JPS60120299A - Method of solidifying radioactive waste - Google Patents

Method of solidifying radioactive waste

Info

Publication number
JPS60120299A
JPS60120299A JP22844683A JP22844683A JPS60120299A JP S60120299 A JPS60120299 A JP S60120299A JP 22844683 A JP22844683 A JP 22844683A JP 22844683 A JP22844683 A JP 22844683A JP S60120299 A JPS60120299 A JP S60120299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radioactive waste
solidifying
solution
cement
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22844683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
深沢 哲生
耕一 千野
根本 恒夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP22844683A priority Critical patent/JPS60120299A/en
Publication of JPS60120299A publication Critical patent/JPS60120299A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子力発電所等から発生する放射性廃棄物の処
理方法に係シ、特にペレット状放射性廃棄物に好適な同
化方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for treating radioactive waste generated from nuclear power plants and the like, and particularly to an assimilation method suitable for pelleted radioactive waste.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

原子力発電所等の運転に伴い種々の放射性廃棄物が発生
するが、これらの放射性廃棄物を減容し、更に、ドラム
缶等の固化容器に安定に固化することは、施設内の保管
スペースを確保する点で重要でおるのみならず、安全上
の点や、将来の最終処5)法の一つである陸地保管及び
陸地処分上、不可欠な要素である。
Various radioactive wastes are generated as a result of the operation of nuclear power plants, etc., but reducing the volume of these radioactive wastes and stably solidifying them in solidification containers such as drums is an effective way to secure storage space within the facility. It is not only important in terms of safety, but also indispensable for land storage and land disposal, which is one of the future final disposal laws.

例えば、放射性廃棄物を減容する方法の一つとして、沸
、樽水盤原子力発電所から発生する主要な廃棄物である
再生廃液(主成分、硫酸す) IJワム)や、廃イオン
交換樹脂スラリーを遠心薄膜乾燥機等の乾燥機で乾燥粉
末化した後、ブリケラティング機等の造粒機を用いてペ
レット化することで、廃棄物蓋を大巾に減容することが
試みられている。
For example, one method to reduce the volume of radioactive waste is to use recycled waste liquid (main component: sulfuric acid (IJ wam)), which is the main waste generated from boiling and barrel nuclear power plants, and waste ion exchange resin slurry. Attempts have been made to reduce the volume of the waste cap by a large amount by drying and powdering it using a dryer such as a centrifugal thin film dryer, and then pelletizing it using a granulator such as a briquerating machine. .

この方法によれば、廃液やスラリーを直接セメントによ
り固化する方法(所謂七メンF固化法)に比べ約1/8
に減容できることが確認されている。
According to this method, compared to the method of directly solidifying waste liquid or slurry with cement (so-called Shichimen F solidification method), the cost is approximately 1/8
It has been confirmed that the volume can be reduced to

しかしながら、このように大幅に減容できる方法におい
ても、セメント等の水硬性の充填剤では安定な固化体を
形成できないという問題がらる。これはセメントが水と
混合して用いられるため、ペレットの乾燥粉末に水が吸
収され、ペレットの膨潤、溶解現象が生ずるためである
。このため、水を使用しなくてよい充填剤、例えばアス
ファルト。
However, even with such a method that can significantly reduce the volume, there is a problem that a stable solidified body cannot be formed using a hydraulic filler such as cement. This is because cement is mixed with water and water is absorbed into the dry powder of the pellets, causing the pellets to swell and dissolve. For this reason, fillers that do not require the use of water, such as asphalt.

プラスチック等を用いて、固化する方法が試みられてい
た。しかしながら、これらの同化方法では、高温での操
作が必要でらったり、充填剤そのものが極めて高価であ
る等の多くの欠点がおった。
Attempts have been made to solidify the material using plastic. However, these assimilation methods have many drawbacks, such as the need for high temperature operations and the extremely expensive fillers themselves.

