JP5882453B2

JP5882453B2 - 有害廃棄物を保管するための容器

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Publication number: JP5882453B2
Application number: JP2014513260A
Authority: JP
Inventors: ウォルター・ギレルモ・バミューデス; サルヴァトーレ・モリッカ; アラン・グラント・マレー
Original assignee: オーストラリアンニュークリアサイエンスアンドテクノロジーオーガニゼーション
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: WO2012164331A1; CN103718248A; ZA201309097B; CA2834872A1; KR20140048146A; US20140221721A1; EP2715737A1; CA2972623A1; PL3054454T3; EP2715737A4; AU2011369812B2; AU2011369812A1; PL2715737T3; KR101749621B1; CA2972623C; CN103718248B; US20210134473A1; CA2834872C; BR112013030980A2; RU2013157167A

Description

本発明は、一般的に、有害廃棄物を保管するためのシステム、方法、および容器に関するものであり、より具体的には、核廃棄物を保管するためのシステム、方法、および容器に関するものである。

有害廃棄物の取り扱いおよび保管用のシステムが広く利用されているにも関わらず、従来技術のシステムは、依然として、有害廃棄物充填ステーション（hazardous waste material filling stations）から離れた場所に位置するエリアへの有害廃棄物汚染の不要な拡散の効果的な限定および制御をすることができない。したがって、不要な有害物汚染を効果的に最小にし、および／または排除する有害廃棄物処理／保管システムに対する差し迫った必要性が存在する。

米国特許第５，２４８，４５３号明細書

本発明のいくつかの実施形態により、有害廃棄物を保管するための容器は、容器本体と、充填ノズルおよび充填プラグと結合するように構成されている充填ポートと、フィルターを有する排出ポートであって、排出ノズルおよび排出プラグと結合するように構成されている排出ポートと、を備える。いくつかの実施形態では、排出プラグは、空気および／またはガスをフィルターに通し、かつ充填構成の排出プラグと排出ポートとの間に通すことができるように構成される。いくつかの実施形態では、排出プラグは閉鎖構成で排出ポートを閉じる。いくつかの実施形態では、排出ポートおよび充填ポートはそれぞれ、容器本体の頂面から軸方向に延在する。

いくつかの実施形態では、容器は、排出プラグと排出ポートとの間に配設されているガスケットをさらに備える。いくつかの実施形態では、ガスケットは、金属、セラミック、またはグラファイトのうちの１つまたは複数からなる。

いくつかの実施形態では、排出プラグは、排出ポートと螺合可能に結合される。いくつかの実施形態では、排出プラグおよび排出ポートは、閉鎖構成で気密封止をもたらすように構成される。さらなる実施形態において、排出プラグおよび排出ポートは、閉鎖構成の容器本体に関して気密封止部の遠位にその後溶接されるように構成される。

いくつかの実施形態では、容器は、持ち上げ部材をさらに備える。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材は、容器本体の縦軸と実質的に同軸上にある。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材は、容器本体から軸方向に延在する突出部であって、周上に延在する溝を有する突出部を備える。

いくつかの実施形態では、容器は、排出プラグをさらに備える。いくつかの実施形態では、排出プラグは、ネジ山を備え、排出ポートは、排出プラグのネジ山を受け入れるように構成されている。

いくつかの実施形態では、容器本体は、ホットアイソスタティック成形されるように構成される。いくつかの実施形態では、容器本体は、容器本体の内部容積に真空を与えることによって容積が減少するように構成されたベッセルを備える。

いくつかの実施形態では、フィルターは、焼結材料からなる。いくつかの実施形態では、フィルターは、少なくとも１０ミクロンの直径を有する粒子が排出ポートを通って出て行くのを実質的に防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルターは、排出ポートに溶接される。いくつかの実施形態では、フィルターは第１の温度では多孔性であり、第２の温度では無孔性であって、第２の温度は第１の温度より高い。

いくつかの実施形態では、排出プラグは、ソケットを備える。いくつかの実施形態では、排出プラグおよび充填プラグはそれぞれ、内面を備え、内面はそれぞれ容器本体に向かう方向に直径が減少する。いくつかの実施形態では、内面はそれぞれ段付きである。

本発明の別の実施形態により有害廃棄物を保管するための容器は、容器本体と、充填ノズルと封止可能に結合するように構成されたポートと、フィルターを備え、ポートに結合するように構成されたプラグとを備え、プラグは空気および／またはガスをフィルターに通し、かつ充填構成のプラグとポートとの間に通すことができるように構成され、プラグは閉鎖構成でポートを閉じる。いくつかの実施形態では、ポートは、容器本体の縦軸と実質的に同軸上にある。いくつかの実施形態では、ポートは、容器本体の頂面から軸方向に延在する。

いくつかの実施形態では、容器は、プラグとポートとの間に配設されているガスケットをさらに備える。いくつかの実施形態では、ガスケットは、金属、セラミック、またはグラファイトのうちの１つまたは複数からなる。

いくつかの実施形態では、プラグは、ポートと螺合可能に結合される。いくつかの実施形態では、プラグは、ネジ山を備え、ポートは、プラグのネジ山を受け入れるように構成されている。いくつかの実施形態では、プラグおよびポートは、気密封止を形成するように構成される。いくつかの実施形態では、プラグおよびポートは、閉鎖構成の容器本体に対して気密封止部の遠位にその後溶接されるように構成される。

いくつかの実施形態では、フィルターは、焼結材料からなる。いくつかの実施形態では、フィルターは、少なくとも１０ミクロンの直径を有する粒子が排出ポートを通って出て行くのを実質的に防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルターは第１の温度では多孔性であり、第２の温度では無孔性であって、第２の温度は第１の温度より高い。いくつかの実施形態では、フィルターは、プラグの遠位端に結合される。

いくつかの実施形態では、プラグは、ソケットを備える。いくつかの実施形態では、プラグは、内面を備え、内面は容器本体に向かう方向に直径が減少する。いくつかの実施形態では、プラグの内面は、段付きである。

本発明のいくつかの実施形態により、有害廃棄物を保管する方法は、有害廃棄物を封止可能に収容するように構成された容器のポートに封止可能に結合された充填ノズルを介して有害廃棄物を加えるステップと、容器に封止可能に結合された第１の排出ノズルを介して有害廃棄物を加えているときに容器の排出を行うステップと、容器を加熱するステップと、容器に封止可能に結合された第２の排出ノズルを介して容器を加熱しているときに容器の排出を行うステップと、プラグをポートに挿入するステップと、容器をホットアイソスタティック成形する（hot isostatically pressing）ステップと、を含む。

この方法のいくつかの実施形態では、ポートは、充填ポートを備え、容器は、第１の排出ノズルおよび第２の排出ノズルと封止可能に結合するように構成されている排出ポートを備える。いくつかの実施形態では、この方法は、充填プラグを充填ポートに溶接して充填ポートを封止するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、充填プラグは、軌道溶接機を使用して充填ポートに溶接される。

この方法のいくつかの実施形態では、排出ポートは、排出ポートに螺合可能に結合された排出プラグであって、空気および／またはガスを、充填構成および加熱構成において、フィルターに通し、また排出プラグと排出ポートとの間に通させるように構成された排出プラグを備え、排出プラグは閉鎖構成で排出ポートを閉じる。いくつかの実施形態では、この方法は、容器を加熱した後に排出プラグを閉じるステップと、排出プラグを排出ポートに溶接するステップと、をさらに含む。この方法のいくつかの実施形態では、排出プラグは、有害廃棄物を加えて容器を加熱するまでの間、閉じられている。いくつかの実施形態では、排出プラグは、排出ノズルが排出ポートに結合されている間に閉じられる。この方法のいくつかの実施形態では、排出プラグは、軌道溶接機を使用して排出ポートに溶接される。

いくつかの実施形態では、この方法は、加熱の後の一定の期間において第２の排出ノズルを介して容器上の真空状態を維持するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、この方法は、真空が維持されていることを検証するステップをさらに含む。

この方法のいくつかの実施形態では、有害廃棄物は、第１のセル内の容器に加えられる。いくつかの実施形態では、この方法は、第１のセル内のポートを閉じるステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、この方法は、容器を第１のセルと第２のセルとの間の空気連動装置に移動するステップと、容器を第２のセルに移動するステップと、を含む。いくつかの実施形態では、第１のセルは、少なくとも容器が充填されている間に、第２のセルと空気を交換しないように構成される。いくつかの実施形態では、容器は、第２のセル内で加熱される。

この方法のいくつかの実施形態では、ポートは、充填ポートを備え、容器は、第１の排出ノズルおよび第２の排出ノズルと封止可能に結合するように構成されている排出ポートを備える。いくつかの実施形態では、この方法は、有害廃棄物を容器内に加えた後に排出プラグを使用して排出ポートを閉じるステップと、容器を加熱する前に排出ポートを少なくとも部分的に開くステップと、容器を加熱する前に排出ノズルを排出ポートに取り付けるステップと、容器を加熱した後に排出プラグを使用して排出ポートを閉じるステップと、排出プラグを排出ポートに封止するステップと、をさらに含む。

この方法のいくつかの実施形態では、容器は、フィルターを有する排出ポートを備える。いくつかの実施形態では、排出ポートのフィルターは、第１の温度では多孔性であり、第２の温度では無孔性であって、第２の温度は第１の温度より高い。この方法のいくつかの実施形態では、第１の排出ノズルは、フィルターを備える。

この方法のいくつかの実施形態では、有害廃棄物は、か焼された材料を含む。いくつかの実施形態では、この方法は、二次有害廃棄物を充填ノズルを介して容器内に加えるステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、二次有害廃棄物は、先の容器（previous containers）から排出された水銀を含む。いくつかの実施形態では、二次有害廃棄物は、先の容器の排出時に使用された排出フィルターを含む。

前記の概要、さらには有害廃棄物を保管するためのシステム、方法、および容器の実施形態の以下の詳細な説明は、例示的な実施形態の添付図面と併せて読むとよくわかるであろう。しかし、本発明は、図示されている正確な配列構成および手段に限定されないことは理解されるであろう。

ＨＩＰプロセスの前に示されている知られている容器の斜視図である。ＨＩＰプロセスの後に示されている図１Ａの容器の斜視図である。本発明の例示的な一実施形態による有害廃棄物を保管するためのプロセスの概略流れ図である。本発明の例示的な一実施形態によるモジュール型システムの部分側断面図である。頂部が一部取り外された状態で図示されている図３のモジュール型システムの上面図である。本発明の例示的な一実施形態による充填ポートおよび排出ポートを有する容器の斜視図である。本発明の例示的な一実施形態によるシングルポートを有する容器の斜視図である。図５Ａに示されている容器の頂部の側断面図である。図５Ｂに示されている容器の頂部の側断面図である。前壁が取り外された状態の図３および図４の例示的なモジュール型システムの第１のセルの正面斜視図である。図５Ｂのシングルポートの容器を伴って図示されている図７の第１のセル内で使用するための充填システムの部分断面図である。図５Ａのデュアルポートの容器を伴って図示されている図７の第１のセル内で使用するための充填システムの部分断面図である。本発明の例示的な一実施形態による充填ノズルの部分側断面図である。本発明の例示的な一実施形態による充填物秤量システムの概略図である。図３の第１および第２のセルの概略部分側面斜視図である。図５Ｂに示されている容器に結合されている真空ノズルの部分側断面図である。図５Ｂに示されている容器とともに使用する軌道溶接機の斜視図である。頂壁および側壁が部分的に取り外された状態の図３および図４の例示的なモジュール型システムの第２のセルの上面斜視図である。頂壁および側壁が部分的に取り外された状態の図３および図４の例示的なモジュール型システムの第３のセルの上面斜視図である。頂壁および側壁が部分的に取り外された状態の図３および図４の例示的なモジュール型システムの第４のセルの側面斜視図である。

次に、本開示のさまざまな実施形態を詳細に見てゆくが、この実施形態の例は、添付図面の図２〜図１７に例示されている。可能な限り、同じ参照番号は、同じまたは類似の部分を指し示すために図面全体を通して使用される。

放射性か焼材料などの、核廃棄物は、ホットアイソスタティック成形（ＨＩＰ）として知られているプロセスで廃棄物を安全に輸送することを可能にする容器内に固定化されうる。一般に、このプロセスは、微粒子または粉体の廃棄物をいくつかの鉱物と組み合わせることと、混合物を高温高圧に曝して材料の圧密化を行うこととを伴う。

いくつかの場合において、ＨＩＰプロセスは、結晶構造中にＨＬＷか焼材料中に存在する要素のほぼすべてを一緒に組み込むいくつかの天然鉱物を含むガラスセラミック廃棄物形態を生成する。ガラスセラミック中の主要鉱物は、例えば、ホーランダイト（ＢａＡｌ_２Ｔｉ_６Ｏ_１６）、ジルコノライト（ＣａＺｒＴｉ_２Ｏ_７）、およびペロブスカイト（ＣａＴｉＯ_３）を含みうる。ジルコノライトおよびペロブスカイトは、プルトニウムなどの、長寿命アクチニドの主要なホスト（major hosts）であるが、ペロブスカイトはもっぱらストロンチウムおよびバリウムを固定化する。ホーランダイトは、もっぱら、カリウム、ルビジウム、およびバリウムとともに、セシウムを固定化する。

ＨＩＰプロセスで放射性か焼材料を処理することは、例えば、か焼材料および鉱物を容器に充填することを伴う。充填済み容器は、空気を抜かれて封止され、次いで、圧力容器で囲まれている、絶縁抵抗加熱炉などの、ＨＩＰ炉内に入れられる。次いで、容器は閉じられて、加熱され、加圧される。圧力が、例えば、圧力をかけた状態では熱の効率のよい導体である、アルゴンガスを介して、平衡を保ちつつ印加される。熱および圧力の組み合わせた効果は、廃棄物を固めて、容器内に封止された密度の高いモノリシックなガラスセラミックの中に固定化する。

