JP2766748B2 - 不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および装置 - Google Patents
不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎまた
はＭｇが混入している不燃性雑固体廃棄物のセメント固
化処理に関するものであり、特に、原子力発電所で発生
する放射性廃棄物のセメント固化処理に好適に用い得
る。
はＭｇが混入している不燃性雑固体廃棄物のセメント固
化処理に関するものであり、特に、原子力発電所で発生
する放射性廃棄物のセメント固化処理に好適に用い得
る。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所で発生する放射性の不燃性
雑固体廃棄物（不燃性雑固体，焼却灰，溶融粒状物（溶
融し冷却してガラスビーズ状にされた粒状物等の廃棄
物）、本発明ではこれらを総称的に不燃性雑固体廃棄物
という）は、現在２００リットルドラム缶等に保管され
ている。これらの放射性廃棄物の固化処理が現在課題に
なっている。
雑固体廃棄物（不燃性雑固体，焼却灰，溶融粒状物（溶
融し冷却してガラスビーズ状にされた粒状物等の廃棄
物）、本発明ではこれらを総称的に不燃性雑固体廃棄物
という）は、現在２００リットルドラム缶等に保管され
ている。これらの放射性廃棄物の固化処理が現在課題に
なっている。
【０００３】これらの廃棄物中には、小量ではあるが、
Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇが混入していることがあ
る。例えば、Ａｌ又はその合金は構造，建築材料に、ま
たＺｎはトタン板に、またＳｎはブリキ板に使用されて
おり、ＭｇはＭｇ合金として使われている場合が多く、
これらにより前記廃棄物中にはＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎまたは
Ｍｇが混入していることがある。
Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇが混入していることがあ
る。例えば、Ａｌ又はその合金は構造，建築材料に、ま
たＺｎはトタン板に、またＳｎはブリキ板に使用されて
おり、ＭｇはＭｇ合金として使われている場合が多く、
これらにより前記廃棄物中にはＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎまたは
Ｍｇが混入していることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの軽金属類が混
入している廃棄物を固化材で固化処理するとき、固化材
がアルカリ性の場合は、ある値以上のアルカリ度におい
てＨ2 が発生すること、そして、通常のセメントを固化
材に用いると上記の値以上のアルカリ度となり、Ｈ2 の
発生を避けられないことを本発明者らは見出した。しか
るに、このＨ2 発生に関し従来基礎研究が殆んどなされ
ておらず、通常のセメントで固化処理しようとしている
のが現状である。
入している廃棄物を固化材で固化処理するとき、固化材
がアルカリ性の場合は、ある値以上のアルカリ度におい
てＨ2 が発生すること、そして、通常のセメントを固化
材に用いると上記の値以上のアルカリ度となり、Ｈ2 の
発生を避けられないことを本発明者らは見出した。しか
るに、このＨ2 発生に関し従来基礎研究が殆んどなされ
ておらず、通常のセメントで固化処理しようとしている
のが現状である。
【０００５】本発明の目的は、前記の如き金属の混入し
ている不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理におい
て、水素発生の問題を回避することにある。
ている不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理におい
て、水素発生の問題を回避することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的の達成のため、
本願発明は特許請求の範囲の請求項１ないし５に夫々記
載の不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および
請求項６ないし８に夫々記載の装置を提供するものであ
る。
本願発明は特許請求の範囲の請求項１ないし５に夫々記
載の不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および
