Radwaste reduction technology for spent resins

減圧酸素プラズマ法によるイオン交換樹脂の無機化及び固化試験の研究

Ferris, K.*; 片桐 源一*; 佐野 一哉 ; 東浦 則和 

Aizawa, Hideyuki*; Katagiri, Genichi*; Sano, Kazuya; Higashiura, Norikazu

原子力発電所の運転に伴い、施設の水処理系統からは放射性廃棄物である使用済イオン交換樹脂が発生する。これら廃樹脂は、浄化する系統によって放射能濃度が異なり、放射能濃度が比較的高い廃樹脂は原子力発電所の敷地内に貯蔵され、放射能レベルが減衰した後に処分される計画であるが、その貯蔵量は年々増加を続けている。日本では今後、原子力関連施設から排出される低レベル放射性廃棄物はセメントなどで固化し、廃棄体として埋設処分される計画である。比較的放射能濃度の高い廃樹脂の埋設処分を行うにあたっては、埋設コスト低減の観点からは処分量を低減させること、廃棄体の長期健全性を確保する観点からは埋設処分に適する廃棄体とするために、樹脂の安定化処理が必要になるといわれている。つまり、これらの要求を実現するためには、減容と安定化の両方を満足できる処理技術の確立が急務となっている。このようなニーズに応える技術として、使用済イオン交換樹脂などの放射性廃樹脂の減容処理と最終処分に適した安定化処理が同時に可能な減圧酸素プラズマ(Low Pressure Oxygen Plasma)処理と装置の開発を続けている。本技術の開発は、原理試作機,機能試験機による実樹脂を使ったホット試験を含めた開発を経て、実規模装置による性能評価や廃棄体に関する調査試験に至っており、富士電機及び富士電機アメリカ社ホームページにおいて、LPOP技術の要約と埋設処分へ向けたLPOP処理の効果を評価する目的として実施したイオン交換樹脂の無機化と固化試験結果について掲載する。

In a nuclear power plant, spent IXR (hereafter called SR), low-level radioactive waste, is produced from water purification systems in association with the operation of the plant. These SR are different in a radioactive concentration depending on purification systems, and SR which is relatively higher in the radioactivity concentration is stored in the nuclear power plant. Stored amounts continue to increase year after year. In Japan, it is planned that SR will be buried in the ground in the future as a "waste solid" which is solidified in a specific metal container. In terms of securing long-term soundness of the waste solids, it is said the solidification of the SR is required after stabilization treatment is performed. Moreover, SR with high radioactivity concentration requires higher disposal expenses; therefore, the reduction of the disposal volume is required in terms of cost-cutting. To realize these requirements, processing technologies are required which satisfy both the volume reduction and stabilization of the SR at once. Fuji Electric is continuing to develop LPOP technology and the equipment (FRR: Fuji Resin Reducer) as technologies to respond to these requirements. LPOP treatment is a technology enabling realization of both volume reduction and stabilization of SR which is low-level radioactive waste. Fuji Electric post the overview of LPOP technology and the results of mineralization of ion exchange resin and solidification tests executed for the purpose of evaluating the effect of LPOP treatment aiming the burial disposal on our website.