JP3501995B2 - 放射性廃棄物固化用モルタル充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所やそ
の関連施設のような原子力施設内で生じた低レベル放射
性廃棄物をドラム缶のような容器に収容してモルタルで
固化する処理に係り、より詳しくは、放射性廃棄物を容
れた容器に固化用モルタルを充填するための装置、その
運転方法およびその洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所やその関連施設のような原
子力施設では、放射性物質を管理するため放射線管理区
域が設けられており、斯る放射線管理区域は耐震強度上
の要求および放射線遮蔽性能上の要求から厚さ約１メー
トルもの厚いコンクリートの遮蔽壁で外界から遮蔽され
ている。原子力施設では、その稼働に伴って固体状又は
液体状の種々の低レベル放射性廃棄物が発生するが、生
じた放射性廃棄物は当該施設の放射線管理区域内におい
て所定の箇所に集められ、ドラム缶のような容器に収容
してモルタルで固化した上で、外部の恒久的な貯蔵保管
施設に向けて搬出される。モルタルによる放射性廃棄物
の固化は、バッチ式のモルタル混練機を備えたモルタル
プラント（バッチャー・プラント）でモルタルを調整混
練し、調整したモルタルをモルタル圧送ポンプによりモ
ルタル輸送管を介して放射線管理区域内のモルタル充填
ステーションに輸送し、放射性廃棄物を収容したドラム
缶にモルタルを充填することにより行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の原子力施設にお
いては、放射性廃棄物固化用のモルタル・バッチャー・
プラントはコンクリートの遮蔽壁で画定された放射線管
理区域内に設置されている。放射性廃棄物固化用モルタ
ルはバッチャー・プラントのモルタル混練機でセメント
と骨材（砂）と混和剤と水を混練することにより調整さ
れるが、サイロにセメントや骨材を導入したりモルタル
混練機にセメントや骨材を装入する際には粉塵が発生す
る。こうして放射線管理区域内で発生した粉塵は、放射
能汚染されたものとみなし、放射線管理区域外への飛散
を防止すると共に、回収して放射性廃棄物として処理し
なければならない。このため、モルタル・バッチャー・
プラントが設置された建屋は気密に形成してあると共
に、その内部には負圧が印加してあり、建屋の外部から
内部に向かって常に空気を真空吸引することにより外界
へ粉塵が飛散するのを防止するようになっている。ま
た、こうして真空吸引された粉塵の浮遊する空気は、高
性能フィルター（HEPAフィルター）や活性炭フィルター
で粉塵を除去した上でなければ大気に放出することがで
きない。従って、従来の放射性廃棄物固化用モルタル・
バッチャー・プラントの問題点は、コンクリートの厚い
壁で構築され真空吸引のなされた大がかりな建屋を必要
とすると共に、粉塵の浮遊する空気の処理に多大な経費
と操作を要することである。

【０００４】また、放射線管理区域内への出入りには防
護服の着用を要すると共に、コンクリートの遮蔽壁およ
び多重障壁の存在などによりアクセスに制約を受けるの
で、モルタル混練機やモルタル圧送ポンプなどの装置の
点検・修理には困難が伴う。さらに、原子力施設では、
放射線管理区域内に搬入された物質は汚染されたものと
みなし、一律に放射性廃棄物として処理しなければなら
ないが、モルタル・バッチャー・プラントが放射線管理
区域内に設置されていると、モルタル混練機やモルタル
圧送ポンプなどの消耗部品や交換部品も放射性廃棄物と
して処理しなければならない。

【０００５】従来の放射性廃棄物固化用モルタル・バッ
チャー・プラントの他の重要な問題点は、洗浄水の処理
に関連するものである。即ち、使用後には、モルタル混
練ユニットのモルタル混練機やモルタル圧送ポンプやモ
ルタル輸送管やモルタル注入管に付着し或いは残留する
モルタルが固化するのを防止するため、それらを水で洗
浄することによりモルタルを除去しておかねばならな
い。これには大量の水を必要とする。使用済みの洗浄水
も、また、放射能汚染されているものとみなし、放射性
廃棄物として処理しなければならない。従来の原子力施
設では、この使用済み洗浄水の全量を放射線管理区域内
で処理していたので、多大な経費と工数を要していた。

