JP2012250214A - Seawater purification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚染物質(例えば、放射性物質であるセシウム等)を包含する海水から汚染物質を除去して、浄化する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing and purifying contaminants from seawater containing contaminants (for example, radioactive cesium).
海水から汚染物質を除去して浄化する技術は、従来から数多く提案されている。例えば、重金属に汚染された海水にケイ酸塩を添加して不溶性の塩を生成し、凝集剤を添加して、凝集物を海水から分離することにより、海水を清浄化する技術が存在する(特許文献1参照)。
しかし、近年、汚染物質の種類が非常に多岐に亘っており、非常に毒性の強い汚染物質や各種放射性物質等が海水を汚染する事例が発生している。その様な非常に毒性の強い汚染物質や各種放射性物質等が海水を汚染している場合には、浄化作業に当たる作業員が海水に接触すると、作業員の身体に毒性の強い汚染物質が付着してしまう恐れがある。
また、海水が放射性物質により汚染されている場合には、海水に接触した作業員が被爆してしまう危険が高まる。
Many techniques for removing and purifying pollutants from seawater have been proposed. For example, there is a technology for purifying seawater by adding silicate to seawater contaminated with heavy metals to form an insoluble salt, adding a flocculant, and separating the agglomerates from seawater ( Patent Document 1).
However, in recent years, there are a wide variety of types of pollutants, and there are cases in which seawater is contaminated by very toxic pollutants and various radioactive substances. When such highly toxic pollutants and various radioactive substances contaminate seawater, when a worker who performs the purification operation comes into contact with seawater, highly toxic contaminants adhere to the body of the worker. There is a risk that.
In addition, when seawater is contaminated with radioactive substances, there is an increased risk that workers in contact with seawater will be exposed.
さらに、従来の技術においては、海水浄化作業により生じた廃棄物(例えば、汚染物質を吸着した吸着材や、凝集された汚染物質等)を処理するのは、作業員による手作業で行なわれる場合が多い。
毒性の強い汚染物質(放射性物質等も含む)の場合には、係る廃棄物中に高純度の汚染物質が存在するため、作業員が手作業で処理することは極めて危険である。特に、汚染物質がセシウム等の放射性物質である場合には、作業員が被爆する可能性が高い。
Furthermore, in the prior art, when waste generated by seawater purification work (for example, adsorbents that adsorb pollutants, aggregated pollutants, etc.) is handled manually by workers. There are many.
In the case of highly toxic pollutants (including radioactive materials), it is extremely dangerous for workers to dispose of them manually because high-purity pollutants exist in the waste. In particular, when the pollutant is a radioactive substance such as cesium, there is a high possibility that the worker will be exposed to the explosion.
これに加えて、海水を浄化する場合には、浄化処理するべき液体(海水)の量が膨大であるため、海水から汚染物質を除去する効率を高くしないと、海水浄化の実効性を図ることが出来ない。
しかし、上述した従来技術(特許文献1参照)では、ケイ酸塩或いは凝集剤を海水と効率的に反応させるための手法について、明示はされていない。
In addition to this, when purifying seawater, the amount of liquid (seawater) to be purified is enormous, so if the efficiency of removing pollutants from seawater is not high, seawater purification will be effective. I can't.
However, in the above-described prior art (see Patent Document 1), there is no clarification regarding a method for efficiently reacting silicate or a flocculant with seawater.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、作業員が安全に作業を行なうことが出来て、且つ、海水を浄化する作業効率を向上することが出来る海水浄化システムの提案を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and enables a worker to work safely and improve the working efficiency of purifying seawater. The purpose is to propose.
本発明の海水浄化システムは、船上に、汚染物質(例えば、放射性物質)を含有する海水を汲み上げて吸着材(例えば、ゼオライト)又は置換反応剤(例えば、フェロシアン化鉄)と混合する攪拌装置(攪拌ミキサー1)と、海水と吸着材又は置換反応剤とを分離する分離装置(サイクロン分級機4)と、能力(吸着材であれば汚染物質を吸着する能力、置換反応剤であれば汚染物質を吸着して無害化せつめる反応を起こす能力)が低下した吸着材又は置換反応剤を貯蔵する貯蔵装置(ゼオライト回収槽5)と、貯蔵装置(5)内で海水を濾過して吸着材又は置換反応剤を分離する濾過装置(ゼオライト回収槽5に内蔵された微粒子用フィルター5f)を備え、
攪拌装置(1)は、その内部で回転する攪拌用パドル(1c)を有し、攪拌用パドル(1c)の回転方向(例えば、平面図における時計方向)は攪拌装置(1)内に供給された汚染物質を含有する海水が攪拌装置(1)内を旋回する方向(例えば、平面図における反時計方向)と逆方向であることを特徴としている。
The seawater purification system of the present invention is a stirrer that pumps seawater containing pollutants (for example, radioactive substances) onto a ship and mixes it with an adsorbent (for example, zeolite) or a displacement reactant (for example, ferrocyanide). (Stirring mixer 1), separation device (cyclone classifier 4) for separating seawater and adsorbent or substitution reactant, and capacity (capacity of adsorbing contaminants if adsorbent, contamination if substitution reactant) A storage device (zeolite recovery tank 5) for storing an adsorbent or a substitution reaction agent having a reduced ability to adsorb and detoxify substances, and adsorbent by filtering seawater in the storage device (5) Alternatively, a filtration device (fine particle filter 5f built in the zeolite recovery tank 5) for separating the substitution reactant is provided,
The stirring device (1) has a stirring paddle (1c) that rotates inside thereof, and the rotation direction of the stirring paddle (1c) (for example, clockwise in the plan view) is supplied into the stirring device (1). It is characterized in that the seawater containing the pollutant is in a direction opposite to the direction of turning in the stirring device (1) (for example, counterclockwise in the plan view).
本発明において、前記攪拌装置(1)と、分離装置(4)と、貯蔵装置(5)と、貯蔵装置(5)内の濾過装置(ゼオライト回収槽5に内蔵された微粒子用フィルター5f)から構成されるシステム(100)を、船上で複数配置して、複数のシステム(100A、100B)間で運転切換可能に構成することが好ましい。 In the present invention, the stirring device (1), the separation device (4), the storage device (5), and the filtration device in the storage device (5) (the fine particle filter 5f built in the zeolite recovery tank 5). It is preferable that a plurality of configured systems (100) are arranged on the ship so that operation can be switched between the plurality of systems (100A, 100B).
また本発明において、分離装置(4)で分離された海水中に残存する汚染物質を除去する凝集沈殿機構(攪拌反応槽10及び凝集沈殿槽12)と、分離装置(サイクロン分級機4)で分離された海水を凝集沈殿機構(10、12)に供給する配管(L10)と、当該配管(L10)に介装されて当該管路を流過する海水に包含される汚染物質(例えば、放射性物質)の濃度を計測する濃度計測装置(濃度センサ、ガイガー=ミュラー計数管:いわゆるガイガーカウンターGC)を備えているのが好ましい。
Moreover, in this invention, it isolate | separates with the coagulation sedimentation mechanism (stirring
上述する構成を具備する本発明によれば、攪拌装置(1)によって、浄化する対象である海水(例えば放射性物質等の汚染物質を含有する海水)と吸着材(例えば、ゼオライト)又は置換反応剤(例えば、フェロシアン化鉄等のフェロシアン化金属)を混合、攪拌することにより、海水中に包含される放射性物質等の汚染物質がゼオライトの様な吸着材に吸着されて除去される。
発明者の研究によれば、特にゼオライトは、セシウムの様な放射性物質を良好に吸着して、海水中から分離、除去する性質が優れている。また、置換反応剤は放射性物質を吸着して、無害化する能力を有している。ここで、置換反応剤としては、フェロシアン化鉄、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルトの様なフェロシアン化物が、海水中の放射性物質を吸着して、無害化する性質が優れているので好適である。
そのため、放射性物質等の汚染物質を含有する海水から、効率的に、汚染物質を除去することが出来る。
なお、上述したフェロシアン化鉄等としては、粒子状に形成されたものが望ましいが、攪拌装置(1)内で海水と混合、攪拌することが出来る形状であれば、粒子状に形成されていなくても良い。
According to the present invention having the above-described configuration, seawater (for example, seawater containing pollutants such as radioactive substances) and adsorbent (for example, zeolite) or substitution reaction agent to be purified by the stirring device (1). By mixing and stirring (for example, ferrocyanide metal such as ferrocyanide), contaminants such as radioactive substances contained in seawater are adsorbed and removed by an adsorbent such as zeolite.
