JPS60104140A - ビード状イオン交換樹脂の廃棄物の処理方法 - 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】 発明の背景 発明の分野 本発明は廃棄物の処理法、特に、ビード状イオン交換樹
脂を金層する放射性廃棄物を処理１する方法に関するも
のである。一層具体的にいえば、本発明はビード状イオ
ン交換樹脂の廃棄物の容積を減少させろ方法に１韮ろも
のである。本発明は特に、ビード状イオン交換樹脂σノ
廃棄物を固結モノリス（ｍｏｎｏｌｉｔｈ）の形で廃果
する方法に関する。

ここに°モノリス°は一枚岩の如き形状のものを意味す
る。

従来の技術 廃棄物の処理の場合には、大Ｊｆｔの物質を処理しなけ
ればならないことが多く、シかも或場合には危険物質で
汚染された廃棄物を処分しなければならないこともある
。たとえば原子力発電所では、低放射能廃棄物として知
られている液体や固体の放射性ぎ６棄物が多旭生ずる。

この低放射能廃棄物は、原子炉燃料の再加工の際に生ず
る高放射能廃棄物とは異なるものである。す１．１：わ
ら、高放射能廃棄物は環境を汚染する危険性が大きく、
シたがって、所定の廃棄物処理技術に従って厳Ｊ１ζに
処分すべきであり、換言すれば、高放射能１３’６　Ｗ
物は低放射能廃棄物の場合よりも−）ＶＩ厳重なｌｊ’
ｉｌｉ　２Ｊｕ基準にしたがって処理しなげればならな
い。

しかしなから、一般に放射性廃棄物（１１、）１９通の
廃棄物処理技術に従って処理できるものでば′／、Ｃい
。

なせならば、半減期の比較的長い放射ＰＩ元素をｒ也む
ことがあるからである。放射性廃棄物を処分−す−ろた
めに最も広く利用され℃いろ方法は、貯蔵、固結および
埋込みである。しかしながら、天竜の放射性廃棄物の処
理には費用か多くががるので、廃棄物の容積を減少させ
ることが、経済上の立場からみて望ましい。

放射性廃棄物を処理するための種々の方法が公知である
。

米国特許第３．１０１，２５８号明細、Ｉ）には、加熱
された壁部な有する噴霧物焼成反応器を使用して液状の
原子炉排出廃棄物を処理する方法が開示されている。し
かしながら、加熱された壁部な有する噴霧物焼成反応器
では均質加熱が行われず、不所望の高温区域が生じ、し
たがって反応が不均質に行われろ。

米国特許第３，９２２．９７４号明細書には、熱空気を
用いる焼成炉を使用して放射性廃棄物を灰化する方法が
開示されている。しかしながら、この装置を使用した場
合には、右前な副生ガスが生じ、このガスの除去のため
の処理装置をさらに別に設けなければならない。

米国特許第４．１４５．３９６号明細嘗には、ストロン
チウム、セシウム、沃素、ルテニウムからなる群から選
択された少なくとも１　ｆｌｉｉの放射性元素で汚染さ
れた有機廃染物の容積を減少させる方法が開示されてい
る。上記の放射性元素は揮発性化合物を形成し得るもの
である。この公知方法では、該有機廃棄物および酸素供
給源である物質を、高温に保たれた溶融塩浴に導入して
固体状およびガス状の反応生成物を生成させることによ
って前記元素を不活性塩類中に固定する。この溶融塩浴
は１種またはそれ以上のアルカリ金恥Ｓ炭酸塩からなる
が、これは任意的にアルカリ金属硫酸塩を約１−２５２
１１％含有し得る。この方法にＪ：れば或種の有機廃棄
物についてその容積か効果的に減少できるが、溶融塩浴
内の非放射性成分から放射性成分を除去するために、複
数の処理工程を別個に設けなければならない。

米国特許出願第４５１．５１６号明細Ｆ’Ｆ　（出願日
１９８２．１２．２０．；該特５１出願は、本件出願の
壌受入に譲渡されたものである）には、液体、固体また
はスラリーの形の放射性廃棄物を、非放射性ガスと放射
性無機灰分との混合物に変換さゼる方法が記載されてい
る。この方法では、所望変換反応を行うのに充分な高温
（好ましくは約６００−８５０°Ｃ）に熱ガスで加熱さ
れたＷｋ域に、放射性廃棄物を微細噴霧物の形で導入す
る。この方法は、該廃棄物を燃焼または焼成できるよう
に変改された噴霧乾燥器内で実施される。

