JP2638124B2 - 放射性廃水減容化処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、放射性同位元素を取り扱う実験に使用し
た実験廃水、手洗水および有機廃液焼却炉、ドレン廃水
等の放射性同位元素に汚染された廃水を減容化処理する
ための放射性廃水減容化処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

原子力発電所、放射性同位元素を取り扱う研究施設や
病院および原子力船からは放射性物質を含む廃液が排出
される。

この廃液は極めて危険であるから、できるだけ濃縮し
た後貯留して放射性を減衰させ、無害な状態で処分を行
う必要がある。

従来、このような廃液を処理（濃縮）する方法の一つ
として、蒸発処理法（減容化処理法）が知られている。
この蒸発処理法は、特に、低レベル廃液処理に用いら
れ、廃液中の微量の放射性物質を残して大量の水を蒸発
分離させて、廃液を濃縮するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、低レベル廃液は、放射能レベルは低いが、
除染室、実験室、洗濯室等の多種多様な場所から排出さ
れるので、量的には非常に多いものである。このため、
このような大量の廃液を能率的に処理するために、自動
的かつ連続的に処理することができる装置が要望されて
いた。

〔発明の目的〕

この発明は放射性事情に鑑みてなされたものであり、
放射性廃液を自動的かつ連続的に濃縮することができる
放射性廃水減容化処理装置を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、フードの内
側に設けられる装置本体を、搬入された廃液を貯留する
貯留槽と、この貯留槽内の廃液が供給され、この廃液を
蒸発濃縮させるための廃液トレイと、貯留槽から廃液ト
レイに供給される廃液を廃液トレイ内の廃液の流量に応
じて製御する制御部と、廃液トレイ内に軸回りに回転自
在にかつ胴部の一部が廃液の液面上に突出するように設
けられかつ内部に胴部を加熱する熱源が設けられた回転
ドラムと、廃液トレイの上方に設けられて発生した蒸気
を周壁外に排出するダクト部と、フードに設けられ、こ
のフード外から取り入れられかつ回転ドラムの胴部上を
流れてダクト部に流入する空気を加熱する空気加熱器と
から構成したものである。

また、廃液の液面から突出した上記回転ドラムの胴部
の側方に、上記加熱器により加熱された空気を上記胴部
上を集中的に流れさせてダクト部に流入させる整流板を
設けてもよい。

〔作 用〕

この発明の放射性廃水減容化処理装置にあっては、フ
ード内に搬入された廃液を貯留槽に送水し、この貯留槽
から廃液を廃液トレイ内の液量に応じて供給廃液量を制
御する制御部を介して廃液トレイに供給し、この廃液ト
レイ中において、加熱された回転ドラムを回転させ、こ
の回転ドラムの胴部の表面から廃液中の水分を蒸発させ
てダクト部を介して大気に放出して廃液を濃縮する工程
を連続的に行う。

また、空気加熱器により加熱された空気が、回転ドラ
ムの胴部の表面から発生する蒸気を伴ってダクト部に流
入するので、ダクト部内の相対湿度が高くなって蒸気が
凝縮結露することがない。

さらに、整流板により加熱された空気が、その流れが
整流されて、回転ドラムの胴部を集中的に流れるので、
胴部から発生する蒸気がより効果的にダクト部に流入す
る。

〔実施例〕

以下この発明の放射性廃水減容化処理装置の一実施例
を第１図ないし第３図を参照して説明する。

これらの図において符号１はフードを示し、このフー
ド１の内側には装置本体２が設置されている。この装置
本体２は廃液中の水分を蒸発分離させて、廃液を濃縮す
るものであり、以下のように構成されている。

すなわち、フード１内に設けられた架台３には貯留槽
４が設けられている。この貯留槽４には、ポリビン５に
より搬入された廃液が廃液受入ポンプ６により供給貯留
され、満水になれば、レベルセンサ７がこれを感知して
警報窓にランプが点灯し警報ブザーが鳴り、低水位にな
れば、レベルセンサ８がこれを感知して、装置本体２が
処理完了として自動運転を停止するようになっている。

