JP3037178B2 - タンニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置 - Google Patents
タンニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置Info
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- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプルトニウム含有廃
液の処理装置、特にタンニンを吸着剤として用いたプル
トニウム含有廃液の処理装置に関する。
液の処理装置、特にタンニンを吸着剤として用いたプル
トニウム含有廃液の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２には、使用済核燃料の再処理工程が
示されている。使用済核燃料は、再処理工程において、
硝酸溶液中に溶解させ、硝酸塩にした後、有機溶媒を用
いてウラン（Ｕ）とプルトニウム（Ｐｕ）等のアクチノ
イド系元素を硝酸塩として分離回収する（Ｓ１０１）。
その後、転換工程において、それぞれより回収された溶
液を混合し、次いで混合溶液中のＵ，Ｐｕ等の硝酸塩の
脱硝を行い、得られたＵＯ2 ，ＰｕＯ2 からなる粉末を
粗粉砕し、更に焙焼を行いＵ3 Ｏ8 ，ＰｕＯ2 からなる
粉末を得、更にこの粉末を還元して、ＵＯ2 ，ＰｕＯ2
からなるＭＯＸ粉末を得る（Ｓ１０２）。更に、燃料製
造工程において、ＭＯＸ粉末をプレス加工等してペレッ
ト成形し、ＭＯＸ燃料体を製造する（Ｓ１０３）。
示されている。使用済核燃料は、再処理工程において、
硝酸溶液中に溶解させ、硝酸塩にした後、有機溶媒を用
いてウラン（Ｕ）とプルトニウム（Ｐｕ）等のアクチノ
イド系元素を硝酸塩として分離回収する（Ｓ１０１）。
その後、転換工程において、それぞれより回収された溶
液を混合し、次いで混合溶液中のＵ，Ｐｕ等の硝酸塩の
脱硝を行い、得られたＵＯ2 ，ＰｕＯ2 からなる粉末を
粗粉砕し、更に焙焼を行いＵ3 Ｏ8 ，ＰｕＯ2 からなる
粉末を得、更にこの粉末を還元して、ＵＯ2 ，ＰｕＯ2
からなるＭＯＸ粉末を得る（Ｓ１０２）。更に、燃料製
造工程において、ＭＯＸ粉末をプレス加工等してペレッ
ト成形し、ＭＯＸ燃料体を製造する（Ｓ１０３）。
【０００３】上記燃料製造工程におけるペレット成形時
に、ペレットがかけたり、又はペレットに不純物が含有
されてしまう場合もある。このようなペレットはスクラ
ップとしてスクラップ回収される（Ｓ１０４）。そし
て、スクラップは、再度硝酸溶液に溶解させ、溶媒抽出
を行い、不純物を取り除いた後、再度燃料製造工程に戻
され、ＭＯＸ燃料体の原料となる。
に、ペレットがかけたり、又はペレットに不純物が含有
されてしまう場合もある。このようなペレットはスクラ
ップとしてスクラップ回収される（Ｓ１０４）。そし
て、スクラップは、再度硝酸溶液に溶解させ、溶媒抽出
を行い、不純物を取り除いた後、再度燃料製造工程に戻
され、ＭＯＸ燃料体の原料となる。
【０００４】上述のような使用済核燃料の再処理におい
て、プルトニウム等を含む廃液は、主にスクラップ回収
工程（Ｓ１０４）における溶媒抽出時に発生する。プル
トニウムは、ウランに比べて、単位重量あたりの比放射
能が３〜４桁ほど高い。また排水基準は、含有物質に関
係なく、排水の単位体積あたりの放射能によって規定さ
れている。従って、排水基準を満たすためには、排水単
位体積あたりのＰｕの許容重量をＵに比べて３〜４桁ほ
ど小さくする必要がある。
て、プルトニウム等を含む廃液は、主にスクラップ回収
工程（Ｓ１０４）における溶媒抽出時に発生する。プル
トニウムは、ウランに比べて、単位重量あたりの比放射
能が３〜４桁ほど高い。また排水基準は、含有物質に関
係なく、排水の単位体積あたりの放射能によって規定さ
れている。従って、排水基準を満たすためには、排水単
位体積あたりのＰｕの許容重量をＵに比べて３〜４桁ほ
ど小さくする必要がある。
【０００５】そこで、従来は例えば図３に示すように、
Ｐｕを含む廃液を凝集沈殿処理と複数の吸着剤等が充填
された複数段の吸着塔を通過させることによって、廃液
中のＰｕを除去吸着し、排水の放射能量の低減化を行っ
ていた。更に詳説すると、従来の廃液処理装置は、図３
に示すように、密閉型廃液処理室であるグローブボック
スが２つ直列に連結されている。そして、グローブボッ
クス１０は、高放射能レベル廃液中のＰｕを処理する一
次処理室であり、グローブボックス１２は、グローブボ
ックス１０中において低放射能レベルにまで低減された
廃液中のＰｕを処理する二次処理室である。グローブボ
ックス１０には、高放射能レベル廃液を受け入れる廃液
受入槽２０が設けられ、廃液受入槽２０から高放射能レ
ベル廃液が凝集沈殿槽６０に供給される。凝集沈殿槽６
０は３段からなり、凝集沈殿槽６０には、凝集剤（例え
ば塩化第二鉄、高分子凝集剤）等や試薬が供給され、こ
れによりプルトニウムを水酸化物として沈殿させる（共
沈法）。そして、上済み液をビーズ活性炭が充填された
２基の吸着塔に供給し、更に上済み液中のＰｕを吸着さ
せ、ビーズ活性炭吸着塔７０を通過した廃液は、モニタ
槽４０ａに供給される。そして、このモニタ槽４０ａに
おいて、放射能レベルが測定され、次行程の低放射能レ
ベル処理室であるグローブボックス１２内に供給しても
よいか否かの検査が行われる。これは、グローブボック
ス１２に高放射能レベルの廃液が供給されて、グローブ
ボックス１２内は放射能汚染され、最終廃液の放射能レ
ベルが目標値に到達できなくなることを防ぐためであ
る。モニタ槽４０ａにおいて、所定の低放射能レベル廃
液であることが確認されると、低放射能レベル廃液は、
グローブボックス１２の塩化鉛電着活性炭が充填された
塩化亜鉛電着活性炭吸着塔８０に供給される。この４基
の塩化亜鉛電着活性炭吸着塔８０において、更に廃液中
のＰｕが吸着され、更に低放射能レベル廃液は、キレー
ト樹脂吸着塔９０においてＰｕ吸着処理され、モニタ槽
４０ｂに供給される。モニタ槽４０ｂにおいて、廃液中