【０００６】本発明の目的は、放射性廃棄物固化用モル
タル・バッチャー・プラントで発生した粉塵の浮遊する
空気を放射能汚染物として処理する必要のない放射性廃
棄物固化用モルタル充填装置を提供することにある。本
発明の他の目的は、放射性廃棄物固化用モルタル・バッ
チャー・プラントの構成要素へのアクセスが容易で、そ
の消耗部品や交換部品を放射性廃棄物として処理する必
要のない放射性廃棄物固化用モルタル充填装置を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、放射性廃棄物固化
用モルタル・バッチャー・プラントの構成要素やモルタ
ル輸送管などを洗浄するための洗浄水の処理量を最小限
に低減することの可能な放射性廃棄物固化用モルタル充
填装置およびその洗浄方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点において
は、本発明は原子力施設の放射線管理区域内において放
射性廃棄物を固化するべく放射性廃棄物を収容した容器
にモルタルを充填するための充填装置を提供するもの
で、この装置は、モルタル混練機とモルタル圧送ポンプ
とを備えたモルタル混練ユニットを放射線管理区域外の
放射線非管理区域に設置し、このモルタル混練ユニット
から発して放射線管理区域を通ってモルタル混練ユニッ
トに帰還するモルタル輸送用循環管路を形成し、廃棄物
容器へのモルタル注入管を前記循環管路のうち放射線管
理区域内に位置する区間に接続したことを特徴とするも
のである。

【０００８】この装置では、放射性廃棄物固化用モルタ
ルは放射線非管理区域に設置されたモルタル混練ユニッ
トで調整され、モルタル輸送用管路によって放射線管理
区域内のモルタル充填ステーションに輸送され、モルタ
ル注入管から容器に充填される。このように、本発明に
よれば、モルタル混練ユニットは放射線非管理区域に設
置されているので、セメントや骨材のような材料の搬入
時や装入時に発生した粉塵は放射能汚染されるおそれが
ない。従って、斯る粉塵を含有する空気は放射能汚染物
質として特別の処理をする必要がなく、通常の脱塵処理
を施すだけで大気に放出することができる。

【０００９】また、モルタル混練ユニットは放射線非管
理区域に設置されているので、モルタル混練機やモルタ
ル圧送ポンプへ容易にアクセスすることができる。さら
に、モルタル混練ユニットを放射線非管理区域に設置し
たことにより、その消耗部品や交換部品を放射性廃棄物
として特別に処理することなく、通常の廃棄物として普
通に処理することができる。

【００１０】好ましい実施態様においては、放射線管理
区域内に設けられた複数のモルタル充填ステーションに
モルタルを供給するため、前記循環管路のうち放射線管
理区域内に位置する区間に複数のモルタル注入管を接続
する。

【００１１】このように、モルタル混練ユニットを放射
線管理区域外の放射線非管理区域に設置すると、放射線
非管理区域に設けたモルタル混練機と放射線管理区域に
設けたモルタル充填ステーションとの間の距離が長くな
ることが考えられる。その結果、或る容器の充填と次の
容器の充填との間の時間間隔が空くことにより、モルタ
ル輸送管内でモルタルが静止している時間が長くなる
と、モルタル輸送管内でセメントと骨材（砂）が分離す
ることによりモルタルが不均質になり、モルタルの強度
が不充分となるおそれがある。

【００１２】そこで、本発明の他の観点においては、本
発明は、本発明のモルタル充填装置を用いて放射性廃棄
物容器にモルタルを充填する方法を提供するもので、こ
の方法は、モルタル混練機で混練されたモルタルをモル
タル輸送循環管路内に循環させながら、循環管路内を流
動するモルタルをモルタル注入管に分配することを特徴
としている。このようにすれば、モルタルは循環管路内
を流動せられると共にモルタル混練機で常に混練される
ので、モルタル混練機とモルタル充填ステーションとの
間の距離が長い場合でも、セメントと骨材（砂）の分離
が有効に防止される。

【００１３】本発明の他の観点においては、本発明は、
本発明のモルタル充填装置を使用後に洗浄する方法を提
供するもので、この方法は、モルタル輸送循環管路内に
洗浄水を循環させながらモルタル輸送循環管路とモルタ
ル混練機を洗浄し、この洗浄水を放射線管理区域外の放
射線非管理区域内で回収・処理し、次いで、モルタル輸
送循環管路を介してモルタル注入管に洗浄水を供給する
ことによりモルタル注入管を洗浄し、モルタル注入管の
洗浄に使用した洗浄水を放射線管理区域内において回収
・処理することを特徴とするものである。

【００１４】この方法においては、モルタル輸送循環管
路とモルタル混練機の洗浄には必要なだけの充分な量の
洗浄水を使用することができる。モルタル輸送循環管路
とモルタル混練機の洗浄に使用するこの洗浄水は、モル
タル輸送循環管路内を循環するだけであって、放射能汚
染されることがないので、放射線管理区域外の放射線非
管理区域内で回収し、通常の廃水として処理することが
できる。従って、放射能汚染されたものとみなされ、放
射能汚染廃水としての固有の処理をしなければならない
のは、モルタル注入管の洗浄に使用し放射線管理区域内
で回収される洗浄水のみである。モルタル注入管のみの
洗浄には僅かな量の洗浄水で足りるので、放射能汚染廃
水として処理しなければならない洗浄水の量は最小限と
なる。