上記の米国特許出願に記載の方法によれば放射性廃棄物
を充分に分解できるけれども、該方法では約６００℃以
上の高温が使用されるためＮＯｘまたはＳＯｘの如き有
毒ガスが生じ、この有掲ガスの除去のために別個の処理
装置が必要である（最終回に大気中に放出されろガスは
、非汚染性のものでなければならない）。さらに、上記
の如き高温においては、廃棄物中の有機物質は灼熱状態
で燃焼する。

したがって、有毒ガスを発生ぜず、かつ、放射性廃棄物
中に存在する・１１機物質を燃焼させずに、放射性廃棄
物の容積を減少させる方法の開発が強く要望されていた
。符に、比較的低放射能の化合物を含有する大容積の廃
棄物である液状の低放射能廃棄物の場合には、その高価
な輸送費や処理費の節減のために、上記の如き理想［Ｉ
ＸＪな容積減少方法の開発が非常に強く要望されていた
。

米国特許出願第４６７，２７２号明細誓（出願日１９８
３．２．１７．；この出願は、本件出願の論受入に一部
されたものである）には低放射能廃棄物の容積を減少さ
せる方法が開示されているが、該方法は次の如〈実施さ
れ、す１ｊわち、所定の温度において噴霧乾燥操作によ
って廃棄物中の遊離水分を除去し、しかしてこの温度は
、廃棄物中の水分を蒸発させるのに充分な、ただし廃棄
物を重化させたりまたは廃棄物中の核種を蒸発さ・ける
のには不充分な温度であり、すなわちこの温度は好まし
くは約６５−２０５℃の範囲である。この方法では前記
廃棄物を微細化して噴霧物の形で、熱ガスによって反応
帯域に導入するのである。該帯域内に噴霧された廃棄物
の粒子は前記熱ガスと接触し、その結果として、流動し
得ろ放射性の乾燥固体生成物と、ＮＯｘやＳＯｘを実質
的に含まないかまたは少量しか含まないほとんど非放射
性のガス生成物とが生ずる。この方法は、硫酸すｌ・リ
ウムスラリー、硼酸スラリーおよび粉末状イオン交換樹
脂の如き低放射能廃棄物の処理のために局に適したもの
である。しかしながらイオン交換樹脂の場合には次の如
き問題があり、すなわち、平均直径約５０−６０ミクロ
ンの粉末状イオン交換樹脂は前記の方法で乾燥できろけ
れども、平均直径約５００−８００ミクロンのビード状
イオン交換樹脂は、この方法では一部し力）乾燥でき１
工いのである。実際、このイオン交換樹脂ビードの表面
またはその近くの遊離水分のみが除去され、このイオン
交換樹脂ビードの内部の水分の大部分はそのまま残存す
る。この樹脂ビードの内部の水分は、該樹脂ビードの容
積および重量のかなり大ぎな部分を占めるものである。

廃棄のための経費を最低限に少なくするために、棟々の
廃棄物特に放射性廃棄物を処理してその容積を減少さぜ
る方法、を開発するのが望ましい。イオン交換樹脂ビー
ドの内部に含まれる水分を除去することによって該ビー
ドの容積は著しく減少するので、この場合の脱水生成物
は処分し易い。しかしながら今迄は、このイオン交換樹
脂を完全に分解せずに、かつ、酸化生成物や有毒ガスを
生成させずに前記の目的を効果的に達成し得る処理方法
は開発されていなかったのである（前記の酸化生成物や
有毒ガスが生ずると、この廃棄物処理方法が−Ｊ曽複ｌ
ｌ喉なものになる）。

発明の目的 したがって本発明の目的は、ビード状イオン交換樹脂を
酸化させたり燃焼させたり−Ｕずに該ビード状イオン交
換樹脂の容積および重量を減少させる方法を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は、ビード状イオン交換樹脂の廃棄物
を完全に乾燥固体物質に交換させる方法を提供すること
である。

本発明のさらに別の目的は、固体ＴＩＥたはスラリーの
形のビード状イオン交換樹脂の島’７＋！、物に適した
処理方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、イオン交換４Ｃ’Ｊ脂ビー
ドの内部に含まれる水分を除去し７Ｕる処理方法を提供
することである。

本発明のさらに別の目的は、ビード状イオン交換樹脂の
廃棄物を、固結モノリスへと容易に１．！ｉｌ化し得る
形のものに変換し得る処理方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ビード状イオン交換樹脂の
廃棄物の容積を減少させ、容積が減少した廃棄物を固体
マトリックス中に混入するにあたり、固体マトリックス
中に前記廃棄物を多量混入できるような処理方法を提供
することである。

