JPH03115896A - Processing method for solidification of radioactive waste - Google Patents

Processing method for solidification of radioactive waste

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JPH03115896A
JPH03115896A JP10317490A JP10317490A JPH03115896A JP H03115896 A JPH03115896 A JP H03115896A JP 10317490 A JP10317490 A JP 10317490A JP 10317490 A JP10317490 A JP 10317490A JP H03115896 A JPH03115896 A JP H03115896A
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waste
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radioactive waste
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田島 文夫
Toshimasa Yamamoto
山本 俊昌
Takaaki Kurita
栗田 昴明
Tetsuo Meguro
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Abstract

PURPOSE:To enable solidification of a large amount of radioactive waste with a small amount of binder by mixing or kneading the waste being dried and a rubber-form elastic macromolecular substance at a temperature of 30 to 120 deg.C. CONSTITUTION:A rubber-form elastic macromolecular substance which is the main constituent of a rubber-form elastic macromolecular binder used in the present method is macromolecules being usually called elastomer, and it is preferable to use the ones of Young's modulus 5 to 500kg/cm<2>, in particular. In more detail, a natural rubber derivative of natural rubber, rubber hydrochloride or the like, synthetic rubber of olefin, e.g. isoprene rubber, isobutylene rubber, butyl rubber or ethylene-propylene ternary rubber, or synthetic rubber of butadiene, e.g. butadiene rubber or butadiene-styrene rubber, can be used, for instance. According to the present method, waste can be mixed in more amount only with the rubber-form elastic macromolecular substance than with thermoplastic resin or thermosetting resin.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力発電所等から発生する放射性廃棄物の固
化処理方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for solidifying radioactive waste generated from nuclear power plants and the like.

従来一般に放射性廃棄物の固化方法としては放射性廃棄
物をセメント、アスファルトまたはプラスチックなどで
均質に固化する方法があるが、現状では最終処分方式に
関する行政機関の決定がなされていないのでこれらの固
形化された放射性廃棄物が将来受けるべき如何なる規制
にも対応できるかどうかという点については未だ充分な
解決がなされているとは云い難い。またこれらの従来法
では最終処分方式への対応ということ以外に減容性、機
械的強度、燃焼性などにおいて後述するような欠点や難
点がある。
Traditionally, the conventional method of solidifying radioactive waste has been to homogeneously solidify radioactive waste with cement, asphalt, or plastic, but currently, no decisions have been made by administrative agencies regarding the final disposal method, It is difficult to say that a sufficient solution has yet been reached as to whether or not radioactive waste will be able to comply with any regulations that may be imposed in the future. Furthermore, these conventional methods have drawbacks and difficulties in volume reduction, mechanical strength, combustibility, etc., which will be described later, in addition to being compatible with the final disposal method.

最近、将来の最終処分方式の決定までの中間貯蔵方式と
して乾燥した廃棄物を廃棄物のみで粒子化して中間貯蔵
する方式が開発された。
Recently, a method has been developed in which dry waste is pulverized and stored as an interim storage method until a future final disposal method is determined.

この処理方式は最終処分に対する適応性という観点から
は優れた方式であるが廃棄物の選択性に制限がある等の
欠点がある。
Although this treatment method is excellent from the viewpoint of adaptability to final disposal, it has drawbacks such as limited selectivity of waste.

本発明者等は将来決定されるべき放射性廃棄物の最終処
分規制への適応性を考慮して処理方法を研究し、従来の
廃棄物処理方法の諸欠点を克服し新規かつ有用な処理方
法を開発して本発明を完成するに至った。
The present inventors have researched treatment methods taking into consideration the adaptability to the final disposal regulations for radioactive waste that will be decided in the future, and have developed a new and useful treatment method by overcoming the drawbacks of conventional waste treatment methods. Through this development, we have completed the present invention.

従来技術についてその利点・欠点を述べると次の通りで
ある。
The advantages and disadvantages of the prior art are as follows.

1) セメント固化法:放射性廃棄物の固化体は機械的
強度および比重が大きく不燃性であるが、減容性が悪(
(減容率Z2)対象廃棄物が限定される欠点がある。
1) Cement solidification method: Solidified radioactive waste has high mechanical strength and specific gravity and is nonflammable, but has poor volume reduction (
(Volume reduction rate Z2) There is a drawback that the target waste is limited.

