JPH073000U

JPH073000U - 放射性廃棄物等の処理容器

Info

Publication number: JPH073000U
Application number: JP6180093U
Authority: JP
Inventors: 繁雄佐藤
Original assignee: 前田製管株式会社
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】放射性物質等の廃棄物を収納するために要求
される諸機能を具備し、且つ廉価に製造することがきる
ものを提供するこにある。【構成】鋼製のドラム缶２と、該ドラム缶２を外型枠
としてその内部に振動締め固め又は遠心成形により形成
したセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤及び
補強材からなる高強度コンクリート製の内容器３とを一
体に形成したことを特徴とする放射性廃棄物等の処理容
器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、原子力発電所や原子力研究所などの原子力事業所で発生する中・低レベル放射性廃棄物、医療関係で用いられる放射線源の低レベル放射性廃棄物或いは化学工場等で発生する有害物を含む汚泥、メッキ工場から発生するメッキスラッジ，重金属スラッジ等の処理容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

原子力発電所で発生した中・低レベル放射性廃棄物の処理方法としては、現在のところ２００リットルの鋼製ドラム缶に収納し、これをセメント或いはアスファルト等で固化する方法や、鋼製ドラム缶を外殻とし、樹脂を含浸させたコンクリートを内殻とする容器内に収納する方法等が発表されている。

【０００３】また、メッキスラッジや重金属スラッジを含む汚泥又はスラッジそのものの処理方法としては、前記と同様に、２００リットルの鋼製ドラム缶を用い、この鋼製ドラム缶内にスラッジを入れてセメントで固化する方法が採用されている。

【０００４】このように、中・低レベル放射性廃棄物や重金属スラッジ等の処理容器に鋼製のドラム缶が用いられている理由は、大きさや価格が手頃であること、市場に出回っているため入手し易いこと、各種の荷役機械があり、取扱が比較的容易であることによる。

【０００５】周知のように、放射性廃棄物はコバルト６０等の放射性物質を含んでおり、或るレベル以上の放射能は人体や周辺環境に有害である。そして、放射性物質は夫々核種によって半減期が異なり、人体や周辺環境に安全上支障のない放射能レベルまで減衰するまでの期間、安全に隔離，保管する必要がある。而して、原子力発電所等で発生する中・低レベル放射性廃棄物の放射能レベルが、安全上支障のないレベルまで減衰するのに要する期間はおよそ１００年程度と言われているので、これを安全に隔離，保管するには１００年程度の耐久性を有する容器が必要である。

【０００６】

【考案が解決しようとする問題点】

しかし、現在用いられている鋼製のドラム缶は、鋼板の厚さが１．２mm〜１．６mmと薄く、腐食によって到底１００年もの長期間の耐久性がなく、一般には、保管の状態によっても差はあるが、７〜１０年程度と言われている。更に、放射性廃棄物に関しては、将来深海への投機、いわゆる海洋処分を行うことも考えられ、この場合には海水の塩分による腐食は大きく、鋼製のドラム缶は全く不向きであるとゝもに、深海の高水圧（６００kgf/ 程度）に耐え得るには、ドラム缶では強度不足である。

【０００７】また、これらの処理容器には、輸送中や取扱い時の衝撃に対する耐衝撃性，保管中の火災等に対する耐火性，深海の水圧に対する耐高水圧性，放射性物質の漏洩防止のための不透水性等が要求される。然るに、鋼製のドラム缶を外殻とし、樹脂を含浸させたコンクリート製の容器を内殻とする上記のような従来の容器では、高温になると樹脂が溶融して構造強度が低下するとゝもに、耐火性，耐熱性に乏しいといった欠点がある。

【０００８】そこで、特開昭６１−２４５０９５号公報には、放射線等の遮蔽性，耐腐食性及び耐衝撃性を向上させた、セメント，シリカヒューム等の微粉末及び減水剤からなるコンクリート製の容器が開示されている。しかし、この容器は、放射線等の遮蔽性，耐腐食性等の点で優れているが、高硬度であるために或る程度の脆さがあり、取扱中に破損，亀裂等の損傷が生じやすいこと、製造するには特別の型枠を必要とすること、型組，脱型等の加工工程を必要とし製造コストが高くなってしまうこと、といった諸問題点がある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】

