特許 7101081 処理施設および処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-06

(45)【発行日】2022-07-14

(54)【発明の名称】処理施設および処理方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/36 20060101AFI20220707BHJP

   G21F 9/34 20060101ALI20220707BHJP

   G21F 9/28 20060101ALI20220707BHJP

   B60P 3/00 20060101ALI20220707BHJP

【ＦＩ】

G21F9/36 531C

G21F9/36 531D

G21F9/36 541D

G21F9/34 C

G21F9/28 A

B60P3/00 Q

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018152672

(22)【出願日】2018-08-14

(65)【公開番号】P2020027062

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-06-11

(73)【特許権者】

【識別番号】502040041

【氏名又は名称】日揮株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】特許業務法人ＳＳＩＮＰＡＴ

(74)【代理人】

【識別番号】110002756

【氏名又は名称】特許業務法人弥生特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高尾 肇

【審査官】後藤 大思

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１０６２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４１０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４９６３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｆ ９／００－９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性廃棄物を埋設処分する処理施設であって、
非管理区域と管理区域の間に配置され、前記非管理区域に位置する前記放射性廃棄物を前記管理区域に移動させるための積み替えを行う積替装置が載置された積替エリアと、
前記放射性廃棄物が埋設処分される処分坑道と、
前記積替装置から前記放射性廃棄物を取得して保持する保持装置を積載し、前記保持装置を前記処分坑道に進入させる第１搬送車と、
前記処分坑道に進入した前記保持装置を前記処分坑道にさらに押し込む駆動装置を積載した第２搬送車と、
前記処分坑道から前記保持装置と前記駆動装置が退去した後に、前記処分坑道と前記放射性廃棄物の間隙に充填材を充填する充填装置を積載した第３搬送車と、
前記第１搬送車、前記第２搬送車、および前記第３搬送車が走行する主要坑道と
を備えることを特徴とする処理施設。

【請求項2】

前記駆動装置は、さらに前記充填装置を前記処分坑道に押し込むことを特徴とする請求項１記載の処理施設。

【請求項3】

前記主要坑道と前記処分坑道との交差部分には、坑道幅が拡幅された拡幅部分が存在しないことを特徴とする請求項１または２記載の処理施設。

【請求項4】

前記第１搬送車、前記第２搬送車、および前記第３搬送車は、それぞれ積載物を回動させる回動機構を備え、
前記回動機構は、前記処分坑道の入口前において回動することを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の処理施設。

【請求項5】

放射性廃棄物を埋設処分する処理方法であって、
非管理区域に位置する前記放射性廃棄物を、前記非管理区域と管理区域の間に配置された積替装置に移載する第１移載工程、
前記積替装置に移載された前記放射性廃棄物を保持装置により取得して保持し、第１搬送車に移載させる第２移載工程、
前記第１搬送車に移載された前記保持装置を、前記放射性廃棄物が埋設処分される処分坑道に進入させる進入工程、
第２搬送車に積載された駆動装置を前記処分坑道にさらに進入させ、前記駆動装置により前記保持装置を押し込む押込工程、
前記処分坑道から前記保持装置および前記駆動装置を退去させる退去工程、
第３搬送車に積載された充填装置を前記処分坑道にさらに進入させ、前記処分坑道と前記放射性廃棄物の間隙に充填材を充填する充填工程
を含むことを特徴とする処理方法。

【請求項6】

前記処分坑道に進入した前記充填装置は、前記退去工程の後に再度前記駆動装置によって前記処分坑道に押し込まれることを特徴とする請求項５記載の処理方法。

【請求項7】

前記進入工程、前記押込工程、および前記退去工程は、前記処分坑道の入口前において積載物を回動させる回動工程を含むことを特徴とする請求項５または６記載の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性廃棄物を埋設処分するための処理施設および処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、地下深くに掘削したトンネルである処分坑道内に放射性廃棄物を埋設処分する処分方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような処分方法において、処分坑道内に放射性廃棄物を進入させるには、図１０に示すような装置１０２が用いられる。この装置１０２は、放射性廃棄物１０４を保持する保持部１０６が設けられた保持フレーム１０８と、放射性廃棄物１０４を処分坑道内に押し込めるための駆動部１１０を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２８６４５１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、上述の装置１０２においては、保持フレーム１０８と駆動部１１０を併せ持つため、装置１０２自体の長さが長くなる。このため、主要坑道内において装置１０２の向きを変えるのには、主要坑道内の幅を広くしなければならないなどの問題があった。

