JP3058855B2 - 放射性廃液の処理方法 - Google Patents
放射性廃液の処理方法Info
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- JP3058855B2 JP3058855B2 JP10034441A JP3444198A JP3058855B2 JP 3058855 B2 JP3058855 B2 JP 3058855B2 JP 10034441 A JP10034441 A JP 10034441A JP 3444198 A JP3444198 A JP 3444198A JP 3058855 B2 JP3058855 B2 JP 3058855B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射性廃液の処理
方法に係り、特に放射性物質取り扱い施設である原子力
発電所から発生する放射性廃液を長期にわたり安定にか
つ簡易に最終処分するのに好適な放射性廃液の処理方法
に関する。
方法に係り、特に放射性物質取り扱い施設である原子力
発電所から発生する放射性廃液を長期にわたり安定にか
つ簡易に最終処分するのに好適な放射性廃液の処理方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所から発生する液状又はスラ
ッジ状の放射性廃棄物は減容処理されてドラム缶等の容
器にセメント等の固形化材料により固定化され、埋設処
分施設に長期に安定に保管することが考えられている。
ッジ状の放射性廃棄物は減容処理されてドラム缶等の容
器にセメント等の固形化材料により固定化され、埋設処
分施設に長期に安定に保管することが考えられている。
【０００３】ところで、原子炉中では炉水中のＯ−１７
等が中性子により放射化されて、Ｃ−１４（放射性の炭
素）が発生することは良く知られている。また、発生し
たＣ−１４は、水中では安定なＣＯ3 -2 (炭酸イオン)な
いしはＣmＨn（炭化水素）として存在するものと考えら
れており、そのほとんどが排ガス系へ排出されてしまう
ものと考えられている。このため、Ｃ−１４の除去分離
に関する技術として、原子力発電所の排ガス系において
Ｃ−１４を監視ないしは除去する技術が提案されている
（例えば特開昭58−71493号公報，特開昭57−12398号公
報，特開昭60−91296号公報，特開昭61−61098号公報，
特開昭55−65200号公報等）。
等が中性子により放射化されて、Ｃ−１４（放射性の炭
素）が発生することは良く知られている。また、発生し
たＣ−１４は、水中では安定なＣＯ3 -2 (炭酸イオン)な
いしはＣmＨn（炭化水素）として存在するものと考えら
れており、そのほとんどが排ガス系へ排出されてしまう
ものと考えられている。このため、Ｃ−１４の除去分離
に関する技術として、原子力発電所の排ガス系において
Ｃ−１４を監視ないしは除去する技術が提案されている
（例えば特開昭58−71493号公報，特開昭57−12398号公
報，特開昭60−91296号公報，特開昭61−61098号公報，
特開昭55−65200号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来
は、原子炉内で発生したＣ−１４が全てＣＯ2（炭酸ガ
ス)ないしはＣmＨn（炭化水素）として排ガス系へ排出
されるものと考えられている。このため、排ガス系のモ
ニタリング技術、排ガス系におけるＣ−１４の除去技術
が提案されてきた。
は、原子炉内で発生したＣ−１４が全てＣＯ2（炭酸ガ
ス)ないしはＣmＨn（炭化水素）として排ガス系へ排出
されるものと考えられている。このため、排ガス系のモ
ニタリング技術、排ガス系におけるＣ−１４の除去技術
が提案されてきた。
【０００５】しかし、Ｃ−１４については排ガス系へ放
出されるのは、発生量の８０〜９０％程度であり、残り
の１０〜２０％は次プロセス（復水系）以降へ持込まれ
ることが確認された。
出されるのは、発生量の８０〜９０％程度であり、残り
の１０〜２０％は次プロセス（復水系）以降へ持込まれ
ることが確認された。
【０００６】即ち、原子炉で発生したＣ−１４は、ほと
んどがＣＯ2 ，ＣmＨnという形態を取り、そのほとんど
はＣＯ2 の形で原子炉から蒸気系（タービン）へ移行す
る。蒸気系へ移行したＣＯ2は、復水に溶解し水中では
下記の様に、ＣＯ3 2-（炭酸イオン）およびＨＣＯ
3 -（炭酸水素イオン）として存在するものと考えられ
る。
んどがＣＯ2 ，ＣmＨnという形態を取り、そのほとんど
はＣＯ2 の形で原子炉から蒸気系（タービン）へ移行す
る。蒸気系へ移行したＣＯ2は、復水に溶解し水中では
下記の様に、ＣＯ3 2-（炭酸イオン）およびＨＣＯ
3 -（炭酸水素イオン）として存在するものと考えられ
る。
【０００７】
【化１】ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＣＯ3 （炭酸）
【０００８】
【化２】Ｈ2ＣＯ3→Ｈ+＋ＨＣＯ3 -
【０００９】
【化３】ＨＣＯ3 -→Ｈ+＋ＣＯ3 2- このため、Ｃ−１４の一部は、復水浄化系まで移行しイ
オン交換樹脂に捕捉される。この結果、復水浄化系で使
用されるイオン交換樹脂は、復水中にＣＯ3 2-（炭酸イ
オン）ないしはＨＣＯ3 -（炭酸水素イオン）として存在
するＣ−１４を捕捉して濃縮することとなる。沸騰水型
原子力プラント（ＢＷＲプラント）の場合、復水浄化系
は、通常復水中の固形状不純物のろ過を目的とした粉状
樹脂塔(復水ろ過器）とイオン成分不純物の除去を目的
とした粒状樹脂塔(復水脱塩器）より構成されている。
復水浄化系で除去されたＣ−１４は、これら粒状イオン
交換樹脂，粉状イオン交換樹脂に濃縮されることとな
る。
オン交換樹脂に捕捉される。この結果、復水浄化系で使
用されるイオン交換樹脂は、復水中にＣＯ3 2-（炭酸イ
オン）ないしはＨＣＯ3 -（炭酸水素イオン）として存在
するＣ−１４を捕捉して濃縮することとなる。沸騰水型
原子力プラント（ＢＷＲプラント）の場合、復水浄化系
は、通常復水中の固形状不純物のろ過を目的とした粉状
樹脂塔(復水ろ過器）とイオン成分不純物の除去を目的
とした粒状樹脂塔(復水脱塩器）より構成されている。
復水浄化系で除去されたＣ−１４は、これら粒状イオン
交換樹脂，粉状イオン交換樹脂に濃縮されることとな
る。
【００１０】また、粒状イオン交換樹脂は交換能力が低
下すると再生して再利用するため、この濃縮されたＣ−
１４は、イオン交換樹脂の再生時に、再生液（再生廃
液）側へ移行する。この再生廃液は他の廃液と合わせ
て、濃縮器で濃縮されて濃縮廃液となる。この際にＣ−
１４の一部は、濃縮器の蒸気側へ移行するが、濃縮廃液
側へもＣ−１４は濃縮されて残存する。
下すると再生して再利用するため、この濃縮されたＣ−
１４は、イオン交換樹脂の再生時に、再生液（再生廃
液）側へ移行する。この再生廃液は他の廃液と合わせ
て、濃縮器で濃縮されて濃縮廃液となる。この際にＣ−
１４の一部は、濃縮器の蒸気側へ移行するが、濃縮廃液
側へもＣ−１４は濃縮されて残存する。
【００１１】また、復水浄化系で使用されたイオン交換
樹脂（粒状，粉状）は、所定の性能を発揮できなくなる
と、廃棄されタンクに貯蔵されることとなるが、このイ
オン交換樹脂の廃棄時には再生操作を実施しないため、
イオン交換樹脂はＣ−１４を捕捉して濃縮している。
樹脂（粒状，粉状）は、所定の性能を発揮できなくなる
と、廃棄されタンクに貯蔵されることとなるが、このイ
オン交換樹脂の廃棄時には再生操作を実施しないため、
イオン交換樹脂はＣ−１４を捕捉して濃縮している。
【００１２】加圧水型原子力プラント（ＰＷＲプラン
ト）でも原子炉においてＣ−１４が発生する。そのほと
んどは、原子炉水の脱ガス操作により排ガス処理系へ排
出される。しかし、原子炉余剰水や機器ドレン等とし
て、Ｃ−１４を含有した廃液が発生する。これらの廃液
はＣ−１４を含有したままＢＷＲプラントと同様に濃縮
処理される。
ト）でも原子炉においてＣ−１４が発生する。そのほと
んどは、原子炉水の脱ガス操作により排ガス処理系へ排
出される。しかし、原子炉余剰水や機器ドレン等とし
て、Ｃ−１４を含有した廃液が発生する。これらの廃液