の放射能レベルが測定され、排水基準を満たしていれ
ば、排出される。尚、排水基準を満たさない場合には、
更に三次処理室を設け、この三次処理室において、Ｐｕ
の吸着処理等がなされ、廃液中の放射能量を低減してか
ら排出される。
Ｐｕを含む廃液を凝集沈殿処理と複数の吸着剤等が充填
された複数段の吸着塔を通過させることによって、廃液
中のＰｕを除去吸着し、排水の放射能量の低減化を行っ
ていた。更に詳説すると、従来の廃液処理装置は、図３
に示すように、密閉型廃液処理室であるグローブボック
スが２つ直列に連結されている。そして、グローブボッ
クス１０は、高放射能レベル廃液中のＰｕを処理する一
次処理室であり、グローブボックス１２は、グローブボ
ックス１０中において低放射能レベルにまで低減された
廃液中のＰｕを処理する二次処理室である。グローブボ
ックス１０には、高放射能レベル廃液を受け入れる廃液
受入槽２０が設けられ、廃液受入槽２０から高放射能レ
ベル廃液が凝集沈殿槽６０に供給される。凝集沈殿槽６
０は３段からなり、凝集沈殿槽６０には、凝集剤（例え
ば塩化第二鉄、高分子凝集剤）等や試薬が供給され、こ
れによりプルトニウムを水酸化物として沈殿させる（共
沈法）。そして、上済み液をビーズ活性炭が充填された
２基の吸着塔に供給し、更に上済み液中のＰｕを吸着さ
せ、ビーズ活性炭吸着塔７０を通過した廃液は、モニタ
槽４０ａに供給される。そして、このモニタ槽４０ａに
おいて、放射能レベルが測定され、次行程の低放射能レ
ベル処理室であるグローブボックス１２内に供給しても
よいか否かの検査が行われる。これは、グローブボック
ス１２に高放射能レベルの廃液が供給されて、グローブ
ボックス１２内は放射能汚染され、最終廃液の放射能レ
ベルが目標値に到達できなくなることを防ぐためであ
る。モニタ槽４０ａにおいて、所定の低放射能レベル廃
液であることが確認されると、低放射能レベル廃液は、
グローブボックス１２の塩化鉛電着活性炭が充填された
塩化亜鉛電着活性炭吸着塔８０に供給される。この４基
の塩化亜鉛電着活性炭吸着塔８０において、更に廃液中
のＰｕが吸着され、更に低放射能レベル廃液は、キレー
ト樹脂吸着塔９０においてＰｕ吸着処理され、モニタ槽
４０ｂに供給される。モニタ槽４０ｂにおいて、廃液中
の放射能レベルが測定され、排水基準を満たしていれ
ば、排出される。尚、排水基準を満たさない場合には、
更に三次処理室を設け、この三次処理室において、Ｐｕ
の吸着処理等がなされ、廃液中の放射能量を低減してか
ら排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記処
理工程の場合、凝集沈殿により生成したＰｕの水酸物や
凝集剤等からなる副生スラッジが多量に発生する。この
副生スラッジの最終処理・処分をどうするかという課題
がある。
理工程の場合、凝集沈殿により生成したＰｕの水酸物や
凝集剤等からなる副生スラッジが多量に発生する。この
副生スラッジの最終処理・処分をどうするかという課題
がある。
【０００７】また、処理過程において、沈殿物の抜出
し、脱水、洗浄、焙焼、保管等の作業内容が煩雑であ
り、複数の処理方法と装置が必要となるため、廃液処理
装置が全体として大型化してしまうという問題があっ
た。
し、脱水、洗浄、焙焼、保管等の作業内容が煩雑であ
り、複数の処理方法と装置が必要となるため、廃液処理
装置が全体として大型化してしまうという問題があっ
た。
【０００８】また、上述の処理プロセスの他に、核燃料
物質を取扱う施設での廃液処置方法としては、イオン交
換法、蒸発法、マイクロ波加熱法、膜分離法等が採用さ
れてるが、いずれも二次副生成物の発生は避けられず、
上述の処理工程と同様に、作業内容が煩雑となるばかり
でなく、複数の処理方法と装置が必要となり、廃液処理
装置が全体として大型化してしまうという問題があっ
た。
物質を取扱う施設での廃液処置方法としては、イオン交
換法、蒸発法、マイクロ波加熱法、膜分離法等が採用さ
れてるが、いずれも二次副生成物の発生は避けられず、
上述の処理工程と同様に、作業内容が煩雑となるばかり
でなく、複数の処理方法と装置が必要となり、廃液処理
装置が全体として大型化してしまうという問題があっ
た。
【０００９】更に、排水単位体積あたりのＰｕの許容重
量をＵに比べて３〜４桁ほど小さくして排水基準を満た
すためには、従来の吸着剤等により単一処理設備を構成
することは困難であった。そのため、複数の処理方法を
組み合わせる必要があり、処理設備は大型化すると共
に、運転や建設のコストに高くなるという問題があっ
た。 本発明は上記従来の課題に鑑みたものであり、そ
の目的は、排水基準を満たしつつ、操作が簡単で小型の
単一処理プロセスからなり、更に廃液処理後の残渣の少
ないプルトニウム含有廃液の処理装置を提供することで
ある。
量をＵに比べて３〜４桁ほど小さくして排水基準を満た
すためには、従来の吸着剤等により単一処理設備を構成
することは困難であった。そのため、複数の処理方法を
組み合わせる必要があり、処理設備は大型化すると共
に、運転や建設のコストに高くなるという問題があっ
た。 本発明は上記従来の課題に鑑みたものであり、そ
の目的は、排水基準を満たしつつ、操作が簡単で小型の
単一処理プロセスからなり、更に廃液処理後の残渣の少
ないプルトニウム含有廃液の処理装置を提供することで
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係るプルトニウム含有廃液の処理
装置は、以下の特徴を有する。
するために、本発明に係るプルトニウム含有廃液の処理
装置は、以下の特徴を有する。
【００１１】（１）不溶性タンニンからなる吸着剤が充
填された吸着塔が少なくとも２塔以上直列に連結されて
いる。
填された吸着塔が少なくとも２塔以上直列に連結されて
いる。
【００１２】不溶性タンニンは、特開平５−６６２９１
号公報に記載されているようにウランや超ウラン元素を
極めて効率よく吸着する。ここで、不溶性とは、水、酸
又はアルカリのいずれかに対しても溶解しないことをい
う。従って、この不溶性タンニンを充填した吸着塔にＰ
