JP2003307592A - Volume reduction processing method and volume reduction processing device of radioactive waste - Google Patents
Volume reduction processing method and volume reduction processing device of radioactive wasteInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、使用済み燃料の再処理
工程で発生するハルを含む放射性固体廃棄物を減容処理
する方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for reducing the volume of radioactive solid waste containing hulls generated in a spent fuel reprocessing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、原子力発電所で使用された使用
済み燃料は再処理工場に運ばれ、そこで燃料集合体が剪
断あるいは切断され、硝酸により溶解処理される。硝酸
溶液中に溶解されたウランおよびプルトニウムは、分離
・精製され再利用される。一方、切断された燃料集合体
は、ハルエンドピースと呼ばれ、ジルコニウム合金（ジ
ルカロイ）等で構成される燃料被覆管（ハル）とウォー
ターロッド、ハル端栓部、および大型のエンドピース、
スペーサ等を含んでいる。そして、ハルエンドピース
は、未処理のままで水槽中に貯蔵される。2. Description of the Related Art Generally, spent fuel used in a nuclear power plant is transported to a reprocessing plant, where a fuel assembly is sheared or cut and dissolved by nitric acid. Uranium and plutonium dissolved in a nitric acid solution are separated, purified, and reused. On the other hand, the cut fuel assembly is called a hull end piece, and a fuel cladding tube (hull) made of zirconium alloy (zircaloy) or the like, a water rod, a hull end plug portion, and a large end piece,
Includes spacers. The hull end piece is then stored in the aquarium untreated.
【０００３】しかし、ハルエンドピースを水中に貯蔵し
保管する処理方法は、暫定的な処理に限られるばかりで
なく、貯蔵・保管に膨大なスペースを要し、また水槽内
の水質保持のために、特別の装置を必要としていた。そ
のため、ハルエンドピースを安全に減容処理する方法の
開発が求められていた。However, the treatment method for storing and storing the hull end piece in water is not limited to the provisional treatment, but also requires a huge space for storage and storage, and in order to maintain the water quality in the water tank. , Needed special equipment. Therefore, it has been required to develop a method for safely reducing the volume of the hull end piece.
【０００４】ハルエンドピースの減容処理方法として
は、従来から、加熱による溶融あるいは圧縮等の方法が
提案されている。圧縮方法としては、例えば一軸圧縮装
置による方法が検討されている。As a method for reducing the volume of a hull end piece, a method such as melting by heat or compression has been conventionally proposed. As a compression method, for example, a method using a uniaxial compression device has been studied.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の減容処理方法のうちで溶融による方法では、ハルエン
ドピースに溶融のために加熱処理を行うと、ハルを構成
するジルコニウム合金等の表面に付着しているプルトニ
ウム等の核物質が、金属とは別の相に移行するおそれが
高かった。また、トリチウムを含む水素ガスのような放
射性ガスが放出され、好ましくなかった。However, among these volume reduction methods, in the method by melting, when the hull end piece is subjected to heat treatment for melting, the hull end piece adheres to the surface of the zirconium alloy or the like constituting the hull. There is a high possibility that the nuclear materials such as plutonium that are being formed will migrate to a phase different from the metal. Further, radioactive gas such as hydrogen gas containing tritium is released, which is not preferable.
【０００６】さらに、従来からの圧縮による減容方法で
は、収納容器（缶）内にハルエンドピースを収納し、缶
ごと圧縮を行っているため、非常に大型の圧縮装置を必
要とするという問題があった。Further, in the conventional volume reduction method by compression, since the hull end piece is stored in the storage container (can) and the can is compressed, a very large compression device is required. was there.
【０００７】また、前記した溶融および圧縮のいずれの
減容処理方法においても、バッチ処理方式を採っている
ため、処理量を大きくするには、処理装置だけでなく前
処理装置および後処理装置も大きくせざるを得なかっ
た。さらに、圧縮処理を行う場合、複数の機器を稼働する
ために複雑なシーケンスを組む必要があった。In addition, since the batch processing method is adopted in both the melting and compression volume reduction processing methods described above, in order to increase the processing amount, not only the processing apparatus but also the preprocessing apparatus and the postprocessing apparatus are used. I had to make it bigger. Furthermore, when performing compression processing, it was necessary to form a complicated sequence in order to operate a plurality of devices.
【０００８】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、ハルを含む固体廃棄物を連続的に処理
することができ、装置自体を大型化することなく処理量
を大きくすることができる放射性廃棄物の減容処理方法
および減容処理装置を提供することを目的とする。ま
た、減容処理の際に発生する放射性気体廃棄物について
も、系外に放出することなくほぼ完全に回収し、かつそ
のような処理で発生する二次廃棄物を安定化することを
目的とする。The present invention has been made in order to solve these problems, and it is possible to continuously treat solid waste including hull, and to increase the treatment amount without increasing the size of the apparatus itself. It is an object of the present invention to provide a volume reduction method and a volume reduction apparatus for radioactive waste. In addition, radioactive gas waste generated during volume reduction treatment is almost completely recovered without being released to the outside of the system, and the purpose is to stabilize the secondary waste generated by such treatment. To do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の放射性廃棄物の
減容処理方法は、使用済み燃料の再処理工程で発生する
ハルを含む放射性固体廃棄物を、破砕機により圧縮する
工程を備えることを特徴とする。A method for reducing the volume of radioactive waste according to the present invention comprises a step of compressing a radioactive solid waste containing hull generated in a reprocessing step of spent fuel with a crusher. Is characterized by.
