JPH0434398A - 放射性廃棄物ペレットの固化処理用容器およびそれを用いる固化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、放射性廃棄物ペレットを容器内に充填し、液
状またはスラリー状の固形化材を流し込んで該容器内で
固化させる放射性廃棄物ペレット固化処理方法において
、該ペレットの比重が固形化材の比重より軽い場合に適
用するのに好適な容器に関するものであり、更には、該
容器を用いた固化処理方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、放射性廃棄物を処理する手段として、濃縮廃液、
廃スラツジ、使用済イオン交換樹脂等を遠心薄膜乾燥機
を使用して粉体化し、次いで、適当なバインダーを適当
量添加してタブレット型又はブリケット型のペレットに
造粒する（バインダーを添加しなくても造粒可能な場合
もある）ことが行われている。可燃性雑固体を焼却炉で
焼却した結果生じた焼却灰も適当に篩別した後、同様に
ペレットに造粒することが行われている。これらペレッ
トは適当な容器に充填され、プラスチック系またはセメ
ント系等の有機系または無機系の液状もしくはスラリー
状の固形化材をペレット間隙に均一に注入して容器内で
固化させることにより、安定な固化体に作成される。

ところで、固形化材の上記注入作業の際、ペレットの比
重が固形化材スラリーの比重より小さい場合には、注入
終了に近い時点で固形化材スラリーの面より上にペレッ
トが浮上しようとするので、適当な浮上防止策を講じな
いと、ペレットが固形化材上にあふれて露呂する現象を
呈する。

この様な浮上現象を防止するために従来から行われて来
た方法は、所定量のペレットを容器内に充填した後、容
器の上部にペレットの大きさより目が小さい金網を張っ
た鉄枠等を固定し、固形化材スラリーを金網の目を通し
て上部から容器内に注入し、ペレットの浮上を金網で阻
止し、その後、この固形化材の粘性自体がペレットの浮
上現象を抑え得る程度まで増加するまで放置してから、
上記金網張り鉄枠を容器から取外した後、更に必要量の
固形化材を上部にポストフィリングするという方法であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来方法は次のような問題点がある。

ペレットを容器に充填する前に金網張り鉄枠を容器上部
に予め固定しておいたのではペレットは金網で阻まれて
容器内に充填することができないから、上記従来方法で
は、ペレットの容器内充填後に容器の上部に金網張り鉄
枠を取付けて固形化材の注入を行い、その後、金網張り
鉄枠を再使用のために取外すようにしている。

しかし、ペレット充填後の容器壁はペレット粉塵で汚れ
ていて金網張り鉄枠の取付が簡単でなく、その取付け・
取外しの作業およびそのための機構が複雑厄介であり、
また、放射線被曝防止上望まれる遠隔自動操作化が簡単
でない等の問題点がある。

しかも、固形仕材注入後、金網張り鉄枠を取外す時に周
辺に固形化材が飛散し易く、また取外された金網張り鉄
枠の取扱処理も厄介である。これを避けるために、固形
仕材注入後に金網張り鉄枠を容器から取外さずに固化体
の一部として容器内の固形化材中に埋め込んでしまうこ
とも考えられるが、この様にする場合においても、金網
張り鉄枠はペレットの容器内充填後に容器上部に取付け
ることが必要であるから、前記と同様の問題点がある。

なお、ペレットの跳ねこぼれや粉塵飛散を抑制して容器
内にペレットを所定量充填するには、容器上部に一種の
蓋を施し、この蓋に貫通させた充填管を通じてペレット
を容器内に充填することが好ましいが、この様なペレッ
ト充填方法を採る場合でも、後の固形化材スラリー注入
時のペレット浮上防止用の金網張り鉄枠を予め容器上部
に取付けた状態でペレットを充填することは不可能であ
るから、ペレット充填後に上記蓋を容器から取外した後
、金網張り鉄枠を容器上部に取付けねばならず、前述し
たのと同様の問題点が伴うことを免れなかった。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、ペレット浮上阻
止部材の取付けおよび取外しの操作なしに遠隔自動化の
容易な仕方でペレットの充填および固形化材の注入が可
能な放射性廃棄物ペレット固化処理用容器、および該容
器を用いる放射性廃棄物ペレット固化処理方法を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的のもとに、本発明によれば特許請求の範囲の請
求項１ないし４の各々に記載の放射性廃棄物ペレット固
化処理用容器、および、該容器を用いた請求項５又は６
記載の放射性廃棄物ペレット固化処理方法が提供される
。

