JP2014142331A - Method and device for treating radioactive resin waste - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示する技術は、放射性樹脂廃棄物を処理するための技術に関する。 The technique disclosed in this specification relates to a technique for treating radioactive resin waste.
原子力発電所や放射性物質を取り扱う施設においては、設備の腐食防止のために系統水の浄化や系統に注入される水の浄化が行われる。このような水の浄化に使用された放射性樹脂廃棄物は、放射能レベルによって分別される。放射能レベルが低いものは焼却処理され、放射能レベルが高いものは水とともにタンクに貯留されて保存される。このため、放射能レベルが高い放射性樹脂廃棄物についても、無機化・安定化して処分することが好ましい。そこで、放射性樹脂廃棄物を乾留処理または過熱水蒸気によるガス化処理により熱分解して処理する方法が提案されている(例えば、特許文献1,2等)。 In nuclear power plants and facilities that handle radioactive substances, system water is purified and water injected into the system is purified to prevent corrosion of the equipment. The radioactive resin waste used for such purification of water is classified according to the radioactivity level. Those with low radioactivity levels are incinerated, and those with high radioactivity levels are stored and stored in tanks with water. For this reason, it is preferable to dispose of radioactive resin waste having a high radioactivity level after mineralization and stabilization. Thus, a method has been proposed in which radioactive resin waste is thermally decomposed by dry distillation treatment or gasification treatment with superheated steam (for example, Patent Documents 1 and 2).
放射性樹脂廃棄物を乾留処理またはガス化処理等により熱分解する方法では、焼却処理とは異なり耐火物を不要とでき、また、焼却処理と比較して低温で処理するため、セシウム(Cs)の飛散も抑制することができる。しかしながら、放射性廃棄物を熱分解処理すると残渣が発生し、その残渣についても安定化する必要が生じる。残渣を安定化するためには溶融固化することが好ましいが、残渣の主成分は高融点の酸化鉄(水を浄化する際に付着したもの)である。このため、熱分解処理後の残渣を溶融するためには、高温で処理しなければならず、溶融処理が難しい。本明細書は、放射性樹脂廃棄物を適切に処理することができる技術を開示する。 Unlike the incineration process, the method of pyrolyzing radioactive resin waste by dry distillation or gasification can eliminate the need for refractories, and because it is processed at a lower temperature than the incineration process, cesium (Cs) Scattering can also be suppressed. However, when a radioactive waste is pyrolyzed, a residue is generated, and the residue needs to be stabilized. In order to stabilize the residue, it is preferable to melt and solidify, but the main component of the residue is high-melting iron oxide (attached when purifying water). For this reason, in order to melt | dissolve the residue after a thermal decomposition process, you have to process at high temperature and a melting process is difficult. This specification discloses the technique which can process a radioactive resin waste appropriately.
本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物を減容処理する方法は、放射性樹脂廃棄物を熱分解する熱分解工程と、放射性樹脂廃棄物を熱分解することで排出される残渣にリン酸を含有する添加物を添加して溶融固化する溶融固化工程と、を有している。 The method for reducing the volume of radioactive resin waste disclosed in this specification includes a pyrolysis step for thermally decomposing radioactive resin waste, and phosphoric acid contained in a residue discharged by pyrolyzing the radioactive resin waste. A melt-solidifying step in which the additive to be added is melted and solidified.
上記の処理方法では、まず、放射性樹脂廃棄物を熱分解し、熱分解処理により発生した残渣にリン酸を含有する添加物を添加して溶融固化する。リン酸によって残渣(酸化鉄を含有)の融点が低下するため、残渣に添加物を添加しない場合と比較して、残渣を低温で溶融固化することができる。これによって、放射性樹脂廃棄物を適切に処理することができる。なお、放射性廃棄物を熱分解する方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、窒素雰囲気で加熱する乾留処理や、水蒸気を利用して熱分解・ガス化する処理等を用いることができる。熱分解工程に乾留処理を用いると、放射性樹脂廃棄物に含まれる水素成分がガス化されるため、溶融処理を好適に行うことができる。一方、熱分解工程に水蒸気を利用した熱分解・ガス化処理を用いると、放射性樹脂廃棄物に含まれる水素成分と炭素成分までガス化され、処理後の残渣がより少なくなるため、溶融処理をさらに好適に行うことができる。 In the above treatment method, first, the radioactive resin waste is pyrolyzed, and an additive containing phosphoric acid is added to the residue generated by the pyrolysis treatment to melt and solidify. Since the melting point of the residue (containing iron oxide) is lowered by phosphoric acid, the residue can be melted and solidified at a lower temperature than when no additive is added to the residue. Thereby, a radioactive resin waste can be processed appropriately. Various methods can be used as a method for thermally decomposing radioactive waste. For example, a dry distillation process of heating in a nitrogen atmosphere, a process of thermal decomposition / gasification using water vapor, or the like can be used. When dry distillation treatment is used in the thermal decomposition step, the hydrogen component contained in the radioactive resin waste is gasified, so that the melting treatment can be suitably performed. On the other hand, if pyrolysis / gasification treatment using steam is used in the pyrolysis process, the hydrogen and carbon components contained in the radioactive resin waste are gasified, and the residue after treatment is reduced. Furthermore, it can carry out suitably.
また、本明細書は、上記の減容処理方法を好適に実施することができる処理装置を開示する。すなわち、本明細書に開示する処理装置は、放射性樹脂廃棄物を熱分解する熱分解部と、熱分解部の下方に配置され、放射性樹脂廃棄物を熱分解することで排出される残渣を溶融固化する溶融固化部を有している。そして、熱分解部から排出される残渣は、その自重により溶融固化部に落下するようになっている。 Moreover, this specification discloses the processing apparatus which can implement suitably said volume reduction processing method. That is, the processing apparatus disclosed in this specification is disposed below the thermal decomposition unit that thermally decomposes the radioactive resin waste, and melts the residue discharged by pyrolyzing the radioactive resin waste. It has a melt-solidified part that solidifies. And the residue discharged | emitted from a thermal decomposition part falls to the melt-solidification part by the dead weight.
この処理装置では、放射性樹脂廃棄物は熱分解部に投入され、熱分解部で熱分解されて残渣となる。熱分解後の残渣は、その自重により溶融固化部に落下し、溶融固化部において溶融固化される。このため、熱分解部から溶融固化部まで搬送する機器を設ける必要がなく、放射性樹脂廃棄物を好適に処理することができる。すなわち、熱分解後の残渣は、熱分解前の放射性樹脂廃棄物より放射能レベルが高くなる。このため、熱分解後の残渣を熱分解部から溶融固化部まで機器を用いて搬送することとすると、そのハンドリングが難しく、また、機器のメンテナンスも必要となる。この減容処理装置では、熱分解後の残渣が自重で溶融固化部に投入されるため、減容処理装置を簡易な構成とすることができる。 In this processing apparatus, the radioactive resin waste is put into the thermal decomposition unit and is thermally decomposed into a residue by the thermal decomposition unit. The residue after pyrolysis falls to the melt-solidified part by its own weight, and is melted and solidified in the melt-solidified part. For this reason, it is not necessary to provide the apparatus which conveys from a thermal decomposition part to a melt-solidification part, and a radioactive resin waste can be processed suitably. That is, the residue after pyrolysis has a higher radioactivity level than the radioactive resin waste before pyrolysis. For this reason, if the residue after pyrolysis is conveyed from the pyrolysis section to the melt-solidification section using equipment, the handling is difficult and maintenance of the equipment is also required. In this volume reduction processing apparatus, the residue after pyrolysis is charged into the melting and solidifying part by its own weight, so that the volume reduction processing apparatus can have a simple configuration.
