JP3009214B2 - Hydraulic solidifying material and waste disposal method - Google Patents
Hydraulic solidifying material and waste disposal methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水硬性固化材及び廃棄物の処理方法に係
り、特に廃棄物処理産業において利用され、アルミニウ
ムが混在する廃棄物を転するのに好適な水硬性固化材及
び廃棄物の処理方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydraulic solidifying material and a method for treating waste, and is particularly used in the waste treatment industry to convert waste mixed with aluminum. The present invention relates to a hydraulically solidified material and a waste treatment method suitable for the invention.
〔従来の技術〕 原子力発電所等から発生する放射性廃棄物は、一般に
放射性物質が外部に拡散しにくいような処理を施す、つ
まり廃棄物を安定な状態に固化処理して人工バリアを付
与することが要求されている。このため、従来からセメ
ントのような固化材で固化する方法が用いられて来た、
雑固体廃棄物についても、放射性廃棄物であるためセメ
ント等の水硬性固化材で固化し人工バリア機能を付与す
ることが考えられている。[Prior art] Radioactive waste generated from nuclear power plants, etc. is generally treated so that radioactive materials are not easily diffused outside, that is, solidified waste is treated to a stable state to provide an artificial barrier. Is required. For this reason, conventionally, a method of solidifying with a solidifying material such as cement has been used,
Since miscellaneous solid waste is a radioactive waste, it is considered to be solidified with a hydraulic hardening material such as cement to provide an artificial barrier function.
放射性廃棄物の一種である不燃性雑固体廃棄物はおも
に現場での作業に伴い発生する配管，金属片，保温材，
コンクリート片である。これらの廃棄物は、いったんド
ラム缶に充填されるが、この際に金属廃棄物の中からア
ルミニウム等を分別収集することはアルミニウムが外観
的に他の金属と類似しており物理的に困難である。Non-combustible miscellaneous solid waste, a type of radioactive waste, mainly consists of pipes, metal pieces, heat insulation,
Concrete pieces. These wastes are once filled in drums. At this time, it is physically difficult to separate and collect aluminum etc. from metal waste because aluminum is similar in appearance to other metals. .
雑固体廃棄物は主に金属廃棄物等であるがアルミニウ
ム等も含まれている。このアルミニウムは、セメントと
反応して水素を発生するため、雑固体廃棄物をセメント
で固化すると水素ガスが発生するという問題が有る。こ
れは、セメントが高アルカリであることに起因する。ア
ルミニウムが他の物質と反応して水素を出すと言う問題
は、必ずしも放射性廃棄物固有の問題ではなく、一般産
業廃棄物の分野においても問題視されている。これは、
水素が可燃性であるということと、水素ガスの発生によ
り固化が不完全となるためである。Miscellaneous solid wastes are mainly metal wastes, but also include aluminum and the like. Since aluminum reacts with cement to generate hydrogen, there is a problem that solidification of miscellaneous solid waste with cement generates hydrogen gas. This is due to the high alkalinity of the cement. The problem that aluminum reacts with other substances to generate hydrogen is not necessarily a problem unique to radioactive waste, but is also regarded as a problem in the field of general industrial waste. this is,
This is because hydrogen is combustible and solidification becomes incomplete due to generation of hydrogen gas.
特開昭57−51163号公報では、アルミニウムが反応し
て水素を発生するという事象に対して、アルミニウムが
水素ガスを発生せずに安定なpH5〜９の中性に近い条件
において、所定の成形物を作る方法、及び事前にpH10〜
12と高アルカリ条件下に保持して含有アルミニウムを全
て反応させたのちに所定の成形物を作ることにより強度
の優れたものができることを開示している。Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-51163 discloses that, in response to the event that aluminum reacts to generate hydrogen, aluminum is not subjected to hydrogen gas generation and is stable under a condition close to neutral pH 5 to 9 under a predetermined condition. How to make things, and pH 10 ~ in advance
It is disclosed that excellent strength can be obtained by preparing a predetermined molded product after all of the contained aluminum is reacted while maintaining 12 and highly alkaline conditions.
特開昭57−51163号公報での前者の方法は、アルミニ
ウムが両性金属で、酸領域でもアルカリ領域でも反応す
ることから、反応の生じない中性領域で成形するもので
あり、この方法ではpHが５〜９以外の媒質（例えばセメ
ント等）を用いて成形することは困難である。また、後
者の方法である、事前にアルミニウムを全て反応させた
後に、つまりアルミニウムを分解除却した後に所定の成
形をする方法は、含有アルミニウムの量が少量であれば
問題ないが、多量のアルミニウムを含む場合にはアルミ
ニウムの分解除却に長時間を要し実用的でない。また、
少量のアルミニウムの場合でも水素発生の前処理が必要
となり、処理が複雑となる。The former method in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-51163 discloses a method in which aluminum is an amphoteric metal and reacts in an acid region or an alkali region. However, it is difficult to mold using a medium other than 5 to 9 (for example, cement or the like). Also, the latter method, in which the aluminum is reacted beforehand, that is, the method of performing a predetermined molding after the aluminum is released, is not a problem if the content of aluminum is small, but a large amount of aluminum is used. If it is included, it takes a long time to release aluminum and it is not practical. Also,
Even in the case of a small amount of aluminum, pretreatment for hydrogen generation is required, and the treatment becomes complicated.
廃棄物の固化においては、セメントは一般的でかつ安
価で強度の物性に優れた材料である。セメントとアルミ
の反応は、主にセメントの固化前に起こるため発生した
水素ガスは、セメントペースト中に逃げ道を作りそのま
ま固化するため固化後の固化体にいく筋かの水道が固化
体の内部から外表面に向かって生じることとなる。この
ため、廃棄物を固化材にて安定に固化して人工バリア機
能を付与するという目的を達成できなくなる。For solidification of waste, cement is a general, inexpensive, and excellent material having strong physical properties. Since the reaction between cement and aluminum occurs mainly before the solidification of cement, the generated hydrogen gas creates an escape route in the cement paste and solidifies as it is. It will occur towards the outer surface. For this reason, it is impossible to stably solidify the waste with the solidifying material to achieve the purpose of providing the artificial barrier function.
