JP4675521B2 - 放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 - Google Patents
放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4675521B2 JP4675521B2 JP2001246573A JP2001246573A JP4675521B2 JP 4675521 B2 JP4675521 B2 JP 4675521B2 JP 2001246573 A JP2001246573 A JP 2001246573A JP 2001246573 A JP2001246573 A JP 2001246573A JP 4675521 B2 JP4675521 B2 JP 4675521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic waste
- radioactive organic
- exchange resin
- oxidative decomposition
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置に関し、特に、原子力発電所で行う水処理に伴って発生する使用済イオン交換樹脂やフィルタスラッジを酸化分解して処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所において放射性核種を含有する排水の処理に使用したフィルタスラッジおよび使用済イオン交換樹脂の処理法として、過酸化水素を作用させて通常十数時間かけて滴下して湿式酸化分解する湿式分解法が提案されている。
この湿式分解法とは、使用済イオン交換樹脂等の放射性有機廃棄物を過酸化水素により、鉄等を触媒として、約100℃の温度条件および大気圧の圧力条件下で酸化分解する方法であり、過酸化水素から発生するOHラジカルが、放射性有機廃棄物の結合の鎖を切断することにより、最終的に二酸化炭素や水に分解するものである。その際、陽イオン交換樹脂が分解されると硫酸が生成され、陰イオン交換樹脂が分解されるとアンモニアが生成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この湿式分解法においては、イオン交換樹脂とフィルタ−スラッジとが混合された廃棄物等が、ある特別な組成で、放射性有機廃棄物の分解処理液中に存在する場合等には、反応途中で分解反応速度が小さくなり、反応が停止する場合があることを本発明者らは見出した。
このような反応速度の低下が起こると、安定して放射性有機廃棄物を分解することが不可能となり、分解効率が低下する。
さらに、過酸化水素は少しずつ反応槽に蓄積されていくから、このような場合に、停止していた反応が突然再開される場合があり、このとき反応槽中の廃棄物が凝縮水側、オフガス側へ飛散することも考えられる。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、放射性有機廃棄物に触媒の存在下、過酸化水素を作用させて湿式酸化分解する放射性有機廃棄物の処理方法において、過酸化水素による放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する工程を有し、前記放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する工程は、前記放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出し、新たに触媒を添加することによって、前記酸化分解反応速度を制御することを特徴とする放射性有機廃棄物の処理方法である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の放射性有機廃棄物の処理方法において、前記放射性有機廃棄物は、イオン交換樹脂とフィルタスラッジの混合物であることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の放射性有機廃棄物の処理方法において、前記イオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂からなり、該陽イオン交換樹脂と該陰イオン交換樹脂の割合が1:1であることを特徴とする。
これにより、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理方法を実現することができる。
【0005】
請求項4記載の発明は、放射性有機廃棄物に触媒の存在下、過酸化水素を作用させて湿式酸化分解する放射性有機廃棄物の処理装置において、過酸化水素による放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する手段を有し、前記放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する手段は、前記放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出器により検出し、制御装置を介して触媒を反応槽に供給するものであることを特徴とする放射性有機廃棄物の処理装置である。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の放射性有機廃棄物の処理装置において、前記放射性有機廃棄物は、イオン交換樹脂とフィルタスラッジの混合物であることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の放射性有機廃棄物の処理装置において、前記イオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂からなり、該陽イオン交換樹脂と該陰イオン交換樹脂の割合が1:1であることを特徴とする。
これにより、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理装置を実現することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の放射性有機廃棄物の処理装置の例を示す。図1に基づいて、この例の放射性有機廃棄物の処理方法および処理装置について説明する。