図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、ＨＩＰ処理の前後の、一般的に１００で示される、例示的な容器を示している。容器１００は、廃棄物を収容するための内部容積を画成する本体部１１０を有する。本体部１１０は、それぞれが第１の直径を有するセクション１１２、および第１の直径より小さくてもよい第２の直径を有するセクション１１４を備える。容器１００は、本体部１１０の頂端部に位置する蓋１２０、および本体部１１０の内部容積と連通する蓋１２０から延在するチューブ１４０をさらに有する。本体部１１０の内部容積には、チューブ１４０を介して廃棄物が充填される。

図１Ｂに示されているように、ホットアイソスタティック成形（hot isostatic pressing）の後に、本体部１１０の容積は、実質的に縮小され、容器１００は、次いで封止される。典型的には、チューブ１４０は捲縮され、切断され、直線シーム溶接で溶接される。このようなプロセスの欠点の１つは、チューブ１４０を切断すると、チューブ１４０の取り除かれた部分に適切な仕方で処分されなければならないある程度の量の残留廃棄物が含まれる可能性があるので、二次廃棄物を発生することも考えられる点である。さらに、チューブ１４０を切断するために使用される工具は、残留廃棄物に曝され、および／または摩耗があるので定期的保守または交換を必要とする場合がある。また、このシステムは、複雑な機械または油圧システムを封止すべき缶の近くのホットセル（放射性環境）内に入れる必要があるため、油圧ラムのシールの寿命を縮め、また機器はかさばり、ホットセル内に追加の空間を占有する。したがって、これらの欠点のうちの１つまたは複数を回避することができる有害廃棄物を保管するためのシステム、方法、充填機器、および容器を有していることが望ましい。

図２は、本発明による、か焼材料などの、核廃棄物を処分するために使用される例示的なプロセスフロー２００の概略を表している。プロセス２００は、モジュール型システム４００を使用して実行され、この例示的な実施形態は、この後の図に示されており、有害廃棄物は、一連の隔離されたセル内で処理されるか、または移動される。モジュール型システム４００は、１つまたは複数の「ホットセル」を含むものとして参照されうる。いくつかの実施形態では、それぞれのセルは、有害廃棄物の漏出が、漏出が発生したセル内に封じ込められるように外部環境および他のセルから隔離される。

本発明によるモジュール型システム４００は、液体または固体有害廃棄物を処理するために使用されうる。有害廃棄物は、放射性廃棄物であってもよい。放射性液体廃棄物は、第１のサイクルの溶媒抽出システムの運転の結果生じる水性廃棄物、および／または照射原子炉燃料を再処理するための設備におけるその後の抽出サイクルからの濃縮廃棄物を含みうる。これらの廃棄物は、不揮発性分裂生成物の事実上すべて、および／または使用済み燃料に由来する検出可能な濃度のウランおよびプルトニウム、および／または原子炉内で通常生成されるようなウランおよびプルトニウムの変換によって形成されるすべてのアクチニドを含む可能性がある。一実施形態において、有害廃棄物は、か焼材料を含む。

モジュール型システム４００は、２つ以上のセルに分割されうる。一実施形態において、モジュール型システム４００は、少なくとも４つの個別のセルを備える。一実施形態において、モジュール型システム４００は、４つの個別のセルを備える。このような１実施形態において、一連のセルは、充填セルであってもよい、第１のセル２１７と、ベイクアウト真空封止セルであってもよい、第２のセル２１８と、プロセスセルであってもよい第３のセル２３２と、冷却パッキングセルであってもよい第４のセル２３０とを備え、それぞれについて、以下でさらに詳しく説明する。

一実施形態において、第１のセル２１７は、有害廃棄物と１つまたは複数の添加剤とを混合するように構成されたフィードブレンダー２１２を備える。一実施形態において、容器フィードホッパー２１４は、フィードブレンダー２１２に結合される。一実施形態において、容器フィードホッパー２１４は、有害廃棄物と添加剤の混合物を容器２１６内に移送するため充填システムと結合される。いくつかの実施形態では、か焼材料は、サージタンク２０５から、フィードブレンダー２１２への供給を行うように構成されたか焼材料受け入れホッパー２０７に移送される。いくつかの実施形態では、添加剤は、ホッパー２１０からフィードブレンダー２１２に供給される。いくつかの実施形態では、添加剤は、タンク２０１からホッパー２１０に移送される。

充填された後、容器２１６は、第１のセル２１７から取り出され、第２のセル２１８に移送されて、そこで、ベイクアウト真空封止ステップが実行される。いくつかの実施形態では、ベイクアウトプロセスは、例えば、約４００℃から約５００℃の温度で、炉２９０内の容器２１６を加熱して過剰な水分を取り除くことを含む。いくつかの実施形態では、ベイクアウトプロセスにおいてオフガスが容器２１６から取り除かれ、粒子状物質または他の材料を取り除くために１つまたは複数のフィルター２０４もしくはトラップ２１９を備えることができる管路２０６を通して送られる。さらなる実施形態において、ベイクアウトプロセスにおいて容器２１６内に真空が確立され、容器２１６は、真空を維持するように封止される。

ベイクアウトおよび封止ステップの後、いくつかの実施形態によれば、容器２１６は、第３のセル２３２に移送され、そこで、容器２１６は、例えば、１０００℃〜１２５０℃までの高温、ならびに圧縮機２３４およびアルゴン源２３６からもたらされる高いアルゴン圧力のホットアイソスタティック成形またはＨＩＰの作用を受ける。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形の結果、容器２１６およびその中に収容されている廃棄物が圧密化される。ホットアイソスタティック成形の後、いくつかの実施形態によれば、容器２１６は、第４のセル２３０に移送され、輸送および保管のためその後の装填２０３に対して冷却および／またはパッケージングを行う。

モジュール型システム４００は、複数のセルの空間的配置構成に応じてさまざまな仕方で構成されうる。一実施形態では、複数のセルは、セルの横配置構成、セルの垂直配置構成、または横配置構成されたセルと垂直配置構成されたセルの組み合わせを含む、任意の好適な空間的配置構成を有することができる。一実施形態において、モジュール型システム４００は、連続して並ぶセルの単一の行に空間的に配置構成された複数のセルを備え、それぞれのセルは、隣接セルから隔離される。別の実施形態では、複数のセルは、連続して並ぶセルの単一の行に空間的に配置構成することができ、それぞれのセルは、少なくとも１つの共通側壁によって隣接セルから隔離されうる。別の実施形態では、複数のセルは、連続して並ぶセルの単一の列で空間内に垂直に配置構成することができ、それぞれのセルは、少なくとも１つの共通壁によって隣接セルから隔離される。さらに別の実施形態では、複数のセルは、連続して並ぶセルの複数の行に空間的に配置構成されうる。

一実施形態において、モジュール型システム４００は、第１のセル２１７、第２のセル２１８、および第３のセル２３２を備え、第１のセル２１７は第２のセル２１８に隣接し、第２のセルと連続して並び、第３のセル２３２は第２のセル２１８に隣接し、第２のセルと連続して並び、前記第１のセル２１７、第２のセル２１８、および第３のセル２３２は、セルの単一の行に空間的に配置構成される。

モジュール型システム４００は、容器２１６をモジュール型システム４００に順に通して移動する１つまたは複数のアセンブリラインを含みうる。図２〜図４に示されているように、有害廃棄物を処理し、および／または保管し、および／または処分するための例示的なモジュール型システム４００は、容器２１６を操作するための複数のセルの並列アセンブリラインを備える。

いくつかの実施形態では、上で説明されているように、容器２１６を操作するための複数のセルは、少なくとも第１のセル２１７、第２のセル２１８、第３のセル２３２、および第４のセル２３０を備える。他の実施形態では、セルをいくつでも備えることができる。いくつかの実施形態では、セルは、汚染がセル間に拡散しないよう制御するため隣接するセルに関して異なる圧力に保持されうる。例えば、それぞれのその後のセルは、セル間の空気流がプロセスの始めの方へ流れるように前のセルより高い圧力を有することができる。いくつかの実施形態では、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、第２のセル２１８は第２の圧力Ｐ２に保持される。一実施形態において、第１の圧力Ｐ１は第２の圧力Ｐ２より低い。このような実施形態では、第１のセル２１７は、少なくとも容器２１６が第１のセル２１７内で操作されている間に、第２のセル２１８と空気を交換しない。別のこのような実施形態では、空気連動装置２４１（図１２を参照）は、以下でさらに詳しく説明されているように、第１のセル２１７を第２のセル２１８に結合し、第１のセル２１７と第２のセル２１８との間の少なくとも１箇所の封止を維持しながら容器２１６を第１のセル２１７から第２のセル２１８に移送できるように構成されている。別の実施形態では、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、第２のセルは第２の圧力Ｐ２に保持され、第３のセル２３２は第３の圧力Ｐ３に保持され、第３の圧力Ｐ３は、第１の圧力Ｐ１より高い第２の圧力Ｐ２より高い。このような実施形態では、第３のセル２３２は第１のセル２１７および第２のセル２１８から隔離され、第２のセル２１８および第３のセル２３２は容器２１６を第２のセル２１８から第３のセル２３２に移送できるように構成されている。さらに別の実施形態では、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、第２のセル２１８は第２の圧力Ｐ２に保持され、第３のセル２３２は第３の圧力Ｐ３に保持され、第４のセル２３０は第４の圧力Ｐ４に保持され、第４の圧力Ｐ４は、第３の圧力Ｐ３より高く、第３の圧力Ｐ３は、第１の圧力Ｐ１より高い第２の圧力Ｐ２より高い。このような実施形態では、第４のセル２３０は、第１のセル２１７、第２のセル２１８、および第３のセル２３２から隔離され、第３のセル２３２および第４のセル２３０は、容器２１６を第３のセル２３２から第４のセル２３０に移送できるように構成されている。一実施形態において、それぞれの圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、および／またはＰ４は、通常の大気圧に関して負である。いくつかの実施形態では、第１のセル２１７と第２のセル２１８との間の圧力差は、約１０ＫＰａから約２０ＫＰａまでの範囲内である。いくつかの実施形態では、第２のセル２１８と第３のセル２３２との間の圧力差は、約１０ＫＰａから約２０ＫＰａまでの範囲内である。いくつかの実施形態では、第３のセル２３２と第４のセル２３０との間の圧力差は、約１０ＫＰａから約２０ＫＰａまでの範囲内である。

[Ｉ．第１のセル]

第１のセル２１７の例示的な実施形態は、図３、図４、および図７に示されている。一実施形態において、第１のセル２１７は、容器２１６の外側の汚染を最小限度に抑えて有害廃棄物を容器２１６に充填することを可能にする充填セルである。一実施形態において、空の容器２１６は、最初にモジュール型システム４００内に導入される。一実施形態において、空の容器２１６は、第１のセル２１７内に置かれ、第１のセル２１７は、有害廃棄物を第１のセル２１７内に移送する前に封止される。一実施形態において、第１のセル２１７が封止され、１つまたは複数の空の容器２１６を収納した後、第１のセル２１７は圧力Ｐ１を印加される。

[容器および容器を充填する方法]

さまざまな設計の容器が、本開示のさまざまな実施形態により使用されうる。ＨＩＰであってもよい、容器２１６の概略図が、図２、図３、図４、図７、図１３、図１５、図１６、および図１７に全体を通して示されている。容器２１６は、ＨＩＰ処理に適している当技術分野で知られている任意の好適な構成を有することができる。いくつかの実施形態では、容器２１６は、単一のポートを備える。他の実施形態では、容器２１６は、複数のポートを備える。本発明のさまざまな実施形態により使用されうる容器２１６に対するいくつかの具体的構成が、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、および図６Ｂに示されており、これらは、本開示により有害廃棄物を封止可能に収容するように構成された例示的な容器を示している。

図５Ａおよび図６Ａは、本発明の例示的な一実施形態による核廃棄物または他の所望の内容物の封じ込めおよび保管のための、全体的に５００として指定されている、容器の一実施形態を示している。容器５００は、いくつかの実施形態では、廃棄物のＨＩＰ処理に特に有益である。しかし、容器５００は、非核および他の廃棄物を含む他の材料を収容し、保管するために使用されうることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態によれば、容器５００は、一般的に、本体部５１０、蓋５２０、充填ポート５４０、および排出ポート５６０を備える。いくつかの実施形態では、容器５００は、充填ポート５４０と係合するように構成された充填プラグ５５０も備える。さらなる実施形態において、容器５００は、排出ポート５６０と係合するように構成された排出プラグ５７０も備える。さらに他の実施形態では、容器５００は、持ち上げ部材５３０を備える。

本体部５１０は、中心の縦軸５１１を有し、本発明のいくつかの実施形態により核廃棄物または他の材料を収容するための内部容積５１６を画成する。いくつかの実施形態では、内部容積５１６に真空を与えることができる。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、閉じた底端部５１５を有する円筒形または一般的に円筒形の構成を有する。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、中心の縦軸５１１の周りで実質的に放射対称性を有する。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、全体において参照により本明細書に組み込まれている特許文献１において説明されている容器のうちのどれかの形状を有するように構成されうる。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、図１に示されている容器１００の本体部１１０と同様の構成をとる。図５Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、本体部５１０は、１つまたは複数のセクション５１４がより小さな第２の直径を有する中心の縦軸５１１に沿って交互に並ぶ第１の直径を有する１つまたは複数のセクション５１２を有することがわかる。本体部５１０は、好適な任意のサイズを有することができる。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、約６０ｍｍから約６００ｍｍまでの範囲内の直径を有する。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、約１２０ｍｍから約１２００ｍｍまでの範囲内の高さを有する。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、約１ｍｍから約５ｍｍまでの範囲内の壁厚さを有する。