【００１０】本発明の減容処理方法において、破砕機
が、対向配置された２個の回転するロールを有し、放射
性固体廃棄物を前記２個のロール間を連続的に通して圧
縮するように構成することができる。そして、破砕機に
より圧縮する工程の前に、ハルエンドピースを分別し、
圧縮処理すべきハルを主体とする対象物を分離する工程
を有することができる。また、ハルを含む放射性固体廃
棄物を破砕機に供給する工程を備え、かつこの供給工程
で、前記放射性固体廃棄物を、２個のロール間の投入幅
方向に振らせながら投入することができる。In the volume reduction method of the present invention, the crusher has two rotating rolls arranged to face each other, and the radioactive solid waste is continuously passed between the two rolls to be compressed. Can be configured to. And before the step of compressing with a crusher, separate the hull end pieces,
The method may include a step of separating an object mainly including a hull to be compressed. Further, the method comprises a step of supplying radioactive solid waste containing hulls to a crusher, and in this supplying step, the radioactive solid waste can be charged while being swung in the charging width direction between two rolls. .
【００１１】さらに、破砕機により圧縮する工程で発生
する放射性気体廃棄物を、回収・処理する工程を有する
ことができる。そして、破砕機により圧縮する工程で発
生するトリチウムを含む水素ガスを、触媒上を通過させ
て酸化し、水として回収・処理する工程を有することが
できる。また、破砕機により圧縮する工程で発生する放
射性炭素を含む有機炭素化合物ガスを酸化する工程と、
前記酸化工程で生成する二酸化炭素を回収する工程を有
することができる。さらに、放射性気体廃棄物の回収・
処理工程で発生する二次廃棄物を、セメントと混練し固
化体とする工程を有することができる。Furthermore, it is possible to have a step of collecting and treating the radioactive gas waste generated in the step of compressing with a crusher. Then, a hydrogen gas containing tritium generated in the step of compressing with a crusher may be passed over the catalyst to be oxidized, and a step of recovering / treating as water may be included. Further, a step of oxidizing the organic carbon compound gas containing radioactive carbon generated in the step of compressing with a crusher,
The method may have a step of recovering carbon dioxide produced in the oxidation step. In addition, collection of radioactive gas waste
It may have a step of kneading the secondary waste generated in the treatment step with cement to form a solidified body.
【００１２】本発明の放射性廃棄物の減容処理装置は、
使用済み燃料の再処理工程で発生するハルを含む放射性
固体廃棄物を圧縮する破砕機を備えることを特徴とす
る。The radioactive waste volume reduction apparatus of the present invention comprises:
It is characterized by comprising a crusher for compressing radioactive solid waste containing hulls generated in the reprocessing step of spent fuel.
【００１３】本発明の減容処理装置において、破砕機
が、対向配置された２個の回転するロールを有ダブルロ
ールクラッシャであることができる。そして、このダブ
ルロールクラッシャにおいて、圧縮処理すべき対象物の
径に対応して２個のロール間の間隔を変えることができ
るように、少なくとも一方のロールを可動に構成するこ
とができる。また、可動に構成されたロールが、他方の
ロールとの間隔を狭める方向に押圧付勢されていること
ができる。In the volume reduction apparatus of the present invention, the crusher may be a double roll crusher having two rotating rolls arranged opposite to each other. In this double roll crusher, at least one of the rolls can be configured to be movable so that the distance between the two rolls can be changed according to the diameter of the object to be compressed. Further, the movably configured roll can be pressed and urged in a direction of narrowing the interval between the roll and the other roll.
【００１４】さらに、ハルを主体とする圧縮対象物を破
砕機に連続的に供給する機構を備え、該供給機構が、連
続的に走行するコンベアベルトと、該コンベアベルトの
上に搭載された複数個の処理対象物受け皿とを有し、か
つ前記受け皿が前記コンベアベルトの走行方向に対して
千鳥状に配置される構成とすることができる。また、破
砕機で発生する放射性気体廃棄物を回収・処理するオフ
ガス処理装置を有することができる。そして、オフガス
処理装置が、水素ガスを触媒のもとで酸化する第１の酸
化装置と、前記第１の酸化装置により生成される水を回
収する装置を有することができる。Further, the hull is provided with a mechanism for continuously supplying the object to be compressed to the crusher, and the supplying mechanism is a conveyor belt that continuously runs, and a plurality of conveyor belts mounted on the conveyor belt. It is possible to have a configuration in which each of the processing object receiving trays is provided and the receiving trays are arranged in a zigzag pattern in the traveling direction of the conveyor belt. Further, it is possible to have an off-gas treatment device for collecting and treating the radioactive gas waste generated by the crusher. The off-gas treatment device may include a first oxidation device that oxidizes hydrogen gas under a catalyst and a device that collects water generated by the first oxidation device.
【００１５】また、オフガス処理装置が、有機炭素化合
物ガスを酸化する第２の酸化装置と、前記第２の酸化装
置により生成される二酸化炭素を回収する装置を有する
ことができる。さらに、オフガス処理装置が、二酸化炭
素を回収するアルカリスクラバーを有することができ
る。Further, the off-gas processing device may have a second oxidizing device for oxidizing the organic carbon compound gas and a device for recovering carbon dioxide produced by the second oxidizing device. Further, the offgas treatment device can have an alkaline scrubber that captures carbon dioxide.
【００１６】またさらに、オフガス処理装置が、銀イオ
ンを固体の無機化合物担体に添着したハロゲン系ガスの
吸着材を有することができる。Furthermore, the off-gas processing device may have a halogen-based gas adsorbent in which silver ions are impregnated on a solid inorganic compound carrier.
