JPH0246119B2 - Hoshaseihaikibutsunogenyokokashorihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力発電所等の放射性物質利用施設
から発生する放射性廃棄物の減容固化処理方法に
関する。

従来、放射性廃棄物の固化処理方法としては、
放射性廃棄物にセメント、アスフアルトまたはプ
ラスチツクなどを添加して均質に固化する方法が
一般に行われているが、このような処理方法では
固化体中の放射性廃棄物の混合割合が小さいので
優れた減容性の得られない欠点がある。また最近
では、将来の最終的な処分方式を決定するまで中
間的に貯蔵する方式として、乾燥した廃棄物を単
独でかまたは結合剤を添加して粒状に固化し、得
られた粒状体を貯蔵槽やドラム缶等の容器に貯蔵
する放射性廃棄物の処理方法が開発され実用化し
つつある。このような方法により粒子状に固化さ
れた放射性廃棄物を最終的に固化体にする際に
は、既にドラム缶等に充填されている固化体粒子
の間隙にアスフアルト、プラスチツク等の固化材
を注入、充填することが一般に行われている。し
かしながらこのような方法によるときは、最終的
に固化体にするに当り粒状体を単に容器に充填し
固化材を注入するだけなので粒子の充填率は低
く、容器容積の35〜60％は固化材そのものであ
り、従つて減容性は不良であり、固化処理におけ
る減容性の叫ばれている今日の要請を満たしてい
ない。

また最近では特開昭57−17900号公報によれば、
ポリエチレン樹脂の塩素化物100重量部と放射性
廃棄物100〜500重量部とからなる固化体による放
射性廃棄物の処理技術が開発された。この固化体
は海洋投棄されるので密度が1.2以上であり、そ
して更に一軸圧縮強度が150Kg／cm²以上であるよ
うに放射性廃棄物の混合割合の範囲が設定されて
いる。また固化体の一軸圧縮強度を高めるために
ポリエチレン樹脂塩素化物を有機過酸化物または
有機過酸化物と架橋助剤とを用いて架橋しながら
成形することも有効であるとしている。しかしな
がらこの固化体においてもポリエチレン樹脂塩素
化物への放射性廃棄物の混合割合は以然として低
く塩素化物の使用量が少なくないという欠点があ
り、この固化体を中間貯蔵用固化体とするのは極
めて不利である。また有機過酸化物または架橋助
剤を添加して架橋した固化体は脆く破壊し易いの
で放射性廃棄物の混合量を少くしなければなら
ず、かつ架橋のために高温で処理しなければなら
ないという欠点があり、固化体の製造技術として
充分なものではない。

本発明は従来技術における上記のような欠点を
排除するためになされたものであつて、本発明の
目的は放射性廃棄物を高い減容率で安定に固化す
ることができ、しかも収納容器内での空隙率が小
さくかつ均質で強固な固化体の得られる放射性廃
棄物の減容固化方法を提供することである。

すなわち、本発明はゴム状弾性高分子物質100
重量部と乾燥放射性廃棄物550〜1500重量部とを、
架橋剤を添加することなく、かつ30℃以上120℃
未満の温度で溶融することなく、混合、混練、ま
たは捏和して造粒し、こうして得た粒子化物の集
合物を120℃未満の温度で圧縮して強固かつ均質
な固化体とすることを特徴とする放射性廃棄物の
減容固化処理方法である。

本発明方法によれば原子力発電所等の施設から
発生する廃液およびスラリーを完全に減容固化処
理することができるが、本発明方法の対象廃棄物
としては次のものが挙げられる。

(1) 使用済イオン交換樹脂 粒径は約0.5ｍ／ｍφの粒状のものと、パウ
デツクス（powdex−商品名）と呼ばれる粒状
のものがあり、沸騰水型炉（BWR）で原子炉
水浄化系、復水脱塩系、燃料プール水脱塩、放
射性廃液処理系等で、また加圧水型炉（PWR）
ではバイパス浄化系（浄化脱塩、脱ホウ素）、
燃料ピツト脱塩、抽出冷却材処理系等でそれぞ
れ発生する。

