JPH09218297A - Method for treating radioactive waste - Google Patents

Method for treating radioactive waste

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JPH09218297A
JPH09218297A JP6415197A JP6415197A JPH09218297A JP H09218297 A JPH09218297 A JP H09218297A JP 6415197 A JP6415197 A JP 6415197A JP 6415197 A JP6415197 A JP 6415197A JP H09218297 A JPH09218297 A JP H09218297A
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waste
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将省 松田
Takashi Nishi
高志 西
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恂 菊池
Tatsuo Izumida
龍男 泉田
Shin Tamada
玉田  慎
Yoshimasa Kiuchi
好正 木内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve retain ability (distribution factor) of a radioactive waste solidified body to C-14. SOLUTION: A condensed waste liquid is dried, powdered and turned into pellets. The pellets are filled in a solidification container 4. A paste of solidifying material including a soluble substance which reacts with carbonic acid ions and produces an insoluble compound is formed. The paste of solidifying material is injected in the solidification container 4 filled with the pellets. The soluble substance reacting with carbonic acid ions and producing an insoluble compound reacts with C-14 in the pellets, whereby the C-14 becomes the insoluble compound. Accordingly, the retain ability (distribution factor) of a waste solidified body to the C-14 is improved nearly by one digit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、濃縮廃液や使用済
イオン交換樹脂などの放射性廃棄物の固化に用いる固化
材とこれら放射性廃棄物の処理方法に係り、特に、廃棄
物固化体中の放射性核種、とりわけC−14の保持能力
を向上するに最適な放射性廃棄物用固化材と放射性廃棄
物の処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solidifying material used for solidifying radioactive waste such as concentrated waste liquid and used ion-exchange resin, and a method for treating these radioactive wastes. The present invention relates to an optimum solidifying material for radioactive waste and a method for treating radioactive waste, which is most suitable for improving the retention ability of nuclides, especially C-14.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電所など放射性物質取扱い施設
から発生する低レベルの放射性廃棄物は、特開昭63−28
9500号公報等に示されるように、普通ポルトランドセメ
ントやプラスチックなどで安全に固化処理されている。
またセメント系固化材としては、普通ポルトランドセメ
ントが30%以上で残りがスラグやフライアッシュであ
るもの、あるいはケイ酸ソーダを主成分とするセメント
ガラス等も広く使用されている。このような固化材を用
い放射性廃棄物を固化処理すると、廃棄物中のCo−6
0,Sr−90,Cs−137やC−14などの放射性
核種は充分安定な状態で固化体中に保持される。
2. Description of the Related Art Low-level radioactive waste generated from radioactive material handling facilities such as nuclear power plants is disclosed in JP-A-63-28.
As shown in Japanese Patent No. 9500, it is normally safely solidified with Portland cement or plastic.
Further, as the cement-based solidifying material, a material in which normal Portland cement is 30% or more and the rest is slag or fly ash, or cement glass containing sodium silicate as a main component is widely used. When radioactive waste is solidified using such a solidifying material, Co-6 in the waste is
Radionuclides such as 0, Sr-90, Cs-137 and C-14 are retained in the solidified body in a sufficiently stable state.

【0003】さらに放射性核種に対する固化体の保持性
能を向上するために、特開平3− 105298号公報に示さ
れるように、セメントなどの固化材中にゼオライトなど
の放射性核種吸着剤を添加することも行われている。
In order to further improve the ability of the solidified body to retain radionuclides, a radionuclide adsorbent such as zeolite may be added to a solidifying material such as cement, as disclosed in JP-A-3-105298. Has been done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような吸着剤は陽
イオンを吸着する性質があるため、Co−60,Sr−
90,Cs−137などに対する固化体の保持性能は飛
躍的に向上する。しかし、C−14は陽イオンではない
ために、上記従来の技術によってもC−14に対する固
化体の保持性能は向上しない。
Since such an adsorbent has a property of adsorbing cations, Co-60, Sr-
The holding performance of the solidified body for 90, Cs-137, etc. is dramatically improved. However, since C-14 is not a cation, the retention performance of the solidified body for C-14 is not improved even by the above-mentioned conventional technique.

【0005】いわゆる低レベル廃棄物に含まれるC−1
4の量はわずかなため従来の技術であっても充分安全に
固化できるが、C−14の半減期は約5700年と長い
ことを考えると、固化体のC−14保持性能をさらに高
めることはより望ましい。
C-1 contained in so-called low-level waste
Although the amount of 4 is small, it can be solidified sufficiently safely even with the conventional technology, but considering that the half-life of C-14 is as long as about 5700 years, it is necessary to further improve the C-14 retention performance of the solidified body. Is more desirable.

【0006】本発明の目的は、放射性廃棄物固化体のC
−14に対する保持性能を向上できる放射性廃棄物の処
理方法を提供することにある。
[0006] The object of the present invention is to solidify the radioactive waste C
It is an object of the present invention to provide a method for treating radioactive waste that can improve the retention performance for -14.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴は、放射性廃棄物を固化材により容器内に固
化処理するに際し、前記廃棄物と共に、炭酸イオンと反
応して不溶性の沈殿を生成する物質及び不溶性の炭酸化
合物のうちのいずれかの物質を容器内に共存させた状態
とした後、固化材を容器内に注入して固化処理すること
にある。
Means for Solving the Problems The features of the present invention for achieving the above object are that when a radioactive waste is solidified in a container with a solidifying material, it reacts with carbonate ions together with the waste to form an insoluble precipitate. This is to make a substance co-exist in the container and to coagulate a solidifying material in the container, and to solidify it.

【0008】本発明は、放射性廃棄物に含まれるC−1
4と、炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿を生成する物
質とが反応して、またはC−14を含む炭酸イオンと不
溶性の炭酸化合物の炭酸イオンとの同位体反応にて、C
−14を含む不溶性の物質が生成される。このため、放
射性廃棄物固化体のC−14に対する保持性能が向上さ
れる。
The present invention relates to C-1 contained in radioactive waste.
4 reacts with a substance that reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate, or by an isotope reaction between a carbonate ion containing C-14 and a carbonate ion of an insoluble carbonate compound,
An insoluble material containing -14 is produced. Therefore, the ability of the radioactive waste solidified body to retain C-14 is improved.

【0009】以下に、本発明の具体的な検討例について
説明する。まず、固化体のC−14保持性能という言葉
を明確にする必要がある。固化体を室温で空気中に放置
してもC−14などの放射性物質は空気中に漏洩しない
ことは良く知られている。しかし、例えば陸地処分した
場合を想定して固化体を水に浸漬すると、放射性物質は
微量ではあるが徐々に水中に漏洩する場合がある。この
ような固化体水浸漬時の放射性核種の保持性能を評価す
る指標としては、分配係数がある。すなわち、微粉末状
にした固化体を水中で撹拌し定常状態となった後、
(1)式で分配係数を求め、この値が大きいほど固化体
のC−14保持性能が高いと判断することが一般的であ
る。
Hereinafter, a specific example of study of the present invention will be described. First, it is necessary to clarify the term of C-14 retention performance of the solidified body. It is well known that even if the solidified body is left in the air at room temperature, radioactive substances such as C-14 do not leak into the air. However, for example, when the solidified body is immersed in water assuming the case of land disposal, the radioactive substance may gradually leak into the water although the amount is small. A partition coefficient is an index for evaluating the retention performance of the radionuclide when immersed in the solidified water. That is, after stirring the solidified material in the form of fine powder in water to reach a steady state,
It is general that the partition coefficient is obtained from the equation (1), and the larger this value is, the higher the C-14 retention performance of the solidified body is.

【0010】 分配係数=固化体中のC−14濃度/水中のC−14濃度 (1) 本発明の具体的な検討例でも、(1)式で定義した分配
係数を用いて固化体のC−14保持性能を評価するもの
とする。
Partition coefficient = C-14 concentration in solidified body / C-14 concentration in water (1) Also in a concrete study example of the present invention, C of solidified body is calculated by using the partition coefficient defined by the equation (1). -14 Retention performance shall be evaluated.

【0011】固化体のC−14に対する分配係数を高め
る第1ステップとして、まず発明者らは放射性廃棄物中
に含まれるC−14の化学形態を種々調べた。その結
果、多くの場合、とりわけ原子力発電所から発生する放
射性廃棄物の大半はC−14が炭酸イオン(CO3 2~ )
の形態であることがわかった。したがって、C−14に
対する分配係数を高めるためには、炭酸イオンを固化体
中に固定すれば良いと考え、以下の本発明に至った。
As a first step for increasing the partition coefficient of the solidified product with respect to C-14, the inventors first investigated various chemical forms of C-14 contained in radioactive waste. As a result, in many cases, most of the radioactive waste generated from nuclear power plants has C-14 as carbonate ion (CO 3 2 ~).
It was found to be in the form of. Therefore, in order to increase the distribution coefficient for C-14, it was thought that the carbonate ion should be fixed in the solidified body, and the present invention described below was achieved.

【0012】すなわち、固化体が例え水と接触してもC
−14が水中に溶出しないようにするためには、炭酸イ
オンが不溶性化合物の形であれば良いと考えた。炭酸イ
オンの不溶性化合物としては、アルカリ土類金属化合物
(CaCO3 等)、遷移金属化合物(FeCO3等)な
どがある。例えば可溶性のCaCl2が存在している固
化材を用いて放射性廃棄物を固化した後、この固化体が
水に接触するとC−14を含む炭酸イオンは水中に溶出
しようとするが、同時に可溶性のCaCl2 も溶出しよ
うとする。このため、水中で(2)式に示す化学反応が
起こり、炭酸イオンは炭酸カルシウムとして固化体側に
沈殿する。
That is, even if the solidified body comes into contact with water, C
In order to prevent -14 from being eluted in water, it was considered that the carbonate ion should be in the form of an insoluble compound. Examples of insoluble compounds of carbonate ions include alkaline earth metal compounds (CaCO 3 etc.) and transition metal compounds (FeCO 3 etc.). For example, after the radioactive waste is solidified using a solidifying material in which soluble CaCl 2 is present, when this solidified body comes into contact with water, carbonate ions containing C-14 tend to be eluted into water, but at the same time, the soluble solid is dissolved in water. CaCl 2 also tries to elute. Therefore, the chemical reaction represented by the formula (2) occurs in water, and carbonate ions are precipitated as calcium carbonate on the solidified body side.