【００１７】本発明によれば、中空円筒状のハルを含む
放射性固体廃棄物を、破砕機で圧縮することにより、連
続的に減容処理することができ、装置自体を大きくする
ことなく、処理量を大きくすることができる。そして、
圧縮による減容処理時に発生する放射性気体廃棄物も、
系外に放出することなく回収することが可能である。さ
らに、複数の機器を稼働させる際にも、複雑なシーケン
スを組む必要がない。According to the present invention, the radioactive solid waste containing the hollow cylindrical hull can be continuously reduced in volume by compressing it with a crusher, and the treatment can be performed without enlarging the apparatus itself. The amount can be increased. And
Radioactive gas waste generated during volume reduction by compression,
It is possible to collect it without releasing it to the outside of the system. Furthermore, it is not necessary to form a complicated sequence when operating a plurality of devices.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
【００１９】図１は、本発明の第１の実施形態であるハ
ルエンドピースの減容処理方法を示すフロー図である。FIG. 1 is a flow chart showing a volume reduction processing method for a hull end piece according to a first embodiment of the present invention.
【００２０】第１の実施形態において、使用済み燃料の
再処理工程で発生する燃料集合体切断物であるハルエン
ドピース１１は、分別工程１２で篩のような分別機にか
けられ、大型のエンドピース、スペーサ１３などが分離
・除去される。そして、中空のハルを主体とし、ウォー
ターロッド、ハル端栓部等を含む処理対象物２が、投入
工程１４で破砕機に投入され、圧縮工程１５で径方向に
圧縮されて減容される。破砕機による圧縮工程１５で発
生する放射性気体廃棄物（オフガス）１６は集められ、
オフガス処理システム１７で処理・回収される。分別工
程１２で発生するオフガス１６も、同様にオフガス処理
システム１７により処理・回収される。In the first embodiment, the hull end piece 11, which is a cut piece of the fuel assembly generated in the spent fuel reprocessing step, is passed through a sorting machine such as a sieve in the sorting step 12 to produce a large end piece. , The spacer 13 and the like are separated and removed. Then, the object 2 to be treated, which is mainly composed of a hollow hull and includes a water rod, a hull end plug portion, and the like, is charged into the crusher in the charging step 14, and is radially compressed in the compression step 15 to reduce the volume. Radioactive gas waste (off gas) 16 generated in the compression step 15 by the crusher is collected,
It is processed and collected by the off-gas processing system 17. The offgas 16 generated in the separation step 12 is also treated and collected by the offgas treatment system 17.
【００２１】破砕機により圧縮処理されたハル等の圧縮
物３は、セメントと混練された後処分容器に流し込ま
れ、セメント固化処理１８がなされる。こうして、最終
処分に適合したセメント固化体１９が作製される。The compressed material 3 such as hull that has been compressed by the crusher is kneaded with cement and then poured into a disposal container for cement solidification treatment 18. In this way, the cement solidified body 19 suitable for final disposal is produced.
【００２２】破砕機６としては、図２に示すように、互
いに反対方向（矢印Ａで示す。）に回転する２個のロー
ル１ａ、１ｂが対向して配置され、これらのロール１
ａ、１ｂの対向するロール面間に、処理対象物であるハ
ル２等を挟んで圧縮するように構成されたダブルロール
方式の破砕機６が使用される。なお、図中符号３は、ハ
ル圧縮物を示す。As the crusher 6, as shown in FIG. 2, two rolls 1a and 1b which rotate in mutually opposite directions (indicated by arrow A) are arranged so as to face each other.
A double roll type crusher 6 configured to sandwich and compress the hull 2 or the like to be treated between the opposing roll surfaces of a and 1b is used. Reference numeral 3 in the drawing indicates a hull compressed product.
【００２３】このような破砕機によれば、圧縮操作を連
続的に実施することが可能である。また、処理対象物の
径に合わせて対面するロール面間の間隔Ｄを変えること
ができるように、一方のロールを可動とすることがで
き、さらに可動に構成されたロールを、他方のロールと
の間のロール面間隔Ｄを狭める方向に押圧付勢すること
ができる。このように構成される破砕機を使用すること
で、処理対象物の径が変化しても、装置を停止させるこ
となく連続的に運転することが可能となる。With such a crusher, it is possible to carry out the compression operation continuously. Further, one roll can be movable so that the distance D between the facing roll surfaces can be changed according to the diameter of the object to be treated, and the roll configured to be movable can be changed to the other roll. It is possible to press and urge the roll surface distance D between them in the direction of narrowing. By using the crusher configured as described above, even if the diameter of the object to be treated changes, it becomes possible to continuously operate the apparatus without stopping it.
【００２４】破砕機への投入・供給機構としては、破砕
機の２個のロール間の投入部の幅に対して、この幅方向
にハル等の処理対象物を大きく振らせながら投入するよ
うな構成を用いることができる。As a charging / supplying mechanism for the crusher, a crushing machine is arranged so that a processing object such as a hull is largely shaken in the widthwise direction of the charging section between two rolls of the crusher. Configurations can be used.
【００２５】例えば、図３に示すように、連続的に走行
するコンベアベルト４の上に、処理対象物を積載する複
数の受け皿５が、コンベアベルト４の走行方向に対して
千鳥状に配置されて搭載された構造の連続投入機を用い
ることができる。このような投入機を使用することで、
破砕機のロール面の摩耗を均一化させることができる。For example, as shown in FIG. 3, a plurality of trays 5 for loading objects to be processed are arranged in a zigzag pattern in the traveling direction of the conveyor belt 4 on the conveyor belt 4 which is continuously traveling. It is possible to use a continuous throwing machine having a structure that is mounted as a unit. By using such a throwing machine,
The wear of the roll surface of the crusher can be made uniform.
