JP2007003270A - Radioactive waste liquid treatment apparatus and method - Google Patents

Radioactive waste liquid treatment apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
JP2007003270A
JP2007003270A JP2005181792A JP2005181792A JP2007003270A JP 2007003270 A JP2007003270 A JP 2007003270A JP 2005181792 A JP2005181792 A JP 2005181792A JP 2005181792 A JP2005181792 A JP 2005181792A JP 2007003270 A JP2007003270 A JP 2007003270A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
tank
waste
radioactive
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005181792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiko Haruguchi
佳子 春口
Michitaka Mikura
通孝 三倉
Eiichi Murata
栄一 村田
Tatsuaki Sato
龍明 佐藤
Jiro Sakurai
次郎 櫻井
Takao Takada
孝夫 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2005181792A priority Critical patent/JP2007003270A/en
Publication of JP2007003270A publication Critical patent/JP2007003270A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a separation efficiency in operation of separating a radionuclide by controlling the valency of iron in a radioactive waste liquid and then changing iron into iron oxide. <P>SOLUTION: A radioactive waste liquid treatment apparatus comprises a waste liquid tank 1 wherein the pH of the waste liquid is controlled by using a pH conditioner fed from a pH conditioner tank 3 and iron ions contained in the waste liquid are reduced by a reducing agent fed from a reducing agent tank 2 while the liquid is being heated, a conversion tank 5 provided with a temperature control facility 4 wherein the pH of the waste liquid is controlled by using the pH conditioner fed from the pH conditioner tank 3 and iron hydroxide in the reduced radioactive waste liquid fed from the waste liquid tank 1 is converted into iron oxide, a solid-liquid separator 6 for executing the solid-liquid separation of the radioactive waste liquid fed from the conversion tank 5 into a supernatant liquid and residue, a supernatant liquid accepting tank 7 for storing the supernatant liquid fed from the solid-liquid separator 6 and a sludge tank 8 for storing the residue fed from the solid-liquid separator 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射性廃液を処理する放射性廃液の処理装置及びその処理方法に関する。   The present invention relates to a radioactive waste liquid treatment apparatus and a treatment method for treating a radioactive waste liquid.

原子力発電所から発生する廃液、特に、原子炉一次系の冷却材の浄化に使用されるイオン交換樹脂の再生利用のため、溶離操作によって生成される無機酸廃液には、多量の金属イオンや放射性核種が含まれる。このうち金属イオンとして含有される主要成分には、配管材料の主要構成元素として含有される鉄があり、放射性核種としては、配管の腐食生成物として支配的なコバルト、クロム、ニッケル又は核分裂生成物であるストロンチウム若しくはテクネチウム等がある。   In order to recycle waste liquids generated from nuclear power plants, especially ion exchange resins used for the purification of reactor primary system coolant, inorganic acid waste liquids generated by elution operations contain large amounts of metal ions and radioactive materials. Contains nuclides. Among these, the main component contained as metal ions is iron contained as the main constituent element of piping materials, and as radionuclides, cobalt, chromium, nickel or fission products that dominate as corrosion products of piping There are strontium or technetium.

これら金属イオンや放射性核種を含有する廃液は、中和操作により中性又はアルカリ性に調整された後、濃縮等の操作により減容され長期間貯蔵される。これらの廃液には多量の放射性核種が含有されており、このことから非常に放射能レベルが高いことが特徴である。このため、遮へい構造が大型化するという短所がある。   Waste liquids containing these metal ions and radionuclides are adjusted to neutrality or alkalinity by neutralization, then reduced in volume by operations such as concentration, and stored for a long time. These waste liquids contain a large amount of radionuclide and are characterized by a very high radioactivity level. For this reason, there exists a fault that a shielding structure enlarges.

これに対しては、化学操作による前処理を行って放射能レベルの高い放射性核種を分離し、この分離された廃液の線量率を低減させることによって、遮へい構造を合理化する方法が提案されている。この中で、効果的な前処理法の一例として、前処理として鉄を添加し、鉄との共沈体を生成させることによる分離法(晶析共沈法)等がある(例えば、特許文献1参照)。   For this, a method for rationalizing the shielding structure by separating the radionuclide with a high radioactivity level by performing pretreatment by chemical operation and reducing the dose rate of the separated waste liquid has been proposed. . Among these, as an example of an effective pretreatment method, there is a separation method (crystallization coprecipitation method) by adding iron as a pretreatment and generating a coprecipitate with iron (for example, patent document) 1).

ここで、鉄の沈殿生成により放射性核種を分離する際に、この廃液中に含有する鉄が分離後も水酸化鉄として存在するという短所がある。すなわち、この無機酸廃液中に含まれる鉄(イオン)は、その多くがIII価で存在していると考えられる。この状態において、通常の中和処理を行うと、この鉄(イオン)は、水酸化鉄(III価)の形態になる。水酸化鉄は粘性が高い(沈降性が悪い)ために、廃液中に一定量以上の水酸化鉄(III)が存在すると固液分離性が悪くなる。このために、廃液の固液分離作業に要する時間が長期間に及び、従業員が過度に被ばくを受ける恐れが発生する。   Here, when the radionuclide is separated by the precipitation of iron, the iron contained in the waste liquid is present as iron hydroxide after the separation. That is, it is considered that most of the iron (ions) contained in the inorganic acid waste liquid is present in a valence of III. In this state, when a normal neutralization treatment is performed, the iron (ion) is in the form of iron hydroxide (III). Since iron hydroxide has high viscosity (poor settling property), solid-liquid separability deteriorates if a certain amount or more of iron (III) hydroxide is present in the waste liquid. For this reason, the time required for the solid-liquid separation work of the waste liquid takes a long time, and the employee may be excessively exposed.