はＣ−１４を含有したままＢＷＲプラントと同様に濃縮
処理される。
【００１３】また、ＢＷＲおよびＰＷＲプラントにおい
ては原子炉炉水を浄化するために、浄化設備が設けられ
ている。従来は、炉内で発生したＣ−１４はガス系へ移
行し炉水浄化系のイオン交換樹脂には捕捉されないもの
と考えられていたが、現実には、ＢＷＲプラントの復水
浄化系と同様に、炉水浄化系のイオン交換樹脂に捕捉さ
れ濃縮される。
ては原子炉炉水を浄化するために、浄化設備が設けられ
ている。従来は、炉内で発生したＣ−１４はガス系へ移
行し炉水浄化系のイオン交換樹脂には捕捉されないもの
と考えられていたが、現実には、ＢＷＲプラントの復水
浄化系と同様に、炉水浄化系のイオン交換樹脂に捕捉さ
れ濃縮される。
【００１４】以上のように、原子炉炉心で発生したＣ−
１４は、かなりの部分が排ガス系より排出されるものの
プラント内の各浄化系に濃縮されることが分かった。
１４は、かなりの部分が排ガス系より排出されるものの
プラント内の各浄化系に濃縮されることが分かった。
【００１５】また、Ｃ−１４は、他のＣｏ−６０，Ｃｓ
−１３７等のγ線核種に比べると濃度はかなり低くプラ
ント内での作業者のひばくの観点からは、ほとんど影響
がなく、従来はプラント内においてほとんど問題視され
ていなかった。しかし、Ｃ−１４の半減期は５７３０年
と非常に長いため、放射性廃棄物の埋設処分時の評価上
重要な核種として近年注目を集めるようになった。
−１３７等のγ線核種に比べると濃度はかなり低くプラ
ント内での作業者のひばくの観点からは、ほとんど影響
がなく、従来はプラント内においてほとんど問題視され
ていなかった。しかし、Ｃ−１４の半減期は５７３０年
と非常に長いため、放射性廃棄物の埋設処分時の評価上
重要な核種として近年注目を集めるようになった。
【００１６】埋設処分施設へ埋設された放射性廃棄物
は、廃棄物固形化材，埋設充填材，コンクリートピット
等の人工バリアと土壌等の天然バリアにより人間環境よ
り隔離される。これらのバリアは、廃棄物中の放射性物
質が人間環境へ戻ってくるまでの時間を長くする機能を
要求されている。これにより放射性物質（核種）は、各
バリアを通過して人間環境へ戻るまでにほとんどが減衰
してしまい人間環境へ影響を与えない。しかし、半減期
の非常に長い放射性物質（核種）は減衰効果があまり期
待できないため、放射性廃棄物の埋設処分時に評価上重
要な核種となる。このため、Ｃ−１４のように半減期の
特に長い核種については、より保持効果の大きいバリア
機能を付与する必要がある。このように半減期が非常に
長く評価上重要となる核種としては、Ｃ−１４が支配的
であることが分かった。
は、廃棄物固形化材，埋設充填材，コンクリートピット
等の人工バリアと土壌等の天然バリアにより人間環境よ
り隔離される。これらのバリアは、廃棄物中の放射性物
質が人間環境へ戻ってくるまでの時間を長くする機能を
要求されている。これにより放射性物質（核種）は、各
バリアを通過して人間環境へ戻るまでにほとんどが減衰
してしまい人間環境へ影響を与えない。しかし、半減期
の非常に長い放射性物質（核種）は減衰効果があまり期
待できないため、放射性廃棄物の埋設処分時に評価上重
要な核種となる。このため、Ｃ−１４のように半減期の
特に長い核種については、より保持効果の大きいバリア
機能を付与する必要がある。このように半減期が非常に
長く評価上重要となる核種としては、Ｃ−１４が支配的
であることが分かった。
【００１７】Ｃ−１４は上述のように、水中ではＣＯ3
2-，ＨＣＯ3 - の様に負電荷のイオンとして存在する。
埋設処分後、Ｃ−１４は地下水等にふれた場合も負電荷
のイオンとして存在するが、自然界には、負電荷の物質
を強力に吸着する物質が少なく、Ｃｏ−６０，Ｃｓ−１
３７等の正電荷イオンに比べ、Ｃ−１４に対しては人
工，天然バリアの作用効果が弱いため、現在は充分な人
工バリアを設ける処分施設の設計となっている。
2-，ＨＣＯ3 - の様に負電荷のイオンとして存在する。
埋設処分後、Ｃ−１４は地下水等にふれた場合も負電荷
のイオンとして存在するが、自然界には、負電荷の物質
を強力に吸着する物質が少なく、Ｃｏ−６０，Ｃｓ−１
３７等の正電荷イオンに比べ、Ｃ−１４に対しては人
工，天然バリアの作用効果が弱いため、現在は充分な人
工バリアを設ける処分施設の設計となっている。
【００１８】本発明の目的は、放射性物質取り扱い施設
から発生する放射性廃液を長期にわたり安定にかつ簡易
に処分することができる放射性廃液の処理方法を提供す
ることにある。
から発生する放射性廃液を長期にわたり安定にかつ簡易
に処分することができる放射性廃液の処理方法を提供す
ることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、放射性物質
取り扱い施設より発生する放射性廃液中の有機物を炭酸
ガスと水とに分解する操作を行い、さらに放射性廃液の
ｐＨを酸性側に調整してＣ−１４の分離操作を行い、該
Ｃ−１４が分離された放射性廃液を減容して容器内で固
化することにより達成される。
取り扱い施設より発生する放射性廃液中の有機物を炭酸
ガスと水とに分解する操作を行い、さらに放射性廃液の
ｐＨを酸性側に調整してＣ−１４の分離操作を行い、該
Ｃ−１４が分離された放射性廃液を減容して容器内で固
化することにより達成される。
【００２０】放射性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに
分解する操作を行い、さらに放射性廃液のｐＨを酸性側
に調整してＣ−１４の分離操作を行うので、放射性廃液
に含まれているＣ−１４は著しく減少する。従って、こ
の炭酸ガスが除去された放射性廃液を減容して得られた
固化体は、放射性廃液は半減期の長いＣ−１４がほとん
ど含んでいないので、その固化体を安定にかつ簡易に埋
設施設内に保管することができる。この結果、埋設施設
（人工バリア）の負荷の軽減も図ることができる。
分解する操作を行い、さらに放射性廃液のｐＨを酸性側
に調整してＣ−１４の分離操作を行うので、放射性廃液
に含まれているＣ−１４は著しく減少する。従って、こ
の炭酸ガスが除去された放射性廃液を減容して得られた
固化体は、放射性廃液は半減期の長いＣ−１４がほとん
ど含んでいないので、その固化体を安定にかつ簡易に埋
設施設内に保管することができる。この結果、埋設施設
（人工バリア）の負荷の軽減も図ることができる。
【００２１】好ましくは、Ｃ−１４の分離操作を行う際
に、前記放射性廃液を覆う雰囲気中の炭酸ガスの分圧を
下げることにある。
に、前記放射性廃液を覆う雰囲気中の炭酸ガスの分圧を
下げることにある。
【００２２】放射性物質取り扱い施設より発生する放射
性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに分解する操作を行
い、さらに放射性廃液に炭酸イオンと不溶解性の塩を生
成する物質を添加し、生成された不溶解性の塩を放射性
廃液から分離し、該不溶解性の塩が分離された放射性廃
液を減容して容器内で固化することが望ましい。
性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに分解する操作を行
い、さらに放射性廃液に炭酸イオンと不溶解性の塩を生
成する物質を添加し、生成された不溶解性の塩を放射性
廃液から分離し、該不溶解性の塩が分離された放射性廃
液を減容して容器内で固化することが望ましい。
【００２３】また、好ましくは、放射性物質取り扱い施
設より発生する放射性廃液中の有機物を炭酸ガスと水と
に分解する操作を行い、さらに放射性廃液に非放射性の
炭酸ガスを供給し、その後、放射性廃液を減容して容器
内で固化することにある。
設より発生する放射性廃液中の有機物を炭酸ガスと水と
に分解する操作を行い、さらに放射性廃液に非放射性の
炭酸ガスを供給し、その後、放射性廃液を減容して容器
内で固化することにある。
【００２４】
【発明の実施の形態】Ｃ−１４の放射性廃棄物処理系へ
の移行経路は、復水ろ過器，復水脱塩器中のイオン交換
樹脂に吸着濃縮されて移行するケースと、復水脱塩器の
イオン交換樹脂に吸着濃縮した後にイオン交換樹脂の再
生操作により再生廃液側へ移り、濃縮廃液へと移行して