【００１５】他の実施態様においては、本発明の放射性
廃棄物固化用モルタル充填装置は、モルタル混練機とモ
ルタル圧送ポンプとを備えたモルタル混練ユニットを放
射線管理区域外の放射線非管理区域に設置し、このモル
タル混練ユニットから発して放射線管理区域内を通って
モルタル混練ユニットに帰還する循環管路を形成し、モ
ルタル注入管を前記循環管路のうち放射線管理区域内に
位置する区間に接続することにより前記循環管路を介し
て送られて来たモルタルを放射線管理区域内に置かれた
廃棄物容器に前記モルタル注入管から注入しうるように
なし、洗浄水供給源を放射線非管理区域に設置し、前記
洗浄水供給源を洗浄水供給管により前記モルタル注入管
の途中に接続することによりモルタル注入管および循環
管路に洗浄水を供給しうるようにしたことを特徴とする
ものである。この実施態様においても、粉塵の浮遊する
空気の特別な処理が不要となり、装置の構成要素へのア
クセスが容易になり、消耗部品や交換部品の処理が容易
になるという効果がある。

【００１６】この実施態様に係るモルタル充填装置にお
いても、モルタル混練機で混練されたモルタルを循環管
路内に循環させながら、循環管路内を流動するモルタル
をモルタル注入管に分配することにより、セメントと骨
材の分離を防止することができる。

【００１７】この実施態様に係るモルタル充填装置を使
用後に洗浄するに際しては、洗浄水供給管からの洗浄水
を当該洗浄水供給管とモルタル注入管との合流部よりも
上流のモルタル注入管および循環管路に逆流させること
によりこの合流部よりも上流のモルタル注入管および循
環管路（およびモルタル混練機）を洗浄し、使用済みの
洗浄水を放射線管理区域外の放射線非管理区域内で回収
・処理し、前記洗浄の前又は後に、洗浄水供給管からの
洗浄水を合流部よりも下流のモルタル注入管に供給する
ことにより合流部よりも下流のモルタル注入管を洗浄
し、斯く合流部よりも下流のモルタル注入管の洗浄に使
用した洗浄水を放射線管理区域内において回収・処理す
ることができる。この洗浄方法によれば、放射線管理区
域内で回収するのは合流部よりも下流のモルタル注入管
の洗浄に使用した洗浄水のみであるので、放射能汚染廃
水として処理しなければならない洗浄水の量を一層低減
することができる。

【００１８】好ましくは、洗浄水供給管とモルタル注入
管との合流部よりも上流のモルタル注入管および循環管
路を洗浄した後、循環管路にスポンジを圧入し通過させ
ることにより前記循環管路の内壁に付着したモルタルを
除去する。

【００１９】更に他の実施態様においては、本発明の放
射性廃棄物固化用モルタル充填装置は、モルタル混練機
とモルタル圧送ポンプとを備えたモルタル混練ユニット
を放射線管理区域外の放射線非管理区域に設置し、この
モルタル混練ユニットからのモルタル輸送管を放射線管
理区域内に導入して、放射線管理区域内に置かれた廃棄
物容器にモルタルを注入しうるようになし、洗浄水供給
源を放射線管理区域外の放射線非管理区域に設置し、こ
の洗浄水供給源からの洗浄水供給管を放射線管理区域内
に導入して、モルタル輸送管のうち放射線管理区域内に
位置する区間に接続することにより、放射線管理区域内
においてモルタル輸送管に洗浄水を供給しうるようにし
たことを特徴とするものである。

【００２０】この実施態様に係るモルタル充填装置を使
用後に洗浄するに際しては、洗浄水供給管からの洗浄水
を当該洗浄水供給管とモルタル輸送管との合流部よりも
上流のモルタル輸送管に逆流させることにより前記合流
部よりも上流のモルタル輸送管（およびモルタル混練
機）を洗浄し、使用済みの洗浄水を放射線管理区域外の
放射線非管理区域内で回収・処理する。また、洗浄水供
給管からの洗浄水を前記合流部よりも下流のモルタル輸
送管に供給することにより合流部よりも下流のモルタル
輸送管を洗浄し、斯く合流部よりも下流のモルタル輸送
管の洗浄に使用した洗浄水のみを放射線管理区域内にお
いて回収・処理する。

