JPH0564319B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電所等の放射性物質取扱い施
設で発生する放射性液体有機廃棄物を固化処理す
る方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

原子力発電所等の放射性物質取扱い施設では
種々の廃棄物が発生するが、その中に放射性液体
有機廃棄物がある。例えば使用済核燃料の再生処
理のために使用する有機溶媒等である。このよう
な放射性有機廃棄物については、未だその処理方
法が確立されていない。例えば前記有機溶媒中に
はリン酸トリｎ−ブチル（TBP）などの有機リ
ン酸エステルが含まれているが、この廃棄TBP
は現在未処理のまま施設内のタンク中に貯蔵され
ている。このように未処理のままでは貯蔵タンク
の腐食が発生するという問題があり、しかもその
発生量は今後増加することが予想されているの
で、早急に安全な処理方法を開発する必要に追ら
れている。

これらの放射性液体有機廃棄物の処理に関して
は、従来から焼却法、熱分解法、化学分解法、回
収再使用法、固化法など種々の方法が検討されて
いる。

このうち焼却法は文字通り廃棄物をそのまま焼
却炉中で焼却する方法であつて、多くの方式が検
討されている。しかし焼却の場合には、リンやハ
ロゲンを含むような廃棄物には適用することが困
難であり、また燃焼発生ガス中に放射能が移行す
る可能性が大きいので、排ガス処理に特別の設備
が必要になる等の問題がある。

熱分解法は酸素を遮断した状態で高温に加熱し
て非酸化的に分解させる方法であり、例えば炉内
に噴霧させた液体有機廃棄物を水蒸気と共に700
℃に加熱する方法（特開昭54−14700号）や、液
体有機廃棄物中に水酸化カルシウム等のアルカリ
を懸濁させて5000℃の超高温で分解させる方法
（特開昭57−52900号）などが検討されている。後
者の方法では特にリンやハロゲンを含む廃棄物で
も適用可能であるという利点はあるが、5000℃の
超高温で処理するため、炉の材質が問題になる。
さらに、いずれの方法においても焼却法と同様に
放射能の廃ガス中への移行の問題がある。

化学分解法は、TBPなどのリンを含む廃棄物
を80％以上の濃硫酸と110〜150℃に加熱すること
により、無機物であるリン酸とリンを含まない易
燃性有機化合物に分解する方法である（昭和54年
日本原子力学会年会J14）。しかしこの方法では、
分解に要する時間が10〜24時間と長く、また分解
生成有機物をリン酸から分離し、別に燃焼処理す
る工程が必要になり、システムが複雑になる。

回収再使用法は、放射能汚染された液体有機廃
棄物、特に廃溶媒類を蒸留精製して再使用する方
法であるが、TBPのような熱的に不安定な物質
の場合にはその一部が熱分解を起こすことは避け
られず、また蒸留により回収した溶媒に放射能が
残存することは不可避である。

固化法は液体有機廃棄物をそのまま、または他
の物質を添加した後、固化する方法であり、具体
的には人工雲母に吸着させた後1000℃で焼結固化
する方法（特開昭53−143900号）、消石灰とケイ
酸塩など、さらに必要に応じセメントを加えて固
化する方法（特開昭54−8300号）、熱可塑性樹脂
および／またはアスフアルトで溶融固化する方法
（特公昭51−12800号）、他の粉末状放射性廃棄物
と一緒に、もしくは単独でスチレンなどのビニル
化合物かあるいは不飽和ポリエステルなどの熱硬
化性樹脂などと重合固化する方法（特開昭50−
20200号、特公昭52−38540号）などがある。

これらの固化法のうち、焼結固化法はプロセス
が多段にわたつて手間がかかる上、高温を用いる
ために装置材料の選定が困難であり、またオフガ
ス処理装置に問題がある。消石灰などを混合して
固化させる方法は固化の安定性が悪く、さらにセ
メントを使用する場合は固化体発生量が増大する
という問題があり、また耐水性が低いため滲出が
生じやすいという問題もある。溶融固化法では廃
棄物量に対して固化材を２倍量以も必要とするた
め、廃棄物量はかえつて増大する。しかも固化体
は比重が1.0より小さく、また耐熱性、耐燃焼性
が劣つているなどの難点がある。またコストもか
なり高くつく。重合固化法は廃棄物である有機化
合物が固化材を溶解させたり、あるいは重合を妨
害する可能性があり、したがつて処理可能な廃棄
物の種類が限定される上、生成した固化体そのも
のの性質も固体廃棄物の固化体に較べてかなり劣
つている。