According to the inventor's research, zeolite, in particular, has an excellent property of adsorbing a radioactive substance such as cesium and separating and removing it from seawater. Further, the substitution reaction agent has the ability to adsorb radioactive substances and render them harmless. Here, as a substitution reaction agent, ferrocyanide such as ferric ferrocyanide, potassium ferrocyanide, nickel ferrocyanide, and cobalt ferrocyanide adsorbs radioactive substances in seawater and has an excellent property of detoxifying. Therefore, it is preferable.
Therefore, it is possible to efficiently remove contaminants from seawater containing contaminants such as radioactive substances.
In addition, as iron ferrocyanide etc. which were mentioned above, what was formed in the particle form is desirable, but if it is a shape which can be mixed and stirred with seawater in the stirring apparatus (1), it is formed in a particle form. It is not necessary.
ここで、本発明では攪拌装置(1)内で回転する攪拌用パドル(1c)の回転方向(例えば、平面図における時計方向Fp)は攪拌装置(1)内に供給された汚染物質を含有する海水が攪拌装置(1)内を旋回する方向(例えば、平面図における反時計方向Fw)と逆方向である様に構成すれば、攪拌用パドル(1c)の回転方向下流側に乱流が発生し、或いは、渦(Fr)が発生するので、攪拌装置(1)内に供給された海水(汚染物質を包含する海水)と吸着材又は置換反応剤とが均一に且つ良好に混合される。その結果、海水中の汚染物質が吸着材又は置換反応剤の表面に接触する可能性が極めて高くなり、吸着材の吸着効率又は置換反応剤による吸着・反応効率が向上する。
そのため、本発明によれば、処理するべき海水量が膨大であっても、効率良く汚染物質を除去することができるので、海水処理の実効性を高めることが出来る。
Here, in the present invention, the rotation direction (for example, the clockwise direction Fp in the plan view) of the stirring paddle (1c) rotating in the stirring device (1) contains the contaminants supplied into the stirring device (1). If the seawater is configured to be in a direction opposite to the direction in which the seawater turns in the stirring device (1) (for example, counterclockwise direction Fw in the plan view), turbulent flow is generated downstream in the rotational direction of the stirring paddle (1c). Alternatively, since vortices (Fr) are generated, the seawater (seawater containing pollutants) supplied into the stirring device (1) and the adsorbent or the displacement reactant are mixed uniformly and satisfactorily. As a result, there is an extremely high possibility that contaminants in seawater will come into contact with the surface of the adsorbent or the displacement reactant, and the adsorption efficiency of the adsorbent or the adsorption / reaction efficiency due to the displacement reactant is improved.
Therefore, according to the present invention, even if the amount of seawater to be processed is enormous, pollutants can be efficiently removed, so that the effectiveness of seawater treatment can be enhanced.
本発明によれば、攪拌装置(1)と、分離装置(4)と、吸着能力が低下した吸着材を貯蔵する貯蔵装置(5)と、貯蔵装置(5)内部に設けられた濾過装置(フィルター5f)は、全て船(200)上に配置されている。
そのため、例えば、汚染された海水をオイルフェンスその他の遮蔽手段により海中で分離し、遮蔽手段で分離された汚染された海水の領域周辺部に本発明の構成(100A、100B)を配置した船(200)を係留し、ポンプ(200P)その他の公知手段により、遮蔽手段で分離された領域から汚染された海水を攪拌装置(1)に供給することが可能である。
その様にすれば、汚染された海水の拡散の防止と、汚染物質の除去を同時に行うことが出来る。
According to the present invention, the stirring device (1), the separation device (4), the storage device (5) for storing the adsorbent with reduced adsorption capacity, and the filtration device (5) provided inside the storage device (5) All the filters 5f) are arranged on the ship (200).
Therefore, for example, a ship in which the contaminated seawater is separated in the sea by an oil fence or other shielding means, and the configuration (100A, 100B) of the present invention is arranged around the contaminated seawater area separated by the shielding means ( 200) and the contaminated seawater from the area separated by the shielding means can be supplied to the stirring device (1) by a pump (200P) or other known means.
By doing so, it is possible to prevent the diffusion of contaminated seawater and remove the pollutants at the same time.
また、本発明によれば、海水と吸着材を分離する分離装置(4)と、吸着能力が低下した吸着材を貯蔵する貯蔵装置(5)と、吸着材貯蔵装置(5)内部に設けられた濾過装置(フィルター5f)を備えているので、放射性物質等の汚染物質を除去される以前の海水や、海水から除去された汚染物質は、大気中に開放されること無く、閉鎖されたシステム内で処理される。
そのため、放射性物質等の汚染物質を除去される以前の海水や、海水から除去された汚染物質に、作業員が接触する恐れがなく、海水が放射性物質により汚染されていても作業員が被爆してしまうことを防止することが出来る。
特に、放射性物質等の汚染物質を十分に吸着して吸着能力が低下した吸着材(ゼオライト等)や、放射性物質等の汚染物質と十分に反応して吸着・反応する能力が低下した置換反応剤は貯蔵装置(5)に貯留されるので、例えば遠隔操作により作業用ロボットで貯蔵装置(5)内の吸着材又は置換反応剤を処理することにより、浄化作業に当たる作業員の身体に毒性の強い汚染物質が付着してしまうことが防止される。そして、海水が放射性物質により汚染されている場合に、作業員が被爆してしまう恐れがない。
Further, according to the present invention, the separation device (4) for separating seawater and the adsorbent, the storage device (5) for storing the adsorbent with reduced adsorption capacity, and the adsorbent storage device (5) are provided. Since the filter device (filter 5f) is provided, seawater before the removal of pollutants such as radioactive materials and pollutants removed from the seawater are closed to the atmosphere without being released to the atmosphere. Processed within.
Therefore, there is no risk of workers coming into contact with seawater before the removal of pollutants such as radioactive materials, and pollutants removed from seawater, and even if seawater is contaminated with radioactive materials, Can be prevented.
In particular, adsorbents (zeolites, etc.) that have sufficiently adsorbed pollutants such as radioactive substances, and their ability to adsorb and react by sufficiently reacting with pollutants such as radioactive substances are reduced. Is stored in the storage device (5), for example, by treating the adsorbent or the substitution reaction agent in the storage device (5) with a work robot by remote control, for example, it is highly toxic to the body of the worker who performs the purification work Contaminants are prevented from adhering. And when seawater is polluted with a radioactive substance, there is no possibility that an operator will be exposed to an explosion.
