JP2008249358A - 放射性物質除去フィルターユニット - Google Patents

Abstract

【課題】フィルター外枠の防黴性を維持し、かつ燃焼時の有害ガスの発生のない焼却可能な放射性物質除去フィルターユニットを提供する
【解決手段】外枠が木材を主体とした材料で構成され、該外枠に植物性ワックスから構成される防黴作用を有する材料を含浸したことを特徴とする放射性物質除去フィルターユニットとして利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療施設や原子力施設などで発生したガス状の放射性物質を捕集除去する放射性物質除去フィルターユニットに関するものである。

従来、医療施設や原子力施設などにおいては、放射性ヨウ素などのガス状の放射性物質が排出されるため、空調施設の気体処理経路中に空気浄化装置を設置し、発生した放射性気体分の濃度を法律に規制された基準値以下に低下させた後、施設外に排出している。

近年は、原子力技術の利用の高まりから、大学の研究施設や医療施設あるいは原子力発電所などにおいて排出される放射性気体量も増加する傾向にあり、また、環境面への配慮からも、大気中に排出される放射性気体の濃度の規制が一段と厳しく設定されてきている。

図１に排気フィルター使用した装置を掲げる。施設内の放射性同位元素を含んだ気体はプレフィルター（１）、ＨＥＰＡフィルター（２）を通じて粒子状の放射性物質を捕集し、チャコールフィルターに通じ、ガス状の放射性物質を捕集する。一般的なチャコールフィルターは、上下に各々約５ｃｍ厚に調整された粒状活性炭固定床の側面の所定の開口面積を有する流入口（３）より流入し、固定床（４）を通じて放射性同位元素を吸着して排気される。トレイ型ユニットは上下２層からなる活性炭固定床（４）を有しこれが装置のレール状のジャケット（５）に置かれて固定される。上下の固定床の間は約３ｃｍの空間を有しており側面の流入口から流入したガスはこの空間を通じて上下の活性炭固定床に通じる。チャコールフィルターはこうした形状以外にも様々な形態をとることができる。

こうしたチャコールフィルターは、例えば鋼板またはＳＵＳ板から成る箱形フレーム内にガスケットを介して上下に各２枚の平行なパンチング板を設け、そのパンチング板の間に粒状活性炭を充填したものが知られている。このようなチャコールフィルターに用いられる粒状活性炭は、使用後においては集荷した後、次の要領で解体し、焼却処理が成されている。即ち、側面に設けられた取出口の蓋のビスを外して取り外し、トレイ型ユニットを専用の装置で傾けながら内の活性炭を回収容器内に回収する。また新しい活性炭はこれと逆の操作で投入される。回収された活性炭は焼却炉へ定量投入して炉内で旋回しながら焼却すると共に、フレーム等は圧縮処理装置で圧縮してドラム缶に封入している。前記従来の活性炭フィルターは、充填時の重量が５０ｋｇ以上あるため取り扱いにくく、また活性炭を回収容器内に移し変える際に粉塵が発生して作業環境が悪くなり、更にはフレームが鋼板またはＳＵＳ板から成るために焼却出来ず、解体作業が面倒であるばかりでなく、解体後に圧縮しても減容率が小さく、貯蔵するドラム缶の数量が多くなり廃棄物貯蔵施設が手狭になるという不都合を有していた。また、固定床２．５ｃｍのチャコールフィルターでは主に樹脂成形枠に粒状活性炭を充填し、使用後は樹脂成形枠ごと焼却するものも考案されているがいずれにしても燃焼性が非常に悪い（例えば、特許文献１）。

そのため、シート化されたチャコールフィルターを内蔵し、該シート状チャコールフィルターへの通過による放射性気体成分の捕集除去を行うことが提案されている。また、ここではチャコールフィルターは織布状、不織布状の活性炭素繊維が用いられている（例えば、特許文献２）。

またシート化された活性炭素繊維と燃焼可能な材料で構成されたフィルターユニットが考案されている。これは合板からなる外枠で構成されたフィルターユニットである。しかしながらこのフィルターユニットを実際のフィルターＢＯＸに設置した場合、ある程度長期間運転しない場合、外枠である合板にかなりの黴が発生することが確認された（例えば、特許文献３）。