ｕを含有した廃液を少なくとも２塔以上に通過させれ
ば、廃液中のＰｕが不溶性タンニンに吸着され、他の方
法と組み合わせることなく、単一処理プロセスにより排
水基準を満たすことができる。従って、単純で操作の簡
単な廃液処理装置を提供することができる。また、タン
ニンはＰｕの吸着能が高いため、吸着塔を小型にするこ
とができる。従って、装置全体を小型にすることが可能
となる。更に、不溶性タンニンは、炭素と水素と酸素か
らなるため、Ｐｕの吸着能がなくなった使用済み吸着剤
を焼却すれば、吸着剤である不溶性タンニンは炭酸ガス
と水蒸気等のガスとなり、外界を汚染することなく放出
させることができる。一方、不溶性タンニンに吸着させ
た極微量のＵやＰｕは酸化され、酸化ウランと酸化プル
トニウムになる。これらの酸化物は、例えばＭＯＸ粉末
とすることも可能であり、廃液処理後の残渣を極力減少
させることができる。
号公報に記載されているようにウランや超ウラン元素を
極めて効率よく吸着する。ここで、不溶性とは、水、酸
又はアルカリのいずれかに対しても溶解しないことをい
う。従って、この不溶性タンニンを充填した吸着塔にＰ
ｕを含有した廃液を少なくとも２塔以上に通過させれ
ば、廃液中のＰｕが不溶性タンニンに吸着され、他の方
法と組み合わせることなく、単一処理プロセスにより排
水基準を満たすことができる。従って、単純で操作の簡
単な廃液処理装置を提供することができる。また、タン
ニンはＰｕの吸着能が高いため、吸着塔を小型にするこ
とができる。従って、装置全体を小型にすることが可能
となる。更に、不溶性タンニンは、炭素と水素と酸素か
らなるため、Ｐｕの吸着能がなくなった使用済み吸着剤
を焼却すれば、吸着剤である不溶性タンニンは炭酸ガス
と水蒸気等のガスとなり、外界を汚染することなく放出
させることができる。一方、不溶性タンニンに吸着させ
た極微量のＵやＰｕは酸化され、酸化ウランと酸化プル
トニウムになる。これらの酸化物は、例えばＭＯＸ粉末
とすることも可能であり、廃液処理後の残渣を極力減少
させることができる。
【００１３】上記（１）に記載のタンニンを使用したプ
ルトニウム含有廃液の処理装置において、更に、前記少
なくとも２塔以上吸着塔は、放射能処理レベルの異なる
少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室にそれぞれ直列
に連結配置され、前記少なくとも２つ以上の密閉型廃液
処理室は、相互に直列に連結配置されている。従って、
少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室に分けることに
よって、各処理室の処理放射能レベルを分けることがで
きる。例えば、１つの密閉型廃液処理室のみで排水処理
を行うとすると、高放射能レベル廃液によって密閉型廃
液処理室内が放射能汚染されてしまうため、吸着塔を通
過した最終処理液の放射能レベルが目標値に到達できな
くなるおそれがある。上述のように、少なくとも２つ以
上の密閉型廃液処理室に分けることによって、最終処理
廃液（すなわち排水）が高放射能レベル廃液により被曝
して排水基準を満たさなくなることを防ぐことができ
る。これにより、排水基準を満たすことができる。更
に、少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室が、相互に
直列に連結配置されているので、連続的に廃液処理を行
うことができる。
ルトニウム含有廃液の処理装置において、更に、前記少
なくとも２塔以上吸着塔は、放射能処理レベルの異なる
少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室にそれぞれ直列
に連結配置され、前記少なくとも２つ以上の密閉型廃液
処理室は、相互に直列に連結配置されている。従って、
少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室に分けることに
よって、各処理室の処理放射能レベルを分けることがで
きる。例えば、１つの密閉型廃液処理室のみで排水処理
を行うとすると、高放射能レベル廃液によって密閉型廃
液処理室内が放射能汚染されてしまうため、吸着塔を通
過した最終処理液の放射能レベルが目標値に到達できな
くなるおそれがある。上述のように、少なくとも２つ以
上の密閉型廃液処理室に分けることによって、最終処理
廃液（すなわち排水）が高放射能レベル廃液により被曝
して排水基準を満たさなくなることを防ぐことができ
る。これにより、排水基準を満たすことができる。更
に、少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室が、相互に
直列に連結配置されているので、連続的に廃液処理を行
うことができる。
【００１４】（２）上記（１）に記載のタンニンを使用
したプルトニウム含有廃液の処理装置において、前記密
閉型廃液処理室は、グローブボックスである。
したプルトニウム含有廃液の処理装置において、前記密
閉型廃液処理室は、グローブボックスである。
【００１５】グローブボックス内で廃液処理を行うこと
により、グローブを通して操作するため、被曝を防止す
ることができ、更に、簡単な操作で運転することができ
る。また、本発明で吸着剤として使用する不溶性タンニ
ンは、上述したようにＰｕの吸着能が高いために、吸着
塔自体を小型化できる。従って、手の長さの２倍より小
さい幅のグローブボックス内に吸着塔を容易に収納する
ことができ、廃液処理装置をコンパクトにすることがで
きる。
により、グローブを通して操作するため、被曝を防止す
ることができ、更に、簡単な操作で運転することができ
る。また、本発明で吸着剤として使用する不溶性タンニ
ンは、上述したようにＰｕの吸着能が高いために、吸着
塔自体を小型化できる。従って、手の長さの２倍より小
さい幅のグローブボックス内に吸着塔を容易に収納する
ことができ、廃液処理装置をコンパクトにすることがで
きる。
【００１６】（３）上記（１）に記載のタンニンを使用
したプルトニウム含有廃液の処理装置において、低放射
