JPH0254919B2 - - Google Patents
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- JPH0254919B2 JPH0254919B2 JP22040683A JP22040683A JPH0254919B2 JP H0254919 B2 JPH0254919 B2 JP H0254919B2 JP 22040683 A JP22040683 A JP 22040683A JP 22040683 A JP22040683 A JP 22040683A JP H0254919 B2 JPH0254919 B2 JP H0254919B2
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- Japan
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- mold
- mixture
- radioactive waste
- glass frit
- waste
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
この発明は放射性廃棄物を固化する方法に関
し、詳しくは粉粒状の放射性廃棄物をガラス質の
結合剤により固化する方法に関する。
原子力発電所等の放射性物質取扱施設において
発生する放射性廃棄物のうち、ポリエチレンシー
ト、ウエス、紙、木材等の可燃性雑固体廃棄物は
一般に焼却処理により1/50〜1/100に減容された
焼却灰としてドラム缶に保管貯蔵されている。ま
た廃イオン交換樹脂や、フイルタスラツジ等のス
ラリー状可燃性廃棄物は、現在その殆どがタンク
に貯蔵されたままであるが、貯蔵スペース節減の
ため焼却処理等の減容処理法が開発されつつあ
り、将来その焼却灰が発生するものと考えられ
る。また原子力発電所の冷却水の配管内に発生す
るクラツドについても分離捕集後スラリーとして
回収する方法が開発されており、該スラリーの乾
燥により粉末状のクラツドとすることができる。
さらに濃縮廃液についても加熱乾燥処理等により
粉体化することも考えられる。
これらの粉粒状放射性廃棄物のうち、焼却灰に
ついては未燃分は約5%以下であり、クラツドは
主成分が酸化鉄であり、また濃縮廃液の粉体は硫
酸ソーダまたはホウ酸ソーダであつて、いずれも
無機物あるいはほぼ無機物であるため化学的には
安定であるが、これらの廃棄物を粉粒状のままド
ラム缶等の容器に保管することは
(a) 乾燥した粉粒体のため飛散しやすい。
(b) 水に対する浸出性が大きい。
(c) 嵩密度が低く広い貯蔵スペースを要する。
等の問題点を有している。
この発明は上記問題点を解決するもので、粉粒
状放射性廃棄物をガラス質の結合剤で固化し、安
定した固化体とするとともに減容化を達成できる
粉粒状廃棄物の固化方法を提供しようとするもの
である。
しかしてこの発明の要旨とするところは、粉粒
状放射性廃棄物をガラスフリツトと混合し、得ら
れた混合物を胴部と該胴部から離脱自在な底部と
からなる黒鉛製の型内に充填し、上記胴部内に黒
鉛製の上型を挿入して上記混合物を加圧しながら
加熱装置により上記混合物を上記ガラスフリツト
の軟化点以上の温度に加熱し、その後上記混合物
を冷却して上記廃棄物をガラス質の結合剤で固化
した固化体を得ることを特徴とする放射性廃棄物
の固化方法にある。
以下第1図によつてこの発明をさらに詳細に説
明する。
焼却灰等の粉粒状放射性廃棄物1は、廃棄物供
給機3aより計重機能を有する混合機2内に供給
され、該混合機2でフリツト供給機3bより供給
されたガラスフリツト4と所定の混合比に混合さ
れ、得られた混合物5は円筒状の胴部6と該胴部
の下端を離脱自在に閉止した底部7とからなる黒
鉛製の型8内に充填される。充填された混合物5
は油圧シリンダ9により駆動され胴部6内に挿入
される黒鉛製の上型10により下方に加圧され、
型8内に加圧充填される。この充填操作は固化体
1個分に必要な混合物5を1回に供給しておこな
う方法と、数回に分けて供給し各供給時ごとに上
型10による加圧操作をおこなう方法とがあり、
後者の方法によれば型8の高さを低くすることが
できるとともに固化体の小型化および高密度化を
はかることができる。型8内に充填された混合物
5は、上型10により加圧されつつ、高さ方向の
温度分布の均一化のために上中下各帯の個別温度
制御が可能な、胴部6を包囲する電気ヒータ11
により加熱され、混合物5中のガラスフリツト4
が軟化するとともにさらに圧密される。その後型
8内で放置する等して冷却すれば型8内でガラス
フリツトにより結合された廃棄物の固化体12が
得られ、昇降台式の固化体取出装置13を下降さ
せながら上型10で下方へ押出して上記固化体1
2を胴部6から取出す。なおこの固化体12の取
出を円滑におこなうために、胴部6の内面は下方
に向つて拡径するテーパー状とすることが好まし
い。また黒鉛製の型8および上型10の加熱時の
酸化消耗を防止するために窒素等の不活性ガスに
より各型、特に型8の内外面をバージすることが
好ましく、この不活性ガスはたとえば型8をを囲
繞する炉本体14に設けた供給口15,16から
装置内に供給され、排気口17,18から外部へ
排出される。
上記において用いるガラスフリツトとしては特
にその軟化点が600℃以下の低軟化点のものを用
いれば、固化装置の操作温度を低く抑えることが
でき、放射性核種の揮散抑止、装置寿命の延長等
の面で利点が多い。
なお上記固化装置においては胴部6と底部7と
からなる型8、および上型10を黒鉛製とするこ
とによりガラスフリツトの各型への固着が防止さ
れ、各型の摩耗も低減化されるが、型8および放
射性10は相互に摺接する面および混合物5に接
触する面等に黒鉛のライニングを施した鋼製構造
などとしても同様な作用効果が得られ、この発明
における「黒鉛製」の用語にはこのような部分的
に黒鉛を用いた構造をも包含するものとする。
実施例
酸化鉄微粉末を混入調整した模擬廃イオン交換
樹脂およびフイルタスラツジを実際に焼却して得
た焼却灰と、クラツドの主成分である酸化鉄の微
粉末を用いたクラツドの模擬物から成る廃棄物と
を、それぞれ軟化点約500℃のリン酸アルミ系低
軟化点ガラスフリツトと、混合機2により焼却灰
および廃棄物1に対してガラスフリツト0.6〜1.0
の重量比率で混合したのち、内径200mmの黒鉛製
の型8内に充填し、50〜100Kg/cm2の圧力で加圧
しながら約600℃の温度に加熱し、放置冷却して
直径200mm、高さ300mmの無機固化体を得た。これ
らの固化体の性状を第1表に示す。表から明らか
なように、得られた固化体の嵩密度は2.7〜2.9、
一軸圧縮強度は650〜900Kg/cm2、Csの浸出率は42
日後の値で7×10-4〜5×10-3g/cm2・dayであ
り、それぞれ固化前の状態に対する減容比は約1/
2〜1/2.5であつた。
The present invention relates to a method for solidifying radioactive waste, and more particularly to a method for solidifying powdery radioactive waste using a vitreous binder. Among the radioactive waste generated at facilities that handle radioactive materials such as nuclear power plants, combustible miscellaneous solid waste such as polyethylene sheets, rags, paper, and wood are generally reduced in volume to 1/50 to 1/100 by incineration. Incineration ash is stored in drums. In addition, most of the slurry-like combustible waste such as waste ion exchange resin and filter sludge is currently stored in tanks, but volume reduction methods such as incineration are being developed to save storage space. It is thought that incineration ash will be generated in the future. A method has also been developed for separating and collecting the crud generated in the cooling water pipes of nuclear power plants and recovering it as a slurry, which can be dried to form powdered crud.