このように、セメントを用いてアルミニウム廃材を固
化することは難しい問題が有るが、一方アルミニウムは
軽量であることより足場材や仕切り材等に広く使用され
ておりアルミニウム廃材を健全な状態（健全な人工バリ
ア機能を有した状態）で固化処理する技術の開発が求め
られている。また、一般産業においてもアルミニウムを
含有する廃棄物の固化は、廃棄物の再利用の観点から重
要となって来ている。つまり、アルミニウムを含有する
産業廃棄物（例えば焼却灰残土等）を骨材としてブロッ
ク等を製作する場合においても、製造したブロックの強
度は大きいことが要求される。この場合にバインダーと
して安価なセメント系の物質が使用できることが好まし
いが、混練時、固化時に水素が発生すると健全なブロッ
クが製造できない。前処理を施すことなく健全に固化す
る技術の開発が求められている。As described above, it is difficult to solidify aluminum waste material using cement. However, aluminum is widely used as a scaffolding material and a partition material because of its light weight, and aluminum waste material is used in a healthy state (healthy condition). There is a demand for the development of a technology for solidification treatment with an artificial barrier function. Also, in the general industry, solidification of aluminum-containing waste has become important from the viewpoint of reuse of waste. That is, even when a block or the like is manufactured using industrial waste containing aluminum (for example, incinerated ash residual soil) as an aggregate, the strength of the manufactured block is required to be high. In this case, it is preferable that an inexpensive cement-based substance can be used as a binder, but if hydrogen is generated during kneading or solidification, a sound block cannot be manufactured. There is a demand for the development of a technology for solidifying soundly without pretreatment.
本発明の目的は、両性金属が混在する廃棄物の固化に
おいて水素の発生を抑制できる水硬性固化材及び廃棄物
の処理方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a hydraulically solidifying material capable of suppressing generation of hydrogen in the solidification of waste containing mixed amphoteric metals and a method for treating waste.
上記の目的を達成する第１発明の特徴は、固化材ペー
スト化時における上澄水のpH値が10以上で13.3以下とな
る、アルカリ成分を含む水硬性固化材にある。A feature of the first invention for achieving the above object is a hydraulic solidifying material containing an alkaline component, wherein the pH value of the supernatant water at the time of forming the solidifying material paste is 10 or more and 13.3 or less.
上記の目的を達成する第２発明の特徴は、Caシリケー
ト,Caアルミネート及びNaシリケートから選ばれた少な
くとも一種を含み、K2O,Na2O,Ca（OH）２の割合が低減
された水硬性固化材にある。The feature of the second invention that achieves the above object includes at least one selected from Ca silicate, Ca aluminate and Na silicate, in which the proportion of K 2 O, Na 2 O, Ca (OH) 2 is reduced. It is in hydraulic hardening material.
上記の目的を達成する第３発明の特徴は、水硬性固化
材のアルカリであるK2O,Na2Oに代えてケイ酸ナトリウム
系アルカリを含む水硬性固化材にある。A feature of the third invention for achieving the above object is a hydraulic hardening material containing a sodium silicate-based alkali in place of K 2 O and Na 2 O which are alkalis of the hydraulic hardening material.
上記の目的を達成する第４発明の特徴は、第１発明乃
至第３発明のいずれかの水硬性固化材と水とを混練し、
得られた固化材ペーストを、両性金属が混在された廃棄
物を充填した固化容器内に注入することにある。The feature of the fourth invention that achieves the above object is that the hydraulic hardening material according to any one of the first invention to the third invention is kneaded with water,
An object of the present invention is to inject the obtained solidified material paste into a solidified container filled with waste mixed with amphoteric metal.
上記の目的を達成する第５発明の特徴は、前記固化材
ペーストは粘性が8000cp以下であり、前記固化材ペース
トを前記固化容器内に注入する際、前記固化容器に加振
力を与えることにある。A feature of the fifth invention for achieving the above object is that the solidifying material paste has a viscosity of 8000 cp or less, and applies an exciting force to the solidifying container when injecting the solidifying material paste into the solidifying container. is there.
上記の目的を達成する第６発明の特徴は、前記固化材
ペーストは粘性が5000cp以下であることにある。A feature of the sixth invention that achieves the above object is that the solidified material paste has a viscosity of 5000 cp or less.
上記の目的を達成する第７発明の特徴は、両性金属が
混在された廃棄物、第１発明乃至第３発明のいずれかの
水硬性固化材、及び水を混練し得られた混練物を固化容
器内に注入することにある。The feature of the seventh invention that achieves the above object is that the waste mixed with amphoteric metal, the hydraulic solidifying material of any of the first to third inventions, and the kneaded material obtained by kneading water are solidified. Injecting into a container.
第１発明は、固化材ペースト化時の上澄水のpH値が1
3.3以下となるので、水との混練により得られた固化材
ペーストを用いて両性金属が混在する廃棄物を固化する
際において、両性金属からの水素の発生が抑制される。
また、上記上澄水のpH値が10.0以上であるので、中性化
といわれる弊害が抑制される。The first invention is that the pH value of the supernatant water at the time of solidification material paste conversion is 1
Since the value is 3.3 or less, the generation of hydrogen from the amphoteric metal is suppressed when the waste containing the amphoteric metal is solidified using the solidified material paste obtained by kneading with water.
In addition, since the pH value of the supernatant water is 10.0 or more, an adverse effect called neutralization is suppressed.
第２発明は、Caシリケート、Caアルミネート及びNaシ
リケートから選ばれた少なくとも一種を含み、水硬性固
化材に含まれるK2O,Na2O,Ca（OH）２の割合が低減され
ているので、水硬性固化材のアルカリ度が低減される。
このため、両性金属が混在する廃棄物の固化時において
両性金属からの水素の発生が抑制される。The second invention includes at least one selected from Ca silicate, Ca aluminate and Na silicate, and has a reduced proportion of K 2 O, Na 2 O, Ca (OH) 2 contained in the hydraulic solidifying material. Therefore, the alkalinity of the hydraulic hardening material is reduced.
For this reason, generation of hydrogen from the amphoteric metal during the solidification of the waste containing the amphoteric metal is suppressed.
第３発明は、水硬性固化材がアルカリであるK2O,Na2O
に代えてケイ酸ナトリウム系アルカリを含んでいるの
で、両性金属が混在する廃棄物の固化時において両性金
属からの水素の発生が抑制される。時に、ケイ酸ナトリ
ウム系アルカリが存在するので、固化材ペースト時にお
ける上澄水のpH値10.0〜13.3の範囲はもとより、そのpH
値が10.0よりも小さくなってもまたその値が13.3よりも
大きくなっても、両性金属が混在する廃棄物の固化時に
おいて両性金属からの水素の発生を抑制できる。The third invention relates to K 2 O, Na 2 O wherein the hydraulic setting material is an alkali.
, The generation of hydrogen from the amphoteric metal is suppressed during solidification of waste containing the amphoteric metal. Sometimes, since sodium silicate-based alkali is present, the pH value of the supernatant water at the time of solidifying material paste is in the range of 10.0 to 13.3, as well as its pH.
Even if the value is smaller than 10.0 and the value is larger than 13.3, generation of hydrogen from the amphoteric metal can be suppressed during solidification of the waste containing the amphoteric metal.
