JPS6147599A - 放射性廃棄物を結合剤中に封入する方法と装置 - 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、特に放射性廃棄物を）股送スクリューおよび
混合器軸によって結合剤と混合し、結合剤を硬化するこ
とによって均質で耐侵出性で耐圧性の固形体を形成し、
その際廃棄物を好ましくは前処理特に乾燥によって流動
性の粉末あるいば粒子の形にし、混合物を硬化前に貯蔵
容器の中に搬送Ｊ−る放射性廃棄物を結合剤中に封入す
る方法に関する。この方法は有毒な廃棄物の処理に対し
ても全般的に利用できる。本発明は更にこの方法を実施
するために特に適した装置に関する。

〔従来の技術〕

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２０２５１８号公報
によればかかる廃棄物を容器の中にセメント詰めするた
め、個々に駆動電動機を持った３つのスクリューがグロ
ーブボックスの中で浄化されることが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の方法をできるだけ
簡単に実施することにある。その場合結合剤としてはセ
メントに限定されず、封入すべき廃棄物並びに特に結合
剤に関して多面的であることが望まれる。

〔問題点の解決手段〕

本発明によればこの目的は、廃棄物を乾燥スクリューお
よび重力によって混合領域に搬送し、乾燥搬送スクリュ
ーによってスクリューケーシングにおける浄化を行い、
結合剤を同時に混合および搬送方向に対して横方向に混
合ｇＪＪ４に搬送し、そこで混合フォークとして形成さ
れた混合軸で処理し、混合領域を直線的に延長して連続
的に粘性ポンプによって貯蔵容器に接続されている出口
に混合物をふくことによって達成できる。

本発明においてばｊ般送兼混合スクリューが実質上１１
１１一つ設けられるものであり、これば複数の可動要素
から構成できる。これば摩耗部品を交換するか、あるい
は種々の結合剤に適合させなければならない場合に有利
である。従って本発明の方法は実施例を参照して後述す
るように種々の結合剤を使用する場合に適している。更
に前処理例えば骨材の投与は結合剤なしにできる。

結合剤に所望の流動性を与えるために、これを予熱する
ことが有利である。これは熱可塑性の結合剤例えばビチ
ューメンによる作業にとって重要である。本来の混合工
程における加熱時間は相応して短縮される。二成分ある
いは多成分結合剤例えばジビニルベンゼンのような硬化
剤を含むポリスチレンのような合成樹脂において、成分
の一つと廃粟物との予混合が行われる。

本発明の方法は　廃棄物が少なくともほぼ垂直に上から
下に向けて搬送され、混合および排出され（これは重力
によって助成される）、ガスおよび蒸気がそれと逆向き
に排出されることによって有利に実施できる。その場合
ガスの供給によって、粘着性の蒸気と付着した自由ガス
が洗浄空気で薄められ、このガスの乾燥物質領域への侵
入は防止される。

本発明の方法を実施する装置としては、スクリュー混合
器が管状ケーシングを備え、そのケーシングの中に乾燥
搬送スクリュー、混合フォークおよび粘性ポンプが一直
線上に配置され、共通の駆動電動機に接続されているも
のが好適である。そのケーシングの上側端に排気配管が
接続される。

この配管は連続混合器の範囲におけるケーシングおよび
供給配管と同様に加熱される。更に廃棄物の供給配管を
含むケーシングを熱絶縁体で取り囲むと有利である。上
述の加熱装置は若脱可能に形成して、点検のためにケー
シングに入り込めるようにできる。

混合フォークの範囲に液状結合剤の配管が導かれている
。二成分結合剤が使用される場合には、混合フォークの
排出側端に、二成分結合剤の第２の成分の供給配管が設
けられる。その場合粘性ポンプによる１股送はこの成分
を廃棄混合物に分散する（りＪきをする。良好に分散す
る成分において、場合によっては貯蔵容器の中に入れる
だけで済み、それによって早すぎる硬化が防止できる。

本発明の特に有利な装置において、ケーシングの内側な
いし乾燥搬送スクリューないし粘性ポンプないし混合フ
ォークが非付着性材料特にポリテトラフルオロエチレン
をベースにした合成樹脂で＋、’ｊｌ　Ｋｌされている
。かかる非付着性材料によれば、実験で確かめられてい
るように、結合剤を含む廃真物が（幾械蔀品から容易に
分離するので、付着物による汚れは著しく減少される。

廃棄物は本発明方法を実施後述くとも洗浄工程において
分離される。それによって）Ｗ耗現象も著しく減少され
る。

この利点は廃棄物処理に対する別の装置、特に実質上す
べてのスクリュー機械において（，７られる。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図において結合装置は例えば内径が１３０ｍｍの管
状ケーシング１を有している。このケーシング１はほぼ
垂直の共通の軸心に配置された可動部品２，３．４を取
り囲み、これらの部品は継手５および伝動装置６を介し
て電動機７によって駆動される。

