(57)【要約】【課題】放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない固化体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の固化体の製造方法は、焼却灰と樹脂材料を混合する混合工程（Ｓ１００）と、前記混合工程により得られた混合物を硬化し成型し、樹脂固化体を得る成型工程（Ｓ２００）と、前記樹脂固化体の全周囲を覆うように樹脂でコーティングするコーティング工程（Ｓ３００）と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰と樹脂材料を混合する混合工程と、
前記混合工程により得られた混合物を硬化し成型し、樹脂固化体を得る成型工程と、
前記樹脂固化体の全周囲を覆うように樹脂でコーティングするコーティング工程と、
を有することを特徴とする固化体の製造方法。
【請求項２】
焼却灰とセメント材料を混合する混合工程と、
前記混合工程により得られた混合物を硬化し成型し、セメント固化体を得る成型工程と、前記セメント固化体の全周囲を覆うように樹脂でコーティングするコーティング工程と、を有することを特徴とする固化体の製造方法。
【請求項３】
前記固化体の製造方法により製造された固化体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質を含む焼却灰からなる固化体の製造方法及びそれにより製造された固化体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射性物質を含む焼却灰においては、セメントなどと共に固化体とし、中間貯蔵施設に保管されることが検討されている。
【０００３】
上記のような固化体としては、例えば、特許文献１（特許第５１９０９７５号公報）に、可燃性廃棄物の焼却灰のセメント固化処理方法であって、前記焼却灰と固化に使用するセメントの一部（５〜２０重量部）と水分を一時に投入して、撹拌処理して、前記廃棄物焼却灰中の両性金属の少なくとも一部をイオン化し、又は両性金属水酸化物とした後、一部のセメントと同一種の残余のセメント（９５〜８０重量部）を投入して混練りして、成形して固化させることを特徴とするセメント固化体が開示されている。
【特許文献１】特許第５１９０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているセメント固化体を保管している間に、セメント固化体から放射性物質が溶出してしまい、土壌や地下水への流出による汚染の拡大、及び、公衆被曝の可能性が増大する、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、請求項１に係る発明は、焼却灰と樹脂材料を混合する混合工程と、前記混合工程により得られた混合物を硬化し成型し、樹脂固化体を得る成型工程と、前記樹脂固化体の全周囲を覆うように樹脂でコーティングするコーティング工程と、を有することを特徴とする固化体の製造方法である。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、焼却灰とセメント材料を混合する混合工程と、前記混合工程により得られた混合物を硬化し成型し、セメント固化体を得る成型工程と、前記セメント固化体の全周囲を覆うように樹脂でコーティングするコーティング工程と、を有することを特徴とする固化体の製造方法である。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、前記固化体の製造方法により製造された固化体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る固化体の製造方法によれば、コーティング工程により樹脂固化体やセメント固化体にコーティング層が設けられるので、固化体を保管している間に、固化体から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない固化体を製造することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る固化体は、樹脂固化体やセメント固化体にコーティング層が設けられるので、固化体を保管している間に、固化体から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程の概要を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程中で得られる樹脂固化体１０を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る固化体５０の製造方法におけるコーティング工程を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る固化体５０を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る固化体５０の製造工程の概要を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程中で得られるセメント固化体２０を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る固化体５０の製造方法におけるコーティング工程を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る固化体５０を示す図である。