第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの水
硬性固化材と水との混練によって得られた固化材ペース
トを用いて、両性金属が混在された廃棄物を固化するの
で、この固化時において両性金属からの水素の発生を抑
制できる。The fourth invention uses the solidified material paste obtained by kneading the hydraulically solidified material according to any one of the first to third inventions and water to solidify waste containing mixed amphoteric metals. Generation of hydrogen from the amphoteric metal during solidification can be suppressed.
第５発明は、固化材ペーストの粘性が8000cp以下であ
り、固化容器に加振力を与えて固化材ペーストを注入す
るので、両性金属が混在された廃棄物間の隙間に固化材
ペーストを十分に充填できる。このため、得られた固化
体内の空隙が著しく少なくなる。In the fifth invention, since the solidification material paste has a viscosity of 8000 cp or less and applies a vibrating force to the solidification container to inject the solidification material paste, the solidification material paste is sufficiently filled in the gaps between the wastes in which the amphoteric metals are mixed. Can be filled. Therefore, voids in the obtained solidified body are significantly reduced.
第６発明は、固化材ペーストは粘性が5000cp以下であ
るので、固化容器に加振力を与えなくても、両性金属が
混在された廃棄物が充填された固化容器内の空隙に固化
材ペーストを円滑に充填できる。According to the sixth invention, the solidifying material paste has a viscosity of 5,000 cp or less, so that the solidifying material paste is filled in the void in the solidifying container filled with the waste mixed with amphoteric metal without applying a vibrating force to the solidifying container. Can be filled smoothly.
第７発明は、両性金属が混在された廃棄物、請求項１
乃至３のいずれかの水硬性固化材、及び水の混練によっ
て得られた混練物を固化容器内に注入し固化するので、
この固化時において両性金属からの水素の発生を抑制で
きる。A seventh invention is a waste mixed with an amphoteric metal.
Any of the hydraulic solidifying material of (1) to (3), and the kneaded product obtained by kneading water is poured into a solidifying container and solidified,
During the solidification, generation of hydrogen from the amphoteric metal can be suppressed.
両性金属であるアルミニウムと水硬性固化材であるセ
メントとの反応による水素発生を抑制するため、まず、
反応の支配因子を検討王した。まず、アルミニウムとセ
メントの反応の温度依存性を調査した。この結果アルミ
ニウムとセメントの反応は温度依存性が高く高温ほど水
素発生が多い為、硬化反応温度を低く抑えると有効であ
ることが分かった。第１図にpH13.5のセメント上澄水50
0ccに、5gのアルミニウム片を入れた時の初期１時間の
水素発生量を示す。セメントは、硬化時に水和熱を発生
するため、200リットル規模の固化体を製作すると約100
度まで温度が上昇するので、この反応熱を抑制しマイル
ドな硬化反応にすることにより水素発生量を低減するこ
とができる。To suppress the generation of hydrogen due to the reaction between aluminum, an amphoteric metal, and cement, a hydraulic hardening material,
The controlling factors of the reaction were examined. First, the temperature dependence of the reaction between aluminum and cement was investigated. As a result, it was found that the reaction between aluminum and cement had a high temperature dependency, and the higher the temperature, the more hydrogen was generated. Fig. 1 shows 50 cement supernatant water of pH 13.5.
The amount of hydrogen generated during the first hour when 5 g of aluminum pieces were placed in 0 cc is shown. Cement generates heat of hydration when it hardens, so if a 200-liter solid is manufactured, it will take about 100
Since the temperature rises to a certain degree, the amount of hydrogen generation can be reduced by suppressing this reaction heat and forming a mild curing reaction.
また、水素発生の反応は、基本的にはアルミニウムと
固化材であるセメントのアルカリとの反応であることに
よりセメントのアルカリ度を低くすることにより水素発
生を抑制することができるかどうか検討した。また、セ
メントのアルカリ度を下げすぎるとセメント中の金属の
腐食が発生し、体積膨張，腐食に伴うガス発生等の、一
般に中性化と言われる弊害が加速される。これを避ける
為、アルカリ度は少なくともpH10以上を確保する必要が
ある。In addition, it was examined whether the hydrogen generation reaction can be suppressed by lowering the alkalinity of the cement, because the reaction of hydrogen generation is basically a reaction between aluminum and the alkali of cement as a solidifying material. On the other hand, if the alkalinity of the cement is excessively lowered, corrosion of the metal in the cement occurs, and the adverse effects generally called neutralization, such as volume expansion and gas generation accompanying the corrosion, are accelerated. To avoid this, it is necessary to ensure that the alkalinity is at least pH 10 or more.
具体的には、セメントのアルカリ度は、主にセメント
組成中のNa2O,K2O及びCaOが支配しておりこの組成割合
を低減することにより水素発生反応を低減させることが
できる。また、アルミニウムは両性金属てあり酸にもア
ルカリにも水素を発生して溶解する性質を有している。
この溶解速度は、第２図に示す様にpH依存性が大きくpH
が大きい程ないしは小さい程溶解速度（水素発生量）が
増大することが一般的に知られている。しかし、これは
媒質の種類により反応の程度が異なることが知られてお
り、炭酸ナトリウム，水酸化ナトリウム等とはpHが高く
なるに従い反応は激しくなる。一方、ケイ酸ナトリウム
は、高pH領域においてもアルミニウムと反応しないとい
う特性を有している。Specifically, the alkalinity of cement is mainly controlled by Na 2 O, K 2 O and CaO in the cement composition, and the hydrogen generation reaction can be reduced by reducing the composition ratio. Aluminum is an amphoteric metal and has the property of generating and dissolving hydrogen in both acids and alkalis.
As shown in FIG. 2, this dissolution rate has a large
It is generally known that the dissolution rate (the amount of generated hydrogen) increases as the value increases or decreases. However, it is known that the degree of the reaction varies depending on the type of the medium, and the reaction with sodium carbonate, sodium hydroxide or the like becomes more intense as the pH becomes higher. On the other hand, sodium silicate has a property of not reacting with aluminum even in a high pH region.
このため、固化材のアルカリをケイ酸ナトリウムとす
ることにより、pH条件に係わらずほとんどアルミニウム
は水素を発生しない。このことにより固化材中のアルカ
リ成分をケイ酸ナトリウムとすることにより水素発生反
応を低減させることができる。For this reason, by setting the alkali of the solidifying material to sodium silicate, aluminum hardly generates hydrogen regardless of the pH condition. Thus, the hydrogen generation reaction can be reduced by using sodium silicate as the alkali component in the solidified material.
セメントとアルミニウムの反応の主要因子はセメント
のアルカリ度であるが具体的な組成とその影響度につい
て検討をした。表１に代表的なセメントであるポルトラ
ンドセメントの化学組成例を示す。The main factor of the reaction between cement and aluminum is the alkalinity of cement, but the specific composition and its influence were examined. Table 1 shows an example of the chemical composition of Portland cement, which is a typical cement.
