JPH0677075B2 - Method for solidifying radioactive waste - Google Patents

Method for solidifying radioactive waste

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JPH0677075B2
JPH0677075B2 JP60143299A JP14329985A JPH0677075B2 JP H0677075 B2 JPH0677075 B2 JP H0677075B2 JP 60143299 A JP60143299 A JP 60143299A JP 14329985 A JP14329985 A JP 14329985A JP H0677075 B2 JPH0677075 B2 JP H0677075B2
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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から発
生する中レベルないし低レベルの放射性廃棄物の処理法
にかかわり、特にペレット化処理した放射性廃棄物の固
化処理方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for treating intermediate-level or low-level radioactive waste generated from radioactive material handling facilities such as nuclear power plants, and particularly pelletized radioactive waste. The present invention relates to a method for solidifying a material.

[発明の技術的背景とその問題点] 従来より、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設で発
生する、たとえば放射性廃液や使用済みイオン交換樹脂
等の放射性廃棄物の処理法として環境に対する安全上の
見地より安定な固化体にする方法が広く行われている。
[Technical Background of the Invention and its Problems] Conventionally, as a method of treating radioactive waste such as radioactive waste liquid or used ion exchange resin, which is generated in a facility for handling radioactive materials such as nuclear power plants, environmental safety is considered. A method of forming a solidified body that is more stable than the viewpoint is widely used.

従来公知の固化処理方法としては、セメント固化法、ア
スファルト固化法およびプラスチック固化法が知られて
いる。
As a conventionally known solidification treatment method, a cement solidification method, an asphalt solidification method, and a plastic solidification method are known.

これらの固化法においては、たとえば処理対象が、放射
性廃液の場合には濃縮乾燥され主として硫酸ナトリウム
からなる粉体とされた後、使用済みイオン交換樹脂の場
合には乾燥処理された後、それぞれセメント、アスファ
ルトあるいはプラスチックからなる固化剤により固化さ
れる。
In these solidification methods, for example, in the case of radioactive waste liquid, the object to be treated is concentrated and dried into powder consisting mainly of sodium sulfate, and in the case of used ion-exchange resin, it is dried and then cemented It is solidified with a solidifying agent consisting of asphalt or plastic.

これらの固化法のうち、セメント固化法は、耐火性に優
れ、機械的強度も大きい固化体が得られ最も一般的であ
ったが、セメントとともに使用する水分が一緒に固化さ
れるため廃棄物固化体の発生量が多量になるという欠点
がある。
Among these solidification methods, the cement solidification method was the most general because it yielded solidified bodies with excellent fire resistance and high mechanical strength, but the water used with the cement solidifies together, so the waste solidifies. It has the drawback of increasing the amount of body generated.

またアスファルト固化法は、安価に固化体を形成し得る
が、形成された廃棄物固化体が耐火性に乏しく、かつ機
械的衝撃に弱いという欠点がある。
Further, the asphalt solidification method can form a solidified body at a low cost, but has the drawback that the formed waste solidified body has poor fire resistance and is weak against mechanical shock.

またさらにプラスチック固化法は、近時有望視されてい
る固化法であって、軽量でかつ機械的性質等に優れた固
化体を形成することが可能である。
Furthermore, the plastic solidification method is a solidification method that has recently been expected to be promising, and it is possible to form a solidified body that is lightweight and has excellent mechanical properties and the like.

このプラスチック固化法では、放射性廃棄物は乾燥処理
の後粉体化され、多くの場合熱硬化性樹脂で固化される
ため、セメント固化法の場合のように水分も共に固化さ
れることはなく、減容性において大幅に改善される。こ
のプラスチック固化法においては、セメント固化法に比
して放射性廃棄物の発生量を1/5程度にまで減容するこ
とが可能である。しかし、使用されるプラスチックの単
量体の多くが常温で揮発性であるため、固化処理過程で
火災発生の危険があること、また固化剤として用いられ
るものが有機材料であるために得られる固化体が耐火性
に乏しいという欠点がある。
In this plastic solidification method, radioactive waste is pulverized after drying treatment and in many cases it is solidified with a thermosetting resin, so that water is not solidified together with the cement solidification method as in the cement solidification method. Significantly improved in volume reduction. In this plastic solidification method, it is possible to reduce the amount of radioactive waste generated to about 1/5 that in the cement solidification method. However, since many of the plastic monomers used are volatile at room temperature, there is a risk of fire during the solidification process, and the solidification agent used is an organic material, which results in solidification. It has the disadvantage of poor fire resistance.