(2) 濃縮廃液 化学廃液（樹脂再生廃液等）を蒸発濃縮した
ものを言い、含水率は80％前後であり、
Na₂SO₄（硫酸ナトリウム、又はほう硝）が主
成分である。

(3) 機器、配管から発生する腐食生成物を含有す
る廃液（クラツドという） 流体と接する機器、配管から発生する。

Fe₂O₃がが主成分。

(4) フイルター・スラツジ 機器ドレン、床ドレン等の過から生じる。
主成分はパルプ状微粉末のフイルター・エイド
（過助剤）である。

(5) 焼却灰 焼却炉から出る。

本発明方法において乾燥した放射性廃棄物の結
合剤として使用するゴム状弾性高分子物質とは、
エラストマーといわれる高分子物質であつて、使
用温度範囲内で物理的な意味でのゴム状弾性の挙
動を有する一群の物質をいうが、本発明方法にお
いては上記物質のうち特にヤング率が５〜500
Kg／cm²のものを使用することが好ましい。ある種
のプラスチツクでは非結晶性または塩素化の割合
などによりヤング率が上記範囲内の値を示すもの
があり、例えば通常熱可塑性樹脂として取扱われ
ているポリエチレンを塩素化したもの（塩素化ポ
リエチレン）は塩素含有量20〜50％において結晶
性のものはプラスチツク状であるが、非結晶性の
ものはゴム状弾性を有し本発明方法の結合剤とし
て使用することができる。

本発明方法において結合剤に使用することので
きるゴム状弾性高分子物質の例としては天然ゴム
や合成ゴムであり、さらに詳しくは例えば次のも
のが挙げられる：天然ゴム、塩酸ゴム等の天然ゴ
ム誘導体；オレフイン系合成ゴム例えばイソプレ
ン、イソブチレン、ブチルゴム、塩素化ポリエチ
レン、エチレン−プロピレン共重合弾性体など；
ブタジエン系合成ゴム例えばブタジエン、ブタジ
エン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体、メチルブタジエン、クロロプ
レン、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル
共重合体など。この外にウレタンゴム、シリコン
ゴムなども使用できる。これらのゴム状弾性高分
子物質は単独かまたは組合せて使用することがで
きる。

本発明方法によれば、ゴム状弾性高分子物質だ
けでも廃棄物の混入率は熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂よりも大きく、そのままでも結合剤として使
用できるが、ジオクチルフタレートは、廃棄物を
ゴム状弾性高分子物質に充填させる場合に併用す
ると、得られるペレツトの圧縮強度を低下させる
ことなく、ゴム状弾性高分子物質に乾燥廃棄物を
高充填させることができるので、特に添加するの
が好ましく、その配合割合はゴム状弾性高分子物
質100重量部に対して10〜100重量部、好ましくは
30〜70重量部である。

なお、液状ゴム例えばニトリルゴム等の可塑
剤、ステアリン酸鉛のような滑剤を添加すること
ができる。また特に塩素系合成ゴムの場合には三
塩基性硫酸鉛のような安定剤を添加するのが好ま
しい。これらの添加剤は合成ゴムにおける通常の
可塑剤、滑剤および安定剤であり、それらの好ま
しい配合割合はゴム状弾性高分子物質に対し10〜
100重量％、更に好ましくは30〜70重量％の可塑
剤、0.5〜２重量％の滑剤および５〜20重量％の
安定剤である。

なお、本発明方法においては、有機過酸化物の
ような架橋剤または有機過酸化物のような架橋剤
とトリアリルイソシアヌレートのような架橋助剤
とを添加してはならない。このような架橋剤およ
び架橋助剤を添加した結合剤によつて混練造粒し
て得た粒子化物は硬度が高過ぎて脆くなるので本
発明の減容固化処理方法には適しない。

本発明方法におけるゴム状弾性高分子物質と放
射性廃棄物との最適配合比について説明する。原
子力発電所の濃縮廃液乾燥物の場合は、ゴム状弾
性高分子物質100重量部に対して該乾燥物550〜
1500重量部、好ましくは1200〜1300重量部を配合
することができる。できるだけ多量の濃縮廃液乾
燥物を添加することが得られる固化体中の該乾燥
物の配合割合を大きくし、ゴム状弾性高分子物質
の処理効果を高めることになる。しかしながら
1500重量部以上の乾燥物を添加すると、混練造粒
機やプリケツテイング機等によつて製造される粒
状物の機械的強度が低下するので好ましくない。
該乾燥物の配合量が550重量部以下になると減容
性が悪くなり、ゴム状弾性高分子物質の処理効率
が低下しその使用量が増加する欠点がある。また
濃縮廃液の代りに原子力発電所から発生する使用
済イオン交換樹脂（粒状および粉状）、フイルタ
ースラツジなどの乾燥物、ならびに焼却灰の場合
は、ゴム状弾性高分子物質100重量部に対して550
〜1200重量部、好ましくは900〜1000重量部配合
することができる。1200重量部以上の該乾燥物を
添加すると、混練造粒機等によつて製造される粒
子化物の機械的強度が低下するので好ましくな
い。

