JPS623698A - Solidifying processing method of radioactive waste - Google Patents

Solidifying processing method of radioactive waste

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JPS623698A
JPS623698A JP14329985A JP14329985A JPS623698A JP S623698 A JPS623698 A JP S623698A JP 14329985 A JP14329985 A JP 14329985A JP 14329985 A JP14329985 A JP 14329985A JP S623698 A JPS623698 A JP S623698A
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radioactive waste
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松浦 宏之
冨田 俊英
尚実 豊原
博 飯森
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Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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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] 本発明は原子力発電所等の放射性物質取扱い施設から発
生する中レベルないし低レベルの放射性廃棄物の処理法
にかかわり、特にペレット化処理した放射性廃棄物の固
化処理法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for treating medium-level to low-level radioactive waste generated from facilities handling radioactive materials such as nuclear power plants, and particularly relates to a method for treating radioactive waste that has been pelletized. Concerning methods for solidifying objects.

[発明の技術的背景とその問題点] 従来より、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設で発
生する、たとえば放射性廃液や使用済みイオン交換樹脂
等の放射性廃棄物の処理法として環境に対する安全上の
見地より安定な固化体にする方法が広く行われている。
[Technical background of the invention and its problems] Conventionally, environmentally safe methods have been used to dispose of radioactive waste, such as radioactive waste liquid and used ion exchange resin, generated in facilities that handle radioactive materials such as nuclear power plants. From a viewpoint, methods of forming a stable solidified material are widely used.

従来公知の固化処理方法としては、セメント固化法、ア
スファルト固化法およびプラスチック固化法が知られて
いる。
Conventionally known solidification treatment methods include a cement solidification method, an asphalt solidification method, and a plastic solidification method.

これらの固化法においては、たとえば処理対象が、放射
性廃液の場合には濃縮乾燥され主として1i11E酸ナ
トリウムからなる粉体とされた後、使用済みイオン交換
樹脂の場合には乾燥処理された後、それぞれセメント、
アスファルトあるいはプラスチックからなる固化剤によ
り固化される。
In these solidification methods, for example, in the case of radioactive waste liquid, the object to be treated is concentrated and dried to form a powder mainly consisting of sodium 1i11E acid, and in the case of used ion exchange resin, it is dried and then processed. cement,
It is solidified with a hardening agent made of asphalt or plastic.

これらの固化法のうち、セメント固化法は、耐火性に優
れ、機械的強度も大きい固化体が得られ最も一般的であ
ったが、セメントとともに使用する水分が一緒に固化さ
れるため廃棄物固化体の発生量が多量になるという欠点
がある。
Among these solidification methods, the cement solidification method was the most common because it produced a solidified material with excellent fire resistance and high mechanical strength. The disadvantage is that the body produces a large amount.

またアスファルト固化法は、安価に固化体を形成し得る
が、形成された廃棄物固化体が耐火性に乏しく、かつ機
械的衝撃に弱いという欠点がある。
Furthermore, although the asphalt solidification method can form solidified bodies at low cost, it has the disadvantage that the formed solidified waste bodies have poor fire resistance and are susceptible to mechanical shock.

またさらにプラスチック固化法は、近時有望視されてい
る固化法であって、軽量でかつ機械的性質等に優れた固
化体を形成することが可能である。
Furthermore, the plastic solidification method is a solidification method that has recently been viewed as promising, and it is possible to form a solidified body that is lightweight and has excellent mechanical properties.

このプラスチック固化法では、放射性廃棄物は乾燥処理
の侵粉体化され、多くの場合熱硬化性樹脂で固化される
ため、セメント固化法の場合のように水分も共に固化さ
れることはなく、減容性において大幅に改善される。こ
のプラスチック固化法においては、セメント固化法に比
して放射性廃棄物の発生量を115程度にまで減容する
ことが可能である。しかし、使用されるプラスチックの
単量体の多くが常温で揮発性であるため、固化処理過程
で火災発生の危険があること、また固化剤として用いら
れるものが有機材料であるために得られる固化体が耐火
性に乏しいという欠点がある。
In this plastic solidification method, radioactive waste is turned into powder by drying and is often solidified with thermosetting resin, so water is not solidified with it as in the cement solidification method. Significantly improved volume reduction properties. In this plastic solidification method, it is possible to reduce the amount of radioactive waste generated to about 115 compared to the cement solidification method. However, since many of the monomers used in plastics are volatile at room temperature, there is a risk of fire during the solidification process, and because the solidification agent used is an organic material, the solidification caused by The disadvantage is that the body has poor fire resistance.