部品２，３．４はケーシング１において個々の作業領域
を規定している。その場合乾燥搬送領域１０はスパイラ
ル状のスクリュー２によって規定されている。１殻送ス
クリユー２はケーシング内壁に可撓性をもって接してい
るので、回転の際に浄化摩擦作用が与えられる。

作業領域１０には垂直の降下管１１が通され、この降下
管１１は調合装置１２を介して供給配管１３に接続され
ている。供給配管１３によって矢印１４で示されている
ように垂直に上から流動的な放射性廃棄物が例えば粉末
や粒子などの形で供給される。その−例としてイオン交
換樹脂フィルタの乾燥済の球形樹脂が挙げられる。

搬送スクリュー２にはフォークとして形成された混合装
置３が直接接続され、その長さはケーシング１内におけ
る混合領域１６を規定している。

フォーク３はその下端がＵリンク１７によって閉じられ
、粘性ポンプとして用いられるスクリュー４を連結する
ための作用点が形成されている。そのスクリュー４によ
って排出領域１８が規定され、これは場合によっては幾
分小さなケーシング直径を有している。

混合領域１６には横に配管２０が接続されており、この
配管２０を通して液体樹脂が二成分結合剤の第１の成分
として供給される。かかる成分の一例はポリスチレンで
ある。この第２の成分として矢印２１で示されているよ
うに流れ方向における混合領域１６の端部にジビニルベ
ンゼンが供給される。この成分は粘性ポンプ４の運動だ
けで混合領域１６で作られる廃棄物と第１の成分との混
合物と十分に混ぜられる。三成分および多成分合成樹脂
の場合、液体成分は適当な順序で順次配置されている供
給開口を通して同時に混合領域に供給される。硬化時間
が短い場合、硬化剤は貯蔵容器への入口（例えば排出口
）ではじめて添加される。

混合物は排出領域１８から矢印２３で示されているよう
に、図示されてない貯蔵容器に直接送られるか、あるい
は複数の貯蔵容器２５にそれらを動かすことなしにホー
ス２４を介して順次送すする。これは種々の廃棄物ない
し結合剤の混合物を種々の貯蔵容器に導いて分離する一
種の転てつ器としても利用できる。

乾燥ｔａ送領領域０の上側端に排気装置２ｉこ通じてい
る排気配管２７が配置されてし）る。排気装置は原子力
発電所の廃ガス設備であり、その場合確実な再処理が容
易にできる。排気が許容できないほどの放射能を含まな
いことが保証される場合には、配管２７はケーシングの
排気装置にも接続できる。その場合換気はケーシング１
の中に負圧を維持する図示していない送風機によって助
成される。

ケーシング１を換気するために矢印２９で示されている
ように空気が供給される。第１図における実施例の場合
、空気の供給は降下管１１の範囲で行われ、埃あるいは
廃棄物が降下管１１に付着してこれを塞ぐことは避けら
れる。

第２図の実施例において結合剤としてビチューメンが使
用される。これは配管２０を介して導入される。配管２
０には混合領域１６と同様に場合によっては取り外し可
能に形成されている加熱ジャケット３２が設けられてい
る。このジャケットは例えば管状ケーシング１および配
管２０の壁に巻きつけられている熱絶縁材付の電気抵抗
導体として形成される。また加熱ジャケットは例えば加
熱蒸気で加熱される管状ケーシングで構成することもで
きる。

ケーシング１の別の部分特に乾燥１股送スクリユー１０
および排出領域１８は、着脱可能に固定された半殻体か
ら組み立てられた熱絶縁体３３で取り囲まれている。熱
絶縁体３３は時下管１１、調合装置１２および入口１３
にわたって延びている。

排出領域１８およびそこに接ＩＪＬされたホース２４の
熱絶縁体３３には、矢印３４によって示されているよう
に加熱要素が設けられる。それによって混合領域１６に
導かれケーシング１の外側で予熱されたビチューメンは
、それが廃棄物と混合されるまで液状に保たれ、矢印２
３で示されているように直接貯蔵容器に入れられるか、
あるいは場合によっては複数の容器２５にそれらをりＪ
かずことなしにホース２４を介して順次入れられる。更
にここでも容器の交互の充填は一種の’ＲＺａ’てつ器
を介して行われる。

排気配管２７にも同様に熱絶縁体３３が設げられている
。これは例えば油フィルタ３５まで延びている。この油
フィルタ３５は油蒸気が排気装置２８に入り込むことを
防止するために排気装面２８の前に設けられている。