【0005】

また、処分坑道内に放射性廃棄物１０４を埋設する際には、処分坑道と放射性廃棄物１０４の間隙に充填材を充填する必要がある。この場合、充填装置と駆動部１１０を併せ持つ装置を別途用意する必要があった。

【0006】

本発明の目的は、坑道を広げることなく放射性廃棄物を廃棄処分する際の作業効率を向上させた処理施設および処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の処理施設は、
放射性廃棄物を埋設処分する処理施設であって、
非管理区域と管理区域の間に配置され、前記非管理区域に位置する前記放射性廃棄物を前記管理区域に移動させるための積み替えを行う積替装置が載置された積替エリアと、
前記放射性廃棄物が埋設処分される処分坑道と、
前記積替装置から前記放射性廃棄物を取得して保持する保持装置を積載し、前記保持装置を前記処分坑道に進入させる第１搬送車と、
前記処分坑道に進入した前記保持装置を前記処分坑道にさらに押し込む駆動装置を積載した第２搬送車と、
前記処分坑道から前記保持装置と前記駆動装置が退去した後に、前記処分坑道と前記放射性廃棄物の間隙に充填材を充填する充填装置を積載した第３搬送車と、
前記第１搬送車、前記第２搬送車、および前記第３搬送車が走行する主要坑道と
を備えることを特徴とする。

【0008】

このように、保持装置と駆動装置、および充填装置と駆動装置を別々に搬送車に積載することにより、各々の装置を搭載する台車の長さを短くすることができる。このため、主要坑道を広げることなく各装置を処分坑道の入り口前で回動させることができる。また、駆動装置が保持装置や充填装置とは別の第２搬送車に積載され、一つの駆動装置を一回の埋設処理で２回使用できるため、放射性廃棄物を廃棄処分する際の作業効率を向上させることができると共に、駆動装置１基分を配備するコストを削減することができる。

【0009】

また、本発明の処理施設は、
前記駆動装置は、さらに前記充填装置を前記処分坑道に押し込むことを特徴とする。

【0010】

このように、一つの駆動装置を一回の埋設処理で２回使用することにより、放射性廃棄物を廃棄処分する際の作業効率を向上させることができる。

【0011】

また、本発明の処理施設は、
前記主要坑道と前記処分坑道との交差部分には、坑道幅が拡幅された拡幅部分が存在しないことを特徴とする。

【0012】

すなわち、保持装置、駆動装置、充填装置を搭載する台車の長さを短くすることにより、主要坑道と処分坑道との交差部分に拡幅部分がなくても各装置を回動させることができる。

【0013】

また、本発明の処理施設は、
前記第１搬送車、前記第２搬送車、および前記第３搬送車は、それぞれ積載物を回動させる回動機構を備え、
前記回動機構は、前記処分坑道の入口前において回動することを特徴とする。

【0014】

これにより、主要坑道内における各搬送車の動作をコンパクトにすることができる。

【0015】

本発明の処理方法は、
放射性廃棄物を埋設処分する処理方法であって、
非管理区域に位置する前記放射性廃棄物を、前記非管理区域と管理区域の間に配置された積替装置に移載する第１移載工程、
前記積替装置に移載された前記放射性廃棄物を保持装置により取得して保持し、第１搬送車に移載させる第２移載工程、
前記第１搬送車に移載された前記保持装置を、前記放射性廃棄物が埋設処分される処分坑道に進入させる進入工程、
第２搬送車に積載された駆動装置を前記処分坑道にさらに進入させ、前記駆動装置により前記保持装置を押し込む押込工程、
前記処分坑道から前記保持装置および前記駆動装置を退去させる退去工程、
第３搬送車に積載された充填装置を前記処分坑道にさらに進入させ、前記処分坑道と前記放射性廃棄物の間隙に充填材を充填する充填工程
を含むことを特徴とする。

【0016】

このように、非管理区域に位置する放射性廃棄物を、非管理区域と管理区域の間に配置された積替装置を介して第１搬送車に移載することにより、非管理区域と管理区域を明確に区分することができる。また、保持装置と駆動装置、および充填装置と駆動装置を別々に搬送車に積載することにより、各々の装置を搭載する台車の長さを短くすることができる。

