| 【発明の名称】 |
放射性コンクリートの処理方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】植木 浩行
【氏名】梅村 昭男
【氏名】大瀧 弘明
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| 【要約】 |
【課題】コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させない。放射性コンクリートブロック、放射性コンクリート破砕物を含むコンクリート製充填物及び当該コンクリートスラッジ全体の放射性廃棄物量を減容化し得る。
【解決手段】放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジ１３を脱水した脱水スラッジ１６に減水剤１７を混練して第１モルタル１８を調製し、この第１モルタルを内容器２１に注入し固型化して内容器固化体２２とし、脱水スラッジにセメント２４と砂２６と水２７と混和剤２８を混練して第２モルタル２９を調製し、この第２モルタルを外容器３４に収容した内容器と外容器との第１隙間３４ｃにコンクリート充填物３６を充填した後、第２モルタルを注入し固型化する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 放射性コンクリートを給水しながら切断してコンクリートブロック(12)を形成する工程と、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジ(13)を脱水して作られた含水率２５〜４０重量％の脱水スラッジ(16)と減水剤(17)とを前記脱水スラッジ(16)に含まれる無水スラッジの重量と前記減水剤(17)の重量が５０〜７５重量％：３〜６重量％の割合となるように混練して第１モルタル(18)を調製する工程と、上部に開口部(21b)を有する内容器(21)に前記第１モルタル(18)を注入し固化する工程と、脱水スラッジ(16)とセメント(24)と砂(26)と水(27)と混和剤(28)を混練して、Ｐロート流下時間１６〜５０秒の第２モルタル(29)を調製する工程と、内底部に前記内容器(21)を受ける複数の支持突起(34a)を有し上部に開口部(34b)を有する前記内容器より大きな外容器(34)に前記内容器(21)を収容する工程と、前記外容器に収容した前記内容器(21)と前記外容器の内側壁との第１隙間(34c)にコンクリート製充填物(36)を充填する工程と、前記コンクリート製充填物(36)を充填した第１隙間(34c)及び前記外容器内底部と前記内容器底面との第２隙間(34d)に前記第２モルタル(29)を注入し固化する工程と、前記外容器の開口部(34b)に蓋をして前記外容器(34)を密閉する工程とを含む放射性コンクリートの処理方法。
【請求項２】 コンクリートブロック(12)が内底部に前記ブロック(12)を受ける複数の支持突起(21a)を有し上部に開口部(21b)を有する前記ブロックより大きな内容器(21)に収容され、前記内容器に収容したブロック(12)と前記内容器の内側壁との隙間(21c)及び前記ブロック(12)底面と前記内容器の内底部との隙間(21d)に第１モルタル(18)を注入し固化する請求項１記載の放射性コンクリートの処理方法。
【請求項３】 コンクリートブロック(12)が内底部に前記ブロック(12)及び内容器(21)を受ける複数の支持突起(34a)を有し上部に開口部(34b)を有する前記ブロック及び前記内容器より大きな外容器(34)に前記内容器(21)とともに収容され、前記外容器に収容した内容器(21)又はブロック(12)と外容器の内側壁との第１隙間(34c)及び前記ブロック(12)と前記内容器(21)との第３隙間(34e)のいずれか一方又は双方にコンクリート製充填物(36)を充填し、前記コンクリート製充填物(36)を充填した第１又は第３隙間(34c,34e)のいずれか一方又は双方の隙間及び前記外容器に収容したブロック底面及び前記内容器底面と前記外容器の内底部との第２隙間(34d)に第２モルタル(29)を注入し固化する請求項１記載の放射性コンクリートの処理方法。
【請求項４】 コンクリート製充填物(36)の一部又は全部が放射性コンクリートの破砕物(23)又は前記放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材である請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項５】 コンクリート製充填物(36)の充填率が４５〜５５％である請求項１ないし４いずれか記載の処理方法。
【請求項６】 脱水スラッジ(16)と減水剤(17)とを混練して調製された第１モルタル(18)に更に結合剤(19)を添加する請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項７】 結合剤(19)がセメントである請求項６記載の処理方法。