本発明のさらに別の目的は、ビード状イオン交換樹脂の
廃棄物を安全かつ紅済的に廃棄する方法を提供すること
である。

本発明における別の種々の目的および効果は、以下の詳
細な記載から明らかに１よるであろう。

発明の要旨 本発明は一般に、ビード状イオン交換樹脂の廃棄物中に
存在する水分を除去することを包含する処理方法に関す
るものである。このような廃棄物は放射性物質または他
の危険物で汚染されていることがあり、これらは安全に
廃菓しなければならない。本発明方法では次の操作を行
い、すなわち、加熱された帯域にビード状イオン交換樹
脂の廃棄物を導入する。この’Ｊ域は、その中に含まれ
る熱ガス（高温ガス）によって高温に加熱される。し力
）してこの高温は、該イオン交換樹脂ビードの表面の水
分な蒸発させるのに充分な、がっ、該イオン交換樹脂ビ
ードの内部の水分を蒸発させるのに充分な、ただし、該
ビード状イオン交換樹脂の廃棄物を酸化または燃焼させ
るのには不ブじ分な温度である。これによって、流動性
の放射性乾燥固体生成物が、ガス生成物と共に生ずる。

このガス生成物は水蒸気を含有するが、前記のビード状
イオン交′ＩＩｊ８４ＩＩＩｔ脂の酸化生成物または燃
焼生成物を実質的に含まないものである。このガス生成
物は、適当な精製処理によって混在粒子を除去した後に
＆−，Ｌ充分に非汚染性のものになっており、人気中に
放出できる。

前記の固体生成物は、湿潤ぜるビード状イオン交換樹脂
の廃棄物から水分を除去して小量および容積を減少させ
ることによって得られたものであるが、この固体生成物
は上記の湿潤ビード状イオン交換樹脂の廃棄物自体に比
して非常に容易に処分できる。この処分は、貯蔵、埋込
み、等のｆｉｔ　ＪＩＪ手段を用いて実施できる。ある
いは、口の貯蔵または埋込みの前にこれをセラミック、
アスファルト、重合体またはコンクリートの如き固体マ
トリックス中に混入させてモノリスを作ることもできる
。前記のイオン交換樹脂を重合体状マトリックス中に混
入させてモノリスの形で貯蔵する場合には、本発明の好
ましい具体例に従って、ビニルエステル−スチレン共重
合体である東合体状マトリックスを用いるのか好ましい
。なぜならば、この場合には、マトリックス形成性コモ
ノマー（ｃｏｍｏｎｏｍθｒｓ）の重合によって鞠られ
たモノリス中に大息の乾燥ビード状イオン交換樹脂を含
有させることができるからである。

本発明方法に従えば、拙々の種類のビー　ド状イオン交
換樹脂の廃棄物の容積を減少させることができ、そして
安全に処分できる。特に、刊ｏ、１−１００μＯ１／　
ｃｍ３またはそれ以下の弱い放射能を有するビード状イ
オン交換樹脂を含有する低放射能廃棄物が本発明方法に
従って有利に処理できる。

このようなビード状イオン交換樹脂の廃棄物は、原子力
発電所の廃棄物中にしばしばみられるような１棟または
それ以上の放射性同位元素を含んでいろことがある。こ
のような放射性同位元素の例にはＯｓ　、　Ｃｏおよび
工の同位元素、９゛コ°に□ｇ１３４、□Ｂ１３７、□
ｏ５８、□ｏ６０　、　工１２９、および酋通ニみられ
る他種の放射性同位元素があげられる。

前記のイオン交換樹脂ビードの表面の水分および該多孔
質ビードの内部の水分の両者の水分は実質的に全部除去
するのがよい。なぜ７．ｃらば、実質的に水分を含まな
い乾燥生成物を生成さＵ−るためである。このビード状
イオン交換樹脂のルａ乗物を、微細化された噴霧物の形
で熱ガスと１イ触させ、この廃棄物から水分を蒸発させ
る。この廃棄物から蒸発した前記水分は、格子的侵入水
分（ｉｎｔθｒ韮ｊｌ；ｉａｌｗａｔｅｒ）、この廃棄
物から出て沈積した水分、スラリー形成時に添加された
水分（Ｊ’　ｉ、ｃゎらｊ目加された水分）をも包含す
る。多孔質樹脂ビード中に吸収されていた水分もまた除
去されるが、前記ビードの表面の水分と前記ビードの内
部の水分との間には平衡関係が存在する。しかしながら
、本発明方法の操作条件のもとでは、該ビードの表面が
らの水分の蒸発によって前記の平衡関係が乱され、これ
によって、該ビードの内部の水分が該ビードの表面へと
移動し、そしてこの水分もまた蒸発するのである。

