JP2001124897A - 放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置 - Google Patents
放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射性廃棄物処分場の核種の拡散を抑制す
る。 【解決手段】 地下に埋設された鉄筋コンクリート製の
駆体１内に、金属製の放射性廃棄物処分容器２を、処分
容器２間および処分容器２と駆体１との間を隔離する充
填材３とともに収容し、金属製の処分容器２や駆体の鉄
筋が地下水などにより還元性の腐食を起こすときに発生
する水素を駆体１に設けたベント４から水素消費菌を充
填した水素消費リアクタ５に導くものである。
る。 【解決手段】 地下に埋設された鉄筋コンクリート製の
駆体１内に、金属製の放射性廃棄物処分容器２を、処分
容器２間および処分容器２と駆体１との間を隔離する充
填材３とともに収容し、金属製の処分容器２や駆体の鉄
筋が地下水などにより還元性の腐食を起こすときに発生
する水素を駆体１に設けたベント４から水素消費菌を充
填した水素消費リアクタ５に導くものである。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は原子力発電プラント
の使用済み核燃料から、燃料として再利用するウランや
プルトニウムなどを除いたＴＲＵ（Trans Uranium Elem
ent ）廃棄物を安定した状態で地層処分できるようにす
る放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置に
関する。
の使用済み核燃料から、燃料として再利用するウランや
プルトニウムなどを除いたＴＲＵ（Trans Uranium Elem
ent ）廃棄物を安定した状態で地層処分できるようにす
る放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントの使用済核燃料を再
処理してウランやプルトニウムを抽出したあとに放射性
の廃棄物が残るが、それらのＴＲＵ廃棄物はアスファル
トなどと混合してステンレス鋼などの金属製の放射性廃
棄物容器に入れた上で、地下１０００ｍ程度の深さに埋
設した鉄筋コンクリート製の駆体内に収納して安定した
状態で地層処分する方法が有力である。
処理してウランやプルトニウムを抽出したあとに放射性
の廃棄物が残るが、それらのＴＲＵ廃棄物はアスファル
トなどと混合してステンレス鋼などの金属製の放射性廃
棄物容器に入れた上で、地下１０００ｍ程度の深さに埋
設した鉄筋コンクリート製の駆体内に収納して安定した
状態で地層処分する方法が有力である。
【０００３】すなわち、地上から地下約１０００ｍ程度
の深さにある地中岩盤に向けて縦穴を掘削し、地中岩盤
に縦穴の下端からほぼ水平方向に拡がる地下空間を形成
し、地下空間の床面に大きな穴を掘削し、その中に鉄筋
コンクリート製の中空円筒状の駆体を構築する。
の深さにある地中岩盤に向けて縦穴を掘削し、地中岩盤
に縦穴の下端からほぼ水平方向に拡がる地下空間を形成
し、地下空間の床面に大きな穴を掘削し、その中に鉄筋
コンクリート製の中空円筒状の駆体を構築する。
【０００４】図６はかかる駆体に金属製の放射性廃棄物
処分容器を収容した状態を示す断面図である。図におい
て、１は鉄筋コンクリート製の駆体（サイロ）であり、
本体１ａと蓋体１ｂとからなる。２はステンレス鋼など
の金属製の放射性廃棄物容器で、１つの駆体に数百個収
容される。３は処分容器２間および処分容器２と駆体１
との間を隔離するベントナイトや砂とベントナイトの混
合物の充填材であり、４は蓋体１ｂに設けたベントで有
り、４ａはベントに設けられた逆止弁で、駆体１内の圧
力が上昇したときに開くようになっている。７は砂など
の埋戻し材である。
処分容器を収容した状態を示す断面図である。図におい
て、１は鉄筋コンクリート製の駆体（サイロ）であり、
本体１ａと蓋体１ｂとからなる。２はステンレス鋼など
の金属製の放射性廃棄物容器で、１つの駆体に数百個収
容される。３は処分容器２間および処分容器２と駆体１
との間を隔離するベントナイトや砂とベントナイトの混
合物の充填材であり、４は蓋体１ｂに設けたベントで有
り、４ａはベントに設けられた逆止弁で、駆体１内の圧
