JP2015137962A - Processing method and processing apparatus of bottom sediment containing radioactive substance - Google Patents

Processing method and processing apparatus of bottom sediment containing radioactive substance Download PDF

Info

Publication number
JP2015137962A
JP2015137962A JP2014010270A JP2014010270A JP2015137962A JP 2015137962 A JP2015137962 A JP 2015137962A JP 2014010270 A JP2014010270 A JP 2014010270A JP 2014010270 A JP2014010270 A JP 2014010270A JP 2015137962 A JP2015137962 A JP 2015137962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radioactive
soil
contained
coarse
cesium
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.)
Granted
Application number
JP2014010270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6250411B2 (en
Inventor
田中 宜久
Nobuhisa Tanaka
宜久 田中
泰之 石田
Yasuyuki Ishida
泰之 石田
典敏 田村
Noritoshi Tamura
典敏 田村
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.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement 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 Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2014010270A priority Critical patent/JP6250411B2/en
Publication of JP2015137962A publication Critical patent/JP2015137962A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6250411B2 publication Critical patent/JP6250411B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus in which radioactive cesium contained in bottom sediment is efficiently removed.SOLUTION: A processing method of bottom sediment containing radioactive substance comprises: a dredging process 2 of dredging bottom sediment containing radioactive substance; a classification process 3 of classifying dredged soil D into coarse granular soil C and fine granular soil F; and a heat treatment process 5 of performing heat treatment to the fine granular soil F to vaporize radioactive cesium contained in the fine granular soil. In a method and an apparatus in which radioactive cesium contained in bottom sediment is efficiently removed, organic substance O contained in the dredged soil is separated before classification or in the classification process and the substance is used as fuel in the heat treatment process, by which radioactive cesium contained in the organic substance is also vaporized, radioactive cesium vaporized and recovered in the processes is cooled down and recovered as concentrated salt, the concentrated salt is washed in water, and radioactive cesium contained in solution obtained by the washing is adsorbed to adsorbent and recovered.

Description

本発明は、原子力発電所の事故等で放射性セシウム等の放射性物質で汚染された底質を処理する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for treating sediments contaminated with radioactive substances such as radioactive cesium in an accident at a nuclear power plant or the like.

今般の原子力発電所の事故により、膨大な量の放射性物質が環境中に放出された結果、土壌、下水汚泥等が放射性セシウムや放射性ストロンチウム等の放射性物質によって汚染されており、現在これら汚染物から放射性物質を除染する技術の開発が進められている。   As a result of this nuclear power plant accident, a huge amount of radioactive material was released into the environment, resulting in soil and sewage sludge being contaminated by radioactive materials such as radioactive cesium and radioactive strontium. Development of technology to decontaminate radioactive materials is underway.

被災地周辺では、降雨によって山林等からの放射性セシウム等の放射性物質が河川や湖沼に流れ込んで堆積するため、海底、湖底、河床等の底質には膨大な量の放射性物質が含まれていることが予想される。実際に、福島第一原発の港湾、或いは周辺のダム湖、溜池等の底質からは高い濃度の放射性物質が確認されている。これら放射性物質を含む底質が港湾等から外洋へ、或いは湖沼等からその下流域へ漏洩した場合、さらに環境汚染を招くことなるため、これら放射性物質を含む底質から放射性物質を大量にかつ効率よく除去する必要がある。   In the vicinity of the stricken area, radioactive substances such as radioactive cesium from mountain forests flow and accumulate in rivers and lakes due to rainfall, so the bottom of the seabed, lake bottom, riverbed, etc. contains a huge amount of radioactive substances. It is expected that. In fact, high concentrations of radioactive materials have been confirmed in the sediments of the Fukushima Daiichi nuclear power plant, surrounding dam lakes, and reservoirs. If the sediment containing these radioactive substances leaks from the port, etc. to the open ocean, or from the lakes, etc. to the downstream area, it will cause further environmental pollution. It needs to be removed well.

しかし、海底や湖底等は広いために大規模な除染設備が必要となると共に、陸上と比較して作業環境が厳しいため、除染作業を行うのが容易ではないという問題があった。   However, since the seabed and the lake bottom are large, a large-scale decontamination facility is required, and the working environment is harsh compared to the land, so that there is a problem that decontamination work is not easy.

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、底質に含まれる放射性物質を大量にかつ効率よく除去することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and an object thereof is to efficiently remove a large amount of radioactive substances contained in sediment.

上記目的を達成するため、本発明は、放射性物質を含む底質の処理方法であって、放射性物質を含む底質を浚渫し、該浚渫した浚渫土を粗粒土と微粒土とに分級し、該微粒土を熱処理して該微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させ、該揮発した放射性セシウムを回収することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a method for treating a sediment containing a radioactive substance, wherein the sediment containing the radioactive substance is dredged, and the dredged clay is classified into coarse and fine soil. The finely divided soil is heat-treated to volatilize radioactive cesium contained in the finely divided soil, and the volatilized radioactive cesium is recovered.

本発明によれば、放射性物質を含む底質を浚渫して得られた浚渫土のうち、放射性セシウム含有量の高い微粒土を熱処理して微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させ、揮発した放射性セシウムを回収するため、底質に含まれる放射性セシウムを大量にかつ効率よく除去することができる。   According to the present invention, among the clay obtained by dripping the sediment containing radioactive material, the fine soil with high radioactive cesium content is heat treated to volatilize the radioactive cesium contained in the fine soil, and the volatilized radioactive material Since cesium is recovered, radioactive cesium contained in the sediment can be removed in a large amount and efficiently.

また、前記分級を行う前又は行うと同時に前記浚渫土に含まれる有機物を除去して熱処理工程の燃料として用いることで、該有機物に含まれる放射性セシウムを揮発させて回収することができ、さらに除染率を高めることができる。   Further, by removing organic substances contained in the clay before or simultaneously with the classification and using it as a fuel in the heat treatment step, radioactive cesium contained in the organic substances can be volatilized and recovered. The dyeing rate can be increased.

前記揮発した放射性セシウムを冷却して濃縮塩を回収し、該回収した濃縮塩を水洗し、該水洗によって得られた溶液に含まれる放射性セシウムを吸着剤に吸着させて回収することができる。放射性セシウムを吸着剤に吸着させて回収することで、回収物が水と接触しても放射性セシウムが溶出することがなく、例えば、回収物を保管する容器は遮蔽性を備えるだけでよく、取り扱いが容易となる。   The volatilized radioactive cesium is cooled to recover the concentrated salt, the recovered concentrated salt is washed with water, and the radioactive cesium contained in the solution obtained by the water washing can be adsorbed on an adsorbent and recovered. By collecting the radioactive cesium by adsorbing it on the adsorbent, the radioactive cesium does not elute even if the recovered material comes into contact with water. For example, the container for storing the recovered material only needs to be shielded and handled. Becomes easy.

上記放射性物質を含む底質の処理方法において、前記分級において発生した排水を両性イオン交換樹脂を用いて放射性セシウムの濃度が高い第1の溶液と、放射性ストロンチウムの濃度が高い第2の溶液とに分離し、前記第1の溶液に含まれる放射性セシウムを吸着して回収し、前記第2の溶液に含まれる放射性ストロンチウムを濃縮して回収することができる。排水中に放射性セシウムだけではなく放射性ストロンチウムが含まれている場合でも、両者を分離して各々処理することで、吸着や濃縮を効率よく行うことができる。   In the method for treating a sediment containing a radioactive substance, the wastewater generated in the classification is converted into a first solution having a high concentration of radioactive cesium and a second solution having a high concentration of radioactive strontium using an amphoteric ion exchange resin. Separated, the radioactive cesium contained in the first solution can be adsorbed and recovered, and the radioactive strontium contained in the second solution can be concentrated and recovered. Even when the waste water contains not only radioactive cesium but also radioactive strontium, adsorption and concentration can be performed efficiently by separating the two and treating each.