ところで、以上の方法により固化処理されて放射性廃棄
物の固化体が得られたとしても、現在のところその多く
は最終処分方法が未だ確立されていない状態にある。ま
た、比較的高い放射能を有する放射性廃棄物を直接固化
する場合には、得られる固化体の表面線量率がいずれの
固化処理方法によっても高くなってしまうため、その取
扱いが容易でないという問題がある。これらの問題に対
処して、放射性廃棄物を中間貯蔵する方法が近年提案さ
れている。
By the way, even if a solidified body of radioactive waste is obtained by the solidification treatment by the above method, most of them are still in the state where the final disposal method has not been established at present. Further, when directly solidifying radioactive waste having a relatively high radioactivity, the surface dose rate of the solidified product obtained will be high by any solidification treatment method, so that there is a problem that it is not easy to handle. is there. In recent years, methods for intermediate storage of radioactive waste have been proposed to address these problems.

この方法は、放射性廃棄物を乾燥処理し大幅に減容した
後、これをペレット化処理して安定な中間貯蔵体を製造
し、原子力施設内の貯蔵タンクに一時貯蔵する方法であ
る。この方法によれば、乾燥処理後の粉体放射性廃棄物
に圧縮力を加えペレット化されるので、プラスチック固
化法を上回る高い減容率が得られる。
This method is a method in which radioactive waste is dried and greatly reduced in volume, and then pelletized to produce a stable intermediate storage, which is temporarily stored in a storage tank in a nuclear facility. According to this method, since the powdery radioactive waste after the drying process is compressed and pelletized, a high volume reduction rate superior to the plastic solidification method can be obtained.

しかしながら、ペレット化処理された放射性廃棄物は、
最終処分体として充分な物性を有していないために、ペ
レット状放射性廃棄物は一定期間貯蔵されて放射能が減
衰した後に初めて安定な固化体パッケージとして一体に
固化させる必要がある。
However, the pelletized radioactive waste is
Since the pelletized radioactive waste does not have sufficient physical properties as a final disposal body, it is necessary to solidify the pelletized radioactive waste as a stable solidified body package only after it has been stored for a certain period of time and the radioactivity has decayed.

ペレット状放射性廃棄物を固化体パッケージ化する方法
としては、従来より用いられている前述の固化剤による
処理が考えられる。しかし、セメント、アスファルト等
に代表されるこれらの固化剤をペレット状放射性廃棄物
の固化体パッケージ化に用いた場合には、前述の各固化
法の欠点は依然として存し、問題点は何ら解決しない。
さらには、セメントを固化剤として用いた場合には、セ
メントの硬化に多量の水が必要なために、その水により
ペレットの劣化が生ずる可能性すらある。つまり、セメ
ントは水との水和反応による硬化するが、硬化の完了ま
でには長時間を要するために、その間セメント中に自由
水が存在する。この自由水にペレットが浸され、ペレッ
トは比較的耐水性に欠けるために溶解あるいは膨潤をお
こし、一部は破壊される。したがってペレット状放射性
廃棄物のセメントによる安定な固化体パッケージの製造
は特に困難である。
As a method for packaging the pellet-like radioactive waste into a solidified body package, treatment with the aforementioned solidifying agent which has been conventionally used can be considered. However, when these solidifying agents represented by cement, asphalt, etc. are used for packaging solidified bodies of pelletized radioactive waste, the above-mentioned respective solidification methods still have the drawbacks and the problems are not solved at all. .
Furthermore, when cement is used as a solidifying agent, a large amount of water is required to harden the cement, and the water may even deteriorate the pellets. That is, the cement hardens due to the hydration reaction with water, but since it takes a long time to complete the hardening, free water exists in the cement during that time. The pellets are soaked in this free water, and because the pellets have relatively poor water resistance, they dissolve or swell, and some are destroyed. Therefore, it is particularly difficult to manufacture a stable solidified body package by pelletizing radioactive waste.

[発明の目的] 本発明は、かかる従来の放射性廃棄物の固化処理方法の
欠点を解消しようとするものであり、固体放射性廃棄
物、特に減容性に優れたペレット状放射性廃棄物中間貯
蔵体を、耐熱性に優れ、かつ長期間に亘る貯蔵に対し化
学的にも機械的にも安定な固化体パッケージとして一体
に固化させる方法を提供しようとするものである。
[Object of the Invention] The present invention is intended to eliminate the drawbacks of the conventional solidification treatment method of radioactive waste, and solid radioactive waste, particularly pellet-like radioactive waste intermediate storage material excellent in volume reduction property. Another object of the present invention is to provide a method for integrally solidifying the above as a solidified package which has excellent heat resistance and is chemically and mechanically stable upon storage for a long period of time.