本発明において、前記攪拌装置(1)と、分離装置(4)と、貯蔵装置(5)と、吸着材貯蔵装置(5)内の濾過装置(ゼオライト回収槽5に内蔵された微粒子用フィルター5f)から構成されるシステム(100A、100B)を、船(200)上で複数配置して、複数のシステム(100A、100B)間で運転切換可能に構成すれば、例えば、貯蔵装置(5)の容量の限界まで吸着材又は置換反応剤が貯留された場合等に、それまで稼動されていたシステムを停止して、それまで稼動していなかったシステムを稼動させて、停止したシステムにおいて、貯蔵装置(5)に貯留された吸着材又は置換反応剤(汚染物質を十分に吸着した吸着材、又は、放射性物質等の汚染物質と十分に反応した置換反応剤)の処理を行うことが出来る。
それにより、貯蔵装置(5)に貯留された吸着材(汚染物質を十分に吸着した吸着材、又は、放射性物質等の汚染物質と十分に反応した置換反応剤)を処理する間も、汚染された海水の浄化を連続して行うことが出来る。
In the present invention, the stirring device (1), the separation device (4), the storage device (5), and the filtration device in the adsorbent storage device (5) (the fine particle filter 5f built in the zeolite recovery tank 5). ) Are arranged on the ship (200) so that the operation can be switched between the plurality of systems (100A, 100B), for example, the storage device (5) When the adsorbent or displacement reagent is stored up to the capacity limit, the system that has been operating until then is stopped and the system that has not been operated until then is operated. The adsorbent or substitution reactant stored in (5) (adsorbent that sufficiently adsorbs contaminants or substitution reactant that sufficiently reacts with contaminants such as radioactive substances) can be treated.
As a result, the adsorbent stored in the storage device (5) (adsorbent that sufficiently adsorbs the pollutant or substitution reaction agent that sufficiently reacts with the pollutant such as radioactive substance) is contaminated. The seawater can be continuously purified.
また本発明において、分離装置(サイクロン分級機4)で分離された海水を凝集沈殿機構(10、12)に供給する配管(L10)に、汚染物質(例えば、放射性物質)の濃度を計測する濃度計測装置(濃度センサ、ガイガーカウンターの様な放射線量計測器GC)を介装すれば、濃度計測装置(GC)の測定値が基準値(しきい値)よりも低ければ、吸着材又は置換反応剤の能力が低下しておらず、吸着材又は置換反応剤の能力が十分に汚染物質を吸着又は反応していると判断することが出来る。例えば、吸着材又は置換反応剤がゼオライト(吸着材)であれば、濃度計測装置(GC)の測定値が基準値(しきい値)よりも低ければ、ゼオライトの吸着能力は低下しておらず、ゼオライトが十分に汚染物質を吸着していると判断出来る。 Moreover, in this invention, the density | concentration which measures the density | concentration of a pollutant (for example, radioactive material) to piping (L10) which supplies the seawater isolate | separated with the separation apparatus (cyclone classifier 4) to the coagulation sedimentation mechanism (10, 12). If a measuring device (concentration sensor, radiation dose measuring device GC such as a Geiger counter) is interposed, if the measured value of the concentration measuring device (GC) is lower than the reference value (threshold value), the adsorbent or substitution reaction It can be determined that the capacity of the adsorbent is not lowered, and the capacity of the adsorbent or the displacement reactant is sufficiently adsorbing or reacting with the contaminant. For example, if the adsorbent or the substitution reaction agent is zeolite (adsorbent), if the measured value of the concentration measuring device (GC) is lower than the reference value (threshold), the adsorption capacity of the zeolite has not decreased. It can be judged that the zeolite has sufficiently adsorbed the pollutants.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。最初に図1を参照して、本発明の実施形態の概要について説明する。
図1において、海水が汚染されている海域を含む海洋Sの洋上に、浄化処理船200が係留されている。ここで、海洋Sにおいて、汚染された海域は、オイルフェンスOFによって、清浄な海域と分離・区画されている。
図1で示す様に、浄化処理船200には、本発明の実施形態に係る海水浄化システム100A、100Bが搭載されている。そして浄化処理船200は、クレーン200Kと、揚水ポンプ200Pを装備している。
揚水ポンプ200Pはクレーン200Kの先端から、ケーブル200Cによって海中に吊り下ろされている。揚水ポンプ200Pには、搬送ライン200Lの一端が接続されており、搬送ライン200Lには浄化処理するべき海水が流れる。搬送ライン200Lは2本に分岐して、それぞれが海水浄化システム100A、100Bに接続しており、海水浄化システム100Aに連通する分岐ラインには開閉弁20AVが介装され、海水浄化システム100Bに連通する分岐ラインには開閉弁20BVが介装されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, a
As shown in FIG. 1, a
The
後述するように、海水浄化システム100A、100Bは、吸着材(ゼオライト)の吸着能力が低下すると、揚水ポンプ200Pで汲み上げられた浄化処理するべき海水を連続的に処理することが出来なくなる。
そのため、海水浄化システム100A、100Bの交互に稼動して、揚水ポンプ200Pで汲み上げられた浄化処理するべき海水が、海水浄化システム100A、100Bの何れか一方で浄化される様に構成されている。
海水浄化システム100Aを稼動する場合には、開閉弁20AVが開放され、開閉弁20BVが閉鎖され、浄化処理するべき海水は海水浄化システム100Aに供給される。その場合、海水浄化システム100Bでは、吸着能力が低下した吸着材を回収する。
海水浄化システム100Bを稼動する場合には、開閉弁20BVが開放され、開閉弁20AVが閉鎖され、浄化処理するべき海水は海水浄化システム100Bに供給される。そして海水浄化システム100Aでは、吸着能力が低下した吸着材を回収する。
As will be described later, the
Therefore, the
When operating the
When the seawater purification system 100B is operated, the on-off valve 20BV is opened, the on-off valve 20AV is closed, and seawater to be purified is supplied to the seawater purification system 100B. And in the
次に、図2〜図4を参照して、図1で示す海水浄化システム100A、100Bについて説明する。
ここで、図1における海水浄化システム100A、100Bは、その稼動時期が異なるだけで、構成、作用効果は同一である。
図2〜図4において、図1における海水浄化システム100A、100Bは、説明の簡略化のため、符号100で表現する。
図2において、全体を符号100で示す海水浄化システムは、攪拌ミキサー1と、サイクロン分級機4と、ゼオライト回収槽5と、真空タンク6と、ブロワ7と、冷却用補給水タンク8と、攪拌反応槽10と、凝集沈殿槽12と、上澄み水槽14を備えている。
また海水浄化システム100は、スラリーポンプ3、9と、チューブポンプ13を備えている。
Next,
Here, the
2 to 4, the
In FIG. 2, the seawater purification system generally designated by
