JP2016125892A - 廃液処理装置、廃液処理方法および廃液処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】放射性核種を吸着した吸着剤の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤を自燃可能にすることができる廃液処理装置、廃液処理方法および廃液処理プログラムを提供する。
【解決手段】廃液処理装置１０は、放射性核種および油脂成分を含む廃液１１に放射性核種および油脂成分を吸着する吸着剤１２を添加する吸着剤添加部２０と、廃液１１および廃液中で油脂成分を吸着した吸着剤１２の混合液１１ａ（１１）を移送する移送管Ｈと、移送管Ｈに接続されて混合液１１ａから浄化液１４を分離する分離部１６と、分離された浄化液１４の流量Ｑを計測する計測部３６と、計測部３６に接続されて計測された流量Ｑに基づいて連続的または断続的に供給される廃液１１の供給量を調整する調整部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、原子力発電所で発生した廃液を処理するための廃液処理技術に関する。

地震などの自然災害に原子力発電所が被災すると、被災の規模によっては炉心が溶融することがありえる。
この場合、溶融した炉心の冷却には、大量の海水を原子炉建屋に撒布する方法がある。
この方法を用いると、機械油などの油脂成分および放射性核種を含む大量の海水が原子炉建屋の地下に溜まることになる。

このようにして原子力発電所の内部に溜まった廃液を自然環境へ排出するには、これら油脂成分などの不純物および放射性核種を所定の基準値以下にする必要がある。
放射性核種を含まない廃液に対する不純物の除去方法は、様々なものが提案されている。
また、放射性核種の除去については、ゼオライトなどの吸着剤を充填した吸着塔に汚染水を通水させる方法が効果的である。

特開平０５−６８９６５号公報 特開平１０−２４９１７０号公報 特開平０６−２９６９９３号公報 特開２００２−４２８７９５号公報 特開２００５−３４７４２号公報

上述したように、浄化された廃液は自然環境に排出されるため、一度の吸着処理で確実に廃液中の放射性核種を除去する必要がある。
同時に、処理効率を向上させるため、処理工程をできる限り連続処理にする必要がある。
処理工程をバッチ処理にすると、一度の吸着処理ごとに各々の部材を相互に同期させながら動作を変更させなければならず、動作が複雑化して故障を誘引することにもなる。

一方、これら吸着剤として使用された粉末活性炭などは放射性廃棄物となるという課題もあった。
放射性廃棄物となった粉末活性炭は、放射性核種を含まない一般的な活性炭と異なり、再利用や容易な処分ができない。

例えば、吸着剤として使用された粉末活性炭は、放射性核種を含んだままではコークスの代替とすることはできない。
また、例えば、この粉末活性炭を濃縮・減容する場合も、放射線が有機物を劣化させてしまうため、有機物からなる中空糸膜などを用いることができない。
よって、廃液から放射性核種を除去する場合、除去に用いた吸着剤などの放射性廃棄物の保存方法および処理方法についても考慮する必要がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、放射性核種を吸着した吸着剤の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤を自燃可能にすることができる廃液処理装置、廃液処理方法および廃液処理プログラムを提供することを目的とする。

本実施形態にかかる廃液処理装置は、放射性核種および油脂成分を含む廃液に前記放射性核種および前記油脂成分を吸着する吸着剤を添加する吸着剤添加部と、前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送管と、前記移送管に接続されて前記混合液から浄化液を分離する分離部と、分離された前記浄化液の流量を計測する計測部と、前記計測部に接続されて計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整部と、を備えるものである。

また、本実施形態にかかる廃液処理方法は、放射性核種および油脂成分を含む廃液に吸着剤を投入する投入ステップと、前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送ステップと、前記混合液から浄化液を分離部で分離する分離ステップと、分離された前記浄化液の流量を計測する計測ステップと、計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整ステップと、を含むものである。

また、本実施形態にかかる廃液処理プログラムは、コンピュータに放射性核種および油脂成分を含む廃液に吸着剤を投入する投入ステップ、前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送ステップ、前記混合液から浄化液を分離する分離ステップ、分離された前記浄化液の流量を計測する計測ステップ、計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整ステップ、を実行させるものである。

本発明により、放射性核種を吸着した吸着剤の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤を自燃可能にすることができる廃液処理装置、廃液処理方法および廃液処理プログラムが提供される。