本発明方法によつて得られる粒子化物は、表面
が平滑で衝撃に強く強固であるので、貯蔵槽へ輸
送する過程、貯蔵中、圧縮処理のために貯蔵槽か
ら取り出して圧縮機へ輸送する過程、圧縮機金型
への投入、さらにはドラム缶等の収納容器への充
填などの操作段階においてその取扱が簡単で、か
つ粉塵の発生が防止され安全性が高い。すなわ
ち、造粒せずに単に廃棄物とゴム状弾性高分子物
質を混練したものは、フレーク状で欠けや剥離が
生じやすく、これら欠けや剥離物の飛散が問題と
なり、貯蔵や輸送に適さない。このように本発明
方法によつて得られる粒子化物を貯蔵や圧縮する
場合には、ゴム状弾性高分子物質と乾燥放射性廃
棄物とを単に混練しただけで粒子状に成形してい
ない物を貯蔵や圧縮する場合に比較して、各操作
段階において粉末飛散が極めて少ない利点があ
る。

また、本発明による粒子化物は、それ自体が緻
密な構造を有しており、金型に充填して圧縮する
ときは、加圧時間を短縮できる。

さらに、本発明による粒子化物は、それ自体が
従来の物に比べ減容率がよく放射性廃棄物の混入
率が高い。

放射性廃棄物の中間貯蔵方式のための粒子化物
は移送時および貯蔵時において充分な圧縮強度お
よび落下強度を有し、かつ耐火性、耐温性、耐摩
耗性および耐放射線性を有していなければならな
い。本発明によるゴム状弾性高分子物質100重量
部と乾燥した放射性廃棄物550〜1500重量部とか
らなる粒子化物の緒物性は次に示すように極めて
良好であり、中間貯蔵方式のための固化体を得る
のに好ましい性質を有している。

(1) 圧縮強度 本発明の粒子化物はゴム状弾性物質の性質を
有しているので圧縮によるペレツトの破壊を来
すことがない。また貯蔵時における自重等によ
る変形は高さ20ｍの貯蔵時においても３％以下
であり微小である。

(2) 落下強度 本発明の粒子化物は処理工程において考えら
れる高さから落下衝撃により破壊することな
く、破損減量は極めて小ない。高さ20ｍからの
落下時の破損減量は０〜0.01％である。

(3) 耐火性 濃縮廃液と焼却灰の粒子化物は不燃性であ
り、他の放射性廃棄物の粒子化物は難燃性であ
り、ペレツト貯蔵時の耐火性に問題はない。

(4) 耐湿性 本発明による粒子化物は結合剤としてゴム状
弾性高分子物質を含有しているので優れた耐湿
性を有しており、たとえ吸湿してもクラツクの
発生がない。

(5) 耐摩耗性 移送時に摩耗により粉塵の発生することは好
ましくないが、本発明による粒子化物移送時の
工程を模擬してボールミル中に約50個の粒子化
物を仕込み、100rpmで30分間回転したときの
摩耗減量率は仕入量の0.01％であつて輸送上何
等問題のないことがわかつた。

(6) 耐放射線性 本発明の粒子化物に10⁷radの放射線を照射し
ても強度の低下は認められず、通常の放射性廃
棄物からの吸収線量程度では充分に安全であ
る。

従つてゴム状弾性高分子物質、例えばポリエチ
レン樹脂塩素化物100重量部に、濃縮廃液乾燥物
550〜1500重量部、または使用済イオン交換樹脂
（粒状物および粉状物）、フイルタースラツジおよ
び焼却灰550〜1200重量部を配合した本発明によ
る粒子化物は中間貯蔵方式のための固化体として
好ましい物性を有している。

本発明によるこれらの粒子化物は、従来のポリ
エチレン樹脂塩素化物100重量部に乾燥廃棄物100
〜500重量部を添加した組成物より処理効率およ
び減容性において極めて優れている。

