JPS6199896A - 放射性廃液の処理方法 - Google Patents
放射性廃液の処理方法Info
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- JPS6199896A JPS6199896A JP22106384A JP22106384A JPS6199896A JP S6199896 A JPS6199896 A JP S6199896A JP 22106384 A JP22106384 A JP 22106384A JP 22106384 A JP22106384 A JP 22106384A JP S6199896 A JPS6199896 A JP S6199896A
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- glass
- radioactive waste
- waste liquid
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、使用済核燃料の再処理工場等から排出される
放射性廃液を固形化処理するようにした放射性廃液の処
理方法に関するものである。
放射性廃液を固形化処理するようにした放射性廃液の処
理方法に関するものである。
［従来の技術］
使用済核燃料の再処理工場等から排出される放射性廃液
とりわけ高レベルの放射能を帯びた廃液は、従来、廃液
のまま貯蔵されていた。また、近年、保管をより容易な
ものとするためにガラス固化体とし、キャニスタと称さ
れるステンレス等からなる耐久性を有する容器に充填し
て保存するガラス固化法が開発されている。
とりわけ高レベルの放射能を帯びた廃液は、従来、廃液
のまま貯蔵されていた。また、近年、保管をより容易な
ものとするためにガラス固化体とし、キャニスタと称さ
れるステンレス等からなる耐久性を有する容器に充填し
て保存するガラス固化法が開発されている。
従来性なわれているガラス固化法について、第２図を参
照しながら説明すると、 ａ、 まず放射性廃液ｌにガラス原料（例えばガラスカ
レット等）を混ぜ、 ｂ、 これ、をガラス溶解炉３中にて溶融させた後。
照しながら説明すると、 ａ、 まず放射性廃液ｌにガラス原料（例えばガラスカ
レット等）を混ぜ、 ｂ、 これ、をガラス溶解炉３中にて溶融させた後。
Ｃ０その底部の抜出ノズル４からキャニスタ５に流し出
す。
す。
図中６はガラス流を示す。また７は、溶解炉３１１１で
発生する蒸気を、処理設備に送給する配管を示す。
発生する蒸気を、処理設備に送給する配管を示す。
［発明が解決しようとする問題点１
．１−記従来のプロセスにおいては、
イ、 高温の溶融ガラスがキャニスタの内面に直に接触
する。
する。
口、 この接触は酸化雰囲気（空気雰囲気）で行なわれ
る。
る。
ハ、 溶融ガラスが急冷されて破砕物状となるので、固
化ガラスの比表面積が大きくなる。
化ガラスの比表面積が大きくなる。
等の改善課題がある。また、
二、 充填するキャニスタを交換する場合等には、ガラ
ス流６を断続させねばならず、従ってノズル４を通過す
る溶融ガラスが間欠的となる。そのため、ノズル４に温
度の昇降による膨張、収縮が負荷され、ノズル４の寿命
が短くなる。
ス流６を断続させねばならず、従ってノズル４を通過す
る溶融ガラスが間欠的となる。そのため、ノズル４に温
度の昇降による膨張、収縮が負荷され、ノズル４の寿命
が短くなる。
等の問題もあった。
Ｅ問題点を解決するための手段１
上記問題点を解決するために１本発明はガラス溶融炉中
の溶融ガラスを水中に流し出して破砕物状となし、これ
を水熱条件下で固めて躯体化するようにしたものであり
。
の溶融ガラスを水中に流し出して破砕物状となし、これ
を水熱条件下で固めて躯体化するようにしたものであり
。
放射性廃液にガラス原料を混ぜた後加熱してガラスを溶
融させ、この溶融物を水中に流し出して破砕物状の固化
ガラスとなし、次いでこの破砕物状ガラスを、水の存在
下で圧カフ ０ Ｋ ｇ ／ ｃ ｍ’以上、温度１５
０℃以上の加熱加圧状態に保持して躯体化させた後、キ
ャニスタ中に保存することを特徴とする放射性廃液の処
理方法、 を要旨とするものである。
融させ、この溶融物を水中に流し出して破砕物状の固化
ガラスとなし、次いでこの破砕物状ガラスを、水の存在
下で圧カフ ０ Ｋ ｇ ／ ｃ ｍ’以上、温度１５
０℃以上の加熱加圧状態に保持して躯体化させた後、キ
ャニスタ中に保存することを特徴とする放射性廃液の処
理方法、 を要旨とするものである。
以下本発明について更に詳細に説明する。
第１図は本発明の好ましい一態様を示す系統図である。