【００２１】このように洗浄水供給管とモルタル輸送管
との合流部よりも上流のモルタル輸送管の洗浄に使用し
た洗浄水は、放射能汚染されることがないので、放射線
管理区域外の放射線非管理区域内で回収し、通常の廃水
として処理することができる。合流部よりも下流のモル
タル輸送管の洗浄に使用され放射線管理区域内で回収し
た洗浄水のみを放射能汚染廃水として処理すれば足り
る。

【００２２】本発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や
効果は以下の実施例の記載につれて更に明らかにする。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の放射性
廃棄物固化用モルタル充填装置の第１実施例を示す。図
１を参照するに、原子力施設の建物１０は法規制に適合
する規格の厚いコンクリート遮蔽壁１２で形成され、建
物の内部が放射線管理区域となり、外部は放射線非管理
区域となっている。モルタル充填装置１４は、屋外（放
射線非管理区域）に設置されたモルタル混練ユニット
（モルタル・バッチャー・プラント）１６を有する。図
示した実施例では、モルタル充填ステーション１８はこ
の建物１０の地下２階に設置してあるが、他の任意の階
に設置することができる。

【００２４】モルタル混練ユニット１６からはモルタル
輸送用循環管路（以下、モルタル輸送管とも言う）２０
が延長しており、このモルタル輸送管２０は建物１０の
壁や床を貫通して地下２階のモルタル充填ステーション
１８まで引き込まれている。このモルタル輸送管２０
は、モルタル混練ユニット１６から出て、建物１０の内
部のモルタル充填ステーション１８の上方を通って、建
物１０の外のモルタル混練ユニット１６に帰還してい
る。

【００２５】図示した実施例では、地下２階には２つの
モルタル充填ステーション１８が設けてあり、同時に２
つのドラム缶にモルタルを充填できるようになっている
が、勿論、モルタル充填ステーションは１カ所だけに設
けてもよいし、２カ所以上に設けてもよい。各モルタル
充填ステーション１８においては、低レベル放射性廃棄
物を収容したドラム缶２２はコンベヤ２４で移動される
ようになっている。各モルタル充填ステーション１８に
おいて、そこに臨むモルタル輸送管２０にはドラム缶２
２にモルタルを充填するためのモルタル注入管２６が接
続してある。

【００２６】図２を参照するに、モルタル混練ユニット
１６は、モータ２８で駆動される撹拌インペラー３０を
備えたモルタル混練機３２と、粉体材料ホッパー３４
と、混和剤タンク３６と、水タンク３８とで構成するこ
とができる。粉体材料ホッパー３４はセメントと骨材
（砂）とを予め混合したプレミックスを収容するように
なっているが、セメントと骨材の各々について各別にホ
ッパーを設けてもよい。ホッパー３４には空気輸送管４
０（図１）を介してプレミックスを装入することができ
る。或いは、フレキシブル・コンテナー・バッグを用い
てプレミックスを搬送してもよい。ホッパー３４はモー
タ４２によって駆動されるスクリューフィーダ４４を有
し、フィーダ４４から切り出されたプレミックスはバル
ブ４６付きの供給管４８を介してモルタル混練機３２の
混練槽５０に供給される。

【００２７】混和剤タンク３６はモルタルに添加すべき
混和剤を収容するもので、バルブ５２付きの供給管５４
を有する。水タンク３８内の水は渦巻きポンプのような
ポンプ５６を備えた供給管５８を介して混練槽５０に供
給されるようになっている。

【００２８】モルタル輸送管２０の上流端は混練槽５０
の底部に接続してあり、このモルタル輸送管２０にはモ
ルタル圧送ポンプ６０が配置してある。モルタル圧送ポ
ンプ６０は従来型のチューブポンプからなり、モルタル
混練機３２で混練されたモルタルを圧送してモルタル輸
送管２０に循環させることができる。

【００２９】モルタル輸送管２０のうち、地下２階のモ
ルタル充填ステーション１８に臨む区間２０Ａには、三
方弁６２を介してモルタル注入管２６が接続してある。
夫々のモルタル注入管２６は開閉弁６４を備えている。
三方弁６２の下流においてモルタル輸送管２０には開閉
弁６６が設けてある。使用済みの洗浄水を処理するた
め、モルタル圧送ポンプ６０の下流においてモルタル輸
送管２０には三方弁６８が設けてあり、この三方弁６８
には排水管７０が接続してある。この排水管７０はフィ
ルタープレス７２に接続することができる。フィルター
プレス７２の濾過水は濾過水タンク７４に回収され、ポ
ンプ７６により水タンク３８に送られる。

