JPS59184898A - 放射性有機廃棄物の分解方法および減容固化方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子力発電施設等の放的性物質取・扱い施設
で発生する放射性有機廃棄物を減容し固化するための放
射性有機廃棄物の分ト１イ方法および減容固化方法に関
づる。

［発明の技術的背景とその問題点１ 原子力発電所等の放射性物質取扱い施設にｄ５いては、
種々の放射性固体廃棄物か発生ずるが、更在のところそ
の多くは最終処分方法が未だ確立せず流動的で市るため
、固体廃棄物の主要な構成成分Ｃ゛ある使用済みイオン
交換樹脂およびフィルタースラッジ等はそのまま主とし
てタンク等に貯蔵保管されＣおり、放射性廃棄物の発生
量を減らすことは貯蔵管理の士で緊急かつ重要な課題と
されている。

この」：うな固体廃棄物の中でも、例えば使用欝み放射
性イオン交換樹脂のような放射性有放廃棄物は大量に発
生ずるため、これを減容化することは発生廃棄物量の減
少に大ぎく貢献でる。

ところで有機廃棄物は高分子化合物であり、！ｌ１ｌｉ
容化の方法どじでこれを化学構造的に分解することが可
能なため、従来から乾式焼入ＩＪ法、湿式焼却法、熱分
解法、化学分解法等の減容方法が検討されでいる。

このうう乾式焼却法は文字通りそのまま焼却炉で焼却す
る方法であって、多くの方式の検討開発か行なわれてい
る。しかしながら、有機廃棄物を焼却炉において焼却す
る場合には、熱拒のコントロールが必要なため、乾燥性
の耐処理や廃棄物の供給方法の工夫が必要であり、操作
や設備が複雑となる難点がある。また、焼７ｉ１１炉白
身には焼却灰の飛１１シを抑制づる機能はないので゛、
焼却炉からの放射性焼却灰の飛散は非出に大きいくＤ「
：除染係数はほぼ１）、、そして焼却カスとしてＳＯＸ
、ＮＯｘ等の有害ガスが放射性気体として発生するので
、廃ガス処理という後処理ＤＸ放則能対策も含めて必要
であること、およＯ・これらのカスは腐蝕性か強く装置
材料の選定が難しいこと等の９ｉ１　Ｑがある。さらに
この方法においＣは、敢剣性右檄廃東物が高温の環境−
（処理されるために、発生する焼却ガス中へ放射能成分
が移行する、いわゆる核種の移行という放射能取扱いに
１−１４−Ｊな問題かある。

また湿式焼却法は、硫酸銅水４；液中で２０〜１００気
圧、２００〜３００℃という１代温高汗下Ｃ酸素または
空気を送り込むことによって有（幾院東物を燃焼させる
方法であっＣ，焼入１の条イ４１が厳しいという難点か
ある。

さらに熱分解法は、酸素の供給を連断じて加タイ）分解
させる方法であって、不活性ガス雰囲気下で高温で有機
Ｂａ東物を熱分解するため、乾式焼却ン去に比較して発
生ずる煤塵の問が少ないと（Ｘう第１」点を有づる。し
かしながら、この方法で（ま分解〕」スの燃焼工稈が余
計に必要であるうえに、乾式焼Ｎｊ法の場合と同様に放
射性核種の移行の問題力くある。

一方化学分解法は薬剤との化学反応により樹脂を酸化分
解させるもので、具体的には熱濃硫１（ｕ（１３０〜３
００　’Ｃ）で有数廃棄物を炭化させノこ後、硝酸また
は過酸化水素で酸化分解する方ン去力く知られＣいる。

しかしながらこの方法では、強力なｇ　ｄ３　Ｊ：ひ酸
化剤を高温Ｃ゛取扱ために、装置材才」の）バ定ｓ：＋
ｐ常に厳しいという大きい難点がある。

［発明の目的］ 本光明はかかる従来の事情に対処してなされ１こものて
、放射性有放廃棄物を、実施力１容易な緩１０な条件の
下で、分解可能で゛、かつ高（、′Ｘ減容率”Ｃ′同化
処１１ｐか可能な放射性有放廃棄物の分解力ン大および
減容固化方法のＪｊ（供を目的とする。