ここでいう減容率とは、次式に示す値をいい、滅容重が
良いとはこの値が小さい事である。
The volume reduction rate here refers to the value shown in the following formula, and a good emptied weight means that this value is small.

乾燥前の廃棄物の体積;廃液では水分80%の体積であ
り使用済イオン交 換樹脂及びフィルタース ランジは水分50%換算 の体積。
Volume of waste before drying: Waste liquid has a volume of 80% water, and used ion exchange resin and filter slange have a volume equivalent to 50% water.

2) アスファルト固化法:減容性が良り(減容率zO
13〜0.5)耐水性に優れているが機械的強度が低く
易燃性であり対象廃棄物が限定されている。
2) Asphalt solidification method: Good volume reduction property (volume reduction rate zO
13-0.5) It has excellent water resistance, but has low mechanical strength and is easily flammable, so the target waste is limited.

3) プラスチック固化法:放射性廃棄物の固化処理に
最近開発された方法であって、固化材の種類により熱可
塑性樹脂を固化材として使用する溶融固化方法と熱硬化
性樹脂を固化材として使用する重合固化方法とがある。
3) Plastic solidification method: A recently developed method for solidifying radioactive waste. Depending on the type of solidification material, there are two methods: a melt solidification method that uses thermoplastic resin as the solidification material, and a melt solidification method that uses thermosetting resin as the solidification material. There is a polymerization solidification method.

これらの方法は何れも固化材としてのプラスチックを流
動状態(溶融状または液状)で廃棄物と混合し、冷却ま
たは触媒の使用や加熱により固化材を硬化させて固化体
を作るものである。このプラスチック固化法には次のよ
うな欠点がある;i)放射性廃棄物の固化体に要求され
る機械的強度などの物性を満足させるに要する廃棄物混
入率=乾燥廃棄物の重量/固化材の重量はせいぜい1.
5/1以下であり、良好な減容性が叫ばれている放射性
廃棄物の固化処理としてはなお不充分である;11)熱
可塑性樹脂を用いる場合には200℃前後の加熱溶融温
度を必要とし、また熱硬化性樹脂を用いる場合には硬化
の際に発熱があり通常約120℃まで昇温する。
In all of these methods, plastic as a solidifying material is mixed with waste in a fluid state (molten or liquid), and the solidifying material is hardened by cooling, using a catalyst, or heating to form a solidified body. This plastic solidification method has the following drawbacks: i) Waste mixture rate required to satisfy physical properties such as mechanical strength required for solidified radioactive waste = weight of dry waste / solidification material The weight of is at most 1.
5/1 or less, which is still insufficient for the solidification treatment of radioactive waste, which requires good volume reduction; 11) When using thermoplastic resin, a heating melting temperature of around 200°C is required. Furthermore, when a thermosetting resin is used, heat is generated during curing, and the temperature usually rises to about 120°C.

従ってこれらの加熱または発熱により廃棄物の分解や発
泡を起す可能性があり、また得られた高温の固化体の冷
却方法が難しく冷却中に固化体に空洞やキレツの発生す
る場合がある。; iii )近年行われている放射性
廃棄物の粒子化処理を適用したいときには、熱可塑性樹
脂による溶融固化方法および熱硬化性樹脂による重合固
化方法の何れの場合においても溶融状態または液体状態
のプラスチックと廃棄物とを混合するので粒子化には複
雑な工程を要することとなる。またプラスチック硬化後
に粒子化を行うとすれば得られた固化体を粉砕すること
になり極めて不経済である。
Therefore, such heating or heat generation may cause decomposition or foaming of the waste, and the method of cooling the obtained high-temperature solidified material is difficult, and cavities or cracks may occur in the solidified material during cooling. ; iii) When it is desired to apply the granulation treatment of radioactive waste that has been carried out in recent years, it is necessary to use plastics in a molten or liquid state in both the melting and solidifying methods using thermoplastic resins and the polymerizing and solidifying methods using thermosetting resins. Since it is mixed with waste, granulation requires a complicated process. Furthermore, if the plastic is pulverized after hardening, the resulting solidified material must be pulverized, which is extremely uneconomical.

