JP2017514684A - 樹脂、固体、およびスラッジの固化、安定化、および処分体積の縮小のための方法 - Google Patents

Abstract

廃棄物材料の固化のための方法が提供される。方法は、過剰な水を廃棄物材料から除去するステップと、少なくとも１つのポリマを廃棄物材料と混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを含む。

Description

本発明は、樹脂およびスラッジの固化、安定化、および廃棄物体積縮小のための方法であって、それらに含まれると共にプロセスによって処理される粒子状固体廃棄物が有害または放射性である方法に関する。

樹脂およびスラッジの固化／安定化の現在の方法は、体積の増大が廃棄物の開始の元の体積の６倍にもなる範囲への体積の増大がない範囲をせいぜい提供できるその場プロセスまたは混合プロセスのいずれかの使用を伴う。

過去には、セメントが樹脂およびスラッジの固化のための独創的な選択肢であったが、結果生じる生成物は、通常、元の廃棄物体積の３倍から６倍であった。セメントは、対象の廃棄物とのその不適合性のため、非常に強力な生成物ではしばしばなく、セメントが固化された樹脂の再水和のためしばしば粉々に砕け、他のスラッジ成分が生じることを伴った。しばしば、樹脂またはスラッジに存在する他の化学品も、セメントマトリックスとの適合性がなく、強度の問題で同じ損失をもたらした。具体的には、イオン交換樹脂は、セメントで固化されるとき、水が樹脂からセメントマトリックスへと引き込まれるため、イオン交換の脱水をもたらした。後に、追加の水が環境からセメントマトリックスに入ると、樹脂は水分を補い、セメントを粉々に砕けさせ得る膨張をもたらした。

瀝青は、樹脂、スラッジ、および液体の固化のために過去に使用された別の生成物である。瀝青は上昇された温度において溶解され、廃棄物質が加えられ、水を蒸気として勢いよく流した。瀝青は、上昇された温度において可燃性であり、これは火炎を生じさせ、大規模な火炎の抑制システムの必要性をもたらした。廃棄物は、起こることが知られている、排気システムを通じた蒸気爆発を防止するために、ゆっくりと加えられる必要もあった。瀝青は、廃棄物の単位体積当たりにおいてより多くの廃棄物の充填をもたらしたが、樹脂およびスラッジについての体積の増大は、典型的には、開始の元の廃棄物体積の約２倍であった。

１９８０年代に、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌは、混合プロセスを用いて樹脂、スラッジ、および水性液体を固化することができるビニルエステルスチレンポリマ系を開発した。このプロセスは、ドラムに約４０％のポリマを充填し、次に廃棄物をドラムへとゆっくり加えながら大きなせん断の混合プロセスを用いることを伴った。このプロセスは、廃棄物の体積における増加を、元の廃棄物体積の約１．６倍に制限することができた。ポリマはセメントまたは瀝青よりはるかにより安定しており、はるかにより強い生成物を作り出した。この生成物は、多くの化学品に対してより敏感でなく、浸出性イオンを１０倍小さくした。これは、ＮＲＣによるトピカルレポートを承認した初めての生成物であった。このポリマは、適切に固化し損ねることになる、プロセスの間の成分のうちの１つの除去を含む、一部の化学的相互作用に対してなおも敏感であった。ポリマにおける主要な成分であるスチレンは、ポリマを重合の前に非常に燃えやすくした。したがって、これは、洗練された火炎抑制システムを必要ともした。

１９９０年代初めに、Ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．（ＤＴＳ）は、６フィート（１．８２ｍ）までの深さを持つ樹脂の床を通じてビニルエステルポリマを引かせることができる十分な浸透性を有する樹脂および他の粒状の材料において使用されるその場プロセスを開発した。樹脂は使い尽くされる必要があり、そうでない場合、促進剤が剥ぎ取られ、固化し損ねる可能性があった。ポリマは温度に対して非常に敏感でもあり、これは、早熟の固化をもたらす可能性があった。ポリマは非常に強い発熱も発生し（つまり、それらの重合の間に発熱である生成物または合成物）、これは、速すぎる硬化をもたらし、形成されたモノリスを貫く割れをしばしば成長させ、潜在的に、浸出性を増加させ、モノリスの全体の強度を低下させた。このプロセスの利点は、体積の増加がないことであり、混合することなく全体の脱水だけで、最終的な廃棄物容器で固化する能力を有していた。

ＤＴＳは、化学相互作用に対してはるかにより敏感でない進歩したポリマを、後に開発した。ポリマの処方は、触媒または促進剤の使用を伴わなかった。したがって、ゲル化を制御することが容易であり、重合時間が、長い時間に、または、数日間にすら引き伸ばされ得た。より長くてよりゆっくりとした硬化は、はるかにより低い発熱反応温度をもたらし、したがって、割れが実質的に排除された。これは、マトリックスの浸出性を低下させもした。よりゆっくりとした重合反応は、ポリマのゲル化が起こされる前に樹脂を通じてポリマを引っ張るのに、はるかにより長い時間を許容した。さらに、発熱温度は、水の沸騰温度より通常十分に低く、したがって、蒸気通気が起こらないことを確実にした。ポリマの薄いキャップだけが必要とされ、固化が大きな容器（２００ｆｔ³または６ｍ³）では起こらないため、このその場プロセスは廃棄物の体積を増加しなかった。残念ながら、このプロセスは、スラッジ、微細固体、または液体とは作用しなかった。

フランス人は、同じ種類のポリマを使用したが、元のビニルエステルスチレンプロセスで使用されたのと同様のプロペラ式混合プロセスを利用した。混合は、混合を許容するだけの流動性を維持するために、樹脂をその通常の小さな構成から分離させるため、より大量のポリマを必要とし、そのため、最終的な廃棄物体積を元の廃棄物体積の１．４倍に増大してしまった。混合は、より大きな容器というよりもドラムが利用されもすることを必要とした。

