JP6730126B2 - Method for manufacturing solid waste of radioactive waste - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、原子力関連施設で発生する放射性廃棄物の固化体製造技術に関する。 The embodiment of the present invention relates to a technique for manufacturing a solidified body of radioactive waste generated in a nuclear facility.

従来、高濃度の放射性物質を含む放射性廃棄物(以下、高線量放射性廃棄物と記載する)の処理方法としてガラス固化方法やセメント固化方法がある。ガラス固化方法は、ガラスと放射性廃棄物の混合物を、1200℃以上の高温で加熱するため処理費用が嵩む。一方、セメント固化方法は、安価な処理方法である。しかしながら、高線量放射性廃棄物の場合、製造したセメント固化体に含まれる水分が放射線分解されて水素ガスなどが発生してしまう。そのため、放射性廃棄物を収める容器内に、ガスを固定する薬剤を配置しているものもある。 Conventionally, there are a vitrification method and a cement solidification method as a method for treating radioactive waste containing a high concentration of radioactive substances (hereinafter referred to as high-dose radioactive waste). In the vitrification method, the mixture of glass and radioactive waste is heated at a high temperature of 1200° C. or higher, and thus the treatment cost is high. On the other hand, the cement solidification method is an inexpensive treatment method. However, in the case of high-dose radioactive waste, the moisture contained in the manufactured cement solidification material is radiolytically decomposed to generate hydrogen gas and the like. Therefore, in some containers, a drug that fixes gas is placed in a container that stores radioactive waste.

特開2001−228296号公報JP, 2001-228296, A

前述の観点から、安価な処理方法であり、かつ水分を含まない固化体の製造方法としてジオポリマー固化方法が検討されている。ジオポリマーの主成分はケイ素とアルミニウムであって安価であり、ジオポリマーの骨格構造は水を含まない。しかし、製造工程で用いた水分及びジオポリマーの縮合重合反応で生成する水分が残留する。ジオポリマー固化体中の水分は固化体を加熱することで低減させることができるが、多くの熱エネルギーが必要であり、固化体作成に要する費用が高くなる。 From the above viewpoint, a geopolymer solidification method is being studied as an inexpensive treatment method and a method for producing a solidified body containing no water. The main components of the geopolymer are silicon and aluminum, which are inexpensive, and the skeletal structure of the geopolymer does not contain water. However, the water used in the manufacturing process and the water generated by the condensation polymerization reaction of the geopolymer remain. Although the water content in the solidified body of geopolymer can be reduced by heating the solidified body, a large amount of heat energy is required and the cost required for preparing the solidified body increases.

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、ジオポリマー固化体を製造するときに必要なエネルギーを低減させることができる放射性廃棄物の固化体製造技術を提供することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in consideration of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a solid waste production technology for radioactive waste that can reduce the energy required when producing a solid geopolymer. To aim.

本発明の実施形態に係る放射性廃棄物の固化体製造方法は、ジオポリマーを形成する材料と放射性廃棄物とを混合する混合ステップと、前記混合ステップで混合された混合物を固化する固化ステップと、前記固化ステップで固化された前記混合物を粉砕する粉砕ステップと、前記粉砕ステップで粉砕された前記混合物を大気圧よりも低下させた環境で乾燥させてジオポリマー固化体を形成する乾燥ステップと、を含む。 A method for producing a solidified body of radioactive waste according to an embodiment of the present invention, a mixing step of mixing a material forming a geopolymer and a radioactive waste, a solidification step of solidifying the mixture mixed in the mixing step, A pulverizing step of pulverizing the mixture solidified in the solidifying step, and a drying step of forming the geopolymer solidified body by drying the mixture pulverized in the pulverizing step in an environment lower than atmospheric pressure. Including.

本発明の実施形態により、ジオポリマー固化体を製造するときに必要なエネルギーを低減させることができる放射性廃棄物の固化体製造技術が提供される。 Embodiments of the present invention provide a technique for producing a solidified product of radioactive waste that can reduce the energy required when producing a solidified geopolymer.

第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造装置を示す図。The figure which shows the solidified body manufacturing apparatus of the radioactive waste of 1st Embodiment. 第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the solid waste solidification manufacturing method of 1st Embodiment. 第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造装置を示す図。The figure which shows the solidified body manufacturing apparatus of the radioactive waste of 2nd Embodiment. 第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the solid waste solidification manufacturing method of 2nd Embodiment. 試験体の含水率の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of the water content of a test body.

(第1実施形態)
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1の符号1は、第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造装置である。本実施形態では、水和反応を利用しないジオポリマーによる放射性廃棄物の固化方法(ジオポリマー固化法)を用いて、放射性廃棄物の固化体を製造する。
(First embodiment)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a solid waste producing apparatus for radioactive waste according to the first embodiment. In the present embodiment, a solidified body of radioactive waste is produced by using a method of solidifying radioactive waste by a geopolymer that does not utilize a hydration reaction (geopolymer solidification method).

図1に示すように、放射性廃棄物の固化体製造装置1は、ジオポリマーの材料と放射性廃棄物と水とが投入され、これらを混合する混合部2と、混合部2が配置され内部を減圧可能な第1減圧室4(第1真空室)と、この第1減圧室4の内部の空気を抜くための第1減圧ポンプ5(第1真空ポンプ)と、この第1減圧ポンプ5から抜かれた空気を大気中に放出する際に、この空気に含まれる放射性物質を除去する第1除去フィルタ6と、を備える。なお、混合部2は、ジオポリマーの材料と放射性廃棄物と水とを撹拌するための撹拌羽根と、この撹拌羽根を回転させるモータと、を備える。なお、ジオポリマーは放射性廃棄物を固化するためのバインダーである。ジオポリマーの材料とは、ジオポリマーを形成させるための材料であり、固化材およびアルカリ刺激剤等を含有する。 As shown in FIG. 1, a solid waste production apparatus 1 for radioactive waste is charged with a geopolymer material, radioactive waste, and water, and a mixing section 2 for mixing these materials and a mixing section 2 are arranged inside the apparatus. From the first decompression chamber 4 (first vacuum chamber) capable of decompressing, the first decompression pump 5 (first vacuum pump) for evacuating the air inside the first decompression chamber 4, and the first decompression pump 5 A first removal filter 6 that removes radioactive substances contained in the extracted air when it is released into the atmosphere. The mixing unit 2 includes a stirring blade for stirring the geopolymer material, radioactive waste, and water, and a motor for rotating the stirring blade. Geopolymer is a binder for solidifying radioactive waste. The geopolymer material is a material for forming a geopolymer, and contains a solidifying material, an alkali stimulant and the like.