本発明方法においては、中間貯蔵し放射能減少
後または中間貯蔵せずに、これら粒子化物の集合
物を120℃未満の温度で圧縮して強固かつ均質な
固体化とする。この圧縮工程において前記粒子化
物の集合物に対して負荷すべき圧縮力の大きさは
粒子化物中に含有されている放射性廃棄物の種類
およびゴム状弾性高分子物質と放射性廃棄物の配
合割合によつて異なる。一般に約200〜300Kg／cm²
の圧縮力で均質な固体化を得ることができるが、
前記粒子化物よりも高い強度を得るためには混練
造粒機等で前記粒子化物を得た際の造粒圧力以上
の約400〜500Kg／cm²の圧力以上、好ましくは1000
Kg／cm²以上の圧縮力で圧縮する必要があり、廃棄
物の種類によつては2000Kg／cm²以上に圧縮するの
が望ましいことがある。

上記圧縮工程における温度は、高ければ高い程
より小さい圧縮力で圧縮処理をすることができる
が、120℃を越えると放射性廃棄物の分解やゴム
状弾性高分子物質の可塑性が必要以上に高まるの
で適当でない。またゴム状弾性高分子物質として
塩素含有量が20〜50％の非結晶性ポリエチレン樹
脂塩化物を使用するときには、−20〜−35℃でゴ
ム状弾性が失われてプラスチツク状になるので、
ゴム状弾性を保持するために−20〜−35℃以上の
温度で圧縮工程を行う必要がある。一般に本発明
の圧縮工程は10〜120℃、好ましくは50〜90℃で
行われる。

本発明方法の実施の態様を工程図を参照しなが
ら説明する。

原子力発電所等で発生した放射性廃棄物を含む
溶液またはスラリーは原液供給タンク１へ一旦貯
留された後原液供給ポンプ２により乾燥機４へ導
かれる。粒状の使用済イオン交換樹脂はそのまま
では乾燥しにくいので乾燥後の性能を高めるため
に原液供給ポンプと乾燥機との間にインライン粉
砕機３を設置してスラリーの状態で該樹脂粒子を
粉砕することもできる。乾燥機４では、一般に濃
度５〜20重量％の廃棄物溶液またはスラリーを乾
燥して含水率５重量％以下にすることが好ましい
が、フイルタースラツジのように乾燥の困難な廃
棄物では含水率が30重量％程度でも混練、造粒す
るのに特に問題はない。乾燥機４は例えば減圧薄
膜乾燥機または減圧ドラム型乾燥機がよい。乾燥
機で乾燥された廃棄物は水分計５により所定の含
水量に達したかどうかが確認される。所定含水量
にまで乾燥されていない高水分含有乾燥廃棄物は
返送タンク６に戻され、水で希釈された後返送ポ
ンプ７により系外に排出され原液供給タンク１へ
戻される。所定含水量に乾燥された廃棄物は一旦
貯蔵タンク２０に貯蔵された後、定期的に計量器
８に移される。一方、安定剤を混合したゴム状弾
性高分子物質はゴム状弾性高分子物質用ホツパー
９から計量器８に移される。次にジオクチルフタ
レートなどの液体可塑剤が可塑剤貯槽２２から計
量器８に供給される。こうして計量器内で乾燥廃
棄物、添加剤を含むゴム状弾性高分子物質および
可塑剤からなる混合物を所定の重量割合で計量し
た後、混合機１０に自然落下させる。混合機で充
分混合された乾燥廃棄物とゴム状弾性高分子物質
などよりなる混合物は次に混練造粒機１１で造粒
される。このとき混練物は好ましくは溶融される
ことなく30〜120℃、更に好ましくは40〜100℃に
加熱されるが、通常〓和機または混練造粒機１１
では摩擦熱により混練物が90℃程度に昇温するの
で特に外部加熱することなく混練物の加熱を達成
することができる。図示の造粒工程ではカツター
１２により造粒が行われる。造粒された粒子の形
状は貯蔵・運搬に便利な径0.5〜3.0cm、高さ0.5〜
3.0cmで円柱状であるが、この造粒工程は混練機、
〓和機の型式により種々の方式が採用され、粒子
化物は板状または繊条などのよう形状でもよく、
要するに輸送・貯蔵に適した形状であればよい。