The
攪拌ミキサー1は、攪拌槽本体1aと、吸入口1iと、攪拌機1bと、攪拌機に設けた攪拌用パドル1cと、排出口1oとを有している。そして攪拌ミキサー1には、ゼオライト供給機2が設けられている。
浄化処理するべき海水(図1における揚水ポンプ200Pで汲み上げられた海水)は、攪拌ミキサー1の吸入口1iから攪拌ミキサー1内に投入される。攪拌ミキサー1内には、ゼオライト供給機2から定量的に、吸着材であるゼオライトが供給される様に構成されている。
ここで、吸着材であるゼオライトのみならず、置換反応剤をミキサー1内に投入することも好適である。置換反応剤は放射性物質を吸着して、無害化する能力を有しているからである。置換反応剤としては、フェロシアン化鉄、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルトの様なフェロシアン化物が、海水中の放射性物質を吸着して、無害化する性質が優れている。
また、ミキサー1内に投入される吸着材(例えばゼオライト)や置換反応剤(フェロシアン化鉄等)としては、粒子状に形成されたものが望ましい。ただし、ミキサー1内で海水と混合、攪拌することが出来る形状であれば、粒子状でなくても良い。
The stirring
Seawater to be purified (seawater pumped up by the
Here, it is also suitable to introduce not only the zeolite as the adsorbent but also the substitution reaction agent into the
Further, as the adsorbent (for example, zeolite) and the substitution reaction agent (iron ferrocyanide, etc.) charged into the
攪拌ミキサー1の平面構造が図3で示されている。
図3において、攪拌ミキサー1の吸入口1iは攪拌槽本体1a外周に設けられており、吸入口1iの右端が攪拌槽本体1aの外周面に接続されている。そして、全体が円形の攪拌槽本体1aの接線方向に、吸入口1iは延在している。
吸入口1iが係る態様で攪拌槽本体1aの外周面に接続されているため、吸入口1iを介して攪拌槽本体1a内に流入した海水Fwi(浄化処理されるべき海水)は、攪拌槽本体1a内で、反時計回りに旋回する(矢印Fw方向)。
The planar structure of the stirring
In FIG. 3, the suction port 1i of the stirring
Since the suction port 1i is connected to the outer peripheral surface of the stirring
図3において、攪拌機1bに設けた3本の攪拌用パドル1cは、時計回り(矢印Fp:海水Fwiの旋回方向とは逆方向)に回転する様に構成されている。攪拌用パドル1cの回転方向(時計回り:矢印Fp方向)と、海水Fwiの旋回方向(反時計回り:矢印Fw方向)とが逆方向であるため、攪拌槽本体1a内では、渦流(或いは乱流)Frが発生する。係る渦流(或いは乱流)Frが攪拌槽本体1a内で発生する結果、浄化処理するべき海水とゼオライトとが良好に混合され、接触する頻度が高くなる。そして、海水に含まれる放射性汚染物質(例えばセシウム)は、攪拌槽本体1a内で、良好にゼオライトへ吸着される。
ゼオライト供給機2(図2参照)から攪拌槽本体1a内に所定量のゼオライトが供給されるのは、海水Fwiが攪拌槽本体1a内に流入するのと同時である。
In FIG. 3, three stirring
A predetermined amount of zeolite is supplied from the zeolite feeder 2 (see FIG. 2) into the stirring
図2において、攪拌ミキサー1の上部にサイクロン分級機4が据え付けられている。サイクロン分級機4の下方は開放されており、攪拌ミキサー1内部の攪拌槽本体1aに連通している。
攪拌ミキサー1の排出口1oは、開閉弁V1を介装したラインL1が接続されている。ラインL1は、スラリーポンプ3の吸入側に連通している。スラリーポンプ3の吐出側は、ラインL3を介して、サイクロン分級機4の吸入口4iと接続されている。
ここでラインL1は、攪拌ミキサー1の排出口1oと開閉弁V1の間の領域で分岐しており、分岐ラインL2は開閉弁V2を介装しており、ゼオライト回収槽5の吸入口5iと連通している。
In FIG. 2, a
The discharge port 1o of the agitating
Here, the line L1 is branched in a region between the discharge port 1o of the stirring
ゼオライト回収槽5の内部にはフィルター5fが設けられ、フィルター5fは円筒状で下端が閉塞している。
ゼオライト回収槽5にはゼオライト及び海水が投入される。ここで、ゼオライト回収槽5に投入されるゼオライトは、海水に含まれていた放射性汚染物質(例えばセシウム)を十分に吸着して、吸着能力が低下した状態となっている。そして、ゼオライト回収槽5に投入される海水は、セシウムの様な放射性汚染物質が大部分除去された状態になっている。
フィルター5fは、当該海水を透過して、放射性汚染物質(セシウム)を吸着させたゼオライトを濾し摂り、以って、海水とゼオライトとを分離する。
A filter 5f is provided inside the zeolite recovery tank 5, and the filter 5f is cylindrical and closed at the lower end.
The zeolite recovery tank 5 is charged with zeolite and seawater. Here, the zeolite put into the zeolite recovery tank 5 is in a state where the radioactive pollutant (for example, cesium) contained in the seawater is sufficiently adsorbed and the adsorbing capacity is lowered. And the seawater thrown into the zeolite collection | recovery tank 5 has been in the state from which most radioactive pollutants like cesium were removed.
The filter 5f permeates the seawater and filters the zeolite adsorbed with the radioactive pollutant (cesium), thereby separating the seawater and the zeolite.
ゼオライト回収槽5の排出口5oは、ラインL4を介して、真空タンク6の吸入口6iに連通している。ゼオライト回収槽5の下流側に真空タンク6を配置することにより、円筒状のフィルター5fを下流側から真空引きをするためである。
真空タンク6の上端に設けられた第1の排出口6o1と、ブロワ7の吸入側は、ラインL5により接続されている。ブロワ7を稼動することにより、真空タンク6内を真空状態に保つことが出来る。
ここで、ブロワ7は水冷式であり冷却用補給水タンク8の水によって冷却されている。ブロワ7を水冷式にすることにより、ブロワ7の容量を大きくして、長時間稼動することが出来る様に構成されている。以って、真空タンク6を真空に保つことが出来る。なお、ブロワ7の排気は大気に放出される。
ブロワ7にはラインL6が接続しており、ラインL6は冷却用補給水タンク8の吸入口8iに接続している。そして、ラインL6には、ブロワ7からの冷却水が流過する。冷却用補給水タンク8の排出口8oは、ラインL7を介してブロワ7の冷却水の吸入側に連通している。
The discharge port 5o of the zeolite recovery tank 5 communicates with the suction port 6i of the
The first discharge port 6o1 provided at the upper end of the
Here, the blower 7 is water-cooled and is cooled by the water in the cooling
A
真空タンク6の下端に設けられた第2の排出口6o2は、ラインL8を介して、スラリーポンプ9の吸入口9iに連通している。スラリーポンプ9の吐出口9oは、ラインL9を介して、攪拌反応槽10の吸入口10iに連通しており、ラインL9には開閉弁V3が介装されている。
これにより、真空タンク6に貯留された海水(概略浄化された海水)は、ラインL8、スラリーポンプ9、ラインL9を経由して、攪拌反応槽10に搬送される。
A second discharge port 6o2 provided at the lower end of the
Thereby, seawater (substantially purified seawater) stored in the
図2において、攪拌ミキサー1の上部に据え付けられたサイクロン分級機4は、その排出口4oが、ラインL10を介して、攪拌反応槽10の吸入口10iに連通している。ラインL10には、ガイガー計測器GCが介装されており、ガイガー計測器GCは、放射性汚染物質(例えばセシウム)の濃度を計測する機能を有している。
攪拌ミキサー1内でゼオライトと共に攪拌された海水は、汚染物質である放射性物質がゼオライトに吸着されるため、概略浄化された状態となる。概略浄化された海水は、サイクロン分級機4でゼオライトと分離して、ラインL10を経由して攪拌反応槽10に移送される。
図示はされていないが、ラインL10に移送用のスラリーポンプを介装しても良い。
In FIG. 2, the
Seawater stirred together with zeolite in the stirring
Although not shown, a slurry pump for transfer may be interposed in the line L10.