また、放射性廃棄物の固化体製造装置1は、混合物を成型するための型枠7と、混合物が固まって型枠7から外された固化体を所定温度で乾燥するための乾燥部8と、この乾燥部8が配置され、内部を減圧可能な第2減圧室9(第2真空室)と、この第2減圧室9の内部の空気を抜くための第2減圧ポンプ10(第2真空ポンプ)と、この第2減圧ポンプ10から抜かれた空気を大気中に放出する際に、この空気に含まれる放射性物質を除去する第2除去フィルタ11と、を備える。 Further, the apparatus 1 for producing a solidified product of radioactive waste includes a mold 7 for molding the mixture, a drying unit 8 for drying the solidified product, which is solidified from the mold 7 and solidified at a predetermined temperature, A second decompression chamber 9 (second vacuum chamber) in which the drying unit 8 is arranged and which can decompress the inside, and a second decompression pump 10 (second vacuum pump) for evacuating air inside the second decompression chamber 9 ) And a second removal filter 11 that removes radioactive substances contained in the air when the air extracted from the second decompression pump 10 is released into the atmosphere.

さらに、放射性廃棄物の固化体製造装置1は、乾燥固化されたジオポリマー固化体を収容する保管用キャニスタ12と、を備える。 Further, the radioactive waste solidified body manufacturing apparatus 1 includes a storage canister 12 that stores the dried and solidified solidified geopolymer.

なお、ジオポリマーとは、ケイ素(Si)を主成分とするケイ素−アルミニウム系バインダーであり、ケイ酸ナトリウム溶液(水ガラス)をモノマー源とする無機ポリマーの1種である。また、ジオポリマーは、ジオポリマーの材料に水が加わることで形成される。なお、ジオポリマーの骨格構造に水は含まれないが、ジオポリマーを形成する反応を進めるためには水が必要である。 The geopolymer is a silicon-aluminum-based binder containing silicon (Si) as a main component, and is one kind of inorganic polymer containing sodium silicate solution (water glass) as a monomer source. Further, the geopolymer is formed by adding water to the material of the geopolymer. Water is not included in the skeletal structure of the geopolymer, but water is necessary to promote the reaction that forms the geopolymer.

また、ジオポリマーの材料の1つである固化材は、例えば、メタカオリン、カオリン、高炉スラグ、フライアッシュ、焼却灰などである。また、アルカリ刺激剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化ルビジウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸セシウム、ケイ酸ルビジウムの単体、またはこれらの少なくとも1つ以上を組み合わせたものを用いることができる。また、そしてジオポリマーの形成に寄与した水の一部は、形成されたジオポリマーの構造中に残る。 The solidifying material which is one of the geopolymer materials is, for example, metakaolin, kaolin, blast furnace slag, fly ash, incineration ash and the like. Examples of the alkali stimulant include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide, rubidium hydroxide, lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate, cesium silicate, and rubidium silicate. A single substance or a combination of at least one of these can be used. Also, and some of the water that contributed to the formation of the geopolymer remains in the structure of the geopolymer formed.

本実施形態では、固化材として、メタカオリンなどのケイ素(Si)およびアルミニウム(Al)を主成分とするアルミノケイ酸塩を用いる。また、アルカリ刺激剤として、ケイ酸ナトリウム溶液(NaSiO)またはケイ酸カリウム溶液(KSiO)と、水酸化カリウム(KOH)または水酸化ナトリウム(NaOH)と、を混合したものを用いる。 In the present embodiment, an aluminosilicate containing silicon (Si) such as metakaolin and aluminum (Al) as main components is used as the solidifying material. Further, as an alkali stimulant, a mixture of sodium silicate solution (Na 2 SiO 3 ) or potassium silicate solution (K 2 SiO 3 ) and potassium hydroxide (KOH) or sodium hydroxide (NaOH) is used. To use.

表1に示すように、ジオポリマー固化体を製造するときの各材料の組成(比率)は、所定範囲内で適宜変更することができる。例えば、アルミノケイ酸塩が6〜53wt%の範囲、ケイ酸ナトリウム溶液が3〜32wt%の範囲、水酸化カリウムが1〜10wt%の範囲、水が2〜27wt%の範囲、高線量放射性廃棄物が3〜45wt%の範囲で変更可能である。これらの材料の量を適宜調整して混合部2に投入する。 As shown in Table 1, the composition (ratio) of each material when producing a solidified geopolymer can be appropriately changed within a predetermined range. For example, aluminosilicate in the range of 6 to 53 wt%, sodium silicate solution in the range of 3 to 32 wt%, potassium hydroxide in the range of 1 to 10 wt%, water in the range of 2 to 27 wt%, high dose radioactive waste. Can be changed within the range of 3 to 45 wt %. The amounts of these materials are appropriately adjusted and charged into the mixing section 2.

Figure 0006730126
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なお、本実施形態では、高線量放射性廃棄物が3〜45wt%の範囲となっているが、放射性廃棄物に大量の水が含まれる場合は、水の投入量を減らし、その代わりに放射性廃棄物の組成を90wt%程度に増やしても良い。 In the present embodiment, the high-dose radioactive waste is in the range of 3 to 45 wt %, but when the radioactive waste contains a large amount of water, the input amount of water is reduced and the radioactive waste is replaced instead. The composition of the product may be increased to about 90 wt %.

また、本実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法は、水の放射線分解による水素の発生が懸念される高線量放射性廃棄物を固化体にすることを対象としているが、これに限定されるものではなく、放射性物質の濃度に関わらず低レベル放射線廃棄物などを固化体にしても良い。また、水の除去が必要となる廃棄物などに対して広く適用できるものと考えられる。特に、原子力発電所にて炉心溶融を伴う過酷事故が発生したときに大量の汚染水が生じるが、この汚染水を浄化した際に排出される大量のスラリーの固化体の製造に、本実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法を適用することができるものと考えられる。 Further, the method for producing a solidified product of radioactive waste according to the present embodiment is intended to make a solidified product of a high-dose radioactive waste, which may cause generation of hydrogen due to radiolysis of water, but is not limited thereto. Instead of solid substances, low-level radioactive wastes may be solidified regardless of the concentration of radioactive substances. In addition, it can be widely applied to wastes that require water removal. In particular, a large amount of contaminated water is produced when a severe accident involving core melting occurs in a nuclear power plant, and the present embodiment is applied to the production of a solidified body of a large amount of slurry discharged when the contaminated water is purified. It is considered that the method for producing a solidified product of radioactive waste can be applied.