4) 乾燥廃棄物の直接粒子化法−減容性は良い(減容
型駒0.1)が安全性においてい(つかの欠点を有する
。例えば (イ) 機械的強度が低く移送時に粒子表面の剥離を生
じる。
4) Direct granulation method of dry waste - Good volume reduction (volume reduction type piece 0.1), but has some drawbacks in terms of safety. For example, (a) mechanical strength is low and particle surface is This results in peeling.

(ロ) 粉塵の飛散がある。(b) There is scattering of dust.

(ハ) 対象廃棄物の範囲がせまい。(c) The scope of target waste is narrow.

以上述べたように従来技術は何れも利点・欠点ををして
いて減容性、比重、機械的強度、燃焼性(耐火性)、耐
候・耐放射線性、廃棄物の選択性をすべて満足するよう
な放射性廃棄物固化方法は未だ完成されていない。
As mentioned above, all of the conventional technologies have advantages and disadvantages, and they satisfy all of the requirements of volume reduction, specific gravity, mechanical strength, combustibility (fire resistance), weather resistance/radiation resistance, and waste selectivity. Such radioactive waste solidification methods have not yet been perfected.

本発明は従来技術における前述のような諸欠点すなわち
劣った減容性、低い機械的強度、限定された対象廃棄物
の選択性などを一挙に解決する放射性廃棄物の固形化方
法を提供すべ(なされたものである。
The present invention aims to provide a method for solidifying radioactive waste that solves all of the above-mentioned drawbacks of the prior art, such as poor volume reduction properties, low mechanical strength, and limited selectivity of target waste. It has been done.

すなわち、本発明は、乾燥した放射性廃棄物とゴム状弾
性高分子体(塩素化ポリエチレンを除く)とを、30〜
120℃の温度でを混合、混練または捏和することを特
徴とする放射性廃棄物の固化処理方法である。
That is, in the present invention, dry radioactive waste and rubber-like elastic polymers (excluding chlorinated polyethylene) are
This method of solidifying radioactive waste is characterized by mixing, kneading, or kneading at a temperature of 120°C.

本発明方法によって得られた粒子の形の固化体は更に通
常の固化材で固化することにより放射性廃棄物を二重に
封じ込めることができる。本発明方法によれば原子力発
電所等の施設から発生する廃液およびスラリーを完全に
固形化処理することができるが、本発明方法の対象廃棄
物としては次のものが挙げられる。
The solidified material in the form of particles obtained by the method of the present invention can be further solidified with a conventional solidifying material, thereby doubly containing radioactive waste. According to the method of the present invention, it is possible to completely solidify waste liquid and slurry generated from facilities such as nuclear power plants, and the target wastes of the method of the present invention include the following.

(a)使用済イオン交換樹脂 粒径は約0.5m/mΦの粒状のものと、バウデックス
(powdex−商品名)と呼ばれる粉状のものがあり
、沸騰水型炉(BWR)で原子炉水浄化系、復水脱塩系
、燃料ブール水脱塩、放射性廃液処理系等で、また加圧
水型炉(PWR)ではバイパス浄化系(浄化脱塩、脱ホ
ウ素)、燃料ビット脱塩、抽出冷却材処理系等でそれぞ
れ発生する。
(a) There are two types of used ion exchange resin particles: granular ones with a diameter of approximately 0.5 m/mΦ, and powdered ones called powderex (product name). In water purification systems, condensate desalination systems, fuel boule water desalination, radioactive waste liquid treatment systems, etc., and in pressurized water reactors (PWRs), bypass purification systems (purification desalination, deboronization), fuel bit desalination, extraction cooling. These occur in material processing systems, etc.

(b)濃縮廃液 化学廃液(樹脂再生廃液等)を蒸発濃縮したものを言い
、含水率は80%前後であり、N a 、S Os(硫
酸ナトリウム、又はぼう硝)が主成分である。
(b) Concentrated waste liquid Refers to the evaporation and concentration of chemical waste liquid (resin regeneration waste liquid, etc.), the water content is around 80%, and the main components are Na and S Os (sodium sulfate or sulfur sulfate).

