JP5570865B2 - ホウ酸含有廃液の処理方法及び処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）等において発生するホウ酸含有廃液の処理方法及び処理装置に関する。

加圧水型原子炉（ＰＷＲ）等において発生するホウ酸含有廃液は、放射性核種を含むホウ酸が含まれているため、最終的にはセメントなどで固化する必要がある。しかしながら、ホウ酸はセメントの固化を妨害するため、セメント中へ添加できるホウ酸量には限界がある。このため、ホウ酸含有廃液中に予め水酸化カルシウム等のカルシウム化合物を添加してホウ酸を不溶化し、ホウ酸カルシウムなどのホウ酸塩を析出させる前処理を行い、得られた析出物（ホウ酸塩）を乾燥させて粉体化し、セメント固化することにより、ホウ酸によるセメント固化の妨害作用を回避する方法が知られている。

しかしながら、上記の方法では、ホウ酸含有廃液の粘度が上昇し、配管内の滞留部などにホウ酸カルシウムが沈降、堆積して配管が閉塞してしまうという課題があった。このため、８０℃に加熱したホウ酸含有廃液に、アルカリ金属元素化合物とアルカリ土類金属化合物とを添加し、この廃液を析出温度以上に保ちつつ配管内を通流させて乾燥機に供給し、乾燥処理することによって、配管内の滞留部への沈降等を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記技術によっても、ホウ酸含有廃液にアルカリ金属元素化合物とアルカリ土類金属化合物とを添加することによって廃液の粘度が上昇し、配管内の滞留部に沈降、堆積する可能性があるため、配管が閉塞してしまうという課題は依然としてあった。

かかる状況に鑑み、特許文献２では、アルカリ金属元素化合物とアルカリ土類金属化合物とを添加する際のホウ酸含有廃液の温度に着目し、前記ホウ酸含有廃液に対して前記アルカリ金属元素化合物を添加した後に、前記ホウ酸含有廃液の温度を８５℃以上の温度に昇温し、その後に前記アルカリ土類金属化合物を添加して攪拌することによって、前記ホウ酸含有廃液の粘度上昇を抑制し、上述したような配管の閉塞等の諸課題を解決している。

このような方法によれば、ホウ酸含有廃液の粘度上昇を従来に比して飛躍的に抑制することができ、前記廃液の配管内での沈降、堆積による前記配管の閉塞の問題をある程度は改善することができる。

一方、乾燥機で析出物（ホウ酸塩）を乾燥してセメント固化に供した後は、乾燥機内を洗浄水で洗浄する。その際に生じた洗浄廃液は、上記析出物の残留物を含むため、ホウ酸含有廃液を貯留する槽中に移送されて、再度上述のような工程に付され、得られた析出物（ホウ酸塩）は再度乾燥及び分離されることになる。この場合、洗浄廃液中に含まれる残留物の大きさが増大すると、乾燥機から貯留槽へ移送させる際の配管、及び上述のような工程に再度供する場合の、貯留槽から乾燥機へ移送させる際の配管を前記残留物が閉塞させてしまう場合がある。

上述した特許文献１及び２は、ホウ酸含有廃液に含まれる析出物（ホウ酸塩）による配管の閉塞防止の技術については開示しているものの、洗浄廃液に含まれる析出物（ホウ酸塩）の残留物による配管の閉塞防止の技術については何ら開示されていない。

特開２０００−２８４０９２号 特開２００５−３４５４４０号

本発明は、乾燥機の洗浄廃液中に含まれるホウ酸塩の残留物による配管の閉塞を防止し、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することのできる、新規なホウ酸含有廃液の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明の一態様は、セメント固化するホウ酸含有廃液を処理する方法であって、第１の槽内において、前記ホウ酸含有廃液を不溶性のホウ酸塩を析出させるようにして難溶化するステップと、難溶化した前記ホウ酸含有廃液を、攪拌機を有する第２の槽中に移送して貯留するステップと、前記難溶化したホウ酸含有廃液を、前記第２の槽から乾燥機に移送し、前記難溶化したホウ酸含有廃液中に含まれる前記ホウ酸塩を乾燥して分離するステップと、洗浄水槽から洗浄水を供給して前記乾燥機を洗浄し、前記ホウ酸塩の残留物を含む洗浄廃液を前記第２の槽中に移送するステップと、前記第２の槽に設けられた前記攪拌機の駆動力を制御して撹拌速度及び撹拌動力を増大させ、前記攪拌機による撹拌速度は１５５回／分以上の速度で行い、前記攪拌機の撹拌動力は０．２８ｋＷ／ｍ ^３ 以上として、前記ホウ酸塩の残留物を細粒化するステップと、を具えることを特徴とする、ホウ酸含有廃液の処理方法に関する。