第１実施形態にかかる廃液処理装置の概略構成図。 第１実施形態にかかる廃液処理装置の分離部の周辺の概略拡大図。 クロスフローろ過器の概略断面図。 （Ａ）はクロスフローろ過器を構成するクロスフローフィルタの一例を示す断面斜視図、（Ｂ）は（Ａ）で示されるクロスフローフィルタの変形例を示す断面斜視図。 第１実施形態にかかる廃液処理装置の分離部の変形例。 第１実施形態にかかる廃液処理装置の分離部の変形例。 第１実施形態にかかる廃液処理方法を示すフローチャート。 吸着剤処理サブルーチンを示すフローチャート。 第２実施形態にかかる廃液処理装置の概略構成図。 実施例１の試験条件および試験結果を示す図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる廃液処理装置１０の概略構成図である。

第１実施形態にかかる廃液処理装置１０は、図１に示されるように、放射性核種および油脂成分を含む廃液１１に放射性核種および油脂成分を吸着する吸着剤１２を添加する吸着剤添加部２０と、廃液１１および廃液中で油脂成分を吸着した吸着剤１２の混合液１１ａ（１１）を移送する移送管Ｈと、移送管Ｈに接続されて混合液１１ａから浄化液１４を分離する分離部１６と、分離された浄化液１４の流量Ｑを計測する計測部３６と、計測部３６に接続されて計測された流量Ｑに基づいて連続的または断続的に供給される廃液１１の供給量を調整する調整部３９（図２）と、を備える。

また、廃液処理装置１０は、移送管Ｈに設置されて混合液１１ａを一定時間貯留する吸着槽１３を備える。
さらに、廃液処理装置１０は、放射性核種を吸着して排出された吸着剤１２を融解した助燃固化剤１７とともに混練して混練体１８を生成する混練部１９と、助燃固化剤１７を固化させて混練体１８を成型する成型部２１と、を備える。

廃液処理装置１０は、浄化処理部１００と、吸着剤処理部２００と、から構成される。
浄化処理部１００は、例えば、吸着剤添加部２０、移送管Ｈ、分離部１６、計測部３６、調整部３９（図２）および吸着槽１３を備える。
吸着剤処理部２００は、例えば、混練部１９および成型部２１を備える。

まず、浄化処理部１００について説明する。
原子炉建屋の地下などに溜まった廃液１１は、図１に示されるように、廃液収集管ｈ_０から廃液処理装置１０に収集される。
廃液収集管ｈ_０は、廃液１１の流量を調整する廃液収集弁Ｖ_０を備えて、廃液処理装置１０の吸着槽１３に接続される。

吸着槽１３は、廃液１１および廃液中で油脂成分を吸着した吸着剤１２の混合液１１ａ（１１）を分離部１６へ移送する移送管Ｈ（ｈ_４，ｈ_５）の途中に設置されている。
移送管Ｈは、例えば、図１に示されるように、分離部１６の流入口および流出口に環状に接続されて廃液１１および吸着剤１２を循環させる。

吸着槽１３には、吸着剤１２を収容する吸着剤添加部２０が第１供給弁Ｖ_２を備える供給管ｈ_２を介して接続されている。
廃液１１が吸着槽１３に供給されると、第１供給弁Ｖ_２が開放されて吸着剤添加部２０から吸着槽１３に吸着剤１２が添加される。

吸着剤１２は、例えば粉末活性炭またはゼオライトなど、廃液１１から放射性核種および油脂成分を吸着させるものである。
特に、廃液処理装置１０で生成された固化体２９は焼却によって最終処分されることを予定しているので、吸着剤１２には、より燃焼が容易な粉末活性炭を用いるのがよい。

なお、吸着剤１２は、一種類のみで油脂成分および放射性核種のいずれも吸着する必要はない。
油脂成分のみを吸着するものと放射性核種のみを吸着させるものとを組み合わせて吸着剤として使用してもよい。
ただし、廃液処理装置１０の稼働開始時に一定時間貯蔵すれば、その後は少量ずつ廃液１１を供給すれば分離部１６に到達するまでに十分な吸着時間が得られる。

吸着剤１２が添加された廃液１１は、吸着槽１３において、数分〜数十分程度の一定時間貯留される。
貯留時間は、廃液１１における油脂成分および放射性核種の濃度が５０００ｐｐｍ程度以下となるように設定される。

なお、吸着槽１３に撹拌部３４を設けて、貯留の間撹拌してもよい。
後述する実施例１では、撹拌時間を１５分とすることで、油脂成分が十分吸着されることが確認された。

また、吸着槽１３には、分離部１６が接続されている。
分離部１６は、移送管Ｈから流入してくる混合液１１ａから浄化液１４を分離する。
分離部１６には、フィルタ、クラッドセパレータ、フィルタプレスまたは遠心分離器などが用いられる。