請求項６ないし８に夫々記載の装置を提供するものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明者らの行なった放射性廃棄物のセメント
固化処理に関する基礎研究によると、廃棄物に混入して
いるＡｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇは、図３に示す如く、
固化材ペーストのｐＨが１３．２以下の場合には水素を
殆んど発生せず、ｐＨが１３．３の場合には水素が若干
発生し、それよりｐＨが大きくなるにつれて水素発生量
は顕著に増大することが見出された。固化材として通常
セメントを用いると、その混練ペーストのｐＨは１３．
６〜１３．７程度になり、これに低アルカリ化材を添加
したとしてもｐＨを１３．３以下にすることは困難であ
り、従って、通常セメントを用いたのでは上記の水素発
生は避けられないことがわかった。
固化処理に関する基礎研究によると、廃棄物に混入して
いるＡｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇは、図３に示す如く、
固化材ペーストのｐＨが１３．２以下の場合には水素を
殆んど発生せず、ｐＨが１３．３の場合には水素が若干
発生し、それよりｐＨが大きくなるにつれて水素発生量
は顕著に増大することが見出された。固化材として通常
セメントを用いると、その混練ペーストのｐＨは１３．
６〜１３．７程度になり、これに低アルカリ化材を添加
したとしてもｐＨを１３．３以下にすることは困難であ
り、従って、通常セメントを用いたのでは上記の水素発
生は避けられないことがわかった。
【０００８】ところで、近年、コンクリート業界ではア
ルカリ骨材反応によるコンクリートのひび割れ対策とし
て低アルカリセメントの大量供給態勢がととのいつつあ
る。低アルカリセメントはＲ2 Ｏ値＜０．６％のセメン
トである。ここでＲ2 Ｏ値とは、セメント中における
（Ｎａ2 Ｏの重量含有率）＋０．６５８×（Ｋ2 Ｏの重
量含有率）を意味し、Ｒ2 Ｏ値が低いほど、そのセメン
トペーストのpHは小さくなる。低アルカリセメントの混
練ペーストのpHは１３．３より小さくなる場合が多いの
で、前記水素発生を防止するためには低アルカリセメン
トを使用するのがよい。しかし、低アルカリセメントで
あってもＲ2 Ｏ値が０．６％に近いものは、その混練ペ
ーストのpHが１３．３を越えてしまうことがわかった。
一般に、低アルカリセメントのＲ2 Ｏ値はセメントに依
って０．１〜０．６％とバラツキが多く、又、セメント
メーカーの表示しているＲ2 Ｏ値は全体のロットの一部
を代表しているにすぎないから、入荷ロットのセメント
のＲ2 Ｏ値が全てその表示のＲ2 Ｏ値のとおりであると
は限らない。従って、セメントメーカーの表示している
Ｒ2 Ｏ値から、その低アルカリセメントの混練ペースト
のpH値を推測することは信頼性が低い。
ルカリ骨材反応によるコンクリートのひび割れ対策とし
て低アルカリセメントの大量供給態勢がととのいつつあ
る。低アルカリセメントはＲ2 Ｏ値＜０．６％のセメン
トである。ここでＲ2 Ｏ値とは、セメント中における
（Ｎａ2 Ｏの重量含有率）＋０．６５８×（Ｋ2 Ｏの重
量含有率）を意味し、Ｒ2 Ｏ値が低いほど、そのセメン
トペーストのpHは小さくなる。低アルカリセメントの混
練ペーストのpHは１３．３より小さくなる場合が多いの
で、前記水素発生を防止するためには低アルカリセメン
トを使用するのがよい。しかし、低アルカリセメントで
あってもＲ2 Ｏ値が０．６％に近いものは、その混練ペ
ーストのpHが１３．３を越えてしまうことがわかった。
一般に、低アルカリセメントのＲ2 Ｏ値はセメントに依
って０．１〜０．６％とバラツキが多く、又、セメント
メーカーの表示しているＲ2 Ｏ値は全体のロットの一部
を代表しているにすぎないから、入荷ロットのセメント
のＲ2 Ｏ値が全てその表示のＲ2 Ｏ値のとおりであると
は限らない。従って、セメントメーカーの表示している
Ｒ2 Ｏ値から、その低アルカリセメントの混練ペースト
のpH値を推測することは信頼性が低い。
【０００９】そこで、本発明では、固化材用のセメント
として低アルカリセメントを用い、その混練ペーストの
pHを測定し、そのpHが１３．３以下ならば、該低アルカ
リセメント混練ペーストを固化材ペーストとして用いて
前記放射性廃棄物を固化処理する。また、もし低アルカ
リセメントの混練ペーストのpHを測定した値がpH＞１
３．３であった場合には、その場合に限り低アルカリ化
材を投入して該混練ペーストのpHを１３．３以下とし、