ところで、以上の方法により固化処理されて放射性廃棄
物の固化体が得られたとしても、現在のところその多く
は最終処分方法が未だ確立されていない状態にある。ま
た、比較的高い放射能を有する放射性廃棄物を直接固化
する場合には、得られる固化体の表面FA量率がいずれ
の固化処理方法によっても高くなってしまうため、その
取扱いが容易でないという問題がある。これらの問題に
対処して、放射性廃棄物を中間貯蔵する方法が近年提案
されている。
By the way, even if a solidified body of radioactive waste is obtained by the solidification treatment using the above-mentioned method, the final disposal method for most of it has not yet been established at present. In addition, when radioactive waste with relatively high radioactivity is directly solidified, the surface FA content of the resulting solidified material is high regardless of the solidification treatment method, so there is a problem that it is not easy to handle. There is. To address these problems, methods for interim storage of radioactive waste have been proposed in recent years.

この方法は、放射性廃棄物を乾燥処理し大幅に減容した
後、これをぺlノット化処理して安定な中間貯蔵体を製
造し、原子力施設内の貯蔵タンクに一時貯蔵する方法で
ある。この方法によれば、乾燥処即後の粉体放射性廃棄
物に圧縮力を加えペレット化されるので、プラスチック
固化法を上回る高い減容率が得られる。
This method involves drying radioactive waste to significantly reduce its volume, and then processing it into pellets to produce a stable intermediate storage body, which is then temporarily stored in a storage tank within a nuclear facility. According to this method, compressive force is applied to the powdered radioactive waste immediately after drying to pelletize it, so a higher volume reduction rate than the plastic solidification method can be obtained.

しかしながら、ベレット化処理された放射性廃棄物は、
最終処分体として充分な物性を有していないために4ペ
レツト状放射性廃棄物は一定期間貯蔵されて放射能が減
衰した後に改めて安定な固化体パッケージとして一体に
固化させる必要がある。
However, radioactive waste that has been pelletized is
Because it does not have sufficient physical properties to be used as a final disposal material, it is necessary to store the radioactive waste pellets for a certain period of time so that the radioactivity attenuates and then solidify them again into a stable solid package.

ペレット状放射性廃棄物を固化体パッケージ化する方法
としては、従来より用いられている前述の固化剤による
処理が考えられる。しかし、セメント、アスファルト等
に代表されるこれらの固化剤をペレット状放射性廃棄物
の固化体パッケージ化に用いた場合には、前述の各固化
法の欠点は依然として存し、問題点は何ら解決しない。
As a method of solidifying radioactive waste pellets into a solid package, treatment using the previously used solidifying agent described above can be considered. However, when these solidifying agents, such as cement and asphalt, are used to package pelleted radioactive waste, the drawbacks of each of the solidifying methods described above still exist, and the problems are not solved. .

さらには、セメントを固化剤として用いた場合には、セ
メントの硬化に多量の水が必要なために、・その水によ
りベレットの劣化が生ずる可能性すらある。
Furthermore, when cement is used as a hardening agent, a large amount of water is required to harden the cement, and the water may even cause deterioration of the pellet.

つまり、セメントは水との水和反応による硬化するが、
硬化の完了までには長時間を要するために、その間セメ
ント中に自由水が存在する。この自由水にベレットが浸
され、ベレットは比較的耐水性に欠けるために溶解ある
いは膨潤をおこし、一部は破壊される。したがってペレ
ット状放射性廃棄物のセメントによる安定な固化体パッ
ケージの製造は特に困難である。
In other words, cement hardens through a hydration reaction with water, but
Since it takes a long time to complete hardening, free water is present in the cement during that time. The pellets are immersed in this free water, and since the pellets are relatively water resistant, they dissolve or swell, and some of them are destroyed. The production of stable solidified cement packages of pelleted radioactive waste is therefore particularly difficult.

[発明の目的] 本発明は、かかる従来の放射性廃棄物の固化処理方法の
欠点を解消しようとするものであり、固体放射性廃棄物
、特に減容性に優れたペレット状放射性廃棄物中間貯蔵
体を、耐熱性に優れ、かつ長期間に亘る貯蔵に対し化学
的にも機械的にも安定な固化体パッケージとして一体に
固化させる方法を提供しようとするものである。
[Object of the Invention] The present invention aims to eliminate the drawbacks of the conventional solidification treatment method for radioactive waste, and provides an intermediate storage medium for solid radioactive waste, especially pellet-shaped radioactive waste with excellent volume reduction properties. The object of the present invention is to provide a method for solidifying these into a solid package that has excellent heat resistance and is chemically and mechanically stable for long-term storage.

[発明の概要] すなわち本発明の放射性廃棄物の固化処理方法は、原子
力施設で発生した液体放射性廃棄物に、(イ)アルカリ
金属および/またはアルカリ土類金属の酸化物および/
または無機塩と、(ロ)水溶性リン酸塩と からなる無機充填固化剤を水とともに添加し、前記放射
性廃棄物を一体に固化させることを特徴とする。
[Summary of the Invention] That is, the method for solidifying radioactive waste of the present invention includes adding (a) an alkali metal and/or alkaline earth metal oxide and/or to liquid radioactive waste generated at a nuclear facility.
Alternatively, the method is characterized in that an inorganic filling solidifying agent consisting of an inorganic salt and (b) a water-soluble phosphate is added together with water to solidify the radioactive waste in one piece.

