JP6490503B2 - Disposal method and disposal apparatus for radioactive material adsorbent - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、放射性物質吸着剤の処分方法および処分装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a radioactive substance adsorbent disposal method and disposal apparatus.

放射能汚染水などからの放射性物質の分離に放射性物質吸着剤が使用されている。放射性物質吸着剤として、放射性物質の吸着能力が高く、かつ量産性に優れることから、フェロシアン化物が使用されている。   Radioactive material adsorbents are used to separate radioactive materials from radioactive contaminated water. As a radioactive substance adsorbent, ferrocyanide is used because of its high ability to adsorb radioactive substances and excellent mass productivity.

現在、放射性物質吸着剤を地中に埋設して処分することが検討されている。しかし、フェロシアン化物を地中に埋設した場合、雨水、地下水などとの接触により、有害なシアン化物が発生するおそれがある。   Currently, the disposal of radioactive material adsorbents buried in the ground is being investigated. However, when ferrocyanide is buried in the ground, harmful cyanide may be generated due to contact with rainwater or groundwater.

一方、放射性物質吸着剤として、ゼオライトにフェロシアン化物を担持させたものが知られている。このような放射性物質吸着剤によれば、焼成によりフェロシアン化物が分解されることからシアン化物の発生が抑制される。また、フェロシアン化物の分解に伴って放出される放射性物質はゼオライトに吸着されることから、放射性物質が外部の環境中に放出されることも抑制される。しかし、このような放射性物質吸着剤については、多量のゼオライトを使用することから製造コストが増加しやすい。また、焼成後に多量のゼオライトが残留することから、ゼオライトの処分コストが増加しやすい。   On the other hand, a radioactive material adsorbent is known in which a ferrocyanide is supported on zeolite. According to such a radioactive substance adsorbent, since ferrocyanide is decomposed by firing, generation of cyanide is suppressed. Moreover, since the radioactive substance released along with the decomposition of the ferrocyanide is adsorbed by the zeolite, the release of the radioactive substance into the external environment is also suppressed. However, such a radioactive substance adsorbent tends to increase the production cost because a large amount of zeolite is used. Moreover, since a large amount of zeolite remains after calcination, the disposal cost of the zeolite tends to increase.

特開2014−16311号公報JP 2014-16311 A

本発明が解決しようとする課題は、放射性物質吸着剤の処分コストを抑制できる放射性物質吸着剤の処分方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a disposal method for a radioactive material adsorbent that can suppress the disposal cost of the radioactive material adsorbent.

実施形態の放射性物質吸着剤の処分方法は、フェロシアン化物を含む放射性物質吸着剤と、土壌との混合物を得る混合工程と、この混合物を成形して成形体を得る成形工程と、この成形体を熱処理して固化体を得る熱処理工程と、を有することを特徴とする。   The disposal method of the radioactive material adsorbent according to the embodiment includes a mixing step of obtaining a mixture of a radioactive material adsorbent containing ferrocyanide and soil, a molding step of molding the mixture to obtain a molded body, and the molded body. And a heat treatment step of obtaining a solidified body by heat treatment.

実施形態の放射性物質吸着剤の処分方法によれば、放射性物質吸着剤を土壌と混合し、成形し、熱処理することにより、放射性物質吸着剤の処分コストを抑制できる。   According to the disposal method of the radioactive material adsorbent of the embodiment, the disposal cost of the radioactive material adsorbent can be suppressed by mixing the radioactive material adsorbent with the soil, molding, and heat-treating.

実施形態の処分方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the disposal method of embodiment. 実施形態の処分装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the disposal apparatus of embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る放射性物質吸着剤の処分方法を示すフロー図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a disposal method for a radioactive material adsorbent according to an embodiment.

本実施形態の放射性物質吸着剤の処分方法は、混合工程S1、成形工程S2、および熱処理工程S3を有する。混合工程S1では、フェロシアン化物を含む放射性物質吸着剤と、土壌との混合物を得る。成形工程S2では、混合物を成形して成形体を得る。熱処理工程S3では、成形体を熱処理して固化体を得る。   The disposal method of the radioactive material adsorbent of the present embodiment includes a mixing step S1, a forming step S2, and a heat treatment step S3. In the mixing step S1, a mixture of a radioactive material adsorbent containing ferrocyanide and soil is obtained. In the molding step S2, the mixture is molded to obtain a molded body. In the heat treatment step S3, the compact is heat treated to obtain a solidified body.