攪拌反応槽10は凝集沈殿槽12に隣接しており、攪拌反応槽10の近傍には吸着凝集剤定量供給機11が配置され、吸着凝集剤定量供給機11から攪拌反応槽10に定量の吸着凝集剤が供給される様に構成されている。
攪拌反応槽10の排出口10oは、凝集沈殿槽12の投入口12iに連通している。
攪拌反応槽10において、サイクロン分級機4から移送された海水に、吸着凝集剤定量供給機11から吸着凝集剤が供給され、攪拌機10mによって攪拌される。攪拌反応槽10に供給された吸着凝集剤には、海水に残存する放射性汚染物質が吸着して、凝集する。
放射性汚染物質が吸着して凝集した吸着凝集剤と海水の混合物は、所定のサイクルで凝集沈殿槽12に移される。
The
The discharge port 10 o of the stirring
In the stirring
A mixture of the adsorbing flocculant and the seawater that has been adsorbed and aggregated by the radioactive pollutant is transferred to the coagulating
凝集沈殿槽12において、放射性汚染物質が吸着して凝集した吸着凝集剤と海水の混合物が所定時間滞留し、上澄みと沈殿物(スラリー)とに分離する。
凝集沈殿槽12は、沈殿物押出し用のスクリュー12Sと、第1の排出口12o1と、第2の排出口12o2を備えている。
沈殿物押出し用のスクリュー12Sは、凝集沈殿槽12の底部近傍の全長に亘って設けられている。第1の排出口12o1は、凝集沈殿槽12の比較的上方の領域に配置され、上澄液を排出する様に構成されている。第2の排出口12o2は凝集沈殿槽12の底部に配置されており、沈殿物押出し用のスクリュー12Sで押し出された沈殿物は、第2の排出口12o2を介して凝集沈殿槽12から排出される。
凝集沈殿槽12の第2の排出口12o2は、ラインL11を介してチューブポンプ13の吸入側に連通しており、ラインL11には開閉弁V4が介装されている。そしてチューブポンプ13の吐出側は、ラインL12を介して、ゼオライト回収槽5の吸入口5iに接続されている。
In the
The
The screw 12S for extruding the sediment is provided over the entire length near the bottom of the
The second discharge port 12o2 of the
凝集沈殿槽12の第1の排出口12o1は、ラインL13を介して上澄み水槽14に連通している。
上澄み水槽14の底部にはポンプPが配置され、上澄み水槽14内に貯留している上澄液(浄化された海水)が所定量以上になったなら、ラインL14を介して、上澄液(浄化された海水)を海洋Sに戻すように構成されている。
ここで、攪拌反応槽10でゼオライトにより放射性汚染物質が吸着され、残存する汚染物質も攪拌反応槽10で供給される吸着凝集剤によって吸着され、凝集する。そのため、ラインL14を介して海洋Sに戻される海水は、十分に浄化されており、汚染物質濃度は各種基準を下回る程度まで低下している。
The first discharge port 12o1 of the
A pump P is disposed at the bottom of the
Here, radioactive pollutants are adsorbed by zeolite in the stirring
図2を参照して、海水の浄化処理について、処理工程順に説明する。
図2において、汚染された海水は、海水浄化システム100の攪拌ミキサー1の攪拌槽1a内に汲み上げられる。攪拌ミキサー1に継続的に汲み上げられた所定量の海水に、ゼオライト供給機2から定量のゼオライトが供給され、攪拌機1bが回転する。
攪拌槽本体1aに海水が流入するのと同時に攪拌機1bを回転すれば、攪拌槽本体1aに流入した海水の旋回方向と攪拌機1bの回転方向が逆方向であるため(図3参照)、攪拌槽本体1aの海水の旋回流において、攪拌用パドル1cの下流側に乱流或いは渦Frが発生し、海水とゼオライトが効率的に混合、攪拌され、海水中の汚染物質がゼオライトに吸着する効率が向上する。
この際に、ラインL1、ラインL2に介装された開閉バルブV1、V2は、共に閉鎖している。
With reference to FIG. 2, the purification process of seawater is demonstrated in order of a process process.
In FIG. 2, the contaminated seawater is pumped into the stirring
If the
At this time, the open / close valves V1 and V2 interposed in the lines L1 and L2 are both closed.
攪拌機1bによる海水とゼオライトの攪拌が所定時間行なわれると、ラインL1の開閉バルブV1が開放され、スラリーポンプ3が稼動する。ラインL2の開閉バルブV2は閉鎖している。
攪拌槽1a内において、攪拌が進むにつれて、海水中の放射性汚染物質(例えばセシウム)はゼオライトに吸着する。
スラリーポンプ3が稼動し、バルブV1が開放されていると、汚染物質を吸着したゼオライトと海水は、ラインL3を経由して、サイクロン分級機4に移送される。(汚染物質を吸着させた)ゼオライトと海水は、サイクロン分級機4で分離される。
サイクロン分級機4で分離された海水は概ね浄化されており、ラインL10を経由して攪拌反応槽10に移送される。一方、汚染物質を吸着させたゼオライトは、サイクロン分級機4から攪拌槽本体1a内に戻される。
上述のサイクル(開閉バルブV1が開放され、開閉バルブV2は閉鎖している場合のサイクル)は、ゼオライトの吸着能力が低下していない間は継続する。
When the seawater and zeolite are stirred for a predetermined time by the
In the
When the
Seawater separated by the
The above-described cycle (cycle in which the on-off valve V1 is opened and the on-off valve V2 is closed) continues while the zeolite adsorption capacity is not reduced.
概ね浄化された状態で攪拌反応槽10に移送された海水には、吸着凝集剤定量供給機11から吸着凝集剤が供給されて、所定時間、攪拌機10mにより攪拌される。これにより、攪拌反応槽10内の海水に残存する放射性汚染物質は、吸着凝集剤により吸着・凝集される。すなわち、海水は更に浄化される。
攪拌終了後(所定時間が経過したならば)、放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤と海水の混合物は、凝集沈殿槽12に移される。
凝集沈殿槽12に移された処理液、すなわち、放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤と海水の混合物は、所定時間、凝集沈殿槽12内に滞留する。内に滞留している間に、放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤は沈殿して沈殿物(スラリー)となり、上澄液(浄化された海水)とは分離される。
The adsorbed flocculant is supplied from the adsorbed flocculant
After the stirring is completed (when a predetermined time has elapsed), the mixture of the adsorbing flocculant adsorbed and aggregated with the radioactive pollutant and seawater is transferred to the coagulating
The treatment liquid transferred to the
凝集沈殿槽12の沈殿物(スラリー:放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤)は、第2の排出口12o2から、ラインL11、チューブポンプ13、ラインL12を経由して、ゼオライト回収槽5に戻される。
ゼオライト回収槽5内における放射性汚染物質を十分に吸着したゼオライトと、放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤は、例えば、マニュピレータ等を遠隔操作して、作業員が放射線で被爆しないような態様にて、格納エリア(図示せず)に格納処理される。
凝集沈殿槽12で放射性汚染物質を吸着・凝集した吸着凝集剤から分離された上澄液、すなわち浄化の完了した海水(浄化海水)は、上澄み水槽14内に貯留される。そして、上澄み水槽14内の浄化された海水の容量がしきい値(所定量)を超えると、ポンプPが稼動してラインL14経由で海洋Sに戻される。
上述した様に、ラインL14経由で海洋Sに戻される海水は、攪拌反応槽10でゼオライトにより放射性汚染物質が吸着され、残存する汚染物質も攪拌反応槽10で供給される吸着凝集剤によって吸着され、凝集しているので、汚染物質濃度は各種基準を下回る程度まで低下している。
The sediment (slurry: adsorbed flocculant that adsorbs and aggregates radioactive contaminants) in the
Zeolite that sufficiently adsorbs radioactive pollutants in the zeolite recovery tank 5 and adsorbent flocculant that adsorbs and agglomerates the radioactive pollutants, for example, by remotely operating a manipulator or the like so that workers are not exposed to radiation The storage process is performed in a storage area (not shown).