また、本発明の一態様は、セメント固化するホウ酸含有廃液を処理する装置であって、前記ホウ酸含有廃液を不溶性のホウ酸塩を析出させるようにして難溶化するための第１の槽と、前記第１の槽から移送された難溶化した前記ホウ酸含有廃液を貯留する、攪拌機を有する第２の槽と、前記第２の槽から移送された前記難溶化したホウ酸含有廃液に含まれる前記ホウ酸塩を乾燥して分離するための乾燥機と、前記乾燥機に洗浄水を供給して洗浄するための洗浄水槽とを具え、前記ホウ酸塩の残留物を含む洗浄廃液を前記第２の槽中に移送し、前記ホウ酸塩の残留物を、前記第２の槽に設けられた前記攪拌機の駆動力を制御して撹拌速度及び撹拌動力を増大させ、前記攪拌機による撹拌速度は１５５回／分以上の速度で行い、前記攪拌機の撹拌動力は０．２８ｋＷ／ｍ ^３ 以上とした攪拌によって細粒化するように構成されたことを特徴とする、ホウ酸含有廃液の処理装置に関する。

上記態様によれば、乾燥機を洗浄した際に生じる洗浄廃液中に含まれるホウ酸塩の残留物を、ホウ酸含有廃液を貯留する第２の槽に設けられた攪拌機による攪拌によって細粒化するようにしている。したがって、このような残留物を含むホウ酸含有廃液を第２の槽から乾燥機に移送して乾燥、分離する際に、前記残留物の移送に係わる配管を閉塞してしまうようなことがない。このため、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

なお、上記残留物を攪拌して細粒化する際に、上記ホウ酸含有廃液中のホウ酸塩も攪拌によって同時に細粒化されるので、前記ホウ酸塩の移送に係わる配管の閉塞をも抑制することができる。

上記残留物及びホウ酸塩の攪拌による細粒化は、ホウ酸含有廃液を攪拌する際に生じるせん断力が前記残留物及びホウ酸塩に作用するためと考えられる。

本発明の一例においては、第２の槽中に貯留した難溶化したホウ酸含有廃液をポンプを介して循環させ、難溶化したホウ酸含有廃液中のホウ酸塩及びホウ酸塩の残留物を、ポンプのせん断力によって細粒化するができる。この場合、上述した攪拌と、ポンプによるせん断力とによって、ホウ酸塩を予め十分に細粒化することができるとともに、乾燥機内におけるホウ酸塩の残留物の大きさをも予め十分に低減しておくことができる。また、ホウ酸塩の残留物も、攪拌機による攪拌に加えて、ポンプのせん断力をも利用して十分に細粒化することができる。したがって、移送に係わる配管の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

また、本発明の一例においては、第２の槽の、ポンプを含む循環ライン上に、第２の槽中に貯留した難溶化したホウ酸含有廃液に対する粉砕装置を設けることができる。この場合、上記粉砕装置によって、第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液中のホウ酸塩及びホウ酸塩の残留物を粉砕して細粒化することができる。このため、ホウ酸塩及び残留物を、攪拌機による攪拌に加えて、粉砕装置の粉砕を利用して十分に細粒化することができる。したがって、移送に係わる配管の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

さらに、本発明の一例においては、第２の槽と乾燥機との間に、難溶化したホウ酸含有廃液に対する粉砕装置を設けることができる。この場合、攪拌機による攪拌に加えて、前記粉砕装置による粉砕により、第２の槽中に貯留した難溶化したホウ酸含有廃液のホウ酸塩を粉砕して十分に細粒化することができる。このため、乾燥機内の残留物の大きさも予め十分に低減することができるので、難溶化したホウ酸含有廃液及び残留物の移送に係わる配管の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