また、本実施形態では、混合部2にてジオポリマーの材料と放射性廃棄物を混合するときに、第1減圧室4の内部の空気(雰囲気)を第1減圧ポンプ5によって抜く。そして、第1減圧室4の内部の気圧を低くする。例えば、第1減圧室4の内部の気圧を0.8気圧以下にする。 Further, in the present embodiment, when the geopolymer material and the radioactive waste are mixed in the mixing unit 2, the air (atmosphere) inside the first decompression chamber 4 is evacuated by the first decompression pump 5. Then, the atmospheric pressure inside the first decompression chamber 4 is lowered. For example, the air pressure inside the first decompression chamber 4 is set to 0.8 atm or less.

このようにすれば、混合物に含まれる水分の蒸発を促進しつつ、ジオポリマー固化体の内部に気泡などを生じさせずに、ジオポリマー固化体の密度を高めて容積を減少させることができる。つまり、固化体の緻密化が図れ、混合物中に残留する水を低減させることができる。 By doing so, it is possible to increase the density and reduce the volume of the geopolymer solidified body while promoting the evaporation of water contained in the mixture and without generating bubbles or the like inside the geopolymer solidified body. That is, the solidified body can be densified, and the amount of water remaining in the mixture can be reduced.

また、混合物中の気泡の残存量の低減に伴って、固化体の強度が向上されるので、乾燥後の固化体に亀裂などが発生することも防ぐことができる。なお、0.8気圧以下の雰囲気であれば、混合物に含まれる水分の蒸発を充分に促進することができる。さらに、水の蒸発を促進させるために、第1減圧室4の内部にシリカゲルなどの吸湿性の材料(乾燥剤)を配置しても良い。 Further, since the strength of the solidified body is improved with the reduction of the remaining amount of bubbles in the mixture, it is possible to prevent the solidified body after drying from being cracked. In addition, if the atmosphere is 0.8 atm or less, the evaporation of the water contained in the mixture can be sufficiently promoted. Further, a hygroscopic material (desiccant) such as silica gel may be arranged inside the first decompression chamber 4 in order to accelerate evaporation of water.

また、混合物から発生する放射性物質を含むガスなどは、第1減圧ポンプ5により第1減圧室4(容器)から除去されるので、放射性物質が第1減圧室4の外部に漏れだすことがなくなる。そのため、周囲の環境が放射性物質で汚染されることを防ぐことができる。なお、第1減圧ポンプ5から吸い出された空気が大気中に放出される際に、この空気に含まれる放射性物質は、第1除去フィルタ6により除去される。 Moreover, since the gas containing the radioactive substance generated from the mixture is removed from the first decompression chamber 4 (container) by the first decompression pump 5, the radioactive substance does not leak out of the first decompression chamber 4. .. Therefore, it is possible to prevent the surrounding environment from being contaminated with radioactive substances. When the air sucked from the first decompression pump 5 is released into the atmosphere, the radioactive substance contained in this air is removed by the first removal filter 6.

また、混合部2にて混合された混合物は、型枠7に流し込まれる。ここで、所定時間経過すると、混合物が固化されてジオポリマー固化体となる。このジオポリマー固化体を型枠7から外すと所定形状に保持される。なお、本実施形態では、円柱形状のジオポリマー固化体を製造する。 The mixture mixed in the mixing section 2 is poured into the mold 7. Here, after a lapse of a predetermined time, the mixture is solidified to form a solidified geopolymer. When this solidified geopolymer is removed from the mold 7, it is held in a predetermined shape. In this embodiment, a columnar geopolymer solidified body is manufactured.

また、型枠7は、成型後のジオポリマー固化体が乾燥し易い形状に対応した形状にしても良い。例えば、成型後のジオポリマー固化体の表面(側周面)を波形にし、表面積が増大される凹凸が形成されても良い。また、成型後のジオポリマー固化体の形状を、中央部に穴の開いたドーナッツ形状や、多数の穴部が表面に設けられた形状にしても良い。 Further, the mold 7 may have a shape corresponding to a shape in which the solidified geopolymer solidified body is easily dried. For example, the surface (side peripheral surface) of the solidified geopolymer after molding may be corrugated to form irregularities that increase the surface area. Further, the shape of the solidified geopolymer after molding may be a donut shape having a hole in the center or a shape having a large number of holes on the surface.

なお、このジオポリマー固化体には、結晶水は含まれないものの、固化の過程で生じる縮合重合反応により発生する水分や当初添加した水分が残留する。この水分が高線量の放射性物質に曝されることで、放射分解により水素が発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、乾燥部8にてジオポリマー固化体を乾燥させる。また、本実施形態の乾燥時間は、3時間となっている。 In addition, although the crystallized water is not contained in the solidified body of the geopolymer, the water generated by the condensation polymerization reaction generated during the solidification process or the water initially added remains. By this water is exposed to radioactive material high dose, there is a possibility that hydrogen is generated by radiation degradation. Therefore, in this embodiment, the solidified geopolymer is dried in the drying unit 8. Moreover, the drying time of this embodiment is 3 hours.

また、本実施形態では、乾燥部8にてジオポリマー固化体(混合物)を乾燥させるときに、常温で乾燥させるパターンと、100℃未満の温度で乾燥させるパターンと、100℃以上の温度で乾燥させるパターンの3つから選択される少なくとも1つのパターンでジオポリマー固化体を乾燥させる。 Further, in the present embodiment, when the solidified geopolymer (mixture) is dried in the drying unit 8, a pattern of drying at room temperature, a pattern of drying at a temperature of less than 100° C., and a temperature of 100° C. or more are dried. The geopolymer solidified product is dried in at least one pattern selected from three patterns.