Furthermore, it is also possible to pulverize the concentrated waste liquid by heat drying treatment or the like. Among these particulate radioactive wastes, the unburned content of incinerated ash is approximately 5% or less, the main component of clay is iron oxide, and the powder of concentrated waste liquid is sodium sulfate or sodium borate. All of these wastes are inorganic or almost inorganic and therefore chemically stable; however, storing these wastes in powder form in containers such as drums is not recommended (a) Because they are dry powders, they may not scatter. Cheap. (b) High leachability to water. (c) Low bulk density and large storage space required. It has the following problems. This invention solves the above-mentioned problems and provides a method for solidifying powdery radioactive waste by solidifying it with a glassy binder, making it a stable solidified product, and achieving volume reduction. That is. However, the gist of this invention is to mix powdery radioactive waste with glass frit, fill the resulting mixture into a graphite mold consisting of a body and a bottom that is removable from the body, An upper mold made of graphite is inserted into the body, and while pressurizing the mixture, the mixture is heated to a temperature higher than the softening point of the glass frit using a heating device, and then the mixture is cooled to convert the waste into a glassy substance. A method for solidifying radioactive waste, characterized by obtaining a solidified body solidified with a binder. This invention will be explained in more detail below with reference to FIG. Powdered radioactive waste 1 such as incineration ash is fed from a waste feeder 3a into a mixer 2 with a weighing function, where it is mixed in a predetermined manner with glass frit 4 fed from a frit feeder 3b. The resulting mixture 5 is filled into a graphite mold 8 consisting of a cylindrical body 6 and a bottom 7 with the lower end of the body removably closed. Filled mixture 5
is pressurized downward by a graphite upper mold 10 driven by a hydraulic cylinder 9 and inserted into the body 6,
The mold 8 is filled with pressure. This filling operation can be carried out by supplying the mixture 5 necessary for one solidified material at once, or by dividing it into several parts and applying pressure using the upper die 10 each time it is supplied. ,
According to the latter method, the height of the mold 8 can be reduced, and the solidified body can be made smaller and more dense. The mixture 5 filled in the mold 8 is pressurized by the upper mold 10 and surrounds the body 6, which can individually control the temperature of the upper, middle, and lower zones to make the temperature distribution uniform in the height direction. electric heater 11
The glass frit 4 in the mixture 5 is heated by
is softened and further consolidated. After that, if the waste is cooled by leaving it in the mold 8, a solidified waste 12 bonded by glass frit is obtained in the mold 8, and is moved downward by the upper mold 10 while lowering the elevating table-type solidified material removal device 13. Extrude the above solidified body 1
2 from the body 6. In order to smoothly take out the solidified material 12, it is preferable that the inner surface of the body 6 has a tapered shape that expands in diameter downward. In addition, in order to prevent oxidative consumption of the graphite mold 8 and upper mold 10 during heating, it is preferable to purge the inner and outer surfaces of each mold, especially the mold 8, with an inert gas such as nitrogen. It is supplied into the apparatus through supply ports 15 and 16 provided in the furnace body 14 surrounding the mold 8, and is discharged to the outside through exhaust ports 17 and 18. If a glass frit with a low softening point of 600°C or less is used in the above process, the operating temperature of the solidification equipment can be kept low, which will prevent the volatilization of radionuclides and extend the life of the equipment. There are many advantages. In the above-mentioned solidification device, by making the mold 8 consisting of the body part 6 and the bottom part 7, and the upper mold 10 made of graphite, it is possible to prevent the glass frit from sticking to each mold and to reduce the wear of each mold. , the mold 8 and the radioactive material 10 can be made of steel with a graphite lining on the surfaces that come into sliding contact with each other and the surfaces that come into contact with the mixture 5, etc., to obtain similar effects, and the term "made of graphite" in this invention shall also include such a structure partially using graphite. Example Waste consisting of incineration ash obtained by actually incinerating simulated waste ion exchange resin and filter sludge mixed with iron oxide fine powder, and a simulator of cladding using fine iron oxide powder, which is the main component of cladding. and aluminum phosphate-based low softening point glass frit with a softening point of approximately 500°C, and mixer 2 mixes 0.6 to 1.0 glass frit per incineration ash and waste 1.
After mixing at a weight ratio of An inorganic solidified body with a length of 300 mm was obtained. The properties of these solidified bodies are shown in Table 1. As is clear from the table, the bulk density of the obtained solidified material is 2.7 to 2.9.
Unconfined compressive strength is 650-900Kg/cm 2 , C s leaching rate is 42
The value after 7 days is 7×10 -4 to 5×10 -3 g/cm 2・day, and the volume reduction ratio relative to the state before solidification is approximately 1/
It was 2 to 1/2.5.