このようなことから、ベレット状放射性扁棄物に対して
操作性が良く、安価で、且つ長期保管時の安定性に優れ
た充填剤(固化剤)による固化方法が要望されている。
For these reasons, there is a need for a method of solidifying pellet-shaped radioactive debris using a filler (solidifying agent) that is easy to operate, inexpensive, and has excellent stability during long-term storage.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、セメント等の水硬性無機固結材で放射
性廃棄物を固化する際、水の代わ9に廃棄物を溶解、膨
潤させない溶液を用いて上記固結材を硬化させることに
よシ、安定かつ安価な放射性廃棄物固化体の作成方法を
提供することにおる。
The purpose of the present invention is to solidify radioactive waste with a hydraulic inorganic solidifying material such as cement, by dissolving the waste in place of water and hardening the solidifying material using a solution that does not cause swelling. Another object of the present invention is to provide a stable and inexpensive method for producing solidified radioactive waste.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の特徴は、ケイ酸アルカリ溶aまたは水酸化アル
カリ溶液でセメント等の水硬性無機固結材を硬化させる
ことにより、固結材硬化過程における放射性廃棄物、特
にイオン交換樹脂を含む放射性廃棄物ペレットの爵解、
膨潤を防ぎ、安定に放射性廃業物を固化することにおる
The feature of the present invention is to cure radioactive waste, especially radioactive waste containing ion exchange resin, during the curing process of cement by curing hydraulic inorganic solidifying material such as cement with alkaline silicate solution a or alkaline hydroxide solution. The understanding of pellets,
Its purpose is to prevent swelling and stably solidify radioactive waste.

本発明は以下の考察および実験によってなされた。例と
して沸騰水屋原子力発電所から発生する放射性廃棄物ベ
レン・ト(主成分は硫酸ナトリウムとイオン交換樹脂)
を0種高炉セメントで固化する場合について説明する。
The present invention was accomplished through the following considerations and experiments. An example of this is Belento, the radioactive waste generated from the Boiling Mizuya Nuclear Power Plant (main components are sodium sulfate and ion exchange resin).
The case of solidifying with Class 0 blast furnace cement will be explained.

セメントは水と混合してゾル状のペーストにしてがらペ
レット間隙に充填されるが、この際ペレットがペースト
中の水を吸収して硫酸ナトリウムおよびイオン交換樹脂
はそれぞれ溶解および膨潤し、安定な廃棄物固化体を得
られないことが実験的に確かめられた。すなわち、溶解
した硫酸ナトリウムは固化体表面に拡散して放射性元累
の環境への浸出を誘発し、膨潤したイオン交換m脂は容
易VC廃棄物固化体にクラックを生じさせる(at脂の
1潤圧が100〜300Kg/ crAであるのに対し
、セメント硬化体の引張強度はlθ〜40Kf/−であ
る)。特にクラックの発生は固化体破壊事故に至る可能
性もあるため重要で多る。
Cement is mixed with water to form a sol-like paste that is filled into the spaces between the pellets. At this time, the pellets absorb the water in the paste, and the sodium sulfate and ion exchange resin dissolve and swell, respectively, resulting in stable disposal. It was experimentally confirmed that solidified matter could not be obtained. In other words, the dissolved sodium sulfate diffuses onto the surface of the solidified body and induces the leaching of radioactive elements into the environment, and the swollen ion-exchanged fat easily causes cracks in the solidified VC waste body (1 moisture of the AT fat). The pressure is 100 to 300 Kg/crA, whereas the tensile strength of the hardened cement is lθ to 40 Kf/-). In particular, the occurrence of cracks is important because it may lead to solidified body destruction accidents.

セメントを固化材として選んだときの上記問題を′\−
解決するために、ペレットに吸収されない溶液でセメン
トt−硬化することを考えた。各種溶液に硫酸ナトIJ
ウム70 wt%および粉状(平均粒径:50μm)イ
オン交換樹脂3QWHIのペレットを浸漬した際のペレ
ット吸収率の経時変化を第1図に示す。H雪0およびC
!H80I(を除き、溶液はすべて飽和に近い濃度でめ
る。実際の放射性廃棄物ペレット同化の場合は、セメン
ト粒子が溶液中にかなりの割合(65〜7.5Wtチ)
で分散しており、セメントの硬化とともにフリーの溶液
は減少する。また、セメントの硬化時間は3〜5時間で
ある。従って、実験条件は実際の場合と比較して非常に
厳しいということができるが、それでもペレットの吸水
率が浸漬5時間後にSwt%°を超える溶液では安定な
固化体を得るのが難しいことがわかった。第1図より強
アルカリ溶液が好ましいことがわかる。また、硫酸ナト
リウムを溶解させないはずのN”g804飽和溶液でも
10−wt%以上の吸水率を示すことにより、イオン交
換樹脂による吸水が大部分であることもわかった。強ア
ルカリm液が吸水されないのは高濃度の水酸基が樹脂へ
の水の吸着を妨げているからでちると考えることができ
る。
The above problem when choosing cement as a solidification material is
To solve this problem, we considered t-curing the cement with a solution that is not absorbed by the pellets. Sodium sulfate IJ in various solutions
Figure 1 shows the change over time in the pellet absorption rate when pellets of 3QWHI, a powdery (average particle size: 50 μm) ion exchange resin containing 70 wt% of aluminum, were immersed. H snow 0 and C
! All solutions, except H80I, are prepared at a concentration close to saturation. In the case of actual radioactive waste pellet assimilation, cement particles are present in the solution in a considerable proportion (65 to 7.5 Wt).
The amount of free solution decreases as the cement hardens. Further, the hardening time of the cement is 3 to 5 hours. Therefore, although the experimental conditions can be said to be very severe compared to the actual case, it is still difficult to obtain a stable solidified body in a solution where the water absorption rate of the pellet exceeds Swt%° after 5 hours of immersion. Ta. It can be seen from FIG. 1 that a strong alkaline solution is preferable. In addition, even in a saturated N''g804 solution that should not dissolve sodium sulfate, it was found that most of the water was absorbed by the ion exchange resin, as it showed a water absorption rate of 10-wt% or more. This is thought to be due to the high concentration of hydroxyl groups preventing water from adsorbing to the resin.

