KR890005297B1 - Method for the solidification of waste water - Google Patents

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Abstract

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Description

방사성 폐수의 고화 처리법Solidification Treatment of Radioactive Wastewater

이 발명은 주로 가압 수형 경수로 부터 밸출되는 붕산 또는/ 및 붕산염과 방사성 물질을 함유하는 폐수의 감량 처리 법에 관한 것이다.The present invention mainly relates to a process for weight loss treatment of wastewater containing boric acid and / or borate and radioactive material which is extracted from pressurized water.

원자로의 일형태로서의 가압수형 경수로에 있어서 1차 냉각수로 중성자를 흡수하기 쉬운 붕산을 함유하는 물이 사용되며 이 냉각수 중의 붕산농도의 증감에 따라서 원자로의 출력이 제어된다. 그러므로 이로의 냉각수 계통으로 부터는 붕산 및 이 냉가수의 사용중에 혼입하는 방사성 미립자를 함유하는 폐수 또는 이 폐수를 중화한 것 등이 배출된다. 이들 폐수중의 방사능을 갖는 고형분은 물로 부터 분리하여 해양 투기 또는 토중매기 등의 최종 처분법 또는 그 도상에 있어의 중간 저장이나 수송에 견디도록 불록상으로 고형화 하여 소위 감량 처리할 필요가 있다. 이 목적을 위하여 고화법으로서 각종의 방법이 개시되어 있다. 예를들면 이와 같은 방법은 일본 특허 공개공보 52-92100호 동 특허 공개공보 52-104700호 동 특허 공개공보 54-34000호 및 동 특허공보 55-34397호 등에 개시되어 있다. 이들 중 전 3자는 모두 어느 정도 농축된 폐수 또는 폐수의 농축후 건조에 의하여 얻어진 분말을 시멘트 또는 열경화성 합성수지와 같이 그 자체가 고화되는 성질을 갖는 (이하 자경성이라 한다)고화 조제 중에 분산 시켜서 고형화 하는 방법을 사용하고 있다. 따라서 이들 종래 방법은 고화조제를 사용하므로 적어도 고화 조제분 만큼 중량이 증가하여 방사성 폐수의 감량 정도가 불충분하다. 또 일본 특허 공개공보 55-34397호에 있어서는 폐수 중의 고형분을 분말화 하는 방법에 대하여 설명되어 있는데 얻어진 분말을 고형화 하는 방법에 대하여는 단지 기계적 압축법이 설명되어 있을 뿐으로서 고형화물의 강도는 일시적으로 한정된 기간의 저장에 견딜수 있는 정도의 불충분한 것이며, 또한 이때 취득할 수 있는 분말에는 자경성이 없으므로 강도 향상에는 여전히 자경성 고화조제를 필요로 한다.In a pressurized water-type light water reactor as one type of nuclear reactor, water containing boric acid, which easily absorbs neutrons as primary cooling water, is used, and the output of the reactor is controlled in accordance with the increase and decrease of the concentration of boric acid in the cooling water. Therefore, from this cooling water system, wastewater containing boric acid and radioactive particulates mixed during use of the cold water or the neutralized wastewater is discharged. The radioactive solids in these wastewaters need to be separated from the water, solidified into blocks, and so-called weight loss treatments to withstand the final disposal method such as ocean dumping or soil dumping, or intermediate storage or transportation on the island. For this purpose, various methods are disclosed as the solidification method. For example, such a method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-92100, Japanese Patent Laid-Open No. 52-104700, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 54-34000, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 55-34397 and the like. All three of them are solidified by dispersing some of the concentrated wastewater or powder obtained by drying after concentration of the wastewater in a solidifying aid (hereinafter referred to as self-hardening) having a property of solidifying itself, such as cement or thermosetting synthetic resin. I'm using the method. Therefore, these conventional methods use a solidification aid, so that the weight is increased by at least the solidification aid, so that the degree of loss of radioactive wastewater is insufficient. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 55-34397 describes a method of powdering solids in wastewater. The method of solidifying the powder obtained is merely a mechanical compression method, and the strength of the solids is temporarily limited. Insufficient amount to withstand the storage of the powder, and the powder obtainable at this time has no magnetic hardening, so the hardening aid is still required to improve the strength.