これを用いて前記廃棄物の固化処理を行う。これによ
り、前述の水素発生を防止し得る。低アルカリ化材とし
ては、粉体状のもの（例えば白色セメント、シリカヒュ
ーム、フライアッシュ、高炉スラグ、珪砂、カルシュー
ムアルミネート系セメント、又は低アルカリ性の耐硫酸
塩セメントなど）および液体状のもの（例えば、リノレ
イン酸、ステアリン酸、ペンタクロロフェノールなど）
があり、これらを単独又は組み合わせて使用可能であ
る。
として低アルカリセメントを用い、その混練ペーストの
pHを測定し、そのpHが１３．３以下ならば、該低アルカ
リセメント混練ペーストを固化材ペーストとして用いて
前記放射性廃棄物を固化処理する。また、もし低アルカ
リセメントの混練ペーストのpHを測定した値がpH＞１
３．３であった場合には、その場合に限り低アルカリ化
材を投入して該混練ペーストのpHを１３．３以下とし、
これを用いて前記廃棄物の固化処理を行う。これによ
り、前述の水素発生を防止し得る。低アルカリ化材とし
ては、粉体状のもの（例えば白色セメント、シリカヒュ
ーム、フライアッシュ、高炉スラグ、珪砂、カルシュー
ムアルミネート系セメント、又は低アルカリ性の耐硫酸
塩セメントなど）および液体状のもの（例えば、リノレ
イン酸、ステアリン酸、ペンタクロロフェノールなど）
があり、これらを単独又は組み合わせて使用可能であ
る。
【００１０】低アルカリ化材の投入は、Ｒ2 Ｏ値を低減
させて混練ペーストのpHを１３．３より低くし得ると同
時に、セメントの水和反応の進行に伴い、Ｈ2 発生の一
原因であるＣａ（ＯＨ）2 をポゾラン反応で低減せしめ
る効果もあわせ持つ。
させて混練ペーストのpHを１３．３より低くし得ると同
時に、セメントの水和反応の進行に伴い、Ｈ2 発生の一
原因であるＣａ（ＯＨ）2 をポゾラン反応で低減せしめ
る効果もあわせ持つ。
【００１１】なお、図３からわかるように、水素発生の
防止をより厳しくすることを望む場合には、上記のpHの
選定値を１３．３の代りに１３．２とするのが良い。
防止をより厳しくすることを望む場合には、上記のpHの
選定値を１３．３の代りに１３．２とするのが良い。
【００１２】ケイ酸ソーダ系固化材は、Ｈ2 発生の原因
である前記Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇの表面に薄い保
護膜を作ってＨ2 発生の化学反応を阻害する特有な性質
があることを本発明者らは見出した。よって、低アルカ
リセメントの混練ペーストのｐＨが１３．３より高い場
合に、ケイ酸ソーダ系固化材をｐＨ低下材（低アルカリ
化材）としてではなくて化学反応阻害剤として所定量投
入することはＨ2 発生の防止に有効である。
である前記Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇの表面に薄い保
護膜を作ってＨ2 発生の化学反応を阻害する特有な性質
があることを本発明者らは見出した。よって、低アルカ
リセメントの混練ペーストのｐＨが１３．３より高い場
合に、ケイ酸ソーダ系固化材をｐＨ低下材（低アルカリ
化材）としてではなくて化学反応阻害剤として所定量投
入することはＨ2 発生の防止に有効である。
【００１３】
【実施例】前記の如きＡｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇの混
入している放射性廃棄物を固化処理するに際し、本発明
では、固化材として低アルカリセメントの混練ペースト
を用いる。低アルカリセメントは前記Ｒ2 Ｏ値＜０．６
％のセメントであるが、実際にはそのＲ2 Ｏ値は０．１
〜０．６％とバラツキが多い。低アルカリセメントであ
っても、Ｒ2 Ｏ値が０．６％に近いものでは、その混練
ペーストのｐＨは１３．３を越えてしまう。よって、低
アルカリセメントの混練ペーストのｐＨ値をｐＨ計で測
定し、ｐＨ＜１３．３ならば、そのペーストを用いて前
記廃棄物を固化処理し、またｐＨ＞１３．３ならば、そ
の場合にのみ、低アルカリ化材を投入して混練ペースト
のｐＨを１３．３以下にし、これを用いて前記廃棄物を
固化処理する。これにより、水素の発生を防ぐことがで
きる。なお、水素発生の防止をより厳しく行ないたい場
合には、上記ｐＨの選定値を１３．３でなくて１３．２
にすればよい。
入している放射性廃棄物を固化処理するに際し、本発明
では、固化材として低アルカリセメントの混練ペースト
を用いる。低アルカリセメントは前記Ｒ2 Ｏ値＜０．６
％のセメントであるが、実際にはそのＲ2 Ｏ値は０．１
〜０．６％とバラツキが多い。低アルカリセメントであ
っても、Ｒ2 Ｏ値が０．６％に近いものでは、その混練