力が上昇したときに開くようになっている。７は砂など
の埋戻し材である。
【０００５】長時間の経過とともに駆体１に残った水分
や駆体１を通して充填材３に浸透した地下水などによ
り、金属製の処分容器２や駆体１内の鉄筋は進行速度の
遅い還元性の腐蝕を起すが、それにより水素ガスが発生
する。発生した水素ガスは駆体１内に充満し、圧力が上
昇すると逆止弁４ａが開いて外部に流出する。
や駆体１を通して充填材３に浸透した地下水などによ
り、金属製の処分容器２や駆体１内の鉄筋は進行速度の
遅い還元性の腐蝕を起すが、それにより水素ガスが発生
する。発生した水素ガスは駆体１内に充満し、圧力が上
昇すると逆止弁４ａが開いて外部に流出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように水素が外部
に流出すると水素に随伴して放射性を帯びた微量の核種
が拡散する問題が生ずる。
に流出すると水素に随伴して放射性を帯びた微量の核種
が拡散する問題が生ずる。
【０００７】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、鉄筋コンクリート製の駆体内から発生
する水素を水素消費リアクタにより消費することにより
水素に随伴する核種の拡散を抑制する放射性廃棄物処分
場の核種拡散抑制方法を提供することを目的とする。
出されたもので、鉄筋コンクリート製の駆体内から発生
する水素を水素消費リアクタにより消費することにより
水素に随伴する核種の拡散を抑制する放射性廃棄物処分
場の核種拡散抑制方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
め請求項記載発明の放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制
方法は地下に埋設された鉄筋コンクリート製の駆体内に
金属製の放射性廃棄物処分容器を、処分容器間および処
分容器と駆体との間を隔離する充填材とともに収容し、
金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地下水などにより還元
性の腐食を起すときに発生する水素を、駆体に設けたベ
ントから水素消費菌を充填した水素消費リアクタに導く
ようにしたものである。
め請求項記載発明の放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制
方法は地下に埋設された鉄筋コンクリート製の駆体内に
金属製の放射性廃棄物処分容器を、処分容器間および処
分容器と駆体との間を隔離する充填材とともに収容し、
金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地下水などにより還元
性の腐食を起すときに発生する水素を、駆体に設けたベ
ントから水素消費菌を充填した水素消費リアクタに導く
ようにしたものである。
【０００９】上記水素消費菌は脱窒菌、硫酸還元菌また
はメタン生成菌であってもよい。
はメタン生成菌であってもよい。
【００１０】上記水素消費菌は鉄還元菌またはマンガン
還元菌であってもよい。
還元菌であってもよい。
【００１１】上記水素消費菌はホモ酢酸生成菌であって
もよい。
もよい。
【００１２】上記脱窒菌は水素と硝酸塩、上記硫酸還元
菌は水素と硫酸塩または亜硫酸塩、上記メタン生成菌は
水素と二酸化炭素をそれぞれ含む培地であらかじめ培養
しておくのが好ましい。
菌は水素と硫酸塩または亜硫酸塩、上記メタン生成菌は
水素と二酸化炭素をそれぞれ含む培地であらかじめ培養
しておくのが好ましい。
【００１３】上記鉄還元菌は水素と３価の鉄、上記マン
ガン還元菌は水素と４価のマンガンをそれぞれ含む培地
であらかじめ培養しておくのが好ましい。
ガン還元菌は水素と４価のマンガンをそれぞれ含む培地
であらかじめ培養しておくのが好ましい。
【００１４】上記ホモ酢酸菌は水素と二酸化炭素を含む
培地であらかじめ培養しておくのが好ましい。
培地であらかじめ培養しておくのが好ましい。
【００１５】脱窒菌、硫酸還元菌、メタン生成菌、鉄還
元菌、マンガン還元菌、ホモ酢酸菌生成菌などの微生物
の培養は土壌、地下水、排水処理場汚泥などの複合微生
物系から出発して行われてもよい。
元菌、マンガン還元菌、ホモ酢酸菌生成菌などの微生物
の培養は土壌、地下水、排水処理場汚泥などの複合微生