(c)機器、配管から発生する腐食生成物を含有する廃
液(クラッドという) 流体と接する機器、配管から発生する。FezOzが主
成分。
(c) Waste liquid containing corrosion products generated from equipment and piping (referred to as crud) Generated from equipment and piping that come into contact with fluids. The main component is FezOz.

(d)フィルター・スラッジ 機器ドレン、床ドレン等の濾過から生じる。主成分はバ
ルブ状微粉末のフィルター・エイド(濾過助剤)である
(d) Filter sludge resulting from filtration of equipment drains, floor drains, etc. The main ingredient is a bulb-shaped fine powder filter aid.

(e)焼却灰 焼却炉から出る。(e) Incineration ash Exit the incinerator.

(f)洗濯廃液 作業員の汚染した衣服の洗濯時に発生する。(f) Laundry waste liquid Occurs when workers wash contaminated clothing.

本発明方法において使用する結合剤はゴム状弾性高分子
体を主成分とし、必要ならば通常の可塑剤、安定剤およ
び滑剤を更に添加してなるものであり、本発明方法にお
いてはゴム状弾性高分子体単独で結合剤として使用する
こともできるが、ゴム状弾性高分子体に可塑剤および滑
剤を配合した結合剤は特に優れた結果を与える。
The binder used in the method of the present invention is mainly composed of a rubber-like elastic polymer, and if necessary, conventional plasticizers, stabilizers, and lubricants are further added. Although the polymer alone can be used as a binder, a binder in which a rubber-like elastic polymer is blended with a plasticizer and a lubricant gives particularly excellent results.

本発明方法に使用するゴム状弾性高分子体結合剤の主成
分であるゴム状弾性高分子体とは通常エラストマーとい
われる高分子物質であって、使用温度範囲内で物理的な
意味でのゴム状弾性の挙動や化学的物質(架橋反応が行
えること)を有する一群の物質をいうが、本発明方法に
おいては上記物質のうち特にヤング率が5〜500 k
g/C11lのものを使用することが好ましい。
The rubber-like elastic polymer, which is the main component of the rubber-like elastic polymer binder used in the method of the present invention, is a polymeric substance usually called an elastomer, and is a polymer substance that is a rubber in the physical sense within the operating temperature range. It refers to a group of substances that have elastic behavior and chemical substances (capable of crosslinking reaction), and in the method of the present invention, among the above substances, materials with a Young's modulus of 5 to 500 k are used.
It is preferable to use one with g/C11l.

本発明方法において結合剤に使用することのできるゴム
状弾性高分子体の例としては天然ゴムや合成ゴムであり
、さらに詳しくは例えば次のものが挙げられる:天然ゴ
ム、塩酸ゴム等の天然ゴム誘導体;オレフィン系合成ゴ
ム例えばイソプレンゴム、イソブチレンゴム、ブチルゴ
ム、エチレン−プロピレン三元系ゴムなど(エチレンや
プロピレンの単独重合体樹脂、エチレンと他のビニル化
合物やα−オレフィンの共重合体樹脂さらにはプロピレ
ンとエチレンやα−オレフィンの共重合体樹脂等のポリ
オレフィン樹脂はゴム状弾性を有していないので本願の
ゴム状弾性高分子体には含まれない、):ブタジエン系
合成ゴム例えばブタジェンゴム、ブタジェン−スチレン
ゴム、ブタジェン−アクリロニトリルゴム、メチルブタ
ジェンゴム、クロロブレンゴム、スチレン−ブタジェン
−アクリロニトリルゴムなど。この外にポリウレタンゴ
ム、シリコンゴムなども使用できる。これらのゴム状弾
性高分子体は単独かまたは組合せて使用することができ
る。
Examples of rubbery elastomeric polymers that can be used as binders in the method of the invention are natural rubbers and synthetic rubbers, more specifically the following: natural rubbers, hydrochloric acid rubbers, etc. Derivatives: Olefin-based synthetic rubbers such as isoprene rubber, isobutylene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene ternary rubber, etc. (homopolymer resins of ethylene and propylene, copolymers of ethylene and other vinyl compounds, α-olefins, etc.) Polyolefin resins such as copolymer resins of propylene and ethylene or α-olefins do not have rubber-like elasticity and are therefore not included in the rubber-like elastic polymers of this application.): Butadiene-based synthetic rubbers For example, butadiene rubber, butadiene -Styrene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, methylbutadiene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene-acrylonitrile rubber, etc. In addition to this, polyurethane rubber, silicone rubber, etc. can also be used. These rubber-like elastic polymers can be used alone or in combination.