【0013】 CaCl2+CO3 2~→CaCO3↓+2Cl~ (2) この結果、C−14は固化材に保持されているのと実質
的に等価となり、(1)式で定義した分配係数が高くな
る。(2)式のような反応はCaCl2 に限られるわけ
ではなく、可溶性のアルカリ土類金属化合物(Ca(N
3)2,SrCl2,MgSO4,BaCl2等)や遷移金
属化合物(FeCl2,FeI2,CoCl2,Mn(NO3)
2等))で容易に起こる。
CaCl 2 + CO 3 2 ~ → CaCO 3 ↓ + 2Cl ~ (2) As a result, C-14 is substantially equivalent to being retained in the solidifying material, and the distribution coefficient defined by the equation (1) is Get higher The reaction represented by the formula (2) is not limited to CaCl 2 , and a soluble alkaline earth metal compound (Ca (N
O 3) 2, SrCl 2, MgSO 4, BaCl 2 , etc.) or a transition metal compound (FeCl 2, FeI 2, CoCl 2, Mn (NO 3)
2 ))).

【0014】以上のように、可溶性のアルカリ土類金属
化合物や遷移金属化合物が存在している固化材を用いて
放射性廃棄物を固化すると、固化体のC−14に対する
分配係数は大幅に増加するが、これを実現するには次の
点を考慮する必要がある。すなわち、例えば固化材とし
てセメント用いる場合、セメント中に予めCaCl2
どの可溶性のアルカリ土類金属化合物や遷移金属化合物
(以下、CaCl2 を例にして説明する。)を添加して
おいたとしても、セメントを硬化させるために混練水を
添加するとCaCl2 は溶解してしまう。このため、セ
メントが硬化する段階で添加したCaCl2 の大半はセ
メントと反応して消費されてしまう。この結果、固化体
中に残る可溶性のCaCl2 は僅かになってしまい、固
化体が水に浸漬した時に炭酸イオンを沈殿させる能力が
大幅に低下する。このような問題を解決するために種々
の検討を行った結果、可溶性のアルカリ土類金属化合物
や遷移金属化合物は、顆粒の状態もしくは撥水処理した
後、これを固化材中に添加すれば良いことがわかった。
すなわち、比表面積の小さい顆粒状であれば、セメント
の硬化過程でCaCl2 がセメントと反応して消費され
ることがほとんどなくなる。また、CaCl2 をあらか
じめ撥水処理しておくとセメントの硬化過程で溶けるC
aCl2 は大幅に減少する。この結果、セメントの硬化
反応が終了した固体中にCaCl2 が存在することとな
り、固化体のC−14に対する分配係数は増加する。な
おここではCaCl2 を例に説明したが、Ca(N
3)2,SrCl2,FeCl2など、上記の添加剤すべ
てに共通する。
As described above, when the radioactive waste is solidified by using the solidifying material in which the soluble alkaline earth metal compound or the transition metal compound is present, the partition coefficient of C-14 of the solidified body is greatly increased. However, in order to realize this, it is necessary to consider the following points. That is, for example, when cement is used as a solidifying material, even if a soluble alkaline earth metal compound such as CaCl 2 or a transition metal compound (hereinafter, CaCl 2 will be described as an example) is added to the cement. However, if kneading water is added to harden cement, CaCl 2 will dissolve. Therefore, most of CaCl 2 added at the stage of hardening the cement reacts with the cement and is consumed. As a result, the amount of soluble CaCl 2 remaining in the solidified body becomes small, and the ability of the solidified body to precipitate carbonate ions when immersed in water is significantly reduced. As a result of various studies in order to solve such a problem, the soluble alkaline earth metal compound and the transition metal compound may be added to the solidifying material after they are in a granular state or after water repellent treatment. I understand.
That is, in the granular form having a small specific surface area, CaCl 2 hardly reacts with the cement and is consumed during the hardening process of the cement. In addition, if CaCl 2 is water repellent in advance, it dissolves C during the hardening process of cement.
aCl 2 is greatly reduced. As a result, CaCl 2 is present in the solid after the hardening reaction of the cement, and the partition coefficient of C-14 of the solidified body increases. Although CaCl 2 is used as an example here, Ca (N
It is common to all of the above additives, such as O 3 ) 2 , SrCl 2 , FeCl 2 .

【0015】以上は、炭酸イオンと反応して不溶性化合
物を生成するような物質が固化材中に含まれているケ−
スであるが、廃棄物の前処理によっても同等の効果を得
ることができる。すなわち、液体状の廃棄物または水に
浸漬した廃棄物ではC−14を含む炭酸イオンの一部ま
たは全部が水中に存在する。この状態で可溶性のアルカ
リ土類金属化合物または遷移金属化合物を添加すると、
(2)式またはこれと類似した反応が起こり、炭酸イオ
ンは不溶性化合物として沈殿する。このような前処理を
行った後に廃棄物を固化処理すると、炭酸イオンがすで
に不溶性となっているため、この固化体を水に浸漬して
もC−14を含む炭酸イオンは水中に溶出せず、高い分
配係数が得られる。
The above is a case where the solidifying material contains a substance that reacts with carbonate ions to form an insoluble compound.
However, the same effect can be obtained by pretreatment of waste. That is, in the liquid waste or the waste soaked in water, some or all of carbonate ions containing C-14 are present in water. If a soluble alkaline earth metal compound or transition metal compound is added in this state,
A reaction of the formula (2) or a similar reaction occurs, and the carbonate ion precipitates as an insoluble compound. When the waste is solidified after such a pretreatment, the carbonate ion is already insoluble. Therefore, even if the solidified body is immersed in water, the carbonate ion containing C-14 does not elute in water. , A high partition coefficient is obtained.

【0016】以上の例の他にも、有機シラン化合物が存
在する固化材で廃棄物を固化したり、液体状の廃棄物ま
たは水に浸漬した廃棄物を有機シラン化合物で前処理し
た後にこの廃棄物を固化処理しても、固化体のC−14
に対する分配係数が増加する。この場合にも、有機シラ
ンが炭酸イオンと反応して不溶性化合物を生成したもの
と考えられる。
In addition to the above examples, the waste is solidified with a solidifying material containing an organic silane compound, or the liquid waste or the waste dipped in water is pretreated with the organic silane compound and then the waste is discarded. Even if the material is solidified, the solidified C-14
The distribution coefficient for is increased. In this case as well, it is considered that the organic silane reacted with carbonate ions to form an insoluble compound.

【0017】以上は炭酸イオンを不溶性化合物の形で固
化体中に固定するものであるが、同位体交換を利用する
方法も有効である。例えば、固化材中に不溶性の炭酸化
合物(CaCO3 等)を入れておくと、C−14を含む
炭酸イオンと非放射性のCaCO3 が同位体交換を起こ
してC−14は不溶性の炭酸化合物中に移行する。この
ため、C−14は固化体中に保持されやすくなり、分配
係数も増加する。なお不溶性の炭酸化合物としてはアル
カリ土類金属や遷移金属の炭酸塩があり、具体的には、
MgCO3 ,CaCO3 ,SrCO3 ,BaCO3 ,F
eCO3,CoCO3,MnCO3,NiCO3 などが有効で
ある。
The above is for fixing carbonate ions in the solidified form in the form of an insoluble compound, but a method utilizing isotope exchange is also effective. For example, when an insoluble carbonate compound (CaCO 3 or the like) is put in the solidifying material, a carbonate ion containing C-14 and a non-radioactive CaCO 3 cause isotope exchange, and C-14 is contained in the insoluble carbonate compound. Move to. Therefore, C-14 is easily retained in the solidified body, and the distribution coefficient also increases. Examples of the insoluble carbonate compound include carbonates of alkaline earth metals and transition metals, and specifically,
MgCO 3 , CaCO 3 , SrCO 3 , BaCO 3 , F
eCO 3 , CoCO 3 , MnCO 3 , NiCO 3 and the like are effective.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施例1 本実施例は焼却灰のペレットをセメント系の固化材で固
化処理するものである。セメント系固化材(水硬性の無
機固化材)としては、ポルトランドセメント,スラグセ
メント,フライアッシュセメント,アルミナセメント,
セメントガラスなどがあるが、いずれの固化材を用いて
も同等の結果となるため、ここではアルミナセメントを
用いた場合について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Example 1 In this Example, pellets of incinerated ash are solidified with a cement-based solidifying material. Cement-based solidifying materials (hydraulic inorganic solidifying materials) include Portland cement, slag cement, fly ash cement, alumina cement,
Although there is cement glass or the like, the same result can be obtained by using any solidifying material. Therefore, the case of using alumina cement will be described here.

【0019】模擬廃棄物として、紙などの可燃物を主成
分とする一般産業廃棄物を焼却した後に、この焼却灰1
kgにC−14を1mCi含む炭酸ナトリウム溶液を均一
に分散させた。この焼却灰を直径1cmのペレットに成形
した後、内容積1リットルの容器に充填した。その後、
水/固化材比=0.3 でアルミナセメントを主成分とす
る固化材ペーストを作成して容器内に注入した。その結
果、ペレット間の空隙は固化材ペーストでほぼ完全に埋
めることができ、1ヵ月間の養生を経て模擬廃棄物固化
体が完成した。その後、この模擬廃棄物固化体を粉砕し
て準備した粉体10gを水100mlに浸漬し、(1)
式によりC−14に対する分配係数を測定した。
As the simulated waste, after incineration of general industrial waste whose main component is combustible material such as paper, the incinerated ash 1
A sodium carbonate solution containing 1 mCi of C-14 in kg was uniformly dispersed. The incinerated ash was molded into pellets having a diameter of 1 cm and then filled in a container having an internal volume of 1 liter. afterwards,
A solidifying material paste containing alumina cement as a main component was prepared at a water / solidifying material ratio of 0.3 and poured into a container. As a result, the voids between the pellets could be almost completely filled with the solidifying material paste, and the simulated waste solidified body was completed after one month of curing. Then, 10 g of the powder prepared by crushing the solidified waste solid product was immersed in 100 ml of water, and (1)
The partition coefficient for C-14 was measured by the formula.