【0017】

また、本発明の処理方法は、
前記処分坑道に進入した前記充填装置は、前記退去工程の後に再度前記駆動装置によって前記処分坑道に押し込まれることを特徴とする。

【0018】

これにより、保持装置と駆動装置を共用することができ、放射性廃棄物を廃棄処分する際の作業効率を向上させることができる。

【0019】

また、本発明の処理方法は、
前記進入工程、前記押込工程、および前記退去工程は、前記処分坑道の入口前において積載物を回動させる回動工程を含むことを特徴とする。

【0020】

これにより、主要坑道内における各搬送車の動作をコンパクトにすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、坑道を広げることなく放射性廃棄物を廃棄処分する際の作業効率を向上させた処理施設および処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施の形態に係る放射性廃棄物の概略図である。

【図2】実施の形態に係る処理施設の概要を示す図である。

【図3】実施の形態に係るそれぞれの搬送車の概要図である。

【図4】実施の形態に係る放射性廃棄物の積み替えを行う状況を説明する図である。

【図5】実施の形態に係る放射性廃棄物を処分坑道に進入させる状況を示す図である。

【図6】実施の形態に係る放射性廃棄物を処分坑道に押し込む状況を示す図である。

【図7】実施の形態に係る駆動装置を処分坑道から退去させる状況を示す図である。

【図8】実施の形態に係る保持装置を処分坑道から退去させる状況を示す図である。

【図9】実施の形態に係る放射性廃棄物が埋設された処分坑道に充填材を充填する状況を示す図である。

【図10】従来の埋設処分に用いられる装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る放射性廃棄物を埋設処分する処理施設および処理方法について説明する。図１は、実施の形態に係る放射性廃棄物の概念図である。図１に示すように、放射性廃棄物２は、ＰＥＭ（Pre-fabricated Engineered Barrier System Module）方式を採用しており、円柱状の形状を有し、廃棄体Ａ、緩衝材４、収納容器６を備えている。

【0024】

廃棄体Ａは、高レベル放射性廃棄物をガラスとともに融解し、ステンレス製のキャニスターへ注入・固化させたガラス固化体８をオーバーパック９内に密閉収納したものである。緩衝材４は、ベントナイト液と珪砂を混ぜ合わせたもので、廃棄体Ａの周囲を覆っている。また、収納容器６は、鋼製、コンクリート製、炭素繊維製の薄板により形成された止水性を有する薄板であり、緩衝材４のさらに外側を覆っている。

【0025】

図２は、実施の形態に係る処理施設の概要を示す図である。図２に示すように、処理施設１０は、地上施設（不図示）と坑底施設１１とを結ぶアクセス坑道１２、放射性廃棄物２を埋設するための多数の処分坑道１４、処分坑道１４を取り囲む主要坑道１６、坑底施設１１と主要坑道１６を結ぶ連絡坑道１８、および放射性廃棄物２の積み替えを行う積替エリア２０を備えている。

【0026】

ここで、処分坑道１４が主要坑道１６によって取り囲まれた区画が単位区画とされ、処分パネルと称される。連絡坑道１８は、隣接する処分パネル同士を結ぶ役割も有している。また、積替エリア２０は、非管理区域と管理区域の境界に位置し、後述する積替装置４０が配置されている。なお、アクセス坑道１２には、スパイラル坑道１２ａと立坑１２ｂが存在する。

【0027】

図３（ａ）～（ｄ）は、実施の形態に係る処理施設で用いられる搬送車を示す図である。図３（ａ）は、アクセス坑道１２（スパイラル坑道１２ａ）内を走行するアクセス搬送車２２を示している。アクセス搬送車２２は、アクセス坑道１２内をターンせずに往来できるように前後に操縦席２２ａ、２２ｂを備えている。また、中央には、図示しないスライド機構を有する積載部２２ｃを備えている。

【0028】

図３（ｂ）は第１搬送車２４、図３（ｃ）は第２搬送車２６、図３（ｄ）は第３搬送車２８をそれぞれ示している。なお、図３（ｂ）～図３（ｄ）に示されるそれぞれの搬送車は、積載する対象物のみが異なるだけで車体の機能が異なるものではない。

【0029】

ここで、第１搬送車２４は保持装置３０を積載し、第２搬送車２６は駆動装置３２を積載し、第３搬送車２８は充填装置３４を積載する。各搬送車は、車体前方に操縦席２７を備え、中央に図示しない回動機構を有する積載部２９を備えている。各搬送車は無人で走行することが可能であり、地上より遠隔操作が行われる。また、積載物を積載していない各搬送車は、管理区域である主要坑道１６内または連絡坑道１８内において待機している。