物系から出発して行われてもよい。
【００１６】請求項９記載発明の放射性廃棄物処分場の
核種拡散抑制装置は、金属製の放射性廃棄物処分容器
を、処分容器間および処分容器と駆体との間を隔離する
充填材とともに収容する、地下に埋設された鉄筋コンク
リート製の駆体と、金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地
下水などにより還元性の腐食を起すときに発生する水素
を導く、水素消費菌を充填した水素消費リアクタとから
なるものである。
核種拡散抑制装置は、金属製の放射性廃棄物処分容器
を、処分容器間および処分容器と駆体との間を隔離する
充填材とともに収容する、地下に埋設された鉄筋コンク
リート製の駆体と、金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地
下水などにより還元性の腐食を起すときに発生する水素
を導く、水素消費菌を充填した水素消費リアクタとから
なるものである。
【００１７】次に、本発明の作用を説明する。鉄筋コン
クリート製の駆体を通して浸透した地下水は金属製の処
分容器や駆体の鉄筋に非常に緩やかな速度で還元性の腐
蝕を起す。すなわち、地下水はもともと還元性であり、
酸素分はほとんど含まず酸化は起こらないからである。
還元性の腐蝕を起すと水素ガスが発生し、駆体内に充満
してベントから水素消費リアクタに流入する。水素消費
リアクタ内には、水素消費菌が充填されているので流入
した水素はその菌の動きで消費される。
クリート製の駆体を通して浸透した地下水は金属製の処
分容器や駆体の鉄筋に非常に緩やかな速度で還元性の腐
蝕を起す。すなわち、地下水はもともと還元性であり、
酸素分はほとんど含まず酸化は起こらないからである。
還元性の腐蝕を起すと水素ガスが発生し、駆体内に充満
してベントから水素消費リアクタに流入する。水素消費
リアクタ内には、水素消費菌が充填されているので流入
した水素はその菌の動きで消費される。
【００１８】消費された水素ガスは菌の種類により、水
素イオン、酢酸基、硫化物イオンなど水溶性の物質にな
り、気体としては消滅する場合もあるし、水素ガスの代
りに窒素ガス、メタンガスが発生する場合もあるが、ガ
スが発生してもその体積は１／４〜１／５である。この
ように水素が消費されるので、水素に随伴してきた核種
もここで捕捉され、外部に拡散することが無くなるか、
拡散が大幅に減少する。
素イオン、酢酸基、硫化物イオンなど水溶性の物質にな
り、気体としては消滅する場合もあるし、水素ガスの代
りに窒素ガス、メタンガスが発生する場合もあるが、ガ
スが発生してもその体積は１／４〜１／５である。この
ように水素が消費されるので、水素に随伴してきた核種
もここで捕捉され、外部に拡散することが無くなるか、
拡散が大幅に減少する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の方法を実施
する放射性廃棄物処分場の断面図である。なお、本図に
おいて、図６を用いて従来技術として説明したのと共通
部分には同じ符号を付しており、重複した説明は省略す
る。すなわち、駆体１に金属製の処分容器２を収容する
ことは従来と同じなので説明を省略し、水素消費リアク
タ５について説明する。
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の方法を実施
する放射性廃棄物処分場の断面図である。なお、本図に
おいて、図６を用いて従来技術として説明したのと共通
部分には同じ符号を付しており、重複した説明は省略す
る。すなわち、駆体１に金属製の処分容器２を収容する
ことは従来と同じなので説明を省略し、水素消費リアク
タ５について説明する。
【００２０】５は駆体１内で発生した水素がベント４を
通して流入する水素消費リアクタである。リアクタ５は
中空密閉円筒状の容器５ａを有しており、下端にベント
４が接続されている。５ｂは容器５ａ下部に充填した砂
利などの支持材である。５ｃは容器５内で支持材５ｂの
上に充填された固定化した水素消費菌であり、後に詳細
に説明する。容器５ａ内上部にはガス、水分、核種など
を吸収する活性炭等の保護材５ｄが充填されている。６
は排気口で、容器５上端に横向きに取り付けられてい
る。なお、排気口６を横向きに設ける代りに点線で示す
ように逆止弁４ａを上向きに設けてもよい。７は砂など
