JP5877483B2 - 放射性物質を含む可燃性廃棄物の減容化処理方法 - Google Patents
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Description
そして、放射性廃棄物が可燃物である場合、つまり放射性物質を含む可燃性廃棄物を処理する際には、焼却炉により焼却を行うことで比較的容易に減容化が可能であると考えられている。
しかし、その場合においては、処理対象物に付着している放射性物質の20〜30%が焼却残渣物である主灰や飛灰に移行してしまい、特に焼却残渣物の3割を占める飛灰の放射性物質濃度は焼却前の推定濃度7,830Bq/kgから36,500Bq/kgという高濃度に濃縮されてしまうことが確認されている。
本実施形態の減容化処理方法は、放射性物質を含む可燃性廃棄物を対象としてそれを焼却により減容化処理するに際し、本処理としての焼却に先だって前処理としての水洗浄を行うことによって、焼却残渣物の放射性物質濃度を抑制することを主眼とする。
そこで本実施形態では、そのような濃度の異なる可燃性廃棄物に対してそれぞれ前処理としての水洗浄処理を行ったうえで、それらを粗破砕して混合し、そのうえで本処理としての焼却を行うようにしている。
そして、それを実現するべく、まず処理対象物である可燃性廃棄物を前処理としての水洗浄によってそれぞれの放射性物質濃度を1/2程度に低減させる(つまり、2,000Bq/kg以下の低濃度のものを1,000Bq/kg以下、2,000〜5,000Bq/kgの中濃度のものを1,000〜2,500Bq/kg、5,000Bq/kg超の高濃度のものを2,500Bq/kg超とする)。
さらに、それら可燃性廃棄物を粗破砕して混合することによって、その全体の比重を0.25程度に調整するとともに、全体の放射性物質濃度を1,000Bq/kg程度になるように調整し、そのうえで焼却するものである。
・水洗浄工程
作業場内に設置した洗浄プールに処理対象物である可燃性廃棄物(本実施形態では剪定木や廃木材、作業着類等)を投入し、洗浄水としての0.5%濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を散水しながら重機等で揺すり、処理対象物に付着している泥や粉塵を洗い流し、同時に放射性物質濃度を低減させる。
洗浄プールの規模や容量は必要とされる処理量に応じて適宜設定すれば良いが、たとえば10m×50m×水深0.7m程度とすることが考えられる。
なお、洗浄水による再汚染を防止するために、洗浄プールは放射性物質濃度別に複数(たとえば高濃度用、中濃度用、低濃度用の3レーン)用意しておいて、それらを選択的に使用すると良い。また、洗浄水は循環利用することが可能である。洗浄により発生した汚泥は脱水した後、仮置き場に保管し、必要に応じて別途処理すれば良い。
図2は、放射性セシウム(134Cs、137Cs)等の放射性物質を含む杉の葉および杉の樹皮を、水道水や0.5%炭酸水素ナトリウム溶液に浸潤させた際の、放射性物質濃度の除去率を確認するための洗浄除染試験の結果を示すものである。
この実験によれば、杉の葉については水道水による洗浄により16%程度、0.5%炭酸水素ナトリウム溶液による洗浄では50%程度の除染効果が得られ、杉の樹皮については水道水による洗浄により60%程度の除染効果が得られることが確認できた。
この結果から、水道水や0.5%炭酸水素ナトリウム溶液による水洗浄によって、放射性物質を含む可燃性廃棄物に対する優れた洗浄効果が得られることが確認できる。
水洗浄後の可燃性廃棄物を必要に応じて天日干しにより乾燥させた後、適宜の破砕機(たとえば一般的な2軸粗破砕機が好適に採用可能である)により適宜寸法(たとえば150mm程度以下)に粗破砕する。
そして、破砕後の可燃性廃棄物を、放射性物質濃度毎の配合比を考慮して混合し、混合後の全体の比重がたとえば0.25程度、放射性物質濃度がたとえば1,000Bq/kg以下となるように調整する。