本発明方法によれば、ゴム状弾性高分子体だけで熱可塑
性樹脂や熱硬化性樹脂より多くの廃棄物を混入すること
ができる。また、本発明方法においては、必要により添
加剤としてジオクチルフタレートを使用することができ
る。このジオクチルフタレートは、廃棄物をゴム状弾性
高分子に充填させる場合において、圧縮強度を低下させ
ずに、ゴム状弾性高分子体に乾燥廃棄物を高充填させる
作用があり、このようなジオクチルフタレートの作用は
本発明者等によって初めて認識されたちのである。なお
、添加剤としてジオクチルフタレートとポリオレフィン
樹脂とを併用するとジオクチルフタレートの上記作用が
有効に発揮しないので、ジオクチルフタレートの上記作
用を発揮させる場合には、ジオクチルフタレートとポリ
オレフィン樹脂との併用は避けることが望ましい。また
、本発明方法においては、ジオクチルフタレートの外に
、液状ゴム例えばニトリルゴム等の可塑剤、ステアリン
酸鉛のような滑剤、三塩基性硫酸鉛のような安定剤など
、合成ゴムにおける通常の可塑剤、滑剤、安定剤等の添
加剤を添加することができる。
According to the method of the present invention, more waste can be mixed with the rubber-like elastic polymer alone than with thermoplastic resins or thermosetting resins. Furthermore, in the method of the present invention, dioctyl phthalate can be used as an additive if necessary. When filling a rubber-like elastic polymer with waste, this dioctyl phthalate has the effect of highly filling the rubber-like elastic polymer with dry waste without reducing the compressive strength. This effect was first recognized by the present inventors. Note that if dioctyl phthalate and polyolefin resin are used together as additives, the above-mentioned effects of dioctyl phthalate will not be exhibited effectively, so if dioctyl phthalate is to exhibit the above-mentioned effects, it is best to avoid using dioctyl phthalate and polyolefin resin together. desirable. In the method of the present invention, in addition to dioctyl phthalate, plasticizers such as liquid rubber such as nitrile rubber, lubricants such as lead stearate, stabilizers such as tribasic lead sulfate, etc. Additives such as agents, lubricants, stabilizers, etc. can be added.

これらの好ましい配合割合はゴム状弾性高分子体に対し
10〜50重量%の可塑剤、0.5〜2重量%の滑剤お
よび5〜20重量%の安定剤である。
The preferred proportions of these components are 10 to 50% by weight of plasticizer, 0.5 to 2% by weight of lubricant, and 5 to 20% by weight of stabilizer based on the rubbery elastic polymer.

本発明方法の実施の態様を工程図を参照しながら説明す
る。
Embodiments of the method of the present invention will be described with reference to process diagrams.

原子力発電所等で発生した放射性廃棄物を含む溶液また
はスラリーは原液供給タンク(1)へ−旦貯留された後
原液供給ポンプ(2)により乾燥機(4)へ導かれる。
A solution or slurry containing radioactive waste generated at a nuclear power plant or the like is first stored in a stock solution supply tank (1) and then guided to a dryer (4) by a stock solution supply pump (2).