第２図に破線で示されているように、好ましくはケーシ
ング１の内側、乾燥搬送スクリュー２および混合フォー
ク３にはポリテトラフルオロエチレンの被ｒｉ層の形を
した非付着［３６が設けられている。その被ｒｉ層は例
えば混合フォーク３に対しては浸積工程で、ケーシング
１に対しては吹き付は工程で設けられる。その厚さは０
．３〜１ｍｍであり、排出方向において予期される摩耗
の増加が考慮される。例えばケーシング１は粘性ポンプ
４の排出領域１８において非付着性材料として適してい
る合成樹脂で作られる。それによって摩耗は著しく減少
される。更に有害な汚れが減少され装置の浄化が容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明に基づく装置の異
なる実施例を示す概略構成図である。 １：ケーシング、２：搬送スクリュー、３：混合フォー
ク、４：粘性ポンプ、７：駆１１すＪ電動１幾、１０：
乾燥世道領域、１１：降下管、１６：混合領域、２ｔ、
ｚｚ：結合剤配管、２４：出口、２５：貯蔵容器、２７
：排気配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）放射性廃棄物を搬送スクリューおよび混合器軸によ
   って結合剤と混合し、結合剤を硬化することによって均
   質で耐侵出性で耐圧性の固形体を形成し、その際廃棄物
   を好ましくは前処理特に乾燥によって流動性の粉末ある
   いは粒子の形にし、混合物を硬化前に貯蔵容器の中に搬
   送するようにした放射性廃棄物を結合剤中に封入する方
   法において、廃棄物を乾燥スクリューおよび重力によっ
   て混合領域に搬送し、乾燥搬送スクリューによってスク
   リューケーシングにおける浄化を行い、結合剤を同時に
   混合および搬送方向に対して横方向に混合領域に搬送し
   、そこで混合フォークとして形成された混合軸で処理し
   、混合領域を直線的に延長して連続的に粘性ポンプによ
   って貯蔵容器に接続されている出口に混合物を導くこと
   を特徴とする放射性廃棄物を結合剤中に封入する方法。 ２）二成分結合剤が用いられ予め混合されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）少なくとも１つの成分が廃棄物と混合されることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）廃棄物が少なくともほぼ垂直に上から下に向けて搬
   送され、混合および排出され、ガスおよび蒸気がそれと
   逆向きに排出されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５）少なくとも所々で搬送、混合あるいは排出運動と逆
   向きの洗浄ガス流が発生されることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の方法。 ６）廃棄物を乾燥スクリューおよび重力によって混合領
   域に搬送し、乾燥搬送スクリューによってスクリューケ
   ーシングにおける浄化を行い、結合剤を同時に混合およ
   び搬送方向に対して横方向に混合領域に搬送し、そこで
   混合フォークとして形成された混合軸で処理し、混合領
   域を直線的に延長して連続的に粘性ポンプによって貯蔵
   容器に接続されている出口に混合物を導いて放射性廃棄
   物を結合剤中に封入する方法を実施する装置において、
   スクリュー式混合器が管状ケーシング（１）を備え、そ
   のケーシング（１）の中に乾燥搬送スクリュー（２）、
   混合フォーク（３）および粘性ポンプ（４）が一直線上
   に配置され、共通の駆動電動機（７）に接続され、ケー
   シング（１）の上側端に排気配管（２７）が接続され、
   混合フォーク（３）の範囲に液状結合剤の配管（２０、
   ２１）が導かれていることを特徴とする放射性廃棄物を
   結合剤中に封入するための装置。 ７）混合フォーク（３）の排出側端に、二成分結合剤の
   第２の成分の供給配管（２１）が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８）ケーシング（１）が廃棄物に対する降下管（１１）
   を含めて熱絶縁され、好ましくは着脱可能な加熱装置で
   取り囲まれていることを特徴とする特許請求の範囲第６
   項または第７項記載の装置。 ９）粘性ポンプ（４）が混合物を種々の貯蔵容器（２５
   ）に分配する一種の転てつ器（２３、２４）を備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第８項
   のいずれか１項に記載の装置。 １０）ケーシング（１）の内側ないし乾燥搬送スクリュ
   ー（２）ないし粘性ポンプ（４）ないし混合フォーク（
   ３）が非付着性材料特にポリテトラフルオロエチレンを
   ベースにした合成樹脂（３６）で被覆されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第９項のいずれ
   か１項に記載の装置。 １１）粘性ポンプ（４）のケーシングが非付着性材料と
   して適した合成樹脂で作られていることを特許請求の範
   囲第１０項記載の装置。