本発明の方法によれば、原子力発電所等の施設から発生
する液体あるいはスラリー状放射性廃棄物を完全に固化
処理することができる 本発明の方法に対象となりうる廃棄物としては、たとえ
ば以下のものがあげられる。
According to the method of the present invention, liquid or slurry radioactive waste generated from facilities such as nuclear power plants can be completely solidified. Examples of wastes that can be subjected to the method of the present invention include the following: can be given.

■使用済イオン交換樹脂 粒径が約0.5mmφの粒状のものと、バウデツクス(
POWDEX・・・商品名)と呼ばれる粉末状のものと
があり、沸騰水型炉(BWR)においては、原子炉水浄
化系、復水脱塩系、燃料プール脱塩系、放射性廃液処理
系等で発生し、また加圧水型炉(PWR)では、バイパ
ス浄化系(浄化脱塩、脱ホウ素)、燃料ビット脱塩系、
抽出冷却材処理系等で発生する。
■ Used ion exchange resin particles with a particle size of approximately 0.5 mmφ and Boudex (
There is a powder called POWDEX (trade name), and in boiling water reactors (BWR), it is used in reactor water purification systems, condensate desalination systems, fuel pool desalination systems, radioactive waste liquid treatment systems, etc. In a pressurized water reactor (PWR), bypass purification system (purification desalination, deboronization), fuel bit desalination system,
Occurs in the extraction coolant treatment system, etc.

■濃縮廃液 化学廃液(樹脂再生廃液等)を蒸発濃縮した硫酸ナトリ
ウムを主成分とする含水率が80%前後のものであり、
51!l酸ナトリウムが主成分である。
■Concentrated waste liquid Contains sodium sulfate, which is obtained by evaporating and concentrating chemical waste liquid (resin recycling waste liquid, etc.), and has a water content of around 80%.
51! Sodium chloride is the main component.

■クラッド 機器、配管から発生する腐蝕生成物を含有する廃液であ
り、鉄の酸化物や水酸化物を主成分とするものである。
■It is a waste liquid containing corrosion products generated from cladding equipment and piping, and its main components are iron oxides and hydroxides.

■フィルター・スラッジ 機器ドレン、床ドレン等の濾過物で主成分はバルブ状微
粉末のフィルター・エイド(illll側)である。
■Filter sludge The main component of the filtrate from equipment drains, floor drains, etc. is filter aid (illll side), which is a valve-shaped fine powder.

■焼却灰 焼却炉から出る。■Incineration ash Exit the incinerator.

■洗濯廃液 作業員の汚染した衣服の洗濯時に発生する。■Laundry waste liquid Occurs when workers wash contaminated clothing.

本発明においては、以上にあげたような液体あるいはス
ラリー状の放射性廃液は、まず常法にしたがい、乾燥さ
れ、粉体化される。粉体化された放射性廃棄物は、この
ままでは取扱いが極めて困難であるので、粉体微粒子の
飛散を極力抑制するためペレット化処理が行なわれる。
In the present invention, the above-mentioned liquid or slurry radioactive waste liquid is first dried and powdered according to a conventional method. Powderized radioactive waste is extremely difficult to handle as it is, so it is pelletized to minimize the scattering of powder particles.

ペレット化の方法としては、ブリケラティングマシンを
用いた処理法のように圧縮力により粉体をベレット成型
する方法、あるいはゴム状弾性体をバインダーとして少
量用い、この粒着力と圧縮力によりベレット成形する方
法等の任意の方法を採用することができる。
Pelletization can be made into pellets using compression force, such as a processing method using a briquetting machine, or by using a small amount of rubber-like elastic material as a binder, and using this particle adhesion and compression force to form pellets. Any method such as a method can be adopted.

このようにして[iされたベレットは放射性廃棄物貯蔵
容器に充填される。
The thus prepared pellets are filled into a radioactive waste storage container.

本発明においては、ここで、このベレットに、(イ)ア
ルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の酸化物お
よび/または無機塩と、(ロ)水溶性リン酸塩とをあら
かじめ適当量の水と混練した無機充填固化剤を添加して
均一に混合する。
In the present invention, (a) an alkali metal and/or alkaline earth metal oxide and/or inorganic salt, and (b) a water-soluble phosphate are added to the pellet in advance in an appropriate amount of water. Add the kneaded inorganic filling solidifying agent and mix uniformly.

廃棄物ベレットと混合された無機充填固化剤は、常温で
速やかに硬化し、約1日後には充分な強度をもった放射
性廃棄物の固化体パッケージが19られる。
The inorganic filling solidifying agent mixed with the waste pellet hardens rapidly at room temperature, and a radioactive waste solidified package 19 with sufficient strength is obtained in about one day.

