）をあらかじめ知っておくこと
で、ドラム缶に投入を開始した時刻と満杯になった時刻
それぞれから経過時間を差し引いた時刻間で放射線測定
値から、最終廃棄体中の放射能量を評価できる。

【００４６】図３は、ドラム缶搬入出、廃棄体中放射能
評価の自動化システムのフロー図で、まず、ドラム缶１
７内の充填状態をモニター装置２４を設置して監視し、
満杯になった瞬間にトリガー信号を放射線測定装置１９
とドラム缶搬入出装置１８に送り込む。放射線測定装置
１９では、信号が来るとドラム缶１７への粒の投入を開
始する時刻と満杯になった時刻それぞれから経過時間を
差し引いた時刻間での各γ線エネルギーでの放射線測定
値の時間積分値を出力するしくみにする。ドラム缶搬入
出装置１８では、信号を受けると作動してドラム缶１７
を交換するしくみにする。これらの自動制御は制御装置
２５によって行なわれる。これにより、ドラム缶の搬入
出、最終廃棄体中の放射能量の評価を自動的に行なうこ
とができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、溶湯の急
冷・小粒化により、金属を含む放射性固体廃棄物を均一
廃棄体にして短時間で作成、搬出することができ、廃棄
体の放射能量評価が簡略化するとともに、インゴット廃
棄体の冷却スペースが低減する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の放射性固体廃棄物の固化
処理装置の構成図である。

【図２】本発明の一実施形態の一部の放射性廃棄物溶湯
冷却水プール沈澱物除去装置の構成図である。

【図３】本発明の一実施形態の一部のドラム缶搬入出、
廃棄体中放射能量評価の自動システムのフロー図であ
る。

【符号の説明】

１…廃棄物投入装置、２…溶融炉、３…溶融炉出湯口、
４…溶湯冷却処理室、５…冷却水噴霧装置、６…冷却水
プール、７…プール水冷却装置、８…プール水溶解物除
去装置、９…プール水沈殿除去装置、１０…排気ダク
ト、１１…水蒸気凝集装置、１２…排ガス処理装置、１
３…溶湯冷却物移動搬出装置、１４…粒径分別装置、１
５…モルタル混練・注入装置、１６…溶湯冷却物充填装
置、１７…ドラム缶、１８…ドラム缶搬入出装置、１９
…放射線測定装置、２０…フィルター、２１…圧縮水・
ガスタンク、２２…弁、２３…弁、２４…ドラム缶内の
充填状態のモニター装置、２５…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 健之 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 松田 将省 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 上田 清隆 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属を含む固体状の放射性廃棄物を溶融
   し固化する処理装置において、前記放射性固体廃棄物の
   溶融炉から排出した溶湯を流下させる手段と、該流下す
   る溶湯を水中冷却する水プールと、前記溶湯の流下の際
   に稼働し前記水プール中を沈降する溶湯冷却物を移動又
   は搬出させる装置と、前記水プールから搬出された溶湯
   冷却物をセメント固化する装置とを設けたことを特徴と
   する放射性固体廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の放射性固体廃棄物処理装
   置において、金属を１０％以上含む固体状の放射性固体
   廃棄物を溶融し固化するものであることを特徴とする放
   射性固体廃棄物処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の放射性固体廃棄物
   処理装置において、上記溶湯流下手段により溶融炉から
   排出し流下する溶湯に冷却媒体を噴霧しながら流下させ
   る噴霧装置を設けたことを特徴とする放射性固体廃棄物
   処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の放射性固体廃棄物
   処理装置において、上記水プールは、プール水を冷却す
   る設備を有することを特徴とする放射性固体廃棄物処理
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の放射性固体廃棄物
   処理装置において、上記水プールは、プール水に溶存す
   るイオン、又は沈澱物を除去する設備を有することを特
   徴とする放射性固体廃棄物処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載の放射性固体廃棄物
   処理装置において、上記溶湯冷却物移動搬出装置は、上
   記水プールの底に溜まる溶湯冷却物を連続的に移動させ
   且つ搬出させるベルトコンベアを有することを特徴とす
   る放射性固体廃棄物処理装置。
7. 【請求項７】 金属を含む固体状の放射性廃棄物を溶融
   し固化する処理装置において、前記放射性固体廃棄物を
   溶融する炉と、該溶融炉から排出した溶湯を水との接触
   により冷却する装置と、該冷却装置からの溶湯冷却物を
   セメント固化する装置とを設け、前記装置のうちの少な
   くとも前記溶融炉の少なくとも出湯口部分の一部から上
   記溶湯の冷却装置までを排ガス処理装置にダクトでつな
   がる１つの閉じた部屋の中に収めたことを特徴とする放
   射性固体廃棄物処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の放射性固体廃棄物処理装
   置において、上記排ガス処理装置は、ダスト除去前の排
   ガス中の水分を除去する水蒸気凝集装置を有することを
   特徴とする放射性固体廃棄物処理装置。
9. 【請求項９】 請求項１、２、７のいずれかに記載の放
   射性固体廃棄物処理装置において、上記固化装置は、溶
   融炉から排出した溶湯を水との接触により冷却した溶湯
   冷却物を金属と非金属に分離する装置又はある一定の粒
   径以上の粒とそれ以下の粒に分離する装置と、分離した
   非金属又は粒径の小さい冷却物をセメントまたはモルタ
   ルと混ぜる装置と、該混練物と分離した残りの粒状冷却
   物とを混合充填し固化して最終廃棄体を作成する装置と
   を有することを特徴とする放射性固体廃棄物処理装置。
10. 【請求項１０】 金属を含む固体状の放射性固体廃棄物
    を溶融し固化する処理装置において、前記放射性固体廃
    棄物の溶融炉から排出した溶湯を水との接触により冷却
    した溶湯冷却物をセメント固化する装置の前または後
    に、溶湯冷却物からの放射線を測定する装置を設けたこ
    とを特徴とする放射性固体廃棄物処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の放射性固体廃棄物処
    理装置において、上記放射線測定装置は、前記固化装置
    において粒状溶湯冷却物をドラム缶に充填する経過時間
    中の放射線測定値の時間積分値を出力するものであるこ
    とを特徴とする放射性固体廃棄物処理装置。