JPS6182200A - Method and device for solidifying and treating radioactive waste - Google Patents

Method and device for solidifying and treating radioactive waste

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JPS6182200A
JPS6182200A JP59203866A JP20386684A JPS6182200A JP S6182200 A JPS6182200 A JP S6182200A JP 59203866 A JP59203866 A JP 59203866A JP 20386684 A JP20386684 A JP 20386684A JP S6182200 A JPS6182200 A JP S6182200A
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JP
Japan
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melting furnace
radioactive waste
vitrification
glass
glass melting
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Application number
JP59203866A
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Japanese (ja)
Inventor
尚実 豊原
松浦 宏之
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Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication date
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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】 [発明の技術分野] 本発明は核燃料再処理施設で発生する硝酸ナトリウムを
含有する低レベルの放射性濃縮廃液の固化処理方法およ
び固化処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a solidification treatment method and a solidification treatment apparatus for low-level radioactive concentrated waste liquid containing sodium nitrate generated in a nuclear fuel reprocessing facility.

[発明の技術向背P1] 一般に、原子力発電所の運転に伴ない使用済み核燃料が
発生するが、この使用済み核燃料中にはパUあるいはI
N p 、のような高速増殖炉の燃料となる有価物質が
含まれており、これらの有価物質を使用済み核燃料再処
理施設において回収することが行なわれている。
[Technical Background of the Invention P1] Generally, spent nuclear fuel is generated as a result of the operation of a nuclear power plant.
It contains valuable substances such as Np, which can be used as fuel for fast breeder reactors, and these valuable substances are recovered at spent nuclear fuel reprocessing facilities.

使用済み核燃料からの′°゛Uあるいは″”puの回収
は、通常purex法とげばれる方法により行なわれて
いる。
``°U'' or ``pu'' from spent nuclear fuel is usually recovered by a method such as the purex method.

この方法は、使用済み核燃料を硝酸で溶解してIll 
Uあるいは″puをイオン化させ、この溶液とリン酸ト
リブチル(以下TBPという)−nドデカン混合有機溶
液を接触させ回収するものである。
This method involves dissolving spent nuclear fuel in nitric acid and
U or "pu" is ionized, and this solution is brought into contact with a tributyl phosphate (hereinafter referred to as TBP)-n dodecane mixed organic solution to be recovered.

すなわち、′”()あるいは12@ p uのイオンは
温度、酸濃度、原子価によりTBPと錯体を作り易くな
るので、TBTを用いて錯体を作らせ、これを硝酸溶液
中から有機溶剤中に移行させ、さらに水と接触させて、
原子価や酸濃度調整により1°゛UあるいはIll p
 uを逆抽出して回収するのである。
In other words, the ions of ``''() or 12@p u can easily form a complex with TBP depending on the temperature, acid concentration, and valence. transfer and further contact with water,
1°゛U or Ill p by adjusting the valence and acid concentration
U is recovered by back extraction.

以上のプロセスを数段階直列に行なうことにより回収率
を高めることができる。
The recovery rate can be increased by performing the above process in several stages in series.

この再処理工程からは1irl酸や成用線照射によって
劣化したTBPを含有する廃液が発生し、これらの廃液
の処理については高レベルの放射性廃液と中ないし低レ
ベルの放射性廃液の場合とでそれぞれ次のような異なっ
た取り扱いがなされている。
This reprocessing process generates waste liquid containing TBP degraded by 1irl acid and chemical radiation irradiation, and the treatment of these waste liquids is divided into high-level radioactive waste liquid and medium to low-level radioactive waste liquid. They are treated differently as follows:

すなわち、高レベルの放射性廃液は主として使用済み核
燃料の溶解工程と第1段目の抽出工程から出る廃液であ
り、周知のように溶融したホウケイ酸ガラスと混合され
、いわゆるガラス固化されている。
That is, high-level radioactive waste liquid is mainly waste liquid from the spent nuclear fuel melting process and the first stage extraction process, and as is well known, it is mixed with molten borosilicate glass and vitrified.

一方、中ないし低レベルの放射性廃液中には、低濃度の
放射能、硝酸および劣化したTBPが含有されている。
On the other hand, medium to low-level radioactive waste liquid contains low concentrations of radioactivity, nitric acid, and degraded TBP.

この放射性廃液は配管等の腐食防止のため、水酸化ナト
リウムを添加することによって硝酸を硝酸ナトリウムと
し、中性もしくはアルカリ性にした後、蒸発111i!
器により減容され、低レベル放射性廃液貯蔵タンクに貯
蔵されている。
To prevent corrosion of pipes, etc., this radioactive waste liquid is made neutral or alkaline by adding sodium hydroxide to convert nitric acid into sodium nitrate, and then evaporated 111i!
The volume is reduced by a container and stored in a low-level radioactive waste liquid storage tank.

通常使用済核燃料1 tonを処理すると低レベル放射
性廃液は500 yn’発生すると言われており、これ
ら低レベル放射性廃液の安全な処理が望まれている。
It is said that when 1 ton of spent nuclear fuel is processed, 500 yn' of low-level radioactive waste liquid is generated, and safe processing of these low-level radioactive waste liquids is desired.

この低レベル放射性廃液の処理方法として、現在研究さ
れているものにアスファルト固化法とプラスチック固化
法とがある。
As methods for treating this low-level radioactive waste liquid, currently being researched are the asphalt solidification method and the plastic solidification method.

デスフンフル1−固化法は100〜200°Cに加熱さ
れて流動状態とされたアスク1ルト中に低レベル放射性
廃液あるいは低レベル放射性廃液の乾燥粉体を供給し、
放射能をアスファルト中に固定してしまう方法である。
In the desfunflu 1-solidification method, low-level radioactive waste liquid or dry powder of low-level radioactive waste liquid is fed into an askrut heated to 100 to 200°C to make it fluid,
This method fixes radioactivity in asphalt.

一方、プラスチック固化法は低レベル放射性廃液を乾燥
し、多くの場合熱硬化性樹脂を用いて固化する方法であ
る。これらいずれの方法も放射性13Fia中の水分が
蒸発してしまうことにより減容性が大きくなるという利
点がある。
On the other hand, the plastic solidification method is a method in which low-level radioactive waste liquid is dried and solidified, often using thermosetting resin. All of these methods have the advantage that the water in the radioactive 13Fia evaporates, resulting in greater volume reduction.

[背景技術の問題点] しかしながら、このようなアスファルト固化法あるいは
プラスチック固化法は、いずれも原子力発電所から発生
する低レベル放射性廃液の固化のために開発された方法
であって、この方法を核湛利再処理/+l!設から発生
するI免液にこのまま適用するには次のような問題があ
った。
[Problems with the Background Art] However, both the asphalt solidification method and the plastic solidification method were developed for the solidification of low-level radioactive waste fluid generated from nuclear power plants, and this method is not suitable for nuclear power plants. Manri reprocessing/+l! If this method were to be applied as is to the I liquid generated from the plant, the following problems would arise.

