(57)【要約】【課題】放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行い得る放射性廃棄物処理用打設装置を提供する。【解決手段】この打設装置３０は、型枠４０の上方に配置されて型枠上部の開口部との対向方向に昇降可能な支持枠３２と、支持枠３２に自身軸線を垂直に配置されて支持枠３２に対して単独で昇降可能な打設管１４ａ，１４ｂと、打設管１４ａ，１４ｂを囲むように支持枠３２に配置されて支持枠３２と共に昇降可能な複数のバイブレータ３７とを備える。【選択図】図２
2017211341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントミルクと放射性物質を含む焼却灰とを混練した混練物を、型枠内の容器に充填して固化体にする打設装置であって、
前記型枠の上方に配置されて前記型枠上部の開口部との対向方向に昇降可能に設けられた支持枠と、
前記支持枠に自身軸線を垂直に配置されて前記支持枠の昇降と共に昇降可能且つ前記支持枠に対して単独で昇降可能に設けられた打設管と、
前記打設管を囲むように前記支持枠に配置されて前記支持枠の昇降と共に昇降可能に設けられた複数のバイブレータと、
を備えることを特徴とする放射性廃棄物処理用打設装置。
【請求項２】
前記支持枠の下方に水平方向にスライド移動可能に設けられるとともに、前記打設管および複数のバイブレータに対して上下方向で対向する対向位置と側方に退避した退避位置とに移動可能な液だれ防止パンを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の放射性廃棄物処理用打設装置。
【請求項３】
前記支持枠に設けられて前記型枠内の容器に充填された混練物の上面高さを検出する充填量検出センサと、
前記充填量検出センサが検出した前記混練物の上面高さ情報に基づいて、前記複数のバイブレータおよび前記打設管を一体とする前記支持枠の昇降作動、前記打設管の単独の昇降作動および前記混練物の供給作動、前記複数のバイブレータの振動作動、並びに、前記液だれ防止パンのスライド移動の作動を制御する制御装置と、を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の放射性廃棄物処理用打設装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記支持枠が前記型枠上方の初期位置に位置した待機状態から、前記液だれ防止パンを前記退避位置に移動させる打設準備処理と、
前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを前記型枠内の最下降位置に一体で下降させる支持枠下降処理と、
前記打設管からの前記混練物の供給を開始するとともに、前記複数のバイブレータの振動を開始する混練物供給処理と、
前記混練物の上面高さ情報に基づいて、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを次第に上昇させる充填量監視処理と、
前記混練物の所定の充填量に応じた上面高さ情報を取得したときに、前記打設管からの前記混練物の供給を停止するとともに、充填された前記混練物の上面から離隔した位置まで前記打設管を限って上昇させ、さらに、所定時間が経過するまでは前記複数のバイブレータの振動を継続する混練物供給停止処理と、
前記所定時間が経過後に、前記混練物の上面から離隔した位置まで前記複数のバイブレータを前記支持枠と共に上昇させるとともに振動を停止するバイブレータ停止処理と、
前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを前記型枠上方の初期位置まで一体で上昇させる支持枠上昇処理と、
前記液だれ防止パンを前記対向位置に移動させて待機状態に復帰する待機処理と、
を含む固化体打設処理を上記の順に実行するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の放射性廃棄物処理用打設装置。
【請求項５】
セメントミルクと放射性物質を含む焼却灰とを混練した混練物を、型枠内の容器に充填して固化体にする固化体打設方法であって、
請求項２〜４のいずれか一項に記載の放射性廃棄物処理用打設装置を用い、
前記支持枠が前記型枠の上方の初期位置に位置した待機状態とし、
前記混練物が未充填状態の前記型枠を所定の充填位置に位置させてから、前記液だれ防止パンを前記退避位置に移動させ、次いで、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを最下降位置に下降させ、次いで、前記打設管からの前記混練物の供給を開始するとともに、前記複数のバイブレータの振動を開始し、
前記混練物の上面高さを監視して、前記混練物が充填されるにつれて、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを次第に上昇させ、