セメントは、CaOとSiOの反応で生成するCaシリケート
を主成分とする材料である。この組成の中で水で溶解し
た時にアルカリを示すものは、Na2O,K2O,CaOの３種類で
ある。 Cement is a material mainly composed of Ca silicate generated by a reaction between CaO and SiO. Of these compositions, those which show alkali when dissolved in water are Na 2 O, K 2 O, and CaO.
これらはそれぞれセメントと水を混練した時に下記反
応によりアルカリ性を示す。These each show alkalinity by the following reaction when kneading cement and water.
Na2O＋水→2NaOH K2O ＋水→2KOH …（１） CaO ＋水→Ca（OH）２ セメントのアルカリ度（pH値）を検討するため普通ポ
ルトランドセメントに水を加えて混練したセメントペー
スト（水／セメント比＝0.45）の上澄水のアルカリ度を
測定したところpH13.6であった。セメントの化学組成の
中でアルカリ度を支配する成分を確認するためNa2O,K
2O,CaOの影響度について調査検討した。Na 2 O + water → 2 NaOH K 2 O + water → 2 KOH… (1) CaO + water → Ca (OH) 2 To examine the alkalinity (pH value) of cement, cement paste obtained by adding water to ordinary Portland cement and kneading it When the alkalinity of the supernatant water (water / cement ratio = 0.45) was measured, the pH was 13.6. Na 2 O, K to confirm the components that control alkalinity in the chemical composition of cement
The influence of 2 O and CaO was investigated.
（１）式で示されるようにそれぞれ水酸化物となって
アルカリ性を示す。表１に組成割合のNa2O,K2OのみでpH
13.6となることが実験で確認されNa2O,K2Oの寄与度が大
きいことが分かった。しかし、CaOを水に溶かした水溶
液中へアルミニウム片を投入すると、H2ガスの発生が実
験により確認されており、pHの寄与度は小さいものの、
CaOもH2ガス発生の一因であることが分かった。As shown by the formula (1), each of them becomes hydroxide and shows alkalinity. Table 1 shows the pH of Na 2 O and K 2 O alone.
It was confirmed by experiment that it became 13.6, and it was found that the contribution of Na 2 O and K 2 O was large. However, when an aluminum piece was put into an aqueous solution of CaO dissolved in water, the generation of H 2 gas was confirmed by experiments, and although the contribution of pH was small,
CaO also found to be a cause of the H 2 gas generated.
このことより、セメントとアルミニウムの反応を抑制
するためにはNa2O,K2O及びCaOの量（組成割合）を減ら
すことが有効である。From this, it is effective to reduce the amount (composition ratio) of Na 2 O, K 2 O and CaO in order to suppress the reaction between cement and aluminum.
第３図はセメントペーストの上澄水のpHをパラメータ
にして水素の発生状況を示したものである。このことに
より、pH値が13.3を超えると急激に水素発生が増大する
傾向を有していることが分かる。このことにより、pH値
が13.3以下の固化材を用いれ固化すれば、固化材とアル
ミニウムとの反応が十分抑制でき、水素の発生を防止で
きる。第２図からすると、pH10を超えると水酸化ナトリ
ウムの場合、急激にアルミニウムの溶解速度（水素ガス
の発生量）が増大するが、セメント等の様に多種の塩類
が混在している条件では、pH13.3まで水素ガスの発生量
が低く抑制されることを発見した。またpHを13.3以下に
抑制するためには、Na2O,K2O及びCaOがアルカリ度を支
配していることよりこれらの混入量を制限すればよい。FIG. 3 shows the state of hydrogen generation using the pH of the supernatant water of the cement paste as a parameter. This indicates that when the pH value exceeds 13.3, the generation of hydrogen tends to increase rapidly. Accordingly, if a solidifying material having a pH value of 13.3 or less is used and solidified, the reaction between the solidified material and aluminum can be sufficiently suppressed, and generation of hydrogen can be prevented. According to FIG. 2, when the pH exceeds 10, in the case of sodium hydroxide, the dissolution rate of aluminum (the amount of generated hydrogen gas) rapidly increases, but under conditions where various salts are mixed such as cement, etc. It was discovered that the amount of hydrogen gas generated was reduced to pH 13.3. Further, in order to suppress the pH to 13.3 or less, the amount of Na 2 O, K 2 O and CaO may be limited since Na 2 O, K 2 O and CaO dominate the alkalinity.
また、水素の発生反応は、次式の反応によるものであ
る。The reaction for generating hydrogen is based on the following reaction.
2Al＋2OH-＋6H2O→2Al（OH）4 -＋3H2↑ Al（OH）4 -Al＋（OH）３↓＋OH この反応により、水酸化アルミニウムが生成する。ま
た、アルミニウムは両性金属であり酸にもアルカリにも
水素を発生して溶解する性質を有している。この溶解速
度は、以上述べたようにpH依存性が大きくセメント系材
料ではアルカリのためpHが大きい程溶解速度が増大す
る。 2Al + 2OH - + 6H 2 O → 2Al (OH) 4 - + 3H 2 ↑ Al (OH) 4 - by Al + (OH) 3 ↓ + OH reaction, aluminum hydroxide is produced. Aluminum is an amphoteric metal and has the property of generating and dissolving hydrogen in both acids and alkalis. As described above, the dissolution rate is highly dependent on pH, and in the case of a cement-based material, the dissolution rate increases as the pH increases because of alkali.
一方、ケイ酸ナトリウムに対してpH条件に係わらずほ
とんど溶解しないという性質を持っている。On the other hand, it has a property that it hardly dissolves in sodium silicate regardless of pH conditions.
このことより、セメントのアルカリ成分を従来のNa
2O,K2Oに代えてケイ酸ナトリウム系のアルカリを使用す
れば水素の発生を防げることが分かった。この場合に
は、全てのpH領域においてアルミニウムと反応しないの
でアルカリ度の調整等の操作は必要ない。ケイ酸ナトリ
ウム系のセメントを使用した場合の水素発生の有無を第
３図と同様に実験をしたが、ほとんど水素が発生しない
ことが確認された。From this, the alkaline component of cement can be
It was found that the generation of hydrogen can be prevented by using a sodium silicate-based alkali instead of 2 O and K 2 O. In this case, it does not react with aluminum in all pH ranges, so that no operation such as adjustment of alkalinity is required. An experiment was conducted in the same manner as in FIG. 3 to determine whether hydrogen was generated when a sodium silicate cement was used, but it was confirmed that almost no hydrogen was generated.
第１実施例 ホルトランドセメントを水／セメント比0.45の割合で
混練してセメントペーストを作成して、この中へアルミ
ニウム片を投入した所、H2ガスの発生が見られた。尚、
この時のセメントペースト上澄水は、pH13.6であった。First Example Holland cement was kneaded at a water / cement ratio of 0.45 to prepare a cement paste, and when an aluminum piece was put into the paste, generation of H 2 gas was observed. still,
The supernatant water of the cement paste at this time was pH 13.6.
この為、K2O,Na2O,Ca（OH）２の添加割合を低減さ
せ、ペースト化時の上澄水のpHが13.2の固化材を準備し
て固化試験を行った。具体的には、セメントにCaアルミ
ネート,Caシリケート系,Naシリケート系の材料を添加調
整して固化材を作成した。For this reason, the addition ratio of K 2 O, Na 2 O, and Ca (OH) 2 was reduced, and a solidification material having a pH of 13.2 of the supernatant water at the time of pasting was prepared and a solidification test was performed. Specifically, a solidified material was prepared by adding and adjusting Ca aluminate, Ca silicate, and Na silicate materials to cement.
第４図に本実施例を示す。 FIG. 4 shows this embodiment.
アルミニウム片を含む金属廃棄物１を内張りを施した
200ドラム缶２へ充填した後に、添加水３を計量装置
４により所定料計量し、混練槽５へ投入し、さらに固化
材６を計量装置７により所定量計量し、徐々に混練しな
がら混練槽５へ固化材をロータリーフィーダー８により
投入して固化材ペーストを製作する。この様にして製作
した固化材ペーストを注入バルブ９を開けて200ドラ
ム缶２の上部より注入して、廃棄物１の間隙を固化材ペ
ーストを充填して廃棄物を固定化する。Metallic waste 1 containing aluminum pieces was lined
After filling into the 200 drum 2, the added water 3 is measured by a measuring device 4 for a predetermined amount, and is charged into a kneading tank 5. Further, the solidified material 6 is measured by a measuring device 7 by a predetermined amount, and the kneading tank 5 is gradually kneaded. The solidified material is supplied by the rotary feeder 8 to produce a solidified material paste. The solidified material paste produced in this manner is injected from the upper part of the 200 drum 2 by opening the injection valve 9 and the gap between the wastes 1 is filled with the solidified material paste to fix the waste.
一方、金属廃棄物１等の場合には、高圧縮プレスによ
り圧縮減容して、廃棄物１の体積を減らす方法が考えら
れており、この様な場合には、第５図に示す様に、ドラ
ム缶２に圧縮された廃棄物10を充填して、上述の方法と
同様に固化材ペーストを製作し、固化材６を注入して固
化する。また片状ないしは、ブロック状の高温溶融物に
対しても同様に固化できる。固化容器についても、内張
り容器を用いずに容器の中へカゴを入れ、このカゴの中
へ廃棄物を投入して固型化することによりバリア層を形
成して固型化することもできる。また、埋設施設が十分
な人工バリア機能を有している場合には、直接固化容器
へ廃棄物を入れて固化してもよい。On the other hand, in the case of metal waste 1 or the like, a method of reducing the volume of the waste 1 by compressing and reducing the volume by a high compression press has been considered. In such a case, as shown in FIG. Then, the compressed waste 10 is filled in the drum 2 to produce a solidified material paste in the same manner as described above, and the solidified material 6 is injected and solidified. In addition, it can be solidified similarly to a flaky or block-like high-temperature melt. Regarding the solidification container, it is also possible to form a barrier layer by solidifying a basket by putting a basket into the container without using a lining container, and charging the cage with the waste. When the buried facility has a sufficient artificial barrier function, the waste may be directly put into a solidification container and solidified.
第２実施例 原子力発電所で発生する木片，紙くず等の可燃性の廃
棄物は、焼却炉にて焼却処理されている。この時に発生
する、焼却灰には、約20％のＡ2O3が含まれている。
表２に焼却灰の成分の分析例を示す。Second Embodiment Combustible waste such as wood chips and paper waste generated in a nuclear power plant is incinerated in an incinerator. The incinerated ash generated at this time contains about 20% of A 2 O 3 .
Table 2 shows an example of analysis of the components of incineration ash.
Ａ2O3の含有率は焼却対象廃棄物の種別により変動
する。ポルトランドセメントを水／セメント比0.45のペ
ーストを作った所、pH13.6となり、さらに焼却灰を添加
して混練したときに、H2ガスの発生が見られた。このた
め、セメントにCaシリケート,Caアルミネート,Naシリケ
ート系の材料を添加しK2O,Na2O,Ca（OH）２の添加割合
を低減させ、ペーストpH13.3の固化材を準備して固化を
行なったところ、H2ガスの発生はほとんど見られなかっ
た。 The content of A 2 O 3 varies depending on the type of waste to be incinerated. When a paste having a water / cement ratio of 0.45 was prepared from Portland cement, the pH became 13.6, and when incinerated ash was added and kneaded, generation of H 2 gas was observed. For this purpose, Ca silicate, Ca aluminate, and Na silicate based materials are added to cement to reduce the proportion of K 2 O, Na 2 O, Ca (OH) 2 to prepare a solidified material with a paste pH of 13.3. As a result, the generation of H 2 gas was hardly observed.
固化プロセスを第６図を用いて説明する。 The solidification process will be described with reference to FIG.
まず、所定量の添加水３を、添加水計量装置４を用い
て計量して混練槽５へ投入する。次いで、固化材６を固
化材サイロ11から固化材計量装置７に供給し、ここで計
量して得られた所定量の固化材６をロータリーフィーダ
ー８により徐々に混練槽５へ攪拌しながら投入して、固
化材ペーストを作成する。その後、焼却灰計量装置12に
て所定量計量した焼却灰13を、ロータリーフィーダー14
により徐々に混練槽５へ投入して固化材ペーストと混練
する。混練完了後、注入バルブ９を開けて、混練物を20
0ドラム缶２へ充填する。First, a predetermined amount of added water 3 is measured by using an added water measuring device 4 and charged into a kneading tank 5. Next, the solidified material 6 is supplied from the solidified material silo 11 to the solidified material measuring device 7, and a predetermined amount of the solidified material 6 obtained by weighing is supplied to the kneading tank 5 while being gradually stirred by the rotary feeder 8. To make a solidifying material paste. Thereafter, the incinerated ash 13 weighed in a predetermined amount by the incinerated ash measuring device 12 is supplied to the rotary feeder 14.
And the mixture is gradually introduced into the kneading tank 5 to be kneaded with the solidified material paste. After kneading is completed, the injection valve 9 is opened, and
0 Fill the drum 2.
また、焼却灰13にかぎらず、アルミニウムを含有する
高温溶融物に対しても、上述の条件で固化材と廃棄物を
混練することにより水素等の発生もなく、安定に固化で
きる。また、高温溶融物の様な粒状廃棄物15について
は、第７図に示す様に事前に廃棄物15を内張り付200
ドラム缶２へ充填した後に、上方より固化材ペーストを
注入して固化することもできる。In addition to the incinerated ash 13, even for a high-temperature molten material containing aluminum, kneading the solidifying material and the waste under the above-mentioned conditions enables stable solidification without generation of hydrogen or the like. In addition, as for the granular waste 15 such as a high-temperature melt, the waste 15 is lined in advance as shown in FIG.
After filling the drum 2, a solidifying material paste can be poured from above to solidify.
固化材ペースト粘度と充填性の考慮。 Consideration of solidified paste viscosity and filling properties.
金属廃棄物固化処理する場合には、廃棄物の間隙へ固
化材が充填される必要がある。そこで、固化材の流動性
と充填性について検討した。10の固化容器へ、直径が
10〜30φmmの配管をランダムに充填し、この固化容器の
上部より所定の粘性のセメントペーストを充填した。
尚、セメントペーストの流動性（粘性）は、水／セメン
ト比及び減水剤等を用いて各種調整したものを用いた。
また、セメントペーストを充填後、加振器で３分間振動
させた場合についても検討した。充填状況の評価は、硬
化後、固化体をたて方向に切断し、断面積中の空隙の割
合が10％以下であれば良好とした。In the case of solidification treatment of metal waste, it is necessary to fill the solidification material into the gap between the wastes. Then, the fluidity and the filling property of the solidified material were examined. 10 solidification vessels with a diameter
A pipe having a diameter of 10 to 30 mm was filled at random, and a cement paste having a predetermined viscosity was filled from the upper portion of the solidification container.
The fluidity (viscosity) of the cement paste was adjusted in various ways using a water / cement ratio and a water reducing agent.
Further, a case where the cement paste was vibrated for 3 minutes with a shaker after filling the cement paste was also examined. The state of filling was evaluated as good if the solidified body was cut in the vertical direction after curing and the proportion of voids in the cross-sectional area was 10% or less.
評価結果を第８図に示す。固化材ペーストの流動性が
5000cp以下であれば、加振をしなくても固化材が廃棄物
間隙に充填されるが、流動性が8000cp以下であれば、加
振を行うことにより廃棄物間隙に充填できる。尚、粘性
はＣ型粘度計を用いて測定した。The evaluation results are shown in FIG. The fluidity of the solidifying material paste
If it is 5000 cp or less, the solidified material is filled in the waste gap without vibration, but if the fluidity is 8000 cp or less, the waste gap can be filled by vibration. The viscosity was measured using a C-type viscometer.
このことにより、金属廃棄物を固化処理する場合に
は、流動性が8000cp以下に固化材ペーストを用いると上
方よりの固化材注入法により簡便で固化でき廃棄物と固
化材の混練操作が不要となり固化処理設備を簡素化でき
る。As a result, when solidifying metal waste, if the solidification material paste is used with a fluidity of 8000 cp or less, it can be easily and solidified by the solidification material injection method from above, and the operation of kneading the waste and the solidification material becomes unnecessary. The solidification processing equipment can be simplified.
固化材のペーストのpH値に関する考慮。 Consideration on the pH value of the solidified paste.
セメントのペーストのpHは、セメントに含有されてい
るアルカリ量、つまりK2O,Na2O、及びCa（OH）２により
支配される。そこでセメント中のこれらのアルカリ量を
調整するとともにCaアルミネート系,Caシリケート系,Na
シリケート系の材料を加えることにより、固化材のpHを
調整し、表３に示すpHの固化材を準備した。The pH of the cement paste is governed by the amount of alkali contained in the cement, ie, K 2 O, Na 2 O, and Ca (OH) 2 . Therefore, while adjusting the amount of these alkalis in the cement, Ca aluminate, Ca silicate, Na
The pH of the solidified material was adjusted by adding a silicate-based material, and a solidified material having the pH shown in Table 3 was prepared.
これらの固化材を混練してペーストとした後に、固化
材ペースト100部に対し20部のアルミニウム片を投入し
て水素ガスの発生状況を調べた。水素の発生量は、水置
換法により測定した。第９図に水素ガスの発生量比と固
化材のpHの関係を示す。After kneading these solidified materials into a paste, 20 parts of aluminum pieces were put into 100 parts of the solidified material paste, and the generation state of hydrogen gas was examined. The amount of generated hydrogen was measured by a water displacement method. FIG. 9 shows the relationship between the hydrogen gas generation ratio and the pH of the solidified material.
このグラフより、水素の発生は固化材のpHに大きく依
存し、且つpH13.3以上となると発生量が急激に増加する
ことが分かった。このことにより、水素ガスの発生量を
低く抑制するには、固化材のpHを、13.3以下とする必要
がある。 From this graph, it was found that the generation of hydrogen greatly depends on the pH of the solidified material, and that when the pH becomes 13.3 or higher, the generation amount increases rapidly. As a result, the pH of the solidified material needs to be 13.3 or less in order to reduce the amount of hydrogen gas generated.
また、pH13.3以上では、固化体中からのH2ガス排出の
水道ができ、健全な固化状態の確保ができなかった。尚
アルミニウム合金でも同様の現象が見られ、かつ粒状，
粉状の様にアルミニウム材料の表面積が大きい程反応速
度が早い傾向がある。In addition, when the pH was 13.3 or more, a water supply for discharging H 2 gas from the solidified body was made, and a sound solidified state could not be secured. The same phenomenon was observed in aluminum alloy,
The reaction rate tends to increase as the surface area of the aluminum material increases, as in the case of powder.
固化後の状況の考慮。 Consider the situation after solidification.
アルミニウム片をセメント系の固化材を用いて固化し
た場合、すでに述べた様に硬化のプロセスにて水素ガス
を発生するが、硬化が進行し固化体中の水分（自由水）
がなくなりそれにつれて、水素の発生速度は低下し硬化
が完了して水分がなくなると水素の発生は止まる。１
サイズの固化体を用いて、アルミニウムとセメントの反
応による水素発生量と時間経過の関係を第10図に示す。
硬化時の発熱とともに水素発生量は、急激に増加し、発
熱がピークを過ぎて硬化が進み、自由水がなくなると水
素発生量が減少してくる。このことより水素の発生がセ
メントのペースト自由水とアルミニウムの反応であるこ
とがわかる。When an aluminum piece is solidified using a cement-based solidifying material, hydrogen gas is generated in the hardening process as described above, but hardening progresses and the moisture in the solidified body (free water)
With the disappearance of hydrogen, the rate of hydrogen generation decreases, and when the curing is completed and there is no moisture, the generation of hydrogen stops. 1
Fig. 10 shows the relationship between the amount of hydrogen generated by the reaction between aluminum and cement and the passage of time using a solidified product having a size.