また現状では、これらの廃液の長期貯蔵後の処分については、明確な方法が規定されていない。しかし、最終的にはこの廃液とセメントとを混練し、セメント固化体の形で処分を行う可能性がある。このときにも、廃液中に含有される鉄が水酸化鉄となり、固液分離操作時又は混練操作時等のハンドリングに支障をきたすおそれが生じる。
特許第3264940号公報
At present, no clear method is defined for the disposal of these waste liquids after long-term storage. However, there is a possibility that this waste liquid and cement are finally kneaded and disposed of in the form of a solidified cement. Also at this time, the iron contained in the waste liquid becomes iron hydroxide, which may cause problems in handling during solid-liquid separation operation or kneading operation.
Japanese Patent No. 3264940

本発明は、放射性廃液に含有される鉄又はこれらの鉄が水酸化鉄形態を取りうることによって生じる上記課題を解決するためになされるものである。   This invention is made | formed in order to solve the said subject which arises when iron contained in a radioactive waste liquid or these iron can take an iron hydroxide form.

即ち、放射性廃液である無機酸廃液中に含まれる鉄(イオン)は、その多くがIII価で存在している。この放射性廃液を通常の中和処理を行うと、この鉄(イオン)は、水酸化鉄(III)の形態になる。この水酸化鉄は粘性が高い(沈降性が悪い)ために、廃液中に一定量以上の水酸化鉄(III)が存在すると固液分離性が悪くなる。このために、廃液の固液分離作業に要する時間が長期間に及び、従業員が過度に被ばくを受ける恐れが発生する、という課題がある。   That is, most of the iron (ions) contained in the inorganic acid waste liquid which is a radioactive waste liquid exists in a valence of III. When this radioactive liquid waste is subjected to a normal neutralization treatment, the iron (ion) is in the form of iron (III) hydroxide. Since this iron hydroxide has a high viscosity (poor settling property), if a certain amount or more of iron (III) hydroxide is present in the waste liquid, the solid-liquid separation property is deteriorated. For this reason, there is a problem that the time required for the solid-liquid separation operation of the waste liquid takes a long time and the employee may be excessively exposed.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、放射性廃液中の鉄の価数をコントロールした後に酸化鉄形態とすることにより、分離操作時の分離効率の向上を図ることができる放射性廃液の処理装置及びその処理方法を提供することを目的とする。   The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems. By controlling the valence of iron in the radioactive liquid waste and making it into an iron oxide form, the radioactive liquid waste can improve the separation efficiency during the separation operation. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus and a processing method therefor.

上記目的を達成するため、本発明の放射性廃液の処理装置においては、還元剤を貯溜する還元剤タンクと、pH調整剤を貯溜するpH調整剤タンクと、このpH調整剤タンクから供給されるpH調整剤でpH調整し、前記還元剤タンクから供給される還元剤で放射性廃液に含有する鉄イオンを加温しながら還元する廃液タンクと、前記pH調整剤タンクから供給されるpH調整剤でpH調整し、前記廃液タンクから供給され還元された放射性廃液中の水酸化鉄形態を酸化鉄形態に加温しながら転換する転換タンクと、この転換タンクから供給され転換された放射性廃液を上澄み液と残渣とに固液分離する固液分離装置と、この固液分離装置から供給される上澄み液を貯溜する上澄み液受けタンクと、前記固液分離装置から供給される残渣を貯溜するスラッジタンクと、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the treatment apparatus for radioactive waste liquid of the present invention, a reducing agent tank for storing a reducing agent, a pH adjusting agent tank for storing a pH adjusting agent, and a pH supplied from the pH adjusting agent tank. The pH is adjusted with the adjusting agent, and the waste liquid tank that reduces iron ions contained in the radioactive liquid waste while heating with the reducing agent supplied from the reducing agent tank, and the pH with the pH adjusting agent supplied from the pH adjusting agent tank. A conversion tank that adjusts and converts the iron hydroxide form in the reduced radioactive waste liquid supplied from the waste liquid tank to an iron oxide form, and the converted radioactive waste liquid supplied from the conversion tank and the supernatant liquid A solid-liquid separation device for solid-liquid separation into residues, a supernatant liquid receiving tank for storing a supernatant liquid supplied from the solid-liquid separation device, and a residue supplied from the solid-liquid separation device. It is characterized in that it has a sludge tank for the.

また、上記目的を達成するため、本発明の放射性廃液の処理方法においては、貯溜された放射性廃液をpH調整剤でpH調整し、還元剤で放射性廃液に含有する鉄イオンを加温しながら還元する還元ステップと、この還元ステップおいて還元された放射性廃液をpH調整剤でpH調整し、放射性廃液中の水酸化鉄形態を酸化物形態に加温しながら転換する転換ステップと、この転換ステップにおいて転換された放射性廃液を上澄み液と残渣とに固液分離する固液分離ステップと、この固液分離ステップにおいて固液分離された上澄み液を貯溜する上澄み液貯溜ステップと、前記固液分離ステップにおいて固液分離された残渣を貯溜するスラッジ貯溜ステップと、を有することを特徴とするものである。     In order to achieve the above object, in the method for treating radioactive liquid waste according to the present invention, the stored radioactive liquid waste is adjusted with a pH adjuster, and the iron ions contained in the radioactive liquid waste are reduced with a reducing agent while heating. A reduction step, and a conversion step of adjusting the pH of the radioactive liquid waste reduced in the reduction step with a pH adjuster and converting the iron hydroxide form in the radioactive liquid waste to an oxide form, and the conversion step A solid-liquid separation step for solid-liquid separation of the radioactive liquid waste converted in step into a supernatant and a residue, a supernatant liquid storage step for storing the supernatant liquid separated in the solid-liquid separation step, and the solid-liquid separation step And a sludge storage step for storing the residue separated by solid-liquid.

