JPH03150499A - 放射性廃棄物の固化処理方法 - Google Patents
放射性廃棄物の固化処理方法Info
- Publication number
- JPH03150499A JPH03150499A JP28977489A JP28977489A JPH03150499A JP H03150499 A JPH03150499 A JP H03150499A JP 28977489 A JP28977489 A JP 28977489A JP 28977489 A JP28977489 A JP 28977489A JP H03150499 A JPH03150499 A JP H03150499A
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- Japan
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- ion exchange
- exchange resin
- electrolyte
- solidifying material
- solidifying
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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。
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■的］
（産業上の利用分野）
本発明は、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設で発
生する使用済みイオン交換樹脂を安定に固化処理する方
法に関する。
生する使用済みイオン交換樹脂を安定に固化処理する方
法に関する。
（従来の技術）
従来より、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設では
、炉水やドレン水等のような放射性物質を含む廃水を浄
化するため、イオン交換樹脂による処理か実施されてい
る。
、炉水やドレン水等のような放射性物質を含む廃水を浄
化するため、イオン交換樹脂による処理か実施されてい
る。
この処理においては、通常、粉末状あるいは粒状のイオ
ン交換樹脂を塔内に充填し、その樹脂層に廃水を通過さ
せることにより、その廃水中に含まれる放射性不純物イ
オンを除去するとともに、クラッド（機器、配管の内部
表面に水垢状に生成する、金属の酸化物や水酸化物を主
体とする不溶性固形物）等の除去も併せ行っている。
ン交換樹脂を塔内に充填し、その樹脂層に廃水を通過さ
せることにより、その廃水中に含まれる放射性不純物イ
オンを除去するとともに、クラッド（機器、配管の内部
表面に水垢状に生成する、金属の酸化物や水酸化物を主
体とする不溶性固形物）等の除去も併せ行っている。
イオン交換樹脂は、その交換能力が低下したり滞留する
クラッドによる目詰まりが生じた場合、樹脂の再生や目
詰まり解消のための洗浄が行われる。しかしながらこの
ような洗浄による再生処理にも限度があり、いずれ最終
的には使用済みイオン交換樹脂となり、放射性廃棄物と
して処理しなければならない。
クラッドによる目詰まりが生じた場合、樹脂の再生や目
詰まり解消のための洗浄が行われる。しかしながらこの
ような洗浄による再生処理にも限度があり、いずれ最終
的には使用済みイオン交換樹脂となり、放射性廃棄物と
して処理しなければならない。
かかる使用済みイオン交換樹脂の処理方法としては、従
来、セメント、アスファルト、プラスチック等の固化材
を用いて安定な固化体にする固化処理方法が知られてい
るが、近年、使用済みイオン交換樹脂に含まれる主な放
射性核種が比較的半６０ ５４ 減期の短い ｃｏや Ｍｎであることから、最終的
な固化処理を行う前に放射能減衰の１」的で中間貯蔵体
の状態で暫定貯蔵する方法が、一部の原子力施設で行わ
れてきている。
来、セメント、アスファルト、プラスチック等の固化材
を用いて安定な固化体にする固化処理方法が知られてい
るが、近年、使用済みイオン交換樹脂に含まれる主な放
射性核種が比較的半６０ ５４ 減期の短い ｃｏや Ｍｎであることから、最終的
な固化処理を行う前に放射能減衰の１」的で中間貯蔵体
の状態で暫定貯蔵する方法が、一部の原子力施設で行わ
れてきている。
この方法は、使用済みイオン交換樹脂を乾燥処理して減
容し、これを造粒化処理によりペレット化して安定な中
間貯蔵体とした後、施設内の貯蔵タンクに一時保存する
方法であり、この中間貯蔵体は貯蔵期間終了後、前述し
たような固化材を用いて固化体とする最終処理が施され
る。
容し、これを造粒化処理によりペレット化して安定な中
間貯蔵体とした後、施設内の貯蔵タンクに一時保存する
方法であり、この中間貯蔵体は貯蔵期間終了後、前述し
たような固化材を用いて固化体とする最終処理が施され
る。
しかしながら、乾燥減容された使用済みイオン交換樹脂
ペレットをセメントに代表されるような水硬化性無機固
化材を用いて固化処理する場合、ベレットが硬化に必要
な水を固化材中から吸収する結果、固化が十分に行われ
なかったり、あるいは固化しても水を吸収したイオン交