따라서 이 발명은 폐수중에 함유되어 있던 붕산류 및 방사성 물질을 자경성 (self-hardening property)고화조제를 사용함이 없이 해중 투기 등에 대하여 충분한 압축 강도를 갖는 불록상의 고화시키는 방법의 제안을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to propose a method of solidifying boric acid and radioactive material contained in wastewater without using a self-hardening property solidifying aid, and having a sufficiently high compressive strength against sea dumping.

이 발명은 붕산 또는/및 붕산염과 방사성 물질을 함유하는 폐수를 pH7이상으로 조제하고 다음에 마그네슘, 칼슘, 바륨을 함유하는 화합물로써 된 군으로 부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 첨가 반응시킨 후 생성된 고형분을 습량 기준으로 20-80%의 수분을 함유하는 슬러리로 조제하고 이 슬러리를 고화 시킴을 특징으로 하는 방사성 폐수의 고화 처리법이다.The present invention is prepared by preparing a wastewater containing boric acid and / or borate and a radioactive substance at a pH of 7 or higher, followed by addition reaction of at least one compound selected from the group consisting of magnesium, calcium and barium. It is a solidification method of radioactive wastewater characterized in that the solid is prepared into a slurry containing 20 to 80% of water on a wet basis and the slurry is solidified.

다음에 칼슘 화합물의 1예로서 수산화 칼슘을 사용한 경우에 대하여 이 발명의 방법을 설명한다. 먼저 붕산을 함유하는 원폐수를 농축 기성소다를 사용하여 pH치를 7이상으로 조정한 (이후 이 공정을 pH 조정 공정이라 한다). pH조정후의 액에 수산화 칼슘을 칼슘 중량이 액중의 붕산 중량비에 대하여 약 0.5배량이 되도록 첨가 반응시킨다. (이하 이 공정을 반응 고정이라 한다.) 이 반응공정에 있어 원폐수 중에 있던 붕산기와 수산화칼슘은 반응하여 액은 슬러리로 된다. 이 슬러리를 여과, 농축 등의 수단에 의하여 슬러리 중의 수분 함유량이 습량기준으로 20-80%가 되도록 조정하고 이 조정 슬러리를 원하는 형속에 주입하여 24시간이상 방치한다.(이하 이 공정을 경화 공정이라 한다) 이 경화 공정에 의하여 슬러리를 원하는 형상의 불록으로 고화시킬 수가 있다. 경화 공정을 종료한 후 형으로 부터 꺼낸 고형화물의 압축 강도는 150kg/cm2이상으로서 해중 투기 또는 토중매기에 대하여 충분한 강도를 갖는다.Next, the method of this invention is demonstrated about the case where calcium hydroxide is used as an example of a calcium compound. First, the raw wastewater containing boric acid was adjusted to a pH value of 7 or more using concentrated sodium hydroxide (hereinafter, this process is called a pH adjusting process). Calcium hydroxide is added and reacted to the liquid after pH adjustment so that calcium weight may be about 0.5 times with respect to the weight ratio of boric acid in a liquid. (Hereinafter, this step is referred to as reaction fixing.) In this reaction step, the boric acid group and calcium hydroxide in the raw wastewater react and the liquid becomes a slurry. The slurry is adjusted so that the water content in the slurry is 20-80% based on the moisture content by means of filtration and concentration, and the adjusted slurry is poured into a desired mold and allowed to stand for 24 hours or more. By this curing step, the slurry can be solidified into a block having a desired shape. The compressive strength of the solid product taken out from the mold after completion of the curing process is 150 kg / cm 2 or more, which is sufficient for sea dumping or soil picking.

상기의 일련의 공정에 있어 pH조정 공정에 사용하는 알카리성 물질로서는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화칼슘등 주지의 알칼리성 물질을 모두 단독 또는 혼합물로서 사용할 수 있는데 수산화 나트륨의 농축 수용액 또는 고형물을 사용함이 가장 간편하다. 또 이 pH조정공정에 있어서 폐수의 온도는 상온∼120℃가 적당하며 상온 이하 또는 120℃이상에 있어도 실시 가능하지만 특히 상온 이하에의 냉각 또는 120℃이상에의 가열을 필요로 하지 않는다. 또 pH조정후의 pH치로서는 7이상이 바람직하지만 9∼12가 특히 적합하다.In the series of processes described above, as the alkaline substances used in the pH adjustment process, known alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide can be used alone or as a mixture, and it is the simplest to use a concentrated aqueous solution or solid of sodium hydroxide. . In this pH adjustment step, the waste water temperature is appropriate from room temperature to 120 ° C., and can be carried out even below room temperature or above 120 ° C., but does not require cooling below room temperature or heating above 120 ° C. in particular. Moreover, although 7 or more is preferable as a pH value after pH adjustment, 9-12 are especially suitable.