［発明の概要］ すなわち本発明は、放躬性右（Ｉ６巣物を、郁１３銅お
よび過酸化水素を含有する水溶液と接珀；させて酸化分
解することを特徴とする放射性行１’Ａ　Ｉｇ　Ｑ物の
分解方法と、この分解残消？ｉ夕を、心髄［こ応じてＩ
）Ｈ調整した後加熱により、水その他の気イヒ１戊分を
蒸発除去し、しかる後固形残清を固化処理づ−ることを
特徴とする放射性有放廃棄物の減容［占１１ヒ力法Ｃ゛
ある。

図面は本発明を説明するための１程図−〇ある。

本発明の方法においては、例えば図示するよう（こ、ま
ずヒーター（図示せず）および攪４：ｒ　ｇ父１を６１
ｉえた酸化分解槽２に、酸化分解の触媒となる１旧１句
水溶液３を収容して８０〜１００°Ｃ（こ加ｈ＝　’Ｊ
、この硫酸銅水溶液３中に放射性右久反東物、）列え（
ま廃イオン交換樹脂４を加え、攪拌しなり１ら）υｌｉ
笈イヒ水素水５を一定流量で添Ｊｌｌ−９る。

触媒となる硫酸銅の含有１ま、ｊン応液Ｌ１１（こ金ｆ
ｉＮ銅換算ｒ５００〜１００００　ｐｌ〕Ｉｎ程度含右
づ−含有１が適している。

過酸化水漿水の濃度は、反応系の水溶液中にＨ２Ｏ２換
算で１〜４０％程度が好適している。反応は常温でも進
行するが反応を進行させるために加温することが望まし
い。反応温度は、５０　’Ｃ以上、特に９０，１００℃
の範囲が適している。

本発明の対象となる放射性有機廃棄物は、原子力発電所
で・放射性廃液処理に一般に使用されているアニオン、
カヂΔンあるいはそれらの混合イオン交換樹脂、例えば
スチレンとジビニルベンゼンスルホン酸を共重合させた
、合成樹脂内部にスルフォン基あるいはアミン基をもつ
粉末状部るい（よ粒状のものがある。また、セルロース
系のフィルタースラッジも対象となり得る。

なお硫酸調水溶液３および過酸化水素水５の添加は、上
記の添加方法に限らず、例えば過酸化水素ボ仝定流量で
連続的に供給する半回分法等の任意の方法を採ることが
可能である。

上記酸化分解反応においては、有機廃棄物中の炭素成分
および水素成分が酸化されて主として炭酸カスおよび水
蒸気６が発生し、酸化分解槽２内には分解残渣７として
透明な液状生成物が残る。

この酸化分解反応は乾式焼却法と比較して低温で行なわ
れるため、発生Ｊる炭酸カスおＪ、ひ水蒸気への放射能
の移行は極めて小さく、従来の院ガス処理技術により処
理Ｊることが可能である。なおこの分解残渣７には、例
えばスルフォン基等を右する含イオウイオン交換樹脂を
分解した場合には、イオウの酸化により生じた硫酸イオ
ン、使用し７゛〔硫酸銅による銅イオンおよび硫酸イオ
ン等が含まれている。

以上の酸化分解により生じ／ｊ分解残清は、ぽどんど固
形分を含まないので、放射能レベルが八′［容値以下の
場合には、必要に応じて０１−１調整を行なった後、従
来の廃液処理系で処理して廃棄することが可能である。

また放射能レベルが許容値を越える場合には、必要に応
じてｐＨ処理した後、蒸発器、薄膜掻取乾燥機等で加熱
して水およびその他の気化成分を蒸発除去し、粉末状と
した後、公知の固化処理法、例えばポリエステル樹脂を
用いたプラスチック固化処理法によりプラスチック固化
体とする。

なお水およびその他の気化成分の除去に先立って次に示
すような方法により硫酸鋼に由来する銅イオン、硫酸イ
オンおよび含イオウイオン交換樹脂に由来する硫酸イオ
ンを除去して廃液の溶解分を減少させ、あるいは固化体
の発生量を減少さぜることができる。すなわち、この場
合には、図に示すように、酸化分解槽２の分解残漬７を
電気精練槽１３に移し、例えばＰｔ＠陽極、Ｃｕを陰シ
４ｉとしＣ分解残渣７に通電し、分解残渣７中の金属イ
オンを次の式で示される電解反応により陰極上に析出さ
せる。