上記したw、機充填固化剤の(イ)アルカリ金属および
/またはアルカリ土類金属の酸化物および/または焦R
塩成分としては、天然産あるいは合成いずれかの硬焼マ
グネサイト(炭酸マグネシウムを主成分とする鉱物)、
硬焼ドロマイト(炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウ
ムを主成分とする鉱物)、硬焼アルカリ金属またはアル
カリ土類金属のアルミン酸塩および硬焼マグネシア(酸
化マグネシウム)が単独または2種以上の組合Vが用い
られる。
(a) Alkali metal and/or alkaline earth metal oxide and/or sulfur
Salt components include hard-burned magnesite (a mineral whose main component is magnesium carbonate), either naturally produced or synthetic;
Hard-burned dolomite (a mineral whose main components are magnesium carbonate and calcium carbonate), hard-burned alkali metal or alkaline earth metal aluminate, and hard-burned magnesia (magnesium oxide) are used alone or in combination V of two or more types. .

また、(ロ)水溶性リン酸塩成分としては、リン酸アン
モニウムのような塩基性リン酸塩、重リン酸マグネシウ
ム、重リン酸アルミニウム等の酸性リン酸塩ナトリウム
の単独または2種以上の組合ばか用いられる。
(b) As the water-soluble phosphate component, basic phosphates such as ammonium phosphate, acidic sodium phosphates such as magnesium biphosphate, and aluminum biphosphate may be used alone or in combination of two or more. It's used foolishly.

さらに、前記水溶性リン酸塩にポリリン酸塩を併用する
ことにより、得られる固化体パッケージに固体廃棄物と
してより高い機械的強度を付与することか可能である。
Furthermore, by using a polyphosphate in combination with the water-soluble phosphate, it is possible to impart higher mechanical strength to the obtained solidified package as a solid waste.

ポリリン酸塩は、一般式Mfi、、P、03゜。、(式
中Mは陽イオン)で表され、2個またはそれ以上のリン
酸単位を含有する連墳長をもった水溶性の組合したリン
酸塩化合物を含有するものである。このようなポリリン
酸塩としては、たとえば、トリポリリン酸ンーダ(Na
 5P3010 ) 、ビロリン酸四ナトリウム(Na
 < Pz○7)、およびそれらの混合物があげられる
The polyphosphate has the general formula Mfi, P, 03°. , (where M is a cation) and contains a water-soluble combined phosphate compound with a continuous length containing two or more phosphoric acid units. Examples of such polyphosphates include tripolyphosphate (Na
5P3010), tetrasodium birophosphate (Na
<Pz○7), and mixtures thereof.

また、本発明の無機充填固化剤を廃棄物ベレットに添加
、混合する際の流動性を向上させるために、固化剤の機
能を阻害しない範囲内の量のナフタリンスルホン酸、ホ
ルマリン縮合物、メラミンホルマリン重合体スルホン酸
塩、グルコン酸塩等が使用可能である。
In addition, in order to improve fluidity when adding and mixing the inorganic filling solidifying agent of the present invention to waste pellets, naphthalene sulfonic acid, formalin condensate, and melamine formalin are added in amounts within a range that does not inhibit the function of the solidifying agent. Polymeric sulfonates, gluconates, etc. can be used.

なお本発明においては、必要に応じて上記無機充填固化
剤に対して不活性である物質を骨材あるいは充填剤とし
て、添加することができる。このような骨材あるいは充
填材としては、たとえばシリカ、石灰岩、花コウ岩、長
石等をあげることができる。
In the present invention, a substance that is inert to the inorganic filling and solidifying agent may be added as aggregate or filler if necessary. Such aggregates or fillers include, for example, silica, limestone, granite, feldspar, and the like.

本発明の無機充填固化剤の配合量は、通常以下の範囲が
適している。
The amount of the inorganic filling and solidifying agent of the present invention is usually within the following range.

(イ)酸化物または炭酸塩またはアルミン酸塩100重
層部 (ロ)水溶性リン酸塩     30〜200重騒部ポ
リリン酸塩      1〜100重量部本発明におい
ては、無機充填固化剤の反応を促進ざ才るために水が加
えられる。この水の使用機は、通常無機充填固化剤10
0重」部に対して5〜100重最部が適当である。
(a) Oxide or carbonate or aluminate 100 parts (b) Water-soluble phosphate 30 to 200 parts polyphosphate 1 to 100 parts by weight In the present invention, the reaction of the inorganic filling solidifying agent is promoted. Water is added to thicken. The machine that uses this water usually has an inorganic filling solidifying agent of 10
The most suitable part is 5 to 100 parts compared to 0 parts.

