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焼却灰のセメント固化試験手引書

User's guide of cement solidification test for incinerated ash

中山 卓也; 川戸 喜実; 大杉 武史; 嶋崎 竹二郎; 花田 圭司; 鈴木 眞司; 榊原 哲朗; 中澤 修; 目黒 義弘

Nakayama, Takuya; Kawato, Yoshimi; Osugi, Takeshi; Shimazaki, Takejiro; Hanada, Keiji; Suzuki, Shinji; Sakakibara, Tetsuro; Nakazawa, Osamu; Meguro, Yoshihiro

日本原子力研究開発機構では、保有する原子力施設等の研究開発活動で発生した放射性の可燃性及び難燃性廃棄物を、減容のため焼却処理をしている。焼却処理により発生した焼却灰はセメント固化して処分する計画としている。焼却灰は各拠点で発生するが、焼却炉型や廃棄物により特徴が異なるため、セメントの固化条件を設定するための基礎試験を拠点毎に行い、データを取得する必要がある。また、セメント固化試験においては、共通に評価すべき項目があるため、統一した手順で試験を進めていくことが重要である。本手引書は、セメント固化処理設備の設計に向けた基礎的なデータ取得を計画する際に、試験方法や条件設定の参考として利用するために作成した。焼却灰のセメント固化試験において評価すべき項目として、法規制において廃棄体に求められる要件について整理し、一軸圧縮強度や流動性などの技術的な7つの評価項目を抽出した。試験を計画する際に必要となる焼却灰, セメント, 水, 混和材料の選定方法の項目、試験固化体の作製手順の項目及び膨張、一軸圧縮強度、溶出量等の評価の方法の項目については、これまでの知見から注意すべき点を記載した。同時に、固化条件の最適化に向けた試験フロー及び調整の指針についてまとめた。最後に、各拠点でセメント固化試験に着手する際の助けとなるよう、目標とする固化条件を満足する固化可能な範囲の目安及び固化技術開発の課題について取りまとめたものである。

The combustible and flame-retardant radioactive wastes generated as a result of the research activities in Japan Atomic Energy Agency (JAEA) are incinerating to reduce their volume. The incinerated ash is planned to be solidified using cement for disposal. Since the properties of ashes generated in each institute of JAEA are varied with the type of incinerator and the wastes to be incinerated, it is necessary to do fundamental solidification tests in each institute to decide operating conditions of the planning cement solidification facility. It is important to standardize evaluating methods of cement and solidified waste because some characters depend on measuring method. This user's guide have been prepared how to decide the cement solidifying conditions of ash to design the cement solidification facility in JAEA. Requirements on the regulations of solidified radioactive waste have been examined and seven technical criteria, e.g. compressive strength, fluidity, have been selected as characters to be evaluated. Some empirical notes about selection of cement, admixtures, procedure on making a test piece, evaluation of expanding, compressive strength, solubility have been described. The strategy of tests and tips for finding optimized solidification condition has been summarized. Finally the example of optimized conditions satisfied the requirements and some problems to be solved have been described.

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