さらに、本発明の一例においては、第２の槽と乾燥機との間に、難溶化したホウ酸含有廃液に対するフィルターを設けることができる。また、第２の槽の、ポンプを含む循環ライン上に、第２の槽中に貯留した難溶化したホウ酸含有廃液に対する追加のフィルターを設けることができる。この場合、ホウ酸含有廃液から、規定の範囲を超えたホウ酸塩及びその残留物を除去することができるので、移送に係わる配管の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

第１の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。 第２の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。 第２の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の第１の変形例の概略構成を示す図である。 第２の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の第２の変形例の概略構成を示す図である。 第２の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の第３の変形例の概略構成を示す図である。 第３の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。 第３の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の変形例の概略構成を示す図である。 第４の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。 第４の実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の変形例の概略構成を示す図である。 実施例における攪拌時間と固形分の存在比率との関係を示すグラフである。 実施例における攪拌処理後の固形分の存在比率との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態の変形例におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。 図１に示す処理装置を用いたホウ酸含有廃液の処理方法を示す流れ図である。

以下、本発明のホウ酸含有廃液の処理方法及び処理装置の詳細、並びにその他の特徴を、図面を参照しながら、実施の形態に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の処理装置は、前処理タンク（第１の槽）１と、この前処理タンク１と配管２１を介して接続された貯留タンク（第２の槽）３とを有している。さらに、貯留タンク３と配管２２を介して接続されたヘッドタンク６と、このヘッドタンク６と配管２３を介して接続された乾燥機７とを有している。さらに、乾燥機７と、配管２３及び２７を介して接続された洗浄水タンク１２とを有している。

前処理タンク１の側面にはヒータ１４が設置され、側面温度を約９５℃以上に保持することによって、前処理タンク１内に導入された放射性廃液の水分付着を防止するようにしている。また、前処理タンク１内には以下に説明する難溶化処理を促進させるための第１の攪拌機２が設けられている。

貯留タンク３には、以下に説明するホウ酸含有廃液中のホウ酸塩及び乾燥機７から移送されたホウ酸塩の残留物を攪拌して細粒化するための第２の攪拌機４が設けられている。

また、配管２２にはポンプ５が設けられ、その前後に圧力計１０及び１１が配置されて、ポンプ５の前後における圧力をモニタリングし、ポンプ５の駆動力を制御するようにしている。

次に、図１に示す処理装置を用いたホウ酸含有廃液の処理方法について以下図１３を参照して説明する。最初に、前処理タンク１内にホウ酸含有廃液を導入し、このホウ酸含有廃液に対して難溶化処理を行う(Ｓ１)。この難溶化処理は、例えばホウ酸含有廃液に対してアルカリ土類金属化合物を添加することによって行うことができる。この結果、ホウ酸含有廃液中には、不溶性のホウ酸塩、例えばホウ酸カルシウムなどが析出し、これによって上記ホウ酸含有廃液は難溶化されることになる。

アルカリ土類金属化合物の添加の前後において、アルカリ金属化合物を適量添加することもできる。この場合、上述のようにして得た析出物、すなわちホウ酸塩の沈降を防止することができる。

アルカリ金属化合物の添加量は、アルカリ金属化合物におけるアルカリ金属の、ホウ酸含有廃液中のホウ素に対するモル比が０．２５〜０．３５、好ましくは０．３となるように設定する。例えばＮａＯＨの場合、Ｎａ／Ｂ（モル比）＝０．２５〜０．３５、好ましくは０．３であり、ＫＯＨの場合、Ｋ／Ｂ（モル比）＝０．２５〜０．３５、好ましくは０．３とする。

また、アルカリ土類金属化合物の場合の添加量は、アルカリ土類金属化合物におけるアルカリ土類金属の、ホウ酸含有廃液中のホウ素に対するモル比が０．４０〜０．５０、好ましくは０．４５となるようにして設定する。例えばＣａＯＨの場合、Ｃａ／Ｂ（モル比）＝０．４０〜０．５０、好ましくは０．４５とする。

