JP2002267795A - 放射性物質含有廃液処理方法と装置 - Google Patents
放射性物質含有廃液処理方法と装置Info
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- JP2002267795A JP2002267795A JP2001070257A JP2001070257A JP2002267795A JP 2002267795 A JP2002267795 A JP 2002267795A JP 2001070257 A JP2001070257 A JP 2001070257A JP 2001070257 A JP2001070257 A JP 2001070257A JP 2002267795 A JP2002267795 A JP 2002267795A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の放射性物質を含む廃液から放射性物質
を除去し、放射性物質を含む廃液処理の負担を軽減し、
当該廃液処理を容易にする。 【解決手段】 放射性物質としては、放射性ストロンチ
ウム、放射性バリウム、放射性イットリウム、放射性レ
ニウム、放射性テクネチウム、放射性ヨウ素、ラジウム
及びそられの化合物を含む廃液中からその放射性物質を
除去するため、廃液の水素イオン濃度を調整し、炭酸イ
オンと活性臭素化合物の処理薬剤を段階的に注入し、水
に不溶な放射性物質とする。そして、この放射性物質を
廃液中で固体吸着材に吸着し、この放射性物質が吸着し
た固体吸着材を沈殿分離するか、或いは廃液を濾過材に
通してこの放射性物質をトラップし、廃液中から除去す
る。
を除去し、放射性物質を含む廃液処理の負担を軽減し、
当該廃液処理を容易にする。 【解決手段】 放射性物質としては、放射性ストロンチ
ウム、放射性バリウム、放射性イットリウム、放射性レ
ニウム、放射性テクネチウム、放射性ヨウ素、ラジウム
及びそられの化合物を含む廃液中からその放射性物質を
除去するため、廃液の水素イオン濃度を調整し、炭酸イ
オンと活性臭素化合物の処理薬剤を段階的に注入し、水
に不溶な放射性物質とする。そして、この放射性物質を
廃液中で固体吸着材に吸着し、この放射性物質が吸着し
た固体吸着材を沈殿分離するか、或いは廃液を濾過材に
通してこの放射性物質をトラップし、廃液中から除去す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力施設や病院
等の核医学施設、放射化学研究施設などから排出される
放射性元素を含む廃液から放射性元素を除去し、処理す
る方法と装置に関する。
等の核医学施設、放射化学研究施設などから排出される
放射性元素を含む廃液から放射性元素を除去し、処理す
る方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、核医学分野において、がんの診
断や治療等の診療用放射性同位元素（ＲＩ）投与の療法
として、放射性同位元素としてストロンチウム８９（Ｓ
ｒ−８９）、バリウム１３３（Ｂａ−１３３）、イット
リウム９０（Ｙ−９０）、レニウム１８６と１８８（Ｒ
ｅ−１８６、Ｒｅ−１８８）、テクネチウム９９ｍ（Ｔ
ｃ−９９ｍ）、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）などが患者
に投与される。この放射性同位元素が投与された患者か
らはその放射性同位元素を含む排泄物が排泄され、この
排泄物が医療機関から放射性物質含有廃液として希釈放
流される。この放射性物質含有廃液は、前記のような放
射性同位元素を持つ放射性汚染物質を含有しており、そ
のまま公共下水道等に放流することはできない。
断や治療等の診療用放射性同位元素（ＲＩ）投与の療法
として、放射性同位元素としてストロンチウム８９（Ｓ
ｒ−８９）、バリウム１３３（Ｂａ−１３３）、イット
リウム９０（Ｙ−９０）、レニウム１８６と１８８（Ｒ
ｅ−１８６、Ｒｅ−１８８）、テクネチウム９９ｍ（Ｔ
ｃ−９９ｍ）、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）などが患者
に投与される。この放射性同位元素が投与された患者か
らはその放射性同位元素を含む排泄物が排泄され、この
排泄物が医療機関から放射性物質含有廃液として希釈放
流される。この放射性物質含有廃液は、前記のような放
射性同位元素を持つ放射性汚染物質を含有しており、そ
のまま公共下水道等に放流することはできない。
【０００３】現在、このような放射性同位元素を含む廃
液の法的基準は、放射性同位元素ごとに定められた濃度
を基準とした管理がなされている。そこで、放射性廃液
の放流が許容される排水中濃度基準に適合させるため、
放射性廃液を貯留槽で長期にわたり貯留し、放射性同位
元素の減衰を経て、その放射能レベルが減衰した後、多
量の水で放射性廃液を希釈し、放流する処理方式がとら
れている。
液の法的基準は、放射性同位元素ごとに定められた濃度
を基準とした管理がなされている。そこで、放射性廃液
の放流が許容される排水中濃度基準に適合させるため、
放射性廃液を貯留槽で長期にわたり貯留し、放射性同位
元素の減衰を経て、その放射能レベルが減衰した後、多
量の水で放射性廃液を希釈し、放流する処理方式がとら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来の廃液処理手段では、放射性同位元素の減衰を経
るまで、放射性同位元素を含む廃液を貯留槽に貯留し、
減衰を待たなければならない。このため、大きな容積の
貯留槽を必要とし、放射性同位元素排水処理設備が大型
になるという課題がある。さらに、多量の水で放射性廃