本体部５１０は、核廃棄物のホットアイソスタティック成形に有益な当技術分野で知られている任意の好適な材料で製作することができる。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、本体部５００内の真空を維持することができる材料で製作される。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、耐腐食性を有する材料から製作される。いくつかの実施形態では、本体部５１０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、およびこれらの合金から作られる。

いくつかの実施形態では、容器５００は、閉じた底端部５１５の反対側に蓋５２０を備える。蓋５２０は、いくつかの実施形態において、本体部５１０と一体に形成される。他の実施形態では、蓋５２０は、本体部５１０から別に形成され、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、融合、または当技術分野の他の知られている技術を介して固定され、蓋５２０の周囲に気密封止を形成する。いくつかの実施形態では、蓋５２０は、本体部５１０に恒久的に固定されたままである。図６Ａを参照すると、蓋５２０は、内部容積５１６に面する内面５２４および内面５２４の反対側の外面５２６を備えることがわかる。いくつかの実施形態では、中心の縦軸５１１は、内面５２４および外面５２６に実質的に垂直である。いくつかの実施形態では、中心の縦軸５１１は、内面５２４および外面５２６の中心点を貫通する。いくつかの実施形態では、容器５００は、外面５２６を囲むフランジ５２２をさらに備える。

いくつかの実施形態では、容器５００は、外面５４７を有する充填ポート５４０と、内部容積５１６と連通する通路を画成する内面５４８とをさらに備え、充填ノズルと結合するように構成される。いくつかの実施形態では、容器５００に収容される核廃棄物は、充填ノズルを介して充填ポート５４０を通して内部容積５１６内に移送される。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、少なくとも部分的に充填ノズルを中に受け入れるように構成される。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０の内面５４８は、充填ノズルと密封シールを形成して容器５００の充填中に核廃棄物が充填ポート５４０の内面５４８と充填ノズルとの間の内部容積５１６から出るのを防ぐように構成される。

充填ポート５４０は、図５Ａおよび図６Ａの例示的な実施形態に示されているように蓋５２０から延在しうる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、蓋５２０と一体に形成されうる。他の実施形態では、充填ポート５４０は、蓋５２０とは別に形成され、例えば、溶接によって蓋に固定される。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、金属または金属合金から製作することができ、本体部５１０および／または蓋５２０と同じ材料から作ることができる。

特に図６Ａを参照すると、充填ポート５４０は、内面５４８が第１の端部５４２から第２の端部５４３の方へ延在する一般的にチューブ状の構成を有する。いくつかの実施形態によれば、充填ポート５４０は、中心の縦軸５１１に実質的に平行な軸５４１に沿って蓋５２０から延在する。いくつかの実施形態では、内面５４８は、軸５４１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０の第１の端部５４２は、蓋５２０内に開口部を画成し、内径Ｄ_ｆ１を有する。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０の第２の端部５４３は、直径Ｄ_ｆ１と異なりうる内径Ｄ_ｆ２を有する。いくつかの実施形態では、Ｄ_ｆ２は、Ｄ_ｆ１より大きい。一実施形態において、例えば、Ｄ_ｆ１は約３３ｍｍであり、Ｄ_ｆ２は約３８ｍｍである。いくつかの実施形態では、段付き部分５４９は、充填ポート５４０の外側に設けられる。いくつかの実施形態では、段付き部分は、軌道溶接機（例えば、本明細書において以下で説明されている軌道溶接機２４２）を位置決めするために使用されうる。

容器５００は、いくつかの実施形態では、充填ポート５４０と結合するように構成された充填プラグ５５０をさらに備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、図６Ａに一般的に示されているように充填ポート５４０内に少なくとも部分的に受け入れられるように構成され、寸法が決められている。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填ポート５４０と結合されたときに軸５４１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填ポート５４０を閉じて封止し、充填ポート５４０を介して材料が内部容積５１６から出るのを防ぐように構成される。

充填プラグ５５０は、いくつかの実施形態では、充填ポート５４０と結合されたときに内面５４８に当接するように構成される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填ポート５４０の内径に実質的に等しい直径を有する部分を備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、直径がＤ_ｆ１に実質的に等しい第１の部分５５２を備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、代替的に、またはそれに加えて、直径がＤ_ｆ２に実質的に等しい第２の部分５５３を備える。いくつかの実施形態では、第２の部分５５３は、充填プラグ５５０が充填ポート５４０と結合されたときに表面５４４に当接するように構成される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填プラグ５５０が充填ポート５４５と結合されたときに端面５４５にさらに当接する。

いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は充填ポート５４０と結合されたときに、継ぎ目５４６を生じる。いくつかの実施形態では、継ぎ目５４６は、充填プラグ５５０と充填ポート５４０の第２の端部５４３の端面５４５との間の接合面に形成される。いくつかの実施形態では、継ぎ目５４６は、充填プラグ５５０の外面５５１と充填ポート５４０の外面５４７との間に配置される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０の外面５５１は、継ぎ目５４６に近接する充填ポート５４０の外面５４７と実質的に同一の平面上にある。継ぎ目５４６は、いくつかの実施形態によれば、充填プラグ５５０の一部の周上に延在する。

充填ポート５４０および充填プラグ５５０は、当技術分野で知られている任意の好適な方法によるいくつかの実施形態に従って一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填ポート５４０と螺合可能に結合される。これらの実施形態のいくつかによれば、内面５４８の少なくとも一部は、例えば、充填プラグ５５０が充填ポート５４０内にねじ込まれるように充填プラグ５５０の少なくとも一部に設けられている雄ネジと係合するように構成されている雌ネジを備える。いくつかの実施形態では、部分５５２および５５３のうちの１つまたは複数は、充填ポート５４０の内面５４８に設けられている雌ネジと係合する雄ネジを備えることができる。他の実施形態では、充填ポート５４０および充填プラグは、締まり嵌めまたは摩擦嵌めを介して結合されうる。いくつかの実施形態では、容器５００は、充填プラグ５５０とともに充填ポート５４０を封止するのを補助するため充填ポート５４０内に位置決めされたガスケット（図示せず）を備える。いくつかの実施形態では、ガスケットは、充填プラグ５５０と表面５４４との間に位置する。

いくつかの実施形態では、充填ポート５４０および充填プラグ５５０は、核廃棄物または他の所望の内容物を容器５００に充填した後に恒久的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０および充填プラグ５５０は、機械的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、充填プラグ５５０と融合されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０および充填プラグ５５０は、一緒にハンダ付けまたは鑞付けされうる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０および充填プラグ５５０は、例えば、軌道溶接によって、継ぎ目５４６に沿って一緒に溶接されうる。他の実施形態では、接着剤またはセメントを継ぎ目５４６に注入して、充填ポート５４０および充填プラグ５５０を一緒に封止することができる。

いくつかの実施形態では、容器５００は、内部容積５１６と連通する通路を画成する外面５６７と内面５６８とを有する排出ポート５６０を備える。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、内部容積５１６から空気または他のガスの放出を可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、内部容積５１６から空気または他のガスを放出するため、以下でさらに説明されているような、排出ノズルと結合するように構成される。いくつかの実施形態では、排出ノズルは、排出ポート５６０を通して内部容積５１６から空気または他のガスを引き出すことができる換気または真空システムと接続される。

排出ポート５６０は、図５Ａおよび図６Ａの例示的な実施形態に示されているように蓋５２０から延在しうる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、蓋５２０と一体に形成されうる。他の実施形態では、排出ポート５６０は、蓋５２０とは別に形成され、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、または同様の方法によって蓋に固定される。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、金属または金属合金から製作することができ、本体部５１０および／または蓋５２０と同じ材料から作ることができる。

特に図６Ａを参照すると、排出ポート５６０は、内面５６８が第１の端部５６２から第２の端部５６３の方へ延在する一般的にチューブ状の構成を有することがわかる。いくつかの実施形態によれば、排出ポート５６０は、中心の縦軸５１１に実質的に平行な軸５６１に沿って蓋５２０から延在する。いくつかの実施形態では、軸５６１は、中心の縦軸５１１および充填ポート５４０の軸５４１と同一平面上にある。いくつかの実施形態では、内面５６８は、軸５６１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０の第１の端部５６２は、蓋５２０内に開口部を画成し、内径Ｄ_ｅ１を有する。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０の第２の端部５６３は、直径Ｄ_ｅ１と異なりうる内径Ｄ_ｅ２を有する。いくつかの実施形態では、Ｄ_ｅ２は、Ｄ_ｅ１より大きい。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、Ｄ_ｅ１およびＤ_ｅ２と異なる内径を画成する第１の端部５６２と第２の端部５６３との間に位置する１つまたは複数の中間セクションをさらに備えることができる。図６Ａに示されている例示的な実施形態において、排出ポート５６２は、内径Ｄ_ｅ３およびＤ_ｅ４をそれぞれ有しＤ_ｅ１＜Ｄ_ｅ３＜Ｄ_ｅ４＜Ｄ_ｅ２となるように構成されている中間セクション５６４および５６５を備える。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、充填ポート５４０と同じ外径を有する。いくつかの実施形態では、段付き部分５６９は、排出ポート５６０の外側に設けられる。いくつかの実施形態では、段付き部分５６９は、軌道溶接機（例えば、以下で説明されている軌道溶接機２４２）を位置決めするために使用されうる。いくつかの実施形態では、段付き部分５６９は、排出ノズルを位置決めするために使用することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、排出ポート５６０は、フィルター５９０を備える。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、排出ポート５６０によって画成された通路をまたぐサイズを有する。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、第１の端部５６２のところの、または近くの排出ポート５６０内に位置決めされ、Ｄ_ｅ１に実質的に等しい直径を有する。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、排出ポート５６０の内面５６８に封止可能に係合する。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、または同様の方法を介して、排出ポート５６０の内面５６８に固定される。一実施形態において、フィルター５９０は、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターである。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、材料の単層である。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、材料の多層である。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、焼結材料から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、鉄、チタン、タンタル、ニッケル、およびこれらの合金から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、セラミック、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、炭素または炭素化合物、例えば、グラファイトを備える。いくつかの実施形態では、フィルター５９０の材料は、フィルターを加熱した後密圧されて固体または無孔性材料となるように選択される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、第１の温度ではフィルター５９０が空気および／またはガスを透過する孔を有するが、微粒子の通過を妨げ、第２の温度ではフィルター５９０は密圧されて無孔性材料になり、第２の温度は第１の温度より高い、材料が選択される。

いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、空気または他のガスを通せるようにしながら所定の寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、１００μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、７５μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、５０μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、２５μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、２０μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、１５μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、１２μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、１０μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、８μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、５μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、１μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、０．５μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、０．３μｍを超える寸法を有する粒子が排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。

容器５００は、いくつかの実施形態では、排出ポート５６０と結合するように構成された排出プラグ５７０をさらに備える。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、図６Ａに一般的に示されているように排出ポート５６０内に少なくとも部分的に受け入れられるように構成され、寸法が決められている。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、充填ポート５６０と結合されたときに軸５６１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、空気および／または他のガスを充填構成で排出ポート５６０に通すことができ、および／または充填排出ポート５６０を閉鎖構成で閉じて空気および／または他のガスが排出ポート５６０を通過するのを防ぐように構成される。

いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、排出ポート５６０の内径に実質的に等しいか、またはわずかに小さい直径を有する部分を備える。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、直径がＤ_ｅ１に実質的に等しいか、またはわずかに小さい第１の部分５７２を備える。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、代替的に、またはそれに加えて、直径がＤ_ｅ２に実質的に等しい第２の部分５７３を備える。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、代替的に、またはそれに加えて、各直径がＤ_ｅ３およびＤ_ｅ４に実質的に等しいか、またはわずかに小さい中間部分５７４および５７５を備える。

いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は排出ポート５５０と結合されたときに、継ぎ目５６６を生じる。いくつかの実施形態では、継ぎ目５６６は、排出プラグ５７０と排出ポート５６０の第２の端部５６３との間の接合面に形成される。いくつかの実施形態では、継ぎ目５６６は、排出プラグ５７０の外面５７１と排出ポート５６０の外面５６７との間に配置される。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０の外面５７１は、継ぎ目５６６に近接する排出ポート５６０の外面５６７と実質的に同一の平面上にある。継ぎ目５６６は、いくつかの実施形態によれば、排出プラグ５７０の一部の周上に延在する。

本発明のいくつかの実施形態によれば、排出プラグ５７０は、充填構成で排出ポート５６０内に少なくとも部分的に受け入れられ、空気および／または他のガスが容器５００の内部容積５１６からフィルター５９０を通り、排出ポート５６０の内面５６８と排出プラグ５７０との間の排出ポート５６０を通って抜けられるように構成される。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０および排出ポート５６０は、空気および／または他のガスが中を通過できる十分な寸法のギャップ５８２が排出プラグ５７０と排出ポート５６０との間に維持され、空気および／または他のガスが内部容積５１６から排出される経路を構成するような充填構成で結合される。いくつかの実施形態では、ギャップ５８２は、排出プラグ５７０の少なくとも一部の周上に延在する。いくつかの実施形態では、空気および／または他のガスは、充填構成でギャップ５８２を通り、継ぎ目５６６を通過することができる。いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０および排出ポート５６０は、排出プラグ５７０とフィルター５９０との間に空間５８１が維持されるような充填構成で結合される。存在する場合、空間５８１は、空気および／または他のガスがフィルター５９０を通過できるように軸方向に沿って（例えば、軸５６１に沿って）十分な距離がなければならない。