반응 공정에 있어 첨가하는 화합물로서는 그 화합물속에 마그네슘, 칼슘, 및/또는 바륨을 함유하는 것이 좋다. 첨가물 중의 이들 원소와 결합하고 있는 음이온기는 어느것이나 좋으나 OH(이기를 갖는 화합물의 무수물로서의 산화물을 포함한다), 염소이온, 탄산기, 산성탄산기, 질산기, 황산기, 산성황산기, 인산기, 1 또는 2수소 인산기 등에 의한 것이 구하기 쉽다. 이들 화합물은 수용액 또는 분말로서 pH조정공정을 종료한 액에 첨가 가능하지만 처리수의 총량을 증가 시키지 않으므로 수분 함유량이 적은 분말 또는 입상품으로 첨가함이 바람직하다. 또 이들 화합물의 첨가량은 액중의 붕산기 1몰당 상기금속이 0.2∼1.0몰 함유되는 양으로 함이 바람직하다. 또 이들 화합물은 상기 첨가량을 만족하도록 이들 화합물의 1종을 첨가하여도 무방하며 2종 이상을 혼합 첨가 하여도 무방하다. 첨가할 때의 액의 온도는 30∼90℃가 적합하며 통상 교반하면서 첨가함이 바람직하다. 또 이들 화합물을 첨가후의 폐수와의 반응에는 40∼120℃의 온도와 0.5∼3시간의 반응 시간이 바람직하다. 온도를 상기 온도 범위 이외로 하고 또 시간을 이시간 이상으로 하여도 다음에 설명하는 경화 반응에 특별한 효과가 없다. 또 이 반응 중에 교반을 행함이 바람직하다. 상기 반응의 결과 얻어진 슬러리 중의 불용해 고형분은 수분의 존재하에 전기의 자경성을 갖고 있다. 그러나 이 발명의 방법을 적용할때 에 원료가 되는 폐수 중의 붕산기 함유량은 통상 4∼20중량% 사이에서 변동 하므로 상기 반응 후에 생성한 슬러리 중의 불용해 고형분의 농도도 대폭으로 변동한다. 따라서 다음 경화 공정을 실시하기 전에 슬러리 중의 수분 함유량을 조정한 후 형속에 주입함이 형의 내용적의 유효 이용을 위하여 바람직하다.As a compound added in a reaction process, it is good to contain magnesium, calcium, and / or barium in the compound. Any anionic group bound to these elements in the additive may be any of OH (including oxides as anhydrides of compounds having these groups), chlorine ions, carbonic acid groups, acidic carbonic acid groups, nitric acid groups, sulfuric acid groups, acidic sulfuric acid groups, phosphoric acid groups, 1 or 2 It is easy to find out by hydrogen phosphate group etc. These compounds may be added to the solution after the pH adjustment process as an aqueous solution or powder, but do not increase the total amount of the treated water, so it is preferable to add these compounds as powders or products having a low moisture content. Moreover, it is preferable to make the addition amount of these compounds into the quantity which contains 0.2-1.0 mol of the said metal per mol of boric acid groups in a liquid. Moreover, these compounds may add 1 type of these compounds, and may mix and add 2 or more types so that the said addition amount may be satisfied. As for the temperature of the liquid at the time of addition, 30-90 degreeC is suitable and it is preferable to add, stirring normally. Moreover, in reaction with waste water after addition of these compounds, the temperature of 40-120 degreeC and the reaction time of 0.5 to 3 hours are preferable. Even if the temperature is outside the above temperature range and the time is 2 hours or more, there is no particular effect on the curing reaction described below. Moreover, it is preferable to carry out stirring during this reaction. Insoluble solids in the slurry obtained as a result of the above reaction have electric magnetic hardness in the presence of water. However, when the method of the present invention is applied, the boric acid group content in the wastewater serving as a raw material usually varies between 4 to 20% by weight, so that the concentration of insoluble solids in the slurry produced after the reaction also varies significantly. Therefore, it is preferable to make effective use of the inner volume of the mold after adjusting the water content in the slurry before carrying out the next curing step.