いくケースがある。両ケースともＣ−１４は、そのほと
んどが炭酸イオン，炭酸水素イオンとして存在してい
る。
の移行経路は、復水ろ過器，復水脱塩器中のイオン交換
樹脂に吸着濃縮されて移行するケースと、復水脱塩器の
イオン交換樹脂に吸着濃縮した後にイオン交換樹脂の再
生操作により再生廃液側へ移り、濃縮廃液へと移行して
いくケースがある。両ケースともＣ−１４は、そのほと
んどが炭酸イオン，炭酸水素イオンとして存在してい
る。
【００２５】先ず、イオン交換樹脂の再生廃液の処理に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２６】イオン交換樹脂は、通常アニオンイオン交
換樹脂とカチオンイオン交換樹脂とを混ぜて使用してい
る。一方、イオン交換樹脂の再生操作は、イオン交換樹
脂をアニオンイオン交換樹脂とカチオンイオン交換樹脂
とに分離した後に、アニオンイオン交換樹脂にはＮａＯ
Ｈ溶液を、カチオンイオン交換樹脂にはＨ2ＳＯ4溶液を
用いて再生操作を行う。アニオンイオン交換樹脂の再生
操作は５〜１０％程度のＮａＯＨ溶液をアニオンイオン
交換樹脂１ｍ3当り１〜５ｍ3程度用いて行う。通常はこ
のような再生操作によりイオン交換樹脂を再利用する。
換樹脂とカチオンイオン交換樹脂とを混ぜて使用してい
る。一方、イオン交換樹脂の再生操作は、イオン交換樹
脂をアニオンイオン交換樹脂とカチオンイオン交換樹脂
とに分離した後に、アニオンイオン交換樹脂にはＮａＯ
Ｈ溶液を、カチオンイオン交換樹脂にはＨ2ＳＯ4溶液を
用いて再生操作を行う。アニオンイオン交換樹脂の再生
操作は５〜１０％程度のＮａＯＨ溶液をアニオンイオン
交換樹脂１ｍ3当り１〜５ｍ3程度用いて行う。通常はこ
のような再生操作によりイオン交換樹脂を再利用する。
【００２７】炭酸イオン等はアニオンイオン交換樹脂に
捕捉されているので、イオン交換樹脂に炭酸水素イオン
ないしは炭酸イオンとして付着していたＣ−１４のほと
んどはこの再生操作により再生廃液側へ移行する。つま
りアニオンイオン交換樹脂を再生したＮａＯＨを主成分
とする再生廃液中には樹脂から分離されたＣ−１４が炭
酸イオン，炭酸水素イオンの形で含有されている。従
来、再生廃液はアニオンイオン交換樹脂を再生したＮａ
ＯＨを主成分とする再生廃液とカチオンイオン交換樹脂
を再生したＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液とを混ぜて
互いに中和してＮａ2ＳＯ4を主成分とする廃液としてこ
の後濃縮処理している。濃縮器の腐食を防いで健全性を
保ちながら濃縮処理を施すために廃液は弱アルカリ性
（ｐＨ８〜１０程度）に調整されている。このため、炭
酸ガスはアルカリ性の溶液に良く溶解するので、Ｃ−１
４は廃液中にずっと存在することとなる。
捕捉されているので、イオン交換樹脂に炭酸水素イオン
ないしは炭酸イオンとして付着していたＣ−１４のほと
んどはこの再生操作により再生廃液側へ移行する。つま
りアニオンイオン交換樹脂を再生したＮａＯＨを主成分
とする再生廃液中には樹脂から分離されたＣ−１４が炭
酸イオン，炭酸水素イオンの形で含有されている。従
来、再生廃液はアニオンイオン交換樹脂を再生したＮａ
ＯＨを主成分とする再生廃液とカチオンイオン交換樹脂
を再生したＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液とを混ぜて
互いに中和してＮａ2ＳＯ4を主成分とする廃液としてこ
の後濃縮処理している。濃縮器の腐食を防いで健全性を
保ちながら濃縮処理を施すために廃液は弱アルカリ性
（ｐＨ８〜１０程度）に調整されている。このため、炭
酸ガスはアルカリ性の溶液に良く溶解するので、Ｃ−１
４は廃液中にずっと存在することとなる。
【００２８】これに対しアニオンイオン交換樹脂を再生
した後のＮａＯＨを主成分とする廃液のｐＨを酸性側、
即ち、ｐＨ７以下に調整することにより、炭酸イオン，
炭酸水素イオンは溶液中に溶解しにくくなるので、炭酸
ガスとして廃液中より追い出すことができ、その結果、
廃液中よりＣ−１４を除去することができる。
した後のＮａＯＨを主成分とする廃液のｐＨを酸性側、
即ち、ｐＨ７以下に調整することにより、炭酸イオン，
炭酸水素イオンは溶液中に溶解しにくくなるので、炭酸
ガスとして廃液中より追い出すことができ、その結果、
廃液中よりＣ−１４を除去することができる。
【００２９】図１により具体的プロセスを示す。
【００３０】再生廃液受タンク１５にはアニオンイオン
交換樹脂を再生した再生廃液等が受け入れられている。
この再生廃液はＮａＯＨを主成分とする廃液である。再
生廃液受タンク１５にはＨ2ＳＯ4貯蔵タンク１６からＨ
2ＳＯ4が、ＮａＯＨ貯蔵タンク１７からＮａＯＨが供給
され、再生廃液受タンク１５内の廃液のｐＨを調整でき
るようになっている。また、カチオンイオン交換樹脂を
再生したＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液が再生廃液受
タンク１８に収容されており、この再生廃液受タンク１
８からＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液が再生廃液受タ
ンク１５へ供給できるようになっている。
交換樹脂を再生した再生廃液等が受け入れられている。
この再生廃液はＮａＯＨを主成分とする廃液である。再
生廃液受タンク１５にはＨ2ＳＯ4貯蔵タンク１６からＨ
2ＳＯ4が、ＮａＯＨ貯蔵タンク１７からＮａＯＨが供給
され、再生廃液受タンク１５内の廃液のｐＨを調整でき
るようになっている。また、カチオンイオン交換樹脂を
再生したＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液が再生廃液受
タンク１８に収容されており、この再生廃液受タンク１
８からＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液が再生廃液受タ
ンク１５へ供給できるようになっている。
【００３１】アニオンイオン交換樹脂の再生廃液はアル
カリ性であるので、その再生廃液中には炭酸イオン，炭
酸水素イオンが良く溶解している。そこで、再生廃液受
タンク１５へＨ2ＳＯ4貯蔵タンク１６からＨ2ＳＯ4を供
給して再生廃液受タンク１５内の廃液を酸性側、即ちｐ
Ｈを７以下に調整し、タンク１５内を撹拌ないしはその
状態で保持する。なお、ｐＨの調整は再生廃液受タンク
１８からＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液の供給と合わ
せて行うようにしても良い。
カリ性であるので、その再生廃液中には炭酸イオン，炭
酸水素イオンが良く溶解している。そこで、再生廃液受
タンク１５へＨ2ＳＯ4貯蔵タンク１６からＨ2ＳＯ4を供
給して再生廃液受タンク１５内の廃液を酸性側、即ちｐ
Ｈを７以下に調整し、タンク１５内を撹拌ないしはその
状態で保持する。なお、ｐＨの調整は再生廃液受タンク
１８からＨ2ＳＯ4を主成分とする再生廃液の供給と合わ
せて行うようにしても良い。
【００３２】図２に炭酸ガス（ＣＯ2 ）の溶解度のｐＨ
依存性を示す。炭酸ガスは溶液中では、炭酸イオン（Ｃ
Ｏ3 2- ），炭酸水素イオン（ＨＣＯ3 -）等のイオンの形
で存在する。溶液がアルカリ側では、この溶解量がｐＨ
に比例して増加する。この増加の程度は、溶媒の種類に
よって異なる。一方、酸性側では炭酸ガスは空気中の炭
酸ガスの分圧分しか溶解せず溶解量は大幅に少なくな
る。即ち、炭酸イオン，炭酸水素イオンはアルカリには
溶けやすいが、酸には溶けにくい性質を有している。従
って、ｐＨを７以下とすれば、ほとんどの炭酸イオン，
炭酸水素イオンを除去できるので、ｐＨを酸性側に調整
することによって、炭酸イオン，炭酸水素イオンとして
再生廃液中に存在していたＣ−１４を再生廃液から炭酸
ガスとして除去できる。Ｃ−１４が除去されたかどうか
は再生廃液受タンク１５内の廃液をサンプリングして分
析装置４１によりチェックする。分析装置４１では液体
シンチレーションカウンタによりＣ−１４の濃度を検出
するようになっている。
依存性を示す。炭酸ガスは溶液中では、炭酸イオン（Ｃ
Ｏ3 2- ），炭酸水素イオン（ＨＣＯ3 -）等のイオンの形
で存在する。溶液がアルカリ側では、この溶解量がｐＨ
に比例して増加する。この増加の程度は、溶媒の種類に
よって異なる。一方、酸性側では炭酸ガスは空気中の炭
酸ガスの分圧分しか溶解せず溶解量は大幅に少なくな
る。即ち、炭酸イオン，炭酸水素イオンはアルカリには
溶けやすいが、酸には溶けにくい性質を有している。従
って、ｐＨを７以下とすれば、ほとんどの炭酸イオン，
炭酸水素イオンを除去できるので、ｐＨを酸性側に調整
することによって、炭酸イオン，炭酸水素イオンとして
再生廃液中に存在していたＣ−１４を再生廃液から炭酸
ガスとして除去できる。Ｃ−１４が除去されたかどうか
は再生廃液受タンク１５内の廃液をサンプリングして分
析装置４１によりチェックする。分析装置４１では液体
シンチレーションカウンタによりＣ−１４の濃度を検出
するようになっている。
【００３３】上述のような前処理が施されて炭酸イオ
ン，炭酸水素イオンの殆どが除去された再生廃液は、Ｎ
ａＯＨ貯蔵タンク１７よりＮａＯＨが供給され、ｐＨが
弱アルカリ（ｐＨ８〜１０）に再調整された後に、廃液
濃縮設備２１へ移送される。このｐＨ調整は、廃液濃縮
設備２１等の腐食を防止するために行われる。なお、こ
のｐＨ調整は、廃液濃縮設備２１において、図に破線で
示したように、カチオンイオン交換樹脂の再生廃液と混
合して、ＮａＯＨ，Ｈ2ＳＯ4により廃液のｐＨを８〜１
０に調整するようにしても良い。ｐＨが調整された再生
廃液は廃液濃縮設備２１において濃縮され減容される。
濃縮処理された再生廃液は、必要に応じて粉体化，ペレ
ット化され、さらに減容される。濃縮処理された放射性
廃棄物は、廃液固化設備２２にて、プラスチック，セメ
ント，アスファルト等の固形化材料でドラム缶等の容器
内に固定化処理され、固化体が製作される。このように
して製作された固化体中には、Ｃ−１４はほとんど存在
せず、Ｃ−１４に対する人工バリア機能を軽減した合理
的な埋設処分施設の適用が可能となる。
ン，炭酸水素イオンの殆どが除去された再生廃液は、Ｎ
ａＯＨ貯蔵タンク１７よりＮａＯＨが供給され、ｐＨが
弱アルカリ（ｐＨ８〜１０）に再調整された後に、廃液
濃縮設備２１へ移送される。このｐＨ調整は、廃液濃縮
設備２１等の腐食を防止するために行われる。なお、こ
のｐＨ調整は、廃液濃縮設備２１において、図に破線で
示したように、カチオンイオン交換樹脂の再生廃液と混
合して、ＮａＯＨ，Ｈ2ＳＯ4により廃液のｐＨを８〜１
０に調整するようにしても良い。ｐＨが調整された再生
廃液は廃液濃縮設備２１において濃縮され減容される。
濃縮処理された再生廃液は、必要に応じて粉体化，ペレ
ット化され、さらに減容される。濃縮処理された放射性
廃棄物は、廃液固化設備２２にて、プラスチック，セメ
ント，アスファルト等の固形化材料でドラム缶等の容器
内に固定化処理され、固化体が製作される。このように
して製作された固化体中には、Ｃ−１４はほとんど存在
せず、Ｃ−１４に対する人工バリア機能を軽減した合理
的な埋設処分施設の適用が可能となる。
【００３４】一方、再生廃液受タンク１５において廃液
中から除去されたＣ−１４（炭酸ガス）は、排ガス処理
系１９へ導かれ、Ｃ−１４の除去処理を施した後排気ス
タック２０より、大気中へ放出される。排ガス処理系１
９は、タービン系からの排ガスを処理する排ガス処理設
備（オフガス処理設備）を共用することができる。即
ち、オフガス処理設備では、タービン系からのＣ−１４
も集収されて処理されるので、再生廃液から分離したＣ
−１４をこのオフガス処理設備で処理することができ
る。この排ガス処理系１９の詳細な構成を図３の（ａ）
に示す。
中から除去されたＣ−１４（炭酸ガス）は、排ガス処理
系１９へ導かれ、Ｃ−１４の除去処理を施した後排気ス
タック２０より、大気中へ放出される。排ガス処理系１
９は、タービン系からの排ガスを処理する排ガス処理設
備（オフガス処理設備）を共用することができる。即
ち、オフガス処理設備では、タービン系からのＣ−１４
も集収されて処理されるので、再生廃液から分離したＣ
−１４をこのオフガス処理設備で処理することができ
る。この排ガス処理系１９の詳細な構成を図３の（ａ）
に示す。
【００３５】オフガス処理設備は、放射線等によって分
解された、Ｈ2 とＯ2 を再結合させる機能と、希ガス
（クリプトン，キセノン等）を減衰させる機能をもって
いるが、この機能に排ガス中の炭酸ガスを吸着分離する
機能を追加する必要がある。本実施例における排ガス処
理系１９では、オフガス中の水素と酸素を再結合器２３
で結合させた後に、排ガス復水器２４でガス中の蒸気を
水に戻し、除湿冷却器２５で１０℃以下に冷却してガス
中の水分を除去する。さらに、脱湿塔２６で水分をほぼ
完全に除去した後に、活性炭塔２７へ導いてガス中の希
ガスをトラップさせ放射能を減衰させる。次いで、ガス
中の炭酸ガスを除去するため、ソーダライム等の炭酸ガ
ス吸収材が充填された脱炭酸ガス塔２８を通してＣ−１
４をCO2として捕捉吸着する。
解された、Ｈ2 とＯ2 を再結合させる機能と、希ガス
（クリプトン，キセノン等）を減衰させる機能をもって
いるが、この機能に排ガス中の炭酸ガスを吸着分離する
機能を追加する必要がある。本実施例における排ガス処
理系１９では、オフガス中の水素と酸素を再結合器２３
で結合させた後に、排ガス復水器２４でガス中の蒸気を
水に戻し、除湿冷却器２５で１０℃以下に冷却してガス
中の水分を除去する。さらに、脱湿塔２６で水分をほぼ
完全に除去した後に、活性炭塔２７へ導いてガス中の希
ガスをトラップさせ放射能を減衰させる。次いで、ガス
中の炭酸ガスを除去するため、ソーダライム等の炭酸ガ
ス吸収材が充填された脱炭酸ガス塔２８を通してＣ−１
４をCO2として捕捉吸着する。
【００３６】また、排ガス処理系をオフガス処理設備と
共用しない場合には、放射性廃棄物から分離されたＣ−
１４を含有するガスは、図３の（ｂ）に示すように、脱
炭酸ガス塔２８を通してＣＯ2 を除去した後換気空調系
等へ排出することもできる。排ガス処理系１９で炭酸ガ
スを吸着除去する方法としては、ソーダーライム等のＣ
Ｏ2 吸収材による乾式吸収処理の他に、炭酸イオン，炭
酸水素イオンと反応して不溶解性塩を生成するＣａ(Ｏ
Ｈ)2，Ｂａ(ＯＨ)2溶液のスクラバー等による湿式処理
方式がある。これらの炭酸ガス処理手段では、ＣＯ2 ガ
スは、不溶性のＣａＣＯ3 （炭酸カルシウム）等として
取り出されるので、セメント等の固形化材料で容器等に
安定な形態で固定化できる。
共用しない場合には、放射性廃棄物から分離されたＣ−
１４を含有するガスは、図３の（ｂ）に示すように、脱
炭酸ガス塔２８を通してＣＯ2 を除去した後換気空調系
等へ排出することもできる。排ガス処理系１９で炭酸ガ
スを吸着除去する方法としては、ソーダーライム等のＣ
Ｏ2 吸収材による乾式吸収処理の他に、炭酸イオン，炭
酸水素イオンと反応して不溶解性塩を生成するＣａ(Ｏ
Ｈ)2，Ｂａ(ＯＨ)2溶液のスクラバー等による湿式処理
方式がある。これらの炭酸ガス処理手段では、ＣＯ2 ガ
スは、不溶性のＣａＣＯ3 （炭酸カルシウム）等として
取り出されるので、セメント等の固形化材料で容器等に
安定な形態で固定化できる。
【００３７】図２に示すようにｐＨを７以下に調整すれ
ば溶解する炭酸ガスを大気中の炭酸ガス分圧分まで減ら
すことができる。このことは、再生廃液受タンク１５内
の雰囲気中の炭酸ガス分圧が下がれば、さらに炭酸ガス
を溶液中から除去できることを意味する。従って、再生
廃液受タンク１５に炭酸ガスを含まない気体を供給する
装置（図示省略）を設けて、炭酸ガスを含まない気体を
供給して再生廃液受タンク１５内の雰囲気中の炭酸ガス
の分圧を下げるようにすれば、炭酸イオン等として存在
するＣ−１４をさらに廃液から除去することができる。
ば溶解する炭酸ガスを大気中の炭酸ガス分圧分まで減ら
すことができる。このことは、再生廃液受タンク１５内
の雰囲気中の炭酸ガス分圧が下がれば、さらに炭酸ガス
を溶液中から除去できることを意味する。従って、再生
廃液受タンク１５に炭酸ガスを含まない気体を供給する
装置（図示省略）を設けて、炭酸ガスを含まない気体を
供給して再生廃液受タンク１５内の雰囲気中の炭酸ガス