上記処分方法によれば、放射性物質吸着剤の処分に広範囲に分布するとともに多量に分布する土壌を使用することから、放射性物質吸着剤の処分コストが抑制される。また、熱処理によりフェロシアン化物が分解されることから、固化体からのシアン化物の溶出も抑制される。また、フェロシアン化物の分解に伴って放出される放射性物質が固化体を構成する土壌に吸着されることから、放射性物質が外部に放出されることも抑制される。以下、各工程について具体的に説明する。   According to the above disposal method, the disposal cost of the radioactive material adsorbent is suppressed because the soil distributed over a wide area and a large amount of soil is used for the disposal of the radioactive material adsorbent. Further, since the ferrocyanide is decomposed by the heat treatment, the elution of cyanide from the solidified product is also suppressed. Moreover, since the radioactive substance released with decomposition | disassembly of a ferrocyanide is adsorbed by the soil which comprises a solidified body, it is suppressed that a radioactive substance is discharge | released outside. Hereinafter, each step will be specifically described.

混合工程S1に使用される放射性物質吸着剤は、少なくともフェロシアン化物を含むものである。フェロシアン化物としては、例えば、下記化学式(1)で示されるプルシアンブルー(紺青(フェロシアン化第二鉄))が挙げられる。
4+[Fe(II)(CN)4− …(1)
(但し、式(1)中、Mは、Fe、Co、Ni、K、Na、NHなどを表す。)
The radioactive material adsorbent used in the mixing step S1 contains at least a ferrocyanide. Examples of the ferrocyanide include Prussian blue (bitumen (ferric ferrocyanide)) represented by the following chemical formula (1).
M 4+ [Fe (II) (CN) 6 ] 4− (1)
(In the formula (1), M represents Fe, Co, Ni, K, Na, NH 4 or the like.)

なお、放射性物質吸着剤としては、既に放射性物質を吸着したものが使用される。放射性物質を吸着した放射性物質吸着剤としては、例えば、放射能汚染水などから放射性物質を分離するために使用されたものが挙げられる。   In addition, as the radioactive substance adsorbent, those already adsorbing radioactive substances are used. Examples of the radioactive substance adsorbent that has adsorbed the radioactive substance include those used to separate the radioactive substance from radioactively contaminated water.

混合工程S1に使用される土壌としては、特に制限されるものではなく、一般に存在する土壌を使用できる。このような土壌としては、例えば、土壌群における区分で、褐色低地土、褐色森林土、グライ土、黒ボク土、多湿黒ボク土などが挙げられるが、これらに制限されない。   It does not restrict | limit especially as soil used for mixing process S1, The soil which exists generally can be used. Examples of such soils include, but are not limited to, brown lowland soils, brown forest soils, glai soils, black boiled soils, and humid black boiled soils in the soil group.

土壌は、粘土を含むことが好ましい。粘土を含むことにより、放射性物質の固定化率が高くなる。ここで、放射性物質の固定化率とは、放射性物質吸着剤に含まれる放射性物質のうち固化体に固定されるものの割合である。放射性物質の固定化率が高いほど、固化体に放射性物質が固定されるために好ましい。   The soil preferably contains clay. Inclusion of clay increases the immobilization rate of radioactive substances. Here, the immobilization rate of the radioactive substance is the ratio of the radioactive substance contained in the radioactive substance adsorbent that is fixed to the solidified body. The higher the immobilization rate of the radioactive substance, the better because the radioactive substance is immobilized on the solidified body.

粘土の含有割合は、土壌中、15質量%以上が好ましい。粘土を15質量%以上含有する土壌として、例えば、土性における区分で、砂質埴壌土、埴壌土、シルト質埴壌土、砂質埴土、軽埴土、シルト質埴土、重埴土が挙げられる。   As for the content rate of clay, 15 mass% or more is preferable in soil. Examples of the soil containing 15 mass% or more of clay include, for example, sandy loam soil, loam loam soil, silty loam soil, sandy dredge soil, light dredged soil, silty dredged soil, and heavy dredged soil.