液を希釈し、放流するため、放射性廃液の処理に多量の
希釈水を必要とし、この点でも処理設備が大型化する。
それだけでなく、放流する放射性同位元素の絶対量は低
減できないので、放流水による自然環境への汚染が問題
となる。
記従来の廃液処理手段では、放射性同位元素の減衰を経
るまで、放射性同位元素を含む廃液を貯留槽に貯留し、
減衰を待たなければならない。このため、大きな容積の
貯留槽を必要とし、放射性同位元素排水処理設備が大型
になるという課題がある。さらに、多量の水で放射性廃
液を希釈し、放流するため、放射性廃液の処理に多量の
希釈水を必要とし、この点でも処理設備が大型化する。
それだけでなく、放流する放射性同位元素の絶対量は低
減できないので、放流水による自然環境への汚染が問題
となる。
【０００５】このような問題は、核医学分野に限られ
ず、放射化学研究施設や原子力施設などから廃棄される
Ｓｒ−９０、Ｓｒ−８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒ
ｅ−１８６、Ｒｅ−１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９
９、Ｉ−１３１、Ｉ−１２９など放射性ストロンチウ
ム、同イットリウム、同レニウム、同テクネチウム、同
ヨウ素などの放射性同位元素を含む放射性同位元素排水
処理や一般の公共汚水処理施設などに共通した課題であ
る。
ず、放射化学研究施設や原子力施設などから廃棄される
Ｓｒ−９０、Ｓｒ−８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒ
ｅ−１８６、Ｒｅ−１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９
９、Ｉ−１３１、Ｉ−１２９など放射性ストロンチウ
ム、同イットリウム、同レニウム、同テクネチウム、同
ヨウ素などの放射性同位元素を含む放射性同位元素排水
処理や一般の公共汚水処理施設などに共通した課題であ
る。
【０００６】本発明は、放射性物質含有廃液処理手段に
おける従来の課題に鑑み、大規模な処理施設を必要とせ
ず、小規模な処理設備で種々の放射性物質を含む廃液か
ら放射性物質を除去することを可能とし、これにより、
放射性物質を含む廃液処理の負担を軽減し、当該廃液処
理を容易にすることを目的とするものである。
おける従来の課題に鑑み、大規模な処理施設を必要とせ
ず、小規模な処理設備で種々の放射性物質を含む廃液か
ら放射性物質を除去することを可能とし、これにより、
放射性物質を含む廃液処理の負担を軽減し、当該廃液処
理を容易にすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、前述のような各種の放射性物質を含有す
る廃液に適切な薬剤を注入することによって、それらの
放射性物質が選択的に固体吸着材に吸着する化学状態を
作り、廃液中から放射性物質を吸着した固体吸着材を沈
殿分離するか、或いは濾過材によりトラップする手段で
廃液中からそれらの放射性物質を除去することを可能と
した。これにより、種々の放射性同位元素を含む廃液処
理の負担を軽減し、その廃液処理を容易にするものであ
る。
達成するため、前述のような各種の放射性物質を含有す
る廃液に適切な薬剤を注入することによって、それらの
放射性物質が選択的に固体吸着材に吸着する化学状態を
作り、廃液中から放射性物質を吸着した固体吸着材を沈
殿分離するか、或いは濾過材によりトラップする手段で
廃液中からそれらの放射性物質を除去することを可能と
した。これにより、種々の放射性同位元素を含む廃液処
理の負担を軽減し、その廃液処理を容易にするものであ
る。
【０００８】前記のような放射性物質としては、例え
ば、放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イ
ットリウム、放射性レニウム、放射性テクネチウム、放
射性ヨウ素、ラジウム及びそられの化合物をあげること
ができる。本発明では、これらの放射性物質を含む廃液
中からその放射性物質を除去するため、廃液の水素イオ
ン濃度を調整し、炭酸イオンと活性臭素化合物の処理薬
剤を段階的に注入し、水に不溶な放射性物質とし、この
放射性物質を廃液中で固体吸着材に吸着し、この放射性
物質が吸着した固体吸着材を沈殿分離するか、或いは廃
液を濾過材に通してこの放射性物質をトラップし、廃液
中から除去するものである。
ば、放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イ
ットリウム、放射性レニウム、放射性テクネチウム、放
射性ヨウ素、ラジウム及びそられの化合物をあげること
ができる。本発明では、これらの放射性物質を含む廃液
中からその放射性物質を除去するため、廃液の水素イオ
ン濃度を調整し、炭酸イオンと活性臭素化合物の処理薬
剤を段階的に注入し、水に不溶な放射性物質とし、この
放射性物質を廃液中で固体吸着材に吸着し、この放射性
物質が吸着した固体吸着材を沈殿分離するか、或いは廃
液を濾過材に通してこの放射性物質をトラップし、廃液
中から除去するものである。
【０００９】次に、各放射性物質についての具体的な処
理方法を説明すると、まず廃液中に含有する放射性物質
が放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イッ
トリウム、ラジウム及びそれらの化合物の何れかである
場合、アルカリ性に調整した廃液中で前記放射性物質に
炭酸イオンを反応させて水に不溶性の炭酸塩とする。こ
の炭酸イオンを反応させることにより生成した水に不溶
性の炭酸塩は、固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい
ため、次に、この炭酸塩を固体吸着材に吸着する手段
か、廃液を濾過材に通して炭酸塩をトラップする手段の
少なくとも何れかにより除去することができる。
理方法を説明すると、まず廃液中に含有する放射性物質
が放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イッ
トリウム、ラジウム及びそれらの化合物の何れかである
場合、アルカリ性に調整した廃液中で前記放射性物質に
炭酸イオンを反応させて水に不溶性の炭酸塩とする。こ
の炭酸イオンを反応させることにより生成した水に不溶
性の炭酸塩は、固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい
ため、次に、この炭酸塩を固体吸着材に吸着する手段
か、廃液を濾過材に通して炭酸塩をトラップする手段の
少なくとも何れかにより除去することができる。
【００１０】このとき、放射性物質含有廃液中にカルシ
ウムイオン、ストロンチウムイオン及びバリウムイオン
の少なくとも何れかをあらかじめ添加しておくことによ
り、それらのイオンがスキャベンジャーとして作用し、
放射性物質と炭酸イオンとの反応性を向上させることが
でき、放射性物質を容易に除去することが可能となる。
ウムイオン、ストロンチウムイオン及びバリウムイオン
の少なくとも何れかをあらかじめ添加しておくことによ
り、それらのイオンがスキャベンジャーとして作用し、
放射性物質と炭酸イオンとの反応性を向上させることが
でき、放射性物質を容易に除去することが可能となる。
【００１１】廃液中に含有する放射性物質が放射性レニ
ウム、放射性テクネチウム及びそれらの化合物の何れか
である場合、廃液を酸性に調整する。放射性レニウム、
放射性テクネチウム及びそれらの化合物は、酸性に調整
した廃液中で固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい性
質を有するため、やはり前記放射性物質を固体吸着材に
吸着する手段か、廃液を濾過材に通して放射性物質をト
ラップする手段の少なくとも何れかにより除去すること
ができる。
ウム、放射性テクネチウム及びそれらの化合物の何れか
である場合、廃液を酸性に調整する。放射性レニウム、
放射性テクネチウム及びそれらの化合物は、酸性に調整
した廃液中で固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい性
質を有するため、やはり前記放射性物質を固体吸着材に
吸着する手段か、廃液を濾過材に通して放射性物質をト
ラップする手段の少なくとも何れかにより除去すること
ができる。
【００１２】さらに、廃液中に含有する放射性物質が放
射性ヨウ素及びその化合物の何れかである場合、酸性に
調整した廃液中で前記放射性物質を活性臭素化合物と反
応させてヨウ素の臭素化合物とする。ヨウ素の臭素化合
物は、固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい性質を有
するため、やはりこのヨウ素の臭素化合物を固体吸着材
に吸着する手段か、廃液を濾過材に通してヨウ素の臭素
化合物をトラップする手段の少なくとも何れかにより除
去することができる。
射性ヨウ素及びその化合物の何れかである場合、酸性に
調整した廃液中で前記放射性物質を活性臭素化合物と反
応させてヨウ素の臭素化合物とする。ヨウ素の臭素化合
物は、固体の吸着材や濾過材に吸着されやすい性質を有
するため、やはりこのヨウ素の臭素化合物を固体吸着材
に吸着する手段か、廃液を濾過材に通してヨウ素の臭素
化合物をトラップする手段の少なくとも何れかにより除
去することができる。
【００１３】このような廃液中から放射性物質を除去す
る方法を実施するための装置は、廃液の水素イオン濃度
を調整する手段と、廃液中に炭酸イオン及び／または活
性臭素化合物の処理薬剤を注入する手段と、水に不溶と
した放射性物質を吸着する固体吸着材を廃液中に添加す
る手段と、放射性物質を吸着する固体吸着材を沈殿分離
するか、放射性物質をトラップする濾過材を有するもの
である。ここで水に不溶とした放射性物質を吸着する固
体吸着材及び／または水に不溶とした放射性物質をトラ
ップする濾過材は、活性炭、ゼオライト、濾過砂、炭素
繊維系材料、セルロース系材料及びガラス繊維系材料の
何れかを利用することができる。
る方法を実施するための装置は、廃液の水素イオン濃度
を調整する手段と、廃液中に炭酸イオン及び／または活
性臭素化合物の処理薬剤を注入する手段と、水に不溶と
した放射性物質を吸着する固体吸着材を廃液中に添加す
る手段と、放射性物質を吸着する固体吸着材を沈殿分離
するか、放射性物質をトラップする濾過材を有するもの
である。ここで水に不溶とした放射性物質を吸着する固
体吸着材及び／または水に不溶とした放射性物質をトラ
ップする濾過材は、活性炭、ゼオライト、濾過砂、炭素
繊維系材料、セルロース系材料及びガラス繊維系材料の
何れかを利用することができる。
【００１４】このような廃液処理の方法と装置では、廃
液中に含まれる放射性物質が最終的に吸着材に吸着さ
れ、沈殿分離されるか、或いは濾過材にトラップされた
状態で廃液から取り出すことができる。このため、廃液
中に含まれる放射性物質の濃度を所要の基準以下に容易
に下げることができ、廃液を早期に放流処理することが
可能となる。そして、廃液より分離された沈殿物または
放射性物質をトラップした濾過材のみを放射性物質とし
て処分の対象にすればよいので、小さな規模の処理施設
で容易に処理することができる。
液中に含まれる放射性物質が最終的に吸着材に吸着さ
れ、沈殿分離されるか、或いは濾過材にトラップされた
状態で廃液から取り出すことができる。このため、廃液
中に含まれる放射性物質の濃度を所要の基準以下に容易
