JP2013088278A - 放射能汚染廃水処理方法及び処理システム並びに移動式処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射性物質を含有する廃水からなる原水に、粉末活性炭を添加、撹拌した後、粉末ゼオライトを添加、撹拌する、又は、粉末活性炭と放射性物質を吸着する粉末吸着剤を同時添加、撹拌することにより、放射性物質を吸着処理する。次いで、活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加、撹拌して凝集フロックを形成した後、静置して凝集フロックを沈殿させ、沈殿させた凝集フロックを脱水濾過し、そのスラッジを放射能遮蔽効果のある保管容器に保管する。
【選択図】図1
Description
しかしながら、特許文献1の方法では、イオン交換処理の前に不溶性物質を取り除くことが必要で、共沈処理で生成した析出物を濾過により取り除いた後にイオン交換処理を行うことが記載され(段落[0047]参照)、また、廃水中に油分が含まれる場合には、活性炭処理後濾過して活性炭を取り除いてから共沈処理する必要のあることが示されている(実施例4参照)。したがって、油分を含む放射性廃棄物含有廃水を処理するためには、特許文献1の方法では、活性炭処理、濾過、共沈処理、濾過、イオン交換処理の手順を経ることとなり、多くの操作を必要とするため簡便な処理方法とは言えない。
しかしながら、この方法ではイオン交換塔が200Lドラム缶に収容できる容量及び形状に限定されるため、汎用性のある方法とは言えない。また、200Lドラム缶に収容可能なイオン交換塔として、特許文献1の実施例7には、100Lドラム缶大の容器をイオン交換塔とし、当該イオン交換塔はそのままシステムから取り外して200Lドラム缶に収納できたことが示されているが、実際には処理後のイオン交換塔は放射性廃棄物で汚染されていることを考慮すると、容積100Lの筒状の容器を取り扱うことはその大きさや重量から判断して簡便な方法であるとは言えない。
活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加して撹拌し、次いで静置して、凝集フロックを沈殿させた後、
凝集フロックを脱水濾過し、そのスラッジを、放射能遮蔽効果のある保管容器に保管することを特徴とする放射能汚染廃水処理方法。
吸着処理後の原水に、活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加する凝集反応工程(b)と、
凝集反応後の原水を静置して凝集フロックを沈殿させ、上澄み水と分離する分離工程(c)と、
凝集フロックを濾過することにより、凝集フロックと水とを分別する濾過工程(d)と、
を有し、
濾過工程(d)で得たスラッジを、放射能遮蔽効果のある保管容器に保管することを特徴とする放射能汚染廃水処理システム。
吸着処理後の原水に、活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加して凝集反応させる凝集反応槽と、
凝集反応後の原水を静置して凝集フロックを沈殿させ、上澄み水と分離する沈殿槽と、
を備えたことを特徴とする車載型放射能汚染廃水処理装置。
本発明は、粉末活性炭と、放射性物質を吸着する吸着剤を、放射性物質を含有する廃水(以下、これを「原水」という。)中に添加し、撹拌することにより、放射性物質を吸着除去すると同時に、BOD成分、COD成分、窒素成分も吸着除去するものである。
図1は、本発明に係る放射能汚染廃水の処理システムの好ましい実施形態を示す概略工程図である。図2は、本発明に係る車載型放射能汚染廃水処理装置を説明する概略平面図と正面図である。
10:放射能汚染汚廃水を貯留するとともに、粉末活性炭及び粉末ゼオライトによる放射性物質の吸着処理工程(a)を行う原水槽、
20:凝集反応工程(b)を行う凝集反応槽、
30:凝集フロックを沈殿させる分離工程(c)を行う沈殿槽、
40:濾過工程(d)を行う濾過用のスラッジ脱水ボックス、
50:上澄み水5に含まれる異物等を除去する最終吸着濾過槽、
60:原水槽を兼ねる予備水槽。
吸着処理工程では、原水1を、配管及びポンプを介して、撹拌装置を備えた原水槽10に貯留した後、該原水槽10に粉末活性炭とゼオライトの混合物3を添加して5〜10分間撹拌することにより、原水1中の放射性物質を吸着除去する。原水槽10では、原水1のpH調整は基本的に不要であるが、後流の凝集反応工程(b)で、放射性物質を吸着した粉末ゼオライト及び粉末活性炭を効率的に凝集させるためには、原水1のpHが6〜8の範囲であることが好ましい。吸着処理後は、粉末活性炭と粉末ゼオライト3を含む黒色濁水状態の原水1を、原水槽10から排出し、配管及びポンプを介して、凝集反応槽20に移送する。
