JP2854673B2 - 除染廃液の処理方法 - Google Patents
除染廃液の処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は放射性金属廃棄物を除染した後に発生する使
用済み酸性除染液を再生するための除染廃液の処理方法
に関する。
用済み酸性除染液を再生するための除染廃液の処理方法
に関する。
（従来の技術） 例えば原子力発電設備の廃止・解体措置に伴って発生
する放射能に汚染された金属廃棄物は放射能を除去した
後、保管・再利用等を行うべく廃棄処理が行われる。
する放射能に汚染された金属廃棄物は放射能を除去した
後、保管・再利用等を行うべく廃棄処理が行われる。
ここで、放射能汚染された金属廃棄物の除染を行う手
段としてはセリウム３価イオン（Ce3+）とセリウム４価
イオン（Ce4+）とを含む酸性の除染液（以下レドックス
除染液と記す）を用いて電解酸化反応によってCe3+から
Ce4+を生成し、このCe4+の酸化力を利用して金属廃棄物
表面から放射性物質を除去する除染方法が知られてい
る。
段としてはセリウム３価イオン（Ce3+）とセリウム４価
イオン（Ce4+）とを含む酸性の除染液（以下レドックス
除染液と記す）を用いて電解酸化反応によってCe3+から
Ce4+を生成し、このCe4+の酸化力を利用して金属廃棄物
表面から放射性物質を除去する除染方法が知られてい
る。
従来、この廃液の処理は酸化力を有するCe4+を含み金
属イオンが溶解しているレドックス除染廃液をドラム缶
に入れて貯蔵するとドラム缶を腐食してしまうので、還
元剤として鉄、マグネシウム、カルシウム、亜鉛等のア
ルカリ土類金属を添加して還元し、これを廃液処理施設
に移送して中和処理したのち乾燥し、粉体化していた。
属イオンが溶解しているレドックス除染廃液をドラム缶
に入れて貯蔵するとドラム缶を腐食してしまうので、還
元剤として鉄、マグネシウム、カルシウム、亜鉛等のア
ルカリ土類金属を添加して還元し、これを廃液処理施設
に移送して中和処理したのち乾燥し、粉体化していた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した除染廃液の処理方法は次のよ
うな課題を有していた。
うな課題を有していた。
（１） 使用済み除染廃液を廃棄していたため放射性の
二次廃棄物が増加する。
二次廃棄物が増加する。
（２） 除染廃液を廃棄処理する際、還元剤及び中和剤
を添加して溶出金属イオンを水酸化物に置換し、乾燥し
て粉体化するため、さらに放射性の二次廃棄物の量が増
加する。
を添加して溶出金属イオンを水酸化物に置換し、乾燥し
て粉体化するため、さらに放射性の二次廃棄物の量が増
加する。
（３） Ce4+が完全に還元されない場合、廃液処理施設
に腐食を及ぼす。
に腐食を及ぼす。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、
放射性の金属イオン、例えばCo,Mn等と金属廃棄物から
溶出した金属イオン、例えば鉄イオン、ニッケルイオ
ン、クロムイオン等が溶解している除染廃液を廃液処理
して除染液として再使用することができ、さらに廃液処
理に伴う放射性の二次廃棄物の発生量を低減することが
できる除染廃液処理方法を提供する。
放射性の金属イオン、例えばCo,Mn等と金属廃棄物から
溶出した金属イオン、例えば鉄イオン、ニッケルイオ
ン、クロムイオン等が溶解している除染廃液を廃液処理
して除染液として再使用することができ、さらに廃液処
理に伴う放射性の二次廃棄物の発生量を低減することが
できる除染廃液処理方法を提供する。
（課題を解決するための手段） Ce3+−Ce4+−酸性の除染液を用いてCe4+の酸化力によ
り放射性物質で汚染された金属廃棄物を除染し、除染後
に発生する放射能及び溶出金属イオンが溶解した除染廃