すなわら、これらアスファルト固化法あるいはプラスチ
ック固化法で作られる固化体の機械的、化学的諸性質は
放射性廃棄物固化141として要求される条件をすべて
満足してはいるが、アスファルト固化体やプラスチック
固化体は固化材が有機材料であるため、高温に長い間保
持されるど劣化するという問題がある。
In other words, although the mechanical and chemical properties of the solidified bodies produced by these asphalt solidification methods or plastic solidification methods satisfy all the conditions required for radioactive waste solidification 141, Since the solidified material is an organic material, there is a problem that the solidified material deteriorates if kept at high temperature for a long time.

一方、固化体としての耐久年性を固化体に含まれる放射
能の種類から見ると、原子力発電所から発生する低レベ
ル放射性廃液の主な核種はCOであり、その半減期は約
5年である。
On the other hand, when looking at the durability of a solidified material from the type of radioactivity contained in the solidified material, the main nuclide in low-level radioactive waste fluid generated from nuclear power plants is CO, and its half-life is approximately 5 years. be.

したがって、固化体を50年間管理すれば放射能は1/
1000.100年では1/ 1000000になる。
Therefore, if the solidified material is managed for 50 years, the radioactivity will decrease by 1/2.
In 1000.100 years, it becomes 1/1000000.

これに対して、核燃料再処理FM設から発生する放射性
廃液中に含まれる放射能はほとんどが核分裂生成物であ
り、非常に長い半減期のものも含まれてくる。例えば、
“′C3の半減期は30年であるため、放射能を171
000にするためには300年、1/ 1000000
にするには600年の歳月が必要である。従って、これ
ら長い歳月においては、地殻変動や火事による固化体の
加熱もないと言い切れず、従って長期間にわたる厳重な
管理が必要となり、莫大な経費が必要となる。
On the other hand, most of the radioactivity contained in the radioactive waste fluid generated from nuclear fuel reprocessing FM facilities is fission products, including those with extremely long half-lives. for example,
'The half-life of C3 is 30 years, so the radioactivity can be reduced to 171
300 years to reach 000, 1/1000000
It took 600 years to complete this process. Therefore, over such a long period of time, it cannot be guaranteed that there will be no crustal deformation or heating of the solidified material due to fire, and therefore, long-term strict management is required, which requires a huge amount of expense.

また、アスファルト固化法およびプラスチック固化法の
一般的な問題として、両方とも廃棄物の前処理としては
乾燥処理がiテなわれるだけであり、廃棄物自体が分解
するプロセスはないので、これ以上の減容が求められる
場合不都合となるという問題がある。
In addition, a general problem with the asphalt solidification method and the plastic solidification method is that both require only drying treatment as pretreatment of waste, and there is no process for the waste itself to decompose. There is a problem in that it is inconvenient when volume reduction is required.

[発明の目的1 本発明者等は、このようなアスファルト固化法あるいは
プラスチック固化法の欠点を解消すべく1;1怠研究を
ザすめた結果、核燃料再処理施設等の放QJ性物買取り
扱い施設で発生する61!1M、ナトリウムを含む敢r
A4性濶縮廃液を乾燥しガラス化材とともに加熱溶融す
ることにより、高い減容化率で、ば械的、化学的諸性買
に優れたガラス固化体が得られ−ることを見い出した。
[Objective of the Invention 1] The present inventors conducted 1:1 research in order to eliminate the drawbacks of such asphalt solidification method or plastic solidification method, and as a result, the present inventors have developed a method for handling release QJ materials such as nuclear fuel reprocessing facilities. 61!1M generated at the facility, containing sodium
It has been found that by drying the A4 shrinkage waste liquid and heating and melting it together with a vitrification material, a vitrified material with a high volume reduction rate and excellent mechanical and chemical properties can be obtained.

ずなわち、核燃料再処理施設から発生する低レベル放射
性廃液中には5Fl酸ナトリウムの他に微量のW Mナ
トリウムと、ざらに微量の硫酸ナトリウムが含有されて
いる。これらのナトリウム化合物の融点は順に308 
’C1852℃、884℃であり、それぞれこの温度以
上で溶融塩になる。これらのナトリウム化合物はそれぞ
れガラス工業において利用される素材であり、酸化ケイ
素との反応で分解しガラス化する。
In other words, low-level radioactive waste fluid generated from nuclear fuel reprocessing facilities contains, in addition to sodium 5Flate, trace amounts of WM sodium and roughly trace amounts of sodium sulfate. The melting points of these sodium compounds are 308
'C is 1852°C and 884°C, respectively, and becomes a molten salt above these temperatures. Each of these sodium compounds is a material used in the glass industry, and is decomposed and vitrified by reaction with silicon oxide.

このガラス固化体は耐久性に優れ、敢射能を長期間封じ
込めるのに最適である。
This vitrified material has excellent durability and is ideal for containing radiation for a long period of time.

本発明は、かかる知見に塁づいてなされたもので、核燃
料再処理施設等から発生する放射性廃棄物の固化処理方
法および固化処理装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made based on this knowledge, and an object of the present invention is to provide a solidification treatment method and a solidification treatment apparatus for radioactive waste generated from nuclear fuel reprocessing facilities and the like.

[発明の概要] すなわち本発明の/i5[剣性廃棄物の固化処理方法は
、核燃料再処理施設で発生した硝酸ナトリウムを含有す
る放射性濃縮廃液を乾燥して幼体化し、この乾燥粉体と
ガラス化材とを加熱溶融し、発生した熱分解ガスを処理
して系外に排出するとともに、残留したガラス化物を貯
蔵容器に充填することを特徴としており、またその固化
処理装置は、核燃料再処理施設で発生した硝酸ナトリウ
ムを含む放射性廃液を乾燥粉体化し所定の比率でガラス
化材と混合7°る放射性廃液na処理装置と、前記前処
1!l!装置で15られた乾燥粉体とガラス化材との混
合物を加熱溶融するガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉
で発生した熱分解ガスを処理して系外に廃カスとしでυ
1出するオフガス処理装置と、前記ガラス溶融炉でガラ
ス化した放射性廃棄物を貯蔵容器に充1眞ツるカラス化
物充填装置とを備えてなることを11徴としている。
[Summary of the Invention] That is, the solidification treatment method for solid waste of the present invention involves drying radioactive concentrated waste liquid containing sodium nitrate generated at a nuclear fuel reprocessing facility to make it into a baby, and combining this dry powder with glass. It is characterized by heating and melting the vitrified material, processing the generated pyrolysis gas and discharging it outside the system, and filling the remaining vitrified material into a storage container.The solidification processing equipment is also used for nuclear fuel reprocessing. A radioactive waste liquid na treatment device that dry powders radioactive waste liquid containing sodium nitrate generated in the facility and mixes it with a vitrification material at a predetermined ratio, and the pretreatment 1! l! A glass melting furnace that heats and melts the mixture of dry powder and vitrification material produced in the apparatus, and a glass melting furnace that processes the pyrolysis gas generated in the glass melting furnace and disposes it as waste waste outside the system.
The 11th characteristic is that it is equipped with an off-gas treatment device for discharging 1, and a vitrified material filling device for filling a storage container with the radioactive waste vitrified in the glass melting furnace.