ペーストのｐＨは１３．３を越えてしまう。よって、低
アルカリセメントの混練ペーストのｐＨ値をｐＨ計で測
定し、ｐＨ＜１３．３ならば、そのペーストを用いて前
記廃棄物を固化処理し、またｐＨ＞１３．３ならば、そ
の場合にのみ、低アルカリ化材を投入して混練ペースト
のｐＨを１３．３以下にし、これを用いて前記廃棄物を
固化処理する。これにより、水素の発生を防ぐことがで
きる。なお、水素発生の防止をより厳しく行ないたい場
合には、上記ｐＨの選定値を１３．３でなくて１３．２
にすればよい。
【００１４】投入する低アルカリ化材としては白色セメ
ント、シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ、
珪砂、またはこれらの混合物が挙げられる。
ント、シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ、
珪砂、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００１５】リノレイン酸、ステアリン酸、ペンタクロ
ロフェノール等は、低アルカリ化の働きと同時に油性的
性質を持つので化学反応の進行を抑えてＨ2 発生をかな
り低減する性質をもつ事がわかった。よって、これらを
低アルカリ化材として用いてもよい。
ロフェノール等は、低アルカリ化の働きと同時に油性的
性質を持つので化学反応の進行を抑えてＨ2 発生をかな
り低減する性質をもつ事がわかった。よって、これらを
低アルカリ化材として用いてもよい。
【００１６】カルシュームアルミネート系セメントは、
その混練ペーストpH値が普通ポルトランドセメントの場
合に比較して１桁以上も小さく（pH＝１２位になる）、
よりアルカリ度が小さいので、有効な低アルカリ化材で
あるが、コストが高いばかりでなく、添加しすぎると硬
化速度が速くなりすぎるから、低アルカリセメントに対
して約２０〜３０％以下の添加量である事が望ましい。
低アルカリ性の耐硫酸塩セメントも同様に低アルカリ化
材として有効である。
その混練ペーストpH値が普通ポルトランドセメントの場
合に比較して１桁以上も小さく（pH＝１２位になる）、
よりアルカリ度が小さいので、有効な低アルカリ化材で
あるが、コストが高いばかりでなく、添加しすぎると硬
化速度が速くなりすぎるから、低アルカリセメントに対
して約２０〜３０％以下の添加量である事が望ましい。
低アルカリ性の耐硫酸塩セメントも同様に低アルカリ化
材として有効である。
【００１７】なお、ケイ酸ソーダ系固化材は、ｐＨが１
３．３より高い場合であっても、Ｈ2 発生原因である前
記Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇの表面を薄い保護膜で保
護してＨ2 発生の化学反応を阻害する特有な性質を有し
ているので、これをｐＨ低下材料としてではなくてＨ2
発生化学反応の阻害剤として投入することは水素発生の
防止に有効である。このケイ酸ソーダ系固化材は、単独
で又は低アルカリ化材と共に添加してよい。
３．３より高い場合であっても、Ｈ2 発生原因である前
記Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇの表面を薄い保護膜で保
護してＨ2 発生の化学反応を阻害する特有な性質を有し
ているので、これをｐＨ低下材料としてではなくてＨ2
発生化学反応の阻害剤として投入することは水素発生の
防止に有効である。このケイ酸ソーダ系固化材は、単独
で又は低アルカリ化材と共に添加してよい。
【００１８】図１は本発明の実施に用いる装置を例示し
た図である。混練槽１に低アルカリセメントタンク２お
よび水タンク３から夫々低アルカリセメントおよび水を
供給して攪拌機５により混練し、その混練ペーストのpH
を混練槽１内のpH計８で測定し、そのpHが１３．３以上
であるか否かを測定し、pH＞１３．３ならば低アルカリ
化材タンク４から低アルカリ化材を混練槽１に投入して
混練ペーストのpHを１３．３以下にする。このための低
アルカリ化材の投入量は、測定されたpH値に応じ予めプ
ログラムされた量だけ投入してもよいし、又は、pHを測
定しつつ、それが１３．３以下になるまで投入してもよ
い。pH１３．３以下の混練ペーストを、前述の如き不燃
性雑固体放射性廃棄物を入れたドラム缶７内に密閉フー
ド６を介して注入し、固化処理する。この場合、混練ペ
ーストのpHが１３．３以下であるから、前述の如く水素
は殆んど発生しないが、安全管理上、図２の如く密閉フ
ード６内に水素検知計９を設け、もし水素が検知された