なお、前処理タンク１においては、ヒータ１４によってその側面を９５℃以上に加熱し、ホウ酸含有廃液中の水分が側壁に付着しないようにしている。

また、上記アルカリ土類金属化合物、さらには上記アルカリ金属化合物を添加して難溶化処理する際には、前処理タンク１内に設けられた第１の攪拌機２によって、ホウ酸含有廃液が難溶化するまで数時間攪拌する。

次いで、前処理タンク１内で難溶化処理されたホウ酸含有廃液を、貯留タンク３に移送し、貯留する(Ｓ２)。その後、ポンプ５によって配管２２を介してヘッドタンク６に移送し、一旦貯留した後、ヘッドタンク６から配管２３を介して乾燥機７に移送する(Ｓ３)。

ヘッドタンク６には液面計８が設けられており、ヘッドタンク６内に許容量以上の難溶化ホウ酸含有廃液が導入された場合、この難溶化ホウ酸含有廃液の、許容量を超えた分が配管２４を介して貯留タンク３に戻される。同様に、配管２３には流量計９が設けられており、乾燥機７の乾燥能力を考慮して、ヘッドタンク６から乾燥機７に供給すべき難溶化ホウ酸含有廃液の量を制御するようにしている。

乾燥機７では、例えば図示しないヒータ、加熱蒸気などによって、導入した難溶化ホウ酸含有廃液からホウ酸塩を析出させ、乾燥、分離する(Ｓ４)。分離したホウ酸塩はバルブ７Ａを介して乾燥機７から取り出し、セメント固化に供する。

一方、乾燥機７において乾燥工程を実施した後は、ポンプ１３によって、洗浄水槽１２から配管２７及び２３を介して洗浄水を乾燥機７内に導入し、乾燥機７内の洗浄を行う(Ｓ５)。この際、乾燥機７中には、析出及び乾燥されたホウ酸塩の残留物が存在するので、乾燥機７を洗浄した後に生成される洗浄廃液中には上記残留物が含まれるようになる。この残留物は放射性であるため、このような残留物を含む洗浄廃液は配管２５を介して貯留タンク３に移送する。

その後、上記残留物は、前処理タンク１から供給された難溶化ホウ酸含有廃液とともに、再度上述のような工程を経て乾燥機７に移送され、乾燥、分離される。

このとき、上記残留物が比較的大きいような場合は、上記残留物を含む洗浄廃液を乾燥機７から貯留タンク３に移送する際に、配管２５を閉塞させてしまう場合がある。また、貯留タンク３から乾燥機７に移送する際に、配管２２、２３を閉塞させてしまう場合がある。したがって、本実施形態では、上記残留物を含む洗浄廃液を貯留タンク３内に移送した後(Ｓ６)、貯留タンク３に設けられた第２の攪拌機４によって貯留タンク３内に貯留された廃液を攪拌し、前記残留物を細粒化する(Ｓ７)。

これによって、少なくとも、上記残留物を難溶化ホウ酸含有廃液とともに、再度貯留タンク３から乾燥機７へ移送する際において、配管２２，２３が閉塞するのを抑制することができる。また、上記残留物が再度乾燥機７内に残留した場合においても、前記残留物は予め細粒化されているので、前記残留物を含む洗浄廃液を、配管２５内を移送させる際の、配管２５の閉塞を抑制することができる。

このように、本実施形態においては、乾燥機７内の残留物における配管の閉塞を抑制することができるので、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

また、貯留タンク３に設けられた第２の攪拌機４による攪拌によって、上記残留物のみならず、前処理タンク１から貯留タンク３に供給された難溶化ホウ酸含有廃液中の、不溶性のホウ酸塩をも予め細粒化することができるので、当初、貯留タンク３から乾燥機７へ移送する際の、前記ホウ酸塩による配管２２，２３の閉塞をも抑制することができる。さらに、前記ホウ酸塩の細粒化に伴って、乾燥機７内の残留物の大きさも低減することができるので、乾燥機７から貯留槽３へ移送する際の配管２５の閉塞をも抑制することができる。

すなわち、図１に示す処理装置を用いた場合は、乾燥機７内のホウ酸塩残留物による配管の閉塞のみならず、ホウ酸含有廃液中に含まれる当初の不溶性のホウ酸塩をも細粒化することができるので、この不溶性のホウ酸塩による配管の閉塞をも抑制できるという追加の作用効果を得ることができる。

