JPH0758359B2 - 放射性廃棄物焼却炉における放射能の蓄積低減化方法 - Google Patents
放射性廃棄物焼却炉における放射能の蓄積低減化方法Info
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- JPH0758359B2 JPH0758359B2 JP62019939A JP1993987A JPH0758359B2 JP H0758359 B2 JPH0758359 B2 JP H0758359B2 JP 62019939 A JP62019939 A JP 62019939A JP 1993987 A JP1993987 A JP 1993987A JP H0758359 B2 JPH0758359 B2 JP H0758359B2
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- accumulation
- radioactive waste
- radioactivity
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、放射性廃棄物を焼却・減容化処理する焼却炉
中に蓄積される放射性核種、特にCsの蓄積量を低減化す
る方法に関する。
中に蓄積される放射性核種、特にCsの蓄積量を低減化す
る方法に関する。
従来技術 原子力施設で生じる放射性廃棄物は、焼却炉で焼却処理
されている。このような廃棄物としては、原子力施設内
で使用されている水を浄化処理するために使用するイオ
ン交換樹脂、タービン廃油、有機溶剤や、作業服等の雑
固体などがある。
されている。このような廃棄物としては、原子力施設内
で使用されている水を浄化処理するために使用するイオ
ン交換樹脂、タービン廃油、有機溶剤や、作業服等の雑
固体などがある。
これら廃棄物、特にイオン交換樹脂、タービン廃油、有
機溶剤を、焼却炉で焼却処理していくと、焼却炉中に放
射能が蓄積し、運転、保守時の作業員の被曝問題の原因
となる。60 Co、54Mn、59Fe、137Cs等の放射性核種の焼却炉中への蓄
積の程度は、以下のように定義される焼却炉の残存係数
で表される。
機溶剤を、焼却炉で焼却処理していくと、焼却炉中に放
射能が蓄積し、運転、保守時の作業員の被曝問題の原因
となる。60 Co、54Mn、59Fe、137Cs等の放射性核種の焼却炉中への蓄
積の程度は、以下のように定義される焼却炉の残存係数
で表される。
SiO2（シリカ）36％、Al2O3（アルミナ）55％の通常の
焼却炉に用いられるような組成のキャスタブル耐火物で
構成された焼却炉で、放射性核種を吸着したイオン交換
樹脂を焼却した場合、残存係数としては、下記の表−１
のデータが得られた。
焼却炉に用いられるような組成のキャスタブル耐火物で
構成された焼却炉で、放射性核種を吸着したイオン交換
樹脂を焼却した場合、残存係数としては、下記の表−１
のデータが得られた。
即ち、60Co、54Mn、59Feでは炉内投入放射能の15〜52％
が、137Csでは74〜82％が焼却炉内に蓄積していた。
が、137Csでは74〜82％が焼却炉内に蓄積していた。
このように、放射能を吸着させたイオン交換樹脂等を焼
却した場合、特に137C5の蓄積割合が、他の核種に比べ
て大きいことが問題である。
却した場合、特に137C5の蓄積割合が、他の核種に比べ
て大きいことが問題である。
発明の目的 本発明は、例えばイオン交換樹脂、タービン廃油、有機
溶剤等の、灰分中のSiO2が雑固体（布、紙、木材類等）
に比べて少ない放射性廃棄物の焼却減容設備において、
特にイオン交換樹脂を焼却した場合に焼却炉中に蓄積さ
れる放射能を低減化することを目的とする。
溶剤等の、灰分中のSiO2が雑固体（布、紙、木材類等）
に比べて少ない放射性廃棄物の焼却減容設備において、
特にイオン交換樹脂を焼却した場合に焼却炉中に蓄積さ
れる放射能を低減化することを目的とする。
発明の構成 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した
結果、137Csがキャスタブル耐火物や耐火レンガに含ま
れるSiO2（シリカ）と反応することにより炉内蓄積の原
因となることを見出し、この知見に基いて本発明を完成
するに至った。
結果、137Csがキャスタブル耐火物や耐火レンガに含ま
れるSiO2（シリカ）と反応することにより炉内蓄積の原
因となることを見出し、この知見に基いて本発明を完成
するに至った。
すなわち、本発明の放射性廃棄物焼却炉における放射能
の蓄積低減化方法は、放射性廃棄物を焼却炉で焼却減溶
化処理するに際し、該放射性廃棄物と共に、その廃棄物
に応じた所要量のSiO2微細粉末を焼却炉内に投入し、該
焼却炉内への放射性核種、特にCsの蓄積を低減すること
を特徴とする。
の蓄積低減化方法は、放射性廃棄物を焼却炉で焼却減溶
化処理するに際し、該放射性廃棄物と共に、その廃棄物
に応じた所要量のSiO2微細粉末を焼却炉内に投入し、該
焼却炉内への放射性核種、特にCsの蓄積を低減すること
を特徴とする。
以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明で用いられる焼却炉を示す概念図であ
り、キャスタブル耐火物からなる炉材15で構成された焼
却炉内には、ガスバーナ口13から予熱した空気と共に火
炎が噴出されている。イオン交換樹脂などの焼却対象物
は、放射性廃棄物投入口11から炉内に投入され、同時に
SiO2粉末がSiO2投入口12から投入され、ここで焼却され
て排ガスが排気口14から排出される。排ガスは、後段に
設けられた集塵機等で、適当な浄化処理が施されたのち
放出される。16は、炉底に落ちた灰を除去するための排
