JPS63158498A - 放射性廃棄物の固化処理方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、放射能取り扱いＦＭ設から発生する廃棄物の
中間貯蔵体の製造方法に関する。

（従来の技術） 原子力施設や核燃料再処理施設から発生する濃縮廃液や
スラッジ類は、その処分基準が未定であるため、環状で
はこれが明らかになるまで貯蔵する中間貯蔵方針がとら
れている。従来、このような貯蔵方法に関する技術とし
ては、適当なペレタイザーによりペレット化する方法が
開発されている。これは、押し出し成形造粒機や圧縮成
形造粒機により、廃棄物の粉体に単位面積あたり数百ｋ
ｇ〜数ｔｏｎの圧ツノをかけて粉体を凝集成形する方法
である。

この方法の利点は、従来より行われているセメント同化
方法やアスファルト固化方法に比べて減容性が高いこと
、他の中間貯蔵方式として考えられている廃液貯蔵や粉
体貯蔵に比べて腐食や飛散による汚染の心配が少ないこ
となどが挙げられる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記方法は、簡単なプロセスで廃棄物をペレット化でき
る利点を有するが、廃棄物中にバインダーを入れていな
いため、生成ペレットに一定の物性を与えるためには、
非常に高い圧力をかける必要がおった。例えば、核燃料
再処理施設から発生する廃液の主成分は硝酸ナトリウム
であるが、これを一定のペレットに成形するために約５
００ｋｏｆ／Ｃｍ２以上の圧力が必要である。ざらに廃
棄物中にシリカ等成形性を悪くする不純物が入っている
場合は約１０００ｋｃ＋ｆ／　ｃｍ２近くの圧力が必要
になり、これではペレットの取り出しが困難になり、最
悪の場合ペレットが割れたりひびが入る等の問題がおっ
た。

またこの問題を解決するためにステアリン酸等の有機潤
滑剤を加える方法も提案されているが、この場合にはペ
レットの強度が劣化するという問題があった。特に再処
理工場から発生する硝酸塩含有廃棄物に対しては消防法
危険物第一類で述べられるように、火災爆発の危険性が
有るといった問題があった。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点に看目しその解決策を検討した
結果、以下に述べる手法により良好なペレットが得られ
ることを見出した。すなわち、本発明では、放射性廃液
を乾燥処理して乾燥粉体とした後、圧縮造粒機あるいは
押し出し造粒機を用いて加圧成形して中間貯蔵用ペレッ
トとする放射性廃棄物の固化処理方法において、乾燥処
理した粉体に０．５〜５％の水を添加し、この混合物を
加圧成形することを特徴とする。

ざらに、これを改良した方法として、放射性廃液を乾燥
処理して乾燥粉体とした後、圧縮造粒機あるいは押し出
し造粒機を用いて加圧成形して中間貯蔵ペレットとする
放射性廃棄物の固化処理方法において、乾燥処理した粉
体に０，５〜５重量％の水とこの水を吸収する０、５〜
５重量％の吸水剤を添加し、この油含物を加圧成形する
ことを特徴とする。

これらの発明においてより効果的な廃棄物としては、Ｂ
ＷＲ発電所から発生する硫酸ナトリウムを主成分とする
濃縮廃液の乾燥粉体、ＰＷＲ発電所から発生するホウ酸
ナトリウムを主成分とする廃液の乾燥粉体、核燃料再処
理工場から発生する硝酸す］・リウムを主成分とする硝
酸塩含有廃液の乾燥粉体等が挙げられる。

また、吸水剤としては、カルシウムシリケートおるいは
カルシウムアルミネートを主成分とする水硬性セメント
、シリカゲル、ゼオライト、メタケイ酸アルミン酸マグ
ネシウム等が挙げられる。

（作用） 上記放射性廃棄液は乾燥処理により約１００μ程度の粒
径をもつ微細粉体となる。これら粉体はその表面積が大
きいため非常に活性で凝集しやすいので、造粒機でペレ
ットに成形できる。しかしながら安定した機械的特性を
もつペレットに成形するためには、５ＡＭナトリウム粉
体で約７００Ｊｆ／Ｃｍ２以上、ホウ酸ナトリウム粉体
で５００ｋｇｆ／ｃｍ２以上圧縮することが必要である
。したがって圧縮後の粉体は、成形機シリンダー内面に
固着し、これを押し出すにはかなりの圧力をかける必要
がおった。しかしながら粉体に水が含まれていると、シ
リンダーと成形粉体の界面に薄い水の膜ができ、このた
め従来必要としていたペレット押し出し圧の１７５〜１
７６で容易に取り出すことが可能となる。