分離部１６としてクロスフローろ過器１６ａを用いる場合、図１の例示のように、往路弁Ｖ_４が設けられた往路管ｈ_４（Ｈ）がクロスフローろ過器１６ａの流入口に接続される。
一方、クロスフローろ過器１６ａの流出口と吸着槽１３とは、復路弁Ｖ_５が設けられた復路管ｈ_５（Ｈ）によって接続される。

このようにクロスフローろ過器１６ａの流入口および流出口の両方が吸着槽１３に接続されて、廃液１１が吸着槽１３およびクロスフローろ過器１６ａを循環する経路が形成される。

分離部１６で浄化された浄化液１４は、浄水弁Ｖ_６を設けた浄水管ｈ_６から一時的に浄水槽２４に収容される。
そして、浄水槽２４において水質分析で安全性が確認されてから、放出弁Ｖ_７が開放されて放出管ｈ_７から自然環境に放出される。

浄水管ｈ_６には、分離された浄化液１４の流量Ｑを計測する計測部３６が設けられている。
ここで、図２は、第１実施形態にかかる廃液処理装置１０の分離部１６の周辺の概略拡大図である。
計測部３６で計測された浄化液１４の流量Ｑに関する情報は、調整部３９に送信される。

なお、計測部３６の設置位置は、浄水管ｈ_６に限られず、例えば、往路管ｈ_４および復路管ｈ_５のそれぞれに設置されて、これらの移送管Ｈ（ｈ_４，ｈ_５）を流動する混合液１１ａの流量の差分として浄化液１４の流量Ｑを導いてもよい。
さらに、計測部３６は、浄水槽２４に設置された水位計などであってもよく、浄化液１４の流量Ｑを計測することができれば上述したものに限定されない。

調整部３９は、例えば廃液収集弁Ｖ_０に接続されて、計測部３６からの浄化液１４の流量Ｑに関する情報を受信する。
吸着槽１３への廃液１１の供給量がこの流量Ｑと同量となるように、廃液収集弁Ｖ_０の開閉を調整する。

これら計測部３６および調整部３９によって、移送管Ｈを循環する混合液１１ａにおける吸着剤１２の濃度は、吸着処理中は一定に維持されることになる。
吸着剤１２は、浄水管ｈ_６へ排出されずに移送管Ｈを循環し、放射性核種を基準値になるまで吸着する。

以上、浄化処理部１００について説明した。
上述した浄化処理部１００の実施形態では、移送管Ｈの途中に吸着槽１３を設けたが、吸着槽１３は移送管Ｈの形態によっては省略することができる。
例えば、移送管Ｈの経路が十分長い場合、移送管Ｈを循環して分離部１６に到達するまでに混合液１１ａは撹拌されて、吸着剤１２が放射性核種を十分吸着することもある。
この場合、移送管Ｈに直接廃液１１および吸着剤１２を投入して、吸着槽１３を省略することもできる。

次に、吸着剤処理部２００について説明する。
吸着槽１３には、混練部１９が、回収弁Ｖ_３が設けられた回収管ｈ_３によって接続されている。
吸着剤１２が移送管Ｈを繰り返し循環して放射性核種を基準値まで吸着した場合、移送管Ｈに設置されたろ過ポンプ３２は停止される。
分離部１６および吸着槽１３にそれぞれ残留した吸着剤１２は、混合液１１ａごと回収管ｈ_３から混練部１９に回収される。

混練部１９には、第３供給弁Ｖ_９を備える第３供給管ｈ_９によって、融解した助燃固化剤１７を投入する助燃剤投入部２５が接続される。
そして、助燃剤投入部２５から、吸着剤１２に対する助燃固化剤１７の体積比が０．７〜２．０となるように助燃固化剤１７が混練部１９に添加される。
混練部１９は、吸着剤１２をこの融解した助燃固化剤１７とともに混練して、混練体１８を生成する。

助燃固化剤１７は、例えば、石油ワックス、木蝋および白蝋から選ばれる燃焼促進剤である。
これらの助燃固化剤１７は、いずれも炭素数が１２〜３０の直鎖脂肪族系の炭素化合物で、６５〜７０℃の融点を有するものである。
よって、これらの助燃固化剤１７は、加熱によって融解するとともに常温で固化する性質を有する。

上記の性質を有する助燃固化剤１７を添加することで、混練体１８は後に固化して運搬や保管が容易な形態となる。
特に、入手の容易性の観点から、助燃固化剤１７として、パラフィンワックスが好適に用いられる。
なお、助燃固化剤１７として、助燃作用のある助燃剤と固化作用のある固化剤とで別個のものをそれぞれ添加してもよい。