【0020】なお作成した固化体の種類は20種類以上
にのぼり、各々、固化材が異なる。使用した固化材の一
例を以下に示す アルミナセメントのみ アルミナセメント97wt%+粒径0.1mm のCa
(NO3)23wt% アルミナセメント97wt%+粒径0.5mm のCa
(NO3)23wt% アルミナセメント97wt%+粒径2mmのCa(N
3)23wt% アルミナセメント90wt%+粒径2mmのCa(N
3)210wt% アルミナセメント97wt%+撥水処理をした粒径
0.1mmのCa(NO3)23wt% このうち、からはC−14吸着剤として添加したC
a(NO3)2(硝酸カルシウム)の粒径が分配係数に及ぼ
す影響を、とはCa(NO3)2の添加量が分配係数に
及ぼす影響を、とはCa(NO3)2の撥水処理が分配
係数に及ぼす影響を各々調べるためのものである。
There are over 20 types of solidified products prepared, and different solidifying materials are used. An example of the solidifying material used is as follows: Alumina cement only Alumina cement 97 wt% + Ca with a particle size of 0.1 mm
(NO 3 ) 2 3 wt% Alumina cement 97 wt% + Ca with a particle size of 0.5 mm
(NO 3 ) 2 3 wt% Alumina cement 97 wt% + Ca (N
O 3) 2 3wt% alumina cement 90 wt% + particle diameter 2mm of Ca (N
O 3) 2 10wt% alumina cement 97 wt% + water repellent to the particle size 0.1mm Ca (NO 3) 2 3wt % Above all, was added as a C-14 adsorbent C
The effect of the particle size of a (NO 3 ) 2 (calcium nitrate) on the distribution coefficient, is the effect of the added amount of Ca (NO 3 ) 2 on the distribution coefficient, and is the effect of Ca (NO 3 ) 2 on the distribution coefficient. The purpose of this study is to investigate the effects of water treatment on the distribution coefficient.

【0021】実験結果の一例として、まず吸着剤の粒径
と添加量とが分配係数に及ぼす影響を図1に示す。本図
より、吸着剤(Ca(NO3)2)の効果は、粒径と添加量
に依存することが分かる。添加量の増加と共に分配係数
も増加し、固化体のC−14保持性能が一桁以上も向上
することがわかる(吸着剤を含まないアルミナセメント
を固化材に用いた時の固化体の分配係数は1×104
l/g )。また粒径に関しては0.1mm 以上、望まし
くは1mm以上で吸着剤としての性能を発揮することがわ
かる。この原因については以下のように考えられる。す
なわち、セメント中に予め微粉末状のCa(NO3)2を添
加しておいたとしても、セメントを硬化させるために混
練水を添加するとCa(NO3)2は溶解してしまう。この
ため、セメントが硬化する段階でCa(NO3)2の大半は
セメントと反応して消費されてしまい、固化体中に残る
可溶性のCa(NO3)2は僅かになり吸着剤としての性能
が大幅に低下する。しかし吸着剤の粒径が大きい顆粒状
であれば、比表面積が小さいためにほとんど溶解せず、
Ca(NO3)2がセメントと反応して消費されることがほ
とんどなくなる。このために吸着剤の性能は粒径に依存
したと考えられる。
As an example of the experimental results, first, FIG. 1 shows the influence of the particle size and the addition amount of the adsorbent on the distribution coefficient. From this figure, it can be seen that the effect of the adsorbent (Ca (NO 3 ) 2 ) depends on the particle size and the addition amount. It can be seen that as the addition amount increases, the distribution coefficient also increases, and the C-14 retention performance of the solidified product is improved by one digit or more (the partition coefficient of the solidified product when using alumina cement containing no adsorbent as the solidifying material). Is 1 × 10 4 m
1 / g). Further, regarding the particle size, it is understood that the performance as an adsorbent is exhibited when the particle size is 0.1 mm or more, preferably 1 mm or more. The cause is considered as follows. That is, even if Ca (NO 3 ) 2 in the form of fine powder has been added to the cement in advance, Ca (NO 3 ) 2 will dissolve if kneading water is added to harden the cement. Therefore, most of Ca (NO 3 ) 2 reacts with the cement and is consumed when the cement hardens, and the amount of soluble Ca (NO 3 ) 2 remaining in the solidified body becomes small and the performance as an adsorbent Is significantly reduced. However, if the adsorbent is in the form of granules with a large particle size, it hardly dissolves because the specific surface area is small,
Ca (NO 3 ) 2 is hardly consumed by reacting with the cement. Therefore, it is considered that the performance of the adsorbent depends on the particle size.

【0022】以上の推定が正しければ、たとえ微粉末状
の吸着剤を用いたとしても、セメントの硬化反応の際に
吸着剤が溶けないように対策すれば吸着剤の性能は損な
われないはずである。そこで、微粉末状のCa(NO3)2
を撥水処理することにした。具体的には、粒径0.1mm
のCa(NO3)2をエマルジョン状態のスチレン−ブタジ
ェン系ポリマーに浸漬した後に乾燥して水分を除去し
た。このCa(NO3)23wt%とアルミナセメント97
wt%からなる固化材を用いて再び分配係数を測定した
結果、その値は2×105ml/g となり吸着剤無添加
の場合の約20倍に向上した。
If the above estimation is correct, even if a fine powdery adsorbent is used, the adsorbent's performance should not be impaired if measures are taken to prevent the adsorbent from dissolving during the cement hardening reaction. is there. Therefore, Ca (NO 3 ) 2 in the form of fine powder is used.
Decided to make it water repellent. Specifically, the particle size is 0.1 mm
Ca (NO 3 ) 2 in Example 2 was immersed in an emulsion-state styrene-butadiene polymer and then dried to remove water. This Ca (NO 3 ) 2 3 wt% and alumina cement 97
As a result of measuring the partition coefficient again by using the solidifying material composed of wt%, the value was 2 × 10 5 ml / g, which was about 20 times higher than that in the case where the adsorbent was not added.

【0023】次に、焼却灰のペレットをセメントガラス
で固化した場合の吸着剤の効果を示す。なおセメントガ
ラスはケイ酸ソーダとケイ弗化ソーダとセメントを主成
分とする無機固化材で混練ペーストのpHは約8であっ
た。図2には吸着剤としてセメントガラスに5%の硫酸
鉄を添加した場合の固化体の分配係数を示す。この場合
にも、吸着剤の粒径が0.1mm 以上の領域で顕著な効果
が見られた。また、上述のように撥水処理した硫酸鉄を
用いれば、例え粒径が0.1mm 以下であっても、分配係
数として3×105ml/g という高い分配係数が得ら
れた。
Next, the effect of the adsorbent when the incinerated ash pellets are solidified with cement glass will be described. The cement glass was an inorganic solidifying material containing sodium silicate, sodium fluorosilicate and cement as main components, and the pH of the kneading paste was about 8. FIG. 2 shows the distribution coefficient of the solidified body when 5% iron sulfate was added to cement glass as an adsorbent. Also in this case, a remarkable effect was observed in the region where the particle size of the adsorbent was 0.1 mm or more. Further, when the iron sulphate treated with water repellency as described above was used, a high partition coefficient of 3 × 10 5 ml / g was obtained even if the particle size was 0.1 mm or less.

【0024】以上のように、顆粒状の吸着剤、具体的に
は粒径が0.1mm 以上、望ましくは1mm以上の吸着剤を
セメント系固化材に添加すれば、固化体のC−14保持
性能は著しく向上する。さらに、粒径が細かくとも、撥
水処理した吸着剤を用いたならば固化体のC−14保持
性能は著しく向上する。
As described above, if a granular adsorbent, specifically, an adsorbent having a particle size of 0.1 mm or more, preferably 1 mm or more is added to the cement-based solidifying material, the C-14 retention of the solidified body is maintained. Performance is significantly improved. Further, even if the particle size is small, the C-14 retention performance of the solidified body is remarkably improved if the water-repellent adsorbent is used.

【0025】以上の実験結果では硝酸カルシウムと硫酸
鉄を吸着剤に用いた場合の効果を示したが、(作用)の
項で説明したように、吸着剤としては可溶性でしかも炭
酸イオンと反応して沈殿を生じる化合物であれば何でも
良く、具体的にはアルカリ土類金属化合物(CaC
2,Ca(NO3)2,SrCl2,MgSO4,BaCl2
など)や遷移金属化合物(FeCl2,FeI2,CoC
2 ,Mn(NO3)2など)がある。
In the above experimental results, the effect of using calcium nitrate and iron sulfate as the adsorbent was shown, but as explained in the section (action), the adsorbent is soluble and reacts with carbonate ions. Any compound which causes precipitation can be used. Specifically, an alkaline earth metal compound (CaC
l 2 , Ca (NO 3 ) 2 , SrCl 2 , MgSO 4 , BaCl 2
Etc.) and transition metal compounds (FeCl 2 , FeI 2 , CoC)
l 2 , Mn (NO 3 ) 2, etc.).

