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放射性廃棄物の固化処理方法

国内特許コード P110001497
整理番号 13310
掲載日 2011年1月28日
出願番号 特願2009-069552
公開番号 特開2010-223663
登録番号 特許第4787998号
出願日 平成21年3月23日(2009.3.23)
公開日 平成22年10月7日(2010.10.7)
登録日 平成23年7月29日(2011.7.29)
発明者
  • 堀口 賢一
  • 菅谷 篤志
  • 田中 憲治
出願人
  • 独立行政法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 放射性廃棄物の固化処理方法
発明の概要

【課題】前処理工程などが不要であり、両性金属が含まれる放射性廃棄物を充填固化する場合でも水素ガスの発生しない放射性廃棄物の固化処理方法を提供する。
【解決手段】本発明の放射性廃棄物の固化処理方法は、放射性廃棄物と酸化マグネシウムとを攪拌する工程と、攪拌された放射性廃棄物と酸化マグネシウムとに、リン酸二水素ナトリウム水溶液を添加し混練する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


原子力発電所等の核燃料を扱う施設で発生する放射性廃棄物は、最終的に地下に埋設するなどして処分する必要がある。放射性廃棄物は、このような処分に適した状態にするため、減容および安定化のための各種処理が行われている。例えば、可燃性廃棄物は専用の焼却炉で焼却することにより減容した上で、長時間が経過しても放射性元素が外部に拡散せず、安定に保持されるようにするための各種の処理が施される。



このような放射性廃棄物に対する各種の処理方法としては、セメント系固型化材料を用いて放射性廃棄物を固化するセメント固化法等が実用化されている。セメントは広く一般に用いられている材料であって、安価であり、取り扱いが容易であることに加え、高い強度が得られるなどの多くの利点を有している。このためセメント固化法は、放射性廃棄物を固化して固定する方法として特に有用な方法である。



このような従来のセメント固化法は廃棄物を安定化できる技術であるが、焼却灰にはアルミニウム等の両性金属が入っていることが多く、セメントで焼却灰を固めると、これら両性金属がセメント中のアルカリ成分、特に水酸化カルシウムと反応して水素ガスが発生することがある。この場合は、発生した水素ガスにより固化体の膨張、ひび割れ、空隙が生じる可能性があり、セメントを固化材として固定化する固化方法の更なる改善が望まれている。



このような改善策の一つとして、特許文献1(特公平2-62200号公報)には、焼却灰とアルカリを予め混合し固化前に水素ガスの発生をある程度終了させておき、セメントとの混合後の水素発生を抑制する方法が開示されている。



また、特許文献2(特開平6-102397号公報)には、両性金属と固型化材との反応抑制のため(1)固化材に両性金属の表面に保護皮膜を生成する(2)固化材にセメントの水和反応を促進する(3)固化材のアルカリ度の低減の3つの手段いずれか1つまたは任意の複数を実施する方法が提案されている。

【特許文献1】特公平2-62200号公報

【特許文献2】特開平6-102397号公報

産業上の利用分野


本発明は、焼却によって減容された焼却灰状の放射性廃棄物に用いると特に好適な放射性廃棄物の固化処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
放射性廃棄物と酸化マグネシウムとを攪拌する工程と、
攪拌された放射性廃棄物と酸化マグネシウムとに、リン酸二水素ナトリウムを添加し混練する工程と、を有することを特徴とする放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項2】
前記放射性廃棄物が焼却灰状の放射性廃棄物であることを特徴とする請求項1に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項3】
前記放射性廃棄物には両性金属が含まれることを特徴とする請求項1に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項4】
放射性廃棄物と共に攪拌する酸化マグネシウムは酸化マグネシウム軽質であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項5】
放射性廃棄物と共に攪拌する酸化マグネシウムは酸化マグネシウム重質であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項6】
酸化マグネシウムとリン酸二水素ナトリウムの比が、モル比換算(MgO/NaH2PO4)で0.5~1.0であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。

【請求項7】
添加するリン酸二水素ナトリウムとして放射性廃液から得られるリン酸二水素ナトリウムを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
産業区分
  • 原子力
  • 放射性物質処理
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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