凝集反応工程では、撹拌装置を備えた凝集反応槽20に導入された黒色の懸濁液に、無機系粉末凝集剤4を添加し撹拌することにより、粉末活性炭と粉末ゼオライトを凝集させ、放射性物質、粉末活性炭及び粉末ゼオライトを含む凝集フロックを形成する。当該凝集フロックを水と分離するために、凝集反応処理後は、凝集反応槽20の懸濁液を、配管及びポンプを介して、沈殿槽30に移送する。
分離工程では、沈殿槽30に導入された黒色の懸濁液を、約5分間静置分離することにより、下層に凝集フロックを沈殿させ、上層に、放射性物質、COD成分等が除去された上澄み水を分離する。沈澱槽30からオーバーフローした上澄み水5を、配管を介して、最終吸着濾過槽50に移送する。
濾過工程では、分離工程で分離した凝集フロックを、スラッジ脱水ボックス40の内部に設置した濾過フィルター41を用いて濾過し、凝集フロックに含まれている水を、スラッジ脱水ボックス40の中に流下させて排除し、濾過フィルター内にスラッジ6を分別する。このような簡便な操作により、含水率が低く高濃度で減容化されたスラッジ6を得ることができる。この減容化したスラッジ6は濾過フィルター41ごと重量コンクリート製のスラッジ保管容器42(図4)に収容し保管する。一方、スラッジ脱水ボックス40の中の濾過水7は、該ボックスから排出した後、配管及びポンプを介して、予備水槽60に移送し、一旦貯留後、再び、工程(a)に供給し、原水1とともに上記の方法で処理する。
好ましい装置として、凝集沈殿装置25としては、前記のスーパーナミット濁水処理装置等が挙げられ、最終吸着濾過槽50としては、雨水排水再利用システム「れいんクル」、「hyper−れいんクル」(株式会社ホクコン)等が挙げられる。
粉末活性炭(粒径200μm以下)、及び、粉末活性炭(粒径200μm以下)と粉末ゼオライト(粒径70μm以下)の混合物(株式会社ノアテック製「スーパーナミットNAC−04」)の1%水懸濁液を作製し、凝集沈降時のフロック沈降速度を、1分間に沈降したフロックの高さで比較評価した。
(1)各懸濁液に、無機系粉末凝集剤(株式会社ノアテック製「スーパーナミットTN315NY−T3」)を500ppm添加し、強撹拌1分弱、弱撹拌2分行いフロックを形成させ、そのフロックの沈降速度を測定した。
(2)粉末活性炭と粉末ゼオライトの混合物の1%水懸濁液に、PAC(ポリ塩化アルミニウム)を200ppm、高分子凝集剤(東亜合成(株)アロンフロックA−205)を2ppm添加し、強撹拌1分弱、弱撹拌2分行いフロックを形成させ、そのフロックの沈降速度を測定した。
図1に示す工程図に基づいて、油分及び放射性物質を含有する廃水(以下、「油含有汚染水」と称する。)を処理した。油含有汚染水としては、表3に示す性状のものを用いた。
油分吸着剤として、株式会社ノアテック製「スーパーナミットCS−05」)を、油含有汚染水に対し0.5重量%添加した後、10分間撹拌した。
次に、放射性物質吸着剤として、粉末活性炭と粉末ゼオライトの混合物(株式会社ノアテック製「スーパーナミットNAC−04」)を、油含有汚染水に対し1.0重量%添加した後、10分間撹拌した。
比重 :0.77t/m3、
比表面積 :1013m2/g、
揮発分 :0.8%、
粒度 :45μm通過分99.9%、
乾燥減量 :14.3%、
ヨウ素吸着量 :333mg/g、
セシウム吸着量:725mg/g
SiO2 約70%
Al2O3 約15%
K2O 約 5%
Na2O 約 2%
SO3 約 1%
CaO 約 1%
C 約 2%
100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量で測定した。
以下の測定器で測定した。
製造元;株式会社堀場製作所
形 式;Radi(PA−1000)
種 類;シンチレーション式
測定範囲;0.000〜9.999μS/h
実施例1で用いた油含有汚染水を処理した。油分吸着剤として、株式会社ノアテック製「スーパーナミットCS−05」)を、油含有汚染水に対し0.5重量%添加した後、10分間撹拌した。次に、粉末ゼオライトを、油含有汚染水に対し0.5重量%添加した後、10分間撹拌した。
次いで、無機系粉末凝集剤(株式会社ノアテック製「スーパーナミットTN315NY−T3」)を、油含有汚染水に対し500ppm添加し、撹拌しながら粉末ゼオライトの凝集沈殿処理を行った。凝集沈澱処理が終了した後、約5分間静置し、フロックを完全に沈降させた。目開き20μmの不織布で濾過し、濾液を分析に供した。分析結果を表2に示す。