【００３０】次に、このモルタル充填装置１４の作動と
使用後の洗浄方法を説明する。１バッチ当たり例えば２
〜３本のドラム缶に放射性廃棄物固化用モルタルを充填
するためには、モルタル混練機３２では例えば１バッチ
200〜300リッターのモルタルを調整すればよい。モルタ
ルは、セメントと骨材と混和剤と水を混練することによ
り形成される。セメントの比重と粒径に近い比重と粒径
を有する岩石微細粉を骨材として使用すれば、セメント
と骨材の分離を効果的に抑制することができる。

【００３１】原子力施設内で生成した低レベル放射性廃
棄物はドラム缶に入れてモルタル充填ステーション１８
に逐次持ち込まれる。モルタルを充填すべきドラム缶２
２がモルタル注入管２６の下に持ち来されると、開閉弁
６６を閉じ、モルタル圧送ポンプ６０を所望時間だけ作
動させ、いづれか一方若しくは双方の開閉弁６４を開け
ることにより、所望量のモルタルをドラム缶に充填す
る。或いは、モルタルの充填は、開閉弁６６を開け、モ
ルタル圧送ポンプ６０を連続運転することにより、モル
タル輸送管２０にモルタルを循環させながら行うことも
できる。この場合には、モルタルは絶えず混練されるの
で、モルタル混練ユニット１６とモルタル充填ステーシ
ョン１８との間の距離が長い場合でもセメントと骨材の
分離を有効に防止することができる。

【００３２】１バッチ（若しくは所定バッチ数）のモル
タルのドラム缶への充填が終わると、モルタル混練機３
２の混練槽５０とモルタル輸送管２０とモルタル注入管
２６を洗浄する。このため、先ずポンプ５６を作動させ
て水タンク３８からモルタル混練機３２の混練槽５０に
例えば200〜300リッターの洗浄水を注入する。次に、イ
ンペラー３０を作動させて水を撹拌することにより混練
槽５０を洗浄すると共に、必要に応じて洗浄ガンにより
混練槽５０の側壁を洗浄する。また、開閉弁６６を開
き、モルタル注入管２６の開閉弁６４を閉じた状態で、
モルタル圧送ポンプ６０を作動させることにより、洗浄
水をモルタル輸送管２０に循環させ、モルタル輸送管２
０を洗浄する。好ましくは、モルタル輸送管２０の内径
よりも大きな外径を有するスポンジ塊を人手によりモル
タル輸送管２０の入り口に圧入し、このスポンジ塊をモ
ルタル圧送ポンプ６０により洗浄水と共にモルタル輸送
管２０の全長を通過させることにより、モルタル輸送管
２０の内壁に付着したモルタルをスポンジ塊によってこ
そぎ落とす。

【００３３】こうして混練槽５０とモルタル輸送管２０
の洗浄が終わると、三方弁６８を切り換えることにより
排水管７０をモルタル輸送管２０に接続し、混練槽５０
内の使用済み洗浄水をフィルタープレス７２に送って、
固形分を濾過し、濾過水を濾過水タンク７４に回収す
る。固形分（ケーキ）は適宜処理され、濾過水タンク７
４内の濾過水はポンプ７６により水タンク３８に送られ
る。洗浄水はモルタル輸送管２０内を循環する間に放射
能汚染されることがないので、フィルタープレス７２の
ケーキは非放射性廃棄物として処理することができる。

【００３４】最後に、少量の洗浄水を混練槽５０に入
れ、モルタル輸送管２０の開閉弁６６を閉じ、モルタル
注入管２６の開閉弁６４を開いた状態で、モルタル圧送
ポンプ６０を作動させることにより、洗浄水をモルタル
注入管２６に送ってモルタル注入管２６を洗浄する。使
用済みの洗浄水は放射線管理区域内において使用済み洗
浄水受けドラム缶７８に回収する。このドラム缶７８に
回収した使用済み洗浄水は、放射能汚染されているもの
とみなし、汚染物質として処理しなければならない。混
練槽５０とモルタル輸送管２０の洗浄に例えば200〜300
リッターの洗浄水を要するのに対し、モルタル注入管２
６は僅かに例えば10〜20リッターの洗浄水で洗浄するこ
とができる。従って、本発明の方法によれば、モルタル
注入管２６の洗浄に使用したこの洗浄水のみを放射能汚
染物質として処理すればよいので、放射能汚染物質とし
て処理しなければならない使用済み洗浄水の量を大幅に
低減することができる。