こうして造られた粒子化物は切換ダンパー１
８，１９を切り換えることにより振動フイーダ１
７を通して貯蔵槽２１に搬送され、中間貯蔵され
る。貯蔵槽２１の代わりにドラム缶を使用するこ
ともできる。中間貯蔵し放射能減衰後、この粒子
化物を搬出装置１３で取り出し、圧縮機１４へ搬
送して圧縮減容する。次に固化体（圧縮減容固化
体）をドラム缶１５に収納し、固化体とする。ド
ラム缶１５にはあらかじめ厚さ数mmの樹脂ライニ
ング等を施しておくか、減容体収納後、プラスチ
ツク、アスフアルト等の固化剤を注入してもよ
い。減容体の形状はドラム缶に挿入できる形状と
し、一体ブロツクか又は数ブロツクに分割しても
良い。又、中間貯蔵せずにペレツトを振動フイー
ダ１６にて圧縮機１４へ搬送し、圧縮減容して固
化体とすることもできる。

圧縮機の金型は常温又は常温以上120℃までに
加熱して使用することができる。

１分間から10分間面圧をかけたまま保持するこ
とにより、減容体内の空隙を減少させ緻密な構造
にすることが出来る。又スプリングバツクのある
使用済イオン交換樹脂の粒子化物を圧縮する際に
は、加熱しながら圧縮したのち、圧縮加圧を保持
しながら冷却することにより、減容体のスプリン
グバツクを抑制することができる。

以下の実施例によつて本発明を更に具体的に説
明する。

実施例 １ 塩素含有量30％の非結晶塩素化ポリエチレン
100重量部に対し、原子力発電所の濃縮廃液を乾
燥した廃棄物（含水率0.2％）1290重量部の割合
で配合する。さらに50重量部のジオクチルフタレ
ート、安定剤として10重量部の三塩基性鉛そして
滑剤として１重量部のステアリン酸鉛を添加す
る。このような組成物を混合、混練後粒子化して
ペレツトを作製した。ペレツトの比重は2.26であ
り、形状は円筒形で直径13mm、高さ15mmである。

上記ペレツトの集合物を円筒状金型に入れ、加
熱しながら圧縮成形し減容固化体を作製した。内
径5.08cm、高さ8.2cm、内容積166cm³の円筒状金型
にこのペレツトを不規則に充填すると37個入つ
た。ペレツトの重量は175.2ｇであり比重は2.26
であるので、実体積は77.5cm³である。この実体積
は円筒状金型の内容積の47％に相当するので、金
型内には53％の空隙部分が存在する。金型内のペ
レツト集合物を80℃に加熱しながら400Kg／cm²の
面圧力で圧縮し、５分間保持して均質な減容固化
体を作製した。この減容固化体の比重は2.30であ
り、ペレツトの比重より大きい。充填率が増加
し、金型の容積の46％に減容固化体の体積は減少
した。

また前記ペレツトの集合物を前記と同じ装置を
用い、常温で500Kg／cm²の面圧力により圧縮し、
５分間保持して減容固化体を作製した。この減容
固化体は比重が2.30であり、ペレツトの比重以上
に圧縮されており、均質で緻密な構造を有する。
減容固化体の体積は金型の容積の46％に減少し
た。

実施例 ２ 塩素含有量30％の非結晶塩素化ポリエチレン
100重量部に対し、原子力発電所の使用済イオン
交換樹脂を乾燥した廃棄物（粒状樹脂、含水率
5.9％）を970重量部の割合で配合する。さらに50
重量部のジオクチルフタレート、安定剤として10
重量部の三塩基性鉛そして滑剤として１重量部の
ステアリン酸鉛を添加する。このような組成物を
混合、混練後粒子化してペレツトを作製した。ペ
レツトの比重は1.24であり、形状は円筒形で直径
13mm、高さ15mmである。

上記ペレツトの集合物を円筒状金型に入れ、加
熱しながら圧縮成形し減容固化体を作製した。内
径5.08cm、高さ8.2cm、内容積166cm³の円筒状金型
にこのペレツトを不規則に充填すると37個入つ
た。ペレツトの重量は100ｇであり比重は1.24で
あるので、実体積は80.6cm³である。この実体積は
円筒状金型の内容積の49％に相当するので、金型
内には51％の空隙部分が存在する。金型内のペレ
ツト集合物を80℃に加熱しながら400Kg／cm²の面
圧力で圧縮し、５分間保持して均質な減容固化体
を作製した。この減容固化体の比重は1.31であ
り、ペレツトの比重より大きい。充填率は増加し
金型の容積の46％に減容固化体の体積は減少し
た。