【0030】

なお、保持装置３０は、放射性廃棄物２を保持する保持部３０ａと、保持部３０ａに保持された放射性廃棄物２が収納される収納空間３０ｂと、台車３０ｃを備えている。また、駆動装置３２は、台車３２ａに積載されている。充填装置３４は、充填機３４ａ、充填材が収容される収容部３４ｂ、およびこれらを積載する台車３４ｃを備えている。充填機３４ａには、充填材を充填するアーム状の充填部３４ｄ、充填機３４ａを操作する操作部３４ｅが含まれる。なお、台車３０ｃ、台車３２ａ、台車３４ｃは地上からの遠隔操作によって走行することが可能である。また、充填装置３４の操作も管理区域内においては、人が操作する操作部３４ｅによらず、地上からの遠隔操作によって行うことができる。

【0031】

次に、処理施設１０において放射性廃棄物２が処分坑道１４内に埋設処分されるまでの一連の処理について図面を参照しながら説明する。まず、地上施設において、遮蔽コンテナ３８内に放射性廃棄物２が収納され（図４（ａ）参照）、遮蔽コンテナ３８内に収納された状態の放射性廃棄物２がアクセス搬送車２２に積載される。放射性廃棄物２を積載したアクセス搬送車２２は、アクセス坑道１２内を走行して地下に下降し、積替エリア２０に至る。

【0032】

次に、アクセス搬送車２２は、図４（ａ）に示すように、積替エリア２０に配置された積替装置４０に接近し、図４（ｂ）に示すように、スライド機構を用いて放射性廃棄物２をスライドさせ、放射性廃棄物２を積替装置４０に移載する（第１移載工程）。

【0033】

次に、図４（ｃ）に示すように、主要坑道１６内で待機していた第１搬送車２４が積替装置４０に接近する。そして、図４（ｄ）に示すように、第１搬送車２４に積載されている保持装置３０を走行させ、積替装置４０上に移動させる。積替装置４０上の保持装置３０は、放射性廃棄物２を保持部３０ａで保持し、収容部３４ｂ内に収容した後、第１搬送車２４上に戻る。これにより、積替装置４０から放射性廃棄物２が取得され、第１搬送車２４に移載される（第２移載工程）。なお、この第１移載工程と第２移載工程を経ることにより、放射性廃棄物２は、非管理区域から管理区域に移動する。

【0034】

放射性廃棄物２を保持した保持装置３０を積載した第１搬送車２４は、図５（ａ）に示すように、積替装置４０から離れて主要坑道１６内を走行する。そして、図５（ｂ）に示すように、処分坑道１４の入口前で停車し、回動機構により積載部２９を９０度回動させる（回動工程）。なお、処分坑道１４の入口と主要坑道１６との交差部分においては、坑道幅が拡幅されていない。次に、図５（ｃ）に示すように、第１搬送車２４に積載されている保持装置３０を処分坑道１４に進入させる（進入工程）。なお、このときまでに、主要坑道１６内の所定の場所で待機していた第２搬送車２６が移動し、処分坑道１４の入口の近傍で待機している。

【0035】

次に、図６（ａ）に示すように、保持装置３０を処分坑道１４に進入させた第１搬送車２４が処分坑道１４の入口前から立ち去り、駆動装置３２を積載した第２搬送車２６が処分坑道１４の入口前に移動する。なお、第１搬送車２４は処分坑道１４の入口の近傍で待機する。

【0036】

第２搬送車２６は、図６（ｂ）に示すように、回動機構により積載部２９を９０度回動させ（回動工程）、第２搬送車２６に積載されている駆動装置３２を処分坑道１４に進入させる。そして、図６（ｃ）に示すように、駆動装置３２を処分坑道１４内で走行させて保持装置３０を押し込み（押込工程）、保持装置３０によって保持されている放射性廃棄物２を、既に埋設されている放射性廃棄物２´に当接させる。

【0037】

次に、図７（ａ）に示すように、駆動装置３２は、処分坑道１４内から退去して第２搬送車２６の積載部２９に再び積載される（退去工程）。第２搬送車２６は、回動機構により積載部２９を９０度回動させて元の姿勢に戻した後、図７（ｂ）に示すように、処分坑道１４の入口前から立ち去り、処分坑道１４の入口の近傍で待機する。