上配災験でイオン交換樹脂を含む廃棄物ペレットに飽和
の強アルカリ溶液が吸水されないことがわかったが、ど
の程度の濃度まで許容されるのか次に調べた。ペレット
吸水率の溶液濃度依存性を第2図に示す。ケイ酸アルカ
リ溶液は20 wts以上、水酸化アルカリ溶液はa 
o wt1以上の濃度で使用するのが望ましいことがわ
かった。
Although it was found in the preliminary disaster test that a saturated strong alkaline solution was not absorbed by waste pellets containing ion-exchange resin, we next investigated to what extent the concentration could be tolerated. Figure 2 shows the dependence of pellet water absorption on solution concentration. Alkaline silicate solution is 20 wts or more, alkaline hydroxide solution is a
It has been found that it is desirable to use it at a concentration of o wt1 or higher.

さらに、次にこれらの溶液でセメントが硬化し、所定の
強度を発現するかを調べた。0種高炉セメントにa o
 wt(tの割合で水および40 wt%の上記溶液を
加え硬化させた試料の圧縮強度を第3図に示す。水の場
合と比較して強度低下も10〜20チであり、十分に廃
棄物固化に使用できることがわかった。
Furthermore, it was investigated whether the cement would harden with these solutions and develop a desired strength. ao for class 0 blast furnace cement
Figure 3 shows the compressive strength of a sample cured by adding water and 40 wt% of the above solution at a ratio of wt (t).Compared to the case of water, the strength decrease was 10 to 20 cm, and the sample was thoroughly disposed of. It was found that it can be used for solidifying materials.

以上の考察および実験結果より、20Wt−以上のクイ
酸アルカリti液または30Wtチ以上の水酸化アルカ
リ溶液でセメントを硬化させることによシ、イオン交換
樹脂を含む放射性廃棄物を安定に固化することができる
Based on the above considerations and experimental results, radioactive waste containing ion exchange resin can be stably solidified by curing cement with an alkali Ti solution of 20 Wt or more or an alkaline hydroxide solution of more than 30 Wt. Can be done.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第4図によシ説明する。本実
7Ili例はイオン交換樹脂aowtチを含有する硫酸
ナトリウムの放射性廃棄物のペレットを0種高炉セメン
トと4owt慢のケイ酸ナトリウム溶液で200tドラ
ム缶中に固化するものである。
An embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG. In this Example 7Ili, radioactive waste pellets of sodium sulfate containing ion exchange resin AOWT are solidified in a 200 ton drum with Class 0 blast furnace cement and 4 owt sodium silicate solution.

放射性廃棄物ペレット4はあらかじめ内かご6のついf
c200tドラム缶5に約300Kg入れておく。この
中にC葎高炉セメント1と40wt%ケイ酸す) IJ
クム溶液2を混合機3で均質に混練したのち、内かと6
とドラム缶5の間隙およびペレット4相互の間隙を埋め
るように約15〜充、填する。
The radioactive waste pellets 4 are placed in the inner basket 6 in advance.
Put about 300 kg into c200t drum 5. In this, C. blast furnace cement 1 and 40 wt% silicic acid) IJ
After kneading the Kumu solution 2 homogeneously in the mixer 3,
The pellets are filled to fill the gap between the drum 5 and the pellets 4 for about 15 minutes.