[発明の概要] すなわち本発明の放射性廃棄物の固化処理方法は、原子
力施設で発生しあらかじめペレット化された状態の固体
放射性廃棄物に、 (イ)アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、
アルカリ金属無機塩(ケイ酸塩を除く)、およびアルカ
リ土類金属無機塩(ケイ酸塩を除く)から選ばれた少な
くとも1種と、 (ロ)水溶性リン酸塩と を100重量部:30〜200重量部の割合で配合してなる無機
充填固化剤と、 (ハ)この無機充填固化剤100重量部に対して、5〜100
重量部の水 とを添加し、前記放射性廃棄物を常温で一体に固化させ
ることを特徴とする。
[Summary of the Invention] That is, the method for solidifying radioactive waste according to the present invention includes solid radioactive waste that is generated in a nuclear facility and is pelletized in advance. ,
100 parts by weight of at least one selected from alkali metal inorganic salts (excluding silicates) and alkaline earth metal inorganic salts (excluding silicates) and (b) water-soluble phosphates: 30 Inorganic filling and solidifying agent blended in a proportion of ~ 200 parts by weight, and
It is characterized in that the radioactive waste is solidified together at room temperature by adding 1 part by weight of water.

本発明の方法によれば、原子力発電所等の施設から発生
する液体あるいはスラリー状放射性廃棄物を完全に固化
処理することができる 本発明の方法に対象となりうる廃棄物としては、たとえ
ば以下のものがあげられる。
According to the method of the present invention, liquid or slurry radioactive waste generated from facilities such as a nuclear power plant can be completely solidified. Examples of the waste that can be applied to the method of the present invention are as follows. Can be given.

使用済イオン交換樹脂 粒径が約0.5mmφの粒状のものと、パウデックス(POWDE
X……商品名)と呼ばれる粉末状のものとがあり、沸騰
水型炉(BWR)においては、原子炉水浄化系、復水脱塩
系、然料プール脱塩系、放射性廃液処理系等で発生し、
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)、燃料ピット脱塩系、抽出冷却材処理系
等で発生する。
Spent ion-exchange resin with a particle size of about 0.5 mmφ and POWDEX (POWDE
There are some powdery products called X ... (trade name). For boiling water reactors (BWR), reactor water purification system, condensate demineralization system, natural pool demineralization system, radioactive waste liquid treatment system, etc. Occurs in
In a pressurized water reactor (PWR), it occurs in the bypass purification system (purification desalination, deboronization), fuel pit desalination system, extraction coolant treatment system, etc.

濃縮廃液 化学廃液(樹脂再生廃液等)を蒸発濃縮した硫酸ナトリ
ウムを主成分とする含水率が80%前後のものであり、硫
酸ナトリウムが主成分である。
Concentrated waste liquid Chemical waste liquid (resin recycling waste liquid, etc.) is evaporated and concentrated, and its water content is around 80% with sodium sulfate as the main component, and sodium sulfate is the main component.

クラッド 機器、配管から発生する腐蝕生成物を含有する廃液であ
り、鉄の酸化物や水酸化物を主成分とするものである。
It is a waste liquid containing corrosion products generated from clad equipment and piping, and mainly contains iron oxides and hydroxides.

フィルター・スラッジ 機器ドレン、床ドレン等の濾過物で主成分はパルプ状微
粉末のフィルター・エイド(濾過助剤)である。
Filters and sludges Filters such as equipment drains and floor drains, the main component of which is a filter aid (filter aid) which is a fine pulp powder.

焼却灰 焼却炉から出る。Incinerated ash Exit from the incinerator.

洗濯廃液 作業員の汚染した衣服の洗濯時に発生する。Waste laundry liquid Occurs when laundering contaminated clothes by workers.

本発明においては、以上にあげたような液体あるいはス
ラリー状の放射性廃液は、まず常法にしたがい、乾燥さ
れ、粉体化される。粉体化された放射性廃棄物は、この
ままでは取扱いが極めて困難であるので、粉体微粉子の
飛散を極力抑制するためペレット化処理が行なわれる。
In the present invention, the radioactive waste liquid in the form of liquid or slurry as described above is first dried and powdered according to a conventional method. Since the powdered radioactive waste is extremely difficult to handle as it is, a pelletizing process is performed in order to suppress the scattering of the powder fine particles as much as possible.