の分圧を下げるようにすれば、炭酸イオン等として存在
するＣ−１４をさらに廃液から除去することができる。
【００３８】また、再生廃液中に純粋な（非放射性の）
炭酸ガスを供給すれば、同位体効果作用により、炭酸イ
オン等として廃液中に溶解しているＣ−１４は廃液中か
ら追い出されることになる。純粋な炭酸ガスの再生廃液
への供給は、例えば、純粋な炭酸ガスをバブリングさせ
る装置（図示省略）を再生廃液受タンク１５に設けるこ
とによって行われる。これにより、ｐＨの調整に合わせ
て廃液中からさらにＣ−１４を除去することが可能とな
る。
炭酸ガスを供給すれば、同位体効果作用により、炭酸イ
オン等として廃液中に溶解しているＣ−１４は廃液中か
ら追い出されることになる。純粋な炭酸ガスの再生廃液
への供給は、例えば、純粋な炭酸ガスをバブリングさせ
る装置（図示省略）を再生廃液受タンク１５に設けるこ
とによって行われる。これにより、ｐＨの調整に合わせ
て廃液中からさらにＣ−１４を除去することが可能とな
る。
【００３９】ｐＨ調整に追加して行われるこれらのＣ−
１４の除去操作は分析装置４１における液体シンチレー
ションカウンタの検出限界値以下となるまで行うことが
望ましい。
１４の除去操作は分析装置４１における液体シンチレー
ションカウンタの検出限界値以下となるまで行うことが
望ましい。
【００４０】上述の実施例では、ｐＨ調整に追加して純
粋な炭素ガス等を供給するものであるが、ｐＨ調整を実
施せず、純粋な炭酸ガスを再生廃液受タンク１５内にバ
ブリングすることにより、廃液中に溶解しているＣ−１
４を同位体効果により雰囲気中へ放出させることもでき
る。ただし、この場合にはｐＨ調整を実施しておらず、
また、Ｃ−１４の溶解量も多いため、Ｃ−１４を除去す
るのに要する時間が増加する。しかし、設備的には簡易
な方法であるというメリットがある。なお、適用するプ
ロセスは濃縮前であっても濃縮後であっても構わない。
また、バブリングさせる気体としては空気を用いても良
い。即ち、空気中には炭酸ガスが含まれているので、こ
れを利用するものである。また、分離除去されたＣ−１
４は前述の方法により処理される。
粋な炭素ガス等を供給するものであるが、ｐＨ調整を実
施せず、純粋な炭酸ガスを再生廃液受タンク１５内にバ
ブリングすることにより、廃液中に溶解しているＣ−１
４を同位体効果により雰囲気中へ放出させることもでき
る。ただし、この場合にはｐＨ調整を実施しておらず、
また、Ｃ−１４の溶解量も多いため、Ｃ−１４を除去す
るのに要する時間が増加する。しかし、設備的には簡易
な方法であるというメリットがある。なお、適用するプ
ロセスは濃縮前であっても濃縮後であっても構わない。
また、バブリングさせる気体としては空気を用いても良
い。即ち、空気中には炭酸ガスが含まれているので、こ
れを利用するものである。また、分離除去されたＣ−１
４は前述の方法により処理される。
【００４１】上述の実施例では、廃液中からＣ−１４を
炭酸ガスとして追い出すようにしてるが、炭酸イオン等
として存在するＣ−１４は廃液中から追い出さなくても
Ｃａ等と反応させて不溶解性の炭酸塩（Ｃａ塩等）とし
て廃液から分離し固定化することもできる。この実施例
を図４に基づき説明する。
炭酸ガスとして追い出すようにしてるが、炭酸イオン等
として存在するＣ−１４は廃液中から追い出さなくても
Ｃａ等と反応させて不溶解性の炭酸塩（Ｃａ塩等）とし
て廃液から分離し固定化することもできる。この実施例
を図４に基づき説明する。
【００４２】沈降分離槽３０には再生廃液が受け入れら
れる。この再生廃液はアニオンイオン交換樹脂の再生廃
液単独であっても、カチオンイオン交換樹脂の再生廃液
と混合したものであっても良い。炭酸イオン，炭酸水素
イオンと反応して不溶性沈殿物を生成する沈降材、例え
ばＣａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の水溶液を沈降分離剤供
給タンク３１より沈降分離槽３０へ供給する。図２に示
すように対象廃液のｐＨにより炭酸ガスの溶解量が異な
るため、処理対象廃液のｐＨおよび廃液量より算出され
る最大量の沈降材を沈降分離槽３０へ供給して廃液中に
溶解している炭酸イオン，炭酸水素イオンを全て沈降さ
せる。Ｃ−１４は主に、炭酸イオン，炭酸水素イオンと
して存在するため、これらのイオン成分を沈降除去する
ことによりＣ−１４を廃液中より分離できる。また、本
実施例では、ＮａＯＨ貯蔵タンク１７，Ｈ2ＳＯ4貯蔵タ
ンク１６からＮａＯＨ又はＨ2ＳＯ4を供給してｐＨを７
以下に調整している。つまり、図２に示すように酸性側
（ｐＨ７以下）では炭酸ガスの溶解量は空気中の炭酸ガ
スの分圧分しか溶解しないので、ｐＨを酸性側に調整す
れば、Ｃａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の添加量を低減でき
ることになる。また、Ｃａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の沈
降材を廃液に供給すると、ｐＨがアルカリ側に変化する
ことになり、そして、アルカリ側に大きく変化すると空
気中の炭酸ガスも廃液に多く溶解し、Ｃ−１４の除去効
率が悪くなる可能性があるので、廃液のｐＨが大きく変
化しないように廃液のｐＨを調整することが望ましい。
なお、アルカリ側へｐＨ調整したことにより発生する炭
酸ガスは上述の実施例と同様に排ガス処理系１９で処理
する。
れる。この再生廃液はアニオンイオン交換樹脂の再生廃
液単独であっても、カチオンイオン交換樹脂の再生廃液
と混合したものであっても良い。炭酸イオン，炭酸水素
イオンと反応して不溶性沈殿物を生成する沈降材、例え
ばＣａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の水溶液を沈降分離剤供
給タンク３１より沈降分離槽３０へ供給する。図２に示
すように対象廃液のｐＨにより炭酸ガスの溶解量が異な
るため、処理対象廃液のｐＨおよび廃液量より算出され
る最大量の沈降材を沈降分離槽３０へ供給して廃液中に
溶解している炭酸イオン，炭酸水素イオンを全て沈降さ
せる。Ｃ−１４は主に、炭酸イオン，炭酸水素イオンと
して存在するため、これらのイオン成分を沈降除去する
ことによりＣ−１４を廃液中より分離できる。また、本
実施例では、ＮａＯＨ貯蔵タンク１７，Ｈ2ＳＯ4貯蔵タ
ンク１６からＮａＯＨ又はＨ2ＳＯ4を供給してｐＨを７
以下に調整している。つまり、図２に示すように酸性側
（ｐＨ７以下）では炭酸ガスの溶解量は空気中の炭酸ガ
スの分圧分しか溶解しないので、ｐＨを酸性側に調整す
れば、Ｃａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の添加量を低減でき
ることになる。また、Ｃａ(ＯＨ)2，Ｂａ(ＯＨ)2等の沈
降材を廃液に供給すると、ｐＨがアルカリ側に変化する
ことになり、そして、アルカリ側に大きく変化すると空
気中の炭酸ガスも廃液に多く溶解し、Ｃ−１４の除去効
率が悪くなる可能性があるので、廃液のｐＨが大きく変
化しないように廃液のｐＨを調整することが望ましい。
なお、アルカリ側へｐＨ調整したことにより発生する炭
酸ガスは上述の実施例と同様に排ガス処理系１９で処理
する。
【００４３】不溶性の炭酸塩として沈降した沈降分は、
沈降分受タンク３２へ抜き出す。Ｃ−１４の炭酸イオ
ン，炭酸水素イオンを除去した上ずみ側は、廃液濃縮設
備２１へ移送される。廃液濃縮設備２１では、Ｃ−１４
を分離した廃液を濃縮処理して減容する。必要に応じて
粉体化，ペレット化してさらに減容するようにしても良
い。濃縮処理された放射性廃棄物は廃液固化設備２２へ
移送され、プラスチック，セメント，アスファルト等の
固形化材料でドラム缶等の容器に固定化処理する。一
方、沈降分受タンク３２へ抜き出した沈降分は、沈降分
固化設備３３にて、同様に、プラスチック，セメント，
アスファルト等の固形化材料でドラム缶等の容器に固定
化処理する。
沈降分受タンク３２へ抜き出す。Ｃ−１４の炭酸イオ
ン，炭酸水素イオンを除去した上ずみ側は、廃液濃縮設
備２１へ移送される。廃液濃縮設備２１では、Ｃ−１４
を分離した廃液を濃縮処理して減容する。必要に応じて
粉体化，ペレット化してさらに減容するようにしても良
い。濃縮処理された放射性廃棄物は廃液固化設備２２へ
移送され、プラスチック，セメント，アスファルト等の
固形化材料でドラム缶等の容器に固定化処理する。一
方、沈降分受タンク３２へ抜き出した沈降分は、沈降分
固化設備３３にて、同様に、プラスチック，セメント，
アスファルト等の固形化材料でドラム缶等の容器に固定
化処理する。
【００４４】再生廃液の状態で沈降分離処理する場合に
は、対象廃液を再生廃液のみに限定できるが、沈降材と
してＣａ(ＯＨ)2 を添加したことに基づいて廃液中に余
剰なＣａイオンが存在し、濃縮操作時に廃液濃縮設備２
１における濃縮器内面にスケール等が発生しやすくなる
という問題がある。この問題は、図５のように沈降分離
操作を濃縮操作後実施することによって避けられる。こ
の場合、濃縮廃液は、再生廃液，床ドレン等の濃縮物の
混合廃液であるので、処理範囲が拡大してしまうが、処
理対象となる廃液量が濃縮してあるので少なくてすむと
いう利点がある。しかし、これらの問題は、本質的なも
のではなく運用等により対処できるので、実状に適した
方式を選べばよい。
は、対象廃液を再生廃液のみに限定できるが、沈降材と
してＣａ(ＯＨ)2 を添加したことに基づいて廃液中に余
剰なＣａイオンが存在し、濃縮操作時に廃液濃縮設備２
１における濃縮器内面にスケール等が発生しやすくなる
という問題がある。この問題は、図５のように沈降分離
操作を濃縮操作後実施することによって避けられる。こ
の場合、濃縮廃液は、再生廃液，床ドレン等の濃縮物の
混合廃液であるので、処理範囲が拡大してしまうが、処
理対象となる廃液量が濃縮してあるので少なくてすむと
いう利点がある。しかし、これらの問題は、本質的なも
のではなく運用等により対処できるので、実状に適した
方式を選べばよい。
【００４５】次に使用済イオン交換樹の処理へ本発明を
適用した場合について図６に基づき説明する。使用済イ
オン交換樹脂(使用済樹脂)は廃棄時には再生操作を実施
せずに廃棄するため、使用済樹脂はＣ−１４をイオン交
換により濃縮した状態で廃棄されている。本実施例で
は、使用済樹脂から予め炭酸イオン等を除去して使用済
樹脂を焼却処理又は固定化処理しようとするものであ
る。このため、使用済樹脂を使用済樹脂貯蔵タンク３４
より抜き出し分離タンク３５へ導く。ここでＣ−１４の
炭酸イオン，炭酸水素イオンを吸着しているのはアニオ
ンイオン交換樹脂であるので、カチオンイオン交換樹脂
を分離してアニオンイオン交換樹脂のみを分離して分離
タンク３５へ供給しても良い。次いで、分離タンク３５
へＮａＯＨ貯蔵タンク１７から分離液であるＮａＯＨ溶
液（アルカリ性溶液）を供給し、使用済樹脂から炭酸イ
オン，炭酸水素イオン（Ｃ−１４）等を分離する。分離
終了後、使用済樹脂は使用済樹脂処理設備３６へ移送
し、焼却処理ないしはセメント，プラスチック等の固形
化材料でドラム缶等の容器に固定化処理を施す。固定化
処理の前に使用済樹脂を粉体化，ペレット化しても良
い。また、焼却処理したものを固定化処理するようにし
ても良い。これにより、Ｃ−１４をほとんど含有しない
固化体を製作することができる。なお、焼却処理を施す
場合には、多量の燃焼ガス（排ガス）が発生するため、
後述の実施例のように前処理をしないで焼却処理を行う
と、この排ガス中よりＣ−１４等を除去するために大規
模な排ガス処理設備が必要となる。本実施例のように焼
却処理に先立って、使用済樹脂よりＣ−１４を分離除去
しておけば排ガス処理設備を小型にできるというメリッ
トがある。
適用した場合について図６に基づき説明する。使用済イ
オン交換樹脂(使用済樹脂)は廃棄時には再生操作を実施
せずに廃棄するため、使用済樹脂はＣ−１４をイオン交
換により濃縮した状態で廃棄されている。本実施例で
は、使用済樹脂から予め炭酸イオン等を除去して使用済
樹脂を焼却処理又は固定化処理しようとするものであ
る。このため、使用済樹脂を使用済樹脂貯蔵タンク３４
より抜き出し分離タンク３５へ導く。ここでＣ−１４の
炭酸イオン，炭酸水素イオンを吸着しているのはアニオ
ンイオン交換樹脂であるので、カチオンイオン交換樹脂
を分離してアニオンイオン交換樹脂のみを分離して分離
タンク３５へ供給しても良い。次いで、分離タンク３５
へＮａＯＨ貯蔵タンク１７から分離液であるＮａＯＨ溶
液（アルカリ性溶液）を供給し、使用済樹脂から炭酸イ
オン，炭酸水素イオン（Ｃ−１４）等を分離する。分離
終了後、使用済樹脂は使用済樹脂処理設備３６へ移送
し、焼却処理ないしはセメント，プラスチック等の固形
化材料でドラム缶等の容器に固定化処理を施す。固定化
処理の前に使用済樹脂を粉体化，ペレット化しても良
い。また、焼却処理したものを固定化処理するようにし
ても良い。これにより、Ｃ−１４をほとんど含有しない
固化体を製作することができる。なお、焼却処理を施す
場合には、多量の燃焼ガス（排ガス）が発生するため、
後述の実施例のように前処理をしないで焼却処理を行う
と、この排ガス中よりＣ−１４等を除去するために大規
模な排ガス処理設備が必要となる。本実施例のように焼
却処理に先立って、使用済樹脂よりＣ−１４を分離除去
しておけば排ガス処理設備を小型にできるというメリッ
トがある。
【００４６】一方、炭酸イオン，炭酸水素イオン等のイ
オンを含有する分離液は、再生廃液受タンク１５へ移送
し、以下、上述の実施例と同様にｐＨ調整処理を施す。
勿論、上述の他の実施例と同様に沈降分離処理を施すこ
とも可能である。
オンを含有する分離液は、再生廃液受タンク１５へ移送
し、以下、上述の実施例と同様にｐＨ調整処理を施す。
勿論、上述の他の実施例と同様に沈降分離処理を施すこ
とも可能である。
【００４７】プラントの型式によっては、Ｃ−１４の形
態が炭酸イオン，炭酸水素イオン等の無機形態ではな
く、一部有機形態（ＣmＨn）で存在する場合が報告され
ている。有機物の場合には、その形態を特定することは
難しく、廃液中に含有される有機物を全て除去する必要
がある。Ｃ−１４が有機形態である場合の廃液中からの
Ｃ−１４の分離回収方法について図７に基づき説明す
る。
態が炭酸イオン，炭酸水素イオン等の無機形態ではな
く、一部有機形態（ＣmＨn）で存在する場合が報告され
ている。有機物の場合には、その形態を特定することは
難しく、廃液中に含有される有機物を全て除去する必要
がある。Ｃ−１４が有機形態である場合の廃液中からの
Ｃ−１４の分離回収方法について図７に基づき説明す
る。
【００４８】廃液を分解槽３８に受けた後、廃液中へオ
ゾン発生器３７より発生したオゾンをバブリングさせ
て、分解槽３８内を撹拌する。オゾンは強力な酸化作用
を有しており、廃液中に存在する有機物をＣＯ2 とＨ2
Ｏ に分解する。このため、Ｃ−１４よりなる有機物も
分解される。オゾンによる有機物の分解の達成度は全有
機炭素量（ＴＯＣ）として測定評価することができる。
即ち、このＴＯＣを分析装置４２により検出し、この検
出値が所定値以下となるまでオゾンによる分解操作を行
う。また、予め廃液のＴＯＣを測定し、所定値よりも大
きい場合に、上述のオゾンによる有機物の分解操作を行
うようにしても良い。
ゾン発生器３７より発生したオゾンをバブリングさせ
て、分解槽３８内を撹拌する。オゾンは強力な酸化作用
を有しており、廃液中に存在する有機物をＣＯ2 とＨ2
Ｏ に分解する。このため、Ｃ−１４よりなる有機物も
分解される。オゾンによる有機物の分解の達成度は全有
機炭素量（ＴＯＣ）として測定評価することができる。
即ち、このＴＯＣを分析装置４２により検出し、この検
出値が所定値以下となるまでオゾンによる分解操作を行
う。また、予め廃液のＴＯＣを測定し、所定値よりも大
きい場合に、上述のオゾンによる有機物の分解操作を行
うようにしても良い。
【００４９】有機物をこのようにオゾンによりＣＯ2 ，
Ｈ2Ｏ に分解すると、Ｃ−１４は、ＣＯ2 となるが、Ｃ
Ｏ2 はその一部がその廃液の性状での溶解度分だけ炭酸
イオン，炭酸水素イオン等の形で残存するためＣ−１４
も廃液中に残存する。このため、有機物を分解しただけ
では不十分な場合がある。そこで、Ｃ−１４の除去率を
上げるため、次いで、脱炭酸ガス設備３９で脱炭酸ガス
処理を行う。この脱炭酸ガス設備３９における処理は、
廃液中からの炭酸イオン，炭酸水素イオンを除去する方