いくつかの実施形態では、容器５００は、充填構成から閉鎖構成に遷移するようにさらに構成され、排出プラグ５７０は、空気および／または他のガスが排出ポート５６０を通過することが許されないように排出ポート５６０と結合される。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、排出プラグ５７０によって閉鎖構成で気密封止される。いくつかの実施形態では、閉鎖構成により、内部容積５１６内の真空を維持することができる。いくつかの実施形態では、閉鎖構成において、排出プラグ５７０は排出ポート５６０内に少なくとも部分的に受け入れられ、排出ポート５６０によって画成された通路を閉鎖し、封止し、材料が中を通るのを妨げる。

いくつかの実施形態では、ガスケット５８０が、排出ポート５６０と排出プラグ５７０との間に設けられる。いくつかの実施形態では、ガスケット５８０は、閉鎖構成で排出プラグ５７０により排出ポート５６０を封止するのを補助する。ガスケット５８０は、いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０の少なくとも一部を囲む。図６Ａの実施形態において、ガスケット５８０は、排出プラグ５７０の部分５７５を囲むように図示されており、排出プラグ５７０の第２の部分５７３と排出ポート５６０の中間セクション５６５との間に位置し、それらに当接するように構成される。いくつかの実施形態では、ガスケット５８０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、鉄、チタン、タンタル、ニッケル、およびこれらの合金から作られる。いくつかの実施形態では、ガスケット５８０は、セラミック、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）から作られる。いくつかの実施形態では、ガスケット５８０は、炭素または炭素化合物、例えば、グラファイトを備える。

いくつかの実施形態では、排出プラグ５７０は、排出ポート５６０と螺合可能に結合される。これらの実施形態のいくつかによれば、内面５６８の少なくとも一部は、例えば、排出プラグ５７０が排出ポート５６０内にねじ込まれるように排出プラグ５７０の少なくとも一部に設けられている雄ネジと係合するように構成されている雌ネジを備える。いくつかの実施形態では、部分５７２、５７３、５７４、および５７５のうちの１つまたは複数は、排出ポート５６０の内面５６８に設けられている雌ネジと係合する雄ネジを備えることができる。いくつかの実施形態では、充填構成は、排出プラグ５７０の雄ネジを排出ポート５６０の雌ネジと部分的に係合させる（例えば、排出プラグ５７０を排出ポート５６０内に部分的にねじ込む）ことを含み、閉鎖構成は、排出プラグ５７０の雄ネジを排出ポート５６０の雌ネジと完全に係合させる（例えば、排出プラグ５７０を排出ポート５６０内に完全にねじ込む）ことを含む。

いくつかの実施形態では、排出ポート５６０および排出プラグ５７０は、恒久的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０および排出プラグ５７０は、機械的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、排出プラグ５７０と融合されうる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０および排出プラグ５７０は、一緒にハンダ付けまたは鑞付けされうる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０および排出プラグ５７０は、例えば、軌道溶接によって、継ぎ目５６６に沿って一緒に溶接されうる。このような実施形態では、溶接部をガスケット５８０から離れた場所の排出ポート５６０と排出プラグ５７０との間に置き、容器５００中の大気を維持する気密封止を破らないようにする。他の実施形態では、接着剤またはセメントを継ぎ目５６６に注入して、排出ポート５６０および排出プラグ５５０を一緒に封止することができる。

図５Ａおよび図６Ａを参照すると、容器５００は、いくつかの実施形態において、容器５００を持ち上げ、および／または輸送するためキャリアと係合するように構成されている持ち上げ部材５３０を備えていることがわかる。持ち上げ部材５３０は、いくつかの実施形態によれば、蓋５２０の外面５２６にしっかり取り付けられ、そこから延在する。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、蓋５２０の外面５２６上の中心に位置決めされる。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、蓋５２０と一体に形成される。他の実施形態では、持ち上げ部材は、蓋５２０とは別に形成され、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、または同様の方法によって蓋に固定される。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、金属または金属合金から製作され、本体部５１０および／または蓋５２０と同じ材料から作ることができる。

図示されている例示的な実施形態では、持ち上げ部材５３０は、中心の縦軸５１１と実質的に同軸上にある蓋５２０から延在する一般的に円筒形状の突出部５３２を備える。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、中心の縦軸５１１の周りで実質的に放射対称性を有する。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、充填ポート５４０と排出ポート５６０との間の蓋５２０上に位置する。いくつかの実施形態では、持ち上げ部材５３０は、突出部５３２の少なくとも部分的に周上に延在する溝５３３を備える。さらなる実施形態において、持ち上げ部材５３０は、溝５３３を部分的に画成するフランジ５３４を備える。

図５Ｂおよび図６Ｂは、本発明の例示的な一実施形態による核廃棄物または他の所望の内容物の封じ込めおよび保管のための、全体的に６００として指定されている、容器の別の実施形態を示している。容器６００は、いくつかの実施形態では、廃棄物のホットアイソスタティック成形に特に有益である。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、本体部６１０内の真空を維持することができる材料で製作される。

いくつかの実施形態によれば、容器６００は、一般的に、本体部６１０、蓋６２０、および充填ポート６４０を備える。いくつかの実施形態では、容器６００は、充填ポート６４０と係合するように構成された充填プラグ６５０も備える。

本体部６１０は、中心の縦軸６１１を有し、本発明のいくつかの実施形態により核廃棄物または他の材料を収容するための内部容積６１６を画成する。いくつかの実施形態では、内部容積６１６に真空を与えることができる。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、閉じた底端部６１５を有する円筒形または一般的に円筒形の構成を有する。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、中心の縦軸６１１の周りで実質的に放射対称性を有する。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、全体において参照により本明細書に組み込まれている特許文献１において説明されている容器のうちのどれかの形状を有するように構成されうる。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、図１に示されている容器１００の本体部１１０と同様の構成をとる。図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、本体部６１０は、１つまたは複数のセクション６１２が、より小さな第２の直径を有する中心の縦軸６１１に沿って交互に並ぶ第１の直径を有する１つまたは複数のセクション６１４を有する。本体部６１０は、本体部５１０について本明細書で説明されているのと同じ構成および寸法を有することができる。

本体部６１０は、核廃棄物のホットアイソスタティック成形に有益な当技術分野で知られている任意の好適な材料で製作することができる。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、耐腐食性を有する材料から製作される。いくつかの実施形態では、本体部６１０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、およびこれらの合金から作られる。

いくつかの実施形態では、容器６００は、閉じた底端部６１５の反対側に蓋６２０を備える。蓋６２０は、いくつかの実施形態において、本体部６１０と一体に形成される。他の実施形態では、蓋６２０は、本体部６１０から別に形成され、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、融合、または当技術分野の他の知られている技術を介して固定され、蓋６２０の周囲に気密封止を形成する。いくつかの実施形態では、蓋６２０は、本体部６１０に恒久的に固定されたままである。図６Ｂを参照すると、蓋６２０は、内部容積６１６に面する内面６２４および内面６２４の反対側の外面６２６を備えることがわかる。いくつかの実施形態では、中心の縦軸６１１は、内面６２４および外面６２６に実質的に垂直である。いくつかの実施形態では、中心の縦軸６１１は、内面６２４および外面６２６の中心点を貫通する。いくつかの実施形態では、容器６００は、外面６２６を囲むフランジ６２２をさらに備える。

いくつかの実施形態では、容器６００は、外面を有する充填ポート６４０と、階段状の内面６４７と、内部容積６１６と連通する通路を画成する下側内面６４８とをさらに備え、充填ノズルと結合するように構成される。いくつかの実施形態では、容器６００に収容される核廃棄物は、充填ノズルを介して充填ポート６４０を通して内部容積６１６内に移送される。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、少なくとも部分的に充填ノズルを中に受け入れるように構成される。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０の階段状の内面６４７および／または下側内面６４８は、充填ノズルと密封シールを形成して容器６００の充填中に核廃棄物が充填ポート６４０の階段状の内面６４７および下側内面６４８と充填ノズルとの間の内部容積６１６から出るのを防ぐように構成される。

充填ポート６４０は、図５Ｂおよび図６Ｂの例示的な実施形態に示されているように蓋６２０から延在しうる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、蓋６２０と一体に形成されうる。他の実施形態では、充填ポート６４０は、蓋６２０とは別に形成され、例えば、溶接によって蓋に固定される。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、金属または金属合金から製作することができ、本体部６１０および／または蓋６２０と同じ材料から作ることができる。

特に図６Ｂを参照すると、充填ポート６４０は、階段状の内面６４７および下側内面６４８が第１の端部６４２から第２の端部６４３の方へ延在する一般的に階段状のチューブ状構成を有することがわかる。いくつかの実施形態によれば、充填ポート６４０は、中心の縦軸６１１と実質的に同軸上にある軸６４１に沿って蓋６２０から延在する。いくつかの実施形態では、階段状の内面６４７は、軸６４１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、下側内面６４８は、軸６４１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０の第１の端部６４２は、蓋６２０内に開口部を画成し、内径Ｄ_ｇ１を有する。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０の第２の端部６４３は、直径Ｄ_ｇ１と異なりうる内径Ｄ_ｇ２を有する。いくつかの実施形態では、Ｄ_ｇ２は、Ｄ_ｇ１より大きい。

いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、少なくとも部分的に溝６３３を画成するフランジ６３４を備える。いくつかの実施形態では、フランジ６３４および溝６３３は、充填ポート６４０の周上に延在する。いくつかの実施形態では、フランジ６３４および溝６３３は、軸６４１の周りで放射対称性を有する。いくつかの実施形態では、フランジ６３４および／または溝６３３は、容器６００を持ち上げるか、または輸送するためにキャリアと係合するように構成されている。

容器６００は、いくつかの実施形態では、充填ポート６４０と結合するように構成された充填プラグ６５０をさらに備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、図６Ｂに一般的に示されているように充填ポート６４０内に少なくとも部分的に受け入れられるように構成され、寸法が決められている。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、充填ポート６４０と結合されたときに軸６４１の周りに放射状に配設される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、充填ポート６４０を閉じて封止し、充填ポート６４０を介して材料が内部容積６１６から出るのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、充填ポート６４０を気密封止するように構成される。

充填プラグ６５０は、いくつかの実施形態では、充填ポート６４０と結合されたときに階段状の内面６４７に当接するように構成される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、直径がＤ_ｇ２に実質的に等しい第１の部分６７３を備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、代替的に、またはそれに加えて、直径がＤ_ｇ３に実質的に等しい第２の部分６７５を備える。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、代替的に、またはそれに加えて、直径がＤ_ｇ４に実質的に等しい第３の部分６７４を備える。いくつかの実施形態では、第１の部分６７３は、充填プラグ６５０が充填ポート６４０と結合されたときに表面６４９に当接するように構成される。

いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は充填ポート６４０と結合されたときに、継ぎ目６４６を生じる。いくつかの実施形態では、継ぎ目６４６は、充填プラグ６５０と充填ポート６４０の第２の端部６４３の端面６４５との間の接合面に形成される。いくつかの実施形態では、継ぎ目６４６は、充填プラグ６５０の外面と充填ポート６４０の外面との間に配置される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０の外面は、継ぎ目６４６に近接する充填ポート６４０の外面と実質的に同一の平面上にある。継ぎ目６４６は、いくつかの実施形態によれば、充填プラグ６５０の一部の周上に延在する。

充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、当技術分野で知られている任意の好適な方法によるいくつかの実施形態に従って一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、充填ポート６４０と螺合可能に結合される。これらの実施形態のいくつかによれば、内面６４８の少なくとも一部は、例えば、充填プラグ６５０が充填ポート６４０内にねじ込まれるように充填プラグ６５０の少なくとも一部に設けられている雄ネジと係合するように構成されている雌ネジを備える。いくつかの実施形態では、部分６５２および６５３のうちの１つまたは複数は、充填ポート６４０の内面６４８に設けられている雌ネジと係合する雄ネジを備えることができる。他の実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグは、締まり嵌めまたは摩擦嵌めを介して結合されうる。

いくつかの実施形態では、ガスケット６８０が、充填ポート６４０と充填プラグ６５０との間に設けられる。いくつかの実施形態では、ガスケット６８０は、閉鎖構成で充填プラグ６５０により充填ポート６４０を封止するのを補助する。ガスケット６８０は、いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０の少なくとも一部を囲む。図６Ｂの実施形態において、ガスケット６８０は、充填プラグ６５０の部分６７５を囲むように図示されており、充填プラグ６５０の部分６７３および充填ポート６４０に当接するように構成される。いくつかの実施形態では、ガスケット６８０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、鉄、チタン、タンタル、ニッケル、およびこれらの合金から作られる。いくつかの実施形態では、ガスケット６８０は、セラミック、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）から作られる。いくつかの実施形態では、ガスケット６８０は、炭素または炭素化合物、例えば、グラファイトを備える。