以下本発明の放射性廃棄物の固化処理方法について、さ
らにその詳細を説明する。
The method for solidifying radioactive waste of the present invention will be described in further detail below.

本発明方法においては、まず核燃料再処理施設で発生し
たb1゛1酸)[ヘリウムをaむ濃縮廃液が例えば公知
の縦型薄膜乾燥(幾により92燥粉体化され、この1i
rl!II!2ナトリウムを含む乾燥粉体とガラス化材
とが8温で加熱される。
In the method of the present invention, first, a concentrated waste liquid containing helium (b1-1 acid) generated at a nuclear fuel reprocessing facility is first dried by a known vertical thin film drying method (92) and turned into powder.
rl! II! The dry powder containing disodium and the vitrification material are heated at 8 degrees.

上記のq゛1酸す1−リウムを含む放射性廃、イl中に
は硝酸ナトリウムの他に微量の炭酸ナトリウムおよび硫
酸す1〜リウムが含まれる。
The radioactive waste containing the above-mentioned sodium chloride also contains trace amounts of sodium carbonate and sodium sulfate in addition to sodium nitrate.

またガラス化材としては、R域的強度、耐水性の高いガ
ラス固化体を製造できるものであれば、いかなるもので
も使用することができるが、特に、二酸化ケイ素が適し
ている。
Further, as the vitrification material, any material can be used as long as it can produce a vitrified material with high R-region strength and water resistance, but silicon dioxide is particularly suitable.

二酸化ケイ素の存在下では、61’1Mナトリウム、炭
酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムはそれぞれ次の(1
)〜(3)式で示されるように、ソーダ・ケイ酸ガラス
となりガラス化する。
In the presence of silicon dioxide, 61' 1M sodium, sodium carbonate and sodium sulfate are respectively (1
) to (3), it becomes soda-silicate glass and vitrifies.

2Na NO3−+2Na NO2+022Na NO
2−+Na 20−1−N2 +1/2 02Na 2
 Q+3i 02−+Si 02 ・Na 2 Q・・
・(1) N82 CO3−+Na 20+CO2、Na2O+5
102→5ioz・Na2O・・・(2) Na 2804 +Si 02−*Si 02 ・Na
 20+SO2+Q ・・・(3) (1)〜〈3)の反応の反応のうち、(1)および(2
)の反応は約1200℃で容易に進行する。
2Na NO3-+2Na NO2+022Na NO
2-+Na 20-1-N2 +1/2 02Na 2
Q+3i 02-+Si 02 ・Na 2 Q...
・(1) N82 CO3-+Na 20+CO2, Na2O+5
102→5ioz・Na2O...(2) Na 2804 +Si 02-*Si 02 ・Na
20+SO2+Q...(3) Among the reactions of (1) to <3), (1) and (2)
) The reaction proceeds easily at about 1200°C.

また(3)の反応は全す1−リウム化合物に対する硫酸
ナトリウムの但が多い場合は炭素をflti酸ナトリウ
11の5%程度添加り−る必要がある(成瀬著ガラス工
業 1981年 共立出版社発行)。
In addition, in reaction (3), if the amount of sodium sulfate is large relative to the total 1-lium compound, it is necessary to add carbon to about 5% of sodium 11 fltiate (written by Naruse, Glass Industry, 1981, published by Kyoritsu Shuppansha) ).

しかしながら、全アルカリ化合物の5%以下であれば(
3)の反応は炭素なしでも進(iし、硫酸ナトリウムは
酸化ナトリウムに分解し、二酸化ケイ素と反応してガラ
ス化する。
However, if it is less than 5% of the total alkaline compounds (
The reaction 3) proceeds even without carbon; sodium sulfate decomposes into sodium oxide, which reacts with silicon dioxide and vitrifies.

またガラス化材として二酸化ケイ素とともにホウ酸、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウムを併用するとガラス
化反応を円滑に進行させることができる。
Further, when boric acid, aluminum hydroxide, and calcium carbonate are used in combination with silicon dioxide as a vitrification agent, the vitrification reaction can proceed smoothly.

すなわら、ガラス化材として二酸化ケイ素のみを使用し
ていると生成したガラスの粘性が高くなり均質なガラス
ができにくくなり、かつ溶FIA温度も次第に高くなる
がホウ酸を使用するとガラスの粘性が(it下し、溶融
一度も低下するようになる。
In other words, if only silicon dioxide is used as a vitrifying agent, the viscosity of the glass will increase, making it difficult to form a homogeneous glass, and the melt FIA temperature will gradually increase, but using boric acid will increase the viscosity of the glass. (it decreases and melting becomes even lower).

また本発明により形成されるガラスは減容性を高くする
ためにソーダ分が多くなっており、したがって耐水性が
低くなっているが、ホウ酸および水酸化アルミニウムは
ガラスの耐水性を向上させる作用をする。
In addition, the glass formed according to the present invention has a high soda content in order to improve volume reduction properties, and therefore has low water resistance, but boric acid and aluminum hydroxide have the effect of improving the water resistance of the glass. do.

また炭酸カルシウムもガラスの粘性を低下させ、耐水性
を向上させる効果があるうえに、乾燥粉体に含有される
微量の硫酸ナトリウムを分解を亢進させる作用をする。
Calcium carbonate also has the effect of reducing the viscosity of the glass and improving its water resistance, and also has the effect of accelerating the decomposition of trace amounts of sodium sulfate contained in the dry powder.

本発明において、乾燥粉体とガラス化材との配合量は例
えば次の範囲が適している。
In the present invention, suitable amounts of the dry powder and vitrification material are in the following ranges, for example.