また、油脂成分がリン酸エステルの場合は、ステアリン酸カルシウムなどの炭素数が１２〜３０でＣａ元素を含む長鎖脂肪酸を用いるのがよい。
リン酸エステルが吸着された吸着剤１２を焼却すると、リンがリン酸となって揮発して、焼却炉３３の内部に拡散してしまうからである。
拡散したリン酸は、焼却炉３３の内部の金属や耐火物を腐食させる。
そこで、上述のＣａ元素を含む長鎖脂肪酸を助燃固化剤１７として用い、リンとカルシウムを反応させてリンによる腐食を防止する。

同様の効果は、助燃固化剤１７とは別個に、消石灰などのＣａ含有物５４を吸着剤１２に投与しても得られる。
この場合、混練部１９は、第４供給弁Ｖ_１２が設けられた第４供給管ｈ_１２でＣａ投与部５３に接続されて、このＣａ投与部５３からＣａ含有物５４の供給を受ける。

また、混練部１９には加熱部２３および撹拌モータ３５に接続された混練機２８が備えられている。
吸着剤１２および助燃固化剤１７は、加熱部２３で加熱されながら混練機２８で混練される。
混練された吸着剤１２および助燃固化剤１７は、エマルジョン状の混練体１８となる。

なお、このときの混練体１８の含水量が高いと、その分最終処分の際の焼却が困難となる。
そこで、必要に応じて、混練部１９に吸水剤投与部２６を設置して、吸着剤１２に吸水剤２７を投与する。
吸水剤２７としては、例えばアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物などの高分子ポリマーが好適に使用できる。

なお、吸水剤２７は、シリカゲル系または石灰系の乾燥剤および塩化カルシウムなど、原子力発電所での使用が認められていれば、種類は限定されない。
吸水剤２７は、水分量、粒子径または混合時間など混練体１８の状態に合わせて適宜選択すればよい。

混練部１９の下部には、例えば鋳型などの成型部２１が配置される。
成型部２１は、助燃固化剤１７を固化させて混練体１８を成型する。
エマルジョン状の混練体１８は、この鋳型の成型部２１に流し込まれて一定の期間常温で静置される。

静置された混練体１８は、助燃固化剤１７が固化するとともに水分が蒸発して、固化体２９となる。
この固化体２９は、吸水剤２７によって乾燥されているとともに助燃固化剤１７が混合されているので、単体での焼却が可能である。
また、この固化体２９は、積み上げが可能であるので、すぐに焼却しない場合でも、例えば、ドラム缶３１などに積み上げて収容して貯蔵することもできる。

なお、混練体１８を混練部１９である程度固化させて粘土状にして、押出し成型や圧縮成型をすることも可能である。
押出し成型の場合、成型部２１は、例えば、混練部１９に設けられる口金、口金から連続的に排出される角材状の混練体１８を載せるベルトコンベアおよび混練体１８を切断する切断刃などである。
以上、吸着剤処理部２００について説明した。

このように、第１実施形態にかかる廃液処理装置１０によれば、放射性核種を吸着した吸着剤１２の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤１２を自燃可能にすることができる。

次に、図３、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を用いて、廃液処理装置１０で好適に用いられる分離部１６について詳述する。
図３は、クロスフローろ過器１６ａの概略断面図である。
また、図４（Ａ）はクロスフローろ過器１６ａを構成するクロスフローフィルタ１６ａ_１の一例を示す断面斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）で示されるクロスフローフィルタ１６ａ_１の変形例を示す断面斜視図である。

クロスフローフィルタ１６ａ_１として、図４（Ａ）に示されるチューブラ型、図４（Ｂ）に示されるモノリス型などがろ過対象などに合わせて適宜選択される。
クロスフローろ過器１６ａは、内部に、これらのクロスフローフィルタ１６ａ_１が数本〜数百本並置されて構成される。
クロスフローフィルタ１６ａ_１は、セラミック、カーボンまたはプラスチックなどの素材からなり、数μｍ程度の無数の微細孔を有する。

また、クロスフローフィルタ１６ａ_１には、その長手方向に沿って流水路３０が設けられている。
この流水路３０に、吸着剤１２を含む廃液１１を通流させて、微細粒子のみを壁面の微細孔に浸透させることで、浄化液１４を外部へ湧出させる。
廃液収集管ｈ_０からの廃液１１の供給を停止した場合、廃液１１は、ろ過ポンプ３２の動力でクロスフローろ過器１６ａおよび吸着槽１３を連続的に循環する。