また、上記廃液受入ポンプ６は、ポリビン５の水位を
見ながら手動スイッチにてON/OFFを行うが、自動運転中
に廃液を貯留槽４に供給する時は、手動スイッチをONに
しても、貯留槽４の水位が高水位であれば、上記レベル
センサ８がこれを感知して、ポンプ起動が起こらず、ま
た運転中に貯留槽４が高水位、満水になれば、上記レベ
ルセンサがこれを感知して自動停止するようになってい
る。

さらに、上記貯留槽４の上方には廃液供給ポット10が
設けられている。この廃液供給ポット10は、廃液を上記
貯留槽４から後述する廃液供給トレイに供給する中間槽
であり、満水になり廃液がオーバーフローすれば、フロ
ーセンサ11がこれを感知して、廃液供給ポンプ12が停止
すると共に、警報窓にランプが点灯し警報ブザーが鳴る
ようになっている。

また、上記廃液供給ポンプ12は、廃液供給ポット10の
水位をレベルセンサ13が感知して、ON/OFFが行われ、廃
液供給ポット10および廃液トレイが満水の場合、これを
それぞれフローセンサ11およびレベルセンサ14が感知し
て、停止すると共に、警報窓にランプが点灯し警報ブサ
ーが鳴るようになっている。

また、上記貯留槽４の側方には、廃液を蒸発濃縮させ
るための廃液トレイ17が設置されている。この廃液トレ
イ17には廃液が廃液供給ポット10から供給バルブ（制御
部）18を経由して供給され、廃液中の水が蒸発して水位
が低下すると、供給バルブ18が開となり供給ポット10か
ら廃液が供給され、供給バルブ18が開かず水位が更に低
下した場合には、上記レベルセンサ14がこれを感知して
後述する回転ドラムが停止すると共に回転ドラム加熱器
がOFFとなり、警報窓にランプが点灯し警報ブザーが鳴
るようになっている。

上記供給バルブ18は、廃液供給ポット10から廃液トレ
イ17に供給する廃液量を制御するための電動バルブであ
り、廃液トレイ17の水位をレベルセンサ20が感知してON
/OFFが行われ、廃液トレイ17が満水の場合、上記レベル
センサ14がこれを感知して警報窓にランプが点灯し警報
ブザーが鳴るようになっている。

また、上記廃液トレイ17の底部には濃縮された廃液を
トレイ17から抜き出す抜出管21が取り付けられており、
この抜出管21には抜出バルブ21aが設けられている。さ
らに、廃液トレイ17の底部には廃液を緊急抜き出しする
ための緊急抜出管22が取り付けられており、この緊急抜
出管22には緊急バルブ22aが設けられている。この緊急
抜出管22の下方には、これから抜き出される廃液および
廃液トレイ17からオーバーフローした廃液を受ける受皿
23が設置されている。

また、上記廃液トレイ17の上方には、軸25が軸受25a,
25aに軸回りに回転自在に支持されており、この軸25に
は回転ドラム26がその胴部26aの約下半分を廃液トレイ1
7内の廃液に浸漬させ上半分を液面から突出させて取り
付けられている。

この回転ドラム26の胴部26aの表面には硬質クロムメ
ッキが施され研磨仕上げされている。また、回転ドラム
26の内部には熱媒オイルが封入されており、この熱媒オ
イルは回転ドラム26の端面側から挿通された伝熱ヒータ
（熱源）27により加熱され、この加熱により熱媒オイル
の温度が次第に上昇しその熱を回転ドラム26に伝達する
ようになっている。この熱媒オイルの温度は回転ドラム
用温度計28で計測されると共に自動コントロールされて
おり、その熱膨張はエキスパンションタンク29に吸収さ
れるようになっている。

そして、加熱された回転ドラム26を回転させることに
より、廃液の水分を胴部26aから蒸発させると共に、胴
部26aの表面にケーキを乾燥付着させ、このケーキを胴
部26aの前面に設置されたブレード（図示せず）にて掻
き取り、ドラム缶等に回収するようになっている。