前記混練物が所定の充填量に応じた上面高さに達したときに、前記打設管からの前記混練物の供給を中止するとともに、充填された前記混練物の上面から離隔した位置まで前記打設管を上昇させ、所定時間が経過するまでは前記複数のバイブレータの振動を継続し、所定時間が経過後に、前記混練物の上面から離隔した位置まで前記複数のバイブレータを上昇させるとともに振動を停止し、次いで、前記支持枠を前記型枠の上方の初期位置まで上昇させ、次いで、前記液だれ防止パンを前記対向位置に移動させて待機状態に復帰させることを特徴とする放射性廃棄物処理用固化体打設方法。
【請求項６】
放射性物質を含む汚染水を混練水として用いてセメントミルクを生成するセメントミルク生成設備と、前記セメントミルク生成設備で生成されたセメントミルクと放射性物質を含む廃棄物を焼却して減容した焼却灰とを混練して混練物を生成する混練設備と、前記混練設備で生成された混練物を撹拌しつつ貯留する混練物貯留槽と、前記混練物貯留槽に貯留されている混練物を型枠内の容器に充填して固化体する打設装置とを備える放射性廃棄物処理システムであって、
前記打設装置として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の打設装置を備えることを特徴とする放射性廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物の処理用として好適に用い得る打設装置およびこれを用いた固化体打設方法、並びに放射性廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質（例えば原子力発電所の事故で漏れ出した放射性物質）に汚染された水や瓦礫等を含む汚染物（以下、「放射性廃棄物」という）の処理方法について、種々の検討がなされている。
例えば特許文献１には、放射性廃棄物を焼却して減容した焼却灰（以下、単に「焼却灰」という）とし、その焼却灰をセメント等により固化体にする焼却灰処理技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３４８８１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記載の技術では、焼却灰をセメント等により固化体にする上で、処理対象を固化体処理する打設装置およびその処理工程、並びに処理システムが開示されておらず、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行う上で未だ検討の余地がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行い得る放射性廃棄物処理用打設装置およびこれを用いた固化体打設方法、並びに放射性廃棄物処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置は、セメントミルクと放射性物質を含む焼却灰とを混練した混練物を、型枠内の容器に充填して固化体にする打設装置であって、前記型枠の上方に配置されて前記型枠上部の開口部との対向方向に昇降可能に設けられた支持枠と、前記支持枠に自身軸線を垂直に配置されて前記支持枠の昇降と共に昇降可能且つ前記支持枠に対して単独で昇降可能に設けられた打設管と、前記打設管を囲むように前記支持枠に配置されて前記支持枠の昇降と共に昇降可能に設けられた複数のバイブレータと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置によれば、支持枠を型枠上方の初期位置に位置した待機状態とし、混練物が未充填状態の容器を収容した型枠を所定の充填位置に位置させてから、支持枠、打設管および複数のバイブレータを最下降位置に下降させ、次いで、打設管からの混練物の供給を開始するとともに複数のバイブレータの振動を開始し、混練物の上面高さを監視して、混練物が充填されるにつれて、支持枠、打設管および複数のバイブレータを次第に上昇させ、混練物が所定の充填量に応じた上面高さに達したときに、打設管からの混練物の供給を中止するとともに、充填された混練物の上面から離隔した位置まで打設管を上昇させ、所定時間が経過するまでは複数のバイブレータの振動を継続し、所定時間が経過後に、混練物の上面から離隔した位置まで複数のバイブレータを上昇させるとともに振動を停止し、次いで、支持枠を型枠の上方の初期位置まで上昇させて待機状態に復帰させることができる。よって、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置を用いれば、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行うことができる。
【０００７】