なお、第１実施形態では、上述したように吸着槽１３に連続的または断続的に廃液１１が供給される。
よって、浄化液１４が排出されても、混合液１１ａにおける吸着剤１２の濃度は一定に維持される。
従って、分離部１６がクロスフローろ過器１６ａである場合、吸着剤１２の添加量は、廃液１１の８〜７０ｗｔ％に調節される。
吸着剤１２は、この濃度を維持したまま混練部１９に排出されるので、８ｗｔ％以下の場合、生成される固化体２９が、水分が多く燃焼の困難なものとなるからである。

また、濃度の上限の７０ｗｔ％は、現在の市販のクロスフローろ過器１６ａのろ過率の上限による。
クロスフローろ過器１６ａを用いることで、最初に投入した吸着剤１２が放射性核種を十分に吸着するまで使用し続けることができる。
つまり、発生する放射性廃棄物を最小限にすることができる。
また、このように吸着剤１２を濃縮させないで使用することで、吸着剤１２の濃縮の度に必要となる吸着剤処理サブルーチンＳ１８（図８）の実施の頻度を抑制することができる。
すなわち、一度の吸着処理ごとに各々の部材を相互に同期させながら動作を変更させなければならないバッチ処理の頻度を抑制することができる。

また、図５は、廃液処理装置１０の分離部１６の変形例である。
分離部１６は、図５に示されるように、デッドエンド系のろ過器であるロータリろ過器１６ｂ（１６）であってもよい。

分離部１６がロータリろ過器１６ｂ（１６）である場合、吸着剤１２の添加量は、廃液１１の３００〜５０００ｐｐｍに調節される。
ロータリろ過器１６ｂを用いる場合、クロスフローろ過器１６ａを用いる場合と異なり、混合液１１ａは循環しない。
よって、ロータリろ過器１６ｂを通過できない吸着剤１２は、ロータリろ過器１６ｂに蓄積されて１０〜３０ｗｔ％にまで濃縮させることができる。
従って、吸着槽１３への吸着剤１２の添加量は、クロスフローろ過器１６ａと比較して１／１００程度の濃度となるようにすれば十分である。

吸着剤１２の添加量が多くなると、その分放射性廃棄物の量が増加することになる。
よって、吸着剤１２の添加量は、廃液１１における吸着剤１２の濃度が５０００ｐｐｍ以下となるようにするのが望ましい。

一方、吸着剤１２が粉末活性炭である場合、粉末活性炭の添加量がより多い方が分離部１６のろ過比抵抗を軽減することができる。
よって、吸着剤１２の添加量は廃液１１における吸着剤１２の濃度が３００ｐｐｍ以上であることが必要である。
これらの条件を考慮すると、吸着剤１２の添加量は、廃液１１における吸着剤１２の濃度が１０００ｐｐｍ程度とするのが望ましい。

また、ロータリろ過器１６ｂを用いる場合、吸着剤１２は循環しないため、分離部１６での分離が進行するにつれて、吸着槽１３の吸着剤１２の分量は減少する。
そこで、調整部３９は、計測された浄化液１４の流量Ｑに基づいて、廃液収集弁Ｖ_０に加えて、第１供給弁Ｖ_２の開閉も調整して、吸着槽１３へ吸着剤１２を微量ずつ供給する。
ロータリろ過器１６ｂのろ過効率が閾値以下になるまで、吸着剤１２の濃度を一定に維持しつつ連続的に浄化処理を実施することができる。
以上、分離部１６について説明した。

次に、第１実施形態にかかる廃液処理方法を図７のフローチャートを用いて説明する（適宜図１を参照）。

まず、廃液収集弁Ｖ_０を開放して廃液１１を吸着槽１３に収集して、この廃液１１に第１供給弁Ｖ_２を開放して吸着剤１２を投入する（投入ステップＳ１１）。
次に、これら廃液１１および吸着剤１２の混合液１１ａを撹拌部３４で攪拌して貯蔵する（Ｓ１２）。

そして、ろ過ポンプ３２を稼働して、往路弁Ｖ_４および復路弁Ｖ_５を開放して、混合液１１ａの循環を開始する（Ｓ１３）。
さらに、廃液収集弁Ｖ_０を微小に開放して、廃液１１の連続供給を開始する（Ｓ１４）。
クロスフローろ過器１６ａを用いる場合、移送管Ｈを環状にして、混合液１１ａを分離部１６と吸着槽１３との間で循環させる。
混合液１１ａは、分離部１６において、その一部が浄化液１４として分離される（分離ステップＳ１５）。