また乾燥粉体に水を導入することによって粉体粒子の表
面が水に濡れ、したがって個々の粉体粒子同士が密着し
、この水分が除去された時に密着面で水分中に溶解して
いた廃棄物成分が析出して粉体が最終１的に一体化する
効果がおる。そのためペレットの強度が増し、本発明で
はこの強化したペレットを前記した低い取り出し圧で押
し出すことになり、一層押し出しが容易になるという効
果が得られる。

また、本発明において吸水剤を添加するのは、添加する
水分をさらに安定化させることによって一層効果を上げ
るためである。吸水剤としてはカルシウムシリケートあ
るいはカルシウムアルミネートを主成分とする水硬性セ
メント、シリカゲル。

ゼオライト、メタケイ酸アルミン酸マグネシウムが効果
が大きい。特に水硬性セメントは吸水と同時に水和反応
が進行し、それ自体が硬化するとともに、ペレットの硬
化にも寄与することがわかった。

水の添加量は０．５〜５重量％である必要がある。

これより少ないと潤滑効果が小さく、粉体の加圧成形と
同じ押し出し圧が必要となる。一方これより大きいと、
成形時にペレット表面やピストン・シリンダー表面に水
滴が付着するようになって具合が悪い。

吸水剤の添加量も０．５〜５重但％である必要がある。

これより少ないと廃棄物粉体自体の吸水量が大きくなる
。一方これより大きいと、減容性の点で不利となる。

本発明では潤滑剤として添加される物質が水であり、こ
れらは廃棄物と反応して発火したり爆発することも無い
。

（実施例） 大旗■ユ 硝酸ナトリウム粉体を圧縮成形機にて種々の圧力をかけ
てペレット化し、これを取り出す時の圧力を調べた。ざ
らに、この粉体に３重量％の水を混ぜた場合および３重
量％の水と３重量％の吸水剤を混ぜた場合についてペレ
ットを成形し、それを取り出す時の圧力を測定した。

なお、吸水剤は高炉セメントを使った。その結果を図に
示す。この図から水および水＋吸水剤を添加した場合、
取り出し圧が非常に小さくて済むことが分る。またステ
アリン酸を入れた場合とほぼ同じであることも分る。

実施例２ 硫酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウムおよび硝酸すｉリウ
ムに０．３〜１０重量％の水を添加し、圧縮圧形濾にて
順に１０００ｋｇ４／ｃｍ２　、１００１００Ｏ／ｃｍ
２　。

５００ｋｇ　ｆ／ｃｍ２でｊＯ圧底成形た。このペレッ
トの取り出し圧、ペレットの外観（水気および水滴付着
状況）を調べた。結果を第１表に示す。この表から明ら
かなように、水の添加量は０．５〜５重徂％以内が良い
ことが分る。

第　　１　　表 ＊２−・・プレス圧５００ｋｇ　ｆ／ｃｍ２で実施実施
例３ 硫酸ナトリウムおよび硝酸ナトリウムにそれぞれ３〜６
重母％の水および吸水剤を入れ、圧縮成形派にてペレッ
ト化しペレットの取り出し圧および外観を調ぺた。結果
を第２表に示す。この表から明らかなように、吸水剤は
０．５重量％以上入れた時に効果があることがわかる。

第　　２　　表 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、廃棄物の乾燥粉
体に所定量の水あるいは水と吸水剤を入れることによっ
て、造粒機からのペレットの取り出しが容易になりかつ
ペレット自体の強度も増すので、ペレットの破損がなく
かつ固化処理装置自体のコスト低減にもつながるという
すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による放射性廃棄物の固化処理方法によるペ
レット押し出し圧とペレット成形との関係を示した図で
ある。 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ばか　
１名） Ｘレフト成形圧（孟Ｊ侮２）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射性取り扱い施設から発生する放射性廃液の乾
   燥粉体を圧縮造粒機あるいは押し出し造粒機を用いて加
   圧成形する放射性廃棄物の固化処理方法において、乾燥
   粉体に水を０．５〜５重量％添加することを特徴とする
   放射性廃棄物の固化処理方法。
2. （２）放射性取り扱い施設から発生する放射性廃液の乾
   燥粉体を圧縮造粒機あるいは押し出し造粒機を用いて加
   圧成形する放射性廃棄物の固化処理方法において、乾燥
   粉体に水を０．５〜５重量％および吸水剤を０．５〜５
   重量％添加することを特徴とする放射性廃棄物の固化処
   理方法。
3. （３）乾燥粉体は硫酸ナトリウムを主成分とする濃縮廃
   液もしくはホウ酸ナトリウムを主成分とする廃液もしく
   は硝酸ナトリウムを主成分とする廃液を乾燥して得られ
   たものである特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載
   の放射性廃棄物の固化処理方法。
4. （４）吸水剤はカルシウムシリケートあるいはカルシウ
   ムアルミネートを主成分とする水硬性セメント、シリカ
   ゲル、ゼオライト、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム
   である特許請求の範囲第２項記載の放射性廃棄物の固化
   処理方法。