The supernatant liquid separated from the adsorbing coagulant that has adsorbed and aggregated radioactive contaminants in the
As described above, the seawater returned to the ocean S via the line L14 is adsorbed by the radioactive pollutant by the zeolite in the stirring
次に、ゼオライトの吸着能力が低下したか否かの判断と、吸着能力が低下したゼオライトを処理する作業の手順について、図4に基づいて、図1、図2をも参照して説明する。
図4のステップS1では、海水浄化システム100を稼動する。図1において、例えば海水浄化システム100Aを稼動する。その際には、海水浄化システム100Bは停止する。
図4のステップS2では、ラインL1(図2)に介装した開閉弁V1を開放し、ラインL2に介装した開閉弁V2を閉鎖する。
Next, the determination of whether or not the adsorption capacity of the zeolite has decreased and the procedure for processing the zeolite having the decreased adsorption capacity will be described with reference to FIGS. 1 and 2 based on FIG.
In step S1 of FIG. 4, the
In step S2 of FIG. 4, the on-off valve V1 interposed in the line L1 (FIG. 2) is opened, and the on-off valve V2 interposed in the line L2 is closed.
図4において、ステップS3では、ラインL10(図2)に介装されたガイガー計測器GCで、ラインL10内を移送される海水における放射性汚染物質濃度を計測する。そしてステップS4において、放射性汚染物質濃度が所定値以下であるか否かを判断する。
放射性汚染物質濃度が所定値以下であれば(ステップS4がYES)、ステップS5に進む。一方、放射性汚染物質濃度が所定量を越えていれば(ステップS4がNO)、ステップS7まで進む。
In FIG. 4, in step S3, the concentration of radioactive pollutants in the seawater transferred in the line L10 is measured by the Geiger measuring instrument GC interposed in the line L10 (FIG. 2). Then, in step S4, it is determined whether or not the radioactive pollutant concentration is below a predetermined value.
If the radioactive pollutant concentration is less than or equal to the predetermined value (YES in step S4), the process proceeds to step S5. On the other hand, if the radioactive contaminant concentration exceeds the predetermined amount (NO in step S4), the process proceeds to step S7.
放射性汚染物質濃度が所定値以下であれば(ステップS4がYES)、ゼオライトが放射性汚染物質を吸着する能力が未だに維持されている(ゼオライトの吸着能力が低下していない)と判断して、ラインL1に介装した開閉弁V1を開放し、ラインL2に介装した開閉弁V2を閉鎖した状態を続行する(ステップS5)。
ラインL1に介装した開閉弁V1を開放し、ラインL2に介装した開閉弁V2を閉鎖した状態(ステップS5の状態)では、攪拌ミキサー1から海水及びゼオライトがサイクロン分級機4に移送され、サイクロン分級機4内で放射性汚染物質(セシウム)を吸着させたゼオライトと、概ね浄化された海水が分離される。そして、概ね浄化された海水は攪拌反応槽10に移送され、放射性汚染物質(例えばセシウム)を吸着させたゼオライトは攪拌ミキサー1へ戻される。
そして、ステップS6に進み、ゼオライトの吸着能力が低下したか否かの判断と、吸着能力が低下したゼオライトを処理する作業の手順を終了するか否かを判断する。ゼオライトの吸着能力が低下したか否かの判断と、吸着能力が低下したゼオライトを処理する作業の手順を続行するのであれば(ステップS6がNO)、ステップS3まで戻り、ステップS3以降を繰り返す。
If the radioactive pollutant concentration is less than or equal to the predetermined value (YES in step S4), it is determined that the ability of zeolite to adsorb the radioactive pollutant is still maintained (the zeolite adsorption capacity has not decreased), and the line The state where the on-off valve V1 interposed in L1 is opened and the on-off valve V2 interposed in the line L2 is closed is continued (step S5).
In the state where the on-off valve V1 interposed in the line L1 is opened and the on-off valve V2 interposed in the line L2 is closed (state of step S5), seawater and zeolite are transferred from the stirring
Then, the process proceeds to step S6, in which it is determined whether or not the zeolite adsorption capacity has decreased, and whether or not to end the procedure for processing the zeolite having the reduced adsorption capacity. If it is determined whether or not the adsorption capacity of the zeolite has decreased and the procedure for processing the zeolite having the decreased adsorption capacity is continued (NO in step S6), the process returns to step S3 and repeats the steps from step S3.
ラインL10内を移送される海水における放射性汚染物質濃度が所定量を越えている場合(ステップS4がNO)には、ゼオライトの吸着能力が低下したと判断して、ステップS7に進む。
ステップS7では、ラインL1の開閉弁V1を閉鎖して、ラインL2の開閉弁V2を開放する。その結果、図2において、攪拌ミキサー1から排出された海水及び放射性汚染物質を吸着させたゼオライトは、ラインL2経由でゼオライト回収槽5に移送される。そして、ゼオライト回収槽5内に流入した海水は、真空タンク6によって真空引きされ、ラインL4、真空タンク6、ラインL8、スラリーポンプ9、ラインL9を経由して、攪拌反応槽10に送られる。
一方、放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトは、ゼオライト回収槽5内に貯留される。
When the radioactive pollutant concentration in the seawater transferred in the line L10 exceeds a predetermined amount (NO in step S4), it is determined that the zeolite adsorption capacity has decreased, and the process proceeds to step S7.
In step S7, the on-off valve V1 on the line L1 is closed, and the on-off valve V2 on the line L2 is opened. As a result, in FIG. 2, the seawater discharged from the stirring
On the other hand, zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and reduced adsorption performance is stored in the zeolite recovery tank 5.
ステップS8では、ゼオライト回収槽5が、その容量の限界まで、放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトが貯留しているか否かを判断する(ゼオライト回収槽5が一杯か?)。
ゼオライト回収槽5が一杯になっていなければ(ステップS8がNO)ステップS9に進み、放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトが、全量、ゼオライト回収槽5に貯留されたか否かを判断する。
放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトが、全量、ゼオライト回収槽5内に貯留するまで、開閉弁V1を閉鎖し、開閉弁V2を開放して、海水及びゼオライトをゼオライト回収槽5に移送し続ける(ステップS9がNOのループ)。
放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトが、全量、ゼオライト回収槽5内に貯留されたならば(ステップS9がYES)、ゼオライト供給機2から攪拌ミキサー1に、新たなゼオライト(吸着性能が高いゼオライト)を供給する(ステップS10)。そして、ステップS2に戻る。
In step S8, it is determined whether or not the zeolite recovery tank 5 stores the zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and has reduced adsorption performance up to its capacity limit (is the zeolite recovery tank 5 full? ).
If the zeolite recovery tank 5 is not full (NO in step S8), the process proceeds to step S9, and whether or not all the zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and reduced the adsorption performance has been stored in the zeolite recovery tank 5 Determine whether.
Until the entire amount of zeolite with sufficient adsorption of radioactive pollutants and reduced adsorption performance is stored in the zeolite recovery tank 5, the on-off valve V1 is closed and the on-off valve V2 is opened to recover the seawater and zeolite to the zeolite. It continues to be transferred to the tank 5 (step S9 is NO loop).
If the entire amount of zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and has reduced adsorption performance is stored in the zeolite recovery tank 5 (YES in step S9), a new zeolite is added from the
ゼオライト回収槽5が、その容量の限界まで、放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトを貯留したならば(ステップS8がYES)、海水浄化システム100の運転を切り換える(ステップS11)。すなわち、ステップS1において稼動していた海水浄化システム100A(図1参照)を停止して、停止していた海水浄化システム100B(図1参照)を稼動する。
そして、ゼオライト回収槽5に貯留しているゼオライト(放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライト)を、例えば、マニュピレータ等のロボットハンドを遠隔操作して、作業員が放射線で被爆しないような格納エリアに格納処理する(ステップS12)。
ゼオライト回収槽5に貯留しているゼオライトの全量を、格納エリアに格納処理したならば(ステップS13がYES)、ステップS6に進む。
なお、ゼオライト回収槽5に貯留しているゼオライトを格納処理した後(ステップS13の後)、ゼオライト回収槽5内のフィルター5fを交換することが出来る。
If the zeolite recovery tank 5 stores zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and reduced adsorption performance to the capacity limit (step S8 is YES), the operation of the
Then, the zeolite stored in the zeolite recovery tank 5 (the zeolite whose adsorption performance has been sufficiently reduced by adsorbing radioactive pollutants) is remotely operated by, for example, a robot hand such as a manipulator and the worker is exposed to radiation. Storage processing is performed in such a storage area (step S12).