本発明方法の実施のために適当な装置は、加熱されたガ
ス噴霧乾燥器（スプレードライヤー）である。適当なバ
ーナな用いて空気酸素富化空気または酸素の如き酸素含
有ガスの過剰量の存在下に、適当なガス状、液状または
固体状燃料を燃焼させること等によって前記の熱ガスを
生成させる。もし所望ならば、この熱ガスは電熱式のガ
ス加熱用ヒーターまたは他の適当な手段によって得られ
たものであってもよい。この熱ガスを其後に噴霧乾燥器
に適当な速度で導入して、この噴霧乾燥器の内部を所望
温度に加熱する。

バーナーを使用する場合には、天然ガス、７°ロパン如
き任斌の可燃ガス：燃料油、灯油の如き液体燃料；石炭
、コークスの如き固体燃料が該バーナーにおいて使用で
きる。この燃料として、燃料油が好ましい。なぜならば
これは安価でありかっ便利であるからである。前記の廃
棄物と接触させるべき熱ガスは、使用された燃料の酸化
生成物と、未反応酸素または空気（使用された酸素含有
ガスの種類に左右される）との混合物からなるものであ
る。電熱式のガス加熱用ヒーターによって熱ガスを作る
場合には、適当な熱容量を有する任意のガスが使用でき
、その例には窒素、二酸化炭素、空気があげられろ。

噴霧乾燥帯域の温度は約２００−４５０　”’Ｃ％好ま
しくは約３００−３５０℃であって、該’：ｉ）域は均
一な温度に保つのがよい。この温度は、該噴霧乾燥器へ
の熱ガスまたは前記のイオン交換樹脂のビードの供給速
度を変えることによって所望値に維持できる。約４５０
℃より上の温度においては、前記り噴霧乾燥されたビー
ド状イオン交換樹脂の廃棄物の不所望の酸化反応が起る
かまたは該廃棄物が破壊され、有毒なオフガスが生じ、
または放射性の核種の不所望の揮発か起るであろう。ま
た前記の温度の上限は微粉状物質の除去装置の耐熱性に
も左右されるであろう。−力、約２［ＪＯ℃より低い温
度（出口温度）の場合には、前記のイオン交換樹脂の廃
棄物が完全には乾燥されない。し域内は一様な温度に保
つことが重要である。

本発明方法では、滞留時間を約６−１２秒間とするのが
有利である。前記の好適な範囲内の温度、すなわち！＋
００−’３５０℃の温度である場合には、滞留時間は約
６−６秒間であることが好ましい。

滞留時間を約５−１０秒間に増加させた場合には、前記
の温度は約２７５−３２５℃に低下させることができる
。

処理されるべきビード状イオン交換樹脂の廃棄物の微細
噴霧物は、適当７；Ｃ＋ｆＪ霧用ノズルまたは他の分配
用手段によって前記の噴霧乾燥帯域に導入できる。この
場合に必要１工微純化度は、該廃棄物中に含まれる水分
の量を種々変えることによって達成でき、たとえば、こ
のビード状イオン交換樹脂の廃棄物を水でスラリー化す
るときに、所望の微細化度のものにする程度の景の水を
使用してスラリ−化することによ、って達成できる。こ
のよっなビード状イオン交換樹脂の水性スラリーまたは
湿ったビード状イオン交換樹脂の廃棄物は、本発明方法
によって有利に処理できる。

前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物の噴霧乾燥の結
果として、放射性汚染物と、水分が実質的に全部除去さ
れたビード状イオン交換樹脂とを含有する流動性乾燥固
体が生じ、かつまた、非放射性ガスも生ずるが、このガ
スは謔メ・ｊ後に、非汚染物として大気中に放出できる
。

本発明方法に従えば、実質的７．ｃ容積減少が達成でき
る。一般に、乾燥前のビード状、ｆオン交換樹脂の廃棄
物の容積と、噴霧乾燥後のイオン交換樹脂ビードの容積
との比率は約１．５　：　１ないし６：１であることが
見出された。