の埋戻し材である。
通して流入する水素消費リアクタである。リアクタ５は
中空密閉円筒状の容器５ａを有しており、下端にベント
４が接続されている。５ｂは容器５ａ下部に充填した砂
利などの支持材である。５ｃは容器５内で支持材５ｂの
上に充填された固定化した水素消費菌であり、後に詳細
に説明する。容器５ａ内上部にはガス、水分、核種など
を吸収する活性炭等の保護材５ｄが充填されている。６
は排気口で、容器５上端に横向きに取り付けられてい
る。なお、排気口６を横向きに設ける代りに点線で示す
ように逆止弁４ａを上向きに設けてもよい。７は砂など
の埋戻し材である。
【００２１】水素を消費する微生物水素消費菌には、次
のものがあり次の反応をする。 脱窒菌：２ＮＯ3 -＋５Ｈ2 →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ＋２ＯＨ- 硫酸還元菌：４Ｈ2 ＋ＳＯ4 2-＋Ｈ+ →ＨＳ- ＋４Ｈ2 Ｏ ホモ酢酸生成菌：４Ｈ2 ＋２ＨＣＯ3 - ＋Ｈ+ →ＣＨ3 ＣＯＯ-＋４Ｈ2 Ｏ 鉄還元菌：Ｈ2 ＋２Ｆｅ（III）→２Ｈ+ ＋２Ｆｅ（II） メタン生成菌：４Ｈ2 ＋ＨＣＯ3 - ＋Ｈ+ →ＣＨ4 ＋３Ｈ2 Ｏ このように、硫酸還元菌、ホモ酢酸生成菌または鉄還元
菌の場合は、水素ガスを消費した後にガスは発生しない
が、脱窒菌またはメタン生成菌の場合は、窒素ガスまた
はメタンガスが発生する。しかし、これらのガスの体積
は水素ガスの１／５または１／４なので、外部流出量は
大幅に低下する。以上の菌の活動のための基質（エサ、
栄養源）については、硫酸還元菌のためのＳＯ4 2- や
ホモ酢酸生成菌、メタン生成菌のためのＨＣＯ3 - は、
地下水から供給されるので、これらの基質を微生物と一
緒に添加してやる必要はないが、脱窒菌のための硝酸塩
や鉄還元菌のための３価の鉄、たとえば、塩化第２鉄や
クエン酸第２鉄などは、土壌中に存在するのが明らかな
場合を除いて微生物と一緒に添加してやるのが好まし
い。
のものがあり次の反応をする。 脱窒菌：２ＮＯ3 -＋５Ｈ2 →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ＋２ＯＨ- 硫酸還元菌：４Ｈ2 ＋ＳＯ4 2-＋Ｈ+ →ＨＳ- ＋４Ｈ2 Ｏ ホモ酢酸生成菌：４Ｈ2 ＋２ＨＣＯ3 - ＋Ｈ+ →ＣＨ3 ＣＯＯ-＋４Ｈ2 Ｏ 鉄還元菌：Ｈ2 ＋２Ｆｅ（III）→２Ｈ+ ＋２Ｆｅ（II） メタン生成菌：４Ｈ2 ＋ＨＣＯ3 - ＋Ｈ+ →ＣＨ4 ＋３Ｈ2 Ｏ このように、硫酸還元菌、ホモ酢酸生成菌または鉄還元
菌の場合は、水素ガスを消費した後にガスは発生しない
が、脱窒菌またはメタン生成菌の場合は、窒素ガスまた
はメタンガスが発生する。しかし、これらのガスの体積
は水素ガスの１／５または１／４なので、外部流出量は
大幅に低下する。以上の菌の活動のための基質（エサ、
栄養源）については、硫酸還元菌のためのＳＯ4 2- や
ホモ酢酸生成菌、メタン生成菌のためのＨＣＯ3 - は、
地下水から供給されるので、これらの基質を微生物と一
緒に添加してやる必要はないが、脱窒菌のための硝酸塩
や鉄還元菌のための３価の鉄、たとえば、塩化第２鉄や
クエン酸第２鉄などは、土壌中に存在するのが明らかな
場合を除いて微生物と一緒に添加してやるのが好まし
い。
【００２２】水素を消費する微生物（水素消費菌）を容
器５ａ内に充填する工程は、微生物の前培養→固定化→
土壌への添加の順になる。
器５ａ内に充填する工程は、微生物の前培養→固定化→
土壌への添加の順になる。
【００２３】微生物の前培養方法を図４に示す。図にお
いて、２１は培養容器で、その蓋２１ａには水素注入管
２２とガス排出管２３と微生物注入管２４とが貫通して
いる。培養容器２１の内部には、培地２５が入れてあ
る。水素注入管２２と微生物注入管２４の下端は、培地
２５の水面下にある。微生物注入管２４から培養容器２
１内に、土壌、地下水、廃水処理汚泥などの微生物の接
種源を入れ、その後、注入管２４の途中にあるコック２
４ａを閉める。水素注入管２２に接続した水素ボンベ２
６から水素ガス２０を培地２５内に吹込む。培地２５内
には、増殖させたい微生物の種類に応じて、その反応基
質（エサ、栄養源）、たとえば、ホモ酢酸生成菌なら炭
酸塩を入れておく。また、ＰＯ4 3- 、ＮＨ4 +、Ｋ+ 、