液の処理方法において、前記除染廃液を還元処理して化
学的に安定化する還元工程と、この還元工程で処理した
還元処理廃液から酸を分離する拡散透析工程と、前記還
元処理から酸を分離した脱酸廃液中の金属イオンを金属
析出用陰極と金属析出用陽極との間に直流電圧を印加し
て金属析出用陰極に低酸化状態の金属イオンとして析出
する電着工程と、この電着工程で電着処理した脱酸廃液
と前記拡散透析工程で分離した酸とを混合して除染液と
して再使用するための濃度調整工程と、前記電着工程で
金属析出用陰極に析出した金属を分離する分離工程とか
らなることを特徴とする。
り放射性物質で汚染された金属廃棄物を除染し、除染後
に発生する放射能及び溶出金属イオンが溶解した除染廃
液の処理方法において、前記除染廃液を還元処理して化
学的に安定化する還元工程と、この還元工程で処理した
還元処理廃液から酸を分離する拡散透析工程と、前記還
元処理から酸を分離した脱酸廃液中の金属イオンを金属
析出用陰極と金属析出用陽極との間に直流電圧を印加し
て金属析出用陰極に低酸化状態の金属イオンとして析出
する電着工程と、この電着工程で電着処理した脱酸廃液
と前記拡散透析工程で分離した酸とを混合して除染液と
して再使用するための濃度調整工程と、前記電着工程で
金属析出用陰極に析出した金属を分離する分離工程とか
らなることを特徴とする。
（作用） 電解還元した後の還元処理廃液を拡散透析工程で陰イ
オン交換膜を介して該廃液と透析水とを向流に通液する
と、透析水との濃度差により該廃液中の酸は透析水側に
移動するため、該廃液から酸を容易に回収することがで
きる。酸を分離した脱酸廃液を電着工程で電着処理する
と、酸濃度が薄いため金属析出用陰極では水素ガスの発
生反応よりもコバルト（Co）イオン、マンガン（Mn）イ
オン等の放射能と溶出金属である鉄（Fe）イオン、クロ
ム（Cr）イオン、ニッケル（Ni）イオンの電着反応が優
先的に起こるため、脱酸廃液から金属イオンを容易に分
離できる。放射能及び溶出金属イオンを分離した脱酸廃
液は、除染剤であるセリウムイオンと濃度の薄い酸が溶
解した水溶液であるため濃度調整工程で拡散透析後の酸
回収水と混合して濃度調整することにより除染剤として
再使用することができる。
オン交換膜を介して該廃液と透析水とを向流に通液する
と、透析水との濃度差により該廃液中の酸は透析水側に
移動するため、該廃液から酸を容易に回収することがで
きる。酸を分離した脱酸廃液を電着工程で電着処理する
と、酸濃度が薄いため金属析出用陰極では水素ガスの発
生反応よりもコバルト（Co）イオン、マンガン（Mn）イ
オン等の放射能と溶出金属である鉄（Fe）イオン、クロ
ム（Cr）イオン、ニッケル（Ni）イオンの電着反応が優
先的に起こるため、脱酸廃液から金属イオンを容易に分
離できる。放射能及び溶出金属イオンを分離した脱酸廃
液は、除染剤であるセリウムイオンと濃度の薄い酸が溶
解した水溶液であるため濃度調整工程で拡散透析後の酸
回収水と混合して濃度調整することにより除染剤として
再使用することができる。
（実施例） 本発明に係わる除染廃液の処理方法の一実施例をレド
ックス除染廃液を例にして第１図から第３図を参照しな
がら説明する。本実施例の除染廃液の処理方法を説明す
る前にレドックス除染方法について第３図によって説明
する。第３図はレドックス除染装置の一例を示した系統
図である。
ックス除染廃液を例にして第１図から第３図を参照しな
がら説明する。本実施例の除染廃液の処理方法を説明す
る前にレドックス除染方法について第３図によって説明
する。第３図はレドックス除染装置の一例を示した系統
図である。
第３図において、符号14は電解槽、符号15は除染槽で
あり、この電解槽14内と除染槽15内には除染剤であるCe
3+とCe4+を溶解させた酸性のレドックス除染液16が貯留
されている。また、電解槽14には不活性金属からなる陽