【0026】そのほかの物質としては、有機シランが有
効なこともわかった。図3には吸着剤として用いた有機
シランの分子構造を示すが、これはもともと撥水性を持
っている。そこで、スラグセメント98wt%と有機シ
ラン2wt%からなる固化材を準備し、上記の焼却灰ペ
レットを固化した。その後、C−14の分配係数を測定
したところ、スラグセメント100wt%では8×10
4ml/g であったのに対し、有機シランを添加すると
3×105ml/g に改善された。この有機シランのC
−14吸着機構は必ずしも明確ではないが、硝酸カルシ
ウムや硫酸鉄と同様、炭酸イオンの沈殿を作ったものと
推定される。また上記した吸着剤は単独で用いる必要は
なく、複数の吸着剤を混合して使用することもできる。
It was also found that organosilane is effective as another substance. FIG. 3 shows the molecular structure of the organic silane used as the adsorbent, which originally has water repellency. Therefore, a solidifying material composed of 98 wt% of slag cement and 2 wt% of organic silane was prepared, and the incinerated ash pellets were solidified. After that, when the distribution coefficient of C-14 was measured, it was 8 × 10 with 100 wt% of slag cement.
While it was 4 ml / g, it was improved to 3 × 10 5 ml / g by adding the organic silane. C of this organosilane
Although the -14 adsorption mechanism is not always clear, it is presumed that a carbonate ion precipitate was formed as in calcium nitrate and iron sulfate. The adsorbents described above do not have to be used alone, and a plurality of adsorbents can be mixed and used.

【0027】以上、本実施例の知見をまとめると、固化
材に予め混合しておくC−14吸着剤としては、可溶性
でしかも炭酸イオンと反応して沈殿を生じる化合物が有
効であり、このような化合物は顆粒状(粒径1mm以上)
または撥水化処理した状態で固化材に添加することが望
ましい。
As a summary of the findings of this example, as the C-14 adsorbent mixed in advance with the solidifying material, a compound that is soluble and that reacts with carbonate ions to cause precipitation is effective. Granular compound (particle size 1mm or more)
Alternatively, it is desirable to add it to the solidifying material in a state of being treated to be water repellent.

【0028】実施例2 本実施例は沸騰水型原子力発電所(BWRプラント)か
ら発生する濃縮廃液を乾燥してペレットに成型したもの
を固化処理するものである。図4に本実施例の処理シス
テムのフローを示す。
Example 2 In this example, concentrated waste liquid generated from a boiling water nuclear power plant (BWR plant) is dried and molded into pellets, which is then solidified. FIG. 4 shows a flow of the processing system of this embodiment.

【0029】BWRプラントから発生する硫酸ソーダを
主成分とする濃縮廃液は、乾燥機で粉末とし、さらに造
粒機で長さ3cm程度のアーモンド形のペレットとした
後、ペレット貯槽1に保管されている。このペレットを
ペレット取出装置2で抜き出した後、ベルトコンベア3
で固化容器4に移送し充填する。このようにして固化容
器4にはペレット220kgが充填される。一方、固化材
ホッパー5からはセメント系固化材150kg,混練水タ
ンク6からは水45kgが、各々、混練機7に送られ撹拌
機8により固化材ペーストが作成される。この固化材ペ
ーストはペレットを充填した前記固化容器4に注入さ
れ、廃棄物であるペレットは固化体となる。なお本実施
例では、セメント系固化材として、表1に示す8種類を
用いた。またセメントガラスは実施例1と同じように、
ケイ酸ソーダ,ケイ弗化ソーダおよびセメントを主成分
とする固化材を用いた。
The concentrated waste liquid containing sodium sulfate as a main component generated from the BWR plant is powdered by a drier and further made into an almond-shaped pellet having a length of about 3 cm by a granulator and stored in the pellet storage tank 1. There is. After the pellets are taken out by the pellet take-out device 2, the belt conveyor 3
Is transferred to and filled in the solidification container 4. In this way, the solidification container 4 is filled with 220 kg of pellets. On the other hand, 150 kg of the cement-based solidifying material from the solidifying material hopper 5 and 45 kg of water from the kneading water tank 6 are sent to the kneading machine 7 and the solidifying material paste is prepared by the stirrer 8. This solidifying material paste is poured into the solidifying container 4 filled with pellets, and the pellets, which are waste, are solidified. In this example, eight types shown in Table 1 were used as the cement-based solidifying material. Cement glass is the same as in Example 1,
A solidifying material composed mainly of sodium silicate, sodium fluorosilicate and cement was used.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】得られた8種類の固化体は、3ヵ月間養生
した後に、コアボーリングによってサンプルを採取し、
C−14に対する分配係数を測定した。表1にはこの結
果も併せて示してある。まず吸着剤としてアルカリ土類
金属塩を用いた場合であるが(表1の,,)、比
較例に比べて分配係数は増加しているもののその増加は
最大で3倍程度と少ない。この原因について調べた結
果、以下のことがわかった。まず本実施例では(作用)
の項で述べたように、次の反応により炭酸イオンが沈殿
することを期待している。
After curing the obtained 8 kinds of solidified bodies for 3 months, samples were taken by core boring,
The partition coefficient for C-14 was measured. Table 1 also shows the results. First, in the case of using an alkaline earth metal salt as the adsorbent (,, in Table 1), although the distribution coefficient is increased as compared with the comparative example, the increase is as small as about 3 times at maximum. As a result of investigating the cause, the following was found. First, in this embodiment (action)
As described in Section 1, we expect the carbonate ion to precipitate by the following reaction.

【0032】 MCl2+CO3 2~→MCO3↓+2Cl~ (3) ここでMはアルカリ土類金属を示す。ところが、廃棄物
中に本実施例のように硫酸ソーダが含まれていると、
(4)式の反応も同時に起こり、せっかく添加したアル
カリ土類金属の一部は硫酸イオンと反応して消費されて
しまう。
MCl 2 + CO 3 2 ~ → MCO 3 ↓ + 2Cl ~ (3) Here, M represents an alkaline earth metal. However, if the waste contains sodium sulfate as in this embodiment,
The reaction of the formula (4) also occurs at the same time, and a part of the alkaline earth metal added carefully reacts with the sulfate ion and is consumed.

【0033】 MCl2+SO4 2~MSO4↓+2Cl~ (4) この結果、(3)式の反応が十分に起こらず、分配係数
の増加は少なかったものと考えられる。
MCl 2 + SO 4 2 to MSO 4 ↓ + 2Cl to (4) As a result, it is considered that the reaction of the formula (3) did not sufficiently occur and the increase of the partition coefficient was small.

【0034】一方、吸着剤として遷移金属塩を用いた場
合には(表1の,)、比較例に比べて分配係数は一
桁以上増加しており、高い吸着性能が得られた。この原
因は、遷移金属塩では(4)式に示すような遷移金属を
消費する反応が進まないためと考えられる。
On the other hand, when the transition metal salt was used as the adsorbent (in Table 1), the partition coefficient increased by one digit or more as compared with the comparative example, and high adsorption performance was obtained. It is considered that this is because the transition metal salt does not promote the reaction of consuming the transition metal as shown in the formula (4).

【0035】また表1のは、平均粒径50μmの炭酸
鉄(不溶性の炭酸化合物)を添加した時の結果を示すも
のであるが、このように、不溶性の炭酸化合物を固化材
に添加しても効果があることが分かる。この理由は、
(作用)の項で述べたように同位体交換で炭酸イオンが
固定されたものと考えられる。この場合には、同位体交
換の速度が炭酸化合物の結晶化度や比表面積に依存する
ため、設計の段階で目的に応じてこれらを選択する必要
がある。また、炭酸化合物としては遷移金属の炭酸塩の
他に、不溶性のアルカリ土類金属の炭酸塩も同様に効果
がある。
Table 1 shows the results when iron carbonate (insoluble carbonic acid compound) having an average particle size of 50 μm was added. In this way, the insoluble carbonic acid compound was added to the solidifying material. Also proves to be effective. The reason for this is
It is considered that the carbonate ions were fixed by isotope exchange as described in the section (action). In this case, the rate of isotope exchange depends on the crystallinity and the specific surface area of the carbonic acid compound, so it is necessary to select these at the design stage according to the purpose. In addition to the transition metal carbonate, an insoluble alkaline earth metal carbonate is also effective as the carbonate compound.

【0036】また表1には示されていないが、有機シラ
ン化合物4wt%を含むセメントガラスで硫酸ソーダペ
レットを固化して分配係数を測定した結果、その値は
5.3×102ml/gとなり、FeCO3を添加した場
合と同等の効果が得られた。
Although not shown in Table 1, the sodium sulfate pellets were solidified with cement glass containing 4 wt% of an organic silane compound and the partition coefficient was measured. As a result, the value was 5.3 × 10 2 ml / g. Therefore, the same effect as that obtained by adding FeCO 3 was obtained.

【0037】以上、本実施例の知見をまとめると、固化
材に予め混合しておくC−14吸着剤としては、可溶性
でしかも炭酸イオンと反応して沈殿を生じる化合物や不
溶性の炭酸化合物が有効である。しかし、これら化合物
が廃棄物中に含まれる特定の物質と反応して消費される
場合には吸着剤としての性能が低下する場合もあり、注
意が必要である。具体的には硫酸ソーダを含む廃棄物に
対しては、可溶性の遷移金属化合物や、遷移金属または
アルカリ土類金属の炭酸塩や、有機シラン化合物が特に
有効である。
In summary, the findings of this example are as follows. As the C-14 adsorbent to be mixed in the solidifying material in advance, a compound which is soluble and causes precipitation by reacting with carbonate ions or an insoluble carbonate compound is effective. Is. However, when these compounds are consumed by reacting with a specific substance contained in the waste, the performance as an adsorbent may be deteriorated, so caution is required. Specifically, a soluble transition metal compound, a carbonate of a transition metal or an alkaline earth metal, or an organic silane compound is particularly effective for waste containing sodium sulfate.