いくつかの実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、核廃棄物または他の所望の内容物を容器６００に充填した後に恒久的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、機械的に一緒に固定されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、充填プラグ６５０と融合されうる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、一緒にハンダ付けまたは鑞付けされうる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、気密封止を形成するように構成される。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０および充填プラグ６５０は、例えば、軌道溶接によって、継ぎ目６４６に沿って一緒に溶接されうる。このような実施形態では、溶接部をガスケット６８０から離れた場所の充填プラグ６５０と充填ポート６４０との間に置き、容器６００中の大気を維持する気密封止を破らないようにする。他の実施形態では、接着剤またはセメントを継ぎ目６４６に注入して、充填ポート６４０および充填プラグ６５０を一緒に封止することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、充填プラグ６５０は、フィルター６９０を備える。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、充填ポート６５０の円形端部セクション６７０をまたぐサイズを有する。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、充填プラグ６５０の円形端部セクション６７０に封止可能に係合される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、または同様の方法を介して、充填プラグ６５０の円形端部セクション６７０に固定される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、ネジ、釘、ボルト、ホチキスの針、または同様のものなどの、機械式留め具６９５で充填プラグ６５０に固定される。一実施形態において、フィルター６９０は、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターである。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、材料の単層である。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、材料の多層である。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、焼結材料から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、金属もしくは金属合金、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、鉄、チタン、タンタル、ニッケル、およびこれらの合金から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、セラミック、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、アルミノケイ酸塩（例えば、Ａｌ_２ＳｉＯ_５）、および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）から作られる。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、炭素または炭素化合物、例えば、グラファイトを備える。いくつかの実施形態では、フィルター６９０の材料は、フィルターを加熱した後密圧されて固体または無孔性材料となるように選択される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、第１の温度ではフィルター６９０が空気および／またはガスを透過する孔を有するが、微粒子の通過を妨げ、第２の温度ではフィルター６９０は密圧されて無孔性材料になり、第２の温度は第１の温度より高い、材料が選択される。

いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、充填プラグ５６０が充填ポート６４０と結合されたときに空気または他のガスを通せるようにしながら所定の寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、１００μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、７５μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、５０μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、２５μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、２０μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、１５μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、１２μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、１０μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、８μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、５μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、１μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、０．５μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、フィルター６９０は、０．３μｍを超える寸法を有する粒子が充填ポート６４０を通過するのを防ぐように構成される。

本発明のいくつかの実施形態によれば、充填プラグ６５０は、充填構成で充填ポート６４０内に少なくとも部分的に受け入れられ、空気および／または他のガスが容器６００の内部容積６１６からフィルター６９０を通り、充填ポート６４０の階段状の内面６４７と充填プラグ６５０との間を通って抜けられるように構成される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０および充填ポート６４０は、空気および／または他のガスが内部容積６１６から排出される経路を構成する十分な寸法を有するギャップ（図示せず）が構成されるように充填構成で結合される。いくつかの実施形態では、ギャップは、充填プラグ６５０の少なくとも一部の周上に延在する。いくつかの実施形態では、空気および／または他のガスは、充填構成でギャップを通り、継ぎ目６４６を通過することができる。

運転時に、容器２１６の内部容積は、充填ポート５４０を充填ノズル２６０に結合することによって材料を充填され、容器２１６は、いくつかの実施形態により、充填前に負圧の下に置かれるか、または充填プロセスにおいて同時に排出される。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、充填ノズル２６０の周りにぴったり嵌合して充填ポート５４０と充填ノズル２６０との間で材料が容器２１６から出るのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、容器２１６の充填は、容器２１６に加えられる材料の量が所望の量になるまで続けられる。いくつかの実施形態では、容器２１６に所定の体積の材料が加えられる。いくつかの実施形態では、容器２１６に所定の重量の材料が加えられる。

図６Ａを参照すると、いくつかの実施形態により、保管される材料（例えば、核廃棄物またはか焼材料）が、充填ポート５４０に結合された充填ノズル２６０を介して容器５００の内部容積５１６に加えられる。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、充填ノズル２６０の周りにぴったり嵌合して充填ポート５４０と充填ノズル２６０との間で材料が容器５００から出るのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、容器５１６が充填されているときに、内部容積５１６内に閉じ込められている空気および／または他のガスが、フィルター５９０を備える排出ポート５６０を介して容器５００から排出される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、空気および／または他のガスが内部容積５１６から排出されている間に排出ポート５６０を通してすべての、または少なくとも大部分の非ガス状材料が容器５００から出るのを防ぐ。いくつかの実施形態では、フィルター５９０は、廃棄物の充填および空気／ガス排出時に少なくとも１０μｍの直径を有する粒子が排出ポート５６０を通って内部容積５１６から出るのを防ぐように構成される。空気および／または他のガスの排出は、いくつかの実施形態では、排出ポート５６０を排出ノズル３００と結合することによって円滑になされるようにできる。排出ノズル３００は、排出管路またはシステム（例えば、真空源）と結合されうる。いくつかの実施形態では、排出管路は、約２５から約５００ミリトールの真空レベルで運転される。

容器５００に所望の量の材料を充填した後、充填ノズル２６０を充填プラグ５５０に置き換えて、充填ポート５４０を閉じて封止する。いくつかの実施形態では、充填ポート５４０は、充填プラグ５５０と気密封止される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０は、充填ポート５４０に溶接される。いくつかの実施形態では、充填プラグ５５０を充填ポート５４０に溶接するために軌道溶接機２４２が使用される。

いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、排出プラグ５７０を備えることができる。すでに説明されているように、排出プラグ５７０は、空気および／または他のガスがフィルター５９０を通り、排出プラグ５７０と排出ポート５６０との間を通過できるように第１の開放形態で、また排出ポート５６０を気密封止して閉じるように第２の閉鎖構成で排出ポート５６０と螺合可能に結合されうる。いくつかの実施形態では、充填が完了した後、排出ポート５６０は、排出プラグ５７０によって閉じられる。いくつかの実施形態では、排出ポート５６０は、排出ノズル３００が排出ポート５６０に結合されている間に閉じられる。

図６Ｂを参照すると、容器６００は、充填ポート６４０を排出管路またはシステム（例えば、真空源）と結合することによって排出がなされる。次いで、充填ポート６４０に結合されている充填ノズル２６０を介して容器６００の内部容積６１６に材料が加えられる。いくつかの実施形態では、充填ポート６４０は、充填ノズル２６０の周りにぴったり嵌合して充填ポート６４０と充填ノズル２６０との間で材料が容器６００から出るのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態では、容器６００は、充填前に排出を行って約７５０ミリトールから約１０００ミリトールまでの範囲の圧力にされる。

容器６００に所望の量の材料を充填した後、いくつかの実施形態により、充填ノズル２６０を充填プラグ６５０に置き換えて、充填ポート６４０を閉じて封止する。いくつかの実施形態では、容器６００は、充填後大気圧（例えば、第１のセル２１７の圧力）に戻される。

図８〜図１１は、本発明のさまざまな実施形態により有害廃棄物を容器２１６内に移送するための例示的な充填システム２９９を示している。充填システム２９９は、本発明のいくつかの実施形態によれば、機器および容器の外装の汚染、および二次廃棄物の放出を防ぐように設計されている。この設計特徴は、限定はしないが、真空の下で容器充填を可能にする容器構造、重量検証システムおよび／または体積検証システム、および充填ノズル構造を含む。図８〜図１０に示されているように、いくつかの実施形態では、有害廃棄物を封止可能な容器２１６内に移送するためのシステム２９９は、充填ノズル２６０と、少なくとも１つのホッパー２１４、空気圧シリンダー２８５と、シール２８４と、バイブレーター２８１と、持ち上げ機構２８２と、ダンパー２８３と、第１の計量器２７７と、第２の計量器２７８と、プロセッサ２８０とを備える。

図８〜図１１のシステムは、本明細書で上述されているように、容器６００などの、単一のポートを有する容器、または容器５００などの、２つのポートを有する容器とともに使用されうる。図８は、単一のポート２９１を有する例示的な容器２１６に関する充填ノズル２６０を示している。図９は、充填ポート２９２と排出ポート２９３の、２つのポートを有する例示的な容器２１６に関する充填ノズル２６０を示している。いくつかの実施形態では、充填ポート２９２および排出ポート２９３は、図５Ａおよび図６Ａに例示されている容器５００の充填ポート５４０および排出ポート５６０の構成を有することができる。一実施形態において、排出ポート２９３は、フィルター３５０を備える。いくつかの実施形態では、フィルター３５０は、有害廃棄物粒子が容器から漏出するのを防ぐ。例示的なフィルター材料については、上で説明されている。いくつかの実施形態では、フィルター３５０は、上で説明されているようなフィルター５９０の構成を有する。いくつかの実施形態では、有害廃棄物の移送は、容器２１６の過圧を防ぐため実施される。いくつかの実施形態では、容器２１６は少なくとも最初に、有害廃棄物の移送が開始する前に負圧がかかっている。他の実施形態では、容器２１６は、有害廃棄物の移送と同時に負圧がかかる。さらに他の実施形態では、容器２１６は最初に、充填プロセスが開始する前に負圧がかかっており、有害廃棄物の移送とともに間欠的に負圧がかかる。別の実施形態では、容器２１６の充填ポート２９２は、弁本体部２６１を充填ポート２９２から分離した後に封止され閉じられるように構成される。

いくつかの実施形態では、容器２１６は、約２５℃から約３５℃の温度で充填される。他の実施形態では、容器２１６は、最大１００℃までの温度で充填される。

図２および図１１を参照すると、一実施形態では、添加剤フィードホッパー２１０からの添加剤がフィードブレンダー２１２に加えられる。このような一実施形態において、添加剤の量は、添加剤フィードスクリュー（図示せず）を使用して計量される。フィードブレンダー２１２は、か焼材料を添加剤と混合するように作動される。一実施形態において、フィードブレンダー２１２は、モーター駆動装置がセルの外部に置かれている機械式パドルタイプミキサーである。図８を参照すると、一実施形態では、フィードブレンダー２１２とホッパー２１４との間に配置されている、回転式エアーロックまたはボール弁２９８は、混合されたか焼材料をフィードホッパー２１４に移送する。別の実施形態では、回転式エアーロックまたはボール弁２９８は、フィードホッパー２１４と容器２１６との間に位置決めされ、これにより、それらの間の材料の移送を制御する。

図７を参照すると、いくつかの実施形態では、固定された体積の、混合されたか焼材料（fixed volume of the mixed calcined material）が、フィードホッパー２１４から第１のセル２１７内に配置されている容器２１６に移送されることがわかる。一実施形態において、容器２１６は、本明細書で説明されているように、２つのポート、充填ポートと排出ポートとを有する。別の実施形態では、容器２１６は、本明細書で説明されているように単一のポートを有する。容器２１６の頂部に取り付けられている充填ポート５４０、６４０は、容器２１６の外に有害物が漏出するのを排除するように設計されている、以下で説明されている、充填ノズルに嵌合する。一実施形態において、充填ノズル２６０および充填ポート５４０、６４０は、充填プラグ５５０と充填ポート５４０、６４０の内側との間にシールの廃棄物による汚染を防ぐように構成される。

一実施形態において、容器に移送される有害物の量は、容器２１６に過剰充填することなく容器２１６が実質的に満杯になるように慎重に制御される。いくつかの実施形態では、ホッパー２１４および容器２１６に接続されている重量検証システムは、適切な量の材料が移送されることを保証する。いくつかの実施形態では、ホッパー２１４および容器２１６に接続されている重量検証システムと組み合わせたホッパーと容器との間の容積が等しいことで、適切な量の材料が移送されることが確実になる。いくつかの実施形態では、重量検証システムは、プロセッサ２８０および複数の計量器２７７を備える。いくつかの実施形態では、第１の計量器２７７は、ホッパー２１４に結合され、初期ホッパー重量を判定するように構成され、第２の計量器２７８は、容器２１６に結合され、容器充填重量を判定するように構成され、プロセッサ２８０は、第１の計量器２７７および第２の計量器２７８に結合され、初期ホッパー重量を容器充填重量と比較するように構成される。いくつかの実施形態では、初期ホッパー重量は、ホッパー２１４を含むフランジ２９４とフランジ２９５との間の重量である。いくつかの実施形態では、初期ホッパー重量は、容器２１６に充填する前のホッパー内の有害物の重量を意味する。いくつかの実施形態では、容器充填重量は、充填プロセスの実行中、および／または充填プロセスの終了時の容器２１６内の有害物の重量を意味する。一実施形態において、ホッパー２１４は、容器２１６の容積に実質的に等しい容積を備える。

いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイブレーター２８１が、充填システム２９９の１つまたは複数のコンポーネントに設けられ、材料のすべてがホッパー２１４から容器２１６に確実に移送されるようにできる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイブレーター２８１は、システム２９９の１つまたは複数のコンポーネントに振動力を加えて材料を容器２１６に移送するのを補助するように構成される。いくつかの実施形態では、バイブレーター２８１は、少なくとも力を垂直方向に加えるように構成される。いくつかの実施形態では、バイブレーター２８１は、少なくとも力を横方向に加えるように構成される。一実施形態において、少なくとも１つのバイブレーター２８１はホッパー２１４に結合され、これにより、例えば、材料を振動させてホッパー２１４から容器２１６へ移す。一実施形態において、少なくとも１つのバイブレーター２８１が、容器２１６の底部に結合される。このような一実施形態において、容器２１６の底部に結合されたバイブレーター２８１は、少なくとも１つの垂直方向に振動を容器２１６に伝えるように構成される。一実施形態において、少なくとも１つのバイブレーター２８１が、容器２１６の側壁に結合される。このような一実施形態において、容器２１６の側壁に結合されたバイブレーター２８１は、少なくとも１つの横方向に振動を容器２１６に伝えるように構成される。１つまたは複数のバイブレーター２８１は、いくつかの実施形態では、バイブレーター２８１の起動および／または動作（例えば、振動数）を制御するように構成されたプロセッサに結合される。いくつかの実施形態では、プロセッサ２８０は、１つまたは複数のバイブレーター２８１に結合されている。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイブレーター２８１は、容器２１６が充填不足であると判定された場合、例えば、移送される材料がシステム内で停滞している場合に起動される。一実施形態において、１つまたは複数のバイブレーター２８１は、容器充填重量が初期ホッパー重量より小さい場合に起動される。