本発明の好ましい具体例に従えば、噴霧乾燥しり後のイ
オン交換樹脂ビードをマトリックス形成性組成物中に入
れてモノリスを形成させ、このモノリスを廃棄処分する
のである。たとえば、噴霧乾燥によって水分を実質的に
除去した後のビード状イオン交換樹脂を、セラミック、
アスファルト、重合体またはコンクリート状のマトリッ
クス形成性組成物中に入れる。この場合の乾燥イオン交
換樹脂ビード対固体マトリックス形成性組成物の比率は
約０．３５　：　１ないし４：１、好ましくは約１．５
　：　１ないし２．５　：　１である。

重合体状マトリックスを使用するのが好ましい。

なぜならば、このマトリック形成性重合体の組成を前記
イオン交換樹脂ビード自体の組成と類似のものにするこ
とができるからである。局に、ダウポリマーとして知ら
れているスチレンとビニルエステルとの共重合によって
得られる重合体は、前記のイオン交換樹脂のビードに似
た組成を有するものである。しかして前記のイオン交換
樹脂ビード自体はスチレンとジビニルベンゼンとの架橋
重合体であって、そしてその中にスルホン酸基またはア
ミン基の如き種々の種類のイオン交換性官能基を含んで
いる。

一般に本発明方法に従って作られたモノリス状の廃棄物
は高度の水分不透過性を有し、したがって、このモノリ
ス内の放射性核種は実質的に溶出しない。この場合の放
射性核種の溶出率は一般に約１０＝　９／　ｔｙｒ２７
日より低い値である。ごの溶出率は約１０”−’　１１
／ｃｍ２／日より低い値であることが好ま［、いが、こ
の目的は本発明方法によって実際に達成できる。

噴霧乾燥した後のビード状イオン交換樹脂の廃棄物は水
分を実質的に含んでい１．Ｃい。■７たがってこれは種
々のマトリックス材料に大Ｌｔ添加できろ。

なぜならば遊離状態の水分が存在しｌｆいがらである。

本発明方法では、前記の如く噴シ′葺乾燥されたビード
状イオン交換樹脂の廃棄物を、ビニルエステルおよびス
チレンを含む低粘度溶液と一緒に攪拌し、そしてこの七
ツマー混合物を過酸化物系触媒および第三アミン系助触
媒の存在下に重合させるのが好ましい。これによって、
２ｒｉ合体状マトリックス中に前記の噴霧乾燥イオン交
換樹脂の廃棄物を含有してＩＬる連続状態の重合体状マ
）　ＩＪソックス形成できる。

本発明方法に従えば、前記の噴霧乾燥後のイオン交換樹
脂の廃棄物および前記の重合体状マトリックス系を使用
した場合には、マトリックス上の該樹脂廃棄物の担持率
を約、２５−８０重量％にすることは容易である。

これは実質的に水分を含まない組成物であるから、種々
の他種マトリックス材料を用いる従来の方法の場合より
もはるかに晶い廃棄物担持率で担持できる。セラミック
状、アスファルト状またはコンクリート状マトリックス
を使用した場合には担持率は一般に約２５−４０重量％
である。

添附図面は、ビード状イオン交換樹脂の廃棄物す噴霧乾
燥および固化を行う操作における各工程を示す説明図で
ある。この図面について説明すれば、導管１０によって
空気をヒーター１２に供給する。ここで加熱された空気
を導管１４によって噴霧乾燥器１６に供給する。湿憫固
体または水性スラリーの形のビード状イＡン交換樹脂の
廃棄物を、導管１８を通じて原料タンク２０に入れる。

もし所望ならば、湿潤樹脂廃棄物の調製のために、水が
導管２２を通じて供給できる。所望に応じて水を加えて
スラリー化したビード状樹脂廃棄物を、導管２４、ｉｉ
量ポンプ（メータリングポンプ）ガスはｌ！＆ｔＮ乾燥
器１乾燥器用６、導９″１３０を経て乾式サイクロン３
２に入り、ここでガス生成物と固体状生成物とに分けら
れる。ガス生成物は乾式サイクロン３２を出て、導管３
４を経てベンチュリスクラバー３６に入る。スクラビン
グ後にガス生成物は導管３８を経てリヒーター（１１）
加熱器）４０に入る。スクラビングされブこガスはここ
で加熱された後に、導管４４を経て）ＩＩｉｉ　Ｐ　Ａ
フィルター４４に送られる。ＨＥＰＡフィルター３４４
′ｊ山メ・情したガス生成物は、導管４６、ファン４８
および導管５０を経て煙突から排出される。ベンチュリ
スクラバー３６で使用されるスクラビング液は、＞Ａ’
ｂｌ’５２、ポンプ５４および導管５６をＡ’Ｅてベン
チュリスクラバ−３６の高速区域に供給される。ベンチ
ュリスクラバー３６中でスクラビング液ト、乾燥サイク
ロン３２からのガス生成物とを接触させてスクラビング
を行う。スクラビング液の一部は、ペンチュリスクラ〜
バー３６から導Ｗ５８、ポンプ６０および導管６２を経
”Ｃ原料タンク２０に再循環させる。