浄化液１４の流量Ｑは、計測部３６で計測される（計測ステップＳ１６）。
計測された流量Ｑの情報は、調整部３９に送信される。
調整部３９は、受信した流量Ｑの情報に基づいて廃液収集弁Ｖ_０の開閉を調整して、廃液１１の供給量を調整する（調整ステップＳ１７）。

このように、浄化液１４の流量Ｑを吸着槽１３へ供給される廃液１１へフィードバックさせることで、移送管Ｈを流動する混合液１１ａの流量を一定に維持することができる。
よって、吸着剤１２は、濃縮されることなく、放射性核種を基準値を超えて十分に吸着するまで（Ｓ１８：ＮＯ）、濃度を一定に維持して循環を続ける（分離ステップＳ１５へ）。

なお、吸着剤１２の濃度の多少の変動による分離部１６の浄化効率への影響は無視することができる。
よって、廃液収集管ｈ_０から吸着槽１３への供給は、浄化効率を低下させない程度に吸着剤１２の濃度が維持されていれば、断続的であってもよい。

ろ過によって生成された浄化液１４は、一度浄水槽２４に回収される。
回収された浄化液１４は、水質分析によって安全が確認されてから、例えば、自然環境へ放出される。

吸着剤１２が放射性核種を十分吸着したとき（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ろ過ポンプ３２を停止して、往路弁Ｖ_４および復路弁Ｖ_５を閉止する。
そして、吸着剤処理サブルーチンＳ１９が実施されて、廃液処理が終了する。

次に、図８を用いて図７の吸着剤処理サブルーチンＳ１９について説明する（適宜、図１参照）。
吸着剤１２は、混合液１１ａごと回収管ｈ_３に設けられた回収弁Ｖ_３を開放して混練部１９へ流下させる（Ｓ２１）。

このとき、第２供給管ｈ_８および第３供給管ｈ_９の第２供給弁Ｖ_８および第３供給弁Ｖ_９をそれぞれ開放して、混練部１９に吸水剤２７および助燃固化剤１７を投入する。
このとき、添加される吸水剤２７は、吸着剤１２の質量に対して０．０１〜０．０５程度が望ましい。
また、油脂成分がリン酸エステルである場合は、Ｃａ投与部５３からＣａ含有物５４を投入する。

そして、助燃固化剤１７などが添加された吸着剤１２は、エマルジョン状の混練体１８になるまで混練される（混練ステップＳ２２）。

次に、混練部１９の底部に接続された排出管ｈ_１０に設けられた排出弁Ｖ_１０を開放して、混練体１８を成型部２１の鋳型に流し込み成型する（成型ステップＳ２３）。
混練体１８は、一定時間静置されて冷却され、固化して、固化体２９となる（Ｓ２４）。
そして、固化体２９は、焼却炉３３で焼却されて最終処分がなされる（Ｓ２５）。

以上のように、第１実施形態にかかる廃液処理装置１０によれば、放射性核種を吸着した吸着剤１２の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤１２を自燃可能にすることができる。
また、発生した放射性廃棄物を固化体２９にすることで、吸着した吸着剤１２を焼却による最終処分までの間に取り扱いやすい形態にすることができる。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態にかかる廃液処理装置１０の概略構成図である。
なお、図９において混練部１９以外の図１で示した吸着剤処理部２００の各構成部材は省略している。

第２実施形態にかかる廃液処理装置１０は、吸着槽１３の供給口に接続されて油脂層１１ｂ（１１）および水層１１ｃ（１１）が形成された廃液１１から油脂層１１ｂを除去する除去部４２を備える。

廃液１１は、機械油などの油脂成分１１ｄを多く含む場合、油脂層１１ｂおよび水層１１ｃに分離していることが多い。
また、廃液１１に界面活性剤が混入しているなどで層を形成していなくても、不溶性シクロデキストリンなどを添加して界面活性剤を取り除くことで容易に層にすることができる。

廃液１１に油脂成分１１ｄが多く含まれる場合、油脂成分１１ｄが吸着剤１２の表面に付着して吸着剤１２の寿命を低下させる。
また、分離部１６の微細孔に油脂成分１１ｄが残留して分離部１６の寿命をも低下させる。
よって、廃液１１が油脂成分１１ｄを多く含有する場合、吸着ステップＳ１２（図７）が実施される前段で油脂成分１１ｄを除去することが望ましい。

そこで、第２実施形態においては、吸着槽１３の前段に除去部４２を接続して、廃液１１から油脂層１１ｂを除去する。
除去部４２の流入口には、さらに廃液１１を一時貯留する貯留槽４３が接続される。
貯留槽４３には循環管ｈ_１３が貯留槽４３の流入口と排出口とを環状に接続するように、設置される。