前記分級によって得られた粗粒土、前記放射性セシウムを揮発させた後の微粒土を土工資材に用いることができ、放射性物質を除去した後の底質を有効利用することができる。   The coarse-grained soil obtained by the classification and the fine-grained soil after volatilizing the radioactive cesium can be used as the earthwork material, and the bottom sediment after removing the radioactive substance can be effectively used.

さらに、本発明は、放射性物質を含む底質の処理装置であって、放射性物質を含む底質を浚渫する浚渫装置と、該浚渫した浚渫土を粗粒土と微粒土、又は粗粒土と微粒土と有機物とに分級する分級装置と、前記分級した微粒土を熱処理して該微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させる熱処理装置と、該揮発した放射性セシウムを回収する回収装置とを備えることを特徴とする。   Furthermore, the present invention is a processing apparatus for sediment containing radioactive material, a dredging apparatus for dredging sediment containing radioactive material, and the dredged clay is treated with coarse and fine soil, or coarse grain soil. A classification device that classifies the finely divided soil into organic matter, a heat treatment device that heat-treats the classified fine soil and volatilizes radioactive cesium contained in the finely divided soil, and a recovery device that recovers the volatilized radioactive cesium. It is characterized by.

本発明によれば、上記発明と同様に、放射性物質を含む底質のうち、放射性セシウム含有量が高い微粒土を熱処理して微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させ、揮発した放射性セシウムを回収するため、底質に含まれる放射性セシウムを大量にかつ効率よく除去することができる。   According to the present invention, similar to the above-described invention, among the sediment containing radioactive substances, the fine soil having a high radioactive cesium content is heat treated to volatilize the radioactive cesium contained in the fine soil, and the volatilized radioactive cesium is recovered. Therefore, a large amount of radioactive cesium contained in the sediment can be efficiently removed.

以上のように、本発明によれば、底質に含まれる放射性物質を大量にかつ効率よく除去することができる。   As described above, according to the present invention, a large amount of radioactive substances contained in the sediment can be efficiently removed.

本発明に係る放射性物質を含む底質の処理方法の一実施の形態を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows one Embodiment of the processing method of the sediment containing the radioactive substance which concerns on this invention. 図1に示した本発明に係る処理方法の分級工程及び汚染水処理工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the classification process and contaminated water treatment process of the processing method which concerns on this invention shown in FIG. 図1に示した本発明に係る処理方法の熱処理工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the heat processing process of the processing method which concerns on this invention shown in FIG.

図1は、本発明に係る放射性物質を含む底質の処理方法の一実施の形態を示し、この処理工程1は、放射性物質を含む底質を浚渫する浚渫工程2と、浚渫した浚渫土Dを有機物Oと、粗粒土Cと、微粒土Fとに分級する分級工程3と、分級工程3で生じたろ液L1を処理する汚染水処理工程4と、微粒土Fを熱処理して微粒土Fに含まれる放射性セシウム(以下「放射性Cs」という。)を揮発させて回収する熱処理工程5とを備える。   FIG. 1 shows an embodiment of a method for treating a sediment containing radioactive substances according to the present invention. This treatment process 1 includes a dredging process 2 for dredging sediment containing radioactive substances, and a dredged clay D. Is classified into organic matter O, coarse-grained soil C, and fine-grained soil F, contaminated water treatment step 4 for treating filtrate L1 generated in classification step 3, and fine-grained soil F by heat treatment A heat treatment step 5 for volatilizing and recovering radioactive cesium contained in F (hereinafter referred to as “radioactive Cs”).

浚渫工程2は、港湾や湖沼等の底質を浚渫して浚渫土Dを得る工程である。底質を浚渫する方法は、公知の方法を採用することができ、浚渫を行う場所の地形、規模、地質条件等に応じて浚渫する方法を適宜決定する。例えば、ポンプ浚渫、グラブ浚渫、ディッパー浚渫等の工法があるが、これらの中から一つあるいは複数組み合わせて行うことができる。一般に、放射性Csは底質の表層近くに多く含まれており、また、浚渫土量が多くなるほど後段の分級工程3及び熱処理工程5での負担が大きくなるため、浚渫方法は薄層浚渫が好ましい。   The dredging process 2 is a process in which dredged soil D is obtained by dripping sediments such as harbors and lakes. A known method can be adopted as a method for dredging sediment, and a method for dredging is appropriately determined according to the topography, scale, geological conditions, etc. of the place where dredging is performed. For example, there are methods such as a pump rod, a grab rod, a dipper rod, etc., and one or a combination of these can be performed. In general, a large amount of radioactive Cs is contained near the surface layer of the bottom sediment, and as the amount of dredged soil increases, the burden in the subsequent classification step 3 and heat treatment step 5 increases, so that the dredging method is preferably a thin layer dredging. .

分級工程3は、浚渫土Dを砂礫等の粗粒土Cと、シルト粘土等の微粒土Fと、ゴミ、流木、草木等の有機物Oとに分級するために備えられる。分級点は特に制限されるものではなく、粒径ごとの放射性Csの含有量に応じて適宜決定すればよいが、一般に放射性Csは、シルト粘土分にその多くが含まれているため、微粒土Fは、粒径75μm未満の粒子を主成分とすることが好ましい。主成分とは、微粒土において粒径75μm未満の粒子が50〜100質量%含まれていることを示す。
The classification step 3 is provided to classify the clay D into coarse-grained soil C such as gravel, fine-grained soil F such as silt clay, and organic matter O such as garbage, driftwood, and vegetation. The classification point is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the content of radioactive Cs for each particle diameter. Generally, radioactive Cs contains a large amount of silt clay. F is preferably composed mainly of particles having a particle size of less than 75 μm. The main component means that 50 to 100% by mass of particles having a particle size of less than 75 μm are contained in the finely divided soil.

図2に示すように、分級工程3は、浚渫土Dから有機物O1を除去するグリズリ6と、グリズリ6から排出される浚渫土Dを解泥するロッドスクラバ7と、ロッドスクラバ7から排出されるスラリーS1から粗粒土C1を除去する振動篩8と、振動篩8から排出されたスラリーS2を貯蔵する受水槽9と、受水槽9から供給されるスラリーS3を微粒スラリーS4と粗粒スラリーS5とに分級する湿式サイクロン10とを備える。   As shown in FIG. 2, in the classification step 3, the grizzly 6 that removes the organic matter O <b> 1 from the clay D, the rod scrubber 7 that thaws the clay D discharged from the grizzly 6, and the rod scrubber 7 is discharged. The vibrating sieve 8 for removing the coarse soil C1 from the slurry S1, the water receiving tank 9 for storing the slurry S2 discharged from the vibrating sieve 8, the slurry S3 supplied from the water receiving tank 9 into the fine slurry S4 and the coarse slurry S5. And a wet cyclone 10 for classification.

また、分級工程3は、湿式サイクロン10から排出された粗粒スラリーS5から粗粒土C2を除去するスパイラル分級機11と、スパイラル分級機11から排出されたスラリーS6から有機物O2を除去するゴミ取機12と、ゴミ取機12から排出されたスラリーS7及び湿式サイクロン10から供給される微粒スラリーS4に凝集剤等を反応させる反応槽13と、反応槽13で生成したスラリーS8を貯蔵するスラリー槽14と、スラリー槽14から排出されたスラリーS9をろ液L1と微粒土Fとに固液分離するフィルタープレス15と、フィルタープレス15から排出されたろ液L1を貯蔵するろ液槽16とを備える。   The classifying step 3 includes a spiral classifier 11 that removes coarse-grained soil C2 from the coarse-grain slurry S5 discharged from the wet cyclone 10, and a dust collector that removes organic matter O2 from the slurry S6 discharged from the spiral classifier 11. A slurry tank for storing a slurry S8 generated in the reaction tank 13 and a reaction tank 13 for reacting a flocculant or the like with the slurry S7 discharged from the dust collector 12 and the fine slurry S4 supplied from the wet cyclone 10 14, a filter press 15 that solid-liquid separates the slurry S9 discharged from the slurry tank 14 into filtrate L1 and fine soil F, and a filtrate tank 16 that stores the filtrate L1 discharged from the filter press 15. .