本発明の放射性廃液の処理装置及びその処理方法によれば、放射性廃液中の鉄の価数をコントロール、すなわち化学処理によりIII価鉄をII価鉄に還元させた後に、酸化鉄形態とすることにより、放射性核種を分離操作するときの分離効率の向上を図ることができる。   According to the radioactive waste liquid treatment apparatus and the treatment method of the present invention, the iron valence in the radioactive waste liquid is controlled, that is, after the reduction of the ferric iron to the ferric iron by chemical treatment, the iron oxide form is obtained. Thus, it is possible to improve the separation efficiency when the radionuclide is separated.

また、放射性廃液中の鉄の価数をコントロールした後に、酸化鉄形態とすることにより、分離操作の後段で実施する放射性廃液に係るセメント固化処理の負荷軽減を図ることができる。   In addition, by controlling the valence of iron in the radioactive liquid waste, it is possible to reduce the load of the cement solidification treatment relating to the radioactive liquid waste carried out after the separation operation by adopting the iron oxide form.

以下、本発明に係る放射性廃液の処理装置及びその処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a radioactive liquid waste processing apparatus and a processing method therefor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の実施の形態の放射性廃液処理装置の概要を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a radioactive liquid waste treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

本図に示すように、廃液タンク1中の放射性廃液は、還元剤タンク2又はpH調整剤タンク3から還元剤、pH調整剤等の薬剤がそれぞれ投入されることによって、放射性廃液は所定の還元剤濃度、pHとなるように調整される。   As shown in the figure, the radioactive waste liquid in the waste liquid tank 1 is reduced to a predetermined amount by supplying chemicals such as a reducing agent and a pH adjusting agent from the reducing agent tank 2 or the pH adjusting agent tank 3, respectively. It is adjusted so that it may become agent concentration and pH.

同時に、廃液タンク1は図示しない温度調節器を備えた加温ヒータ4により、温度計4aで温度を測定しながら所定温度まで加温される。所定時間経過後に、廃液タンク1内の放射性廃液は、移送配管1aを経由して転換タンク5に移送される。   At the same time, the waste liquid tank 1 is heated to a predetermined temperature by a heating heater 4 equipped with a temperature controller (not shown) while measuring the temperature with a thermometer 4a. After a predetermined time has elapsed, the radioactive waste liquid in the waste liquid tank 1 is transferred to the conversion tank 5 via the transfer pipe 1a.

転換タンク5において、図示しない温度調節器を備えた加温ヒータ9により、温度計9aで温度を測定しながら所定温度まで加温される。同時に、pH調整剤タンク3からpH調整剤が投入されることによってpH調整がされる。このpH調整によって、放射性廃液中の水酸化鉄は酸化鉄へ転換される。   The conversion tank 5 is heated to a predetermined temperature by a heating heater 9 having a temperature controller (not shown) while measuring the temperature with a thermometer 9a. At the same time, the pH is adjusted by introducing the pH adjusting agent from the pH adjusting agent tank 3. By this pH adjustment, iron hydroxide in the radioactive liquid waste is converted to iron oxide.

水酸化鉄から転換された酸化鉄を含有する放射性廃液は、移送配管5aを経由して固液分離装置6に移送される。   The radioactive liquid waste containing iron oxide converted from iron hydroxide is transferred to the solid-liquid separator 6 via the transfer pipe 5a.

固液分離装置6において、放射性廃液は、上澄みとスラッジとに分離される。この固液分離操作としては、沈降、ろ過、磁性の利用等による処理方法がある。この固液分離された上澄みは、上澄み水受けタンク7に移送されて貯蔵される。   In the solid-liquid separator 6, the radioactive liquid waste is separated into supernatant and sludge. As this solid-liquid separation operation, there is a treatment method by sedimentation, filtration, use of magnetism or the like. The solid-liquid separated supernatant is transferred to the supernatant water receiving tank 7 and stored.

この上澄み水受けタンク7の下部に沈澱した沈澱物は、セメント固化系7aに移送され、長期貯蔵される。また、酸化鉄を主成分とするスラッジは、スラッジタンク8に移送されて貯蔵される。このスラッジタンク8に貯蔵されたスラッジは、セメント固化系8aに移送され、長期貯蔵される。   The sediment deposited in the lower part of the supernatant water receiving tank 7 is transferred to the cement solidifying system 7a and stored for a long time. Further, the sludge mainly composed of iron oxide is transferred to the sludge tank 8 and stored. The sludge stored in the sludge tank 8 is transferred to the cement solidification system 8a and stored for a long time.

このように構成された本実施の形態において、放射性廃液中の鉄の価数を化学処理により III価鉄をII価鉄に還元させ又はIII価鉄とII価鉄の存在比率を制御した後で、酸化鉄形態とすることができる。   In this embodiment configured as described above, after the valence of iron in the radioactive liquid waste is reduced by chemical treatment to reduce the valence III to valence II or control the ratio of the valence III and valence iron. It can be in the form of iron oxide.