ペレット化の方法としては、ブリケッティングマシンを
用いた処理法のように圧縮力により粉体をペレット成型
する方法、あるいはゴム状弾性体をバインダーとして少
量用い、この粒着力と圧縮力によりペレット成形する方
法等の任意の方法を採用することができる。
The pelletizing method is a method of pelletizing powder by compressive force like a processing method using a briquetting machine, or a small amount of a rubber-like elastic body as a binder, and pelletizing by this particle sticking force and compressive force. Any method such as a method of doing can be adopted.

このようにして製造されたペレットは放射性廃棄物貯蔵
容器に充填される。
The pellets thus produced are filled in a radioactive waste storage container.

本発明においては、ここで、このペレットに、 (イ)アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、
アルカリ金属無機塩、およびアルカリ土類金属無機塩か
ら選ばれた少なくとも1種と、(ロ)水溶性リン酸塩と
をあらかじめ適当量の水と混練した無機充填固化剤を添
加して均一に混合する。
In the present invention, in this pellet, (a) an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide,
At least one selected from an alkali metal inorganic salt and an alkaline earth metal inorganic salt, and (b) a water-soluble phosphate are kneaded with an appropriate amount of water in advance, and an inorganic filler solidifying agent is added and uniformly mixed. To do.

廃棄物ペレットと混合された無機充填固化剤は、常温で
速やかに硬化し、約1日後には充分な強度をもった放射
性廃棄物の固化体パッケージが得られる。
The inorganic filling and solidifying agent mixed with the waste pellets is rapidly cured at room temperature, and after about 1 day, a solidified package of radioactive waste is obtained.

上記した無機充填固化剤の(イ)アルカリ金属酸化物、
アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属無機塩、および
アルカリ土類金属無機塩から選ばれた少なくとも1種成
分としては、天然産あるいは合成いずれかの硬焼マグネ
サイト(炭酸マグネシウムを主成分とする鉱物)、硬焼
ドロマイト(炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムを
主成分とする鉱物)、硬焼アルカリ金属またはアルカリ
土類金属のアルミン酸塩および硬焼マグネシア(酸化マ
グネシウム)が単独または2種以上の組合せが用いられ
る。
(A) an alkali metal oxide of the above-mentioned inorganic filling and solidifying agent,
As at least one component selected from alkaline earth metal oxides, alkali metal inorganic salts, and alkaline earth metal inorganic salts, either natural or synthetic hard-baked magnesite (a mineral containing magnesium carbonate as a main component) ), Hard-burned dolomite (a mineral whose main component is magnesium carbonate and calcium carbonate), a hard-burned alkali metal or alkaline earth metal aluminate, and hard-burned magnesia (magnesium oxide) alone or in combination of two or more. To be

また、(ロ)水溶性リン酸塩成分としては、リン酸アン
モニウムのような塩基性リン酸塩、重リン酸マグネシウ
ム、重リン酸アルミニウム等の酸性リン酸塩ナトリウム
の単独または2種以上の組合せが用いられる。
As the water-soluble phosphate component (b), basic phosphates such as ammonium phosphate, sodium acid phosphates such as magnesium biphosphate, and aluminum biphosphate may be used alone or in combination of two or more. Is used.

さらに、前記水溶性リン酸塩にポリリン酸塩を併用する
ことにより、得られる固化体パッケージに固体廃棄物と
してより高い機械的強度を付与することが可能である。
Furthermore, by using a polyphosphate together with the water-soluble phosphate, it is possible to impart higher mechanical strength as a solid waste to the solidified package obtained.

ポリリン酸塩は、一般式Mn+2O3 n+1(式中M
は陽イオン)で表され、2個またはそれ以上のリン酸単
位を含有する連鎖長をもった水溶性の重合したリン酸塩
化合物を含有するものである。このようなポリリン酸塩
としては、たとえば、トリポリリン酸ソーダ(Na5P
3O10)、ピロリン酸四ナトリウム(Na4P2O7)、および
それらの混合物があげられる。
Polyphosphate is represented by the general formula M n + 2 P n O 3 n + 1 (wherein M is
Is a cation) and contains a water-soluble polymerized phosphate compound having a chain length containing two or more phosphoric acid units. Examples of such polyphosphates include sodium tripolyphosphate (Na 5 P
3 O 10 ), tetrasodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 ), and mixtures thereof.