汚染水処理工程4は、ろ液槽16から排出されるろ液L1を放射性Csの濃度が高く放射性ストロンチウム(以下「放射性Sr」という。)の濃度が低い第1の溶液SL1と放射性Csの濃度が低く放射性Srの濃度が高い第2の溶液SL2とに分離する両性イオン交換樹脂17と、第1の溶液SL1及び第2の溶液SL2を各々貯蔵する第1溶液槽18及び第2溶液槽19と、第1の溶液SL1から放射性Csを吸着する吸着塔20と、第2の溶液SL2を濃縮して放射性Srを含む濃縮水CWと淡水W3とに分離する逆浸透膜21と、淡水W3と吸着塔20から排出された排水W4とを貯蔵する清水槽22とを備える。   In the contaminated water treatment step 4, the filtrate L1 discharged from the filtrate tank 16 has a concentration of the first solution SL1 having a high concentration of radioactive Cs and a low concentration of radioactive strontium (hereinafter referred to as “radioactive Sr”) and the concentration of radioactive Cs. The amphoteric ion exchange resin 17 that is separated into a second solution SL2 having a low radioactive Sr concentration and a first solution tank 18 and a second solution tank 19 for storing the first solution SL1 and the second solution SL2, respectively. An adsorption tower 20 that adsorbs radioactive Cs from the first solution SL1, a reverse osmosis membrane 21 that concentrates the second solution SL2 and separates it into concentrated water CW containing radioactive Sr and fresh water W3, and fresh water W3. A fresh water tank 22 for storing the waste water W4 discharged from the adsorption tower 20 is provided.

グリズリ6は、スクリーン等で粒径差を利用して浚渫土Dから有機物O1を除去するために備えられる。グリズリ6は、ウェッジバーやレール材等を20〜40cmの間隔で、35〜45度の傾斜角で平行に並べたもので、選鉱工場や砕石工場における原鉱の受入れなどに広く使われている。   The grizzly 6 is provided for removing the organic matter O1 from the clay D using a particle size difference with a screen or the like. Grizzly 6 is composed of wedge bars, rails, etc. arranged in parallel at an inclination angle of 35 to 45 degrees at intervals of 20 to 40 cm, and is widely used for receiving raw ore at a beneficiation factory and a crushed stone factory. .

ロッドスクラバ7は、グリズリ6から排出される浚渫土Dと洗浄水W1とを混合し、ドラム内の撹拌作用を利用して浚渫土Dを解泥すると共に、粗粒土表面に付着している微粒土を剥離除去するために備えられる。   The rod scrubber 7 mixes the clay D discharged from the grizzly 6 and the washing water W1, and uses the stirring action in the drum to defloat the clay D and adheres to the coarse-grained soil surface. It is provided for exfoliating and removing fine soil.

振動篩8は、粒径差を利用してスラリーS1から比較的粒径の大きい礫等の粗粒土C1を除去するスクリーンと、スクリーンの上方に設けられ、スラリーS1に水を噴射する噴射部とを備える。噴射部からスクリーン上の粗粒土C1に水を噴射することで粗粒土C1表面に付着した微粒土Fが分離し、粗粒土C1が分離した比較的粒径の小さい砂等の粗粒土C2及び微粒土Fを含むスラリーS2はスクリーンを通過する。粒径の大きい粗粒土C1はスクリーンを通過せずにスクリーン上に残留する。   The vibrating sieve 8 uses a particle size difference to remove a coarse soil C1 such as gravel having a relatively large particle size from the slurry S1, and an injection unit that is provided above the screen and injects water into the slurry S1. With. By spraying water onto the coarse-grained soil C1 on the screen from the spraying unit, the fine-grained soil F attached to the surface of the coarse-grained soil C1 is separated, and the coarse-grained soil C1 is separated and coarse particles such as sand having a relatively small particle diameter Slurry S2 containing soil C2 and fine soil F passes through the screen. The coarse-grained soil C1 having a large particle size remains on the screen without passing through the screen.

湿式サイクロン10は、遠心力を利用してスラリーS3を、微粒土Fを含む微粒スラリーS4と比較的粒径の小さい砂等の粗粒土C2を含む粗粒スラリーS5とに分級すると共に、粒子間の摩擦や粒子と湿式サイクロン10の周壁との摩擦により粗粒土C2表面に付着している微粒土Fを剥離除去するために備えられる。   The wet cyclone 10 uses a centrifugal force to classify the slurry S3 into a fine slurry S4 containing fine soil F and a coarse slurry S5 containing coarse soil C2 such as sand having a relatively small particle size. It is provided for separating and removing the fine soil F that adheres to the surface of the coarse-grained soil C2 due to friction between them and friction between the particles and the peripheral wall of the wet cyclone 10.

スパイラル分級機11は、スラリーS5を沈降速度差を利用して粗粒土C2と微粒土Fを含むスラリーS6とに分級するために備えられ、断面が半円形の傾斜樋内にスクリューコンベアを置いた装置で、粗粒土C2をこれによってかき上げる。スパイラル分級機11は、連続的に円滑に粗粒土C2をかき上げ、機構上の無理がなく、始動も容易でプール内の液の乱れも少ない。   The spiral classifier 11 is provided for classifying the slurry S5 into the coarse soil C2 and the slurry S6 containing the fine soil F by using the difference in sedimentation speed, and a screw conveyor is placed in an inclined trough having a semicircular cross section. In this case, the coarse-grained soil C2 is scraped up. The spiral classifier 11 continuously and smoothly scoops up the coarse-grained soil C2, has no mechanical problems, is easy to start, and has little disturbance of liquid in the pool.

両性イオン交換樹脂17は、母体を架橋ポリスチレン等とし、同一官能基鎖中に四級アンモニウム基とカルボン酸基等を持たせて陽イオン陰イオンの両方とイオン交換をさせる機能を持たせた樹脂であり、一例として、三菱化学株式会社製の両性イオン交換樹脂、ダイヤイオン(登録商標)、AMP03を用いることができる。この両性イオン交換樹脂17は、水溶液中の電解質と非電解質の分離、及び電解質の相互分離を行うことができる。   The amphoteric ion exchange resin 17 is made of a crosslinked polystyrene or the like as a base material, and has a function of allowing ion exchange with both cationic anions by providing a quaternary ammonium group and a carboxylic acid group in the same functional group chain. As an example, amphoteric ion exchange resin, Diaion (registered trademark), AMP03 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be used. This amphoteric ion exchange resin 17 can perform separation of the electrolyte and non-electrolyte in the aqueous solution and mutual separation of the electrolyte.

逆浸透膜(RO膜)21は、水を通過させるがイオンや塩類等、水以外の不純物を通過させない性質を有する膜であって、海水の淡水化等に実用されている。逆浸透膜21は、酢酸セルロース膜や芳香族ポリアミド系のものが存在する。   The reverse osmosis membrane (RO membrane) 21 is a membrane that has the property of allowing water to pass through but not allowing impurities other than water, such as ions and salts, to be passed, and is practically used for desalination of seawater. The reverse osmosis membrane 21 may be a cellulose acetate membrane or an aromatic polyamide type.