【００２６】圧縮工程で発生する気体廃棄物には、水
素、二酸化炭素、揮発性有機炭素化合物（有機炭素化合
物ガス）、窒素酸化物、および塩素、ヨウ素のようなハ
ロゲンガス等がある。そのうち、水素、二酸化炭素、揮
発性有機炭素化合物、塩素、ヨウ素中には、放射性核種
（トリチウム、Ｃ-14、Ｃｌ-36、Ｉ-129）が含まれる可
能性がある。The gaseous waste generated in the compression step includes hydrogen, carbon dioxide, volatile organic carbon compounds (organic carbon compound gas), nitrogen oxides, and halogen gases such as chlorine and iodine. Among them, hydrogen, carbon dioxide, volatile organic carbon compounds, chlorine, and iodine may contain radionuclides (tritium, C-14, Cl-36, I-129).
【００２７】これらの放射性核種を含むオフガスを回収
する方法として、水素ガスに対しては、パラジウムや白
金等の触媒を用いて酸素と加熱条件下で反応させ、生成
した水を回収する方法が採られる。また、揮発性有機炭
素化合物に対しては、加熱酸化して二酸化炭素を生成し
た後、ハルから発生すると考えられる二酸化炭素ととも
に、アルカリ溶液を用いたスクラバーにより炭酸イオン
として回収する。As a method of recovering the off-gas containing these radionuclides, a method of recovering the generated water by reacting hydrogen gas with oxygen using a catalyst such as palladium or platinum under heating conditions is adopted. To be In addition, the volatile organic carbon compound is heated and oxidized to generate carbon dioxide, and is then recovered as carbonate ion by a scrubber using an alkaline solution together with carbon dioxide which is considered to be generated from the hull.
【００２８】塩素やヨウ素のようなハロゲンガスについ
ては、硝酸銀のような銀化合物をシリカゲルやゼオライ
ト、アルミナ等の無機固体化合物に添着させた銀吸着剤
を用いて回収する。A halogen gas such as chlorine or iodine is recovered by using a silver adsorbent obtained by impregnating a silver compound such as silver nitrate with an inorganic solid compound such as silica gel, zeolite or alumina.
【００２９】このようなオフガス処理システムを用いる
ことで、ハル等の放射性固体廃棄物の圧縮・減容処理施
設における放射性核種の濃度を、大幅に低減することが
できる、By using such an off-gas treatment system, the concentration of radionuclides in a compression / volume reduction treatment facility for radioactive solid waste such as hull can be significantly reduced.
【００３０】さらに、このようなオフガス処理を含む圧
縮処理時および廃棄物の貯蔵時に発生する二次廃棄物
を、セメントと混練した後処分容器に流し込むことで、
最終処分に適合したセメント固化体を作製することがで
きる。Further, the secondary waste generated during the compression treatment including such off-gas treatment and the storage of waste is poured into a disposal container after being kneaded with cement,
A cement solidified product suitable for final disposal can be produced.
【００３１】以下、本発明を模擬的に実施した例につい
て説明する。
実施例１
使用済み燃料の再処理工場から発生するハルを模擬した
ＳＵＳ製円筒管（直径10mm、長さ35mm、肉厚1mm）を、
直径400mmのロールを有するダブルロールクラッシャ方
式の破砕機に連続的に投入する。そして、この破砕機の
ロール間の間隔ギャップを2mmとし、ロールの回転数を7
5rpmおよび150rpmに設定し、それぞれ100gのＳＵＳ製円
筒管を圧縮処理した。その結果、ハル模擬物であるＳＵ
Ｓ製円筒管は、全て平板状に圧縮された。Hereinafter, an example in which the present invention is embodied will be described. Example 1 A SUS cylindrical tube (diameter 10 mm, length 35 mm, wall thickness 1 mm) simulating a hull generated from a spent fuel reprocessing plant,
Continuously put into a double roll crusher type crusher having a roll with a diameter of 400 mm. Then, the gap between the rolls of this crusher was set to 2 mm, and the rotation speed of the rolls was set to 7 mm.
The speed was set to 5 rpm and 150 rpm, and 100 g of each SUS cylindrical tube was compressed. As a result, SU which is a hull mimic
The S-made cylindrical tubes were all compressed into a flat plate shape.
【００３２】次に、こうして得られた円管圧縮物のサイ
ズ（長さ、幅、厚さ）を測定した。測定結果を表１に示
す。Next, the size (length, width, thickness) of the thus-obtained compressed tube product was measured. The measurement results are shown in Table 1.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】表から、実施例１では、ロールの回転数を
75rpmと150rpmのいずれに設定した場合でも、ハル模擬
物であるＳＵＳ製円筒管を、全て平均厚さ2.6mm以下の
平板状に圧縮することができることがわかった。From the table, in Example 1, the rotation number of the roll is
It has been found that the SUS cylindrical tube, which is a hull simulation product, can be compressed into a flat plate having an average thickness of 2.6 mm or less regardless of whether the setting is 75 rpm or 150 rpm.
【００３５】実施例２
実施例1で用いた破砕機と同じ破砕機を使用し、ハルを模
擬した鉄製円管およびＳＵＳ製円管（いずれも直径10m
m、長さ35mm、肉厚1mm）を6kg圧縮処理した。圧縮処理の
条件は、実施例１と同様に、ロール回転数75rpmおよび1
50rpm、ロール間隔ギャップ2mmとした。Example 2 Using the same crusher as that used in Example 1, an iron circular tube and a SUS circular tube simulating a hull (both having a diameter of 10 m
m, length 35 mm, wall thickness 1 mm) was compressed by 6 kg. The conditions for the compression treatment are the same as in Example 1 except that the roll rotation speed is 75 rpm and 1
50 rpm and roll gap 2 mm.
