JPS58192000A - 放射性およびその他のコンクリ−ト廃棄物の処理方法 - 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】 本発明はコンクリート廃棄物の処理に関し、排他的にで
はないが、特に放射性＝１ンクリート廃棄物の処理方法
に関する。

電力発生に使用される原子炉は一般に核反応炉を囲んで
反応炉を収容するための鋼製の容器があり、その外周に
岸いコンクリート構築物が設ｃノられ生成学的防護壁と
しての効果を発揮する。最近の幾つかのガス冷却反応炉
システムでは集積した周壁が用いられ、反応炉は、調弦
コンクリート構築物中に収容され、このコンクリートの
種々の凹所は鋼で被覆されている。時の経過と共に鋼製
容器と防護その他の目的に使用された大量のコンクリー
トは、かなり放射能を帯びるに至る。このことは、大量
の放射性材料を捨てることのみならず、その形状からも
、核構築物の撤去に際して大きな問題を提起する。核構
築物の撤去では、実際多量の放射性粉塵を生ずる結果と
なり易く、粒径は例えば０．２５　ｙｔｙａの小粒子か
ら数ミクロンオーダーの微塵に変動し、幾らかのより微
細なものは通常の条件下では目に見えない程である。よ
り粗く、浮動し難い粉塵は径が約２謳までのもので、こ
の粗いものは幾らかの細かい粉塵と同様に、コンクリー
ト破片、その大きさは砂利、即ち約２Ｍ径のものから立
方米のオーダーまで変動する破片の表面を被覆する。こ
れらの材料のすべてを回収し、選定された廃東場所に投
棄できるようにするために、一般に適当な容器中に固定
するようにする必要がある。

上述の事から、核構築物コンクリート部材を撤去する際
、発生する廃材を容器に詰めるのに２つの基本的な問題
があることが認識されよう。第１には浮遊性粉塵を閉じ
込め、大気中に拡散することを防止する必要がある。さ
らには、コンクリート破片表面にある粉塵を表面に固着
させ、破片の充填中に散逸させないことを保証づる必要
がある。

粉塵コントロールを達成するため、数多くの提案がなさ
れてきた。これらは２つのクラスに分１ノられる。即ち
、第１は固体表面が崩壊して粉塵を形成するのを防止す
ることであり、第２は既に形成された粉塵の移動を防止
することである。かくくしで、従来固体コンクリート表
面が崩壊するのを防ＩＬ　Ｌ粉塵の生じないコンクリー
トとするためケイ酸塩物質でコーティングすることが提
案されている。このケイ酸塩はコンクリート中のｌ−＋
　Ｉ＊と反応し、表面を強化することが知られている。

史に、米国特許第九８５４，３４７号には天然および合
成ゴムラテックス、例えばスチレンーブタジＦンまたは
アクリルゴムラテックスを山積み貯蔵物、特に戸外の石
灰および石炭粉の風による飛散ロスを防止するために使
用することが配達されでいる１゜何れの場合にも、大量
の移動性物質を非常に怠速に処理する必要はない。しか
しながら１基の撤去された核反応炉でも１万トンもの大
量の放射性の破片を生じ、その重−で１０％の置はコン
ト〔１−ルすべき粉塵となるのである。

本発明の目的は、放射性コンクリート廃棄物のような易
動性材料を処理し、すみゃかに空中浮遊性粉塵を閉じ込
め人気中に拡散するのを防止し、コンクリート破片表面
上の粉塵を表面に固着させることを保証する方法を提供
することにある。

本発明により、コンクリート構築物取りこわし時に発生
する粉塵の固定方ン六が提供される。この方法は空中浮
遊性の粉塵を集め、液体媒体に送り込むことからなり、
この液体媒体は粉塵を濡らし凝集させる能力があり、外
界の温度条件下で、且つ的ら粉塵粒子と前記液体媒体に
含まれる化学成分どの間の反応結果として粉塵を凝結塊
とするものである。

同時に１−記液体と同一または異なった一般特性の液体
が空中浮遊性でない粉塵をコンクリ−１−破パ表面に固
着させるのに一般に使用される。

原則として本発明の方法を実施するために種々の物質を
用いることができるが、しかしながら多くのものはその
使用容易性、便利性を減殺する固有の特性を有している
。これらの欠点として、可燃性または有毒成分の含有、
粉塵と液体の混合物が強固な自らに取扱いできる固体と
なるような反応を起させるために混合物に添加剤を加え
る必要性、高コスト、限られた利用性、原子力故躬能に
対する耐性の不足が挙げられる。本弁明を実施４るのに
最も好適なものとして見出された物質はアルカリ金属ケ
イ酸塩で、特に珪酸トブリウムを−１一体とする水溶液
である。