Ｃｕ　２”　＋　　２８−　、　−＋、　　　Ｃ１ｌこ
のような反応により、分解残渣７中の金属イオンは、は
ぼ１００％陰電極に析出して回収される。

このようにして金属イオンを析出させＩＣ残りの電解性
清液１４には含イオウイオン交換樹脂の分解により生成
した硫酸イオンと当初加えた硫酸銅による硫酸イオンか
存在している。

しかし°Ｃ１この硫酸イオンを含有−する電解残渣液１
４を、例えば木炭、イオウのような還元剤あるいはＣｕ
のようなイオン化（Φ向が水素より低い金属と接触させ
ながら加熱濃Ｘ１ｈするとＭ１酸択を分解する。

木炭、イオウのにうな還元剤を用いた場合に１．１１硫
酸根は二酸化イオウとなってほぼ完全に、またＣＵのよ
うな金属を用いた場合には＋！ｌ！　面上その５０％が
分解される。

ずなわち前当の場合には、例えば次の反応により硫酸根
は二酸化イオウとなり、 ２　Ｈ２Ｓ　Ｏ４＋　Ｃ−−−−−） ２Ｓ○２　↑＋ＣＯ２↑＋２Ｈ２０丁 後者の場合には液温が’１３０’Ｃ以りど４すると電解
残渣液中の硫酸と銅とが次のように反応し、二酸化イア
’；１５と等モルの硫酸鋼か生成される。

ＣＩＪ＋２Ｈ２ＳＯ４’ Ｃｕ５Ｏｑ＋ＳＯ２↑　＋　２　トＩ　２０　↑すなわ
ちＣＩＪとの反応におい−Ｃは、金属銅１原子から硫酸
銅１モルが生成され同１時に１ｉＸｉ酩イオン１モルが
二酸化イオウとして電解残渣液１／ｌから除去されるこ
とになる。したがって金属銅を用いた場合でも理論上５
０％の硫酸イオンを除去することができる。

この脱硫反応において発生する二酸化イオウについても
、前述の樹脂の酸化分解反応に伴う炭酸カスや水蒸気と
同様にＴＪ９．９４能のガスへの移行は極め−Ｃ小さく
、従来の廃ガス処理技術での処理が可能である。この脱
硫反応によって生成する硫酸銅は、再度電解反応により
銅を陰極に析出させ、さらに脱硫反応を行なえば、ある
いはこれを繰り返すことにより、一層の減容が可能であ
る。

なお、金属銅を用いた脱硫反応で残存した反応液は、敢
１’Ｊ性右機廃棄物を分解するために再使用することが
できるのでこの反応液を使用Ｊれば、新たに硫酸銅を使
用する必要はなく、無（幾塩の発生をほぼ完全になくす
ることができる。また、もし反応液中の放射化）農度か
許容量を越えるようであれは、再度銅の析出を行なった
後、あるいはそのまま廃液とじて処理される。この場合
、必要に応じて必要に応じてｐＨ調整し廃液処理系によ
り処理したり、乾燥処理をした後固化σるが、固化処理
した場合に発生する固化体の饋は、Ｔ、’ｆ＝来の使用
済みイオン交換樹脂をそのままロメン１へ同化する場合
の１／１００、乾燥後ブスチック固化する場合の１／２
０とすることができる。

［発明の実施例］ 以下本発明の実施例についてｈ）１明する。

実施例 コンデンサー、攪拌器を誦えた４つ頚フラス：１に乾燥
状態の粉末状混合イオン交換樹脂（商品名：パウデック
ス）とこのイオン交換樹脂１００部あたり１５００部の
、金属銅としてのｉｌＴ（１ｍが６０００ｐｐｍとなる
量の硫酸銅水溶液を入れ、加熱して温度を８０〜１００
’Ｃとした。次いで攪拌機により攪拌しながら、濃度６
０％の過酸化水素水溶液を一定流量で乾燥イオン交換樹
脂１ｏあたり３０ｍｆ！、加えてイオン交換樹脂を酸化
し、カス状生成物と液状残留物に分解した。この液状残
留物はｐＨ調整後従来の廃液処理系で処理し、廃棄可能
であり、またｐＨ調整後の月と液を蒸発乾燥処理した後
粉末状残渣をポリエステルわ（脂を用いＣ同化処理した
ところ従来の乾燥イオン交換樹脂をそのまま同化処理し
た場合と比較して１／４の皐とすることができた。一方
、これとは別に上記分解液の残りを陽極をＰＬ、陰極を
ＣＩＪとした電気精練槽で゛電解しＯＬ＋電極に液中の
Ｃ１１分をは１．Ｊｌｏ、０％析出させた。しかる後、
電解残渣液を析出した金属銅と接触させながら加熱濃縮
した。はＢ、Ｔ　１３０’ｃ　ｒ硫酸イオンの分解によ
り液中から二酸化イオウの発生か認められ、１５０°０
′Ｃ理論量の５０％の硫酸イオンの分解したことが認め
られた３、この後、中和、蒸発乾燥処理してポリエステ
ル（ｂ−１脂を用いＣプラスチック固化したところ酸化
分解しただ（プで中和、蒸発乾燥しプラスチック固化処
理した場合と比較して約１／２に減容することがＣ′ぎ
た。