【００３６】こうして各条件で圧縮処理された試料のう
ちで10個を抽出し、厚さを測定した。測定の結果、鉄製
円管圧縮物の厚さの平均値は、回転数75rpmで 2.45mm、
回転数150rpmで2.46mmであり、ＳＵＳ製円管圧縮物の厚
さの平均値は、回転数75rpmで2.52mm、回転数150rpmで
2.55mmであった。いずれの圧縮条件においても、ハル模
擬物である鉄製円管およびＳＵＳ製円筒管を、全て平均
厚さ2.6mm以下の平板状に圧縮できることがわかった。Ten samples were extracted from the samples thus compressed under the respective conditions, and the thickness was measured. As a result of the measurement, the average value of the thickness of the iron circular tube compressed product is 2.45 mm at a rotation speed of 75 rpm,
It is 2.46 mm at a rotation speed of 150 rpm, and the average value of the thickness of the SUS circular pipe compressed product is 2.52 mm at a rotation speed of 75 rpm and at a rotation speed of 150 rpm.
It was 2.55 mm. It was found that under all the compression conditions, the hull-like iron circular tube and SUS cylindrical tube can all be compressed into a flat plate with an average thickness of 2.6 mm or less.
【００３７】実施例３
実施例1で用いた破砕機と同じ破砕機に、ハルを模擬した
鉄製円筒管（直径10mm、長さ35mm、肉厚1mm）１０本
と、これと外形（外径および長さ）の等しい鉄製の中実
円柱体をともに投入し、圧縮処理を行った。破砕機の運
転条件は、ロール回転数300rmp、ロール間隔ギャップ8.
4mmとした。Example 3 In the same crusher as that used in Example 1, ten iron cylindrical tubes (diameter 10 mm, length 35 mm, wall thickness 1 mm) simulating a hull, and the outer shape (outer diameter and outer diameter and A solid iron cylinder having the same length) was put in together and compression processing was performed. The operating conditions of the crusher are: roll speed 300rmp, roll gap 8.
4 mm.
【００３８】その結果、鉄製円柱体は両端部で1mm程度
圧縮されているだけで、中央部はほとんど圧縮されてい
なかったが、鉄製円筒管は全て厚さ8.5mm以下に圧縮さ
れた。As a result, the iron columnar body was compressed only about 1 mm at both ends, and the center portion was hardly compressed, but all the iron cylindrical tubes were compressed to a thickness of 8.5 mm or less.
【００３９】この実施例から、内部が中空ではない中実
円柱状の金属部材が圧縮対象物中に混入している場合で
も、ダブルロールクラッシャ方式の破砕機により、中空
円筒管を圧縮処理し、減容することができることがわか
った。From this example, even if a solid cylindrical metal member having a solid interior is mixed in the object to be compressed, the hollow cylindrical tube is compressed by the crusher of the double roll crusher type, I found that I could reduce the volume.
【００４０】実施例４
実施例1で使用した破砕機の２個のロール表面に、厚さ1
mmの鉄板をそれぞれ張り付けた。そして、このような破
砕機に、実施例１で処理したと同じＳＵＳ製円筒管１ｋ
ｇを投入し、ロール回転数75rpm、ロール間隔ギャップ
1.5mmの条件で圧縮処理を行った。なおこのとき、ロー
ル間の投入部に、幅40mmと幅400mmの２種類のガイドを
それぞれ設置し、これらのガイドの幅に振られながら処
理対象物の投入が行われるようにした。Example 4 Two rolls of the crusher used in Example 1 had a thickness of 1
Each of the mm steel plates was attached. Then, in such a crusher, the same SUS cylindrical tube 1k that was treated in Example 1 was used.
g, and roll rotation speed 75 rpm, roll gap
The compression treatment was performed under the condition of 1.5 mm. At this time, two types of guides having a width of 40 mm and a width of 400 mm were respectively installed in the feeding portion between the rolls, and the object to be treated was fed while being swung by the width of these guides.
【００４１】処理対象物である円管の圧縮処理が全部終
了した後、ロール表面に張り付けられた鉄板の厚さを測
定したところ、幅40mmのガイドを通して投入した場合の
鉄板の厚さは最小で0.85mmであった。これに対して、幅
400mmのガイドを通して供給した場合の鉄板の厚さは最
小で0.89mmであった。このような実施例の結果により、
圧縮処理対象物を破砕機に投入するガイドの幅を広げる
ことで、ロール表面の摩耗の均一化を図り、局部的な摩
耗を防止することができることがわかる。After the compression treatment of the circular pipe to be treated was completed, the thickness of the iron plate attached to the roll surface was measured. The thickness of the iron plate when it was introduced through a guide having a width of 40 mm was the minimum. It was 0.85 mm. On the other hand, the width
The minimum thickness of the iron plate when fed through a 400 mm guide was 0.89 mm. According to the results of such an example,
It can be seen that the wear of the roll surface can be made uniform and local wear can be prevented by widening the width of the guide that puts the object to be compressed into the crusher.
【００４２】実施例５
使用済み燃料の再処理工場から発生するハルを模擬した
ＳＵＳ製円筒管を、実施例1と同様にして破砕機により
圧縮処理した。そして、この破砕機により圧縮する工程
で発生する放射性気体廃棄物の処理・回収を、以下に示
すように模擬実験した。Example 5 A SUS cylindrical tube simulating a hull generated from a spent fuel reprocessing plant was compressed by a crusher in the same manner as in Example 1. Then, a simulated experiment was carried out on the treatment and recovery of the radioactive gas waste generated in the step of compressing with the crusher as shown below.
【００４３】実施例５では、圧縮処理工程でトリチウム
を含む水素ガスが発生した場合を模擬し、図４に示すフ
ローにしたがって処理回収を行った。水素ガスを系内に
導入し、４％水素−９６％空気の標準ガス（流量０．５
l／min.）２１をキャリアガスとし、このガスを２５０
℃に加熱し、白金触媒を充填した燃焼管内を通過させて
酸化２２した後、燃焼ガスを０℃の氷水２５０ｍｌを用
いた冷却トラップ（２連）により回収２３した。その結
果、系内に導入された水素の99.9％以上を回収すること
ができた。In Example 5, the case where hydrogen gas containing tritium was generated in the compression process was simulated, and the process recovery was performed according to the flow shown in FIG. Hydrogen gas was introduced into the system and 4% hydrogen-96% air standard gas (flow rate 0.5
l / min.) 21 is used as carrier gas, and this gas is set to 250
After being heated to 0 ° C. and passed through a combustion tube filled with a platinum catalyst to oxidize 22, the combustion gas was recovered 23 by a cooling trap (double) using 250 ml of ice water at 0 ° C. As a result, 99.9% or more of the hydrogen introduced into the system could be recovered.
【００４４】実施例６
図５に示すように、実燃料被覆管を加熱硝酸で処理した
ハル廃棄物の模擬物を、キャリアガスとしてヘリウムガ
スを流しながら（流量０．４ｌ／min.）、破砕機により
圧縮処理３１し、この圧縮工程３１で発生する気体廃棄
物（オフガス）に、標準ガス（４％水素−９６％空気）
３２を２０％導入（流量０．１ｌ／min.）した。次い
で、このガスを２５０℃に加熱し、白金触媒を充填した
燃焼管を通過させて酸化３３した後、燃焼ガスを冷却ト
ラップで回収３４した。その結果、発生したトリチウム
を含む水素ガスの99.9％以上が、冷却トラップでトリチ
ウム水として回収することができた。Example 6 As shown in FIG. 5, a simulated hull waste obtained by treating an actual fuel cladding tube with heated nitric acid was crushed while flowing helium gas as a carrier gas (flow rate 0.4 l / min.). Compressing process 31 by a machine, and standard gas (4% hydrogen-96% air) is used as the gaseous waste (off gas) generated in this compressing process 31.
20% of 32 was introduced (flow rate 0.1 l / min.). Next, this gas was heated to 250 ° C., passed through a combustion tube filled with a platinum catalyst to be oxidized 33, and then the combustion gas was collected 34 by a cooling trap. As a result, 99.9% or more of the generated hydrogen gas containing tritium could be recovered as tritium water in the cooling trap.
【００４５】実施例７
実施例６で処理された後のオフガスを、図６に示すよう
に、650℃に加熱した顆粒状の酸化銅カラムを通過させ
ることで、放射性炭素（Ｃ−１４）を含む有機炭素化合
物ガス４０を酸化４１した後、生成した二酸化炭素を１
０規定の水酸化ナトリウム水溶液２５０mlを入れた２段
のアルカリスクラバー４２、４３に順次通過させた。そ
して、各段の水酸化ナトリウム水溶液中に回収された二
酸化炭素の量を測定した、その結果、二酸化炭素の８９
％が第１段のアルカリスクラバー４２で、１０％が第２
段のアルカリスクラバー４３でそれぞれ回収されてお
り、ガス系に放出されたC-14を含む有機炭素化合物ガス
４０のほぼ全量が回収できたことがわかった。Example 7 The off-gas treated in Example 6 was passed through a granular copper oxide column heated to 650 ° C. to remove radioactive carbon (C-14) as shown in FIG. After oxidizing 41 the organic carbon compound gas 40 containing the carbon dioxide,
The mixture was successively passed through a two-stage alkaline scrubber 42, 43 containing 250 ml of 0N sodium hydroxide aqueous solution. Then, the amount of carbon dioxide recovered in the aqueous sodium hydroxide solution at each stage was measured, and as a result,
% Is the first-stage alkaline scrubber 42 and 10% is the second
It was found that almost the entire amount of the organic carbon compound gas 40 containing C-14, which had been respectively recovered by the alkaline scrubber 43 in the step and was released into the gas system, could be recovered.
【００４６】実施例８
圧縮処理工程でハロゲンガスが発生した場合を模擬し、
図７に示すフローにしたがって処理・回収を行った。オ
フガスを模擬して、塩素ガスおよびヨウ素ガスを各々１
％含む窒素ベースの混合ガス５０を使用し、このガスを
500mmの加熱管に通して150℃に加熱５１した後、シリカ
ゲルに硝酸銀を添着させた銀吸着材の充填カラム（径25
mm、長さ150mm）を通過させてハロゲンガスを吸着５２
させた。出口ガスを２段のアルカリスクラバー（１０規
定水酸化ナトリウム水溶液）５３、５４で捕集し分析し
たところ、ガス中の塩素濃度およびヨウ素濃度はそれぞ
れ検出限度以下であった。こうして、入口ガスに含まれ
る塩素ガスおよびヨウ素ガスの９９％以上が、銀吸着材
に回収されることがわかった。Example 8 Simulating the case where halogen gas was generated in the compression treatment step,
Processing and recovery were performed according to the flow shown in FIG. 1 off chlorine gas and 1 iodine gas
% Of a nitrogen-based gas mixture containing 50%
After heating through a 500 mm heating tube to 150 ° C for 51, a packed column of silver adsorbent (diameter 25
mm, length 150 mm) to adsorb halogen gas 52
Let When the outlet gas was collected and analyzed by a two-stage alkali scrubber (10N sodium hydroxide aqueous solution) 53 and 54, the chlorine concentration and iodine concentration in the gas were below the detection limits. Thus, it was found that 99% or more of chlorine gas and iodine gas contained in the inlet gas were recovered by the silver adsorbent.