すなわち、一度に焼却される可燃性廃棄物の大半が高濃度であると、それにより発生する焼却残渣物も自ずと高濃度になってしまうが、高濃度の可燃性廃棄物に対して中濃度や低濃度の可燃性廃棄物を適度に混合してそれら全体の濃度を低減させるように調整することにより、焼却残渣物の濃度を有効に低減させることができる。
また、高濃度の可燃性廃棄物よりも中濃度や低濃度の可燃性廃棄物の量が多いから、それらを適切に混合して各濃度の可燃性廃棄物を同時に焼却していくことにより、焼却残渣物の濃度を抑制しつつ全体として効率的な処理が可能となる。
以上の前処理により水洗浄して破砕・混合した可燃性廃棄物を、適宜の焼却炉(たとえば一般的な全連続運転型ストーカ炉が好適に採用可能である)に投入して焼却する。
焼却炉の処理能力は必要とされる処理量に応じて任意に設定すれば良いが、たとえば容積で400m3/日程度(重量では400m3/日×比重0.25=100t/日程度)とすることが考えられる。
ここで焼却される可燃性廃棄物は、上記の前処理によって放射性物質濃度が事前に1,000Bq/kg以下の低濃度とされているので、焼却により濃縮されても焼却残渣物の濃度は8,000Bq/kg以下に抑制される。
そして、焼却残渣物がそのような低濃度となることで、焼却処理に携わる作業員の安全性を確保する上での問題はないし、焼却炉の運転や保守あるいは将来的な解体に際して格別の対策を必要としない。また、最終的な焼却残渣物としての主灰や飛灰は一般管理型廃棄物として取り扱うことができるから、場内での仮置きやその後の処分あるいは中間貯蔵の際の取り扱いも格段に容易となる。
これにより、本実施形態の減容化処理方法によれば、処理対象物に対して前処理としての水洗浄工程と粗破砕・混合工程を実施すれば、それ以降は通常の焼却炉による通常の焼却処理工程を実施することのみで、放射性物質を含む可燃性廃棄物に対する減容化処理を合理的に実施することが可能となる。
以上のことから、本発明の減容化処理方法によれば、従来においては現実的ではないとも考えられていた通常の一般的な焼却炉による通常の焼却処理工程による減容化処理を単純な手法により極めて合理的に実施することが可能となる。
あるいは、より洗浄効果を高めるために、必要に応じて他の洗浄液を用いたり、洗浄水に適宜の薬液等を添加して用いることでも勿論良い。
また、粗破砕して混合する場合においては、上記実施形態のように可燃性廃棄物全体としての比重を0.25程度に調整したうえで焼却することが効率的な焼却を行ううえで好適であるが、それに限ることもなく、焼却炉の形式その他の条件を考慮して適切な比重に設定すれば良い。
勿論、焼却前の放射性物質濃度を所望の設定値に設定し得るように、前処理としての水洗浄や粗破砕・混合についての具体的な工程を最適に設定すれば良い。
Claims (3)
- 放射性物質を含む可燃性廃棄物を対象として該可燃性廃棄物を減容化処理するための減容化処理方法であって、
前記可燃性廃棄物を水洗浄した後、該可燃性廃棄物を焼却炉において焼却し、
水洗浄に用いる洗浄水として0.5%濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を用いることを特徴とする放射性物質を含む可燃性廃棄物の減容化処理方法。 - 放射性物質濃度が異なる可燃性廃棄物を対象として該可燃性廃棄物を混合して減容化処理するための減容化処理方法であって、
前記可燃性廃棄物の少なくとも一部を水洗浄した後、
前記可燃性廃棄物を粗破砕して混合し、
しかる後に該可燃性廃棄物を焼却炉において焼却し、
水洗浄に用いる洗浄水として0.5%濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を用いることを特徴とする放射性物質を含む可燃性廃棄物の減容化処理方法。 - 請求項2記載の放射性物質を含む可燃性廃棄物の減容化処理方法であって、
焼却するべき可燃性廃棄物の比重を略0.25に調整するとともに、該可燃性廃棄物の放射性物質濃度を1,000Bq/kg以下に調整することを特徴とする放射性物質を含む可燃性廃棄物の減容化処理方法。
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