本発明方法では、
■ 放射性廃液ｌにガラス原料２を混じ。
■ ガラス溶融炉３にて溶融する。放射性廃液ｌ中の放
射性物質の大部分は、溶融ガラス中に取り込まれ、一部
は水蒸気と共に配管７より揮散するが、配管７の下流側
に設置されている捕集ｒ段（図示せず）により捕集され
る。
射性物質の大部分は、溶融ガラス中に取り込まれ、一部
は水蒸気と共に配管７より揮散するが、配管７の下流側
に設置されている捕集ｒ段（図示せず）により捕集され
る。
■ ガラス溶融炉３中の溶融ガラスは、水８中に流し出
され、これにより固化すると共に、急冷されるので細か
な破砕物状ガラス９となる。
され、これにより固化すると共に、急冷されるので細か
な破砕物状ガラス９となる。
■ この破砕物状ガラス９は乾燥器ｌＯで乾燥した後、
又は水切装ｊｌｌｌで所要量の付着水を水切した後、 ■ 水熱条件下にて躯体化し、キャニスタ中に保存する
。
又は水切装ｊｌｌｌで所要量の付着水を水切した後、 ■ 水熱条件下にて躯体化し、キャニスタ中に保存する
。
ヒ記一連のプロセスについて次に詳細に説明する。
プロセスΦについて：
本発明では、処理対象となる放射性廃液は、特に限定さ
れるものではなく、使用済核燃料の再処理設備から排出
される廃液の他、原子力発電所、研究施設等から排出さ
れる液等、各種の放射性廃液に適用し得る。
れるものではなく、使用済核燃料の再処理設備から排出
される廃液の他、原子力発電所、研究施設等から排出さ
れる液等、各種の放射性廃液に適用し得る。
ガラス原料としては、珪酸（ＳｉＯ２）を含むものが用
いられ、例えば、ホウ珪酸ガラス、ソーダホウ珪酸ガラ
ス等の他、ソーダ石灰質ホウ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、高鉛珪酸塩ガラス、含リン酸塩珪酸質ガラス等も
用い得る。
いられ、例えば、ホウ珪酸ガラス、ソーダホウ珪酸ガラ
ス等の他、ソーダ石灰質ホウ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、高鉛珪酸塩ガラス、含リン酸塩珪酸質ガラス等も
用い得る。
ガラス原料と放射性廃液との混合割合は、放射性廃液中
の固形分１重量部に対しガラス原料日重量部以上、とり
わけ ３〜１０重量部程度とするのが好ましい。
の固形分１重量部に対しガラス原料日重量部以上、とり
わけ ３〜１０重量部程度とするのが好ましい。
プロセス■について；
ガラスを溶融する温度は、そのガラスが十分な流動性を
帯びる温度であれば良く、特に高温にする必要はない。
帯びる温度であれば良く、特に高温にする必要はない。
このガラス溶融炉３及び前記乾燥器ｌＯから生じる蒸気
は、配管７で抜き出され捕集・処理設備に送給される。
は、配管７で抜き出され捕集・処理設備に送給される。
プロセス■について；
水８中に流し出された溶融ガラスは冷却されて固化する
と共に、急冷されるので破砕物状となる。この破砕物状
ガラスはパケットコンベア。
と共に、急冷されるので破砕物状となる。この破砕物状
ガラスはパケットコンベア。
ネットコンベア等の適宜の手段により搬出され、次プロ
セスに送られる。
セスに送られる。
なお、溶融ガラスの保有熱により水８が加熱され蒸発す
るので、蒸発量に応じて水を補給するのが好ましい。
るので、蒸発量に応じて水を補給するのが好ましい。
プロセス■について；
このプロセスでは、次の水熱固化フロセスにて必要とす
る星以−にの水を破砕物状ガラスから取り除く。この手
段としては、図示の乾燥器ｌＯ１水切装置１１のいずれ
か一方又は双方を用いるのが好適であるが、その他の手
段によっても良い。
る星以−にの水を破砕物状ガラスから取り除く。この手
段としては、図示の乾燥器ｌＯ１水切装置１１のいずれ
か一方又は双方を用いるのが好適であるが、その他の手
段によっても良い。
プロセス■について；
プロセス■から送給される破砕物状ガラスに、必要に応
じて水を加えた後１反応用圧力容器に入れ、水熱条件と
なるよう加熱して破砕物状ガラスを躯体化せしめる。
じて水を加えた後１反応用圧力容器に入れ、水熱条件と
なるよう加熱して破砕物状ガラスを躯体化せしめる。
本発明の方法においては、水熱反応を行なわせるには、
筒状の反応容器の一端又は両端に圧縮ピストンを嵌装さ
せて筒体中央に反応充填室を形成した装置を用いるのが
便利である。即ち、水を添加した破砕物状ガラスをこの
反応充填室内に充填し、圧縮ピストンで充填物を圧縮し
ながら加熱して水熱反応を行なわせるのである。
筒状の反応容器の一端又は両端に圧縮ピストンを嵌装さ
せて筒体中央に反応充填室を形成した装置を用いるのが