またこの硫酸イオンを分解した硫酸銅含有残渣液を過酸
化水素水溶液とＯｆ用して再度間柱の廃イオン交換樹脂
分解処理を行なったが、この場合にも金属硫酸塩水溶液
と過酸化水素水を使用した場合と同様のイオン交換樹脂
分解能を有づることが認められた。

［発明の効果１ 以上の説明からも明らかなように本発明の方法によれは
、従来法と比較して酸化分解反応温度が１００〜１５０
℃という扱い易い条１！１であるため、設備や装置材料
に対する負相が少なく、しかも高い温容性か得られる。

また発生カスへの敢躬能の移行がほとんどないので、通
常の廃ガス処理で対処することかできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の工程を（■略同に示−＜」−］程図であ
る。 １・・・・・・・・・攪拌（幾 ２・・・・・・・・・酸化分解槽 １３・・・・・・・・・電解槽 代理人弁理士　　　須　山　佐　− 手　　続　　補　　正　　書　く自発〉１．事件の表示
　　特願昭５８−５９７０３号２、発明の名称 放射性イオン交換樹脂の分解方法 および減容同化方法 ３、補正をする者 事件との関係・特許出願人 東京都港区三田三丁目１３番１２号 日本原子力事業株式会社 ４、　代　　理　　人　　　　　〒　１０１東京都千代
田区神田多町２丁ｆｉ１１番地臼　　発 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 メ墓］？）＼、 ７、補正の内容 別紙の通り 「別　紙］ 特許請求の範囲 （１）放射性有機廃棄物を、硫酸銅および過゛酸化水素
を含有する水溶液と接触さけて酸化分解することを特徴
とする放射性有機廃棄物の分解方法。 （２）水溶液中の硫酸銅の濃度は、金属鋼換算で５００
〜１０ｏ’ｏｏｐｐｍである時ｉＱ請求の範囲第１項記
載の放射性有機廃棄物の分解方法。 （３）水溶液中の過酸化水素の濃度ｔｒｉ、！−１２０
２換算で１〜４０％である特許請求の範囲第１項記載の
放射性有機廃棄物の分解方法３゜ （７１）酸化分解は、８０〜１００℃の温度で行なわれ
る特許請求の範囲第１項記載の放射性４ｉ　）ｉ３ｔ　
ｌＴｈ巣物０分解方法。 （５）放射性有機廃棄物を、硫酸銅（１ｊよび過酸化水
素を含有する水溶液と接触ざぜて酸化分解した後必要に
応じてｐＨ調整し、しかる後向形残漬を固化処理するこ
とを特徴とする放射性有機廃棄物の減容固化方法。 （６）水溶液中の硫酸銅の濃度は、５００〜１０○ＯＯ
ｐｐｍである特許請求の範囲第５項記載の放射性有機廃
棄物の減容固化方法。 （７）水溶液中の過酸化水素の濃度は、１−１２０２換
算で１〜４０％である特許請求の範囲第５項記載の放射
性有機廃棄物の減容固化方法。 （８）酸化分解は、８０〜１００℃の温度で行なわれる
特許請求の範囲第１項記載の放射性有機廃棄物の減容固
化方法。 手　　続　　？ｆｌｉ　　　正　　書 昭和５９年７月４日 ２、発明の名称 放射性有機廃棄物の分解方法および減容固化方法 ３、補正をする者 事件との関係　・　特許出願人 東京都港区三田三丁目１３番１２号 日本原子力事業株式会社 神奈川県用崎市幸区堀用町７２番地 （３０７）株式会社　東芝 ４、　代　　埋　　人　　　　　〒　１（）１東京都千
代田区神田多町２丁目１番地 神田東山ビル　電話０３　（２５４）　１０３９昭和５
９年４月２日名称変更済（一括）明細書の全文 ７、補正の内容 別紙訂正明ｆｉｌｉＩ書の通り 訂正明細沿 １、発明の名称 放射性有機廃棄物の分解方法および減容同化方法 ２、特許請求の範囲 （１）放射性有機廃棄物を、硫酸銅ａ５よび過酸化水素
を含有する水溶液と接触させ−ｃ　ＮＭ化分解すること
を特徴とする放射性有機廃棄物の分解方法。 （２）水溶液中の硫酸銅の濃度は、金属銅換算で５００