上記回転ドラム26の側方には減速機付モータ30が設置
されており、この減速機付モータ30の回転は鎖車を介し
て回転ドラム26を支持している軸25に伝達されるように
なっている。

また、上記廃液トレイ17の上方には、廃液トレイ17の
開口縁部から上記フード１に向けて延びて蒸気を収集す
るダクト部32が設けられている。このダクト部32にはフ
ィルタ33が接続されており、このフィルタ33により異物
が除去された蒸気はブロア34により大気に放出されるよ
うになっている。

また、上記フード１のダクト部32の側方に位置する部
分には、フード１の外側の空気を取り入れるための開口
部38が形成されており、この開口部38には空気を加熱す
る空気加熱器40が設けられている。この空気加熱器40の
出力は湿度計41により自動コントロールされ、また空気
加熱器40の温度が異常上昇した場合、温度センサ42がこ
れを感知して空気加熱器40が停止するようになってい
る。

さらに、上記開口部38には、ダクト部32の下端部に向
けて延びる流入管43が取り付けられており、この流入管
43の先端部はダクト部32の下端部に接続されている。そ
して、開口部38から取り入れられた空気は、空気加熱器
40により加熱されて流入管43内を流れ、さらに、上記回
転ドラム26の胴部26aの表面を流れ、この表面から発生
する蒸気を伴ってダクト部32に流入するようになってい
る。

また、上記流入管43の先端部近傍には、この部分から
回転ドラム26の胴部26a近傍を通り、ダクト部32の下端
部まで延びる湾曲した板状の整流板45が設けられてい
る。この整流板45は、流入管43から流れてきた空気の流
れを整流して、上記胴部26a上を集中的に流れさせ、こ
れにより、胴部26aから発生する蒸気をより効果的にダ
クト部32に流入させるためのものである。

なお、ダクト部32の排気の流量低下、相対湿度の異常
上昇の場合には、フローセンサ46および湿度計47がこれ
を感知して、装置が非常停止するようになっている。

次に、上記構成の放射性廃水減容化処理装置における
処理方法を第１図を参照して説明する。

ポリビン５により搬入された廃液を廃液受入ポンプ６
により貯留槽４に送水し、次いで、この貯留槽４内の廃
液を廃液供給ポンプ12により廃液供給ポット10に送水す
る。そして、供給ポット10から廃液トレイ17に廃液を供
給する。

次に、回転ドラム26を回転させると共に、伝熱ヒータ
27に通電して、熱媒オイルを介して回転ドラム26の胴部
26aを加熱する。すると、この胴部26aに廃液が付着し、
この廃液中の水分が蒸発する。そして、胴部22aの表面
に乾燥付着した乾燥ケーキをブレード（図示せず）にて
掻き取り、ドラム缶等に回収し、一定量の水分が蒸発し
て濃縮された廃液を抜出管21から抜いて容器に回収す
る。

また、上記回転ドラム26を回転させる際においては、
上記開口部から空気を取り入れると共に、この空気を空
気加熱器40により加熱する。この加熱された空気は流入
管43内を流れ、整流板45により整流されて、上記胴部26
a上を集中的に流れ、胴部26aから発生する蒸気を伴って
ダクト部32に流入する。

このダクト部32に流入した蒸気はフィルタ33により異
物が除去され、ブロア34により大気に放出される。

そして、これらの工程を連続的に行って、廃液を自動
的かつ連続的に濃縮する。

また、このように、廃液の連続処理を行っている最中
に、貯留槽４、廃液供給ポット10、廃液トレイ17の廃液
が満水あるいは低水位になった場合、レベルセンサ7,
8、フローセンサ11、レベルセンサ14,20がこれを感知し
て、廃液受入ポンプ６、廃液供給ポンプ12、供給バルブ
18のON/OFFを自動的に行う。