便利である。即ち、水を添加した破砕物状ガラスをこの
反応充填室内に充填し、圧縮ピストンで充填物を圧縮し
ながら加熱して水熱反応を行なわせるのである。
この反応容器としてキャニスタを用いれば、水熱反応終
了後に取り出して、キャニスタに充填する手間が省ける
。
了後に取り出して、キャニスタに充填する手間が省ける
。
なおこの水熱反応を行なわせるに際し、破砕物状ガラス
にアルカリ例えばＮａＯＨ，ＫＯＨｌＣａ （ＯＨ）
２ 、 Ｓ ｒ （ＯＨ） ２等を混ぜても良い、この
ようにすれば、破砕物状ガラスを固化させる水熱反応を
促進させることができる。アルカリの添加量は破砕物状
ガラス１００重品一部に対し重量部以下とするのが好ま
しい。
にアルカリ例えばＮａＯＨ，ＫＯＨｌＣａ （ＯＨ）
２ 、 Ｓ ｒ （ＯＨ） ２等を混ぜても良い、この
ようにすれば、破砕物状ガラスを固化させる水熱反応を
促進させることができる。アルカリの添加量は破砕物状
ガラス１００重品一部に対し重量部以下とするのが好ま
しい。
本発明方法においては、破砕物状ガラスを反応容器に充
填するに際して、破砕物状ガラスを２又はそれ以」二に
区分けし、−区分は量を反応容器に充填する毎にプレス
（以下、仮プレスということがある。）するのようにす
るのが好ましい、このように仮プレスすれば、反応容器
内に充填され１、た−区分は量の破砕物状ガラスが直ち
に圧縮されてその体積が小さくなるので、反応容器内に
多量の破砕物状ガラスを充填することが可能となり、反
応容器の小容量化も可能となる。この仮プレス圧は、同
化反応時の圧力よりも小さくて良く、例えば固化反応時
の圧力のｌ／１０程度で良い。なお、区分けした破砕物
状ガラスを全て反応容器内に充填した後のプレスは、こ
のような軽度の仮プレスを行なうことなく、固化反応時
の圧力でプレスし、反応を開始すれば足りる。
填するに際して、破砕物状ガラスを２又はそれ以」二に
区分けし、−区分は量を反応容器に充填する毎にプレス
（以下、仮プレスということがある。）するのようにす
るのが好ましい、このように仮プレスすれば、反応容器
内に充填され１、た−区分は量の破砕物状ガラスが直ち
に圧縮されてその体積が小さくなるので、反応容器内に
多量の破砕物状ガラスを充填することが可能となり、反
応容器の小容量化も可能となる。この仮プレス圧は、同
化反応時の圧力よりも小さくて良く、例えば固化反応時
の圧力のｌ／１０程度で良い。なお、区分けした破砕物
状ガラスを全て反応容器内に充填した後のプレスは、こ
のような軽度の仮プレスを行なうことなく、固化反応時
の圧力でプレスし、反応を開始すれば足りる。
而して、本発明の方法においては、水熱反応を行なって
いるときに、破砕物状ガラスが加熱加圧状態にあれば良
く、所定の反応圧力への昇圧と、所定の反応温度への昇
温は、これらのいずれかを先行させても良く、これらを
同時に行なっても良い。
いるときに、破砕物状ガラスが加熱加圧状態にあれば良
く、所定の反応圧力への昇圧と、所定の反応温度への昇
温は、これらのいずれかを先行させても良く、これらを
同時に行なっても良い。
本発明において、水熱反応の圧力は７０Ｋｇ／ＣｒｒＩ
′以−Ｆである。圧力の上限は、実用的には５００ Ｋ
ｇ ／ ｃ ｒｎ’程度である。なお圧力は、当然な
がらその反応温度における水の蒸気圧よりも高い圧力と
し、水熱状態になるようにする。
′以−Ｆである。圧力の上限は、実用的には５００ Ｋ
ｇ ／ ｃ ｒｎ’程度である。なお圧力は、当然な
がらその反応温度における水の蒸気圧よりも高い圧力と
し、水熱状態になるようにする。
水熱反応の温度は、１５０℃よりも低いと、固化反応が
進行せず、極めて強度の低い固化体しか得られない。特
に好ましい温度は２００〜３５０℃以上である。
進行せず、極めて強度の低い固化体しか得られない。特
に好ましい温度は２００〜３５０℃以上である。
水熱反応時間は、５分から２時間程度で十分である。水
熱反応の圧力、温度が低い場合にはこの反応時間は長目
になり、逆に圧力、温度を高くすれば反応時間は短くて
足りる。なお本発明者等の研究によれば、上記圧力及び
温度の範囲において、なるべく低い圧力及び温度の条件
下に長い時間保持する方が、得られる固化体の強度が高
いことが認められた。
熱反応の圧力、温度が低い場合にはこの反応時間は長目
になり、逆に圧力、温度を高くすれば反応時間は短くて
足りる。なお本発明者等の研究によれば、上記圧力及び
温度の範囲において、なるべく低い圧力及び温度の条件
下に長い時間保持する方が、得られる固化体の強度が高
いことが認められた。
第１図のプロセスは本発明方法の一例を示すものである
から、本発明方法はこの第１図のプロセスに限定される