【0038】

ここで、待機していた第１搬送車２４が再び処分坑道１４の入口前に移動し、図８（ａ）に示すように、回動機構により積載部２９を９０度回動させる。空になった保持装置３０は、処分坑道１４内から退去して第１搬送車２４の積載部２９に再び積載される（退去工程）。第１搬送車２４は、回動機構により積載部２９を９０度回動させて元の姿勢に戻した後、処分坑道１４の入口前から立ち去る。なお、このときまでに、図８（ｂ）に示すように、主要坑道１６内の所定の場所で待機していた第３搬送車２８が移動し、処分坑道１４の入口の近傍で待機している。

【0039】

次に、充填装置３４を積載した第３搬送車２８が処分坑道１４の入口前に移動する。第３搬送車２８は、回動機構により積載部２９を９０度回動させ（回動工程）、図８（ｃ）に示すように、充填装置３４を処分坑道１４に進入させる。そして、積載部２９を再び９０度回動させて元の姿勢に戻した後、図９（ａ）に示すように、処分坑道１４の入口前から立ち去る。

【0040】

ここで、待機していた第２搬送車２６が再び処分坑道１４の入口前に移動し、積載部２９を９０度回動させ、駆動装置３２を処分坑道１４に進入させる。そして、図９（ｂ）に示すように、駆動装置３２を処分坑道１４内で走行させて充填装置３４を放射性廃棄物２の近傍まで押し込む。充填装置３４は、この状態で、図９（ｃ）に示すように、処分坑道１４と放射性廃棄物２の間隙に充填材を充填する（充填工程）。これにより、放射性廃棄物２が処分坑道１４に埋設される。

【0041】

その後、駆動装置３２は、処分坑道１４から退去して第２搬送車２６の積載部２９に再び積載される。第２搬送車２６は、処分坑道１４の入口前から立ち去る。同様に、充填装置３４は、処分坑道１４から退去して第３搬送車２８の積載部２９に再び積載される。第３搬送車２８は、処分坑道１４の入口前から立ち去る。以上のような処理を繰り返すことにより、複数の放射性廃棄物２が処分坑道１４内に廃棄処分される。

【0042】

この実施の形態の処理施設によれば、保持装置３０と駆動装置３２、および充填装置３４と駆動装置３２が別々に搬送車に積載されるので、各々の装置を搭載する台車の長さを短くすることができる。このため、主要坑道１６を広げることなく各装置を処分坑道１４の入り口前で回動させることができる。また、駆動装置３２が保持装置３０や充填装置３４とは別の第２搬送車２６に積載され、一つの駆動装置３２を一回の埋設処理で２回使用できるため、放射性廃棄物２を廃棄処分する際の作業効率を向上させることができると共に、駆動装置３２一基分を配備するコストを削減することができる。

【0043】

また、非管理区域と管理区域の境界に積替エリア２０を設け、積替装置４０を介してアクセス搬送車２２から第１搬送車２４への放射性廃棄物２の積み替えを行うため、アクセス搬送車２２は管理区域に立ち入ることがなく、かつ第１搬送車２４が非管理区域に立ち入ることがない。このため、非管理区域と管理区域を明確に区分することができる。

【符号の説明】

【0044】

２ 放射性廃棄物
４ 緩衝材
６ 収納容器
８ ガラス固化体
９ オーバーパック
１０ 処理施設
１１ 坑底施設
１２ アクセス坑道
１２ａ スパイラル坑道
１２ｂ 立坑
１４ 処分坑道
１６ 主要坑道
１８ 連絡坑道
２０ 積替エリア
２２ アクセス搬送車
２２ａ 操縦席
２２ｃ 積載部
２４ 第１搬送車
２６ 第２搬送車
２７ 操縦席
２８ 第３搬送車
２９ 積載部
３０ 保持装置
３０ａ 保持部
３０ｂ 収納空間
３０ｃ 台車
３２ 駆動装置
３２ａ 台車
３４ 充填装置
３４ａ 充填機
３４ｂ 収容部
３４ｃ 台車
３４ｄ 充填部
３４ｅ 操作部
３８ 遮蔽コンテナ
４０ 積替装置
１０２ 装置
１０４ 放射性廃棄物
１０６ 保持部
１０８ 保持フレーム
１１０ 駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】