換樹脂が膨脂して固化体を押し広げ固化体にヒビ割れを
生じさせたり、固化体を収容したドラム缶等の容器を変
形、破損させることがあった。
ペレットをセメントに代表されるような水硬化性無機固
化材を用いて固化処理する場合、ベレットが硬化に必要
な水を固化材中から吸収する結果、固化が十分に行われ
なかったり、あるいは固化しても水を吸収したイオン交
換樹脂が膨脂して固化体を押し広げ固化体にヒビ割れを
生じさせたり、固化体を収容したドラム缶等の容器を変
形、破損させることがあった。
（発明が解決しようとする課ｊ＋！！ｊ）このように、
従来、使用済みイオン交換樹脂を乾燥処理して減容し、
これに造粒化処理を施して得られたイオン交換樹脂ペレ
ットを、水硬化性無機固化材を用いて安定に固化処理し
、均質で特性の良い固化体を得る方法がなく、その開発
が求められていた。。
従来、使用済みイオン交換樹脂を乾燥処理して減容し、
これに造粒化処理を施して得られたイオン交換樹脂ペレ
ットを、水硬化性無機固化材を用いて安定に固化処理し
、均質で特性の良い固化体を得る方法がなく、その開発
が求められていた。。
本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、放射性物質取扱い施設から出される使用済みイオン
交換樹脂を、高い減容率でかつ特性に優れた固化体とし
て安定に処理しうる放射性廃棄物の固化処理方法を提供
することを目的とする。
で、放射性物質取扱い施設から出される使用済みイオン
交換樹脂を、高い減容率でかつ特性に優れた固化体とし
て安定に処理しうる放射性廃棄物の固化処理方法を提供
することを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明は、放射性物質取扱い施設で発生した使用済みイ
オン交換樹脂を乾燥し造粒化してなる使用済みイオン交
換樹脂ペレットを、水硬化性無機固化材と混合し一体に
固化させるにあたり、前記水硬化性無機固化材とともに
電解質を混合し固化させることを特徴としている。
オン交換樹脂を乾燥し造粒化してなる使用済みイオン交
換樹脂ペレットを、水硬化性無機固化材と混合し一体に
固化させるにあたり、前記水硬化性無機固化材とともに
電解質を混合し固化させることを特徴としている。
本発明に使用される水硬化性無機固化材としては、たと
えばポルトランドセメント、アルミナセメント、水ガラ
ス等があげられる。ポルトランドセメントとしては、通
常用いられている普通ポルトランドセメントのほかに、
これに高炉スラグを添加した高炉セメント、フライアッ
シュを添加したフライアッシュセメント、シリカ粉を添
加したシリカセメント等、ポルトランドセメントを固化
の主成分とするものであればすべて使用可能である。ま
たこれらのポルトランドセメントやアルミナセメントに
、その固化特性を改善するため骨材や微細粉末を配合し
たものも使用可能である。水ガラスとしては、通常のケ
イ酸アルカリ、リン酸アルミ、リン酸ガラス等が使用さ
れる。なおこれらの水硬化性無機固化材は単独で使用し
てもよく、あるいは２Ｆ、Ｉｉ以」二混合して使用する
ようにしてもよい。
えばポルトランドセメント、アルミナセメント、水ガラ
ス等があげられる。ポルトランドセメントとしては、通
常用いられている普通ポルトランドセメントのほかに、
これに高炉スラグを添加した高炉セメント、フライアッ
シュを添加したフライアッシュセメント、シリカ粉を添
加したシリカセメント等、ポルトランドセメントを固化
の主成分とするものであればすべて使用可能である。ま
たこれらのポルトランドセメントやアルミナセメントに
、その固化特性を改善するため骨材や微細粉末を配合し
たものも使用可能である。水ガラスとしては、通常のケ
イ酸アルカリ、リン酸アルミ、リン酸ガラス等が使用さ
れる。なおこれらの水硬化性無機固化材は単独で使用し
てもよく、あるいは２Ｆ、Ｉｉ以」二混合して使用する
ようにしてもよい。
また本発明に使用される電解質としては、水硬化性無機
固化材の硬化後の強度や硬化時間等を考慮して、硫酸塩
、硝酸塩、炭酸塩、乳酸塩、リン酸塩、およびハロゲン
化物のなかから選択された１種または２種以上を混合し
て使用することが望ましい。これら電解質の陽イオンと
しては、Ｉａ族（アルカリ金属）、ＩＩａ族（アルカリ
土類金属）、またはｍｂ族が適している。
固化材の硬化後の強度や硬化時間等を考慮して、硫酸塩
、硝酸塩、炭酸塩、乳酸塩、リン酸塩、およびハロゲン
化物のなかから選択された１種または２種以上を混合し
て使用することが望ましい。これら電解質の陽イオンと
しては、Ｉａ族（アルカリ金属）、ＩＩａ族（アルカリ
土類金属）、またはｍｂ族が適している。
電解質を添加するにあたっては、水硬化性無機固化材が
セメントや粉末水ガラス等の場合には、予めこれら固化
材に添加しておいてもよいし、あるいは固化材とともに
添加する水の中に溶解しておいてもよい。しかしながら
水硬化性無機固化材が液状の水ガラスの場合には、液状
の固化材そのものに予め添加しておくことが望ましい。
セメントや粉末水ガラス等の場合には、予めこれら固化
材に添加しておいてもよいし、あるいは固化材とともに
添加する水の中に溶解しておいてもよい。しかしながら