能レベル廃液処理に用いられた吸着剤は、更に高放射能
レベル廃液を処理する吸着塔に再充填される。
したプルトニウム含有廃液の処理装置において、低放射
能レベル廃液処理に用いられた吸着剤は、更に高放射能
レベル廃液を処理する吸着塔に再充填される。
【００１７】従って、Ｐｕ等の吸着能が低下したものか
ら順次に焼却処分にすることになるので、不溶性タンニ
ンの使用量を少なくすることができ、使用済不溶性タン
ニンの焼却処分、残渣処理量を最小にすることができ
る。このため、処理時の被曝及びコスト面が従来に比べ
向上する。
ら順次に焼却処分にすることになるので、不溶性タンニ
ンの使用量を少なくすることができ、使用済不溶性タン
ニンの焼却処分、残渣処理量を最小にすることができ
る。このため、処理時の被曝及びコスト面が従来に比べ
向上する。
【００１８】（４）上記（１）又は（２）に記載のタン
ニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置におい
て、前記不溶性タンニンを可燃性材質のカートリッジに
封入し、前記吸着塔に前記カートリッジを多段に重ねて
充填する。
ニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置におい
て、前記不溶性タンニンを可燃性材質のカートリッジに
封入し、前記吸着塔に前記カートリッジを多段に重ねて
充填する。
【００１９】廃液処理工程での吸着剤の入替え時にＰｕ
の飛散を最小限に抑えることができ、更に使用後カート
リッジごと廃液焼却できる。従って、吸着塔内の充填や
廃棄処分時の被曝を最小限に抑えることができる。
の飛散を最小限に抑えることができ、更に使用後カート
リッジごと廃液焼却できる。従って、吸着塔内の充填や
廃棄処分時の被曝を最小限に抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を説明する。
態を説明する。
【００２１】図１を用いて、本実施形態のタンニンを使
用したプルトニウム含有廃液の処理装置について説明す
る。尚、従来のプルトニウム含有廃液の処理装置と同様
の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
用したプルトニウム含有廃液の処理装置について説明す
る。尚、従来のプルトニウム含有廃液の処理装置と同様
の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
【００２２】本実施形態の廃液処理装置は、密閉型廃液
処理室であるグローブボックス１０，１２が２つ直列に
連結されている。そして、グローブボックス１０は、高
放射能レベル廃液中のＰｕを吸着する一次処理室であ
り、グローブボックス１２は、グローブボックス１０中
において低放射能レベルにまで低減された廃液中のＰｕ
を吸着する二次処理室である。グローブボックス１０に
は、高放射能レベル廃液（例えば、α線放射濃度：１０
5 〜１０6 Ｂｑ／ｍｌ）を受け入れる廃液受入槽２０が
設けられ、廃液受入槽２０からの高放射能レベル廃液
は、不溶性タンニンが充填された吸着塔３０に供給され
る。本実施形態では、吸着塔３０は３基直列で配設され
ている。吸着塔３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通過した廃液
はモニタ槽４０ａに供給され、このモニタ槽４０ａにお
いて、放射能レベルが測定され、次行程の低放射能レベ
ル処理室であるグローブボックス１２内に供給してもよ
いか否かの検査が行われる。これは、グローブボックス
１２に高放射能レベルの廃液が供給されて、グローブボ
ックス１２内は放射能汚染され（いわゆる、クロスコン
タミ）、最終廃液の放射能レベルが目標値に到達できな
くなることを防ぐためである。モニタ槽４０ａにおい
て、所定の低放射能レベル廃液（例えば、α線放射濃
度：５．６Ｂｑ／ｍｌ）であることが確認されると、低
放射能レベル廃液は、グローブボックス１２の不溶性タ
ンニンが充填された吸着塔５０に供給される。この２基
の吸着塔５０ａ，５０ｂにおいて、更に廃液中のＰｕが
吸着され、最終廃液がモニタ槽４０ｂに供給される。モ
ニタ槽４０ｂにおいて、廃液中の放射能レベルが測定さ
れ、排水基準（例えば、α線放射濃度：５．６×１０-2
Ｂｑ／ｍｌ）を満たしていれば、排出される。
処理室であるグローブボックス１０，１２が２つ直列に
連結されている。そして、グローブボックス１０は、高
放射能レベル廃液中のＰｕを吸着する一次処理室であ
り、グローブボックス１２は、グローブボックス１０中
において低放射能レベルにまで低減された廃液中のＰｕ
を吸着する二次処理室である。グローブボックス１０に
は、高放射能レベル廃液（例えば、α線放射濃度：１０
5 〜１０6 Ｂｑ／ｍｌ）を受け入れる廃液受入槽２０が
設けられ、廃液受入槽２０からの高放射能レベル廃液
は、不溶性タンニンが充填された吸着塔３０に供給され
る。本実施形態では、吸着塔３０は３基直列で配設され
ている。吸着塔３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通過した廃液
はモニタ槽４０ａに供給され、このモニタ槽４０ａにお
いて、放射能レベルが測定され、次行程の低放射能レベ
ル処理室であるグローブボックス１２内に供給してもよ
いか否かの検査が行われる。これは、グローブボックス
１２に高放射能レベルの廃液が供給されて、グローブボ
ックス１２内は放射能汚染され（いわゆる、クロスコン
タミ）、最終廃液の放射能レベルが目標値に到達できな
くなることを防ぐためである。モニタ槽４０ａにおい
て、所定の低放射能レベル廃液（例えば、α線放射濃
度：５．６Ｂｑ／ｍｌ）であることが確認されると、低
放射能レベル廃液は、グローブボックス１２の不溶性タ
ンニンが充填された吸着塔５０に供給される。この２基
の吸着塔５０ａ，５０ｂにおいて、更に廃液中のＰｕが
吸着され、最終廃液がモニタ槽４０ｂに供給される。モ
ニタ槽４０ｂにおいて、廃液中の放射能レベルが測定さ
れ、排水基準（例えば、α線放射濃度：５．６×１０-2