本考案は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、放射性物質等の廃棄物を収納するために要求される諸機能を具備し、且つ廉価に製造することがきるものを提供することを目的としたものであり、その要旨は、鋼製のドラム缶と、該ドラム缶を外型枠としてその内部に振動締め固め又は遠心成形により形成したセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤及び補強材からなる高強度コンクリート製の内容器とを一体に形成したことを特徴とする放射性廃棄物等の処理容器にある。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図１乃至図３に示す実施例により詳細に説明する。なお、図１は本考案に係る処理容器の全体斜視図、図２はその縦断面図、図３は製造工程を示すブロック図である。

【００１１】図１及び図２において、１は本考案に係る処理容器で、鋼製のドラム缶２と、その内側に形成したセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤及び補強材からなる高強度コンクリート製の内容器３とから構成されており、前記鋼製のドラム缶２と内容器３とは一体に形成されている。なお、図中３Ａは前記内容器３と同一の組成からなる高強度コンクリート製の蓋で、エポキシ系の接着剤などにより接着するよう構成されている。

【００１２】そこで、前記処理容器１の製造方法について、第３図の製造工程を示すブロック図に基いて以下に説明するに、先ず、防蝕加工を施した鋼製ドラム缶２内の中央に、これと同心円状に内型枠（図示せず）を設置する。つぎに、セメント，シリカヒューム，骨材，ガラス繊維や鋼繊維等の補強材を予め計量し、特に骨材にあっては表面水を測定し水量を補正した後、ミキサーに投入し空練りを行う。そして、引き続き、水及び減水剤をミキサーに投入し本練りを行う。

【００１３】この場合、前記シリカヒュームを添加したコンクリート（以下、ＳＦコンクリートと言う）は、不透水性，高強度，耐火性が得られる反面粘性が高くなり、ワーカビリティの低下を招くとゝもに、超緻密性，高強度を得るためには、原材料の品質，管理，混練や養生等の製造技術の面で従来のセメントコンクリートとは異なった製造方法が必要とされる。

【００１４】その第１は、コンクリートの硬化に必要な量の水しか加えないことである。したがって、硬化までの間、蒸発による水分の喪失を防ぐ必要がある。これは水分の喪失により未硬化の部位が発生するのを防ぐためであり、その方法としては、水蒸気によって飽和状態となった部屋又は槽に収納して蒸発を防ぐ方法、又はＳＦコンクリート製品と外気との接触面をビニールシート等で覆い、水分の蒸発を防ぐ方法で解決する。

【００１５】その第２は、ＳＦコンクリート中に気泡が生じないようにすることである。一般に緻密なコンクリートは強度が大きく、粗なコンクリートは強度が小さいが、緻密なコンクリートとは、内部空隙が少ないコンクリート、言い換えれば、気泡の少ないコンクリートである。そして、コンクリート中に気泡が生じる主な原因としては、余剰水の蒸発によることと、混練り或いは打設時に空気が混入し、締固め状態が悪い場合である。

【００１６】したがって、硬化に必要のない余剰水をできるだけ与えないようにする必要があるが、コンクリートが硬化するのに必要とする水の量はセメントの量に比例する。但し、ある程度以上に少なくすると、ワーカビリティーやコンシステンシーが悪化し、作業性が悪くなるばかりでなく、ジャンカや巣が発生して製品の品質にも悪影響を与えるので、本考案では、水／セメント比を１５〜３５％に抑えることにより、余剰水の蒸発による気泡の発生を防いでいる。

【００１７】又、コンクリートの混練，打設時に混入する空気は、締固めを十分行わないと気泡としてコンクリート中に残る。しかし、ＳＦコンクリートは水量を極力抑えることもあって、粘性が高く気泡が抜けにくいので、本考案では、振動締固め又は遠心締固めを行うことにより気泡を抜く方法を採用した。但し、振動締固めでは、振動周波数が高くなるにつれて気泡は抜け易くなり、或る周波数以上では逆に気泡が抜けにくくなることが判ったので、以下の手段を採用した。

【００１８】すなわち、ＳＦコンクリートの振動締固めでは、その振動周波数が約９，０００Ｈｚ付近で最も気泡の抜けが良く、且つ強度も大きいのに対し、１０，０００Ｈｚを越えると気泡も抜けにくく、且つ強度も低下する傾向にあるので、本考案では、約６，０００〜１０，０００Ｈｚの範囲内での振動周波数を用いて振動締固めを行った。又遠心力を利用した遠心締固めも、約１０Ｇ以上の遠心力を与えると気泡の減少には効果的であることが判ったので、本考案では１０〜１２Ｇの遠心力を与えて形成した。