図3に示すように、熱処理工程5は、微粒土Fを熱処理して微粒土Fに含まれる放射性Csを揮発させるロータリーキルン30と、ロータリーキルン30の排ガスG1を冷却する冷却装置32と、冷却によって生じた放射性Csの濃縮塩を含むダストDUを回収する集塵機33と、回収されたダストDUを水洗する水洗装置35と、水洗後のろ液L2に含まれる放射性Csを吸着剤Aに吸着させて回収する吸着装置36等で構成される。   As shown in FIG. 3, the heat treatment step 5 is generated by cooling the rotary kiln 30 that heats the fine soil F to volatilize the radioactive Cs contained in the fine soil F, the cooling device 32 that cools the exhaust gas G1 of the rotary kiln 30, and cooling. The dust collector 33 for collecting the dust DU containing the concentrated salt of radioactive Cs, the water washing device 35 for washing the collected dust DU, and the radioactive Cs contained in the filtrate L2 after the water washing are adsorbed on the adsorbent A and collected. The suction device 36 and the like.

ロータリーキルン30は、窯尻にキルン内部へ微粒土Fを供給するための投入口を備え、窯前に微粉炭や重油等の化石燃料や有機物O1及びO2を燃焼させて微粒土Fを高温処理するためのバーナを備える。ロータリーキルン30を用いることで、放射性Csの揮発に適した温度及び微粒土Fの滞留時間に容易に調整することができる。   The rotary kiln 30 is provided with an inlet for supplying fine soil F to the inside of the kiln at the bottom of the kiln, and fossil fuels such as pulverized coal and heavy oil and organic substances O1 and O2 are burned before the kiln to heat the fine soil F at high temperature. A burner is provided. By using the rotary kiln 30, the temperature suitable for volatilization of radioactive Cs and the residence time of the fine soil F can be easily adjusted.

冷却装置32は、ロータリーキルン30の排ガスG1を冷却し、微粒土Fから揮発した放射性Csを固体状にして回収するために備えられる。排ガスG1の冷却は、排ガスG1への散水や、冷却空気の導入によって行う。水による冷却、空気による冷却を各々単独で行ってもよく、両者を併用してもよい。   The cooling device 32 is provided to cool the exhaust gas G1 of the rotary kiln 30 and collect the radioactive Cs volatilized from the fine soil F in a solid state. The exhaust gas G1 is cooled by watering the exhaust gas G1 or introducing cooling air. The cooling with water and the cooling with air may be performed alone or in combination.

集塵機33は、冷却装置32からの排ガスG2に含まれる放射性Csの濃縮塩を含むダストDUを回収するために備えられ、バグフィルター、へパフィルター、電気集塵機等を用いることができる。最終排ガスにダストを発生させない観点から、バグフィルター、ヘパフィルターを用いることが特に好ましい。また、放射性Csの濃縮塩を含むダストDUを除去した後の排ガスG3に含まれる酸性ガス等を吸着除去するため、2次集塵機を設けてもよい。集塵機33の後段には、排ガスG3を系外に排出するためのファン34が設けられる。   The dust collector 33 is provided for recovering the dust DU containing the concentrated salt of radioactive Cs contained in the exhaust gas G2 from the cooling device 32, and a bag filter, a hepa filter, an electric dust collector, or the like can be used. From the viewpoint of preventing dust from being generated in the final exhaust gas, it is particularly preferable to use a bag filter or a hepa filter. Further, a secondary dust collector may be provided in order to adsorb and remove acid gas and the like contained in the exhaust gas G3 after removing the dust DU containing the concentrated salt of radioactive Cs. A fan 34 for discharging the exhaust gas G3 to the outside of the system is provided at the subsequent stage of the dust collector 33.

水洗装置35は、ダストDUに脱塩水W6を添加してスラリーS10を生成させ、ダストDUに含まれる放射性Csの濃縮塩を水中に溶解させる溶解槽37と、溶解槽37から供給されたスラリーS10をろ液L2とケーキCA2とに固液分離するフィルタープレス38とで構成される。フィルタープレス38に代えてベルトフィルター等を用いることもできる。   The water washing apparatus 35 adds the demineralized water W6 to the dust DU to generate a slurry S10, dissolves the concentrated salt of radioactive Cs contained in the dust DU in water, and the slurry S10 supplied from the dissolving tank 37. And a filter press 38 for solid-liquid separation into filtrate L2 and cake CA2. A belt filter or the like can be used instead of the filter press 38.

吸着装置36は、フィルタープレス38で分離されたろ液L2に含まれる放射性Csをプルシアンブルー等の吸着剤Aに吸着させて回収する吸着槽39と、吸着槽39からのろ液L3に含まれる放射性Csを吸着した吸着剤A等を沈降させる沈降槽40と、沈降槽40からのろ液L4をろ過するろ過器41と、ろ過器41からのろ液L5に含まれる重金属を除去するための薬液反応槽42と、薬液反応槽42からのろ液L6を固液分離するフィルタープレス43と、フィルタープレス43からのろ液L7に残留する固形物をさらにろ過する砂ろ過器44と、砂ろ過器44からのろ液L8に残留する放射性Cs等を吸着する樹脂45とで構成される。   The adsorbing device 36 has an adsorbing tank 39 that adsorbs and collects radioactive Cs contained in the filtrate L2 separated by the filter press 38 on an adsorbent A such as Prussian blue, and radioactive contained in the filtrate L3 from the adsorbing tank 39. A sedimentation tank 40 for precipitating the adsorbent A etc. adsorbing Cs, a filter 41 for filtering the filtrate L4 from the sedimentation tank 40, and a chemical solution for removing heavy metals contained in the filtrate L5 from the filter 41 A reaction tank 42, a filter press 43 for solid-liquid separation of the filtrate L6 from the chemical reaction tank 42, a sand filter 44 for further filtering solid matter remaining in the filtrate L7 from the filter press 43, and a sand filter 44 and the resin 45 that adsorbs radioactive Cs and the like remaining in the filtrate L8.

吸着槽39は、フィルタープレス38で分離されたろ液L2に含まれる放射性Csを吸着剤Aに吸着させて回収すると共に、凝集沈降剤Bを添加して放射性Csを吸着した吸着剤Aを凝集沈降させるために備えられる。吸着剤Aには、プルシアンブルー、ゼオライト、ベントナイト等を用いることができ、凝集沈降剤Bとして、ポリ塩化ビニル、炭酸ナトリウム、消石灰、硫酸第二鉄等を用いることができる。   The adsorption tank 39 collects the radioactive Cs contained in the filtrate L2 separated by the filter press 38 by adsorbing it to the adsorbent A, and adds the coagulating sedimentation agent B to adsorb the adsorbent A adsorbing the radioactive Cs. Provided to let you. As the adsorbent A, Prussian blue, zeolite, bentonite or the like can be used, and as the coagulating sedimentation agent B, polyvinyl chloride, sodium carbonate, slaked lime, ferric sulfate or the like can be used.

薬液反応槽42は、ろ過器41からのろ液L5に含まれる重金属を除去するために備えられ、鉛等の重金属を硫化して硫化鉛等の析出物を生成してこれらを凝集させ、ろ液L5中のセレンを還元する。   The chemical reaction tank 42 is provided to remove heavy metals contained in the filtrate L5 from the filter 41. The chemical reaction tank 42 sulfidizes heavy metals such as lead to produce precipitates such as lead sulfide, and agglomerates them. Selenium in the liquid L5 is reduced.

フィルタープレス43は、薬液反応槽42からのろ液L6をろ液L7とケーキCA3とに固液分離し、ろ液L6から硫化鉛及びセレン等の析出物をケーキCA3側に分離するために設けられる。   The filter press 43 is provided to separate the filtrate L6 from the chemical reaction tank 42 into the filtrate L7 and the cake CA3, and to separate precipitates such as lead sulfide and selenium from the filtrate L6 to the cake CA3 side. It is done.