Ｍｇ2+ など、他の栄養塩やＰＨ緩衝液も必要に応じて
入れておく。この状態で水素２０を吹込みながら培養を
続けると、培地２５内に水素を消費する微生物が繁殖し
てくる。なお、水素ボンベ２６内には、Ｈ2 、ＣＯ2 、
Ｎ2 などのガスを混合したものを入れておいてもよい。
いて、２１は培養容器で、その蓋２１ａには水素注入管
２２とガス排出管２３と微生物注入管２４とが貫通して
いる。培養容器２１の内部には、培地２５が入れてあ
る。水素注入管２２と微生物注入管２４の下端は、培地
２５の水面下にある。微生物注入管２４から培養容器２
１内に、土壌、地下水、廃水処理汚泥などの微生物の接
種源を入れ、その後、注入管２４の途中にあるコック２
４ａを閉める。水素注入管２２に接続した水素ボンベ２
６から水素ガス２０を培地２５内に吹込む。培地２５内
には、増殖させたい微生物の種類に応じて、その反応基
質（エサ、栄養源）、たとえば、ホモ酢酸生成菌なら炭
酸塩を入れておく。また、ＰＯ4 3- 、ＮＨ4 +、Ｋ+ 、
Ｍｇ2+ など、他の栄養塩やＰＨ緩衝液も必要に応じて
入れておく。この状態で水素２０を吹込みながら培養を
続けると、培地２５内に水素を消費する微生物が繁殖し
てくる。なお、水素ボンベ２６内には、Ｈ2 、ＣＯ2 、
Ｎ2 などのガスを混合したものを入れておいてもよい。
【００２４】次に、固定化の方法を図２に示す。先に述
べた前培養で繁殖した微生物２７を寒天やポリアクリル
アミドゲルなどの固定化剤２８に封入し、１０ｍｍ程度
の直径の小さな球に成形する。
べた前培養で繁殖した微生物２７を寒天やポリアクリル
アミドゲルなどの固定化剤２８に封入し、１０ｍｍ程度
の直径の小さな球に成形する。
【００２５】図３は他の固定化方法を示す図である。微
生物２７を、微生物２７は透過しないが、水素ガス２０
は透過する、たとえば、ポリエチレンの小袋に入れる。
図３では、空中糸膜２９の内部に微生物２７を入れ、両
端を糸２９ａで緊縛した状態を示している。
生物２７を、微生物２７は透過しないが、水素ガス２０
は透過する、たとえば、ポリエチレンの小袋に入れる。
図３では、空中糸膜２９の内部に微生物２７を入れ、両
端を糸２９ａで緊縛した状態を示している。
【００２６】こうして、固定化した微生物３０を土壌に
混ぜて容器５内に充填する。このように、固定化した微
生物３０は、図２の場合は固定化剤２８から外に出て活
動するし、図３の場合には小袋２９内に侵入した水素が
消費されると水素の分圧が低下するので、次々に外部か
ら小袋２９内に水素が侵入し、周りの水素分圧を低下さ
せる。
混ぜて容器５内に充填する。このように、固定化した微
生物３０は、図２の場合は固定化剤２８から外に出て活
動するし、図３の場合には小袋２９内に侵入した水素が
消費されると水素の分圧が低下するので、次々に外部か
ら小袋２９内に水素が侵入し、周りの水素分圧を低下さ
せる。
【００２７】以下は、最も丁重に実施した場合について
説明したが、固定化を省いて前培養した微生物２７を直
接土壌に混ぜて容器５ａに充填してもよいし、水素を消
費する市販の微生物２７をそのまま、あるいは、固定化
した後、土壌に混ぜて容器５ａに充填してもよい。
説明したが、固定化を省いて前培養した微生物２７を直
接土壌に混ぜて容器５ａに充填してもよいし、水素を消
費する市販の微生物２７をそのまま、あるいは、固定化
した後、土壌に混ぜて容器５ａに充填してもよい。
【００２８】次に本実施形態の作用を説明する。鉄筋コ
ンクリート製の駆体１を通して浸透した地下水は金属製
の処分容器に非常にゆるやかな速度で還元性の腐蝕を起
す。すなわち、地下水はもともと還元性であり酸素分は
ほとんど含まないからである。還元性の腐蝕を起すと水
素ガスが発生し駆体１に充満しベント４から水素消費リ
アクタ５に流入する。水素消費リアクタ５内には水素消
費する微生物２７が充填されているので流入した水素は
微生物２７の動きで消費される。
ンクリート製の駆体１を通して浸透した地下水は金属製
の処分容器に非常にゆるやかな速度で還元性の腐蝕を起
す。すなわち、地下水はもともと還元性であり酸素分は
ほとんど含まないからである。還元性の腐蝕を起すと水
素ガスが発生し駆体１に充満しベント４から水素消費リ
アクタ５に流入する。水素消費リアクタ５内には水素消
費する微生物２７が充填されているので流入した水素は
微生物２７の動きで消費される。