【図９】放射性物質の溶出試験の結果を示す図である。
【図１０】放射性物質の長時間溶出試験の結果を示す図である。
【図１１】放射性物質の溶出試験に用いる装置構成の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程の概要を説明する図であり、図２は本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程中で得られる樹脂固化体１０を示す図であり、図３は本発明の実施形態に係る固化体５０の製造方法におけるコーティング工程を示す図であり、図４は本発明の実施形態に係る固化体５０を示す図である。
【００１２】
本発明の実施形態に係る固化体５０を製造するために準備するのは、放射性物質が含まれることが想定される焼却灰と、例えばエポキシ系樹脂（プレポリマー）及び硬化剤などの樹脂材料である。まず、焼却灰とエポキシ系樹脂（プレポリマー）とを、混合工程（Ｓ１００）において、不図示の混合容器中でよく混合し、さらに、この混合工程中に、エポキシ系樹脂の硬化剤を混入させ、さらによく混合する。
【００１３】
次の成型工程（Ｓ２００）では、上記のような混合工程（Ｓ１００）によって得られた混合物を、不図示の型に流し込み、前記混合物を硬化し成型する。前記混合物が硬化したら、型から前記混合物を取り出す。取り出された硬化した前記混合物が、図２に示す樹脂固化体１０である。本実施形態では、樹脂固化体１０を円柱状に成型する例について説明するが、樹脂固化体１０の形状は任意とすることができる。
【００１４】
樹脂固化体１０は、放射性物質の溶出をある程度防止することができるが、さらに、本発明に係る固化体５０の製造方法では、前記樹脂固化体１０に対して、コーティング工程（Ｓ３００）を施し、樹脂固化体１０の全周囲を覆うように樹脂でコーティングする。
【００１５】
図３は、コーティング工程の様子を示す図である。本実施形態においては、エポキシ系樹脂（プレポリマー）と硬化剤を混合し、スプレーガン４０にセットし、これにより前記樹脂固化体１０の全周囲を覆うように樹脂でコーティングした。これにより、樹脂固化体１０の全周囲には、エポキシ系樹脂のコーティング層３０が形成されることなる。上記のコーティング工程を経て、図４に示す本発明に係る固化体５０を得ることができる。なお、コーティング層３０に用いる樹脂はエポキシ系樹脂に限定されるものではない。また、コーティング層３０は、スプレーガン４０による吹き付け以外の方法とすることもできる。例えば、ハケ等によって樹脂原料を塗布することによってコーティング層３０を設けてもよいし、樹脂原料に樹脂固化体１０を浸漬することでコーティング層３０を設けるようにしてもよい。
【００１６】
本発明に係る固化体５０の製造方法によれば、コーティング工程により樹脂固化体１０にコーティング層３０が設けられるので、固化体５０を保管している間に、固化体５０から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない固化体を製造することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る固化体５０は、樹脂固化体１０にコーティング層３０が設けられるので、固化体５０を保管している間に、固化体５０から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない。
【００１８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は本発明の他の実施形態に係る固化体５０の製造工程の概要を説明する図であり、図６は本発明の実施形態に係る固化体５０の製造工程中で得られるセメント固化体２０を示す図であり、図７は本発明の他の実施形態に係る固化体５０の製造方法におけるコーティング工程を示す図であり、図８は本発明の他の実施形態に係る固化体５０を示す図である。
【００１９】
本発明の他の実施形態に係る固化体５０を製造するために準備するのは、放射性物質が含まれることが想定される焼却灰と、セメント材料と水である。まず、焼却灰とセメント材料と水とを、混合工程（Ｓ１００）において、不図示の混合容器中でよく混合する。
【００２０】
次の成型工程（Ｓ２００）では、上記のような混合工程（Ｓ１００）によって得られた混合物を、不図示の型に流し込み、前記混合物を硬化し成型する。前記混合物が硬化したら、型から前記混合物を取り出す。取り出された硬化した前記混合物が、図６に示すセメント固化体２０である。本実施形態では、セメント固化体２０を円柱状に成型する例について説明するが、セメント固化体２０の形状は任意とすることができる。
【００２１】
セメント固化体２０は、放射性物質の溶出をある程度防止することができるが、さらに、本発明に係る固化体５０の製造方法では、前記セメント固化体２０に対して、コーティング工程（Ｓ３００）を施し、セメント固化体２０の全周囲を覆うように樹脂でコーティングする。
【００２２】