【請求項８】 セメント(24)はＪＩＳ Ｒ ５２１０−１９９７に規定されたポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１−１９９７に規定された高炉セメント又はＪＩＳ Ｒ ５２１３−１９９７に規定されたフライアッシュセメントである請求項１ないし７いずれか記載の処理方法。
【請求項９】 砂(26)が、川砂、山砂、砕砂又はコンクリート破砕物(23)を更に粒度調整して得られた再生細骨材である請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項１０】 混和剤(28)が高性能ＡＥ減水剤であって添加率がセメント(24)と脱水スラッジ(16)の合計量の２重量％以上である請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項１１】 外容器(34)が複数の内容器(21)又は複数のブロック(12)と内容器(21)を収容可能な大きさを有する容器である請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項１２】 請求項１又は３記載の方法に用いられる内容器(21)に第１モルタル(18)を注入し固化した内容器固化体。
【請求項１３】 請求項２記載の方法に用いられる内容器(21)に放射性コンクリートブロック(12)を収容し、前記内容器に収容したブロック(12)と前記内容器の内側壁との隙間(21c)及び前記ブロック底面と前記内容器の内底部との隙間(21d)に第１モルタル(18)を注入し固化した内容器固化体。
【請求項１４】 外容器(34)に請求項１２記載の内容器固化体(22)を収容し、前記外容器に収容した内容器固化体(22)と前記外容器の内側壁との第１隙間(34c)にコンクリート製充填物(36)を充填し、前記コンクリート製充填物(36)を充填した第１隙間(34c)及び前記外容器内底部と前記内容器固化体底面との第２隙間(34d)に前記第２モルタル(29)を注入し固化した放射性コンクリート固化体。
【請求項１５】 外容器(34)に請求項１３記載の内容器固化体(22)を収容し、前記外容器に収容した内容器固化体(22)と前記外容器の内側壁との第１隙間(34c)にコンクリート製充填物(36)を充填し、前記コンクリート製充填物(36)を充填した第１隙間(34c)及び前記外容器内底部と前記内容器固化体底面との第２隙間(34d)に前記第２モルタル(29)を注入し固化した放射性コンクリート固化体。
【請求項１６】 外容器(34)に請求項１２記載の内容器固化体(22)とコンクリートブロック(12)をそれぞれ収容し、前記外容器に収容した内容器固化体(22)と前記外容器の内側壁との第１隙間(34c)及び前記ブロック(12)と前記内容器固化体(22)との第３隙間(34e)のいずれか一方又は双方にコンクリート製充填物(36)を充填し、前記コンクリート製充填物(36)を充填した第１又は第３隙間(34c,34e)のいずれか一方又は双方の隙間及び前記外容器内底部と前記内容器固化体底面との第２隙間(34d)に前記第２モルタル(29)を注入し固化した放射性コンクリート固化体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉建屋や生体遮蔽のための原子炉内構造物などの解体時に廃棄物として多量に発生する放射能コンクリートの合理的な処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子炉建屋の解体時に発生する放射性コンクリートは図５に示す次の方法により処理されていた。先ず、放射性コンクリートを給水しながら機械的切断装置又は水ジェット切断装置１によりコンクリートブロック２に切断する（図５（ａ））。このとき多量の水を含むコンクリートスラッジ（スラリー）３が多量に発生する。次いで、このスラッジ３を取扱いやすいように沈降ろ過式脱水機４により所定の含水率に脱水して粘土状又は泥状の脱水スラッジ５にする（図５（ｂ））。この脱水スラッジ５にセメント６及び水７を添加して混練機８により混練した後（図５（ｃ）及び（ｄ））、このスラッジセメントペーストをドラム缶に充填して均質固化体９として処分していた（図５（ｅ））。例えば、運転を終了した日本原子力研究所の動力試験炉ＪＰＤＲ（ＢＷＲ型：Boiling Water Reactor type、電気出力：１．２５万ｋＷ）の解体時に発生した放射性コンクリートスラッジは含水率５０〜７０％で回収された後、セメントと混練し、ドラム缶に収納されて貯蔵されている（JOURNAL OF THE RANDEC No.14）。