［作　　　用コ ペレット充填管をペレット浮上阻止部材に上から押し当
てて下降させるとペレット浮上阻止部材は屈曲して、そ
の相互間隙がペレット通過可能な大きさに拡がるので、
ペレットを容器内に充填し得る。ペレット充填後、上記
充填管を引上げるとペレット浮上阻止部材は弾力的に復
元し、その相互間隙はペレット通過不能な大きさに復帰
する。

その後、ペレットより比重の大きい液状またはスラリー
状固形化材をペレット浮上阻止部材の間隙を通して容器
内に注入する。このとき、浮力で浮上るペレットはペレ
ット浮上阻止部材で阻止される。固形化材はペレット浮
上阻止部材が没するまで注入される。

［実　施　例］ 第１図〜第６図により本発明の放射性廃棄物ペレット固
化処理用容器の第１実施例を説明する。

２００Ｑドラム缶１のコンクリート内張り３の上部に、
ドラム缶１の上端より若干下の位置にて、中蓋を構成す
るコンクリート蓋２がエポキシ樹脂接着剤等で接着され
ている。コンクリート蓋２は中心開口を有し、この中心
開口に対して同心的なリング状の鉄板６が該蓋２にエポ
キシ樹脂接着剤等で接着されている。リング状鉄板６の
下面には。

多数本（本例では１６本）のコイルばね７が該鉄板６の
中心開口の中心に対して約７°ずれた方向に水平に向く
ように、該コイルばね７の基部をエポキシ樹脂等で接着
しである（但し、接着でなく鉄板６にコイルばね７を溶
接してもよい）。コイルばね７は線径１．Ｏｍｍ、コイ
ル外径１０ｍ１のものを用いた。これらコイルばね７の
相互間隙は放射性廃棄物ペレット１個の寸法よりも小さ
くしである。中心部におけるペレットの浮上防止のため
、第２図図示の如く、４本のコイルばねの長さは他のコ
イルばねよりも長くしである。なお、第１図中、４はド
ラム缶１のバッキング付金属製天蓋、５はドラム缶１に
天蓋４を装着するための締付バントである。

第２図は下面に上記の如くコイルばね７を有するリング
状鉄板６の上面図、第３図はその側面図を示す。

次に、上記の構成を有する容器に放射性廃棄物ペレット
の充填および固形化材スラリーの注入を行う方法を説明
する。ペレット１個の体積は約１７朧ａであり、固形化
材スラリーとしては該ペレットに対して比重が約０．３
ｇｒ／ｃｄ重いセメントガラス（セメントと水ガラスの
混合物）ペーストを用いた場合を例にとる。

先ず、天蓋４は取り去っておき、第３図の如く、ペレッ
ト充填管１０を上方からリング状鉄板６の中心開口に向
けて近づける。

該充填管１ｏの外周下端部は半径が散開のＲを有する様
に加工しである。この充填管１０を更にリング状鉄板６
の中心開口内に挿入することにより、第４図の如く、コ
イルばね７は下方に屈曲せしめられる。成る深さ（２０
ｍ〜５０■）だけ充填管を挿入すると、第５図およびそ
の上面図である第６図に示す如く、コイルばね７は充填
管１０の側面にほぼ水平に当接する屈曲形状に自ら転換
する。この充填管１０を通じて前記容器中に所定量のペ
レットを充填（このために充填管１０の下端近傍に充填
量監視センサを取付けておくと好都合である）した後、
充填管１０を引き抜く。すると、コイルばねは第２図お
よび第３図に示す状態に復元する。

次いで注入管（不図示）をリング状鉄板６の開口上方に
位置させ、該注入管から固形化材スラリーを該鉄板６の
開口およびコイルばね７の間隙を通って容器内に注入す
る。注入された固形化材スラリーによるペレットの浮上
はコンクリート蓋２の下面で抑えられ、また、鉄板６の
中央開口から上方へ浮上しようとするペレットはコイル
ばね７で抑えられて浮上が阻止される（すなわち、その
様な阻止力を発揮し得るようにコイルばね７の強さが定
めである）。この様にペレットの浮上を阻止した状態で
、固形化材を、コンクリート蓋２、鉄板６およびコイル
ばね７が固形化材中に埋まる様に、これらより上のレベ
ルまで注入する。その後、このドラム缶１に天蓋４を施
蓋し、バンド５で締付ける。