粒状の使用済イオン交換樹脂はそのままでは乾燥しにく
いので乾燥機の性能を高めるために原液供給ポンプと乾
燥機との間にインライン粉砕機(3)を設置してスラリ
ーの状態で該樹脂粒子を粉砕することもできる。乾燥機
(4)は濃度5〜20重量%の廃棄物溶液またはスラリ
ーを水分5重世%以下にすることのできるものが好まし
く、例えば薄膜乾燥機またはドラム型乾燥機がよい。乾
燥機で乾燥された廃棄物は水分計(5)により所定の含
水量に達したかどうかが確認される。所定含水量にまで
乾燥されていない高水分含有乾燥廃棄物は返送タンク(
6)に戻され、水で希釈された後返送ポンプ(7)によ
り糸外に排出され、原液供給タンク(1)へ戻される。
Granular used ion exchange resin is difficult to dry as it is, so in order to improve the performance of the dryer, an in-line crusher (3) is installed between the stock solution supply pump and the dryer to grind the resin particles in a slurry state. It can also be crushed. The dryer (4) is preferably one that can reduce the water content of a waste solution or slurry having a concentration of 5 to 20% by weight to less than 5% by weight, such as a thin film dryer or a drum type dryer. The waste dried in the dryer is checked by a moisture meter (5) to see if it has reached a predetermined moisture content. High moisture content dry waste that has not been dried to the specified moisture content is stored in a return tank (
After being diluted with water, it is discharged to the outside of the yarn by a return pump (7) and returned to the stock solution supply tank (1).

所定含水量に乾燥された廃棄物は一旦貯蔵タンク(15
)に貯蔵された後定期的に計量器(8)に移される。一
方、ゴム状弾性高分子体と必要により加えられる添加剤
との混合物であるゴム状弾性高分子結合剤も結合剤ホッ
パー(9)から計量器に供給される。すなわち、乾燥廃
棄物を計量した後に続いて、該乾燥廃棄物にゴム状弾性
高分子体結合剤を添加しつつ計量して所定の重量割合に
した後、混合機(10)に自然落下させる。乾燥廃棄物
/ゴム状弾性高分子体結合剤の混合割合(重量比)は廃
棄物の種類によって異なるが、濃縮廃液、焼却灰および
使用済イオン交換樹脂の場合には3/1〜8/1であり
、フィルタースラッジでは1.5/1〜4/1である。
The waste that has been dried to a specified moisture content is temporarily stored in a storage tank (15
) and then periodically transferred to a weighing machine (8). On the other hand, a rubber-like elastic polymer binder, which is a mixture of a rubber-like elastic polymer and optionally added additives, is also supplied to the meter from the binder hopper (9). That is, after weighing the dry waste, a rubber-like elastic polymer binder is added to the dry waste and weighed to a predetermined weight ratio, and then allowed to fall naturally into the mixer (10). The mixing ratio (weight ratio) of dry waste/rubber-like elastic polymer binder varies depending on the type of waste, but in the case of concentrated waste liquid, incineration ash, and used ion exchange resin, it is 3/1 to 8/1. and for filter sludge, it is 1.5/1 to 4/1.

混合機で充分混合された乾燥廃棄物とゴム状弾性高分子
体結合剤よりなる混合物は次の混練造粒機(11)で造
粒される。このとき混練物は溶融されることなく30〜
120℃3好ましくは40〜100℃5更に好ましくは
50〜60゛Cで加熱されるが、通常捏和機または混練
造粒機(11)では摩擦熱により混練物が50〜60℃
に昇温するので特に外部加熱することなく混練物の加熱
を達成することができる。
The mixture consisting of the dry waste and the rubber-like elastic polymer binder thoroughly mixed in the mixer is granulated in the next kneading and granulating machine (11). At this time, the kneaded material is not melted and is
The kneaded material is heated at 120°C, preferably 40 to 100°C, and more preferably 50 to 60°C, but usually in a kneader or kneading granulator (11), the kneaded material is heated to 50 to 60°C due to frictional heat.
Since the temperature is raised to , heating of the kneaded material can be achieved without particular external heating.

図示の造粒工程ではカッター(12)により造粒が行わ
れる。造粒された粒子の形状は貯蔵・運搬に便利な径0
. 5〜3. 0cm、長さ0.5〜3.Qc+iの円
柱状のものが好ましい。こうして造粒された粒子は振動
フィーダー(13)を通って貯蔵ピント(14)に貯蔵
される。貯蔵ビ・ノドとしてドラム缶を使用することも
できる。造粒体を振動フィーダー上で冷却するときには
トラフ型トンネル構造の振動フィーダーを備えた振動冷
却機を使用することができる。
In the illustrated granulation process, granulation is performed by a cutter (12). The granulated particles have a diameter of 0, which is convenient for storage and transportation.
.. 5-3. 0cm, length 0.5~3. A cylindrical one with Qc+i is preferable. The particles thus granulated pass through a vibrating feeder (13) and are stored in a storage pinto (14). Drums can also be used as storage bins. When cooling the granules on a vibrating feeder, a vibratory cooler equipped with a vibrating feeder having a trough-type tunnel structure can be used.