また、土壌は、既に放射性物質が吸着した放射能汚染土壌が好ましい。土壌として放射性物質が吸着していない清浄な土壌を使用した場合、新たに放射能汚染土壌が発生することになる。土壌として放射能汚染土壌を使用することにより、新たな放射能汚染土壌の発生が抑制され、放射能汚染土壌の容量の増加が抑制される。放射能汚染土壌としては、放射性物質が付着したものを広く使用できる。例えば、放射能汚染土壌として、民家、道路、里山、運動場、公園などの土壌を使用できる。   The soil is preferably radioactively contaminated soil that has already adsorbed radioactive material. When clean soil that is not adsorbed with radioactive material is used as soil, new radioactively contaminated soil is generated. By using radioactively contaminated soil as the soil, generation of new radioactively contaminated soil is suppressed, and an increase in the capacity of radioactively contaminated soil is suppressed. As radioactively contaminated soil, those to which radioactive substances are attached can be widely used. For example, soil such as private houses, roads, satoyama, playgrounds, and parks can be used as radioactively contaminated soil.

土壌は、混合前に粒径が調整されることが好ましい。通常、土壌を構成する粒子の粒径が小さくなるにつれて、放射性物質の固定化率が高くなる。粒径としては、45μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。粒径の調整は、分級機を使用して行うことができる。分級機としては、振動篩、気流式分級機などを使用できる。   The particle size of the soil is preferably adjusted before mixing. Usually, as the particle size of the particles constituting the soil decreases, the immobilization rate of the radioactive substance increases. As a particle size, 45 micrometers or less are preferable and 20 micrometers or less are more preferable. The particle size can be adjusted using a classifier. As the classifier, a vibrating sieve, an airflow classifier, or the like can be used.

放射性物質吸着剤の混合割合は、放射性物質吸着剤と土壌との合計中、10質量%以上が好ましい。放射性物質吸着剤の混合割合が10質量%以上になると、土壌を効率的に利用できる。放射性物質吸着剤の混合割合は、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。   The mixing ratio of the radioactive substance adsorbent is preferably 10% by mass or more in the total of the radioactive substance adsorbent and the soil. When the mixing ratio of the radioactive material adsorbent is 10% by mass or more, the soil can be used efficiently. The mixing ratio of the radioactive substance adsorbent is more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.

一方、放射性物質吸着剤の混合割合が高くなると、放射性物質の一部が土壌に固定されなくなるおそれがある。このため、放射性物質吸着剤の割合は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。   On the other hand, when the mixing ratio of the radioactive substance adsorbent is increased, a part of the radioactive substance may not be fixed to the soil. For this reason, 90 mass% or less is preferable, as for the ratio of a radioactive substance adsorbent, 80 mass% or less is more preferable, and 70 mass% or less is further more preferable.

混合には、公知の混合機を使用できる。混合機としては、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、V型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機、レディゲミキサー、パドルブレンダー、リボンミキサー、ロータリーブレンダー、ジャータンブラー、プラウジャーミキサー、モルタルミキサーなどが挙げられる。混合方法としては、バッチ式、連続式、これらを併用する方式のいずれも採用できる。   A known mixer can be used for mixing. Mixers include cylindrical mixers, screw mixers, screw extruders, turbulizers, nauter mixers, V mixers, double-arm kneaders, fluid mixers, airflow mixers, rotating Examples include a disc-type mixer, a roll mixer, a rolling mixer, a Redige mixer, a paddle blender, a ribbon mixer, a rotary blender, a jar tumbler, a plow jar mixer, and a mortar mixer. As a mixing method, any of a batch method, a continuous method, and a method using these in combination can be adopted.

なお、混合工程S1においては、放射性物質吸着剤および土壌に加えて、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、他の成分を添加できる。このような成分としては、混合、成形などを容易にする成分、放射性物質の固定化率を高める成分などが挙げられる。   In addition, in the mixing step S1, in addition to the radioactive material adsorbent and the soil, other components can be added as necessary and within the limits not departing from the spirit of the present invention. Examples of such components include components that facilitate mixing, molding, and the like, and components that increase the immobilization rate of radioactive substances.

成形工程S2における成形体の形状としては、円柱状、円錐状、多角柱状、多角錐状、球状、立方体状、直方体状、円板状、多角板状などが挙げられ、特に制限されない。成形体の大きさは、固化体を保管するときの利便性などの観点から、錠剤程度の大きさから煉瓦程度の大きさが好ましい。例えば、5mm×5mm×2mm(50mm)程度の大きさから210mm×100mm×60mm(1260cm)程度の大きさが好ましい。 Examples of the shape of the molded body in the molding step S2 include a columnar shape, a conical shape, a polygonal columnar shape, a polygonal pyramid shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a disc shape, and a polygonal plate shape. From the viewpoint of convenience when storing the solidified body, the size of the molded body is preferably from about the size of a tablet to about the size of a brick. For example, a size of about 5 mm × 5 mm × 2 mm (50 mm 3 ) to a size of about 210 mm × 100 mm × 60 mm (1260 cm 3 ) is preferable.