슬러리 중에 함유하는 수분을 감소 시키기 위한 수단으로서는 원심분리, 금망 또는 여포 등에 의한 주지의 여과수단, 또는 증발, 농축 또는 건조 등 많은 주지 수단을 사용할 수가 있다. 수분 함유량을 감소 시킨 후의 슬러리 중의 수분은 습량 기준으로 20∼80중량%가 슬러리의 유동성 및 형의 내용적의 유효 이용의 양면의 견지에서 바람직한데 최적치는 첨가한 전기 화합물의 종류 및 입경 분포 등에 따라서 다르다.As a means for reducing the moisture contained in the slurry, well-known filtration means such as centrifugation, gold mesh or follicles, or many well-known means such as evaporation, concentration or drying can be used. The water content in the slurry after the water content is reduced is preferably 20 to 80% by weight in terms of both the fluidity of the slurry and the effective use of the inner volume of the mold. The optimum value depends on the type and particle size distribution of the added electric compound. .

수분량 조정후의 슬러리를 직접 형속에 충전하고 방치함으로써 슬러리 중의 고형분은 고화하여 원하는 형상의 고화 불록을 얻을 수 있다. 수분이 10%이하에서는 고강도의 불록이 얻어지지 않는다. 또 상기와 같은 여과등에 의하여 탈수한 결과 수분의 양이 매우 적게 되어 슬러리로서의 유동성이 불량하게된 경우에는 새로운 물 또는 여과된 물을 첨가하여 상기의 수분 함유량의 범위 내에서 유동성이 좋은 슬러리로 조제하여 형속에 충전할 수가 있다. 경화 공정의 적합한 온도는 10∼50℃로서 예를들면 20℃의 온도하에서 방치하면 1일에 150kg/cm2정도의 압축 강도에 달하여 이후 방치 시간의 연장에 따라서 강도가 향상한다. 또 50℃의 가온 상태로 공기와 접촉 방치하면 약 2시간으로 상기 150kg/cm2의 압축강도에 달하여 경화 소요시간을 단축할 수 있다. 상기 슬러리의 수분 조정때 내부에 교반 날개를 갖든지 아니면 갖지 않는 원통형 회전 건조기 또는 금망제 벨트상에서 탈수 건조를 행하는 밴드 건조기 등도 사용가능한데 수분 함유량을 20%이하로 건조 시킴은 꼭 필요하지 않는다.By directly filling the slurry after adjusting the amount of water in the mold and leaving it to stand, the solid content in the slurry is solidified to obtain a solidified block of a desired shape. If moisture is 10% or less, a high strength block is not obtained. In addition, when dehydration by filtration or the like results in a very small amount of water and thus poor fluidity as a slurry, fresh water or filtered water is added to prepare a slurry having good fluidity within the above water content. I can charge it in a mold. The suitable temperature of the curing process is 10 to 50 ° C., for example, when it is left at a temperature of 20 ° C., it reaches a compressive strength of about 150 kg / cm 2 per day, and the strength is improved according to the extension of the subsequent leaving time. In addition, if left in contact with air at a temperature of 50 ℃ to reach the compressive strength of the 150kg / cm 2 in about 2 hours it can shorten the curing time. When adjusting the moisture of the slurry, it is also possible to use a cylindrical rotary dryer with or without a stirring blade inside or a band dryer for dehydrating drying on a gold mesh belt, but it is not necessary to dry the moisture content to 20% or less.