図1中、符号1は、放射性有機廃棄物のタンクであり、符号2は、放射性有機廃棄物のタンク1から送られる放射性有機廃棄物に過酸化水素を作用させて湿式分解するための反応槽である。この反応槽2は、例えばチタン等を材料として形成され、図に示すように撹拌機を備えている。符号3は、反応槽2において分解された放射性有機廃棄物の分解処理液を蓄積するための分解処理液蓄積槽である。
【0007】
符号4は、過酸化水素供給タンクであり、この過酸化水素供給タンク4から反応槽2へ過酸化水素が供給される。符号5は触媒溶液供給タンクであり、鉄イオン等を含む触媒が反応槽2へ供給される。
符号6は、酸供給タンクであり、この酸供給タンク6から反応槽2へ硫酸等の酸が供給される。このように酸を供給するのは、反応槽2での分解液のpHを2〜4程度に下げて、過酸化水素による放射性有機廃棄物の分解が促進されるようにするためである。
【0008】
符号7は、アルカリ供給タンクであり、このアルカリ供給タンク7から反応槽2へアルカリが供給される。このアルカリは、分解処理液を中和処理するために用いられるものである。
符号8は、キャタリティックコンバータであり、反応槽2から除去された未分解物質を分解するためのものである。符号9は、コンデンサーであり、このコンデンサー9により生成される凝縮水は、凝縮水タンク10に貯蔵された後、再利用される。凝縮水以外の成分は二酸化炭素、酸素等のオフガスとして放出される。
符号11は、コンデンサー9から放出される二酸化炭素、酸素等のオフガスの流量を検出するためのオフガス検出器である。符号12は、コンデンサー9により凝縮された水蒸気量を検出するための水蒸気検出器である。これらのオフガス検出器11と水蒸気検出器12とは、制御装置13を介して触媒溶液供給タンク5に接続されている。
【0009】
以上の放射性有機廃棄物の処理装置を用いて、放射性有機廃棄物の処理は以下のようにして行われる。
放射性有機廃棄物のタンク1から送られる放射性有機廃棄物であるフィルタスラッジスラリーは、反応槽2において過酸化水素により分解される。このフィルタスラッジスラリーには、主にセルロースを主成分とする濾過助材のフィルタスラッジ、粒状または粉末状の使用済イオン交換樹脂、濾過時に発生する鉄の酸化物(以下「クラッド」と略記する)、珪藻土、活性炭等が含まれている。
このフィルタスラッジスラリーを過酸化水素で分解する際には、例えば35重量%の過酸化水素を用い、鉄等を触媒として、約100℃の温度条件および大気圧の圧力条件下で酸化分解する。約100℃の温度条件を実現するためには、例えば反応槽2を水蒸気で加熱することによって行う。過酸化水素による分解を促進するためには、反応液のpHは2〜4程度であることが望ましいため、硫酸等の酸が反応槽2へ供給される。その他、反応槽2の表面が反応時に泡立つことを抑制するために消泡剤が供給される。
【0010】
この酸化分解の工程において、中和処理後の反応槽2中の分解処理液には、過酸化水素によって分解されないクラッド、珪藻土、活性炭等の分解残さと、Na2SO4、(NH4)2SO4等が含まれる分解液が存在している。
反応槽2においては通常、放射性有機廃棄物の酸化分解の反応速度はほぼ一定に保たれ、従って、過酸化水素はほぼ一定の割合で消費される。しかし、例えば、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とがある特定の割合で存在しているような場合には、触媒の機能が失われ、放射性有機廃棄物の酸化分解の反応が低下することがある。このような触媒機能の低下は、イオン交換樹脂とフィルタ−スラッジとが混合された廃棄物や、ある種の特別な組成の廃棄物が、放射性有機廃棄物の分解処理液中に存在する場合等にも起こり得る。
反応槽2において、過酸化水素による放射性有機廃棄物の酸化分解の反応速度が反応途中で小さくなると、それに伴って、放射性有機廃棄物の酸化分解によって発生する二酸化炭素、酸素等のオフガスの量が減少するとともに、凝縮後の水蒸気生成量も減少する。
【0011】
オフガス検出器11と水蒸気検出器12は、このようなオフガスの発生量と水蒸気生成量をモニタし、オフガスの発生量または水蒸気生成量の減少を検出した場合には、その情報を制御装置13に送出する。制御装置13は、オフガスの発生量または水蒸気生成量の減少の程度に応じて、触媒溶液供給タンク5に対して、新たに触媒を反応槽2に供給すべく信号を送出し、触媒溶液供給タンク5は反応槽2に新たな触媒を供給する。供給されるべき触媒の量は、反応槽2の容量に応じて定められる。
反応槽2に新たな触媒を供給しても、オフガスの発生量または水蒸気生成量が所定の量まで増加せず、反応速度の改善がみられないと制御装置13が判断した場合には、オフガスの発生量または凝縮水生成量が所定の量に達するまで、さらに触媒溶液供給タンク5は反応槽2に新たな触媒を供給する。このようにして、反応槽2での分解反応状態を連続的にモニタリングして、オフガスの発生量または水蒸気生成量に基づいて触媒供給量を制御する。
なお、図1においては、オフガス検出器11と水蒸気検出器12の両方を設けて触媒供給量を制御することとしているが、触媒供給量を制御するための検出器は、オフガス検出器11または水蒸気検出器12のいずれか一方のみとしてもよい。
【0012】
図2に、反応槽2における反応時間とオフガス流量との関係の一例を示している。○は放射性有機廃棄物の組成が陽イオン交換樹脂:陰イオン交換樹脂=1:4のときであり、反応時間が2時間を経過した後はほぼ一定量のオフガス流量が検出され、放射性有機廃棄物が過酸化酸素によって正常に分解されていることがわかる。これに対し、●は放射性有機廃棄物の組成が陽イオン交換樹脂:陰イオン交換樹脂=1:1のときのオフガス流量を示しており、反応途中において反応速度が低下し、反応が一時的に停止している。
反応が停止しオフガス流量が減少したときに、新たな触媒を添加することによって、反応が再び開始され、オフガス流量が増加している。ここでは、触媒としてFeSO4を用いている。