木材に防カビ特性と持たせた材料は従来より存在している。従来は木材防腐剤として銅−クロム−砒素系薬剤（通称：ＣＣＡ薬剤）やハロゲン化フェノールを木材に含浸させたものが広く用いられている。こうした薬剤は高い人体毒性や魚毒性を有するため使用環境が限られるため近年では２−低級アルコキシカルボメチル−アミノベンズイミダゾール（略称：ＢＣＭ薬剤）が広く用いられている。この薬剤は水や有機溶剤に対する溶解性が低く、溶液状薬剤として木材に浸透させる場合、塩酸中に溶解させて使用することがある。しかしながら、塩酸を用いて溶解した薬剤を木材に浸透させた材料を燃焼した場合、多量の塩酸や塩素ガスが発生して燃焼炉を腐食させてしまう問題点があった。

特公昭６２−４４２３９号公報 特開２００３−６６１９１号公報 特開２００６−１１２８１７号公報

本発明の目的は、上記の問題を解決し、安全な材料で防黴特性がよく、燃焼時に腐食性の有害ガスを発生しない放射性物質除去フィルターユニットを提供することを技術的な課題とするものである。

本発明はかかる問題点に鑑み、鋭意検討した結果得られたものである。すなわち本発明のフィルターユニットは、以下の通りである。
１．燃焼可能な材料で構成される放射性物質除去フィルターユニットにおいて、外枠に植物性ワックスから構成される防黴作用を有する材料を含浸した放射性物質除去フィルターユニット。
２．外枠が木材を主体とした材料で構成される上記１に記載の放射性物質除去フィルターユニット。
３．ろ材が活性炭素繊維を主体とした材料で構成される上記１または２に記載の放射性物質除去フィルターユニット。

本発明により、フィルター外枠の防黴性を維持し、かつ燃焼時の有害ガスの発生のない焼却可能な放射性物質除去フィルターユニットを提供することが可能となる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、燃焼可能な材料で構成される放射性物質除去フィルターユニットにおいて、外枠に植物性ワックスからなる防黴作用を有する材料を含浸したことを特徴とする放射性物質除去フィルターユニットであり、外枠は木材を主体とした材料で構成され、ろ材は活性炭素繊維を主体とした材料で構成される。ここで用いられる植物性ワックスから構成される防黴作用を有する材料とは、亞麻仁油や大豆油、ひまわり油などから構成される植物油、カルナバワックスからなる植物系ワックスおよび脂肪族ミネラルスピリットから調製されたものである。代表的なものとしては日本オスモ株式会社製「オスモカラー」の商品群からなるものが好適に用いられる。

また本発明で使用される外枠は一般的に用いられる木材板の他、ベニヤ板などの合板材、集成材などを使用することが可能である。特にフィルターユニットの構成を維持するために合板材、集成材が好んで用いられる。

外枠に防黴性を付与する場合、このような材料を公知の方法で塗布することで得られる。塗布量は使用する木材の材質によるが特に限定されない。含浸作用に優れた下塗り用材料を１ｍ^２当たり８０〜１２０ｃｍ^３を塗布し、含浸させたのち乾燥させることで防黴性を得ることが出来る。またさらに防水性を付与して防黴特性を強化させる場合、下塗りの後に同様の組成からなるウッドワックスを１ｍ^２当たり３０〜７０ｃｍ^３塗布してもよい。

また本発明は燃焼可能なフィルターユニットを提供するため、使用するろ材は活性炭素繊維を主体としたものであることが望ましい。ここで使用される活性炭素繊維は公知による方法で製造されたものであり、必要によっては有機ヨウ素の除去特性を向上させるために活性炭素繊維に１種類以上の薬品を添着してもよい。薬品は、１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−アミノプロピル）−ピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、１，５−ジアザビシクロウンデセン、ポリ−３級−ブチルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレンイミン、１，５−ジアザピシクロ〔４，３，０〕ノン−５−エン、１，５−ジアザピシクロ〔５，４，０〕ウンデ７−５−エン、２−メチル−１，４−ジアザピシクロ〔２，２，２〕オクタン、フェニルヒドラジン、２−シアノピリジン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、ヘキサメチレンテトラミン、メチルポリエチレンイミン、ポリアルキルポリアミン等のアミン類が燃焼時に発生する有害ガスの発生が少ないため好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。

次に実施例、比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、測定方法は下記の方法に準拠した。
（１）外枠の防黴性試験
ＪＩＳ Ｚ−２９１１に準じた方法で評価した。寒天培地上に供試試料を置き、ケトミウム・グロボサム（Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ）ＩＦＯ６３４７（ケトミウム属）およびペニシリウム・シトリナム（Ｐｅｎｉｃｉｌｉｕｍｕ ｃｉｔｒｉｎｕｍ）ＩＦＯ６０２６（アオカビ属）の胞子懸濁液を拭きつけ、２８℃で２週間黴の培養を行い、黴の生育の有無により、次の判定基準に従って防黴性を評価した。
判定基準 −：黴の発育が認められない。＋：黴の発育が認められる。
（２）フィルターユニットの防黴性試験
温度２０〜３０℃、湿度６０〜９０％の雰囲気中の７ｍ^３ＢＯＸ中に３ヶ月間静置して黴の発生状況を目視確認した。