이 발명의 경화 공정에 있어 경화 현상이 생기는 이유에 대하여는 아직 분명하지 않다. 그러나 본 발명에 의하여 종래법에 있어는 꼭 사용되어온 시멘트, 에폭시수지,불포화 폴리에스테르 수지와 같은 열경화성 수지 또는 중합하여 고화하는 중합성 모노머를 자경성 고화 조재로서 사용함이 없이 원폐 수중에 함유되어 있던 붕산, 붕산염 및 기타의 방사성 물질을 함유하는 고형분을 불록상으로 고화할 수 있음은 후기 실시예와 같다. 따라서 이 발명에 의하여 종래법에서는 붕산기 1톤당 약 16,000kg의 시멘트 또는 800kg의고가의 합성수지 등을 사용하는 대신에 염가의 전기 화합물 400∼600kg의 첨가로써 충분히 압축 강도가 높은 원하는 형상의 블록상 고형화물을 얻을 수가 있으며, 고형화물의 중량 및 체적을 감소 시킴과 동시에 고화 비용, 고형화물의 수송 비용 등을 절감할 수가 있다.It is not yet clear why the hardening phenomenon occurs in the hardening process of this invention. However, according to the present invention, boric acid contained in the waste water without using a thermosetting resin such as cement, epoxy resin, unsaturated polyester resin or polymerizable monomer which polymerizes and solidifies as a self-hardening solidifying aid in the conventional method is used. Solids containing borates and other radioactive materials can be solidified into blocks, as in later examples. Therefore, according to the present invention, instead of using about 16,000 kg of cement or 800 kg of expensive synthetic resin per ton of boric acid group, the addition of 400-600 kg of inexpensive electric compound has a sufficiently high compressive strength. Cargo can be obtained, and the weight and volume of solid cargo can be reduced, and the cost of solidification and the transport of solid cargo can be reduced.

이 발명에 의하여 얻어진 고형화 블록을 토중 매기 또는 해중투 등의 최종 처분할 때에는 이 블록중에 함유되는 방사성 원소의 지하 또는 해수중에의 용출을 감소 기키므로 이 블록의 외주를 콘크리트제, 합성수지제 외피로 밀착 포위하든지 아니면 얻어진 불록의 내부에 점도가 낮은 미경화의 불포화 폴리에스테르 수지, 중합성 모노머 등을 함침 시키고 그후에 중합성 모노머 등을 함침 시키고 그후에 중합 반응을 실시하여 이 불록의 투수성을 감소 시키는 등이 수지 수단을 적용함은 바람직한 일이다. 전자의 외피에 의한 밀착 포위의 경우에는 예를들면 슬러리 주입구를 가진 금속 드럼통의 주입구를 제외한 내면을 콘크리트 또는 불포화 폴리에스테르 수지의 경화물로써 피복하고 이 내면 피복 드럼통내부의 공동부에 상기 슬러리를 충전 경화시키고 경화후에 슬러리 주입구를 콘크리트 또는 불포화 폴리에스테르 수지로써 폐쇄 밀봉하는 방법이 간편하다. 또 후자의 함침 중합법에 의할 경우에는 이 발명에 의하여 얻어진 블록을 예를들면 상온에서 약 1개월 실내 방치하고 불록의 표면에 가까운 부분의 자유수를 건조 제거한 후 일단 상압 보다 낮은 압력에 있어 블록을 탈기하고 이어서 이미 중합용 촉매가 배합된 전기 불포화 폴리에스테르 수지 또는 중합성 모노머 중에 첨지하여 블록의 내부에 이들 수지 또는 모노머를 함침 시킨후 상온 ∼50℃의 온도로 중합 경화 시킴이 바람직하다. 바람직한 중합성 모노머로서는 스틸렌모노머, 메타아크릴산 에스테르 등을 들수가 있다.In the final disposal of the solidification block obtained by the present invention such as soil tying or seawater throwing, the elution of radioactive elements contained in the block to the underground or seawater is reduced, so the outer periphery of the block is closely adhered to the concrete or synthetic resin shell. It is possible to enclose or impregnate the obtained block with a low viscosity uncured unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, etc., then impregnate the polymerizable monomer, etc. and then carry out a polymerization reaction to reduce the water permeability of the block. It is preferable to apply the resin means. In the case of close enveloping by the former outer shell, for example, the inner surface of the metal drum, except for the inlet of the slurry drum, is coated with a cured product of concrete or unsaturated polyester resin, and the slurry is filled in the cavity inside the inner drum. The method of curing and closing the slurry inlet with concrete or unsaturated polyester resin after curing is simple. In case of the latter impregnation polymerization method, the block obtained by the present invention is left indoors, for example, at room temperature for about one month, and the free water in the portion close to the surface of the block is dried and removed. It is preferable to degas and to impregnate in an electrically unsaturated polyester resin or polymerizable monomer which is already blended with a catalyst for polymerization, to impregnate these resins or monomers in the interior of the block, and then to carry out polymerization curing at a temperature of normal temperature to 50 ° C. Preferable polymerizable monomers include styrene monomer, methacrylic acid ester and the like.

