JPS58147699A - 低レベルから中レベルの放射性廃棄物のコンジシヨニング方法とこの方法を実施するための溶融るつぼの炉キヤツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低レベルから中レベルの放射性廃棄物を浴融
熱を発生する電極によって融冶状にガラス化することに
よってコンジン、ヨニングする方法に関する。高レベル
の放射性廃棄物のフンジンヨニングのために専ら使用さ
れている周知のガラス化方法は大き々溶融槽で行われ、
溶融物はその浴融槽から小さな鋼製釣型に充填されてい
た。かかる作業に必要な経費は非常に高く、従ってプラ
ントの連続運転が可能な場合だけしか採算がとれない。

本発明の目的は、原子力発電所における比較的僅かな量
の低レベルから中レベルの放射性廃棄物をコンジショニ
ングするのに好適な融液状のガラス化方法を単純化する
ことにある。

本発明によればこの目的は、廃棄物が場合によっては骨
材と一緒に少くとも２つの電極をもったポット状の浴融
るつぼの中に充填され、溶融るつぼが給電線を有する炉
キャップによって上側が閉じられ、溶融るつぼが溶融物
で十分に満たされるまで前記電極が給′屯線を介して電
圧を印加され、次いで給電線が電極から切り離され、炉
キャンプ力慣υ外され、浴融るつぽがその冷却後に不活
性の鉛セメ／トで充填され、それによって閉鎖蓋層が形
成されるようにすることによって達成される。

この本発明の方法は大きな装置を必要としない。

経費は主として、ガラス化のために連続して繰り返し用
いられる炉キャップによって決捷る。最終貯蔵容器とし
ても使用できる溶融るつぼは、たとえば耐火性のライニ
ング好ましくは遠心鋳造物により内張すされた鋼板から
構成されている。その場合ライニングはたとえばガラス
ウールやアスベストから成る耐熱性の熱絶縁層に被せら
れているので、ライニングは５０〜１００ｍｍの厚さと
なる。

ガラス物を不活性の鉛セメントで被覆した後、放射性物
質の封鎖を一層良くするために、更に蓋、　　が浴接し
て被せられる。

電極は好ましくは耐熱性の金属から成っているので、こ
れ（は差込みプラグを介して炉キャップの給電線に接続
できる。これは遠隔操作による炉キャノ１プの着脱を容
易にする。

溶融るつぼが冷却時間を制御するために外側を絶縁外被
で取シ囲捷れると有利である。この？！縁外被は冷却を
種々の方法でできるようにするために移動できる。

溶融過程中において炉キャップの内部が排気装置に接続
されると有利である。それによって放射性ガスあるいは
塵埃を含む空気を除去するために、少くとも炉キャップ
を取り外す直前にだけ負圧がかけられる。

涜廃棄物は炉キャップに設けられた管を通して溶融るつ
ぼの中に充填されると良い。それによって放射性廃棄物
の気密封鎖が達せられ、実質的に放射能による環境汚染
が防止される。

本発明に基づく方法を実施するために、キャップ状の金
属体が溶融るつぼの上に気密に被せるだめのフランジを
有し、前記金属体の壁に給電線の接続線をもった少くと
も２つの電気絶縁ブノンユが取り付けられ、金属体を貫
通して充填管がフランジで取り囲まれた範囲まで内側に
通じ、金属体から吸引管が出ていることを特徴とする炉
キャップを用いると有利である。フランジと溶融るつぼ
との接続はねじ止めあるいは類似の締付は装置で行なわ
れる。廃棄物の漏洩を阻止する一方で、炉キャップ内部
の吸引ができるよう々気密性を得ることが大切である。

キャップ状の金属体の上側に、充填物の溶融過程を監視
するだめのサイトグラスをはめ込むことができる。

三相電流に接続するだめに炉キャップが対称的に分布さ
れた３本の接続電線を有していると良い。

というのは均一に分布された３つの電極による加熱が特
に速やかな加熱過程を可能にすることが実験で確認され
ているからである。

以下本発明に基づく方法に対して用いられる炉キャップ
付きのるつぼについて図面を参照して説明する。図面は
このるつぼの概略断面図を示している。

最終貯蔵成形体として、たとえば２００ｔの標準ドラム
缶の外側寸法と一致している外側鋼板壁ｌをもったるつ
ぼが用いられる。基本的には上側にフランジ２をもった
ポットの形をした鋼板容器の内９１１１には、ミネラル
ウールやアスベストから成る耐熱性の熱絶縁材３がある
。更に遠心鋳造法で作られた耐火コンクリートからなる
いわゆる炉ライニング４がある。両方の層の厚さは１０
０ｍｍである。