【００４７】実施例９
ハル等の金属廃棄物の圧縮・貯蔵時に発生する二次廃棄
物の一つであるアルカリ溶液を模擬し、水酸化ナトリウ
ム溶液にナトリウム濃度が10mol/lになるように炭酸ナ
トリウム溶液を添加した混合溶液を調製した。次いで、
このアルカリ溶液をセメントと混練してセメントペース
トを作製し、容器内で７日間放置したところ、ひび割れ
のないセメント固化体が得られた。また、実施例８に使
用したものと同じ銀吸着材をセメントペーストに対して
２５％の割合で添加し、混合物を撹拌した後、容器内で
７日間放置したところ、ひび割れのないセメント固化体
が得られた。Example 9 Simulating an alkaline solution, which is one of the secondary wastes generated during the compression / storage of metal waste such as hulls, carbon dioxide was added to a sodium hydroxide solution so that the sodium concentration became 10 mol / l. A mixed solution was prepared by adding a sodium solution. Then
When this alkaline solution was kneaded with cement to prepare a cement paste and left in a container for 7 days, a cement solidified body without cracks was obtained. Further, the same silver adsorbent as that used in Example 8 was added at a ratio of 25% to the cement paste, and the mixture was stirred and then left in a container for 7 days. Was obtained.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中空円筒状のハルを含む放射性固体廃棄物
を、破砕機で圧縮することにより、連続的に減容処理す
ることができ、装置自体を大きくすることなく、処理量
を大きくすることができる。そして、圧縮による減容処
理時に発生する放射性気体廃棄物も、系外に放出するこ
となく回収することが可能である。さらに、複数の機器
を稼働させる際にも、複雑なシーケンスを組む必要がな
い。As is apparent from the above description, according to the present invention, the radioactive solid waste containing the hollow cylindrical hull can be continuously reduced in volume by compressing it with a crusher. Therefore, the throughput can be increased without increasing the size of the apparatus itself. Further, the radioactive gas waste generated during the volume reduction process by compression can also be recovered without being released to the outside of the system. Furthermore, it is not necessary to form a complicated sequence when operating a plurality of devices.
【図１】本発明の第１の実施形態であるハルエンドピー
スの減容処理方法を示すフロー図。FIG. 1 is a flowchart showing a volume reduction processing method for a hull end piece according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態で使用する破砕機の構
造を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of a crusher used in the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施形態で使用する投入機を模
式的に示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an inserter used in the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第５の実施例におけるオフガス処理方
法のフローを概略的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing a flow of an offgas treatment method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第６の実施例におけるオフガス処理方
法のフローを概略的に示す図。FIG. 5 is a diagram schematically showing a flow of an offgas treatment method according to a sixth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第７の実施例におけるオフガス処理方
法のフローを概略的に示す図。FIG. 6 is a diagram schematically showing a flow of an offgas treatment method according to a seventh embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第８の実施例におけるオフガス処理方
法のフローを概略的に示す図。FIG. 7 is a diagram schematically showing a flow of an offgas treatment method according to an eighth embodiment of the present invention.
１ａ，１ｂ………ロール、２………ハル、３………ハル
圧縮物、４………コンベアベルト、５………処理対象物
受け皿1a, 1b ... Roll, 2 ... Hull, 3 ... Hull Compressed product, 4 ... Conveyor belt, 5 ... Processing object saucer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 20/10 Ｂ０１Ｊ 20/10 Ｄ Ｇ２１Ｆ 9/02 ５１１Ｐ Ｇ２１Ｆ 9/02 ５１１ ５１１Ｓ Ｃ０１Ｂ 31/20 Ａ // Ｃ０１Ｂ 31/20 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３５Ｚ (72)発明者 村田 栄一 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 三倉 通孝 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 松村 文代 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 中嶋 淳 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 足利 純司 東京都大田区蒲田五丁目37番１号 東芝プ ラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 4D002 AA09 BA02 BA05 DA02 DA12 4D020 AA03 BA01 BB03 CD03 4G066 AA15A AA22A AA22C CA31 DA02 4G146 JA02 JB09 JC03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 20/10 B01J 20/10 D G21F 9/02 511P G21F 9/02 511 511S C01B 31/20 A // C01B 31/20 B01D 53/34 135Z (72) Inventor Eiichi Murata No. 2 Ukishimacho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa (72) Incorporated company Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Michitaka Mikura Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 2-1 Incorporated company Toshiba Hamakawasaki Factory (72) Inventor Fumiyo Matsumura 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Head Office (72) Inventor Atsushi Nakajima Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa 66-2 Toshiba Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Junji Ashikaga 5-37-1 Kamata, Ota-ku, Tokyo Toshiba Plant Construction In-house F-term (reference) 4D002 AA09 BA02 BA05 DA02 DA12 4D020 AA03 BA01 BB03 CD03 4G066 AA15A AA22A AA22C CA31 DA02 4G146 JA02 JB09 JC03
Claims (18)
ルを含む放射性固体廃棄物を、破砕機により圧縮する工
程を備えることを特徴とする放射性廃棄物の減容処理方
法。1. A method for reducing the volume of radioactive waste, comprising the step of compressing a radioactive solid waste containing hulls generated in the spent fuel reprocessing step with a crusher.
転するロールを有し、前記放射性固体廃棄物を前記２個
のロール間を連続的に通して圧縮することを特徴とする
請求項１記載の放射性廃棄物の減容処理方法。2. The crusher has two rotating rolls disposed opposite to each other, and compresses the radioactive solid waste by continuously passing between the two rolls. Item 1. A method for reducing the volume of radioactive waste according to item 1.
ハルエンドピースを分別し、圧縮処理すべきハルを主体
とする対象物を分離する工程を有することを特徴とする
請求項１または２記載の放射性廃棄物の減容処理方法。3. Before the step of compressing with the crusher,
The method for reducing the volume of radioactive waste according to claim 1 or 2, further comprising a step of separating the hull end pieces and separating an object mainly containing the hull to be compressed.
破砕機に供給する工程を備え、かつこの供給工程で、前
記放射性固体廃棄物を、前記２個のロール間の投入幅方
向に振らせながら投入することを特徴とする請求項１記
載の放射性廃棄物の減容処理方法。4. A step of supplying the radioactive solid waste containing the hull to the crusher, and in the supplying step, the radioactive solid waste is shaken in a throwing width direction between the two rolls. The method for reducing the volume of radioactive waste according to claim 1, wherein the method is performed while charging.