極17と陰極18が浸漬されている。
あり、この電解槽14内と除染槽15内には除染剤であるCe
3+とCe4+を溶解させた酸性のレドックス除染液16が貯留
されている。また、電解槽14には不活性金属からなる陽
極17と陰極18が浸漬されている。
前記除染槽15内の除染液16には放射能で汚染された金
属廃棄物19が浸漬され、金属廃棄物19をＭとすると以下
の溶液反応により金属廃棄物19から放射能が除去され
る。
属廃棄物19が浸漬され、金属廃棄物19をＭとすると以下
の溶液反応により金属廃棄物19から放射能が除去され
る。
Ce4+＋Ｍ→Ce3+＋M+ 除染槽15と電解槽14とは循環配管20とオーバーフロー
配管21とで接続されているため循環ポンプ22により除染
液16は電解槽14と除染槽15を循環する。
配管21とで接続されているため循環ポンプ22により除染
液16は電解槽14と除染槽15を循環する。
金属廃棄物19の溶解により消費されたCe4+は電解槽15
内の陽極17と陰極18の間に直流電圧を印加しているた
め、以下の反応が生起して陽極で再生される。
内の陽極17と陰極18の間に直流電圧を印加しているた
め、以下の反応が生起して陽極で再生される。
Ce3+→Ce4+＋ｅ 次に実施例に係る除染廃液の処理方法を第１図によっ
て説明する。金属廃棄物を大量に除染すると除染液中の
溶出金属（Fe,Cr,Ni等）イオン濃度が増加するとともに
放射能（Co,Mn等）濃度が増加して、作業員の被爆量が
増えるため除染液を除染廃液１として廃棄しなければな
らない。廃棄処理手順としては除染廃液１を還元工程２
で除染廃液中のCe4+を化学的に安定なCe3+に電解還元す
る。電解還元方法としては、前記第３図に示したレドッ
クス除染装置を用いて電解槽14の電極の極性を逆転し、
両極間に直流電圧を印加することにより以下の電解還元
反応が陰極で起こる。
て説明する。金属廃棄物を大量に除染すると除染液中の
溶出金属（Fe,Cr,Ni等）イオン濃度が増加するとともに
放射能（Co,Mn等）濃度が増加して、作業員の被爆量が
増えるため除染液を除染廃液１として廃棄しなければな
らない。廃棄処理手順としては除染廃液１を還元工程２
で除染廃液中のCe4+を化学的に安定なCe3+に電解還元す
る。電解還元方法としては、前記第３図に示したレドッ
クス除染装置を用いて電解槽14の電極の極性を逆転し、
両極間に直流電圧を印加することにより以下の電解還元
反応が陰極で起こる。
Ce4+eCe3+ ＋1.61V Fe3＋ｅFe2+ ＋0.771V Cr2O7 2-＋14H+＋6e2Cr3＋7H2O ＋1.33V MnO4 -＋8H+5eMn2+4H2O ＋1.51V Fe3+の還元電位は他の金属イオンの酸化還元電位より
も低いため、Fe3+の還元反応が優先的に起こる。そのた
め、Ce4+とCr2O7 2-はMnO4 -は電解還元反応と以下に示す
Fe2+との酸化還元反応により全量還元される。
も低いため、Fe3+の還元反応が優先的に起こる。そのた
め、Ce4+とCr2O7 2-はMnO4 -は電解還元反応と以下に示す
Fe2+との酸化還元反応により全量還元される。
Ce4+Fe2+→Ce3+＋Fe3+ Ce2O7 2-＋14H+＋6Fe2+→2Cr3＋6Fe3＋7H2O MnO4 -＋5Fe2+＋8H+→Mn2+＋5Fe3＋4H2O この還元工程２で還元処理した後に、拡散透析工程３
で除染廃液１と透析水４を陰イオン交換膜５を介して通
水すると還元処理廃液中の酸は陰イオン交換膜５を透過
して透析水へ移動し、酸回収水６として回収される。一
方、還元処理廃液は酸が除去されて脱酸廃液７として回
収される。
で除染廃液１と透析水４を陰イオン交換膜５を介して通
水すると還元処理廃液中の酸は陰イオン交換膜５を透過
して透析水へ移動し、酸回収水６として回収される。一