図８および図１０を参照すると、一実施形態では、充填ノズル２６０は、弁本体２６１、弁頭２６５、および弁茎２６７を備える。弁本体２６１は、遠位端２６２および外面２６３を備え、弁本体２６１は遠位端２６２の近くに弁座２６４を備え、外面２６３は弁本体２６１を封止可能に、また取り外し可能に容器２１６の充填ポート２７２に結合するように構成された遠位端２６２の近くにある。いくつかの実施形態では、弁本体２６１は、ホッパー２１４に結合するように構成された第１の枝セクション２７０を備える。一実施形態において、第２の枝セクション２６９は、充填ノズル２６０の遠位端２６２を備え、近位端２８８を有する。一実施形態において、近位端２８８は、弁茎２６７を移動するように構成された駆動機構２８９に結合される。一実施形態において、弁頭２６５は、閉鎖構成で弁座２６４と封止を形成するように構成された弁当たり面２６６を備える。一実施形態において、弁頭２６５は、弁本体２６１および容器２１６を開放形態で互いに流体的に結合できるように構成されている。いくつかの実施形態では、弁頭２６５は、弁本体２６１から遠位に延在し、開放形態で容器２１６内に入る。弁茎２６７は、弁本体２６１の少なくとも一部を通して弁頭２６５から軸２７６と同軸上に延在する。さらなる実施形態において、弁茎２６７は、第２の枝セクション２６９の近位端２８８を貫通し、近位端２８８は弁茎２６７の一部に結合されたシール２８４を備える。

いくつかの実施形態では、充填ノズル２６０は、容器２１６の充填ポート２７２で封止され、有害廃棄物が容器２１６から漏出するのを防ぐ。一実施形態において、充填ノズル２６０は充填ポート２７２内に貫入し、充填ノズル２６０を取り外した後に廃棄物が充填プラグ（例えば、充填プラグ６５０）と充填ポート２７２との間のシールに干渉するのを防ぐ。いくつかの実施形態では、遠位端２６２の外面２６３は、充填ポート２７２と封止を形成する少なくとも１つのシール２７３を備える。別の実施形態では、少なくとも１つのシール２７３は、少なくとも１つのＯリングを備える。一実施形態において、少なくとも１つのシール２７３は、２つのＯリングシールを備える。いくつかの実施形態では、外面２６３は、充填ポート２７２と封止を形成する第２のシール２７５を備える。いくつかの実施形態では、充填ポート２７２は、容器６００の充填ポート６４０の構成を有し、シール２７３および２７５のうちの少なくとも一方は下側内面６４８と係合して、それらとの封止を形成する。いくつかの実施形態では、シール２７３および２７５のうちの少なくとも一方は、第１の端部６４２と、フィルター６９０が図６Ｂに示されているように充填ポート６４０と係合する場所との間のある位置で下側内面６４８と係合する。いくつかの実施形態では、シール２７３および２７５のうちの少なくとも一方は、第１の端部６４２とガスケット６８０との間のある位置で階段状の内面６４７と係合する。

一実施形態において、充填ノズル２６０は、弁頭２６５内に配設されたセンサー２７４をさらに備える。一実施形態において、センサー２７４は、容器２１６内の有害物のレベルを判定するように構成される。一実施形態において、センサー２７４は、弁本体２６１から遠位に延在する。別の実施形態では、センサー２７４は、弁茎２６７を貫通するワイヤー２６８に結合される。一実施形態において、センサー２７４は、弁茎２６７を貫通するワイヤー２６８に結合される。好適なセンサーとして、変位変換器または力変換器を含む接触型センサーが挙げられる。このような実施形態では、変位変換器は、充填する粉末の高さを感知する。このような実施形態では、力変換器は、充填する粉末の前面によって偏向される薄い膜上にステインゲージ（stain gauge）を備える。また、好適なセンサーとして、ソナー、超音波、およびマイクロ波を含む非接触型センサーも挙げられる。一実施形態において、駆動機構は、弁茎２６７を操作する。一実施形態において、駆動機構２８９は、空気圧シリンダー２８５を備える。いくつかの実施形態では、持ち上げ機構２８２は、容器２１６を充填ノズル２６２の方へ持ち上げるように構成される。一実施形態において、持ち上げ機構２８２は、少なくとも１つのダンパー２８３を備える。

一実施形態において、有害廃棄物を計量可能な容器内に移送するためのシステムは、容器２１６と流体的に連通するように構成された真空ノズル２７１をさらに備える。一実施形態において、真空ノズル２７１は、弁本体２６１の遠位端２８８を貫通する。別の実施形態では、真空ノズル２７１は、弁本体２６１の遠位端２６２に近接するフィルター２７９を備える。いくつかの実施形態では、本発明によるシステムは、排気ポート２９２と封止可能に、取り外し可能に結合可能な真空ノズル２７１をさらに備え、真空ノズル２７１は充填構成で弁本体２６１と封止状態で流体的に連通している。

一実施形態において、第１のセル２１７は、少なくとも容器２１６が充填ステーション２９９によって充填されている間に、後続のセルと空気を交換しない。図７を参照すると、一実施形態では、第１のセル２１７は、充填システム２９９に結合されたオフガスサブシステム２０６を備え、オフガスサブシステム２０６は、容器２１６に結合するように構成された真空ノズルを有する。

図１２を参照すると、さらなる実施形態において、第１のセル２１７は、１つまたは複数の封止可能なドア２４０とともに第２の後続のセル２１８と結合される。一実施形態において、第２の後続のセル２１８は、ベイクアウト真空封止セルである。一実施形態において、第１のセル２１７は、空気連動装置２４１を介して第２のセル２１８に結合される。一実施形態において、空気連動装置２４１は、容器２１６を第１のセル２１７から第２のセル２１８に移送できるように構成される。

[II．第２のセル]

第２のセル２１８およびそれらのいくつかのコンポーネントの例示的な実施形態は、図２、図３、図４、図１２、図１３、図１４、および図１６に示されている。一実施形態において、第２のセル２１８は、ベイクアウト真空封止セルであり、これにより、容器２１６の加熱および排出を行ってから容器２１６を封止することができる。一実施形態において、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、第２のセル２１８は第２の圧力Ｐ２に保持され、第１の圧力Ｐ１は第２の圧力Ｐ２より低い。いくつかの実施形態により、第１のセル２１７および第２のセル２１８は封止可能なドア２４０を介して相互接続される。

一実施形態において、第２のセル２１８は、ベイキング封止ステーション２４３を備える。いくつかの実施形態では、第２のセル２１８は、溶接ステーションをさらに備える。図２を参照すると、一実施形態では、第２のセル２１８は、ベイクアウト炉２９０、容器２１６に結合するように構成された真空ノズルを有するオフガスシステム２０６を備える。いくつかの実施形態では、図１６に示されているように、第２のセル２１８は、容器２１６に溶接を施すように構成された軌道溶接機２４２をさらに備える。

一実施形態において、図３および図１２を参照すると、第２のセル２１８は連動装置２４１を備え、連動装置２４１は第１のセル２１７を第２のセル２１８に結合し、第１のセル２１７と第２のセル２１８との間の少なくとも１箇所の封止を維持しながら容器２１６を第１のセル２１７から第２のセル２１８に移送できるように構成されている。一実施形態において、連動装置２４１は、汚染除去機器を備える。別の実施形態では、第１のセル２１７および連動装置２４１は、封止可能なドア２４０を介して連通可能に相互接続され、これにより、容器２１６を第１のセル２１７から連動装置２４１に移送することができる。さらなる実施形態において、第１のセル２１７および第２のセル２１８はローラーコンベヤー２４６を備え、ローラーコンベヤー２４６は上にこの容器２１６を載せて、それぞれのセル内で、および／またはそれぞれのセル間で輸送できるように構成されている。

再び図２を参照すると、いくつかの実施形態では、第２のセル２１８は、ベイクアウトプロセスにおいて容器２１６を加熱するように構成された炉２９０を備える。いくつかの実施形態では、ベイクアウトプロセスは、例えば、約４００℃から約５００℃の温度で、数時間の間、炉２９０内の容器２１６を加熱して過剰な水分および／または他の材料を取り除くことを含む。いくつかの実施形態では、容器２１６内に真空が確立され、ベイクアウトプロセスにおいてオフガスが容器２１６から取り除かれる。オフガスは、容器２１６からの空気、および／またはベイクアウトプロセスで廃棄物から放出される他のガスを含むものとしてよい。いくつかの実施形態では、容器２１６から取り出されたオフガスは管路２０６内に通されるが、この管路は第２のセル２１８から出て、さらなる換気システムに接続されうる。管路２０６、いくつかの実施形態では、オフガスに同伴する微粒子を捕捉するため１つまたは複数のフィルターを備える。いくつかの実施形態により、フィルター２０４はＨＥＰＡフィルターを含みうる。さらなる実施形態において、管路２０６は、放出するのが望ましくない水銀などの材料を取り除くための１つまたは複数のトラップ２１９を備える。例えば、一実施形態におけるトラップ２１９は、容器２１６からのオフガス中に含まれる水銀をトラップするように構成されている硫黄含浸炭素床トラップ（sulfur impregnated carbon bed trap）を備えることができる。さらなる実施形態において、ベイクアウトプロセスにおいて容器２１６内に真空が確立され、次いで、容器２１６が真空を維持するように封止されうる。

容器２１６からの空気および／または他のガスの排出は、いくつかの実施形態では、容器２１６を排出システムと結合することによって達成される。図１３は、上で説明されているように、容器６００の充填プラグ６４０に結合されているように図示されている本発明の実施形態により使用されうる例示的な排出システムを示している。図１３に示されている排出システムは、他の実施形態において、他の構成を有する容器に結合されうることは理解されるであろう。例えば、排出システムは、図５Ａおよび図６Ａに示されている容器５００の排出ポート５６０に結合されうる。

再び図１３を参照すると、図示されている排出システムは排出ノズル３００を備え、この排出ノズル３００は排出管路または他の真空源と結合されうる。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、容器６００内の真空レベルを測定するように構成されている真空変換器３０１にさらに結合される。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、弁３０２に結合される。いくつかの実施形態では、弁３０２は、容器６００を真空源から隔離するように構成され、次いで、これにより、容器６００内の漏れを検出するか、または内部容積６１６から発生するガスを検出することができる。検出は、例えば、時間の関数としての圧力変化を測定することによって（例えば、真空変換器３０１を使用して）実施することができる。時間の経過とともに生じる容器６００内の圧力の増大（または真空の喪失）は、例えば、内部容積６１６から漏れが生じているか、またはガスが発生している可能性のあることを示しうる。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、粒子状物質が中を通過するのを防ぐように構成されたフィルターをさらに備える。

図示されているように、いくつかの実施形態における排出ノズル３００は、容器６００の充填プラグ６５０および／または充填ポート６４０に結合される。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、充填プラグ６５０および充填ポート６４０の周りに嵌合する。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、充填プラグ６５０が充填ポート６４０と結合されたときに充填プラグ６５０および充填ポート６４０を少なくとも部分的に囲むように構成される。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、結合されたときに充填ポート６４０との周上の封止を形成する。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、フランジ６３４に当接する。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、充填ポート６４０の外面と係合して、排出ノズルが充填ポート６４０と結合されたときに気密封止を形成するガスケットを備える。

いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、空気および／または他のガスがフィルター６９０を通り、充填プラグ６５０と充填ポート６４０との間を通過できるように第１の開放形態で、また充填ポート６４０を気密封止して閉じるように第２の閉鎖構成で充填ポート６４０と螺合可能に結合されうる。いくつかの実施形態では、空気および／または他のガスは、充填プラグ６５０と充填ポート６４０との間を通り、継ぎ目６４６を通過することができる。いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、充填プラグ６５０および充填ポート６４０が第１の開放形態をとるときに容器６００の内部容積６１６から空気および／または他のガスを引き出すように構成される。いくつかの実施形態では、空気および／または他のガスが内部容積６１６から引き出された後、内部容積６１６内に真空が生じるので、充填プラグ６５０を使用して閉鎖構成で充填ポート６４０を気密封止し真空を維持する。

いくつかの実施形態では、排出ノズル３００は、ステム３０３を有するトルク３０４で嵌合される。いくつかの実施形態では、ステム３０３は、近位端と遠位端とを有し、前記遠位端は充填プラグ６５０内の陥凹部と嵌合するように構成され、近位端はハンドルに結合される。いくつかの実施形態では、トルク３０４のハンドルは、充填プラグ６５０を充填ポート６４０に螺合可能に締め付けるように操作され、これにより、充填プラグ６５０と充填ポート６４０との間を密封することができる。いくつかの実施形態では、トルク３０４は、駆動軸で操作される。

いくつかの実施形態では、ベイクアウトプロセスが完了すると、排出システムを通じて容器６００上の真空が維持される。いくつかの実施形態では、真空が設定点に達したときに、例えば、本明細書において上で説明されているような真空変換器３０１を使用して真空が検証され、充填ポート６４０は、充填プラグ６５０によって閉じられ（例えば、気密封止され）、排出システムが取り出される。いくつかの実施形態では、次いで、充填プラグ６５０が充填ポート６４０に溶接される。いくつかの実施形態では、充填プラグ６５０は、第２のセル２１８内の溶接ステーション内に位置決めされうる、軌道溶接機２４２によって充填ポート６４０に溶接される。軌道溶接機ステーションの実施形態は、図１４に示されており、これは充填プラグ６５０を容器６００の充填ポート６４０上に継ぎ目６４６のところで溶接するように構成された軌道溶接機２４２を図示している。いくつかの実施形態では、軌道溶接機２４２は、遠隔操作される。いくつかの実施形態では、軌道溶接機２４２によって施された溶接は、目視検査される。