前記のペレツトの集合物を前記と同じ装置を用
い、常温で500Kg／cm²の面圧力により圧縮し、５
分間保持して、減容固化体を作製した。この減容
固化体は比重が1.31であり、ペレツトの比重より
大きく、均質で緻密な構造を有する。減容固化体
の体積は金型の容積の46％に減少した。

実施例 ３ 塩素含有量30％の非結晶塩素化ポリエチレン
100重量部に対し、原子力発電所の使用済イオン
交換樹脂を乾燥した廃棄物（粉状樹脂、含水率
4.8％）を970重量部の割合で配合する。さらに50
重量部のジオクチルフタレート、安定剤として10
重量部の三塩基性鉛そして滑剤として１重量部の
ステアリン酸鉛を添加する。このような組成物を
混合、混練後粒子化してペレツトを作製した。ペ
レツトの比重は1.46であり、形状は円筒形で直径
13mm、高さ15mmである。

上記のペレツトの集合物を円筒状金型に入れ、
加熱しながら圧縮成形し減容固化体を作製した。
内径5.08cm、高さ8.2cm、内容積166cm³の円筒状金
型にこのペレツトを不規則に充填すると38個入つ
た。ペレツトの重量は117.0ｇであり比重は1.46
であるので、実体積は80.1cm³である。この実体積
は円筒状金型の内容積の49％に相当するので、金
型内には51％の空隙部分が存在する。金型内のペ
レツト集合物を80℃に加熱しながら400Kg／cm²の
面圧力で圧縮し、５分間保持して均質な減容固化
体を作製した。この減容固化体の比重は1.48であ
り、ペレツトの比重より大きい。充填率が増加し
金型の容積の48％に減容固化体の体積は減少し
た。

前記のペレツト重合物を前記と同じ装置を用
い、常温で500Kg／cm²の面圧力により圧縮し、５
分間保持して減容固化体を作製した。この減容固
化体は比重が1.48であり、ペレツトの比重より大
きく、均質で緻密な構造を有する。減容固化体の
体積は金型の容積の48％に減少した。

実施例 ４ 塩素含有量30％の非結晶塩素化ポリエチレン
100重量部に対し、原子力発電所のフイルタース
ラツジを乾燥した廃棄物を966重量部の割合で配
合する。さらに50重量部のジオクチルフタレー
ト、安定剤として10重量部の三塩基性鉛そして滑
剤として１重量部のステアリン酸鉛を添加する。
このような組成物を混合、混練後粒子化してペレ
ツトを作製した。ペレツトの比重は1.52であり、
形状は円筒形で直径13mm、高さ15mmである。

上記のペレツトの集合物を円筒状金型に入れ、
加熱しながら圧縮成形し減容固化体を作製した。
内径5.08cm、高さ8.2cm、内容積166cm³の円筒状金
型にこのペレツトを不規則に充填すると38個入つ
た。ペレツトの重量は116ｇであり比重は1.52で
あるので、実体積は76.2cm³である。この実体積は
円筒状金型の内容積の46％に相当するので、金型
内には54％の空隙部分が存在する。金型内のペレ
ツト集合物を80℃に加熱しながら400Kg／cm²の面
圧力で圧縮し、５分間保持して均質な減容固化体
を作製した。この減容固化体の比重は1.54であ
り、ペレツトの比重より大きい。充填率が増加
し、金型の容積の45％に減容固化体の体積は減少
した。

上記のペレツト集合物を前記と同じ装置を用
い、常温で500Kg／cm²の面圧力により圧縮し、５
分間保持して、減容固化体を作製した。この減容
固化体は比重が1.54であり、ペレツトの比重より
大きく、均質で緻密な構造を有する。減容固化体
の体積は金型の容積の45％に減少した。

実施例 ５ 塩素含有量30％の非結晶塩素化ポリエチレン
100重量部に対し、原子力発電所の焼却灰を970重
量部の割合で添加する。さらに50重量部のジオク
チルフタレート、安定剤として10重量部の三塩基
性鉛そして滑剤として１重量部のステアリン酸鉛
を添加する。このような組成物を混合、混練後粒
子化してペレツトを作製した。ペレツトの比重は
2.23であり、形状は円筒形で直径13mm、高さ15mm
である。