方、還元処理廃液は酸が除去されて脱酸廃液７として回
収される。
拡散透析原理を第２図に示す。透析操作は陰イオン交
換膜５によって垂直に隔離された透析装置3aの片側の下
部から還元処理廃液2aを流入して上昇流とし、一方、透
析水４を上部から流入して下降流で流す。廃液2a中の透
析水４側へ拡散しながら上部に行くほど酸濃度が低下す
る。透析水４は拡散してきた酸によって次第に酸濃度が
濃くなって下部に至る。このように、陰イオン交換膜５
を介しての対向流で流すことにより、陰イオン交換膜５
で区画された両室A,B側とも垂直方向に上部ほど比重が
小さく、下部ほど比重が大きい安定した比重勾配層が形
成されるため、陰イオン交換膜５を介して廃液2aと透析
水４の各部の酸濃度差は、ほぼ一定となる。従って、廃
液2a中の酸は透析水４側へほぼ全量移行し、酸回収水６
として回収される。一方、廃液2aは透析装置3aの上部出
口おいて透析水４との酸濃度差が小さく保たれるため、
ほとんど酸が除去された脱酸廃液７として回収される。
換膜５によって垂直に隔離された透析装置3aの片側の下
部から還元処理廃液2aを流入して上昇流とし、一方、透
析水４を上部から流入して下降流で流す。廃液2a中の透
析水４側へ拡散しながら上部に行くほど酸濃度が低下す
る。透析水４は拡散してきた酸によって次第に酸濃度が
濃くなって下部に至る。このように、陰イオン交換膜５
を介しての対向流で流すことにより、陰イオン交換膜５
で区画された両室A,B側とも垂直方向に上部ほど比重が
小さく、下部ほど比重が大きい安定した比重勾配層が形
成されるため、陰イオン交換膜５を介して廃液2aと透析
水４の各部の酸濃度差は、ほぼ一定となる。従って、廃
液2a中の酸は透析水４側へほぼ全量移行し、酸回収水６
として回収される。一方、廃液2aは透析装置3aの上部出
口おいて透析水４との酸濃度差が小さく保たれるため、
ほとんど酸が除去された脱酸廃液７として回収される。
拡散透析処理後の脱酸廃液７は、次に電着工程８で不
活性金属から電着処理用陰極と電着処理用陽極との間に
所定の電流密度の直流電圧を印加すると、前記電着処理
用陰極では以下の電着反応が生起し、脱酸廃液７から溶
出金属Fe,Cr,Ni及び放射能Co,Mnが除去される。
活性金属から電着処理用陰極と電着処理用陽極との間に
所定の電流密度の直流電圧を印加すると、前記電着処理
用陰極では以下の電着反応が生起し、脱酸廃液７から溶
出金属Fe,Cr,Ni及び放射能Co,Mnが除去される。
2Mn2+＋2eMn −1.18V Co2+2eCo −0.277V Fe2+＋2eFe −0.440V Cr3+＋3eCr ＋0.74V Ni2+＋2eNi −0.23V 2H+2eH2 0.00V 金属イオンの電着反応は水素ガスの発生反応と競争し
て生じ、廃液のpHが低いと金属イオンの電着反応よりも
優先的に水素ガスが発生し、陰極上に金属は析出しな
い。しかし、拡散透析工程３で除染廃液中の酸を分離し
ているため、金属イオンの電着反応は容易に生じる。ま
た、Ce3+は以下に示すように他の金属イオンよりも酸化
還元電位が大きいため電着反応はほとんど生じない。
て生じ、廃液のpHが低いと金属イオンの電着反応よりも
優先的に水素ガスが発生し、陰極上に金属は析出しな
い。しかし、拡散透析工程３で除染廃液中の酸を分離し
ているため、金属イオンの電着反応は容易に生じる。ま
た、Ce3+は以下に示すように他の金属イオンよりも酸化
還元電位が大きいため電着反応はほとんど生じない。
Ce3+＋3eCe −2.33V 電着工程８で溶出金属イオンを除去した脱酸廃液７
は、濃度調整工程９で前記拡散透析工程３で回収された
酸回収水６と混合し、Ce濃度及び酸濃度を調整して除染
液として再使用10することができる。
は、濃度調整工程９で前記拡散透析工程３で回収された
酸回収水６と混合し、Ce濃度及び酸濃度を調整して除染