全体を符号６で示したるつぼの内部室５の中には、対称
的に分布された３つの電極８（図には２つしか示してい
ない）が炉ライニング４の近くに配置されている。これ
らの電極８は耐熱鋼から成り、フランジ２の範囲におけ
る上端部分に差込みプラグ９に適用される厚肉部分を有
している。

浴融過程の間フランジ２に炉キャップ１２が被せられる
。この炉キャップ１２は７ランジ２に合ったフランジ１
４をもったキャップ状の金属体１３から成っている。そ
の円筒状領域１５には、差込みプラグ９に通じる給電Ｉ
Ｉｊ！１７の貫通部として３個のセラミック絶縁ブツシ
ュ１６がある。

るつぼ６と同じように対称構造に形成された炉キャップ
１２の軸心にはサイトグラス１８があシ、このサイトグ
ラス１８を通して溶融過程が観察できる。炉キャップ１
２の上側を貫通してフランジ１４の範囲にまで延びる傾
斜管２０が溶接され、矢印２１で示したようにこの傾斜
管２０を通して溶融すべき放射性廃棄物および骨材が充
填される０炉キヤツプ１２は更に吸引管２２を有してい
る。

この吸引管２２は矢印２３で示した負圧を生じさせる排
気装置（図示せず）　Ｋ　；ｆｆ；じている。排気装置
は有害ガス特に放射性塵埃の流出を防止するガス清浄器
の作用を行なう。

卸酬管２０全通してるつ；・１Ｇに光ルされた混合物は
、たとえば一様に蒸発ｖＩＩ縮物からｂ＋ｙす、すなわ
ち軽水形原子炉における冷却水処理の際に生じて蒸発に
よって濃縮された廃棄物から成っている。

加圧水彩原子炉の場合には主（でほう酸塩が対象となる
。更に廃棄物には、低レベル放射性の浮遊物を含有する
水を除染するだめの沖積フィルタに積った濃縮物も含捷
れる。かがる濾過ｐ縮物（ｒｉ、主に濾過助成剤から成
る約３０市量係の筒形含有物と、約９０％のケイ酸含有
物とを有しているので、ガラス化のため（（必要な５１
０２が生じることになる。本発明に基づく処理に対して
（は更に、固形廃棄物を容積を減少するために燃焼して
生じた灰に対しても適用される。かかる灰は主にケイ酸
塩、炭酸塩、およびアルカリやアルカリ土類の酸化物本
発明に基づく方法で処理できる廃棄物（は、イオン交換
フィルタからの球状樹脂廃棄物も含捷れる。この廃棄物
は溶融物の中に運び込むために前処理されねばならず、
特に湿化されるか乾燥された樹脂を粉末粘土および水と
混合して塑性化しなければならない。この塑性化された
塊は射出成形および分配によって装填に適した形にされ
、これ（は好捷しくけ不機性の樹脂マトリックスが燃焼
されるような８００℃の温度の連続炉で成形体を乾燥し
た後で行なわれる（西ドイツ特許出願第３０３９１７０
．９号明細書参照）。そのようにして乾燥された粘土体
は結合された樹脂の放射能全在庫量を実質上含有する。

更にこれは粉末粘土からの５ｉ０２およびＡｔ２０３の
成分でガラス成形に必要な酸化物の量に寄与する。

前述の廃棄物は骨材た之えば粉末粘土、ケイ砂およびケ
イソウ↓の形をしたケイ酸塩と一緒に装填され、詳しく
は各々の成分で、あるいは液状および粉末状廃棄物と骨
材とを中間槽で混合した後で装填される。その場合サイ
ロで中間貯蔵もできるようにベレット状にすることによ
って配量および移送が容易となる。ある量を充填した後
で電極８によって加熱が行われる。必要な加熱電力はた
とえば４ＱｋＷである。溶融する際、符号２５で示した
ガラスの上に別の成分量が場所２６で示したように充填
される。それによってるつぼ６はたとえば８時間の溶融
過程においてフランジ２の範囲にまで充填される。その
後るつぼを冷却する。