ケイ酸ナトリウムはシリカ／アルカリ比がある範囲内で
製造され、その水溶液の性質はこの比によって大きく限
定される。高シリカ／アルカリ比のものの溶液は、より
低シリカ／アルカリ比の溶液より本発明を実施する上で
、より効果的で使用材料の容積をふやさないで済むこと
がひきると考えられるかもしれないが、実際は全く逆で
ある。　・強固な製品を得るためには比較的低シリカ／
アルカリ比のものが好ましい。従ってシリカ／アルカリ
比が３．４〜４：１の範囲またはそれ以上の鎗のものを
用いることは全く利益がなく、実際もっと良い結果はよ
り低い比のとき、即ら２〜２，５　：　１のときに得ら
れる。

使用される溶液のケイ酸塩固形含量としては固形重煽で
５〜５０％の濃度の液を用いることがりｆましい。実際
、最適の効果に対し、シリカ／アルカリ比と液の１１度
間に相関関係があり、シリカ２・アルカリ比が２〜２．
５　：　１の範囲では、固形含量が２５〜４０重ω％の
ケイ酸ナトリウム溶液を用いることが好ましく、より高
い固形１１１度のものはＪ、り粗いコンクリート粉塵に
適している。

ケイ酸ナトリウムが実質的に固形物質を形成する凝結作
用自体は良く知られた現象ぐある。この凝結を達成され
るために種々のプロセスが知られ（いる。例えば比較的
少量の水を減娼し、溶液中（酸と反応させるか、または
空中の二酸化炭素を吸収さける１０ヒスがある。この現
象は長年にわたり、鋳型の製造に際し、砂を結合するの
に用いられてきた。この場合二酸化炭素の使用と加熱が
必要である。反応速度と形成されたゲルの強度は就中、
シリカ／アルカリ比と、ケイ酸ナトリウム溶液の固形含
蟻に左右される。この凝結反応を促進４るために、これ
らのよく知られた手法の一般的特性として、加熱または
科学的処理の何れかが必要ぐある。

これとは対照的に本発明の方法は外界の環境条件ドで遂
行され、加熱あるいは外部からの化学薬剤の添加を適用
する必要がない。コンクリ−１・中の石灰からのカルシ
ウムイオンの存在が凝結反応を起させるのに充分である
と考えられる。事実、コンクリートの年齢が凝結反応速
良に影響する。

即ち古いコンクリートでは、その中で石灰は大きく炭ｖ
Ｊ塩に変わっており、ケイ酸塩ともつと理く反応する。

このような操作の簡単さの価値は、核ＩＩ４築物の撤去
の際に大−の放射性コンクリート粉塵が短期間に発生し
、しかも空中に拡散づることは訂されないことを考える
とき、躊躇なく評価できよう。

大規模の撤去プロセスで生ずる放射性粉塵が集められ、
ケイ酸塩溶液で処理される方法を正確に定義することは
本発明の範囲内に属するものではない。しかしながら原
則として取りこわし後、コンクリート破片と粉塵が存在
する汚染容器は、粉塵が大気中に逃散するのを防止する
ため減圧下に保持され、より細かい粉塵は吸引により抽
出され、種々の利用し得る方法の一つ、サイクロン集塵
器、濾過器、または電気集塵器を用いて空気流から分離
され、次いで凝結を生ぜしめるた砧クイＭ塩溶液と混合
され泥漿を形成させるか、あるいは■頃なサイズのペレ
ットまたは塊を形成するようグイ酸塩溶液と混合される
。コンクリート塊または破ハに付着した粉塵は同じケイ
酸塩溶液を薄めた後、噴霧により、その場所に固定する
ことができる。

グイ酸塩溶液を用いることに加えて、本発明の実施法と
して、ケイＩ！塩を粉末状態ぐ用い、］ンクリー１へ粉
塵と混合した後、水を加えて凝結反応が起こるようにし
ても良い。

以下、本発明を実施例により説明する。

（実施例１） 粒径３００ミクロン以下の粉塵まで粉砕されたコンクリ
−１〜１．５重量部をシリカ／アルカリ比２．８５：１
、固形台船３３．４型組％のケイ酸ノ（〜リウム溶液１
重φ部と混合した。生成した懸濁液を外界の条件、温度
下で１８時間放置した。この時間の終りに懸濁液は固体
に凝結し、崩壊または表面に粉吹きがなく、容易に取扱
うことができた。