本実施の形態によれば、放射性廃液中の鉄イオンを酸化鉄形態とすることにより、固液分離性に悪影響を与える水酸化鉄(III価)の発生を抑制して、放射性核種を分離操作するときの分離効率の向上を図ることができる。さらに、固液分離操作の後段で実施する放射性廃液に係るセメント固化処理の負荷軽減を図ることができる。   According to the present embodiment, the iron ions in the radioactive liquid waste are in the form of iron oxide, thereby suppressing the generation of iron hydroxide (III) that adversely affects solid-liquid separation, and separating radionuclides. In this case, the separation efficiency can be improved. Furthermore, it is possible to reduce the load of the cement solidification treatment relating to the radioactive liquid waste performed after the solid-liquid separation operation.

図2は、本発明の実施の形態の放射性廃液処理方法の手順を示すフロー図である。   FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of the radioactive liquid waste processing method according to the embodiment of the present invention.

本図に示すように、鉄イオンを含有する放射性廃液11を緩やかに加温12する。この処理前の放射性廃液11の中に含まれる鉄イオンは、その多くはIII価で存在する。 As shown in the figure, the radioactive liquid waste 11 containing iron ions is gently heated 12. Most of the iron ions contained in the radioactive waste liquid 11 before the treatment are present in III valence.

鉄イオンを含有する放射性廃液11のpH調整13を行う。さらに、還元剤(II価鉄、チオ硫酸ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム及び硫化ナトリウムから選択される少なくとも1種)等の薬剤14を添加して鉄イオンを還元してII価鉄15とする。 The pH adjustment 13 of the radioactive liquid waste 11 containing iron ions is performed. Furthermore, a chemical agent 14 such as a reducing agent (at least one selected from II-valent iron, sodium thiosulfate, sodium dithionite and sodium sulfide) is added to reduce iron ions to form II-valent iron 15.

この還元してII価鉄15を含有する放射性廃液11にさらにpH調整剤16を添加して、液性を中性又はアルカリ性とする。この後、水酸化鉄17を生成しつつ、加温処理18を継続する。このようにして、酸化鉄19への形態転換を促進する。生成された酸化鉄19は固液分離された後に、残渣21として回収される。酸化鉄19を除去した溶液は、ろ液20として回収される。   The pH adjuster 16 is further added to the radioactive waste liquid 11 containing the divalent iron 15 after the reduction to make the liquid property neutral or alkaline. Thereafter, the heating process 18 is continued while the iron hydroxide 17 is generated. In this way, morphological conversion to iron oxide 19 is promoted. The produced iron oxide 19 is recovered as a residue 21 after solid-liquid separation. The solution from which iron oxide 19 has been removed is recovered as filtrate 20.

このように構成された本実施の形態において、放射性廃液中の鉄の価数を化学処理により III価鉄をII価鉄に還元した後に、酸化鉄形態とすることができる。   In the present embodiment configured as described above, the iron valence in the radioactive liquid waste can be converted into iron oxide form after reducing the valence III to valence II by chemical treatment.

本実施の形態によれば、放射性廃液中の鉄イオンを酸化鉄形態とすることにより、
固液分離性に悪影響を与える水酸化鉄(III価)の発生を抑制して、放射性核種を分離操作するときの分離効率の向上を図ることができる。
According to this embodiment, by making the iron ions in the radioactive liquid waste into the iron oxide form,
It is possible to suppress the generation of iron hydroxide (valence III) that adversely affects the solid-liquid separation and improve the separation efficiency when the radionuclide is separated.

ここで、上述の還元剤投入に係る実施例について以下に説明する。   Here, examples relating to the above-described introduction of the reducing agent will be described below.

図3は、図2の還元剤投入による鉄(III価)還元試験結果を示すグラフである。   FIG. 3 is a graph showing the iron (III) reduction test result by introducing the reducing agent in FIG.

放射性廃液の模擬として、Fe(III価)1,000ppm、pH2に調整した塩化鉄(III価)(FeCl)溶液200mLを準備した。これを50℃に加温し、還元剤としてチオ硫酸ナトリウム(最終添加量0.045mol)を添加した後で、鉄価数の経時変化を測定した。本図に示すように、ほぼ全量の鉄が速やかにIII 価からII価に還元されることが分る。 As a simulation of radioactive liquid waste, 200 mL of an iron chloride (III) (FeCl 3 ) solution adjusted to 1,000 ppm of Fe (III) and pH 2 was prepared. This was heated to 50 ° C., and sodium thiosulfate (final addition amount 0.045 mol) was added as a reducing agent, and then the change in iron valence over time was measured. As shown in this figure, it can be seen that almost the entire amount of iron is rapidly reduced from III to II.

図4は、図2のpH、温度条件が模擬廃液中の鉄形態に及ぼす影響を示す表である。   FIG. 4 is a table showing the influence of the pH and temperature conditions of FIG. 2 on the iron form in the simulated waste liquid.