ときはブロワ１０により廃ガスフイルタ系へ吸引するの
がよい。混練ペースト注入後、キャッピングをして養生
を行うが、もし水素検知計９が相当量の水素発生を検知
した場合には、水素発生の終る時期にキャッピングを行
うことが必要である。なお、上記の水素検知計９は固化
対象廃棄物のロット毎の前記軽金属類の含有の有無を知
るデータを取るのにも使用し得る。
た図である。混練槽１に低アルカリセメントタンク２お
よび水タンク３から夫々低アルカリセメントおよび水を
供給して攪拌機５により混練し、その混練ペーストのpH
を混練槽１内のpH計８で測定し、そのpHが１３．３以上
であるか否かを測定し、pH＞１３．３ならば低アルカリ
化材タンク４から低アルカリ化材を混練槽１に投入して
混練ペーストのpHを１３．３以下にする。このための低
アルカリ化材の投入量は、測定されたpH値に応じ予めプ
ログラムされた量だけ投入してもよいし、又は、pHを測
定しつつ、それが１３．３以下になるまで投入してもよ
い。pH１３．３以下の混練ペーストを、前述の如き不燃
性雑固体放射性廃棄物を入れたドラム缶７内に密閉フー
ド６を介して注入し、固化処理する。この場合、混練ペ
ーストのpHが１３．３以下であるから、前述の如く水素
は殆んど発生しないが、安全管理上、図２の如く密閉フ
ード６内に水素検知計９を設け、もし水素が検知された
ときはブロワ１０により廃ガスフイルタ系へ吸引するの
がよい。混練ペースト注入後、キャッピングをして養生
を行うが、もし水素検知計９が相当量の水素発生を検知
した場合には、水素発生の終る時期にキャッピングを行
うことが必要である。なお、上記の水素検知計９は固化
対象廃棄物のロット毎の前記軽金属類の含有の有無を知
るデータを取るのにも使用し得る。
【００１９】なお、前記の水素発生化学反応阻害剤とし
てのケイ酸ソーダ系固化材を添加する場合には、図１に
おける低アルカリ化材タンク４をケイ酸ソーダ系固化材
の入ったタンクに変えるか、又は、低アルカリ化材タン
ク４の他にケイ酸ソーダ系固化材の入ったタンクを混練
槽１に追加する。
てのケイ酸ソーダ系固化材を添加する場合には、図１に
おける低アルカリ化材タンク４をケイ酸ソーダ系固化材
の入ったタンクに変えるか、又は、低アルカリ化材タン
ク４の他にケイ酸ソーダ系固化材の入ったタンクを混練
槽１に追加する。
【００２０】図４は、Ａｌ合金，Ｓｎ（ブリキ板）、Ｚ
ｎ（トタン板）又はＭｇ粒を３００ｇ含む廃棄物を夫々
ドラム缶に入れ、これらドラム缶に、固化材としてpH１
３．５のセメントペーストを注入した場合、およびpH１
３．１のセメントペーストを注入した場合における水素
発生量を固化材注入後の経過時間に対して示した実験結
果である。セメントペーストのpHが１３．１の場合には
殆んど水素が発生しないことがわかる。
ｎ（トタン板）又はＭｇ粒を３００ｇ含む廃棄物を夫々
ドラム缶に入れ、これらドラム缶に、固化材としてpH１
３．５のセメントペーストを注入した場合、およびpH１
３．１のセメントペーストを注入した場合における水素
発生量を固化材注入後の経過時間に対して示した実験結
果である。セメントペーストのpHが１３．１の場合には
殆んど水素が発生しないことがわかる。
【００２１】また図５は、固化後のドラム缶上部に図６
の如く５リットルの水を注入した場合の水素発生量を水
注入後の経過時間に対して示した実験結果である。pH１
３．１のセメントペーストを用いて固化させたドラム缶
では殆んど水素の発生がないことがわかる。このこと
は、固化処理後のドラム缶を最終処分場に処分した場合
に地下水が接触する恐れがあることを考慮すると、重要
な意義がある。
の如く５リットルの水を注入した場合の水素発生量を水
注入後の経過時間に対して示した実験結果である。pH１
３．１のセメントペーストを用いて固化させたドラム缶
では殆んど水素の発生がないことがわかる。このこと
は、固化処理後のドラム缶を最終処分場に処分した場合
に地下水が接触する恐れがあることを考慮すると、重要
な意義がある。
【００２２】実験例１ 低アルカリセメントを水／セメント比＝０．４とし、減
水剤１％を添加して混練したセメントペーストはpHが１
３．４であった。これに対して、低アルカリセメントに
高炉スラッグを３５％、リノレイン酸０．２％を添加
し、同じく水／セメント比＝０．４としたセメントスラ
リーは、pHが１３．１であった。鉄材を主体として、こ
れにＡｌ合金３００ｇｒを含む模擬金属廃棄物を２０リ
ットルドラム缶に詰め、これに上記の夫々pH１３．４、
pH１３．１のスラリーを注入したところ、pH１３．４の
スラリーの場合には大量のＨ2 が発生した。発生Ｈ