〜１１００００ｐｐである特許請求の範囲第１項記載の
放射性有機廃棄物の分解方法。 （３）水溶液中の過酸化水素の温度は、Ｈ２Ｏ２換算で
１〜４０％である特許請求の範囲第１項１−たは第２項
記載の放射性有機廃棄物の分解方法。 （４）酸化分解は、８０〜１００’Ｃの温度ｃ′行なわ
れる特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず止飢上ｌ
記載の放射性有機廃棄物の分解方法。 ずれか１項記載の放射性有機廃棄物の分解方法。 （６）放射性有機廃棄物を、硫酸銅および過酸化水素を
含有する水溶液と接触させて酸化分解した後必要に応じ
てｐＨ調整し、しかる後固形残漬を同化処理することを
特徴とする放射性有機廃棄物の減容固化方法。 （７）水溶液中の硫酸銅の濃度は、金属銅換算で！：ｌ
ＯＯ〜１　ｏｏｏｏｐｐｍ　である特許請求の範囲１旦
記載の放射性有機廃棄物の減容固化方法。 （８）水溶液中の過酸化水素の温度は、Ｈ２０２換算で
１〜４０％である特許請求の範囲第６項または第７項記
載の放射性有機廃棄物の減容固化方法。 （９）酸化分解は、８０〜１００°Ｃの温度で行なわれ
る特許請求の範囲第６項ないし第８項のいずれか１項記
載の放射性有機廃棄物の減容固化方法。 方法。 ３、発明の詳細な説明 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子力発電施設等の放射性物質取扱い施設で
発生する放射性有機廃棄物を減容し固化するための放射
性有機廃棄物の分解方法および減容固化方法に関する。 Ｕ発明の技術的背景とその問題点〕 原子力発電所等の放射性物質取扱い施設においては、種
々の放射性固体廃棄物が発生するが、現在のところその
多くは最終処分方法が未だ確立せず流動的であるため、
固体廃棄物の主要な構成、成分である使用済みイオン交
換樹脂およびフィルタースラッジ等はそのまま主として
タンク等に貯蔵保管されており、放射性廃棄物の発生量
を減らすことは貯蔵管理の上で緊急かつ重要な課題とさ
れている。 このような固体廃棄物の中でも、例えば使用済み放射性
イオン交換樹脂のような放射性有機廃棄物は大量に発生
するため、これを減容化することは発生廃棄物量の減少
に大きく貢献する。 ところで放射性有機廃棄物は高分子化合物であり、減容
化の方法としてこれを化学構造的に分解することが可能
なため、従来から乾式焼却法、湿式焼却法、熱分解法、
化学分解法等の減容方法が検問されている。 このうち乾式焼却法は文字通りそのまま焼却炉で焼却す
る方法で・あって、多くの方式の検討開発が行なわれて
いる。 しかしながら、放射性有機廃棄物を焼却炉において焼却
する場合には、熱量のコントロールが必要なため、乾燥
等の前処理や廃棄物の供給方法の工夫が必要であり、操
作や設備が複雑となる難点がある。また、焼却炉自身に
は焼却灰の飛散を抑制する機能はないので、焼却炉から
の放射性焼却灰の飛散は非常に大きい＜ＤＦ：除染係数
はほぼ１）。そして、焼却ガスとしてＳＯＸ、ＮＯｘ等
の有害ガスが放射性気体として発生するので、廃ガス処
理という後処理が放射能対策も含めて必要であること、
およびこれらのガスはＩＩｇｓ性が強く、装置材料の選
定が難しいこと等の難点がある。さらにこの方法におい
Ｃは、放射性有機廃棄物が高温の環境で処理されるため
に、発生する焼却ガス中へ放射能成分が移行する、いわ
ゆる核種の移行という放射能取扱いに特有な問題がある
。 また湿式焼却法は、水溶液中または硫酸銅水溶液中で２
０−．１００気圧、２００〜３００℃という高温高圧下
で酸素または空気を送り込むことによって放射性有機廃
棄物を燃焼させる方法であって、焼却の条件が厳しいと
いう難点がある。 さらに熱分解法は、酸素の供給を遮断して加熱分解させ