図3に示す還元処理後の模擬廃液に、引き続きpH 調整(パラメータ;pH8,10,12)及び温度調整(パラメータ;室温、50℃)を実施した際の鉄の形態を確認した。この鉄の形態は、残渣を回収してX線回折による分析を行って確認した。pH12、50℃に加温したときに、酸化鉄Fe形態が確認された。このpH12、50℃に加温した条件の下で、鉄イオンは酸化鉄として存在しうることが判明した。図5に、この模擬廃液の残渣を回収してX線回折による分析を行った。この分析の結果、酸化鉄によるX線回折ピークが発生しており、酸化鉄の発生状況を確認することができる。 The form of iron when pH adjustment (parameter; pH 8, 10, 12) and temperature adjustment (parameter; room temperature, 50 ° C.) were subsequently performed on the simulated waste liquid after the reduction treatment shown in FIG. 3 was confirmed. The form of iron was confirmed by collecting the residue and analyzing by X-ray diffraction. When heated to pH 12, 50 ° C., iron oxide Fe 3 O 4 form was confirmed. It has been found that iron ions can exist as iron oxide under the conditions of heating to pH 12 and 50 ° C. In FIG. 5, the residue of this simulated waste liquid was collected and analyzed by X-ray diffraction. As a result of this analysis, an X-ray diffraction peak due to iron oxide is generated, and the state of generation of iron oxide can be confirmed.

図6は、図4の模擬廃液中残渣の沈降速度への影響を示すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the influence of the residue in the simulated waste liquid of FIG. 4 on the sedimentation rate.

スラリー状の模擬廃液100mLをメスシリンダーに入れ、沈降残渣と上澄みとの界面すなわち、沈降物の高さを示す目盛りを経時的に読み取り、これから沈降速度を算出した。本図より、薬剤処理後の廃液で得られる沈降速度は、未実施の場合と比較して、約3.5倍となることが分る。この沈降速度の増加は、沈降時又はろ過時における固液分離性の向上を意味している。このことから、本還元剤処理によって溶液の操作性が大幅に向上することが分り、本処理の有効性を確認することができる。   100 mL of slurry-like simulated waste liquid was placed in a graduated cylinder, the interface between the sedimentation residue and the supernatant, that is, the scale indicating the height of the sediment was read over time, and the sedimentation rate was calculated therefrom. From this figure, it can be seen that the sedimentation rate obtained with the waste liquid after the chemical treatment is about 3.5 times as compared with the case where it is not performed. This increase in sedimentation rate means an improvement in solid-liquid separation during sedimentation or filtration. From this, it can be seen that the operability of the solution is greatly improved by the treatment with the reducing agent, and the effectiveness of the treatment can be confirmed.

図7は、本発明の他の実施の形態の放射性廃液処理方法による晶析共沈時の処理を示すフロー図である。本図は、図2の実施の形態に、予め過剰量の鉄(II価)を添加した後に加熱を追加するものであり、図2と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 7 is a flow chart showing a process at the time of crystallization coprecipitation by the radioactive liquid waste processing method of another embodiment of the present invention. In this figure, heating is added after adding an excessive amount of iron (II value) to the embodiment of FIG. 2 in advance, and the same or similar parts as in FIG. The duplicated explanation is omitted.

本図に示すように、予め過剰量の鉄(II価)22を添加した後で加熱し、その後沈殿物21を生成させるものである。   As shown in the figure, an excess amount of iron (II) 22 is added in advance and then heated, and then a precipitate 21 is generated.

本実施形態の放射性廃液処理は、晶析共沈処理等に適用されるものである。このフローでは、鉄イオンが水酸化物ではなく、酸化物として黒色沈殿が生成される。同時に、放射性廃液中に含有される他の金属、例えばコバルト、クロム、ニッケル、ストロンチウム、テクネチウム等が沈殿残渣に随伴して沈降される。沈殿の沈降性すなわちろ過性の改善を図ることができ、同時に高線量率の起因となる放射性核種の分離が容易となる。   The radioactive liquid waste treatment of the present embodiment is applied to crystallization coprecipitation treatment and the like. In this flow, iron ions are not hydroxides but black precipitates are generated as oxides. At the same time, other metals contained in the radioactive liquid waste, such as cobalt, chromium, nickel, strontium, technetium, etc., are precipitated accompanying the precipitation residue. The sedimentation property of the precipitate, that is, the filterability can be improved, and at the same time, the radionuclide that causes the high dose rate can be easily separated.

また、晶析共沈による核種分離プロセスを経由して放射性廃液を処理する場合、図1に示すスラッジタンク8に移送されるスラッジには、鉄の他に高線量率の原因となる他の放射性核種、例えばコバルト-60が含有されている。このため、スラッジタンク8又はその前段設備には、遮へい設備を設置する必要がある。   Moreover, when processing radioactive waste liquid through the nuclide separation process by crystallization coprecipitation, the sludge transferred to the sludge tank 8 shown in FIG. 1 includes other radioactive materials that cause a high dose rate in addition to iron. Contains nuclides such as cobalt-60. For this reason, it is necessary to install shielding equipment in the sludge tank 8 or its pre-stage equipment.

一方、上澄み水受けタンク7中の溶液が起因となる線量率は十分に低いので、大型の遮へい設備が不必要となり設備の合理化を図ることができる。   On the other hand, since the dose rate caused by the solution in the supernatant water receiving tank 7 is sufficiently low, a large shielding facility is unnecessary, and the facility can be rationalized.

図8は、遮へい体を設けた放射性廃液処理装置を示す縦断面図である。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a radioactive liquid waste treatment apparatus provided with a shielding body.