に下げることができ、廃液を早期に放流処理することが
可能となる。そして、廃液より分離された沈殿物または
放射性物質をトラップした濾過材のみを放射性物質とし
て処分の対象にすればよいので、小さな規模の処理施設
で容易に処理することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に、本発明による廃液処理の工程の概要を示す。既
に述べた通り、例えば核医学施設では、医学的な診断や
治療にＳｒ−８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒｅ−１
８６、Ｒｅ−１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９９、Ｉ−
１３１等の放射性同位元素（ＲＩ）が使用され、これら
が患者に投与される。この放射性同位元素が投与された
患者からはその放射性同位元素を含む排泄物が排泄さ
れ、この排泄物は、浄化槽で生化学的な処理がなされ、
貯留槽へ送られる。また、核医学施設では、前記の放射
性物質を使用した医療器具や医療設備の洗浄も行われ
る。この洗浄水もまた、貯留槽へ送られる。
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に、本発明による廃液処理の工程の概要を示す。既
に述べた通り、例えば核医学施設では、医学的な診断や
治療にＳｒ−８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒｅ−１
８６、Ｒｅ−１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９９、Ｉ−
１３１等の放射性同位元素（ＲＩ）が使用され、これら
が患者に投与される。この放射性同位元素が投与された
患者からはその放射性同位元素を含む排泄物が排泄さ
れ、この排泄物は、浄化槽で生化学的な処理がなされ、
貯留槽へ送られる。また、核医学施設では、前記の放射
性物質を使用した医療器具や医療設備の洗浄も行われ
る。この洗浄水もまた、貯留槽へ送られる。
【００１６】これらの貯留槽に送られた廃液は、Ｓｒ−
８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒｅ−１８６、Ｒｅ−
１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９９、Ｉ−１３１及びＲ
ａなどの放射性同位元素を含む放射性物質を含有してい
る。貯留槽において、この廃液にアルカリを加え、その
水素イオン濃度をｐＨ≒９程度のアルカリ性に調整した
後、濾過する。また、廃液中には予めカルシウムイオ
ン、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンの少なく
とも何れかを添加しておく。この状態で廃液に炭酸イオ
ンを注入する。
８９、Ｂａ−１３３、Ｙ−９０、Ｒｅ−１８６、Ｒｅ−
１８８、Ｔｃ−９９ｍ、Ｔｃ−９９、Ｉ−１３１及びＲ
ａなどの放射性同位元素を含む放射性物質を含有してい
る。貯留槽において、この廃液にアルカリを加え、その
水素イオン濃度をｐＨ≒９程度のアルカリ性に調整した
後、濾過する。また、廃液中には予めカルシウムイオ
ン、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンの少なく
とも何れかを添加しておく。この状態で廃液に炭酸イオ
ンを注入する。
【００１７】こうすることにより、図２に示すように、
放射性物質のうち、Ｓｒ−９０、Ｓｒ−８９、Ｂａ−１
３３、Ｙ−９０、Ｒａがカルシウムイオン、ストロンチ
ウムイオン、バリウムイオン及び炭酸イオンと反応し、
Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3、Ｓｒ（*Ｓ
ｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3、Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*
Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3等の水に不溶の炭酸塩となる。図２
は、廃液中にＣａ+イオンを添加した場合の例を示して
いる。また下記の化１は、この時の反応式を示す。これ
ら図２と化１において、「*Ｓｒ」、「*Ｂａ」、
「*Ｙ」はそれぞれ放射性ストロンチウム、放射性バリ
ウム、放射性イットリウムを示す。廃液中にＳｒイオン
やＢａイオンを添加した場合も、Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、
*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3に代えてＳｒ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、
Ｒａ）ＣＯ3、Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3
等の炭酸塩が生成する以外は全く同様である。
放射性物質のうち、Ｓｒ−９０、Ｓｒ−８９、Ｂａ−１
３３、Ｙ−９０、Ｒａがカルシウムイオン、ストロンチ
ウムイオン、バリウムイオン及び炭酸イオンと反応し、
Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3、Ｓｒ（*Ｓ
ｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3、Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*
Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3等の水に不溶の炭酸塩となる。図２
は、廃液中にＣａ+イオンを添加した場合の例を示して
いる。また下記の化１は、この時の反応式を示す。これ
ら図２と化１において、「*Ｓｒ」、「*Ｂａ」、
「*Ｙ」はそれぞれ放射性ストロンチウム、放射性バリ
ウム、放射性イットリウムを示す。廃液中にＳｒイオン
やＢａイオンを添加した場合も、Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、
*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3に代えてＳｒ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、
Ｒａ）ＣＯ3、Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3
等の炭酸塩が生成する以外は全く同様である。
【００１８】
【化１】
【００１９】これらの炭酸塩は、活性炭、ゼオライト、
砂等からなる濾過材に吸着されやすい性質を有する。そ
こで、廃液を活性炭、ゼオライト、砂等からなる濾過材
通し、この濾過材で水に不溶の炭酸塩をトラップする。
図２は、濾過材として活性炭カラムを使用したときの廃
液処理の原理を概念的に示している。図２において右側
の活性炭カラム（ＡＣカラム）にトラップされた炭化物
は、Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣであ
るが、Ｓｒ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣ、
Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣの場合も
同様である。
砂等からなる濾過材に吸着されやすい性質を有する。そ
こで、廃液を活性炭、ゼオライト、砂等からなる濾過材
通し、この濾過材で水に不溶の炭酸塩をトラップする。
図２は、濾過材として活性炭カラムを使用したときの廃
液処理の原理を概念的に示している。図２において右側
の活性炭カラム（ＡＣカラム）にトラップされた炭化物
は、Ｃａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣであ
るが、Ｓｒ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣ、
Ｂａ（*Ｓｒ、*Ｂａ、*Ｙ、Ｒａ）ＣＯ3−ＡＣの場合も
同様である。
【００２０】或いは、廃液の中に活性炭、ゼオライト、
砂等からなる固体吸着材を添加し、攪拌することによ
り、この固体吸着材に前記の炭酸塩を吸着させ、この炭
酸塩を吸着した固体吸着材を廃液中で沈殿させ、この沈
殿物を廃液から分離除去するか、または廃液をさらに前
記のような濾過材に通し、炭酸塩を吸着した固体吸着材
をトラップして分離してもよい。
砂等からなる固体吸着材を添加し、攪拌することによ
り、この固体吸着材に前記の炭酸塩を吸着させ、この炭
酸塩を吸着した固体吸着材を廃液中で沈殿させ、この沈
殿物を廃液から分離除去するか、または廃液をさらに前
記のような濾過材に通し、炭酸塩を吸着した固体吸着材
をトラップして分離してもよい。
【００２１】次に、図１に示すように、このようにして
放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イット
リウム及びラジウムを除去した廃液に酸を添加し、その
水素イオン濃度をｐＨ≒２程度の酸性とする。この状態
で、前述と同様にして廃液を濾過材に通すか、或いは廃
液に固体吸着材を添加する。図３に示すように、廃液が
酸性の状態下において、放射性レニウム、放射性テクネ
チウムは、いずれもクーロン力により活性炭、ゼオライ
ト、砂等からなる濾過材や固体吸着材に吸着され、ある
いはトラップされ易くなる性質を有する。この性質を利
用してそれらの放射性同位元素を廃液中から除去するこ
とができる。
放射性ストロンチウム、放射性バリウム、放射性イット
リウム及びラジウムを除去した廃液に酸を添加し、その
水素イオン濃度をｐＨ≒２程度の酸性とする。この状態
で、前述と同様にして廃液を濾過材に通すか、或いは廃
液に固体吸着材を添加する。図３に示すように、廃液が
酸性の状態下において、放射性レニウム、放射性テクネ
チウムは、いずれもクーロン力により活性炭、ゼオライ
ト、砂等からなる濾過材や固体吸着材に吸着され、ある
いはトラップされ易くなる性質を有する。この性質を利
用してそれらの放射性同位元素を廃液中から除去するこ
とができる。
【００２２】また図４に示すように、廃液が酸性の状態
下において、その廃液に過臭素イオン等の活性臭素化合
物を添加すると、この活性臭素化合物と放射性ヨウ素と
が反応し、放射性ヨウ素の臭素化合物が生成する。この
放射性ヨウ素の臭素化合物は、やはり活性炭、ゼオライ
ト、砂等からなる濾過材や固体吸着材に吸着され、或い
はトラップされ易いため、前記と同様にして濾過材や固
体吸着材に吸着させることにより、ヨウ素の放射性同位
元素を廃液中から除去することができる。
下において、その廃液に過臭素イオン等の活性臭素化合
物を添加すると、この活性臭素化合物と放射性ヨウ素と
が反応し、放射性ヨウ素の臭素化合物が生成する。この
放射性ヨウ素の臭素化合物は、やはり活性炭、ゼオライ
ト、砂等からなる濾過材や固体吸着材に吸着され、或い
はトラップされ易いため、前記と同様にして濾過材や固
体吸着材に吸着させることにより、ヨウ素の放射性同位
元素を廃液中から除去することができる。
【００２３】このようにして廃液中から放射性同位元素