The amount of hydrogen generation increases rapidly with the heat generation during curing, and the heat generation peaks and the curing proceeds, and when there is no free water, the amount of hydrogen generation decreases. This shows that the generation of hydrogen is a reaction between the paste-free water of cement and aluminum.
しかし、硬化が完了した後に固化体を地中に埋設した
場合には、地下水と接触する可能性があるため、硬化し
たアルミニウム片を含有する固化体の上面に、水をそそ
ぎ水素ガスの発生状況を観察した。この時の水素ガスの
発生状況を第11図に示す。However, if the solidified body is buried in the ground after hardening is completed, it may come into contact with groundwater, so water is poured on the upper surface of the solidified body containing hardened aluminum pieces to generate hydrogen gas. Was observed. FIG. 11 shows the state of generation of hydrogen gas at this time.
このことより、水素ガスは、発生速度は固化材のpHに
依存し、時間に比例して発生することが分かった。これ
は添加した水が固化材中に可溶性の塩を溶解して、硬化
時と同しpHの溶液となり、再度アルミニウムと反応する
ためと思われ、pH値の大きい固化体ほど発生量が多い。
また、発生量は時間に比例する。pH値に対する水素発生
は、硬化時も、硬化後の水添加時も同様に、pH13.3以下
あれば水素ガスの発生量がほとんどないこと分かった。From this, it was found that the generation rate of hydrogen gas depends on the pH of the solidified material and is generated in proportion to time. This is thought to be because the added water dissolves the soluble salt in the solidified material, turns into a solution having the same pH as at the time of hardening, and reacts with aluminum again.
The amount of generation is proportional to time. It was found that the generation of hydrogen with respect to the pH value was almost the same at the time of curing and at the time of adding water after the curing as long as the pH was 13.3 or less, the amount of hydrogen gas generated was almost nil.
このことより、アルミニウムを含有する廃棄物の固化
材としてpHの低い材料、つまりpH13.3以下の材料を用い
て固化することの有効性のみならず埋設施設も同様な材
料を用いて作ることにより、埋設施設（コンクリートピ
ット等）を通して浸入する地下水のpHが高くならないの
でアルミニウムと接触しても水素ガスを発生しない。From this, not only is it effective to solidify using waste materials containing aluminum with low pH, that is, materials with a pH of 13.3 or less, but also by burying facilities using similar materials In addition, since the pH of groundwater that enters through buried facilities (concrete pits, etc.) does not increase, hydrogen gas is not generated even when it comes into contact with aluminum.
その他の実験の考慮。 Other experimental considerations.
ケイ酸ナトリウム粉末100部に対して硬化材としてリ
ン酸ケイ素40部を配合し、さらにCaアルミネートないし
は、Caシリケートを主成分とするセメント及び流動化材
等を10部〜100部配合したNaシリケート系の固化材を用
いて、アルミニウム片を固化した。固化材／水比は0.32
とした、この時のpHは、ほぼ13.4〜13.5であった。100 parts of sodium silicate powder is blended with 40 parts of silicon phosphate as a hardening agent, and further, Ca aluminate or Na silicate is blended with 10 parts to 100 parts of a cement and a fluidizing material containing Ca silicate as a main component. The aluminum piece was solidified by using a solidifying material of the system. Solidified material / water ratio is 0.32
The pH at this time was approximately 13.4-13.5.
この時の硬化時における水素発生及び、硬化完了後の
水添加による水素発生状況を調べたが水素の発生は両者
とも確認されなかった。また、上記のNaシリケート系の
固化材においてCaアルミネートないしは、Caシリケート
を主成分とするセメント等を添加しない材料を用いて、
アルミニウムを固化したが、硬化時，硬化後の水添加時
とも水素ガスは発生しなかった。At this time, the state of hydrogen generation at the time of curing and the state of hydrogen generation due to the addition of water after the completion of curing were examined, but neither hydrogen generation was confirmed. Also, in the above-mentioned Na silicate-based solidifying material, Ca aluminate or using a material to which cement or the like containing Ca silicate as a main component is not added,
Although aluminum was solidified, no hydrogen gas was generated during curing or when water was added after curing.
尚、この時のpHは13.4であった。固化材／水比は0.32
であった。これにより、Naシリケートを主成分とする材
料であれば、pHが高くてもアルミニウムと反応しないこ
とが確認された。また、この材料を埋設施設に用いるこ
とにより地下水の浸入によるアルミニウムからの水素発
生を防止できる。The pH at this time was 13.4. Solidified material / water ratio is 0.32
Met. Thus, it was confirmed that a material containing Na silicate as a main component did not react with aluminum even at a high pH. In addition, the use of this material in a buried facility can prevent the generation of hydrogen from aluminum due to the infiltration of groundwater.
第１発明によれば、固化材ペースト化時の上澄水のpH
値が13.3以下でpH値が10.0以上になる廃棄物固化材を、
両性金属が混在する廃棄物の固化に用いることによっ
て、中性化といわれる弊害が抑制されると共に水素の発
生を抑制できる。According to the first invention, the pH of the supernatant water at the time of solidification material paste formation
Waste solidification material with a value of 13.3 or less and a pH value of 10.0 or more,
By using it for solidification of waste containing an amphoteric metal, it is possible to suppress the adverse effect called neutralization and to suppress the generation of hydrogen.
第２発明によれば、廃棄物固化材のアルカリ度が低減
されるため、両性金属が混在する廃棄物の固化時におい
て両性金属からの水素の発生が抑制される。According to the second invention, since the alkalinity of the solidified waste material is reduced, the generation of hydrogen from the amphoteric metal during the solidification of the waste containing the amphoteric metal is suppressed.
第３発明によれば、両性金属からの水素の発生が抑制
される。特に、上澄水のpH値が13.3以下でpH値が10.0以
上の範囲内だけでなく、上澄水のpH値が10よりも小さく
なってもまたその値が13.3よりも大きくなっても、両性
金属からの水素の発生を抑制できる。According to the third invention, generation of hydrogen from the amphoteric metal is suppressed. In particular, not only when the pH value of the supernatant water is 13.3 or less and the pH value is 10.0 or more, but also when the pH value of the supernatant water becomes smaller than 10 or the value becomes larger than 13.3, the amphoteric metal Generation of hydrogen from the gas can be suppressed.
第４発明によれば、第１発明ないし第３発明のいずれ
かの廃棄物固化材を用いるので、両性金属からの水素の
発生を抑制できる。According to the fourth invention, since the waste solidifying material according to any one of the first invention to the third invention is used, generation of hydrogen from the amphoteric metal can be suppressed.
第５発明によれば、両性金属が混在された廃棄物間の
隙間に固化材ペーストを十分に充填でき、得られた固化
体内の空隙が著しく少なくなる。According to the fifth aspect, the solidification material paste can be sufficiently filled in the gaps between the wastes in which the amphoteric metals are mixed, and the number of voids in the obtained solidified body is significantly reduced.