る方法であって、不活性ガス雰囲気下で高温で放射性有
機廃棄物を熱分解するため、乾式焼却法に比較して発生
ずる煤塵の昂が少ないという利点を有する。しかしなが
ら、この方法では分解ガスの燃焼工程が余計に必要であ
るうえに、乾式焼却法の場合と同様に放射性核種の移行
の問題がある。 一方化学分解法は薬剤との化学反応により樹脂を酸化分
解させるもので、具体的には熱濃硫酸（１３０〜３００
℃）で有機廃棄物を炭化させた後、硝酸または過酸化水
素で酸化分解する方法が知られている。しかしながらこ
の方法では、強力な酸および酸化剤を高温で取扱うため
に、装置材料の選定が非常に厳しいという大きい難点が
ある。 ［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
放射性有機廃棄物を、実施が容易な緩和な条件の下で、
分解可能で、かつ高い減容率で固化処理が可能な放射性
有機廃棄物の分解方法および減容固化方法の提供を目的
とする。 ［発明の概要１ すなわち本発明は、放射性有機廃棄物を、硫酸銅および
過酸化水素を含有する水溶液と接触させて酸化分解する
ことを特徴とする放射性有機廃棄物の分解方法と、この
分解残渣液を、必要に応じてｐＨ調整した後加熱により
、水その他の気化成分を蒸発除去し、しかる後固形残渣
を固化処理することを特徴とする放射性有機廃棄物の減
容固化方法である。 図面は本発明を説明するｔｃめの工程図である。 本発明の方法においては、例えば図示するように、まず
ヒーター（図示せず）および攪拌機１を備えた酸化分解
槽２に、酸化分解の触媒となる硫酸銅水溶液３を収容し
て８０〜１００℃に加温し、この硫酸銅水溶液３中に放
射性有（幾廃棄物、例えば廃イオン交換樹脂４を加え、
攪拌しながら過酸化水素水５を一定流量で添加する。 触媒となる硫酸銅の含有量は、反応液中に金属銅換算で
５００〜ｉｏｏｏｏｐｐｍ程度含有する量が適している
。 過酸−化水素水の濃度は、反応系の水溶液中に１」２０
２換算で１〜４０％程度が好適している。反応は常温で
も進行するが反応を進行させるために加温・することが
望ましい。反応温度は、５０℃以上、特に９０〜１００
℃の範囲が適している。 本発明の対象となる放射性有機廃棄物は、原子力発電所
で放射性廃液処理に一般に使用されているアニオン、カ
チオンあるいはそれらの混合イオン交換樹脂、例えばス
チレンとジヒニルベンゼンスルホン酸を共重合させた、
合成樹脂内部にスルフォン基あるいはアミン基をもつ粉
末状あるいは粒状のものがある。また、セルロース系の
フィルタースラッジも対象となり得る。 なお硫酸銅水溶液３および過酸化水素水５の添加は、上
記の添加方法に限らず、例えば過酸化水素水を定流量で
連続的に供給する半回分法等の任意の方法を採ることが
可能である。 上記酸化分解反応においては、放射性有機廃棄物中の炭
素成分および水素成分が酸化されて主として炭酸ガスお
よび水蒸気６が発生し、酸化分解槽２内には分解残渣７
として透明な液状生成物が残る。この酸化分解反応は乾
式焼却法と比較して低温で行なわれるため、発生する炭
酸ガスおよび水蒸気への放射能の移行は極めて小ざく、
従来の廃ガス処理技術により処理することが可能℃゛あ
る。 なおこの分解残渣７には、例えばスルフォン基等を有す
る含イオウイオン交換樹脂を分解した場合には、イオウ
の酸化により生じた硫酸イオ“ン、使用した硫酸銅によ
る銅イオンおよび硫酸イオン等が含まれている。 以上の酸化分解により生じた分解残渣は、はとんど固形
分を含まないので、放射能しへルが許容値以下の場合に
は、必要に応じＵ　ｐＨ調整を行なった後、従来の廃液
処理系で処理して廃棄することが可能である。 また放射能レベルが許容値を越える場合には、必要に応