ここで、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置において、前記支持枠の下方に水平方向にスライド移動可能に設けられるとともに、前記打設管および複数のバイブレータに対して上下方向で対向する対向位置と側方に退避した退避位置とに移動可能な液だれ防止パンを更に備えることは好ましい。このような構成であれば、液だれ防止パンにより、打設装置の打設管や複数のバイブレータからの、放射性廃棄物を含む混練物の液だれを防止または抑制できる。よって、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上で好適である。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置において、前記支持枠に設けられて前記型枠内の容器に充填された混練物の上面高さを検出する充填量検出センサと、前記充填量検出センサが検出した前記混練物の上面高さ情報に基づいて、前記複数のバイブレータおよび前記打設管を一体とする前記支持枠の昇降作動、前記打設管の単独の昇降作動および前記混練物の供給作動、前記複数のバイブレータの振動作動、並びに、前記液だれ防止パンのスライド移動の作動を制御する制御装置と、を更に備えることは好ましい。このような構成であれば、打設装置の自動制御を行えるため、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上でより好適である。
【０００９】
さらに、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置において、前記制御装置は、前記支持枠が前記型枠上方の初期位置に位置した待機状態から、前記液だれ防止パンを前記退避位置に移動させる打設準備処理と、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを前記型枠内の最下降位置に一体で下降させる支持枠下降処理と、前記打設管からの前記混練物の供給を開始するとともに、前記複数のバイブレータの振動を開始する混練物供給処理と、前記混練物の上面高さ情報に基づいて、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを次第に上昇させる充填量監視処理と、前記混練物の所定の充填量に応じた上面高さ情報を取得したときに、前記打設管からの前記混練物の供給を停止するとともに、充填された前記混練物の上面から離隔した位置まで前記打設管を限って上昇させ、さらに、所定時間が経過するまでは前記複数のバイブレータの振動を継続する混練物供給停止処理と、前記所定時間が経過後に、前記混練物の上面から離隔した位置まで前記複数のバイブレータを前記支持枠と共に上昇させるとともに振動を停止するバイブレータ停止処理と、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを前記型枠上方の初期位置まで一体で上昇させる支持枠上昇処理と、前記液だれ防止パンを前記対向位置に移動させて待機状態に復帰する待機処理と、を含む固化体打設処理を上記の順に実行するようになっていることは好ましい。このような構成であれば、打設装置の動作の全体を自動制御により実行できる。よって、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上でより一層好適である。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用固化体打設方法は、セメントミルクと放射性物質を含む焼却灰とを混練した混練物を、型枠内の容器に充填して固化体にする固化体打設方法であって、本発明のいずれか一の態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置を用い、前記支持枠が前記型枠の上方の初期位置に位置した待機状態とし、前記混練物が未充填状態の前記型枠を所定の充填位置に位置させてから、前記液だれ防止パンを前記退避位置に移動させ（但し、液だれ防止パンを装備している場合に限る）、次いで、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを最下降位置に下降させ、次いで、前記打設管からの前記混練物の供給を開始するとともに、前記複数のバイブレータの振動を開始し、前記混練物の上面高さを監視して、前記混練物が充填されるにつれて、前記支持枠、前記打設管および前記複数のバイブレータを次第に上昇させ、前記混練物が所定の充填量に応じた上面高さに達したときに、前記打設管からの前記混練物の供給を中止するとともに、充填された前記混練物の上面から離隔した位置まで前記打設管を上昇させ、所定時間が経過するまでは前記複数のバイブレータの振動を継続し、所定時間が経過後に、前記混練物の上面から離隔した位置まで前記複数のバイブレータを上昇させるとともに振動を停止し、次いで、前記支持枠を前記型枠の上方の初期位置まで上昇させ、次いで、前記液だれ防止パンを前記対向位置に移動させて（但し、液だれ防止パンを装備している場合に限る）、待機状態に復帰させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理用固化体打設方法によれば、本発明のいずれか一の態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置を用いているので、上述したように、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行うことができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理システムは、放射性物質を含む汚染水を混練水として用いてセメントミルクを生成するセメントミルク生成