Ｂｑ／ｍｌ）を満たしていれば、排出される。
【００２３】尚、排水基準を満たさない場合には、更に
三次処理室を設け、この三次処理室において、不溶性タ
ンニンが充填された吸着塔内を通過させ廃液中のＰｕの
吸着処理がなされ、廃液中の放射能量を低減してから排
出される。
三次処理室を設け、この三次処理室において、不溶性タ
ンニンが充填された吸着塔内を通過させ廃液中のＰｕの
吸着処理がなされ、廃液中の放射能量を低減してから排
出される。
【００２４】本実施形態では、放射能レベルを２段階に
分けて廃液処理を行ったが、これに限るものではなく、
廃液の放射濃度、処理廃液量等に応じて、放射能レベル
を複数段に分けて、複数の密閉型廃液処理室であるグロ
ーブボックスを直列に配列して、廃液処理を行ってもよ
い。
分けて廃液処理を行ったが、これに限るものではなく、
廃液の放射濃度、処理廃液量等に応じて、放射能レベル
を複数段に分けて、複数の密閉型廃液処理室であるグロ
ーブボックスを直列に配列して、廃液処理を行ってもよ
い。
【００２５】本実施形態によれば、図３に示すような従
来設備の凝集沈殿槽や活性炭吸着塔は組み合わせ使用す
ることがない。従って、凝集沈殿槽からの凝集沈殿スラ
リーの抜出し、脱水、洗浄、焙焼、更には缶詰化処理及
び保管作業等を行う必要がなく、作業を大幅に簡略化す
ることができ、操作が簡単になる。更に、試薬添加作業
等も不要であるため、更に処理作業が簡略化される。ま
た、本実施形態で吸着剤として用いた不溶性タンニン
は、下記化１に示すような構造を有するため、熱分解
（焼却）により炭酸ガスと水蒸気に分解でき、プルトニ
ウム等の極微量の吸着物だけが酸化物として回収され
る。このため、二次廃棄物の低減を行うことができる。
来設備の凝集沈殿槽や活性炭吸着塔は組み合わせ使用す
ることがない。従って、凝集沈殿槽からの凝集沈殿スラ
リーの抜出し、脱水、洗浄、焙焼、更には缶詰化処理及
び保管作業等を行う必要がなく、作業を大幅に簡略化す
ることができ、操作が簡単になる。更に、試薬添加作業
等も不要であるため、更に処理作業が簡略化される。ま
た、本実施形態で吸着剤として用いた不溶性タンニン
は、下記化１に示すような構造を有するため、熱分解
（焼却）により炭酸ガスと水蒸気に分解でき、プルトニ
ウム等の極微量の吸着物だけが酸化物として回収され
る。このため、二次廃棄物の低減を行うことができる。
【００２６】
【化１】 本実施形態で用いる不溶性タンニンを金属元素吸着剤に
加工する場合には、例えば特開平５−６６２９１号公報
に記載されているような製造方法を用いてもよい。すな
わち、アンモニア水に縮合型タンニン粉末溶解し、この
溶液にアルデヒド水溶液を混合してゲル状組成物を生成
し、このゲル状組成物を室温下で熟成するか、或いは加
熱して安定化させゲル状の吸着剤を製造してもよい。
加工する場合には、例えば特開平５−６６２９１号公報
に記載されているような製造方法を用いてもよい。すな
わち、アンモニア水に縮合型タンニン粉末溶解し、この
溶液にアルデヒド水溶液を混合してゲル状組成物を生成
し、このゲル状組成物を室温下で熟成するか、或いは加
熱して安定化させゲル状の吸着剤を製造してもよい。
【００２７】本実施形態で用いる不溶性タンニンがＰｕ
を吸着するメカニズムは、化２に示す通りであると推定
される。
を吸着するメカニズムは、化２に示す通りであると推定
される。
【００２８】
【化２】 更に、本実施形態では、吸着塔５０に充填された低放射
能レベル廃液処理用の吸着剤は、更に高放射能レベル廃
液を処理する吸着塔３０に再充填される。従って、Ｐｕ
等の吸着能が低下した吸着剤から順次に焼却処分にする
ことになるので、不溶性タンニンの使用量を少なくする
ことができる。このため、使用済不溶性タンニンの焼却
処分、残渣処理量が最小になり、処理時の被曝及びコス
ト面が従来に比べ向上する。
能レベル廃液処理用の吸着剤は、更に高放射能レベル廃
液を処理する吸着塔３０に再充填される。従って、Ｐｕ
等の吸着能が低下した吸着剤から順次に焼却処分にする
ことになるので、不溶性タンニンの使用量を少なくする
ことができる。このため、使用済不溶性タンニンの焼却
処分、残渣処理量が最小になり、処理時の被曝及びコス
ト面が従来に比べ向上する。
【００２９】また、本実施形態では、不溶性タンニンを
可燃性材質のカートリッジに封入し、吸着塔３０，５０
にカートリッジを多段に重ねて充填している。従って、
カートリッジに不溶性タンニンを封入したことにより、
廃液処理工程での吸着剤の入替え時にＰｕの飛散を最小
限に抑えることができる。また、可燃性材質のカートリ
ッジを用いることにより、使用後カートリッジごと焼却
することができる。従って、吸着塔内の充填や廃棄処分
時の被曝を最小限に抑えることができる。
可燃性材質のカートリッジに封入し、吸着塔３０，５０
にカートリッジを多段に重ねて充填している。従って、
カートリッジに不溶性タンニンを封入したことにより、
廃液処理工程での吸着剤の入替え時にＰｕの飛散を最小
限に抑えることができる。また、可燃性材質のカートリ
ッジを用いることにより、使用後カートリッジごと焼却
することができる。従って、吸着塔内の充填や廃棄処分
時の被曝を最小限に抑えることができる。
【００３０】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。尚、実施例に用いた廃液処理装置は、図１に示す
構成を有し、その操作は上述に準じる。
する。尚、実施例に用いた廃液処理装置は、図１に示す
構成を有し、その操作は上述に準じる。
【００３１】実施例１． （１）廃液処理目標値 一次処理後のα線放射濃度：５．６Ｂｑ／ｍｌ以下 二次処理後のα線放射濃度：５．６×１０-2Ｂｑ／ｍｌ
以下 （２）処理条件 不溶性タンニンの使用量； 一次処理のグローブボックス１０内：５０リットル×２
基（吸着塔３０ｂ，３０ｃ）＋１０リットル×１基（吸
着塔３０ａ） 二次処理のグローブボックス１２内：５０リットル×２
基（吸着塔５０ａ，５０ｂ） 処理前の廃液中のα線放射濃度：２．７×１０5 Ｂｑ／