実験によれば１以上のペレット充填および固形化付注入
の作業が良好に実施できることが確認された。

上記実施例では、コイルばね７は、リング状鉄板６を介
してコンクリート蓋２に固定しであるが、これは直接コ
ンクリート蓋２に固定してもよい。

また、コンクリート蓋２は、浮力に充分打ち勝つ重量を
有するものであるならば、ドラム缶〕のコンクリート内
張り３上部に固着でなく単に載置されているだけでもよ
い。

第７図および第８図は本発明の容器の第２実施例を示す
。ドラム缶１の内壁の上端より若干下の位置に溶接（又
はエポキシ樹脂により接着）されたリング状の鉄板蓋９
の下面に、該鉄板蓋９の中心開口の中心に対して夫々約
５°ずれた方向に水平に向くように多数本のピアノ線（
線径約１．５ａｎ）がその基部にて溶接（又はエポキシ
樹脂により接着）されている。中心部におけるペレット
の浮上防止のため、第８図図示の如く、４本のピアノ線
の長さは他のピアノ線よりも長くしである。これらのピ
アノ線は先の第１実施例におけるコイルばね７に相当す
る機能を果すためのものである。本実施例の容器を用い
て、１個の体積が約９〜１７ｍｎで、固形化材スラリー
に対して比重差約０．４ｇｒ／ａ＋？だけ軽いペレット
の充填および固形化材スラリーの注入を行ったところ、
第１実施例と同様、支障なく満足に実施可能であった。

そのときの動作、作用等は前記第１実施例の場合と同様
であるから、詳述は省略する。

以上述へた第１又は第２実施例において、コイルばね７
またはピアノ１ｌｔ８は荊述の様なペレット？ｌ上阻止
作用を果せる強さを持つように、ペレット浮力に応じて
、その線径、コイル径もしくは材質を選定することは勿
論である。また、以上の実施例では、これらのコイルば
ね又はピアノ線は。

充填管１０の挿入される中心開口の中心に対して若干角
度ずれた方向に配置したが、該中心開口の中心に向いた
方向に配置してもよい。しかし、その様な配置の場合に
は、第４図に示す状態から第５図および第６図に示す状
態に自ら転換する動作が起り難いので、充填管１０を引
き抜いた後にコイルばね又はピアノ線が容器内のペレッ
トに阻まれることなく第３図の状態に復元し得る為には
、容器内へのペレット充填量を若干少な目にする必要が
ある。従って、前述の第１又は第２実施例の様にコイル
ばね７又はピアノ線８を開口中心に対して若干ずれた方
向に配置する方が、容器内へのペレット充填量を多くす
ることができる利点がある。

なお、前記の第１実施例において、ドラム缶のコンクリ
ート内張り３は必ずしも必要でなく、中蓋としてコンク
リート蓋２の代りに中心開口付き鉄板蓋を用い、これを
ドラム缶１の内壁に溶接もしくは接着してもよい。

また、前記のコンクリート壁２や鉄板蓋９の如き中蓋を
省略し、容器の中心部まで延びているコイルばね又はピ
アノ線の基部を直接容器内壁に固着してもよい。しかし
、前記の如き中蓋を設け、その開口に充填管を挿入して
ペレットを容器内に充填する様にした前記実施例は、充
填時のペレット粉塵の容器外への飛散防止、ペレットの
跳ねこぼれ防止、固形化材によるペレット浮上の防止の
点で、より有利である。

なお、コイルばね又はピアノ線の代りに、板ばね、ゴム
もしくはプラスチックなど、充填管挿入により屈曲され
且つ充填管引抜きにより復元し、その後の下方からのペ
レット浮上を抑止する作用を果し得る、屈曲性と復元性
のある部材を用いてもよい。