設備と、前記セメントミルク生成設備で生成されたセメントミルクと放射性物質を含む廃棄物を焼却して減容した焼却灰とを混練して混練物を生成する混練設備と、前記混練設備で生成された混練物を撹拌しつつ貯留する混練物貯留槽と、前記混練物貯留槽に貯留されている混練物を型枠内の容器に充填して固化体にする打設装置とを備える放射性廃棄物処理システムであって、前記打設装置として、本発明のいずれか一の態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る放射性廃棄物処理システムによれば、本発明のいずれか一の態様に係る放射性廃棄物処理用打設装置を備えているので、上述したように、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように、本発明によれば、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の放射性廃棄物処理システムの一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の打設装置の一実施形態を示す模式図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】図２の打設装置による処理工程の説明図（（ａ）〜（ｃ））である。
【図４】洗浄処理工程における打設装置の部分を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の打設装置を備える放射性廃棄物処理システムは、汚染水と焼却灰を用いて混練したセメントを、型枠内の容器に充填して成形した固化体にして処理する設備である。
なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
【００１７】
この放射性廃棄物処理システムは、図１に示すように、混練機１と、混練機１の投入側に設けられたセメントミルク計量槽２および焼却灰計量槽３と、混練機１の排出側に設けられた混練物貯留槽４とを備える。セメントミルク計量槽２および焼却灰計量槽３には、ロードセルとバイブレータとがそれぞれに付設され、混練物貯留槽４には、攪拌機が装備されている。
【００１８】
セメントミルク計量槽２の上流側には、セメント貯蔵槽５、清水貯留タンク６およびセメントミルクプラント７が設けられている。セメント貯蔵槽５には、セメントサイロ８のセメントが圧送ブロワ９によって圧送可能とされている。また、清水貯留タンク６には、清浄水（例えば水道水）を貯水可能な配管（不図示）が接続され、放射性物質を含まない清水を常時貯水可能に構成されている。
【００１９】
セメントミルクプラント７には、後述する第一の貯留タンク２１の水を供給可能な配管２３が接続されている。第一の貯留タンク２１には、例えば放射性物質に汚染された汚染水を供給する配管２４が接続され、場内の排水ますから汚染水が適宜送水される。セメントミルクプラント７は、セメント貯蔵槽５のセメントと第一の貯留タンク２１の汚染水（但し、非常時には、清水貯留タンク６の水）とを所定の混合率で混合してセメントミルクを生成し、生成したセメントミルクがセメントミルク計量槽２へと送出されるようになっている。
【００２０】
焼却灰計量槽３の上流側には、焼却灰貯蔵槽１０が設けられている。焼却灰貯蔵槽１０は、槽内の焼却灰を焼却灰計量槽３に送出可能に接続されている。そして、セメントミルク計量槽２および焼却灰計量槽３は、セメントミルクおよび焼却灰それぞれを、相互が所定割合となるように切り出し、その所定割合に切り出されたセメントミルクおよび焼却灰が、混練機１に投入されるようになっている。混練機１は、所定割合のセメントミルクおよび焼却灰を混練して、汚染水と焼却灰を用いて混練された混練物を生成する。生成された混練物は、続く混練物貯留槽４に貯留されるようになっている。
【００２１】
混練物貯留槽４には、冗長構造として、二系統の混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂが接続されている。これら二系統の混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂは、同一の構造を有し、各混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂは、混練物貯留槽４に接続された混練物供給ポンプ１２ａ，１２ｂと、混練物供給ポンプ１２ａ，１２ｂの送出側に接続された供給管１３ａ，１３ｂとをそれぞれ有し、供給管１３ａ，１３ｂの先端に打設管１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられる。打設管１４ａ，１４ｂは、後述する打設装置３０に装着され、打設装置３０の構成部品とされている。
【００２２】
打設装置３０の下方には、例えば、長円軌道に沿って旋回搬送可能な横移動装置（例えばチェーンコンベア）５０が設置されている。横移動装置５０上には、複数の型枠４０が搬送方向に沿って離隔して載置される。本実施形態の型枠４０は、上部に開口した略立方体形状をなす箱型に形成され、上部開口から内部に、可撓性容器であるフレキシブルコンテナを収容して用いられる。なお、型枠４０は、内部に収容する可撓性容器の形態を支持して混練物を所望形状の固化体にすることができるものであれば、構造や材料が限定されない。
【００２３】
打設装置３０は、図２に示すように、トラス構造のポスト３１を有し、立設されたポスト３１には、ポスト３１に沿って上下に昇降可能な支持枠３２が設けられている。支持枠３２は、２本の水平フレーム３３と、水平フレーム３３の間に設けられた打設管支持フレーム３４とを有する。これらフレーム３３、３４は、横移動装置５０側に向けて水平方向に張り出している。支持枠３２は、減速機構を有する駆動モータ２９を含む上下スライド機構を備え、駆動モータ２９の駆動により、同図（ｂ）に実線で示す下降位置と、二点鎖線で示す上昇位置との間の任意の位置に昇降可能になっている。
【００２４】
支持枠３２は、中央の打設管支持フレーム３４の先端に、上記打設管１４ａ，１４ｂが軸線を垂直に設けられている。打設管支持フレーム３４上には、減速機構を有する駆動モータ３５を含む上下スライド機構を備え、駆動モータ３５の駆動により、打設管１４ａ，１４ｂの高さを、同図（ｂ）に実線で示す下降位置と、上昇位置（不図示）との間の任意の位置に、打設管１４ａ，１４ｂを単独にて昇降可能になっている。
【００２５】
さらに、支持枠３２は、両側の２本の水平フレーム３３の先端に、水平に支持された円環状のバイブレータ支持フレーム３６を有する。バイブレータ支持フレーム３６には、周方向に離隔して、打設管１４ａ，１４ｂを中心にその周囲を囲むように、複数のバイブレータ３７が軸線を垂直にして配置されている。複数のバイブレータ３７の数は限定されない。本実施形態では、同図（ａ）に示すように、中心の打設管１４ａ，１４ｂを囲繞する同心円状且つ周方向に等配して８か所に配置されている。
【００２６】
ここで、本実施形態では、型枠４０の打設位置に支持脚６２が配置され、支持脚６２の上部には、水平方向にスライド移動可能な液だれ防止パン６０が支持されている。液だれ防止パン６０は、平面視が矩形状の板部材であり、液だれ防止パン６０の設置高さは、型枠４０の上部よりも高い位置であって、且つ、支持枠３２が上昇位置（同図（ｂ）の２点鎖線の位置）のときに、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７に干渉しないように、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７の下端よりも低い位置に設けられている。
【００２７】
液だれ防止パン６０は、支持脚６２の上部に軸線を水平に配置された駆動シリンダ６１により、水平方向にスライド移動可能に設けられている。液だれ防止パン６０は、駆動シリンダ６１の駆動により、支持枠３２に支持された打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７との上下方向での対向位置と、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７の側方に退避した退避位置とに移動可能になっている。
【００２８】
なお、上述した打設装置３０を含む放射性廃棄物処理システム全体は、コンピュータを含む制御装置（不図示）による自動制御により、固化体打設処理を無人で実行可能になっており、オペレータは、安全な場所に設けたオペレーション室からシステムの稼働状態を監視可能になっている。
【００２９】
ここで、この放射性廃棄物処理システムは、図１に示すように、汚染水を貯留する２つの汚染水貯留タンク２１，２２と、上述した、放射性物質を含まない清水を貯留する清水貯留タンク６とを備えている。清水貯留タンク６は、セメントミルク生成設備であるセメントミルクプラント７と混練機１の洗浄用とに限って清水を供給可能に配管が設けられている。
【００３０】
２つの汚染水貯留タンク２１，２２のうち、第一の貯留タンク２１は、セメントミルクプラント７に汚染水を供給可能に配管が設けられている。セメントミルクプラント７は、第一の貯留タンク２１からの汚染水が供給不能なときに限って、非常時の対応として、清水貯留タンク６からの清水を混練水として用いてセメントミルクを生成可能に構成されている。
【００３１】
一方、第二の貯留タンク２２は、打設設備である打設装置３０に付随する型枠４０の移動設備である横移動装置５０によって打設装置３０の下方の充填位置に移動可能に配置されている。
第二の貯留タンク２２には、還流用ポンプ２５が付設されており、還流用ポンプ２５は、電動駆動可能な電磁バルブ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃをそれぞれ備える三分岐配管２６に接続されている。三分岐配管２６は、第一の分岐配管２６Ａが混練物貯留槽４に接続され、第二の分岐配管２６Ｂがセメントミルク計量槽２に接続され、さらに、第三の分岐配管２６Ｃが第一の貯留タンク２１に接続されている。
【００３２】
次に、上記放射性廃棄物処理システムによる固化体打設処理について説明する。