樹脂45は、シリカゲル粒やイオン交換樹脂等の多孔質体の細孔内にプルシアンブルーを担持するものであって、砂ろ過器44からのろ液L8に残留する放射性Csを吸着させて使用する。多孔質体に代えて、カラムにプルシアンブルーと酸化物等の無機材料を混練・加熱して造粒した無機ビーズを充填してもよく、プルシアンブルーナノ粒子分散液により木綿布を着色したものや、製造の際にプルシアンブルーを織り込んだ不織布を用いてもよい。さらに、繰り返し使用可能な分子認識吸着剤(株式会社タクマが商品名:t-RECs(ティーレックス)で使用)等を用いることもできる。   The resin 45 supports Prussian blue in the pores of a porous body such as silica gel particles or ion exchange resin, and is used by adsorbing radioactive Cs remaining in the filtrate L8 from the sand filter 44. . Instead of the porous material, the column may be filled with inorganic beads such as Prussian blue and an oxide such as an oxide and kneaded and heated, and a cotton cloth colored with Prussian blue nanoparticle dispersion may be used. A non-woven fabric woven with Prussian blue may be used during production. Furthermore, reusable molecular recognition adsorbents (used by Takuma Co., Ltd. under the trade name: t-RECs (Terex)) and the like can also be used.

次に、本発明に係る放射性物質を含む底質の処理方法について、図2及び図3を中心に参照しながら説明する。   Next, the processing method of the sediment containing the radioactive substance which concerns on this invention is demonstrated, referring centering on FIG.2 and FIG.3.

まず、湖沼等において深さ20cm程度までの底質を薄層浚渫して浚渫土Dを得る。得られた浚渫土Dをグリズリ6に供給し、有機物O1を除去する。有機物O1を除去した後の浚渫土Dをロッドスクラバ7に供給する。除去した有機物O1は、ロータリーキルン30に供給して燃料として利用し、また、有機物O1の焼却処理によって生じた焼却灰を微粒土Fと同様にロータリーキルン30に原料として供給することもできる。   First, a sediment D is obtained by thinly layering a sediment having a depth of about 20 cm in a lake or the like. The obtained clay D is supplied to the grizzly 6 to remove the organic matter O1. The clay D after removing the organic matter O1 is supplied to the rod scrubber 7. The removed organic substance O1 is supplied to the rotary kiln 30 to be used as fuel, and the incineration ash generated by the incineration treatment of the organic substance O1 can be supplied to the rotary kiln 30 as a raw material in the same manner as the fine grain soil F.

ロッドスクラバ7に供給した浚渫土Dを洗浄水W1で洗浄し、生成したスラリーS1を振動篩8に供給する。振動篩8に洗浄水W2を供給してスラリーS1を洗浄しながら、振動篩8内のスクリーン上に残留した粗粒土C1を除去する。スクリーンを通過したスラリーS2を受水槽9で貯蔵する。粗粒土C1は、コンクリート骨材、路盤材、盛土材、埋土材等の土工資材に利用することができる。粗粒土C1に含まれる放射性Csの濃度が高い場合には、粗粒土C1をロータリーキルン30に供給して放射性Csを揮発させた後に土工資材に利用することができる。   The clay D supplied to the rod scrubber 7 is washed with the washing water W 1, and the generated slurry S 1 is supplied to the vibrating sieve 8. While supplying the washing water W2 to the vibrating sieve 8 and washing the slurry S1, the coarse-grained soil C1 remaining on the screen in the vibrating sieve 8 is removed. The slurry S2 that has passed through the screen is stored in the water receiving tank 9. The coarse-grained soil C1 can be used for earthwork materials such as concrete aggregate, roadbed material, embankment material, and embedding material. When the concentration of radioactive Cs contained in the coarse-grained soil C1 is high, the coarse-grained soil C1 can be supplied to the rotary kiln 30 to volatilize the radioactive Cs, and then used as an earthwork material.

受水槽9から排出したスラリーS3を湿式サイクロン10に供給して湿式分級し、湿式分級によって得られた粗粒スラリーS5をスパイラル分級機11に供給し、微粒スラリーS4を反応槽13に供給する。スパイラル分級機11において粗粒スラリーS5を分級して粗粒土C2を除去する。粗粒土C2は粗粒土C1と同様に土工資材に利用することができ、粗粒土C2に含まれる放射性Csの濃度が高い場合には、ロータリーキルン30に供給して放射性Csを揮発させた後に土工資材に利用することができる。粗粒土C2を除去した後のスラリーS6をゴミ取機12に供給して有機物O2を除去する。除去した有機物O2は、有機物O1と同様、ロータリーキルン30に供給して燃料とすることができ、また、有機物O2の焼却処理によって生じた焼却灰をロータリーキルン30に原料として供給することもできる。   The slurry S3 discharged from the water receiving tank 9 is supplied to the wet cyclone 10 for wet classification, the coarse slurry S5 obtained by the wet classification is supplied to the spiral classifier 11, and the fine slurry S4 is supplied to the reaction tank 13. The coarse particle slurry S5 is classified in the spiral classifier 11 to remove the coarse particle soil C2. Coarse-grained soil C2 can be used as an earthwork material in the same manner as coarse-grained soil C1, and when the concentration of radioactive Cs contained in coarse-grained soil C2 is high, it is supplied to rotary kiln 30 to volatilize radioactive Cs. It can be used later for earthwork materials. The slurry S6 after the coarse soil C2 is removed is supplied to the dust collector 12 to remove the organic matter O2. The removed organic substance O2 can be supplied to the rotary kiln 30 as a fuel in the same manner as the organic substance O1, and the incineration ash generated by the incineration treatment of the organic substance O2 can be supplied to the rotary kiln 30 as a raw material.

ゴミ取機12から排出されたスラリーS7を反応槽13に供給し、湿式サイクロン10から供給される微粒スラリーS4と混合した上で凝集剤等を添加して反応させる。この反応によって生じたスラリーS8をスラリー槽14に貯蔵した後、フィルタープレス15に供給する。   The slurry S7 discharged from the dust collector 12 is supplied to the reaction tank 13, mixed with the fine slurry S4 supplied from the wet cyclone 10, and then added with a flocculant and reacted. The slurry S8 generated by this reaction is stored in the slurry tank 14, and then supplied to the filter press 15.

フィルタープレス15において、スラリーS9をろ液L1と微粒土F(ケーキ)とに固液分離する。微粒土F(ケーキ)はロータリーキルン30に供給し、ろ液L1は両性イオン交換樹脂17に供給する。   In the filter press 15, the slurry S9 is solid-liquid separated into the filtrate L1 and the fine soil F (cake). The fine soil F (cake) is supplied to the rotary kiln 30, and the filtrate L1 is supplied to the amphoteric ion exchange resin 17.

ろ液L1にろ液L1に放射性Csだけではなく放射性Srが含まれている場合でも、両者を分離して各々処理することで、吸着や濃縮を効率よく行うことができる。ろ液L1を両性イオン交換樹脂17に供給することで、放射性Csの濃度が高く放射性Srの濃度が低い第1の溶液SL1と、放射性Csの濃度が低く放射性Srの濃度が高い第2の溶液SL2とに分離する。第1の溶液SL1及び第2の溶液SL2を各々第1溶液槽18及び第2溶液槽19に貯蔵する。   Even when the filtrate L1 contains not only radioactive Cs but also radioactive Sr in the filtrate L1, adsorption and concentration can be efficiently performed by separating the two and treating each. By supplying the filtrate L1 to the amphoteric ion exchange resin 17, a first solution SL1 having a high concentration of radioactive Cs and a low concentration of radioactive Sr and a second solution having a low concentration of radioactive Cs and a high concentration of radioactive Sr Separated into SL2. The first solution SL1 and the second solution SL2 are stored in the first solution tank 18 and the second solution tank 19, respectively.