放射性m縮廃1l(2乾燥粉体・・・20〜55%酸化
ケイ素・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2
5〜65%ホウ酸 ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・1〜20%水酸化アルミニ「クム・・
・・・・・・・1〜5%炭酸カルシウム・・・・・・・
・・・・・・・・ 1〜15%以上のように核燃料再処
理FM設から発生する低レベルの放射性廃液に含まれる
大部分の化学成分はそのままガラスの原料となるので、
放射性廃液を乾燥して放射性粉体とし、これら粉体に二
酸化ケイ素の粉末を加えて高揚で溶融すれば、粉体中の
ナトリウム化合物は容易に分解して酸化ナトリウムとな
り二酸化ケイ素と反応してガラス化する。
Radioactive waste 1 liter (2) Dry powder...20-55% silicon oxide...2
5-65% boric acid ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・1~20% aluminum hydroxide "Kum...
・・・・・・1~5% calcium carbonate・・・・・・
...... Most of the chemical components contained in the low-level radioactive waste liquid generated from nuclear fuel reprocessing FM facilities, such as 1 to 15% or more, can be used as raw materials for glass as they are.
If radioactive waste liquid is dried to form radioactive powder, and silicon dioxide powder is added to these powders and melted under high pressure, the sodium compounds in the powder will easily decompose and become sodium oxide, reacting with silicon dioxide to form glass. become

また本発明においては、ナトリウム化合物自体が分解さ
れることにより、気体成分を放出し生成物が大幅に減ω
される。しかも、l!IQ4性濃縮廃液中の放(ト)化
成分はガラス化物中に閉じ込められるので、)〜めで安
全性の高い固化体が得られる。
In addition, in the present invention, by decomposing the sodium compound itself, gaseous components are released and the product is significantly reduced.
be done. Moreover, l! Since the released components in the IQ4 concentrated waste liquid are trapped in the vitrified material, a highly safe solidified product can be obtained.

なお、以上の反応過程で生成した熱分解ガスは、常法に
より燃焼処理され、敢Q=1能が除去された後系外に放
出され、またガラス化した固体放Q=J性廃東物は、所
定の貯蔵容器に充填される。
The pyrolysis gas generated in the above reaction process is combusted by a conventional method, and after removing the Q = 1 property, it is released outside the system, and is also vitrified solid released Q = J waste material. is filled into a predetermined storage container.

次に本発明の固化処理装置について説明する。Next, the solidification processing apparatus of the present invention will be explained.

本発明の減容固化処理システムは、第1図に示すように
、放射性濃縮1完液萌処I!!!装置1、ガラス溶融炉
2、オフガス処理装置3、および固化体取板い装置4か
らその主体部分が構成されている。
As shown in FIG. 1, the volume reduction solidification processing system of the present invention is comprised of radioactive concentration 1 complete liquid moe treatment system I! ! ! The main parts thereof include an apparatus 1, a glass melting furnace 2, an off-gas treatment apparatus 3, and a solidified material removal apparatus 4.

放射性ia縮廃液前処理装置1は、放射性濃縮廃液を粉
体化しガラス化材と所定の比率で混合するための装置類
であって、この前処理装置1は乾燥処理システムより(
を成された乾燥処理装置、乾燥処理された粉体を6承し
その任意の最を排、出角0ごな粉体貯蔵槽、ガラス化材
を貯蔵しその任バの吊を排出可能な貯蔵槽および各貯蔵
槽から定量排出された各種粉体を混合する粉体温合(a
等からなっている。
The radioactive ia condensate liquid pretreatment device 1 is a device for pulverizing the radioactive concentrated waste liquid and mixing it with the vitrification material at a predetermined ratio.
The drying processing equipment is capable of storing the dried powder and discharging any amount of it, a powder storage tank with an angle of 0, and a storage tank capable of storing vitrification material and discharging the desired amount of it. Powder mixing (a
It consists of etc.

放射性濃縮廃液の減容、ガラス化は溶融したガラス上に
放射性濃縮廃液をそのまま供給して行なうことも可能で
あるが、溶融能率を高めるためには炉の温度が廃液中の
水分の蒸発によって低下しないように予め乾燥粉体化し
ておくことが望ましい。このように予め乾燥、粉体化す
ることにより計量が容易になり、粉体であるガラス原料
との混合が容易になり、さらにガラス溶融炉中で粉体の
堆ffiによってできる層が熱分解ガスのフィルターの
役目をする利点が生ずる。
Volume reduction and vitrification of radioactive concentrated waste liquid can be carried out by directly feeding the radioactive concentrated waste liquid onto molten glass, but in order to increase the melting efficiency, the temperature of the furnace must be lowered by the evaporation of water in the waste liquid. It is desirable to dry and powder it in advance to prevent it. Drying and powdering in advance in this way makes it easier to measure and mix with powdered glass raw materials, and furthermore, the layer formed by the deposition of powder in the glass melting furnace contains pyrolysis gas. This has the advantage of acting as a filter.

ガラス溶融炉2は、放射性濃縮廃液前処理装置1で生成
した硝酸ナトリウムを含む乾燥粉体とガラス化材との混
合物を高温で加熱し、分解してガラス化する装置である
。このガラス溶融炉2の熱源としては、高周波加熱装面
が適しており、その電源周波数としては、ガラス溶融炉
2の内径が20〜60 Cmの範囲である場合に10〜
400KHzが適当である。
The glass melting furnace 2 is a device that heats a mixture of a vitrification material and a dry powder containing sodium nitrate produced in the radioactive concentrated waste liquid pretreatment device 1 at a high temperature, decomposes it, and vitrifies it. A high-frequency heating device is suitable as a heat source for this glass melting furnace 2, and its power frequency is 10 to 60 cm when the inner diameter of the glass melting furnace 2 is in the range of 20 to 60 cm.
400KHz is suitable.

高周波コイルは、ガラス)8融炉下部に設けられ、下I
pIf hl +ら上側に向けてン品度が下降するよう
温1σ勾配が生している。
The high frequency coil is installed at the bottom of the glass)8 melting furnace, and the
A temperature 1σ gradient is generated such that the quality of the liquid decreases upward from pIf hl +.

高周波加熱装置は、昇温や温度=1ント1−1−ルが容
易であり、しかも炉の加熱源である高周波コイルが炉材
を隔てて放射性の雰囲気から完全に分離されるため寿命
が長く、かつ保守が容易であるという利点がある。
High-frequency heating equipment is easy to raise the temperature and control temperature = 1-1-1, and has a long lifespan because the high-frequency coil, which is the heating source of the furnace, is completely separated from the radioactive atmosphere by the furnace material. It has the advantage of being easy to maintain.

核燃料再処理施設からでる放射性濃縮廃液の主成分であ
る硝酸ナトリウムおよび微量成分である炭酸ナトリウム
やti!を酸ナトリウムはガラス溶融炉2中で溶融され
て電気良導体となり、溶融物自体が高周波誘導を受けて
発熱し1100〜1200°Cの高温を維持するように
なる。
Sodium nitrate is the main component of radioactive concentrated waste fluid from nuclear fuel reprocessing facilities, and sodium carbonate and ti! are minor components. Sodium chloride is melted in the glass melting furnace 2 to become a good electrical conductor, and the melt itself receives high frequency induction to generate heat and maintain a high temperature of 1100 to 1200°C.

乾燥粉体どガラス化材との混合物は、ガラス溶融炉の上
部から供給され、前述した(1)〜(3)式で示された
反応に従ってガラス化し、廃棄物中の放射能を安定に固
化する。
The mixture of dry powder and vitrification material is supplied from the top of the glass melting furnace, and is vitrified according to the reactions shown in equations (1) to (3) described above, stably solidifying the radioactivity in the waste. do.