ペレット充填時に充填管１ｏにより屈曲せしめられる部
分は主にコイルはね７またはピアノ線の基部近傍の部分
であるから、第９図の如く、該部分１０のみをコイルば
ね又はピアノ線等の弾性部材で作り、それよりも先の方
の部分１１は比較的剛性の高い棒条１１で作ったものを
、前記第１又は第２実施例におけるコイルばね７または
ピアノ線８の代りに用いてもよい。

第１０図に示す他の例では、前述のリング状中蓋鉄板６
（又は９）の中央開口部の下面に棒条１１を弾性部材１
２（コイルばね、ピアノ線または板ばね等）で連結して
あり、捧条１１は、その端部１３と中蓋鉄板６（又は９
）の開口内面とが当接することで規定される水平位置ま
で弾性部材１２の弾力で跳ね上げられるようになってい
る。

また第１１図に示す更に他の例では、中蓋鉄板６又は９
の中央開口部の下面に固定した基部材１４に捧条１５が
ヒンジ連結されており、このヒンジ連結部に設けられた
適当なばね手段（不図示）により、捧条１５はその端部
１６が部材１４のストッパ面１７と当接することで規定
される水平位置まで跳ね上げられるようになっている。

第１０図又は第１１図に示す構造の棒条は、先述の実施
例におけるコイルばね７又はピアノ線８に代るものとし
て、中蓋鉄板６（又は９）の中央開口部に、同様に多数
配列されていることは云うまでもない。

第１０図、第１１図の各実施例では、容器内へのペレッ
ト充填を終えた充填管１０が中蓋の中央開口から引き抜
かれた結果として水平位置に復帰した棒条１１又は１５
は、その後の固形化材スラリーの注入により浮上しよう
とするペレットの浮上刃を下から受けても、上記の如き
ストッパ機構が作用するので、水平位置に保たれ、ペレ
ットの浮上りを確実に防止する。

第１２図は更に他の実施例における中蓋板とそれに付属
する機構を示す上面図である。中蓋板６又は９の下面に
は、２枚の金網板１９．１９にヒンジ連結された基部２
０．２０が溶接又は接着により固定されている。ヒンジ
部に設けた不図示のばね手段により金網板１９．１９は
、夫々ヒンジ軸線２１．２１を中心として上方に、中蓋
板６（又は９）の下面に当接する水平位置まで跳ね上げ
ら九るようになっている（従って、金網板は開口１８の
径よりも若干長い）。水平位置における金網板１９．１
９間のギャップｇ、および、各金網板の目の大きさはペ
レット１個の大きさよりも小さい。ペレット充填時に前
述の如き充填管１０を中蓋板の開口１８に上から挿入す
れば両全網板１９．１９はヒンジ軸ｆｉ２１，２１を中
心として下方に押し開かれ、その間を通って充填管１０
から容器内にペレットを充填し得る。ペレット充填終了
後、充填管１０を引き抜くと金網板は元の位置に復帰す
る。その後、これら金網板を通して上方から固形化材ス
ラリーを容器内に注入する。開口１８から上方へのペレ
ットの浮上は、中蓋板６（又は９）の下面でストップさ
れている金網１９゜１９により、確実に阻止される。

［発明の効果］ 本発明によれば、ペレット浮上阻止部材を屈曲させてそ
の相互１’１ｌｌｌ隙を拡げてペレットを充填し、ペレ
ット充填後は弾性復元力によりペレット浮上阻止部材を
ペレット通過不能な間隙を形成する原位置に自ら復帰さ
せ、液状またはスラリー状固形化材を上記原位置に復帰
後のペレット浮上阻止部材でペレット浮上を阻止しつつ
注入することができるので、従来技術の如き金網張り鉄
枠をペレット充填前後において取外し、取付けるという
厄介がなく、極めて簡単で自動化の容易な操作でペレッ
ト充填および固形化材の注入が可能である。