じてｐＨ処理した後、蒸発器、薄膜掻取乾燥機等で加熱
早て水Ｊ３よびその他の気化成分を蒸発除去し、粉末状
とした後、公知の固化処理法、例えばポリエステル樹脂
を用いたプラスチック同化処理法によりプラスチック固
化体どづる。 なお水およびその他の気化成分の除去に先立って次に示
すような方法により１ｖｌｔ　ｍ銅に由来する銅イオン
、硫酸イオーンａ５よび含イオウイオン交換樹脂に由来
する硫酸イオンを除去して廃液の溶解弁を減少させ、あ
るいは固化体の発生量を減少さけることができる。すな
わち、この場合には、図に示すように、酸化分解槽２の
分解残渣７を電気精錬槽１３に移し、例えばＰ［を陽極
、Ｃｕを陰極として分解残渣７に通電し、分解残渣７中
の金属イオンを次の式で示される電解反応により陰極上
に析出させる。 ＣＵ　　　２　　＋　　＋　　　　２　ｅ　　　−−−
−＞　　　　　Ｃｌこのような反応により、分解残漬７
中の金属イオンは、はぼ１００％陰電極に析出して回収
される。 このようにして金属イオンを析出させた残りの電解残渣
液１４には含イオウイオン交換樹脂の分解により生成し
た硫酸イオンと当初加えた硫酸銅による硫酸イオンが存
在している。 しかして、この硫酸イオンを含有する電解残漬液１４を
、例えば木炭、イオウのような還元剤あるいはＣｕのよ
うなイオン化傾向が水素より低ＱＸ金属と接触させなが
ら加熱濃縮すると硫酸根を分解覆る。 木炭、イオウのような還元剤を用いた場合には硫酸根は
二酸化イオウとなってほぼ完全に、またＣｕのような金
属を用いた場合には理論上その５０％が分解される。 すなわち前者の場合には、例えば次の反応により硫酸根
は二酸化イオウとなり、 ２Ｈ２ＳＯ４＋Ｃ−−→ ２ＳＯ２↑＋ＣＯ２↑＋２Ｈ２０↑ 後者の場合には液温か１３０℃以上となると電解残渣液
中の硫酸と銅とが次のように反応し、二酸化イオウ１５
と等モルの硫酸銅が生成される。 ＣＬＩ　＋２８２　ＳＯ４−−→ ＣｕＳＯ４＋ＳＯ２↑＋２Ｈ２０↑ すなわちＣｕとの反応においては、金属銅１モルから硫
酸銅１モルが生成され同時に硫酸イオン１モルが二酸化
イオウとして電解残渣液１４から除去されることになる
。したがって金属銅を用いた場合でも理論上５０％の硫
酸イオンを除去することができる。 この脱硫反応において発生ずる二酸化イＡつについても
、前述の樹脂の酸化分解反応に伴う炭酸ガスや水蒸気と
同様に放射能のガスへの移行は極めて小さく、従来の廃
ガス処理技術での処理が可能である。この脱硫反応によ
って生成する硫酸銅は、再度電解反応により銅を陰極に
析出させ、さらに脱硫反応を行なえば、あるいはこれを
練り返すことにより、一層の減容が可能である。 なお、金属銅を用いた脱硫反応で残存した反応液は、放
射性有機廃棄物を分解するために再使用することができ
るのでこの反応液を使用すれば、新ＩＣに硫酸銅を使用
する必要はなく、無機塩の発生をほぼ完全になくするこ
とができる。また、もし反応液中の放射能濃度が許容量
を越えるようであれば、再度鋼の析出を行なった後、あ
るいはそのまま廃液として処理される。この場合１、必
要に応じて必要に応じてｐＨ調整し廃液処理系により処
理したり、乾燥処理をした後固化するが、固化処理した
場合に発生する固化体の竜は、従来の使用済みイオン交
換樹脂をそのままセメント固化づる場合の１／１．００
．乾燥後ブスチック固化する場合の１／２０とすること
ができる。 ［発明の実施例］ 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 コンデンサー、攪拌器を備えた４つ類フラスコに乾燥Ａ
姻の粉末状混合イオン交換樹脂（商品名：パウデックス
）とこのイオン交換樹脂１００部あたり１５００部の、
