マイクロ波加熱酸素プラズマによる塩廃棄物の直接ガラス固化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558058
• Research Institution: TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 鈴木 正昭 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70114874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福留 和幸 神戸製鋼所(株), エネルギー化学本部, 課長 ; 半沢 正利 三菱マテリアル(株), システムエンジニアリング部, 課長 ; 赤塚 洋 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (50231808)
• Keywords: 乾式再処理 / 廃棄物処理 / グラス固化 / プラズマ処理

Research Abstract

本研究では、プラズマによって塩化物を酸化物に転換し、同時にプラズマの熱で加熱溶融したガラスに直接溶解させる研究を行った。
平成10年度は、9年度で整備された実験環境の元で以下の実験データの取得とプロセス評価に重点を置いて以下の手順で実験・解析を行った。
(1) 実現可能な系に近いホウ珪酸ガラス中への溶解挙動を中心に実験を行った。
アルカリ金属塩(塩化ナトリウム、塩化セシウム)、アルカリ土類金属塩(塩化ストロンチウム)を、各々酸素プラズマで酸素化し、直接溶融ガラスへ溶解させた。気相温度、液相温度、ガラス材組成(二酸化珪素、ほう酸他)、供給試料量を変化し、溶融基礎特性を調べた。尚、ガラス材に溶解した金属元素の定量分析は、ガラス試料をふっ酸に溶解した後、その水溶液をプラズマICP法、イオンクロマトグラフによって分析を行った。
(2) 揮発・蒸発し易いセシウムなどの移行挙動を、安全性の観点から調べ、その対策について検討した。
(3) ワークステーションにより、実システムに近い系の熱力学的平衡計算を行い、実際のプロセスについて化学工学的考察を行い、プロセス評価を行った。
その結果、本研究で提案した、直接固化法は科学的に可能であり、また技術的にも可能性を有するなどの見通しを得ることに成功した。

Research Products

• [Publications] M.Suzuki et al.: "Conversion of Chloride Waste into Oxide by Mycrowave Heated Oxygen Plasma" Journal of Nuclear Science and Technology. 34[12]. 1159-1170 (1997)
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Application of Microwave Heated Plasma to Vitritication and Decontamination Process" Proc.of The 3rd Japan-Korea Seminar on Advanced Reactors.Seoul. 167-173 (1998)
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Application Possibilities of Microwave Heated Plasma" Proc.Regional Symp.Chem.Eng.Manila. 399-405 (1998)