貯留タンク３における第２の攪拌機４による攪拌速度は、１５５回／分以上の速度で行うことが好ましい。また、第２の攪拌機４の攪拌動力は、０．２８ｋＷ／ｍ^３以上とすることができる。これによって、第２の攪拌機４による残留物の細粒化を十分に行うことができるとともに、ホウ酸含有廃液に含まれる元の不溶性のホウ酸塩をも十分に細粒化することができる。

なお、第２の攪拌機４の攪拌速度及び攪拌動力は、上記下限値以上であれば特には限定されないが、それぞれの上限値は５００回／分、１．１０ｋＷ／ｍ^３とすることができる。

第２の攪拌機４における上記攪拌速度及び攪拌動力は、第２の攪拌機４の駆動力を制御することによって実現することができるが、例えば、貯留タンク３に図示しない上下移動機構を設け、この機構によって第２の攪拌機４を上下動することによってもある程度制御することができる。すなわち、貯留タンク３内のホウ酸含有廃液の量が多い場合は、前記上下移動機構によって第２の攪拌機４を廃液の液面近傍に配置するようにすれば、攪拌速度及び攪拌動力を増大させることができる。

本実施形態においては、貯留タンク２内に貯留した難溶化ホウ酸含有廃液を、ポンプ５により配管２６を介して循環させるようにすることもできる。この場合、貯留タンク３内の、難溶化ホウ酸含有廃液中のホウ酸塩及び乾燥機７からの残留物を、ポンプのせん断力によって細粒化することができる。

したがって、第２の攪拌機４による攪拌及びポンプ５のせん断力によって、難溶化ホウ酸含有廃液中のホウ酸塩を予め十分に細粒化することができるとともに、乾燥機７内におけるホウ酸塩の残留物の大きさをも予め十分に低減しておくことができる。また、貯留タンク３に移送されて貯留されているホウ酸塩の残留物も、第２の攪拌機４による攪拌に加え、ポンプ５のせん断力を利用することによって十分に細粒化することができる。結果として、移送に係わる配管２２，２３，２５の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

（第２の実施形態）
図２〜図５は、本実施形態におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。なお、図１に示す処理装置と、同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。

図２〜図５に示すように、本実施形態のホウ酸含有廃液の処理装置においては、配管上にフィルターが設けられている点で、上記第１の実施形態の処理装置と相違する。

図２に示す処理装置では、配管２２上において、ポンプ５の前後において一対のフィルター（ライン）１５を設けている。図２に示す処理装置においては、フィルター１５の目の粗さを所定の値、例えば２ｍｍに設定することによって、貯留タンク３から乾燥機７へ難溶化ホウ酸含有廃液を移送する際に、上記大きさを超える不溶性のホウ酸塩を除去することができる。したがって、移送すべきホウ酸含有廃液中には上記大きさ以下の、比較的細かいホウ酸塩しか含まれなくなるので、このような難溶化したホウ酸含有廃液によって配管２２の残りの部分及び配管２３の閉塞を抑制することができる。

また、乾燥機７で乾燥、分離すべきホウ酸塩の大きさを予め低減しておくことができるので、洗浄後の洗浄廃液中に含まれる残留物の大きさも低減することができる。したがって、前記洗浄廃液を貯留タンク２に移送する際に、配管２５の閉塞を抑制することができる。結果として、移送に係わる配管２２，２３，２５の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

図３及び図４に本実施形態の第１及び第２の変形例を示す処理装置では、配管２５にフィルター１５を設けた場合を示している。この場合は、フィルター１５の目の粗さを所定の値に設定しておくことにより、乾燥機７を洗浄した後の洗浄廃液中に含まれる残留物から、上記値を超えるものを除去することができる。したがって、上記洗浄廃液中には、上記値以下の大きさの残留物しか含まれないので、貯留タンク３に前記洗浄廃液を移送させる際に、上記残留物による配管２５の残りの部分の閉塞を抑制することができる。