【0038】また、以上の実施例1及び2の知見に基づ
くと、吸着剤としてはアルカリ土類金属や遷移金属の水
酸化物、例えばCa(OH)2,Ba(OH)2,Fe(OH)
2,Fe(OH)3 等も有効なはずであるが、これらを吸
着剤として固化材に添加してもC−14の分配係数はほ
とんど増加しないことがわかった。この理由は以下のよ
うに考えられる。第1の理由は、これらアルカリ土類金
属や遷移金属の水酸化物の溶解度はCaCl2 などに比
べると2桁以上も少なく、このため(3)式や(4)式
に対応した沈殿反応がほとんど起こらないことによる。
第2の理由は、セメント系固化材では固化材そのものに
すでにCa(OH)2 が含まれているため、さらに水酸化
物系の吸着剤を追加して添加してもほとんど効果がない
ものと考えられる。このような現象は本実施例に特有の
ものではなく、他の実施例にもあてはまる。なお参考の
ために、本発明の代表的な吸着剤の水に対する溶解度
を、水酸化物と比較して表2に示す。
Further, based on the findings of Examples 1 and 2 above, as the adsorbent, hydroxides of alkaline earth metals and transition metals such as Ca (OH) 2 , Ba (OH) 2 , Fe (OH) are used. )
2 , 2 , Fe (OH) 3 and the like should be effective, but it was found that the distribution coefficient of C-14 hardly increased even if these were added to the solidifying material as an adsorbent. The reason for this is considered as follows. The first reason is that the solubility of hydroxides of these alkaline earth metals and transition metals is two orders of magnitude lower than that of CaCl 2, etc., so that precipitation reactions corresponding to equations (3) and (4) Because it rarely happens.
The second reason is that since the cementitious solidifying material already contains Ca (OH) 2 in the solidifying material itself, there is almost no effect even if an additional hydroxide adsorbent is added. Conceivable. Such a phenomenon is not peculiar to this embodiment and is applicable to other embodiments. For reference, the solubility of a typical adsorbent of the present invention in water is shown in Table 2 in comparison with hydroxide.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】実施例3 実施例1や実施例2ではC−14の吸着剤を固化材に入
れておいたが、廃棄物ペレットの一部を吸着剤で置き換
えることもできる。すなわち、固化材には従来のセメン
トガラスなどを用いておき、固化容器に廃棄物ペレット
を充填する際に塩化カルシウムなどをペレット化した吸
着剤を同時に入れておくものである。このようにして
も、C−14を含む炭酸イオンが水中に溶け出したとき
に、同じく塩化カルシウムなどの吸着剤も溶け出し、こ
の溶け出した吸着剤と反応して沈殿を生成するため、高
い分配係数が得られる。
Example 3 In Example 1 and Example 2, the C-14 adsorbent was put in the solidifying material, but it is possible to replace a part of the waste pellets with the adsorbent. That is, a conventional cement glass or the like is used as the solidifying material, and when the solidifying container is filled with the waste pellets, the adsorbent pelletized with calcium chloride or the like is also put therein. Even in this case, when the carbonate ion containing C-14 is dissolved in water, an adsorbent such as calcium chloride is also dissolved out and reacts with this dissolved adsorbent to form a precipitate, which is high. The partition coefficient is obtained.

【0041】本実施例では、実施例2で用いた廃棄物ペ
レット20重量部に対して、ほぼ同一形状のペレット化
した塩化カルシウム1重量部を均一に混ぜておいたの
ち、これを固化容器に充填してセメントガラスで固化し
た。得られた固化体の分配係数は、吸着剤なしの場合は
7.5×101ml/gであったのに対して、吸着剤ペッ
レトを入れた本実施例では2.5×102ml/gと一桁
改善された。なお本実施例では塩化カルシウムを吸着剤
に用いたが、既に示したすべての吸着剤が使用可能なこ
とは当然である。またこのような方法は、金属廃材など
を固化するいわゆる不均一固化体に対しても適用できる
ことも当然である。
In this example, 20 parts by weight of the waste pellets used in Example 2 was uniformly mixed with 1 part by weight of pelletized calcium chloride having substantially the same shape, which was then placed in a solidification container. Filled and solidified with cement glass. The partition coefficient of the obtained solidified product was 7.5 × 10 1 ml / g without the adsorbent, whereas it was 2.5 × 10 2 ml in the present example containing the adsorbent pellet. / G, an improvement of an order of magnitude. Although calcium chloride was used as the adsorbent in this example, it is a matter of course that all the adsorbents described above can be used. Further, it goes without saying that such a method can be applied to a so-called non-uniform solidified body that solidifies a metal waste material or the like.

【0042】実施例4 本実施例は加圧水型原子力発電所(PWRプラント)か
ら発生する使用済イオン交換樹脂(以下、廃樹脂と略
す)を固化処理するものである。図5に処理システムの
フローを示す。
Example 4 In this example, a used ion exchange resin (hereinafter abbreviated as waste resin) generated from a pressurized water nuclear power plant (PWR plant) is solidified. FIG. 5 shows the flow of the processing system.

【0043】まず最初に、固化材ホッパー5のセメント
系固化材120kgと混練水タンク6の水50kgが固化容
器4に移送される。前記固化容器4には撹拌機8が予め
挿入されており、これを用いて固化材ペーストが作成さ
れる。一方、廃樹脂タンク9に貯蔵されていた廃樹脂は
移送ポンプ10によりスラリー状態で脱水機11に送ら
れ、遠心脱水によって含水率約50%の廃樹脂が得られ
る。次に、固化材ペーストが入った前記固化容器4にこ
の廃樹脂120kgを移送した後、再び撹拌機8を作動さ
せ固化材ペーストと廃樹脂を均一に混練する。混練が完
全に終了した後、前記撹拌機8は固化容器4から抜き出
して固化体作成作業を終了する。その後、固化容器に蓋
をして1ヵ月間室温で養生し、固化体のC−14に対す
る分配係数を測定した。
First, 120 kg of the cement-based solidifying material in the solidifying material hopper 5 and 50 kg of water in the kneading water tank 6 are transferred to the solidifying container 4. A stirrer 8 is previously inserted in the solidification container 4, and a solidifying material paste is prepared using this. On the other hand, the waste resin stored in the waste resin tank 9 is sent to the dehydrator 11 in a slurry state by the transfer pump 10, and the waste resin having a water content of about 50% is obtained by centrifugal dehydration. Next, after 120 kg of this waste resin is transferred to the solidification container 4 containing the solidification material paste, the stirrer 8 is operated again to uniformly knead the solidification material paste and the waste resin. After the completion of the kneading, the stirrer 8 is withdrawn from the solidification container 4 and the solidified body preparation work is completed. Then, the solidified container was covered and aged at room temperature for 1 month, and the partition coefficient of C-14 of the solidified body was measured.

【0044】本実施例で用いた5種類の固化材の仕様
を、得られた分配係数の値と共に表3に示す。ここで、
表3中のに示したケースでは、吸着剤を撥水処理する
ために、有機溶媒に溶かしたシリコンオイルを平均粒径
0.1mm の塩化ストロンチウムに噴霧し、その後、乾燥
して溶媒を除去した。また表3中のに示した有機シラ
ンの主成分はビニルトリエトキンシラン(CH2・CH
Si(OC24OCH3)3)であり、この場合には、溶媒
に溶かした有機シランをセメントに直接噴霧して固化材
を調製した。なお、炭素繊維は固化体の強度等を向上さ
せるために添加している。
The specifications of the five types of solidifying materials used in this example are shown in Table 3 together with the obtained distribution coefficient values. here,
In the case shown by in Table 3, in order to make the adsorbent water repellent, silicon oil dissolved in an organic solvent was sprayed on strontium chloride having an average particle size of 0.1 mm, and then dried to remove the solvent. . In addition, the main component of the organic silane shown in Table 3 is vinyltrietoquinsilane (CH 2 · CH
Si (OC 2 H 4 OCH 3 ) 3 ), in which case the organosilane dissolved in the solvent was sprayed directly onto the cement to prepare the solidifying material. The carbon fiber is added to improve the strength and the like of the solidified body.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】表3に示した分配係数に関する結果から、
粒径1mmのSrCl2 は本実施例では吸着剤としての効
果がほとんどないことがわかる。この理由は、廃樹脂と
セメントを均一に混練するのが比較的難しいため、混練
に要する時間が約1時間と長くなり、その間にSrCl
2 が溶けてしまったためと考えられる(実施例1や2で
は混練時間が5分と短い)。これに対し、からの吸
着剤はいずれも顕著な効果が得られており、本発明はペ
レット化した廃棄物だけでなく、いわゆる均質固化体に
対しても有効なことがわかった。
From the results regarding the distribution coefficient shown in Table 3,
It can be seen that SrCl 2 having a particle size of 1 mm has almost no effect as an adsorbent in this example. The reason for this is that it is relatively difficult to uniformly mix waste resin and cement, so the time required for kneading becomes as long as about 1 hour, and SrCl
It is considered that 2 was melted (kneading time was short at 5 minutes in Examples 1 and 2). On the other hand, all of the adsorbents obtained from (1) and (2) showed remarkable effects, and it was found that the present invention is effective not only for pelletized waste, but also for so-called homogeneous solidified bodies.

【0047】さらに撥水処理したSrCl2 を用いて、
吸着剤添加量と分配係数の関係を小規模(100ml)
の廃樹脂固化体で測定した。その結果を図6に示すが、
吸着剤の効果は添加量1wt%程度から現われ、10〜
20wt%を越えると飽和傾向が見られた。用いる固化
材や吸着剤の種類で定量的な値は異なるが、このような
飽和傾向の出現は、実施例1や実施例2であっても同様
である。
Further, using SrCl 2 which has been subjected to water repellent treatment,
Small-scale (100 ml) relationship between adsorbent addition and partition coefficient
It was measured with the waste resin solidified product. The result is shown in FIG.
The effect of the adsorbent appears from the addition amount of about 1 wt%,
When it exceeded 20 wt%, a saturation tendency was observed. Quantitative values differ depending on the type of solidifying material and adsorbent used, but the appearance of such a saturation tendency is the same in Example 1 and Example 2.