【０００３】原子炉建屋を解体して放射性コンクリートスラッジが約３００トン発生した場合では、上記従来の方法により均質固化体として処分すると、約２５００本以上のドラム缶による放射性廃棄物が発生することになる。このように放射性コンクリートスラッジを単独で均質固化体とした場合、原子炉建屋解体時には比較的短期間に多量のドラム缶による放射性廃棄物が発生する。一方、図５（ｆ）に示すように、切出されたコンクリートブロック２はこのブロックより一回り大きな容器１０に収容し、収容したブロック２と容器１０の隙間には上記脱水スラッジ５にセメント６及び水７を添加して混練機８により混練して形成されたスラッジセメントペーストの一部をこの隙間に注入して固化した後、容器に蓋を密閉している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジを均質固化体として処分した場合、放射性廃棄物の処分場の立地及び処分容量は限定されているため、処分場に対する負荷が非常に大きくなる問題点があった。また、収容したコンクリートブロックと容器の比較的広い隙間にスラッジセメントペーストを充填することにより処分する上記方法では、隙間充填による減容化の効果が不十分であった。
【０００５】本発明の目的は、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させない放射性コンクリートの処理方法を提供することにある。本発明の別の目的は、放射性コンクリートブロック、放射性コンクリート破砕物を含むコンクリート製充填物及び当該コンクリートスラッジ全体の放射性廃棄物量を減容化し得る放射性コンクリートの処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、図１に示すように、放射性コンクリートを給水しながら切断してコンクリートブロック１２を形成する工程と、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジ１３を脱水して作られた含水率２５〜４０重量％の脱水スラッジ１６と減水剤１７とを脱水スラッジ１６に含まれる無水スラッジの重量と減水剤１７の重量が５０〜７５重量％：３〜６重量％の割合となるように混練して第１モルタル１８を調製する工程と、上部に開口部２１ｂを有する内容器２１に第１モルタル１８を注入し固化する工程と、脱水スラッジ１６とセメント２４と砂２６と水２７と混和剤２８を混練して、Ｐロート流下時間１６〜５０秒の第２モルタル２９を調製する工程と、内底部に内容器２１を受ける複数の支持突起３４ａを有し上部に開口部３４ｂを有する内容器より大きな外容器３４に内容器２１を収容する工程と、外容器に収容した内容器２１と外容器の内側壁との第１隙間３４ｃにコンクリート製充填物３６を充填する工程と、コンクリート製充填物３６を充填した第１隙間３４ｃ及び外容器内底部と内容器底面との第２隙間３４ｄに第２モルタル２９を注入し固化する工程と、外容器の開口部３４ｂに蓋をして外容器３４を密閉する工程とを含む放射性コンクリートの処理方法である。請求項１に係る発明では、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジ１３を脱水した脱水スラッジ１６に減水剤１７を混練して第１モルタル１８を調製し、この第１モルタルを内容器に注入し固型化して内容器固化体２２とし、脱水スラッジ１６にセメント２４と砂２６と水２７と混和剤２８を混練して第２モルタル２９を調製し、この第２モルタル２９を外容器に収容した内容器２１と外容器との第１及び第３隙間３４ｃ，３４ｄにコンクリート充填物３６を充填した後、第２モルタル２９を注入し固型化することにより、廃棄体の構造を内容器と外容器の２重構造とし、強度の低い第１モルタルを内容器に注入固化し、外容器に内容器固化体を収容して強度の高い第２モルタルを注入固化することにより、廃棄体としての強度を保ちながら、より多くの放射性コンクリートスラッジを装入することが可能であり、放射性コンクリートスラッジ起源の廃棄体をまったく発生させない。したがって、放射性廃棄体の大幅な減容化が可能となり、処分場に対する負荷が軽減できる。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図２に示すように、コンクリートブロック１２が内底部にブロック１２を受ける複数の支持突起２１ａを有し上部に開口部２１ｂを有するブロックより大きな内容器２１に収容され、内容器に収容したブロック１２と内容器の内側壁との隙間２１ｃ及びブロック底面と内容器の内底部との隙間２１ｄに第１モルタル１８を注入し固化する放射性コンクリートの処理方法である。