出口である。また、17は保温材を示す。
り、キャスタブル耐火物からなる炉材15で構成された焼
却炉内には、ガスバーナ口13から予熱した空気と共に火
炎が噴出されている。イオン交換樹脂などの焼却対象物
は、放射性廃棄物投入口11から炉内に投入され、同時に
SiO2粉末がSiO2投入口12から投入され、ここで焼却され
て排ガスが排気口14から排出される。排ガスは、後段に
設けられた集塵機等で、適当な浄化処理が施されたのち
放出される。16は、炉底に落ちた灰を除去するための排
出口である。また、17は保温材を示す。
特に蓄積割合の大きい137Csに関して、焼却炉中でSiO2
粉末と反応することが確かめられた。そこで本発明で
は、イオン交換樹脂などの焼却対象物とSiO2粉末とを混
合して焼却することにより、焼却中にCsとSiO2粉末とを
高温でガラス化反応させる。これにより、耐火物（炉
材）中のSiO2とCsとがガラス化反応を起こす確率が減
り、その結果、焼却炉中に蓄積されるCsが減少する。
粉末と反応することが確かめられた。そこで本発明で
は、イオン交換樹脂などの焼却対象物とSiO2粉末とを混
合して焼却することにより、焼却中にCsとSiO2粉末とを
高温でガラス化反応させる。これにより、耐火物（炉
材）中のSiO2とCsとがガラス化反応を起こす確率が減
り、その結果、焼却炉中に蓄積されるCsが減少する。
Csと反応したSiO2粉末は、排気ガスに同伴されて焼却炉
外に排出される。このCsと結びついたSiO2粉末を後段の
集塵機等で捕集することにより、Csの排ガスからの除去
性能を改善することもできる。Csを単独で捕集する場合
は、Csが微小粒子として存在するため、排ガスからの除
去が困難な場合もある。
外に排出される。このCsと結びついたSiO2粉末を後段の
集塵機等で捕集することにより、Csの排ガスからの除去
性能を改善することもできる。Csを単独で捕集する場合
は、Csが微小粒子として存在するため、排ガスからの除
去が困難な場合もある。
SiO2粉末の平均粒径は、20μｍ以下が好ましい。また、
SiO2の投入量は、焼却対象物の性状にも依るが、例えば
イオン交換樹脂の場合にはこの乾燥重量の3.0重量％以
上が好適である。
SiO2の投入量は、焼却対象物の性状にも依るが、例えば
イオン交換樹脂の場合にはこの乾燥重量の3.0重量％以
上が好適である。
本発明の低減化方法は、イオン交換樹脂はもとより、タ
ービン廃油、有機溶剤等の灰分中のシリカ分が雑固体に
比べて少ない廃棄物に対して特に有効である。
ービン廃油、有機溶剤等の灰分中のシリカ分が雑固体に
比べて少ない廃棄物に対して特に有効である。
一例として第１図に示したような焼却炉を用い、放射性
核種を含んだイオン交換樹脂にこの乾燥重量の3.0wt％
のSiO2粉末（平均粒径18μｍ）を混合して焼却したとこ
ろ、137Csの残存係数が従来の4.4〜6.5から3.6に減少し
た。即ち、焼却炉内のCsの蓄積割合が従来74〜82％であ
ったものが、67％程度に減少した。
核種を含んだイオン交換樹脂にこの乾燥重量の3.0wt％
のSiO2粉末（平均粒径18μｍ）を混合して焼却したとこ
ろ、137Csの残存係数が従来の4.4〜6.5から3.6に減少し
た。即ち、焼却炉内のCsの蓄積割合が従来74〜82％であ
ったものが、67％程度に減少した。
一般に、照射線量率Ｄ（mR/h）は、以下の式（Ｉ）で表
される。
される。
Ｄ＝I0×3.7×1010×Ｅ×ｆ×Ａ ……（Ｉ） I0：線源の強さ（Ci） E:γ線のエネルギー（MeV） f:換算係数 A:比例係数（形状、再生係数を含む） Ａは焼却炉の形状等に依るものである。例えば内径76c
m、外径212cmの円筒状のキャスタブル耐火物（SiO2:36
％、Al2O3:55％）を厚さ9mmの鉄で外装した円筒状の焼
却炉を用意し、線源として0.75μCi/cm2の60Coをこの焼
却炉に入れ、焼却炉側面中央部で外面から1m離れた地点
での照射線量率Ｄを算出すると1.08mR/hである。このと
きの焼却炉内全放射能量I0は炉内表面積より次の通りと
した。
m、外径212cmの円筒状のキャスタブル耐火物（SiO2:36
％、Al2O3:55％）を厚さ9mmの鉄で外装した円筒状の焼
却炉を用意し、線源として0.75μCi/cm2の60Coをこの焼
却炉に入れ、焼却炉側面中央部で外面から1m離れた地点
での照射線量率Ｄを算出すると1.08mR/hである。このと
きの焼却炉内全放射能量I0は炉内表面積より次の通りと
した。
I0（Ci）＝0.75μCi/cm2×3.47×105cm2＝0.26Ci これらの値から上記（Ｉ）式の比例係数Ａを算出すると
次のようになる。
次のようになる。
1.08＝0.26×3.7×1010×（1.17＋1.33）×1.764×10-3
×Ａ ∴Ａ＝2.55×10-8 この焼却炉を用い、PWR（加圧水型原子炉）から発生す
る廃イオン交換樹脂を焼却した場合の１日当りの照射線
量率増加を求めた。
×Ａ ∴Ａ＝2.55×10-8 この焼却炉を用い、PWR（加圧水型原子炉）から発生す
る廃イオン交換樹脂を焼却した場合の１日当りの照射線
量率増加を求めた。
年間の焼却日数を200日とし、１年間に発生した廃樹脂
に含まれる放射能を1000Ciとする。前記と同じ位置（焼
却炉側面中央部で外面から1m離れた位置）における１日
当りの照射線量率増加ΔＤ（mR/h/日）は、次のように
表される。
に含まれる放射能を1000Ciとする。前記と同じ位置（焼
却炉側面中央部で外面から1m離れた位置）における１日
当りの照射線量率増加ΔＤ（mR/h/日）は、次のように
表される。
r:廃棄物中の比率 R:焼却炉の残存係数 B:炉底灰として排出される割合 ΔＤを下記表−２に示す。
上記のようにイオン交換樹脂にSiO2粉末を混合して焼却