ここで生じた熱分解ガスは詰め込まれた乾燥粉体とカラ
ス化物の混合物の中を通って上界し、このときこれら混
合物がフィルターの役目をして、ガラス反応により発生
したガス中に含まれる微細粉塵を捕獲する作用をする。
The pyrolysis gas generated here passes through the packed dry powder and glass mixture and rises, and at this time, this mixture acts as a filter and is contained in the gas generated by the glass reaction. Acts to capture fine dust.

また、溶融したガラス化物は、ガラス溶融炉下部に取付
けられた専用の出口ノズルから、放射能を含んだ溶融ガ
ラスの飛散が起こらないように取り出される。
Further, the molten vitrified material is taken out from a dedicated outlet nozzle attached to the lower part of the glass melting furnace in a manner that prevents the molten glass containing radioactivity from scattering.

なお本発明に用いるガラス78融炉としては、前述した
高周波加熱装置の他に、通常のガラス工業界で用いられ
ている溶融炉、例えば、電極間に電圧をかけ溶融ガラス
の電気抵抗を利用して加熱する通電炉や炭化ケイ素棒や
ニクロム線等の抵抗発熱体に通電し、その発熱を利用し
て加熱溶融する間接加熱溶融炉も使用することができる
In addition to the above-mentioned high-frequency heating device, the glass 78 melting furnace used in the present invention may be a melting furnace that is used in the ordinary glass industry, such as one that applies a voltage between electrodes and utilizes the electrical resistance of the molten glass. It is also possible to use an energizing furnace that heats the material by heating it, or an indirect heating melting furnace that energizes a resistance heating element such as a silicon carbide rod or nichrome wire and uses the heat generated to heat and melt the material.

オフガス処理装置3は、ガラス溶融炉2で発生した可燃
性の熱分解ガスを焼却し、放射能を除去したうえで系外
に放出する装置である。このオフガス処理装置3は、熱
分解ガスから放射能を除去するためのフィルター室と、
ここから発生するオフガスから放射能を完全に除去する
ための高性能フィルターと、オフガス中の放射能の有無
を確認するための測定系とを有している。
The off-gas processing device 3 is a device that incinerates the combustible thermal decomposition gas generated in the glass melting furnace 2, removes radioactivity, and discharges the gas to the outside of the system. This off-gas treatment device 3 includes a filter chamber for removing radioactivity from pyrolysis gas,
It has a high-performance filter to completely remove radioactivity from the off-gas generated from this, and a measurement system to confirm the presence or absence of radioactivity in the off-gas.

固体取扱い装置4は、ガラス化した放射能廃棄物を取出
し貯蔵容器に充填する装置であって、ガラス溶融炉2下
部の取出しノズルより扱出されたガラス溶融物は、ここ
で専用の鋳型に注入され冷却した後、放射性廃棄物貯蔵
庫に移される。
The solid handling device 4 is a device that takes out vitrified radioactive waste and fills it into a storage container, and the glass melt taken out from the takeout nozzle at the bottom of the glass melting furnace 2 is injected into a special mold here. After cooling, it is transferred to a radioactive waste storage facility.

本発明の固化処1’l装置においては、まず核燃料再処
J!11!施設で発生した低レベルの放射性濃縮廃液が
、放射性廃棄物面処理装置1で乾燥例体化される。 こ
の硝酸ナトリウムを主成分とする乾燥粉体は、ガラス化
材とともにガラス溶融炉2中に装入され、ここで加熱さ
れてカラス化されるとともに、N2 、CO2,02等
の熱分解ガスを生成する。
In the solidification treatment 1'l apparatus of the present invention, first, nuclear fuel reprocessing J! 11! Low-level radioactive concentrated waste liquid generated at the facility is dried and solidified in a radioactive waste surface treatment device 1. This dry powder mainly composed of sodium nitrate is charged into the glass melting furnace 2 together with the vitrification material, where it is heated and glassed, and generates pyrolysis gases such as N2, CO2, 02, etc. do.

なお(I(渇では、ガラスの電気伝′d9度が低いので
、起動時には電気伝導度の高い物質、たとえば炭化ケイ
素を添加りることか望ましい。
In addition, since the electrical conductivity of glass is low in (I), it is desirable to add a substance with high electrical conductivity, such as silicon carbide, at the time of startup.

炭化ケイ素は、その溝成元索がガラス化反応に関与づる
元系ど511−であるので熱分解反応を阻害せず、ケイ
素成分は生成するカラス中に取り込まれ、また炭素成分
は6i Wナトリウムから発生する活性酸素によりCO
2カスとなり系外に排出される。
Silicon carbide does not inhibit the thermal decomposition reaction because its groove structure is 511-, which is involved in the vitrification reaction, and the silicon component is incorporated into the glass produced, and the carbon component is 6i W sodium. CO due to active oxygen generated from
It becomes two dregs and is discharged from the system.

次に溶融して電気抵抗の低くなった両正ナトリウムを更
に高周波加熱により発熱させて1000〜1200’Q
の高温に保持してこれらをガラス化づる。
Next, the ampholytic sodium, which has been melted and has a low electrical resistance, is further heated by high frequency heating to a temperature of 1000 to 1200'Q.
These are vitrified by keeping them at a high temperature.

第2図は、ガラス溶融炉2中の装入物の状態を概略的に
示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing the state of the charge in the glass melting furnace 2.

ガラス溶融炉2の上部に設置されたホッパーからは、硝
酸ナトリウムを主成分とする乾燥粉体とS HQ 2 
”+7のガラス化材との混合物が装入される。  □こ
れらの装入物は、ガラス溶融炉2内の上層のA層で下層
側から上界してくる熱分解ガスにより加熱され、順次下
層の81へ移りながら熱分解して、N2.CO2,02
等のガスを発生しなから減容化する。さらに0層におい
て高周波コイル5により加熱されてガラス化反応が行な
われ、最下層のD層で安定した溶融ガラス層となる。
From the hopper installed at the top of the glass melting furnace 2, dry powder mainly composed of sodium nitrate and SHQ 2
A mixture with vitrification material of +7 is charged. □These charges are heated by the pyrolysis gas coming upward from the lower layer side in the upper layer A in the glass melting furnace 2, and are sequentially heated. It thermally decomposes while moving to the lower layer 81, producing N2.CO2,02
Reduce the volume without generating gases such as. Further, the layer 0 is heated by the high-frequency coil 5 to undergo a vitrification reaction, and the layer D, which is the lowest layer, becomes a stable molten glass layer.

なお、A層の乾燥粉体とガラス化材との混合物は、放射
能を含んだ熱分解カスに対してはフィルターのIQ目を
果し放射能が系外に出るのを防ぐ作用をする。
Note that the mixture of dry powder and vitrification material in layer A acts as an IQ filter for thermal decomposition residue containing radioactivity and prevents radioactivity from leaving the system.