法である。上述の実施例と同様な処理、例えば、ｐＨを
調整してＣＯ2として廃液中から追い出す処理、炭酸イ
オン，炭酸水素イオンと不溶解性塩を生成する物質を添
加して沈降分離する処理又は純粋な炭酸ガスを供給して
同位体効果によりＣ−１４のＣＯ2 を廃液から追い出す
処理を廃液に対し施せば良い。
Ｈ2Ｏ に分解すると、Ｃ−１４は、ＣＯ2 となるが、Ｃ
Ｏ2 はその一部がその廃液の性状での溶解度分だけ炭酸
イオン，炭酸水素イオン等の形で残存するためＣ−１４
も廃液中に残存する。このため、有機物を分解しただけ
では不十分な場合がある。そこで、Ｃ−１４の除去率を
上げるため、次いで、脱炭酸ガス設備３９で脱炭酸ガス
処理を行う。この脱炭酸ガス設備３９における処理は、
廃液中からの炭酸イオン，炭酸水素イオンを除去する方
法である。上述の実施例と同様な処理、例えば、ｐＨを
調整してＣＯ2として廃液中から追い出す処理、炭酸イ
オン，炭酸水素イオンと不溶解性塩を生成する物質を添
加して沈降分離する処理又は純粋な炭酸ガスを供給して
同位体効果によりＣ−１４のＣＯ2 を廃液から追い出す
処理を廃液に対し施せば良い。
【００５０】このようにして、Ｃ−１４の炭酸イオン，
炭酸水素イオンが除去された廃液は、廃液濃縮設備２１
で廃液の濃縮を行い、廃液固化設備２２でアスファル
ト，セメント，プラスチック等の固形化材料でドラム缶
等の容器に固定化処理を施す。固定化処理の前に濃縮廃
液を粉体化，ペレット化しても良い。これにより、Ｃ−
１４をほとんど含有しない放射性廃液物固化体を製作す
ることができる。
炭酸水素イオンが除去された廃液は、廃液濃縮設備２１
で廃液の濃縮を行い、廃液固化設備２２でアスファル
ト，セメント，プラスチック等の固形化材料でドラム缶
等の容器に固定化処理を施す。固定化処理の前に濃縮廃
液を粉体化，ペレット化しても良い。これにより、Ｃ−
１４をほとんど含有しない放射性廃液物固化体を製作す
ることができる。
【００５１】また、オゾンによる有機物の分解及びＣ−
１４除去効果向上のために行われるｐＨ調整の結果、Ｃ
Ｏ2 として発生したガスは、廃ガス処理系１９にて前述
の処理と同様の処理が行われる。Ｃ−１４は廃ガス処理
系１９において例えば炭酸カルシウムとして排気ガスか
ら除去される。この炭酸カルシウムは、セメント等の固
化材によって容器内で固化される。
１４除去効果向上のために行われるｐＨ調整の結果、Ｃ
Ｏ2 として発生したガスは、廃ガス処理系１９にて前述
の処理と同様の処理が行われる。Ｃ−１４は廃ガス処理
系１９において例えば炭酸カルシウムとして排気ガスか
ら除去される。この炭酸カルシウムは、セメント等の固
化材によって容器内で固化される。
【００５２】次に使用済イオン交換樹脂を処理する場合
の他の実施例について図８を用いて説明する。この実施
例では使用済樹脂貯蔵タンク３４からの使用済イオン交
換樹脂を焼却炉４３で焼却処理している。焼却処理する
ことによって使用済イオン交換樹脂に吸着しているＣ−
１４は排ガスとして分離されるので、焼却灰にはＣ−１
４が含まれず、安定に処理することが可能となる。ただ
し、排ガス中にはＣ−１４が含まれているので、焼却炉
４３から発生する排ガスを、セラミックフィルタ４４に
より処理した後、脱炭素ガス塔２８へ通過させＣ−１４
の除去をするようにする。脱炭素ガス塔２８で捕捉され
たＣ−１４は上述の実施例と同様に固定化処理される。
の他の実施例について図８を用いて説明する。この実施
例では使用済樹脂貯蔵タンク３４からの使用済イオン交
換樹脂を焼却炉４３で焼却処理している。焼却処理する
ことによって使用済イオン交換樹脂に吸着しているＣ−
１４は排ガスとして分離されるので、焼却灰にはＣ−１
４が含まれず、安定に処理することが可能となる。ただ
し、排ガス中にはＣ−１４が含まれているので、焼却炉
４３から発生する排ガスを、セラミックフィルタ４４に
より処理した後、脱炭素ガス塔２８へ通過させＣ−１４
の除去をするようにする。脱炭素ガス塔２８で捕捉され
たＣ−１４は上述の実施例と同様に固定化処理される。
【００５３】上述の実施例では原子力発電所から発生し
た放射性廃棄物からＣ−１４の除去操作をするものであ
る。しかし、放射性廃棄物にＣ−１４が混入していなけ
ればこれらの操作は必要ない。放射性廃棄物にＣ−１４
を混入させないようにした実施例について図９を用いて
説明する。
た放射性廃棄物からＣ−１４の除去操作をするものであ
る。しかし、放射性廃棄物にＣ−１４が混入していなけ
ればこれらの操作は必要ない。放射性廃棄物にＣ−１４
を混入させないようにした実施例について図９を用いて
説明する。
【００５４】図９はＢＷＲプラントを示し、図中、１は
原子炉、２は原子炉１で発生した蒸気により駆動される
タービン、３はタービン系からのオフガスを処理する排
ガス系、４はタービンにより駆動される発電機、５はタ
ービン２からの蒸気を凝縮させる復水器、６，７は復水
器５からの復水を浄化する復水ろ過器，復水脱塩器、８
は脱塩器７を再生するときに発生する再生廃液を受ける
再生廃液受タンク、９は浄化設備６，７等に使用される
イオン交換樹脂の使用済樹脂を貯蔵する使用済樹脂貯蔵
タンク、１０は再生廃液等を濃縮器に供給するための濃
縮器供給タンク、１１は再生廃液等を濃縮する濃縮器、
１２は濃縮廃液を受け他の減容機器へ廃液を供給するた
めの濃縮廃液供給タンク、１３は原子炉１へ浄化された
復水を供給する給水系、１４は炉水を浄化する原子炉水
ろ過器である。このような構成のＢＷＲプラントにおい
て復水器５内の復水に純粋な（非放射性の）炭酸ガスを
供給する炭酸ガス供給装置４０が設けられている。
原子炉、２は原子炉１で発生した蒸気により駆動される
タービン、３はタービン系からのオフガスを処理する排
ガス系、４はタービンにより駆動される発電機、５はタ
ービン２からの蒸気を凝縮させる復水器、６，７は復水
器５からの復水を浄化する復水ろ過器，復水脱塩器、８
は脱塩器７を再生するときに発生する再生廃液を受ける
再生廃液受タンク、９は浄化設備６，７等に使用される
イオン交換樹脂の使用済樹脂を貯蔵する使用済樹脂貯蔵
タンク、１０は再生廃液等を濃縮器に供給するための濃
縮器供給タンク、１１は再生廃液等を濃縮する濃縮器、
１２は濃縮廃液を受け他の減容機器へ廃液を供給するた
めの濃縮廃液供給タンク、１３は原子炉１へ浄化された
復水を供給する給水系、１４は炉水を浄化する原子炉水
ろ過器である。このような構成のＢＷＲプラントにおい
て復水器５内の復水に純粋な（非放射性の）炭酸ガスを
供給する炭酸ガス供給装置４０が設けられている。
【００５５】前述したように、Ｃ−１４は、原子炉で発
生後その８０〜９０％が排ガス系から放出され、残り１
０〜２０％が復水系へ持込まれる。復水系へ持込まれる
Ｃ−１４は炭酸イオン，炭酸水素イオンとして復水に溶
解する。従って、上記構成のように外部より純粋な（非
放射性の）炭酸ガスを供給すれば、Ｃ−１４が復水に溶
解することを防止することができる。即ち、同位体効果
を利用してＣ−１４よりなる炭酸ガスが炭酸イオンとし
て復水に溶け込む割合を低減することが可能である。従
って、再生廃液や使用済イオン交換樹脂にＣ−１４が含
まれることを防止できる。なお、供給する気体としては
炭酸ガスが含まれている通常の空気であっても効果が期
待できる。
生後その８０〜９０％が排ガス系から放出され、残り１
０〜２０％が復水系へ持込まれる。復水系へ持込まれる
Ｃ−１４は炭酸イオン，炭酸水素イオンとして復水に溶
解する。従って、上記構成のように外部より純粋な（非
放射性の）炭酸ガスを供給すれば、Ｃ−１４が復水に溶
解することを防止することができる。即ち、同位体効果
を利用してＣ−１４よりなる炭酸ガスが炭酸イオンとし
て復水に溶け込む割合を低減することが可能である。従
って、再生廃液や使用済イオン交換樹脂にＣ−１４が含
まれることを防止できる。なお、供給する気体としては
炭酸ガスが含まれている通常の空気であっても効果が期
待できる。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、放射性廃液は半減期の
長いＣ−１４をほとんど含んでいないので、放射性廃液
を安定にかつ簡易に埋設施設内に保管することができ
る。この結果、埋設施設（人工バリア）の負荷の軽減も