また、上記残留物（を含む洗浄廃液）を貯留タンク３に移送した後、前処理タンク１から供給された難溶化ホウ酸含有廃液とともに、再度配管２２，２３を介して乾燥機７に移送する際においても、上記残留物の大きさはフィルター１５の目の粗さ以下となっているので、上記残留物による配管２２，２３の閉塞を抑制することができる。

なお、図３に示す処理装置においては、配管２５の、貯留タンク３の外方部分にフィルター１５を設けているのに対して、図４に示す処理装置においては、配管２５の、貯留タンク３の内方部分にフィルター１５を設けている。このように、図３及び図４に示す処理装置においては、フィルター１５を設ける位置が多少異なるものの、いずれの場合も配管２５上にフィルター１５を設けているため、上述した作用効果を奏することができる。

図５に本実施形態の第３の変形例を示す処理装置では、配管２６にフィルター１５を設けている。この場合、ポンプ５によって貯留タンク３内のホウ酸含有廃液を循環させ、ポンプ５のせん断力による不溶性のホウ酸塩及び乾燥機７からの残留物の細粒化の工程に加え、細粒化が不十分なホウ酸塩及び残留物をフィルター１５で除去することができる。したがって、貯留タンク３から乾燥機７へ難溶化ホウ酸含有廃液とともに、上記残留物を移送させて、この残留物及び不溶性のホウ酸塩を乾燥、分離する際に、移送に係わる配管２２，２３，２５の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

（第３の実施形態）
図６及び図７は、本実施形態及びその変形例におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。なお、図１〜５に示す処理装置と、同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。

本実施形態は、第２の実施形態の変形例に相当するものであって、図６及び図７に示すように、ヘッドタンク６の入口及び出口において、フィルタリング機能を有するストレーナー１６が設けられている点で、上記第２の実施形態の処理装置と相違する。

図６に示す処理装置では、ヘッドタンク６の入口にストレーナー１６が設けられており、図７に示す処理装置では、ヘッドタンク６の出口にストレーナー１６が設けられている。したがって、ストレーナー１６の目の粗さを所定の値に設定することによって、貯留タンク３から乾燥機７へ難溶化したホウ酸含有廃液を移送する際に、上記値を超える大きさの不溶性のホウ酸塩を除去することができる。このため、移送すべきホウ酸含有廃液中には上記大きさ以下の、比較的細かいホウ酸塩しか含まれなくなるので、このような難溶化したホウ酸含有廃液による、配管２３の閉塞を抑制することができる。

また、乾燥機７で乾燥、分離すべきホウ酸塩の大きさを予め低減しておくことができるので、洗浄後の洗浄廃液中に含まれる残留物の大きさも低減することができる。したがって、前記洗浄廃液を貯留タンク３に移送する際に、配管２５の閉塞を抑制することができる。さらに、再度貯留タンク３から乾燥機７へ、難溶化ホウ酸含有廃液とともに上記残留物を移送して乾燥、分離する際において、配管２２の閉塞を抑制することができる。

結果として、移送に係わる配管２２，２３，２５の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

（第４の実施形態）
図８及び図９は、本実施形態及びその変形例におけるホウ酸含有廃液の処理装置の概略構成を示す図である。なお、図１〜図７に示す処理装置と、同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。

図８及び図９に示すように、本実施形態のホウ酸含有廃液の処理装置においては、それぞれ貯留タンク３内であって、配管２６の先端部に粉砕装置１７が設けられている点、配管２２上にインラインの粉砕装置１８が設けられている点で、上記第１の実施形態の処理装置と相違する。

図８に示す処理装置では、ポンプ５によって貯留タンク３内を循環させる難溶化ホウ素含有廃液中のホウ酸塩及び上記残留物を、粉砕装置１７によって粉砕する。したがって、貯留タンク３内へは、ポンプ５によるせん断力と、粉砕装置１７による粉砕とによって十分に細粒化されたホウ酸塩及び残留物が導入され、残留することになる。このため、前記残留物を、前処理タンク１から貯留タンク３へ移送した難溶化ホウ酸含有廃液とともに再度配管２２，２３を介して貯留タンク３から乾燥機７へ移送させる際において、前記ホウ酸塩及び残留物は、上述のように十分に細粒化されているので、前記ホウ酸塩及び残留物による配管２２、２３の閉塞を抑制することができる。