2 は、水置換法で採取した。一方、pH１３．１のスラリ
ーの場合には、殆どＨ2 の発生は認められなかった。
又、完全固化後水５リットルを上部より注入したとこ
ろ、前記のpH１３．４のスラリーを注入したものではＨ
2 の２次的発生が大量に生じたが、pH１３．１のスラリ
ーを注入したものでは殆どＨ2 の発生はなかった。
水剤１％を添加して混練したセメントペーストはpHが１
３．４であった。これに対して、低アルカリセメントに
高炉スラッグを３５％、リノレイン酸０．２％を添加
し、同じく水／セメント比＝０．４としたセメントスラ
リーは、pHが１３．１であった。鉄材を主体として、こ
れにＡｌ合金３００ｇｒを含む模擬金属廃棄物を２０リ
ットルドラム缶に詰め、これに上記の夫々pH１３．４、
pH１３．１のスラリーを注入したところ、pH１３．４の
スラリーの場合には大量のＨ2 が発生した。発生Ｈ
2 は、水置換法で採取した。一方、pH１３．１のスラリ
ーの場合には、殆どＨ2 の発生は認められなかった。
又、完全固化後水５リットルを上部より注入したとこ
ろ、前記のpH１３．４のスラリーを注入したものではＨ
2 の２次的発生が大量に生じたが、pH１３．１のスラリ
ーを注入したものでは殆どＨ2 の発生はなかった。
【００２３】実験例２ 低アルカリセメントを水／セメント比＝０．４とし、減
水剤１％を添加して混練したセメントペーストはpHが１
３．４であった。鉄材を主とし、これに３００ｇｒのＺ
ｎ引き鉄板（トタン板）、３００ｇのＳｎ引き鉄板（ブ
リキ板）、３００ｇの粒状Ｍｇ（球状２〜５φ）を夫々
混入してなる三種類の模擬金属廃棄物を夫々２０リット
ルドラム缶に詰めた三種類のドラム缶を用意した。これ
らドラム缶に上記pH１３．４のセメントペーストを注入
したところ、いずれもＨ2 ガスの発生がみられた。
水剤１％を添加して混練したセメントペーストはpHが１
３．４であった。鉄材を主とし、これに３００ｇｒのＺ
ｎ引き鉄板（トタン板）、３００ｇのＳｎ引き鉄板（ブ
リキ板）、３００ｇの粒状Ｍｇ（球状２〜５φ）を夫々
混入してなる三種類の模擬金属廃棄物を夫々２０リット
ルドラム缶に詰めた三種類のドラム缶を用意した。これ
らドラム缶に上記pH１３．４のセメントペーストを注入
したところ、いずれもＨ2 ガスの発生がみられた。
【００２４】他方、低アルカリセメントにカルシューム
アルミネート系セメントを低アルカリ化材として所定量
投入して水／セメント比＝０．４として得られたセメン
トペーストのpHは１３．０であった。このセメントペー
ストを上記三種類のドラム缶に注入固化した場合には、
該三種類のドラム缶のいずれからもＨ2 の発生は認めら
れなかった。
アルミネート系セメントを低アルカリ化材として所定量
投入して水／セメント比＝０．４として得られたセメン
トペーストのpHは１３．０であった。このセメントペー
ストを上記三種類のドラム缶に注入固化した場合には、
該三種類のドラム缶のいずれからもＨ2 の発生は認めら
れなかった。
【００２５】実験例３ 主体たる鉄材の中に３０ｇのＺｎ引き鉄板と３０ｇのブ
リキ板を混合し、電気炉を用いて溶融して得られた粒状
物を５０ｍリットル缶に入れて、pH１３．３５の低アル
カリセメントペーストで固化したところ、Ｈ2 が明らか
に発生した。これに対して、低アルカリセメントにケイ
酸ソーダ系固化材を２０％添加したスラリーで固化させ
た場合にはＨ2 の発生が殆んど認められなかった。
リキ板を混合し、電気炉を用いて溶融して得られた粒状
物を５０ｍリットル缶に入れて、pH１３．３５の低アル
カリセメントペーストで固化したところ、Ｈ2 が明らか
に発生した。これに対して、低アルカリセメントにケイ
酸ソーダ系固化材を２０％添加したスラリーで固化させ
た場合にはＨ2 の発生が殆んど認められなかった。
【００２６】実験例４ pH１３．５を示す低アルカリセメントのみのペースト
（水／セメント比＝０．４、減水剤１％）をドラム缶内
の３００ｇのＡｌ合金を含む鉄材主体の模擬金属廃棄物
中に注入したところ、３０分後からＨ2 の発生が認めら
れ、密封フード６中にとりつけた管状のＨ2 検知計９に
Ｈ2 発生が検知された。そこで、−１００mmAqでＨ2 ガ
スをブロワ１０により吸引し、廃ガスフイルタ系に排出
した。一週間後、Ｈ2 が殆んど検知されなくなり、そこ
で、ドラム缶にキャッピングしたがキャッピング部に異
状は認められなかった。
（水／セメント比＝０．４、減水剤１％）をドラム缶内
の３００ｇのＡｌ合金を含む鉄材主体の模擬金属廃棄物
中に注入したところ、３０分後からＨ2 の発生が認めら
れ、密封フード６中にとりつけた管状のＨ2 検知計９に
