アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験(6) 還元雰囲気アスファルト浸出試験での可溶性有機成分の調査研究

Experimental studies for the estimation of soluble organic components leached from asphalt (6); Research of soluble organic components in the leaching test of asphalt under reducing condition

福本 雅弘 ; 西川 義朗*; 加川 昭夫 

not registered; Nishikawa, Yoshiaki*; Kagawa, Akio

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、長期の処分期間において水との反応及び放射線並びに微生物により分解することが予想される。処分場に浸入する地下水は、廃棄体からの劣化生成物である可溶性有機成分を溶解し、廃棄体中の超ウラン元素と安定な錯体を形成することによって、超ウラン元素の溶解度が高くなったり粘土鉱物や岩石の核種吸着能が劣化する恐れがあり、TRU廃棄物処分の性能評価に影響を及ぼすことが考えられる。このため、今回、有機系TRU廃棄物の内、アスファルト固化体を評価対象物に選定し、還元性雰囲気で水との接触による化学的劣化試験を実施したので、アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験の第6報として報告する。還元性雰囲気で水との接触による化学的劣化試験は、1.アスファルト+水+鉄粉(以下AHと記す)、2.アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム+水+鉄粉(以下ACNHと記す)、3.アスファルト+水酸化ナトリウム+水+鉄粉(以下AOHと記す)とした。試験で得られた浸出液のTOCの結果、AH、ACNHでは経時による増加傾向は見られなかった。しかし、AOHでは経時による増加傾向が見られた。既報(1)(12)の大気雰囲気試験でも高アルカリ(10M-NaOH)の系は他の系に比べ高いTOCを示した。アスファルトの化学的劣化は酸化的分解反応が支配的であると考えられるが、還元性雰囲気下において、アルカリ加水分解反応による可溶性有機物の生成の可能性が推定される。

Organic TRU waste form (organic matrix and/or organic matter in waste) seems to be decomposed in the repository in long term by the reaction with water, radiation and by effect of microorganisms. Groundwater intruded into the repository dissolves soluble organic components as degradation products from the waste form. It is possible that complexation of transuranic elements with soluble organic component makes solubility higher and makes sorption coefficient of days and rocks lower. These phenomena may affect the performance assessment of the TRU waste repository. This paper reports the chemical degradation of asphalt as a material of organic TRU waste form by contacting water under reducing condition. The chemical degradation tests by contacting water in reducing condition were conducted in (1)asphalt +water +iron powder system (AH) (2)asphalt +calcium hydroxide +sodium nitrate water +ion powder system (ACNH) (3)asphalt +sodium hydroxide +water +iron powder system (AOH). The test result of TOC of leachant shows TOC does not increase by time in AH and ACNH case, but TOC of leachant increases in AOH case. In previous research, TOC in high alkaline (10M-NaOH) system in aerobic condition showed high value. Chemical degradation mechanism of asphalt seems to be mainly oxidative decomposition, but even under reducing condition it is possible that soluble organic components are formed by alkaline hydrolysis.