ｍｌ ｐ Ｈ ：アンモニア水を用いて６．８に調製する 流 量 ：約７リットル／ｈｒ．で廃液を流す 廃液処理量：２００リットル （３）処理結果（複数回実験した平均を以下に示す） 一次処理液のα線放射濃度：５．０×１０-1Ｂｑ／ｍｌ 二次処理後のα線放射濃度：２．０×１０-2Ｂｑ／ｍｌ 以上より、不溶性タンニン単独の吸着塔を用いて、高放
射能濃度の廃液を目標の放射濃度まで削減することがで
きた。
以下 （２）処理条件 不溶性タンニンの使用量； 一次処理のグローブボックス１０内：５０リットル×２
基（吸着塔３０ｂ，３０ｃ）＋１０リットル×１基（吸
着塔３０ａ） 二次処理のグローブボックス１２内：５０リットル×２
基（吸着塔５０ａ，５０ｂ） 処理前の廃液中のα線放射濃度：２．７×１０5 Ｂｑ／
ｍｌ ｐ Ｈ ：アンモニア水を用いて６．８に調製する 流 量 ：約７リットル／ｈｒ．で廃液を流す 廃液処理量：２００リットル （３）処理結果（複数回実験した平均を以下に示す） 一次処理液のα線放射濃度：５．０×１０-1Ｂｑ／ｍｌ 二次処理後のα線放射濃度：２．０×１０-2Ｂｑ／ｍｌ 以上より、不溶性タンニン単独の吸着塔を用いて、高放
射能濃度の廃液を目標の放射濃度まで削減することがで
きた。
【００３２】実施例２． （１）二次処理（低放射能レベル）のグローブボックス
１２での処理条件と吸着剤取替えまでの吸着量； 不溶性タンニンの使用量 ：５０リットル 廃液処理量 ：１，５００リットル 処理液のα線放射濃度の平均 ：５Ｂｑ／ｍｌ 処理済液のα線放射濃度の平均：２．０×１０-2Ｂｑ／
ｍｌ 吸着した放射能は、下記数１に示す通りである。
１２での処理条件と吸着剤取替えまでの吸着量； 不溶性タンニンの使用量 ：５０リットル 廃液処理量 ：１，５００リットル 処理液のα線放射濃度の平均 ：５Ｂｑ／ｍｌ 処理済液のα線放射濃度の平均：２．０×１０-2Ｂｑ／
ｍｌ 吸着した放射能は、下記数１に示す通りである。
【００３３】
【数１】５Ｂｑ／ｍｌ×（１，５００×１，０００）−
２．０×１０-2Ｂｑ／ｍｌ×（１，５００×１，００
０）＝７．４７×１０6 Ｂｑ Ｐｕ１ｇあたりの比放射能を１．０×１０10Ｂｑとして
吸着剤１リットルあたりのＰｕ量を算出すると、下記数
２に示す通りである。
２．０×１０-2Ｂｑ／ｍｌ×（１，５００×１，００
０）＝７．４７×１０6 Ｂｑ Ｐｕ１ｇあたりの比放射能を１．０×１０10Ｂｑとして
吸着剤１リットルあたりのＰｕ量を算出すると、下記数
２に示す通りである。
【００３４】
【数２】（７．４７×１０6 Ｂｑ）／（１．０×１０10
Ｂｑ／ｇ）／５０＝１．５×１０-5ｇ （２）二次処理（低放射能レベル）のグローブボックス
１２での処理条件と吸着剤取替えまでの吸着量； 不溶性タンニンの使用量 ：３９．２ｍｌ 廃液処理量 ：８００ｍｌ 処理液のα線放射濃度の平均 ：１．２×１０4 Ｂｑ／
ｍｌ 処理済液のα線放射濃度の平均：５Ｂｑ／ｍｌ （８００ｍｌ処理後の処理済液のα線放射濃度：５．６
Ｂｑ／ｍｌ） 吸着した放射能は、下記数３に示す通りである。
Ｂｑ／ｇ）／５０＝１．５×１０-5ｇ （２）二次処理（低放射能レベル）のグローブボックス
１２での処理条件と吸着剤取替えまでの吸着量； 不溶性タンニンの使用量 ：３９．２ｍｌ 廃液処理量 ：８００ｍｌ 処理液のα線放射濃度の平均 ：１．２×１０4 Ｂｑ／
ｍｌ 処理済液のα線放射濃度の平均：５Ｂｑ／ｍｌ （８００ｍｌ処理後の処理済液のα線放射濃度：５．６
Ｂｑ／ｍｌ） 吸着した放射能は、下記数３に示す通りである。
【００３５】
【数３】（１．２×１０4 Ｂｑ／ｍｌ×８００）−（５
Ｂｑ／ｍｌ×８００）＝９．５９６×１０6 Ｂｑ Ｐｕ１ｇあたりの比放射能を１．０×１０10Ｂｑとして
吸着剤１リットルあたりのＰｕ量を算出すると、下記数
４に示す通りである。
Ｂｑ／ｍｌ×８００）＝９．５９６×１０6 Ｂｑ Ｐｕ１ｇあたりの比放射能を１．０×１０10Ｂｑとして
吸着剤１リットルあたりのＰｕ量を算出すると、下記数
４に示す通りである。
【００３６】
【数４】（９．５９６×１０6 Ｂｑ）／（１．０×１０
10Ｂｑ／ｇ）／３９．２×１０3 ＝２．４５×１０-2ｇ 上記計算結果より低レベル系処理工程で使用した不溶性
タンニンを高レベル系処理工程で再使用することができ
ることが判明した。
10Ｂｑ／ｇ）／３９．２×１０3 ＝２．４５×１０-2ｇ 上記計算結果より低レベル系処理工程で使用した不溶性
タンニンを高レベル系処理工程で再使用することができ
ることが判明した。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るタンニンを
使用したプルトニウム含有廃液の処理装置によれば、不
溶性タンニンは、ウランや超ウラン元素を極めて効率よ
く吸着する。従って、この不溶性タンニンを充填した吸
着塔にＰｕを含有した廃液を少なくとも２塔以上に通過
させれば、廃液中のＰｕが不溶性タンニンに吸着され、
他の方法と組み合わせることなく、単一処理プロセスに
より排水基準を満たすことができる。従って、単純で操
作の簡単な廃液処理装置を提供することができる。上述
したように、タンニンはＰｕの吸着能が高いため、吸着
塔を小型にすることができ、結果として、従来に比べて
廃液処理装置全体を格段に小型にすることが可能とな
る。更に、不溶性タンニンは、炭素と水素と酸素からな
るため、Ｐｕの吸着能がなくなった使用済み吸着剤を焼
却すれば、不溶性タンニンは炭酸ガスと水蒸気等のガス
となるため、外界を汚染することなく放出することがで
きる。一方、不溶性タンニンに吸着された極微量のＵや
Ｐｕは酸化され、酸化ウランと酸化プルトニウムにな
る。これらの酸化物を、例えばＭＯＸ粉末とすることも
可能であり、廃液処理後の残渣を極力減少させることが
できる。
使用したプルトニウム含有廃液の処理装置によれば、不
溶性タンニンは、ウランや超ウラン元素を極めて効率よ
く吸着する。従って、この不溶性タンニンを充填した吸
着塔にＰｕを含有した廃液を少なくとも２塔以上に通過
させれば、廃液中のＰｕが不溶性タンニンに吸着され、
他の方法と組み合わせることなく、単一処理プロセスに