また、乾燥機７内へ移送した後も、上記ホウ酸塩及び残留物は十分に細粒化されているので、その一部が乾燥後分離されずに乾燥機７内に残留し、洗浄水で洗浄された後、洗浄廃液中に含まれた状態で配管２５を介して貯留タンク３内へ移送される場合においても、配管２５を閉塞するようなことがない。

一方、図９に示す装置では、貯留タンク３から乾燥機７へ難溶化ホウ酸含有廃液が移送される際に、不溶性のホウ酸塩がインラインの粉砕装置１８によって粉砕され、細粒化される。したがって、上記不溶性のホウ酸塩は、貯留タンク３に設けられた第２の攪拌機４による攪拌と、インライン粉砕装置１８による粉砕とで十分に細粒化されているので、上記難溶化ホウ酸含有廃液が配管２２の残りの部分及び配管２３内を移送する際に、これら配管を閉塞させてしまうようなことがない。

また、乾燥機７で乾燥、分離すべきホウ酸塩の大きさを予め低減しておくことができるので、洗浄後の洗浄廃液中に含まれる残留物の大きさも低減することができる。したがって、前記洗浄廃液を貯留タンク３に移送する際に、配管２５の閉塞を抑制することができる。結果として、移送に係わる配管２２，２３，２５の閉塞をより効果的に防止して、セメント固化に供するホウ酸含有廃液を長期間安定して処理することが可能となる。

図１に示す処理装置において、貯留タンク２内に洗浄廃液を２L導入し、この廃液温度を６０℃とし、第２の攪拌機４の攪拌速度５００回／分、攪拌動力０．２８ｋＷ／ｍ^３なる条件で、前記洗浄廃液中に含まれる固形分（ホウ酸塩の残留物）の細粒化を試みた。結果を図１０に示す。

図１０で、曲線Ａは粒径５ｍｍ以下の固形分の存在比率、曲線Ｂは粒径５〜１６ｍｍの固形分の存在比率、曲線Ｃは粒径１６ｍｍ以上の固形分の存在比率を示している。図１０から明らかなように、攪拌開始と同時に粒径１６ｍｍの固形分の存在比率及び粒径５〜１６ｍｍの固形分の存在比率は減少し、粒径１６ｍｍの固形分の存在比率は３５時間後にはほぼゼロとなっていることが分かる。一方、粒径５ｍｍ以下の固形分の存在比率は、攪拌開始と同時に急激に増大し、３５時間経過後には１００％近くなっていることが分かる。

これらの結果より、第２の攪拌機４によって、粗大な固形分が十分に細粒化されていることが分かる。

また、攪拌開始から６２．５時間経過後の固形分の粒径分布を測定した。結果を図１１に示す。図１１から明らかなように、攪拌開始から６２．５時間経過した後においては、粒径２．８ｍｍ以下の存在比率が１００％となっており、このことからも第２の攪拌機４によって粗大な固形分が十分に細粒化されていることが分かる。

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。

例えば、第１の実施形態から第４の実施形態は、それぞれ単独で用いることもできるが、２以上の実施形態を組み合わせて用いることもできる。例えば、第２の実施形態における図２、図３及び図５に示す態様と、第４の実施形態における図８に示す態様とを組み合わせ、図１２に示すような処理装置を構成することも可能である。この場合、図１２に示す処理装置は、図２、図３及び図５に示す態様、及び図８に示す態様が奏する作用効果を組み合わさった作用効果を奏するようになる。

１ 前処理タンク
２ 第１の攪拌機
３ 貯留タンク
４ 第２の攪拌機
５，１３ ポンプ
６ ヘッドタンク
７ 乾燥機
８ 液面計
９ 流量計
１０，１１ 圧力計
１２ 洗浄水タンク
１５ フィルター
１６ ストレーナー
１７ 粉砕装置
１８ インライン粉砕装置
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７ 配管

Claims (16)