充填後、室温に放置すると数時間で硬化し、第5図に示
すような固化体を得ることができる。この上うにして得
た固化体は、ペレットの吸水膨潤によるクラック発生も
なく、安定でろる。
After filling, if left at room temperature, it will harden in several hours, and a solidified product as shown in FIG. 5 can be obtained. Moreover, the solidified product obtained in this manner is stable and solid, with no cracks caused by water absorption and swelling of the pellets.

本実施例によれば、ケイ酸ナトリウム溶液でC種島炉セ
メント′を懺化烙せることによシ、安定な放射性廃棄物
ペレットの固化体を提供できる。
According to this embodiment, a stable solidified body of radioactive waste pellets can be provided by heating C Taneshima reactor cement' with a sodium silicate solution.

上記実施列では0種高炉セメントを用いたが、他のセメ
ント(ポルトランドセメント、フライアッシュセメント
等々)あるいは石こうを用いても同様の効果が得られる
Although class 0 blast furnace cement was used in the above example, similar effects can be obtained by using other cements (Portland cement, fly ash cement, etc.) or gypsum.

上記実施例では、廃棄中の形状をペレットとしたが、粉
末状でも同様の効果が得られる。ただし、混合機するい
はドラム缶の中で同化材と均質に混合する必要がある。
In the above embodiment, the shape of the waste is pellets, but the same effect can be obtained even if the pellets are in powder form. However, it must be homogeneously mixed with the assimilate in a mixer or drum.

上記実施例ではBWRから発生する廃棄物でらるNa2
SO4を主成分とする廃棄物として用いたが、PWRか
ら発生するホウ酸ナトリウム(NazBaOt)hるい
はその他の種々廃棄物が主成分であっても同様の効果が
得られる。
In the above example, the waste generated from BWR is Na2
Although SO4 was used as the waste material as the main component, the same effect can be obtained even if the main component is sodium borate (NazBaOt) generated from PWR or other various waste materials.

上紀災施例ではケイ酸す) IJウム溶液を用いたが所
定一度の他のケイ酸アルカリ溶液または水酸化アルカリ
溶液を用いても同様の効果が得られる。
Although a silicic acid solution was used in the above example, the same effect can be obtained by using other alkaline silicate solutions or alkaline hydroxide solutions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、イオン交換樹脂を含む放射性廃棄物の
吸水#3潤を防ぐことができるので、放射性廃棄物固化
体のクラック発生や破壊を防止する効果がある。
According to the present invention, since it is possible to prevent water absorption #3 of radioactive waste containing ion exchange resin, it is possible to prevent cracking and destruction of the radioactive waste solidified body.