例えば、常温(5℃以上35℃未満)の乾燥パターンでは、乾燥部8にヒータなどを設けずに、ジオポリマー固化体を乾燥させる。また、100℃未満(35℃以上100℃未満)の乾燥パターンでは、乾燥部8にヒータを設け、このヒータによりジオポリマー固化体を100℃未満の温度に加熱して乾燥させる。また、100℃以上(100℃以上500℃未満)の乾燥パターンでは、乾燥部8にヒータを設け、このヒータによりジオポリマー固化体を100℃以上に加熱して乾燥させる。なお、ヒータ(加熱部)は、電熱器であっても良いし、高周波加熱(電磁誘導加熱)を行うためのコイルであっても良い。 For example, in a normal temperature (5° C. or higher and lower than 35° C.) drying pattern, the geopolymer solidified body is dried without providing a heater or the like in the drying unit 8. Further, in a drying pattern of less than 100° C. (35° C. or more and less than 100° C.), a heater is provided in the drying unit 8, and the solidified geopolymer is heated to a temperature of less than 100° C. and dried. Further, in a drying pattern of 100° C. or higher (100° C. or higher and lower than 500° C.), a heater is provided in the drying section 8, and the geopolymer solidified body is heated to 100° C. or higher by this heater to be dried. The heater (heating unit) may be an electric heater or a coil for performing high frequency heating (electromagnetic induction heating).

本実施形態では、乾燥部8にてジオポリマー固化体を乾燥させるときに、第2減圧室9の内部の空気(雰囲気)を第2減圧ポンプ10によって抜く。そして、第2減圧室9の内部の気圧を低くする。例えば、第2減圧室9の内部の気圧を0.8気圧以下にする。この第2減圧室9の減圧は、乾燥部8にてジオポリマー固化体の乾燥が完了するまで継続される。 In the present embodiment, when the solidified geopolymer is dried in the drying unit 8, the air (atmosphere) inside the second decompression chamber 9 is evacuated by the second decompression pump 10. Then, the air pressure inside the second decompression chamber 9 is lowered. For example, the air pressure inside the second decompression chamber 9 is set to 0.8 atm or less. The decompression of the second decompression chamber 9 is continued until the drying of the solidified geopolymer in the drying section 8 is completed.

このようにすれば、ジオポリマー固化体に含まれる水分の蒸発を促進することができるので、ジオポリマー固化体を製造するときに必要な加熱のためのエネルギーを低減させることができる。なお、0.8気圧以下の雰囲気であれば、混合物に含まれる水分の蒸発を充分に促進することができる。さらに、水の蒸発を促進させるために、第2減圧室9の内部にシリカゲルなどの吸湿性の材料(乾燥剤)を配置しても良い。 By doing this, it is possible to accelerate the evaporation of the water contained in the solidified geopolymer, and thus it is possible to reduce the energy required for heating when manufacturing the solidified geopolymer. In addition, if the atmosphere is 0.8 atm or less, the evaporation of the water contained in the mixture can be sufficiently promoted. Further, a hygroscopic material (desiccant) such as silica gel may be arranged inside the second decompression chamber 9 in order to accelerate evaporation of water.

例えば、常温の乾燥パターンでは、ヒータなどを駆動させるためのエネルギーを使わなくても済む。つまり、ジオポリマー固化体(混合物)を常温でより短時間で乾燥させることができ、ジオポリマー固化体を加熱するための加熱エネルギーを消費しないで済むようになる。 For example, in a normal temperature drying pattern, it is not necessary to use energy for driving a heater or the like. That is, the solidified geopolymer (mixture) can be dried at room temperature in a shorter time, and the heating energy for heating the solidified geopolymer can be saved.

また、100℃以上の乾燥パターンでは、ヒータを駆動させるエネルギーを要する。減圧された雰囲気中でジオポリマー固化体(混合物)を加熱することで、加熱と減圧の両方で水分の蒸発が促進され、固化体に含まれる水分をさらに短時間で除去することができる。加熱時間が短縮されるため、加熱乾燥のために必要なエネルギーを低減させることができる。 Moreover, in the drying pattern of 100° C. or higher, energy for driving the heater is required. By heating the solidified mixture of geopolymer (mixture) in a reduced pressure atmosphere, evaporation of water is promoted by both heating and reduced pressure, and the water contained in the solidified body can be removed in a shorter time. Since the heating time is shortened, the energy required for heating and drying can be reduced.

一方で、ジオポリマー固化体(混合物)をより高温に加熱すると、加熱時に膨張し、その後の冷却時に収縮することで、ジオポリマー固化体に亀裂が発生することがある。亀裂が生じると固化体による放射性物質の閉じ込め性能が低下し、所望の閉じ込め性能を満たすことができなくなる場合がある。100℃未満の乾燥パターンでは、固化体の加熱温度を低く設定するため、水の急激な蒸発による急激な固化体内圧の上昇を抑制することができ、固化体に発生する亀裂を低減させることができる。また、加熱と減圧の両方で水分の蒸発を促進するため、減圧しない場合に比べ、固化体に含まれる水分をより短時間で除去することができ、加熱乾燥のために必要なエネルギーを低減させることができる。 On the other hand, when the solidified geopolymer (mixture) is heated to a higher temperature, the solidified geopolymer expands during heating and shrinks during subsequent cooling, which may cause cracks in the solidified geopolymer. If a crack is generated, the confinement performance of the radioactive substance by the solidified body may be deteriorated, and the desired confinement performance may not be satisfied. In the drying pattern of less than 100° C., since the heating temperature of the solidified body is set low, it is possible to suppress a rapid increase in the solidified body pressure due to the rapid evaporation of water, and it is possible to reduce cracks generated in the solidified body. it can. In addition, since the evaporation of water is promoted by both heating and depressurization, the water contained in the solidified body can be removed in a shorter time as compared with the case where the depressurization is not performed, and the energy required for heating and drying is reduced. be able to.

以上で説明したとおり、本実施形態では、減圧することで、固化体の内部と外部との圧力差を大きくし、固化体内部の水分(水蒸気)の移動を速くすることで、乾燥を促進することができる。また、乾燥が促進されるため、加熱乾燥にかかる時間を減圧なしの場合に比べ短縮することができ、加熱乾燥にかかる熱エネルギーを低減することができる。 As described above, in the present embodiment, by reducing the pressure, the pressure difference between the inside and outside of the solidified body is increased, and the movement of water (steam) inside the solidified body is accelerated, thereby promoting drying. be able to. Further, since the drying is promoted, the time required for heat drying can be shortened as compared with the case where no pressure reduction is performed, and the heat energy required for heat drying can be reduced.

