JPS6125098A - ホウケイ酸ガラス固化体の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、放射性廃液中のホウ素化合物よりホウケイ酸
ガラス固化体を製造することによる放射性廃棄物の処理
方法に関する。

従来の技術 核燃料サイクルで発生する放射性液体廃棄物は、多量に
発生する。これらの廃液は、大幅減容を行い、安定的な
処理処分を行うことは絶対不可欠で１Ｌ現状の処理方式
は次のとおりである。

（ａ）　　蒸発濃縮−−−→セメント固化（１））　　
蒸１１．濃縮−−−→アスファルト固化（Ｃ）蒸発濃縮
−−−→プラスチック同化（ｄ）　　蒸発濃縮−−−→
ガラス固化（ｅ）蒸発濃縮−−−→■焼、焼却−→岩石
固化上記の諸方法は、それぞれ一長一短がちシ、廃液の
性状、レベル、装置上の技術問題、減容比、固化体の安
定性、経済性等を考慮して使用されているのが現状であ
る。固化体の安定性の良さは上記の順番であると一般的
に言われている。

ＰＷＲｇ子炉を初め、核燃料サイクルでは、中性子制御
材、抑制材としてホウ酸がよく利用される。従って、ホ
ウ酸系廃液が発生する。ホウ酸中のＢ、Ｏ，がホウケイ
酸ガラスの主要な成分であシ、又、ホウケイ酸ガラス固
化体が、放射性廃棄物の固化体として安定性がよいこと
に着目した方法が試みられている。即ち、放射性廃液中
のホウ素化合物を活用し、ガラスフリット（粒状又は粉
粒ガラス形成材）からホウケイ酸ガラス固化体を得るガ
ラス固化プロセスがそれである。代表的な従来型ガラス
固化プロセスとして、フランスのマルクール再処理工場
に使用されているＡＶＭ法ガツガラス固化装置念図を第
２図に示す。ＡＶＭプロセスはロータリキルン型板焼炉
２１と金属製高周波溶融炉２２とから構成されている。

廃液２４は、キルン２１内壁への仮焼体２３の付着防止
並びに仮焼体２３の粒度調整のために、有機試薬２５を
添加して、一定量ずつキルン２１に供給し、キルン２１
に付属せる電気抵抗発熱体２６によ）乾燥、仮焼される
。との仮焼体２３は、ガラスフリット入口２７よすのガ
ラスフリットと共に高周波誘導加熱方式のガラス溶融炉
２２に落下供給される。

溶融ガラス２８は、溶融炉２２底部のノズル２９から抜
き出され、耐熱ステンレス鋼製円筒容器３０に注入され
る。まえ、仮焼オフガス３１はキルン仮焼体２３と交流
に流れ、キルン外で湿式清浄され、大気へ放出される。

なお、３２はオフガスの湿式清浄装置、３３は清浄液の
循環設備（エアリフト）である。

しかし、この従来の方法は、下記の欠点を有する。

（ａ）仮焼体の付着防止対策を施す必要がある。

（７）有機試薬の添加 （イ）棒状掻取器具の設置 Ｑ）ホウ素系化合物は低融点であυ、付着に特に問題が
ある。

（′ｂ）湿式オフガス洗浄であり、二次廃棄物が発生す
るおそれがある。

原子力発電業界に於いて、中性子抑制材としてホウ酸が
利用され、ホウ酸系放射性廃液が発生する。そこで、本
発明の目的は、このホウ酸系廃液中のＢｌ　ｏｘがホウ
ケイ酸ガラスの構成成分であることに注目し、固化剤と
して通常のガラスフリットを用い、廃液中のＢ１０３　
を活用して、中高レベルの放射性廃液のガラス固化体と
じているホウケイ酸ガラス固化体を作る方法を提供する
ものである。

本発明は、放射性廃液中のホウ素化合物をガラスフリッ
トによシホウケイ酸ガラス固化体を製造する放射性廃棄
物の処理方法において、仮焼部にドラム型ロータリキル
ンを用い、上記廃液とガラスフリットを仮焼部に供給し
て、乾燥。