Ｈ2 発生が検知された。そこで、−１００mmAqでＨ2 ガ
スをブロワ１０により吸引し、廃ガスフイルタ系に排出
した。一週間後、Ｈ2 が殆んど検知されなくなり、そこ
で、ドラム缶にキャッピングしたがキャッピング部に異
状は認められなかった。
【００２７】実験例５ 一般産業廃棄物を焼却して得られた灰を５ｍｍ篩で篩別
した得た灰を約１０ｋｇ用意した。一方pHが１３．０の
低アルカリセメントペースト（水／セメント比＝０．５
０、減水剤１％）中に上記灰を徐々に投入して灰充填率
が約４０ｗｔ％の均質固化体を作成したが、Ｈ2 の発生
は殆どみとめられなかった。他方、アルカリ度のより高
いpH１３．５のペーストで固化した場合にはＨ2 の発生
が明らかに認められた。
した得た灰を約１０ｋｇ用意した。一方pHが１３．０の
低アルカリセメントペースト（水／セメント比＝０．５
０、減水剤１％）中に上記灰を徐々に投入して灰充填率
が約４０ｗｔ％の均質固化体を作成したが、Ｈ2 の発生
は殆どみとめられなかった。他方、アルカリ度のより高
いpH１３．５のペーストで固化した場合にはＨ2 の発生
が明らかに認められた。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎまた
はＭｇの混入している不燃性雑固体廃棄物を、水素発生
の問題を回避しながら、比較的安価にセメント固化処理
でき、且つ、固化体が後に水に触れても水素発生の恐れ
がない等の優れた効果がある。
はＭｇの混入している不燃性雑固体廃棄物を、水素発生
の問題を回避しながら、比較的安価にセメント固化処理
でき、且つ、固化体が後に水に触れても水素発生の恐れ
がない等の優れた効果がある。
【図１】本発明を実施する装置の模式的例示図。
【図２】ドラム管のキャピング前に安全のため水素排気
をする場合を示した例示図。
をする場合を示した例示図。
【図３】セメントペーストのpHと水素発生量との関係を
示す図。
示す図。
【図４】各種の混入金属に対するpH１３．５およびpH１
３．１の固化材注入後の経過時間と水素発生量との関係
を示す図。
３．１の固化材注入後の経過時間と水素発生量との関係
を示す図。
【図５】固化処理後のドラム缶に５リットルの水を注入
した後の経過時間と水素発生量との関係を示す図。
した後の経過時間と水素発生量との関係を示す図。
【図６】固化処理後のドラム缶に５リットルの水を注入
する様子を示した図。
する様子を示した図。
１…混練槽 ２…低アルカリ
セメントタンク ３…水タンク ４…低アルカリ
化材タンク ５…攪拌機 ６…フード ７…ドラム缶 ８…pH計 ９…水素検知計 １０…ブロワ
セメントタンク ３…水タンク ４…低アルカリ
化材タンク ５…攪拌機 ６…フード ７…ドラム缶 ８…pH計 ９…水素検知計 １０…ブロワ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 恂 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 平４−200680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21F 9/30
Claims (8)
- 【請求項１】 Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇが混入して
いる不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法であっ
て、セメントとして低アルカリセメントを用い、水と低
アルカリセメントを混練してなる混練ペーストのｐＨを
測定し、該ｐＨが規定値以下の場合には該混練ペースト
を用いて、また、該ｐＨが規定値より大きい場合には低
アルカリ化材を投入してｐＨを規定値以下にした混練ペ
ーストを用いて、前記不燃性雑固体廃棄物を固化処理す
ることを特徴とする不燃性雑固体廃棄物の固化処理方
法。 - 【請求項２】 Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇが混入して
いる不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法であっ
て、セメントとして低アルカリセメントを用い、水と低
アルカリセメントを混練してなる混練ペーストのｐＨを
測定し、該ｐＨが規定値以下の場合には該混練ペースト
を用いて、また、該ｐＨが規定値より大きい場合にはケ
イ酸ソーダ系固化材を添加した混練ペーストを用いて、
前記不燃性雑固体廃棄物を固化処理することを特徴とす