また、ジオポリマー固化体から発生する放射性物質を含むガスなどは、第2減圧ポンプ10により第2減圧室9(容器)から除去されるので、放射性物質が第2減圧室9の外部に漏れだすことがなくなる。そのため、周囲の環境が放射性物質で汚染されることを防ぐことができる。なお、第2減圧ポンプ10から吸い出された空気が大気中に放出される際に、この空気に含まれる放射性物質は、第2除去フィルタ11により除去される。また、固化体に含まれる水の放射線分解により水素ガスが発生しても、第2減圧室9から除去されるので、乾燥部8にて水素ガスが引火してしまうことを防止できる。 Further, since the gas containing the radioactive substance generated from the solidified geopolymer is removed from the second decompression chamber 9 (container) by the second decompression pump 10, the radioactive substance leaks out of the second decompression chamber 9. Will disappear. Therefore, it is possible to prevent the surrounding environment from being contaminated with radioactive substances. When the air sucked from the second decompression pump 10 is released into the atmosphere, the radioactive substance contained in this air is removed by the second removal filter 11. Further, even if hydrogen gas is generated by the radiolysis of water contained in the solidified body, it is removed from the second decompression chamber 9, so that the hydrogen gas can be prevented from catching fire in the drying section 8.

また、乾燥後のジオポリマー固化体は、保管用キャニスタ12に収容して保管する。なお、このジオポリマー固化体は、最終処分の形態として用いても良いし、中間貯蔵施設にて保管した後、再度適切な固化処理を行って最終処分の形態としても良い。 The dried geopolymer solidified body is stored in the storage canister 12 for storage. The solidified geopolymer may be used as a final disposal form, or may be stored in an intermediate storage facility and then subjected to an appropriate solidification treatment again to be finally disposed.

次に、第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法について図2を用いて説明する。なお、フローチャートの各ステップの説明にて、例えば「ステップS11」と記載する箇所を「S11」と略記する。 Will now be described with reference to FIG. 2 with the solidified body produced how the radioactive waste in the first embodiment. In the description of each step of the flowchart, for example, a portion described as "step S11" is abbreviated as "S11".

まず、ジオポリマーの材料と放射性廃棄物と水とを混合部2に投入する(S11:投入ステップ)。次に、混合部2でジオポリマーの材料と放射性廃棄物と水とを混合する(S12:混合ステップ)。次に、第1減圧ポンプ5を駆動し、混合部2が配置される第1減圧室4の内部の空気を抜いて気圧を下げる(S13:混合時減圧ステップ)。なお、本実施形態では、混合を開始した後に第1減圧室4の減圧を開始しているが、この混合を開始する前に第1減圧室4の減圧を開始しても良い。 First, the geopolymer material, radioactive waste, and water are charged into the mixing unit 2 (S11: charging step). Next, the geopolymer material, the radioactive waste, and water are mixed in the mixing section 2 (S12: mixing step). Next, the first decompression pump 5 is driven to evacuate the air inside the first decompression chamber 4 in which the mixing section 2 is arranged to lower the atmospheric pressure (S13: decompression step during mixing). In the present embodiment, decompression of the first decompression chamber 4 is started after mixing is started, but decompression of the first decompression chamber 4 may be started before starting this mixing.

混合の完了後に、第1減圧室4の気圧を大気圧に戻し、混合物を第1減圧室4から取り出す。そして、この混合物を型枠7に流し込んで成型する(S14:成型ステップ)。次に、混合物が固化するまで所定時間待つ。次に、固化された混合物、つまり型枠7により成型されたジオポリマー固化体を脱型する(S15:脱型ステップ)。このようにすれば、混合物の形状を整えることができ、ジオポリマー固化体の取扱いが容易になる。 After completion of the mixing, the atmospheric pressure of the first decompression chamber 4 is returned to the atmospheric pressure, and the mixture is taken out of the first decompression chamber 4. Then, this mixture is poured into the mold 7 for molding (S14: molding step). Then, wait for a predetermined time until the mixture solidifies. Next, the solidified mixture, that is, the solidified geopolymer molded by the mold 7 is demolded (S15: demolding step). By doing so, the shape of the mixture can be adjusted, and the solidified geopolymer can be easily handled.

次に、ジオポリマー固化体を第2減圧室9に配置された乾燥部8に配置し、ジオポリマー固化体の乾燥を開始する(S16:乾燥ステップ)。次に、第2減圧ポンプ10を駆動し、乾燥部8が配置される第2減圧室9の内部の空気を抜いて気圧を下げる(S17:乾燥時減圧ステップ)。なお、本実施形態では、混合を開始した後に第2減圧室9の減圧を開始しているが、この混合を開始する前に第2減圧室9の減圧を開始しても良い。 Next, the solidified geopolymer is placed in the drying unit 8 arranged in the second decompression chamber 9, and the drying of the solidified geopolymer is started (S16: drying step). Next, the second decompression pump 10 is driven to evacuate the air inside the second decompression chamber 9 in which the drying unit 8 is arranged to reduce the atmospheric pressure (S17: decompression step during drying). In the present embodiment, the pressure reduction in the second pressure reducing chamber 9 is started after the mixing is started, but the pressure reduction in the second pressure reducing chamber 9 may be started before the mixing is started.

本実施形態では、乾燥を開始してから乾燥が終了するまでの全ての期間に亘って第2減圧室9の減圧状態を維持する。そして、乾燥の完了後に、第2減圧室9の気圧を大気圧に戻し、ジオポリマー固化体を第2減圧室9から取り出す。次に、このジオポリマー固化体を保管用キャニスタ12に収容して保管する(S18:保管ステップ)。 In the present embodiment, the depressurized state of the second depressurizing chamber 9 is maintained for the entire period from the start of drying to the end of drying. Then, after the drying is completed, the atmospheric pressure of the second decompression chamber 9 is returned to the atmospheric pressure, and the geopolymer solidified body is taken out from the second decompression chamber 9. Next, the solidified geopolymer is housed in the storage canister 12 and stored (S18: storage step).