以上述べたように、現在までに検討されている
放射性液体有機廃棄物の処理方法はいずれも適切
な方法とはいい難い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような現状に対して、放
射性液体有機廃棄物を廃棄処理可能な安定した固
化体にすることにある。

〔発明の概要〕

本発明はリン酸トリブチルを有する放射性液体
有機廃棄物を銅イオンを含有する水溶液および過
酸化水素に接触させて酸化分解し、得られた酸化
分解液を必要に応じてPH調整して中和した後水分
を蒸発させ、得られた固形残渣に固化材を配合し
て固化することを特徴とする放射性液体有機廃棄
物の固化処理方法に関する。

図面は以上の工程を図示した工程図である。以
下これに沿つて説明する。放射性液体有機廃棄物
を銅イオンを含有する水溶液および過酸化水素に
接触させて酸化分解することにより生ずる分解液
は通常は強酸性であるため、これにアルカリ溶液
を加えてPHを調整し、ついでこれをイオン交換樹
脂の再生廃液などの場合と同様に蒸発濃縮器およ
び薄膜掻取式乾燥機等で水分その他の気化成分を
蒸発除去する。このようにして得られた乾燥固形
残渣に固化材を混合して安定な固化体を得る。

銅イオンを含有する水溶液としては、硫酸銅、
硝酸銅の水溶液が使用できる。水溶液中の銅イオ
ン濃度は500〜10000ppm、処理すべき廃棄物に対
して１重量％以上の量が好ましい。過酸化水素の
量は処理すべき廃棄物に対して100％H₂O₂に換算
して10倍以上、好ましくは30倍以上である。分解
反応は80〜100℃で行なわれる。

中和に用いるアルカリは任意のものが使用可能
であるが、経済性、水に対する溶解性、中和によ
つて生成する塩の発生量などを考慮すると、アル
カリ金属の水酸化物、特に水酸化ナトリウムを用
いることが望ましい。酸化分解後の液がほぼ中性
の場合には、勿論PH調整の工程は不要である。

固化材としては不飽和ポリエステル樹脂、ポリ
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン等
の熱可塑性樹脂、アスフアルト、ガラス等が用い
られ、これらは単独でまたは組み合わせて使用で
きる。

〔発明の実施例〕

本発明を実施例によつて説明する。

TBP16ｇを、硫酸銅2.03ｇを含む水溶液320ml
中で、60％の過酸化水素水480ｇと接触させ、分
解液680mlを得た。この液のPHは1.7であり、これ
を１規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いてPH
7.0まで中和したところ160mlを要した。この中和
した分解液を加熱して水分を蒸発させ、乾燥粉末
14.3ｇを得た。この乾燥粉末の重量に対して2/3
量の不飽和ポリエステル樹脂を固化材として用
い、両者を混合して触媒を加えて重合させたとこ
ろ、短時間で淡青色の安定した固化体を得た。こ
の固化体の表面硬度、圧縮強度、比重、耐水性、
耐放射線性などの固化体特性は充分満足すべき値
を示した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の固化処理方法に
よれば、従来未処理のまま貯蔵されていた放射性
の有機液体廃棄物を最終処分可能な特性を具備し
た固化体にすることができる。特に本発明では酸
化分解してから固化するので、廃棄する固化体の
量を大幅に減量することができ、酸化分解せずに
固化する場合に比較して30〜50％程度の減量とな
る。また表面硬度、圧縮強度、比重、耐水性、耐
放射性などの固化体特性も、未処理のまま固化し
た場合に比較して非常に優れている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の固化処理方法を示す工程図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リン酸トリブチルを有する放射性液体有機廃
   棄物を銅イオンを含有する水溶液および過酸化水
   素に接触させて酸化分解し、得られた酸化分解液
   を必要に応じてPH調整して中和した後水分を蒸発
   させ、得られた固形残渣に固化材を配合して固化
   することを特徴とする放射性液体有機廃棄物の固
   化処理方法。