1. セメント固化するホウ酸含有廃液を処理する方法であって、
   第１の槽内において、前記ホウ酸含有廃液を不溶性のホウ酸塩を析出させるようにして難溶化するステップと、
   難溶化した前記ホウ酸含有廃液を、攪拌機を有する第２の槽中に移送して貯留するステップと、
   前記難溶化したホウ酸含有廃液を、前記第２の槽から乾燥機に移送し、前記難溶化したホウ酸含有廃液中に含まれる前記ホウ酸塩を乾燥して分離するステップと、
   洗浄水槽から洗浄水を供給して前記乾燥機を洗浄し、前記ホウ酸塩の残留物を含む洗浄廃液を前記第２の槽中に移送するステップと、
   前記第２の槽に設けられた前記攪拌機の駆動力を制御して撹拌速度及び撹拌動力を増大させ、前記攪拌機による撹拌速度は１５５回／分以上の速度で行い、前記攪拌機の撹拌動力は０．２８ｋＷ／ｍ ^３ 以上として、前記ホウ酸塩の残留物を細粒化するステップと、
   を具えることを特徴とする、ホウ酸含有廃液の処理方法。
2. 前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液を、ポンプを介して循環させ、前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩及び前記ホウ酸塩の残留物を、前記ポンプのせん断力によって細粒化するステップを具えることを特徴とする、請求項１に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
3. 前記攪拌は、５００回／分以上の回転速度で行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
4. 前記攪拌動力を保持するために、前記第２の槽中に貯留された前記難溶化したホウ酸含有廃液の液面の高さに応じて、前記攪拌機を上下させるステップを具えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
5. 前記第２の槽に粉砕装置を設け、この粉砕装置によって、前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩及び前記ホウ酸塩の残留物を細粒化するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
6. 前記第２の槽と前記乾燥機との間に追加の粉砕装置を設け、前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩を細粒化するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
7. 前記難溶化したホウ酸含有廃液を前記第２の槽から前記乾燥機に移送する際に、前記難溶化したホウ酸含有廃液をフィルタリングするステップを具えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
8. 前記ホウ酸塩を含む洗浄廃液を、前記第２の槽中に移送する際に、前記洗浄廃液をフィルタリングするステップを具えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
9. 前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液を、前記ポンプを介して循環させる際に、前記難溶化したホウ酸含有廃液をフィルタリングするステップを具えることを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理方法。
10. セメント固化するホウ酸含有廃液を処理する装置であって、
    前記ホウ酸含有廃液を不溶性のホウ酸塩を析出させるようにして難溶化するための第１の槽と、
    前記第１の槽から移送された難溶化した前記ホウ酸含有廃液を貯留する、攪拌機を有する第２の槽と、
    前記第２の槽から移送された前記難溶化したホウ酸含有廃液に含まれる前記ホウ酸塩を乾燥して分離するための乾燥機と、
    前記乾燥機に洗浄水を供給して洗浄するための洗浄水槽とを具え、
    前記ホウ酸塩の残留物を含む洗浄廃液を前記第２の槽中に移送し、前記ホウ酸塩の残留物を、前記第２の槽に設けられた前記攪拌機の駆動力を制御して撹拌速度及び撹拌動力を増大させ、前記攪拌機による撹拌速度は１５５回／分以上の速度で行い、前記攪拌機の撹拌動力は０．２８ｋＷ／ｍ ^３ 以上とした攪拌によって細粒化するように構成されたことを特徴とする、ホウ酸含有廃液の処理装置。
11. 前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液を循環させるためのポンプを具え、前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩及び前記ホウ酸塩の残留物を、前記ポンプのせん断力によって細粒化するように構成したことを特徴とする、請求項１０に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。
12. 前記攪拌動力を保持するために、前記第２の槽中に貯留された前記難溶化したホウ酸含有廃液の液面の高さに応じて、前記攪拌機を上下させる機構を具えることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。
13. 前記第２の槽は、貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩及び前記ホウ酸塩の残留物を細粒化するための粉砕装置を有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。
14. 前記第２の槽と前記乾燥機との間に、貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液中の前記ホウ酸塩を細粒化するための追加の粉砕装置を具えることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。
15. 前記第２の槽と前記乾燥機との間に、前記難溶化したホウ酸含有廃液に対するフィルターを具えることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。
16. 前記第２の槽の、前記ポンプを含む循環ラインに、前記第２の槽中に貯留した前記難溶化したホウ酸含有廃液に対する追加のフィルターを配設したことを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか一に記載のホウ酸含有廃液の処理装置。

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