また、上記の様な屈曲・復元式のペレット浮上阻止部材
を容器の中蓋の開口に設け、該開口にペレット充填管を
挿入してペレット充填を行う様にした場合には、ペレッ
ト充填時の粉塵飛散の防止、ペレットの跳ねこぼれ防止
に効果があり、また、該中蓋自体も、ペレット浮上阻止
部材と共に、注入された固形化材中に埋没させることが
でき、その取外しは不要であるので、ペレット固化処理
の作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の放射性ペレット固化処理用
容器の新面図、第２図はそのコイルばねの配置を示す上
面図、第３図は同じくその側面図、第４図および第５図
はペレット充填時のコイルばねの様子を示す側面図、第
６図は第５図の上面図、第７図は本発明の他の実施例の
放射性廃棄物ペレット固化処理用容器の断面図、第８図
は第７図の中蓋の下面図、第９図、第１０図、第１１図
、第１２図は本発明の更に他の実施例によるペレット浮
上阻止部材の例を示す図である。 １・・ドラム缶　　　　２・・コンクリート中蓋４・・
ドラム缶の天蓋　６・・鉄板 ７・・・コイルばね　　　８・・・ピアノ線９・・中蓋
鉄板　　　　１０・・・ペレット充填管第１図 第３図 第２図 第６図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　放射性廃棄物ペレットを充填し液状もしくはスラリ
   ー状の固形化材を注入して固形化するための放射性廃棄
   物ペレット固化処理用容器において、押下力を受けたと
   きは弾性復元力に抗して屈曲せしめられてペレットの通
   過を許す間隙を形成し、押下力を解除されたときは液状
   もしくはスラリー状の固形化材の通過を許すがペレット
   の通過を許さない程度の間隙を形成する実質的に水平な
   原位置に弾性復元力により復帰せしめられるペレット浮
   上阻止部材を容器内上部に設けたことを特徴とする放射
   性廃棄物ペレット固化処理用容器。 ２　開口を有する中蓋が容器内上部にて容器壁に支持さ
   れ、前記ペレット浮上阻止部材は先端部が該中蓋の開口
   の中心域まで延び且つ基部が該中蓋の開口周辺部に固着
   されている多数本のコイルばねであることを特徴とする
   請求項１記載の放射性廃棄物ペレット固化処理用容器。 ３　開口を有する中蓋が容器内上部にて容器壁に支持さ
   れ、前記ペレット浮上阻止部材は先端部が該中蓋の開口
   の中心域まで延び且つ基部が該中蓋の開口周辺部に固着
   されている多数本の直線状弾性ワイヤであることを特徴
   とする請求項１記載の放射性廃棄物ペレット固化処理用
   容器。 ４　前記のコイルばね又は直線状弾性ワイヤは前記中蓋
   の開口の中心域の中心に対して若干ずれた方向に配置さ
   れていることを特徴とする請求項２または３記載の放射
   性廃棄物ペレット固化処理用容器。 ５　請求項１記載の放射性廃棄物ペレット固化処理用容
   器の前記ペレット浮上阻止部材を上方から下降させたペ
   レット充填管により屈曲させて該ペレット充填管を通じ
   て放射性廃棄物ペレットを前記容器内に充填した後、該
   ペレット充填管を上昇させてペレット浮上阻止部材を前
   記原位置に復帰させ、その後、該充填されたペレットの
   浮上を該ペレット浮上阻止部材により阻止しつつ該ペレ
   ットよりも比重の大きい液状もしくはスラリー状の固形
   化材を前記ペレット浮上阻止部材の間隙を通じて前記容
   器内に注入し、最終的にはペレット浮上阻止部材が固形
   化材中に没するまで固形化材を注入することを特徴とす
   る放射性廃棄物ペレットの固化処理方法。 ６　請求項２、３又は４記載の放射性廃棄物ペレット固
   化処理用容器の前記中蓋の開口に上方からペレット充填
   管を挿入することにより前記コイルばね又は直線弾性ワ
   イヤを該ペレット充填管によって屈曲させて該ペレット
   充填管を通じて放射性廃棄物ペレットを前記容器内に充
   填した後、該ペレット充填管を前記中蓋の開口から引抜
   いて前記コイルばね又は直線状弾性ワイヤを前記原位置
   に復帰させ、その後、該充填されたペレットの浮上を該
   コイルばね又は直線状弾性ワイヤにより阻止しつつ該ペ
   レットよりも比重の大きい液状もしくはスラリー状の固
   形化材を前記コイルばね又は直線状弾性ワイヤの間隙を
   通じて前記容器内に注入し、最終的には前記中蓋および
   コイルばね又は弾性ワイヤが固形化材中に没するまで固
   形化材を注入することを特徴とする放射性廃棄物ペレッ
   トの固化処理方法。