ものではない。
から、本発明方法はこの第１図のプロセスに限定される
ものではない。
［作用］
放射性廃液中の固形分はガラスに封じ込められる。この
ガラスは、一旦溶融したものを水中に流し出して破砕物
状ガラスとされ、その後水熱反応によって躯体化された
ものである０、従って、比較的温度の低いガラスがキャ
ニスタに接触する。
ガラスは、一旦溶融したものを水中に流し出して破砕物
状ガラスとされ、その後水熱反応によって躯体化された
ものである０、従って、比較的温度の低いガラスがキャ
ニスタに接触する。
キャニスタに充填されたガラス躯体は１割れ等が殆どな
く、比表面積が小さい。
く、比表面積が小さい。
また、ガラス溶融炉から溶融ガラスを連続的に流し出す
ことができるので溶融ガラス流し出し川のノズル４への
熱衝撃が極めて小さくなる。更に、ノズル４の如き格別
の流し出し手段を設ける必要も無く、溶融炉３から溶融
ガラスをオーバーフローさせて水８中に流し出す様にす
ることもできる。このようにすれば、溶融炉３の構成も
簡易なもので足りる。
ことができるので溶融ガラス流し出し川のノズル４への
熱衝撃が極めて小さくなる。更に、ノズル４の如き格別
の流し出し手段を設ける必要も無く、溶融炉３から溶融
ガラスをオーバーフローさせて水８中に流し出す様にす
ることもできる。このようにすれば、溶融炉３の構成も
簡易なもので足りる。
［実施例１
以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。
、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。
実施例１
平均粒径４０ ｍ ｍのホウ珪酸ガラス（組成は表−１
）のカレッ）１４．４Ｋｇに核燃料再処理工場の廃液６
０文を混合した１１００℃で溶融し、次いで水中に流し
出して表−１に示す放射性ガラス固体化を得た。これを
１２０メツシユ（０，１２５ｍｍ）以下に粉砕し、固化
試験をした結果を第３図および第４図に示す。
）のカレッ）１４．４Ｋｇに核燃料再処理工場の廃液６
０文を混合した１１００℃で溶融し、次いで水中に流し
出して表−１に示す放射性ガラス固体化を得た。これを
１２０メツシユ（０，１２５ｍｍ）以下に粉砕し、固化
試験をした結果を第３図および第４図に示す。
第３図は、ガラス固化体２０Ｋｇに対し２文の水を添加
し、十分に混合した後、このうちの約４Ｋｇを内径１２
ｃｍの加圧反応容器に充填し、圧力３００ Ｋ ｇ ／
ｃ ｍ″において１０分間の反応をさせた場合の反応
温度と圧縮強度の関係を示す。
し、十分に混合した後、このうちの約４Ｋｇを内径１２
ｃｍの加圧反応容器に充填し、圧力３００ Ｋ ｇ ／
ｃ ｍ″において１０分間の反応をさせた場合の反応
温度と圧縮強度の関係を示す。
第４図は、同じ手順で１反応温度を２７０℃とした場合
の反応時間と圧縮強度の関係を示す。
の反応時間と圧縮強度の関係を示す。
なお、表−２は得られた躯体の分析値である。
表−１
（ｗｔ％）
表−２
（ｗｔ ％）
第３図及び第４図より、本発明法によれば、極めて強度
の高い躯体とし得ることが明らかである。特に、３００
Ｋｇ／ｃｒｎ’で加圧の場合、反応温度を２７０℃以上
、反応時間を１０ｍｍ以上とすることにより著しく高強
度１（なることが認められる。
の高い躯体とし得ることが明らかである。特に、３００
Ｋｇ／ｃｒｎ’で加圧の場合、反応温度を２７０℃以上
、反応時間を１０ｍｍ以上とすることにより著しく高強
度１（なることが認められる。
また、このようにした得られた躯体をステンレス製キャ
ニスタ中に保管したところ、経時的な変化は全く生じな
く、長時間にわたって安定して保存し得ることが認めら
れた。
ニスタ中に保管したところ、経時的な変化は全く生じな
く、長時間にわたって安定して保存し得ることが認めら
れた。
［効果］
以上詳述した通り、本発明においては、放射性廃液中の
固形分を含有した溶融ガラスを−ｄ氷水中流し出し、破
砕物状ガラスとなした後、水熱反応させて躯体とするよ
うにしたものであり、高温の溶融ガラスが直接にキャニ
スタに接触しない。
固形分を含有した溶融ガラスを−ｄ氷水中流し出し、破
砕物状ガラスとなした後、水熱反応させて躯体とするよ
うにしたものであり、高温の溶融ガラスが直接にキャニ
スタに接触しない。
そのためキャニスタの長寿命化が図れる。また躯体の比
表面積が小さく、金属イオン等の溶出が借手である。ま
た、躯体の体積も、小さなものとなる。更に、加熱、加
圧装置も通常のもので足り。
表面積が小さく、金属イオン等の溶出が借手である。ま
た、躯体の体積も、小さなものとなる。更に、加熱、加