【0048】なお表3の比較例に示すように、セメント
系固化材を使うと吸着剤なしの場合にも比較的高い分配
係数が得られる。この理由は、セメント中には多量のカ
ルシウムが含まれているためこれがC−14を含む炭酸
イオンと反応して沈殿を生成したものと考えられる。し
かしながら、セメント中のカルシウムの溶解度は水1リ
ットルに対して1g程度と少ない。これに対してSrC
2 溶解度は2桁以上大きいため、吸着剤として高い性
能を示すものと考えられる。したがって、上述の実施例
1〜3の本発明で使用する可溶性の吸着剤は、その溶解
度が水1リットルに対して1g以上であることが望まし
い。
As shown in the comparative example in Table 3, when the cement-based solidifying material is used, a relatively high partition coefficient can be obtained even without the adsorbent. The reason for this is considered to be that a large amount of calcium is contained in the cement and this reacts with carbonate ions containing C-14 to form a precipitate. However, the solubility of calcium in cement is as low as about 1 g per liter of water. On the other hand, SrC
Since the l 2 solubility is large by two digits or more, it is considered that it exhibits high performance as an adsorbent. Therefore, it is desirable that the soluble adsorbent used in the present invention of Examples 1 to 3 has a solubility of 1 g or more per 1 liter of water.

【0049】実施例5 本実施例はC−14の保持性能に優れたプラスチック固
化体に関するものである。液体状の放射性廃棄物を乾燥
機で粉末とした後、不飽和ポリエステルなどのプラスチ
ックと均一に混練して固化体にすることは広く行われて
いる。
Example 5 This example relates to a solidified plastic body having an excellent C-14 holding performance. BACKGROUND ART It is widely practiced that a liquid radioactive waste is powdered by a dryer and then uniformly kneaded with a plastic such as unsaturated polyester to form a solidified body.

【0050】本実施例では、C−14を含む炭酸ソーダ
0.1wt% ,硫酸ソーダ9wt%,酸化鉄0.9wt
% からなる濃度10%の模擬濃縮廃液を用いた。まず
濃縮廃液を遠心薄膜乾燥機で平均粒径約50μmの粉末
とした後、粉体混合機を用いて廃棄物粉体100重量部
に対し、吸着剤として粒径約100μmの硫酸鉄5重量
部を加える。その後、この粉体20kgと重合開始剤を添
加した不飽和ポリエステル30kgを混練機で均一に混
ぜ、プラスチック固化体を作成する。得られた固化体の
C−14に対する分配係数を測定したところ、吸着剤な
しでは1.4×100ml/gであったが、吸着剤添加に
より7.8×102ml/gまで増加した。
In this example, 0.1 wt% of sodium carbonate containing C-14, 9 wt% of sodium sulfate and 0.9 wt of iron oxide.
A simulated concentrated waste liquid having a concentration of 10% was used. First, the concentrated waste liquid is made into a powder having an average particle size of about 50 μm by a centrifugal thin film dryer, and then 5 parts by weight of iron sulfate having a particle size of about 100 μm as an adsorbent is used with respect to 100 parts by weight of waste powder using a powder mixer. Add. Then, 20 kg of this powder and 30 kg of unsaturated polyester to which a polymerization initiator has been added are uniformly mixed with a kneader to prepare a plastic solidified body. The partition coefficient of C-14 of the obtained solidified product was measured and found to be 1.4 × 10 0 ml / g without the adsorbent, but increased to 7.8 × 10 2 ml / g by adding the adsorbent. did.

【0051】本実施例では、固化体を作成する際にプラ
スチックと吸着剤はほとんど反応しないため、吸着剤は
顆粒でなく粉末状で加えても問題はない。また吸着剤は
本実施例のように廃棄物粉体に加えても良いが、予めプ
ラスチック中に添加しておいても良い。次にそのような
実施例を示す。
In this embodiment, since the plastic and the adsorbent hardly react with each other when the solidified body is prepared, there is no problem even if the adsorbent is added not in the form of granules but in the form of powder. The adsorbent may be added to the waste powder as in this embodiment, but may be added to the plastic in advance. Next, such an embodiment will be described.

【0052】ここでも、C−14を含む炭酸ソーダ0.
1wt% ,硫酸ソーダ9wt%,酸化鉄0.9wt%
からなる濃度10%の模擬濃縮廃液を用い、まず濃縮廃
液を遠心薄膜乾燥機で平均粒径約50μmの粉末とす
る。一方、固化材としては、炭酸コバルトを20wt%
含んだ不飽和ポリエステルを準備した。その後、廃棄物
粉末20kgと前記固化材30kgを均一に混練した後、重
合開始剤を100g添加してプラスチックの重合硬化反
応を進行させ、プラスチック固化体を作成した。得られ
た固化体のC−14に対する分配係数を測定したとこ
ろ、吸着剤なしでは1.4×100ml/gであったが、
吸着剤添加により5.1×102ml/gまで増加した。
Here, too, sodium carbonate containing C-14 was added.
1wt%, sodium sulfate 9wt%, iron oxide 0.9wt%
Using a simulated concentrated waste liquid having a concentration of 10%, the concentrated waste liquid is first made into powder with an average particle size of about 50 μm by a centrifugal thin film dryer. On the other hand, 20% by weight of cobalt carbonate is used as the solidifying material.
An unsaturated polyester containing was prepared. Then, 20 kg of the waste powder and 30 kg of the solidifying material were uniformly kneaded, and 100 g of a polymerization initiator was added to proceed a polymerization and curing reaction of the plastic to prepare a solidified plastic body. The partition coefficient of C-14 of the obtained solidified product was measured and found to be 1.4 × 10 0 ml / g without an adsorbent.
The amount of adsorbent was increased to 5.1 × 10 2 ml / g.

【0053】以上のように、プラスチック固化に対して
は吸着剤を固化材に添加しておくこともできるし、廃棄
物粉体中に混ぜることもできる。また吸着剤はプラスチ
ックにより溶解して反応することが少ないため、吸着剤
は顆粒状ではなく粉末状で加えることができる。なお本
実施例では吸着剤として硫酸鉄と炭酸コバルトを用い
た。しかし(作用)の項で述べたように、可溶性でしか
も炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿を生成する物質
(既に記述したアルカリ土類金属化合物や遷移金属化合
物や有機シランなど)、または不溶性の炭酸塩(既に記
述したアルカリ土類金属や遷移金属の炭酸塩)であれば
吸着剤として有効なことは当然である。
As described above, the adsorbent can be added to the solidifying material for the solidification of the plastic, or can be mixed in the waste powder. Further, since the adsorbent is less likely to dissolve and react with plastic, the adsorbent can be added in the form of powder rather than granules. In this example, iron sulfate and cobalt carbonate were used as adsorbents. However, as described in (Action), a substance that is soluble and reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate (such as the alkaline earth metal compounds, transition metal compounds, and organic silanes described above), or insoluble Of course, carbonates (carbonic acid salts of alkaline earth metals and transition metals described above) are effective as adsorbents.

【0054】実施例6 本実施例は廃棄物を前処理することにより固化体のC−
14保持性能を改善するものである。図7にはBWRプ
ラントから発生する硫酸ソーダを主成分とする廃液の処
理システムの全体フローを示す。
Example 6 In this example, the solidified product C- was prepared by pretreating the waste.
14 is to improve the holding performance. FIG. 7 shows an overall flow of a treatment system for a waste liquid containing sodium sulfate as a main component generated from a BWR plant.

【0055】BWRプラント復水脱塩器の再生操作で発
生した硫酸ソーダを主成分とする放射性廃液は、廃液受
けタンク12に一時貯蔵されている。この廃液はpHが
7から9の範囲になるよう調整された後、廃液濃度を2
0wt%程度にまで高めるため、濃縮器13に送られ
る。従来の濃縮器はここで単に廃液濃縮するだけである
が、本実施例で用いた濃縮器13には吸着剤添加用の配
管14が設けられており、濃縮器13内の廃液には吸着
剤ホッパー15に貯蔵されていた粉末状の硫酸鉄(Fe
SO4・7H2O)が所定量供給される。ここで吸着剤で
ある硫酸鉄の添加量に関しては、廃液の固形分濃度10
0重量部に対して、吸着剤0から5重量部の範囲で変化
させ、吸着剤の添加量が固化体のC−14保持性能に及
ぼす影響を調べることにした。濃縮器13内は約90℃
に加熱されており、ここで廃液に溶解した吸着剤が関与
して、以下の反応が効率良く進行する。
The radioactive liquid waste containing sodium sulfate as a main component, which is generated by the regenerating operation of the condensate demineralizer of the BWR plant, is temporarily stored in the liquid waste receiving tank 12. After adjusting the pH of this waste liquid to a range of 7 to 9, adjust the waste liquid concentration to 2
It is sent to the concentrator 13 in order to increase it to about 0 wt%. The conventional concentrator merely concentrates the waste liquid here, but the concentrator 13 used in the present embodiment is provided with the pipe 14 for adding the adsorbent, and the waste liquid in the concentrator 13 has the adsorbent. Powdered iron sulfate (Fe) stored in the hopper 15
A predetermined amount of SO 4 · 7H 2 O) is supplied. Here, regarding the addition amount of iron sulfate as an adsorbent, the solid content concentration of the waste liquid is 10
It was decided to change the amount of the adsorbent in the range of 0 to 5 parts by weight with respect to 0 part by weight, and to examine the effect of the amount of the adsorbent added on the C-14 retention performance of the solidified body. 90 ° C in the concentrator 13
Since the adsorbent dissolved in the waste liquid is involved, the following reaction proceeds efficiently.

【0056】 FeSO4+CO3 2~→FeCO3↓+SO4 2~ (5) この結果、濃縮器13内では廃液が濃縮すると同時に、
C−14を含む炭酸イオンは不溶性の炭酸鉄に変化し
た。以上のような反応は硫酸鉄に限らず、すでに示した
ような可溶性の遷移金属塩ならば何でも良い。また吸着
剤として可溶性のアルカリ土類金属塩も使用可能である
が、この場合には(6)式に示すように吸着剤と廃液成
分である硫酸ソーダが反応して吸着剤の一部が消費され
るため、遷移金属塩を用いた場合に比べると効率が悪く
なる。
FeSO 4 + CO 3 2 ~ → FeCO 3 ↓ + SO 4 2 ~ (5) As a result, the waste liquid is concentrated in the concentrator 13 and at the same time,
The carbonate ion containing C-14 was changed to insoluble iron carbonate. The above reaction is not limited to iron sulfate, and any soluble transition metal salt as described above may be used. Soluble alkaline earth metal salts can also be used as the adsorbent, but in this case, the adsorbent reacts with sodium sulfate, which is a waste liquid component, as shown in equation (6), and part of the adsorbent is consumed. Therefore, the efficiency becomes lower than that when a transition metal salt is used.