本図に示すように、この放射性廃液処理装置を構成する機器のうち、高線量率が見込まれる機器として、1階には、スラッジタンク61、セメント固化装置(L1用)62が配置されている。2階には、ろ過水受けタンク63、無機イオン交換塔64、ろ過器65、晶析共沈塔66等が配置されている。この高線量率が見込まれる機器に対して、その周囲に遮へい体61a〜66aが設けられる。この遮へい体61a〜66aを設けることによって機器周辺の線量率の低減が実現され、この結果、長時間に及ぶ従業員によるアクセスが可能となる等作業の効率化を図ることができる。   As shown in this figure, sludge tank 61 and cement solidifying device (for L1) 62 are arranged on the first floor as devices that are expected to have a high dose rate among the devices constituting this radioactive liquid waste treatment apparatus. . On the second floor, a filtered water receiving tank 63, an inorganic ion exchange tower 64, a filter 65, a crystallization coprecipitation tower 66, and the like are arranged. Shielding bodies 61a to 66a are provided around the equipment for which this high dose rate is expected. By providing the shielding bodies 61a to 66a, the dose rate around the device can be reduced, and as a result, the work can be made more efficient, such as being accessible by employees for a long time.

なお、低線量率が見込まれる機器として、1階には、セメント固化装置(L2用)67が配置されている。2階には、処理水受けタンク(A)68、処理水受けタンク(B)69等が配置されている。これらの機器は、低線量率のために、遮へい体は不要である。   Note that a cement solidifying device (for L2) 67 is arranged on the first floor as a device for which a low dose rate is expected. On the second floor, a treated water receiving tank (A) 68, a treated water receiving tank (B) 69, and the like are arranged. These devices do not require a shield because of the low dose rate.

図9は、本発明のさらに他の実施の形態の放射性廃液処理方法のセメント固化体作成のための手順を示すフロー図である。本図は、図2の薬剤である還元剤14の処理によって分離される上澄み液であるろ液20とスラッジである残渣21とを固化体化する構成を示したものであり、図2と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for producing a cement solidified body in the method for treating radioactive liquid waste according to still another embodiment of the present invention. This figure shows a configuration for solidifying the filtrate 20 as the supernatant liquid and the residue 21 as the sludge separated by the treatment of the reducing agent 14 as the medicine in FIG. 2, and is the same as FIG. Alternatively, common parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

本図に示すように、固液分離後の上澄み液(ろ液)20は、計量槽43において計量される。この計量された上澄み液20は、粉体計量槽40で適切な量を計量したセメント41と共にミキサー42に投入される。このセメント41は、普通ポルトランドセメント又は高炉セメント等が使用される。このミキサー42で混合するときに、必要に応じて減水剤等が投入される。投入される上澄み液の量は、図示しないポンプで調整しながら適宜供給される。   As shown in this figure, the supernatant liquid (filtrate) 20 after solid-liquid separation is measured in a measuring tank 43. This weighed supernatant 20 is put into a mixer 42 together with cement 41 weighed in an appropriate amount in a powder weighing tank 40. As this cement 41, ordinary Portland cement or blast furnace cement or the like is used. When mixing with the mixer 42, a water reducing agent or the like is added as necessary. The amount of the supernatant liquid to be added is appropriately supplied while being adjusted by a pump (not shown).

ミキサー42で所要時間混合した後で、再度計量44した後に、容器45に移送され充填される。この後、混合物を所定期間養生した後に、セメント固化体46が形成される。   After mixing for a required time by the mixer 42, the metering 44 is performed again, and then the container 45 is transferred and filled. Thereafter, the cement solidified body 46 is formed after the mixture is cured for a predetermined period.

一方、固液分離後のスラッジである残渣21は処理後、容量又は重量が計量槽47で計量される。この残渣21の主要成分は、酸化鉄Feである。計量された残渣21は、混練水52と共にセメントミキサー48に投入される。投入された残渣21は混練水と共に一定時間ミキサー48で混合した後に、容器に応じた適切な量を計量49して容器50内に充填される。この混練物を所定期間養生した後に、セメント固化体51が形成される。 On the other hand, the residue or 21 which is sludge after solid-liquid separation is weighed in a measuring tank 47 after processing. The main component of the residue 21 is iron oxide Fe 3 O 4 . The weighed residue 21 is put into the cement mixer 48 together with the kneading water 52. The introduced residue 21 is mixed with kneaded water by a mixer 48 for a certain period of time, and an appropriate amount corresponding to the container is weighed 49 and filled into the container 50. After curing the kneaded material for a predetermined period, a cement solid body 51 is formed.

このように構成された本実施の形態において、放射性廃液中の鉄の価数を化学処理によりIII価鉄をII価鉄に還元した後で、酸化鉄形態とすることができる。   In the present embodiment configured as described above, the valence of iron in the radioactive liquid waste can be changed to iron oxide form after reducing the valence III to valence II by chemical treatment.

本実施の形態によれば、放射性廃液中の鉄イオンを酸化鉄形態とすることにより、固液分離性に悪影響を与える水酸化鉄(III価)の発生を抑制して、固液分離操作の後段で実施する放射性廃液に係るセメント固化処理の負荷軽減を図ることができる。   According to the present embodiment, the iron ions in the radioactive liquid waste are in the form of iron oxide, thereby suppressing the generation of iron hydroxide (III) that adversely affects the solid-liquid separation, and the solid-liquid separation operation. It is possible to reduce the load of cement solidification processing related to the radioactive waste liquid to be implemented later.

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、セメント固化体をガラス固化体やガラス固化体に変更してもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the cement solidified body may be changed to a glass solidified body or a glass solidified body, within a range not departing from the gist of the present invention. Various modifications can be made.