請求項２に係る発明では、コンクリートブロックをブロックより大きな内容器に収容して脱水スラッジと減水剤とを混練して調製した第１モルタルを注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図３に示すように、コンクリートブロック１２が内底部にブロック１２及び内容器２１を受ける複数の支持突起３４ａを有し上部に開口部３４ｂを有するブロック及び内容器より大きな外容器３４に内容器２１とともに収容され、外容器に収容した内容器２１又はブロック１２と外容器の内側壁との第１隙間３４ｃ及びブロック１２と内容器２１との第３隙間３４ｅのいずれか一方又は双方にコンクリート製充填物３６を充填し、コンクリート製充填物３６を充填した第１又は第３隙間３４ｃ，３４ｅのいずれか一方又は双方の隙間及び外容器に収容したブロック底面及び内容器底面と外容器の内底部との第２隙間３４ｄに第２モルタル２９を注入し固化する放射性コンクリートの処理方法である。請求項３に係る発明では、コンクリートブロックを脱水スラッジと減水剤とを混練して調製した第１モルタルを注入固化した内容器固化体とともに外容器に収容して第２モルタルを注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、コンクリート製充填物の一部又は全部が放射性コンクリートの破砕物又は放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材である処理方法である。請求項４に係る発明では、放射性コンクリートの破砕物又は放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材もコンクリート製充填物として容器内に充填するため、上記破砕物又はコンクリート端材をコンクリートブロックとともに同一容器で処分できる。
【００１０】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る発明であって、コンクリート製充填物の充填率が４５〜５５％である処理方法である。請求項５に係る発明では、コンクリート製充填物の充填率は４５〜５５％である。充填率が４５％未満では処理効率が低下するため放射性廃棄物量の大幅な減容が期待できず、５５％を越えると充填物の間隙寸法が小さくなるため充填物の後に注入するモルタルの充填量が低下して、充填物が十分に固型化しない不具合を生じる。
【００１１】請求項６に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、脱水スラッジと減水剤とを混練して調製された第１モルタルに更に結合剤を添加する処理方法である。請求項６に係る発明では、結合剤１９を更に添加することにより、第１モルタルの強度が向上する。
【００１２】請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明であって、結合剤がセメントである処理方法である。請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれかに係る発明であって、セメントはＪＩＳ Ｒ ５２１０−１９９７に規定されたポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１−１９９７に規定された高炉セメント又はＪＩＳ Ｒ ５２１３−１９９７に規定されたフライアッシュセメントである処理方法である。請求項８に係る発明では、セメントはＪＩＳ Ｒ ５２１０−１９９７に規定されたポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１−１９９７に規定された高炉セメント又はＪＩＳ Ｒ ５２１３−１９９７に規定されたフライアッシュセメントである。
【００１３】請求項９に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、砂が、川砂、山砂、砕砂又はコンクリート破砕物を更に粒度調整して得られた再生細骨材である処理方法である。請求項９に係る発明では、再生細骨材をモルタル原料とした場合、放射性コンクリートの減容化の効果は大きくなるため、より好ましい。
【００１４】請求項１０に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、混和剤が高性能ＡＥ減水剤であって添加率がセメントと脱水スラッジの合計量の２重量％以上である処理方法である。請求項１０に係る発明では、モルタル原料に高性能ＡＥ減水剤を混和剤としてセメントとスラッジの合計量の２重量％以上の添加率で添加することにより、モルタルの流動性を高め、かつモルタル中における放射性コンクリートスラッジの添加率を高めることができる。
【００１５】請求項１１に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、外容器が複数の内容器又は複数のブロック１２と内容器２１を収容可能な大きさを有する容器である処理方法である。請求項１１に係る発明では、外容器を複数の内容器又は複数のブロックと内容器が収容可能な大きさとすることにより、更なる減容化が図れる。