を除去した後、廃液をほぼ中性のｐＨ≒７程度に調整
し、廃液を放流槽に流す。この放流槽で廃液中の放射性
同位元素の濃度を検査し、濃度が所要の基準以下になっ
ている場合、廃液を排水する。他方、濃度が所要の基準
以下になっていない場合、前述したプロセスで再度廃液
を処理する。或いは、或る程度の期間貯留し、放射性同
位元素の放射能レベルの減衰を待ち、そのレベルが所要
の基準値以下に低下したところで放流するか、または水
で希釈し、放射性同位元素の濃度を所要の基準以下とし
て放流する。
を除去した後、廃液をほぼ中性のｐＨ≒７程度に調整
し、廃液を放流槽に流す。この放流槽で廃液中の放射性
同位元素の濃度を検査し、濃度が所要の基準以下になっ
ている場合、廃液を排水する。他方、濃度が所要の基準
以下になっていない場合、前述したプロセスで再度廃液
を処理する。或いは、或る程度の期間貯留し、放射性同
位元素の放射能レベルの減衰を待ち、そのレベルが所要
の基準値以下に低下したところで放流するか、または水
で希釈し、放射性同位元素の濃度を所要の基準以下とし
て放流する。
【００２４】他方、放射性同位元素を吸着した固体吸着
材や濾過材は、その水分を乾燥した後、放射性廃棄物と
してその取扱基準に従って保管し、その放射能レベルの
減衰を待ち、そのレベルが所要の基準値以下に低下した
ところで廃棄する。このようにして、廃液から放射性同
位元素を分離し、放射性固体廃棄物として処理できるの
で、大きな貯留槽等を必要としなくなる。
材や濾過材は、その水分を乾燥した後、放射性廃棄物と
してその取扱基準に従って保管し、その放射能レベルの
減衰を待ち、そのレベルが所要の基準値以下に低下した
ところで廃棄する。このようにして、廃液から放射性同
位元素を分離し、放射性固体廃棄物として処理できるの
で、大きな貯留槽等を必要としなくなる。
【００２５】
【実施例】次に、本発明の実施例について、具体的な数
値をあげて説明する。 （実施例１）ストロンチウム１０ｐｐｍを含むｐＨ９の
水溶液１０ｍｌに炭酸イオン（ＣＯ 3 2-）を０．０１モ
ル含む水溶液５０ｍｌ添加した後、その水溶液に活性炭
（粒度２４／４８メッシュ）を１ｇ添加し、常温で３０
分間撹拌した。この活性炭を含む水溶液を濾紙で濾過し
た後、その濾過液中のストロンチウムを分析したとこ
ろ、水溶液中のストロンチウム濃度が０．１ｐｐｍ以下
であった。なお、活性炭を添加しない場合は、溶液が白
濁し、その濾過液中のストロンチウム濃度は約１．０〜
１．７ｐｐｍであった。これらの結果から、ストロンチ
ウムは溶液中で炭酸ストロンチウムの形態となり、共存
する活性炭に吸着され、溶液中から除去されたことを示
している。なお、以上の結果は、イットリウム、バリウ
ム及びラジウムでもほぼ同様の結果であった。
値をあげて説明する。 （実施例１）ストロンチウム１０ｐｐｍを含むｐＨ９の
水溶液１０ｍｌに炭酸イオン（ＣＯ 3 2-）を０．０１モ
ル含む水溶液５０ｍｌ添加した後、その水溶液に活性炭
（粒度２４／４８メッシュ）を１ｇ添加し、常温で３０
分間撹拌した。この活性炭を含む水溶液を濾紙で濾過し
た後、その濾過液中のストロンチウムを分析したとこ
ろ、水溶液中のストロンチウム濃度が０．１ｐｐｍ以下
であった。なお、活性炭を添加しない場合は、溶液が白
濁し、その濾過液中のストロンチウム濃度は約１．０〜
１．７ｐｐｍであった。これらの結果から、ストロンチ
ウムは溶液中で炭酸ストロンチウムの形態となり、共存
する活性炭に吸着され、溶液中から除去されたことを示
している。なお、以上の結果は、イットリウム、バリウ
ム及びラジウムでもほぼ同様の結果であった。
【００２６】（実施例２）カルシウムイオンと炭酸イオ
ン（ＣＯ3 2-）をそれぞれ０．０１モル及び０．０２モ
ル含む含むｐＨ９の水溶液を、内径１０ｍｍのガラス管
に詰めた活性炭（粒度２４／４８メッシュ）１０ｇのカ
ラムに連続的に通液した。その状態で、ストロンチウ
ム、バリウムをそれぞれ１０ｐｐｍを含む水溶液を最大
５００ｍｌまで連続的に通液した後の溶液中のストロン
チウム、イットリウム及びバリウムの濃度を計測した結
果、そのカラム通過液中のストロンチウムとバリウムの
濃度はそれぞれ０．１６〜０．２０ｐｐｍ、０．２９〜
０．３８ｐｐｍとなり、連続的にストロンチウムが９８
％以上、イットリウムが９９．９％以上、バリウムが９
６％以上除去された。この結果は、溶液中のイットリウ
ム、ストロンチウム及びバリウムが、いずれも炭酸塩を
形成し、活性炭に吸着され、トラップされたことを示し
ている。
ン（ＣＯ3 2-）をそれぞれ０．０１モル及び０．０２モ
ル含む含むｐＨ９の水溶液を、内径１０ｍｍのガラス管
に詰めた活性炭（粒度２４／４８メッシュ）１０ｇのカ
ラムに連続的に通液した。その状態で、ストロンチウ
ム、バリウムをそれぞれ１０ｐｐｍを含む水溶液を最大
５００ｍｌまで連続的に通液した後の溶液中のストロン
チウム、イットリウム及びバリウムの濃度を計測した結
果、そのカラム通過液中のストロンチウムとバリウムの
濃度はそれぞれ０．１６〜０．２０ｐｐｍ、０．２９〜
０．３８ｐｐｍとなり、連続的にストロンチウムが９８
％以上、イットリウムが９９．９％以上、バリウムが９
６％以上除去された。この結果は、溶液中のイットリウ
ム、ストロンチウム及びバリウムが、いずれも炭酸塩を
形成し、活性炭に吸着され、トラップされたことを示し
ている。
【００２７】（実施例３）テクネチウム９９ｍ（放射
性）として２，５３０Ｂｑとレニウム（非放射性）とし
てそれぞれ２．５ｐｐｍ含むｐＨ２の水溶液５０ｍｌを
３つ準備し、その中にそれぞれ活性炭（粒度２４／４８
メッシュ）、ゼオライト（粒度２４／４８メッシュ）、
炭素繊維（繊維径約１０μｍ）を各１ｇを添加し１時間
常温で撹拌した。その結果、活性炭、ゼオライト、炭素
繊維のいずれの場合も、水溶液中のテクネチウム９９ｍ