また、本発明の無機充填固化剤を廃棄物ペレットに添
加、混合する際の流動性を向上させるために、固化剤の
機能を阻害しない範囲内の量のナフタリンスルホン酸、
ホルマリン縮合物、メラミンホルマリン重合体スルホン
酸塩、グルコン酸塩等が使用可能である。
Further, the inorganic filler-solidifying agent of the present invention is added to the waste pellets, in order to improve the fluidity when mixing, an amount of naphthalene sulfonic acid within the range that does not inhibit the function of the solidifying agent,
Formalin condensate, melamine formalin polymer sulfonate, gluconate and the like can be used.

なお本発明においては、必要に応じて上記無機充填固化
剤に対して不活性である物質を骨材あるいは充填剤とし
て、添加することができる。このような骨材あるいは充
填材としては、たとえばシリカ、石灰岩、花コウ岩、長
石等をあげることができる。
In the present invention, if necessary, a substance which is inactive to the above-mentioned inorganic filler / solidifying agent can be added as an aggregate or a filler. Examples of such aggregates or fillers include silica, limestone, granite, feldspar, and the like.

本発明の無機充填固化剤の配合量は、通常以下の範囲が
適している。
The suitable amount of the inorganic filler / solidifying agent of the present invention is usually in the following range.

(イ)酸化物または炭酸塩またはアルミン酸塩 100重量
部 (ロ)水溶性リン酸塩 30〜200重量部 ポリリン酸塩 1〜100重量部 本発明においては、無機充填固化剤の反応を促進させる
ために水が加えられる。この水の使用量は、通常無機充
填固化剤100重量部に対して5〜100重量部が適当であ
る。
(A) Oxide or carbonate or aluminate 100 parts by weight (b) Water-soluble phosphate 30 to 200 parts by weight Polyphosphate 1 to 100 parts by weight In the present invention, the reaction of the inorganic filling and solidifying agent is promoted. For which water is added. The appropriate amount of water used is usually 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the inorganic filling and solidifying agent.

本発明の無機充填固化剤は、セメントと同様に水との反
応により常温で硬化するものであるが、セメントに比し
て水の必要量がはるかに少量であり、セメントを固化剤
に用いた場合のように充填物中の水によりペレットが壊
されることはない。
The inorganic filler-solidifying agent of the present invention hardens at room temperature by a reaction with water like cement, but the amount of water required is much smaller than that of cement, and cement was used as the solidifying agent. The water in the fill does not break the pellets as in the case.

[発明の実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のペレット製造工程を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a pellet manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

原子力発電所等で発生した液体またはスラリー状の放射
性廃棄物1は、原液供給タンク2へ一旦貯留された後、
原液供給ポンプ3により乾燥機4へ導かれる。
Liquid or slurry radioactive waste 1 generated at a nuclear power plant or the like is temporarily stored in a stock solution supply tank 2 and then
It is guided to the dryer 4 by the stock solution supply pump 3.

粒状の使用済イオン交換樹脂1aはそのままでは乾燥しに
くいので、乾燥機4の性能を高めるために、原液供給ポ
ンプ3と乾燥機4との間に、インライン粉砕機5を設置
してスラリー状態で使用済イオン交換樹脂粒子を粉砕し
てもよい。乾燥機4は濃度5〜20重量%の液体あるいは
スラリー状の放射性廃棄物を5重量%以下にすることの
できるものが好ましく、たとえば薄膜乾燥機またはドラ
ム型乾燥機が使用可能である。
Since the granular used ion-exchange resin 1a is difficult to dry as it is, in order to improve the performance of the dryer 4, an in-line pulverizer 5 is installed between the stock solution supply pump 3 and the dryer 4 to form a slurry state. The used ion exchange resin particles may be crushed. The dryer 4 is preferably one capable of reducing the amount of liquid or slurry radioactive waste having a concentration of 5 to 20% by weight to 5% by weight or less. For example, a thin film dryer or a drum type dryer can be used.

乾燥機4で乾燥された乾燥放射性廃棄物1bは、水分計6
により、所定の含水量に達したことを確認される。所定
の含水量になるまで乾燥されていない高水分含有乾燥放
射性廃棄物1cは、返送タンク7にもどされ水で希釈され
た後、返送ポンプ8により原液供給タンク2へもどされ
る。
The dry radioactive waste 1b dried by the dryer 4 has a moisture meter 6
This confirms that the prescribed water content has been reached. The high-moisture content dry radioactive waste 1c that has not been dried to a predetermined water content is returned to the return tank 7 and diluted with water, and then returned to the stock solution supply tank 2 by the return pump 8.