圧装置も通常のもので足り。
その他の特別の装置を用いる必要がないと共に、添加剤
も安価であるのでランニングコストも低い。更に、ガラ
ス溶融炉の構成も簡易なものとし得ると共に、その寿命
も長いものとなる。
も安価であるのでランニングコストも低い。更に、ガラ
ス溶融炉の構成も簡易なものとし得ると共に、その寿命
も長いものとなる。
第１図は本発明の実施の一手順を示す系統図。
第２図は従来例を示す系統図である。また第３図及び第
４図は実施例における測定結果を表わすグラフである。 １、・・・・・・放射性廃液 ２、・・・・・・ガラス厚材 ３、・・・・・・ガラス溶融炉 ８、・・・・・・水 ９、・・・・・・破砕物状ガラス 代理人 弁理士 重 野 剛 ＠ 辱
４図は実施例における測定結果を表わすグラフである。 １、・・・・・・放射性廃液 ２、・・・・・・ガラス厚材 ３、・・・・・・ガラス溶融炉 ８、・・・・・・水 ９、・・・・・・破砕物状ガラス 代理人 弁理士 重 野 剛 ＠ 辱
Claims (3)
- （１）放射性廃液にガラス原料を混ぜた後加熱してガラ
スを溶融させ、この溶融物を水中に流し出して破砕物状
の固化ガラスとなし、次いでこの破砕物状ガラスを、水
の存在下で圧力７０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上、温度１５０℃
以上の加熱加圧状態に保持して躯体化させた後、キャニ
スタ中に保存することを特徴とする放射性廃液の処理方
法。 - （２）放射性廃液ガラスを加熱加圧状態に保持して躯体
化させる反応容器としてキャニスタを用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の放射性廃液の処理
方法。 - （３）破砕物状ガラスにアルカリを混じて躯体化せしめ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の放射性廃液の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22106384A JPS6199896A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 放射性廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22106384A JPS6199896A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 放射性廃液の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199896A true JPS6199896A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH055078B2 JPH055078B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=16760905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22106384A Granted JPS6199896A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 放射性廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199896A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383697A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | 日揮株式会社 | 放射性溶融水冷スラグの固化処理法 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP22106384A patent/JPS6199896A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383697A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | 日揮株式会社 | 放射性溶融水冷スラグの固化処理法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055078B2 (ja) | 1993-01-21 |
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