る不燃性雑固体廃棄物の固化処理方法。 - 【請求項３】 ケイ酸ソーダ系固化材を低アルカリ化材
と共に添加することを特徴とする請求項２又は３記載の
不燃性雑固体廃棄物の固化処理方法。 - 【請求項４】 前記ｐＨの規定値が１３．３又は１３．
２であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の不
燃性雑固体廃棄物の固化処理方法。 - 【請求項５】 低アルカリ化材として、白色セメント、
シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラッグ、珪
砂、カルシュームアルミネート系セメントまたは低アル
カリ性の耐硫酸塩セメントの粉体材料、あるいは、リノ
レイン酸、ステアリン酸、ペンタクロロフェノールの液
体材料を各々単独又は組み合わせて用いることを特徴と
する請求項１，２，３又は４記載の不燃性雑固体廃棄物
の固化処理方法。 - 【請求項６】 Ａｌ，Ｚｎ，ＳｎまたはＭｇが混入して
いる不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理装置であっ
て、低アルカリセメント収納タンク、水収納タンク、こ
れらのタンクから夫々低アルカリセメントおよび水を受
け入れて混練する混練槽、該混練槽内の混練ペーストの
ｐＨを測定するｐＨ計、該ｐＨ計で測定した前記混練槽
内のペーストのｐＨが規定値より大きい場合に該混練槽
内に低アルカリ化材もしくはケイ酸ソーダ系固化材又は
その両者を投入する手段、前記混練槽からｐＨが前記規
定値以下の混練ペーストを、前記不燃性雑固体廃棄物を
収納したドラム缶に、該ドラム缶を覆う密閉フードを介
して注入する注入手段からなることを特徴とする不燃性
雑固体廃棄物のセメント固化処理装置。 - 【請求項７】 前記ｐＨの規定値が１３．３又は１３．
２であることを特徴とする請求項６記載の不燃性雑固体
廃棄物のセメント固化処理装置。 - 【請求項８】 前記密閉のフード内に設けた水素検知
計、および該水素検知計が水素を検知したときに該密閉
フード内から気体を廃ガスフィルタ系に吸引するブロワ
を備えた請求項６又は７記載の不燃性雑固体廃棄物のセ
メント固化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011892A JP2766748B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011892A JP2766748B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203796A JPH05203796A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2766748B2 true JP2766748B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=11741387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1011892A Expired - Fee Related JP2766748B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 不燃性雑固体廃棄物のセメント固化処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766748B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6151084B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2017-06-21 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| CN109545419A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-29 | 中核四川环保工程有限责任公司 | 一种低放有机废油固化方法配方及固化剂配方 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP1011892A patent/JP2766748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05203796A (ja) | 1993-08-10 |
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