液として再使用10することができる。
一方、電着処理用陰極に電着したCo,Mn,Fe,Cr,Ni等の
電着金属11は分離工程12で電着処理用陰極と電着処理用
陰極と極性を逆転して直流電圧を印加すると陰極から容
易に分離できるため、電着処理用陰極は電着工程８で再
使用し、Co,Mn,Fe,Cr,Ni等の電着金属は廃棄物として保
管13する。
電着金属11は分離工程12で電着処理用陰極と電着処理用
陰極と極性を逆転して直流電圧を印加すると陰極から容
易に分離できるため、電着処理用陰極は電着工程８で再
使用し、Co,Mn,Fe,Cr,Ni等の電着金属は廃棄物として保
管13する。
次に、本発明の効果を確認するために行った従来例
と、本発明に係わる除染廃液の処理方法の第１の実施例
について説明する。第１の実施例として硝酸系レドック
ス除染廃液を選択し、除染廃液を1000処理した場合の
廃棄物発生量を求める。硝酸系レドックス廃液中にはC
e,Fe,Cr,Niが溶解している。
と、本発明に係わる除染廃液の処理方法の第１の実施例
について説明する。第１の実施例として硝酸系レドック
ス除染廃液を選択し、除染廃液を1000処理した場合の
廃棄物発生量を求める。硝酸系レドックス廃液中にはC
e,Fe,Cr,Niが溶解している。
前記CeはCe4+とCe3+で、FeはFe3+で、CrはCr2O
7 2-で、NiはNi2+で溶解し、硝酸濃度2mol/、Ce4+濃度
0.4mol/、Ce3+濃度0.4mol/、Fe3+濃度0.6mol/、C
r2O7 2-濃度0.073mol/、Ni濃度0.065mol/の廃液の処
理について説明する。
7 2-で、NiはNi2+で溶解し、硝酸濃度2mol/、Ce4+濃度
0.4mol/、Ce3+濃度0.4mol/、Fe3+濃度0.6mol/、C
r2O7 2-濃度0.073mol/、Ni濃度0.065mol/の廃液の処
理について説明する。
廃液処理条件は還元工程２の電流密度が0.1A/cm2、電
着工程８の電流密度が0.1A/cm2で行う。本発明に係わる
処理方法では、電着工程８で電着される溶出金属Fe,Cr,
Niである。
着工程８の電流密度が0.1A/cm2で行う。本発明に係わる
処理方法では、電着工程８で電着される溶出金属Fe,Cr,
Niである。
Fe＝0.6mol/×1000×56g/mol/1000 ＝33.6kg Cr＝0.073mol/×２×1000×52kg/mol/1000 ＝7.59kg Ni＝0.065mol/×1000×59g/mol/1000 ＝3.84kg 合計＝45.0 次に従来の硝酸系レドックス除染廃液を廃棄する場合
の廃棄物発生量を求める。除染廃液中のCe4+とCr2O7 2-
を化学的に安定化させるための鉄材を還元剤として添加
する。
の廃棄物発生量を求める。除染廃液中のCe4+とCr2O7 2-
を化学的に安定化させるための鉄材を還元剤として添加
する。
Fe材必要量 Ce4+の還元量＝0.4mol/×1/3 ＝0.133mol/ Cr2O7 2-の還元量＝0.073mol/×２ ＝0.146mol 還元した除染廃液をNaOHで中和処理すると以下の化合
物が発生する。
物が発生する。
Ce（NO3）３＋3NaOH→Ce（OH）３＋3NaNO3 Fe（NO3）３＋3NaOH→Fe（OH）３＋3NaNO3 Cr（NO3）３＋3NaOH→Cr（OH）３＋3NaNO3 Ni（NO3）２＋2NaOH→Ni（OH）２＋2NaNO3 中和処理後の除染廃液を蒸発−乾燥すると水酸化物及
びNa塩が廃棄物として発生する。
びNa塩が廃棄物として発生する。
Ce（OH）３＝0.8mol/×1000×191g/mol/1000 ＝153kg Fe（OH）３＝（0.6＋0.133＋0.142）mol/×1000×107g/mol/1000 ＝73.6kg Cr（OH）３＝0.146mol/×1000×103g/mol/1000 ＝15.0kg Ni（OH）２＝0.065mol/×1000×93g/mol/1000 ＝6.05kg NaNO3 ＝（（0.8＋0.875＋0.146）×３＋（0.665×２）mol/×1000×8