循環管ｈ_１３に設置された循環ポンプ４４で廃液１１を循環させることで、貯留槽４３において油脂層１１ｂおよび水層１１ｃに分離することを防止している。
循環管ｈ_１３を循環する廃液１１は、均一性を維持したまま除去部４２に流入する。
除去部４２には、廃液１１の流路が形成する水層フィルタ４６が設けられている。

水層フィルタ４６によって、水層フィルタ４６を通過する水層１１ｃと水層フィルタ４６を通過することができずに液表に浮上する油脂層１１ｂとが分離される。
分離した油脂層１１ｂおよび水層１１ｃは、仕切板４７で仕切られて、再度混じり合うことなく、除去部４２から排出される。
排出された水層１１ｃは吸着槽１３へ供給されて第１実施形態と同様の処理がされる。

排出された油脂層１１ｂは、油脂保管部５２に一時保管される。
油脂保管部５２は、油脂回収弁Ｖ_１１を備えた油脂回収管ｈ_１１によって混練部１９に接続される。
そして、吸着剤１２の混練の際、油脂層１１ｂは、混練部１９へ供給されて、吸着剤１２とともに混練されて固化される。
また、除去部４２には、廃液１１に含まれて除去部４２の底部に沈殿するごみ４８を収集する収集部４９が設けられている。
収集部４９に収集されたごみ４８も、除去弁Ｖ_１５が備えられた除去管ｈ_１５から、混練部１９へ排出されて、油脂層１１ｂと同様に固化される。

なお、除去部４２において油脂成分１１ｄが完全に除去されなくてもよい。
つまり、水層１１ｃの油脂成分１１ｄの濃度が５０００ｐｐｍ程度以下となれば、油脂層１１ｂが僅かに残留し、または油脂成分１１ｄが水層１１ｃに溶け込んでいてもよい。
水層１１ｃを排出する除去部４２の排出口は、水層弁Ｖ_１を備える水層管ｈ_１によって吸着槽１３に接続される。

廃液１１に残留した微量の油脂層１１ｂおよび溶け込んだ油脂成分１１ｄの全体の油脂成分１１ｄの濃度は、５０００ｐｐｍ程度以下とするのが望ましい。

なお、除去部４２を設けて吸着ステップＳ１２（図７）の前段で油脂層１１ｂを除去すること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

このように第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、廃液１１の油脂成分による吸着剤１２および分離部１６の寿命の低下を防止することができる。

以下、上記実施形態の廃液処理方法を用いて行った試験結果を説明する。
（実施例１）
図１０は、実施例１の試験条件および試験結果を示す図である。
実施例１では、まず、第１の水槽に油脂成分を５５００ｐｐｍの濃度で含む廃液を収容してよく撹拌した。

撹拌の後、第１の水槽を１５分間静置した。
油脂成分が浮上分離して、廃液は油脂層および水層の層を形成した。
そこで、水層を第２の水槽に引き抜くことで廃液から油脂層を除去した。
このとき、第２の水槽に引き抜かれた水槽成分における油脂成分の濃度は、２８４ｐｐｍとなった。

次に、水層が収容された第２の水槽に粉末活性炭を３００ｐｐｍ添加し、よく撹拌した。
水層から粉末活性炭を除去後、水層の油脂成分濃度を測定した。
測定の結果、油脂成分濃度は０ｐｐｍとなり、油脂成分が完全に除去されたことが確認された。
なお、油脂成分の濃度測定には、ＨＯＲＩＢＡ（登録商標）製のＯＣＭＡ３０５を使用した。