【００３５】放射線非管理区域に配置されたモルタル混
練機３２と管理区域に配置されたモルタル充填ステーシ
ョン１８との間を循環するモルタル輸送管２０は、建物
の壁や床を貫通させてあり、恒久的に使用しなければな
らない。従って、残留するモルタルが固化しないように
モルタル輸送管２０は充分に洗浄しなければならない
が、本発明によればモルタル輸送管２０の洗浄水は放射
能汚染されることがなく、放射線非管理区域で回収処理
されるので、必要な充分な量の洗浄水で洗浄することが
でき、完璧に洗浄することができる。これに対して、モ
ルタル充填ステーション１８のモルタル注入管２６は三
方弁６２を介してモルタル輸送管２０に接続されている
ので、必要に応じて何時でも三方弁６２から取り外して
モルタル輸送管２０とは別個に単独で交換可能である。
モルタル注入管２６は短いので、容易に廃棄処分するこ
とができる。

【００３６】図３には本発明の放射性廃棄物固化用モル
タル充填装置の第２実施例を示す。図３において、図１
および図２に示した構成要素と共通する構成要素は同じ
参照番号で示し、重複する説明は省略する。図３を参照
しながら相違点のみ説明するに、この第２実施例では、
ポンプ８０と開閉弁８２を備えた洗浄水供給管８４が水
タンク３８から引き出してあり、この洗浄水供給管８４
の下流端はモルタル注入管２６の途中に接続してある。
モルタル輸送管２０のうちモルタル圧送ポンプ６０より
も上流の区間には、開閉弁８６と三方弁８８が設けてあ
る。この三方弁８８は、管内洗浄用スポンジ塊をモルタ
ル輸送管２０内に導入する手段として使用されるもので
ある。三方弁６２の上流において、モルタル輸送管２０
の区間２０Ａには開閉弁９０が設けてある。

【００３７】この第２実施例に係るモルタル充填装置１
４においては、放射性廃棄物を収容したドラム缶２２へ
のモルタル充填は、開閉弁６６および８２を閉じた状態
でモルタル圧送ポンプ６０を作動させることにより行う
ことができる。或いは、第１実施例のように、開閉弁６
６を開けてモルタル輸送管２０にモルタルを循環させな
がら行ってもよい。

【００３８】混練機で調整した１バッチ又は複数バッチ
のモルタルを一連のドラム缶２２に充填した後には、混
練槽５０とモルタル輸送管２０とモルタル注入管２６を
洗浄する。これらの洗浄は種々の手順で行うことができ
るが、その一例を以下に述べる。先ず、開閉弁６４およ
び６６を閉じ、開閉弁８６および９０および８２を開け
た状態で、モルタル圧送ポンプ６０を逆転させる。モル
タル圧送ポンプ６０の逆転に伴い、水タンク３８内の水
は洗浄水供給管８４の方に吸い込まれ、洗浄水供給管８
４とモルタル注入管２６との合流部９２を通って合流部
９２より上流のモルタル注入管２６に流入し、三方弁６
２よりも上流のモルタル輸送管２０を逆方向に通過し
て、混練槽５０に流入する。モルタル圧送ポンプ６０の
逆転は、水タンク３８から混練槽５０内に例えば200〜3
00リッターの洗浄水が注入されるまで行う。このように
モルタル圧送ポンプ６０を逆転させながら水タンク３８
内の洗浄水を洗浄水供給管８４を介して吸い込んでモル
タル輸送管２０を逆流させて混練槽５０に送ることによ
り、合流部９２よりも上流のモルタル注入管２６と、三
方弁６２よりも上流のモルタル輸送管２０の内部が洗浄
される。混練槽５０内に或る程度の量の洗浄水が注入さ
れた段階で、インペラー３０を回転を開始させ、水を撹
拌することにより混練槽５０を洗浄することができる。

【００３９】この第２実施例においても、モルタル輸送
管２０の内壁に付着したモルタルはスポンジ塊を通過さ
せることによってこそぎ落とすのが好ましい。この第２
実施例においては、モルタル輸送管２０の途中には３つ
のポートと１つの内部通路を有する三方弁８８が設けて
あり、モルタル輸送管２０へのスポンジ塊の挿入はこの
三方弁８８を利用して行うことができる。このため、三
方弁８８の弁体を回すことによりその内部通路を第３ポ
ートに整列させ、モルタル輸送管２０の内径よりも大き
な外径を有するスポンジ塊を第３ポートから内部通路に
圧入する。次に、三方弁８８の弁体を回してその内部通
路をモルタル輸送管２０に整列させ、開閉弁８６、９
０、６６を開き、モルタル注入管２６をモルタル輸送管
２０から遮断する位置に三方弁６２を回した状態で、モ
ルタル圧送ポンプ６０を正転させると、スポンジ塊は三
方弁８８よりも下流のモルタル輸送管２０内を通過し、
その内壁に付着したモルタルをこそぎ落とす。モルタル
輸送管２０を通過したスポンジ塊は混練槽５０内で回収
する。