【００１９】そこで、前記鋼製のドラム缶２と、その内部中央にこれと同心円状に設置した内型枠（図示せず）との間に、前記本練りを行なった原材料を投入し、前記の手段で振動締固めを行った後、打設上面をコテ等により仕上げを行い、表面を平滑にした後蒸気養生を行い、養生後前期内型枠をドラム缶２から抜き取る。又は内型枠を抜き取った後に、水中養生，温水養生，高温高圧蒸気養生等を行っても良い。

【００２０】上記により、ＳＦコンクリート製の内容器３は、外枠とした前期鋼製のドラム缶２と一体構造となり、内外二層とした処理容器１が形成される。又、ＳＦコンクリート製の蓋３Ａも上記と同様な工程により製造される。そして、この処理容器１内に放射性物質等を入れた後、ＳＦコンクリート製の内容器３の開口部にＳＦコンクリート製の蓋３Ａを被せて接着剤等により固定し、更に鋼製のドラム缶の蓋２Ａで閉塞した後、これを巻き締めによりドラム缶２に固定する。

【００２１】また、他の製造方法としては、鋼製のドラム缶２の底部にセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤および補強材から成る原材料を打設して、先ずＳＦコンクリート製の底部３Ｂを成形し、必要に応じて養生を行い、養生終了後或いはある程度固化した後、ドラム缶２内に前記と同じ原材料を打設する。そして、遠心成形によりＳＦコンクリート製の胴部３Ｃを形成する。或いは、先に胴部３Ｃを遠心成形し、養生終了後或いはある程度固化した後、胴部３Ｃ内に原材料を投入し、後底部３Ｂを振動成形によって製造してもよい。これにより、鋼製のドラム缶２内にこれと一体構造のＳＦコンクリート製の内容器３が形成される。

【００２２】次に、前記ＳＦコンクリートの配合例及び製造方法の一例を述べるに、原材料の配合例として、セメント・・・・・・・４００Kg シリカヒューム・・・・８０Kg 骨材( 砂, 砂利) ・・・１７９４Kg 鋼繊維・・・・・・・・１５６Kg 水・・・・・・・・・・１１０Kg 減水材( マイティー150)・１２Kg からなる原材料をミキサーにより混練し、これを鋼製のドラム缶２と内型枠との間に流し込んだ後、振動締め固めによる成形を行い、２時間放置した後、６０℃ で３時間蒸気養生した。その後内型枠を引き抜いて処理容器１を形成した。この処理容器１の平均肉厚は３０mmであった。そして、この供試体についての外圧試験を行った結果、１２００kg・f/ であり、また、１．５ｍからの水平落下試験を行った。その結果は、水漏れや、破壊，落下衝撃によるクラックの発生や、蓋のシール用部分のはずれ等は全く生じなかった。

【００２３】

【考案の効果】

本考案に係る放射性廃棄物等の処理容器は、上記のように、鋼製ドラム缶と、該ドラム缶を外型枠としてその内部に振動締め固め又は遠心成形により形成したセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤及び補強材からなる高強度コンクリート製の内容器とを一体に形成した構成であるから、コンクリートの性能を生かし放射線の遮蔽効果は高く、又シリカヒュームを添加することによって極めて緻密な構造となるから、不透水性，耐火性，耐衝撃性の向上が図られるとゝもに、ＳＦコンクリートの持つ高強度，高耐圧性の容器を得ることができる。又、外側は鋼製のドラム缶で構成されているため、製造の際外型枠が不要であり、且つ高強度コンクリート製の内容器は鋼製のドラム缶と一体構造であるから、衝撃による破損や損傷も少なく、耐久性及び遮蔽性が向上するとゝもに、ドラム缶用の荷役機械が使用出来るため扱い易い、といった諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る放射性廃棄物等の処理容器の全体
斜視図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本考案に係る容器の製造工程を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１放射性廃棄物等の処理容器２鋼製のドラム缶２Ａドラム缶の蓋３高強度コンクリート製の内容器３Ａ同蓋３Ｂ同底部３Ｃ同胴部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】鋼製のドラム缶と、該ドラム缶を外型枠
としてその内部に振動締め固め又は遠心成形により形成
したセメント，シリカヒューム，骨材，水，減水剤及び
補強材からなる高強度コンクリート製の内容器とを一体
に形成したことを特徴とする放射性廃棄物等の処理容
器。