より排水基準を満たすことができる。従って、単純で操
作の簡単な廃液処理装置を提供することができる。上述
したように、タンニンはＰｕの吸着能が高いため、吸着
塔を小型にすることができ、結果として、従来に比べて
廃液処理装置全体を格段に小型にすることが可能とな
る。更に、不溶性タンニンは、炭素と水素と酸素からな
るため、Ｐｕの吸着能がなくなった使用済み吸着剤を焼
却すれば、不溶性タンニンは炭酸ガスと水蒸気等のガス
となるため、外界を汚染することなく放出することがで
きる。一方、不溶性タンニンに吸着された極微量のＵや
Ｐｕは酸化され、酸化ウランと酸化プルトニウムにな
る。これらの酸化物を、例えばＭＯＸ粉末とすることも
可能であり、廃液処理後の残渣を極力減少させることが
できる。
【図１】 本発明に係るタンニンを使用したプルトニウ
ム含有廃液の処理装置の構成を示す図である。
ム含有廃液の処理装置の構成を示す図である。
【図２】 使用済核燃料からＭＯＸ燃料体を製造するま
でのフロー図である。
でのフロー図である。
【図３】 従来のプルトニウム含有廃液の処理装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
１０，１２ グローブボックス、２０ 廃液受入槽、３
０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，５０，５０ａ，５０ｂ
吸着塔、４０ａ，４０ｂ モニタ槽。
０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，５０，５０ａ，５０ｂ
吸着塔、４０ａ，４０ｂ モニタ槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 庄一 茨城県那珂郡東海村舟石川622−１ 三 菱原子燃料株式会社 東海製作所内 (72)発明者 山川 比登志 茨城県那珂郡東海村舟石川622−１ 三 菱原子燃料株式会社 東海製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−248491（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−293597（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−304592（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 9/06 G21F 9/12
Claims (4)
- 【請求項１】 不溶性タンニンからなる吸着剤が充填さ
れた吸着塔が少なくとも２塔以上直列に連結され、 更に、前記少なくとも２塔以上吸着塔は、放射能処理レ
ベルの異なる少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室に
それぞれ直列に連結配置され、 前記少なくとも２つ以上の密閉型廃液処理室は、相互に
直列に連結配置 されていることを特徴とするタンニンを
使用したプルトニウム含有廃液の処理装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のタンニンを使用したプ
ルトニウム含有廃液の処理装置において、前記密閉型廃液処理室は、グローブボックスである こと
を特徴とするタンニンを使用したプルトニウム含有廃液
の処理装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のタンニンを使用したプ
ルトニウム含有廃液の処理装置において、低放射能レベル廃液処理に用いられた吸着剤は、更に高
放射能レベル廃液を処理する吸着塔に再充填される こと
を特徴とするタンニンを使用したプルトニウム含有廃液
の処理装置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２記載のタンニンを
使用したプルトニウム含有廃液の処理装置において、前記不溶性タンニンを可燃性材質のカートリッジに封入
し、 前記吸着塔に前記カートリッジを多段に重ねて充填す る
ことを特徴とするタンニンを使用したプルトニウム含有
廃液の処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021868A JP3037178B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | タンニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置 |
| GB9801841A GB2321998B (en) | 1997-02-04 | 1998-01-28 | Plutonium-containing effluent treatment apparatus using tannin |
| FR9801282A FR2759196B1 (fr) | 1997-02-04 | 1998-02-04 | Appareil utilisant du tanin pour le traitement d'un effluent contenant du plutonium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021868A JP3037178B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | タンニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221491A JPH10221491A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3037178B2 true JP3037178B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12067116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9021868A Expired - Fee Related JP3037178B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | タンニンを使用したプルトニウム含有廃液の処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037178B2 (ja) |