とレニウムの濃度はそれぞれ６．９〜８．３Ｂｑ、０．
０１５〜０．０２８ｐｐｍとなり、テクネチウム９９ｍ
とレニウムがいずれも９９％以上除去された結果となっ
た。なおこのテクネチウム９９ｍとレニウムの除去効果
は、水溶液のｐＨが４あるいは５以上では極めて低くな
ることが観察された。これらの結果から、ｐＨ２程度の
低い水素イオン濃度の水溶液では、テクネチウム９９ｍ
とレニウムが、活性炭、ゼオライト、炭素繊維などの多
孔質物質や表面積の大きな物質の表面に吸着されて水溶
液中から除去されたことを示している。
性）として２，５３０Ｂｑとレニウム（非放射性）とし
てそれぞれ２．５ｐｐｍ含むｐＨ２の水溶液５０ｍｌを
３つ準備し、その中にそれぞれ活性炭（粒度２４／４８
メッシュ）、ゼオライト（粒度２４／４８メッシュ）、
炭素繊維（繊維径約１０μｍ）を各１ｇを添加し１時間
常温で撹拌した。その結果、活性炭、ゼオライト、炭素
繊維のいずれの場合も、水溶液中のテクネチウム９９ｍ
とレニウムの濃度はそれぞれ６．９〜８．３Ｂｑ、０．
０１５〜０．０２８ｐｐｍとなり、テクネチウム９９ｍ
とレニウムがいずれも９９％以上除去された結果となっ
た。なおこのテクネチウム９９ｍとレニウムの除去効果
は、水溶液のｐＨが４あるいは５以上では極めて低くな
ることが観察された。これらの結果から、ｐＨ２程度の
低い水素イオン濃度の水溶液では、テクネチウム９９ｍ
とレニウムが、活性炭、ゼオライト、炭素繊維などの多
孔質物質や表面積の大きな物質の表面に吸着されて水溶
液中から除去されたことを示している。
【００２８】（実施例４）ヨウ素１３１（放射性）を
１，７５０Ｂｑ含むｐＨ２の水溶液１００ｍｌ中に過臭
素イオン１０ｐｐｍを含む水溶液１０ｍｌを添加し、１
０分間撹拌した。その後、溶液中に活性炭（粉末）を１
ｇ添加し、さらに１０分間充分に撹拌した後、濾紙で濾
過し、その濾過液中のヨウ素１３１を計測した。この結
果、検出限界値（１Ｂｑ）以下となり９９．９％以上の
ヨウ素１３１が除去された。このヨウ素除去効果は、過
臭素イオンを添加しない場合は全く見られない。
１，７５０Ｂｑ含むｐＨ２の水溶液１００ｍｌ中に過臭
素イオン１０ｐｐｍを含む水溶液１０ｍｌを添加し、１
０分間撹拌した。その後、溶液中に活性炭（粉末）を１
ｇ添加し、さらに１０分間充分に撹拌した後、濾紙で濾
過し、その濾過液中のヨウ素１３１を計測した。この結
果、検出限界値（１Ｂｑ）以下となり９９．９％以上の
ヨウ素１３１が除去された。このヨウ素除去効果は、過
臭素イオンを添加しない場合は全く見られない。
【００２９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による放射性
物質含有廃液処理方法では、放射性同位元素を使用する
施設から廃棄される廃液から放射性同位元素を分離し、
廃液は放射性同位元素の濃度が少ない通常排水として処
理することができ、放射性同位元素を含む固体吸着材や
濾過材のみを固体廃棄物として処理できる。これによ
り、放射性同位元素の放射能レベルの減衰をするため
に、廃液の状態で貯留する必要がなく、大きな廃液の貯
留槽等を必要としなくなり、固体廃棄物の貯留のみで済
むようになる。これにより、廃棄設備を小規模化するこ
とが可能となると共に、放射性物質含有廃液の処理の負
担が軽減される。
物質含有廃液処理方法では、放射性同位元素を使用する
施設から廃棄される廃液から放射性同位元素を分離し、
廃液は放射性同位元素の濃度が少ない通常排水として処
理することができ、放射性同位元素を含む固体吸着材や
濾過材のみを固体廃棄物として処理できる。これによ
り、放射性同位元素の放射能レベルの減衰をするため
に、廃液の状態で貯留する必要がなく、大きな廃液の貯
留槽等を必要としなくなり、固体廃棄物の貯留のみで済
むようになる。これにより、廃棄設備を小規模化するこ
とが可能となると共に、放射性物質含有廃液の処理の負
担が軽減される。
【図１】本発明の一実施形態による放射性物質含有廃液
処理装置による処理方法のプロセスを示す工程図であ
る。
処理装置による処理方法のプロセスを示す工程図であ
る。
【図２】同実施形態による放射性物質含有廃液処理方法
における放射性ストロンチウム、放射性イットリウム、
放射性バリウム及びラジウムを除去する工程の原理を示
す概念図である。
における放射性ストロンチウム、放射性イットリウム、
放射性バリウム及びラジウムを除去する工程の原理を示
す概念図である。
【図３】同実施形態による放射性物質含有廃液処理方法
における放射性テクネチウム及び放射性レニウムを除去
する工程の原理を示す概念図である。
における放射性テクネチウム及び放射性レニウムを除去
する工程の原理を示す概念図である。
【図４】同実施形態による放射性物質含有廃液処理方法
における放射性ヨウ素を除去する工程の原理を示す概念
図である。
における放射性ヨウ素を除去する工程の原理を示す概念
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 39/16 Ｂ０１Ｄ 39/16 Ｚ 39/20 39/20 Ｂ Ｃ Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｂ Ｆ 1/58 1/58 Ｌ ＺＡＢ ＺＡＢＪ 1/62 1/62 Ｚ Ｇ２１Ｆ 9/12 ５０１ Ｇ２１Ｆ 9/12 ５０１Ｃ ５０１Ｆ (72)発明者 富澤 延之 東京都文京区湯島１丁目７番12号 株式会 社千代田テクノル内 (72)発明者 狐塚 正夫 東京都文京区湯島１丁目７番12号 株式会 社千代田テクノル内 (72)発明者 多久和 智也 東京都文京区湯島１丁目７番12号 株式会 社千代田テクノル内 (72)発明者 花本 行生 茨城県水戸市堀町新田1044番地 株式会社 化研内 (72)発明者 蓼沼 克嘉 茨城県水戸市堀町新田1044番地 株式会社 化研内 (72)発明者 小西 淳二 京都府京都市北区小山堀池町38 Ｆターム(参考） 4D019 AA03 BA01 BA03 BA04 BA12 BB12 BB13 BC05 4D024 AA04 AB10 AB11 AB15 AB17 BA02 BA03 BA07 BA19 BB01 BB02 CA06 DB03 DB18 4D038 AA08 AB06 AB39 AB58 AB59 AB75 BA04 BB06 BB17