上記構成の放射性廃水減容化処理装置によれば、以下
のような効果を奏する。

ポリビン５により搬入された廃液を貯留槽４に送水
し、この貯留槽４から廃液供給ポット10に送水し、この
廃液供給ポット10から廃液を廃液トレイ内の液量に応じ
て開閉する供給バルブ18を介して廃液トレイ17に供給
し、この廃液トレイ17中において、加熱された回転ドラ
ム26を回転させ、この回転ドラム26の胴部26aの表面か
ら廃液中の水分を蒸発させて廃液を濃縮し、これらの工
程を連続的に行うようにしたので、廃液を自動的かつ連
続的に濃縮することができる。

空気加熱器40により空気を加熱し、この加熱された空
気が回転ドラム26の胴部26aの表面を流れ、この表面か
ら発生する蒸気を伴ってダクト部32に流入するので、ダ
クト部32内の相対湿度が高くなって蒸気が凝縮結露する
のを防止することができる。

流入管43から流れてきた空気の流れを整流して、回転
ドラム26の胴部26a上を集中的に流れさせる整流板45を
設けたので、胴部26aから発生する蒸気をより効果的に
ダクト部32に流入させることができる。

貯留槽４、廃液供給ポット10、廃液トレイ17中の廃液
の満水、高水位あるいは低水位を感知するレベルセンサ
7,8、フローセンサ11、レベルセンサ14,20を設け、これ
らにより、廃液受入ポンプ６、廃液供給ポンプ12、供給
バルブ18のON/OFFを自動的に行うようにしたので、装置
の安全運転をより確実に行うことができる。

〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明の放射性廃水減容化処理
装置によれば以下のような効果を奏する。

ポリビン等により搬入された廃液を貯留槽に送水し、
この貯留槽から廃液を廃液トレイ内の液量に応じて供給
廃液量を制御する制御部を介して廃液トレイに供給し、
この廃液トレイ中において、加熱された回転ドラムを回
転させ、この回転ドラムの胴部の表面から廃液中の水分
を蒸発させて廃液を濃縮し、これらの工程を連続的に行
うようにしたので、廃液を自動的かつ連続的に濃縮する
ことができる。

空気加熱器により空気を加熱し、この加熱された空気
が回転ドラムの胴部の表面を流れ、この表面から発生す
る蒸気を伴ってダクト部に流入するので、ダクト部内の
相対湿度が高くなって蒸気が凝縮結露するのを防止する
ことができる。

加熱された空気を、その流れを整流して回転ドラムの
胴部を集中的に流れさせる整流板を設けたので、胴部か
ら発生する蒸気をより効果的にダクト部に流入させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の放射性廃水減容化処理
装置の一実施例を示すものであり、第１図は装置のプロ
セスフローを説明する説明図、第２図は装置の正面図、
第３図は同側面図である。 １……フード、２……装置本体、 ４……貯留槽、17……廃液トレイ、 18……供給バルブ（制御部）、 26……回転ドラム、26a……胴部、 27……伝熱ヒータ（熱源）、32……ダクト部、 40……空気加熱器、45……整流板。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体と、この装置本体を囲むフードと
   からなり、 上記装置本体を、搬入された廃液を貯留する貯留槽と、
   この貯留槽内の廃液が供給され、この廃液を蒸発濃縮さ
   せるための廃液トレイと、上記貯留槽から上記廃液トレ
   イに供給される廃液を上記廃液トレイ内の廃液の液量に
   応じて制御する制御部と、上記廃液トレイ内に軸周りに
   回転自在にかつ胴部の一部が廃液の液面上に突出するよ
   うに設けられかつ内部に上記胴部を加熱する熱源が設け
   られた回転ドラムと、上記廃液トレイの上方に設けられ
   て発生した蒸気を上記フード外に排出するダクト部と、
   上記フードに設けられ、このフード外から取り入れられ
   かつ上記回転ドラムの胴部上を流れて上記ダクト部に流
   入する空気を加熱する空気加熱器とから構成したことを
   特徴とする放射性廃水減容化処理装置。
2. 【請求項２】廃液の液面から突出した回転ドラムの胴部
   の側方に、加熱器により加熱された空気を上記胴部上を
   集中的に流れさせてダクト部に流入させる整流板を設け
   たことを特徴とする請求項１に記載の放射性廃水減容化
   処理装置。