また混練造粒機の代りに例えば混練押出機やバンバリー
式捏和機で混練した後ドラム缶等の容器に受けて固化さ
せることもできる。
Alternatively, instead of the kneading and granulating machine, the mixture may be kneaded using a kneading extruder or a Banbury type kneading machine, and then placed in a container such as a drum for solidification.

こうして得た放射性廃棄物粒子は中間的に長期貯蔵する
ことができ、貯蔵後に粒子を30〜120℃に加熱軟化
させた後に再形成してブロック化したり、粒子をそのま
ま他の固化材で固形化したりすることもできる。
The radioactive waste particles obtained in this way can be stored for an intermediate period of time, and after storage, the particles can be heated to 30 to 120 degrees Celsius to soften them and then reformed into blocks, or the particles can be solidified as they are with other solidifying materials. You can also

造粒に当り造粒ダイスの穴の径を2種類以上にして粒径
の異なる粒子を作ることにより貯蔵ピ・ントまたはドラ
ム缶内での粒子充填率を高めることができる。すなわち
粒子形状は同じであっても粒径を異にする2種類以上の
粒子を混合することにより粒子充填率を高めることがで
きる。実際には2.3種類の粒子群を作り相隣る粒子の
寸法比を1/2〜115にするのがよい。また大形粒子
とこれに相隣るべき小粒子との重量比は5/1〜30/
1である。
During granulation, the particle filling rate in a storage pint or drum can be increased by using two or more hole diameters in the granulation die to produce particles with different particle sizes. That is, the particle filling rate can be increased by mixing two or more types of particles that have the same particle shape but different particle sizes. In reality, it is preferable to form 2.3 types of particle groups and set the size ratio of adjacent particles to 1/2 to 115. In addition, the weight ratio of large particles to small particles that should be adjacent to them is 5/1 to 30/
It is 1.

本発明方法による乾燥廃棄物とゴム状弾性高分子体結合
材組成物との混練物を微視的に考察すると結合剤が無数
のゴム状繊維格子を形成しこの格子の中に廃棄物微粉末
が強固に包蔵されているものと思われる。従って少量の
結合剤で多量の廃棄物を固化することができて乾燥廃棄
物/結合剤の重量比は従来のプラスチック固化による場
合の2〜5倍以上である。また本発明方法によれば乾燥
廃棄物とゴム状弾性高分子体結合材組成物との混練操作
はプラスチック固化の場合のような溶融するための高温
(200℃)を要せずせいぜい120℃、通常50〜6
0℃で混純による自然発熱により所要の操作温度が得ら
れる利点があり、粒子化操作も混線により得られる混合
物を単に剪断力で切断することにより簡単に実施するこ
とができる。
When the kneaded product of dried waste and rubber-like elastic polymer binder composition produced by the method of the present invention is microscopically examined, the binder forms countless rubber-like fiber lattices, and within this lattice, the waste particles are finely powdered. appears to be strongly contained. Therefore, a large amount of waste can be solidified with a small amount of binder, and the weight ratio of dry waste/binder is 2 to 5 times higher than that in conventional plastic solidification. Furthermore, according to the method of the present invention, the kneading operation of the dry waste and the rubber-like elastic polymer binder composition does not require high temperatures (200°C) for melting, which is required in the case of plastic solidification, but at most 120°C. Usually 50-6
There is an advantage that the required operating temperature can be obtained at 0° C. by spontaneous heat generation due to mixing, and the granulation operation can be easily carried out by simply cutting the mixture obtained by mixing with shear force.

以下の実施例によって本発明を更に具体的に説明する。The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples.