【００４０】同様にして、三方弁８８からモルタル輸送
管２０の途中にスポンジ塊を挿入し、モルタル圧送ポン
プ６０を逆転させることにより、三方弁８８よりも上流
のモルタル輸送管２０内にスポンジ塊を通過させ、それ
らの内部に付着したモルタルを除去することができる。
或いは、他のやり方として、三方弁８８よりも上流のモ
ルタル輸送管２０の清掃は、水流の作用によって行うこ
ともできる。この場合には、先ず、開閉弁８６を閉じた
状態でモルタル圧送ポンプ６０を正転させることによ
り、開閉弁８６とモルタル圧送ポンプ６０との間のモル
タル輸送管２０内に真空を発生させる。次に、開閉弁８
６を一気に開くと、真空の作用により混練槽５０内の水
は輸送管２０内に急激に流入し、三方弁８８よりも上流
のモルタル輸送管２０の内壁に付着したモルタルを洗い
流す。

【００４１】このようにしてモルタル輸送管２０の洗浄
が終わると、必要に応じて洗浄ガン（図示せず）により
混練槽５０の側壁を洗浄する。混練槽５０内に溜まった
使用済みの洗浄水は、第１実施例と同様に、フィルター
プレス７２に送られ、放射線非管理区域で処理される。

【００４２】前述した洗浄では、モルタル注入管２６の
うち、洗浄水供給管８４とモルタル注入管２６との合流
部９２よりも下流の区間は洗浄されない。そこで、この
区間の洗浄は別途実施しなければならない。合流部９２
よりも下流のモルタル注入管２６の洗浄は、前述したモ
ルタル輸送管２０の洗浄の前又は後に行うことができ
る。合流部９２よりも下流のモルタル注入管２６を洗浄
するためには、モルタル注入管２６がモルタル輸送管２
０から遮断される位置に三方弁６２を切り換え、開閉弁
８２および６４を開いた状態で、ポンプ８０を作動さ
せ、水タンク３８内の洗浄水を洗浄水供給管８４を介し
て合流部９２よりも下流のモルタル注入管２６に圧送す
る。

【００４３】合流部９２よりも下流のモルタル注入管２
６の区間の長さは短いので、この区間の洗浄は極く僅か
の洗浄水で行うことができる。使用済みの洗浄水は洗浄
水受けドラム缶７８に回収する。このドラム缶７８に回
収した使用済み洗浄水は、放射能汚染されているものと
みなし、放射線管理区域内において汚染物質として処理
される。前述したように、合流部９２よりも下流のモル
タル注入管２６の区間の長さは短かく、僅かの水で洗浄
することができるので、この第２実施例では、放射線管
理区域内での使用済みの洗浄水の処理量は最小限とな
る。

【００４４】図４には本発明の放射性廃棄物固化用モル
タル充填装置の第３実施例を示す。図４において、図１
から図３に示した構成要素と共通する構成要素は同じ参
照番号で示し、重複する説明は省略する。相違点のみ説
明するに、図４に示した第３実施例では、モルタル輸送
管２０は、放射線非管理区域内に位置する混練槽５０か
ら放射線管理区域内に位置するモルタル充填ステーショ
ン１８の開閉弁９０まで一方向的に敷設してあり、モル
タル充填ステーション１８からの戻り管路は備えていな
い。充填ステーション１８の開閉弁９０には開閉弁６４
を備えたモルタル注入管２６が接続してあり、このモル
タル注入管２６にはポンプ８０とスポンジ挿入用の三方
弁８８と開閉弁８２を備えた洗浄水供給管８４が接続し
てある。

【００４５】この第３実施例においては、ドラム缶２２
へのモルタル充填は、開閉弁８２を閉じた状態でモルタ
ル圧送ポンプ６０を間欠的に作動させることにより行
う。使用後の洗浄に際しては、先ず、開閉弁６４を閉じ
た状態でモルタル圧送ポンプ６０を逆転させることによ
り、水タンク３８内の水を洗浄水供給管８４を介してモ
ルタル輸送管２０に逆方向に通過させ、合流部９２より
も上流のモルタル注入管２６とモルタル輸送管２０を洗
浄する。次に、三方弁８８から洗浄水供給管８４の途中
にスポンジ塊を挿入し、モルタル圧送ポンプ６０を逆転
させることにより、合流部９２よりも上流のモルタル注
入管２６とモルタル輸送管２０を通ってスポンジ塊を通
過させ、それらの内部に付着したモルタルを除去する。
前述した実施例と同様に、混練槽５０を洗浄した後、使
用済みの洗浄水を放射線非管理区域内でフィルタープレ
ス７２などで処理する。