그리고 이 발명에 있어 원폐수 및 처리중의 폐수 중에 함유되는 붕산 및 붕산염의 화합적 구조는 이들 붕산 및 붕상염이 물과 함께 폐수로서 배출되기 이전의 이력, 또는 배출될 때의 농도 온도 등에 따라서 다르며, 자세히 분명하지는 않지만 통상 화학 구조의 다른 다수의 붕산 및 그 유도체를 포함한다고 생각된다. 이와 같은 사정을 고려하여 이 발명에 있어서 붕산 및 붕산염은 다음 화학식을 갖는 붕산계 화합물을 단독 또는 혼합물로서 뜻하는 것이다.And in this invention, the compound structure of boric acid and boric acid contained in the raw wastewater and the wastewater under treatment differs depending on the history before these boric acid and boric acid is discharged as wastewater together with water, or the concentration temperature when discharged. Although not clear in detail, it is generally thought to include many other boric acids and their derivatives of chemical structure. In view of such circumstances, in this invention, boric acid and a boric acid salt mean the boric acid type compound which has a following formula as a single or a mixture.

xMmOㆍyBlOn(OH)k) ㆍz(H2O) x M m O yB l O n (OH) k ) z (H 2 O)

여기서 x는 0 또는 1∼3의 정수, y는 1∼5의 정수, z는 0또는 1∼10의 정수, m은 1또는 2, l은 1∼10의 정수, n은 0 또는 1∼15의 정수, k는 0 또는 1∼4의 정수, M은 1가 또는 2가의 금속원자, O는 산소원자, B는 붕소원자, H는 수소원자이다.Where x is 0 or an integer of 1 to 3, y is an integer of 1 to 5, z is an integer of 0 or 1 to 10, m is 1 or 2, l is an integer of 1 to 10, n is 0 or 1 to 15 K is an integer of 0 or 1-4, M is a monovalent or divalent metal atom, O is an oxygen atom, B is a boron atom, H is a hydrogen atom.

또 이 발명에 있어 전기와 같이 반응후 여과를 행한 때의 여과된 물에는 방사성 물질이 거의 함유되어 있지 않음이 통상으로서 여과된 물은 중화한 후 방출되는 경우가 많은데 여과된 물 중에 아직 방사성 물질이 함유되어 있을 경우에는 여과된 물을 단독 또는 원폐수와 함께 주지의 방법에 의하여 농축하고 재차 이 발명 방법을 적용할 수가 있다.In the present invention, the filtered water at the time of the post-reaction filtration as described above contains almost no radioactive material. Generally, the filtered water is often discharged after neutralization. If it is contained, the filtered water can be concentrated by a known method alone or together with raw wastewater, and the method of the present invention can be applied again.

[실시예 1]Example 1

오르쏘 붕산 1.3kg을 함유하는 모의 폐수 10l에 고형 가성소다 400gr을 첨가 용해 시키면 pH치 9.1을 나타낸다. 이 액에 수산화칼슘 분말 650gr을 첨가하고 60℃에서 1시간 교반하에 반응 시켰다. 반응후 곧 부트너(buchner)깔대기를 사용하여 흡인 여과 하였다. 얻어진 케이크의 수분 함유량은 습량기준(이하같다)으로 30%이며 케이크 중량은 약 2.7kg이다. 이 예의 케이크 수분량으로서는 케이크의 유동성이 나쁘므로 다른 용기로 새로운 물 700gr을 첨가하여 수분 함유량을 약 44%로 증가 시켜서 JIS R-520에 규정하는 내경 치수가 40mm×40mm×160m/m인 연속된 3개의 형틀 속에 주입하고 1일간 초기 경화 시켰다. 그후 이 초기 경화물을 형틀로 꺼내어 유리제 용기속에서 20℃하에서 27일간 경화를 진행 시켰다. 28일째에 1축 압축 강도를 측정한 결과 평균 550kg/cm2의 값을 나타냈다.Dissolving 400 g of solid caustic soda in 10 l of simulated wastewater containing 1.3 kg of ortho boric acid gives a pH of 9.1. 650 gr of calcium hydroxide powder was added to this solution, and the reaction was carried out at 60 DEG C under stirring for 1 hour. Immediately after the reaction, suction filtration was performed using a buchner funnel. The moisture content of the cake obtained was 30% on the basis of the moisture content (hereinafter equal to) and the cake weight was about 2.7 kg. In this example, the cake has a poor fluidity, so the new container is added with 700 gr of water to increase the moisture content to about 44%, and the continuous diameter of 40 mm × 40 mm × 160 m / m is specified in JIS R-520. It was injected into two molds and cured for 1 day. Then, this initial hardened | cured material was taken out to the mold, and hardening was performed for 27 days at 20 degreeC in the glass container. The uniaxial compressive strength was measured on day 28, and the average value was 550 kg / cm 2 .