図ることができる。
長いＣ−１４をほとんど含んでいないので、放射性廃液
を安定にかつ簡易に埋設施設内に保管することができ
る。この結果、埋設施設（人工バリア）の負荷の軽減も
図ることができる。
【図１】本発明をイオン交換樹脂の再生廃液の処理に適
用した処理系統図である。
用した処理系統図である。
【図２】溶液に対する炭酸ガス溶解量のｐＨ依存性を示
す図である。
す図である。
【図３】図１に示す排ガス処理系の詳細な処理系統図
で、（ａ）はタービン系からの排ガスを処理するオフガ
ス処理設備を利用する場合の処理系統図、（ｂ）は専用
の排ガス処理設備を設置する場合の処理系統図である。
で、（ａ）はタービン系からの排ガスを処理するオフガ
ス処理設備を利用する場合の処理系統図、（ｂ）は専用
の排ガス処理設備を設置する場合の処理系統図である。
【図４】本発明をイオン交換樹脂の再生廃液の処理に適
用した処理系統図である。
用した処理系統図である。
【図５】本発明をイオン交換樹脂の再生廃液を含む放射
性廃液の処理に適用した処理系統図である。
性廃液の処理に適用した処理系統図である。
【図６】本発明を使用済イオン交換樹脂の処理に適用し
た処理系統図である。
た処理系統図である。
【図７】本発明を有機物としてＣ−１４を含む放射性廃
液の処理に適用した処理系統図である。
液の処理に適用した処理系統図である。
【図８】本発明を使用済イオン交換樹脂の処理に適用し
た処理系統図である。
た処理系統図である。
【図９】本発明を沸騰水型原子力発電所に適用した場合
の系統図である。
の系統図である。
１５…アニオンイオン交換樹脂再生廃液受タンク、１６
…Ｈ2ＳＯ4貯蔵タンク、１７…ＮａＯＨ貯蔵タンク、１
８…カチオンイオン交換樹脂再生廃液受タンク、１９…
排ガス処理系、２８…脱炭酸ガス塔、３０…沈降分離
槽、３１…沈降分離剤供給タンク、３２…沈降分受タン
ク、３４…使用済樹脂貯蔵タンク、３５…分離タンク、
３７…オゾン発生器、３８…分解槽、３９…脱炭酸ガス
設備、４０…炭酸ガス供給装置、４１…Ｃ−１４分析装
置、４２…全有機炭素量分析装置。
…Ｈ2ＳＯ4貯蔵タンク、１７…ＮａＯＨ貯蔵タンク、１
８…カチオンイオン交換樹脂再生廃液受タンク、１９…
排ガス処理系、２８…脱炭酸ガス塔、３０…沈降分離
槽、３１…沈降分離剤供給タンク、３２…沈降分受タン
ク、３４…使用済樹脂貯蔵タンク、３５…分離タンク、
３７…オゾン発生器、３８…分解槽、３９…脱炭酸ガス
設備、４０…炭酸ガス供給装置、４１…Ｃ−１４分析装
置、４２…全有機炭素量分析装置。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｆ 9/30 ５７１ Ｇ２１Ｆ 9/30 ５７１Ｂ (72)発明者 長山 位 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式 会社 日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 玉田 愼 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 大浦 正人 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平３−158799（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93798（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93799（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−115198（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 9/08 G21F 9/10 G21F 9/30
Claims (4)
- 【請求項１】 放射性物質取り扱い施設より発生する放射
性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに分解する操作を行
い、 さらに前記放射性廃液のｐＨを酸性側に調整してＣ−１
４の分離操作を行い、 該Ｃ−１４が分離された放射性廃液を減容して容器内で
固化する放射性廃液の処理方法。 - 【請求項２】 前記Ｃ−１４の分離操作を行う際に、前記
放射性廃液を覆う雰囲気中の炭酸ガスの分圧を下げる請
求項１の放射性廃液の処理方法。 - 【請求項３】 放射性物質取り扱い施設より発生する放射
性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに分解する操作を行
い、 さらに前記放射性廃液に炭酸イオンと不溶解性の塩を生
成する物質を添加し、生成された不溶解性の塩を前記放
射性廃液から分離し、 該不溶解性の塩が分離された放射性廃液を減容して容器
内で固化する放射性廃液の処理方法。 - 【請求項４】 放射性物質取り扱い施設より発生する放射
性廃液中の有機物を炭酸ガスと水とに分解する操作を行
い、 さらに前記放射性廃液に非放射性の炭酸ガスを供給し、 その後、前記放射性廃液を減容して容器内で固化する放
射性廃液の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034441A JP3058855B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 放射性廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034441A JP3058855B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 放射性廃液の処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057092A Division JP3058705B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放射性廃棄物の処理方法及び前処理設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206595A JPH10206595A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3058855B2 true JP3058855B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=12414335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10034441A Expired - Fee Related JP3058855B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 放射性廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058855B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI699784B (zh) * | 2019-10-29 | 2020-07-21 | 行政院原子能委員會核能研究所 | 放射性有機廢液處理方法以及放射性有機廢液處理系統 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP10034441A patent/JP3058855B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI699784B (zh) * | 2019-10-29 | 2020-07-21 | 行政院原子能委員會核能研究所 | 放射性有機廢液處理方法以及放射性有機廢液處理系統 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10206595A (ja) | 1998-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |