JPH0713676B2 - 放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法 - Google Patents
放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法Info
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- JPH0713676B2 JPH0713676B2 JP60020589A JP2058985A JPH0713676B2 JP H0713676 B2 JPH0713676 B2 JP H0713676B2 JP 60020589 A JP60020589 A JP 60020589A JP 2058985 A JP2058985 A JP 2058985A JP H0713676 B2 JPH0713676 B2 JP H0713676B2
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- Japan
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- water glass
- container
- radioactive waste
- blast furnace
- furnace slag
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、放射性廃棄物固化用容器の製造および放射性
廃棄物のシール、固化等に好適な水ガラスの硬化方法に
関する。
廃棄物のシール、固化等に好適な水ガラスの硬化方法に
関する。
現在、原子力発電所等の施設内に貯蔵保管されている放
射性廃棄物は、固化材とともに容器内に詰めて安定に固
化され、環境への放射性物質の拡散を防止するため地中
へ処分されようとしている。放射性廃棄物を地中処分す
る場合、ドラム缶よりも耐久性，耐食性，水密性に優れ
た無機質の容器を廃棄物固化用容器として用いることが
考えられている。また、高レベル放射性廃棄物の場合、
固化体等の周囲を適当なシール材で覆うことによりさら
に放射性物質の拡散を低下することが考えられている。
これら固化用容器あるいはシール材に要求される性能と
しては、耐久性，耐食性，水密性のほかに放射性物質の
移行阻止能が高いことおよび高強度であることが掲げら
れる。
射性廃棄物は、固化材とともに容器内に詰めて安定に固
化され、環境への放射性物質の拡散を防止するため地中
へ処分されようとしている。放射性廃棄物を地中処分す
る場合、ドラム缶よりも耐久性，耐食性，水密性に優れ
た無機質の容器を廃棄物固化用容器として用いることが
考えられている。また、高レベル放射性廃棄物の場合、
固化体等の周囲を適当なシール材で覆うことによりさら
に放射性物質の拡散を低下することが考えられている。
これら固化用容器あるいはシール材に要求される性能と
しては、耐久性，耐食性，水密性のほかに放射性物質の
移行阻止能が高いことおよび高強度であることが掲げら
れる。
従来、放射性廃棄物用の容器としては、特公昭57-34518
号公報に示されるように、鋼繊維補強コンクリートにポ
リマーを含浸させたものが知られている。この容器は高
強度（圧縮強度:1200〜2200kg/cm2）、高い放射性物質
移行阻止能（第２図参照）を有する優れた容器である
が、鋼繊維補強コンクリートにメタクリル酸メチル（MM
A）モノマーを混入または含浸させ、含浸させたMMAモノ
マーの重合に80℃温水加熱あるいは6MradのCo-60γ線照
射する必要があるため、比較的高価なものであった。
号公報に示されるように、鋼繊維補強コンクリートにポ
リマーを含浸させたものが知られている。この容器は高
強度（圧縮強度:1200〜2200kg/cm2）、高い放射性物質
移行阻止能（第２図参照）を有する優れた容器である
が、鋼繊維補強コンクリートにメタクリル酸メチル（MM
A）モノマーを混入または含浸させ、含浸させたMMAモノ
マーの重合に80℃温水加熱あるいは6MradのCo-60γ線照
射する必要があるため、比較的高価なものであった。
一方、水ガラスは放射性物質の吸着性能のあることが実
験によって確認されており、放射性廃棄物の固化材とし
て優れていることがわかっていたが、容器に必要な高強
度を得るまでには至っていなかった。
験によって確認されており、放射性廃棄物の固化材とし
て優れていることがわかっていたが、容器に必要な高強
度を得るまでには至っていなかった。
本発明の目的は、高強度で安価な、しかも、放射性物質
の浸出抑制性能の優れた放射性廃棄物処理用水ガラスの
硬化方法、特に、放射性廃棄物固化用容器を製造した
り、放射性廃棄物をシールもしくは固化したりするのに
好適な放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法を提供す
ることにある。
の浸出抑制性能の優れた放射性廃棄物処理用水ガラスの
硬化方法、特に、放射性廃棄物固化用容器を製造した
り、放射性廃棄物をシールもしくは固化したりするのに
好適な放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法を提供す
ることにある。
上記目的を達成するため、本発明による放射性廃棄物処
理用水ガラス硬化方法は、水ガラスに、硬化剤として高
炉スラグまたは高炉スラグとポルトランドセメントとの
混合物を添加して、飽和水蒸気圧条件下で硬化させるこ
とを特徴とするものである。
理用水ガラス硬化方法は、水ガラスに、硬化剤として高
炉スラグまたは高炉スラグとポルトランドセメントとの
混合物を添加して、飽和水蒸気圧条件下で硬化させるこ
とを特徴とするものである。
本発明は以下の考察および実験によりなされたものであ
る。
る。
放射性物質の容器中の移行を阻止するためには容器中の
ポアを少なくするか、なくすようにして放射性物質の移
行経路をふさぐ方法と、容器中の物質にイオン交換能あ
るいは吸着能をもたせ放射性物質を吸着させる方法とが
ある。無機材料の中でセメント，石こう等は放射性物質
吸着能を持たないため、ゼオライト等の吸着剤を添加す
るか、ポタマー等をポア中に含浸させることにより放射
性物質の移行を阻止する必要があった。一方、水ガラス
の場合は第１表に示す様に、水ガラスそのものに放射性
物質の中でも特に移行しやすいCs‐137を吸着する性質
のあることがわかった。第１表において分配係数は溶液
1ml当りのCs‐137の量に対する固化体1g当りのCs−137
の量であり、分配係数値が高いほどCs‐137を吸着しや
すい。
ポアを少なくするか、なくすようにして放射性物質の移
行経路をふさぐ方法と、容器中の物質にイオン交換能あ
るいは吸着能をもたせ放射性物質を吸着させる方法とが
ある。無機材料の中でセメント，石こう等は放射性物質
吸着能を持たないため、ゼオライト等の吸着剤を添加す
るか、ポタマー等をポア中に含浸させることにより放射
性物質の移行を阻止する必要があった。一方、水ガラス
の場合は第１表に示す様に、水ガラスそのものに放射性
物質の中でも特に移行しやすいCs‐137を吸着する性質
のあることがわかった。第１表において分配係数は溶液
1ml当りのCs‐137の量に対する固化体1g当りのCs−137
の量であり、分配係数値が高いほどCs‐137を吸着しや
すい。
また、セメント，ポリマー含浸コンクリート，水ガラス
を材料にしてそれぞれ容器を作製して中にCs‐137を入
れ、容器を水に浸漬した際のCs‐137の浸出比を第２図
に示す。水ガラス容器はセメント容器に比較して２桁浸
出比が小さく、Cs‐の浸出経路をMMAで塞いだポリマー
含浸コンクリート容器と同程度となっている。
を材料にしてそれぞれ容器を作製して中にCs‐137を入
れ、容器を水に浸漬した際のCs‐137の浸出比を第２図
に示す。水ガラス容器はセメント容器に比較して２桁浸
出比が小さく、Cs‐の浸出経路をMMAで塞いだポリマー
含浸コンクリート容器と同程度となっている。
第１表および第２図に示すような水ガラス固化体の特性
に着目して、水ガラス硬化体を容器又はシーリング剤と
して用いることを発明者らは考えたが、それに必要なも
う一つの性能である高強度を得るためにはさらに適切な
硬化剤と硬化条件とを選定する必要があった。
に着目して、水ガラス硬化体を容器又はシーリング剤と
して用いることを発明者らは考えたが、それに必要なも
う一つの性能である高強度を得るためにはさらに適切な
硬化剤と硬化条件とを選定する必要があった。
よってまず、ポルトランドセメント中の主要成分であ
り、適当な活性化エネルギをもつ水硬性物質であるCa3S
iO5を硬化剤として用いることを考えた。しかしなが
ら、これでは130℃以上の飽和水蒸気条件下で硬化させ
ると200kg/cm2以上の高強度を発現するものの、条件を1
30℃以下に緩和することができなかった。これは、Ca3S
iO5が水に対しては適切な（水和の）活性化エネルギを
もつが、アルカリ溶液である水ガラスに対しては最適な
活性化エネルギをもたないことに起因するものと考えら
れる。そこで、水に対しては潜在水硬性しか有さない
が、アルカリ溶液に対しては水硬性を有する高炉スラグ
に着目し、これを水ガラスの硬化剤として用いることを
考えた。ここで用いる高炉スラグは、製鉄所で銑鉄をつ
くる際に副産する高炉スラグを水または空気で急冷し、
さらに微粉砕したものであり、主成分がCaO,SiO2，Al2O
3,MgOである。
り、適当な活性化エネルギをもつ水硬性物質であるCa3S
iO5を硬化剤として用いることを考えた。しかしなが
ら、これでは130℃以上の飽和水蒸気条件下で硬化させ
ると200kg/cm2以上の高強度を発現するものの、条件を1
30℃以下に緩和することができなかった。これは、Ca3S
iO5が水に対しては適切な（水和の）活性化エネルギを
もつが、アルカリ溶液である水ガラスに対しては最適な
活性化エネルギをもたないことに起因するものと考えら
れる。そこで、水に対しては潜在水硬性しか有さない
が、アルカリ溶液に対しては水硬性を有する高炉スラグ
に着目し、これを水ガラスの硬化剤として用いることを
考えた。ここで用いる高炉スラグは、製鉄所で銑鉄をつ
くる際に副産する高炉スラグを水または空気で急冷し、
さらに微粉砕したものであり、主成分がCaO,SiO2，Al2O
3,MgOである。
第３図，第４図は、そこに添記した各種物質を硬化剤と
して用いたときの水ガラス硬化体の圧縮強度の実験結果
を示す。硬化剤として高炉スラグのみを用いても、高炉
スラグとポルトランドセメントの混合物を用いても、ほ
とんど同じ結果となった。高炉スラグを硬化剤として用
いることにより、500kg/cm2以上の高強度を発現し、し
かも硬化温度を40°〜60℃まで緩和（低下）できること
がわかった。また、水ガラスに対して同重量の高炉スラ
グを用いることにより1000kg/cm2もの高強度の得られる
こともわかった。これは、高炉スラグ中に存在するAl2O
3が水ガラス中に溶出して水ガラスを硬化させ、高強度
を発現するものと考えられる。
して用いたときの水ガラス硬化体の圧縮強度の実験結果
を示す。硬化剤として高炉スラグのみを用いても、高炉
スラグとポルトランドセメントの混合物を用いても、ほ
とんど同じ結果となった。高炉スラグを硬化剤として用
いることにより、500kg/cm2以上の高強度を発現し、し
かも硬化温度を40°〜60℃まで緩和（低下）できること
がわかった。また、水ガラスに対して同重量の高炉スラ
グを用いることにより1000kg/cm2もの高強度の得られる
こともわかった。これは、高炉スラグ中に存在するAl2O
3が水ガラス中に溶出して水ガラスを硬化させ、高強度
を発現するものと考えられる。
以上の考察および実験結果により、高炉スラグまたは高
炉スラグ＋ポルトランドセメント混合物を水ガラスの硬
化剤として用い、水ガラスに対して重量比0.6以上、望
ましくは0.7以上加え、硬化温度40℃以上、望ましくは5
0℃以上の飽和水蒸気圧条件下で硬化させることにより
高強度，放射性物質浸出防止性能の優れた水ガラス硬化
体を得ることができる。
炉スラグ＋ポルトランドセメント混合物を水ガラスの硬
化剤として用い、水ガラスに対して重量比0.6以上、望
ましくは0.7以上加え、硬化温度40℃以上、望ましくは5
0℃以上の飽和水蒸気圧条件下で硬化させることにより
高強度，放射性物質浸出防止性能の優れた水ガラス硬化
体を得ることができる。
上記の如き本明に係る水ガラスの硬化方法により放射性
廃棄物固化用容器を製造するには、水ガラスに、硬化剤
として高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトランドセメ
ントを添加して、容器の形状に硬化させればよいし、放
射性廃棄物をシールするには、水ガラスに、硬化剤とし
て高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトランドセメント
を添加して、放射性廃棄物の周囲を覆い硬化させればよ
い。また、放射性廃棄物を固化するには、水ガラスに、
硬化剤として高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトラン
ドセメントを添加して、放射性廃棄物ペレットまたは粉
末と共に容器内で固化させればよい。
廃棄物固化用容器を製造するには、水ガラスに、硬化剤
として高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトランドセメ
ントを添加して、容器の形状に硬化させればよいし、放
射性廃棄物をシールするには、水ガラスに、硬化剤とし
て高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトランドセメント
を添加して、放射性廃棄物の周囲を覆い硬化させればよ
い。また、放射性廃棄物を固化するには、水ガラスに、
硬化剤として高炉スラグまたは高炉スラグ＋ポルトラン
ドセメントを添加して、放射性廃棄物ペレットまたは粉
末と共に容器内で固化させればよい。
実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図は
JIS1号相当（SiO2／Na2O＝2.1）の約50wt％の水ガラス
溶液１と高炉スラグ（粒径44μｍ以下の粒子が95％以
上）粉末２から、水ガラス硬化体として内容積200lの円
筒形容器（肉厚8cm、ふたは含まない）を作る手順を示
したものである。
JIS1号相当（SiO2／Na2O＝2.1）の約50wt％の水ガラス
溶液１と高炉スラグ（粒径44μｍ以下の粒子が95％以
上）粉末２から、水ガラス硬化体として内容積200lの円
筒形容器（肉厚8cm、ふたは含まない）を作る手順を示
したものである。
200kgの水ガラス溶液１と160kgの高炉スラグ２を混合装
置５の中に入れ、モータ４で駆動される攪拌器６により
混合する。均質に混合した後、型枠７の中へ充填して加
振装置15により十分脱泡する。次に型枠ごと高炉スラグ
と水ガラスの混合物９の密閉式の加熱装置８の中へ移
し、ヒータ11により加熱装置内の底部の水10を加熱す
る。加熱装置内の温度は温度計12でヒーター電源13を調
節して約５時間70℃の一定に保つ（飽和蒸気圧約0.7kg/
cm2）。その後装置内温度を室温まで戻したら、水ガラ
ス硬化体14を取り出し型枠７をはずす。
置５の中に入れ、モータ４で駆動される攪拌器６により
混合する。均質に混合した後、型枠７の中へ充填して加
振装置15により十分脱泡する。次に型枠ごと高炉スラグ
と水ガラスの混合物９の密閉式の加熱装置８の中へ移
し、ヒータ11により加熱装置内の底部の水10を加熱す
る。加熱装置内の温度は温度計12でヒーター電源13を調
節して約５時間70℃の一定に保つ（飽和蒸気圧約0.7kg/
cm2）。その後装置内温度を室温まで戻したら、水ガラ
ス硬化体14を取り出し型枠７をはずす。
以上のようにして第２図ないし第４図に示すような性能
を有する水ガラス硬化体の容器16を得ることができる。
また、高炉スラグ，水ガラスともに安価な素材であるた
め、できた容器も非常に安価なものである。
を有する水ガラス硬化体の容器16を得ることができる。
また、高炉スラグ，水ガラスともに安価な素材であるた
め、できた容器も非常に安価なものである。
上記実施例では容器のふたは含まなかったが、18kgの同
一水ガラス溶液と14.5kgの同一高炉スラグを材料とし、
ふた用の型枠を用いて上記実施例と同じ手順を踏むこと
により、上記容器のふたも作成できる。第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は異るふた用の型枠19,第６図（ａ）
（ｂ）（ｃ）はそれらに対応するふた20付き容器14を例
示したものである。
一水ガラス溶液と14.5kgの同一高炉スラグを材料とし、
ふた用の型枠を用いて上記実施例と同じ手順を踏むこと
により、上記容器のふたも作成できる。第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は異るふた用の型枠19,第６図（ａ）
（ｂ）（ｃ）はそれらに対応するふた20付き容器14を例
示したものである。
実施例２ 上記実施例では水ガラス溶液からスタートしたが、粉末
状の水ガラスからスタートしても同様の容器を作成でき
る。この場合の容器の作製プロセスを第７図に示す。10
0kgの水ガラス粉末18と100kgの水17と160kgの高炉スラ
グ２とを混合装置５の中に入れ混合する。入れる順序は
任意である。すなわち、水ガラス粉末と水とを最初に入
れて混合し、その後高炉スラグを加えて混合してもよい
し、全部同時に入れて混合してもよい。均質に混合した
ら型枠７に流し入れ、加熱装置８の中で硬化させる。硬
化温度は100℃の一定温度に保つ（３時間）。この時の
飽和水蒸気圧は1kg/cm2である。ふたも第５図に示すよ
うな型枠19を用いて同様に作製する。このようにして、
実施例１と同様な安価かつ高強度で放射能浸出抑制に優
れた容器を得ることができる。
状の水ガラスからスタートしても同様の容器を作成でき
る。この場合の容器の作製プロセスを第７図に示す。10
0kgの水ガラス粉末18と100kgの水17と160kgの高炉スラ
グ２とを混合装置５の中に入れ混合する。入れる順序は
任意である。すなわち、水ガラス粉末と水とを最初に入
れて混合し、その後高炉スラグを加えて混合してもよい
し、全部同時に入れて混合してもよい。均質に混合した
ら型枠７に流し入れ、加熱装置８の中で硬化させる。硬
化温度は100℃の一定温度に保つ（３時間）。この時の
飽和水蒸気圧は1kg/cm2である。ふたも第５図に示すよ
うな型枠19を用いて同様に作製する。このようにして、
実施例１と同様な安価かつ高強度で放射能浸出抑制に優
れた容器を得ることができる。
実施例３ 実施例１および実施例２においては円筒形の容器を作製
したが、同様に直方体あるいは立方体形の容器およびそ
のふたも作製できる。この場合に必要なのは直方体ある
いは立方体形の型枠，そのふたの型枠であり、後はまっ
たく実施例１あるいは実施例２と同じプロセスでよい。
この容器も第２図から第４図に示す性能を有する。この
形の容器は廃棄物固体貯蔵時あるいは処分時にスペース
を節減できるという点で円筒形容器より有利である。
したが、同様に直方体あるいは立方体形の容器およびそ
のふたも作製できる。この場合に必要なのは直方体ある
いは立方体形の型枠，そのふたの型枠であり、後はまっ
たく実施例１あるいは実施例２と同じプロセスでよい。
この容器も第２図から第４図に示す性能を有する。この
形の容器は廃棄物固体貯蔵時あるいは処分時にスペース
を節減できるという点で円筒形容器より有利である。
実施例４ 以上の実施例では容器について示してきたが、本発明を
シーリング材に適用する場合について第８図を用いて説
明する。
シーリング材に適用する場合について第８図を用いて説
明する。
シーリングする必要のある放射性廃棄物固化体24より一
回り大きい型枠23を用意して、水ガラス溶液１と高炉ス
ラグ２を1:1の重量割合で混合し、所定量（厚さ10〜30c
m程度になるように）型枠23の底部に充填（14）する。
これを加熱装置８の中に入れ、50℃の一定温度に８時間
保つ（飽和蒸気圧約0.4kg/cm2）。その後、型枠23ごと
取り出し、別途作成した放射性廃棄物固化体24を型枠23
のほぼ中央に位置するように底部水ガラス硬化体14の上
に乗せ、新たに水ガラス溶液と高炉スラグを1:1の重量
割合で混合し、静かに固化体周囲に充填する。充填後再
び型枠23ごとこれを加熱装置の中に入れ、50℃の一定温
度に８時間以上保つ（飽和蒸気圧約0.4kg/cm2）。次に
これを加熱装置より取り出し、型枠を取りはずす。この
様にして、放射性廃棄物固化体24の周囲を第２図から第
４図に示すような性能を有する安価な水ガラス硬化体14
で覆うことができる。この水ガラス硬化体被服固化体25
はこのまま地中処分することができる。
回り大きい型枠23を用意して、水ガラス溶液１と高炉ス
ラグ２を1:1の重量割合で混合し、所定量（厚さ10〜30c
m程度になるように）型枠23の底部に充填（14）する。
これを加熱装置８の中に入れ、50℃の一定温度に８時間
保つ（飽和蒸気圧約0.4kg/cm2）。その後、型枠23ごと
取り出し、別途作成した放射性廃棄物固化体24を型枠23
のほぼ中央に位置するように底部水ガラス硬化体14の上
に乗せ、新たに水ガラス溶液と高炉スラグを1:1の重量
割合で混合し、静かに固化体周囲に充填する。充填後再
び型枠23ごとこれを加熱装置の中に入れ、50℃の一定温
度に８時間以上保つ（飽和蒸気圧約0.4kg/cm2）。次に
これを加熱装置より取り出し、型枠を取りはずす。この
様にして、放射性廃棄物固化体24の周囲を第２図から第
４図に示すような性能を有する安価な水ガラス硬化体14
で覆うことができる。この水ガラス硬化体被服固化体25
はこのまま地中処分することができる。
実施例５ ここでは地中において放射性廃棄物固化体をシーリング
材で覆う実施例を第９図によって示す。地中の放射性廃
棄物処分場26にドラム缶詰め等の廃棄物固化体を静置す
る前に、処分場26の底部に水ガラス溶液１と高炉スラグ
２とを1:0.8の重量比で混合して流し入れ、そのまま放
置する。25℃（飽和蒸気圧約0.2kg/cm2）約10時間で硬
化するので、10時間以上経過後、放射性廃棄物（ドラム
缶詰又は固化体）24を処分場壁面より少し離して静置し
て積み、その後再び水ガラスと高炉スラグの混合物を廃
棄物24周囲に充填し硬化させる。この様にして廃棄物の
周囲を水ガラス硬化体でシーリングすることができ、地
下水等の接触，浸入があっても、放射能浸出抑制性の優
れた強度の大きいシーリング材で防御し得る。このこと
により地中処分の安全性は大幅に向上できる。
材で覆う実施例を第９図によって示す。地中の放射性廃
棄物処分場26にドラム缶詰め等の廃棄物固化体を静置す
る前に、処分場26の底部に水ガラス溶液１と高炉スラグ
２とを1:0.8の重量比で混合して流し入れ、そのまま放
置する。25℃（飽和蒸気圧約0.2kg/cm2）約10時間で硬
化するので、10時間以上経過後、放射性廃棄物（ドラム
缶詰又は固化体）24を処分場壁面より少し離して静置し
て積み、その後再び水ガラスと高炉スラグの混合物を廃
棄物24周囲に充填し硬化させる。この様にして廃棄物の
周囲を水ガラス硬化体でシーリングすることができ、地
下水等の接触，浸入があっても、放射能浸出抑制性の優
れた強度の大きいシーリング材で防御し得る。このこと
により地中処分の安全性は大幅に向上できる。
以上の実施例では容器またはシーリング材としての適用
例を示したが、本発明によれば水ガラス硬化体で放射性
廃棄物固化体を作ることもできる。以下、そのような実
施例を説明する。
例を示したが、本発明によれば水ガラス硬化体で放射性
廃棄物固化体を作ることもできる。以下、そのような実
施例を説明する。
実施例６ これは放射性廃棄物ペレット等の粒形状の放射性廃棄物
を固化する場合である。第10図の如く、ドラム缶27にま
ず廃棄物ペレット28を充填しておいてから、水ガラス溶
液１と高炉スラグ２を1:0.7の重量比で混合して充填す
る。水ガラスと高炉スラグの混合物はペレット間隙を埋
めるように必要とあらば加振器15等で充填時にドラム缶
を加振する。次にこれをドラム缶ごと水10が底部にはっ
てある加熱装置８の中に入れ、70℃の一定温度に５時間
保つ（飽和蒸気圧約0.7kg/cm2）。５時間経過後これを
取り出してドラム缶のふたをすればペレット間隙が水ガ
ラス硬化体で充填された廃棄物固化体29が得られる。
を固化する場合である。第10図の如く、ドラム缶27にま
ず廃棄物ペレット28を充填しておいてから、水ガラス溶
液１と高炉スラグ２を1:0.7の重量比で混合して充填す
る。水ガラスと高炉スラグの混合物はペレット間隙を埋
めるように必要とあらば加振器15等で充填時にドラム缶
を加振する。次にこれをドラム缶ごと水10が底部にはっ
てある加熱装置８の中に入れ、70℃の一定温度に５時間
保つ（飽和蒸気圧約0.7kg/cm2）。５時間経過後これを
取り出してドラム缶のふたをすればペレット間隙が水ガ
ラス硬化体で充填された廃棄物固化体29が得られる。
本実施例では容器としてドラム缶を使用したが、実施例
１から３において作製した本発明による容器を用いても
同様の固化体が得られる。この場合固化体の強度，放射
能浸出抑制性などの性能は向上する。
１から３において作製した本発明による容器を用いても
同様の固化体が得られる。この場合固化体の強度，放射
能浸出抑制性などの性能は向上する。
実施例７ 本発明は粉末状の放射性廃棄物を固化する場合にも適用
できる。作製プロセスを第11図により説明する。
できる。作製プロセスを第11図により説明する。
放射性廃棄物粉末30を水ガラス溶液１と高炉スラグ２と
ともに混合装置５の中に入れ均質になるまで攪拌混合す
る。これをドラム缶27に充填後、加熱装置８の中で50℃
一定温度条件下で硬化させる（飽和蒸気圧約0.4kg/c
m2）。このようにして均質な放射性廃棄物固化体32を得
ることができる。
ともに混合装置５の中に入れ均質になるまで攪拌混合す
る。これをドラム缶27に充填後、加熱装置８の中で50℃
一定温度条件下で硬化させる（飽和蒸気圧約0.4kg/c
m2）。このようにして均質な放射性廃棄物固化体32を得
ることができる。
上記実施例では混合装置５の中で水ガラス溶液，高炉ス
ラグおよび放射性廃棄物粉末を攪拌混合したが、混合装
置５の汚染を回避するためには、容器内27にこれら三物
質を入れて攪拌機により混合してもよい。また容器27と
してドラム缶の代わりに実施例１ないし３で作製した容
器を用いてもよい。
ラグおよび放射性廃棄物粉末を攪拌混合したが、混合装
置５の汚染を回避するためには、容器内27にこれら三物
質を入れて攪拌機により混合してもよい。また容器27と
してドラム缶の代わりに実施例１ないし３で作製した容
器を用いてもよい。
以上、実施例１から７においては水ガラスの硬化剤とし
て高炉スラグのみを用いたが、高炉スラグとポルトラン
ドセメントの混合物（混合比は任意割合）を用いても同
様の効果を奏する。また、市販の高炉スラグを含むセメ
ント（例えば高炉セメント，耐硫酸塩セメント）を用い
てもやはり同様の効果を奏する。
て高炉スラグのみを用いたが、高炉スラグとポルトラン
ドセメントの混合物（混合比は任意割合）を用いても同
様の効果を奏する。また、市販の高炉スラグを含むセメ
ント（例えば高炉セメント，耐硫酸塩セメント）を用い
てもやはり同様の効果を奏する。
以上説明してきたように、本発明の水ガラスの硬化方法
によれば放射性廃棄物固化用容器として、安価な、かつ
強度および放射性物質の浸出抑制性能の優れたものを作
製，提供できる。また、シーリング材，廃棄物固化材と
しても同様の性能を有するものを提供できる。
によれば放射性廃棄物固化用容器として、安価な、かつ
強度および放射性物質の浸出抑制性能の優れたものを作
製，提供できる。また、シーリング材，廃棄物固化材と
しても同様の性能を有するものを提供できる。
第１図は水ガラス溶液と高炉スラグから円筒形の容器を
作製する本発明実施例のプロセスを示す図、第２図はそ
こに示す各材料により作製した容器の中に放射性物質
（Cs‐137）を入れ、その後容器を水に浸漬した場合の
浸出したCs‐137量と容器に入れた元々のCs‐137量のと
の比と浸漬後の経過時間との関係を示す図で、第３図お
よび第４図はそこに示す各硬化剤を用いた水ガラス硬化
体の圧縮強度と硬化温度および硬化剤／水ガラス比との
関係を夫々示す図、第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）は円筒容
器のふた作成用型枠の断面図、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）はふた付き円筒容器の例を示す図、第７図は粉状
水ガラスを用いて容器を作製する本発明実施例のプロセ
スを示す図、第８図および第９図は夫々放射性廃棄物を
地中充填前又は地中でシーリング材で覆う本発明実施例
のプロセスを示した図、第10図および第11図は夫々放射
性廃棄物ペレット又は粉末を固化して固化体とする場合
の本発明実施例のプロセス・フローを示した図である。 〈符号の説明〉 １……50wt％水ガラス容器、２……高炉スラグ、３……
バルブ、４……モーター、５……混合装置、６……攪拌
器、７……容器の型枠、８……加熱装置、９……水ガラ
スと高炉スラグの混合物、10……水、11……ヒーター、
12……温度計、13……ヒーター用電源、14……水ガラス
硬化体、15……加振器、16……水ガラス硬化体容器、17
……水、18……水ガラス粉末、19……ふた用型枠、20…
…ふた付容器の断面図、21……ふた付容器の上面図、22
……角型容器、23……型枠、24……放射性廃棄物固化
体、25……シーリング材（水ガラス硬化体）で覆われた
放射性廃棄物固化体、26……放射性廃棄物の処分場、27
……ドラム缶、28……放射性廃棄物ペレット、29……ド
ラム缶詰め放射性廃棄物ペレット固化体、30……放射性
廃棄物粉末、31……放射性廃棄物粉末と水ガラスと高炉
スラグの混合物、32……ドラム缶詰め放射性廃棄物均質
固化体。
作製する本発明実施例のプロセスを示す図、第２図はそ
こに示す各材料により作製した容器の中に放射性物質
（Cs‐137）を入れ、その後容器を水に浸漬した場合の
浸出したCs‐137量と容器に入れた元々のCs‐137量のと
の比と浸漬後の経過時間との関係を示す図で、第３図お
よび第４図はそこに示す各硬化剤を用いた水ガラス硬化
体の圧縮強度と硬化温度および硬化剤／水ガラス比との
関係を夫々示す図、第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）は円筒容
器のふた作成用型枠の断面図、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）はふた付き円筒容器の例を示す図、第７図は粉状
水ガラスを用いて容器を作製する本発明実施例のプロセ
スを示す図、第８図および第９図は夫々放射性廃棄物を
地中充填前又は地中でシーリング材で覆う本発明実施例
のプロセスを示した図、第10図および第11図は夫々放射
性廃棄物ペレット又は粉末を固化して固化体とする場合
の本発明実施例のプロセス・フローを示した図である。 〈符号の説明〉 １……50wt％水ガラス容器、２……高炉スラグ、３……
バルブ、４……モーター、５……混合装置、６……攪拌
器、７……容器の型枠、８……加熱装置、９……水ガラ
スと高炉スラグの混合物、10……水、11……ヒーター、
12……温度計、13……ヒーター用電源、14……水ガラス
硬化体、15……加振器、16……水ガラス硬化体容器、17
……水、18……水ガラス粉末、19……ふた用型枠、20…
…ふた付容器の断面図、21……ふた付容器の上面図、22
……角型容器、23……型枠、24……放射性廃棄物固化
体、25……シーリング材（水ガラス硬化体）で覆われた
放射性廃棄物固化体、26……放射性廃棄物の処分場、27
……ドラム缶、28……放射性廃棄物ペレット、29……ド
ラム缶詰め放射性廃棄物ペレット固化体、30……放射性
廃棄物粉末、31……放射性廃棄物粉末と水ガラスと高炉
スラグの混合物、32……ドラム缶詰め放射性廃棄物均質
固化体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−140359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−116593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−166299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174556（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水ガラスに、硬化剤として高炉スラグまた
は高炉スラグとポルトランドセメントとの混合物を添加
して、飽和水蒸気圧条件下で硬化させることを特徴とす
る放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60020589A JPH0713676B2 (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60020589A JPH0713676B2 (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178698A JPS61178698A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0713676B2 true JPH0713676B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=12031421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60020589A Expired - Lifetime JPH0713676B2 (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713676B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102443391B (zh) * | 2010-09-30 | 2014-07-16 | 奇美实业股份有限公司 | 控制烧成的荧光体结构成分比例的方法、荧光体及发光装置 |
| JP5661492B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2015-01-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 放射性廃棄物の固化方法 |
| JP2013231696A (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Sanai Fujita | 放射性物質の固定化剤及び固定化方法 |
| CN103680660A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 南京大学 | 废玻璃在固化放射性核素中的应用及对含放射性Cs+废物的常温固化方法 |
| JP6111223B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2017-04-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 捕集材の製造方法及び被処理物質の処理方法 |
| CN113531144B (zh) * | 2021-07-14 | 2023-08-08 | 永秀阀门有限公司 | 一种自动清洁的球阀 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140356A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-20 | 電気化学工業株式会社 | ライニング材 |
| JPS58166299A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の無機性固化剤による固化方法 |
| JPS59116593A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の固化方法 |
| JPS59174556A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-03 | 水澤化学工業株式会社 | 非収縮性水硬性セメント組成物 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP60020589A patent/JPH0713676B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61178698A (ja) | 1986-08-11 |
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