ガラス溶融炉2′c発生した熱分解ガスは、オフガス処
理装置3に送られ、フィルター室に通されて放射能が除
去され、高性能フィルターに通された後、放射能の有無
がモニターにより確認されて系外に放出される。
The pyrolysis gas generated in the glass melting furnace 2'c is sent to the off-gas treatment device 3, passed through a filter chamber to remove radioactivity, and after passing through a high-performance filter, the presence or absence of radioactivity is confirmed by a monitor. and released outside the system.

一方、D層のガラス化物は、下部の出口ノズル6より放
出されて金属製キャニスタ−に注入、固化され、放射性
廃棄物貯蔵庫に貯蔵される。
On the other hand, the vitrified material of layer D is discharged from the lower outlet nozzle 6, injected into a metal canister, solidified, and stored in a radioactive waste storage.

なお図において、7.8は、出口ノズル6内のガラス化
物9を随時溶融あるいは固化させてガラス化物の取り出
しおよび封止操作を行なうための加熱ヒータと冷却管で
ある。
In the figure, reference numeral 7.8 denotes a heater and a cooling pipe for melting or solidifying the vitrified material 9 in the outlet nozzle 6 at any time to take out and seal the vitrified material.

[発明の実施例] 以下本発明を具体化した一実施例について説明する。[Embodiments of the invention] An embodiment embodying the present invention will be described below.

第3図は、本発明の一実施例の放射性廃棄物の固化処理
装置の構成を概略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a radioactive waste solidification processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図において符号11は、核燃料再処理施設で発生した硝
酸ナトリウムを含む敢DJ性濃縮廃液を収容する廃液貯
蔵タンクを示しでいる。
In the figure, reference numeral 11 indicates a waste liquid storage tank that stores concentrated waste liquid containing sodium nitrate generated at a nuclear fuel reprocessing facility.

廃液貯蔵タンク11内の放射性濃縮廃液は、廃液供給ポ
ンプ12により縦型薄膜乾燥は13に供給されるように
なっている。
The radioactive concentrated waste liquid in the waste liquid storage tank 11 is supplied to a vertical thin film dryer 13 by a waste liquid supply pump 12 .

竪型薄膜乾燥[13は一般化学プラントや放q・l性廃
棄物処理(プラスチック固化、ベレット化)等に広く使
用されているものであり、内部が気密で洩れがなく、か
つ内部構造が簡単あるために除染および点検が簡単であ
るという利点がある。
Vertical thin film dryer [13] is widely used in general chemical plants and q/l waste treatment (plastic solidification, pelletization), etc., and has an airtight interior, no leakage, and a simple internal structure. This has the advantage of easy decontamination and inspection.

この竪型薄膜乾燥機13の排出口は粉体輸送機14を介
して粉体貯蔵槽15に接続され、このこの粉体貯蔵槽1
5は粉体輸送機16を介して粉体混合槽17に接続され
ている。
The discharge port of this vertical thin film dryer 13 is connected to a powder storage tank 15 via a powder transporter 14.
5 is connected to a powder mixing tank 17 via a powder transporter 16.

またSi 02等のガラス生材貯蔵槽18もV)体粉体
輸送磯19を介して粉体混合槽17に接続されている。
Further, a raw glass material storage tank 18 such as Si 02 is also connected to the powder mixing tank 17 via a powder transport rock 19 .

この粉体混合槽17では、粉体貯At1i槽15からの
乾燥粉体の供給量とガラス生材貯蔵槽18からのガラス
化材の供給量を調節することにより任意の比率で乾燥粉
体とガラス化材との混合物を調整することができるよう
になっている。
In this powder mixing tank 17, by adjusting the supply amount of dry powder from the powder storage At1i tank 15 and the supply amount of vitrification material from the raw glass material storage tank 18, dry powder can be mixed at an arbitrary ratio. It is now possible to adjust the mixture with the vitrification material.

混合粉体混合117の出口は、粉体輸送機20を介して
ガラス溶融炉21上部に間口する材料投入口に接続され
Cいる。
The outlet of the mixed powder mixer 117 is connected to a material input port opening into the upper part of the glass melting furnace 21 via the powder transporter 20.

ガラス溶融炉21側面下部には加熱用の高周波コイル2
2が巻装されており、またその底部には溶融ガラスの出
口ノズル23が間口され、この出口ノズル23は、溶融
ガラス化物をvI造ツるための鋳型24に接続されてい
る。なお、21Lは溶融したガラス化物の液面を検出す
るための熱雷対からなるレベル計である。
A high frequency coil 2 for heating is installed at the lower side of the glass melting furnace 21.
2 is wound, and an outlet nozzle 23 for molten glass is opened at the bottom thereof, and this outlet nozzle 23 is connected to a mold 24 for forming a molten vitrified product. Note that 21L is a level meter consisting of a thermal lightning pair for detecting the liquid level of the molten vitrified material.

ガラス溶融炉21の側面上部には熱分解ガス出口25が
設けられこの熱分解ガス出口25はオフガス処理装置の
フィルター室26へ接続されている。
A pyrolysis gas outlet 25 is provided at the upper side of the glass melting furnace 21, and the pyrolysis gas outlet 25 is connected to a filter chamber 26 of an off-gas treatment device.

また出口ノズル23から鋳型24までの区間は完全に音
間され、かつその中はf;1圧にされており、ざらにこ
の密閉部分はオフガス処理装置のフィルター室26へ接
続されてカラス化物から発生するガスもフィルター室2
6で処理されるようになっている。
In addition, the section from the outlet nozzle 23 to the mold 24 is completely spaced, and the inside pressure is set to f; The generated gas is also filtered to the filter chamber 2.
6 to be processed.

フィルター室26は、セラミックス性のフィルターで構
成され、さらにその排出口には、オフガス冷却装置27
、高性能フィルタ28が順に接続され、かつ高性能フィ
ルタ28の直後には、図示を省略した放射能モニタが配
設されいる。29は排気ファンである。
The filter chamber 26 is composed of a ceramic filter, and an off-gas cooling device 27 is provided at the outlet of the filter chamber 26.
, a high-performance filter 28 are connected in this order, and a radioactivity monitor (not shown) is arranged immediately after the high-performance filter 28. 29 is an exhaust fan.

この実施例の放射性廃棄物の固化処理装置では、まず廃
液貯蔵タンク11内の硝酸ナトリウムを含む放射性濃縮
廃液は、まず竪型薄膜乾燥償13により乾燥されて乾燥
粉体とされる。
In the radioactive waste solidification processing apparatus of this embodiment, the radioactive concentrated waste liquid containing sodium nitrate in the waste liquid storage tank 11 is first dried by the vertical thin film dryer 13 to form a dry powder.