【0057】 Na2SO4+CaCl2→CaSO4↓+2NaCl (6) 以上のようにしてC−14を含む炭酸イオンを不溶性に
した濃縮廃液は、いったん濃縮廃液受けタンク16に移
した後、乾燥機17で粉末化し、さらに造粒機18でア
ーモンド形のペレットに成形する。このペレット220
kgは内容積200リットルのドラム缶、すなわち固化容器
4に充填する。一方、固化材ホッパー5からはケイ酸ソ
ーダとリン酸ケイ素を主成分とするセメントガラス15
0kg,混練水タンク6からは水45kgが、各々、混練機
7に送られ撹拌機8により固化材ペーストが作成され
る。この固化材ペーストはペレットを充填した前記固化
容器4に注入され、廃棄物である濃縮廃液ペレットは固
化体となる。得られた固化体は、3ヵ月間養生した後
に、コアボーリングによってサンプルを採取し、C−1
4に対する分配係数を測定した。
Na 2 SO 4 + CaCl 2 → CaSO 4 ↓ + 2NaCl (6) The concentrated waste liquid in which the carbonate ion containing C-14 is made insoluble as described above is once transferred to the concentrated waste liquid receiving tank 16 and then dried. The powder is pulverized in 17 and further formed into almond-shaped pellets in the granulator 18. This pellet 220
kg is filled in a drum having an internal volume of 200 liters, that is, the solidification container 4. On the other hand, from the solidifying material hopper 5, cement glass 15 containing sodium silicate and silicon phosphate as main components is provided.
0 kg and 45 kg of water from the kneading water tank 6 are sent to the kneading machine 7 and the stirrer 8 prepares a solidifying material paste. The solidifying material paste is poured into the solidifying container 4 filled with pellets, and the concentrated waste liquid pellets, which are wastes, are solidified. The obtained solidified body was cured for 3 months, and then a sample was collected by core boring to obtain C-1.
The partition coefficient for 4 was measured.

【0058】得られた結果を図8に示す。ここで、縦軸
はC−14分配係数、横軸は廃液の固形分濃度に対する
吸着剤(FeSO4 換算)の添加量を示す。本図より、分
配係数は吸着剤の添加量と共に増加し、添加量1wt%
以上で飽和傾向を示すが、この時の分配係数は吸着剤無
添加に比べ2桁近く改善された。なお添加量1wt%以
上で吸着剤の効果が飽和傾向を示す理由は、廃液中には
僅かな量の炭酸イオンしか含まれておらず、添加量1w
t%で(5)式の沈殿反応が完全に進行したためと考え
られる。
The obtained results are shown in FIG. Here, the vertical axis represents the C-14 distribution coefficient, and the horizontal axis represents the addition amount of the adsorbent (converted to FeSO 4 ) with respect to the solid content concentration of the waste liquid. From this figure, the distribution coefficient increases with the amount of adsorbent added, and the amount added is 1 wt%.
Although a saturation tendency is shown above, the partition coefficient at this time is improved by almost two orders of magnitude as compared with the case where no adsorbent was added. The reason why the effect of the adsorbent tends to be saturated when the addition amount is 1 wt% or more is that the waste liquid contains only a small amount of carbonate ion and the addition amount is 1 w
It is considered that the precipitation reaction of the formula (5) proceeded completely at t%.

【0059】さらに、分配係数の増加が飽和する吸着剤
の添加量を上記したFeSO4 以外についても調べた。
その結果を表4に示す。
Further, the addition amount of the adsorbent at which the increase in the distribution coefficient saturates was also examined for those other than FeSO 4 described above.
The results are shown in Table 4.

【0060】[0060]

【表4】 [Table 4]

【0061】このように、FeSO4やCoCl2に比べ
吸着剤の最適値がCaCl2 やSrSO4 では多くなる
理由は、上記のように、アルカリ土類金属では(6)式
に示す吸着剤を消費する反応が並行して進むためであ
る。したがって、吸着剤の添加量の上限としては、安全
余裕も見込んで、分配係数が飽和する値の2倍程度(例
えば本実施例ではFeSO4 の時2wt%,SrSO4
の時は4wt%)が望ましい。もちろんこれ以上の吸着
剤を添加しても効果にかわりはないが添加量をふやすと
廃棄物量も増え、減容性に悪影響を及ぼす。また、吸着
剤の添加量の下限値としては、(5)式の化学量論比が1
となる値とすべきである。但し、廃液中には、C−14
を含む炭酸イオンの他に空気中の二酸化炭素が溶け込ん
だ非放射性の炭酸イオンも多量に存在することを考慮す
べきである。たとえば固形分濃度20wt%の硫酸ソー
ダを主成分とする廃液に炭酸イオンが200ppm 程度存
在すれば、固形分に対して炭酸イオンは1000ppm 存
在する。これらを(5)式のように全量沈殿させようとす
ると、化学量論的な吸着剤の添加量は廃棄物の固形分に
対し約0.25wt% となり、これが吸着剤添加量の下
限値を与える。以上のことがらをまとめると、液体また
はスラリー状の放射性廃棄物中に含まれる炭酸イオンを
不溶性の沈殿とするためには、吸着剤の添加量は炭酸イ
オンが化学量論的にすべて不溶化するに十分で、しか
も、固化体の分配係数の増加が飽和する量の2倍以下が
望ましい。実施にあたっては、炭酸イオンの量は廃液受
けタンク12等において予め測定し吸着剤の量を上述の
考えのもとに決めれば良い。
As described above, the reason why the optimum value of the adsorbent is larger in CaCl 2 or SrSO 4 than in FeSO 4 or CoCl 2 is that the adsorbent represented by the formula (6) is used for the alkaline earth metal as described above. This is because the consumption reactions proceed in parallel. Therefore, considering the safety margin, the upper limit of the amount of adsorbent added is about twice the value at which the distribution coefficient saturates (for example, in the present embodiment, 2 wt% for FeSO 4 , SrSO 4
In this case, 4 wt%) is desirable. Of course, adding more adsorbents does not affect the effect, but increasing the amount added increases the amount of waste and adversely affects volume reduction. Also, as the lower limit of the amount of adsorbent added, the stoichiometric ratio of equation (5) is 1
The value should be However, in the waste liquid, C-14
It should be taken into consideration that, in addition to the carbonate ions containing, there are also a large amount of non-radioactive carbonate ions in which carbon dioxide in the air is dissolved. For example, if carbonate ions are present in an amount of about 200 ppm in the waste liquid containing sodium sulfate having a solid content concentration of 20 wt%, carbonate ions are present in an amount of 1000 ppm with respect to the solid content. If all of these are attempted to be precipitated as in equation (5), the stoichiometric amount of adsorbent added will be about 0.25 wt% of the solid content of the waste, which is the lower limit of adsorbent addition. give. To summarize the above, in order to make carbonate ions contained in liquid or slurry radioactive waste into an insoluble precipitate, the amount of adsorbent added must be such that carbonate ions are stoichiometrically insoluble. It is desirable that the amount is sufficient and more than twice the amount at which the increase in the distribution coefficient of the solidified substance is saturated. In implementation, the amount of carbonate ions may be measured in advance in the waste liquid receiving tank 12 or the like, and the amount of adsorbent may be determined based on the above-mentioned idea.

【0062】以上は、吸着剤を濃縮器13にて添加して
廃棄物を前処理する例であるが、濃縮器の前段、または
濃縮器の後段に前処理専用の装置を設けたり、廃液受け
タンク12または濃縮廃液受けタンク16を利用して吸
着剤を添加することも当然可能である。また本実施例で
は、放射性廃棄物をペレット固化する場合の例を示した
が、セメント系固化材により濃縮廃液と固化材を直接混
練して固化する均質固化や、粉末化した廃棄物をペラス
チックで固化する場合にも適用可能であり、この場合に
は濃縮廃液受けタンク16以降のシステムを固化方法に
応じて変更すればよい。
The above is an example in which the adsorbent is added in the concentrator 13 to pretreat the waste. However, an apparatus dedicated to pretreatment is provided in the pre-stage of the concentrator or in the post-stage of the concentrator, and the waste liquid is received. It is of course possible to add the adsorbent using the tank 12 or the concentrated waste liquid receiving tank 16. Further, in this example, an example of pelletizing the radioactive waste was shown, but the homogenized solidification in which the concentrated waste liquid and the solidifying material are directly kneaded and solidified by the cement-based solidifying material, or the powdered waste in a peristaltic manner. It is also applicable to the case of solidifying, and in this case, the system after the concentrated waste liquid receiving tank 16 may be changed according to the solidifying method.

【0063】実施例7 本実施例は廃樹脂を前処理した後にセメントで固化処理
するものである。図9に処理システムのフローを示す。
Example 7 In this example, waste resin is pretreated and then solidified with cement. FIG. 9 shows the flow of the processing system.