비교로서 전기 일본 특허공보 52-92100에 개시된 방법에 의하여 상기 모의 폐수 10l을 고형화 하기 위하여는 소석회 약 1.5kg, 포트랜드 시멘트 약 5kg, 물유리 약 1.5kg의 첨가를 필요로 하며 붕산 1.3kg을 함유하는 고형화물의 중량 및 체적 모두 이 발명에 의한 경우가 적음이 분명하다.As a comparison, in order to solidify the simulated wastewater 10l by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-92100, the addition of about 1.5 kg of hydrated lime, about 5 kg of Portland cement, and about 1.5 kg of water glass and solidification containing 1.3 kg of boric acid is required. It is clear that both the weight and the volume of water are rarely from this invention.

[실시예 2]Example 2

실시예 1과 같은 실험을 실시하여 그때 흡인 여과후의 흡인을 장시간 행하면 케이크는 건조하다. 수분 3%까지 건조한 케이크에 여수를 첨가하여 수분 함유량 50%의 슬러리로 하고 이후의 조작은 실시예 1과 같이 행하여 얻어진 고형화 물의 1축 압축 강도는 평균 570 kg/cm2이었다.If the same experiment as in Example 1 is conducted and suction is performed after suction filtration for a long time, the cake is dried. The uniaxial compressive strength of the solidified water obtained by adding the filtrate to the cake dried by 3% of moisture to 50% of moisture content, and performing the operation similar to Example 1 after that was 570 kg / cm <2> on average.

[실시예 3]Example 3

실시예 1에 있어서의 고형 가성소다 400gr 대신에 고형가성칼리 500gr을 사용하고 또 수산화칼슘 분말 650gr 대신에 수산화바륨 분말 790gr을 사용하는 이외는 실시예 2와 같이 반응 및 여과 하였다. 장시간 흡입하여 얻어진 케이크의 수분은 5%이었는데 이에 새로운 물을 첨가하여 수분 함유량 30%의 슬러리로서 실시예 2와 같이 경화후 1축 압축 강도를 측정한 결과 평균 610kg/cm2이었다.The reaction mixture was filtered and filtered in the same manner as in Example 2, except that 500 gr of solid caustic calories were used instead of 400 gr of solid caustic soda in Example 1, and 790 gr of barium hydroxide powder was used instead of 650 gr of calcium hydroxide powder. The moisture of the cake obtained by inhalation for a long time was 5%, and the uniaxial compressive strength after curing as in Example 2 was measured as a slurry having a water content of 30% by adding fresh water thereto, and the average was 610 kg / cm 2 .