実施例1で用いた油含有汚染水を処理した。油分吸着剤として、株式会社ノアテック製「スーパーナミットCS−05」)を、油含有汚染水に対し0.5重量%添加した後、10分間撹拌した。次に、粉末活性炭を、油含有汚染水に対し0.5重量%添加した後、10分間撹拌した。
その後、比較例1と同様の方法で凝集沈殿処理を行い、濾液を分析に供した。分析結果を表3に示す。
最終処分場からの浸出水に放射性物質が含まれた放射能汚染水を処理した。
先ず、放射性物質吸着剤として、粉末活性炭と粉末ゼオライトの混合物(株式会社ノアテック製「スーパーナミットNAC−04」)を汚染水に対し1.0重量%添加し、10分間撹拌した。
図3に示す車載型放射能汚染土壌洗浄装置を利用して放射能汚染土壌を洗浄処理した。
放射能汚染土壌をロータリーミキサー型の撹拌槽84に投入し、所定量の洗浄液を加えて混合撹拌し、放射性物質を洗浄液中に溶出させたスラリー状物を得た。
次いで、これをデカンターに送って遠心脱水し、放射性物質を除去した土壌と放射能汚染廃水に分離し、この放射能汚染廃水を車載型放射能汚染廃水処理装置により処理した。
車載型の放射能汚染土壌洗浄装置と、車載型の放射能汚染廃水処理装置を並送させながら順次移動して処理を行った。
2 油分吸着剤
3 粉末活性炭と粉末ゼオライトの混合物
4 無機系粉末凝集剤
5 上澄み水
6 凝集フロック
7 濾過水
8 処理水
10 原水槽(兼予備水槽)
20 凝集反応槽
25 凝集沈殿装置
30 沈殿槽
40 スラッジ脱水ボックス
41 濾過フィルター
42 スラッジ保管容器
50 最終吸着濾過槽
60 予備水槽
70 車載型放射能汚染廃水処理装置
71 発電機
80 車載型放射能汚染土壌洗浄装置
81 洗浄用水タンク
84 撹拌槽
85 遠心脱水機
86 投入口
87 モーター
88 発電機
89 土砂ピット
90 フォークリフト
Claims (6)
- 放射性物質を含有する廃水からなる原水に、粉末活性炭を添加して撹拌した後、放射性物質を吸着する粉末吸着剤を添加して撹拌する、又は、粉末活性炭と放射性物質を吸着する粉末吸着剤を同時添加して撹拌することにより、放射性物質を吸着処理した後、
活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加して撹拌し、次いで静置して、凝集フロックを沈殿させた後、
凝集フロックを脱水濾過し、そのスラッジを、放射能遮蔽効果のある保管容器に保管することを特徴とする放射能汚染廃水処理方法。 - 放射性物質を吸着する粉末吸着剤が、粉末ゼオライトであることを特徴とする請求項1に記載の放射能汚染廃水処理方法。
- 放射性物質を含有する廃水からなる原水に、粉末活性炭を添加して撹拌した後、放射性物質を吸着する粉末吸着剤を添加して撹拌する、又は、粉末活性炭と放射性物質を吸着する粉末吸着剤を同時添加して撹拌することにより、放射性物質を吸着処理する吸着処理工程(a)と、
吸着処理後の原水に、活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加する凝集反応工程(b)と、
凝集反応後の原水を静置して凝集フロックを沈殿させ、上澄み水と分離する分離工程(c)と、
凝集フロックを濾過することにより、凝集フロックと水とを分別する濾過工程(d)と、
を有し、
濾過工程(d)で得たスラッジを、放射能遮蔽効果のある保管容器に保管することを特徴とする放射能汚染廃水処理システム。 - 前記濾過工程(d)で分別された水について、水質検査を行い、所定の基準値以下の水を処理水として排出すると共に、所定の基準値を超える水を吸着処理工程(a)に戻すことを特徴とする請求項3に記載の放射能汚染廃水処理システム。
- 放射性物質を含有する廃水に油分が含有される場合に、粉末活性炭及び放射性物質を吸着する粉末吸着剤による吸着処理を行う前に、予め油分を除去する処理を行い、油分による粉末活性炭及び放射性物質を吸着する粉末吸着剤の吸着阻害を防止することを特徴とする請求項3又は4に記載の放射能汚染廃水処理システム。
- 放射性物質を含有する廃水からなる原水を貯留するとともに、該原水中の放射性物質を、粉末活性炭及び放射性物質を吸着する粉末吸着剤を用いて吸着処理する原水槽と、
吸着処理後の原水に、活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とする無機粉粒体からなる無機系粉末凝集剤を添加して凝集反応させる凝集反応槽と、
凝集反応後の原水を静置して凝集フロックを沈殿させ、上澄み水と分離する沈殿槽と、
を備えたことを特徴とする車載型放射能汚染廃水処理装置。
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