排出システムおよび軌道溶接機２４２の前記の説明では容器６００を参照しているが、これらの要素は、容器２１６に対する他の構成でも同様に使用できることは理解されるであろう。例えば、他の実施形態では、これらの要素は、排出ポート５６０で容器５００の排出、封止、および溶接を行うためにも同様に使用されうる。これらの実施形態では、容器５００が別の充填ポート５４０も備える場合、充填ポート５４０は、同様に閉鎖され（例えば、充填プラグ５５０によって）、ベイクアウトプロセスの前に軌道溶接機２４２によって溶接封止されうる。

再び図２を参照すると、ベイクアウトプロセスの後に、容器２１６は、いくつかの実施形態では、炉２９０から取り出された後に、封じ込め部２３１内に入れられる。いくつかの実施形態では、封じ込め部２３１は、容器２１６の漏れまたは破裂が生じた場合に汚染が広がるのを制御する機能を備える。いくつかの実施形態では、封じ込め部２３１は、その後第３のセル２３２に輸送するためにローラーコンベヤー２４６上に前段階として置くことができる。

[III．第３のセル]

第３のセル２３２の例示的な実施形態は、図３、図４、および図１５に示されている。一実施形態において、第３のセル２３２は、ＨＩＰプロセスセルであり、容器２１６のホットアイソスタティック成形を行うことができる。一実施形態において、第３のセル２３２は、ホットアイソスタティック成形ステーションを備える。一実施形態において、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、第２のセル２１８は第２の圧力Ｐ２に保持され、第３のセル２３２は第３の圧力Ｐ３に保持される。一実施形態において、第１の圧力Ｐ１は、第３の圧力Ｐ３より低い第２の圧力Ｐ２より低い。

図３、図４、および図１６を参照すると、一実施形態では、本発明によるモジュール型システム４００は、第３のセル２３２を備え、第３のセル２３２は、第１のセル２１７および第２のセル２１８から隔離され、第２のセル２１８および第３のセル２３２は容器２１６を第２のセル２１８から第３のセル２３２に移送できるように構成されている。いくつかの実施形態では、容器２１６は、封じ込め部２３１内で第２のセル２１８から第３のセル２３２に移送される。いくつかの実施形態では、容器２１６は、第３のセル２３２内でホットアイソスタティック成形を受ける。いくつかの実施形態では、容器２１６は、封じ込め部２３１内にある間にホットアイソスタティック成形を受ける。いくつかの実施形態では、第３のセル２３２は、ホットアイソスタティック成形ステーション２４９を備える。一実施形態において、ホットアイソスタティック成形ステーション２４９は、ＨＩＰ支持フレーム２４５と、支持フレーム２４５に固定されたホットアイソスタティック成形容器２５１と、ＨＩＰ支持フレーム２４５に固定された台座に装着されたピックアンドプレース機（ロボットアーム）２５２とを備え、ロボットアーム２５２はホットアイソスタティック成形ステーション２４９内で操作するように構成される。一実施形態において、ロボットアーム２５２は、容器２１６を持ち上げて、ローラーコンベヤー２４６からホットアイソスタティック成形プロセス容器２５１内に移送するように構成される。

さらなる実施形態において、第３のセル２３２は、封止可能なドア２４０を備える。一実施形態において、封止可能なドア２４０は、第３のセル２３２および第２のセル２１８を結合し、容器２１６を第２のセル２１８から第３のセル２３２に移送できるように構成される。さらなる実施形態において、第２のセル２１８および第３のセル２３２はそれぞれ、ローラーコンベヤー２４６を備え、ローラーコンベヤー２４６は上に容器２１６を載せて、第２のセル２１８と第３のセル２３２内、および第２のセル２１８と第３のセル２３２との間で輸送できるように構成されている。

ホットアイソスタティック成形は、いくつかの実施形態によれば、ホットアイソスタティック成形容器２５１内に容器２１６を保持する封じ込め部２３１を位置決めすることを含む。いくつかの実施形態では、容器２３１は、ロボットアーム２５２によって位置決めされる。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形容器２５１は、加熱され加圧されうるアルゴン大気（例えば、アルゴン管路２０２を介してアルゴン源２３６から）を備える。いくつかの実施形態では、例えば、ホットアイソスタティック成形プロセスは、約２時間から約６時間の間、容器２１６を保持する封じ込め部２３１をホットアイソスタティック成形容器２５１内で約１０００℃から約１２５０℃までの範囲内の温度に加熱することによって実行される。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形容器２５１の内側の圧力は、ホットアイソスタティック成形プロセスの実行中、約４３００ｐｓｉから約１５０００ｐｓｉまでの範囲内に収まるように制御される。いくつかの実施形態では、インラインフィルターの濾過によって保護される圧縮機（例えば、２３４）を使用して、ホットアイソスタティック成形容器２５１のアルゴン大気を制御する。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形プロセスで使用されるアルゴンは、アルゴンと圧力の両方を保存するように濾過され格納される。図２を参照すると、いくつかの実施形態では、アルゴンは、ポンプ２３８を介してアルゴン源２３６にリサイクルされる。リサイクルされたアルゴンは、いくつかの実施形態では、フィルター２３３を通る。

図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、および図６Ｂに示されている容器の実施形態を参照すると、フィルター５９０および／またはフィルター６９０の材料は、ホットアイソスタティック成形において加熱した後、フィルターが密圧されて固体および無孔性の材料になり容器、容器排出ポート、および／または容器充填ポートとともに溶接部を形成するように選択される。いくつかの実施形態では、フィルター５９０および／または６９０の材料として、充填温度において、フィルター５９０および／または６９０が多孔性で空気および／またはガスを通すが、ホットアイソスタティック成形時に無孔性材料に密圧される材料が選択される。

いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形が完了した後、封じ込め部２３１および容器２１６は、ホットアイソスタティック成形容器２５１内で、取り出せる温度（例えば、約６００℃）まで冷却させる。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形容器２５１は、冷却液（例えば、水）が中を流れる冷却ジャケットを備える。いくつかの実施形態では、冷却ジャケットは、約８０ｇｐｍから約１００ｇｐｍまでの流量の冷却水を供給される。

いくつかの実施形態では、容器２１６を保持する封じ込め部２３１は、ホットアイソスタティック成形容器２５１から取り出され、冷却のため冷却キャビネットに移送される。いくつかの実施形態では、冷却キャビネットは、冷却液（例えば、水）を供給される。いくつかの実施形態では、冷却キャビネットは、約１０ｇｐｍの流量で冷却水を供給される。いくつかの実施形態では、封じ込め部２３１および容器２１６は、約１２時間かけて冷却キャビネット内で冷まさせる。冷却キャビネット内で冷却した後、容器２１６を保持する封じ込め部２３１は、第４のセル２３０に輸送するためにローラーコンベヤー２４６上に置かれる。

[IV．第４のセル]

第４のセル２３０の例示的な実施形態は、図３、図４、および図１７に示されている。一実施形態において、第４のセル２３０は冷却セルであり、これにより、ホットアイソスタティック成形（ＨＩＰ）プロセスの後に容器２１６のさらなる冷却を行うことができる。いくつかの実施形態では、容器２１６は、第４のセル２３０内でパッケージされ、その後保管される。

さらなる実施形態において、図３、図４、および図１７を参照すると、本発明によるモジュール型システム４００は、第４のセル２３０を備え、これは冷却セルであってよい。一実施形態において、第４のセル２３０は、第１のセル２１７、第２のセル２１８、および第３のセル２２０から隔離される。一実施形態において、第３のセル２３２および第４のセル２３０は、容器２１６を第３のセル２３２から第４のセル２３０に移送できるように構成されている。一実施形態において、第１のセル２１７は第１の圧力Ｐ１に保持され、ベイクアウトおよび第２のセル２１８は第２の圧力Ｐ２に保持され、第３のセル２３２は第３の圧力Ｐ３に保持され、第４のセル２３０は第４の圧力Ｐ４に保持される。一実施形態において、第１の圧力Ｐ１は、第４の圧力Ｐ４より低い第３の圧力Ｐ３より低い第２の圧力Ｐ２より低い。

さらなる実施形態において、第４のセル２３０は、移動可能な遮蔽された隔離ドア２４０を備える。一実施形態において、封止可能なドア２４０は、第４のセル２３０および第３のセル２３２に結合され、容器２１６を第３のセル２３２から第４のセル２３０に移送できるように構成される。さらなる実施形態において、第３のセル２３２および第４のセル２３０のそれぞれは、ローラーコンベヤー２４６を備え、ローラーコンベヤー２４６は上に容器２１６を載せて、第３のセル２３２と第４のセル２３０内、および第３のセル２３２と第４のセル２３０との間で輸送できるように構成されている。さらに別の実施形態では、第４のセル２３０は、軌道溶接機２５５を備える。

いくつかの実施形態では、第４のセル２３０に輸送した後、封じ込め部２３１が開かれ、容器の不具合（例えば、変形、膨張、破損など）の痕跡がないか容器２１６の検査が行われる。容器２１６に不具合がある場合、いくつかの実施形態によれば、容器２１６および封じ込め部２３１は、第４のセル２３０内の汚染浄化室に移動され、汚染除去され、場合によって復旧のため第２のセル２１８に戻される。容器２１６の不具合の痕跡がない場合、いくつかの実施形態によれば、容器２１６は、封じ込め部２３１から取り出され、第４のセル２３０内の冷却／パッキングステーション２５０に移送される。さらなる実施形態において、冷却パッキングステーション２５０は、少なくとも１つまたは複数の冷却ステーションからなる冷却ステーション群を備える。一実施形態において、少なくとも１つまたは複数の冷却ステーション２５３は最終冷却のため処理済みの容器２１６を受け入れて保持するように構成される。いくつかの実施形態では、容器２１６は、冷却ステーション２５３内で受動的に冷却される。いくつかの実施形態では、容器２１６は、冷却ステーション２５３内で能動的に冷却される。

いくつかの実施形態では、最終冷却の後、容器２１６は、第４のセル２３０内でパッケージされ、輸送されて保管される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の冷却された容器２１６は、キャニスターに入れられる。いくつかの実施形態では、次いで、１つまたは複数の容器２１６を収容したキャニスターは、例えば、軌道溶接機２５５を使用して、溶接して閉じられる。いくつかの実施形態では、次いで、キャニスターを保管のため輸送することができる。

図２を参照すると、モジュール型システム４００のセルのどれか１つは、真空管路をまったく備えないことも含めて、適当な数の真空管路を備えることができる。図２に示されているように、第１のセル２１７、第２のセル２１８、第３のセル２３２、および第４のセル２３０は、それぞれ、１つまたは複数の真空管路からなる真空管路群を備えることができる。さらに、図２、図３、図４、図５、および図１０に示されているように、第１のセル２１７、第２のセル２１８、第３のセル２３２、および第４のセル２３０は、それぞれ、少なくとも１つまたは複数の遠隔操作されるオーバーヘッド橋クレーン（overhead bridge cranes）２３９からなるオーバーヘッド橋クレーン群を備えることができる。一実施形態において、マテリアルハンドリングの役割に加えて、これらの遠隔操作されるオーバーヘッド橋クレーン２３９のそれぞれは、さまざまなセル内の機器の遠隔または有人保守のいずれかを実施する際に利用できるように設計される。別の実施形態では、セル内クレーンのそれぞれは、保守目的のために用意されているより大型のクレーンを用いてセルから遠隔取り外しできるように構成されうる。

いくつかの実施形態では、本発明のモジュール型システム４００から発生する二次廃棄物は、回収され、容器２１６内に移送されて、プロセスフロー２００のステップに従って処理されうる。いくつかの実施形態では、例えば、二次廃棄物は、フィードブレンダー２１２に加えられ、か焼材料および／または添加剤と混合され、充填ノズルを介して容器２１６に移送され、その後、ホットアイソスタティック成形が行われる。いくつかの実施形態による、本明細書で使用されているような二次廃棄物は、本発明のステップにおいて有害廃棄物で汚染されている容器２１６および／または材料から取り除かれる有害廃棄物を指す。いくつかの実施形態では、二次廃棄物は、二次廃棄物を容器２１６内に導入する前に充填ノズルを介して移送するのに適した形態に変換される。

いくつかの実施形態では、二次廃棄物は、容器２１６から排出されたオフガスから濾過されるか、またはトラップされた材料を含む。このような一実施形態において、二次廃棄物は、本明細書において上で説明されているように、例えば、１つまたは複数のトラップ２１９によって、処理時に容器２１６から排出されるオフガスから捕捉された水銀を含む。水銀は、水銀と１つまたは複数の他の金属とを混合することによってアマルガムに変えて、別の容器２１６に移送し、この実施形態の一例によるさらなる処理を行うことができる。

いくつかの実施形態では、二次廃棄物は、有害廃棄物によって汚染されているか、または直接接触している可能性のあるシステムコンポーネントをさらに含む。汚染されているコンポーネントは、燃やし、破砕し、粉砕し、および／または別の方法で処理してから、容器２１６に送ることができる。このような一例において、二次廃棄物は、有害廃棄物を含んでいる可能性がある、使用済みセルまたは排気管路フィルター（例えば、フィルター２０４）を含む。いくつかの実施形態では、使用済みのフィルターについては、燃やし、その後出る灰を容器２１６に送り、さらに処理する。

いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも５０重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも６０重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも７０重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも８０重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも９０重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも９５重量％が回収され処理に回される。いくつかの実施形態では、モジュール型システム４００から生じる二次廃棄物の少なくとも９９重量％が回収され処理に回される。

[モジュール型システムを使用する有害廃棄物の処理方法]