If the entire amount of zeolite stored in the zeolite recovery tank 5 is stored in the storage area (YES in step S13), the process proceeds to step S6.
In addition, after storing the zeolite stored in the zeolite recovery tank 5 (after step S13), the filter 5f in the zeolite recovery tank 5 can be replaced.
図4では示されていないが、ステップS11を省略し、ステップS12の際に、開閉弁V1を開放して、開閉弁V2を閉鎖しても良い。
その様に構成すれば、ゼオライト回収槽5が、その容量の限界まで、放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライトを貯留した際に(ステップS8がYES)、ステップS1で作動している海水浄化システム100Aを停止せず、稼動し続ける。そして、ゼオライト回収槽5に貯留しているゼオライト(放射性汚染物質を十分に吸着して吸着性能が低減したゼオライト)を、格納エリアに格納処理している間には、海水及びゼオライトがゼオライト回収槽5には移送されずに、サイクロン分級機4に送られ、ゼオライトは攪拌ミキサー1へ戻される。
Although not shown in FIG. 4, step S11 may be omitted, and the on-off valve V1 may be opened and the on-off valve V2 may be closed at the time of step S12.
If configured in this way, when the zeolite recovery tank 5 stores zeolite that has sufficiently adsorbed radioactive pollutants and reduced adsorption performance up to its capacity limit (YES in step S8), it operates in step S1. The operating
図5は、凝集沈殿槽12の詳細を示している。図5において、凝集沈殿槽12は、図2を参照して上述した様に、投入口12iと、沈殿物押出し用のスクリュー12Sと、第1の排出口12o1と、第2の排出口12o2を備えている。
投入口12iの近傍には、仕切板122が配置されており、仕切板122近傍で投入口12i側の領域にはレベルセンサ124が配置されている。仕切板122よりも排出口12o1、12o2に近い側は分離スペース12UWとなっており、凝集沈殿槽12に流入した水を上澄水と沈殿物或いはスラリーDSに分離している。すなわち、分離スペース12UWの上方の領域には上澄水が貯留し、下方の領域には、放射性物質のような汚染物を吸着して凝集した吸着凝集剤が沈殿する。
FIG. 5 shows details of the
A
凝集沈殿槽12で上澄水が貯留している箇所には上澄水取水部126−1〜126−4が設けられており、上澄水取水部126−1〜126−4は第1の排出口12o1に連通している。
図5において、符号12ISは投入スペースであり、上澄水と沈殿物DSに分離する以前の段階で、投入口12iから凝集沈殿槽12に投入された水が貯留している。また、符号122eは仕切板122の下端部を示している。
Supernatant water intake sections 126-1 to 126-4 are provided at locations where the supernatant water is stored in the
In FIG. 5, reference numeral 12IS denotes a charging space, in which water charged into the coagulating
明確には図示されてはいないが、スクリュー12Sの駆動源(例えば電動モータ)と、レベルセンサ124は制御ユニット(図示せず)に接続されており、図示しない制御ユニットには図示しない計時装置(タイマ)を有している。
図5で示す凝集沈殿槽12によれば、レベルセンサ124で投入スペース12ISの液位(レベル)を計測し、投入スペース12ISの液位が上限を上回った場合には、スクリュー12Sを駆動して、凝集沈殿槽12に沈殿した沈殿物DSを、第2の排出口12o2から排出している。そして、図示しない計時装置(タイマ)により、スクリュー12Sの駆動を開始してから予め設定された時間が経過したことが計時されたならば、スクリュー12Sを停止して、第2の排出口12o2から沈殿物DSを排出することを停止している。
Although not clearly shown, the drive source (for example, an electric motor) of the screw 12S and the
According to the
図5で示すように、凝集沈殿槽12に沈殿した沈殿物DSが、仕切板122の下端部122eを越える程度まで堆積してしまうと、投入スペース12ISに貯留した水が分離スペース12UWに移動するための間隔がなくなってしまい、上澄水と沈殿物或いはスラリーDSに分離することが困難になる。
ここで、投入スペース12ISには、攪拌反応槽10から凝集沈殿剤と水の混合物が流入し続けるので、沈殿物DSが仕切板122の下端部122eを越える程度まで堆積すると、投入スペース12ISの液位が上昇する。
沈殿物DSが仕切板122の下端部122eを越える程度まで堆積した場合における投入スペース12ISの液位を「上限」と設定すれば、沈殿物DSが仕切板122の下端部122eを超えると、投入スペース12ISの液位が「上限」よりも上昇し、レベルセンサ124の検知信号により、スクリュー12Sが駆動する。
As shown in FIG. 5, when the sediment DS precipitated in the
Here, since the mixture of the coagulating precipitation agent and water continues to flow into the input space 12IS from the
If the liquid level of the charging space 12IS in the case where the sediment DS has accumulated to the extent that it exceeds the
スクリュー12Sが駆動すると、沈殿物DSは第2の排出口12o2から排出される。そして、沈殿物DSがスクリュー12Sにより凝集沈殿槽12外に排出されると、仕切板122の下端部122eの下方の領域に、投入スペース12ISに貯留した水が分離スペース12UWに移動するための間隔が確保され、上澄水と沈殿物或いはスラリーDSに分離することが出来る。
スクリュー12Sを駆動してから停止するまでの「予め設定された時間」は、投入スペース12ISに貯留した水が分離スペース12UWに移動するのに十分な間隔が仕切板122下方に確保される程度まで、沈殿物DSがスクリュー12Sにより凝集沈殿槽12外に排出されるのに十分な時間として設定される。
When the screw 12S is driven, the precipitate DS is discharged from the second discharge port 12o2. When the sediment DS is discharged out of the
The “preset time” from when the screw 12S is driven to when the screw 12S is stopped is such that a sufficient interval is secured below the
図5において、沈殿物DSをスクリュー12Sにより凝集沈殿槽12外に排出するタイミングを、レベルセンサ124で投入スペース12ISの液位に基づいて判断すれば、上述した様に、凝集沈殿槽12において上澄水と沈殿物或いはスラリーDSに分離することが保証される。そして、凝集沈殿槽12の連続運転が保証される。
これに対して、凝集沈殿槽12に濁度センサを設けて、沈殿物DSが一定以上沈殿した旨を濁度センサで検知する場合には、濁度センサの感知部にはレンズが用いられているため、沈殿物が当該レンズに付着する等の原因により、使用不能になってしまう場合が多い。図5で示す凝集沈殿槽12であれば、その様な不都合は生じない。
In FIG. 5, if the timing at which the precipitate DS is discharged out of the
In contrast, when a turbidity sensor is provided in the
図示の実施形態によれば、攪拌ミキサー1によって、浄化する対象である海水(例えば放射性物質等の汚染物質を含有する海水)と吸着材(例えば、ゼオライト)を混合、攪拌することにより、海水中に包含される放射性物質(例えばセシウム)等の汚染物質がゼオライトに吸着されて除去される。
そのため、放射性物質等の汚染物質を含有する海水から、効率的に、汚染物質を除去することが出来る。
これに加えて、海水に残留した放射性物質等も、凝集沈殿槽12で吸着凝集剤により吸着・凝集するので、海水から放射性物質(例えばセシウム)等の汚染物質が十分に除去される。
According to the illustrated embodiment, by mixing and stirring seawater (for example, seawater containing a contaminant such as a radioactive substance) and an adsorbent (for example, zeolite) to be purified by the stirring
Therefore, it is possible to efficiently remove contaminants from seawater containing contaminants such as radioactive substances.