【0064】まず、廃樹脂タンク9に貯蔵されていた廃
樹脂は移送ポンプ10を用いてスラリー状態で脱水機1
1に送られ、遠心脱水によって含水率約50%の廃樹脂
が得られる。この廃樹脂120kgは固化容器4に移送さ
れた後、混練水タンク6の水50kgも前記固化容器4に
供給される。その後、撹拌機8を作動させ混練水と廃樹
脂を均一に混ぜながら、吸着剤タンク19から液体状の
吸着剤2kgが供給される。本実施例で用いた吸着剤は水
分割合が約50%のエマルジョン状態の有機シラン化合
物でその主成分はγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン(HSC36Si(OCH3)3)である。吸着剤添
加後約1時間撹拌を続けた後、固化材ホッパー5の固化
材(C種高炉セメント)120kgを前記固化容器4に追
加供給して、最終的な固化体を作成する。その後、前記
撹拌機8を固化容器4から抜き出してから固化容器に蓋
をして1ヵ月間室温で養生し、固化体のC−14に対す
る分配係数を測定した。その結果、分配係数は5.5×
104ml/gと高く、実施例4で示した固化材中に吸
着剤を添加した場合の結果とほぼ一致した。なお本実施
例では吸着剤として有機シランを用いたが、可溶性のア
ルカリ土類金属塩や遷移金属塩はあまり効果がなかっ
た。この理由は、可溶性のアルカリ土類金属塩や遷移金
属塩をイオン交換樹脂と長時間混合しておくと、吸着剤
の有効成分であるアルカリ土類金属イオンや遷移金属イ
オンが樹脂にイオン吸着されてしまうことに原因するこ
とがわかった。
First, the waste resin stored in the waste resin tank 9 is slurried using the transfer pump 10 to form the dehydrator 1.
The waste resin having a water content of about 50% is obtained by centrifugal dehydration. After 120 kg of this waste resin is transferred to the solidification container 4, 50 kg of water in the kneading water tank 6 is also supplied to the solidification container 4. Then, 2 kg of liquid adsorbent is supplied from the adsorbent tank 19 while operating the stirrer 8 to uniformly mix the kneading water and the waste resin. The adsorbent used in this example is an organic silane compound in an emulsion state having a water content of about 50%, and its main component is γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (HSC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 ). After the stirring is continued for about 1 hour after the addition of the adsorbent, 120 kg of the solidifying material (class C blast furnace cement) in the solidifying material hopper 5 is additionally supplied to the solidifying container 4 to prepare a final solidified body. Then, the stirrer 8 was pulled out from the solidification container 4, the solidification container was covered, and the mixture was aged for 1 month at room temperature, and the distribution coefficient of the solidified product to C-14 was measured. As a result, the distribution coefficient is 5.5 ×
It was as high as 10 4 ml / g, which was almost the same as the result when the adsorbent was added to the solidified material shown in Example 4. In this example, organic silane was used as the adsorbent, but soluble alkaline earth metal salts and transition metal salts were not very effective. The reason for this is that if a soluble alkaline earth metal salt or transition metal salt is mixed with the ion exchange resin for a long time, the alkaline earth metal ion or transition metal ion that is the active ingredient of the adsorbent will be adsorbed on the resin. It turns out that this is because of the loss.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、放射性廃棄物に含まれ
るC−14を不溶性の物質に変換できるため、廃棄物固
化体のC−14保持性能が1桁程度増加し従来以上に固
化体の安全性が高まる。
According to the present invention, since C-14 contained in radioactive waste can be converted into an insoluble substance, the C-14 retention performance of the waste solidified product is increased by about one digit, and the solidified product is higher than before. Increases the safety of.

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

【図1】本発明の実施例に用いた硝酸カルシウム吸着剤
の効果を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the effect of a calcium nitrate adsorbent used in an example of the present invention.

【図2】本発明の実施例に用いた他の吸着剤の効果を説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of another adsorbent used in the examples of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例に用いた吸着剤の分子構造
を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a molecular structure of an adsorbent used in another example of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例に用いた廃棄物ペレットを
固化する処理システムを説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a treatment system for solidifying waste pellets used in another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例に用いた廃樹脂をセメント
で均質固化する処理システムを説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a treatment system for uniformly solidifying waste resin used in another embodiment of the present invention with cement.

【図6】本発明の他の実施例に用いた塩化ストロンチウ
ム吸着剤の効果を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the effect of the strontium chloride adsorbent used in another example of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例に用いた濃縮廃液を前処理
してペレット固化する処理システムを説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a treatment system for pretreating concentrated waste liquid used in another embodiment of the present invention to solidify pellets.

【図8】本発明の他の実施例に用いた硫酸鉄吸着剤の効
果を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the effect of the iron sulfate adsorbent used in another example of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例に用いた廃樹脂を前処理し
てセメントで均質固化する処理システムを説明する図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating a treatment system in which a waste resin used in another example of the present invention is pretreated and homogeneously solidified with cement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…固化容器、5…固化材ホッパー、7…混練機、9…
廃樹脂タンク、12…廃液受けタンク、13…濃縮器、
15…吸着剤ホッパー。
4 ... Solidifying container, 5 ... Solidifying material hopper, 7 ... Kneader, 9 ...
Waste resin tank, 12 ... Waste liquid receiving tank, 13 ... Concentrator,
15 ... Adsorbent hopper.

フロントページの続き (72)発明者 菊池 恂 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 泉田 龍男 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 玉田 慎 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 木内 好正 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内Front Page Continuation (72) Inventor Tsuyoshi Kikuchi 1168 Moriyama-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref., Energy Research Laboratory, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shin Tamada 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Yoshimasa Kiuchi, 3-2, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki No. Stock Company Hitachi Engineering Service

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放射性廃棄物を固化材により容器内に固化
処理するに際し、前記廃棄物と共に、炭酸イオンと反応
して不溶性の沈殿を生成する物質及び不溶性の炭酸化合
物のうちのいずれかの物質を容器内に共存させた状態と
した後、固化材を容器内に注入して固化処理することを
特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
1. When a radioactive waste is solidified in a container with a solidifying material, any one of a substance that reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate and an insoluble carbonate compound together with the waste. A method for treating radioactive waste, characterized in that the solidified material is injected into the container and solidified after the coexisting state in the container.
【請求項2】前記炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿を
生成する物質として、可溶性のアルカリ土類金属化合
物,可溶性の遷移金属化合物、または有機シラン化合物
のうちの少なくとも1種類を含む請求項1の放射性廃棄
物の処理方法。
2. The substance which reacts with the carbonate ion to form an insoluble precipitate, and includes at least one of a soluble alkaline earth metal compound, a soluble transition metal compound, and an organic silane compound. Radioactive waste treatment method.
【請求項3】放射性廃棄物に、炭酸イオンと反応して不
溶性の沈殿を生成する物質、または不溶性の炭酸化合物
のうちの少なくとも1種類を予め混合し、しかる後に固
化材により容器内に固化処理することを特徴とする放射
性廃棄物の処理方法。
3. A radioactive waste is premixed with at least one of a substance that reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate or an insoluble carbonate compound, and then solidified in a container with a solidifying material. A method for treating radioactive waste, comprising:
【請求項4】前記炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿を
生成する物質が、可溶性のアルカリ土類金属化合物,可
溶性の遷移金属化合物、または有機シラン化合物のうち
の少なくとも1種類を含む請求項3の放射性廃棄物の処
理方法。
4. The substance which reacts with the carbonate ion to form an insoluble precipitate contains at least one of a soluble alkaline earth metal compound, a soluble transition metal compound and an organic silane compound. Radioactive waste treatment method.
【請求項5】前記不溶性の炭酸化合物が、アルカリ土類
金属または遷移金属の炭酸化合物である請求項3の放射
性廃棄物の処理方法。
5. The method for treating radioactive waste according to claim 3, wherein the insoluble carbonate compound is a carbonate compound of an alkaline earth metal or a transition metal.
【請求項6】前記可溶性のアルカリ土類金属化合物、ま
たは可溶性の遷移金属化合物として、水に対する溶解度
が水1リットルに対して1グラム以上であるアルカリ土
類金属化合物または遷移金属化合物を用いる請求項4の
放射性廃棄物の処理方法。
6. The soluble alkaline earth metal compound or the soluble transition metal compound is an alkaline earth metal compound or transition metal compound having a solubility in water of 1 gram or more per liter of water. 4. The method for treating radioactive waste.
【請求項7】前記可溶性のアルカリ土類金属化合物、ま
たは可溶性の遷移金属化合物として、水に対する溶解度
がアルカリ土類金属化合物または遷移金属の水酸化物よ
りも大きいアルカリ土類金属化合物または遷移金属化合
物を用いる請求項4の放射性廃棄物の処理方法。
7. The soluble alkaline earth metal compound or the soluble transition metal compound has a solubility in water higher than that of the alkaline earth metal compound or the transition metal hydroxide, or an alkaline earth metal compound or a transition metal compound. 5. The method for treating radioactive waste according to claim 4, wherein.
【請求項8】前記放射性廃棄物は液体またはスラリー状
態の放射性廃棄物であり、この液体またはスラリー状態
の放射性廃棄物と炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿を
生成する物質との前記反応が、濃縮器内で行われる請求
項3の放射性廃棄物の処理方法。
8. The radioactive waste is a liquid or slurry state radioactive waste, and the reaction between the liquid or slurry state radioactive waste and a substance which reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate, The method for treating radioactive waste according to claim 3, which is carried out in a concentrator.
【請求項9】前記放射性廃棄物は液体またはスラリー状
態の放射性廃棄物であり、この液体またはスラリー状態
の放射性廃棄物と、炭酸イオンと反応して不溶性の沈殿
を生成する物質との前記反応が、固化容器内にて行われ
る請求項3の放射性廃棄物の処理方法。
9. The radioactive waste is a liquid or slurry state radioactive waste, and the reaction between the liquid or slurry state radioactive waste and a substance which reacts with carbonate ions to form an insoluble precipitate. The method for treating radioactive waste according to claim 3, which is carried out in a solidification container.
【請求項10】放射性廃棄物を固化処理するに際し、液
体またはスラリー状態の放射性廃棄物と、炭酸イオンと
反応して不溶性の沈殿を生成する有機シラン化合物とを
予め反応させたのち、該液体またはスラリー状態の放射
性廃棄物を固化処理することを特徴とする放射性廃棄物
の処理方法。
10. When solidifying a radioactive waste, the radioactive waste in a liquid or slurry state is reacted with an organosilane compound which reacts with carbonate ions to produce an insoluble precipitate, and then the liquid or the A method for treating radioactive waste, which comprises solidifying the radioactive waste in a slurry state.
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