乾式ザイクロン３２で分離された固体状生成物は、導ｖ
６４を経て固結化系６６に供給され、ここで、前記の噴
霧乾燥を行った後のイオン交換樹脂ビードが処理され、
これによってこのイオン交換樹脂ビードの噴霧乾燥物を
含有するモノリス状廃棄物が調製されるのである。

本発明を一層具体的に例示するために、次に実施例を示
す。これらの実施例は本発明の例示のために記載された
ものにすぎず、本発明の範囲は決して実施例記載の範囲
内のみに限定されるものではない。

例　１ この実施例では直径７６６ｎの噴霧乾燥器を使用し、か
つ、この噴霧乾燥器から出た粉末生成物を捕集するため
に乾式サイクロン弐捕集器を使用した。使用されたカチ
オン交換樹脂はＧｒａｖｅｘ　−２であり、使用された
アニオン交換樹脂はＧｒａｖｅｘ−１であった。これら
のビード状イオン交換樹脂を湿間固体またはスラリーの
形で供給ｔ７た。湿潤固体の形の場合には、前記アニオ
ン交換樹脂の含水ｆｉｌは約６５％であり、ｎｉＪ記カ
チオン交換樹脂の含水屋は６５％であった。前記スラリ
ーは、水の中に固体樹脂分を約３０重量％含んでｙ（る
ものであった。このアニオン交換樹脂のスラリーの全含
水ｎｔは８９−５ｍＪｉｔ％であり、前記のカチオン交
換樹脂のスラリーの全含水垣は８０６５爪爪％であった
。

前記の湿間固体は平均供給速度１３−２５Ｋｐ／時で供
Ａａシ、前記のスラリーは平均供給速度１７−２８ｔ／
時で供給した。噴霧乾燥器の出し１σ〕／ｉｕ’１度は
１１５−３７０℃であった。滞留１１．７間は６−１２
秒間であった。一連の実験を１５　Ｊｔｌ（行ったが、
その結果を次表に示す。

２Ｗ−８１５２０１４０５１ ３Ｗ−８２５３３１４０６２ ４ｗ−５１７２３１５０４２ ５Ｗ−８１４１９２２０７９ ６Ｓ　１６　２５　３２５　９８ ７Ｓ　２０　１９　３３５１００ ８Ｓ　２０　１９　３７０１００ アニオン型　９Ｗ−８１６２６１２０２３１０ｗ−５１
３２１１３５３０ ｉｉ　Ｗ−８１５２４１６０３５ １２ｗ−５６１０１６０４９ １３Ｗ−８９１５２００７１ １４ｓ　１７　１７　２９０　７４ １５Ｓ　２９　２８　３１０　８２ ＊Ｗ−Ｓ＝湿潤固体；Ｓ＝スラリ− ＊＊　この噴霧乾燥による脱水量を、対流式乾燥炉で１
２５°Ｃにおいて５００時間乾燥したときの脱水量と比
較して算出された値である。

上記の結果から明らかなように、本発明方法に従えば約
２００°Ｃより上の温度においＣ１イオン交換樹脂のビ
ードの中に存在する水分全体の７０％以上が除去できる
のである。

次の実施例は、本発明方法を利用して固結モノリスを作
る方法を例示したものである。

例　２ ６００ミクロンより大なる径の粒子を８０爪ｒｔ（％含
有するという粒子径分布なイＩ″３−る噴霧乾燥された
イオン交換樹脂ビードの試料を、り゛つ社製の固結用バ
インダー１０１を用いて固結させた。前記の乾燥された
イオン交換樹脂ビードと前記バインダーとを、２：１の
乾燥樹脂−バインダー比で混合した。触媒として、過酸
化ベンゾイルの４０％乳剤（不活性希釈剤中に入れて乳
剤としたもの）を使用し、助触媒とし℃、第三アミンで
あるＮ、Ｎ−ジメチルトルイジンを使用した。ダウ社製
の固結用バインダー１０１はスチレンとビニルエステル
との混合物であった。２４時間後に、この噴霧乾燥され
たイオン交換樹脂ビードな前記バインダー中に含有して
なる固結モノリスが得られた。