同様な条４／１十て゛７６時間放置後、５１角の立方体
として切出しｔコものｆＪ６３７３．２５　Ｐａ　　＜
ｐｏｕｎｄ　−ａｌ）の１ｆ縮強さを有する稈、固体は
充分に硬くなった。。

（、実施例２つ ４０ＦＩ！！過後で・７５ミクロン篩通過の粒径まで粉
砕されたコンクリ−］〜３．５重旙部をシリカ／アルカ
リ比２，８５　：　１　、固形含−３０Φ嶺％のケイ酸
ナトリウム溶′ａ１重暮部と混合した。生成した懸濁液
を外界の条件、温度下で５晴間放置しに、、この時間の
終りに懸濁液は固く結合した固体となり、崩壊や表面に
粉吹きがなく、容易（Ｊ取扱うことができた。

（実施例３．） ５汗経過し、７５ミクロン篩通過の粒径まで粉砕された
コンクリート６．７重口部を、シリカ／アルノ」り比２
，８５　：　１　、固形含葎３０重轍％のケイ酸Ｊトリ
ウム溶液１重量部と混合した。生成した懸濁液を外界の
条件、温度下で５時間放置した。この時間の終りに、固
く結合した固体が形成され、崩壊や表面に粉吹きがなく
容易に取扱うことがで　。

きた。

（実施例４つ ７５ミクロン篩通過の粒径まで粉砕された一］ンクリー
ド３，６Φ社部をシリカ／アルカリ比２：１、固形含（
社）８４重量％の粉状ケイ酸プトリウｌいと混合した。

混合した。混合後２，３重一部の水を添カロし、混合し
た。得られた懸濁液を外界の条件、温度−トで１８時間
放置した。この時間の終り番こ固く結合した塊に凝結し
、崩壊や表面に粉吹きがなく容８に取扱うことができた
。

以ｌの実施例では、安全の理由から非ｆＩｉ躬性−Ｊン
クリーｈが使用されたが、コンクリートｈ＜放射↑／Ｉ
であったとしても同様の結果が得られることｈく感得さ
れよう。この理由からして、装置ｔ９１（ま放勢１性」
ンクリート廃棄物の処理に限定されるもσ）−Ｃ・はな
い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コンクリート構築物取りこわし時に発生する粉塵の
   固定方法であって、空中浮遊性の粉塵は集められ、液体
   媒体中に送り込まれ、該液体媒体は粉塵を濡らし凝集さ
   せる能力があり、外界の温度条件下で、且つ専ら粉塵粒
   子と前記溶液のそれぞれの化学成分との反応結果として
   粉塵が疑結塊となるものであることを特徴とするコンク
   リート粉塵の固定方法。 ２、前記粉塵が放射性コンクリート構築物の取りこわし
   の結果発生し、破片と共に汚染容器中にある微粉は吸引
   除去して前記液体媒体に接触させ、より粗い粒子は前記
   容器のその場で前記液体媒体で接触させる特許請求の範
   囲第１項記載のコンクリート粉塵の固定方法。 ３、前記液体媒体がアルカリ金属ケイｌ１１１！ｌ水溶
   液、グｆましくはケイ耐大トリウ１１水溶液である特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の＝］コンクリート
   粉塵固定り法。 ４、＃ｉ配微粉が粉状ケイ酸ナトリウムと混合され、凝
   結が生起するように水が添加される特許請求の範囲第２
   項または第３項記載のコンクリ−１〜粉塵の固定方法。 ５、前記微粉と粗粒を、それぞれアルカリ金属９４Ｍ塩
   水溶液と接触させ、粗粒は微粉の場合よりも、より薄い
   溶液と接触させる特許請求の範囲第３項または第４項記
   載のコンクリート粉塵の固定方法。 ６、前記液体媒体がシリカ／アルカリ比が２〜４：１の
   範囲内のケイ酸ナトリウム水溶液である特許請求の範囲
   第３項ないし第５項の何れか一つに記載のコンクリート
   粉塵の固定方法。 １、前記シリカ／アルカリ比が２〜２．５　：　１の範
   囲である特許請求の範囲第６項記載のコンクリート粉塵
   の固定方法。 ８、前記ケイ酸塩溶液濃度が固形含量で５〜５０重掘％
   ぐある特許請求の範囲第３項ないし第７項の何れか一つ
   に記載のコンクリート粉塵の固定方法。 ９、前記液体媒体が固形含ｊ１２５〜４０重鰯％の１１
   度で、シリカ／アルカリ比が２〜２．５　：　１である
   ケイ酸ナトリウム水溶液である特許請求の範囲第３項な
   いし第５項の何れが一つに記載のコンクリート粉塵の固
   定方法。