上記のペレツトの集合物を円筒状金型に入れ、
加熱しながら圧縮成形し減容固化体を作製した。
内径5.08cm、高さ8.2cm、内容積166cm³の円筒状金
型にこのペレツトを不規則に充填すると37個入つ
た。ペレツトの重量は169.9ｇであり比重は、
2.23であるので、実体積は7.62cm³である。この実
体積は円筒状金型の内容積の46％に相当するの
で、金型内には54％の空隙部分が存在する。金型
内のペレツト集合物を80℃に加熱しながら400
Kg／cm²の面圧力で圧縮し、５分間保持して均質な
減容固化体を作製した。この減容固化体の比重は
2.25であり、ペレツトの比重より大きい。充填率
が増加し、金型の容積の45％の減容固化体の体積
は減少した。

前記のペレツト集合物を前記と同じ装置を用
い、常温で500Kg／cm²の面圧力により圧縮し、５
分間保持して、減容固化体を作製した。この減容
固化体は比重が2.25であり、ペレツトの比重より
大きく、均質で緻密な構造を有する。減容固化体
の体積は金型の容積の45％に減少した。

以上説明したように本発明は100重量部のゴム
状弾性高分子物質と550〜1500重量部の放射性廃
棄物とからなる固化体の粒子化物を常温又は加熱
状態で圧縮するものであるが、まず第１に最も広
く行なわれているセメント固化法に比べて、本発
明により粒子化後圧縮された減容体は体積が1/7
〜1/9になり、本発明の減容性が著しく大きいこ
とである。次にポリエチレン樹脂の塩素化物に放
射性廃棄物を配合する従来の方法と比較し、廃棄
物の配合割合が著しく大きいため、ゴム状弾性高
分子であるポリエチレン樹脂の塩素化物の使用量
が少くてすみ処理効率が大きい利点がある。しか
も結合剤として使用しているゴム状弾性高分子の
有する性質により、粒子化物は圧縮に際し破砕片
や粉塵の発生がきわめて微少であり、安定性が高
い。また本発明による圧縮固化体は均質で強固に
一体化されているので取扱いが更に安全かつ容易
に行われる。さらに圧縮減容体をドラム缶等の容
器内に充填収納した場合、粒子化物を収納後アス
フアルト、プラスチツク等の固化材を注入し固化
する方法と比較して充填率を25から50％上昇させ
ることができる。

さらに、本発明においては粒子化物を得る際や
粒子化物を圧縮して固化体を得る際に、溶融する
ことなく極めて低い温度で行うので放射性廃棄物
の分解がなく、しかも従来の合成樹脂に見られる
如き溶融状態で行うものと異なり余計な急冷工程
が不要であり、放射能に汚染された冷却水等の問
題もない。

本発明によれば、ゴム状弾性高分子物質に高い
配合割合で放射性廃棄物が充填される効果と、該
配合割合を特定の範囲に限定して粒子化すること
により貯蔵や輸送に適したものとなる効果と、粒
子化物を圧縮して強度が大きく緻密な固化体が得
られる効果とが相乗的に作用し、結果的に収納容
器に優れた減容率で収納でき、またその手順に一
貫性があつて合理的であり、従来の放射性廃棄物
の減容固化方法と比較して、本発明方法の減容性
能は卓越しており、本発明は新規かつ有用な放射
性廃棄物の減容固化処理方法である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施の態様を説明するため
の工程図である。 図中符号：１……原液供給タンク、２……原液
供給ポンプ、３……インライン粉砕機、４……乾
燥機、５……水分計、６……返送タンク、７……
返送ポンプ、８……計量器、９……ゴム状弾性高
分子物質用ホツパー、１０……混合機、１１……
混練造粒機、１２……カツター、１３……搬出装
置、１４……圧縮機、１５……ドラム缶、１６，
１７……振動フイーダ、１８，１９……切換ダン
パー、２０……貯蔵タンク、２１……貯蔵槽、２
２……可塑剤貯槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴム状弾性高分子物質100重量部と乾燥放射
   性廃棄物550〜1500重量部とを、架橋剤を添加す
   ることなく、かつ30℃以上120℃未満の温度で溶
   融することなく、混合、混練、または捏和して造
   粒し、得られた粒子化物の集合物を120℃未満の
   温度で圧縮して強固かつ均質な固化体とすること
   を特徴とする放射性廃棄物の減容固化処理方法。