所定の含水量に達するまで乾燥された乾燥放射性廃棄物
は、一旦貯蔵タンク9に貯蔵された後、定期的に計量器
10に移される。
The dried radioactive waste, which has been dried to reach a predetermined water content, is once stored in the storage tank 9 and then periodically weighed.
Moved to 10.

一方、熱硬化性樹脂またはゴム状弾性高分子体からなる
結合剤組成物11も、結合剤ホッパー12から計量器10に供
給される。
On the other hand, the binder composition 11 made of a thermosetting resin or a rubber-like elastic polymer is also supplied from the binder hopper 12 to the measuring device 10.

乾燥放射性廃棄物1bおよび結合剤組成物11は、それぞれ
所定の重量割合で計量された後、混合機13に自然落下さ
れる。
The dry radioactive waste 1b and the binder composition 11 are weighed in predetermined weight ratios and then naturally dropped into the mixer 13.

乾燥放射性廃棄物1b/結合剤組成物11の混合割合(重量
比)は、廃棄物の種類によって異なっている。結合剤組
成物11としてゴム状弾性高分子体を使用した場合、上記
の混合比は、濃縮廃液および焼却炉においては3/1〜8/1
であり、使用済イオン交換樹脂およびフィルタースラッ
ジでは、1.5/1〜4/1である。また結合剤組成物として熱
硬化性樹脂を使用した場合、上記の混合比は乾燥廃棄物
の種類によらず、0.5/1〜2/1である。
The mixing ratio (weight ratio) of dry radioactive waste 1b / binder composition 11 differs depending on the type of waste. When a rubber-like elastic polymer is used as the binder composition 11, the above mixing ratio is 3/1 to 8/1 in the concentrated waste liquid and the incinerator.
And the used ion exchange resin and filter sludge are 1.5 / 1 to 4/1. When a thermosetting resin is used as the binder composition, the above mixing ratio is 0.5 / 1 to 2/1 regardless of the type of dry waste.

混合機13で充分混合された乾燥放射性廃棄物13と結合剤
組成物11とからなる混合物14は、次に混練造粒機15で造
粒される。このとき、結合剤としてゴム状弾性高分子体
を使用した場合、混合物14は、30〜120℃、好ましくは4
0〜100℃、さらに好ましくは50〜60℃で溶融されること
なく加熱される。しかし通常の場合混合機13または混練
造粒機15においては、摩擦熱により混合物14が50〜60℃
に昇温するので、特に外部加熱することなく混合物の加
熱を達成することができる。一方熱硬化性樹脂を使用し
た場合には、通常混合物14は180〜200℃に加熱される。
図示の造粒工程では押出機15で紐状に押出されカッター
16により造粒が行なわれる。造粒された粒子の形状は、
貯蔵、運搬に便利な直径0.5〜3.0cm、長さ0.5〜3.0cmの
円柱状のものが好ましい。
A mixture 14 composed of the dry radioactive waste 13 and the binder composition 11 that have been thoroughly mixed in the mixer 13 is then granulated by the kneading granulator 15. At this time, when a rubber-like elastic polymer is used as the binder, the mixture 14 has a temperature of 30 to 120 ° C., preferably 4 to 40 ° C.
It is heated at 0 to 100 ° C, more preferably at 50 to 60 ° C without being melted. However, in the usual case, in the mixer 13 or the kneading granulator 15, the mixture 14 is heated to 50 to 60 ° C. due to frictional heat.
Since the temperature is raised to 1, the heating of the mixture can be achieved without external heating. On the other hand, when a thermosetting resin is used, the mixture 14 is usually heated to 180 to 200 ° C.
In the granulation process shown in the figure, the extruder 15 extrudes in a string shape and is a cutter.
Granulation is performed by 16. The shape of the granulated particles is
A columnar one having a diameter of 0.5 to 3.0 cm and a length of 0.5 to 3.0 cm, which is convenient for storage and transportation, is preferable.

こうして造粒されたペレット状放射性廃棄物17は振動フ
ィーダー18を通って貯蔵容器19に貯蔵される。貯蔵容器
としてはドラム缶を使用することもできる。ペレット状
放射性廃棄物17を振動フィーダー18上で冷却する場合に
は、振動フィーダーを備えたトラフ型トンネル構造の振
動冷却機が使用可能である。
The pelletized radioactive waste 17 thus granulated is stored in a storage container 19 through a vibrating feeder 18. A drum can can also be used as the storage container. When cooling the pellet-like radioactive waste 17 on the vibrating feeder 18, a vibrating cooler having a trough type tunnel structure equipped with a vibrating feeder can be used.

このようにして造粒されて貯蔵容器19に充填されたペレ
ット状放射性廃棄物17は、第2図に示す本発明の工程で
固化体パッケージ20として一体に固化される。
The pelletized radioactive waste 17 thus granulated and filled in the storage container 19 is integrally solidified as a solidified body package 20 in the process of the present invention shown in FIG.

本発明に用いる無機充填固化剤21は、無機充填固化剤供
給ホッパー22から無機充填固化剤供給機23を経てインラ
イン混合機24へ送られ、水タンク25から水供給ポンプ26
を経てインライン混合機24へ送りこまれる適量の水とと
もに、ここで混練される。
The inorganic filling and solidifying agent 21 used in the present invention is sent from the inorganic filling and solidifying agent supply hopper 22 through the inorganic filling and solidifying agent feeder 23 to the in-line mixer 24, and the water feed pump 26 from the water tank 25.
It is kneaded here together with an appropriate amount of water that is sent to the in-line mixer 24 via the.

水と混練された無機充填固化剤は、ペレット状放射性廃
棄物17を収容する貯蔵容器19内のペレット間の空隙に流
しこまれ、ペレット状放射性廃棄物17と一体化されて固
化体パッケージ20を形成する。
The inorganic filler-solidifying agent kneaded with water is poured into the voids between the pellets in the storage container 19 containing the pellet-shaped radioactive waste 17, and is integrated with the pellet-shaped radioactive waste 17 to form the solidified body package 20. Form.

なお、単に無機充填固化剤を注入しただけでは無機充填
固化剤中に気泡が残留するので、これを取除く為に振動
機28を用いて固化体パッケージ20を振動させることが望
ましい。
Note that air bubbles remain in the inorganic filling and solidifying agent simply by injecting the inorganic filling and solidifying agent. Therefore, it is desirable to vibrate the solidified body package 20 by using the vibrator 28 to remove the bubbles.

以下に、上述したプロセスで製造された固化体の物性試
験結果を示す。
Below, the physical-property test result of the solidified body manufactured by the above-mentioned process is shown.

物性試験は、JISR52放射性廃棄物セメントの物理試験方
法に準じて行った。
The physical property test was performed according to the physical test method for JIS R52 radioactive waste cement.

すなわち各組成物を強さ試験用練り混ぜ機で混合した
後、直径50mm、高さ100mmの型枠に3層に分けて詰め各
層を突き棒で25回突いて圧密した。24時間後に脱型し温
度20℃湿度70%の環境で気中7日間養生した後圧縮強度
を測定した。
That is, each composition was mixed with a kneading machine for strength test, and then the composition was divided into three layers in a mold having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and each layer was squeezed 25 times with a stick to consolidate. After 24 hours, it was demolded and cured in air at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 70% for 7 days, and then the compressive strength was measured.

水中安定性は、上記圧縮強度供試体を水中に28時間浸漬
後、供試体の膨潤、破壊の有無を判定した。
Regarding the stability in water, after immersing the above compressive strength test piece in water for 28 hours, the presence or absence of swelling or breakage of the test piece was determined.

また、熱安定性は、上記圧縮強度の試験に用いた供試体
を800℃の電気炉内で6時間放置し、崩壊の有無を判定
した 固化充填剤の組成を第1表に、得られた固化体の特性を
第2表に示す。なお、第1表中の数字は、固体放射性廃
棄物ペレット100重量部当たりの重量部である。以上の
物理試験の結果、海洋投棄や陸上保管に際しても十分な
強度をもち、水中での劣化や高温による崩壊もなく、十
分な安定性を有している。
Regarding the thermal stability, the specimen used for the above-mentioned compressive strength test was left for 6 hours in an electric furnace at 800 ° C., and the presence or absence of disintegration was determined. The properties of the solidified product are shown in Table 2. The numbers in Table 1 are parts by weight per 100 parts by weight of solid radioactive waste pellets. As a result of the above physical test, it has sufficient strength even when it is dumped in the ocean or stored on land, and has sufficient stability without deterioration in water or collapse due to high temperature.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、固化放射性廃棄
物を水分の包含量の少ないアルカリ金属および/または
アルカリ土類金属の酸化物および/または塩と水溶性リ
ン酸塩とからなる無機質の充填固化剤により固化させる
ので、耐熱性、耐水性に優れ、かつ長期間に亘る貯蔵に
対し化学的にも機械的にも安定な固化体パッケージを製
造することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the solidified radioactive waste is an alkali metal and / or alkaline earth metal oxide and / or salt and a water-soluble phosphate having a low water content. Since it is solidified by the inorganic filling and solidifying agent consisting of, it is possible to manufacture a solidified package which is excellent in heat resistance and water resistance and which is chemically and mechanically stable against storage for a long period of time.

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

第1図は本発明の一実施例のペレット製造方法を示す工
程図、第2図は本発明の一実施例の固化体パッケージの
製造方法を示す工程図である。 1……液体またはスラリー状放射性廃棄物 1a……粒状使用済イオン交換樹脂 1b……乾燥放射性廃棄物 1c……高水分含有乾燥放射性廃棄物 2……原液供給タンク 3……原液供給ポンプ 4……乾燥機 5……インライン粉砕機 6……水分計 7……返送タンク 8……返送ポンプ 9……貯蔵タンク 10……計量器 11……結合剤組成物 12……結合剤ホッパー 13……混合機 14……混合物 15……混練造粒機 16……カッター 17……ペレット状放射性廃棄物 18……振動フィーダー 19……貯蔵容器 20……固化体パッケージ 21……無機充填固化剤 22……無機充填固化剤供給ホッパー 23………無機充填固化剤供給機 24……インライン混合機 25……水タンク 26……水供給ポンプ 27……水 28……振動機
FIG. 1 is a process drawing showing a pellet manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process drawing showing a solidified package manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 1 …… Liquid or slurry radioactive waste 1a …… Granular spent ion exchange resin 1b …… Dry radioactive waste 1c …… Dry radioactive waste containing high water content 2 …… Undiluted solution supply tank 3 …… Undiluted solution supply pump 4 ... … Dryer 5 …… In-line grinder 6 …… Moisture meter 7 …… Return tank 8 …… Return pump 9 …… Storage tank 10 …… Measuring instrument 11 …… Binder composition 12 …… Binder hopper 13 …… Mixer 14 …… Mixture 15 …… Kneading Granulator 16 …… Cutter 17 …… Pelletized radioactive waste 18 …… Vibration feeder 19 …… Storage container 20 …… Solid package 21 …… Inorganic filling solidifier 22… … Inorganic filling and solidifying agent supply hopper 23 ………… Inorganic filling and solidifying agent feeder 24 …… Inline mixer 25 …… Water tank 26 …… Water feeding pump 27 …… Water 28 …… Vibrator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊原 尚実 神奈川県川崎市川崎区浮島町4番1号 日 本原子力事業株式会社研究所内 (72)発明者 飯森 博 神奈川県横浜市戸塚区中野町1071―2 (56)参考文献 特開 昭60−122398(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naomi Toyohara 4-1 Ukishimacho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Research Institute of Japan Nuclear Power Company (72) Hiroshi Iimori 1071 Nakano-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa ―2 (56) Reference JP-A-60-122398 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子力施設で発生しあらかじめペレット化
された状態の固体放射性廃棄物に、 (イ)アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、
アルカリ金属無機塩(ケイ酸塩を除く)、およびアルカ
リ土類金属無機塩(ケイ酸塩を除く)から選ばれた少な
くとも1種と、 (ロ)水溶性リン酸塩と を100重量部:30〜200重量部の割合で配合してなる無機
充填固化剤と、 (ハ)この無機充填固化剤100重量部に対して、5〜100
重量部の水 とを添加し、前記放射性廃棄物を常温で一体に固化させ
ることを特徴とする放射性廃棄物の固化処理方法。
1. A solid radioactive waste produced in a nuclear facility and pre-pelletized, (a) an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide,
100 parts by weight of at least one selected from alkali metal inorganic salts (excluding silicates) and alkaline earth metal inorganic salts (excluding silicates) and (b) water-soluble phosphates: 30 Inorganic filling and solidifying agent blended in a proportion of ~ 200 parts by weight, and
A method for solidifying radioactive waste, characterized by comprising adding 1 part by weight of water and solidifying the radioactive waste together at room temperature.
【請求項2】無機充填固化剤が、アルカリ金属酸化物、
アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属無機塩(ケイ酸
塩を除く)、およびアルカリ土類金属無機塩(ケイ酸塩
を除く)から選ばれた少なくとも1種100重量部に対し
て、1〜100重量部の割合でさらにポリリン酸塩を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放射性
廃棄物の固化処理方法。
2. The inorganic filling and solidifying agent is an alkali metal oxide,
1 to 100 relative to 100 parts by weight of at least one selected from an alkaline earth metal oxide, an alkali metal inorganic salt (excluding silicate), and an alkaline earth metal inorganic salt (excluding silicate). The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, further comprising polyphosphate in a proportion of parts by weight.
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