濃縮廃液は竪型薄膜乾燥機13の入口から供給され、加
熱乾燥されて粉末状となり下部の粉体出口から粉体輸送
機14上に落下して粉体貯蔵槽15に一旦貯蔵される。
The concentrated waste liquid is supplied from the inlet of the vertical thin film dryer 13 and is heated and dried to form a powder, which falls onto the powder transporter 14 from the lower powder outlet and is temporarily stored in the powder storage tank 15.

次いで粉体貯蔵槽15とガラス生材貯蔵槽18とから、
それぞれ所定の比率で乾燥勿体とガラス化材とが粉体混
合槽17に供給され、十分1骨拌混合されれた1す、ガ
ラス溶融炉21の材料投入口に順次投入される。
Next, from the powder storage tank 15 and the raw glass material storage tank 18,
Dry raw material and vitrification material are supplied to a powder mixing tank 17 at predetermined ratios, and the mixed materials are sequentially charged into a material input port of a glass melting furnace 21.

次にこれらの乾燥粉体とガラス化材との混合物は、ガラ
ス溶融炉21中で高周波コイル22により加熱されるが
、ガラス溶融炉21起動時には、炭化ケイ素を混合した
ガラス化材が装入される。
Next, the mixture of these dry powders and the vitrifying material is heated by the high frequency coil 22 in the glass melting furnace 21, but when the glass melting furnace 21 is started, the vitrifying material mixed with silicon carbide is charged. Ru.

また起動時にはできるだけ速やかに溶融ガラスを形成す
ることが望ましいので融点の低い硝酸ナトリウムを多量
に含む混合物を装入することが望ましい。′fr1酸ナ
トリウムは、その融点が308℃であるのひ、高周波加
熱により容易に溶融することができる。
Furthermore, since it is desirable to form molten glass as quickly as possible upon startup, it is desirable to charge a mixture containing a large amount of sodium nitrate, which has a low melting point. Sodium 'fr1ate has a melting point of 308°C and can be easily melted by high frequency heating.

ガラス溶融炉内の温度は、ガラス溶Fa層で1000℃
以上、例えば1200℃とされ、投入された乾燥粉体と
ガラス化材の混合物の上部では、常温よりやや高い温度
となるようにこれらの混合物が順次挿入される。
The temperature inside the glass melting furnace is 1000°C in the glass melting Fa layer.
As described above, the temperature is, for example, 1200° C., and these mixtures are sequentially inserted above the charged mixture of dry powder and vitrification material so that the temperature is slightly higher than room temperature.

加熱lj1間の経過とともに硝酸ナトリウムとガラス化
材との混合物か溶融してガラス化が開始される。カラス
化したものはその比重が大きいために溶FA!物片弓か
ら分離して沈降する。
As the heating time lj1 elapses, the mixture of sodium nitrate and vitrification material melts and vitrification begins. The glass-formed material has a high specific gravity, so it is molten FA! It separates from the bow and settles down.

一方、乾燥粉体の熱分解によって生じIC熱分解ガスは
、ガラス溶融炉21側面上部に設けられた熱分解ガス出
口25からオフガス処理装置へと導かれる。このとき、
熱分解ガスは、ガラス溶融炉21内に堆積した乾燥粉末
とガラス化材との混合物の間を通過しながらこれを加熱
し、かつ熱分解ガスが含有する放射能が混合物のフィル
タ作用により除去される。
On the other hand, IC pyrolysis gas generated by pyrolysis of the dry powder is led to an off-gas treatment device from a pyrolysis gas outlet 25 provided at the upper side of the glass melting furnace 21 . At this time,
The pyrolysis gas is heated while passing through a mixture of dry powder and vitrification material deposited in the glass melting furnace 21, and the radioactivity contained in the pyrolysis gas is removed by the filtering action of the mixture. Ru.

このように本発明の固化処理装置における放射能の同伴
率は、熱分解が静的に行なわれ、かつガラス溶融炉内上
部の放射性廃棄物によるフィルタ効果により極めで低く
押えることができる。
As described above, the entrainment rate of radioactivity in the solidification processing apparatus of the present invention can be kept extremely low due to the static thermal decomposition and the filtering effect of the radioactive waste in the upper part of the glass melting furnace.

ガラス溶融炉21より出た熱分解ガスは、フィルター室
26に送り込まれる。
The pyrolysis gas discharged from the glass melting furnace 21 is sent into the filter chamber 26.

フィルタ室26はキャンドル形のセラミックフィルター
からなり、高温のガスから粉塵およびそれに含まれる放
射能を除去する。フィルタ室26の温度は600〜80
0℃に保たれており、酸化しきれずに残っている可燃性
ガスも完全に酸化される。
The filter chamber 26 is made of a candle-shaped ceramic filter and removes dust and radioactivity contained therein from the hot gas. The temperature of the filter chamber 26 is 600 to 80
The temperature is maintained at 0°C, and any remaining flammable gas that has not been completely oxidized is completely oxidized.

フィルタ室26を出た燃焼ガスは、オフがス冷19装昭
27で3〜4倍の大気と混合されて200℃以下にまで
冷却され、高性能フィルタ28を通過して、放射能が完
全に除去される。
The combustion gas leaving the filter chamber 26 is cooled down to 200 degrees Celsius or less by being mixed with 3 to 4 times the atmospheric air in the 19th century, and is then passed through the high-performance filter 28, where the radioactivity is completely removed. will be removed.

高性能フィルタ28を通った廃ガスは、放射能の有無を
放04能モニタにより測定され、放射能成分が含まれて
いないことが確認されたうえでスタックより環境に放出
される。
The waste gas that has passed through the high-performance filter 28 is measured for the presence or absence of radioactivity by a radiation monitor, and after it is confirmed that it does not contain radioactive components, it is released from the stack into the environment.

処理の進行に伴いガラス溶融炉21中の溶融ガラスの吊
が増加して一定レベルに達するとレベル計21Lがこれ
を検出して警報が出され、ガラス溶融炉21底部の出口
ノズル23より溶融ガラスが抜き出される。
As the process progresses, the amount of molten glass in the glass melting furnace 21 increases and when it reaches a certain level, the level meter 21L detects this and issues an alarm, and the molten glass is released from the outlet nozzle 23 at the bottom of the glass melting furnace 21. is extracted.

溶融カラスの1友さ出しは、通常のガラス固化処理用の
溶融炉で利用される方法と同一の方法により行なわれる
The removal of the molten glass is carried out by the same method as that used in a melting furnace for ordinary vitrification processing.

?Iなわら、通常の運転時には第2図に示しIC冷II
I管8により出口ノズル23内のガラス1ヒ物を固化さ
Uて出口ノズル23を塞いでJ3さ、取り出し時には加
熱ヒータ7に通電して出口ノズル23のガラスを溶融さ
せてガラス化物を廃棄物Iri゛蔵容器に排出させる。
? However, during normal operation, the IC cooling II shown in Figure 2
The glass 1 in the outlet nozzle 23 is solidified by the I tube 8, and the outlet nozzle 23 is blocked.When taking out, the heater 7 is energized to melt the glass in the outlet nozzle 23 and the vitrified material is disposed of as waste. Discharge into a storage container.

実験例 前記した装置を用いて以下の組成の乾燥粉体とガラス化
材との混合物を、ガラス溶融炉に供給し、下部温度約1
200°Cで加熱して、炉中にガラス化物を充満させた
Experimental Example A mixture of dry powder and vitrification material having the following composition was supplied to a glass melting furnace using the above-mentioned apparatus, and the temperature at the bottom was approximately 1.
The furnace was heated to 200°C to fill the vitrified material.

放射性濃縮廃液乾燥粉体・・・30% (liE酸ナトナトリウム90%含 有酸化ケイ素・・・・・・・・・・・・・・・・・・4
3%ホウ酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・13%水酸化アルミニウム・・・・・・
・・・3%炭酸カルシウム・・・・・・・・・・・・・
・・11%生成したガラス化物の組成および物性は以下
の通りであった。
Radioactive concentrated waste liquid dry powder...30% (Silicon oxide containing 90% sodium liE acid...4
3% boric acid・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・13% aluminum hydroxide・・・・・・
...3% calcium carbonate...
...The composition and physical properties of the vitrified product produced at 11% were as follows.

組成 Si 02・・・・・・・・・・・・60%Na2O・
・・・・・・・・・・・19%B203・・・・・・・
・・・・・10%AnzO3・・・・・・・・・3% CaO・・・・・・・・・・・・・・・896物性 ガラス転移点  530℃ 比重      2.5 酸化ナトリウム溶出量 25°C純水中 2x 1o−’ (1/ c+J ・tiay+00’
c沸騰水中 sx 1o−5(J / cシー  day[発明の効
果] 以上FJ2明したように、本発明の放射性廃棄物の固化
処理方法および固化処理装置によれば、高い減容率で放
射性廃棄物を処理づることかでミ、また生成した固化体
は耐水性、耐熱性に曙れ、しかし経年変化による劣化が
少なく化学的、機械的にも高い安定性を有している。ま
たガラス化材の使用によりガラス溶融炉の処理量I3温
度を下げたのC、ガラス溶融炉の耐久性を増すことがで
きる。
Composition Si 02・・・・・・・・・60%Na2O・
・・・・・・・・・・・・19%B203・・・・・・・
...10%AnzO3 ...3% CaO ...896 Physical properties Glass transition point 530℃ Specific gravity 2.5 Sodium oxide elution amount 2x 1o-' (1/c+J ・tiay+00' in 25°C pure water
c boiling water sx 1o-5 (J/c sea day [Effect of the invention] As explained above, according to the radioactive waste solidification treatment method and solidification treatment apparatus of the present invention, radioactive waste can be achieved with a high volume reduction rate. The solidified material produced by processing materials has poor water resistance and heat resistance, but it does not deteriorate over time and has high chemical and mechanical stability. By using this material, the throughput and temperature of the glass melting furnace can be lowered, and the durability of the glass melting furnace can be increased.

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

第1図は本発明の放射性廃棄物の固化処理装置の構成を
概略的に示すブロック図、第2図はそのガラス溶融炉の
断面図、第3図は本発明の族04性廃棄物の固化処理装
置の構成を示す図である。 1・・・・・・・・・・・・fJIi射性11J1ii
廃液前処理装置2.21・・・ガラス溶融炉 3・・・・・・・・・・・・オフガス処理装置4・・・
・・・・・・・・・固体取扱い装置5.22・・・高周
波コイル 6.23・・・出口ノズル
Fig. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the radioactive waste solidification processing apparatus of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of its glass melting furnace, and Fig. 3 is a solidification of Group 04 waste of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a processing device. 1・・・・・・・・・fJIi radiation 11J1ii
Waste liquid pre-treatment device 2.21... Glass melting furnace 3... Off-gas treatment device 4...
......Solid handling equipment 5.22...High frequency coil 6.23...Outlet nozzle

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)核燃料再処理施設で発生した硝酸ナトリウムを含
有する放射性濃縮廃液を乾燥して粉体化し、この乾燥粉
体とガラス化材とを加熱溶融し、発生した熱分解ガスを
処理して系外に排出するとともに、残留したガラス化物
を貯蔵容器に充填することを特徴とする放射性廃棄物の
固化処理方法。
(1) Radioactive concentrated waste liquid containing sodium nitrate generated at nuclear fuel reprocessing facilities is dried and powdered, this dried powder and vitrification material are heated and melted, and the generated pyrolysis gas is processed to create a system. A method for solidifying radioactive waste, which comprises discharging it outside and filling a storage container with the remaining vitrified material.
(2)ガラス化材が二酸化ケイ素、ホウ酸、水酸化アル
ミニウム、および炭酸カルシウムの混合物からなる特許
請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
(2) The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, wherein the vitrification material is a mixture of silicon dioxide, boric acid, aluminum hydroxide, and calcium carbonate.
(3)核燃料再処理施設で発生した硝酸ナトリウムを含
む放射性廃液を乾燥粉体化し所定の比率でガラス化材と
混合する放射性濃縮廃液前処理装置と、前記前処理装置
で得られた乾燥粉体とガラス化材との混合物を加熱溶融
するガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉で発生した熱分
解ガスを処理して系外に廃ガスとして排出するオフガス
処理装置と、前記ガラス溶融炉でガラス化した放射性廃
棄物を貯蔵容器に充填するガラス化物充填装置とを備え
てなることを特徴とする放射性廃棄物の固化処理装置。
(3) A radioactive concentrated waste liquid pre-treatment device that converts radioactive waste liquid containing sodium nitrate generated at a nuclear fuel reprocessing facility into a dry powder and mixes it with a vitrification material at a predetermined ratio, and a dry powder obtained by the pre-treatment device. a glass melting furnace that heats and melts a mixture of and a vitrification material, an off-gas treatment device that processes pyrolysis gas generated in the glass melting furnace and discharges it as waste gas outside the system, and vitrification in the glass melting furnace. A vitrified material filling device for filling a storage container with radioactive waste.
(4)ガラス溶融炉は高周波加熱装置を熱源とする特許
請求の範囲第3項記載の放射性廃棄物の固化処理装置。
(4) The radioactive waste solidification processing apparatus according to claim 3, wherein the glass melting furnace uses a high-frequency heating device as a heat source.
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JP (1) JPS6182200A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016031296A (en) * 2014-07-29 2016-03-07 三菱重工業株式会社 Waste liquid treating system and waste liquid treating method

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JP2016031296A (en) * 2014-07-29 2016-03-07 三菱重工業株式会社 Waste liquid treating system and waste liquid treating method

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