以上のことから、反応が停止するのは、放射性有機廃棄物の分解による中間生成物によって触媒が被毒されて触媒機能を失っているためであり、新たな触媒を供給することによって、触媒機能が復活して分解反応が再び開始されるものと考えられる。このことから、オフガス流量をモニタして、オフガス流量が減少した場合には新たな触媒を添加することによって、反応速度の制御が可能であることがわかる。
【0013】
この例の放射性有機廃棄物の処理方法および処理装置によると、オフガスの発生量または水蒸気生成量をモニタリングし、オフガスの発生量または水蒸気生成量の減少を検出した場合には、制御装置13を介して新たに触媒を反応槽2に供給することにより、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理方法および処理装置を実現することができる。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の放射性有機廃棄物の処理方法によると、放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出し、新たに触媒を添加して、放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御することにより、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理方法を実現することができる。
また、本発明の放射性有機廃棄物の処理装置によると、放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出器により検出し、制御装置を介して触媒を反応槽に供給して、放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御することにより、種々の組成の放射性有機廃棄物に対して、安定して酸化分解することが可能な放射性有機廃棄物の処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放射性有機廃棄物の処理装置を示す図である。
【図2】反応槽における反応時間とオフガス流量との関係の一例を示し、反応速度が低下した際に、新たに触媒を添加することによって反応が再び開始される様子を示す図である。
【符号の説明】
1…放射性有機廃棄物のタンク、2…反応槽、3…分解処理液蓄積槽、
4…過酸化水素供給タンク、5…触媒溶液供給タンク、6…酸供給タンク、
7…アルカリ供給タンク、8…キャタリティックコンバータ、9…コンデンサー、
10…凝縮水タンク、11…オフガス検出器、12…水蒸気検出器、13…制御装置
Claims (6)
- 放射性有機廃棄物に触媒の存在下、過酸化水素を作用させて湿式酸化分解する放射性有機廃棄物の処理方法において、
過酸化水素による放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する工程を有し、
前記放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する工程は、前記放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出し、新たに触媒を添加することによって、前記酸化分解反応速度を制御することを特徴とする放射性有機廃棄物の処理方法。 - 前記放射性有機廃棄物は、イオン交換樹脂とフィルタスラッジの混合物であることを特徴とする請求項1記載の放射性有機廃棄物の処理方法。
- 前記イオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂からなり、該陽イオン交換樹脂と該陰イオン交換樹脂の割合が1:1であることを特徴とする請求項2記載の放射性有機廃棄物の処理方法。
- 放射性有機廃棄物に触媒の存在下、過酸化水素を作用させて湿式酸化分解する放射性有機廃棄物の処理装置において、
過酸化水素による放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する手段を有し、
前記放射性有機廃棄物の酸化分解反応速度を制御する手段は、前記放射性有機廃棄物が酸化分解されることにより発生する気体の流量の減少および/または凝縮後の水蒸気量の減少を検出器により検出し、制御装置を介して触媒を反応槽に供給するものであることを特徴とする放射性有機廃棄物の処理装置。 - 前記放射性有機廃棄物は、イオン交換樹脂とフィルタスラッジの混合物であることを特徴とする請求項4記載の放射性有機廃棄物の処理装置。
- 前記イオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂からなり、該陽イオン交換樹脂と該陰イオン交換樹脂の割合が1:1であることを特徴とする請求項5記載の放射性有機廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001246573A JP4675521B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001246573A JP4675521B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003057395A JP2003057395A (ja) | 2003-02-26 |
JP4675521B2 true JP4675521B2 (ja) | 2011-04-27 |
Family
ID=19076093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001246573A Expired - Fee Related JP4675521B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4675521B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4414214B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-02-10 | 行政院原子能委員會核能研究所 | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