この放射性廃棄物処理システムでは、システム全体を管理する制御装置による自動制御により固化体打設処理が実行される。固化体打設処理のプログラムが実行されると、セメントミルクプラント７は、第一の貯留タンク２１から放射性物質を含む汚染水の供給を受けるとともに、セメント貯蔵槽５からのセメントの供給を受け、第一の貯留タンク２１から供給された汚染水を混練水として用いてセメントミルクを生成する。生成されたセメントミルクは、セメントミルクプラント７からセメントミルク計量槽２に送られる。
【００３３】
一方、前処理施設により、放射性物質を含む廃棄物を焼却して減容された焼却灰は、焼却灰貯蔵槽１０から焼却灰計量槽３に送られる。次いで、制御装置は、セメントミルク計量槽２で所定に計量されたセメントミルクと、焼却灰貯蔵槽１０で所定に計量された焼却灰とを混練機１に切り出し、混練設備である混練機１により、セメントミルクと焼却灰とを所定の割合で混練して混練物を生成する。混練機１で生成された混練物は、混練物貯留槽４にて撹拌されつつ貯留される。
【００３４】
次いで、制御装置は、打設設備である打設装置３０の下方に設けられた横移動装置５０を駆動し、混練物を充填すべき型枠４０を充填位置に移動する。型枠４０内には、オペレータにより、予備作業工程にて、フレキシブルコンテナ（以下、単に「コンテナ」という）４０ｆが所定姿勢で予め収容されている。
なお、コンテナ４０ｆは、ポリエチレンやポリプロピレン等の化学繊維で織られた軽量な角型シートとこの角型シートを吊下支持可能な吊りベルトとを有する可撓性容器であり、吊りベルトのループ部をフォークリフトやクレーン等の作業機で持ち上げてバッグ全体を吊下支持可能なものである。
【００３５】
制御装置は、コンテナ４０ｆを収容した型枠４０が充填位置に位置したら、打設準備処理として、打設装置３０の液だれ防止パン６０を水平方向にスライド移動して退避位置に移動する。その後に、制御装置は、支持枠下降処理として、支持枠３２全体を型枠４０の上方から型枠４０内の充填高さまで下降する。
【００３６】
次いで、図３（ａ）に示すように、支持枠３２が充填高さまで下降したら、制御装置は、混練物供給処理として、混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂを駆動するとともに、複数のバイブレータ３７の振動を開始する。これにより、混練物貯留槽４内の混練物が供給管１３ａ，１３ｂを介して打設管１４ａ，１４ｂへと送出され、型枠４０のコンテナ４０ｆ内に混練物が定量的に充填供給される。なお、同図において、符号Ｍ１に示す矢印は、支持枠３２、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７を型枠４０内の最下降位置に一体で下降させるイメージを示している。
充填供給時には、制御装置は、充填量監視処理を実行し、混練物の飛散を防止するために、打設管１４ａ，１４ｂ先端をコンテナ４０ｆ内に挿入した状態で充填するとともに、コンテナ４０ｆの開口部とその周囲をバイブレータ支持フレーム３６等の面によって覆うように支持枠３２の高さが制御される。
【００３７】
制御装置は、充填量監視処理では、同図（ｂ）に示すように、打設管１４ａ，１４ｂ先端が混練物内に埋没した状態を維持しつつ、混練物の充填量に応じて打設管１４ａ，１４ｂおよび各バイブレータ３７が上昇するように高さを制御する。打設管１４ａ，１４ｂ先端の埋没深さは、充填された混練物の上面から、例えば１０〜２０ｃｍの深さに位置するように制御される。なお、同図において、符号Ｍ２に示す矢印は、支持枠３２、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７を、混練物の充填量に応じて一体で上昇させるイメージを示している。
【００３８】
制御装置は、充填量監視処理を継続して、混練物をコンテナ４０ｆ内に充填供給しつつ、打設管１４ａ，１４ｂの周囲に配置した複数のバイブレータ３７によって混練物を加振して締め固めを行う。混練物の充填量（高さ）は、支持枠３２に設けられた充填量検出センサ（不図示）にて自動検知される。なお、充填量検出センサとしては、例えばレーザ式のセンサ若しくは超音波センサ等を用いることができる。
【００３９】
制御装置は、充填量検出センサにより混練物の充填量（高さ）を常時監視し、支持枠３２自体を、混練物の充填量に応じて上昇させるように高さを制御する。次いで、制御装置は、所期高さまで混練物が充填されたら、混練物供給停止処理として、混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂを停止するとともに、同図（ｃ）に示すように、打設管１４ａ，１４ｂのみを上昇させて、打設管１４ａ，１４ｂの先端を型枠４０上方の離隔位置まで引き抜いて離隔させる。なお、同図において、符号Ｍ３に示す矢印は、打設管１４ａ，１４ｂのみを上昇させるイメージを示している。
【００４０】
制御装置は、混練物供給停止処理において、打設管１４ａ，１４ｂ周囲の複数のバイブレータ３７により、コンテナ４０ｆ内の混練物上面が略水平となるまで引き続き所定時間の加振を継続しつつ、支持枠３２全体の上昇によって、徐々に型枠４０上方に各バイブレータ３７引き抜いていく。なお、同図において、符号Ｍ４に示す矢印は、支持枠３２全体の上昇によって、徐々に型枠４０上方に各バイブレータ３７引き抜いて離隔させているイメージを示している。
【００４１】
その後、制御装置は、バイブレータ停止処理にて、各バイブレータ３７を停止するとともに、支持枠３２全体を更に上昇させた離隔位置に位置させる。次いで、制御装置は、支持枠上昇処理として、支持枠３２、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７を型枠４０上方の初期位置まで一体で上昇させる。各バイブレータ３７をコンテナ４０ｆ内の混練物から離隔させ支持枠３２全体を初期位置まで上昇させたら、制御装置は、待機処理として、液だれ防止パン６０を支持枠３２の下部に水平移動させて、液だれ防止パン６０により、支持枠３２側の打設管１４ａ，１４ｂおよび各バイブレータ３７からの混練物の飛散および液だれを防止する待機状態とする。
【００４２】
最後に、制御装置は、横移動装置５０を駆動し、次に混練物を充填すべき型枠４０を充填位置に移動させるとともに、今般の混練物を充填済の型枠４０をオペレータの作業する次工程側に向けて移動する。オペレータは、図１に示すように、所定時間の成形終了確認後に、今般混練物を充填した型枠４０内から、充填済のコンテナ４０ｆをクレーン等の作業機によって脱型して養生場に移動させる。
【００４３】
次に、この放射性廃棄物処理システムの洗浄処理について説明する。
この放射性廃棄物処理システムでは、所定時間毎若しくは所定期間毎、および固化体打設処理を休止時若しくは所定点検時等においてシステムの洗浄が行われる。ここで、この放射性廃棄物処理システムは、放射性物質を含む汚染水を、放射性廃棄物の処理に用いる当該設備の洗浄水として用いるとともに、その洗浄後の汚染水を混練水として用いている。
【００４４】
洗浄処理は、混練機１内および混練物貯留槽４内に混練物が無いときに実行される。洗浄処理が実行されると、制御装置は、まず、清水貯留タンク６からの清水を用いて混練機１内を洗浄する。混練機１を洗浄後の清水は、放射性物質を含む汚染水となる。続いて、この汚染水が混練物貯留槽４に貯留された状態で撹拌されることにより、混練物貯留槽４内が洗浄される。
【００４５】
続いて、制御装置は、打設設備である打設装置３０の下方に設けられた横移動装置５０を駆動し、洗浄用の第二の貯留タンク２２を「充填位置」に移動する。制御装置は、第二の貯留タンク２２が充填位置に位置したら、打設装置３０の液だれ防止パン６０を水平方向にスライド移動して退避位置に移動する。
【００４６】
その後に、制御装置は、図４に示すように、支持枠３２全体を、第二の貯留タンク２２上方から第二の貯留タンク２２内の「洗浄高さ」まで下降する。次いで、支持枠３２が洗浄高さまで下降したら、制御装置は、二系統の混練物供給装置１１Ａ，１１Ｂを駆動する。これにより、混練物貯留槽４内の洗浄水は、二系統の冗長構造を備える混練物供給ポンプ１２ａ，１２ｂ、供給管１３ａ，１３ｂ、および打設管１４ａ，１４ｂの内部を洗浄しつつ、第二の貯留タンク２２内に満たされていく。
【００４７】
そして、第二の貯留タンク２２内に満たされた洗浄水は、図１に示す三分岐配管２６のうち、第一の分岐配管２６Ａを介して混練物貯留槽４に循環されるとともに、第二の分岐配管２６Ｂを介してセメントミルク計量槽２に循環される。さらに、三分岐配管２６のうち、第三の分岐配管２６Ｃを介して第一の貯留タンク２１に導かれた洗浄水は、第一の貯留タンク２１に付設された揚水ポンプにより、配管２３を介してセメントミルクプラント７に供給される。
【００４８】
これにより、この放射性廃棄物処理システムでは、システム全体に亘って洗浄水を循環させる閉じた系内で、放射性物質を含む汚染水を、当該処理に用いる設備の洗浄水として用いることができる。よって、この放射性廃棄物処理システムの外部に汚染水が流出することがない。そして、第二の貯留タンク２２内に満たされた洗浄水は、洗浄後には、第一の貯留タンク２１からセメントミルクプラント７に再び供給されるため、その洗浄後の汚染水を混練水として用いることができる。
【００４９】
次に、上記打設装置３０およびこれを備える放射性廃棄物処理システムの作用・効果について説明する。
上述したように、この放射性廃棄物処理システムは、放射性物質を含む汚染水を混練水として用いてセメントミルクを生成し、そのセメントミルクと放射性物質を含む廃棄物を焼却して減容した焼却灰とを混練して混練物を生成し、その混練物を型枠４０内のコンテナ４０ｆに充填して固化体することができる。よって、汚染水と焼却灰とを統合的に処理することができる。
【００５０】
また、この放射性廃棄物処理システムによれば、放射性物質を含む汚染水を当該処理に用いる設備の洗浄水として用いるとともに、その洗浄後の汚染水を混練水として用いるので、放射性廃棄物を統合的に且つ継続的に処理することができる。
【００５１】
そして、上記打設装置３０によれば、制御装置が、固化体打設処理のプログラムを実行して、支持枠３２を型枠４０上方の初期位置に位置した待機状態とし、混練物が未充填状態のコンテナ４０ｆを収容した型枠４０を所定の充填位置に位置させてから、支持枠３２、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７を最下降位置に下降させ、次いで、打設管１４ａ，１４ｂからコンテナ４０ｆ内への混練物の供給を開始するとともに複数のバイブレータ３７の振動を開始し、混練物の上面高さを監視して、混練物が充填されるにつれて、支持枠３２、打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７を次第に上昇させ、混練物が所定の充填量に応じた上面高さに達したときに、打設管１４ａ，１４ｂからの混練物の供給を中止するとともに、充填された混練物の上面から離隔した位置まで打設管１４ａ，１４ｂを上昇させ、所定時間が経過するまでは複数のバイブレータ３７の振動を継続し、所定時間が経過後に、混練物の上面から離隔した位置まで複数のバイブレータ３７を上昇させるとともにその振動を停止し、次いで、支持枠３２を型枠４０上方の初期位置まで上昇させて待機状態に復帰させることができる。よって、本実施形態の打設装置３０を用いれば、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行うことができる。
【００５２】
また、この打設装置３０によれば、支持枠３２の下方に且つ打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７に干渉しない位置に、水平方向にスライド移動可能に設けられて支持枠３２に装備された打設管１４ａ，１４ｂおよび複数のバイブレータ３７に対して上下方向で対向する対向位置とこれらの側方に退避した退避位置とに移動可能な液だれ防止パン６０を更に備えるので、この液だれ防止パン６０により、打設装置３０の打設管１４ａ，１４ｂや複数のバイブレータ３７からの、放射性廃棄物を含む混練物の液だれを防止または抑制できる。よって、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上で好適である。
【００５３】
また、この打設装置３０によれば、支持枠３２に設けられて型枠４０内のコンテナ４０ｆに充填された混練物の上面高さを検出する充填量検出センサと、充填量検出センサが検出した混練物の上面高さ情報に基づいて、複数のバイブレータ３７および打設管１４ａ，１４ｂを一体とする支持枠３２の昇降作動、打設管１４ａ，１４ｂの単独の昇降作動および混練物の供給作動、複数のバイブレータ３７の振動作動、並びに、液だれ防止パン６０のスライド移動の作動を制御する制御装置とを備えるので、打設装置３０の自動制御をフィードバック制御により精度良く行えるため、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上で優れている。
【００５４】
以上説明したように、上記打設装置３０を備える放射性廃棄物処理システムによれば、放射性廃棄物の固化体処理を効率良く行って、汚染水および焼却灰をも含めた放射性廃棄物を統合的に処理することができる。
なお、本発明に係る放射性廃棄物処理用打設装置、およびこれを用いた固化体打設方法、並びに放射性廃棄物処理システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、制御装置が、固化体打設処理のプログラムを実行して、打設装置の動作の全体を自動制御により行う例を説明したが、これに限らず、例えば、安全な場所に設けたオペレーション室からオペレータが打設装置３０を手動操作することによって操業してもよい。しかし、放射性廃棄物の固化体処理をより安全かつ効率良く行う上では、コンピュータを含む制御装置による自動制御により、固化体打設処理を無人で実行することは好ましい。
【符号の説明】
【００５５】
１    混練機
２    セメントミルク計量槽
３    焼却灰計量槽
４    混練物貯留槽
５    セメント貯蔵槽
６    清水貯留タンク
７    セメントミルクプラント
８    セメントサイロ
９    圧送ブロワ
１０    焼却灰貯蔵槽
１１Ａ，１１Ｂ    混練物供給装置
１２ａ，１２ｂ    混練物供給ポンプ
１３ａ，１３ｂ    供給管
１４ａ，１４ｂ    打設管
２１    第一の貯留タンク（汚染水貯留タンク）
２２    第二の貯留タンク（汚染水貯留タンク）
２３、２４    配管
２５    還流用ポンプ
２６    三分岐配管
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ    分岐配管
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ    電磁バルブ
２９    駆動モータ
３０    打設装置
３１    ポスト
３２    支持枠
３３    水平フレーム
３４    打設管支持フレーム
３５    駆動モータ
３６    バイブレータ支持フレーム
３７    バイブレータ
４０    型枠
４０ｆ    フレキシブルコンテナ（可撓性の容器）
５０    横移動装置
６０    液だれ防止パン
６１    駆動シリンダ
６２    支持脚
【図１】
2017211341.tif 000003
【図２】
2017211341.tif 000004
【図３】
2017211341.tif 000005
【図４】
2017211341.tif 000006