本発明の無機充填固化剤は、セメントと同様に水との反
応により常温で硬化するものであるが、セメントに比し
て水の必要澁がはるかに少黴であり、セメントを固化剤
に用いた場合のように充填物中の水によりベレットが壊
されることはない。
The inorganic filler solidifying agent of the present invention hardens at room temperature by reacting with water like cement, but requires much less water and mold than cement, making it possible to use cement as a solidifying agent. The pellets will not be destroyed by water in the filling, as would be the case if the pellets were filled with water.

[発明の実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Embodiments of the invention] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例のベレット製造工程を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a pellet manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

原子力発電所等で発生した液体またはスラリー状の放射
性廃棄物1は、原液供給タンク2へ一旦貯留された後、
原液供給ポンプ3により乾燥機4へ導かれる。
Liquid or slurry radioactive waste 1 generated at a nuclear power plant etc. is once stored in a raw solution supply tank 2, and then
The stock solution is guided to the dryer 4 by the stock solution supply pump 3 .

粒状の使用済イオン交換樹脂1aはそのままでは乾燥し
にくいので、乾燥機4の性能を高めるために、原液供給
ポンプ3と乾燥機4との間に、インライン粉砕機5を設
置してスラリー状態で使用済イオン交換樹脂粒子を粉砕
してもよい。乾燥機4は濃度5〜20重量%の液体ある
いはスラリー状の放射性廃棄物を5重量%以下にするこ
とのできるものが好ましく、たとえば薄膜乾燥機または
ドラム型乾燥機が使用可能である。
Since the granular used ion exchange resin 1a is difficult to dry as it is, in order to improve the performance of the dryer 4, an in-line crusher 5 is installed between the stock solution supply pump 3 and the dryer 4 to turn it into a slurry state. The spent ion exchange resin particles may be pulverized. The dryer 4 is preferably one capable of reducing liquid or slurry radioactive waste having a concentration of 5 to 20% by weight to 5% by weight or less; for example, a thin film dryer or a drum type dryer can be used.

乾燥機4で乾燥された乾燥放射性廃棄物1bは、水分計
6により、所定の含水量に達したことを確認される。所
定の含水量になるまで乾燥されていない高水分含有乾燥
放射性廃棄物1Cは、返送タンク7にもどされ水で希釈
された後、返送ポンプ8により原液供給タンク2へもど
される。
It is confirmed by the moisture meter 6 that the dried radioactive waste 1b dried in the dryer 4 has reached a predetermined moisture content. High moisture content dry radioactive waste 1C that has not been dried to a predetermined moisture content is returned to the return tank 7 and diluted with water, and then returned to the stock solution supply tank 2 by the return pump 8.

所定の含水量に達するまで乾燥された乾燥放射性廃棄物
は、一旦貯蔵タンク9に貯蔵された後、定期的に計量器
放射性廃棄物に移される。
The dried radioactive waste that has been dried until it reaches a predetermined moisture content is once stored in the storage tank 9 and then periodically transferred to the scale radioactive waste.

一方、熱硬化性樹脂またはゴム状弾性高分子体からなる
結合剤組成物11も、結合剤ホッパー12から計量器1
0に供給される。
On the other hand, the binder composition 11 made of a thermosetting resin or a rubber-like elastic polymer is also transferred from the binder hopper 12 to the scale 1.
0.

乾燥放射性廃棄物1bおよび結合剤組成物11は、それ
ぞれ所定の重量割合で計量された後、混合機13に自然
落下される。
The dry radioactive waste 1b and the binder composition 11 are each weighed at a predetermined weight ratio and then allowed to fall naturally into the mixer 13.

乾燥放射性廃棄物1b/結合剤組成物11の混合割合(
重量比)は、廃棄物の種類によって異なっている。結合
剤組成物11としてゴム状弾性高分子体を使用した場合
、上記の混合比は、濃縮廃液および焼却灰においては3
/1〜8/1であり、使用済イオン交換樹脂およびフィ
ルタースラッジでは、1.5/1〜4/1である。また
結合剤組成物として熱硬化性樹脂を使用した場合、上記
の混合比は乾燥廃棄物の種類によらず、0.5/1〜2
/1である。
Mixing ratio of dry radioactive waste 1b/binder composition 11 (
weight ratio) differs depending on the type of waste. When a rubber-like elastic polymer is used as the binder composition 11, the above mixing ratio is 3 for concentrated waste liquid and incineration ash.
/1 to 8/1, and for used ion exchange resin and filter sludge, it is 1.5/1 to 4/1. In addition, when a thermosetting resin is used as the binder composition, the above mixing ratio is 0.5/1 to 2, regardless of the type of dry waste.
/1.