また、セメントを硬化させるのに水のかわ9にケイ酸ア
ルカリまたは水酸化アルカリ浴液を用いるだけなので、
従来のシステムをそのまま使用でき、経済性向上の効果
がある。
In addition, to harden cement, simply use an alkali silicate or alkali hydroxide bath solution in place of the water.
The conventional system can be used as is, which has the effect of improving economic efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は各種浴液中におけるベレット吸水率を示す図、
第2図は溶tL濃度とベレット吸水率の関係を示す図、
第3図は水と6液で硬化させたセメント硬化物の強度を
示す図、記4図は本実Mi例によるペレット同化方法を
示す模式図、第5図は本実施例で作成されたペレット固
化体の断面図でおる。 1・・・0種高炉セメント、2・・・4Qwt%ケイ酸
ナトリワム溶液、3・・・混合機、4・・・放射性廃棄
物ペレット、5・・・200tドラム缶、6・・・内か
ご、7・・・Cfji高炉でメント硬化物。 代理人 弁理士 高橋明夫 ¥ II2] 3′jL4g1間(JL) ¥20 熔機儂度 (wt2’、) 茅30 軽A時間(直) 享4(!1
Figure 1 is a diagram showing the water absorption rate of pellets in various bath liquids;
Figure 2 is a diagram showing the relationship between dissolved tL concentration and pellet water absorption rate;
Figure 3 is a diagram showing the strength of a cement hardened product hardened with water and 6 liquids, Figure 4 is a schematic diagram showing the pellet assimilation method according to the present Mi example, and Figure 5 is a diagram showing the pellets made in this example. This is a cross-sectional view of the solidified material. 1... Type 0 blast furnace cement, 2... 4 Qwt% sodium silicate worm solution, 3... Mixer, 4... Radioactive waste pellets, 5... 200t drum can, 6... Inner basket, 7... Mento cured product in Cfji blast furnace. Agent Patent attorney Akio Takahashi ¥ II2] 3'jL4g1 (JL) ¥20 Meltability (wt2',) Kaya 30 Light A time (direct) Kyou 4 (!1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、放射性廃棄物を水硬性無機固結材で固化する方法に
おいて、水の代わりに放射性廃棄物を溶解あるいは膨潤
させない溶液を用いて無機固結材を硬化させることを特
徴とする放射性廃棄物の固化方法。 2 前起水硬性無機固結材が%種セメントおよび石こう
であることを特徴とする特許、請求の範囲第1項記載の
放射性廃棄物の固化方法。 3、前記放射性廃棄物を溶解あるいは膨潤させない溶液
が、ケイ酸アルカリ溶液または水酸化アルカリ溶液であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放射性
廃棄物の固化方法。 4、前記放射性廃棄物がBWRおよびPWRから発生す
るa、m廃液、イオン交換樹脂、フィルタスラッジ等の
放射性廃棄物を乾燥粉末化めるいはベレツ[化したもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第3
項記載の放射性廃棄物の同化方法。 5、前記放射性廃棄物の中でも時にイオン交換樹脂を含
む放射性廃棄物ペレットに対して有効な特許請求の範囲
第1項から第3項記載の放射性廃棄物の固化方法。
[Claims] 1. A method for solidifying radioactive waste with a hydraulic inorganic solidifying material, characterized in that the inorganic solidifying material is hardened using a solution that does not dissolve or swell the radioactive waste instead of water. A method of solidifying radioactive waste. 2. The method for solidifying radioactive waste as set forth in claim 1, wherein the prehydraulic inorganic solidifying material is % seed cement and gypsum. 3. The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, wherein the solution that does not dissolve or swell the radioactive waste is an alkaline silicate solution or an alkaline hydroxide solution. 4. A patent claim characterized in that the radioactive waste is radioactive waste such as a and m waste liquids, ion exchange resins, filter sludge, etc. generated from BWRs and PWRs, which have been turned into dry powder or pellets. Range 1st to 3rd
Methods for assimilating radioactive waste as described in Section. 5. The method for solidifying radioactive waste according to claims 1 to 3, which is effective for radioactive waste pellets that sometimes contain an ion exchange resin among the radioactive wastes.
JP22844683A 1983-12-05 1983-12-05 Method of solidifying radioactive waste Pending JPS60120299A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22844683A JPS60120299A (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of solidifying radioactive waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22844683A JPS60120299A (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of solidifying radioactive waste

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60120299A true JPS60120299A (en) 1985-06-27

Family

ID=16876616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22844683A Pending JPS60120299A (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of solidifying radioactive waste

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60120299A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4931222A (en) * 1986-08-13 1990-06-05 Hitachi, Ltd. Process for treating radioactive liquid waste containing sodium borate and solidified radioactive waste

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4931222A (en) * 1986-08-13 1990-06-05 Hitachi, Ltd. Process for treating radioactive liquid waste containing sodium borate and solidified radioactive waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3988258A (en) Radwaste disposal by incorporation in matrix
EP0158780B1 (en) Process and apparatus for solidification of radioactive waste
JPS58155398A (en) Method of solidifying radioactive waste
JPS60120299A (en) Method of solidifying radioactive waste
FI129112B (en) Method for treating and solidifying liquid waste
JPH03150499A (en) Solidification of radioactive waste
JPS5815000B2 (en) Radioactive waste disposal method
US4582637A (en) Reprocessing of irradiated nuclear fuel
JP2993486B2 (en) Radioactive waste filling container and solidified radioactive waste
JP3833294B2 (en) Solidification method of radioactive waste
JPS623698A (en) Solidifying processing method of radioactive waste
JPS6186692A (en) Method of solidifying spent radioactive ion exchange resin
JPH032280B2 (en)
JP2993485B2 (en) Solidification material for radioactive waste and method for solidifying radioactive waste
JP2816006B2 (en) Solidification of radioactive waste
JPS60122398A (en) Method of solidifying radioactive waste
JPS62267699A (en) Method of solidifying and processing radioactive waste
JPH0672955B2 (en) Solidification method for powder waste
JPS59116593A (en) Method of solidifying radioactive waste
JPS62267700A (en) Method of solidifying and processing radioactive waste
JPH024878B2 (en)
JPH0631851B2 (en) How to dispose of radioactive waste
JPH06273589A (en) Method for pelletizing radioactive waste and solidifying method for the radioactive waste pellet
JPH0760198B2 (en) Method for solidifying radioactive waste
JPS6186693A (en) Method of treating spent ion exchange resin