[실시예 4]Example 4

초기 경화까지를 실시예 1과 같이 행한 초기 경화물을 실내 대기중에 상온에서 28일간 방치하여 경화를 진행한 후 유리제 밀폐 용기내에 있어 10mm수은주의 진공하에서 30초간 탈기하고 이 진공하의 밀폐 용기에 중합 촉매로서 메틸에틸케톤 하이드로퍼옥사이드를 1.0% 및 중합 촉진제로서 나푸텐산 코발트를 0.25% 함유하는 메틸메타아크릴레이트모노머를 주입한 후 진공을 파괴하여 경화물에 메틸 ㆍ메타아크릴레이트 모노머를 함침 시켰다. 이 함침 경화물을 60℃에서 24시간 방치하여 메틸ㆍ메타크릴레이트의 중합을 진행 시켰다. 그후 1축 압축강도를 측정한 결과 610kg/cm2의 값을 나타냈다.The initial cured product, which was subjected to the initial curing as in Example 1, was allowed to stand for 28 days at room temperature in an indoor atmosphere and then cured, and then degassed in a glass sealed container for 30 seconds under a vacuum of 10 mm mercury. As a methyl methacrylate monomer containing 1.0% of methyl ethyl ketone hydroperoxide as an agent and 0.25% of cobalt naphthenic acid as a polymerization accelerator, a vacuum was broken to impregnate the methyl methacrylate monomer with the cured product. This impregnated hardened | cured material was left to stand at 60 degreeC for 24 hours, and the superposition | polymerization of methyl methacrylate was advanced. After that, the uniaxial compressive strength was measured and showed a value of 610 kg / cm 2 .

[실시예 5]Example 5

4붕산 나트륨 1.56kg과 염화세슘 3.0gr을 함유하는 모의 폐수 10l에 고형가성소다 100gr와 수산화 칼슘 분말 700gr을 첨가하고 실시예 1과 같은 조작에 의하여 6개의 초기 경화물을 제작하고 이 중 3개는 유리체 용기속에서 100일간 경화를 진행 시켜서 그대로 실험 시료로 사용하고, 다른 3개의 실시예 4와 같이 28일간 실온 경화 시키고 다음에 메틸ㆍ메타아크릴레이트를 함침 중합 시킨후 70일간 경화를 진행하고 그후 측정된 1축 압축 강도는 메틸ㆍ메타아크릴레이트는 함침 중합에 없는 것이 520kg/cm2인데 대하여 이 모노머를 함침 중합시킨 것은 600kg/cm2이었다. 또 상기와 같이 제작된 외경 45mm, 높이 44mm의 원주상 시험시료 3개를 각각 20℃의 물 700ml중에 100일간 침지하고 수중에의 세슘의 용출 시험을 행하였다. 용출한 세슘의 양은 원자 흡광법에 의하여 분석하였는데 그 결과 동 모노머의 함침 중합이 없는 것에 있어는 100일간에 평균 48mg인데 대하여 동 모노머를 함침 중합 시킨것에 있는 평균 4mg이었다.100 gr of solid caustic soda and 700 gr of calcium hydroxide powder were added to 10 l of simulated wastewater containing 1.56 kg of sodium tetraborate and 3.0 gr of cesium chloride, and six initial cured products were prepared by the same operation as in Example 1. Curing was carried out in a vitreous container for 100 days, and then used as a test sample. Curing was carried out for 28 days at room temperature as in the other three examples, followed by impregnation polymerization of methyl methacrylate, followed by curing for 70 days, and then measurement. The uniaxial compressive strength thus obtained was 520 kg / cm 2 in which methyl methacrylate was not present in the impregnation polymerization, whereas the impregnation polymerization of this monomer was 600 kg / cm 2 . In addition, three cylindrical test samples having an outer diameter of 45 mm and a height of 44 mm prepared as described above were immersed in 700 ml of water at 20 ° C. for 100 days, respectively, and the dissolution test of cesium in water was performed. The amount of cesium eluted was analyzed by atomic absorption method. As a result, an average of 48 mg in 100 days in the absence of impregnation polymerization of the monomer was 4 mg in the impregnation polymerization of the monomer.

Claims (1)

붕산 또는/및 붕산염과 방사성 물질을 함유하는 폐수의 처리방법에 있어 pH7 이상으로 조정후의 이 폐수에 마그네슘, 칼슘 및 바륨을 함유하는 화합물로써 된 군으로 부터 선택된 1종 이상의 화합물을 첨가 반응시킨 후 생성된 고형분을 습량 기준으로 수분 20∼80%를 함유하는 슬러리로 조정하고 이 슬러리를 고화 시킴을 특징으로 하는 방사성 폐수의 고화 처리방법.In the method of treating wastewater containing boric acid and / or borate and radioactive material, the wastewater after adjustment to pH7 or higher is added to and reacted with at least one compound selected from the group consisting of compounds containing magnesium, calcium and barium. A method for solidifying radioactive wastewater, characterized in that the solid content is adjusted to a slurry containing 20 to 80% of water on a wet basis and solidified.
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