混合、造粒を行なうことを特徴とするホウケイ酸ガラス
固化体の製造方法に関する。

本発明の方法は、原子力発電所（ＰＷＲ）濃縮廃液のｈ
理プラント、核燃料サイクルの中、高レベル放射性廃液
の処理プラント等に適用できる。

作用 以下に、本発明を第１図に基づき説明する。

ＰＷＲ型原子炉には、−次冷却水中に炉心反応度制御の
１０〜１２００　ｐｐｍ程度のホウ酸が溶解してい・る
。この−次冷却水は、化学体積制御設備から一定量ずつ
放射性廃液として発生する。

この放射性廃液を蒸発濃縮し、濃縮された廃液を導管１
を経由してドラム型ロータリキルン３に供給する。一方
、通常の廃棄物化したガラスを微粉砕したガラスフリッ
トは、フィーダ２を経由してドラム型ロータリキルン３
に導入される。ドラム型ロータリキルン３内のガラス粉
４は、加熱され、一種の伝熱媒体の機能を有するように
なる。その上に、導管１から放射性濃縮廃液を散布する
と、水分を気化させ、乾燥させると共に、自体も廃液中
に溶存するホウ素系廃棄物と湿分を受けとめ、キルン３
の回転効果により均一混合され、造粒される。仮焼造粒
されたガラス体は、キルン３の壁に付着することなく、
はぼ平均的Ｋ　Ｂ、Ｏ，を包含しておシ、金属製高周波
溶融炉６に供給されて溶融する。溶融温度は、約１１０
０〜１１５０℃　に制御される。

溶融炉６の底部から抜き出されたホウケイ酸ガラス溶融
液は、耐熱ステンレス鋼製容器（キャニスタ１２）に注
入される。数時間冷却後、容器１２に蓋を溶接する。か
くして、ホウケイ酸ガラス固化体が製造される。一方、
乾燥、仮゛焼時に発生するオフガスは、仮焼体４と並行
的に流れ、更に加熱されて耐高温性セラミックフィルタ
５により、放射性微粒子を含むキャリオーバダストを除
去する。このセラミックフィルタ５は、１　μｍ以上の
ダストに対し高い補集率を示すものでちり、逆洗装置（
図示省略）を有する。高温除塵を行ったオフガスは、空
気式ロアから導入され、空気導管８からの空気と混合し
、２００〜２５０℃に冷却した後、耐熱性の高性能微粒
子フィルタ（ＨＩＰムフィルタ）９を装着した排ガスフ
ィルタで完全に浄化し、排ガスブロワ１０を経て、放射
線モニタで監視しつつ排気筒１１よシ外部に排出される
０本システムは、完全に乾式であり、且つ、負圧状態に
保持される。

（１）　　ドラム型ロータリキルンを採用し、ガラスフ
リットを仮焼部に供給することによシ、乾燥、混合が効
率的に行われるのみならず、造粒効果もあり、従来型の
欠点であったキルン内壁への仮焼体の付着ならびに粒度
調整の難点を解決することができる。また、伝熱効果ア
ップによシ機長も短くできる。

（２）　　ドラム型ロータリキルンを採用し、従来型ロ
ータリキルンと異なり仮焼体と発生ガスとは並行流させ
、発生ガスを高温化させることにより、完全な乾式除塵
を行い、二次廃棄物の発生を抑制すると共に大気への拡
散性を強化し、白煙発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の概要図であり、第２図は、従来
のＡＶＭ法ガラス固化装置の概念図である。 復代理人　　　内　１）　　明 復代理人　　　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射性廃液中のホウ素化合物をガラスフリットによりホ
   ウケイ酸ガラス固化体を製造する放射性廃棄物の処理方
   法において、仮焼部にドラム型ロータリキルンを用い、
   上記廃液とガラスフリットを仮焼部に供給して、乾燥、
   混合、造粒を行なうことを特徴とするホウケイ酸ガラス
   固化体の製造方法。