第1の溶液SL1を吸着塔20に供給し、第1の溶液SL1に含まれる放射性Csを回収すると共に排水W4を排出する。回収した放射性Cs吸着物を含むケーキCA1は、微粒土Fと同様にロータリーキルン30で熱処理することができる。また、ケーキCA1が熱処理による浄化が困難なほど高濃度の放射性Csを含む場合は、遮蔽性を有する容器(コンクリートキューブ、ドラム缶等)に保管する。一方、第2の溶液SL2を逆浸透膜21に供給して放射性Srが濃縮した濃縮水CWと淡水W3とに分離する。淡水W3及び排水W4を清水槽22に貯留し、清水槽22からの洗浄水W5をロッドスクラバ7の洗浄水W1及び振動篩8の洗浄水W2として利用する。尚、必要に応じて洗浄水W5に新たに水を加えることもできる。   The first solution SL1 is supplied to the adsorption tower 20, and the radioactive Cs contained in the first solution SL1 is recovered and the waste water W4 is discharged. The cake CA1 containing the collected radioactive Cs adsorbate can be heat-treated with the rotary kiln 30 in the same manner as the fine grain soil F. Moreover, when cake CA1 contains radioactive Cs of high concentration so that purification | cleaning by heat processing is difficult, it stores in the container (concrete cube, drum etc.) which has shielding properties. On the other hand, the 2nd solution SL2 is supplied to the reverse osmosis membrane 21, and it isolate | separates into the concentrated water CW and the fresh water W3 which radioactive Sr concentrated. The fresh water W3 and the waste water W4 are stored in the fresh water tank 22, and the wash water W5 from the fresh water tank 22 is used as the wash water W1 for the rod scrubber 7 and the wash water W2 for the vibrating sieve 8. Note that water can be newly added to the cleaning water W5 as necessary.

図3において、ロータリーキルン30に供給された微粒土F等を熱処理して微粒土F等に含まれる放射性Csを揮発させ、揮発した放射性Csを含む排ガスG1を冷却装置32で冷却する。放射性Csが揮発した後の微粒土F等はクリンカクーラ31に供給されて冷却され、生成物Pが排出される。   In FIG. 3, the fine soil F supplied to the rotary kiln 30 is heat treated to volatilize the radioactive Cs contained in the fine soil F and the exhaust gas G <b> 1 containing the volatilized radioactive Cs is cooled by the cooling device 32. The fine soil F after the radioactive Cs is volatilized is supplied to the clinker cooler 31 and cooled, and the product P is discharged.

冷却後の排ガスG2を集塵機33に供給し、冷却されて固体となった放射性Cs濃縮塩を含むダストDUを回収して溶解槽37に供給する。一方、集塵機33から排出された排ガスG3はファン34を介して大気中に放出する。   The cooled exhaust gas G <b> 2 is supplied to the dust collector 33, and the dust DU containing the radioactive Cs concentrated salt that has been cooled and solidified is recovered and supplied to the dissolution tank 37. On the other hand, the exhaust gas G3 discharged from the dust collector 33 is released into the atmosphere via the fan 34.

次いで、溶解槽37においてダストDUに脱塩水W6を所定量添加して撹拌してスラリーS10を生成する。溶解槽37から排出されるスラリーS10をフィルタープレス38でろ液L2とケーキCA2とに固液分離し、ダストDUに含まれる放射性Cs濃縮塩をろ液L2に回収する。ケーキCA2に含まれる放射性Csがクリアランスレベル以上残留している場合には、ロータリーキルン30の窯尻に戻して再熱処理することが好ましい。また、再度ケーキCA2を水洗して含まれる放射性Csの量を低下させることもできる。一方、ケーキCA2に含まれる放射性Csがクリアランスレベル以下の場合には、充填材等に使用することができ、乾燥して埋土材等の土工資材等として使用することもできる。   Next, a predetermined amount of demineralized water W6 is added to the dust DU in the dissolution tank 37 and stirred to produce a slurry S10. The slurry S10 discharged from the dissolution tank 37 is solid-liquid separated into the filtrate L2 and the cake CA2 by the filter press 38, and the radioactive Cs concentrated salt contained in the dust DU is recovered in the filtrate L2. When the radioactive Cs contained in the cake CA2 remains above the clearance level, it is preferably returned to the kiln bottom of the rotary kiln 30 and reheated. Moreover, the amount of radioactive Cs contained by washing the cake CA2 with water again can be reduced. On the other hand, when the radioactive Cs contained in the cake CA2 is not more than the clearance level, it can be used as a filler or the like, and can also be used as an earthwork material such as a buried material after being dried.

吸着槽39で、フィルタープレス38で分離されたろ液L2に吸着剤Aを添加して所定時間撹拌した後、凝集沈降剤Bを添加して放射性Csを含有する吸着剤Aを凝集沈澱させた後、沈降槽40及びろ過器41で回収して放射性Csを粗取りする。尚、吸着剤Aにプルシアンブルーを用いた場合には、処理後のろ液L3がシアンの排水基準を満足する必要があるため、プルシアンブルー自体を凝集沈降させる必要があるが、ポリ塩化アルミニウム、炭酸ナトリウム及び消石灰を混合して凝集沈降剤Bとすることで、プルシアンブルー自体の凝集沈降が可能となる。   After the adsorbent A is added to the filtrate L2 separated by the filter press 38 in the adsorption tank 39 and stirred for a predetermined time, the coagulating sedimentation agent B is added to coagulate and precipitate the adsorbent A containing radioactive Cs. Then, the radioactive Cs is roughly removed by collecting in the sedimentation tank 40 and the filter 41. When Prussian blue is used as the adsorbent A, it is necessary for the filtrate L3 after the treatment to satisfy the cyan drainage standard, so it is necessary to coagulate and precipitate Prussian blue itself. By mixing sodium carbonate and slaked lime to obtain the coagulation sedimentation agent B, the coagulation sedimentation of Prussian blue itself becomes possible.

次に、薬液反応槽42において、放射性Csを粗取りした後のろ過器41からのろ液L5に、水硫化ソーダ(NaSH)等の硫化剤を添加し、ろ液L5中の鉛等の重金属を硫化して硫化鉛等の析出物を生成する。さらに、塩酸等を添加してpHを下げた後、第一鉄化合物等を添加し、次にアルカリ剤としてCa(OH)2等を添加し、pHを7.5以上11以下とすることで、セレンの還元に最適なpHとすると共に、析出させたセレンと鉛等の析出物を凝集させる。 Next, a sulfurizing agent such as sodium hydrosulfide (NaSH) is added to the filtrate L5 from the filter 41 after roughly removing radioactive Cs in the chemical reaction tank 42, and heavy metals such as lead in the filtrate L5 are added. To produce precipitates such as lead sulfide. Furthermore, after adding hydrochloric acid or the like to lower the pH, a ferrous compound or the like is added, then Ca (OH) 2 or the like is added as an alkaline agent, and the pH is adjusted to 7.5 or more and 11 or less. The pH is optimized for the reduction of selenium, and the precipitated selenium and lead precipitates are aggregated.

薬液反応槽42からのろ液L6をフィルタープレス43に供給し、ろ液L7とケーキCA3とに固液分離し、ろ液L6に含まれる硫化鉛、セレン等をケーキCA3側に分離除去する。砂ろ過器44からのろ液L8に残留する放射性Csを樹脂45に吸着させて回収する。樹脂45による吸着にあたっては、SV10、pH8程度とすることが好ましい。樹脂45から排出されたろ液L9のCODが高い場合には、排水処理を行った後、河川等へ放流する。   The filtrate L6 from the chemical reaction tank 42 is supplied to the filter press 43, and is solid-liquid separated into the filtrate L7 and the cake CA3, and lead sulfide, selenium, etc. contained in the filtrate L6 are separated and removed to the cake CA3 side. Radioactive Cs remaining in the filtrate L8 from the sand filter 44 is absorbed by the resin 45 and recovered. In the adsorption by the resin 45, SV10 and pH of about 8 are preferable. When the COD of the filtrate L9 discharged from the resin 45 is high, it is discharged to a river or the like after drainage treatment.

沈降槽40や樹脂45で回収した放射性Csを吸着した吸着剤Aは、高濃度の放射性Csを含むため、散乱して内部被曝しないように壊れにくい容器(コンクリートキューブ、ドラム缶等)に保管する。大量に保管する場合には、外部被曝を避ける観点からコンクリート容器等の遮蔽性を有する容器に保管することがより好ましい。   Since the adsorbent A adsorbing the radioactive Cs collected by the sedimentation tank 40 and the resin 45 contains high concentration of radioactive Cs, it is stored in a container (concrete cube, drum can, etc.) that is not easily broken so as not to be scattered and exposed internally. When storing in large quantities, it is more preferable to store in a container having shielding properties such as a concrete container from the viewpoint of avoiding external exposure.

以上のように、本実施の形態によれば、分級工程3によって浚渫土Dのうち、放射性Cs含有量の高い微粒土Fをロータリーキルン30で熱処理して微粒土Fに含まれる放射性Csを揮発させて回収するため、底質に含まれる放射性Csを大量にかつ効率よく除去することができる。   As described above, according to the present embodiment, the fine soil F having a high radioactive Cs content in the clay D in the classification step 3 is heat-treated in the rotary kiln 30 to volatilize the radioactive Cs contained in the fine soil F. Therefore, the radioactive Cs contained in the sediment can be removed in a large amount and efficiently.

尚、微粒土F、粗粒土Cをロータリーキルン30へ供給する前に、これらを乾燥及び粉砕することが好ましい。乾燥させることにより、ロータリーキルン30でこれらに含まれる水分の蒸発に消費される熱量が不要となるため、燃料の使用量を低減させることができる。また、粉砕することにより放射性Cs濃度等の品質を均一化することができるため、ロータリーキルン30で放射性Csを安定かつ確実に除去することが可能となる。   In addition, before supplying the fine soil F and the coarse soil C to the rotary kiln 30, it is preferable to dry and grind them. By drying, the amount of heat consumed for evaporation of the water contained in the rotary kiln 30 becomes unnecessary, so that the amount of fuel used can be reduced. Moreover, since quality, such as radioactive Cs density | concentration, can be equalize | homogenized by grind | pulverizing, it becomes possible to remove radioactive Cs stably and reliably with the rotary kiln 30. FIG.

さらに、放射性Csの揮発を促進させるため、カルシウム源を添加することもできる。カルシウム源を添加することで微粒土Fの塩基度を高め、高温度域における液相の発生を抑えることができ、放射性Csを効率よく揮発させることができる。カルシウム源としては、炭酸カルシウム、生石灰、消石灰、石灰石、ドロマイト、高炉スラグ等を用いることができ、これらの群に含まれる1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Furthermore, in order to promote volatilization of radioactive Cs, a calcium source can be added. By adding a calcium source, the basicity of the fine soil F can be increased, the generation of a liquid phase in a high temperature range can be suppressed, and radioactive Cs can be volatilized efficiently. As the calcium source, calcium carbonate, quicklime, slaked lime, limestone, dolomite, blast furnace slag, and the like can be used, and one kind included in these groups can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.

また、有機物Oもロータリーキルン30の燃料として供給する前に乾燥及び粉砕することが好ましい。乾燥及び粉砕することにより燃焼性がよくなり、化石燃料の代替燃料として用いることができる。   Further, it is preferable to dry and pulverize the organic substance O before supplying it as a fuel for the rotary kiln 30. Combustibility is improved by drying and pulverization, and it can be used as a substitute for fossil fuel.

さらにまた、熱処理工程5で回収した濃縮塩は、水洗せずに保管することもできる。この場合、回収物が水と接触して放射性Csが溶出しないよう、コンクリート容器等の密閉性及び遮蔽性を有する容器に保管することが好ましい。   Furthermore, the concentrated salt recovered in the heat treatment step 5 can be stored without being washed with water. In this case, it is preferable to store in a container having a sealing property and a shielding property such as a concrete container so that the recovered substance does not come into contact with water and radioactive Cs is eluted.

1 放射性物質を含む底質の処理工程
2 浚渫工程
3 分級工程
4 汚染水処理工程
5 熱処理工程
6 グリズリ
7 ロッドスクラバ
8 振動篩
9 受水槽
10 湿式サイクロン
11 スパイラル分級機
12 ゴミ取機
13 反応槽
14 スラリー槽
15 フィルタープレス
16 ろ液槽
17 両性イオン交換樹脂
18 第1溶液槽
19 第2溶液槽
20 吸着塔
21 逆浸透膜
22 清水槽
30 ロータリーキルン
31 クリンカクーラ
32 冷却装置
33 集塵機
34 ファン
35 水洗装置
36 吸着装置
37 溶解槽
38 フィルタープレス
39 吸着槽
40 沈降槽
41 ろ過器
42 薬液反応槽
43 フィルタープレス
44 砂ろ過器
45 樹脂
A 吸着剤
B 凝集沈降剤
C1〜2 粗粒土
CA1〜CA3 ケーキ
CW 濃縮水
D 浚渫土
DU ダスト
F 微粒土
G1〜G3 排ガス
L1〜L9 ろ液
O、O1、O2 有機物
P 生成物
S1〜S3、S6〜S10 スラリー
S4 微粒スラリー
S5 粗粒スラリー
SL1 第1の溶液
SL2 第2の溶液
W1、W2、W5 洗浄水
W3 淡水
W4 排水
W6 脱塩水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Treatment process of sediment containing radioactive material 2 Dredging process 3 Classification process 4 Contaminated water treatment process 5 Heat treatment process 6 Grizzly 7 Rod scrubber 8 Vibrating sieve 9 Receiving tank 10 Wet cyclone 11 Spiral classifier 12 Dust collector 13 Reaction tank 14 Slurry tank 15 Filter press 16 Filtrate tank 17 Amphoteric ion exchange resin 18 First solution tank 19 Second solution tank 20 Adsorption tower 21 Reverse osmosis membrane 22 Fresh water tank 30 Rotary kiln 31 Clinker cooler 32 Cooling device 33 Dust collector 34 Fan 35 Water washing device 36 Adsorption device 37 Dissolution tank 38 Filter press 39 Adsorption tank 40 Sedimentation tank 41 Filter 42 Chemical solution reaction tank 43 Filter press 44 Sand filter 45 Resin A Adsorbent B Aggregated sediment C1-2 Coarse soil CA1-CA3 Cake CW Concentrated water D dredged soil DU dust F fine soil G1-G3 exhaust gas L1-L9 O, O1, O2 organic P product S1 to S3, S6 to S10 slurry S4 fine slurry S5 coarse slurry SL1 first solution SL2 second solution W1, W2, W5 washing water W3 fresh W4 drainage W6 demineralized water

Claims (6)

放射性物質を含む底質を浚渫し、
該浚渫した浚渫土を粗粒土と微粒土とに分級し、
該微粒土を熱処理して該微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させ、
該揮発した放射性セシウムを回収することを特徴とする放射性物質を含む底質の処理方法。
Seduce sediment containing radioactive material,
Classifying the dredged clay into coarse and fine soil,
Heat treating the fine soil to volatilize radioactive cesium contained in the fine soil,
A method for treating a sediment containing a radioactive substance, wherein the volatilized radioactive cesium is recovered.
前記分級を行う前又は行うと同時に前記浚渫土に含まれる有機物を除去して熱処理工程の燃料として用いることで、該有機物に含まれる放射性セシウムを揮発させて回収することを特徴とする請求項1に記載の放射性物質を含む底質の処理方法。   2. The cesium contained in the organic material is volatilized and recovered by removing the organic material contained in the clay before or at the same time as the classification and using it as a fuel for the heat treatment process. The processing method of the bottom sediment containing the radioactive substance of description. 前記揮発した放射性セシウムを冷却して濃縮塩を回収し、
該回収した濃縮塩を水洗し、
該水洗によって得られた溶液に含まれる放射性セシウムを吸着剤に吸着させて回収することを特徴とする請求項1又は2に記載の放射性物質を含む底質の処理方法。
The volatilized radioactive cesium is cooled to recover the concentrated salt,
The recovered concentrated salt is washed with water,
The method for treating a sediment containing a radioactive substance according to claim 1 or 2, wherein the radioactive cesium contained in the solution obtained by the water washing is adsorbed and recovered by an adsorbent.
前記分級において発生した排水を両性イオン交換樹脂を用いて放射性セシウムの濃度が高い第1の溶液と、放射性ストロンチウムの濃度が高い第2の溶液とに分離し、前記第1の溶液に含まれる放射性セシウムを吸着して回収し、前記第2の溶液に含まれる放射性ストロンチウムを濃縮して回収することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の放射性物質を含む底質の処理方法。   The wastewater generated in the classification is separated into a first solution having a high concentration of radioactive cesium and a second solution having a high concentration of radioactive strontium by using an amphoteric ion exchange resin, and the radioactive material contained in the first solution. The method for treating a sediment containing radioactive material according to any one of claims 1 to 3, wherein cesium is adsorbed and collected, and radioactive strontium contained in the second solution is concentrated and collected. 前記分級によって得られた粗粒土、前記放射性セシウムを揮発させた後の微粒土を土工資材に用いることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の放射性物質を含む底質の処理方法。   The treatment of sediment containing radioactive material according to any one of claims 1 to 4, wherein the coarse-grained soil obtained by the classification and the fine-grained soil after volatilizing the radioactive cesium are used for earthwork materials. Method. 放射性物質を含む底質を浚渫する浚渫装置と、
該浚渫した浚渫土を粗粒土と微粒土、又は粗粒土と微粒土と有機物とに分級する分級装置と、
前記分級した微粒土を熱処理して該微粒土に含まれる放射性セシウムを揮発させる熱処理装置と、
該揮発した放射性セシウムを回収する回収装置とを備えることを特徴とする放射性物質を含む底質の処理装置。
Dredging equipment that drowns sediment containing radioactive materials;
A classification device for classifying the dredged clay into coarse and fine soil, or coarse and fine soil and organic matter,
A heat treatment apparatus for heat treating the classified fine soil to volatilize radioactive cesium contained in the fine soil;
An apparatus for treating sediment containing radioactive material, comprising: a collection device for collecting the volatilized radioactive cesium.
JP2014010270A 2014-01-23 2014-01-23 Method and apparatus for treating sediment containing radioactive material Active JP6250411B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014010270A JP6250411B2 (en) 2014-01-23 2014-01-23 Method and apparatus for treating sediment containing radioactive material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014010270A JP6250411B2 (en) 2014-01-23 2014-01-23 Method and apparatus for treating sediment containing radioactive material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015137962A true JP2015137962A (en) 2015-07-30
JP6250411B2 JP6250411B2 (en) 2017-12-20

Family

ID=53769043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014010270A Active JP6250411B2 (en) 2014-01-23 2014-01-23 Method and apparatus for treating sediment containing radioactive material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6250411B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937261B1 (en) * 2015-07-06 2016-06-22 株式会社神鋼環境ソリューション Radioactive substance removal method and radioactive substance removal system
JP7320469B2 (en) 2020-03-17 2023-08-03 太平洋セメント株式会社 Method for removing radioactive cesium and apparatus for removing radioactive cesium

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177498A (en) * 1986-01-31 1987-08-04 株式会社東芝 Method of separating strontium in nuclear material product
JP2012024750A (en) * 2010-06-21 2012-02-09 Taiheiyo Cement Corp Method for treating leachate of final disposal site
JP5175995B1 (en) * 2012-09-24 2013-04-03 株式会社神鋼環境ソリューション Method for removing radioactive cesium from soil
JP2013096979A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Earth Kk Method for decontaminating radioactive material
JP2013122449A (en) * 2011-11-11 2013-06-20 Taiheiyo Cement Corp Method for removing radioactive cesium and method for manufacturing fired material
JP2013164379A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Daiho Constr Co Ltd Processor for radiation-contaminated soil
JP2013210248A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Method for recovering radioactive cesium
WO2014002843A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 太平洋セメント株式会社 Removal device for radioactive cesium
US20140249345A1 (en) * 2011-12-01 2014-09-04 Southwest Research Institute Apparatus And Methods For Vaporization And Remediation Of Radioactive Contamination
JP2015090282A (en) * 2013-11-05 2015-05-11 太平洋セメント株式会社 Contaminated water processing method and processing unit

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177498A (en) * 1986-01-31 1987-08-04 株式会社東芝 Method of separating strontium in nuclear material product
JP2012024750A (en) * 2010-06-21 2012-02-09 Taiheiyo Cement Corp Method for treating leachate of final disposal site
JP2013096979A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Earth Kk Method for decontaminating radioactive material
JP2013122449A (en) * 2011-11-11 2013-06-20 Taiheiyo Cement Corp Method for removing radioactive cesium and method for manufacturing fired material
US20140249345A1 (en) * 2011-12-01 2014-09-04 Southwest Research Institute Apparatus And Methods For Vaporization And Remediation Of Radioactive Contamination
JP2013164379A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Daiho Constr Co Ltd Processor for radiation-contaminated soil
JP2013210248A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Method for recovering radioactive cesium
WO2014002843A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 太平洋セメント株式会社 Removal device for radioactive cesium
JP5175995B1 (en) * 2012-09-24 2013-04-03 株式会社神鋼環境ソリューション Method for removing radioactive cesium from soil
JP2015090282A (en) * 2013-11-05 2015-05-11 太平洋セメント株式会社 Contaminated water processing method and processing unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937261B1 (en) * 2015-07-06 2016-06-22 株式会社神鋼環境ソリューション Radioactive substance removal method and radioactive substance removal system
JP7320469B2 (en) 2020-03-17 2023-08-03 太平洋セメント株式会社 Method for removing radioactive cesium and apparatus for removing radioactive cesium

Also Published As

Publication number Publication date
JP6250411B2 (en) 2017-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kefeni et al. Acid mine drainage: Prevention, treatment options, and resource recovery: A review
JP6358520B1 (en) Soil purification system
JP4823387B1 (en) Material recycling system for producing sand products from mineral mixtures
JP5771343B1 (en) Contaminated soil purification equipment
JP6358519B1 (en) Soil purification system
JP5771342B1 (en) Contaminated soil purification equipment
JP5172026B1 (en) Treatment system for aqueous mud containing iron particles and heavy metals
JPWO2004037453A1 (en) Soil purification method
CN109396163A (en) A kind of garbage flying ash treatment process improving chloride ion dissolution rate
JP2014228502A (en) Radioactive cesium-contaminated object treatment method
JP2013178223A (en) Decontamination apparatus and decontamination method of contaminated water contaminated by radioactive substance
JP2009136812A (en) Recovering clarification method of incineration ash, soil or the like containing harmful substance
JP5787264B2 (en) Polluted water purification system
KR20220122819A (en) Method and System for Decontamination of Contaminated Soil
JP6250411B2 (en) Method and apparatus for treating sediment containing radioactive material
CN209583824U (en) A kind of flying dust multistage dechlorination and water lotion decalcification melded system
CN209333513U (en) A kind of flying dust multistage dechlorination system
CN112585096A (en) Treatment of tailings
JP2011235253A (en) Inorganic neutral flocculant derived from reclaimed gypsum, and system for cleaning polluted water using the same
KR100639042B1 (en) A purifying system for dredged sediment
KR100992510B1 (en) Soil improving agent and method for treatment of sludge using the same
JP6374267B2 (en) Treatment method for radioactive cesium contaminants
JP6242208B2 (en) Contaminated water purification system
JP6640028B2 (en) How to clean cesium-contaminated soil
JP7147662B2 (en) Purification method and equipment for contaminated soil, incineration ash or sludge

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6250411

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250