その冷却は熱絶縁外被２８によって、カラスマトリック
スが無傷のままであるように、すなわち亀裂が生じない
ように制御される。冷却はたとえば１５時間続けられる
。加熱過程中において炉キャップ１２の内部は０．０１
パール負圧に維持されるので、外部に放射能が出ること
はない。

冷却後傾キャップ１２が取り外される。その場合ガラス
塊の中に残っている電極８から給電線１７は切断される
。それから溶融るつぼは不活性の鉛セメントだけを充填
され、それによって閉鎖される。更に鉛板が７ランジ２
に被せられ、このフランジ２に溶接される。

本発明に基づく方法によれば、低レベルから中レベルの
放射性廃棄物を、容易に製造可能で耐漏洩性がありかつ
できるだけ濃縮された形の成形物にすることができる。

この形において成形物は、標準ドラム缶に対して用意さ
れたクレーンで取り扱うことができるので、容易に移送
することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に基づく方法に対して用いられる浴融るつ
ぼの概略断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）低レベルから中レベルの放射性廃棄物を浴融熱を発
   生する電極によって溶液状にガラス。 化することによってコンジノヨニングする方法において
   、廃棄物が場合によっては骨材と一緒に少くとも２つの
   電極をもったポット状の浴融るつぼの中に充填され、浴
   融るつぼが給電線を有する炉キャップによって上側が閉
   じられ、溶融るつぼが溶融物で十分に満たされる棟で前
   記電極が給電線を介して電圧を印加され、次いで給電線
   が電極から切り離され、炉キャンプが取り外され、溶融
   るつぼがその冷却後に不活性の鉛セメントで充填され、
   それによって閉鎖蓋層が生ずるようにしたことを特徴と
   する低レベルから中レベルの放射性廃棄物のコンンンヨ
   ニング方法。 ２）治融るつぼが金属容器を耐火物でライニングして作
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３）ライニングが遠心鋳造物として作られていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）ライニングが耐熱性の熱絶縁材の層の上に被せられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３
   項記載の方法。 ５）金属容器に金属蓋が溶接されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載
   の方法。 ６）差込みプラグを介して給電線に接続されている耐熱
   金属製の電極が用いられることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法。 ７）溶融るつぼが冷却時間を制御するために外側を絶縁
   外被で取り囲まれていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の方法。 ８）溶融過程中において炉キャップの内部が、少くとも
   炉キャップを取り外す直前に負圧を生ずる排気装置に接
   続されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第７項のいずれかに記載の方法。 ９）廃棄物が炉キャップに設けられた管を通して浴融る
   つぼに充填されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第８項のいずれかに記載の方法。 １０）　　廃棄物が場合によっては骨材と一緒に少くと
   も２つの電極をもったボット状の溶融るつぼの中に充填
   され、溶融るつぼが給電線を有する炉キャップによって
   上側が閉じられ、溶融るつぼが溶融物で十分に満たされ
   るまで前記電極が給電線を介して電圧を印加され、次い
   て給電線が電極から切り離され、炉キャップが取り外さ
   れ、溶融るつぼがその冷却後に不活性の鉛セメントで充
   填され、それによって閉鎖蓋層が生ずるようにして、低
   レベルから中レベルの放射性廃棄物を溶融熱を発生する
   電極によって浴液状にガラス化することによってコンジ
   ンヨニングする方法を実施するために用いる浴融るつぼ
   の炉キャンプにおいて、キャンプ状の金属体（１３）が
   浴融るつｌ・γ（６）の上に気密に破せるためのフラン
   ジ（１４）を有し、前記金属体（１３）の壁に給電線の
   接続線（１７）をもった少くとも２６ア電気絶縁ブツシ
   ユ（１６）が取り付けられ、金属体（１３）を貫通して
   充填管（２０）がフランジ（１４）で取り囲まれた範囲
   捷で内側に通じ、金属体（１３）から吸引管（２２）が
   出ていることを特徴とする低レベルから中レベルの放射
   性廃棄物をコンジショニングするための溶融るつぼの炉
   キャップＯ Ｈ）　　キャップ状の金属体（１３）の上側にサイトグ
   ラス（１８）がはめ込まれていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１０項記載の炉キャップ。 １２）三相電源系統に接続するだめに対称的に分布され
   た３′つの接続電線（１７）が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１（１項又は第１１項２載の
   炉キャンプ。