【００２９】消費された水素ガスは微生物２７の種類に
より、水素イオン、酢酸基、硫化物イオンなど水溶性の
物質になり、気体としては消滅する場合もあるし、水素
ガスの代りに窒素ガス、メタンガスが発生する場合もあ
るが、ガスが発生してもその体積は１／４〜１／５であ
る。このように水素が消費されるので、水素に随伴して
きた核種もここで捕捉され、外部に拡散することがなく
なるか、拡散は大幅に減少する。
より、水素イオン、酢酸基、硫化物イオンなど水溶性の
物質になり、気体としては消滅する場合もあるし、水素
ガスの代りに窒素ガス、メタンガスが発生する場合もあ
るが、ガスが発生してもその体積は１／４〜１／５であ
る。このように水素が消費されるので、水素に随伴して
きた核種もここで捕捉され、外部に拡散することがなく
なるか、拡散は大幅に減少する。
【００３０】次に、本発明の作用を実証するために、簡
単なテストを行ったので、その結果について説明する。
図５は使用した実験器具の断面図である。図において３
１は、内容量７０ｍｌのガラスビンであり、ビン３１の
中に水素を消費する微生物とベントナイト１ｇを含む液
３２が１０ｍｌと、水素約１５％と窒素約８５％の気体
３３が６０ｍｌ封入してあり、５ｒｐｍの低速で回転す
る。
単なテストを行ったので、その結果について説明する。
図５は使用した実験器具の断面図である。図において３
１は、内容量７０ｍｌのガラスビンであり、ビン３１の
中に水素を消費する微生物とベントナイト１ｇを含む液
３２が１０ｍｌと、水素約１５％と窒素約８５％の気体
３３が６０ｍｌ封入してあり、５ｒｐｍの低速で回転す
る。
【００３１】図７ないし図１０は、それぞれ水素消費菌
として脱窒菌、硫酸還元菌、鉄還元菌、ホモ酢酸生成菌
を添加したものについて、気相中の水素濃度の経時変化
を示しており、（Ａ）は表、（Ｂ）は表をグラフ化した
ものである。図１１は図７ないし図１０に対する対照と
してこれらの菌を添加しないものについての気相中の水
素濃度の経時変化を示している。微生物を添加したもの
については、直線的に水素の減少がみられる。これから
微生物が水素を急速に消費する能力があることがわか
る。
として脱窒菌、硫酸還元菌、鉄還元菌、ホモ酢酸生成菌
を添加したものについて、気相中の水素濃度の経時変化
を示しており、（Ａ）は表、（Ｂ）は表をグラフ化した
ものである。図１１は図７ないし図１０に対する対照と
してこれらの菌を添加しないものについての気相中の水
素濃度の経時変化を示している。微生物を添加したもの
については、直線的に水素の減少がみられる。これから
微生物が水素を急速に消費する能力があることがわか
る。
【００３２】図１２はメタン菌を添加したものについ
て、気相中の水素濃度とメタン濃度の経時変化を示して
いる。図１３は図１２に対する対照としてメタン菌を添
加しないものについて、水素濃度の経時変化を示してい
る。水素消費にともなうメタンガスの発生も水素減少量
よりはるかに少ないことがわかる。
て、気相中の水素濃度とメタン濃度の経時変化を示して
いる。図１３は図１２に対する対照としてメタン菌を添
加しないものについて、水素濃度の経時変化を示してい
る。水素消費にともなうメタンガスの発生も水素減少量
よりはるかに少ないことがわかる。
【００３３】本発明は以上述べた実施形態に限られるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更
が可能である。
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更
が可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の放射性廃棄
物処分場の核種拡散抑制方法および装置は、金属製の放
射性廃棄物処分容器を収容する鉄筋コンクリート製の駆
体から流出する水素と水素消費菌を充填した水素消費リ
アクタに導いて消費するようにしたので、水素に随伴し
て流出する核種を捕捉することができ核種の拡散を無く
すか大幅に削減できるという優れた効果を有する。
物処分場の核種拡散抑制方法および装置は、金属製の放
射性廃棄物処分容器を収容する鉄筋コンクリート製の駆
体から流出する水素と水素消費菌を充填した水素消費リ
アクタに導いて消費するようにしたので、水素に随伴し
て流出する核種を捕捉することができ核種の拡散を無く
すか大幅に削減できるという優れた効果を有する。
【図１】本発明放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２】微生物の固定化の説明図である。
【図３】微生物の固定化の説明図である。
【図４】微生物の前培養方法の説明図である。
【図５】テストに使用した実施器具の断面図である。
【図６】従来の放射性廃棄物処分場の断面図である。
【図７】脱窒菌による水素消費の実験結果を示す図であ
る。
る。
【図８】硫酸還元菌による水素消費の実験結果を示す図
である。
である。
【図９】鉄還元菌による水素消費の実験結果を示す図で
ある。
ある。
【図１０】ホモ酢酸生成菌による水素消費の実験結果を
示す図である。
示す図である。
【図１１】図７ないし図１０に対する対照として菌を添
加しない場合の水素消費の実験結果を示す図である。
加しない場合の水素消費の実験結果を示す図である。
【図１２】メタン菌による水素消費とメタン生成の実験
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図１３】図１２に対する対照としてメタン菌を添加し
ない場合の水素消費とメタン生成の実験結果を示す図で
ある。
ない場合の水素消費とメタン生成の実験結果を示す図で
ある。
１ 鉄筋コンクリート製の駆体 ２ 放射性廃棄物処分容器 ３ 充填材 ４ ベント ５ 水素消費リアクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ２１Ｆ 9/36 ５１１ Ｇ２１Ｆ 9/36 ５４１Ｄ ５４１ (Ｃ１２Ｎ 1/00 //(Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） (Ｃ１２Ｎ 1/20 (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｂ０１Ｄ 53/34 １２０Ａ Ｆターム(参考） 4B065 AA01X BB02 BC42 CA54 CA55 4D002 AA40 AC09 BA17 CA07 DA41 DA58 DA59 DA70 GA02 GA03 GB02 GB04 HA03
Claims (9)
- 【請求項１】 地下に埋設された鉄筋コンクリート製の
駆体内に金属製の放射性廃棄物処分容器を、処分容器間
および処分容器と駆体との間を隔離する充填材とともに
収容し、金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地下水などに
より還元性の腐食を起すときに発生する水素を駆体に設
けたベントから、水素消費菌を充填した水素消費リアク
タに導くようにしたことを特徴とする放射性廃棄物処分
場の核種拡散抑制方法。 - 【請求項２】 上記水素消費菌は脱窒菌、硫酸還元菌ま
たはメタン生成菌である請求項１記載の放射性廃棄物処
分場の拡散抑制方法。 - 【請求項３】 上記水素消費菌は鉄還元菌またはマンガ
ン還元菌である請求項１記載の放射性廃棄物処分場の核
種拡散抑制方法。 - 【請求項４】 上記水素消費菌はホモ酢酸生成菌である
請求項１記載の放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方
法。 - 【請求項５】 上記脱窒菌は水素と硝酸塩、上記硫酸還
元菌は水素と硫酸塩または亜硫酸塩、上記メタン生成菌
は水素と２酸化炭素をそれぞれ含む培地であらかじめ培
養しておく請求項２記載の放射性廃棄物処分場の核種拡
散抑制方法。 - 【請求項６】 上記鉄還元菌は水素と３価の鉄、上記マ
ンガン還元菌は水素と４価のマンガンをそれぞれ含む培
地であらかじめ培養しておく請求項３記載の放射性廃棄
物処分場の核種拡散抑制方法。 - 【請求項７】 上記ホモ酢酸菌は水素と２酸化炭素を含
む培地であらかじめ培養しておく請求項４記載の放射性
廃棄物処分場の核種拡散抑制方法。 - 【請求項８】 上記微生物の培養は土壌、地下水、排水
処理場汚泥などの複合微生物系から出発して行われる請
求項５ないし請求項７記載の放射性廃棄物処分場の核種
拡散抑制方法。 - 【請求項９】 金属製の放射性廃棄物処分容器を、処分
容器間および処分容器と駆体との間を隔離する充填材と
ともに収容する、地下に埋設された鉄筋コンクリート製
の駆体と、金属製の処分容器や駆体の鉄筋が地下水など