前記の実施例の記載から明らかなように、本発明方法に
従えば、噴霧乾燥されたイオン交換樹脂ビードが重合体
状モノリスの中に固結でき、このモノリスは埋込みによ
り廃棄できろ。

本発明方法は、その範囲から逸脱することなく種々の態
様で実施できる。たとえば、噴震乾燥器から排出された
ガスを精製するために、前記のベンチュリスクラバーの
代りにパンダハウスフィルター（ｂａｇｈｏｕｓｅ　ｆ
’１ｌｔｅｒｓ）を使用することも可能である。廃棄用
モノリスの調製のために、既述のダウ社製の重合体以外
の固結用重合体も使用でき、たとえば尿素−ホルムアル
デヒド系の重合体が使用できる。かように、本明細書お
よび添附図面には本発明の原理および好ましい具体例が
開示されているけれども、本発明は、特許請求の範囲か
ら逸脱することなく、本文中に詳細に示さえした態様以
外の種々の態様で実施できるものであることカー理解さ
れるべきである。

【図面の簡単な説明】

添附図面は、本発明方法の一旦体例σフ工程説１１１Ｊ
図である。 １２・・・ヒーター；１６・・・噴霧乾燥器；２０・・
・原料タンク；２６・・・ポンプ；３２・・・乾式す・
ｒクロン；３６・・・ベンチュリスクラバー；４０・・
・レヒーター；４４・・・ＨＥＰＡフィルター；４８・
・・ファン；５４・・・ポンプ；６６・・・固結化糸：
６８・・・モノリス。 代理人　浅　利　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　イオン交換樹脂ビードの表面に水分を含有しか
   つ該イオン交換樹脂ビードの内部にも水分を含有するビ
   ード状イオン交換樹脂の廃棄物の容積を減少させる方法
   において、 加熱された帯域に、前記のビード状イオン交換樹脂の廃
   棄物を微細な噴霧物の形で導入し、この帯域は、該帯域
   内に含まれる熱ガスににって高温に加熱され、しかして
   この高温は、ｒ）ｉＪ記のイオン交換樹脂ビードの表面
   の水分を蒸発させるのに充分な、かつ前記のイオン交換
   樹脂ビードの内部の水分を除去するのに充分な、ただし
   、ＩＪ’Ｊ記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物を酸化
   または燃焼させるのには不充分な温度であり； 前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物を前記の温度に
   、約６−１２秒間の滞留時間にわたって維持し； 実質的に水分を含まない乾燥したイオン交換樹脂ビード
   と、水蒸気を含有するガス生成物とを前記の帯域から除
   去し、このガス生成物は前記のビード状イオン交換樹脂
   の廃棄物の酸化生成物または燃焼生成物を実質的に含ま
   ないものであり、前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄
   物と前記の乾燥されたイオン交換樹脂ビードとの容積比
   が約１．５：１ないし６：１であることを特徴とする、
   ビード状イオン交換樹脂の廃棄物の容積を減少させる方
   法。 （２）前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物が水性ス
   ラリーを構成するものである口とを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 （３）前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物が、放射
   性イオンで汚染されたものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 （４）前記の温度が約２００−４５０°Ｇの範囲内の温
   度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 （５）　前記の温度が約３００−３５０℃の範囲内の温
   度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 （６）　前記の滞留時間が約３−６秒間であることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載の方法。 （力　前記の温度が約２７５−３２５９Ｃであり、前記
   の滞留時間が約５−１０秒間であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 （８）　前記の熱ガスが、燃料を過剰ｈ↓の酸素含有ガ
   スの中で燃焼させることによって生成させたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （９）前記の熱ガスが、燃料油を過剰用の酸素含有ガス
   の中で燃焼させることによって生成さぜたものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （１０）　前記の熱ガスが、天然ガスを過剰ｔｒｔ　Ｏ