【００１６】請求項１２に係る発明は、請求項１又は３記載の方法に用いられる内容器に第１モルタルを注入し固化した内容器固化体である。請求項１３に係る発明は、請求項２記載の方法に用いられる内容器に放射性コンクリートブロックを収容し、内容器に収容したブロックと内容器の内側壁との隙間及びブロック底面と内容器の内底部との隙間に第１モルタルを注入し固化した内容器固化体である。
【００１７】請求項１４に係る発明は、外容器に請求項１２記載の内容器固化体を収容し、外容器に収容した内容器固化体と外容器の内側壁との第１隙間にコンクリート製充填物を充填し、コンクリート製充填物を充填した第１隙間及び外容器内底部と内容器固化体底面との第２隙間に第２モルタルを注入し固化した放射性コンクリート固化体である。請求項１５に係る発明は、外容器に請求項１３記載の内容器固化体を収容し、外容器に収容した内容器と外容器の内側壁との第１隙間にコンクリート製充填物を充填し、コンクリート製充填物を充填した第１隙間及び外容器内底部と内容器底面との第２隙間に第２モルタルを注入し固化した放射性コンクリート固化体である。請求項１６に係る発明は、外容器に請求項１２記載の内容器固化体とコンクリートブロックをそれぞれ収容し、外容器に収容した内容器固化体と外容器の内側壁との第１隙間及びブロックと内容器固化体との第３隙間のいずれか一方又は双方にコンクリート製充填物を充填し、コンクリート製充填物を充填した第１又は第３隙間のいずれか一方又は双方の隙間及び外容器内底部と内容器固化体底面との第２隙間に第２モルタルを注入し固化した放射性コンクリート固化体である。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の処理方法は、放射性コンクリートの切断時に多量に発生する放射性コンクリートスラッジを均質固化体とせず、先ず、減水剤と混合して第１モルタルを調製し、内容器にこの第１モルタルを充填し、固化して内容器固化体を形成する。次いで、脱水スラッジとセメントと砂と水と混和剤を混練して第２モルタルを調製し、この内容器固化体を外容器に収容して外容器の内側面隙間にコンクリート製充填物を充填し、更にコンクリート製充填物の隙間に第２モルタルを注入して固型化することにより、均質固化体を発生させないで、放射性コンクリートスラッジを処理処分することを特徴とする。このように、廃棄体の構造を内容器と外容器の２重構造とし、強度の低い第１モルタルを内容器に注入固化し、外容器に内容器固化体を収容して強度の高い第２モルタルを注入固化することにより、廃棄体としての強度を保ちながら、より多くの放射性コンクリートスラッジを装入することが可能であり、放射性コンクリートスラッジ起源の廃棄体をまったく発生させない。したがって、放射性廃棄体の大幅な減容化が可能となり、処分場に対する負荷が軽減できる。
【００１９】本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。先ず、放射性コンクリートをワイヤーソー１１により給水しながらブロック状に切断してコンクリートブロック１２に切り分ける（図１（ａ））。コンクリートブロック１２の大きさは所定の処理容器に収納可能な寸法に切断する。ここでコンクリート切断時に給水を行うのは発塵を防ぐためである。切断部にはコンクリートブロック１２とともにコンクリートスラッジ１３やコンクリート端材も同時に発生する。発生したコンクリートスラッジ１３は、給水しながら放射性コンクリートの切断を行うため、多量の水を含んだ泥水状となっている。そこで、泥水状のコンクリートスラッジを廃棄物として処理し易いように脱水機１４により脱水を行い脱水スラッジ１６とする（図１（ｂ））。ここでコンクリートスラッジ１３は脱水機の一般的な処理能力、脱水後の流動化を考慮して約３０〜４０重量％程度の含水率になるように脱水する。脱水機１４としてはフィルタプレス、遠心分離器等が挙げられる。
【００２０】次いで、脱水スラッジ１６と減水剤１７とを混練して第１モルタル１８を調製する（図１（ｃ）及び（ｄ））。第１モルタル１８の配合割合は、脱水スラッジ１６に含まれる無水スラッジの重量と減水剤１７の重量が５０〜７５重量％：３〜６重量％の割合となるように混練する。好ましい配合割合としては、６０〜７０重量％：４〜６重量％である。第１モルタルの配合割合を５０〜７５重量％：３〜６重量％の割合となるようにそれぞれ規定したのは、スラッジの配合が下限値未満であると、廃棄体数の増加を招き、上限値を越えると第１モルタルの流動性が低下するからであり、減水剤が下限値未満であると、第１モルタルの流動性が低下し、上限値を越えると第１モルタルの粘性が増加するからである。ここで第１モルタル１８に更に結合剤１９を添加してもよい。結合剤１９としては、セメントが使用される。結合剤１９を更に添加することにより、第１モルタルの強度が向上する。結合剤の必要量は脱水した際のコンクリートスラッジの含水率によっても影響されるため、結合剤の添加量が大きいと強度は上昇するが、スラッジ利用率が下がるため最低量に抑えることが肝要である。