【表】
この発明による主な効果は下記の通りである。
粉粒状で飛散しやすい放射性廃棄物焼却灰等
をガラス質の結合剤で固化した安定な無機固化
体とすることができる。
粉粒状で嵩密度の小さい放射性廃棄物等を緻
密化し減容化をはかることができる。
黒鉛製の型および上型を用いるのでガラスフ
リツトの各型への固着が防止できて離型がきわ
めて容易であり、さらに各型の摩耗も少ない。
固化体は容器と一体に固化されるのではなく
単体の固化体として得られるので、上記容器が
不要で経済的であるとともに、貯蔵や処分に便
利な所望の大きさや形状の固化体が容易に得ら
れる。
低軟化点のガラスフリツトを用いることによ
り操作温度を低く抑えることができ、装置寿命
の延長を図ることができる。[Table] The main effects of this invention are as follows. Radioactive waste incineration ash, etc., which is powdery and easily scattered, can be solidified with a glassy binder to form a stable inorganic solidified body. It is possible to densify and reduce the volume of radioactive waste, etc., which is powdery and has a low bulk density. Since graphite molds and upper molds are used, it is possible to prevent the glass frit from sticking to each mold, making it extremely easy to release the molds, and furthermore, there is little wear on each mold. Since the solidified material is obtained as a single solidified material rather than being solidified integrally with a container, the container is not required and it is economical, and the solidified material has a desired size and shape that is convenient for storage and disposal. can get. By using a glass frit with a low softening point, the operating temperature can be kept low and the life of the device can be extended.
第1図はこの発明の方法の実施に用いる固化装
置の一例を示す縦断面図である。
1……粉粒状放射性廃棄物、2……混合機、4
……ガラスフリツト、5……混合物、6……胴
部、7……底部、8……型、9……油圧シリン
ダ、10……上型、11……電気ヒータ、12…
…固化体、14……炉本体、15……供給口、1
6……供給口、17……排気口、18……排気
口。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a solidification apparatus used for carrying out the method of the present invention. 1... Powdered radioactive waste, 2... Mixer, 4
... Glass frit, 5 ... Mixture, 6 ... Body, 7 ... Bottom, 8 ... Mold, 9 ... Hydraulic cylinder, 10 ... Upper mold, 11 ... Electric heater, 12 ...
...solidified body, 14...furnace body, 15...supply port, 1
6... Supply port, 17... Exhaust port, 18... Exhaust port.
Claims (1)
し、得られた混合物を胴部と該胴部から離脱自在
な底部とからなる黒鉛製の型内に充填し、上記胴
部内に黒鉛製の上型を挿入して上記混合物を加圧
しながら加熱装置により上記混合物を上記ガラス
フリツトの軟化点以上の温度に加熱し、その後上
記混合物を冷却して上記廃棄物をガラス質の結合
剤で固化した固化体を得ることを特徴とする放射
性廃棄物の固化方法。 2 ガラスフリツトの軟化点が600℃以下である
特許請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の固化
方法。 3 上記混合物を数回にわけて上記型内に供給し
各供給時ごとに上記上型により加圧することによ
り、上記混合物を上記型内に充填する特許請求の
範囲第1項または第2項記載の放射性廃棄物の固
化方法。 4 上記加熱装置による上記混合物加熱時に上記
型の内外面を不活性ガスによりバージする特許請
求の範囲第1項または第2項または第3項記載の
放射性廃棄物の固化方法。[Claims] 1. Powdered radioactive waste is mixed with glass frit, the resulting mixture is filled into a graphite mold consisting of a body and a bottom that is removable from the body, and the mixture is poured into the body. A graphite upper mold is inserted and the mixture is pressurized while being heated by a heating device to a temperature above the softening point of the glass frit, and then the mixture is cooled and the waste is bonded with a vitreous binder. A method for solidifying radioactive waste, characterized by obtaining a solidified solid. 2. The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, wherein the glass frit has a softening point of 600°C or lower. 3. Claim 1 or 2, wherein the mixture is filled into the mold by feeding the mixture into the mold several times and pressurizing it with the upper mold each time it is fed. method of solidifying radioactive waste. 4. The method for solidifying radioactive waste according to claim 1, 2, or 3, wherein the inner and outer surfaces of the mold are purged with an inert gas when the mixture is heated by the heating device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22040683A JPS60111195A (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Method of solidifying radioactive waste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22040683A JPS60111195A (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Method of solidifying radioactive waste |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60111195A JPS60111195A (en) | 1985-06-17 |
JPH0254919B2 true JPH0254919B2 (en) | 1990-11-22 |
Family
ID=16750614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22040683A Granted JPS60111195A (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Method of solidifying radioactive waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60111195A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014024542A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 加藤 大悟 | Method for treating radioactive waste |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP22040683A patent/JPS60111195A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60111195A (en) | 1985-06-17 |
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