る放射性気体廃棄物を、回収・処理する工程を有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の放射性廃棄物の
減容処理方法。5. The method for reducing the volume of radioactive waste according to claim 1 or 2, further comprising the step of collecting and processing the radioactive gas waste generated in the step of compressing with the crusher.
るトリチウムを含む水素ガスを、触媒上を通過させて酸
化し、水として回収・処理する工程を有することを特徴
とする請求項５記載の放射性廃棄物の減容処理方法。6. The method according to claim 5, further comprising the step of passing hydrogen gas containing tritium generated in the step of compressing by the crusher through a catalyst to oxidize the hydrogen gas and recovering / treating as water. Volume reduction method for radioactive waste.
る放射性炭素を含む有機炭素化合物ガスを酸化する工程
と、前記酸化工程で生成する二酸化炭素を回収する工程
を有することを特徴とする請求項５記載の放射性廃棄物
の減容処理方法。7. A method comprising: oxidizing an organic carbon compound gas containing radioactive carbon generated in the step of compressing with the crusher; and recovering carbon dioxide generated in the oxidizing step. 5. The method for reducing the volume of radioactive waste according to 5.
で発生する二次廃棄物を、セメントと混練し固化体とす
る工程を有することを特徴とする請求項５乃至７のいず
れか1項記載の放射性廃棄物の減容処理方法。8. The method according to claim 5, further comprising a step of kneading the secondary waste generated in the step of collecting and treating the radioactive gas waste with cement to form a solidified body. Volume reduction method for radioactive waste described.
ルを含む放射性固体廃棄物を圧縮する破砕機を備えるこ
とを特徴とする放射性廃棄物の減容処理装置。9. A radioactive waste volume reduction treatment apparatus comprising a crusher for compressing radioactive solid waste containing hulls generated in a spent fuel reprocessing step.
回転するロールを有ダブルロールクラッシャであること
を特徴とする請求項９記載の放射性廃棄物の減容処理装
置。10. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to claim 9, wherein the crusher is a double roll crusher having two rotating rolls arranged to face each other.
て、圧縮処理すべき対象物の径に対応して２個のロール
間の間隔を変えることができるように、少なくとも一方
のロールが可動に構成されていることを特徴とする請求
項１０記載の放射性廃棄物の減容処理装置。11. In the double roll crusher, at least one of the rolls is movably configured so that a distance between the two rolls can be changed according to a diameter of an object to be compressed. The volume reduction apparatus for radioactive waste according to claim 10.
のロールとの間隔を狭める方向に押圧付勢されているこ
とを特徴とする請求項１１記載の放射性廃棄物の減容処
理装置。12. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to claim 11, wherein the movably configured roll is urged by pressing in a direction of reducing a distance between the roll and the other roll.
記破砕機に連続的に供給する機構を備え、該供給機構
が、連続的に走行するコンベアベルトと、該コンベアベ
ルトの上に搭載された複数個の処理対象物受け皿とを有
し、かつ前記受け皿が前記コンベアベルトの走行方向に
対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項
９乃至１２のいずれか1項記載の放射性廃棄物の減容処
理装置。13. A mechanism for continuously supplying the object to be compressed, which is mainly composed of the hull, to the crusher, and the supplying mechanism is mounted on a conveyor belt that continuously runs, and the conveyor belt. 13. A plurality of processing object receiving trays, and the receiving trays are arranged in a zigzag pattern with respect to the traveling direction of the conveyor belt. Volume reduction equipment for radioactive waste.
物を回収・処理するオフガス処理装置を有することを特
徴とする請求項９乃至１３のいずれか1項記載の放射性
廃棄物の減容処理装置。14. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to claim 9, further comprising an off-gas processing apparatus for collecting and processing the radioactive gas waste generated by the crusher. .
触媒のもとで酸化する第１の酸化装置と、前記第１の酸
化装置により生成される水を回収する装置を有すること
を特徴とする請求項１４記載の放射性廃棄物の減容処理
装置。15. The off-gas treatment device has a first oxidizer for oxidizing hydrogen gas under a catalyst and a device for recovering water produced by the first oxidizer. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to claim 14.
合物ガスを酸化する第２の酸化装置と、前記第２の酸化
装置により生成される二酸化炭素を回収する装置を有す
ることを特徴とする請求項１４記載の放射性廃棄物の減
容処理装置。16. The off-gas treatment device has a second oxidation device that oxidizes an organic carbon compound gas, and a device that recovers carbon dioxide produced by the second oxidation device. 14. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to 14.
を回収するアルカリスクラバーを有することを特徴とす
る請求項１４または１６記載の放射性廃棄物の減容処理
装置。17. The apparatus for reducing the volume of radioactive waste according to claim 14, wherein the off-gas treatment apparatus has an alkali scrubber for recovering carbon dioxide.
固体の無機化合物担体に添着したハロゲン系ガスの吸着
材を有することを特徴とする請求項１４記載の放射性廃
棄物の減容処理装置。18. The apparatus for reducing volume of radioactive waste according to claim 14, wherein the off-gas treatment apparatus has a halogen-based gas adsorbent in which silver ions are impregnated on a solid inorganic compound carrier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111254A JP2003307592A (en) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Volume reduction processing method and volume reduction processing device of radioactive waste |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2002111254A Withdrawn JP2003307592A (en) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Volume reduction processing method and volume reduction processing device of radioactive waste |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003307592A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013103213A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Toshiba Corp | Iodine adsorbent and water treatment column using iodine adsorbent |
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-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002111254A patent/JP2003307592A/en not_active Withdrawn
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