本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。 Details of the technology disclosed in this specification and further improvements will be described in detail in the detailed description and examples.
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 The main features of the embodiments described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.
(特徴1) 本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物の処理方法は、リン酸溶液を含有する電解液を使用して放射性金属廃棄物を電解研磨する電解研磨処理によって排出されるリン酸を含有する廃液を前記残渣に添加して溶融固化してもよい。このような構成によると、放射性金属廃棄物の表面を除染するための電解研磨により排出される廃液(リン酸を含有)を残渣に添加する。したがって、残渣の融点を低下させるためだけに添加物を用意する必要は無く、残渣を効率的に溶融することができる。 (Characteristic 1) The processing method of the radioactive resin waste which this specification discloses contains phosphoric acid discharged | emitted by the electropolishing process which electropolishes a radioactive metal waste using the electrolyte solution containing a phosphoric acid solution. The waste liquid to be added may be added to the residue and melted and solidified. According to such a configuration, waste liquid (containing phosphoric acid) discharged by electropolishing for decontaminating the surface of the radioactive metal waste is added to the residue. Therefore, it is not necessary to prepare an additive only for lowering the melting point of the residue, and the residue can be efficiently melted.
(特徴2) 本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物の処理装置は、熱分解部の下方で、かつ、溶融固化部の上方に配置され、熱分解部から排出される残渣を貯留可能な残渣貯留部をさらに有していてもよい。このような構成によると、熱分解部から排出される残渣に含まれる未分解分を残渣貯留部においてさらに分解することができる。このため、溶融固化部に投入される残渣に含まれる未分解分をより少なくすることができ、溶融固化処理を好適に行うことができる。 (Characteristic 2) The radioactive resin waste processing apparatus disclosed in the present specification is disposed below the thermal decomposition unit and above the melt-solidifying unit, and can store residues discharged from the thermal decomposition unit You may further have a storage part. According to such a structure, the undecomposed part contained in the residue discharged | emitted from a thermal decomposition part can be further decomposed | disassembled in a residue storage part. For this reason, the undecomposed part contained in the residue thrown into a melt-solidification part can be decreased, and a melt-solidification process can be performed suitably.
(特徴3) 本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物の処理装置では、熱分解部は、放射性樹脂廃棄物を熱分解することで排出される残渣及び排ガスを残渣貯留部に排出してもよい。この場合、放射性樹脂廃棄物の処理装置は、残渣貯留部に接続され、熱分解部から残渣貯留部に排出される排ガスと、溶融固化部で残渣を溶融固化するときに発生する排ガスの両者を処理可能なフィルタ部をさらに有していてもよい。このような構成によると、放射性樹脂廃棄物を熱分解することにより発生する排ガスと、残渣を溶融固化することにより発生する排ガスを、1つのフィルタ部で処理することができる。このため、排ガス処理設備を簡易な構成とすることができる。 (Characteristic 3) In the radioactive resin waste processing apparatus disclosed in this specification, the thermal decomposition unit may discharge the residue and exhaust gas discharged by thermally decomposing the radioactive resin waste to the residue storage unit. . In this case, the radioactive resin waste treatment apparatus is connected to the residue storage unit, and both the exhaust gas discharged from the thermal decomposition unit to the residue storage unit and the exhaust gas generated when the residue is melted and solidified in the melt-solidifying unit. You may have further the filter part which can be processed. According to such a configuration, the exhaust gas generated by thermally decomposing the radioactive resin waste and the exhaust gas generated by melting and solidifying the residue can be processed by one filter unit. For this reason, the exhaust gas treatment facility can have a simple configuration.
(特徴4) 本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物の処理装置は、残渣貯留部と溶融固化部の間に配置された開閉装置をさらに有していてもよい。開閉装置は、残渣貯留部と溶融固化部とを連通状態として残渣及び排ガスの両者間の移動を可能とする第1状態と、残渣貯留部と溶融固化部とを非連通状態として残渣及び排ガスの両者間の移動を不能とする第2状態に切り替え可能となっていてもよい。この場合に、熱分解部で放射性樹脂廃棄物を熱分解するときは、溶融固化部による溶融固化処理が停止されると共に、開閉装置が第2状態とされてもよい。また、溶融固化部で残渣を溶融固化処理するときは、熱分解部による熱分解処理が停止されると共に、開閉装置が第1状態とされてもよい。このような構成によると、排ガス処理のためのフィルタ部を共用しながら、熱分解処理と溶融固化処理を好適に行うことができる。 (Characteristic 4) The processing apparatus of the radioactive resin waste which this specification discloses may further have the switchgear arrange | positioned between the residue storage part and the melt-solidification part. The switchgear is configured such that the residue storage unit and the melt-solidification unit are in communication with each other and the residue and exhaust gas are allowed to move between each other, and the residue storage unit and the melt-solidification unit are in communication with each other. It may be possible to switch to the second state in which movement between the two is disabled. In this case, when the radioactive resin waste is thermally decomposed in the thermal decomposition unit, the melting and solidifying process by the melting and solidifying unit may be stopped and the switchgear may be set in the second state. Further, when the residue is melt-solidified in the melt-solidifying unit, the thermal decomposition process by the thermal decomposition unit is stopped, and the switchgear may be in the first state. According to such a configuration, the thermal decomposition treatment and the melt solidification treatment can be suitably performed while sharing the filter unit for the exhaust gas treatment.
(特徴5) 本明細書が開示する放射性樹脂廃棄物の処理装置では、残渣貯留部の上面には、熱分解部とフィルタ部が配置されていてもよい。この場合に、熱分解部の下端とフィルタ部の下端が残渣貯留部の内部空間と接続されていてもよい。このような構成によると、フィルタ部を逆洗すると、フィルタ部で除去した一部排ガスに同伴した残渣や異物が残渣貯留部の下部に落下し、残渣貯留部の下部から溶融固化部に投入される。したがって、放射性物質を処理装置内に閉じ込めつつ、フィルタ部で除去した一部排ガスに同伴した残渣や異物まで減容固化を行うことができる。 (Characteristic 5) In the radioactive resin waste processing apparatus disclosed in this specification, a thermal decomposition section and a filter section may be disposed on the upper surface of the residue storage section. In this case, the lower end of the thermal decomposition unit and the lower end of the filter unit may be connected to the internal space of the residue storage unit. According to such a configuration, when the filter unit is back-washed, residues and foreign substances accompanying the part of the exhaust gas removed by the filter unit fall to the lower part of the residue storage part and are put into the melting and solidifying part from the lower part of the residue storage part. The Therefore, it is possible to reduce the volume and solidify the residue and foreign substances accompanying the part of the exhaust gas removed by the filter unit while confining the radioactive substance in the processing apparatus.
以下、本実施例に係る減容処理システムについて説明する。本実施例の減容処理システムは、原子力発電所で発生する使用済のイオン交換樹脂(放射性樹脂廃棄物の一例)を減容処理するシステムである。図1に示すように、減容処理システムは、樹脂受入タンク1と、過熱水蒸気供給装置4と、ボール型反応炉3と、排ガス処理装置5と、制御装置2と、固化設備30を備えている。
Hereinafter, the volume reduction processing system according to the present embodiment will be described. The volume reduction processing system of the present embodiment is a system for volume reduction processing of used ion exchange resin (an example of radioactive resin waste) generated at a nuclear power plant. As shown in FIG. 1, the volume reduction processing system includes a resin receiving tank 1, a superheated
樹脂受入タンク1は、原子力発電所で発生した使用済のイオン交換樹脂を5〜15%スラリー(樹脂5〜15%、水分85〜95%)として貯留する。樹脂受入タンク1の樹脂供給口には供給ポンプ6が接続されている。供給ポンプ6が作動すると、樹脂受入タンク1内のスラリーが供給路を通ってボール型反応炉3に供給されるようになっている。
The resin receiving tank 1 stores a used ion exchange resin generated at a nuclear power plant as a 5-15% slurry (resin 5-15%, moisture 85-95%). A supply pump 6 is connected to the resin supply port of the resin receiving tank 1. When the supply pump 6 operates, the slurry in the resin receiving tank 1 is supplied to the
過熱水蒸気供給装置4は、水タンク7と、供給ポンプ8と、蒸気発生器9と、蒸気過熱器10を備えている。水タンク7の供給口には供給ポンプ8が接続されている。供給ポンプ8が作動すると、水タンク7内の水が蒸気発生器9に供給される。蒸気発生器9は、水タンク7から供給される水を水蒸気とする。蒸気発生器9には蒸気過熱器10が接続されており、蒸気発生器9で発生した水蒸気は蒸気過熱器10に供給される。蒸気過熱器10は、蒸気発生器9から供給される水蒸気を過熱して過熱水蒸気とする。蒸気過熱器10で生成された過熱水蒸気は、ボール型反応炉3に供給される。
The superheated
ボール型反応炉3は、樹脂受入タンク1内に貯留される高水分率のイオン交換樹脂のスラリーと、過熱水蒸気供給装置4から供給される過熱水蒸気とを接触させ、イオン交換樹脂を熱分解する。熱分解により生じたガスは排ガス処理装置5に送られ、また、イオン交換樹脂の熱分解後の残渣は固化設備30に送られる。ボール型反応炉3及び固化設備30の詳細な構成については、後で詳述する。
The ball-
排ガス処理装置5は、ボール型反応炉3から排出される排気ガスを処理し、無害化して大気に排気する。排ガス処理装置5は、ボール型反応炉3から供給される排気ガス中の可燃分を燃焼させる二次燃焼器と、二次燃焼器から排気される排気ガス中の微粒子を除去する複数のHEPAフィルタを有している。HEPAフィルタを通過後のガスを大気に排出することで、排ガス中に含まれる微粒子が大気中に拡散することを防止する。
The exhaust
制御装置2は、減容処理システムを構成する各装置を制御する制御装置である。制御装置2は、例えば、ボール型反応炉3に供給されるイオン交換樹脂の供給量(時間当たりの供給量)と、ボール型反応炉3に供給される過熱水蒸気の供給量(時間当たりの供給量)と、ボール型反応炉3内の雰囲気温度を制御する。すなわち、制御装置2は、供給ポンプ6を制御することでイオン交換樹脂の供給量を制御し、過熱水蒸気供給装置4を制御することで過熱水蒸気の供給量を制御し、ボール型反応炉3のヒータ出力を制御することで雰囲気温度を制御する。
The
次に、図2を参照してボール型反応炉3の詳細な構成について説明する。図2に示すように、ボール型反応炉3は、ボール充填部である金属製の密閉式反応容器11と、反応容器11の内部を容器外から加熱する外部ヒータ14(図1に図示)と、反応容器11の内部に充填されたセラミック製または金属製のボール12と、ボール12を機械的に撹拌できる撹拌翼13と、反応容器11の上部からボール12上へイオン交換樹脂を供給するイオン交換樹脂供給ノズル16と、反応容器11の上部からボール12上へ過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気供給ノズル15から構成されている。
Next, a detailed configuration of the
なお、過熱水蒸気供給ノズル15から過熱水蒸気を供給するか否かは任意であり、イオン交換樹脂供給ノズル16から供給されるイオン交換樹脂の水分率に応じて適宜決定することができる。例えば、イオン交換樹脂の水分率が高い場合は、過熱水蒸気供給ノズル15からの過熱水蒸気の供給を停止してもよく、一方、イオン交換樹脂の水分率が低い場合は、過熱水蒸気供給ノズル15から過熱水蒸気を供給してもよい。
Note that whether or not superheated steam is supplied from the superheated
密閉式反応容器11は、金属製の円筒体により構成され、反応容器11内の圧力を制御する圧力制御機構と、反応容器11の内部を所望の温度に制御するための外部電気式ヒータ14を備えている。なお、反応容器11の長さは、処理するイオン交換樹脂の種類等に応じて適宜決定することができる。なお、高水分率のイオン交換樹脂のスラリーを反応容器11内に直接投入する場合、イオン交換樹脂の温度が上昇し難いため、反応容器11の長さを長めに設定することが好ましい。反応容器11の長さを長くすることで、反応時間を充分に長くすることができ、投入されたイオン交換樹脂を好適に熱分解することができる。
The sealed
反応容器11の軸心部には、反応容器11の上部に設置された駆動モータによって低速で回転される回転軸が設けられている。この回転軸の周部には、外縁が反応容器11の内周面に近接配置し、かつ、内縁が回転軸との間に空間を形成する螺旋翼である撹拌翼13が取付けられている。
A rotating shaft that is rotated at a low speed by a drive motor installed in the upper part of the
反応容器11内のボール12は、耐蝕性のあるセラミックボールあるいは、高ニッケル系合金であるハステロイ又はインコネル製のボールである。ボール12は、撹拌翼13により撹拌されながら反応容器11内の周縁部を上昇し、これに伴って形成される空間部に、反応容器11内の上部に位置しているボールが順次下降していく。
The
反応容器11の下端には、ボール12を反応容器11内に保持するための保持板23が配置されている(図1に図示)。保持板23は、ボール12の通過を禁止する一方、ガス及びイオン交換樹脂の残渣の通過を許容する。これにより、反応容器11内に充填されたボール12が粉体貯留部19に落下することが防止される一方、反応容器11内で熱分解されなかった残渣及び熱分解により発生したガスが粉体貯留部19に移動することができる。
A holding
なお、保持板23の下面の略中央には温度センサ22(図1に図示)が配置されている。温度センサ22は、反応容器11の下端(すなわち、反応部の下端)の温度を検出する。温度センサ22は、制御装置2に接続されている。温度センサ22で検出された温度は制御装置2に入力される。
A temperature sensor 22 (shown in FIG. 1) is disposed at the approximate center of the lower surface of the holding
反応容器11の下方には粉体貯留部19が設けられている。粉体貯留部19は、反応容器11から排出されるガスから固体(イオン交換樹脂の残渣等の粉体)を分離し、分離した粉体を貯留する。粉体貯留部19の下端には、過熱水蒸気供給ノズル21が設けられている。過熱水蒸気供給ノズル21には、過熱水蒸気供給装置4から過熱水蒸気が供給される。過熱水蒸気供給ノズル21から粉体貯留部19内に供給される過熱水蒸気は、イオン交換樹脂の残渣に含まれる可燃分を分解するために用いられる。また、粉体貯留部19内に供給された過熱水蒸気の一部は、反応容器11内に流れ、反応容器11内でイオン交換樹脂と接触してイオン交換樹脂の熱分解に用いられる。過熱水蒸気供給ノズル21から供給される過熱水蒸気の温度は、500〜700℃、好ましくは550℃以下に調整される。過熱水蒸気の温度を500℃以上とすることで、イオン交換樹脂の熱分解を促進することができる。また、過熱水蒸気の温度を700℃以下とすることで、ボール型反応炉3の外郭を構成する金属製ハウジングの耐久性を向上することができる。
A
また、粉体貯留部19の壁面には、外部電気式ヒータ20が設けられている。ヒータ20によって、粉体貯留部19内の雰囲気温度がイオン交換樹脂の残渣が熱分解可能な温度に制御される。
An external
粉体貯留部19の上面には、焼結金属フィルタ17が配置されている。粉体貯留部19内のガスは、焼結金属フィルタ17によって濾過される。焼結金属フィルタ17によって濾過された排ガスが排ガス出口18より排ガス処理装置5に送られる。
A
次に、固化設備30について説明する。本実施例では、固化設備30として高周波溶融装置を用いている。図3に示すように、高周波溶融装置30は、炉本体58と、炉本体58の上端に取付けられた蓋体64と、炉本体58の下方に配置された昇降装置44を有している。炉本体58は、炉体54と、冷却ノズル42と、炉体54の外周面に沿って配置された誘導加熱コイル40を備えている。炉体54は、上端及び下端が開口した筒状に形成されており、その内部に収容空間56が設けられている。収容空間56には、溶融容器38が収容可能となっている。炉体54の上端部には投入口60が設けられ、炉体54の下端部には開口部50が設けられている。投入口60及び開口部50は、収容空間56と連通している。開口部50は、溶融容器38が通過可能な大きさに形成されている。投入口60は、開口部50より小さく形成されており、溶融容器38が通過不能な大きさに形成されている。冷却ノズル42は、炉体54の下部に、炉本体58の外壁及び炉体54を貫通するように配置されている。炉本体58の外壁と炉体54の間は空洞になっている。誘導加熱コイル40は、その空洞内で、図示しない保持アームによって保持されている。誘導加熱コイル40は、炉体54を介して溶融容器38の側面を覆うように配置されている。誘導加熱コイル40は、図示しない高周波電源(50〜3000Hz)に接続されている。
Next, the
蓋体64は、炉本体58の上端に取付けられている。蓋体64が炉本体58に取付けられると、炉体54の上端の投入口60が閉じられる。蓋体64には、投入機32が設置されている。投入機32は、炉体54の投入口60(即ち、収容空間56)の上方に配置されている。投入機32には、溶融処理の対象となる固体状の二次廃棄物(例えば、ボール型反応炉3から排出される残渣、リン酸濃縮粉末等)が装填される。投入機32は、収容空間56に収容される溶融容器38内に二次廃棄物を投入する。また、蓋体64には、ノズル62が設けられる。ノズル62は、炉体54の収容空間56に連通している。ノズル62は、溶融処理の対象となる液体状の二次廃棄物(例えば、後述する電界研磨処理で排出されるリン酸濃縮廃液等)を溶融容器38内に投入する。また、蓋体64には、排出ガス出口34が設けられる。排出ガス出口34は、炉体54の収容空間56に連通している。排出ガス出口34は、溶融処理中に発生するガスを排出する。排出ガス出口34には、図1に示す排ガス処理装置5(詳細には、複数のHEPAフィルタ)が接続されている。排出ガス出口34から排出される排ガスは、排ガス処理装置5で無害化され、大気に排出される。なお、図1に示す排ガス処理装置5に接続する前に例えばセラミックフィルタ(図示省略)に接続してもよい。
The
昇降装置44は、平面台48と、平面台48を昇降する昇降機構(図示省略)を備えている。平面台48上に支台52が載置され、支台52上に溶融容器38が載置される。平面台48が昇降機構によって上端位置(図3の実線で示す位置)まで上昇すると、収容空間56の下端が閉じられる。平面台48が昇降機構によって下端位置(図3の二点鎖線で示す位置)まで下降すると、収容空間56の下端が開かれる。
The lifting
溶融容器38は、有底の容器であり、カーボンを含有する導電性のセラミックでできている。誘導加熱コイル40に高周波電源を印加すると、溶融容器38内に渦電流が流れ、溶融容器38を好適に加熱することができる。溶融容器38の電気抵抗率や厚みなどを調節することで、溶融容器38の温度を制御することができる。例えば、溶融容器38は1200[℃]に加熱することができる。
The melting
次に、本実施例に係る減容処理システムによりイオン交換樹脂を減容処理する方法について説明する。本実施例では、まず、ボール型反応炉3によってイオン交換樹脂を熱分解し、ボール型反応炉3から排出される残渣を高周波溶融装置30によって溶融固化する。まず、ボール型反応炉3によるイオン交換樹脂を熱分解する処理について説明する。
Next, a method for reducing the volume of the ion exchange resin by the volume reduction processing system according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, first, the ion exchange resin is thermally decomposed by the
まず、制御装置2は供給ポンプ6を駆動してイオン交換樹脂のスラリーをボール型反応炉3の反応容器11に供給すると共に、過熱水蒸気供給装置4を駆動して過熱水蒸気をボール型反応炉3の粉体貯留部19に供給する。この際、反応容器11に単位時間当り供給するイオン交換樹脂の水分量と、粉体貯留部19に単位時間当たりに供給する過熱水蒸気の水分量は、ボール型反応炉3内の雰囲気温度がイオン交換樹脂を熱分解するために必要な温度に好適に維持されるように調整される。なお、過熱水蒸気は、過熱水蒸気供給ノズル15によって反応容器11の上部からボール12上に供給するようにしてもよい。過熱水蒸気供給ノズル15から過熱水蒸気を供給するか否かは、粉体貯留部19に単位時間当たりに供給する過熱水蒸気の水分量や、イオン交換樹脂供給ノズル16から供給されるイオン交換樹脂の水分率等に応じて適宜決定することができる。
First, the
反応容器11に供給されたイオン交換樹脂のスラリーは、イオン交換樹脂供給ノズル16から反応容器11内に供給される。反応容器11内に供給されたイオン交換樹脂は、初期には5〜15%スラリーの含水状態であり、基本的にはボール13の表面に付着して、炉内を移動する。このため、イオン交換樹脂の反応容器11内での滞留時間はボールの下降時間と同じとなる。ボールの下降時間は、撹拌翼の寸法、回転数、ボールの寸法、充填層高さで自由に調節可能であるが、ボールの下降時間(すなわち、イオン交換樹脂の反応容器11内での滞留時間)は減重率向上には長い程好ましい。具体的には、ボールの径を小さくする、回転軸の回転数を小さくする、ボールが充填される充填層の長さを長くする方法を採用することができる。
The ion exchange resin slurry supplied to the
粉体貯留部19内に供給される過熱水蒸気は、過熱水蒸気供給ノズル21から粉体貯留部19内に供給される。粉体貯留部19内に供給された水蒸気の一部は、反応容器11内に進入し、ボール13の表面に付着したイオン交換樹脂へ供給される。粉体貯留部19内に供給される過熱水蒸気の温度は、500〜700℃とされる一方、反応容器11内に供給されるイオン交換樹脂は室温とされる。このため、反応容器11の上層部は、反応容器11の下層部の温度より低く、反応容器11の下端の位置が最も温度が高くなる。したがって、反応容器11内に投入されたイオン交換樹脂は、上層部から下層部に移動するにつれて徐々に温度が上昇する。
The superheated steam supplied into the
したがって、反応容器11内に投入されたイオン交換樹脂は、イオン交換樹脂に含まれる水分が蒸発する第1段階(100℃付近)と、イオン交換基の分離が生じる第2段階(200〜300℃)と、脱水素反応による基体の炭化が生じる第3段階(300〜600℃)を経ることとなる。ここで、イオン交換基の分離が生じる第2段階(200〜300℃)をイオン交換樹脂が付着したボール13が通過する際に、ボール13が撹拌されるため、イオン交換樹脂と過熱水蒸気が効率よく接触する。これにより、イオン交換樹脂(より詳細には、陽イオン交換樹脂)のスルホニル架橋が抑制され、イオン交換樹脂の減重率向上が可能となる。
Therefore, the ion exchange resin charged into the
また、本実施例では、制御装置2が、温度センサ22で検出される温度が所定の温度(例えば、460〜700℃)となるように、反応容器11に供給されるイオン交換樹脂のスラリーの量と、粉体貯留部19に供給される過熱水蒸気の量と、各種ヒータ14,20の出力を制御する。これによって、5〜15%スラリーの含水状態でイオン交換樹脂を反応容器11内に投入しても、反応容器11の下端の温度をイオン交換樹脂の分解に必要な充分な温度に維持され、反応容器11内でイオン交換樹脂を充分に熱分解することができる。また、反応容器11の下端の温度を所定の温度(例えば、460〜700℃)となるように制御することで、結果的に反応容器11内へのイオン交換樹脂のスラリーの供給量と粉体貯留部19への過熱水蒸気の供給量が適正化される。これによって、ボール型反応炉3が大型化することが抑制され、また、排ガス処理装置5が大型化することが抑制される。
Further, in this embodiment, the
反応容器11内での分解によって発生した残渣(主に酸化鉄)は、粉体貯留部19に排出される。反応容器11内に残渣が堆積し難くなるため、反応容器11内の残渣処理に伴う各種問題も効果的に回避することができる。また、本実施例では、粉体貯留部19の下部に過熱水蒸気を供給し、また、ヒータ20により粉体貯留部19を加熱している。これによって、粉体貯留部16の温度が、ポリスチレンの分解温度以上の460℃以上、好ましくは500℃以上に管理される。したがって、粉体貯留部19に排出された残渣内の未分解分が分解され、更に、イオン交換樹脂の減重率を向上することができる。
Residue (mainly iron oxide) generated by the decomposition in the
なお、反応容器11内での分解によって発生した分解ガス(CO、CxHy)及び、硫酸ガス、亜硫酸ガスなどは、焼結金属フィルタ17を経て排ガス出口18から排出され、排ガス処理装置5で処理される。なお、焼結金属フィルタ17をセラミックフィルタとすることも可能である。
Note that cracked gases (CO, CxHy), sulfuric acid gas, sulfurous acid gas, and the like generated by the decomposition in the
上述したボール型反応炉3の熱分解処理によって発生した残渣は、粉体貯留部19より排出される。粉体貯留部19から排出された残渣は、高周波溶融装置30によって溶融固化される。残渣を溶融固化するためには、まず、昇降装置44を駆動して平面台48を下端位置(図3の二点鎖線に示す位置)に位置決めする。次いで、平面台48上に支台52を載置し、その支台52上に溶融容器38を載置する。溶融容器38には、予めリン酸濃縮粉末及び残渣を装填しておく。次に、昇降装置44を、平面台48が炉体58の下面に当接するまで上昇させる。これによって、支台52上に配置された溶融容器38は、炉体54の収容空間56に収容される。
Residue generated by the above-described thermal decomposition treatment of the ball-
次いで、誘導加熱コイル40に高周波電源を印加する。これによって、溶融容器38に渦電流が発生し、溶融容器38が発熱する。溶融容器38の温度が上昇すると、溶融容器38の内部に装填された二次廃棄物(即ち、リン酸濃縮粉末及び残渣)が溶融する。これらの二次廃棄物が溶融して減容すると、溶融容器38の上方にスペースができるため、投入機32を駆動して、そのスペースに二次廃棄物(即ち、残渣、リン酸濃縮粉末等)を投入する。これによって、溶融容器38が溶融物で充填される。なお、溶融処理中に発生するガスは、排出ガス出口34から排出され、排ガス処理装置5において処理される。溶融処理が終了すると、溶融容器38は高周波溶融装置30から搬出される。次に、搬出された溶融容器38は、冷却室46に移動され、その内部の溶湯が冷却固化される。溶湯を冷却固化した溶融容器38は、所定の貯蔵施設に廃棄される。本実施例では溶融容器38ごと廃棄されるが、所定の容器に溶融容器38ごと装填してから廃棄されてもよい。また、排出ガス出口34と排ガス処理装置5の間にセラミックフィルタが接続されている場合は、排出ガス出口34から排出されたガスはセラミックフィルタを通過して排ガス処理装置5において処理されてもよい。
Next, a high frequency power source is applied to the
なお、投入機32は固体状の二次廃棄物を高周波溶融装置30に投入するが、高周波溶融装置30に投入される二次廃棄物の種類はこれに限られない。例えば、リン酸濃縮粉末の代わりに、電解研磨処理によって排出される廃液を投入してもよい。すなわち、原子力発電所などの原子力関連施設においては、設備の廃止や解体、運転に伴い金属廃棄物が生じる。金属廃棄物の放射能レベルが基準値を上回っている場合、このような放射性金属廃棄物を除染して放射能レベルを下げる除染処理が行われる。この放射性金属廃棄物の除染処理として、電解研磨処理がある。電解研磨処理では、リン酸溶液を含有する電解液が用いられ、電解研磨処理後の電解液は廃液として処理される。この廃液にはリン酸が含まれているため、この廃液をリン酸濃縮粉末の代わりに高周波溶融装置30に投入することができる。具体的には、高周波溶融装置30のノズル62から溶融容器38内に投入する。電解研磨処理によって排出される廃液を利用すると、残渣の融点を低下させるためだけの添加物(即ち、リン酸濃縮粉末)を用意する必要が無くなり、残渣を効率的に溶融することができる。
Note that the charging
ここで、五酸化二リン(P2O5)と酸化鉄(Fe2O3:ボール型反応炉3の熱分解処理によって発生した残渣)とを混合した混合物を溶融処理した実験について簡単に説明しておく。実験では、五酸化二リン(P2O5)と酸化鉄(Fe2O3)をモル比4:6で混合し、その混合物を高周波溶融装置30に投入した。溶融容器38には、予め60kgの混合物を投入して溶融を開始し、その後、100kgの混合物を追加投入した。混合物を投入する速度は48kg/hとした。混合物の溶融温度は1200℃とした。溶融容器38内の溶湯には対流が生じ、溶融状態も良好であった。
Here, an experiment in which a mixture obtained by mixing diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 : a residue generated by the thermal decomposition treatment of the ball-type reactor 3) was melt-processed will be briefly described. Keep it. In the experiment, diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) were mixed at a molar ratio of 4: 6, and the mixture was put into the high-
本実施例の減容処理システムでは、ボール型反応炉3においてイオン交換樹脂を熱分解する。イオン交換樹脂を比較的に低温で熱分解するため、セシウム(Cs)の飛散が抑制され、ボール型反応炉3にも耐火物を用いる必要はない(すなわち、ボール型反応炉3の耐久性を向上することができる)。また、ボール型反応炉3から排出される残渣は、リン酸を含有する添加物(溶融助剤)と混合して溶融処理される。このため、残渣の融点が低下し、比較的に低い温度(例えば、1200℃程度)で溶融固化することができる。これによって、セシウム(Cs)の飛散を抑制しつつ、セシウム(Cs)を溶融固化物内に閉じ込めることができる。また、残渣を低い温度で溶融固化できるため、溶融容器38が割れる可能性を低下させることができる。さらに、残渣に添加する溶融助剤として電解研磨処理によって排出される廃液を用いると、残渣の融点を低下させるためだけの溶融助剤を準備する必要がなく、効率的に残渣を溶融固化することができる。
In the volume reduction processing system of the present embodiment, the ion exchange resin is thermally decomposed in the
以上、本明細書に開示する技術の一実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although one Example of the technique disclosed by this specification was described in detail, this is only an illustration and does not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
例えば、上述した実施例では、放射性樹脂廃棄物(イオン交換樹脂)を熱分解するボール型反応炉3と、ボール型反応炉3から排出される残渣を溶融固化する高周波溶融装置30とを別体としていたが、本明細書に開示の技術は、このような形態に限られない。例えば、図4に示すように、ボール型反応炉3と高周波溶融装置68(溶融固化部の一例)とを一体化した減容処理装置80としてもよい。すなわち、減容処理装置80は、放射性樹脂廃棄物を熱分解するボール型反応炉3と、ボール型反応炉3の下方に配置された高周波溶融装置68と、ボール型反応炉3と高周波溶融装置68とを接続する接続管66を備えている。
For example, in the above-described embodiment, the ball-
ボール型反応炉3は、上述した実施例のボール型反応炉3と同一構成を有しており、密閉式の反応容器11(熱分解部の一例)と、粉体貯留部19(残渣貯留部の一例)と、焼結金属フィルタ17(フィルタ部の一例)を備えている。反応容器11と焼結金属フィルタ17は、粉体貯留部19の上面に配置されている。反応容器11と粉体貯留部19と焼結金属フィルタ17の各構成は、上述した実施例と同一構成であるため、その詳細な説明は省略する。
The ball-
高周波溶融装置68は、上述した実施例の高周波溶融装置30と同様の構成を有しているが、投入機32を装備しない点と、排出ガス出口34が設けられない点で相違する。すなわち、減容処理装置80では、ボール型反応炉3から排出される残渣は、その自重によって高周波溶融装置68内に投入される。このため、高周波溶融装置68は、残渣を投入するための投入機32を装備していない。また、後述するように、高周波溶融装置68から排出される排ガスは粉体貯留部19を通って焼結金属フィルタ17によって処理される。このため、高周波溶融装置68には、排出ガス出口34が設けられない。その他の点は上述した実施例と同一であり、高周波溶融装置68は、炉本体58と蓋体64と昇降装置44を備えている。炉本体58と蓋体64と昇降装置44の各構成は、上述した実施例と同一構成であるため、その詳細な説明は省略する。
The high-
接続管66は、ボール型反応炉3の下方で、かつ、高周波溶融装置68の上方に配置されている。すなわち、接続管66の上端は、ボール型反応炉3の下端(粉体貯留部19の下端)に接続されている。一方、接続管66の下端は、高周波溶融装置68の上端(蓋体64の開口部67)に接続されている。接続管66は、粉体貯留部19の内部空間と高周波溶融装置68の収容空間56とを連通させる。接続管66は、図示しないダンパ(開閉装置の一例)を備えている。ダンパが接続管66を開閉することで、粉体貯留部19の内部空間と高周波溶融装置68の収容空間56とが連通する状態と、これらの空間が連通しない状態とに切換える。ダンパの開閉動作は、図示しない制御装置によって制御される。
The
次に、減容処理装置80により放射性樹脂廃棄物を減容処理する手順について説明する。放射性樹脂廃棄物を減容処理するためには、まず、ダンパを駆動して接続管66を閉じた状態とし、ボール型反応炉3によって放射性樹脂廃棄物を熱分解(乾留)する。すなわち、ボール型反応炉3の反応容器11に放射性樹脂廃棄物を供給すると共に、ボール型反応炉3に過熱水蒸気を供給する。これによって、反応容器11に供給された放射性樹脂廃棄物が熱分解する。反応容器11で放射性樹脂廃棄物が熱分解することによって生成する残渣及び排ガスは、粉体貯留部19に排出される。粉体貯留部19は、反応容器11から排出される排ガスから固体(放射性樹脂廃棄物の残渣等の粉体)を分離する。ダンパによって接続管66が閉じているため、排ガスから分離された固体(残渣)は、粉体貯留部19の下部に貯留される。粉体貯留部19の下部には過熱水蒸気が供給されるため、粉体貯留部19の下部に貯留される残渣内の未分解分はさらに分解する。一方、反応容器11から粉体貯留部19に排出された排ガスは、焼結金属フィルタ17を経て排ガス出口18から排出され、排ガス処理装置5で処理される。
Next, a procedure for volume reduction processing of radioactive resin waste by the volume
なお、上述したように、ボール型反応炉3で放射性樹脂廃棄物を熱分解するときは、ダンパにより接続管66が閉じられている。このため、高周波溶融装置68による溶融固化処理は行われない。また、焼結金属フィルタ17の表面に付着する固体(放射性樹脂廃棄物の残渣等)は、焼結金属フィルタ17を逆洗することで粉体貯留部19内に落下し、粉体貯留部19の下部に貯留される。
Note that, as described above, when the radioactive resin waste is thermally decomposed in the ball-
放射性樹脂廃棄物を熱分解することで粉体貯留部19に残渣が貯まると、次に、粉体貯留部19に貯留された残渣を溶融固化する。このためには、まず、ボール型反応炉3への放射性樹脂廃棄物及び過熱水蒸気の供給を停止し、ボール型反応炉3による放射性樹脂廃棄物の熱分解処理を停止する。次いで、高周波溶融装置68の収容空間56内に溶融容器38をセットした状態で、ダンパを駆動して接続管66を開く。これによって、粉体貯留部19に貯留されている残渣が、その自重により落下する。すなわち、粉体貯留部19に貯留されている残渣は、接続管66を通って高周波溶融装置68内にセットされた溶融容器38内に投入される。なお、溶融容器38内には、予め添加剤(例えば、リン酸濃縮粉末(五酸化二リン(P2O5))等)を投入しておくことができる。これによって、溶融すべき残渣に添加剤を添加することができる。
When the residue is stored in the
次いで、誘導加熱コイル40に高周波電源を印加して、溶融容器38に渦電流を発生させ、溶融容器38を加熱する。これによって、溶融容器38の内部に投入された残渣と添加剤が溶融する。溶融処理が終了すると、溶融容器38が高周波溶融装置30から搬出される。なお、溶融処理中に発生するガスは、接続管66及び粉体貯留部19を通って、焼結金属フィルタ17で処理される。焼結金属フィルタ17で処理された排ガスは、排ガス出口18から排出され、排ガス処理装置5でさらに処理される。
Next, a high frequency power source is applied to the
以下、ボール型反応炉3による熱分解処理と、高周波溶融装置30による溶融処理を交互に繰り返すことによって、放射性樹脂廃棄物の減容処理が実施される。
Hereinafter, the volume reduction process of the radioactive resin waste is performed by alternately repeating the thermal decomposition process by the
上述した減容処理装置80では、ボール型反応炉3で熱分解することによって排出される残渣は、粉体貯留部19で貯留され、その後、自重によって高周波溶融装置68内の溶融容器38に投入される。このため、ボール型反応炉3から高周波溶融装置68まで残渣を搬送するための機器等を備える必要はなく、極めて簡易な構成で溶融容器38内に残渣を投入することができる。また、放射性樹脂廃棄物から発生する残渣(放射能レベルが高い)は、減容処理装置80内に閉じ込められた状態で溶融処理まで行われる。このため、放射性物質(セシウム等)の飛散を効果的に防止することができる。
In the volume
また、高周波溶融装置68に投入される残渣は、粉体貯留部19で貯留される間にも未分解分が分解され、残渣中の未分解分が極めて少なくなっている。このため、溶融処理時に発生する排ガス量を少なくすることができる。その結果、熱分解時に発生する排ガスを処理する焼結金属フィルタ17で、溶融処理時に発生する排ガスを処理することができる。焼結金属フィルタ17を共用することができるため、減容処理装置80の構成を簡易な構成とすることができる。
Further, the residue put into the high-
なお、上記の減容処理装置80においても、溶融容器38内にリン酸濃縮粉末等の添加剤を予め投入しておくことに代えて、ノズル62から電解研磨処理後の電解液(廃液)を供給するようにしてもよい。また、リン酸を含有する添加物を添加することなく、残渣を溶融固化してもよい。
In the volume
また、上述した各実施例では、ボール型の反応炉を用いて放射性樹脂廃棄物(イオン交換樹脂等)を熱分解したが、熱分解装置の形式は種々のものを用いることができる。例えば、スクリューフィーダ式の熱分解装置を用い、スクリューフィーダの一端に放射性樹脂廃棄物(イオン交換樹脂)を供給し、スクリューフィーダの他端から分解ガス及び残渣を排出するような構成としてもよい。また、上述した実施例では、過熱水蒸気によって放射性樹脂廃棄物(イオン交換樹脂)をガス化処理したが、放射性樹脂廃棄物(イオン交換樹脂)は窒素雰囲気下で乾留処理してもよい。 Moreover, in each Example mentioned above, radioactive resin waste (ion exchange resin etc.) was thermally decomposed using the ball-type reaction furnace, However, The thing of various types of thermal decomposition apparatuses can be used. For example, a screw feeder type thermal decomposition apparatus may be used, and radioactive resin waste (ion exchange resin) may be supplied to one end of the screw feeder, and decomposition gas and residue may be discharged from the other end of the screw feeder. Moreover, in the Example mentioned above, although the radioactive resin waste (ion exchange resin) was gasified with superheated steam, the radioactive resin waste (ion exchange resin) may be dry-distilled in a nitrogen atmosphere.
また、上述した実施例では、イオン交換樹脂を処理する例について説明したが、本明細書に開示の技術は、その他の放射性樹脂廃棄物(例えば、フィルタスラッジ、ろ過助材等)の減容化処理に用いることができる。 Moreover, although the example which processes an ion exchange resin was demonstrated in the Example mentioned above, the technique disclosed by this specification is volume reduction of other radioactive resin wastes (For example, filter sludge, a filter aid, etc.). Can be used for processing.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
1 樹脂受入タンク
2 制御装置
3 ボール型反応炉
4 過熱水蒸気供給装置
5 排ガス処理手段
6 供給ポンプ
7 水タンク
8 供給ポンプ
9 蒸気発生器
10 蒸気過熱器
11 密閉式反応容器
14 外部電気式ヒータ
12 ボール
13 撹拌翼
16 イオン交換樹脂供給ノズル
15 過熱水蒸気供給ノズル
17 焼結金属フィルタ
18 排ガス出口
19 粉体貯留部
20 外部電気式ヒータ
21 過熱水蒸気ノズル
22 温度センサ
23 保持板
30 高周波溶融装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記放射性樹脂廃棄物を熱分解する熱分解工程と、
前記放射性樹脂廃棄物を熱分解することで排出される残渣にリン酸を含有する添加物を添加して溶融固化する溶融固化工程と、を有する、放射性樹脂廃棄物の処理方法。 It is a method to reduce the volume of radioactive resin waste,
A pyrolysis step of pyrolyzing the radioactive resin waste;
And a melting and solidifying step of adding an additive containing phosphoric acid to a residue discharged by thermally decomposing the radioactive resin waste and melting and solidifying the radioactive resin waste.
前記放射性樹脂廃棄物を熱分解する熱分解部と、
前記熱分解部の下方に配置され、前記放射性樹脂廃棄物を熱分解することで排出される残渣にリン酸を含有する添加物を添加して溶融固化する溶融固化部と、を有しており、
前記熱分解部から排出される残渣は、その自重により溶融固化部に落下することを特徴とする放射性樹脂廃棄物の処理装置。 It is a device that reduces the volume of radioactive resin waste,
A pyrolysis section for pyrolyzing the radioactive resin waste;
A melting and solidifying part that is disposed below the pyrolyzing part and melts and solidifies by adding an additive containing phosphoric acid to a residue discharged by pyrolyzing the radioactive resin waste. ,
The radioactive resin waste processing apparatus according to claim 1, wherein the residue discharged from the thermal decomposition unit falls into the melting and solidifying unit by its own weight.
前記残渣貯留部に接続され、前記熱分解部から前記残渣貯留部に排出される排ガスと、前記溶融固化部で残渣を溶融固化するときに発生する排ガスの両者を処理可能なフィルタ部をさらに有している、請求項4に記載の放射性樹脂廃棄物の処理装置。 The thermal decomposition unit discharges residue and exhaust gas discharged by pyrolyzing the radioactive resin waste to the residue storage unit,
A filter unit connected to the residue storage unit and capable of processing both the exhaust gas discharged from the thermal decomposition unit to the residue storage unit and the exhaust gas generated when the residue is melted and solidified in the melt solidification unit is further provided. The processing apparatus of the radioactive resin waste of Claim 4 which is carrying out.
前記開閉装置は、前記残渣貯留部と前記溶融固化部とを連通状態として残渣及び排ガスの両者間の移動を可能とする第1状態と、前記残渣貯留部と前記溶融固化部とを非連通状態として残渣及び排ガスの両者間の移動を不能とする第2状態と、に切り替え可能となっており、
前記熱分解部で前記放射性樹脂廃棄物を熱分解するときは、前記溶融固化部による溶融固化処理が停止されると共に、前記開閉装置が前記第2状態とされ、
前記溶融固化部で残渣を溶融固化処理するときは、前記熱分解部による熱分解処理が停止されると共に、前記開閉装置が前記第1状態とされる、請求項5に記載の放射性樹脂廃棄物の処理装置。 It further has a switchgear disposed between the residue storage part and the melt-solidification part,
The switchgear includes a first state in which the residue storage unit and the melt-solidification unit are in communication with each other and movement between the residue and the exhaust gas, and the residue storage unit and the melt-solidification unit are in a non-communication state. It is possible to switch to the second state in which movement between both the residue and the exhaust gas is impossible,
When pyrolyzing the radioactive resin waste in the thermal decomposition unit, the melt-solidification process by the melt-solidification unit is stopped, and the switchgear is in the second state,
6. The radioactive resin waste according to claim 5, wherein when the residue is melt-solidified in the melt-solidification unit, the thermal decomposition process by the thermal decomposition unit is stopped and the switchgear is brought into the first state. Processing equipment.
前記熱分解部の下端と前記フィルタ部の下端が前記残渣貯留部の内部空間と接続されている、請求項5又は6に記載の放射性樹脂廃棄物の処理装置。
On the upper surface of the residue storage part, the thermal decomposition part and the filter part are arranged,
The radioactive resin waste processing apparatus of Claim 5 or 6 with which the lower end of the said thermal decomposition part and the lower end of the said filter part are connected with the internal space of the said residue storage part.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015037533A (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-26 | 豊丸産業株式会社 | Game machine |
JP5872096B1 (en) * | 2015-07-22 | 2016-03-01 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Decontamination / volume reduction method and decontamination / volume reduction system |
JP2016150267A (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 日本碍子株式会社 | Volume reduction processing apparatus and volume reduction processing method of hardly-decomposable waste |
CN109849238A (en) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 江苏核电有限公司 | A kind of radioactive spent resin grinding system with redundant apparatus |
WO2023132584A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-13 | 한국수력원자력 주식회사 | Method for treating radioactive waste glass fibers |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975197A (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-27 | ヌケム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Method of volume-decreasing and solidifying water soluble radioactive waste having nitrate |
JPS59107300A (en) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | 株式会社日立製作所 | Method of processing radioactive resin waste |
JPS59184897A (en) * | 1983-04-04 | 1984-10-20 | 日立造船株式会社 | Method of treating radioactive liquid waste |
JPS61178699A (en) * | 1985-02-05 | 1986-08-11 | 明星工業株式会社 | Volune reducing method of radioactive waste |
JPS61262699A (en) * | 1985-01-29 | 1986-11-20 | 工業技術院長 | Method and device for treating radioactive waste ion exchange resin |
JPS63171400A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | 日本碍子株式会社 | Processor for waste containing combustible |
JPH05215897A (en) * | 1991-03-19 | 1993-08-27 | Ngk Insulators Ltd | Waste ion exchange resin processing method |
JPH1164589A (en) * | 1997-08-04 | 1999-03-05 | Korea Fiber Co Ltd | Disposing device of middle and low level radioactive waste |
JP2001153997A (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | Equipment for turning organic matter into inorganic matter and reducing volume |
JP2003001222A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-07 | Kobe Steel Ltd | Melting treatment method and method for manufacturing slag |
JP2012207134A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Ngk Insulators Ltd | Volume reduction treatment system for ion exchange resin and volume reduction treatment method for ion exchange resin |
-
2013
- 2013-10-01 JP JP2013206688A patent/JP6170797B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975197A (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-27 | ヌケム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Method of volume-decreasing and solidifying water soluble radioactive waste having nitrate |
JPS59107300A (en) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | 株式会社日立製作所 | Method of processing radioactive resin waste |
JPS59184897A (en) * | 1983-04-04 | 1984-10-20 | 日立造船株式会社 | Method of treating radioactive liquid waste |
JPS61262699A (en) * | 1985-01-29 | 1986-11-20 | 工業技術院長 | Method and device for treating radioactive waste ion exchange resin |
JPS61178699A (en) * | 1985-02-05 | 1986-08-11 | 明星工業株式会社 | Volune reducing method of radioactive waste |
JPS63171400A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | 日本碍子株式会社 | Processor for waste containing combustible |
JPH05215897A (en) * | 1991-03-19 | 1993-08-27 | Ngk Insulators Ltd | Waste ion exchange resin processing method |
JPH1164589A (en) * | 1997-08-04 | 1999-03-05 | Korea Fiber Co Ltd | Disposing device of middle and low level radioactive waste |
JP2001153997A (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | Equipment for turning organic matter into inorganic matter and reducing volume |
JP2003001222A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-07 | Kobe Steel Ltd | Melting treatment method and method for manufacturing slag |
JP2012207134A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Ngk Insulators Ltd | Volume reduction treatment system for ion exchange resin and volume reduction treatment method for ion exchange resin |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015037533A (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-26 | 豊丸産業株式会社 | Game machine |
JP2016150267A (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 日本碍子株式会社 | Volume reduction processing apparatus and volume reduction processing method of hardly-decomposable waste |
JP5872096B1 (en) * | 2015-07-22 | 2016-03-01 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Decontamination / volume reduction method and decontamination / volume reduction system |
JP2017026457A (en) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Decontamination and volume reduction method, and decontamination and volume reduction system |
CN109849238A (en) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 江苏核电有限公司 | A kind of radioactive spent resin grinding system with redundant apparatus |
WO2023132584A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-13 | 한국수력원자력 주식회사 | Method for treating radioactive waste glass fibers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6170797B2 (en) | 2017-07-26 |
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