混合機13で充分混合された乾燥放射性廃棄物13と結
合剤組成物11とからなる混合物14は、次に混練造粒
機15で造粒される。このとき、結合剤としてゴム状弾
性高分子体を使用した場合、混合物14は、30〜12
0℃、好ましくは40〜100℃、さらに好ましくは5
0〜60℃で溶融されることなく加熱される。しかし通
常の場合混合!113または混練造粒機15においては
、摩擦熱により混合物14が50〜60℃に昇温するの
で、特に外部加熱することなく混合物の加熱を達成する
ことができる。−万態硬化性樹脂を使用した場合には、
通常混合物14は180〜200℃に加熱される。図示
の造粒工程では押出機15で紐状に押出されカッター1
6により造粒が行なわれる。造粒された粒子の形状は、
貯蔵、運搬に便利な直径0.5〜3.Ol、長さ0.5
〜3.0CI11の円柱状のものが好ましい。
The mixture 14 consisting of the dry radioactive waste 13 and the binder composition 11 thoroughly mixed in the mixer 13 is then granulated in the kneading and granulating machine 15. At this time, when a rubber-like elastic polymer is used as a binder, the mixture 14 has a content of 30 to 12
0°C, preferably 40-100°C, more preferably 5
Heated without melting at 0-60°C. But usually mixed! In the kneading/granulating machine 113 or the kneading/granulating machine 15, the temperature of the mixture 14 is raised to 50 to 60° C. due to frictional heat, so that heating of the mixture can be achieved without particularly external heating. -When using universally curable resin,
Typically, mixture 14 is heated to 180-200°C. In the illustrated granulation process, the extruder 15 extrudes the pellets into a string shape and the cutter 1
Granulation is performed by step 6. The shape of the granulated particles is
Diameter 0.5 to 3, convenient for storage and transportation. Ol, length 0.5
A cylindrical shape with a CI of 11 to 3.0 is preferred.

こうして造粒されたベレット状放射性廃棄物17は振動
フィーダー18を通って貯蔵容器19に貯蔵される。貯
蔵容器としてはドラム缶を使用することもできる。ベレ
ット状放射性廃棄物17を振動フィーダー18上で冷却
する場合には、振動フィーダーを供えたトラフ型トンネ
ル構造の振動冷却機が使用可能である。
The pellet-shaped radioactive waste 17 thus granulated passes through a vibrating feeder 18 and is stored in a storage container 19. Drums can also be used as storage containers. When the pellet-shaped radioactive waste 17 is cooled on the vibrating feeder 18, a trough-type tunnel structure vibrating cooler equipped with a vibrating feeder can be used.

このようにして造粒されて貯蔵容器19に充填されたベ
レット状放射性廃棄物17は、第2図に示す本発明の工
程で固化体パッケージ20として一体に固化される。
The pellet-shaped radioactive waste 17 thus granulated and filled into the storage container 19 is solidified into a solid package 20 in the process of the present invention shown in FIG.

本発明に用いる無機充填固化剤21は、無機充填固化剤
供給ホッパー22から無機充填固化剤供給Ia23を経
てインライン混合124へ送られ、水タンク25から水
供給ポンプ26を経てインライン混合機24へ送りこま
れる適量の水とともに、ここで混練される。
The inorganic filling solidifying agent 21 used in the present invention is sent from the inorganic filling solidifying agent supply hopper 22 to the inorganic filling solidifying agent supply Ia 23 to the inline mixing 124, and from the water tank 25 to the inline mixer 24 via the water supply pump 26. It is mixed here with an appropriate amount of water.

水と混線された無機充填固化剤は、ベレット状放射性廃
棄物17を収容する貯蔵容器19内のベレット間の空隙
に流しこまれ、ベレット状放射性廃棄物17と一体化さ
れて固化体パッケージ20を形成する。
The inorganic filling solidifying agent mixed with water is poured into the spaces between the pellets in the storage container 19 containing the pellet-shaped radioactive waste 17, and is integrated with the pellet-shaped radioactive waste 17 to form the solidified package 20. Form.

なお、単に無機充填固化剤を注入しただけでは無機充填
固化剤中に気泡が残留するので、これを取除く為に振動
機28を用いて固化体パッケージ20を振動させること
が望ましい。
Note that simply injecting the inorganic filling solidifying agent leaves air bubbles in the inorganic filling solidifying agent, so it is desirable to vibrate the solidified package 20 using the vibrator 28 in order to remove these bubbles.

以下に、上述したプロセスで製造された固化体の物性試
験結果を示す。
Below, the physical property test results of the solidified body manufactured by the above-mentioned process are shown.

物性試験は、J JSR52放射性廃棄物セメントの物
理試験方法に準じて行った。
The physical property test was conducted according to J JSR52 Physical Test Method for Radioactive Waste Cement.

すなわち各組成物を強さ試験用練り混ぜ機で混合した後
、直径50 u %高さ 100nの型枠に3層に分け
て詰め各層を突き棒で25回突いて圧密した。
That is, each composition was mixed using a kneader for strength testing, and then packed in three layers in a mold with a diameter of 50 u% and a height of 100 nm, and each layer was compacted by poking 25 times with a punch rod.