本発明の実施の形態の放射性廃液処理装置の概要を示す構成図。The block diagram which shows the outline | summary of the radioactive liquid waste processing apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の放射性廃液処理方法の手順を示すフロー図。The flowchart which shows the procedure of the radioactive liquid waste processing method of embodiment of this invention. 図2の還元剤投入による鉄(III価)還元試験結果を示すグラフ。The graph which shows the iron (III value) reduction | restoration test result by reducing agent addition of FIG. 図2のpH、温度条件が模擬廃液中の鉄形態に及ぼす影響を示す表。The table | surface which shows the influence which pH of FIG. 2 and temperature conditions have on the iron form in a simulation waste liquid. 図4の模擬廃液の残渣を回収してX線回折による分析を行った結果を示す特性図。The characteristic view which shows the result of having collect | recovered the residue of the simulation waste liquid of FIG. 4, and performing the analysis by X-ray diffraction. 図4の模擬廃液中残渣の沈降速度への影響を示すグラフ。The graph which shows the influence on the sedimentation rate of the residue in the simulation waste liquid of FIG. 本発明の他の実施の形態の放射性廃液処理方法による晶析共沈時の処理を示すフロー図。The flowchart which shows the process at the time of the crystallization coprecipitation by the radioactive liquid waste processing method of other embodiment of this invention. 遮へい体を設けた放射性廃液処理装置を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the radioactive waste liquid processing apparatus which provided the shielding body. 本発明のさらに他の実施の形態の放射性廃液処理方法のセメント固化体作成のための手順を示すフロー図。The flowchart which shows the procedure for the cement solidification body preparation of the radioactive waste liquid processing method of further another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…廃液タンク、2…還元剤タンク、3…pH調整剤タンク、4…加温ヒータ、5…転換タンク、6…固液分離装置、7…上澄み水受けタンク、8…スラッジタンク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste liquid tank, 2 ... Reducing agent tank, 3 ... pH adjuster tank, 4 ... Heating heater, 5 ... Conversion tank, 6 ... Solid-liquid separator, 7 ... Supernatant water receiving tank, 8 ... Sludge tank.

Claims (8)

還元剤を貯溜する還元剤タンクと、
pH調整剤を貯溜するpH調整剤タンクと、
このpH調整剤タンクから供給されるpH調整剤でpH調整し、前記還元剤タンクから供給される還元剤で放射性廃液に含有する鉄イオンを加温しながら還元する廃液タンクと、
前記pH調整剤タンクから供給されるpH調整剤でpH調整し、前記廃液タンクから供給され還元された放射性廃液中の水酸化鉄形態を酸化鉄形態に加温しながら転換する転換タンクと、
この転換タンクから供給され転換された放射性廃液を上澄み液と残渣とに固液分離する固液分離装置と、
この固液分離装置から供給される上澄み液を貯溜する上澄み液受けタンクと、
前記固液分離装置から供給される残渣を貯溜するスラッジタンクと、
を有することを特徴とする放射性廃液の処理装置。
A reducing agent tank for storing the reducing agent;
a pH adjusting agent tank for storing the pH adjusting agent;
A waste liquid tank that adjusts the pH with a pH adjuster supplied from the pH adjuster tank, and reduces iron ions contained in the radioactive waste liquid with the reducing agent supplied from the reducing agent tank,
A conversion tank that adjusts the pH with a pH adjuster supplied from the pH adjuster tank and converts the iron hydroxide form in the radioactive waste liquid supplied from the waste liquid tank and reduced to an iron oxide form while heating,
A solid-liquid separation device for solid-liquid separation of the radioactive waste liquid supplied and converted from the conversion tank into a supernatant and a residue;
A supernatant receiving tank for storing the supernatant supplied from the solid-liquid separator;
A sludge tank for storing the residue supplied from the solid-liquid separator;
A processing apparatus for radioactive liquid waste, comprising:
前記還元剤は、II価鉄、チオ硫酸ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム及び硫化ナトリウムから選択された少なくと1種であること、を特徴とする請求項1記載の放射性廃液の処理装置。   2. The apparatus for treating a radioactive liquid waste according to claim 1, wherein the reducing agent is at least one selected from II-valent iron, sodium thiosulfate, sodium dithionite, and sodium sulfide. 前記廃液タンク、転換タンク、固液分離装置及びスラッジタンクから選択少なくとも1容器の外表面に遮へい体を設けること、を特徴とする請求項1記載の放射性廃液の処理装置。   2. The radioactive waste liquid treatment apparatus according to claim 1, wherein a shielding body is provided on an outer surface of at least one container selected from the waste liquid tank, the conversion tank, the solid-liquid separator, and the sludge tank. 前記スラッジタンクに貯溜された残渣をセメントと混練して処分容器に流し込んでセメント固化体を形成すること、を特徴とする請求項1記載の放射性廃液の処理装置。   2. The radioactive waste liquid treatment apparatus according to claim 1, wherein the residue stored in the sludge tank is kneaded with cement and poured into a disposal container to form a cement solidified body. 前記上澄み液受けタンクに貯溜された上澄み液を濃縮減容して、前記セメントの混練水として使用すること、を特徴とする請求項4記載の放射性廃液の処理装置。   The processing apparatus for radioactive waste liquid according to claim 4, wherein the supernatant liquid stored in the supernatant liquid receiving tank is concentrated and reduced and used as the kneading water for the cement. 貯溜された放射性廃液をpH調整剤でpH調整し、還元剤で放射性廃液に含有する鉄イオンを加温しながら還元する還元ステップと、
この還元ステップおいて還元された放射性廃液をpH調整剤でpH調整し、放射性廃液中の水酸化鉄形態を酸化物形態に加温しながら転換する転換ステップと、
この転換ステップにおいて転換された放射性廃液を上澄み液と残渣とに固液分離する固液分離ステップと、
この固液分離ステップにおいて固液分離された上澄み液を貯溜する上澄み液貯溜ステップと、
前記固液分離ステップにおいて固液分離された残渣を貯溜するスラッジ貯溜ステップと、
を有することを特徴とする放射性廃液の処理方法。
A reduction step of adjusting the pH of the stored radioactive liquid waste with a pH adjusting agent, and reducing iron ions contained in the radioactive liquid waste with a reducing agent while heating,
A conversion step of adjusting the pH of the radioactive liquid waste reduced in this reduction step with a pH adjuster and converting the iron hydroxide form in the radioactive liquid waste into an oxide form, and
A solid-liquid separation step for solid-liquid separation of the radioactive liquid waste converted in this conversion step into a supernatant and a residue;
A supernatant liquid storage step for storing the supernatant liquid separated in the solid-liquid separation step;
A sludge storage step for storing the solid-liquid separated residue in the solid-liquid separation step;
A process for treating radioactive liquid waste, comprising:
前記還元ステップは、廃液タンクにおいて前記放射性廃液に含有する鉄イオンを温度制御しながら還元すること、を特徴とする請求項6記載の放射性廃液の処理方法。   The method for treating a radioactive liquid waste according to claim 6, wherein the reduction step reduces the iron ions contained in the radioactive liquid waste while controlling the temperature in the liquid waste tank. 前記転換ステップは、転換タンクにおいて前記放射性廃液に含有する水酸化鉄形態を酸化物形態に温度制御しながら転換すること、を特徴とする請求項6記載の放射性廃液の処理方法。   The method for treating radioactive liquid waste according to claim 6, wherein the conversion step converts the form of iron hydroxide contained in the radioactive liquid waste into the oxide form while controlling the temperature in the conversion tank.
JP2005181792A 2005-06-22 2005-06-22 Radioactive waste liquid treatment apparatus and method Withdrawn JP2007003270A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005181792A JP2007003270A (en) 2005-06-22 2005-06-22 Radioactive waste liquid treatment apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005181792A JP2007003270A (en) 2005-06-22 2005-06-22 Radioactive waste liquid treatment apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007003270A true JP2007003270A (en) 2007-01-11