図７は、コーティング工程の様子を示す図である。本実施形態においては、エポキシ系樹脂（プレポリマー）と硬化剤を混合し、スプレーガン４０にセットし、これにより前記セメント固化体２０の全周囲を覆うように樹脂でコーティングした。これにより、セメント固化体２０の全周囲には、エポキシ系樹脂のコーティング層３０が形成されることなる。上記のコーティング工程を経て、図８に示す本発明に係る固化体５０を得ることができる。なお、コーティング層３０に用いる樹脂はエポキシ系樹脂に限定されるものではない。また、コーティング層３０は、スプレーガン４０による吹き付け以外の方法とすることもできる。例えば、ハケ等によって樹脂原料を塗布することによってコーティング層３０を設けてもよいし、樹脂原料にセメント固化体２０を浸漬することでコーティング層３０を設けるようにしてもよい。
【００２３】
本発明に係る固化体５０の製造方法によれば、コーティング工程によりセメント固化体２０にコーティング層３０が設けられるので、固化体５０を保管している間に、固化体５０から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない固化体５０を製造することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る固化体５０は、セメント固化体２０にコーティング層３０が設けら
れるので、固化体５０を保管している間に、固化体５０から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなり、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じない。
【００２５】
本発明に係る固化体５０の製造方法にコーティング工程により樹脂固化体１０やセメント固化体２０の全周囲を覆うようにして、樹脂によるコーティング層３０を設けるようにしているが、このようなコーティング層３０を設けることによる効果を、有姿攪拌試験（ＪＩＳ  Ｋ００５８−１環告６号試験）により確認した。
【００２６】
上記の有姿攪拌試験を行うための装置構成を図１１に示す。有姿攪拌試験装置の試験用容器には所定量の溶媒（水）が満たされる。次に、有姿攪拌試験装置においては、試料を溶媒（水）中に浸漬させて、所定時間攪拌部材によって攪拌を行う。この後、前記溶媒（水）に着目した成分がどの程度、前記試料から溶出したかが測定される。本例では、放射性セシウムが試料からどの程度溶出し、前記溶媒（水）に移行したかを測定した。
【００２７】
図９は、放射性物質の溶出試験の結果を示す図である。なお、試験前の試料に含まれる全ての放射性セシウムの量が１００％に対応する。試料としては、焼却灰、樹脂固化体１０、セメント固化体２０、本発明に係る固化体５０（セメント固化体２０にコーティング層３０を設けたもの）の４種類を用いた。６時間の攪拌の後、溶媒（水）中の放射性セシウムの量を測定したところ、焼却灰では４３．６％の放射性セシウムが測定され、半分近い放射性セシウムが溶媒（水）に移行（溶出）することが確認できた。前記焼却灰をセメントで固化したセメント固化体２０を試料とした場合、焼却灰の場合に比べて溶媒（水）に移行する放射性セシウム量を大きく減らせることはできるが、溶出率１４．６％とかなり高い値となる。さらに、前記焼却灰を樹脂で固化した樹脂固化体１０を試料としたときには、より低い溶出率は６．５％となる。一方、本発明の製造方法により、セメント固化体２０に樹脂のコーティング層３０を設けるようにした固化体５０においては、溶媒（水）中の放射性セシウムの溶出は検出限界以下であり、コーティング層３０により放射性物質の溶出を防止可能であることが確認できた。
【００２８】
図９に示す試験は、攪拌時間が６時間であったので、コーティング層３０による放射性物質の溶出効果が、より長時間にわたり持続するかについて試験を行った。図１０は放射性物質の長時間溶出試験の結果を示す図である。
【００２９】
試料としては、セメント固化体２０、樹脂固化体１０、本発明に係る固化体５０の３種類を用いた。図１０からわかるとおり、２週間近い時間でセメント固化体２０の場合、約半分の放射性セシウムが溶出してしまい、樹脂固化体１０の場合、約１／３の放射性セシウムが溶出してしまうのに対し、本発明に係る固化体５０の場合では、放射性セシウムの溶出率は試験期間中にわたり検出限界以下であった。
【００３０】
このように、セメント固化体２０或いは樹脂固化体１０に、樹脂のコーティング層３０を設けるようにした、本発明に係る固化体５０においては、固化体５０から放射性物質が溶出してしまう可能性がほぼなくなることが予想され、放射性物質の土壌や地下水への流出や、放射性物質による公衆被曝が生じないというメリットを享受することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・樹脂固化体
２０・・・セメント固化体
３０・・・コーティング層
４０・・・スプレーガン
５０・・・固化体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014235024.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014235024.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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