24時間後に脱型し温度20℃湿度70%の環境で気中
7日間養生した後圧縮強度を測定した。
After 24 hours, the mold was removed and cured in air for 7 days at a temperature of 20° C. and a humidity of 70%, and then the compressive strength was measured.

水中安定性は、上記圧縮強度供試体を水中に28時間浸
漬侵、供試体の膨潤、破壊の有無を判定した。
The underwater stability was determined by immersing the compressive strength specimen in water for 28 hours, and determining the presence or absence of swelling and destruction of the specimen.

また、熱安定性は、上記圧縮強度の試験に用いた供試体
を800℃の電気炉内で6時間放置し、崩壊の有無を判
定した 固化充填剤の組成を第1表に、得られた固化体の特性を
第2表に示す。なお、第1表中の数字は、固体放射性廃
棄物ベレット100重量部当たりの重量部である。以上
の物理試験の結果、海洋投棄や陸上保管に際しても十分
な強度をもち、水中での劣化や高温による崩壊もなく、
十分な安定性を有しCいる。
In addition, thermal stability was determined by leaving the specimen used in the above compressive strength test in an electric furnace at 800°C for 6 hours, and determining the presence or absence of disintegration of the solidified filler. Table 1 shows the composition of the solidified filler. The properties of the solidified body are shown in Table 2. Note that the numbers in Table 1 are parts by weight per 100 parts by weight of solid radioactive waste pellets. As a result of the above physical tests, it has sufficient strength even when dumped at sea or stored on land, and does not deteriorate in water or collapse due to high temperatures.
It has sufficient stability.

(以下余白) 第2表 [発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、固体放射性廃棄
物を水分の包含層の少ないアルカリ金属および/または
アルカリ土類金属の酸化物および/または塩と水溶性リ
ン酸塩とからなる無機質の充填固化剤により固化させる
ので、耐熱性、耐水性に優れ、かつ長期間に亘る貯蔵に
対し化学的にも機械的にも安定な固化体パッケージを製
造することができる。
(The following is a blank space) Table 2 [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, solid radioactive waste can be treated with alkali metal and/or alkaline earth metal oxides and/or Because it is solidified using an inorganic filling solidifying agent consisting of salt and water-soluble phosphate, we can create a solidified package that has excellent heat resistance and water resistance, and is chemically and mechanically stable for long-term storage. can be manufactured.

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

第1図は本発明の一実施例のペレット製造方法を示す工
程図、第2図は本発明の一実施例の固化体パッケージの
製造方法を示す工程図である。 1・・・・・・・・・液体またはスラリー状放射性廃棄
物1a・・・・・・粒状使用済イオン交換樹脂1b・・
・・・・乾燥放射性廃棄物 1C・・・・・・高水分含有乾燥放射性廃棄物2・・・
・・・・・・原液供給タンク 3・・・・・・・・・原液供給ポンプ 4・・・・・・・・・乾燥機 5・・・・・・・・・インライン粉砕機6・・・・・・
・・・水分計 7・・・・・・・・・返送タンク 8・・・・・・・・・返送ポンプ 9・・・・・・・・・貯蔵タンク 10・・・・・・・・・計量器 11・・・・・・・・・結合剤組成物 12・・・・・・・・・結合剤ホッパ〜13・・・・・
・・・・混合機 14・・・・・・・・・混合物 15・・・・・・・・・混練造粒機 16・・・・・・・・・カッター 17・・・・・・・・・ベレット状放射性廃東物18・
・・・・・・・・撮動フィーダー19・・・・・・・・
・貯蔵容器 20・・・・・・・・・固化体パッケージ21・・・・
・・・・・無機充填固化剤22・・・・・・・・・無機
充3I4固化剤供給ホンパー23・・・・・・・・・無
機充填固化剤供給機24・・・・・・・・・インライン
混合機25・・・・・・・・・水タンク 26・・・・・・・・・水供給ポンプ 27・・・・・・・・・水 28・・・・・・・・・撮a機
FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing pellets according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process diagram showing a method for producing a solid package according to an embodiment of the present invention. 1...Liquid or slurry radioactive waste 1a...Granular used ion exchange resin 1b...
...Dried radioactive waste 1C...Dried radioactive waste containing high moisture 2...
..... Stock solution supply tank 3 ..... Stock solution supply pump 4 ..... Dryer 5 ..... Inline crusher 6 ...・・・・・・
... Moisture meter 7 ... Return tank 8 ... Return pump 9 ... Storage tank 10 ...・Measurer 11...Binder composition 12...Binder hopper~13...
...Mixer 14...Mixture 15...Kneading and granulating machine 16...Cutter 17... ...Bellet-shaped radioactive waste material 18.
......Photo feeder 19...
・Storage container 20...Solid package 21...
...Inorganic filling solidifying agent 22...Inorganic filling solidifying agent supply hopper 23...Inorganic filling solidifying agent supply machine 24... ...Inline mixer 25...Water tank 26...Water supply pump 27...Water 28...・Photographer