【００２１】次に上部は開口部２１ｂを有する内容器の内部に調製した第１モルタル１８を注入して固化することにより、内容器固化体２２が得られる（図１（ｆ））。なお、内容器２１の内部には、放射性コンクリートの破砕物２３や放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材を一緒に充填してもよい。
【００２２】次に脱水スラッジ１６とセメント２４と砂２６と水２７と混和剤２８を混練して第２モルタル２９を調製する（図１（ｇ）及び（ｈ））。水セメント比は０．４〜１．０、砂セメント比は１．０〜２．９、スラッジ添加量は砂とスラッジの合計量の０〜３５重量％、混和剤添加量はセメントとスラッジの合計量の２重量％以上となるようにそれぞれ混練することが好ましい。上記配合割合であれば第２モルタル２９は必要とされる流動性、圧縮強さを備えることができる。脱水スラッジ１６に添加するセメント２４としてはＪＩＳ Ｒ ５２１０−１９９７に規定されたポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１−１９９７に規定された高炉セメント又はＪＩＳ Ｒ ５２１３−１９９７に規定されたフライアッシュセメントである。脱水スラッジ１６に添加する砂２６としては、川砂、山砂、砕砂又はコンクリート破砕物が挙げられ、それらを更に粒度調整して再生細骨材として使用する。脱水スラッジ１６に添加する混和剤２８としては、高性能ＡＥ減水剤が使用され、モルタル原料にセメントと脱水スラッジの合計量の２重量％以上の添加率で添加することにより、モルタルの流動性を高め、かつモルタル中における放射性コンクリートスラッジの添加率を高めることができる。
【００２３】ここで調製した第２モルタル２９を一部抜き出してＰロート流下時間測定を行って流動性を調べる（図１（ｉ））。第２モルタル２９のＰロート流下時間は１６〜５０秒である。好ましくは１６〜３０秒である。１６秒未満であると、モルタル材料が分離する不具合を生じ、３０秒を越えると充填性が低下する不具合を生じる。流動性はモルタルの軟らかさを表し、図４に示すように、Ｐロートによって流下時間を測定する（土木学会基準H-III.1,JASS 5T-701）。このＰロート流下時間測定方法はモルタルをＰロート３１のポイントゲージ３２の下端（破線）まで入れ（１７２５ｍｌ）、このモルタルを自由落下させて流出口３３からモルタルが流下する時間を測定することによりモルタルの流動性を調べる方法である。
【００２４】図１に戻って、内容器固化体２２とした内容器２１を外容器３４に収容する。外容器３４は内容器２１を収容可能な大きさを有し、内底部に内容器２１を受けるための複数の支持突起３４ａが取付けられており、上部は開口部３４ｂを有している。内容器２１を外容器３４内に収容すると、内容器２１と外容器３４の内側壁との間に第１隙間３４ｃを形成し、また、内容器２１は支持突起３４ａにより保持されるため、第２隙間３４ｄを形成する。外容器に収容した内容器２１と外容器３４の内側壁との第１隙間３４ｃにコンクリート充填物３６を充填する（図１（ｊ））。コンクリート充填物３６は、別途発生する放射性コンクリートの破砕物２３や放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材等である。これら破砕物２３等を上記第１隙間３４ｃに充填した後、上記調製した第２モルタル２９を注入して固化する。外容器３４の開口部３４ｂに図示しない蓋をして外容器３４を密閉し、放射性コンクリート固化体３７として貯蔵する（図１（ｋ））。コンクリートの破砕物２３は細かく粉砕してコンクリートスラッジ１３中に混合してもよい。モルタル充填後は一定期間養生して固形化したのち、外容器開口部３４ｂに図示しない蓋をして外容器３４を所定の放射性廃棄物処分場に廃棄する。
【００２５】なお、外容器３４の大きさを複数の内容器２１が収容可能な大きさとして、複数の内容器の周りに第２モルタルを注入、固化して放射性コンクリート固化体としてもよい。これにより、更なる減容化が図れる。この場合、外容器３４は建屋のような大きさでもよい。
【００２６】次いで、本発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２において、図１と同一符号は同一構成要素を示す。この実施の形態では、次の点が第１の実施の形態と相違する。即ち、内底部にコンクリートブロック１２を受ける複数の支持突起２１ａを有し上部に開口部２１ｂを有するブロックより大きな内容器２１にブロック１２を収容する。内容器に収容したブロック１２と内容器の内側壁との隙間２１ｃ及びブロック底面と内容器の内底部との隙間２１ｄに第１モルタル１８を注入し固化する。上記以外の構成は第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態と比較して、第２の実施の形態では、コンクリートブロック１２を内容器２１に収容し、ブロック１２と内容器の内側壁との隙間２１ｃに第１モルタル１８を注入して固化することにより、内容器固化体２２とする。このように、コンクリートブロックをブロックより大きな内容器に収容して脱水スラッジと減水剤とを混練して調製した第１モルタルを注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