Claims (7)
- 【請求項１】 放射性物質として放射性ストロンチウ
ム、放射性バリウム、放射性イットリウム、放射性レニ
ウム、放射性テクネチウム、放射性ヨウ素、ラジウム及
びそられの化合物の少なくとも何れかを含む廃液中から
その放射性物質を除去する方法であって、廃液の水素イ
オン濃度をアルカリ性及び／または酸性に調整し、アル
カリ性の廃液中で放射性物質に炭酸イオンを反応させ、
酸性の廃液中で放射性物質に活性臭素化合物を反応さ
せ、それぞれ水に不溶な放射性物質とし、この放射性物
質を廃液中で固体吸着材に吸着するか、廃液を濾過材に
通してこの濾過材に放射性物質をトラップする手段の少
なくとも何れかにより廃液中から除去することを特徴と
する放射性物質含有廃液処理方法。 - 【請求項２】 放射性物質として、放射性ストロンチウ
ム、放射性バリウム、放射性イットリウム、ラジウム及
びそれらの化合物の何れかを含む廃液中から同放射性物
質を除去する方法であって、アルカリ性に調整した廃液
中で前記放射性物質に炭酸イオンを反応させて水に不溶
性の炭酸塩とし、この炭酸塩を固体吸着材に吸着する手
段か、廃液を濾過材に通して水に不溶な炭酸塩をトラッ
プする手段の少なくとも何れかにより除去することを特
徴とする放射性物質含有廃液処理方法。 - 【請求項３】 放射性物質含有廃液中にカルシウムイオ
ン、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンの少なく
とも何れかをあらかじめ添加しておくことにより、放射
性物質と炭酸イオンとの反応性を向上させることを特徴
とする請求項２に記載の放射性物質含有廃液処理方法。 - 【請求項４】 放射性物質として、放射性レニウム、放
射性テクネチウム及びそれらの化合物の何れかを含む廃
液中から同放射性物質を除去する方法であって、酸性に
調整した廃液中で前記放射性物質を固体吸着材に吸着す
る手段か、廃液を濾過材に通して放射性物質をトラップ
する手段の少なくとも何れかにより除去することを特徴
とする放射性物質含有廃液処理方法。 - 【請求項５】 放射性物質として、放射性ヨウ素及びそ
の化合物の何れかを含む核医学施設から廃棄される廃液
中から同放射性物質を除去する方法であって、酸性に調
整した廃液中で前記放射性物質を活性臭素化合物と反応
させてヨウ素の臭素化合物とし、このヨウ素の臭素化合
物を固体吸着材に吸着する手段か、廃液を濾過材に通し
てヨウ素の臭素化合物をトラップする手段の少なくとも
何れかにより除去することを特徴とする放射性物質含有
廃液処理方法。 - 【請求項６】 放射性物質として、放射性ストロンチウ
ム、放射性バリウム、放射性イットリウム、放射性レニ
ウム、放射性テクネチウム、放射性ヨウ素及びそられの
化合物の何れかを含む廃液中から同放射性物質を除去す
る装置であって、廃液の水素イオン濃度を調整する手段
と、廃液中に炭酸イオン及び／または活性臭素化合物の
処理薬剤を注入する手段と、水に不溶とした放射性物質
を廃液から除去する手段として、その放射性物質を吸着
する固体吸着材を廃液中に添加する手段か、水に不溶と
した放射性物質をトラップする濾過材の少なくとも何れ
かを有することを特徴とする放射性物質含有廃液処理装
置。 - 【請求項７】 水に不溶とした放射性物質を吸着する固
体吸着材及び／または水に不溶とした放射性物質をトラ
ップする濾過材が活性炭、ゼオライト、濾過砂、炭素繊
維系材料、セルロース系材料及びガラス繊維系材料の何
れかからなることを特徴とする請求項６に記載の放射性
物質含有廃液処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070257A JP4524444B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 放射性物質含有廃液処理方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070257A JP4524444B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 放射性物質含有廃液処理方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002267795A true JP2002267795A (ja) | 2002-09-18 |
| JP4524444B2 JP4524444B2 (ja) | 2010-08-18 |
Family
ID=18928161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001070257A Expired - Lifetime JP4524444B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 放射性物質含有廃液処理方法と装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
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