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焼却灰のセメント固化試験,1; 模擬焼却灰の基本的固化特性

Cement solidification test for incinerated ash, 1; Fundamental solidification characteristics of incinerated ashes

川戸 喜実; 富岡 修; 高橋 邦明; 目黒 義弘; 坂本 浩幸*; 芳賀 和子*

Kawato, Yoshimi; Tomioka, Osamu; Takahashi, Kuniaki; Meguro, Yoshihiro; Sakamoto, Hiroyuki*; Haga, Kazuko*

原子力機構の各拠点から放射性廃棄物として発生する可燃物や難燃物の焼却灰を固型化するために、セメント系固型化材を用いて模擬焼却灰(飛灰)の基本的な固化特性を調べた。固型化材の種類,焼却灰の充填率,固化遅延物質の含有量などの固化条件をパラメータに固化体の一軸圧縮強度を調べるとともに、不溶化剤を添加して固化体からの焼却灰中の重金属成分の溶出率を調べた。普通ポルトランドセメント(OPC),高炉セメント(BB),低アルカリ性セメント(LAC)は、評価の目安とした一軸圧縮強度1.47N/mm$$^2$$を超えることを確認した。一軸圧縮強度は、BBは焼却灰の充填率を40%にすると1.47N/mm$$^2$$を超えなかったが、LACは40%でも1.47N/mm$$^2$$を超えた。BBとLACについて、セメントの硬化遅延物質である鉛と亜鉛の含有量を増加させた固化体を作製し、硬化性への影響を調べた。両固化体ともすべての含有率で1.47N/mm$$^2$$を超える固化体が得られた。重金属の不溶化剤として、硫酸鉄,硫化ナトリウムはクロムに対する抑制効果が認められたが、ゼオライトとベントナイトは顕著な溶出抑制効果が見られなかった。

It is important to understand fundamental solidification characteristics of incinerated ashes of combustible and poorly combustible wastes generated by JAEA. Simulated solidified substances using incinerator fly ash were prepared under different conditions such as solidified materials, ash filling rates, amount of solidification retarders and so on. The compressive strength of the solidified substances prepared using a normal portland cement (OPC), a blast furnace slag cement (BB), and a low alkalinity cement (LAC) exceeded a standard value, 1.47 N/mm$$^2$$. The compressive strength made from the BB was lower 1.47 N/mm$$^2$$ when the filling rate of the incinerated ash was 40%. For the substances using the LAC, all the strengths were over 1.47 N/mm$$^2$$. Pb and Zn would behave as retardative substances for solidification. All substances showed the compressive strength with the BB or the LAC. As insolubilizers for heavy metals, ferrous sulfate and sodium sulfide prevented Cr from elution.

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