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有害物質の固型化性能試験(2)

The Evaluation of Solidifying Performance of Heavy Metal Waste Using Cementitious Materials (2)

藤田 英樹*; 原澤 修一*

Fujita, Hideki*; Harasawa, Shuichi*

核燃料サイクル開発機構殿より発生する鉛,カドミウム,水銀等の有害物を含む廃棄物の処理・処分(又は再利用)方策を明らかとすることを目的として,セメント系材料を用いた固型化性能評価試験を行った。本試験では,これら有害物質のなかでも鉛および水銀を処理対象物とした。得られた知見を以下に検討項目ごとに要約する。1.水銀の安定化処理試験/金属水銀から,硫化水銀(赤色)への転換処理フローの検討をビーカースケールで行った。その結果,硫黄添加してNaOH溶液中にて加温・反応させる液相反応によって転換可能であることを確認した。このとき,転換後ろ別した液相中に残存する水銀濃度は0.6wt%と比較的多く,回収廃液の再使用が不可欠と考えられた。2.固型化体の作製および評価試験/セメント系材料を用いて固型化体を作製し,一軸圧縮強度,浸出率等の固型化性能を評価した。模擬廃棄物には,粉末状の硫化鉛および硫化水銀試薬を用いた。1)鉛の固型化性能評価/鉛浸出率は,フライアッシュ高含有シリカフュームセメント(HFSC)を用い硫化鉛30mass%を固型化したケースにおいて,廃棄物処理法における管理型処分場に埋設するための浸出基準値0.3mg/Lをクリアできる結果(0.06mg/L)が得られた。また,塩化鉄(II)等の無機系還元剤の添加は,鉛の浸出抑制に有効であり,低アルカリ性セメント(LAC)-硫化鉛30mass%条件においても浸出量は定量下限値(0.01mg/L)未満であった。2)水銀の固型化性能評価/4種類のセメントを用いた試験の結果,圧縮強度は,全ての固型化体が六ヶ所低レベル放射性廃棄物埋設センター廃棄体技術基準15kg/cm2(1.5MPa)を大きく上回る強度を持つことを確認した。水銀浸出率は,全ての固型化体が廃棄物処理法における管理型処分場に埋設するための浸出基準値0.005 mg/Lをクリアできた。

Some of radioactive waste generated from JNC's facilities contain the poisonous substances such as lead and mercury. In order to establish an appropriate method of the treatment of these heavy metals, solidification performance was evaluated using cementitious materials. The results are summarized below:1. The test of stabilization process of mercuryThe conversion process from mercury to the powdery mercury sulfide(red) was examined. It was confirmed that the conversion was possible using the liquid phase reaction at 80$$^{circ}$$C by the addition of sulfur powder with the NaOH solution. 2. The fabrication and evaluation of solidified wastes (1) solidification test of the lead wasteAs for the elution ratio of lead, it had obtained the better result (0.06 mg/L) at the case of solidification of sulfide lead 30mass% packed in the total solidified waste by using Highly Fly-ash contained Silicafume Cement (HFSC) than standard value(0.3mg/L) at Regulations of Waste Management and Public Cleansing Law. Additionally, it was confirmed the using admixture of the inorganic reducing agent such as the Iron (II) chloride tetrahydrate deceased the elution ratio of lead to the under limit of measurement (0.01 mg/L) at the case of solidification of sulfide lead 30 mass% packed in the total solidified waste by using Low Alkalinity Cement contained calcium sulpho-aluminate (LAC). (2)solidification test of the mercury waste Four types of solidified waste were fabricated with different binder. It was confirmed one-axis compressive strength for all solidified waste to pass the technical standards 15kg/cm2 (1.5 Mpa) for homogeneously solidified waste as the Low-level Radioactive Waste Disposal Center in Aomori Prefecture, and the elution ratio of mercury, it had obtained the result for all solidified waste to pass the standard value (0.005 mg/L) at Regulations of Waste Management and Public Cleansing Law.

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