【００２７】なお、内容器２１の内壁部とコンクリートブロック１２との隙間２１ｃには、放射性コンクリートの破砕物２３や放射性コンクリートを切断した際に発生するコンクリート端材を一緒に充填してもよい。
【００２８】次に、本発明の第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。図３において、図１と同一符号は同一構成要素を示す。この実施の形態では、次の点が第１の実施の形態と相違する。即ち、内底部にコンクリートブロック１２及び内容器２１を受ける複数の支持突起３４ａを有し上部に開口部３４ｂを有するブロック及び内容器より大きな外容器３４に内容器２１とともにブロック１２を収容する。外容器に収容した内容器２１又はブロック１２と外容器の内側壁との第１隙間３４ｃ及びブロック１２と内容器２１との第３隙間３４ｅのいずれか一方又は双方にコンクリート製充填物３６を充填し、コンクリート製充填物３６を充填した第１又は第３隙間３４ｃ，３４ｅのいずれか一方又は双方の隙間及び外容器に収容したブロック底面及び内容器底面と外容器の内底部との第２隙間３４ｄに第２モルタル２９を注入し固化する。上記以外の構成は第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態と比較して、第３の実施の形態では、外容器３４に内容器固化体２２とともにコンクリートブロック１２を収容し、第２モルタル２９を注入固化することにより放射性コンクリート固化体として処理する。このように、コンクリートブロック１２を脱水スラッジ１６と減水剤１７とを混練して調製した第１モルタル１８を注入固化した内容器固化体２２とともに外容器３４に収容して第２モルタル２９を注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
【００２９】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
＜実施例１＞放射性コンクリートスラッジ模擬物を用意し、このコンクリートスラッジ模擬物を脱水して含水率２５重量％の脱水スラッジにした。次にこの脱水スラッジに減水剤を３重量％添加し、混練してモルタルを調製した。
【００３０】＜実施例２＞減水剤添加量を４重量％とした以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例３＞減水剤添加量を６重量％とした以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例４＞脱水スラッジの含水率を３０重量％とし、減水剤添加量を４重量％とした以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例５＞脱水スラッジの含水率を４０重量％とした以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
【００３１】＜実施例６＞減水剤添加量を４重量％とし、セメントを８重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例７＞減水剤添加量を６重量％とし、セメントを８重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例８＞脱水スラッジの含水率を３０重量％とし、減水剤添加量を６重量％とし、セメントを９重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例９＞脱水スラッジの含水率を４０重量％とし、減水剤添加量を４重量％とし、セメントを１１重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜実施例１０＞脱水スラッジの含水率を５０重量％とし、セメントを１３重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
【００３２】＜比較例１＞脱水スラッジの含水率を５５重量％とし、セメントを４８重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜比較例２＞脱水スラッジの含水率を６３重量％とし、セメントを５１重量％添加した以外は実施例１と同様にモルタルを調製した。