により還元性の腐食を起すときに発生する水素を導く、
水素消費菌を充填した水素消費リアクタとからなること
を特徴とする放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30636099A JP2001124897A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30636099A JP2001124897A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001124897A true JP2001124897A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17956134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30636099A Pending JP2001124897A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 放射性廃棄物処分場の核種拡散抑制方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001124897A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047039A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Tokyo Institute Of Technology | 拡散防止構造物 |
| JP2007298290A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kajima Corp | 岩盤内空洞の遮蔽性能改良工法及びシステム |
| JP2008215852A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nippon Steel Corp | 鉄又は鉄を含む合金の耐食性の評価方法 |
| KR100939033B1 (ko) | 2007-11-29 | 2010-01-27 | 한국원자력연구원 | 지하 우라늄 이동을 억제하기 위한 생물학적 방벽,방사성폐기물 처분 시설 및 방법 |
| KR101122627B1 (ko) | 2010-11-30 | 2012-03-09 | 한국수력원자력 주식회사 | 지하심부 방사성폐기물 저장소로부터 방사성 핵종의 이동을 저감하는 수직 생체방벽 |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP30636099A patent/JP2001124897A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047039A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Tokyo Institute Of Technology | 拡散防止構造物 |
| JP4566858B2 (ja) * | 2005-08-10 | 2010-10-20 | 国立大学法人東京工業大学 | 拡散防止構造物 |
| JP2007298290A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kajima Corp | 岩盤内空洞の遮蔽性能改良工法及びシステム |
| JP4632998B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2011-02-16 | 鹿島建設株式会社 | 岩盤内空洞の遮蔽性能改良工法及びシステム |
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| KR101122627B1 (ko) | 2010-11-30 | 2012-03-09 | 한국수력원자력 주식회사 | 지하심부 방사성폐기물 저장소로부터 방사성 핵종의 이동을 저감하는 수직 생체방벽 |
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