| FR (1) | FR2759196B1 (ja) |
| GB (1) | GB2321998B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP5712107B2 (ja) * | 2011-10-27 | 2015-05-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理方法及び水処理設備 |
| JP2013096697A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-20 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理方法及び水処理設備 |
| JP5946658B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2016-07-06 | 株式会社Ｉｈｉ建材工業 | 放射能除染システム及び放射能除染方法 |
| JP5845149B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2016-01-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 放射性汚染水除染システム及び放射性汚染水除染プロセス |
| JP5732511B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2015-06-10 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理方法及び水処理設備 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2855269A (en) * | 1944-08-29 | 1958-10-07 | George E Boyd | The separation of plutonium from uranium and fission products |
| BE552692A (ja) * | 1956-11-17 | 1956-12-15 | ||
| AT334084B (de) * | 1975-02-25 | 1976-12-27 | Radiation Int Ag | Verfahren zur herstellung von insbesondere fur die selektive abtrennung mehrwertiger metalle aus wasserigen losungen geeigneten harzen |
| JPS63248491A (ja) * | 1987-04-04 | 1988-10-14 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | アクチニド元素含有廃水の処理方法 |
| JPH0731277B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1995-04-10 | 三菱原子燃料株式会社 | 固定化タンニンによるアクチニド元素含有の廃水処理方法 |
| JP3033796B2 (ja) * | 1991-07-09 | 2000-04-17 | 三菱原子燃料株式会社 | 金属元素吸着剤の製造方法及び該吸着剤による金属元素の吸着分離方法 |
| US5320664A (en) * | 1991-07-09 | 1994-06-14 | Mitsubishi Nuclear Fuel Company, Ltd. | Method of preparing metal element adsorbent and method of adsorbing and separating metal element using the same |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021868A patent/JP3037178B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-01-28 GB GB9801841A patent/GB2321998B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-04 FR FR9801282A patent/FR2759196B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2759196A1 (fr) | 1998-08-07 |
| JPH10221491A (ja) | 1998-08-21 |
| FR2759196B1 (fr) | 2003-09-12 |
| GB9801841D0 (en) | 1998-03-25 |
| GB2321998B (en) | 2001-08-22 |
| GB2321998A (en) | 1998-08-12 |
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| Holmes et al. | Europe and United Kingdom | |
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| Plasari | Pacary et al.(45) Date of Patent: Apr. 15, 2014 |
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