したがって、本発明の目的は、限定なく、プロセス処理される廃棄物の単位体積当たりにおける廃棄物の充填の向上と、廃棄物の単位体積当たりにおけるポリマの使用の最小限にすることと、廃棄物を充填するための本質的にあらゆる大きさおよび形の容器を使用しうることと、プロセス処理される廃棄物の浸出性を低減しうることと、プロセスを自動化させることで、このように処理される廃棄物の放射線または化学品の特性へのあらゆる人員の曝露を最小限にしうることとを含む。

本発明のさらなる目的は、乾燥および蒸発される廃棄物における水の量を最小限にするために、必要に応じて、処理される対象の廃棄物の流水体積を実質的に脱水することである。

本発明のなおも別の目的は、必要に応じて、乾燥を実施するために様々な種類の機器を利用する能力を有することである。

本発明の別の目的は、貯蔵箱（ｂｉｎ）が緩衝領域を提供するように、本発明の方法およびプロセスの一部として、貯蔵および計測を提供することであり、それによって、混合機のバッチサイズを廃棄物容器の大きさに応じた大きさにすることができ、該箱の計測態様が乾燥された固体の送込み速度を促進し、ポリマの使用を最小限にすることと、ポリママトリックスが連続的であることを確保することとの両方のために、ポリマの送込み速度を合致させる。

本発明のさらなる目的は、本発明における使用のために選択されたポリマの必要とされる成分が、適切な固化および粘性を確保するために、必要とされる割合で供給され得るように、ポリマ計測を提供することである。

本発明のさらなる目的は、連続的な混合機によって提供されるものなど、ポリマと廃棄物とを混合するときに大きなせん断力を用いて、ポリマ／廃棄物の混合物が混合機から押し出されるペーストのようになるように廃棄物体積を最小限とすることである。この点において、任意の二次原料を加える必要なく、混合機からのポリマと廃棄物との混合物のすべてでない場合でもほとんどを押し出すまたは抽出するための能力を有する混合機を用いることが、本発明の目的である。ポリマの使用を最小限にすることは、費用の掛かる廃棄物体積と必要とされるポリマの量との両方を低減する。

方法の廃棄物容器を９５％超で充填する目的で廃棄物／ポリマの大きな粘性に対処するための平滑化のステップを用い、したがって、容器をあふれさせることなく容器をできるだけ最大限の高さまで満たせるようにすることで、所与の埋設容器において廃棄物を最大化することが、本発明のなおもさらなる目的である。

本発明の別の目的は、ポリマおよび廃棄物と関連付けられる発熱温度がより低くなるように、ポリマおよび廃棄物のより一貫性のある硬化を提供することである。

本発明の別の目的は、放射線または有毒化学品空の保護を作業人員に提供するために、自動化された閉止および運搬を提供することである。

本発明のなおも別の目的は、元の体積から約７０％の全体積の縮小が達成されるように廃棄物媒体の体積をさらに縮小するために、および、廃棄物材料が疎水条件を達成して維持するため、この廃棄物材料の水への後の曝露における体積の膨張を防止するために、再水和が許容されないような方法でイオン交換媒体の化学的構造を変えることである。

したがって、本方法の教示は、先行技術の解決の難しい問題を克服するために開発された。したがって、実質的および識別可能な方法および機能的利点が、より大きな廃棄物体積の低減および安定化を達成する能力など、先行技術に対して、本発明において実現されることは、放射性または毒性の粒子状固体の技術の当業者によって理解されるものである。本発明の、効率、異なる種類の機器の使用を通じた運転の適応能力、多様な実用性、および識別可能な機能的用途のすべてが、本発明の新規性にとって重要な基礎として作用することも、理解されるものである。

本発明は、先行技術の構成および方法の不利益を認識してこれに対処する。本発明の特定の実施形態は、廃棄物材料の固化のための方法を提供する。本発明の任意の実施形態は、最終的な廃棄生成物の単位体積当たりの廃棄物の充填の向上を容易にすることと、容器の様々な形および大きさの使用を許容することと、廃棄物の浸出性を低減することと、廃棄物の単位体積当たりポリマの使用を最小限にすることと、放射線または化学品への人員の曝露を最小限にするためにプロセスを自動化させることとに特に適している。一実施形態によれば、方法は、過剰な水を廃棄物材料から除去するステップと、少なくとも１つのポリマを廃棄物材料と混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを含む。

別の実施形態によれば、方法は、廃棄物材料を脱水し、過剰な水を除去するステップと、廃棄物材料を乾燥するステップと、混合機への廃棄物材料を貯蔵および計測するステップと、混合機へのポリマを計測するステップと、ポリマと廃棄物材料と混合機において混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを含み得る。

当業者は、添付の作図と関連付けられた好ましい実施形態の以下の詳細な記載を読んだ後、本発明の範囲を理解し、その追加の態様を実現することになる。

当業者に向けられた本発明の最良の形態を含む、本発明の完全な開示および実施可能な程度の開示が、添付の図面を参照している明細書に記述されている。

本発明の実施形態による方法の概略的で描写的な図である。 特定の体積減少ステップが用いられていないが、脱水するステップが用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図である。 脱水することなく、乾燥機または乾燥手段が用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図である。 温度を上昇させて固体または粒子状固体の廃棄物の水和の水を放出するために、脱水することなく、高温加熱乾燥機または高温加熱手段が用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図である。 脱水のユニット、手段、またはサブシステムと、乾燥機のユニット、手段、またはサブシステムとが、脱水と乾燥または蒸発とを達成するために組み合わされる手段で一体に用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図である。 輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細図である。 輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細図である。 輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細図である。 輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細図である。 輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細図である。 本発明の実施形態による混合するステップにおいて用いられ得る連続的な混合機の写実的な図である。

ここで、本発明の現在好ましい実施形態が参照され、その実施形態の１または複数の例が添付の図に示されている。各々の例は、本発明の限定ではなく、本発明の説明の目的で提供されている。実際、改良および変形が、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明において行われ得ることは、当業者には明らかである。例えば、一実施形態の一部として図示または記載されている特徴は、なおもさらなる実施形態を生み出すために、他の実施形態において使用されてもよい。したがって、本発明は、添付の請求項の範囲内にあるようなこのような改良および変形、ならびに、それらの均等物を網羅することが意図されている。

本発明の実施形態は、廃棄物材料の固化のための方法を提供する。本発明の一部の実施形態は、最終的な廃棄生成物の単位体積当たりの廃棄物の充填の向上を容易にすることと、容器の様々な形および大きさの使用を許容することと、廃棄物の浸出性を低減することと、廃棄物の単位体積当たりポリマの使用を最小限にすることと、放射線または化学品への人員の曝露を最小限にするためにプロセスを自動化させることとに特に適しており、以下の詳述は、この文脈において好ましい実施形態を記載している。しかしながら、当業者は、本発明がそのように限定されていないことを理解するものである。実際、本発明の実施形態は、廃棄物の処理に関連する多くの異なる用途について使用され得ることが企図されている。

ここで、その図１から図９の記載および図示を参照すると、本発明の方法として符号１０で示されて利用されている好ましいとされる機器の限定のない描写的な例に対処する、本発明の方法の例示の好ましい実施形態が示されている。

一実施形態によれば、方法１０は、過剰な水を廃棄物材料から除去するステップと、少なくとも１つのポリマを廃棄物材料と混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを含む。

本発明の別の好ましい実施形態では、方法１０は、以下のステップおよび／またはサブシステム、すなわち、廃棄物材料を脱水し、過剰な水を除去するステップと、廃棄物材料を乾燥するステップと、混合機への廃棄物材料を貯蔵および計測するステップと、混合機へのポリマを計測するステップと、ポリマと廃棄物材料と混合機において混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを包含する。

脱水前処理のステップまたはサブシステム（１２）
本方法１０の好ましい実施形態における脱水前処理ステップ（１２）では、図１、図２、図３Ｂ、および図３Ｃにおいて、例によって、示されて図示されているように、本方法１０によって処理された樹脂、濾過固体、粒子、またはスラッジが、流水プロセスによって、貯蔵領域、タンク、または箱１４から、脱水機器１２Ａ、または、脱水／乾燥の組み合わせのサブシステム、機器、もしくは手段１２Ｂへと好ましくは運搬される。固定の最初の濃度はしばしば３０％未満であり、したがって、過剰な水の除去は、本発明の目的のために、最終的な廃棄物体積を最小限にすることと、すべての廃棄物が微小封入されることを確保することとの両方のために、この好ましい実施形態において重要である。脱水するステップ１２は、約５０％から約９５％までの流水体積の全体の脱水を含む。他の実施形態では、脱水するステップ１２は、約７５％から約９０％までの流水体積の全体の脱水を含む。所与の職務において望まれる最終的な含水量に依存して、これは、この水の大部分の除去のために、図３Ｃにおいて概略的または図式的に描写されているような、脱水／乾燥機の組み合わせ１２Ｂの一部および一組として、脱水スクリーンまたはフィルタを使用することで達成できる。他の種類の機器が、本方法１０において利用されてもよいが、遠心分離機は、脱水において利用される機器として好ましい。

乾燥が、処理される所与の個体の含有水の特性のために必要とされるとき、完全な脱水は、すべての間隙水を除去するために使用される必要はないかもしれないが、蒸発される水の量を最小限にするために必要とされる水の全体量だけを除去するために使用されてもよい。マイクロ波加熱が好ましいが、パドルまたはリボンの乾燥機、中空飛行、フィルタ、コンベア、または反応器式の乾燥機など、他の加熱機器または乾燥機器が使用されてもよい。樹脂またはフィルタ媒体を伴う樹脂が乾燥機へと流されるため、ウェッジワイヤまたは他の同様のスクリーン媒体もしくはフィルタ媒体の乾燥機への簡単な挿入が利用されてもよい。真空または空気作動されるダイヤフラムが、間隙水を吸い出すために使用される。固体の適切なレベルが乾燥機で測定されるとき、プロセスが終了される。乾燥機からの水の汲み出しまたは真空引きは、除去された水の量が許容できると見なされるとき、終了される。少なくとも１つの実施形態の場合では、空気が、追加の水分を除去するために、乾燥されている媒体を通じて引き抜かれる。次に、スクリーンがパドルを開始する前に乾燥機から引き出される。

樹脂および粗粒子がスクリーンにプレコートを形成し、スクリーンの周りと乾燥機１２Ｂとにおける樹脂の固着性が、樹脂に非常に細かい粒子のほとんどを保持させることになる。流水は、水処理領域への次の流水または排出の間、再使用のために固体タンクまたは箱１４へと戻される。したがって、スクリーンを初期に通過した細かい粒子は、次の流水の間に、乾燥機１２Ｂへと戻される。好ましい実施形態内における他の手法は、回転真空フィルタまたはベルトフィルタ、Ｒｏｔａｍａｔ（登録商標）圧縮機、および同様の種類の脱水機器１２Ａ、または、ユニット１２Ｂにおいて具現化されているようなものを含む。

２．樹脂またはスラッジの廃棄物の乾燥のステップまたはサブシステム（１６）
本方法１０の好ましい実施形態において乾燥を使用する利点は、樹脂と他のフィルタまたはスラッジの材料の一部とが、体積を相当に失うことになり、したがって、おおよそ同じ割合で廃棄物体積を縮小する。本方法１０の乾燥するステップまたはサブシステムにおける使用のための機器の１つの好ましいとされる手段または形式は、マイクロ波加熱である。ユニット１２Ａとして、または、組み合わせユニット１２Ｂにおいて、本方法１０の好ましい実施形態で利用され得る乾燥機器のいくつかの追加の種類がある。これらは、例として、および、限定されないが、蒸気、高温油、赤外線、高温空気、真空、および、他の同様または関連の機器または手段を含み得る。

乾燥の後、廃棄物は、望まれて選択される場合、重合を遅延するために、より低い温度へと冷却され得る。冷水、冷却水、冷媒、および／または同様の手段などの冷却技術の利用が、乾燥機器における冷却を引き起こすために用いられてもよく、または、乾燥機器と位置的に関連付けられたコンベア、貯蔵領域、もしくは他の機器など、別体品の機器が使用される。また、廃棄物は、定置して冷却することが可能とでき、例えば、次の日に処理され得る。あるいは、ポリマは、より高い送込み温度を許容するために調節されてもよい。

表面領域、および、加熱領域との接触は、熱伝達が水を非放射用途で蒸発するために、本発明において重要である。したがって、パドル乾燥機もしくはリボン乾燥機などの機器、加熱スクリューコンベア、または同様の機器は、熱伝達が良好である。これらは、水の沸点を低くするために真空を使用することで増進させることができ、したがって、より大きな温度差を作り出し、熱伝達を増大させる。本発明の好ましい実施形態では、真空は、水の沸騰温度を簡単または容易に３０〜５０℃まで低下させることができる。

真空は、本発明内において簡単な機構を提供もし、システムから水分を運び出す。パドル、リボン、またはスクリュー（そのように用いられるとき）は廃棄物を連続的に混合し、したがって、新たな廃棄物を高温表面と接触させ、高温廃棄物をより低い温度領域に動かす。

いくつかの方法が、乾燥サイクルの終結点を測定するために、本発明において使用できる。これらは、例として、および、限定されないが、恒湿器、温度プローブ、レベル測定、色、および他の同様の手段を含む。

追加の態様において、本方法１０は、一部が廃棄物マトリックスを残し、したがってマトリックスの体積をさらに縮小する非官能的な娘生成物へと官能基が分解する温度へと、廃棄物を含む樹脂材料を加熱することを含む。この分解は、典型的には１５０℃を超え、多くの場合では２５０℃未満である温度で起きることが、本発明において見出されている。したがって、ステップまたはサブシステム１６Ｈは、廃棄物材料を約１５０℃の温度から約２５０℃の温度まで加熱することを伴う。しかしながら、酸を発生させないために、ステップまたはサブシステム１６Ｈにおけるこの加熱は、延長した時間の期間にわたって進行すべきではなく、代わりに、延長した標準的な乾燥が約１５０℃未満において維持されるべきである。したがって、好ましいとされる方法は、約５０％の体積を縮小することになる水の除去だけを伴うことになる。他の実施形態では、方法は、約３０％から約７０％までの水体積縮小を含み得る。

乾燥のさらなる態様では、高温加熱乾燥機または高温加熱手段１７Ｈの使用が特定の実施形態で用いられ、高温加熱手段１７Ｈは、乾燥機１７を伴うか伴わないかのいずれかで利用され得る。このような機器の例は、限定されないが、高温油および／または高圧蒸気、電気抵抗加熱、ならびにマイクロ波手段である。このサブシステムは、化学的変化を示し得る色変更をしばしば伴う。この化学変化は、大気中へと入るのを防止するために、洗浄機において捕獲される硫黄酸化物の発生を伴う。この場合において、関連する水が流水として戻されるため、二次廃棄物は硫酸ナトリウムの体積であり得る。

ステップ１６Ｈで起こる体積縮小は、廃棄物処理プロセスの経済性において、２つの主要なコスト上の利点を有する。すなわち、１）樹脂体積が約７５〜８０％まで上昇できる量へと縮小され、２）この廃棄物を固化するために必要とされるポリマの量が、利用される固化のプロセスの種類に応じて、約７５〜８０％で低減される。加えて、この乾燥の化学変換のサブプロセスを伴うステップ１６Ｈは、セメント、セラミックグラウト、他の熱硬化性ポリマ、および、バルク容器における泥状の材料として、または、埋設がバルクスクラップもしくは機器と組み合わされる場合に充填材料として配置される乾燥固体としての簡単な埋設など、他の種類の固化プロセスと共に利用するこができるという大きな利点が達成される。

したがって、ステップ１６Ｈを用いることで、上記で指示されているように、イオン交換媒体の化学的構造は、再水和が許容されないような方法で変更され、全体の体積縮小が元の体積から約０％から約８０％までであり得るように廃棄物材料の体積がさらに縮小される。さらなる実施形態では、廃棄物材料体積は、全体の体積縮小が約５０％から約７５％までであり得るように縮小される。したがって、この廃棄物材料を後に水に曝すことは、廃棄物材料が疎水性条件を達成および維持するため、体積の膨張がない。

３．貯蔵および計測のステップまたはサブシステム（１８）
貯蔵および計測のステップ１８を考えると、本発明の好ましい実施形態で使用されるポリマ混合機１９が、非常に大きな容量のための潜在性を有するという事実を考慮して、本発明の箱または領域２２はここでのプロセス１０において重要であり、多くの乾燥機が処理プロセスにおいてしばしば連続的であるため、混合機は、ポリマ混合機の運転を開始する前に、乾燥される廃棄物の分かっている量を必要とする。箱２２は緩衝領域を提供し、そのため混合機のバッチサイズは、当該プロセスでの使用のために選択された固化された廃棄物を収容する廃棄物容器５０の大きさに応じた大きさにすることができる。

乾燥された固体の送込み速度は、ポリマの使用を最小限にすることと、本プロセス１０の一部として確立されたポリママトリックスが、その構成において連続的である、つまり、固体の配列において空隙がないようになっていることを確実にすることとの両方の目的のために、ポリマ送込み速度と合致しなければならないため、箱２２における粒子状固体の様相の計測および流れの監視も重要である。計測は、体積手段または重量手段のいずれかによって行われ得る。体積手段は、それがより正確であるため、本発明において好ましいとされる選択である。しかしながら、重量手段は、混合機３０の送込み装置への流れを制限し得る送込み箱２２における妨害物または橋渡しがないことの確認として、本発明の範囲内でしばしば有用である。

４．ポリマ計測ステップまたはサブシステム（２０）、および、ポリマの選択に関する相対的態様
この点における本発明の目標は、ポリマが連続相であり、ポリマによって包囲された廃棄物カプセルで不浸透性であるモノリスを形成するために、選択されたポリマを処理することである。本方法１０での使用のために選択されたポリマは、ポリマ内の粒子状固体の流れまたは位置的な配列が実質的に空隙を有しないように監視され、合理的に管理されるべきである。

この点において、熱硬化性樹脂としても知られる熱硬化性ポリマは、本方法１０における使用に向けて好ましいとされる。例えば、エポキシは、小さい粘度と、概して約１時間未満から約４８時間までの硬化時間とを有する。より長い硬化時間が可能であるが、本発明について常に有利であるとは限らない。本方法１０での使用のために選択されたエポキシは、５０℃未満での熱硬化、したがって、割れを回避し、利用される直接の容器の温度限界と一致する点より低い温度での熱硬化の間に、ポリマの温度を上昇させる硬化温度を維持できる。本発明の教示内で、混合温度は高くし過ぎないようにし、これは、固化廃棄物容器５０においてではなく混合容器自体の内部で完全な重合を引き起こさないためであり、後でより詳細に記載されている。１００℃の温度で入る樹脂の重合を許容する現在の処方が開発されているが、より高い温度が他の処方で利用可能であってもよい。発熱温度を監視する中で、このことは、このポリマの例、および、本明細書で詳述されている他の例の十分な発熱を示していることを証明している。本方法１０における使用のための熱硬化性樹脂の他の好ましいとされる例は、様々なスチレン含有量を有するビニルエステルの網状組織または樹脂（例えば、ビニルエステルスチレン）、ポリエステル樹脂系、またはガラス繊維樹脂系を含む。他のこのような樹脂、ポリマ、系、またはポリマ網状組織が、本明細書で記述されている目的、目標、および好ましいとされる限定を踏まえて使用されてもよい。

特別な好ましい実施形態では、カバーポリマを用いるために混合するステップにおいてオプションが選択されるとき、約６５℃（約華氏１５０度）に等しい温度が用いられ得る。

計測ポンプ２０Ａは、好ましい実施形態において、電気的に従属される、または、機能的に一体に結ばれ、そのように一体に結ばれた、または、関連付けられた他のものと比例している適切な流量で、各々運転するのを確保する。しかしながら、他の同様の手段は、本発明の範囲内で利用され得る。ポリマは、それらの輸送容器に貯蔵されるか、または、温度がより容易に維持できるタンクへと運搬されるかのいずれかであり得る。

各々の成分のポリマの流れは混合機運転の間に必然的であるため、ポリマの連続的な送込みを測定する二重システムが、好ましい実施形態においてクロスチェックとして使用されてもよいが、要求はされない。フロースイッチまたは計測器が、混合機１９に送り込む各々の配管で利用され、本発明で使用される成分送込みタンクの連続的なレベル監視は、十分な成分ポリマが各々の計画されたバッチについて存在するかどうかに関する決定を確実にすると共に、ポンプ運転の間の連続的な低下を確実にする。

５．ポリマ／廃棄物の混合（３０）
所与の送込みの体積について生成される廃棄物体積を最小限にする上での主要な要因のうちの１つは、ポリマと廃棄物とを混合するために利用される混合機の種類である。ドラムまたは他の容器におけるプロペラが約４０％で体積を増加する傾向を有することが、以前から分かっている。この種類の混合機は、適切な混合を許容することと、固体がマトリックスに包含されることを確保することとの両方のために、処分容器の大きさおよび形を制限もする。いくつかの種類の混合機が利用され得るが、概して、せん断力がより大きくなると、混合機は、廃棄物堆積を最小限にすることにおいてより効果的である。したがって、小さな破片がローブ、スクリュー、または他の挟み位置を詰まらせ得るような狭い許容範囲によって粒子が押し潰されるのを防止するために、スクリーニング装置および／または磁気分離機のいずれかを設置するように注意が必要とされ得る。他の実施形態では、許容範囲は、より大きな粒子を通過させるために、および、内部に水を含み得る樹脂ビーズを破壊することを防止して、水がビーズから搾り出ないようにするがなおもより大きなせん断を提供するようにして、連続的なマトリックスとしてポリマを維持するビーズの完全な封入を有効とするために必要とされるポリマを最小限とするために、増大される。

一部の場合では、ビーズまたは他の顆粒の破壊は、空気を多孔質媒体から除去することで全体の体積を縮小できる。この実施形態では、混合機の許容範囲が縮小され、ビーズの破裂を引き起こす。ポリマ−廃棄物の混合物は、混合機から押し出されるペーストのようになるべきである。

混合機の重要な性質は、任意の二次原料の追加なく、混合機からのポリマと廃棄物との混合物のすべてでない場合でもほとんどを押し出すまたは抽出するための能力である。残っているポリマの量は、駆動モータが、ポリマの粘着を壊し、破壊されたポリマを、ポリマ廃棄物の次のバッチへと封入される小片として排出するだけの強力さとなるのに十分に小さくなければならない。混合機を通じてポリマを前へと押す比較的狭い許容範囲は、自己消去／洗浄の作用を有する。この原則を有しない混合機が利用されると、被覆を徐々に増大させてしまい、効率の損失と廃棄物の増大との両方をもたらし、残っている有害な材料の線量または量を潜在的に増大する。したがって、本方法１０の使用を実行する好ましい実施形態において、混合機から廃棄物を洗浄または消去すること、混合機１９がこの点において自己洗浄であること、または、混合機１９が自己洗浄混合機１９であることは、重要である。これは、二次廃棄物を作り出す洗浄剤の使用を必然的に排除する。自己洗浄能力のない混合機は、二次廃棄物体積を発生させる溶剤または研磨剤の使用を通常必要とする。

別の好ましい実施形態は、廃棄物の混合機を洗浄することと、モノリスへの水の進入により浸出の源を潜在的にもたらすことになる、廃棄物粒子がモノリスの外面に接触する機会を排除するためにマトリックスの最上位の源に廃棄物の微小封入の薄い層を形成こととの両方のために、廃棄物のないポリマの層を使用することを含む。

イオン交換活性部位を除去するための代替として、真空条件の下でポリマを樹脂ビーズへと充填することが、樹脂ビーズの空隙における保持された空気のほとんどを除去するために利用でき、したがって、ポリマが加えられて真空が除去されるとき、ポリマがこれらの空隙空間を満たすことになり、ビーズを膨張させることになる水分の進入を防止する。これは、酸煙を生成しないが、廃棄物材料の元の体積より約５０％から約９８％までで小さい体積を有する固化されたモノリス廃棄物の形態をなおも得ることができる点までのイオン交換樹脂の乾燥を可能にする。さらなる実施形態では、固化されたモノリス廃棄物の形態は、廃棄物材料の元の体積より約７５％から約９５％までで小さい体積を有してもよい。

６．廃棄物容器分配のステップまたはサブシステム（４０）
廃棄物体積が最小とされるときにポリマ−廃棄物の混合物は非常大きい粘度を有するため、流れる能力が、望まれているよりもいくらか小さい。したがって、廃棄物容器５０のための平滑化機構は、容器の外部を汚染することになるあふれだしもなく、容器５０を可能な最大レベルまで満たすようにできることにより、廃棄物容器５０における充填を１０〜２０％で増加できる。方法１０で利用されるポリマ−廃棄物の混合物の取り扱いにおいては、コンクリート混合を用いる古い従来技術の手法で必要であった気泡を排除することについて考える必要がなくなった。

可能な場合、非接触機構は、この機構が汚染されず、周期的に交換される必要がないため、最も有利である。振とう装置、振動装置、または超音波誘導装置などの機構の使用は、比較的平らな表面を作り出す最も容易な手段または最も好都合な手段を提供する。好ましい実施形態は、廃棄物と接触しないが容器とだけ接触する方法を利用することである。他の方法は、使い捨ての靴下、廃棄物を表面から除去するための洗浄装置、または、廃棄物へのプローブの排出のいずれかを必要とし得る水浸用プローブを含み得る。

他の手法は、この容器を均一に満たすことを確保するために、廃棄物容器５０を移動できるインデックステーブルである。他の手法は、ポリマ廃棄物を平滑にするために表面に押し付くことができるプラテンまたは平らな板の上にプラスチックの薄いシートまたは膜を置くことであり、後で詳述するように、裏の膜が表面において追加的な遮蔽を提供する。本発明の教示内の他の手法は、残留物を後に残すために、その表皮を定期的に削ぎ落とすことができる平滑化装置の採用である。

７．好ましい廃棄物容器（５０）
好ましい廃棄物容器は、マトリックスの追加的な微小封入を作り出すための十分な厚さを持つ相溶性ポリマで裏打ちされ、あり得る廃棄物粒子がモノリスの外面と接触するのを防止し、水の浸出または侵入についての可能性のある場所を防いでもよい。同様のポリマの使用はポリマ被覆が容器よりもモノリスに良好に付着することになるように、有利である。このようにして、モノリスの収縮が起こる場合、廃棄物容器の裏打ちは、モノリスの一部として残ることになる。

８．自動化された廃棄物容器の閉止および運搬のステップまたはサブシステム（５２）
コンベアまたはレールシステムは、初期の充填のための場所へと廃棄物容器５０を移動するために、初期の充填の間に、振ること、振動、もしくは超音波移動によって容器５０を移動するために、または、平滑化機構を適用するために、本発明の範囲および教示内で運搬機構または運搬手段を提供でき、容器を重合監視ステーションへと移動でき、廃棄物容器へと固定する蓋を遠隔から適用でき、そして、クレーンまたは自動化されたフォークリフト装置が容器５０を、貯蔵領域へと、埋設場所への輸送のための鉄道車両へと、または、他の目的に向けて積み込むことができる領域へと容器を移動できる。

したがって、このステップまたはサブシステム５２のすべての態様は、作業人員を有毒または放射性の物質から保護するために、および、積み込みを最大化するために、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）および／または関連する自動化された手段によって行われ得る。

したがって、図１は、本方法の好ましい実施形態を図式的に示している。この好ましい実施形態のさらなる詳述では、廃棄物は、貯蔵または固体のタンクまたは領域１４へと充填または提供され、タンクまたは領域１４は、概して図１に示しているように、粒子状固体および使用済みイオン交換樹脂、または、タンク１４へと戻して再生されるものを収容することになる。再生配管１５は、脱水機／乾燥機の組み合わせ１２から貯蔵または固体の箱またはタンク１４へと、および、図２に概略的に示した脱水サブシステムまたは手段１２Ａから貯蔵タンク１４へと延びている。

流水サブシステムまたは手段が、貯蔵タンク１４から脱水機／乾燥機１２Ｂへと粒子状固体および使用済み樹脂を搬送または移動するための運送手段として提供される。流水配管１５における粒子状固体は、固体の体積が実質的に縮小されるように、脱水、乾燥または蒸発される。次いで、これらの処理された固体は、流水箱２２内へと、および、流水箱２２を通って、通過または連通される。箱２２は、脱水機／乾燥機１２Ｂと混合機１９との間を連通する。したがって、脱水と乾燥または蒸発とによって体積が縮小された粒子状固体は、混合機１９へと通過または連通される。ポリマは、１または複数のポリマ容器または供給領域２４において、または、１または複数のポリマ容器または供給領域２４に隣接して、ステップ２０において計測される。このような計測２０は、所与の速さにおいて、１または複数の計測ポンプ２０Ａによって容易にされる。ポンプ２０Ａは、他の構成要素の中でも、計測弁およびスクリューコンベアを特徴として有する。しかしながら、図１において概略的に示しているように、例えば、ポリマと廃棄物との混合物を混合するステップ３０が実行されるところ、容器２４からのポリマが混合機１９へと通過、搬送、または連通される前に、ステップ２０において計測を達成するためのいくつかの方法があることは、本発明内において理解されるものである。好ましい実施形態では、混合機１９は、例えば、Ｒｅａｄｃｏ Ｋｕｒｉｍｏｔｏ、ＬＬＣ、４６０ Ｇｒｉｍ Ｌａｎｅ、ＰＡ １７４０６ ＵＳＡによって提供されているものなど、連続的な混合機として提供される。このような例は、限定されないが、図９に示されている。

前述したように、混合するステップ３０の温度は、方法１０の好ましい実施形態において、ポリマおよび固体の完全の重合および硬化が混合機１９において起こるような、マトリックスの割れをもたらすマトリックスにおける過剰な応力を硬化温度が発生し得る温度を超えて温度が上昇することが許容されないように、または、実質的に許容されないように、監視される。この点において、混合されたポリマまたは固体の内容物は、ペースト状の物質として混合機１９から生ずるべきであり、ペースト状の物質は、次に、１または複数の廃棄物容器５０へと運搬または連通される。モノリス５４は、廃棄物容器５０において形成する、または、実質的に形成すると共に、ステップ４０および５２が起こる組み合わされたポリマおよび固体の硬化された形態である。

したがって、前述から明らかとされたものを含む、先に記述された目的が効果的に達成されることは分かるものであり、特定の変化が、上記の方法に実行において、および、本方法１０を実施するために、および、本明細書で記述されているような所望の製品または結果を生成するために、適切な機器または装置の構築または利用において、行われ得るため、本発明は、その精神、範囲、または必然的な特性から逸脱することなく特定の形態で具現化され得ることは、理解されるものである。例えば、方法１０の１つの好ましい実施形態において、脱水機／乾燥器の組み合わせ１２Ｂが、図１に示したように、利用されていることを示したが、個々の脱水手段１２Ａ、個々の乾燥機１７、または、互いと隣接する、もしくは、互いと隣り合うこのような個々の機器もしくは手段などの他の実施形態、および、本発明の範囲内の関連する実施形態が、本明細書において開示された方法の原則の結果を達成するために実現可能でもある。

例えば、図２は、特定の体積減少ステップが用いられていないが、脱水するステップ１２が用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図を示している。

図３Ａは、例えば、脱水することなく、乾燥機または乾燥手段１７が用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図を示している。

図３Ｂは、例えば、温度を上昇させて固体または粒子状固体の廃棄物の水和の水を放出するために、脱水することなく、高温加熱乾燥機または高温加熱手段１６Ｈが用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図を示している。

図３Ｃは、例えば、脱水のユニット、手段、またはサブシステム１２Ａと、乾燥機のユニット、手段、またはサブシステム１７とが、脱水と乾燥または蒸発とを達成するために組み合わされる手段１２Ｂで一体に用いられている、本発明の別の好ましい実施形態による方法の概略的で描写的な図を示している。

図４は、例えば、輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細を示している。

図５は、例えば、輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細を示している。

図６は、例えば、輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細を示している。

図７は、例えば、輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細を示している。

図８は、例えば、輸送と本発明の実施形態による関連する目的とのために、ポリマと廃棄物との混合物が充填および貯蔵される廃棄物容器の詳細を示している。

例示の実施形態
一態様において、本発明の特定の実施形態は、廃棄物材料の固化のための方法を提供する。方法は、過剰な水を廃棄物材料から除去するステップと、少なくとも１つのポリマを廃棄物材料と混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップとを含む。

本発明の特定の実施形態によれば、固化されたモノリス廃棄物の形態は、廃棄物材料の元の体積より約５０％から約９８％までで小さい体積を有する。他の実施形態では、固化されたモノリス廃棄物の形態は、廃棄物材料の元の体積より約７５％から約９５％までで小さい体積を有する。

本発明の特定の実施形態によれば、過剰な水を廃棄物材料から除去することは、廃棄物材料を脱水すること、または、廃棄物材料を乾燥することの少なくとも一方を含む。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、廃棄物材料を少なくとも部分的に分解することをさらに含む。一部の実施形態では、廃棄物材料を分解することは、廃棄物材料を約１５０℃から約２５０℃までの温度に加熱することを含む。このような実施形態では、廃棄物材料は、廃棄物を約１５０℃から約２５０℃までの温度へと加熱することに応じた約０％から約８０％までの体積縮小を含む。さらなる実施形態では、廃棄物材料は、高温油、高圧蒸気、電気抵抗加熱、マイクロ波加熱、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを介して加熱される。特定の実施形態によれば、方法は、乾燥することの後に廃棄物材料を冷却することをさらに含む。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、過剰な水を廃棄物材料から除去した後、混合機への廃棄物材料を貯蔵および計測することであって、体積計測または重量計測することを含む混合機への廃棄物材料を貯蔵および計測することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも１つのポリマを廃棄物材料と混合してポリマ−廃棄物の混合物を提供することの前に、混合機への少なくとも１つのポリマを計測することをさらに含む。

本発明の特定の実施形態によれば、少なくとも１つのポリマは熱硬化性ポリマを含む。このような実施形態では、熱硬化性ポリマは、エポキシ、ビニルエステルの樹脂もしくは網状組織、ポリエステル樹脂系、ガラス繊維樹脂系、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配することをさらに含む。特定の実施形態によれば、方法は、複数の廃棄物容器を閉じて運搬することをさらに含む。一部の実施形態では、複数の廃棄物容器の各々は少なくとも１つのポリマで裏打ちされる。さらなる実施形態では、複数の廃棄物容器の各々は平滑化機構を備える。このような実施形態では、平滑化機構は、振とう装置、振動装置、超音波誘導装置、インデックステーブル、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを備える。

本発明の特定の実施形態によれば、廃棄物は、放射性廃棄物または有害廃棄物の少なくとも一方を含む。

別の態様において、本発明の特定の実施形態は、廃棄物材料の固化のための方法を提供する。方法は、廃棄物材料を脱水し、過剰な水を除去することと、廃棄物材料を乾燥することと、混合機への廃棄物材料を貯蔵および計測することと、混合機へのポリマを計測することと、ポリマを廃棄物材料と混合機において混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供することと、ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配することと、ポリマ−廃棄物の混合物におけるポリマを硬化し、廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供することとを含む。

本発明の１または複数の好ましい実施形態が先に記載されてきたが、本発明の任意またはすべての等価の実現が、本発明の範囲および精神内に含まれることは、理解されるべきである。描写された実施形態は、例としてのみ提示されており、本発明において限定として意図されるものではない。したがって、本発明は、改良が行われ得るため、これらの実施形態に限定されないことは、当業者によって理解されるべきである。したがって、任意の実施形態およびすべてのこのような実施形態は、本発明の範囲および精神の中にあり得るとして、本発明に含まれることが意図されている。

１０ 本発明の方法、プロセス、および／もしくはシステム、または、固化方法、プロセス、またはシステム
１２ 本方法（１０）の脱水の前処理またはサブシステム
１２Ａ 個々の脱水、脱水のサブシステムもしくは手段
１２Ｂ 脱水機／乾燥機の組み合わせ、または、脱水／乾燥の組み合わせ、ユニット、もしくは手段
１４ 貯蔵または固体の領域、タンク、もしくは箱、または、再生の領域、タンク、もしくは箱
１５ 流水もしくは供給の方法、または、貯蔵もしくは固体の領域、タンク、もしくは箱、または、再生の領域、タンク、もしくは箱（１４）から、脱水機／乾燥機の組み合わせ（１２Ｂ）、脱水サブシステム（１２Ａ）、または乾燥機（１７）への流水配管または連通
１５Ａ 再生配管、水処分配管、または、貯蔵もしくは固体の領域、タンク、もしくは箱（１４）への再生へと戻る配管
１６ 乾燥するステップまたはサブシステム、樹脂またはスラッジの廃棄物の乾燥
１６Ｈ 廃棄物を収容する樹脂材料を、約２２５℃から約２５０℃へのより高い温度へと加熱すること
１７ ステップ（１６）で使用される好ましいある種類の乾燥機の、限定されないが、例としてマイクロ波加熱器などの、乾燥機、ならびに、他の同様または関連の乾燥手段、または、乾燥および加熱機器
１７Ｈ 例えば、限定なく、高温油および／または高圧蒸気、電気抵抗加熱、ならびにマイクロ波加熱手段といった、高温加熱乾燥機または高温加熱手段
１８ 本発明における貯蔵および計測するステップ、またはサブシステム
１９ 本発明の好ましい実施形態で使用される１つもしくは複数のポリマ混合機、または自己洗浄混合機
５０ 廃棄物容器、固化された廃棄物容器、または容器
２０ ポリマ計測するステップまたはサブシステム
２１ エポキシド（エポキシ）群または他の好ましい熱硬化性の樹脂もしくはポリマから好ましくは選択される、本発明の好ましい実施形態内での使用のために選択されたポリマ
２０Ａ ステップ（２０）で使用される１または複数の計測ポンプ
２２ 混合機（３０）へとつながる流水の箱もしくは領域、送込み箱、または送込み領域
３０ ポリマ／廃棄物の混合、または、ポリマ／粒子状固体の廃棄物の混合
４０ 廃棄物容器分配のステップもしくはサブシステム、または、廃棄物分配のステップもしくはサブシステム
５２ 廃棄物容器の閉止および運搬のステップもしくはサブシステム、または、自動化された閉止および運搬のステップまたはサブシステム
２４ ポリマが、１つから５つの構成要素を有する製造者または供給者から提供されるポリマの容器もしくは供給領域、または容器
５４ モノリス、硬化されたモノリス、または、重合もしくは完全に重合されたモノリス

Claims (20)

1. 廃棄物材料の固化のための方法であって、
   過剰な水を前記廃棄物材料から除去するステップと、
   少なくとも１つのポリマを前記廃棄物材料と混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、
   前記ポリマ−廃棄物の混合物における前記ポリマを硬化し、前記廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記固化されたモノリス廃棄物の形態は、前記廃棄物材料の元の体積より約５０％から約９８％小さい体積を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記固化されたモノリス廃棄物の形態は、前記廃棄物材料の前記元の体積より約７５％から約９５％小さい体積を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 過剰な水を前記廃棄物材料から除去するステップは、前記廃棄物材料を脱水すること、または、前記廃棄物材料を乾燥することの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記廃棄物材料を少なくとも部分的に分解するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記廃棄物材料を分解するステップは、前記廃棄物材料を約１５０℃から約２５０℃までの温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記廃棄物材料は、前記廃棄物を約１５０℃から約２５０℃までの温度に加熱することに応答して、約０％から約８０％までの体積低減を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記廃棄物材料は、高温油、高圧蒸気、電気抵抗加熱、マイクロ波加熱、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを介して加熱されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 乾燥の後に前記廃棄物材料を冷却するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 過剰な水を前記廃棄物材料から除去するステップの後、混合機への前記廃棄物材料を貯蔵および計測するステップをさらに含み、前記混合機への前記廃棄物材料を貯蔵および計測するステップは体積計測または重量計測することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つのポリマを前記廃棄物材料と混合してポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップの前に、前記混合機への前記少なくとも１つのポリマを計測するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つのポリマは熱硬化性ポリマを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記熱硬化性ポリマは、エポキシ、ビニルエステルの樹脂もしくは網状組織、ポリエステル樹脂系、ガラス繊維樹脂系、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 前記複数の廃棄物容器を閉じて運搬するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記複数の廃棄物容器の各々は少なくとも１つのポリマで裏打ちされることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
17. 前記複数の廃棄物容器の各々は平滑化機構を備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
18. 前記平滑化機構は、振とう装置、振動装置、超音波誘導装置、インデックステーブル、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記廃棄物は、放射性廃棄物または有害廃棄物の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
20. 廃棄物材料の固化のための方法であって、
    前記廃棄物材料を脱水し、過剰な水を除去するステップと、
    前記廃棄物材料を乾燥するステップと、
    混合機への前記廃棄物材料を貯蔵および計測するステップと、
    前記混合機へのポリマを計測するステップと、
    前記ポリマを前記廃棄物材料と前記混合機において混合し、ポリマ−廃棄物の混合物を提供するステップと、
    前記ポリマ−廃棄物の混合物を複数の廃棄物容器の間に分配するステップと、
    前記ポリマ−廃棄物の混合物における前記ポリマを硬化し、前記廃棄物材料を封入する連続的なポリママトリックスを有する固化されたモノリス廃棄物の形態を提供するステップと
    を含むことを特徴とする方法。

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