5g/mol/1000 ＝475kg 合計 ＝723Kg 第１表に本発明に係る実施例と従来例の除染廃液を廃
棄する場合の廃液の処理方法に伴う廃棄物発生量を検討
した結果を比較して示す。
5g/mol/1000 ＝475kg 合計 ＝723Kg 第１表に本発明に係る実施例と従来例の除染廃液を廃
棄する場合の廃液の処理方法に伴う廃棄物発生量を検討
した結果を比較して示す。
第１表から明らかなように、除染廃液1000を廃棄処
理した場合の廃棄物発生量は、本発明の実施例の場合は
45.0kg、従来例の還元剤の添加及び中和処理して廃棄す
る場合は723kgとなることが認められた。
理した場合の廃棄物発生量は、本発明の実施例の場合は
45.0kg、従来例の還元剤の添加及び中和処理して廃棄す
る場合は723kgとなることが認められた。
以上説明したように、第１の実施例ではCe,Fe,Cr,Ni
が溶解した硝酸系レドックス除染廃液を電解還元により
Ce,Crを化学的に安定化し、電着により廃液中からFe,C
r,Niを分離できるため、従来の廃液処理方法に比べ廃棄
物の発生量を少なくすることができ、また硝酸系レドッ
クス除染液として再使用することができる。
が溶解した硝酸系レドックス除染廃液を電解還元により
Ce,Crを化学的に安定化し、電着により廃液中からFe,C
r,Niを分離できるため、従来の廃液処理方法に比べ廃棄
物の発生量を少なくすることができ、また硝酸系レドッ
クス除染液として再使用することができる。
第１の実施例において硝酸系レドックス廃液の硝酸濃
度は2mol/の代りに0.01〜10mol/、Ce（Ce3+＋C
e4+）濃度は0.8mol/代りに0.01〜2.0mol/、Fe濃度
は0.6mol/の代りに0.01〜2.0mol/、Cr濃度は0.146m
ol/の代りに0.003〜2.0mol/、Ni濃度は0.0065mol/
の代りに0.001〜2.0mol/でも使用可能である。
度は2mol/の代りに0.01〜10mol/、Ce（Ce3+＋C
e4+）濃度は0.8mol/代りに0.01〜2.0mol/、Fe濃度
は0.6mol/の代りに0.01〜2.0mol/、Cr濃度は0.146m
ol/の代りに0.003〜2.0mol/、Ni濃度は0.0065mol/
の代りに0.001〜2.0mol/でも使用可能である。
次に、本発明の効果を確認するために行った従来例
と、本発明に係わる除染廃液の処理方法の第２の実施例
について説明する。第２の実施例として硫酸系レドック
ス除染廃液を選択し、除染廃液を1000処理した場合の
廃棄物発生量を求める。硫酸系レドックス廃液中にはC
e,Fe,Cr,Niが溶解している。
と、本発明に係わる除染廃液の処理方法の第２の実施例
について説明する。第２の実施例として硫酸系レドック
ス除染廃液を選択し、除染廃液を1000処理した場合の
廃棄物発生量を求める。硫酸系レドックス廃液中にはC
e,Fe,Cr,Niが溶解している。
前記CeはCe4+とCe3+で、FeはFe3+で、CrはCr2O
7 2-で、NiはNi2+で溶解し、硫酸濃度1mol/、Ce4+濃度
0.2mol/、Ce3+濃度0.1mol/、Fe濃度0.6mol/、Cr2
O7 2-濃度0.073mol/、Ni濃度0.065mol/の廃液の処理
について説明する。
7 2-で、NiはNi2+で溶解し、硫酸濃度1mol/、Ce4+濃度
0.2mol/、Ce3+濃度0.1mol/、Fe濃度0.6mol/、Cr2
O7 2-濃度0.073mol/、Ni濃度0.065mol/の廃液の処理
について説明する。
廃液処理条件は還元工程２の電流密度が0.1A/cm2、電
着工程８の電流密度が0.1A/cm2で行う。本発明に係わる
処理方法では、電着工程８で電着される溶出金属Fe,Cr,
Niである。
着工程８の電流密度が0.1A/cm2で行う。本発明に係わる
処理方法では、電着工程８で電着される溶出金属Fe,Cr,
Niである。
Fe＝0.6mol/×1000×56g/mol/1000 ＝33.kg Cr＝0.073mol/×２×1000×52kg/mol/1000 ＝7.59kg Ni＝0.065mol/×1000×59g/mol/1000 ＝3.84kg 合計＝45.0 次に従来の硫酸系レドックス除染廃液を廃棄する場合
の廃棄物発生量を求める。除染廃液中のCe4+とCr2O7 2-
を化学的に安定化させるための鉄材を還元剤として添加
する。
の廃棄物発生量を求める。除染廃液中のCe4+とCr2O7 2-
を化学的に安定化させるための鉄材を還元剤として添加
する。
Fe材必要量 Ce4+の還元量＝0.4mol/×1/3 ＝0.133mol/ Cr2O7 2-の還元量＝0.073mol/×２ ＝0.146mol/ 還元した除染廃液をNaOHで中和処理すると以下の化合
物が発生する。
物が発生する。
1/2Ce2（SO4）３＋3NaOH→Ce（OH）３＋1.5Na2SO4 1/2Fe2（SO4）３＋3NaOH→Fe（OH）３＋1.4Na2SO4 1/2Cr2（SO4）３＋3NaOH→Cr（OH）３＋1.5Na2SO4 NiSO4＋2NaOH→Ni（OH）２＋Na2NO4 中和処理後の除染廃液を蒸発−乾燥すると水酸化物及
びNa塩が廃棄物として発生する。
びNa塩が廃棄物として発生する。
Ce（OH）３＝0.8mol/×1000×191g/mol/1000 ＝153kg Fe（OH）３＝（0.6＋0.133＋0.142）mol/×1000×107g/mol/1000 ＝73.6kg Cr（OH）３＝0.146mol/×1000×103g/mol/1000 ＝15.0kg Ni（OH）２＝0.065mol/×1000×93g/mol/1000 ＝6.05kg Na2SO4 ＝（（0.8＋0.875＋0.146）×（1.5＋0.065）mol/×1000×142g
/mol/1000 481kg 合計 ＝729Kg 第２表に本発明に係る実施例と従来例の除染廃液を廃
棄する場合の廃液処理方法に伴う廃棄物発生量を検討し
た結果を比較して示す。
/mol/1000 481kg 合計 ＝729Kg 第２表に本発明に係る実施例と従来例の除染廃液を廃
棄する場合の廃液処理方法に伴う廃棄物発生量を検討し
た結果を比較して示す。
第２表から明らかなように、硫酸系レドックス除染廃
液1000を廃棄処理した場合、廃棄物の発生量は、本発
明に係る実施例の場合は45.0kg、従来例の還元剤の添加
及び中和処理して廃棄する場合は729kgとなることが認
められた。
液1000を廃棄処理した場合、廃棄物の発生量は、本発
明に係る実施例の場合は45.0kg、従来例の還元剤の添加
及び中和処理して廃棄する場合は729kgとなることが認
められた。
以上説明したように、第２の実施例ではCe,Fe,Cr,Ni
が溶解した硫酸系レドックス除染廃液を電解還元により
化学的に安定化し、電着処理することによりFe,Cr,Niを
分離できる。したがって、従来の廃液の処理方法に比較
し廃棄物の発生量を少なくすることができ、また除染廃
液を再使用することができる。
が溶解した硫酸系レドックス除染廃液を電解還元により
化学的に安定化し、電着処理することによりFe,Cr,Niを
分離できる。したがって、従来の廃液の処理方法に比較
し廃棄物の発生量を少なくすることができ、また除染廃
液を再使用することができる。
第２の実施例において除染廃液中の硫酸濃度は1mol/
の代りに0.01〜10mol/、Ce（Ce3+＋Ce4+）濃度は0.