【００４６】モルタル注入管２６のうち、合流部９２よ
りも下流の区間は、モルタル輸送管２０の洗浄の前又は
後に洗浄することができる。このため、開閉弁９０を閉
じ、開閉弁８２および６４を開いた状態で、ポンプ８０
を作動させ、水タンク３８内の洗浄水を洗浄水供給管８
４を介して合流部９２よりも下流のモルタル注入管２６
に圧送する。使用済みの洗浄水は洗浄水受けドラム缶７
８に回収し、放射線管理区域内において汚染物質として
処理する。

【００４７】以上には本発明の特定の実施例を記載した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修
正や変更を施すことができる。例えば、管路の各区間の
洗浄の順序は適宜変更することができる。また、前述し
た洗浄水の使用量は非限定的な例示であって、配管の内
径や長さなどに応じて適宜増減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る放射性廃棄物固化用
モルタル充填装置を設置した原子力施設の模式的断面図
である。

【図２】図１に示したモルタル充填装置の系統図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例に係るモルタル充填装置の
系統図である。

【図４】本発明の第３実施例に係るモルタル充填装置の
系統図である。

【符号の説明】

１０： 原子力施設の建物 １２： コンクリート遮蔽壁 １４： モルタル充填装置 １６： モルタル混練ユニット １８： モルタル充填ステーション ２０： モルタル輸送管 ２６： モルタル注入管 ３２： モルタル混練機 ３８： 洗浄水供給源（水タンク） ５０： 混練機の混練槽 ６０： モルタル圧送ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21F 9/16 G21F 9/30 B09B 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子力施設の放射線管理区域内に設けら
   れたモルタル充填ステーションにおいて放射性廃棄物を
   固化するべく放射性廃棄物を収容した容器にモルタルを
   充填するための装置であって： モルタル混練機とモルタル圧送ポンプとを備えたモルタ
   ル混練ユニットを放射線管理区域外の放射線非管理区域
   に設置し、 前記モルタル混練ユニットから発して放射線管理区域内
   に設けられたモルタル充填ステーションを経由してモル
   タル混練ユニットに帰還するモルタル輸送用循環管路を
   形成し、 廃棄物容器へのモルタル注入管を前記循環管路のうち放
   射線管理区域内のモルタル充填ステーションに位置する
   区間に接続してなり、 放射性廃棄物を収容した容器にモルタルを充填するにあ
   たり、モルタル混練機で混練されたモルタルをモルタル
   輸送循環管路内に循環させながらモルタル注入管に分配
   し、 使用後に管路を洗浄するにあたり、モルタル輸送循環管
   路内に洗浄水を循環させながらモルタル輸送循環管路と
   モルタル混練機を洗浄し、この洗浄水を放射線管理区域
   外の放射線非管理区域内で回収・処理し、 次いで、モルタル輸送循環管路を介してモルタル注入管
   に洗浄水を供給することによりモルタル注入管を洗浄
   し、モルタル注入管の洗浄に使用した洗浄水を放射線管
   理区域内において回収・処理するようにしたことを特徴
   とする 放射性廃棄物固化用モルタル充填装置。
2. 【請求項２】 洗浄水供給源を放射線非管理区域に設置
   し、前記洗浄水供給源を洗浄水供給管により前記モルタ
   ル注入管の途中に接続することにより、モルタル注入管
   および循環管路に洗浄水を供給しうるようになし、 使用後にモルタル充填装置を洗浄するにあたり、前記洗
   浄水供給管からの洗浄水を当該洗浄水供給管とモルタル
   注入管との合流部よりも上流のモルタル注入管および循
   環管路に逆流させることにより前記合流部よりも上流の
   モルタル注入管および循環管路を洗浄し、使用済みの洗
   浄水を放射線管理区域外の放射線非管理区域内で回収・
   処理し、 前記洗浄の前又は後に、前記洗浄水供給管からの洗浄水
   を前記合流部よりも下流のモルタル注入管に供給するこ
   とにより合流部よりも下流のモルタル注入管を洗浄し、
   斯く合流部よりも下流のモルタル注入管の洗浄に使用し
   た洗浄水を放射線管理区域内において回収・処理するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に基づくモルタル充
   填装置。
3. 【請求項３】 前記合流部よりも上流のモルタル注入管
   および循環管路を洗浄した後、前記循環管路にスポンジ
   を圧入し通過させることにより前記循環管路の内壁に付
   着したモルタルを除去するようにしたことを特徴とする
   請求項２に基づくモルタル充填装置。