   ）　酸素含有ガスの中で燃焼させることによって生成さ
   せたものであることを特徴とする特Ｂ’＋’請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ＯＤ　前記の熱ガスが電熱式のガス加熱用ヒーター＼ を用いて生成させたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ＱＪ　□、１３４、ｏ８１３フ、ｏｏ５８．０ｏ６０．
   　■””　オＪ：びその混合物からなる群から選択され
   た放射性の核種で汚染されており、そしてイオン交換樹
   脂ビードの表面およびイオン交換樹脂ビードの内部に水
   分を含有するビード状イオン交換樹脂の廃棄物の容積を
   減少させろ方法において、 均一に加熱された帯域に前記のビード状イオン交換樹脂
   の廃棄物を導入し、この帯域は、該帯域内に含まれる熱
   ガスによって品温に加熱され、しかしてこの高温は、前
   記のイオン交換樹脂ビードの表面の水分を蒸発させるの
   に充分な、かつ、前記のイオン交換樹脂ビードの内部の
   水分を除去するのに充分な、ただし前記のビード状イオ
   ン交換樹脂の廃棄物を酸化または燃焼さゼるのには不充
   分な温度であり； 前記のビード状のイオン交換樹脂の廃棄物を前記の温度
   に、約６−１２秒間の滞留時間にわたって維持し； 前記の放射性の核種を含有しそして水分を実質的に含有
   しない乾燥したイオン交換樹脂ビードと、水蒸気を含有
   する非放射性のガス生成物とを前記の帯域から除来し、
   前記のガス生成物は前記のビード状イオン交換樹脂の廃
   棄物の酸化生成物または燃焼生成物を実質的に含まない
   ものであり、前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物と
   、ｔｊ！Ｊ記の乾燥したイオン交換樹脂ビードとの容積
   比が約１．５：１ないしろ：１であることを特徴とする
   、ビード状イオン交換樹脂の廃棄物の容積を減少させる
   方法。 Ｑ３１　０８１３４．０８１３７、□ｏ５８．０ｏ６ｏ
   、Ｉ”９オＪ：びその混合物からなる群から選択された
   放射性の核種で汚染されており、そしてイオン交換樹脂
   ビードの表面および該イオン交換樹脂ビードの内部に水
   分を含有するビード状イオン交換樹脂の廃棄物を処理す
   る方法において、 均一に加熱され１こ帯域に前記のビード状イオン交換樹
   脂の廃棄物を導入し、こりり１）域は、該帯域内に含ま
   れる熱ガスによって高温に加熱され、しかしてこの高温
   は、前記のイオン交換樹脂ビードの表面の水分を蒸発さ
   せるのに充分な、かつ、前記のイオン交換樹脂ビードの
   内部の水分を除去するのに充分な、ただしｒＪｊｌ　ｇ
   ｅのビード状イオン交換樹脂の廃棄物を酸化または燃焼
   させるのには不充分な温度であり、　′ 前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物を前記の温度に
   、約３−１２秒間の６））留時間にわたって維持し； 前記の放射性の核種を含有しそして水分を実質的に含ま
   ない乾燥したイオン交換樹脂ビードと、水蒸気を含有す
   る非放射性のガス生成物とを前記の帯域から除去し、前
   記のガス生成物は前記のビード状イオン交換樹脂の＾染
   物の酸化生成物または燃焼生成物を実質的に含まないも
   のであり、前記のビード状イオン交換樹脂の廃棄物と、
   前記の乾燥したイオン交換樹脂ビードとの容積比が、約
   １．５　：　１ないし６：１であり； 前記の乾燥したイオン交換樹脂ビードを固体マトリック
   ス形成性組成物と混合し； 前記の乾燥したイオン交換樹脂ビードを＋）ｉｆ記の固
   体マ）　ＩＪラックス成性組成物中に固結させ；これに
   よって、前記の乾燥したイオン交換樹脂ビードを含有し
   かつ放射性核種溶出率が約１０−２ｇ／ｃｍ２／：Ｉ以
   下である固結モノリスを生成さ・υろことを特徴とする
   、ビード状イオン交換樹脂の廃棄物を処理する方法。 （１，１１前記の溶出率が約１０　’　ｆｌ　／１ｙｎ
   ２／ＩＥ以下であることを特徴とする特許１請求の範囲
   第１６項に記載の方法。 ０５）ｉσ記の固体マ）ＩＪラックス成性、ｌ’ｔｌ成
   物が酸物レンとビニルエステルとの共電合体な含イ１−
   Ｊ−ろものであることを特徴とする特５゛１・！ｔｌ’
   Ｊ求の範囲第１６項に記載の方法。 （Ｉ６）前記の乾燥したイオン交換樹脂σ」ビードと前
   記の固体のマ）　ＩＪラックス成性とン約ＩＪ−３５：
   　１ないし４：１の混合比で混合することを特徴とする
   特許請求の範囲第１６項に記載の方法。 α７）　前記の乾燥したイオン変換樹脂ビードど１ｉｉ
   Ｊ記の固体マトリックス形ＩｋＪ性組成物とを約１．５
   　：　１ないし２．５　：　１の混合比で混合すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の方法。