なお、本実施形態の混合時減圧ステップにおいて、第1減圧室4の内部の気圧は、0.8気圧以下であれば良い。例えば、第1減圧室4の内部の気圧は、0.4気圧以下であっても良いし、0.1気圧以下であっても良いし、0.005気圧以下であっても良い。 In the depressurizing step during mixing of the present embodiment, the atmospheric pressure inside the first depressurizing chamber 4 may be 0.8 atm or less. For example, the atmospheric pressure inside the first decompression chamber 4 may be 0.4 atm or less, 0.1 atm or less, or 0.005 atm or less.

なお、本実施形態の乾燥時減圧ステップにおいて、第2減圧室9の内部の気圧は、0.8気圧以下であれば良い。例えば、第2減圧室9の内部の気圧は、0.4気圧以下であっても良いし、0.1気圧以下であっても良いし、0.005気圧以下であっても良い。 In the drying depressurization step of the present embodiment, the atmospheric pressure inside the second depressurization chamber 9 may be 0.8 atm or less. For example, the atmospheric pressure inside the second decompression chamber 9 may be 0.4 atm or less, 0.1 atm or less, or 0.005 atm or less.

なお、混合時減圧ステップの第1減圧室4の内部の気圧と乾燥時減圧ステップの第2減圧室9の内部の気圧は、同じ気圧になるまで下げる必要はなく、互いの気圧が異なっていても良い。 The atmospheric pressure inside the first depressurizing chamber 4 in the depressurizing step during mixing and the atmospheric pressure inside the second depressurizing chamber 9 in the depressurizing step during drying do not have to be reduced to the same atmospheric pressure, and they are different from each other. Is also good.

なお、本実施形態の乾燥ステップにおいて、ジオポリマー固化体を加熱せずに常温で乾燥させても良い。例えば、ジオポリマー固化体を25℃の温度で乾燥させても良い。また、ジオポリマー固化体を加熱して100℃未満の温度で乾燥させても良い。例えば、ジオポリマー固化体を90℃の温度で乾燥させても良い。また、ジオポリマー固化体を加熱して100℃以上の温度で乾燥させても良い。例えば、ジオポリマー固化体を105℃の温度で乾燥させても良い。 In the drying step of this embodiment, the solidified geopolymer may be dried at room temperature without heating. For example, the solidified geopolymer may be dried at a temperature of 25°C. Further, the solidified geopolymer may be heated and dried at a temperature lower than 100°C. For example, the solidified geopolymer may be dried at a temperature of 90°C. Further, the solidified geopolymer may be heated and dried at a temperature of 100° C. or higher. For example, the solidified geopolymer may be dried at a temperature of 105°C.

特に、ジオポリマー固化体(混合物)を、常温で乾燥させる場合や100℃未満の温度で乾燥させる場合は、第2減圧室9の内部の気圧を0.1気圧以下にすると良い。このようにすれば、低い温度でジオポリマー固化体を乾燥させるときであっても、ジオポリマー固化体に含まれる水分の蒸発が促進されるので、混合物を充分に乾燥させることができる。 In particular, when the solidified geopolymer (mixture) is dried at room temperature or at a temperature lower than 100° C., the pressure inside the second decompression chamber 9 is preferably 0.1 atm or less. By doing so, even when the solidified geopolymer is dried at a low temperature, evaporation of water contained in the solidified geopolymer is promoted, so that the mixture can be sufficiently dried.

なお、本実施形態の加熱温度とは、ジオポリマー固化体が達する最高温度のことを示す。また、乾燥を開始してから乾燥を完了するまでの期間のジオポリマー固化体の平均温度であっても良い。 The heating temperature in the present embodiment means the maximum temperature reached by the solidified geopolymer. Further, it may be the average temperature of the solidified geopolymer during the period from the start of drying to the completion of drying.

なお、本実施形態の乾燥時間は、3時間となっているが、この乾燥時間は適宜変更可能である。 The drying time in this embodiment is 3 hours, but this drying time can be changed as appropriate.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法について図3から図4を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a method for manufacturing a solidified body of radioactive waste according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4. In addition, the same components as those shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図3に示すように、第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造装置1Aは、前述した第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造装置1(図1参照)に、粉砕機15を加えた構成となっている。その他の装置は同じである。 As shown in FIG. 3, the radioactive waste solidified body manufacturing apparatus 1A of the second embodiment includes a crusher 15 in addition to the radioactive waste solidified body manufacturing apparatus 1 (see FIG. 1) of the first embodiment. It has been added configuration. Other devices are the same.

次に、第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法について図4を用いて説明する。なお、第2実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法は、S15Aのみが、前述した第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法(図2参照)と異なり、他のステップは同じである。 Will now be described with reference to FIG. 4 with the solidified body produced how the radioactive waste in the second embodiment. In the method for producing a solidified product of radioactive waste according to the second embodiment, only S15A is different from the method for producing a solidified product of radioactive waste according to the first embodiment (see FIG. 2), and other steps are the same. is there.

第2実施形態では、混合工程中(S12)気圧を下げる(S13)。そして、混合の完了後に、第1減圧室4の気圧を大気圧に戻し、混合物を第1減圧室4から取り出す。そして、この混合物を型枠7に流し込んで成型し、混合物が固化するまで所定時間待つ(S14:固化ステップ)。 In the second embodiment, the atmospheric pressure is lowered during the mixing step (S12) (S13). Then, after the mixing is completed, the atmospheric pressure of the first decompression chamber 4 is returned to the atmospheric pressure, and the mixture is taken out of the first decompression chamber 4. Then, the mixture is poured into the mold 7 to be molded, and a predetermined time is waited until the mixture is solidified (S14: solidification step).

次に、固化された混合物、つまり型枠7により成型されたジオポリマー固化体を脱型し、ジオポリマー固化体を粉砕機15で粉砕して粉粒体にする(S15A:粉砕ステップ)。次に、粉砕されたジオポリマー固化体を第2減圧室9に配置された乾燥部8に配置し、ジオポリマー固化体の乾燥を開始する(S16:乾燥ステップ)。以降のステップは、前述した第1実施形態の放射性廃棄物の固化体製造方法と同じステップである。 Next, the solidified mixture, that is, the geopolymer solidified body molded by the mold 7 is demolded, and the geopolymer solidified body is crushed by the crusher 15 to be a powder or granule (S15A: crushing step). Next, the crushed geopolymer solidified body is placed in the drying unit 8 arranged in the second decompression chamber 9, and the drying of the geopolymer solidified body is started (S16: drying step). The subsequent steps are the same steps as the method for producing a solidified body of radioactive waste according to the first embodiment described above.

ここで、ジオポリマー固化体の製造量を増やすため、乾燥時間の短縮が強くの望まれる場合がある。また、ジオポリマー固化体等放射性廃棄物の保管場所には限りがあり、より多くのジオポリマー固化体をキャニスタに収容することが強く望まれる場合がる。 Here, in order to increase the production amount of the solidified geopolymer, it may be strongly desired to shorten the drying time. In addition, the storage place of radioactive waste such as the solidified geopolymer is limited, and it may be strongly desired to store more solidified geopolymer in the canister.

第2実施形態では、ジオポリマー固化体を(混合物)を粉砕するので、ジオポリマー固化体の表面積が増大される。そのため、ジオポリマー固化体を乾燥させ易くなる。また、粉粒状のジオポリマー固化体が得られるので、様々な形状の容器に収めることが可能となり、ジオポリマー固化体の取扱いが容易になる。なお、第1の実施形態では、閉じ込め性能を高く保つために固化体には亀裂が発生しない方が良いと記したが、粉砕されてもジオポリマー固化体の閉じ込め性能が十分である場合、粉砕することが可能である。 In the second embodiment, since the (mixture) of the solidified geopolymer is pulverized, the surface area of the solidified geopolymer is increased. Therefore, it becomes easy to dry the geopolymer solidified body. In addition, since a powdery granular solidified polymer can be obtained, it becomes possible to store the solidified solidified polymer in containers of various shapes, and the solidified solidified polymer becomes easy to handle. In addition, in the first embodiment, it is described that cracks should not be generated in the solidified body in order to keep the confinement performance high, but when the confinement performance of the geopolymer solidified body is sufficient even if pulverized, the pulverized It is possible to

なお、第2実施形態では、乾燥ステップの前にジオポリマー固化体を粉砕しているが、乾燥ステップの後にジオポリマー固化体を粉砕しても良い。このようにすれば、粉粒状のジオポリマー固化体を様々な大きさや形状の保管用キャニスタ12に収容することができる。また、中間貯蔵施設にて保管した後に、再度適切な固化処理を行うときに作業がし易くなる。 In the second embodiment, the solidified geopolymer is pulverized before the drying step, but the solidified geopolymer may be pulverized after the drying step. By doing so, it is possible to store the powdered and granular geopolymer solidified bodies in the storage canisters 12 of various sizes and shapes. Further, the work becomes easy when the appropriate solidification treatment is performed again after the storage in the intermediate storage facility.

(実施例)
次に、放射性廃棄物の固化体製造方法によりジオポリマー固化体の試験体(T1〜T9)を製造したときの実験結果について図5を用いて説明する。
(Example)
Next, the experimental results when the test bodies (T1 to T9) of the solidified geopolymer are manufactured by the method for manufacturing the solidified body of radioactive waste will be described with reference to FIG.

図5は、混合時減圧ステップおよび乾燥時減圧ステップの雰囲気を1気圧(大気圧)、0.8気圧、0.005気圧とし、それぞれの気圧条件において、乾燥時の温度を25℃(室温)、90℃、105℃に設定して作成した試験体の含水率を測定した結果である。表2は、混合時と乾燥時の気圧および乾燥時加熱温度ごとに試験体の含水率を記載した表である。 In FIG. 5, the atmosphere of the depressurizing step during mixing and the depressurizing step during drying is set to 1 atm (atmospheric pressure), 0.8 atm, and 0.005 atm, and the temperature at the time of drying is 25° C. (room temperature) under each atmospheric pressure condition. , 90° C., 105° C., and the water content of the test piece prepared. Table 2 is a table in which the water content of the test body is described for each atmospheric pressure during mixing and drying and each heating temperature during drying.

Figure 0006730126
Figure 0006730126

なお、実施例において、ジオポリマー固化体を製造する際に、混合部2に投入する各材料の組成(比率)は、アルミノケイ酸塩が30wt%、ケイ酸ナトリウム溶液が14wt%、水酸化カリウムが6wt%、水が5wt%、放射性廃棄物の模擬物(例えば、スラリー状の廃棄物など)が45wt%となっている。 In the examples, the composition (ratio) of each material to be added to the mixing unit 2 when manufacturing the solidified geopolymer is 30% by weight of aluminosilicate, 14% by weight of sodium silicate solution, and potassium hydroxide. 6 wt%, 5 wt% water, and 45 wt% simulated radioactive waste (for example, slurry waste).

また、混合部2でジオポリマーの材料と放射性廃棄物と水との混合物は、型枠7に流し込んで、固化後に脱型したものを乾燥部8にて乾燥させた。なお、脱型後のジオポリマー固化体は、φ50mm×40mmの大きさの円柱形状となっている。これらのジオポリマー固化体を乾燥部8で28時間乾燥した。また、混合時減圧ステップおよび乾燥時減圧ステップの雰囲気の気圧と、乾燥時減圧ステップの温度を様々な条件にしてジオポリマー固化体を製造し、各試験体を得た。なお、各試験体の乾燥期間は、3時間となっている。この乾燥期間に全期間に亘って減圧状態を維持した。 Further, the mixture of the geopolymer material, the radioactive waste and water in the mixing section 2 was poured into the mold 7, and after being solidified, it was demolded and dried in the drying section 8. The geopolymer solidified body after demolding has a cylindrical shape with a size of φ50 mm×40 mm. These geopolymer solidified bodies were dried in the drying unit 8 for 28 hours. Further, a solidified body of the geopolymer was produced under various conditions of the atmospheric pressure of the mixing depressurization step and the drying decompression step and the temperature of the drying decompression step, and each test body was obtained. The drying period of each test body is 3 hours. A reduced pressure state was maintained for the entire drying period.

図5および表2に示されているように、いずれの温度においても、混合時および乾燥時を1気圧で行った試験体と比較して、混合時および乾燥時を0.8気圧、0.005気圧とした試験体は含水率が低いことが確認できた。つまり、減圧環境で混合および乾燥を行うことで、ジオポリマー固化体中の水分をより効率よく除去できることが分かる。 As shown in FIG. 5 and Table 2, as compared with the test body which was mixed and dried at 1 atm at any temperature, 0.8 atm and 0. It was confirmed that the water content of the test body set to 005 atm was low. That is, it is understood that the water in the solidified geopolymer can be removed more efficiently by performing the mixing and the drying in the reduced pressure environment.

また、乾燥時の温度を105℃に設定した試験体の表面には、目視で確認できる亀裂が散見された。これに対して乾燥時の温度を90℃に設定した試験体の表面には、目視で確認できる亀裂は無かった。 Further, on the surface of the test body in which the drying temperature was set to 105° C., cracks that could be visually confirmed were scattered. On the other hand, there were no visually observable cracks on the surface of the test body whose drying temperature was set to 90°C.

次に、混合時および乾燥時を1気圧とし乾燥時の温度を25℃に設定した試験体(試験体:T1)と、混合時および乾燥時を0.005気圧とし乾燥時の温度を90℃に設定した試験体(試験体:T4)について、固化体の閉じ込め性を確認するための溶出試験をおこなった。この溶出試験は、JIS K−0058−1「スラグ類の化学物質試験方法 第1部 溶出試験方法」に準拠した方法によって実施した。具体的には、利用有姿の試験体に対して、10倍量の溶媒(水)を加え、200rpmで6時間撹拌した後、その上澄み液を細孔径0.45μmのメンブレンフィルターで濾過して検液とした。そして、これら検液に含まれる元素の定量を、誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP−AES)により実施した。表3は、その測定結果である。試験体T1と比較して試験体T4は閉じ込め性能が高いことが確認できた。 Next, a test body (test body: T1) having a mixing temperature and a drying time of 1 atm and a drying temperature of 25° C. and a mixing and drying time of 0.005 atm and a drying temperature of 90° C. With respect to the test body (test body: T4) set to, a dissolution test for confirming the confinement property of the solidified body was performed. This dissolution test was carried out by a method in accordance with JIS K-0058-1, "Method for testing chemical substances of slags, Part 1 Dissolution test method". Specifically, a 10-fold amount of solvent (water) was added to the test specimen in a usable state, the mixture was stirred at 200 rpm for 6 hours, and the supernatant was filtered with a membrane filter having a pore diameter of 0.45 μm. The test solution was used. Then, the quantification of the elements contained in these test solutions was carried out by an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-AES). Table 3 shows the measurement results. It was confirmed that the test body T4 had higher confinement performance than the test body T1.

Figure 0006730126
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以上説明した実施形態によれば、混合された混合物を大気圧よりも低下させた環境で乾燥させてジオポリマー固化体を形成する乾燥ステップを持つことにより、ジオポリマー固化体を製造するときに必要なエネルギーを低減させることができる。 According to the above-described embodiment, by having a drying step of forming a geopolymer solidified product by drying the mixed mixture in an environment lower than atmospheric pressure, it is necessary when manufacturing the geopolymer solidified product. Energy can be reduced.

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、組み合わせ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同様に、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ものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

1(1A)…固化体製造装置、2…混合部、4…第1減圧室、5…第1減圧ポンプ、6…第1除去フィルタ、7…型枠、8…乾燥部、9…第2減圧室、10…第2減圧ポンプ、11…第2除去フィルタ、12…粉砕機、12…保管用キャニスタ、15…粉砕機。 1 (1A)... Solidified body manufacturing apparatus, 2... Mixing section, 4... First decompression chamber, 5... First decompression pump, 6... First removal filter, 7... Form, 8... Drying section, 9... Second Decompression chamber, 10... Second decompression pump, 11... Second removal filter, 12... Grinder, 12... Storage canister, 15... Grinder.

Claims (9)

ジオポリマーを形成する材料と放射性廃棄物とを混合する混合ステップと、
前記混合ステップで混合された混合物を固化する固化ステップと、
前記固化ステップで固化された前記混合物を粉砕する粉砕ステップと、
前記粉砕ステップで粉砕された前記混合物を大気圧よりも低下させた環境で乾燥させてジオポリマー固化体を形成する乾燥ステップと、
を含む放射性廃棄物の固化体製造方法。
A mixing step of mixing the geopolymer-forming material with the radioactive waste;
A solidification step of solidifying the mixture mixed in the mixing step,
A crushing step of crushing the mixture solidified in the solidifying step ,
A drying step of forming the geopolymer solidified product by drying the mixture ground in the grinding step in an environment lower than atmospheric pressure;
A method for producing a solidified product of radioactive waste containing.
前記ジオポリマーを形成する材料は、少なくとも固化材およびアルカリ刺激剤を含有する請求項1に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to claim 1, wherein the material forming the geopolymer contains at least a solidifying material and an alkali stimulant. 前記混合ステップの最中に気圧を大気圧よりも低下させる混合時減圧ステップを含む請求項1または請求項2に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to claim 1 or 2, further comprising a depressurizing step at the time of mixing for lowering the atmospheric pressure below atmospheric pressure during the mixing step. 前記乾燥ステップにおいて、気圧を0.8気圧以下にする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 3, wherein the atmospheric pressure is 0.8 atm or less in the drying step. 前記乾燥ステップにおいて、気圧を0.1気圧以下にする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 4, wherein the atmospheric pressure is set to 0.1 atm or less in the drying step. 前記乾燥ステップにおいて、前記混合物を常温で乾燥させる請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixture is dried at room temperature in the drying step. 前記乾燥ステップにおいて、前記混合物を加熱して100℃未満の温度で乾燥させる請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 6, wherein, in the drying step, the mixture is heated to be dried at a temperature lower than 100°C. 前記乾燥ステップにおいて、前記混合物を加熱して100℃以上の温度で乾燥させる請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。 The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 5, wherein in the drying step, the mixture is heated to be dried at a temperature of 100°C or higher. 前記混合ステップよりも後であって前記乾燥ステップよりも前に、前記混合物を型枠に流し込む成型ステップと、
前記型枠により成型された前記混合物を脱型する脱型ステップと、
を含む請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化体製造方法。
A molding step of pouring the mixture into a mold after the mixing step and before the drying step,
A demolding step of demolding the mixture molded by the mold,
The method for producing a solidified product of radioactive waste according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
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