Family

ID=37689059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005181792A Withdrawn JP2007003270A (en) 2005-06-22 2005-06-22 Radioactive waste liquid treatment apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007003270A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5322335B1 (en) * 2013-06-12 2013-10-23 株式会社マイクロ・エナジー Purification method for radioactively contaminated water
KR101619073B1 (en) * 2014-09-05 2016-05-10 한국원자력연구원 Double scrubber apparatus for controlling revolatilization of volatility radioactive substance
CN107413762A (en) * 2017-09-06 2017-12-01 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司 A kind of nuclear facilities ultrasonic electrochemical radioactive pollution decontamination plant and method
US11309098B2 (en) 2019-02-13 2022-04-19 Korea Atomic Energy Research Institute Mineralogical method and apparatus for removal of aqueous cesium ion

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5322335B1 (en) * 2013-06-12 2013-10-23 株式会社マイクロ・エナジー Purification method for radioactively contaminated water
KR101619073B1 (en) * 2014-09-05 2016-05-10 한국원자력연구원 Double scrubber apparatus for controlling revolatilization of volatility radioactive substance
CN107413762A (en) * 2017-09-06 2017-12-01 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司 A kind of nuclear facilities ultrasonic electrochemical radioactive pollution decontamination plant and method
US11309098B2 (en) 2019-02-13 2022-04-19 Korea Atomic Energy Research Institute Mineralogical method and apparatus for removal of aqueous cesium ion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6392431B2 (en) Decontamination method and kit therefor that can greatly reduce radioactive waste
JP5100570B2 (en) Method and apparatus for solidifying radioactive waste
JP2010190749A (en) Nuclide separation processing method and system
JP2007003270A (en) Radioactive waste liquid treatment apparatus and method
RU2381580C1 (en) Method of stabilising highly saline high-activity wastes
JP6049403B2 (en) Decontamination waste liquid treatment method
WO2021152975A1 (en) Radioactive waste liquid treatment system and method for treating radioactive waste liquid
RU2675251C1 (en) Method for processing liquid radioactive wastes
RU2397558C1 (en) Method of cleaning and decontamination of equipment on nuclear power plants (versions)
Raj et al. Radioactive waste management in U/Th fuel cycles
Shon et al. Targeted separation of radionuclides from contaminated concrete waste generated from decommissioning of nuclear power plants
Robinson et al. Pilot-scale demonstration of process wastewater decontamination using chabazite zeolites
Sloat TBP plant nickel ferrocyanide scavenging flowsheet
JP2938287B2 (en) Treatment of radioactive liquid waste
US9368241B2 (en) System and method for processing and storing post-accident coolant
KR102100873B1 (en) Decontamination method with reduced radioactive waste
RU2675787C1 (en) Method for processing liquid radioactive wastes
JP6422842B2 (en) Ion exchange resin processing method and processing apparatus
JP5044280B2 (en) Method and apparatus for solidifying radioactive waste
Berry et al. Process development for remote-handled mixed-waste treatment
JP4565127B2 (en) Treatment and recovery of strong oxidizing metal ions in aqueous solution by irradiation of aqueous solution coexisting with solid
Jolin et al. SRPPF Aqueous Recovery System Sorbent Testing
JP2014098637A (en) Method and device for treating radioactive waste solution
JP6199703B2 (en) Radioactive waste disposal method
Straub Treatment of Liquid Radioactive Wastes

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080902