8mol/代りに0.01〜2.0mol/、Fe濃度は0.6mol/の
代りに0.01〜2.0mol/、Cr濃度は0.146mol/の代りに
0.003〜2.0mol/、Ni濃度は0.0065mol/の代りに0.00
1〜2.0mol/でも使用可能である。
の代りに0.01〜10mol/、Ce（Ce3+＋Ce4+）濃度は0.
8mol/代りに0.01〜2.0mol/、Fe濃度は0.6mol/の
代りに0.01〜2.0mol/、Cr濃度は0.146mol/の代りに
0.003〜2.0mol/、Ni濃度は0.0065mol/の代りに0.00
1〜2.0mol/でも使用可能である。
なお、本発明に係る除染廃液の処理方法において、還
元工程及び電着工程の電流密度は0.1A/cm2の代わりに0.
01〜2A/cm2でも使用可能である。
元工程及び電着工程の電流密度は0.1A/cm2の代わりに0.
01〜2A/cm2でも使用可能である。
また、還元工程は電解還元する代わりに過酸化水素を
還元剤として添加しても還元可能である。
還元剤として添加しても還元可能である。
〔発明の効果〕 本発明によれば以下の効果がある。
（１） レドックス除染廃液中の放射能及び溶出金属イ
オンは電解還元処理−拡散透析処理−電着処理して除去
し、レドックス除染液として再使用できるため、除染廃
液の発生量を少なくすることができる。
オンは電解還元処理−拡散透析処理−電着処理して除去
し、レドックス除染液として再使用できるため、除染廃
液の発生量を少なくすることができる。
（２） レドックス除染廃液を処理した後の廃棄物は放
射能及び溶出金属のみであるため、アルカリ土類金属等
の還元剤を添加し、さらに中和剤を添加してレドックス
除染廃液を安定化する方法として比較して二次廃棄物の
発生量が少なくすむ。
射能及び溶出金属のみであるため、アルカリ土類金属等
の還元剤を添加し、さらに中和剤を添加してレドックス
除染廃液を安定化する方法として比較して二次廃棄物の
発生量が少なくすむ。
第１図は本発明に係る除染廃液の処理方法を示すブロッ
クフロー図、第２図は第１図における拡散透析工程の原
理を示す断面図、第３図は第１図で使用するレドックス
除染装置の一例を線図的に示した断面図である。 １……除染廃液、２……還元工程 ３……拡散透析工程、４……透析水 ５……陰イオン交換膜、６……酸回収水 ７……脱酸廃液、８……電着工程 ９……濃度調整工程、10……再使用 11……電着金属、12……分離工程 13……保管
クフロー図、第２図は第１図における拡散透析工程の原
理を示す断面図、第３図は第１図で使用するレドックス
除染装置の一例を線図的に示した断面図である。 １……除染廃液、２……還元工程 ３……拡散透析工程、４……透析水 ５……陰イオン交換膜、６……酸回収水 ７……脱酸廃液、８……電着工程 ９……濃度調整工程、10……再使用 11……電着金属、12……分離工程 13……保管
Claims (1)
- 【請求項１】Ce3+−Ce4+−酸性の除染液を用いてCe4+の
酸化力により放射性物質で汚染された金属廃棄物を除染
し、除染後に発生する放射能及び溶出金属イオンが溶解
した除染廃液の処理方法において、前記除染廃液を還元
処理して化学的に安定化する還元工程と、この還元工程
で処理した還元処理廃液から酸を分離する拡散透析工程
と、前記還元処理廃液から酸を分離した脱酸廃液中の金
属イオンを金属析出用陰極と金属析出用陽極との間に直
流電圧を印加して金属析出用陰極に低酸化状態の金属イ
オンとして析出する電着工程と、この電着工程で電着処
理した脱酸廃液と前記拡散透析工程で分離した酸とを混
合して除染液として再使用するための濃度調整工程と、
前記電着工程で金属析出用陰極に析出した金属を分離す
る分離工程とで構成することを特徴とする除染廃液の処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902590A JP2854673B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 除染廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902590A JP2854673B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 除染廃液の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424599A JPH0424599A (ja) | 1992-01-28 |
| JP2854673B2 true JP2854673B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=14999280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12902590A Expired - Lifetime JP2854673B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 除染廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2854673B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP12902590A patent/JP2854673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424599A (ja) | 1992-01-28 |
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