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原子力施設の焼却灰の溶融固化に関する検討

Melting treatment of incineration ashes of radioactive waste

小澤 達也; 前田 敏克; 水野 大; 馬場 恒孝; 中山 真一; 堀田 克敏*

Ozawa, Tatsuya; Maeda, Toshikatsu; Mizuno, Tsuyoshi; Bamba, Tsunetaka; Nakayama, Shinichi; Hotta, Katsutoshi*

TRU廃棄物のうち、金属や非金属といった不燃性の雑固体廃棄物を対象とした処理方法の一つとして、溶融固化処理法が有望視されている。TRU廃棄物のうち、フィルタや金属類については、その仕様から概略の組成を把握することが比較的容易であり、溶融時における組成調整が可能である。しかし、焼却灰の組成は焼却対象物や焼却条件などに依存するため、組成調整が困難である。そこで、TRU廃棄物に区分される焼却灰を単独で溶融固化処理する可能性について検討するため、原子力施設から発生した焼却灰組成を参考として模擬焼却灰を調合し、溶融固化試験を実施した。その結果、いずれの試料についても、大きな気泡や分相が存在せず、割れのない固化体が得られること、並びに焼却灰の組成によっては難溶性の析出物が生成するものの、その分布は一様で均質な固化体となることを確認した。これらの結果から、焼却灰を単独で溶融固化することにより、核種閉じ込め性能の評価が可能な均質な固化体とすることが可能であり、その固化体には耐浸出性についても優れた性能を期待できるとの見通しを得た。

Melting treatment is a candidate solidification technique for nonflammable low-level radioactive wastes including metals, incineration ashes, and glasses. Simulated incineration ashes of a wide range of chemical compositions were molten at 1,600$$^{circ}$$C to produce lab-scale slag form. No visible pores and separated phases were observed in the slag specimens. It was found by optical observation that some precipitates and small voids were uniformly distributed in many of the specimens. The precipitates were identified to be iron oxides by XRD analysis. The present tests indicate that melting treatment is technically capable to produce stable slag from incineration ashes, which is one of representative TRU-cotaminated radioactive wastes.

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