成形方法としては、公知の成形方法を採用できる。例えば、成形方法として、プレス成形、圧延成形、押出成形などが挙げられる。これらの中でも、成形体の密度が高くなり、これにより放射性物質の固定化率が高くなることから、プレス成形が好ましい。   As a molding method, a known molding method can be employed. For example, examples of the forming method include press forming, rolling forming, and extrusion forming. Among these, press molding is preferable because the density of the molded body is increased, thereby increasing the immobilization ratio of the radioactive substance.

プレス成形は、例えば、臼と、これに挿入される上杵および下杵とからなる金型を使用して行われる。具体的には、臼内に放射性物質吸着剤と土壌との混合物を充填した後、この充填された混合物に上下方向から上杵および下杵で圧力を印加することにより、成形体を得ることができる。   The press molding is performed using, for example, a mold including a mortar and upper and lower punches inserted into the mortar. Specifically, after a mixture of a radioactive substance adsorbent and soil is filled in the die, pressure is applied to the filled mixture from above and below with an upper punch and a lower punch to obtain a molded body. it can.

プレス圧力は、100kg/cm以上が好ましい。プレス圧力が100kg/cm以上になると、放射性物質の固定化率が高くなる。放射性物質の固定化率を高くする観点から、プレス圧力は、200kg/cm以上がより好ましく、300kg/cm以上がさらに好ましく、400kg/cm以上が特に好ましい。 The pressing pressure is preferably 100 kg / cm 2 or more. When the pressing pressure is 100 kg / cm 2 or more, the immobilization rate of the radioactive substance is increased. From the viewpoint of increasing the immobilization ratio of the radioactive material, pressing pressure, 200 kg / cm 2 or more, and more preferably 300 kg / cm 2 or more, 400 kg / cm 2 or more is particularly preferable.

なお、プレス圧力が高くなると、金型の隙間、例えば、上杵と臼との間、または下杵と臼との間に混合物が漏れるおそれがある。このような混合物の漏れを抑制する観点から、プレス圧力は、900kg/cm以下が好ましく、800kg/cm以下がより好ましい。 In addition, when a press pressure becomes high, there exists a possibility that a mixture may leak between the crevices of a metal mold | die, for example, between an upper punch and a die, or between a lower punch and a die. From the viewpoint of suppressing the leakage of such a mixture, pressing pressure is preferably 900 kg / cm 2 or less, 800 kg / cm 2 or less being more preferred.

熱処理工程S3は、公知の熱処理装置を使用して行うことができる。熱処理装置としては、電気炉、石油ボイラー、成形体を台車に載せて炉内を移動させながら熱処理を行うトルネルキルンなどが挙げられるが、必ずしもこれらに制限されない。   The heat treatment step S3 can be performed using a known heat treatment apparatus. Examples of the heat treatment apparatus include, but are not necessarily limited to, an electric furnace, an oil boiler, and a tornell kiln that performs heat treatment while moving the inside of the furnace by placing a compact on a carriage.

熱処理は、フェロシアン化物を効果的に分解できることから、大気中などの酸化雰囲気中で行われることが好ましい。また、熱処理は、350℃以上で1分以上行われることが好ましい。350℃以上で1分以上の熱処理が行われることにより、フェロシアン化物が効果的に分解される。熱処理は、500℃以上で10分以上行われることがより好ましく、700℃以上で10分以上行われることがさらに好ましい。なお、熱処理は、1500℃以下で行われることが好ましく、1300℃以下で行われることがより好ましい。また、熱処理は、20時間以下で行われることが好ましく、15時間以下で行われることがより好ましい。   The heat treatment is preferably performed in an oxidizing atmosphere such as the air because ferrocyanide can be effectively decomposed. The heat treatment is preferably performed at 350 ° C. or higher for 1 minute or longer. By performing heat treatment at 350 ° C. or higher for 1 minute or longer, the ferrocyanide is effectively decomposed. The heat treatment is more preferably performed at 500 ° C. or more for 10 minutes or more, and more preferably at 700 ° C. or more for 10 minutes or more. In addition, it is preferable to perform heat processing at 1500 degrees C or less, and it is more preferable to be performed at 1300 degrees C or less. The heat treatment is preferably performed for 20 hours or less, and more preferably for 15 hours or less.

なお、熱処理においては、フェロシアン化物が分解して有毒な窒素酸化物が発生する。このため、熱処理においては、窒素酸化物を無害化する処理を行うことが好ましい。処理方法としては、窒素酸化物を触媒によりアンモニアと反応させて無害な窒素に還元するアンモニア接触還元法、アンモニアを吹き込み無触媒で窒素酸化物を窒素に還元する無触媒還元法、活性炭の触媒作用により窒素酸化物を窒素に還元する活性炭法などが挙げられるが、必ずしもこれらに制限されない。   In the heat treatment, the ferrocyanide is decomposed to generate toxic nitrogen oxides. For this reason, in heat processing, it is preferable to perform the process which detoxifies a nitrogen oxide. Treatment methods include ammonia-catalyzed reduction method in which nitrogen oxide is reacted with ammonia by a catalyst to reduce it to harmless nitrogen, non-catalytic reduction method in which ammonia is blown and nitrogen oxide is reduced to nitrogen without catalyst, and catalytic action of activated carbon The activated carbon method in which nitrogen oxides are reduced to nitrogen can be used, but is not necessarily limited thereto.

図2は、本実施形態の処分方法に使用される処分装置を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a disposal apparatus used in the disposal method of the present embodiment.

処分装置10は、土壌導入部11、粒径調整部12、不要土壌回収部13、吸着剤導入部14、混合部15、成形部16、熱処理部17、排ガス処理部18、および固化体回収部19を有する。   The disposal apparatus 10 includes a soil introduction unit 11, a particle size adjustment unit 12, an unnecessary soil collection unit 13, an adsorbent introduction unit 14, a mixing unit 15, a molding unit 16, a heat treatment unit 17, an exhaust gas treatment unit 18, and a solidified body collection unit. 19

土壌は、土壌導入部11に導入される。土壌として、例えば、放射能汚染土壌が導入されることが好ましい。土壌導入部11に導入された土壌は、粒径調整部12に移送されて粒径が調整される。粒径調整部12は、例えば、振動篩、気流式分級機などの分級機からなる。粒径調整部12において粒径が調整された土壌は、混合部15へと移送される。なお、土壌導入部11に導入された土壌のうち範囲外の粒径を有する粒子、例えば、所定の粒径よりも粒径が大きい粒子は、不要土壌回収部13へと移送されて回収される。   The soil is introduced into the soil introduction unit 11. As soil, for example, radioactively contaminated soil is preferably introduced. The soil introduced into the soil introduction unit 11 is transferred to the particle size adjustment unit 12 to adjust the particle size. The particle size adjusting unit 12 includes, for example, a classifier such as a vibration sieve or an airflow classifier. The soil whose particle size has been adjusted in the particle size adjusting unit 12 is transferred to the mixing unit 15. It should be noted that particles having a particle size outside the range of the soil introduced into the soil introduction unit 11, for example, particles having a particle size larger than a predetermined particle size, are transferred to the unnecessary soil collection unit 13 and collected. .

放射性物質吸着剤は、吸着剤導入部14に導入される。ここで、放射性物質吸着剤は、少なくともフェロシアン化物を含むとともに、既に放射性物質を吸着したものである。吸着剤導入部14に導入された放射性物質吸着剤は、混合部15へと移送されて、粒径調整部12から移送される土壌と混合される。   The radioactive substance adsorbent is introduced into the adsorbent introduction section 14. Here, the radioactive substance adsorbent contains at least a ferrocyanide and has already adsorbed the radioactive substance. The radioactive material adsorbent introduced into the adsorbent introduction unit 14 is transferred to the mixing unit 15 and mixed with the soil transferred from the particle size adjusting unit 12.

混合部15は、公知の混合機からなる。例えば、混合部15は、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、V型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機、レディゲミキサー、パドルブレンダー、リボンミキサー、ロータリーブレンダー、ジャータンブラー、プラウジャーミキサー、モルタルミキサーなどからなる。   The mixing part 15 consists of a well-known mixer. For example, the mixing unit 15 includes a cylindrical mixer, a screw mixer, a screw extruder, a turbulizer, a nauter mixer, a V mixer, a double-arm kneader, a fluid mixer, and an airflow mixer. Rotating disk type mixer, roll mixer, rolling mixer, Redige mixer, paddle blender, ribbon mixer, rotary blender, jar tumbler, plow jar mixer, mortar mixer, etc.

混合部15において得られた混合物は、成形部16に移送されて所定の形状に成形される。成形部16は、例えば、上杵、下杵、および臼からなる金型を有し、臼内に充填された混合物に上下方向から上杵および下杵で圧力を印加して成形するプレス成形機からなる。   The mixture obtained in the mixing unit 15 is transferred to the forming unit 16 and formed into a predetermined shape. The molding unit 16 has, for example, a mold composed of an upper punch, a lower punch, and a die, and presses the mixture filled in the die with the upper punch and the lower punch from the top and bottom to mold the mixture. Consists of.

成形部16において得られた成形体は、熱処理部17に移送されて熱処理が行われる。熱処理部17としては、電気炉、石油ボイラー、成形体を台車に載せて炉内を移動させながら熱処理を行うトルネルキルンなどが挙げられるが、必ずしもこれらに制限されない。   The molded body obtained in the molding unit 16 is transferred to the heat treatment unit 17 and subjected to heat treatment. Examples of the heat treatment unit 17 include, but are not limited to, an electric furnace, an oil boiler, and a tornell kiln that performs heat treatment while moving the inside of the furnace by placing a compact on a carriage.

熱処理部17には、例えば、フェロシアン化物の分解により発生する有毒な窒素酸化物を含むガスを処理する排ガス処理部18が接続されている。熱処理部17において得られた固化体は、固化体回収部19に移送されて回収される。   For example, an exhaust gas treatment unit 18 for treating a gas containing toxic nitrogen oxides generated by decomposition of ferrocyanide is connected to the heat treatment unit 17. The solidified body obtained in the heat treatment section 17 is transferred to the solidified body collection section 19 and collected.

以下、実施例により、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, an example explains in detail.

(実施例1)
放射性物質吸着剤として、放射性セシウムを吸着したフェロシアン化物を用意した。フェロシアン化物は、粒径が10〜600μmの範囲内にあり、平均粒径が300μmである。また、土壌として、土壌群における区分が灰色低地土であり、土性における区分が砂質埴壌土であるものを用意した。
Example 1
A ferrocyanide adsorbed with radioactive cesium was prepared as a radioactive substance adsorbent. Ferrocyanide has a particle size in the range of 10 to 600 μm and an average particle size of 300 μm. In addition, as the soil, the soil group was gray lowland soil and the soil type was sandy loam soil.

次に、放射性物質吸着剤60質量%と土壌40質量%とを混合して混合物を得た。さらに、この混合物を成形して円板状の成形体を得た。なお、成形は、プレス圧力を600kg/cmとしたプレス成形により行った。また、成形体の大きさは直径30mm×厚さ3mmとした。その後、50分かけて成形体を1000℃まで昇温し、さらに1000℃で10分間保持することにより、成形体の熱処理を行って固化体を製造した。 Next, 60% by mass of the radioactive material adsorbent and 40% by mass of soil were mixed to obtain a mixture. Further, this mixture was molded to obtain a disk-shaped molded body. The molding was performed by press molding with a press pressure of 600 kg / cm 2 . The size of the molded body was 30 mm in diameter and 3 mm in thickness. Thereafter, the molded body was heated to 1000 ° C. over 50 minutes, and further held at 1000 ° C. for 10 minutes, whereby the molded body was heat-treated to produce a solidified body.

(実施例2)
土壌として、実施例1と同様の土壌を分級して粒径を45μm超100μm以下の範囲内に調整したものを用意した。このような土壌を使用したこと以外は、実施例1と同様にして固化体を作製した。
(Example 2)
As the soil, the same soil as in Example 1 was classified and the particle size was adjusted within the range of more than 45 μm to 100 μm. A solidified body was produced in the same manner as in Example 1 except that such soil was used.

(実施例3)
土壌として、実施例1と同様の土壌を分級して粒径を20μm超45μm以下の範囲内に調整したものを用意した。このような土壌を使用したこと以外は、実施例1と同様にして固化体を作製した。
(Example 3)
As the soil, the same soil as in Example 1 was classified and the particle size was adjusted within the range of more than 20 μm and 45 μm or less. A solidified body was produced in the same manner as in Example 1 except that such soil was used.

(実施例4)
土壌として、実施例1と同様の土壌を分級して粒径を20μm以下の範囲内に調整したものを用意した。このような土壌を使用したこと以外は、実施例1と同様にして固化体を作製した。
Example 4
As the soil, the same soil as in Example 1 was classified and the particle size was adjusted to a range of 20 μm or less. A solidified body was produced in the same manner as in Example 1 except that such soil was used.

(実施例5)
プレス圧力を300kg/cmに変更したこと以外は、実施例4と同様にして固化体を作製した。
(Example 5)
A solidified body was produced in the same manner as in Example 4 except that the pressing pressure was changed to 300 kg / cm 2 .

(実施例6)
放射性物質吸着剤の混合割合を80質量%に変更し、土壌の混合割合を20質量%に変更したこと以外は、実施例4と同様にして固化体を作製した。
(Example 6)
A solidified body was produced in the same manner as in Example 4 except that the mixing ratio of the radioactive substance adsorbent was changed to 80% by mass and the mixing ratio of soil was changed to 20% by mass.

(実施例7)
熱処理時の熱処理温度を600℃に変更したこと以外は、実施例4と同様にして固化体を作製した。
(Example 7)
A solidified body was produced in the same manner as in Example 4 except that the heat treatment temperature during heat treatment was changed to 600 ° C.

次に、以下の項目について測定を行った。
結果を表1に示す。なお、表中、「−」は測定を行っていないことを表す。
Next, the following items were measured.
The results are shown in Table 1. In the table, “-” indicates that measurement is not performed.

(放射性セシウムの固定化率)
Ge半導体検出器を使用して、成形体の放射性セシウム量および固化体の放射性セシウム量を測定した。その後、下記数式(A)に示されるように、固化体の放射性セシウム量を成形体の放射性セシウム量により除して放射性セシウムの固定化率を求めた。なお、放射性セシウムの固定化率は、実施例1〜6について測定した。
(Radiocesium immobilization rate)
Using a Ge semiconductor detector, the amount of radioactive cesium in the molded body and the amount of radioactive cesium in the solidified body were measured. Thereafter, as shown in the following mathematical formula (A), the amount of radioactive cesium in the solidified body was divided by the amount of radioactive cesium in the molded body to obtain the fixing ratio of radioactive cesium. In addition, the fixed rate of radioactive cesium was measured about Examples 1-6.

固定化率[%]=(固化体の放射性セシウム量/成形体の放射性セシウム量)
×100 …(A)
Immobilization rate [%] = (Amount of radioactive cesium in solidified body / Amount of radioactive cesium in molded body)
× 100 (A)

(全シアン濃度および遊離シアン濃度)
水中に固化体を投入し、6時間の攪拌を行った。この際、固化体1gに対して水10mlの割合となるようにした。その後、オートアナライザー(ビーエルテック社製、AACS IV)を使用して、JIS K 0102:2013 38.1および38.3に準じて、水中の全シアン濃度および遊離シアン濃度を測定した。なお、全シアン濃度および遊離シアン濃度は、実施例4、7について測定した。
(Total cyan density and free cyan density)
The solidified body was put into water and stirred for 6 hours. At this time, the ratio was 10 ml of water with respect to 1 g of the solidified body. Then, the total cyan density | concentration and the free cyan density | concentration in water were measured according to JISK0102: 2013 38.1 and 38.3 using the autoanalyzer (BELTEC company make, AACS IV). The total cyan density and free cyan density were measured for Examples 4 and 7.

Figure 0006490503
Figure 0006490503

表1から明らかなように、土壌と放射性物質吸着剤とを混合し、成形し、熱処理することにより、放射性セシウムが固化体を構成する土壌に固定される。また、全シアン濃度が0.01mg/lかつ遊離シアン濃度が0.01mg/lであることから、固化体からのシアン化物の溶出も抑制される。   As is apparent from Table 1, the radioactive cesium is fixed to the soil constituting the solidified body by mixing the soil and the radioactive material adsorbent, forming, and heat-treating. Further, since the total cyan concentration is 0.01 mg / l and the free cyan concentration is 0.01 mg / l, elution of cyanide from the solidified product is also suppressed.

放射性セシウムの固定化率は、放射性物質吸着剤の混合割合、土壌の粒径、プレス圧力に影響される。例えば、放射性物質吸着剤の混合割合が土壌の混合割合と同程度であるときに、放射性セシウムの固定化率が高くなる。また、土壌の粒径が小さくなるほど、またプレス圧力が高くなるほど、放射性セシウムの固定化率が高くなる。   The fixation rate of radioactive cesium is influenced by the mixing ratio of the radioactive material adsorbent, the soil particle size, and the press pressure. For example, when the mixing ratio of the radioactive material adsorbent is about the same as the mixing ratio of soil, the fixing ratio of radioactive cesium becomes high. Moreover, the fixed rate of radioactive cesium becomes high, so that the particle size of soil becomes small and press pressure becomes high.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…処分装置、11…土壌導入部、12…粒径調整部、13…不要土壌回収部、14…吸着剤導入部、15…混合部、16…成形部、17…熱処理部、18…排ガス処理部、19…固化体回収部、S1…混合工程、S2…成形工程、S3…熱処理工程。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Disposal apparatus, 11 ... Soil introduction part, 12 ... Particle size adjustment part, 13 ... Unnecessary soil collection | recovery part, 14 ... Adsorbent introduction part, 15 ... Mixing part, 16 ... Molding part, 17 ... Heat treatment part, 18 ... Exhaust gas Processing unit, 19 ... solidified body recovery unit, S1 ... mixing step, S2 ... molding step, S3 ... heat treatment step.

Claims (9)

フェロシアン化物を含む放射性物質吸着剤と、土壌との混合物を得る混合工程と、
前記混合物を成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を熱処理して固化体を得る熱処理工程と、
を有することを特徴とする放射性物質吸着剤の処分方法。
A mixing step for obtaining a mixture of a radioactive material adsorbent containing ferrocyanide and soil;
A molding step of molding the mixture to obtain a molded body;
A heat treatment step of heat-treating the molded body to obtain a solidified body;
A method for disposing of a radioactive material adsorbent characterized by comprising:
前記土壌は、放射性物質を吸着していることを特徴とする請求項1記載の放射性物質吸着剤の処分方法。   The method for disposing a radioactive substance adsorbent according to claim 1, wherein the soil adsorbs a radioactive substance. 前記土壌は、粒径が45μm以下の粒子からなることを特徴とする請求項1または2記載の放射性物質吸着剤の処分方法。   The disposal method of the radioactive substance adsorbent according to claim 1 or 2, wherein the soil comprises particles having a particle size of 45 µm or less. 前記放射性物質吸着剤の混合割合は、前記放射性物質吸着剤および前記土壌の合計中、10〜90質量%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の放射性物質吸着剤の処分方法。   The radioactive substance adsorbent according to any one of claims 1 to 3, wherein a mixing ratio of the radioactive substance adsorbent is 10 to 90% by mass in a total of the radioactive substance adsorbent and the soil. Disposal method. 前記成形は、プレス成形により行われることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の放射性物質吸着剤の処分方法。   The radioactive material adsorbent disposal method according to claim 1, wherein the molding is performed by press molding. 前記熱処理は、350℃以上で行われることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の放射性物質吸着剤の処分方法。   The method for disposing of a radioactive substance adsorbent according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat treatment is performed at 350 ° C or higher. フェロシアン化物を含む放射性物質吸着剤と、土壌との混合物を得る混合部と、
前記混合物を成形して成形体を得る成形部と、
前記成形体を熱処理して固化体を得る熱処理部と、
を有することを特徴とする放射性物質吸着剤の処分装置。
A radioactive substance adsorbent containing ferrocyanide and a mixing part for obtaining a mixture of soil,
A molded part for molding the mixture to obtain a molded body;
A heat treatment section for heat-treating the molded body to obtain a solidified body,
An apparatus for disposing of a radioactive material adsorbent characterized by comprising:
前記土壌の粒径を調整する粒径調整部を有することを特徴とする請求項7記載の放射性物質吸着剤の処分装置。   The radioactive substance adsorbent disposal apparatus according to claim 7, further comprising a particle size adjusting unit that adjusts the particle size of the soil. 前記熱処理部から排出される窒素酸化物を含むガスを処理する排ガス処理部を有することを特徴とする請求項7または8記載の放射性物質吸着剤の処分装置。   The radioactive substance adsorbent disposal apparatus according to claim 7 or 8, further comprising an exhaust gas treatment unit for treating a gas containing nitrogen oxides discharged from the heat treatment unit.
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