実施例 1 ウレタンゴム100重世部に対して原子力発電所濃縮廃
液の乾燥廃棄物(水分1%以下)800重量部を混合(
トライブレンド)し、その混合物を120 ’Cに加熱
した2軸スクリユ一型混練機で混練した。混練されたも
のを60℃に加熱した1軸スクリュー型押出機で押出成
型してストランド状(棒状)として、押出機出口にて、
カッターにより円筒状のベレットとした。
Example 1 100 parts by weight of urethane rubber was mixed with 800 parts by weight of dried waste (moisture 1% or less) of concentrated waste liquid from nuclear power plants (
tri-blend) and the mixture was kneaded in a twin-screw type kneader heated to 120'C. The kneaded product is extruded into a strand shape (rod shape) using a single screw extruder heated to 60°C, and at the exit of the extruder,
A cylindrical pellet was formed using a cutter.

このペレ・ント寸法は、径15mm長さ15mmである
。このベレットの比重は2.3、圧縮強度は1000 
kg/ctA、減容率は0.12であった。
The dimensions of this pellet are 15 mm in diameter and 15 mm in length. The specific gravity of this pellet is 2.3 and the compressive strength is 1000.
kg/ctA, and the volume reduction rate was 0.12.

比較例 l 結合剤として市販の熱可塑性ポリエチレン(密度0.9
2g/cm’ )1000gを用い実施例Iの濃縮廃液
乾燥廃棄物1000gと共に160℃に加熱した2軸混
練押出機により溶融混練し、冷却して固化体を得た。こ
の固化体の比重は1.35、圧縮破壊強度は260 k
g/cIfl、 減容率は0.36であった。
Comparative Example l Commercially available thermoplastic polyethylene (density 0.9
2g/cm') was melt-kneaded with 1000g of the concentrated waste liquid dry waste of Example I in a twin-screw kneading extruder heated to 160°C, and the mixture was cooled to obtain a solidified product. The specific gravity of this solidified body is 1.35, and the compressive fracture strength is 260 K.
g/cIfl, the volume reduction rate was 0.36.

比較例 2 乾燥廃棄物として原子力発電所の使用済イオン交換樹脂
乾燥廃棄物(粒状樹脂:水分1%以下)1000gを使
用する以外は比較例1と同様に操作した。得られた固化
体の比重は1.05、圧縮破壊強度は280kg/c己
、減容率は0.95であった。
Comparative Example 2 The same procedure as in Comparative Example 1 was carried out except that 1000 g of used ion exchange resin dry waste (granular resin: water content of 1% or less) from a nuclear power plant was used as the dry waste. The obtained solidified material had a specific gravity of 1.05, a compressive breaking strength of 280 kg/cm, and a volume reduction rate of 0.95.

実施例1および比較例1〜2の結果から、本発明方法に
よって得られる固化体は圧縮破壊強度および減容率の点
で比較例のものよりも非常に優れていることがわかる。
From the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the solidified material obtained by the method of the present invention is much superior to the Comparative Examples in terms of compressive fracture strength and volume reduction rate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明方法の実施の態様を説明するための工程図
である。 図中符号: 1・・・原液供給タンク、  2・・・原液供給ポンプ
、3・・・粉砕機、       4・・・乾燥機、5
・・・水分計、       6・・・返送タンク、・
・・返送ポンプ、 ・・・結合剤ホンバー ・・・造粒機、 ・・・振動フィーダー ・・・貯蔵タンク。 8・・・計量器、 10・・・混合機、 12・・・カッター エ4・・・貯蔵ビット、
The drawings are process diagrams for explaining embodiments of the method of the present invention. Codes in the figure: 1... Stock solution supply tank, 2... Stock solution supply pump, 3... Pulverizer, 4... Dryer, 5
・・・Moisture meter, 6...Return tank,・
...Return pump, ...Binder hopper...Pelletizer, ...Vibration feeder...Storage tank. 8... Measuring device, 10... Mixer, 12... Cutter 4... Storage bit,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 乾燥した放射性廃棄物とゴム状弾性高分子体(塩素化ポ
リエチレンを除く)とを、30〜120℃の温度で混合
、混練または捏和することを特徴とする放射性廃棄物の
固化処理方法。
A method for solidifying radioactive waste, which comprises mixing, kneading, or kneading dried radioactive waste and a rubber-like elastic polymer (excluding chlorinated polyethylene) at a temperature of 30 to 120°C.
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