第６発明によれば、固化容器の加振力を与えなくて
も、両性金属が混在された廃棄物が充填された固化容器
内の空隙に固化材ペーストを円滑に充填できる。According to the sixth aspect, the solidification material paste can be smoothly filled into the voids in the solidification container filled with the waste mixed with the amphoteric metal without applying the vibrating force of the solidification container.
第７発明によれば、両性金属が混在された廃棄物、請
求項１乃至３のいずれかの廃棄物固化材、及び水を混練
するので、両性金属からの水素の発生を抑制できる。According to the seventh aspect of the present invention, the waste containing the amphoteric metal, the waste solidifying material according to any one of claims 1 to 3, and water are kneaded, so that generation of hydrogen from the amphoteric metal can be suppressed.
第１図はアルミニウムとセメントペーストとの反応によ
るセメント上澄水の温度と水素発生量との関係を示した
グラフ図、第２図はpH値を異にする各種薬品に対するア
ルミニウムの溶解速度関係を示すグラフ図、第３図はア
ルミニウムとセメントペーストとの反応による水素発生
量とセメントアルカリ度との関係を示したグラフ図、第
４図は本発明の実施例による廃棄物の固化プロセスの構
成図、第５図は本発明の他の実施例による廃棄物の固化
プロセスの構成図、第６図は本発明の更に他の実施例に
よる廃棄物の固化プロセスの構成図、第７図は本発明の
他の実施例による廃棄物の固化プロセスの構成図、第８
図は固化材ペーストの流動性と固化材の充填状態との関
係を示したグラフ図、第９図は本発明の試験例でのアル
ミニウムとセメントペーストとの反応による水素発生量
とセメントアルカリ度との関係を８点においてプロット
して示したグラフ図、第10図は固化処理時間とその処理
による水素発生量及び固化体中心部温度との関係を示し
たグラフ図、第11図は固化後の固化体からの水素発生状
況を各pH値をパラメータにして時系列的に示したグラフ
図である。 １……廃棄物、２……ドラム缶、３……添加水、４……
添加水計量装置、５……混練槽、６……固型化材料、７
……固化材計量装置、8,14……ロータリーフィーダー、
９……注入バルブ、10……圧縮済みの廃棄物、11……固
化材サイロ、12……焼却灰計量装置、13……焼却灰、15
……粒状廃棄物。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the temperature of cement supernatant water and the amount of hydrogen generated by the reaction between aluminum and cement paste, and FIG. 2 shows the relationship between the dissolution rate of aluminum to various chemicals having different pH values. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of hydrogen generated by the reaction between aluminum and the cement paste and the alkalinity of cement; FIG. 4 is a block diagram showing the solidification process of waste according to an embodiment of the present invention; FIG. 5 is a block diagram of a solidification process of waste according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a block diagram of a solidification process of waste according to still another embodiment of the present invention, and FIG. Configuration diagram of a solidification process of waste according to another embodiment, FIG.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the fluidity of the solidifying material paste and the state of filling of the solidifying material. FIG. 9 is a graph showing the hydrogen generation amount and cement alkalinity due to the reaction between aluminum and cement paste in the test example of the present invention. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the solidification treatment time and the amount of hydrogen generated by the solidification treatment and the temperature of the center of the solidified body, plotted at eight points. FIG. 4 is a graph showing the state of hydrogen generation from a solidified body in chronological order using each pH value as a parameter. 1 ... waste, 2 ... drums, 3 ... additive water, 4 ...
Additive water measuring device, 5 kneading tank, 6 solidified material, 7
…… Solid material measuring device, 8,14 …… Rotary feeder,
9 ... injection valve, 10 ... compressed waste, 11 ... solidified material silo, 12 ... incineration ash measuring device, 13 ... incineration ash, 15
...... Granular waste.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木内 好正 茨城県日立市幸町３丁目２番２号 株式 会社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 西 高志 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 服部 康雄 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 日立 ニユークリアエンジニアリング株式会社 内 (56)参考文献 特開 平３−45543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−293199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−88999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 9/30 B09B 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Yoshimasa Kiuchi 3-2-2, Yachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi Engineering Services Co., Ltd. (72) Takashi Nishi 1168 Moriyamacho, Hitachi-shi, Ibaraki Co., Ltd. Hitachi Energy Research Laboratory (72) Inventor Yasuo Hattori 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi New Clear Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-3-45543 (JP, A) JP-A Sho 62-293199 (JP, A) JP-A-62-88999 (JP, A) JP-A-61-32000 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G21F 9/30 B09B 3/00
Claims (7)
が10以上で13.3以下となる、アルカリ成分を含む水硬性
固化材。1. A hydraulic hardening material containing an alkali component, wherein the pH value of the supernatant water at the time of forming the hardening material paste is 10 or more and 13.3 or less.
ケートから選ばれた少なくとも一種を含み、K2O,Na2O,C
a（OH）２の割合が低減された水硬性固化材。2. K 2 O, Na 2 O, C containing at least one selected from Ca silicate, Ca aluminate and Na silicate
A hydraulically solidified material having a reduced ratio of a (OH) 2 .
代えてケイ酸ナトリウム系アルカリを含む水硬性固化
材。3. A hydraulic hardening material containing a sodium silicate-based alkali in place of K 2 O and Na 2 O which are alkalis of the hydraulic hardening material.
と水とを混練し、得られた固化材ペーストを、両性金属
が混在された廃棄物を充填した固化容器内に注入する廃
棄物の処理方法。4. A solidifying paste obtained by kneading the hydraulic solidifying material according to any one of claims 1 to 3 and water, and injecting the obtained solidifying material paste into a solidification container filled with a waste mixed with an amphoteric metal. Waste treatment method.
あり、前記固化材ペーストを前記固化容器内に注入する
際、前記固化容器に加振力を与える請求項４の廃棄物の
処理方法。5. The waste treatment method according to claim 4, wherein said solidifying material paste has a viscosity of 8000 cp or less, and applies an exciting force to said solidifying container when said solidifying material paste is injected into said solidifying container.
ある請求項４の廃棄物の処理方法。6. The method for treating waste according to claim 4, wherein said solidified material paste has a viscosity of 5000 cp or less.
至３のいずれかの水硬性固化材、及び水を混練し得られ
た混練物を固化容器内に注入する廃棄物の処理方法。7. A method for treating a waste in which an amphoteric metal is mixed, a hydraulic solidifying material according to any one of claims 1 to 3, and a kneaded product obtained by kneading water is injected into a solidification container. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329190A JP3009214B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Hydraulic solidifying material and waste disposal method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329190A JP3009214B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Hydraulic solidifying material and waste disposal method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200680A JPH04200680A (en) | 1992-07-21 |
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