水硬化性無機固化材が液状の水ガラスの場合には、液状
の固化材そのものに予め添加しておくことが望ましい。
（作 用）
本発明方法においては、電解質の添加により水硬化性無
機固化材の硬化が促進されるとともに、使用済みイオン
交換樹脂ペレットの水の吸収による膨潤が抑制される。
機固化材の硬化が促進されるとともに、使用済みイオン
交換樹脂ペレットの水の吸収による膨潤が抑制される。
この結果、十分に固化しなかったり、あるいは固化した
場合でも固化体にヒビ割れを生じたり、貯蔵容器か変形
、破損したりすることがなくなり、使用済みイオン交換
樹脂ぺレットを安定に固化処理することができる。
場合でも固化体にヒビ割れを生じたり、貯蔵容器か変形
、破損したりすることがなくなり、使用済みイオン交換
樹脂ぺレットを安定に固化処理することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について記載する。
使用済みイオン交換樹脂を、常法にしたがって乾燥処理
し、造粒化して使用済みイオン交換樹脂ベレットとした
後、これをドラム缶等の貯蔵容器に充填するとともに、
表に示した組成の固化材、電解質および水を注入し、そ
のまま放置して一体に固化させた。
し、造粒化して使用済みイオン交換樹脂ベレットとした
後、これをドラム缶等の貯蔵容器に充填するとともに、
表に示した組成の固化材、電解質および水を注入し、そ
のまま放置して一体に固化させた。
いずれも固化が十分に進み、均質でヒビ割れなどのない
特性の良い固化体か得られた。また貯蔵容器の変形、破
損等もまったく認められなかった。
特性の良い固化体か得られた。また貯蔵容器の変形、破
損等もまったく認められなかった。
次にこれと平行して行った実験室レベルでの模擬実験に
ついて記載する。
ついて記載する。
なお以下の実験において、比較のために、電解質を添加
せず水硬化性無機固化材および水のみ（比較例８）、ま
た水のみ（比較例９）を使用済みイオン交換樹脂ベレッ
トに注入したものについても同様の実験を行った。
せず水硬化性無機固化材および水のみ（比較例８）、ま
た水のみ（比較例９）を使用済みイオン交換樹脂ベレッ
トに注入したものについても同様の実験を行った。
（実験１）
イオン交換樹脂を常法にしたがって乾燥処理し、造粒化
かして得られたイオン交換樹脂ベレットを、直径７ｃｍ
、高さ８．５ｃｍ 、容Ｍｌ ３００ｃｃの円筒状プ
ラスチック容器に充填した後、実施例と同じ表に示した
組成の固化材、電解質および水を注入し、適宜振動を加
えて脱気した後そのまま放置して一体に固化させ、プラ
スチック容器の膨脂による変形の有無を調べた。
かして得られたイオン交換樹脂ベレットを、直径７ｃｍ
、高さ８．５ｃｍ 、容Ｍｌ ３００ｃｃの円筒状プ
ラスチック容器に充填した後、実施例と同じ表に示した
組成の固化材、電解質および水を注入し、適宜振動を加
えて脱気した後そのまま放置して一体に固化させ、プラ
スチック容器の膨脂による変形の有無を調べた。
結果は同表に示したように、本発明によるものには、プ
ラスチック容器の変形はまったく認められなかった。
ラスチック容器の変形はまったく認められなかった。
（実験２）
同じく上記使用済みイオン交換樹脂ベレットを、ＪＩＳ
ｌ？ ５２０１に示す４０ｗｊ Ｘ １［１０ｃｍの
型枠に充填し、実施例と同じ表に示した組成の固化材、
電解質および水を注入し、適宜振動を加えて脱気した後
そのまま放置した。１週間後、固化体を型枠から取り出
し、ビニール袋に入れて密閉したまま１か月間保存し、
外観の観察を続けた。
ｌ？ ５２０１に示す４０ｗｊ Ｘ １［１０ｃｍの
型枠に充填し、実施例と同じ表に示した組成の固化材、
電解質および水を注入し、適宜振動を加えて脱気した後
そのまま放置した。１週間後、固化体を型枠から取り出
し、ビニール袋に入れて密閉したまま１か月間保存し、
外観の観察を続けた。
結果は同表に示したように、本発明による固化体には、
１か列後にも亀裂、ヒビ割り等の発生がみられなかった
。
１か列後にも亀裂、ヒビ割り等の発生がみられなかった
。
（実験３）
この実験は、本発明の電解質添加によるイオン交換樹脂
ベレットの膨潤抑制効果を調べるために行ったものであ
る。
ベレットの膨潤抑制効果を調べるために行ったものであ
る。
実験は、第１図に示すような測定器を用いて、イオン交
換樹脂ベレット１を充填した膨潤圧１１Ｉｌｊ定用容器
２を、上記各実験と同じく表に示した組成の固化材、電
解質および水を収容した固化キイ収容Ｗ！Ｉ３内に入れ
、イオン交換樹脂ベレット１を固化材等と接触させ、固
化材が硬化するまでのイオン交換樹脂ベレット１の膨潤
圧の経時変化を、膨潤圧測定用容器２に取り付けた圧力
計４によりＡｌ定した。
換樹脂ベレット１を充填した膨潤圧１１Ｉｌｊ定用容器
２を、上記各実験と同じく表に示した組成の固化材、電
解質および水を収容した固化キイ収容Ｗ！Ｉ３内に入れ
、イオン交換樹脂ベレット１を固化材等と接触させ、固
化材が硬化するまでのイオン交換樹脂ベレット１の膨潤
圧の経時変化を、膨潤圧測定用容器２に取り付けた圧力
計４によりＡｌ定した。
結果は第２図に示す通りで、電解質が添加された固化キ
イが硬化するまでのイオン交換樹脂ベレット１の膨潤圧