することにより、Csの照射線量率増加を、それぞれ、137 Cs＝1.08mR/h/day134 Cs＝1.67mR/h/day に抑えることができ、１日当りの照射線量率の増加を、
従来の4.91mR/h/dayから4.41mR/h/dayに、10.2％程度低
下させることができる。
することにより、Csの照射線量率増加を、それぞれ、137 Cs＝1.08mR/h/day134 Cs＝1.67mR/h/day に抑えることができ、１日当りの照射線量率の増加を、
従来の4.91mR/h/dayから4.41mR/h/dayに、10.2％程度低
下させることができる。
発明の効果 本発明によれば、放射性廃棄物、特にイオン交換樹脂、
タービン廃油、有機溶剤等灰分中のSiO2が少ない廃棄物
を焼却炉で処理するに際し、焼却炉中にこれらの廃棄物
と共に、これら廃棄物の性状や投入量に応じた所要量の
SiO2の微細粉末を投入することにより、焼却炉内への放
射能、特にCs蓄積を低減化することができる。
タービン廃油、有機溶剤等灰分中のSiO2が少ない廃棄物
を焼却炉で処理するに際し、焼却炉中にこれらの廃棄物
と共に、これら廃棄物の性状や投入量に応じた所要量の
SiO2の微細粉末を投入することにより、焼却炉内への放
射能、特にCs蓄積を低減化することができる。
第１図は、本発明で用いられる焼却炉の一例を示す概念
図である。 11……放射性廃棄物投入口 12……SiO2投入口、13……ガスバーナ口 14……排気口、15……炉材 16……排出口、17……保温材
図である。 11……放射性廃棄物投入口 12……SiO2投入口、13……ガスバーナ口 14……排気口、15……炉材 16……排出口、17……保温材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高奥 芳伸 東京都田無市谷戸町２丁目１番１号 住友 重機械工業株式会社田無製造所内 (72)発明者 永栄 圓 東京都田無市谷戸町２丁目１番１号 住友 重機械工業株式会社田無製造所内 (56)参考文献 特開 昭61−233399（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】放射性廃棄物を焼却炉で焼却減容処理する
に際し、該放射性廃棄物がイオン交換樹脂である場合
に、そのイオン交換樹脂の乾燥重量の３重量％以上のSi
O2微細粉末を、該イオン交換樹脂と共に焼却炉内に投入
し、該焼却炉内への放射性核種、特にCsの蓄積を低減す
ることを特徴とする放射性廃棄物焼却炉における放射能
の蓄積低減化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019939A JPH0758359B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 放射性廃棄物焼却炉における放射能の蓄積低減化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019939A JPH0758359B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 放射性廃棄物焼却炉における放射能の蓄積低減化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187198A JPS63187198A (ja) | 1988-08-02 |
| JPH0758359B2 true JPH0758359B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=12013177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62019939A Expired - Lifetime JPH0758359B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 放射性廃棄物焼却炉における放射能の蓄積低減化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758359B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5850252B2 (ja) * | 2012-06-04 | 2016-02-03 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 放射性セシウムを含む可燃物の焼却方法 |
| JP6268514B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2018-01-31 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 放射性物質含有可燃物の焼却処理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233399A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-10-17 | 千代田化工建設株式会社 | 放射性物質を扱う施設より発生する廃棄物の処理方法 |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62019939A patent/JPH0758359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63187198A (ja) | 1988-08-02 |
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