いくつかの実施形態では、本明細書で説明されているシステム、方法、およびコンポーネントは、複数のステップを含み、モジュール型システムにおいて実行される有害廃棄物を保管する方法をもたらす。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されているステップのうちの１つまたは複数は、自動化して実行されうる。第１のセルにおいて、容器の充填ポートに結合された充填ノズルを介して有害廃棄物が容器に加えられる。このような充填ノズルのさまざまな実施形態が、本明細書において説明されている。容器は、有害廃棄物を封止して収容するように構成される。一実施形態において、容器は、排出ポートをさらに備える。一実施形態において、容器は、有害廃棄物を加える前に、真空システムに結合されているコネクタを有する充填ノズルを接続することによって排出が行われ、これにより、容器は負圧下に置かれる。別の実施形態では、容器は、容器の排出ポートに結合されている排出ノズルを介して有害廃棄物を追加する際に排出が行われ、これにより、加えるステップにおいて容器は負圧下で維持される。いくつかの実施形態では、容器に加えられる有害廃棄物の量は、充填した後に、容器の重量を測定することによって検証される。重量検証システムのさまざまな実施形態が、本明細書において説明されている。いくつかの実施形態では、容器に加えられる有害廃棄物の量は、充填した後の容器の重量（または重量の変化）を充填する前の有害廃棄物の重量と比較することによって検証される。一実施形態において、充填ポートを閉じるため有害廃棄物が容器に加えられた後に充填プラグを充填ポートに挿入して栓をされた容器を形成する。別の実施形態では、充填プラグを充填ポートに挿入し、排出プラグを排出ポートに挿入してから充填ポートを封止し、栓をされた容器を形成する。

次いで、栓をされた容器は、移動可能な遮蔽された隔離ドアを介して、第１のセルから第２のセルに移送される。一実施形態において、栓をされたセルは、移動可能な遮蔽された隔離ドアを介して、第１のセルから第２のセルに移送され、次いで、汚染機器を収容している連動装置エリアに送られる。

第２のセルにおいて、栓をされた容器は、排出システムに結合されている排出ノズルに接続され、容器が加熱される。いくつかの実施形態では、容器をベイクアウト炉内で加熱して、過剰な水および／または他の材料を取り除く。いくつかの実施形態では、加熱時に、例えば、排出ノズルを使用して、空気および／または他のガスを含むオフガスが容器から取り除かれる。一実施形態において、排出ノズルは、容器の排出ポートに結合されている。このような一実施形態では、排出プラグは、排出ノズルが排出ポートに結合されている間に閉じられる。このような一実施形態において、排出ポートは、排出ポートに螺合可能に結合されている排出プラグを備える。排出プラグにより、空気および／またはガスを、排出ポート内に配置されている、また加熱構成では排出プラグと排出ポートとの間にある、フィルターに通すことができる。容器を加熱する前に、排出ポートが少なくとも部分的に開かれる。次いで、容器が加熱される。一実施形態では、加熱ステップの後、排出ポートは閉鎖構成にされ、封止される。このような一実施形態において、封止前の加熱するステップの後、一定期間の間、容器上の真空が維持される。適宜、容器内の真空が維持されていることが検証される。このような一実施形態において、封止するステップは、排出プラグを排出ポートに溶接して排出ポートを封止することによって実行される。このような一実施形態では、溶接は、軌道溶接機を使用して実行される。

別の実施形態では、排出ノズルは、容器の充填ポートに結合される。このような一実施例では、充填プラグは、排出ノズルが排出ポートに結合されている間に閉じられる。このような一実施形態において、充填ポートは、充填ポートに螺合可能に結合されている充填プラグを備える。充填プラグにより、空気および／またはガスを、充填ポート内に配置されている、また加熱構成では充填プラグと充填ポートとの間にある、フィルターに通すことができる。容器を加熱する前に、充填ポートが少なくとも部分的に開かれる。次いで、排出が行われた容器が加熱される。加熱ステップの後、充填ポートは閉鎖構成で閉鎖され、封止される。このような一実施形態において、封止前の加熱するステップの後、一定期間の間、容器上の真空が維持される。適宜、容器内の真空が維持されていることが検証される。このような一実施形態において、封止するステップは、充填プラグを充填ポートに溶接して充填ポートを封止することによって実行される。このような一実施例では、溶接は、軌道溶接機を使用して実行される。

封止するステップの後、封止された容器は、第２の移動可能な遮蔽された隔離ドアを介して、第２のセルから第３のセルに移送される。いくつかの実施形態では、封止された容器は、封じ込め部の内側で第２のセルから第３のセルに移送される。次いで、封止された容器は、ホットアイソスタティック成形を受ける。いくつかの実施形態では、封止された容器は、封じ込め部の内側にある間にホットアイソスタティック成形を受ける。いくつかの実施形態では、ホットアイソスタティック成形は、封止された容器を高温、高圧のアルゴン大気に曝すことを含む。いくつかの実施形態では、封止された容器は、ホットアイソスタティック成形の後、冷却キャビネット内で最初に冷却される。ホットアイソスタティック成形の後、容器は、第３の移動可能な遮蔽された隔離ドアを介して、第３のセルから第４のセルに移送される。第４のセルにおいて、いくつかの実施形態によれば、容器は最終的な冷却を受ける。さらなる実施形態において、容器は、輸送および保管のためキャニスターにパッケージされる。

当業者であれば、本発明の広範な概念から逸脱することなく図示されている上述の例示的な実施形態に対し変更を加えることが可能であることを理解するであろう。したがって、本発明は、図示され説明されている例示的な実施形態に限定されず、請求項によって定められているような本発明の精神と範囲のうちにある修正を対象とすることが意図されていることは理解される。例えば、例示的な実施形態の特定の特徴は、請求されている発明の一部であってもなくてもよく、また開示されている実施形態の特徴は、組み合わせることもできる。本明細書において特に断りのない限り、「１つの」（英文中の「ａ」、「ａｎ」について必要に応じて訳す）および「その」（英文中の「ｔｈｅ」について、必要に応じて訳す）は、１つの要素に限られず、その代わりに、「少なくとも１つ」を意味するものと解釈されるべきである。

本発明の図および説明のうちの少なくともいくつかは、明確にすることを目的として、当業者が他の要素も本発明の一部を含みうると理解する他の要素を排除しながら、本発明をはっきり理解できるように関連する１つの要素に的を絞るため簡素化されていることは理解されるであろう。しかし、このような要素は当技術分野でよく知られている、また必ずしも本発明の理解度を増すとは限らないという理由から、そのような要素の説明は本明細書では行わない。

さらに、方法が、本明細書で説明されているステップの特定の順序に依存しない限り、ステップの特定の順序は、請求項への制限と解釈されるべきでない。本発明の方法を対象とする請求項は、それらのステップを書かれている順序で実行することに限定されるべきではなく、また当業者は、それらのステップは変えられてもよいが、それでも本発明の精神および範囲に従っていることを容易に理解できる。

５８空間
１００容器
１１０本体部
１１２セクション
１１４セクション
１２０蓋
１４０チューブ
２００プロセス
２０１タンク
２０２アルゴン管路
２０４フィルター
２０５サージタンク
２０６管路
２０６オフガスサブシステム
２０７か焼材料受け入れホッパー
２１０添加剤フィードホッパー
２１２フィードブレンダー
２１４容器フィードホッパー
２１６容器
２１７第１のセル
２１８第２のセル
２１９トラップ
２２０第３のセル
２３０第４のセル
２３１封じ込め部
２３２第３のセル
２３４圧縮機
２３６アルゴン源
２３８ポンプ
２３９オーバーヘッド橋クレーン
２４０ドア
２４１空気連動装置
２４２軌道溶接機
２４３ベイキング／封止ステーション
２４５ＨＩＰ支持フレーム
２４６ローラーコンベヤー
２４９ホットアイソスタティック成形ステーション
２５０冷却／パッキングステーション
２５１ホットアイソスタティック成形容器
２５２ロボットアーム
２５３冷却ステーション
２５５軌道溶接機
２６０充填ノズル
２６１弁本体
２６２遠位端
２６３外面
２６４弁座
２６５弁頭
２６６弁当たり面
２６７弁茎
２６８ワイヤー
２６９第２の枝セクション
２７０第１の枝セクション
２７１真空ノズル
２７２充填ポート
２７３シール
２７４センサー
２７５第２のシール
２７７第１の計量器
２７８第２の計量器
２８０プロセッサ
２８１バイブレーター
２８２持ち上げ機構
２８３ダンパー
２８４シール
２８５空気圧シリンダー
２８８近位端
２８９駆動機構
２９０炉
２９１ポート
２９２充填ポート
２９２排気ポート
２９３排出ポート
２９４フランジ
２９５フランジ
２９８ボール弁
２９９充填システム
３００排出ノズル
３０１真空変換器
３０３ステム
３０４トルク
３５０フィルター
４００モジュール型システム
５００容器
５１０本体部
５１１縦軸
５１２セクション
５１４セクション
５１５閉じた底端部
５１６内部容積
５２０蓋
５２２フランジ
５２４内面
５２６外面
５３０持ち上げ部材
５３２一般的に円筒形状の突出部
５３３溝
５３４フランジ
５４０充填ポート
５４１軸
５４２第１の端部
５４３第２の端部
５４４表面
５４５端面
５４６継ぎ目
５４７外面
５４８内面
５４９段付き部分
５５０充填プラグ
５５１外面
５５２第１の部分
５５３第２の部分
５６０排出ポート
５６１軸
５６２第１の端部
５６３第２の端部
５６７外面
５６８内面
５６９段付き部分
５７０排出プラグ
５７２第１の部分
５７３第２の部分
５７４，５７５中間部分
５８０ガスケット
５８２ギャップ
５９０フィルター
６００容器
６１０本体部
６１１縦軸
６１２セクション
６１４セクション
６１５底端部
６１６内部容積
６２０蓋
６２２フランジ
６２４内面
６２６外面
６３３溝
６３４フランジ
６４０充填ポート
６４１軸
６４２第１の端部
６４３第２の端部
６４６継ぎ目
６４７階段状の内面
６４８下側内面
６４９表面
６５０充填プラグ
６７０円形端部セクション
６７３第１の部分
６７４第３の部分
６７５第２の部分
６８０ガスケット
６９０フィルター
６９５機械式留め具

Claims

有害廃棄物を保管するための容器であって、
内部容積を有する容器本体と、
前記内部容積と連通し、充填ノズルおよび充填プラグと封止可能に結合するように構成されている充填ポートと、
前記内部容積と連通し、フィルターを有する排出ポートであって、排出ノズルおよび排出プラグと封止可能に結合するように構成されている排出ポートと、
を備え、
前記充填ノズルを介して前記有害廃棄物を加えている間、前記内部容積から空気を抜くために、前記排出ポートは前記排出ノズルと封止可能に結合し、前記充填ポートは前記充填ノズルと封止可能に結合する容器。
前記排出プラグは、前記内部容積からの空気および／またはガスを前記フィルターに通し、かつ充填構成の前記排出プラグと前記排出ポートとの間に通すことができるように構成され、前記排出プラグは閉鎖構成で前記排出ポートを閉じる請求項１に記載の容器。
前記閉鎖構成で前記排出ポートを封止するように、前記排出プラグと前記排出ポートとの間に配設されているガスケットをさらに備える請求項２に記載の容器。
前記排出プラグは、前記排出ポートと螺合可能に結合される請求項２または３に記載の容器。
前記排出プラグおよび前記排出ポートは、前記閉鎖構成で気密封止をもたらすように構成される請求項２から４のいずれか一項に記載の容器。
前記排出プラグおよび前記排出ポートは、前記閉鎖構成の前記容器本体に対して気密封止部の遠位にその後溶接されるように構成される請求項５に記載の容器。
前記閉鎖構成で、前記排出プラグと前記排出ポートとの溶接のため、継ぎ目が前記排出プラグの外面と前記排出ポートの外面との間に画定される請求項６に記載の容器。
持ち上げ部材をさらに含み、前記持ち上げ部材は、前記容器本体から軸方向に延在する突出部を備え、前記突出部は周上に延在する溝を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の容器。
有害廃棄物を保管するための容器であって、
内部容積を有する容器本体と、
前記内部容積と連通し、充填ノズルと封止可能に結合するように構成されたポートと、
フィルターを備え、前記ポートに封止可能に結合するように構成されたプラグであって、前記プラグは、前記内部容積からの空気および／またはガスを前記フィルターに通し、かつ充填構成の前記プラグと前記ポートとの間に通すことができるように構成され、前記プラグは閉鎖構成で前記ポートを閉じる、プラグと、
を備える容器。
前記閉鎖構成で、前記プラグと前記ポートとの間に配設されているガスケットをさらに備える請求項９に記載の容器。
前記プラグは、ポートと螺合可能に結合される請求項９または１０に記載の容器。
前記プラグおよび前記ポートは、気密封止をもたらすように構成される請求項９から１１のいずれか一項に記載の容器。
前記プラグおよび前記ポートは、前記閉鎖構成の前記容器本体に対して気密封止部の遠位にその後溶接されるように構成される請求項１２に記載の容器。
前記閉鎖構成で、前記プラグと前記ポートとの溶接のため、継ぎ目が前記プラグの外面と前記ポートの外面との間に画定される請求項１３に記載の容器。
前記容器本体は、ホットアイソスタティック成形されるように構成される請求項１から１４のいずれか一項に記載の容器。
前記容器本体は、前記容器本体の内部容積に真空を与えることによって容積が減少するように構成されたベッセルを備える請求項１から１５のいずれか一項に記載の容器。
前記フィルターは、第１の温度では多孔性であり、かつ第２の温度では無孔性であって、第２の温度は第１の温度より高い請求項１から１６のいずれか一項に記載の容器。