は、電解質が添加されないものに比べてはるかに小さか
った。
イが硬化するまでのイオン交換樹脂ベレット１の膨潤圧
は、電解質が添加されないものに比べてはるかに小さか
った。
［発明の効果］
以上説明したように本発明方法によれば、使用済みイオ
ン交換樹脂ペレットを水硬化性無機因化材とともに電解
質を添加して固化させるようにしたので、イオン交換樹
脂ペレットの水の吸収による膨潤が抑制され、高減容率
の使用済みイオン交換樹脂ペレットを安定に固化処理し
て、均質で特性の良い固化体を得ることができる。
ン交換樹脂ペレットを水硬化性無機因化材とともに電解
質を添加して固化させるようにしたので、イオン交換樹
脂ペレットの水の吸収による膨潤が抑制され、高減容率
の使用済みイオン交換樹脂ペレットを安定に固化処理し
て、均質で特性の良い固化体を得ることができる。
第１図は本発明の効果を調べるために使用される膨潤圧
測定装置を概略的に示す図、第２図はその装置により測
定された、イオン交換樹脂ペレットの膨潤圧の経時変化
を示すグラフである。 １・・・・・・・・・イオン交換樹脂ペレット３・・・
・・・・・・固化材収容槽
測定装置を概略的に示す図、第２図はその装置により測
定された、イオン交換樹脂ペレットの膨潤圧の経時変化
を示すグラフである。 １・・・・・・・・・イオン交換樹脂ペレット３・・・
・・・・・・固化材収容槽
Claims (1)
- （１）放射性物質取扱い施設で発生した使用済みイオン
交換樹脂を乾燥し造粒化してなる使用済みイオン交換樹
脂ペレットを、水硬化性無機固化材と混合し一体に固化
させるにあたり、前記水硬化性無機固化材とともに電解
質を混合し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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28977489A JPH03150499A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28977489A JPH03150499A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150499A true JPH03150499A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17747590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28977489A Pending JPH03150499A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150499A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2758749A1 (fr) * | 1997-01-30 | 1998-07-31 | Inertec | Procede de stabilisation de dechets par liant hydraulique |
| JP2005181256A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
| JP2010048609A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物の固化方法および固化装置 |
| CN102222532A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-19 | 清华大学 | 用硅酸盐和硫铝酸盐水泥混合物固化放射性废树脂的方法 |
| JP2014062873A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5475000A (en) * | 1977-11-28 | 1979-06-15 | Hitachi Ltd | Method of treating radioactive waste |
| JPS59220691A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の固化方法 |
| JPS61250598A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-07 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の処理方法 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28977489A patent/JPH03150499A/ja active Pending
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| JP2014062873A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
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