［実施例１−１］
厚み６ｍｍの通常ベニヤ合板（ＪＡＳ２類２等、Ｆ☆☆☆）５ｃｍ角を切り出し、日本オスモ株式会社製「オスモカラー下塗り用ウッドプロテクター」を１ｍ^２当たり１００ｃｍ^３使用して均一に刷毛で前面塗布した後、１晩室内放置して乾燥し、防黴処理合板を得た。これをＪＩＳ Ｚ−２９１１に準じた方法で評価した。評価結果を表１に示す。

［実施例１−２］
実施例１−１で得られた防黴処理合板に日本オスモ株式会社製「オスモカラー内装用ウッドワックス」１ｍ^２当たり５０ｃｍ^３使用して均一に上塗りした。これを切り取りＪＩＳ Ｚ−２９１１に準じた方法で評価した。評価結果を表１に示す。

［実施例２］
公知による方法で得られた重量２００ｇ／ｍ^２、厚みが２．５ｍｍ活性炭素繊維不織布に１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタンを１０重量％添着たもの３枚とその両面に重量３０ｇ／ｍ^２のポリプロピレン繊維から成る不織布をニードルパンチにより積層してろ材を得た。このろ材を幅５８４ｍｍ、山高さ２８０ｍｍ、山数１９．５山でひだ折加工した。
通常のベニヤ合板（ＪＡＳ２類２等、Ｆ☆☆☆）厚さ１２ｍｍを切削し、外寸奥行２９０ｍｍ、幅６１０ｍｍ、高さ６１０ｍｍ、厚み１２ｍｍの外枠を作成した。該外枠に日本オスモ株式会社製「オスモカラー下塗り用ウッドプロテクター」を１ｍ^２当たり１００ｃｍ^３使用して均一に刷毛で全面塗布した後、１晩室内放置して乾燥し、防黴処理合板外枠を得た。ひだ折加工したろ材にひだとひだの間に波幅７ｍｍ幅の波型セパレーターを各層に挿入し、ろ材と外枠の間に接着剤を流し込んで固定し、放射性物質除去フィルターユニットを作成した。このフィルターユニットを防黴性試験に供した。結果としてはフィルターユニットの外枠には何も見られなかった。

［比較例１］
厚み６ｍｍの通常ベニヤ合板（ＪＡＳ２類２等、Ｆ☆☆☆）５ｃｍ角を切り出し、これをＪＩＳ Ｚ−２９１１に準じた方法で評価した。評価結果を表１に示す。

［比較例２］
通常のベニヤ合板（ＪＡＳ２類２等、Ｆ☆☆☆）厚さ１２ｍｍを切削し、外寸奥行２９０ｍｍ、幅６１０ｍｍ、高さ６１０ｍｍ、厚み１２ｍｍの外枠を作成した。この外枠に、実施例１で作成したひだ折加工ろ材にひだとひだの間に波幅７ｍｍ幅の波型セパレーターを各層に挿入し、ろ材と外枠の間に接着剤を流し込んで固定し、放射性物質除去フィルターユニットを作成した。結果としてはフィルターユニットの外枠のいたるところに黒い斑点状の黴が確認された。特に外枠と設置面の間の隙間の部分にやや多く見られた。

本発明により、フィルター外枠の防黴性を維持し、かつ燃焼時の有害ガスの発生のない焼却可能な放射性物質除去フィルターユニットを提供することができる。

排気フィルター使用した装置の例である。

符号の説明

１：プレフィルター
２：ＨＥＰＡフィルター
３：流入口
４：活性炭固定床
５：レール状ジャケット

Claims (3)

1. 燃焼可能な材料で構成される放射性物質除去フィルターユニットにおいて、外枠に植物性ワックスから構成される防黴作用を有する材料を含浸した放射性物質除去フィルターユニット。
2. 外枠が木材を主体とした材料で構成される請求項１に記載の放射性物質除去フィルターユニット。
3. ろ材が活性炭素繊維を主体とした材料で構成される請求項１または２に記載の放射性物質除去フィルターユニット。
   

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