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)原子力施設で発生した固体放射性廃棄物に、 (イ)アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の
酸化物および/または無機塩と、(ロ)水溶性リン酸塩 とからなる無機充填固化剤を水とともに添加し、前記放
射性廃棄物を一体に固化させることを特徴とする放射性
廃棄物の固化処理方法。 (2)アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の
無機塩が炭酸塩またはアルミン酸塩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処
理方法。 (3)アルカリ金属の酸化物および/または無機塩が硬
焼マグネサイトであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項記載の放射性廃棄物の固化処理方法
。 (4)水溶性リン酸塩がリン酸アンモニウムであること
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項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。 (5)水溶性リン酸塩が重リン酸マグネシウムである特
許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項記載の
放射性廃棄物の固化処理方法。 (6)無機充填固化剤の配合量は、 (イ)のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属
の酸化物および/または無機塩の100重量部に対して
、 (ロ)の水溶性リン酸塩が30〜200重量部であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
ずれか1項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。 (7)あらかじめペレット化された状態の放射性廃棄物
に無機充填固化剤が添加される特許請求の範囲第1項な
いし第6項のいずれか1項記載の放射性廃棄物の固化処
理方法。 (8)原子力施設で発生した固体放射性廃棄物に、 (イ)アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の
酸化物および/または無機塩の100重量部と、 (ロ)水溶性リン酸塩の30〜200重量部と、 (ハ)ポリリン酸塩の1〜100重量部と からなる無機充填固化剤と、 (ニ)この無機充填固化剤100重量部に対して、水の
5〜100重量部とを添加し、 前記放射性廃棄物を固化させることを特徴とする放射性
廃棄物の固化処理方法。 (9)アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の
無機塩が炭酸塩またはアルミン酸塩であることを特徴と
する特許請求の範囲第8項記載の放射性廃棄物の固化処
理方法。 (10)アルカリ金属の酸化物および/または無機塩が
硬焼マグネサイトであることを特徴とする特許請求の範
囲第8項または第9項記載の放射性廃棄物の固化処理方
法。 (11)水溶性リン酸塩がリン酸アンモニウムであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第8項ないし第10項の
いずれか1項記載の放射性廃棄物の固化処理方法。 (13)水溶性リン酸塩が重リン酸マグネシウムである
特許請求の範囲第8項ないし第11項のいずれか1項記
載の放射性廃棄物の固化処理方法。 (14)あらかじめペレット化された状態の放射性廃棄
物に無機充填固化剤が添加される特許請求の範囲第8項
ないし第13項のいずれか1項記載の放射性廃棄物の固
化処理方法。
[Claims] (1) Solid radioactive waste generated at nuclear facilities contains (a) oxides and/or inorganic salts of alkali metals and/or alkaline earth metals, and (b) water-soluble phosphates. 1. A method for solidifying radioactive waste, comprising adding an inorganic filling solidifying agent comprising water together with water to solidify the radioactive waste. (2) The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, wherein the inorganic salt of an alkali metal and/or alkaline earth metal is a carbonate or an aluminate. (3) The method for solidifying radioactive waste according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal oxide and/or inorganic salt is hard-burned magnesite. (4) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-soluble phosphate is ammonium phosphate. (5) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-soluble phosphate is magnesium biphosphate. (6) The blending amount of the inorganic filler solidifying agent is as follows: 100 parts by weight of the alkali metal and/or alkaline earth metal oxide and/or inorganic salt in (a), and the water-soluble phosphate in (b) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the amount of the radioactive waste is 30 to 200 parts by weight. (7) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 1 to 6, wherein an inorganic filling solidifying agent is added to radioactive waste that has been pelletized in advance. (8) Solid radioactive waste generated at a nuclear facility is mixed with (a) 100 parts by weight of an oxide and/or inorganic salt of an alkali metal and/or alkaline earth metal, and (b) 30 parts by weight of a water-soluble phosphate. (c) an inorganic filling solidifying agent consisting of 1 to 100 parts by weight of a polyphosphate; and (d) 5 to 100 parts by weight of water per 100 parts by weight of this inorganic filling solidifying agent. 1. A method for solidifying radioactive waste, comprising: adding and solidifying the radioactive waste. (9) The method for solidifying radioactive waste according to claim 8, wherein the inorganic salt of an alkali metal and/or alkaline earth metal is a carbonate or an aluminate. (10) The method for solidifying radioactive waste according to claim 8 or 9, wherein the alkali metal oxide and/or inorganic salt is hard-burned magnesite. (11) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 8 to 10, wherein the water-soluble phosphate is ammonium phosphate. (13) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 8 to 11, wherein the water-soluble phosphate is magnesium biphosphate. (14) The method for solidifying radioactive waste according to any one of claims 8 to 13, wherein an inorganic filling solidifying agent is added to the radioactive waste that has been pelletized in advance.
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