金属銅としての濃度が６００ｏ　ｐｐｍとなる量の硫酸
銅水溶液を入れ、加熱して温度を８０〜１００℃とした
。次いで攪拌機により攪拌しながら、ｉ１ｉ！１００％
の過酸化水素水溶液を一定流量で乾燥イオン交換樹脂１
ｇあたり３０ｍＪ２加えてイオン交換樹脂を酸化し、ガ
ス状生成物と液状残留物に分解した。この液状残留物は
ｐＨ調整後従来の廃液処理系で処理し、廃棄可能であり
、またｌ）Ｈ調整後の廃液を蒸発乾燥処理した後粉末状
残漬をポリエステル樹脂を用いて固化処理したところ従
来の乾燥イオン交換樹脂をそのまま固化処理した場合と
比較しで１／４の洛とすることができた。一方、これと
は別に上記分解液の残りを陽極をＰｔ１陰極をＣｕとし
た電気精錬槽で電解しＣＵ電極に液中のＣｕ分をほぼ１
００％析出させた。しかる後、電解残漬液を析出した金
属銅と接触させながら加熱濃縮した。はぼ１３０℃で硫
酸イオンの分解により液中から二酸化イオウの発生が認
められ、１５０℃で理論量の５０％の硫酸イオンの分解
したことが認められた。この後、中和、蒸発乾燥処理し
てポリエステル樹脂を用いてプラスチック固化したとこ
ろ酸化分解しただけで中和、蒸発乾燥しプラスチック固
化処理した場合と比較して約１／２に減容することかで
きた。 またこの硫酸イオンを分解した硫酸銅含有残漬液を過酸
化水素水溶液と併用して再麿同様の廃イオン交換樹脂分
解処理を行なったが、この場合にも金属硫酸塩水溶液と
過酸化水素水を使用した場合と同様のイオン交換樹脂分
解能を有することが認められた。 ［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように本発明の方法によれば
、従来法と比較して酸化分解反応温度が１００〜１５０
℃という扱い易い条件であるため、設備や装百材料に対
する負担が少なく、しかも高い減容性が得られる。また
発生カスへの放射能の移行がほとんどないので、通常の
廃ガス処理で対処づることができる。 ４、図面の簡単な説明 図面は本発明の工程を概略的に示す工程図である。 １・・・・・・・・・攪拌機 ２・・・・・・・・・酸化分解槽 １３・・・・・・・・・電解槽 代理人弁理士　　　須　山　佐　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）放射性有機廃棄物を、ｔｌ酸銅ａ３よび過酸化水
   素を含有する水溶液と接触させて酸化分解することを特
   徴とする放射性固体廃棄物の分解方法。 （２）水溶液中のＩｉＪ酸銅の濃度は、金属銅換算で５
   ００〜１１００００１）ｐである特許請求の範囲第１項
   記載の放射性有機廃棄物の分解方法。 （３）水溶液中の過酸化水素の濃度は、Ｈ２Ｏ２換算で
   １〜４０％である特許請求の範囲第１項記載の放射性有
   機廃棄物の分解方法。 （４）酸化分解は、８０〜１００°Ｃの温度で行なわれ
   る持区１請求の範囲第１項記載の放剣性有（幾廃棄物の
   分解方法。 （５）ｌＪり躬性有機廃棄物を、硫酸鋼および過酸化水
   素を含有する水溶液と接触させて酸化分解した後必要に
   応じ−ＣｐＨ調整し、しかる後固形残漬を固化処理する
   ことを特徴とする敢ｑ」性イ・１（幾廃棄物の減容固化
   方法。 〈６）水溶液中の硫酸銅の濃度は、５００〜１００ｏｏ
   ｐｐ…である特許請求の範囲第５項記載の放射性有機廃
   棄物の減容固化方法。 （７）水溶１液中の過酸化水素の濃度は、１−１２０２
   換算で１〜４０％である特ｉ’ｔ　ｊｊｊ求の範囲第５
   項記載の放射性有機廃棄物の減容同化方法。 （８）酸化分解は、８０〜１００　”Ｃ１７）　ｉ？ｉ
   Ａ度で行なわれる特許請求の範囲第１項記載の放剣性右
   （幾廃棄物の減容固化方法。