（実施例２）
粉末活性炭１０ｇに対してパラフィンを１５ｇ添加し、混練して混練体を作製した。
作製した混練体について、ＪＩＳ規格のＺ７３０２−２の規定に準じて発熱量を測定した。
測定の結果、混練体の発熱量は９０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上となり、自燃可能な熱量となることが確認された。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の廃液処理装置１０によれば、放射性核種を吸着した吸着剤１２の処分頻度を低減させるとともに、この吸着剤１２を自燃可能にすることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…廃液処理装置、１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）…廃液（混合液，油脂成分，水層，油脂成分）、１２…吸着剤、１３…吸着槽、１４…浄化液、１６（１６ａ，１６ｂ）…分離部（クロスフローろ過器，ロータリろ過器）、１６ａ_１（１６ａ）…クロスフローフィルタ、１７…助燃固化剤、１８…混練体、１９…混練部、２０…吸着剤添加部、２１…成型部、２３…加熱部、２４…浄水槽、２５…助燃剤投入部、２６…吸水剤投与部、２７…吸水剤、２８…混練機、２９…固化体、３０…流水路、３１…ドラム缶、３２…ろ過ポンプ、３３…焼却炉、３４…撹拌部、３５…撹拌モータ、３６…計測部、３９…調整部、４２…除去部、４３…貯留槽、４４…循環ポンプ、４６…水層フィルタ、４７…仕切板、４９…収集部、５２…油脂保管部、５３…Ｃａ投与部、５４…Ｃａ含有物、１００…浄化処理部、２００…吸着剤処理部、Ｈ（ｈ_４，ｈ_５）…移送管（往路管，復路管）、Ｑ…流量、Ｖ_０…廃液収集弁、Ｖ_１…水層弁、Ｖ_２…第１供給弁、Ｖ_３…回収弁、Ｖ_４…往路弁、Ｖ_５…復路弁、Ｖ_６…浄水弁、Ｖ_７…放出弁、Ｖ_８…第２供給弁、Ｖ_９…第３供給弁、Ｖ_１０…排出弁、Ｖ_１１…油脂回収弁、Ｖ_１２…第４供給弁、Ｖ_１５…除去弁、ｈ_０…廃液収集管、ｈ_１…水層管、ｈ_２…供給管、ｈ_３…回収管、ｈ_６…浄水管、ｈ_７…放出管、ｈ_８…第２供給管、ｈ_９…第３供給管、ｈ_１０…排出管、ｈ_１１…油脂回収管、ｈ_１２…第４供給管、ｈ_１３…循環管、ｈ_１５…除去管。

Claims (14)

1. 放射性核種および油脂成分を含む廃液に前記放射性核種および前記油脂成分を吸着する吸着剤を添加する吸着剤添加部と、
   前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送管と、
   前記移送管に接続されて前記混合液から浄化液を分離する分離部と、
   分離された前記浄化液の流量を計測する計測部と、
   前記計測部に接続されて計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整部と、を備えることを特徴とする廃液処理装置。
2. 前記移送管に設置されて前記混合液を一定時間貯留する吸着槽を備える請求項１に記載の廃液処理装置。
3. 前記計測部は、前記分離部における前記浄化液の排出部に接続される請求項１または請求項２に記載の廃液処理装置。
4. 前記放射性核種を吸着して排出された前記吸着剤を融解した助燃固化剤とともに混練して混練体を生成する混練部と、
   前記助燃固化剤を固化させて前記混練体を成型する成型部と、を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の廃液処理装置。
5. 前記移送管は、前記分離部の流入口および流出口に環状に接続されて前記廃液および前記吸着剤を循環させる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の廃液処理装置。
6. 前記移送管の供給口に接続されて油脂層および水層が形成された前記廃液から前記油脂層を除去する除去部を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の廃液処理装置。
7. 前記助燃固化剤は、炭素数が１２〜３０の直鎖脂肪族系の炭素化合物である請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の廃液処理装置。
8. 前記吸着剤にＣａ元素を含む物質を投与するＣａ投与部を備える請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の廃液処理装置。
9. 前記分離部は、クロスフローろ過器およびロータリろ過器のいずれかから選択される請求項１から請求項８に記載の廃液処理装置。
10. 前記分離部が前記クロスフローろ過器である場合、前記吸着剤の添加量は、前記廃液の８〜７０ｗｔ％に調節される請求項９に記載の廃液処理装置。
11. 前記分離部が前記ロータリろ過器である場合、前記吸着剤の添加量は、前記廃液の３００〜５０００ｐｐｍに調節される請求項９に記載の廃液処理装置。
12. 放射性核種および油脂成分を含む廃液に吸着剤を投入する投入ステップと、
    前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送ステップと、
    前記混合液から浄化液を分離部で分離する分離ステップと、
    分離された前記浄化液の流量を計測する計測ステップと、
    計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整ステップと、を含むことを特徴とする廃液処理方法。
13. 前記吸着剤は、前記廃液中の濃度が一定に維持される請求項１２に記載の廃液処理方法。
14. コンピュータに、
    放射性核種および油脂成分を含む廃液に吸着剤を投入する投入ステップ、
    前記廃液および前記廃液中で前記油脂成分を吸着した前記吸着剤の混合液を移送する移送ステップ、
    前記混合液から浄化液を分離する分離ステップ、
    分離された前記浄化液の流量を計測する計測ステップ、
    計測された前記流量に基づいて連続的または断続的に供給される前記廃液の供給量を調整する調整ステップ、を実行させることを特徴とする廃液処理プログラム。

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