＜比較評価＞実施例１〜１０及び比較例１及び２で調製したモルタルの流動化状況及びスラッジ単位容積質量を表１にそれぞれ示す。なお、実施例１〜１０のモルタルは、モルタル圧縮強さ供試体容器に振動を加えずに流し込み充填可能かどうか、また、０打モルタルフロー値３００ｍｍ以上であるか、の２点を考慮して流動化状況を評価した。モルタルの軟度を示すフロー試験は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７に規定されているように、先ず、練り混ぜたモルタルを乾燥した布でよく拭ったフローテーブル上の中央の位置に正しく置いたフローコーンに２層に詰める。次いで、各層は、突き棒の先端がその層の約１／２の深さまで入るよう、全面にわたって各々１５回突き、最後に不足分を補い表面をならす。次に、直ちにフローコーンを正しく上の方に取り去り、１５秒間に１５回の落下運動を与え、モルタルの広がりの最大と認められる方向と、これと直角な方向との径をｍｍ単位まで測定し、その平均値を求めることにより、測定値が得られる。ここで０打モルタルフロー値とは、上述したフロー試験において、１５回の落下運動を与えずにフロー値を測定した値である。また、比較例１及び２のモルタルはＰロート流下時間（１６〜５０秒）を測定して流動化状況を評価した。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１より明らかなように、スラッジを外容器に注入する第２モルタルとして処理するためには、高い流動性や強度が必要となるため、比較例１及び２のモルタルのように、セメント等を多量に添加しなければならないため、スラッジ単位容積質量を増やすことができない。これに対して、スラッジを内容器に注入する第１モルタルとして処理すると、高い流動性や強度がなくても、放射性コンクリート固化体は廃棄体としての強度を保ちながら処理できるため、実施例１〜１０のモルタルのように、セメントが含まれていなかったり、含まれていても少量で、モルタルの流動性や強度が悪くても処理が可能である。そのため、スラッジ単位容積質量を増やすことができる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の第１の処理方法によれば、放射性コンクリートの切断時に発生するコンクリートスラッジを脱水した脱水スラッジに減水剤を混練して第１モルタルを調製し、この第１モルタルを内容器に注入し固型化して内容器固化体とし、脱水スラッジにセメントと砂と水と混和剤を混練して第２モルタルを調製し、この第２モルタルを外容器に収容した内容器と外容器の内側壁との第１隙間にコンクリート充填物を充填した後、第２モルタルを注入し固型化することにより、廃棄体の構造を内容器と外容器の２重構造とし、強度の低い第１モルタルを内容器に注入固化し、外容器に内容器固化体を収容して強度の高い第２モルタルを注入固化する。これにより、廃棄体としての強度を保ちながら、より多くの放射性コンクリートスラッジを装入することが可能となり、放射性コンクリートスラッジ起源の廃棄体をまったく発生させない。したがって、放射性廃棄体の大幅な減容化が可能となり、処分場に対する負荷が軽減できる。
【００３６】また、本発明の第２の処理方法によれば、コンクリートブロックをブロックより大きな内容器に収容して脱水スラッジと減水剤とを混練して調製した第１モルタルを注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
【００３７】更に、本発明の第３の処理方法によれば、コンクリートブロックを脱水スラッジと減水剤とを混練して調製した第１モルタルを注入固化した内容器固化体とともに外容器に収容して第２モルタルを注入固化して処理するため、廃棄体としての強度を保ちながら、コンクリートスラッジを単独で廃棄物として発生させることはなく、ブロックと同一の容器で処分できるため、廃棄物量を抑制できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２６４
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５３７２
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 正義
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９６３９３（Ｐ２００２−２９６３９３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月９日（２００２．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９９６７２（Ｐ２００１−９９６７２） |
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