In addition to this, radioactive substances remaining in the seawater are also adsorbed and aggregated by the adsorbing and aggregating agent in the coagulating
また、図示の実施形態では、攪拌ミキサー1内で回転する拡販用攪拌用パドル1cの回転方向(例えば、平面図における時計方向Fp)は攪拌ミキサー1内に供給された汚染物質を含有する海水が攪拌ミキサー1内を旋回する方向(例えば、平面図における反時計方向Fw)と逆方向である様に構成してある。そのため、攪拌用パドル1cの回転方向下流側に乱流が発生し、或いは、渦Frが発生し、攪拌ミキサー1内に供給された海水(汚染物質を包含する海水)とゼオライトとが均一に且つ良好に混合される。その結果、海水中の汚染物質がゼオライト表面に接触して吸着される可能性が極めて高くなり、ゼオライトによる汚染物質の除去効率が向上する。
そのため、図示の実施形態によれば、処理するべき海水量が膨大であっても、効率良く汚染物質を吸着、除去することができるので、海水処理の実効性を高めることが出来る。
Further, in the illustrated embodiment, the rotation direction (for example, the clockwise direction Fp in the plan view) of the sales-
Therefore, according to the illustrated embodiment, even if the amount of seawater to be processed is enormous, contaminants can be adsorbed and removed efficiently, so that the effectiveness of seawater treatment can be enhanced.
さらに図示の実施形態によれば、攪拌ミキサー1と、サイクロン分級機4と、吸着能力が低下した吸着材を貯蔵するゼオライト回収槽5と、ゼオライト回収槽5内部に設けられたフィルター5fは、全て処理船200上に配置されている。
そのため、例えば、汚染された海水をオイルフェンスその他の遮蔽手段により海中で分離し、遮蔽手段で分離された汚染された海水の領域周辺部に、海水処理システム100A、100Bを搭載した処理船200を係留し、揚水ポンプ200Pその他の公知手段により、遮蔽手段で分離された領域から汚染された海水を攪拌ミキサー1に汲み上げることが可能である。
その様にすれば、汚染された海水の拡散の防止と、汚染物質の除去を同時に行うことが出来る。
Furthermore, according to the illustrated embodiment, the stirring
Therefore, for example, the contaminated seawater is separated in the sea by an oil fence or other shielding means, and the
By doing so, it is possible to prevent the diffusion of contaminated seawater and remove the pollutants at the same time.
図示の実施形態によれば、サイクロン分級機4と、吸着能力が低下した吸着材を貯蔵するゼオライト回収槽5と、ゼオライト回収槽5内部に設けられたフィルター5fを備えているので、放射性物質等の汚染物質を除去される以前の海水や、海水から除去された汚染物質は、大気中に開放されることなく、閉鎖されたシステム100内で処理される。
そのため、放射性物質等の汚染物質を除去される以前の海水や、海水から除去された汚染物質に、作業員が接触する恐れがなく、海水が放射性物質により汚染されていても作業員が被爆してしまうことを防止することが出来る。
特に、放射性物質等の汚染物質を十分に吸着して吸着能力が低下したゼオライトはゼオライト回収槽5のフィルター5fに貯留されるので、例えば遠隔操作により作業用ロボットでゼオライト回収槽5内のゼオライト及びフィルター5fを処理することにより、浄化作業に当たる作業員の身体に毒性の強い汚染物質が付着してしまうことが防止される。そして、海水が放射性物質により汚染されている場合に、作業員が被爆してしまう恐れがない。
According to the illustrated embodiment, the
Therefore, there is no risk of workers coming into contact with seawater before the removal of pollutants such as radioactive materials, and pollutants removed from seawater, and even if seawater is contaminated with radioactive materials, Can be prevented.
In particular, zeolite that has sufficiently adsorbed contaminants such as radioactive substances and has reduced adsorption capacity is stored in the filter 5f of the zeolite recovery tank 5, so that, for example, the zeolite in the zeolite recovery tank 5 and the By treating the filter 5f, it is possible to prevent a highly toxic contaminant from adhering to the body of the worker who performs the purification work. And when seawater is polluted with a radioactive substance, there is no possibility that an operator will be exposed to an explosion.
そして図示の実施形態において、攪拌ミキサー1と、サイクロン分級機4と、ゼオライト回収槽5と、ゼオライト回収槽5内のフィルター5fから構成されるシステムを、浄化処理船200上で複数配置して、複数のシステム100A、100B間で運転切換可能に構成しているので、例えば、ゼオライト回収槽5の容量の限界まで、汚染物質を吸着したゼオライトが貯留された場合等に、それまで稼動されていた海水浄化システム(例えば100A)を停止して、それまで稼動していなかった海水浄化システム(例えば100B)を稼動させて、停止したシステムにおいて、ゼオライト回収槽5に貯留されたゼオライト(汚染物質を十分に吸着したゼオライト)を処理することが出来る。
そのため、ゼオライト回収槽5に貯留されたゼオライト(汚染物質を十分に吸着したゼオライト)を処理する間も、汚染された海水の浄化を連続して行うことが出来る
In the illustrated embodiment, a plurality of systems composed of the stirring
Therefore, while processing the zeolite stored in the zeolite recovery tank 5 (zeolite that has sufficiently adsorbed the pollutants), the contaminated seawater can be continuously purified.
これに加えて図示の実施形態では、サイクロン分級機4で分離された海水を攪拌反応槽10に供給する配管L10に、汚染物質(例えば、放射性物質)の濃度を計測する放射線量計測器(ガイガーカウンター)GCを介装している。
そのため、ガイガーカウンターGCの測定値が基準値(しきい値)よりも低ければ、ゼオライトの吸着能力は低下しておらず、ゼオライトが十分に汚染物質を吸着していると判断することが出来る。
In addition to this, in the illustrated embodiment, a radiation dose measuring device (Geiger) that measures the concentration of contaminants (for example, radioactive substances) in a pipe L10 that supplies seawater separated by the
Therefore, if the measured value of the Geiger counter GC is lower than the reference value (threshold value), it is possible to determine that the adsorption capacity of the zeolite is not lowered and the zeolite has sufficiently adsorbed the contaminant.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、汚染物質として放射性物質(セシウム)を例示したが、それ以外の汚染物質により海洋が汚染された場合についても、本発明を適用することが可能である。
また、図示の実施形態では、ミキサー1に吸着材であるゼオライトを投入しているが、置換反応剤であるフェロシアン化鉄、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルトの様なフェロシアン化物を投入しても良い。その場合、ゼオライト供給機2、ゼオライト回収槽5は、それぞれ、フェロシアン化物の供給機、フェロシアン化物の回収槽として機能することになる。
The illustrated embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
For example, in the illustrated embodiment, the radioactive substance (cesium) is exemplified as the pollutant, but the present invention can also be applied to the case where the ocean is polluted by other pollutants.
In the illustrated embodiment, the adsorbent zeolite is introduced into the
1・・・攪拌ミキサー
1c・・・攪拌用パドル
2・・・ゼオライト供給機
3・・・スラリーポンプ
4・・・サイクロン分級機
5・・・ゼオライト回収槽
6・・・真空タンク
7・・・ブロワ
8・・・冷却用歩給水タンク
9・・・スラリーポンプ
10・・・攪拌反応槽
11・・・吸着凝集剤定量供給機
12・・・凝集沈殿槽
13・・・チューブポンプ
14・・・上澄み槽
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