DE102008005336A1 (de) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Areva Np Gmbh | Verfahren zur Konditionierung radioaktiver Ionenaustauscherharze |
JP5558028B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-07-23 | 株式会社東芝 | イオン交換樹脂の処理方法およびその処理装置 |
JP5819747B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2015-11-24 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃棄物の再貯蔵方法及びその再貯蔵装置 |
DE102018131902B3 (de) * | 2018-12-12 | 2020-02-27 | Framatome Gmbh | Verfahren zur Konditionierung von Ionenaustauscherharzen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
CN110400648B (zh) * | 2019-06-20 | 2022-08-23 | 中国辐射防护研究院 | 一种核级放射性废树脂的高效氧化处理方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62220900A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-29 | 富士電機株式会社 | 廃イオン交換樹脂の分解処理方法 |
JPH02157700A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Fuji Electric Co Ltd | 廃イオン交換樹脂の処理装置 |
-
2001
- 2001-08-15 JP JP2001246573A patent/JP4675521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62220900A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-29 | 富士電機株式会社 | 廃イオン交換樹脂の分解処理方法 |
JPH02157700A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Fuji Electric Co Ltd | 廃イオン交換樹脂の処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003057395A (ja) | 2003-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011118808A1 (ja) | 難分解性物質を含む排水の処理方法 | |
TW200916181A (en) | Method of treating emission gas | |
JP4675521B2 (ja) | 放射性有機廃棄物の処理方法及び処理装置 | |
JPH0450559B2 (ja) | ||
JP4224631B2 (ja) | 放射性有機廃棄物の処理方法および処理装置 | |
JP3657747B2 (ja) | イオン交換樹脂の分解方法 | |
JPH1199394A (ja) | 水中の有機物除去方法 | |
JP2545946B2 (ja) | 廃液の処理方法および処理装置 | |
JPH11309484A (ja) | 埋立地浸出水の処理方法 | |
CN109368936B (zh) | 铜蚀刻废液的处理方法 | |
CN112655055B (zh) | 调节离子交换树脂的方法和实施该方法的装置 | |
JP2004340769A (ja) | 有機酸除染廃液の処理方法および装置 | |
JP4239006B2 (ja) | 硝酸廃液の処理方法 | |
JPH06285331A (ja) | 低濃度no含有ガスの湿式脱硝法 | |
JPH0763893A (ja) | 放射性クラッドの化学除染方法 | |
JP3085271B2 (ja) | 過酸化水素含有廃水の処理方法及び装置 | |
CA3106515C (en) | Method for conditioning ion exchange resins and apparatus for carrying out the method | |
JP3495904B2 (ja) | Tmah廃液の超臨界水酸化処理方法 | |
JP2004529748A (ja) | 物質の電気化学的酸化 | |
JP3414127B2 (ja) | 排煙脱硫装置の酸化空気供給制御方法及び装置 | |
JP2000107795A (ja) | 汚泥湿式酸化分離液処理方法及びその装置 | |
JP3630352B2 (ja) | 尿素含有水の処理方法 | |
JP3553454B2 (ja) | 汚染土壌の浄化処理方法 | |
JP2002192194A (ja) | 有機性廃棄物の処理方法 | |
WO1992012931A1 (en) | Electrochemical oxidation of organic wastes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080801 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101026 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110126 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4675521 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |