JP5767194B2 - Radioactive material processing system and processing method - Google Patents

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Description

本発明は、焼却灰等から放射性物質を分離して除去するための処理システム及び処理方法に関する。   The present invention relates to a processing system and a processing method for separating and removing radioactive substances from incineration ash and the like.

2011年3月11日の東日本大震災により福島第一原子力発電所の事故が発生し、この事故によって131I、134Cs、137Cs、90Sr等の放射性核種を含む放射性物質が原子力発電所から放出されて広範囲に拡散した。その後、拡散した放射性物質が特定の地域や設備に濃縮される現象が各地で確認され、この現象は「都市濃縮」等と称されて問題となっている。具体的には、拡散した放射性物質は雨水によって流されて河川や下水道の特定の箇所、或いは降雨の際に水たまりとなる窪地等に集まる傾向があり、このような箇所に放射性物質が濃縮される現象が確認されている。又、放射性物質を含むごみが焼却されることにより焼却灰に放射性物質が濃縮される現象が確認されている。尚、焼却灰には焼却炉の底等から回収される主灰と焼却排ガス中に浮遊する飛灰とがあり、放射性物質は主灰よりも飛灰に多く混在する傾向があることが知られている。このような放射性物質が濃縮された汚泥や土壌、焼却灰の処理方法としては貯蔵、或いは埋め立てが考えられるが、放射性物質が混在する汚泥や土壌、焼却灰の量は膨大であり貯蔵や埋め立てのための用地の確保が困難であるという問題がある。又、焼却灰は粉末状であるため中長期的に貯蔵や埋め立ての用地の周辺や地下に放射性物質が漏れ出すことが懸念される。尚、131Iの半減期は約8日と短いため131Iの影響は既に無視できるレベルと考えられるが、134Cs、137Cs、90Srの半減期はそれぞれ2.1年、30.1年、28.8年程度であり中長期的な影響が懸念される。 The Fukushima Daiichi nuclear power plant accident occurred on March 11, 2011, and radioactive materials including radionuclides such as 131 I, 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr were released from the nuclear power plant. Has been widely spread. After that, the phenomenon that diffused radioactive material is concentrated in specific areas and facilities has been confirmed in various places, and this phenomenon is called “urban enrichment” and has become a problem. Specifically, the diffused radioactive material tends to collect in specific places in rivers and sewers, or in depressions that become puddles when it rains, and is concentrated in such places. The phenomenon has been confirmed. In addition, it has been confirmed that the radioactive substance is concentrated in the incineration ash when the garbage containing the radioactive substance is incinerated. Incineration ash includes main ash recovered from the bottom of the incinerator and fly ash floating in the incineration exhaust gas, and it is known that radioactive substances tend to be mixed more in fly ash than main ash. ing. Such radioactive sludge, soil, and incineration ash can be stored or landfilled, but the amount of sludge, soil, or incineration ash mixed with radioactive material is enormous, and it must be stored or landfilled. Therefore, there is a problem that it is difficult to secure a site for the purpose. Moreover, since incinerated ash is in the form of powder, there is a concern that radioactive materials may leak around the storage and landfill sites and underground. It should be noted that the half-life of 131 I is as short as about 8 days, so the effect of 131 I is considered negligible, but the half-lives of 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr are 2.1 years and 30.1 years, respectively. , About 28.8 years, there is concern over medium- to long-term effects.

ところで、ごみ焼却場の焼却灰には放射性物質の他にもPCBやアスベスト、ダイオキシン等の汚染物質が混在していることがあり、このような汚染物質の処理方法として焼却灰を溶融・固化して減容しつつ無害化する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。より詳細には、焼却灰を例えば1000℃以上の高温に加熱することにより、焼却灰は溶融されると共にPCBやアスベスト、ダイオキシン等の汚染物質も分解、或いは溶融されて無害化される。溶融した焼却灰は溶融スラグと称され冷却水の中に投入されて固化し岩石質又はガラス質の小石状の塊となる。焼却灰は溶融スラグになることにより体積が約1/2に減少する。溶融スラグは無害であり土木資材として利用される。   By the way, incineration ash at a garbage incineration plant may contain contaminants such as PCB, asbestos, dioxin, etc. in addition to radioactive materials. As a treatment method for such contaminants, incineration ash is melted and solidified. A method of detoxifying while reducing the volume is known (for example, see Patent Document 1). More specifically, by heating the incineration ash to a high temperature of, for example, 1000 ° C. or more, the incineration ash is melted and contaminants such as PCB, asbestos and dioxin are decomposed or melted and rendered harmless. The molten incinerated ash is called molten slag and is poured into cooling water to solidify into rocky or glassy pebbles. The volume of incinerated ash is reduced to about 1/2 by becoming molten slag. Molten slag is harmless and is used as civil engineering material.

しかしながら134Cs、137Cs、90Sr等の放射性核種を含む放射性物質は加熱されても無害化されることはなく放射能を維持するという問題がある。例えば、溶融炉で焼却灰を加熱しても焼却灰の一部は溶融されずに溶融飛灰と称される微粒子となってオフガス中に浮遊することがある。この場合、放射性物質は溶融スラグ中よりも溶融飛灰中に多く検出される傾向があることが知られている。溶融飛灰はバグフィルター等の集塵装置によって回収され、又、元の焼却灰よりは減容されるものの、貯蔵や埋め立てのためには更なる減容が望ましい。 However, radioactive materials containing radionuclides such as 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr have a problem of maintaining radioactivity without being rendered harmless even when heated. For example, even if the incineration ash is heated in the melting furnace, a part of the incineration ash may not be melted but become fine particles called molten fly ash and float in the off-gas. In this case, it is known that more radioactive material tends to be detected in molten fly ash than in molten slag. Although molten fly ash is collected by a dust collector such as a bag filter and is reduced in volume from the original incinerated ash, further volume reduction is desirable for storage and landfill.

これに対し、溶融飛灰を洗浄して放射性セシウムを水へ抽出し、水に移行した放射性セシウムをプルシアンブルーを用いて凝集沈殿させて分離・除去する手法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。又、液体中の放射性物質類を除染用磁性複合粒子により捕獲し、これを磁力集積手段によって回収する手法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, a method has been proposed in which molten fly ash is washed to extract radioactive cesium into water, and the radioactive cesium transferred to water is coagulated and precipitated using Prussian blue to separate and remove (for example, non-patent Reference 1). In addition, a technique has been proposed in which radioactive substances in a liquid are captured by a magnetic composite particle for decontamination and collected by a magnetic force collecting means (see, for example, Patent Document 2).

又、セシウムを含む放射性物質が混在する処理対象物を溶融炉ではなく回転式昇華装置によって加熱することにより放射性物質を揮発させ、揮発した放射性物質を含むオフガスを冷却して放射性物質を粒子状の固体に戻し、バグフィルターによって回収する手法が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。   In addition, the radioactive material is volatilized by heating the processing object containing the radioactive material containing cesium by a rotary sublimation apparatus instead of a melting furnace, and the off-gas containing the volatilized radioactive material is cooled to convert the radioactive material into a particulate form. There has been proposed a method of returning to a solid and collecting it with a bag filter (see, for example, Non-Patent Document 2).

特許第4004181号公報Japanese Patent No. 4004181 特許第4932054号公報Japanese Patent No. 4932004

“溶融飛灰からの放射性セシウムの分離除去技術の開発について”、[online]、アタカ大機株式会社、[平成24年11月1日検索]、インターネット(http://www.atk-dk.co.jp/xml/docs/ATK_186.pdf)“Development of technology for separation and removal of radioactive cesium from molten fly ash” [online], Ataca Daiki Co., Ltd. [searched November 1, 2012], Internet (http: //www.atk-dk. com.xml / docs / ATK_186.pdf) “プレスリリース 平成23年度、除染技術実証試験事業”、[online]、農研機構、[平成24年11月1日検索]、インターネット(http://www.naro.affrc.go.jp/publicity_report/press/laboratory/narc/027564.html)“Press Release 2011, Decontamination Technology Demonstration Project” [online], National Institute of Agriculture, [Searched November 1, 2012], Internet (http://www.naro.affrc.go.jp/ publicity_report / press / laboratory / narc / 027564.html)

しかしながら、溶融飛灰を水で洗浄する手法では水溶性の放射性物質は溶融飛灰から除去できても非水溶性の放射性物質は除去できないという問題がある。又、水溶性の放射性物質であっても溶融飛灰等の微細な粒子に吸着されてしまうと水に溶け出しにくくなることがあり、このような微細な粒子に吸着された放射性物質も除去できないという問題もある。又、溶融飛灰をバグフィルター等の集塵装置から回収して、改めて別途の装置にて洗浄するにはハンドリングが煩雑になり、加えてその被曝対策等が必要になるという問題もある。   However, the technique of washing molten fly ash with water has a problem that water-soluble radioactive substances can be removed from molten fly ash, but water-insoluble radioactive substances cannot be removed. Moreover, even if it is a water-soluble radioactive substance, if it is adsorbed by fine particles such as molten fly ash, it may be difficult to dissolve in water, and the radioactive substance adsorbed by such fine particles cannot be removed. There is also a problem. Also, there is a problem that handling of the molten fly ash is complicated in order to collect the molten fly ash from a dust collector such as a bag filter and clean it again with a separate device, and in addition, measures against the exposure are required.

一方、回転式昇華装置によってセシウムを含む放射性物質を揮発させる手法によれば処理対象物から大部分の放射性物質を除去することはできるが、この手法でも放射性物質を処理対象物から完全に除去することは困難であり、処理対象物の放射性物質の濃度が著しく高い場合、加熱処理後の処理対象物に所定の基準を上回る濃度の放射性物質が残存する可能性がある。このような場合、放射性物質の濃度が処理前よりは低下していたとしても加熱処理後の処理対象物は貯蔵や埋め立てにより処分する必要がある。加熱処理後の処理対象物は粉末状であるため中長期的に貯蔵や埋め立ての用地の周辺や地下に放射性物質が漏れ出すことが懸念される。又、加熱処理後の処理対象物の放射性物質の濃度が高い場合、粉末状の処理対象物の飛散を防止するため運搬が制限される可能性もある。即ち、放射性物質の濃度が高い処理対象物は処理対象として適さないという問題がある。又、処理対象物によっては放射性物質だけでなく非放射性物質も少なからぬ量が放射性物質と共に揮発して放射性物質と共に回収される可能性がある。従って、処理対象物によっては充分な減容効果が得られない可能性がある。   On the other hand, the method of volatilizing radioactive substances containing cesium with a rotary sublimation apparatus can remove most of the radioactive substances from the object to be treated, but this technique also completely removes the radioactive substances from the object to be treated. In the case where the concentration of the radioactive substance in the object to be processed is extremely high, there is a possibility that the radioactive substance having a concentration exceeding a predetermined standard may remain in the object to be processed after the heat treatment. In such a case, even if the concentration of the radioactive substance is lower than that before the treatment, the object to be treated after the heat treatment needs to be disposed of by storage or landfill. Since the object to be treated after the heat treatment is in a powder form, there is a concern that radioactive substances may leak out to the vicinity of the land for storage or landfill or in the basement in the medium to long term. Moreover, when the density | concentration of the radioactive substance of the processing target object after heat processing is high, in order to prevent scattering of a powdery processing target object, conveyance may be restrict | limited. That is, there is a problem that a processing object having a high concentration of radioactive substance is not suitable as a processing object. In addition, depending on the object to be treated, not only radioactive substances but also non-radioactive substances may be volatilized together with radioactive substances and recovered together with radioactive substances. Therefore, a sufficient volume reduction effect may not be obtained depending on the object to be processed.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、水に溶けにくい放射性物質が混在する処理対象物や放射性物質の濃度が高い処理対象物も処理できるハンドリングが容易な放射性物質の処理システム及び処理方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a radioactive substance that is easy to handle and can handle a processing object containing a radioactive substance that is difficult to dissolve in water or a processing object having a high concentration of radioactive substance. It is an object to provide a processing system and a processing method.

本発明は、134Cs、137Cs及び90Srの少なくとも1つの放射性核種を含む放射性物質が混在する処理対象物を1300℃以上に加熱して溶融しつつ放射性物質をオフガス中に揮発除去するための溶融炉と、溶融炉から排出されるオフガスを洗煙水で洗浄してオフガスに含まれる放射性物質をオフガスから洗煙水に分離するための洗煙ユニットと、洗煙ユニットで洗煙されたオフガスに混在する溶融飛灰を回収するための集塵ユニットと、集塵ユニットにおいて回収される溶融飛灰を再処理のために溶融炉に搬送するための溶融飛灰再処理用搬送ユニットと、放射性物質を洗煙水から回収するための放射性物質回収ユニットと、を備える放射性物質の処理システムにより上記課題を解決するものである。 The present invention is for volatilizing and removing a radioactive substance in an off-gas while heating and melting a processing object containing a radioactive substance containing at least one radionuclide of 134 Cs, 137 Cs and 90 Sr at 1300 ° C. or higher. A melting furnace, a smoke cleaning unit for cleaning off-gas discharged from the melting furnace with smoke-washing water, and separating radioactive substances contained in the off-gas from off-gas to smoke-washing water, and off-gas washed with the smoke cleaning unit A dust collection unit for recovering molten fly ash mixed in the dust, a transport unit for reprocessing molten fly ash for transporting the molten fly ash collected in the dust collection unit to a melting furnace for reprocessing, and radioactive The above-mentioned problem is solved by a radioactive substance processing system comprising a radioactive substance recovery unit for recovering a substance from smoke-washed water.

又、本発明は、134Cs、137Cs及び90Srの少なくとも1つの放射性核種を含む放射性物質が混在する処理対象物を溶融炉で1300℃以上に加熱して溶融しつつ放射性物質をオフガス中に揮発除去するための溶融ステップと、溶融炉から排出されるオフガスを洗煙水で洗浄してオフガスに含まれる放射性物質をオフガスから洗煙水に分離するための洗煙ステップと、オフガスに残存する溶融飛灰を集塵ユニットにより回収するためのステップと、回収された溶融飛灰を再処理のために溶融炉に搬送するためのステップと、放射性物質を洗煙水から回収するための放射性物質回収ステップと、を備える放射性物質の処理方法により上記課題を解決するものである。 In addition, the present invention provides a radioactive material in an off-gas while melting a processing object in which a radioactive material containing at least one radionuclide of 134 Cs, 137 Cs and 90 Sr is mixed by heating to 1300 ° C. or higher in a melting furnace. A melting step for volatilization removal, a off-gas discharged from the melting furnace is washed with smoke-washing water and a radioactive substance contained in the off-gas is separated from off-gas to smoke-washing water, and remaining in the off-gas A step for recovering the molten fly ash by the dust collecting unit, a step for transporting the recovered molten fly ash to the melting furnace for reprocessing, and a radioactive material for recovering radioactive material from the smoke-washed water The above-mentioned problem is solved by a radioactive substance processing method comprising a recovery step.

本処理システム及び処理方法は、溶融飛灰等の処理対象物を洗浄して放射性物質を水に抽出するのではなく放射性物質をオフガス中に揮発除去するので、水溶性の放射性物質でも非水溶性の放射性物質でも処理対象物から分離して除去できる。又、溶融飛灰等の微細な粒子に吸着されて水に溶け出しにくくなった放射性物質も処理対象物から分離して除去できる。又、揮発した放射性物質を含むオフガスを洗煙水で洗浄することによりオフガスに含まれる放射性物質を冷却してオフガスから洗煙水に分離することができる。更に、放射性物質を吸着剤に吸着させたり、或いは放射性物質を凝集沈殿させることによって放射性物質を洗煙水から回収することができる。又、本処理システム及び処理方法では、溶融飛灰を洗浄する手法のように溶融飛灰をバグフィルター等の集塵装置から回収して改めて別途の装置にて洗浄するためのハンドリングや被曝対策等は必要ない。又、処理対象物の放射性物質の濃度が高く溶融スラグに所定の基準を上回る濃度の放射性物質が残存する場合でも、溶融スラグは岩石質又はガラス質の小石状の塊であるので放射性物質は溶融スラグの中に安定した状態で保持される。更に、小石状の塊である溶融スラグは表面積も小さい。従って、放射性物質を含む溶融スラグが貯蔵や埋め立てにより処分されても貯蔵や埋め立ての用地の周辺や地下に放射性物質が漏れ出すことがない。又、岩石質又はガラス質の小石状の溶融スラグであれば放射性物質を含んでいても運搬中の放射性物質の飛散の問題も生じない。又、処理対象物が溶融スラグとなることで減容効果も得られる。   In this treatment system and treatment method, the radioactive substance is volatilized and removed into the off-gas instead of washing the processing object such as molten fly ash and extracting the radioactive substance into water, so even a water-soluble radioactive substance is not water-soluble. Even radioactive materials can be separated and removed from the object to be treated. In addition, radioactive materials that are adsorbed by fine particles such as molten fly ash and are not easily dissolved in water can be separated and removed from the object to be treated. Moreover, the radioactive substance contained in offgas can be cooled and separated from offgas into smokewashing water by washing offgas containing the volatilized radioactive substance with smokewashing water. Further, the radioactive substance can be recovered from the smoke-washed water by adsorbing the radioactive substance on the adsorbent or coagulating and precipitating the radioactive substance. Also, in this treatment system and treatment method, handling and exposure measures for recovering molten fly ash from a dust collector such as a bag filter and washing it again with a separate device like the method of washing molten fly ash Is not necessary. In addition, even if the radioactive material concentration of the object to be treated is high and the radioactive material with a concentration exceeding the specified standard remains in the molten slag, the radioactive material is melted because the molten slag is a rocky or glassy pebbles. It is held in a stable state in the slag. Furthermore, the molten slag which is a pebble-like lump has a small surface area. Therefore, even if molten slag containing radioactive material is disposed of by storage or landfill, the radioactive material does not leak around the storage or landfill site or underground. Moreover, if it is a rocky or glassy pebbled molten slag, even if it contains a radioactive substance, the problem of scattering of the radioactive substance during conveyance does not arise. Moreover, the volume reduction effect is also acquired because a process target object turns into molten slag.

本処理システム及び処理方法で用いる溶融炉はエマルジョンバーナー式の表面溶融炉であるとよい。エマルジョンバーナー式の表面溶融炉は溶融飛灰を発生させないか、或いは溶融飛灰を発生させたとしても溶融飛灰の発生量は著しく少ない。従って、処理対象物に含まれる放射性物質を溶融飛灰に吸着された形態ではなく、気体としてオフガス中に効率良く揮発除去できる。又、処理対象物に放射性物質に加えてPCBやダイオキシン、アスベスト等の非放射性の汚染物質も混在している場合でも、エマルジョンバーナー式の表面溶融炉であればこれらの非放射性の汚染物質の無害化にも好適である。   The melting furnace used in the present processing system and processing method may be an emulsion burner type surface melting furnace. An emulsion burner type surface melting furnace does not generate molten fly ash, or even if molten fly ash is generated, the amount of molten fly ash generated is extremely small. Therefore, the radioactive substance contained in the object to be treated can be efficiently volatilized and removed in the off-gas as a gas, not in the form adsorbed by the molten fly ash. Even if non-radioactive contaminants such as PCB, dioxin, and asbestos are mixed in addition to radioactive substances in the object to be treated, an emulsion burner type surface melting furnace is harmless to these non-radioactive contaminants. It is also suitable for conversion.

本処理システムは放射性物質回収ユニットにおいて処理された洗煙水が洗煙ユニットにおいて再利用されるように洗煙水が循環する構成であるとよい。このように洗煙水が循環して洗煙ユニットにおいて繰り返し利用されることにより、全体としては洗煙水を外部に排出しない処理システムを実現できる。   The present processing system may be configured to circulate the smoke-washed water so that the smoke-washed water treated in the radioactive substance recovery unit is reused in the smoke-washing unit. As described above, the smoke washing water circulates and is repeatedly used in the smoke washing unit, thereby realizing a treatment system that does not discharge the smoke washing water to the outside as a whole.

又、本処理システムは溶融炉と洗煙ユニットとの間にオフガスを冷却するための熱交換ユニットを更に備え、洗煙ユニットが熱交換ユニットに隣接して設置されているとよい。オフガスが熱交換ユニットにおいて冷却されるとオフガス中の放射性物質の一部は固化して熱交換ユニットと洗煙ユニットとの間の配管に付着し洗煙ユニットまで到達しない可能性があるが、洗煙ユニットが熱交換ユニットに隣接して設置されていればオフガス中の放射性物質を洗煙ユニットまで確実に送ることができる。   The treatment system may further include a heat exchange unit for cooling off-gas between the melting furnace and the smoke washing unit, and the smoke washing unit may be installed adjacent to the heat exchange unit. When the off-gas is cooled in the heat exchange unit, some of the radioactive material in the off-gas may solidify and adhere to the piping between the heat exchange unit and the smoke washing unit, but may not reach the smoke washing unit. If the smoke unit is installed adjacent to the heat exchange unit, the radioactive material in the off-gas can be reliably sent to the smoke cleaning unit.

溶融炉から溶融飛灰が発生する場合でも溶融飛灰を溶融炉に搬送して再処理することにより、全体としては放射性物質が混在する溶融飛灰を外部に排出しない処理システム(又は処理方法)を実現できる。   Even when molten fly ash is generated from the melting furnace, the molten fly ash is transported to the melting furnace and reprocessed, and as a whole, the processing system (or processing method) does not discharge molten fly ash mixed with radioactive substances to the outside. Can be realized.

又、本処理システム(又は処理方法)は、洗煙水の中のドロスを回収するためのドロス回収ユニット(又はドロス回収ステップ)と、ドロス回収ユニット(又はドロス回収ステップ)において回収されるドロスを再処理のために溶融炉に搬送するためのドロス再処理用搬送ユニット(又はドロス再処理用搬送ステップ)と、を更に備えるとよい。   In addition, the present processing system (or processing method) includes a dross recovery unit (or dross recovery step) for recovering dross in smoke-washed water, and dross recovered in the dross recovery unit (or dross recovery step). A dross reprocessing transport unit (or a dross reprocessing transport step) for transporting to the melting furnace for reprocessing may be further provided.

洗煙水の中に放射性物質を含むドロスが混在する場合でもドロスを溶融炉に搬送して再処理することにより、全体としては放射性物質を含むドロスを外部に排出しない処理システム(又は処理方法)を実現できる。   Even if dross containing radioactive material is mixed in the smoke-washed water, the dross containing radioactive material is not discharged to the outside as a whole by transporting the dross to the melting furnace and reprocessing it (or processing method) Can be realized.

又、本処理システムは洗煙水のpHを調整するためのpH調整ユニットを更に備えるとよい。放射性物質を吸着する性質を有する吸着剤は、洗煙水が中性に近い場合に放射性物質を吸着する能力が高く、洗煙水が強い酸性やアルカリ性を示す場合には放射性物質を吸着する能力が低い傾向がある。例えば処理対象物がカリウム、ナトリウム、カルシウムを含んでいる場合、洗煙水が強いアルカリ性を示すことがある。このような場合でも、洗煙水のpHを(例えば7に近い値に)調整することにより、吸着剤は放射性物質を効率よく吸着することができる。   The treatment system may further include a pH adjustment unit for adjusting the pH of the smoke-washed water. Adsorbents that have the property of adsorbing radioactive substances have a high ability to adsorb radioactive substances when the smoke-washing water is nearly neutral, and adsorb radioactive substances when the smoke-washing water exhibits strong acidity or alkalinity. Tend to be low. For example, when the object to be treated contains potassium, sodium, or calcium, the smoke-washed water may show strong alkalinity. Even in such a case, the adsorbent can efficiently adsorb the radioactive substance by adjusting the pH of the smoke-washed water (for example, a value close to 7).

又、本処理システム(又は処理方法)は、揮発促進剤を処理対象物に添加するための揮発促進剤添加ユニット(又は揮発促進剤添加ステップ)を更に備え、揮発促進剤はCaCl、FeCl、CaCO、CaI、B及びNaの少なくとも1つの成分を含むとよい。CaCl、FeCl、CaCO、CaI134Csや137Csを含む放射性物質の揮発を促進する効果が高い。又、B及びNaは処理対象物の融点を降下させる効果や溶融スラグの流動性を向上させる効果を有する。 The present processing system (or processing method) further includes a volatilization accelerator addition unit (or a volatilization accelerator addition step) for adding a volatilization accelerator to the object to be processed, and the volatilization accelerators are CaCl 2 , FeCl 3. , CaCO 3 , CaI 2 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 may be included. CaCl 2 , FeCl 3 , CaCO 3 , and CaI 2 are highly effective in promoting volatilization of radioactive materials including 134 Cs and 137 Cs. B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 have the effect of lowering the melting point of the object to be treated and the effect of improving the fluidity of the molten slag.

本発明によれば、水に溶けにくい放射性物質が混在する処理対象物や放射性物質の濃度が高い処理対象物も処理できるハンドリングが容易な放射性物質の処理システム及び処理方法を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the processing system and processing method of a radioactive substance with easy handling which can process the processing target object with which the radioactive substance which is hard to melt | dissolve in water, and the high concentration of a radioactive substance can be processed are realizable.

本発明の第1実施形態に係る放射性物質の処理システムの概略構成を模式的に示す側面図The side view which shows typically schematic structure of the processing system of the radioactive substance which concerns on 1st Embodiment of this invention 同処理システムによる放射性物質の処理方法の概要を示すフローチャートFlow chart showing the outline of the radioactive material processing method by the processing system 本発明の第2実施形態に係る放射性物質回収ユニットの概略構成を模式的に示す側面図The side view which shows typically schematic structure of the radioactive substance recovery unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1に示されるように、本発明の第1実施形態に係る放射性物質の処理システム10は、134Cs、137Cs及び90Srの少なくとも1つの放射性核種を含む放射性物質が混在する処理対象物12を1300℃以上に加熱して溶融しつつ放射性物質をオフガス中に揮発除去するための溶融炉14と、溶融炉14から排出されるオフガスを洗煙水16で洗浄してオフガスに含まれる放射性物質をオフガスから洗煙水16に分離するための洗煙ユニット18と、放射性物質を洗煙水16から回収するための放射性物質回収ユニット20と、を備えている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the radioactive substance processing system 10 according to the first embodiment of the present invention is a processing object 12 in which a radioactive substance containing at least one radionuclide of 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr is mixed. A melting furnace 14 for volatilizing and removing radioactive substances in the off-gas while being heated to 1300 ° C. or higher, and a radioactive substance contained in the off-gas by washing the off-gas discharged from the melting furnace 14 with the smoking water 16 Is provided with a smoke washing unit 18 for separating the gas from the off-gas into the smoke washing water 16 and a radioactive substance recovery unit 20 for collecting the radioactive substance from the smoke washing water 16.

放射性物質の処理システム10は、洗煙ユニット18で洗煙されたオフガスに残存する溶融飛灰を回収するための集塵ユニット22と、集塵ユニット22において回収される溶融飛灰を再処理のために溶融炉14に搬送するための溶融飛灰再処理用搬送ユニット24と、を更に備えている。   The radioactive substance processing system 10 includes a dust collection unit 22 for collecting molten fly ash remaining in the off-gas washed by the smoke washing unit 18, and a reprocessing of the molten fly ash collected in the dust collection unit 22. Therefore, a molten fly ash reprocessing transport unit 24 for transporting to the melting furnace 14 is further provided.

又、放射性物質の処理システム10は、洗煙水の中のドロスを回収するためのドロス回収ユニット26と、ドロス回収ユニット26において回収されるドロスを再処理のために溶融炉14に搬送するためのドロス再処理用搬送ユニット28と、を更に備えている。   The radioactive material processing system 10 also has a dross recovery unit 26 for recovering the dross in the smoke-washed water, and for transporting the dross recovered in the dross recovery unit 26 to the melting furnace 14 for reprocessing. The dross reprocessing transport unit 28 is further provided.

又、放射性物質の処理システム10は、洗煙水のpHを調整するためのpH調整ユニット30を更に備えている。又、放射性物質の処理システム10は、揮発促進剤を処理対象物12に添加するための揮発促進剤添加ユニット32を更に備えている。   The radioactive substance treatment system 10 further includes a pH adjustment unit 30 for adjusting the pH of the smoke-washed water. The radioactive substance processing system 10 further includes a volatilization accelerator addition unit 32 for adding a volatilization accelerator to the object 12 to be processed.

処理対象物12は例えばごみ焼却場でごみを焼却して得られる主灰や飛灰等の焼却灰、(本第1実施形態の溶融炉14とは別の)溶融炉から得られる溶融飛灰、下水処理で得られる汚泥や汚泥焼却灰、土壌等であり、本第1実施形態では処理対象物12は例えばフレキシブルコンテナバッグ等の容器に収容されている。放射性物質は例えば134Cs、137Cs、90Srの塩化物、酸化物、水酸化物等の化合物である。放射性物質の具体的な例としてはCs、CsCl、CsOH、CsCO、CsI、Sr、SrCl、Sr(OH)、SrO、SrI、SrCO等を挙げることができる。これら放射性物質の融点及び沸点を表1に示す。尚、表1中の「分解」は融点よりも高く1300℃よりも低い温度で放射性物質が分解し他の化合物等に変化することを意味する。 The processing object 12 is, for example, incineration ash such as main ash and fly ash obtained by incineration of garbage at a waste incineration site, or molten fly ash obtained from a melting furnace (different from the melting furnace 14 of the first embodiment). The sludge obtained by sewage treatment, sludge incineration ash, soil, and the like. In the first embodiment, the processing object 12 is accommodated in a container such as a flexible container bag. The radioactive substance is, for example, a compound such as chloride, oxide or hydroxide of 134 Cs, 137 Cs, 90 Sr. Specific examples of the radioactive substance include Cs, CsCl, CsOH, Cs 2 CO 3 , CsI, Sr, SrCl 2 , Sr (OH) 2 , SrO, SrI 2 , SrCO 3 and the like. Table 1 shows melting points and boiling points of these radioactive substances. “Decomposition” in Table 1 means that the radioactive substance decomposes and changes to other compounds at a temperature higher than the melting point and lower than 1300 ° C.

Figure 0005767194
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溶融炉14はエマルジョンバーナー式の表面溶融炉であり、燃焼室の上部に設置された主バーナー34が燃焼室の炉床部36に向かって火炎を放射するようになっている。主バーナー34にはサービスタンク38からエマルジョン燃料が供給されるようになっている。サービスタンク38は、燃料タンク40から供給される重油、軽油、灯油、廃油、アルコール、ジメチルエーテル等の燃料と還元水発生装置42から供給される還元水とを混合してエマルジョン燃料を生成するようになっている。還元水発生装置42は上水を電気分解して還元水を生成するようになっている。尚、還元水発生装置42を省略し、還元水に替えて上水と燃料とを混合してエマルジョン燃料を生成してもよい。上水としては水道水、井戸水、再処理水等を用いることができる。又、主バーナー34の近傍には着火バーナー44が設置されている。着火バーナー44にはガスボンベ46からプロパンガス等の気体燃料が供給されるようになっている。   The melting furnace 14 is an emulsion burner type surface melting furnace, and a main burner 34 installed at the upper part of the combustion chamber radiates a flame toward the hearth 36 of the combustion chamber. The main burner 34 is supplied with emulsion fuel from a service tank 38. The service tank 38 mixes fuels such as heavy oil, light oil, kerosene, waste oil, alcohol, dimethyl ether and the like supplied from the fuel tank 40 with reducing water supplied from the reducing water generator 42 so as to generate emulsion fuel. It has become. The reduced water generator 42 generates reduced water by electrolyzing clean water. The reduced water generator 42 may be omitted, and the emulsion fuel may be generated by mixing clean water and fuel instead of the reduced water. As tap water, tap water, well water, reprocessed water, or the like can be used. An ignition burner 44 is installed in the vicinity of the main burner 34. The ignition burner 44 is supplied with gaseous fuel such as propane gas from a gas cylinder 46.

溶融炉14の加熱温度は上記のように1300℃以上であり、溶融炉14の加熱温度は1350℃以上であることがより好ましい。加熱温度が1300℃以上であれば134Cs、137Cs、90Srを含む放射性物質を処理対象物から揮発除去できると共にアスベストの内、青石綿を溶解させて無害化することもできる。尚、溶融炉14の加熱温度が1250℃以上であれば総てのSrClを瞬時に揮発させることができる。又、加熱温度が1277℃以上であれば総てのCsIを瞬時に揮発させることができる。又、加熱温度が1295℃以上であれば総てのCsClを瞬時に揮発させることができる。又、加熱温度が1382℃以上であれば総てのSr(金属)を瞬時に揮発させることができる。従って、溶融炉14の加熱温度は1400℃以上であることが更に好ましい。又、加熱温度が1400℃以上であればアスベストの内、茶石綿を溶解させて無害化することもできる。又、加熱温度が1450℃以上であれば余裕をもってPCBを分解することができる。又、加熱温度が1500℃以上であればアスベストの内、白石綿を溶解させて無害化することができると共に、酸化鉄を含む金属鉄を溶解することもできる。又、加熱温度が1773℃以上であれば総てのSrIを瞬時に揮発させることができる。溶融炉14の加熱温度の上限値は例えば1800℃、或いは2000℃である。溶融炉14の炉壁等を構成するキャスタブルの破損の防止という点では加熱温度の上限値は1800℃であることが好ましい。 As described above, the heating temperature of the melting furnace 14 is 1300 ° C. or higher, and the heating temperature of the melting furnace 14 is more preferably 1350 ° C. or higher. If the heating temperature is 1300 ° C. or higher, radioactive materials containing 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr can be volatilized and removed from the object to be treated, and asbestos can be made harmless by dissolving a asbestos. If the heating temperature of the melting furnace 14 is 1250 ° C. or higher, all SrCl 2 can be volatilized instantaneously. If the heating temperature is 1277 ° C. or higher, all CsI can be volatilized instantaneously. If the heating temperature is 1295 ° C. or higher, all CsCl can be volatilized instantaneously. If the heating temperature is 1382 ° C. or higher, all Sr (metal) can be volatilized instantaneously. Therefore, the heating temperature of the melting furnace 14 is more preferably 1400 ° C. or higher. If the heating temperature is 1400 ° C. or higher, tea asbestos can be dissolved to make it harmless. If the heating temperature is 1450 ° C. or higher, the PCB can be decomposed with a margin. Further, if the heating temperature is 1500 ° C. or higher, asbestos can be made harmless by dissolving white asbestos, and metallic iron containing iron oxide can be dissolved. Further, if the heating temperature is 1773 ° C. or higher, all SrI 2 can be volatilized instantaneously. The upper limit value of the heating temperature of the melting furnace 14 is, for example, 1800 ° C. or 2000 ° C. The upper limit of the heating temperature is preferably 1800 ° C. in terms of preventing breakage of castables constituting the furnace wall of the melting furnace 14.

又、処理対象物がCsを含む土壌である場合、処理対象物を1000〜1200℃に加熱した状態に保持するとCsAlSiが生成されてCsが揮発しにくくなることが報告されている(例えば、JAEA−Research−2011−026「土壌の原位置加熱による放射性セシウムの除去可能性に検討」参照)。又、1000℃程度の高温環境で試薬状のCsCO、Al、SiOを混合して反応させるとCsAlSiが生成されることも報告されている。従って、処理対象物がSiOやAlを多く含む焼却灰や土壌である場合、溶融炉14は1000〜1200℃を大きく上回る1400〜1500℃の加熱温度で焼却灰や土壌を溶融し、CsAlSiの生成速度よりもCsを含む(CsAlSi以外の)放射性物質の揮発速度が速くなるようにしてCsを含む放射性物質の揮発を促進する必要がある。 Further, when the object to be treated is soil containing Cs, it is reported that when the object to be treated is heated to 1000 to 1200 ° C., CsAlSi 2 O 6 is generated and Cs is less likely to volatilize ( For example, refer to JAEA-Research-2011-026 “Examination of possibility of removing radioactive cesium by in-situ heating of soil”). It has also been reported that CsAlSi 2 O 6 is produced when a reagent-like Cs 2 CO 3 , Al 2 O 3 , and SiO 2 are mixed and reacted in a high temperature environment of about 1000 ° C. Therefore, when the treatment object is incinerated ash or soil containing a large amount of SiO 2 or Al, the melting furnace 14 melts the incinerated ash or soil at a heating temperature of 1400 to 1500 ° C., which greatly exceeds 1000 to 1200 ° C., and CsAlSi 2 than the rate of formation of O 6 containing Cs (except CsAlSi 2 O 6) as volatilization rate of the radioactive materials is increased it is necessary to promote the volatilization of radioactive material including Cs.

炉床部36は傾斜しており、処理対象物12は炉床部36の上部側の入り口からプッシャー48に押されて燃焼室内に搬入されるようになっている。尚、燃焼室の入り口までは処理対象物12はコンベア50によって搬送されるようになっている。   The hearth part 36 is inclined, and the object 12 to be treated is pushed into the combustion chamber by being pushed by the pusher 48 from the upper entrance of the hearth part 36. The processing object 12 is conveyed by the conveyor 50 up to the entrance of the combustion chamber.

揮発促進剤添加ユニット32は溶融炉14の上流側に備えられており、溶融炉14に投入される前の処理対象物12に揮発促進剤を添加するように構成されている。揮発促進剤は、例えばCaCl、FeCl等の塩化物や、CaCO、CaI、融点を降下させる効果や溶融スラグの流動性を向上させる効果のあるB、Na等である。尚、揮発促進剤はこれらのいずれか1つの成分のみを含む構成でもよいし、2以上の成分を含む構成でもよい。又、揮発促進剤は粉末、タブレット、液体(水溶液)のいずれの形態でもよい。 The volatilization accelerator addition unit 32 is provided on the upstream side of the melting furnace 14, and is configured to add the volatilization accelerator to the processing object 12 before being charged into the melting furnace 14. Examples of the volatilization promoter include chlorides such as CaCl 2 and FeCl 3 , CaCO 3 and CaI 2 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O having an effect of lowering the melting point and improving the fluidity of the molten slag. 7 mag. In addition, the structure containing only any one of these components may be sufficient as a volatilization promoter, and the structure containing two or more components may be sufficient as it. The volatilization accelerator may be in the form of powder, tablet, or liquid (aqueous solution).

又、炉床部36の下部側にはスラグ落下口が形成されており、炉床部36の上で加熱されて溶融した処理対象物12(溶融スラグ)はスラグ落下口を介してスラグコンベア52へ落下するようになっている。スラグコンベア52は配管54A及び54Bを介して水砕水槽56と連結されており、スラグコンベア52と水砕水槽56との間で水が循環するようになっている。溶融スラグはスラグコンベア52において水で冷却されて固化してから外部に搬出されるようになっている。又、溶融炉14の外壁部等は配管58A及び58Bを介して冷却水槽60と連結されており、これらの間で水が循環することにより溶融炉14の外壁部等が冷却されるようになっている。   In addition, a slag dropping port is formed on the lower side of the hearth part 36, and the processing object 12 (molten slag) heated and melted on the hearth part 36 passes through the slag conveyor 52. To fall. The slag conveyor 52 is connected to the granulated water tank 56 through pipes 54A and 54B, and water is circulated between the slag conveyor 52 and the granulated water tank 56. The molten slag is cooled with water in the slag conveyor 52 and solidified, and then is transported to the outside. The outer wall of the melting furnace 14 is connected to the cooling water tank 60 through the pipes 58A and 58B, and the outer wall of the melting furnace 14 is cooled by circulating water between them. ing.

洗煙ユニット18は内部に羽根車状の部材(図示省略)を備えており、この羽根車状の部材が回転することにより溶融炉14からオフガスを吸引するようになっている。又、洗煙ユニット18は配管62A及び62Bを介して洗煙水槽64と連結されており、洗煙水16が洗煙ユニット18と洗煙水槽64との間で循環するようになっている。洗煙ユニット18はオフガスと洗煙水16とを混合して撹拌するようになっている。洗煙水16としては上述の上水を用いることができる。水砕水槽56、冷却水槽60及び洗煙水槽64には上水が適宜補充されるようになっている。尚、洗煙ユニット18はスクラバであってもよい。   The smoke washing unit 18 includes an impeller-like member (not shown) inside, and the impeller-like member rotates to suck off gas from the melting furnace 14. The smoke washing unit 18 is connected to the smoke washing water tank 64 via the pipes 62A and 62B, and the smoke washing water 16 is circulated between the smoke washing unit 18 and the smoke washing water tank 64. The smoke washing unit 18 mixes off gas and the smoke washing water 16 and agitates them. As the smoke-washing water 16, the above-mentioned clean water can be used. The water granulated water tank 56, the cooling water tank 60, and the smoke washing water tank 64 are appropriately supplemented with clean water. The smoke cleaning unit 18 may be a scrubber.

又、溶融炉14と洗煙ユニット18との間にはオフガスを冷却するための熱交換ユニット66が備えられている。洗煙ユニット18は熱交換ユニット66に隣接して設置されている。熱交換ユニット66と洗煙ユニット18は例えば断熱フランジを介して直結されているとよい。又、熱交換ユニット66と洗煙ユニット18はベローズを介して連結されていてもよい。溶融炉14から排出されるオフガスはこの熱交換ユニット66において400〜800℃程度に減温されてから洗煙ユニット18に供給されるようになっている。熱交換ユニット66は空気によってオフガスを冷却するようになっており、オフガスの冷却に伴って加熱される空気は燃焼用空気として溶融炉14の主バーナー34に供給されるようになっている。尚、洗煙ユニット18において洗煙されたオフガスの温度は常温程度に低下するため集塵ユニット22において結露する可能性がある。熱交換ユニット66においてオフガスの冷却に伴って加熱される空気は集塵ユニット22における結露の防止のために集塵ユニット22の入り口側にも供給されるようになっている。   A heat exchange unit 66 for cooling off-gas is provided between the melting furnace 14 and the smoke washing unit 18. The smoke washing unit 18 is installed adjacent to the heat exchange unit 66. The heat exchange unit 66 and the smoke cleaning unit 18 may be directly connected via, for example, a heat insulating flange. Moreover, the heat exchange unit 66 and the smoke washing unit 18 may be connected via a bellows. The off-gas discharged from the melting furnace 14 is supplied to the smoke washing unit 18 after being reduced in temperature to about 400 to 800 ° C. in the heat exchange unit 66. The heat exchange unit 66 is configured to cool off-gas with air, and the air heated as the off-gas is cooled is supplied to the main burner 34 of the melting furnace 14 as combustion air. In addition, since the temperature of the off-gas cleaned in the smoke cleaning unit 18 is lowered to about room temperature, there is a possibility that condensation occurs in the dust collecting unit 22. In the heat exchange unit 66, the air heated as the off-gas is cooled is also supplied to the inlet side of the dust collection unit 22 in order to prevent condensation in the dust collection unit 22.

pH調整ユニット30は、洗煙水槽64に中和剤を投入することにより洗煙水16のpHを例えば6.7〜7の範囲の7に近い値に調整するようになっている。中和剤としては洗煙水16が酸性である場合は例えば水溶性苛性ソーダ等を用いることができる。又、洗煙水16がアルカリ性である場合は例えば塩酸等を用いることができる。尚、洗煙ユニットが噴射や噴霧により洗煙水を供給して接触させて吸収・集塵するスクラバである場合には洗煙水中に予め中和剤を混入させることも可能である。   The pH adjustment unit 30 adjusts the pH of the smoke-washed water 16 to a value close to 7 in the range of 6.7 to 7, for example, by introducing a neutralizing agent into the smoke-washed water tank 64. As the neutralizing agent, when the smoke-washed water 16 is acidic, for example, water-soluble caustic soda can be used. Further, when the smoke-washing water 16 is alkaline, for example, hydrochloric acid or the like can be used. In addition, when the smoke cleaning unit is a scrubber that supplies smoke contact water by spraying or spraying and absorbs and collects it, it is possible to mix a neutralizing agent in advance in the smoke wash water.

洗煙ユニット18において洗煙されたオフガスは、洗煙ユニット18から水切りユニット68、集塵ユニット22、煙突72を介して外部に排出されるようになっている。水切りユニット68はオフガス中に混在する洗煙水16を遠心分離によってオフガスから分離するようになっている。尚、配管62Bは水切りユニット68にも連結されており、水切りユニット68においてオフガスから分離された洗煙水16は配管62Bを介して洗煙水槽64に回収されるようになっている。   The off gas cleaned in the smoke cleaning unit 18 is discharged from the smoke cleaning unit 18 to the outside through the draining unit 68, the dust collecting unit 22, and the chimney 72. The draining unit 68 is configured to separate the smoke washing water 16 mixed in the off gas from the off gas by centrifugation. The pipe 62B is also connected to a draining unit 68, and the smoke-washed water 16 separated from the off-gas in the drainer unit 68 is collected in the smoke-washing water tank 64 via the pipe 62B.

集塵ユニット22はバグフィルターである。集塵ユニット22の入り口側においてオフガスは熱交換ユニット66から供給される加熱された空気により100℃以上に加熱されるようになっており、これにより集塵ユニット22における結露が防止されるようになっている。又、集塵ユニット22の入口側には粉体や液体(一例として消石灰又はその水溶液)が霧状に噴霧されるようになっている(図示省略)。オフガス中の微細な粉塵はこれらの粉体や液体に吸着されて集塵ユニット22で捕獲されるようになっている。又、集塵ユニット22の出口側には還元水発生装置42によって生成された還元水、又は上水が霧状に噴霧されるようになっている。   The dust collection unit 22 is a bag filter. The off gas is heated to 100 ° C. or higher by the heated air supplied from the heat exchange unit 66 on the entrance side of the dust collection unit 22, so that condensation in the dust collection unit 22 is prevented. It has become. In addition, powder or liquid (for example, slaked lime or an aqueous solution thereof) is sprayed in the form of a mist on the inlet side of the dust collection unit 22 (not shown). Fine dust in the off-gas is adsorbed by these powders and liquids and captured by the dust collection unit 22. In addition, reduced water or clean water generated by the reduced water generator 42 is sprayed on the outlet side of the dust collection unit 22 in the form of a mist.

尚、例えば処理対象物12に含まれる放射性物質の濃度が高い等の理由で集塵ユニット22の集塵能力だけでは十分な集塵効果が得られない場合には、集塵ユニット22と煙突72との間にHEPAフィルターを更に設置してもよい。HEPAフィルターは集塵ユニット22を通過した微細な粉塵を濾紙による吸着効果を利用してオフガスから分離するように構成された装置である。   Note that, for example, if the dust collection capability of the dust collection unit 22 alone does not provide a sufficient dust collection effect because of the high concentration of the radioactive substance contained in the processing object 12, the dust collection unit 22 and the chimney 72. A HEPA filter may be further installed between the two. The HEPA filter is an apparatus configured to separate fine dust that has passed through the dust collection unit 22 from off-gas using an adsorption effect of filter paper.

溶融飛灰再処理用搬送ユニット24はコンベアを有して構成されており、集塵ユニット22において濾過される溶融飛灰等の粉塵をフレキシブルコンテナバッグ等の容器に収容した状態で直接溶融炉14へ、或いはコンベア50を介して間接的に溶融炉14へ搬送するようになっている。   The molten fly ash reprocessing transport unit 24 includes a conveyor, and directly melts the dust 14 such as molten fly ash filtered in the dust collection unit 22 in a container such as a flexible container bag. Or indirectly through the conveyor 50 to the melting furnace 14.

放射性物質回収ユニット20は、ポンプ74と、一次フィルター76と、2次フィルター78と、セシウム吸着塔80と、活性炭吸着塔82と、を備えている。一次フィルター76、2次フィルター78、セシウム吸着塔80及び活性炭吸着塔82は2つずつ備えられており並列に配置されている。ポンプ74は洗煙水槽64から洗煙水16を吸引し、吸引した洗煙水16を一次フィルター76及び2次フィルター78を介してセシウム吸着塔80及び活性炭吸着塔82に供給するようになっている。セシウム吸着塔80はセシウムを吸着する性質を有するフェロシアン化鉄(紺青、プルシアンブルーとも言う)、フェロシアン化コバルト等の吸着剤をタンク又は缶状の容器の中に収容した構造であり、洗煙水16がセシウム吸着塔80を通過すると洗煙水16の中の134Csや137Csを含む放射性物質はセシウム吸着塔80の中で吸着剤に吸着されて洗煙水16から分離されるようになっている。尚、セシウム吸着塔80においてフェロシアン化鉄やフェロシアン化コバルトが134Csや137Csを含む放射性物質を吸着することによりシアンが生成される。セシウム吸着塔80は交換可能であり、例えば所定の時間が経過する毎に、或いは所定量の放射性物質を吸着する毎にセシウム吸着塔80は交換されるようになっている。活性炭吸着塔82はセシウム吸着塔80の容器と同様の容器の中に吸着剤として活性炭を収容した構造であり、洗煙水16が活性炭吸着塔82を通過すると洗煙水16に含まれるシアンやセシウム以外の放射性物質(セシウム吸着塔80において吸着剤に吸着されなかった放射性物質)、非放射性の不純物が活性炭吸着塔82の中で活性炭に吸着されて洗煙水16から分離されるようになっている。活性炭吸着塔82も交換可能であり、例えば所定の時間が経過する毎に、或いは所定量のシアンや放射性物質等を吸着する毎に活性炭吸着塔82も交換されるようになっている。活性炭吸着塔78を通過した洗煙水16は再生水貯留水槽84に貯留されるようになっている。活性炭吸着塔78を通過した洗煙水16は上水として洗煙水槽64等に供給されて再利用されるようになっている。即ち、放射性物質の処理システム10は、放射性物質回収ユニット20において処理された洗煙水16が洗煙ユニット18において再利用されるように洗煙水16が循環する構成である。 The radioactive substance recovery unit 20 includes a pump 74, a primary filter 76, a secondary filter 78, a cesium adsorption tower 80, and an activated carbon adsorption tower 82. The primary filter 76, the secondary filter 78, the cesium adsorption tower 80, and the activated carbon adsorption tower 82 are provided two each, and are arranged in parallel. The pump 74 sucks the smoke washed water 16 from the smoke washed water tank 64 and supplies the sucked smoke washed water 16 to the cesium adsorption tower 80 and the activated carbon adsorption tower 82 through the primary filter 76 and the secondary filter 78. Yes. The cesium adsorption tower 80 has a structure in which an adsorbent such as iron ferrocyanide (also called bitumen or Prussian blue) or cobalt ferrocyanide having a property of adsorbing cesium is contained in a tank or a can-like container. When the smoke water 16 passes through the cesium adsorption tower 80, the radioactive material containing 134 Cs and 137 Cs in the smoke wash water 16 is adsorbed by the adsorbent in the cesium adsorption tower 80 and separated from the smoke wash water 16. It has become. In the cesium adsorption tower 80, cyanide is generated by adsorbing a radioactive substance containing 134 Cs or 137 Cs by iron ferrocyanide or cobalt ferrocyanide. The cesium adsorption tower 80 can be exchanged. For example, the cesium adsorption tower 80 is exchanged every time a predetermined time elapses or every time a predetermined amount of radioactive material is adsorbed. The activated carbon adsorption tower 82 has a structure in which activated carbon is accommodated as an adsorbent in a container similar to the container of the cesium adsorption tower 80, and when the smoke washing water 16 passes through the activated carbon adsorption tower 82, Radioactive substances other than cesium (radioactive substances not adsorbed by the adsorbent in the cesium adsorption tower 80) and non-radioactive impurities are adsorbed by the activated carbon in the activated carbon adsorption tower 82 and separated from the smoke-washed water 16. ing. The activated carbon adsorption tower 82 can also be exchanged. For example, the activated carbon adsorption tower 82 is exchanged every time a predetermined time elapses or every time a predetermined amount of cyanide, radioactive substance, or the like is adsorbed. The smoke-washed water 16 that has passed through the activated carbon adsorption tower 78 is stored in a reclaimed water storage tank 84. The smoke-washed water 16 that has passed through the activated carbon adsorption tower 78 is supplied to the smoke-washed water tank 64 as reused water and reused. That is, the radioactive substance processing system 10 is configured such that the smoke cleaning water 16 circulates so that the smoke cleaning water 16 processed in the radioactive substance recovery unit 20 is reused in the smoke cleaning unit 18.

ドロス回収ユニット26は、洗煙水槽64の底部のドロスを洗煙水槽64の上部から真空ポンプ(図示省略)等で吸引して回収するようになっている。尚、洗煙水槽64がドロスを凝集剤によって沈殿させて回収するシックナー構造になっていてもよい。又、重力沈降や遠心分離によりドロスを洗煙水16から分離するシックナー構造になっていてもよい。即ち、洗煙水槽64がドロス回収ユニットを構成していてもよい。回収されたドロスは天日、或いは加熱装置(図示省略)により乾燥されるようになっている。又、熱交換ユニット66においてオフガスの冷却に伴って加熱される空気を利用してドロスが乾燥されるようになっていてもよい。ドロス再処理用搬送ユニット28は溶融飛灰再処理用搬送ユニット24と同様にコンベアを有して構成されており、ドロス回収ユニット26において回収されるドロスをフレキシブルコンテナバッグ等の容器に収容した状態で直接溶融炉14へ、或いはコンベア50を介して間接的に溶融炉14へ搬送するようになっている。   The dross recovery unit 26 collects the dross at the bottom of the smoke-washing water tank 64 by sucking it from the upper part of the smoke-washing water tank 64 with a vacuum pump (not shown). The smoke washing water tank 64 may have a thickener structure in which dross is precipitated by a flocculant and collected. Moreover, you may have the thickener structure which isolate | separates dross from the smoke-washing water 16 by gravity sedimentation or centrifugation. That is, the smoke-washing water tank 64 may constitute a dross recovery unit. The recovered dross is dried by sunlight or a heating device (not shown). In addition, the dross may be dried using air heated by the off-gas cooling in the heat exchange unit 66. The dross reprocessing transport unit 28 is configured to have a conveyor similar to the molten fly ash reprocessing transport unit 24, and the dross recovered by the dross recovery unit 26 is accommodated in a container such as a flexible container bag. Thus, it is conveyed directly to the melting furnace 14 or indirectly via the conveyor 50 to the melting furnace 14.

次に、放射性物質の処理システム10による放射性物質の処理方法について図2のフローチャートに沿って説明する。まず、揮発促進剤を処理対象物12に添加する(S102:揮発促進剤添加ステップ)。具体的には、溶融炉14に投入される前の処理対象物12に揮発促進剤添加ユニット32によって前述の揮発促進剤を処理対象物12の量に対して所定の比率で添加する。   Next, the radioactive substance processing method by the radioactive substance processing system 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, a volatilization accelerator is added to the processing object 12 (S102: volatilization accelerator addition step). Specifically, the volatilization promoter addition unit 32 adds the above-described volatilization promoter to the processing object 12 before being charged into the melting furnace 14 at a predetermined ratio with respect to the amount of the processing object 12.

次に、揮発促進剤が添加された処理対象物12を溶融炉14で1300℃以上に加熱して溶融しつつ放射性物質をオフガス中に揮発除去する(S104:溶融ステップ)。これにより処理対象物12に混在する134Cs、137Cs、90Srを含む放射性物質の大部分が揮発してオフガス中に移行する。この際、CaCl、FeCl、CaCO、CaI等の揮発促進剤によって134Csや137Csを含む放射性物質の揮発が促進される。又、B、Naが添加される場合は融点を降下させる効果や溶融スラグの流動性を向上させる効果が得られる。溶融飛灰等の処理対象物を洗浄して放射性物質を水に抽出するのではなく放射性物質をオフガス中に揮発除去するので、水溶性の放射性物質でも非水溶性の放射性物質でも処理対象物12から分離して除去できる。又、溶融飛灰等の微細な粒子に吸着されて水に溶け出しにくくなった放射性物質が存在する場合でもこのような放射性物質を処理対象物から分離して除去できる。又、溶融炉14はエマルジョンバーナー式の表面溶融炉であるので溶融飛灰を発生させないか、或いは溶融飛灰を発生させたとしても溶融飛灰の発生量は著しく少ない。従って、処理対象物12に含まれる放射性物質を溶融飛灰に吸着された形態ではなく、気体としてオフガス中に効率良く揮発除去できる。溶融炉14で加熱されて溶融した処理対象物12(溶融スラグ)はスラグ落下口を介してスラグコンベア52へ落下する。放射性物質は揮発除去されているので溶融スラグには放射性物質が含まれていないか、放射性物質が含まれていたとしても微量である。又、処理対象物12が溶融スラグとなることで減容効果も得られる。尚、溶融スラグの放射能の量が例えば3.000Bq/kg以下であれば建設、土木資材(例えば、コンクリートの骨材、路盤材、堤防等の埋戻し材)として利用することが可能と考えられる。例えば、処理対象物が焼却灰の場合、溶融スラグを建設、土木資材として利用することで1/100以下の減容効果が得られる。一方、加熱溶融される前の処理対象物12に含まれる放射性物質の濃度が著しく高い場合、溶融スラグに所定の基準を上回る濃度の放射性物質が残存することがある。このような場合でも、溶融スラグは岩石質又はガラス質の小石状の塊であるので放射性物質は溶融スラグの中に安定した状態で保持され、更に、小石状の塊の溶融スラグは表面積が小さいので放射性物質を含む溶融スラグは貯蔵や埋め立てにより処分されても用地の周辺や地下に放射性物質が漏れ出すことがない。尚、溶融スラグの放射能の量が例えば100.000Bq/kg以下であれば一般廃棄物最終処分場に埋設することも可能と考えられる。又、岩石質又はガラス質の小石状の塊の溶融スラグであれば放射性物質を含んでいても運搬中の放射性物質の飛散の問題も生じない。 Next, the radioactive material is volatilized and removed in the off-gas while the object 12 to which the volatilization accelerator is added is heated to 1300 ° C. or higher in the melting furnace 14 and melted (S104: melting step). As a result, most of the radioactive material containing 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr mixed in the processing object 12 is volatilized and moves into the off-gas. At this time, volatilization of a radioactive substance including 134 Cs and 137 Cs is promoted by a volatilization accelerator such as CaCl 2 , FeCl 3 , CaCO 3 , and CaI 2 . Further, if the B 2 O 3, Na 2 B 4 O 7 is added it is effective for improving the fluidity of the effect and molten slag to lower the melting point are obtained. Rather than washing the processing object such as molten fly ash and extracting the radioactive substance into water, the radioactive substance is volatilized and removed into the off-gas, so that both the water-soluble radioactive substance and the water-insoluble radioactive substance 12 Can be separated and removed. Further, even when there is a radioactive substance adsorbed by fine particles such as molten fly ash and hardly dissolved in water, such a radioactive substance can be separated and removed from the object to be treated. Further, since the melting furnace 14 is an emulsion burner type surface melting furnace, the amount of molten fly ash generated is extremely small even if molten fly ash is not generated or molten fly ash is generated. Therefore, the radioactive substance contained in the processing object 12 can be efficiently volatilized and removed in the off-gas as a gas, not in the form adsorbed by the molten fly ash. The processing object 12 (molten slag) heated and melted in the melting furnace 14 falls to the slag conveyor 52 through the slag dropping port. Since the radioactive substance is volatilized and removed, the molten slag does not contain a radioactive substance, or even if it contains a radioactive substance, it is a trace amount. Moreover, the volume reduction effect is also acquired because the process target object 12 turns into molten slag. In addition, if the amount of radioactivity of molten slag is, for example, 3.000 Bq / kg or less, it can be used as a construction or civil engineering material (for example, a concrete aggregate, a roadbed material, a backfill material such as a dike). It is done. For example, when the processing object is incineration ash, a volume reduction effect of 1/100 or less can be obtained by using molten slag as construction and civil engineering materials. On the other hand, when the concentration of the radioactive substance contained in the processing object 12 before being melted by heating is extremely high, the radioactive substance having a concentration exceeding a predetermined standard may remain in the molten slag. Even in such a case, the molten slag is a rocky or glassy pebble-like lump, so that the radioactive material is stably held in the molten slag, and the pebble-like lump molten slag has a small surface area. Therefore, even if molten slag containing radioactive material is disposed of by storage or landfill, the radioactive material does not leak around the site or underground. In addition, if the amount of radioactivity of molten slag is, for example, 100.000 Bq / kg or less, it is considered possible to embed it in a general waste final disposal site. Further, if the molten slag is a rocky or glassy pebble-like lump, even if it contains a radioactive substance, the problem of scattering of the radioactive substance during transportation does not occur.

次に、溶融炉14から排出されるオフガスを洗煙水16で洗浄してオフガスに含まれる放射性物質をオフガスから洗煙水16の中に分離する(S106:洗煙ステップ)。具体的には、オフガスは洗煙ユニット18に吸引されつつ溶融炉14から排出されて熱交換ユニット66において例えば400〜800℃程度に減温されてから洗煙ユニット18に供給され、洗煙ユニット18において洗煙水16と混合されて撹拌される。オフガスが熱交換ユニット66において冷却されるとオフガス中の放射性物質の一部が固化して熱交換ユニット66と洗煙ユニット18との間の配管に付着し洗煙ユニットまで到達しない可能性があるが、洗煙ユニット18は熱交換ユニット66に隣接して設置されているのでオフガス中の放射性物質は洗煙ユニット18へ確実に送られる。揮発した放射性物質を含むオフガスが洗煙水16と撹拌されることによりオフガスに含まれる放射性物質は洗煙水16によって冷却されて固体化し、オフガスから洗煙水16に分離される。尚、オフガス中に溶融飛灰や粉塵等の微粒子が混在する場合、そのような微粒子もオフガスから洗煙水16に分離される。放射性物質が移行した洗煙水16は洗煙ユニット18から洗煙水槽64に送られる。オフガスは洗煙ユニット18において洗煙された後、水切りユニット68、集塵ユニット22、煙突72を介して外部に排出される。尚、集塵ユニット22の入口側では消石灰等の粉体、或いは消石灰が溶解した水等の液体が配管内のオフガスに霧状に噴霧される。又、集塵ユニット22の出口側では還元水発生装置42によって生成された還元水、又は上水が配管内のオフガスに霧状に噴霧される。水切りユニット68によってオフガスから分離された洗煙水16は洗煙水槽64に回収される。洗煙水16において洗煙されたオフガス中に溶融飛灰等の粉塵が残存している場合でも、そのような粉塵は、集塵ユニット22の入口側で噴霧される粉体等に吸着され粉体等と共に集塵ユニット22においてオフガスから除去される。又、集塵ユニット22を通過するような微細な粉塵が混在している場合でも、集塵ユニット22と煙突72との間にHEPAフィルターが設置されていれば、そのような微細な粉塵はHEPAフィルターにおいてオフガスから除去される。   Next, the off-gas discharged from the melting furnace 14 is washed with the smoke-washing water 16 to separate radioactive substances contained in the off-gas from the off-gas into the smoke-washing water 16 (S106: smoke washing step). Specifically, the off-gas is discharged from the melting furnace 14 while being sucked into the smoke washing unit 18 and is reduced in temperature to, for example, about 400 to 800 ° C. in the heat exchange unit 66 before being supplied to the smoke washing unit 18. In 18, it is mixed with the smoke-washing water 16 and stirred. When the off-gas is cooled in the heat exchange unit 66, a part of the radioactive substance in the off-gas may solidify and adhere to the pipe between the heat exchange unit 66 and the smoke washing unit 18 and may not reach the smoke washing unit. However, since the smoke cleaning unit 18 is installed adjacent to the heat exchange unit 66, the radioactive substance in the off-gas is reliably sent to the smoke cleaning unit 18. The off-gas containing the volatilized radioactive material is agitated with the smoke-washing water 16, whereby the radioactive material contained in the off-gas is cooled and solidified by the smoke-washing water 16 and separated from the off-gas into the smoke-washing water 16. When fine particles such as molten fly ash and dust are mixed in the off gas, such fine particles are also separated from the off gas into the smoke washing water 16. The smoke washing water 16 to which the radioactive substance has been transferred is sent from the smoke washing unit 18 to the smoke washing water tank 64. The off gas is washed in the smoke washing unit 18 and then discharged to the outside through the draining unit 68, the dust collecting unit 22, and the chimney 72. Note that powder such as slaked lime or liquid such as water in which slaked lime is dissolved is sprayed on the off gas in the pipe in the form of a mist on the inlet side of the dust collection unit 22. Further, on the outlet side of the dust collection unit 22, the reduced water or clean water generated by the reduced water generator 42 is sprayed on the off gas in the pipe in a mist form. The smoke-washed water 16 separated from the off-gas by the draining unit 68 is collected in the smoke-wash water tank 64. Even when dust such as molten fly ash remains in the off-gas washed in the smoke-washed water 16, such dust is adsorbed by the powder sprayed on the inlet side of the dust collection unit 22 and becomes powder. It is removed from the off-gas in the dust collection unit 22 together with the body and the like. Even if fine dust that passes through the dust collection unit 22 is mixed, if a HEPA filter is installed between the dust collection unit 22 and the chimney 72, such fine dust will be removed from the HEPA. It is removed from the offgas in the filter.

次に、放射性物質を吸着する性質を有する吸着剤によって放射性物質を洗煙水16から回収する(S108:放射性物質回収ステップ)。具体的には、洗煙水槽64に貯留されている洗煙水16は放射性物質回収ユニット20のポンプ74によって吸引され、一次フィルター76及び2次フィルター78を介してセシウム吸着塔80に供給される。洗煙水16に移行した134Csや137Csを含む放射性物質はセシウム吸着塔80においてフェロシアン化鉄、フェロシアン化コバルト等の吸着剤に吸着されて洗煙水16から分離される。尚、フェロシアン化鉄やフェロシアン化コバルトが134Csや137Csを含む放射性物質を吸着することによりシアンが生成される。セシウム吸着塔80において134Csや137Csを含む放射性物質が分離、除去された洗煙水16は次に活性炭吸着塔82に供給される。洗煙水16に含まれるシアンやセシウム以外の放射性物質、或いは非放射性の不純物は活性炭吸着塔70において活性炭に吸着されて洗煙水16から分離、除去される。このようにシアンや放射性汚染物質、非放射性の不純物が分離、除去された洗煙水16は再生水貯留水槽84に送られた後、上水として洗煙水槽64等に供給されて再利用される。セシウム吸着塔80は、所定の時間が経過する毎に、或いは所定量の放射性物質を吸着する毎に交換される。又、活性炭吸着塔82も、所定の時間が経過する毎に、或いは所定量の放射性物質等を吸着する毎に交換される。 Next, the radioactive substance is recovered from the smoke-washed water 16 by the adsorbent having the property of adsorbing the radioactive substance (S108: radioactive substance recovery step). Specifically, the smoke-washed water 16 stored in the smoke-washing water tank 64 is sucked by the pump 74 of the radioactive substance recovery unit 20 and supplied to the cesium adsorption tower 80 through the primary filter 76 and the secondary filter 78. . The radioactive material containing 134 Cs and 137 Cs transferred to the smoke washing water 16 is adsorbed by an adsorbent such as ferrocyanide and cobalt ferrocyanide in the cesium adsorption tower 80 and separated from the smoke washing water 16. Note that cyanide is generated by adsorbing a radioactive substance containing 134 Cs or 137 Cs by iron ferrocyanide or cobalt ferrocyanide. The smoke washing water 16 from which the radioactive material containing 134 Cs and 137 Cs has been separated and removed in the cesium adsorption tower 80 is then supplied to the activated carbon adsorption tower 82. Radioactive substances other than cyan and cesium or non-radioactive impurities contained in the smoke-washed water 16 are adsorbed by the activated carbon in the activated carbon adsorption tower 70 and separated and removed from the smoke-washed water 16. The smoke water 16 from which cyan, radioactive contaminants, and non-radioactive impurities are separated and removed in this manner is sent to the reclaimed water storage tank 84 and then supplied to the smoke water tank 64 and the like as reused water for reuse. . The cesium adsorption tower 80 is replaced every time a predetermined time elapses or every time a predetermined amount of radioactive material is adsorbed. The activated carbon adsorption tower 82 is also replaced every time a predetermined time elapses or every time a predetermined amount of radioactive material is adsorbed.

尚、洗煙水16はpH調整ユニット30によって適宜(例えば常時、或いは定期的に)pHが(例えば6.7〜7の範囲の7に近い値に)調整される。このように洗煙水16のpHを調整することによりセシウム吸着塔80のフェロシアン化鉄、フェロシアン化コバルト等の吸着剤が放射性物質を吸着する能力が高められるので放射性物質を効率良く回収することができる。   In addition, the pH of the smoke-washed water 16 is appropriately adjusted (for example, constantly or periodically) by the pH adjustment unit 30 (for example, a value close to 7 in the range of 6.7 to 7). By adjusting the pH of the smoke-washing water 16 in this manner, the ability of the cesium adsorption tower 80 to adsorb the radioactive substance, such as ferrous ferrocyanide and iron ferrocyanide, can be improved, so that the radioactive substance can be efficiently recovered. be able to.

ところで上記のように洗煙ユニット18で洗煙されたオフガスに溶融飛灰が残在している場合があり、このような場合、溶融飛灰は集塵ユニット22においてオフガスから分離されて回収される(S202:溶融飛灰回収ステップ)。集塵ユニット22において回収される溶融飛灰は再処理のために溶融飛灰再処理用搬送ユニット24によって溶融炉14に搬送される(S204:溶融飛灰再処理用搬送ステップ)。洗煙ユニット18で洗煙されたオフガスに溶融飛灰が残在している場合でも、このように溶融飛灰を溶融炉14に搬送して再処理することにより、全体としては放射性物質を含む溶融飛灰を外部に排出しない処理システム及び処理方法が実現される。   By the way, molten fly ash may remain in the off-gas washed by the smoke washing unit 18 as described above. In such a case, the molten fly ash is separated and collected from the off-gas in the dust collecting unit 22. (S202: Molten fly ash recovery step). The molten fly ash collected in the dust collecting unit 22 is transferred to the melting furnace 14 by the molten fly ash reprocessing transport unit 24 for reprocessing (S204: transport step for molten fly ash reprocessing). Even when molten fly ash remains in the off-gas washed by the smoke washing unit 18, the molten fly ash is transported to the melting furnace 14 and reprocessed in this manner, so that it contains radioactive substances as a whole. A processing system and a processing method that do not discharge molten fly ash to the outside are realized.

又、放射性物質を含むドロスが洗煙水16に混在する場合がある。この場合、ドロスはドロス回収ユニット26によって洗煙水16から回収される(S302:ドロス回収ステップ)。ドロス回収ユニット26において回収されるドロスは再処理のためにドロス再処理用搬送ユニット28によって溶融炉14に搬送される(S304:ドロス再処理用搬送ステップ)。このようにドロスを溶融炉14に搬送して再処理することにより、全体としては放射性物質を含むドロスを外部に排出しない処理システム及び処理方法が実現される。   In addition, dross containing radioactive material may be mixed in the smoke-washed water 16. In this case, the dross is recovered from the smoke-washed water 16 by the dross recovery unit 26 (S302: Dross recovery step). The dross recovered in the dross recovery unit 26 is transported to the melting furnace 14 by the dross reprocessing transport unit 28 for reprocessing (S304: transporting step for dross reprocessing). By carrying the dross to the melting furnace 14 and reprocessing in this way, a treatment system and a treatment method that do not discharge dross containing radioactive materials to the outside are realized as a whole.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。前記第1実施形態に係る放射性物質回収ユニット20はセシウム吸着塔80等を備え、放射性物質を吸着剤に吸着させて洗煙水16から回収するように構成されているのに対し、本第2実施形態では図3に示されるように放射性物質回収ユニット90が粒子状の放射性物質を凝集沈殿させることにより洗煙水16から回収するように構成されている。他の構成は前記第1実施形態と同じであるので説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The radioactive substance recovery unit 20 according to the first embodiment includes a cesium adsorption tower 80 and the like, and is configured to adsorb the radioactive substance to the adsorbent and collect it from the smoke-washed water 16, whereas this second In the embodiment, as shown in FIG. 3, the radioactive substance recovery unit 90 is configured to recover the particulate radioactive substance from the smoke-washed water 16 by coagulating and precipitating the particulate radioactive substance. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

放射性物質回収ユニット90は、第1シックナー92と第2シックナー94とを備え、これらが直列に連結された構成である。洗煙水槽64の洗煙水16はまず第1シックナー92に送られるようになっている。   The radioactive substance recovery unit 90 includes a first thickener 92 and a second thickener 94, which are connected in series. The smoke-washed water 16 in the smoke-washing water tank 64 is first sent to the first thickener 92.

第1シックナー92には第1薬剤が投入されるようになっている。第1薬剤は例えば、K[Fe(CN)](フェロシアン化合物)と凝集剤との混合物である。凝集剤は例えばポリアクリルアミド系を主体としたノニオンやアニオン系混合凝集剤である。第1シックナー92で処理された洗煙水16は第2シックナー94に送られるようになっている。 The first medicine is introduced into the first thickener 92. The first drug is, for example, a mixture of K 4 [Fe (CN) 6 ] (ferrocyan compound) and a flocculant. The flocculant is, for example, a non-ion mainly composed of polyacrylamide or an anionic mixed flocculant. The smoke-washed water 16 treated by the first thickener 92 is sent to the second thickener 94.

第2シックナー94には第2薬剤が投入されるようになっている。第2薬剤は例えば、UDD(高分散炭素材料)とK[Fe(CN)](フェロシアン化合物)との混合物である。又、第2薬剤はUDD(高分散炭素材料)とK[Fe(CN)](フェロシアン化合物)と上記の凝集剤との混合物でもよい。 The second medicine is introduced into the second thickener 94. The second drug is, for example, a mixture of UDD (highly dispersed carbon material) and K 4 [Fe (CN) 6 ] (ferrocyan compound). The second drug may be a mixture of UDD (highly dispersed carbon material), K 4 [Fe (CN) 6 ] (ferrocyan compound), and the above flocculant.

第2シックナー94において処理された洗煙水16は再生水貯留水槽84に送られた後、上水として洗煙水槽64等に供給されて再利用されるようになっている。又、第1シックナー92及び第2シックナー94において洗煙水16から分離される、放射性物質を含む凝集沈殿物は脱水機(図示省略)によって脱水された後、加熱乾燥機(図示省略)によって乾燥されてから所定の容器に封入されて外部に搬出されるようになっている。   The smoke-washed water 16 processed in the second thickener 94 is sent to the reclaimed water storage tank 84 and then supplied to the smoke-wash tank 64 and the like as reused water for reuse. In addition, the aggregated sediment containing radioactive material separated from the smoke-washed water 16 in the first thickener 92 and the second thickener 94 is dehydrated by a dehydrator (not shown) and then dried by a heat dryer (not shown). After that, it is sealed in a predetermined container and carried outside.

90Srを含む放射性物質の濃度が高い場合、第1薬剤及び第2薬剤のいずれか一方又は両方と共にHPO等のリン化合物、NaOH、KOH等を投与し、90Srを含む放射性物質を凝集沈殿させて洗煙水16から分離するとよい。 When the concentration of the radioactive substance containing 90 Sr is high, a phosphorous compound such as H 2 PO 4 , NaOH, KOH or the like is administered together with one or both of the first drug and the second drug, and the radioactive substance containing 90 Sr It may be separated from the smoke-washed water 16 by coagulating sedimentation.

尚、前記第1及び第2実施形態において、溶融炉14はエマルジョンバーナー式の表面溶融炉であるが、放射性物質が混在する処理対象物12を加熱して溶融しつつ放射性物質をオフガス中に揮発除去できれば、他のタイプの溶融炉を用いてもよい。例えば、誘導加熱炉、抵抗加熱炉、アーク加熱炉等の電気式の溶融炉やプラズマ加熱炉、或いはバーナー式加熱炉を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the melting furnace 14 is an emulsion burner type surface melting furnace. However, the radioactive substance is volatilized in the off-gas while heating and melting the processing object 12 containing the radioactive substance. Other types of melting furnaces may be used as long as they can be removed. For example, an electric melting furnace such as an induction heating furnace, a resistance heating furnace, an arc heating furnace, a plasma heating furnace, or a burner type heating furnace may be used.

又、前記第1実施形態において、放射性物質回収ユニット20は、セシウムを吸着する性質を有する吸着剤を容器の中に収容した構造のセシウム吸着塔80と活性炭を容器の中に収容した構造の活性炭吸着塔82とを備える構成であるが、放射性物質を洗煙水16から回収できれば放射性物質回収ユニットの構成は特に限定されない。例えば、それぞれ異なる種類の吸着剤を容器の中に収容した構造の3種類以上の吸着塔を備える構成の放射性物質回収ユニットを用いてもよい。又、2種類、或いは3種類以上の吸着剤を容器の中に収容した構造の1種類の吸着塔だけを備える構成の放射性物質回収ユニットを用いてもよい。   In the first embodiment, the radioactive substance recovery unit 20 includes the cesium adsorption tower 80 having a structure in which an adsorbent having a property of adsorbing cesium is accommodated in a container and the activated carbon having a structure in which the activated carbon is accommodated in the container. Although it is a structure provided with the adsorption tower 82, if a radioactive substance can be collect | recovered from the smoke-washed water 16, the structure of a radioactive substance collection | recovery unit will not be specifically limited. For example, you may use the radioactive substance collection | recovery unit of a structure provided with 3 or more types of adsorption towers of the structure which accommodated the adsorbent of a respectively different kind in a container. Moreover, you may use the radioactive substance collection | recovery unit of a structure provided with only one kind of adsorption tower of the structure which accommodated the adsorbent of 2 types, or 3 or more types in the container.

又、前記第1実施形態において、セシウム吸着塔80及び活性炭吸着塔82は所定の時間が経過する毎に、或いは所定量の放射性物質等を吸着する毎に容器ごと交換されるようになっているが、容器の中の吸着剤だけを交換するようにしてもよい。   In the first embodiment, the cesium adsorption tower 80 and the activated carbon adsorption tower 82 are replaced every time a predetermined time elapses or every time a predetermined amount of radioactive material is adsorbed. However, only the adsorbent in the container may be replaced.

又、前記第1実施形態において、セシウムの吸着剤としてフェロシアン化鉄やフェロシアン化コバルトが例示されているが、セシウムの吸着のための吸着剤として例えばゼオライト等の他の吸着剤を用いてもよい。   In the first embodiment, iron ferrocyanide and cobalt ferrocyanide are exemplified as the cesium adsorbent, but other adsorbents such as zeolite are used as the adsorbent for cesium adsorption. Also good.

又、前記第1実施形態に係る放射性物質回収ユニット20はセシウム吸着塔80等を備る構成であり、又、前記第2実施形態に係る放射性物質回収ユニット90は放射性物質を凝集沈殿させることにより洗煙水16から回収するように構成されているが、フェロシアン化鉄、フェロシアン化コバルト、ゼオライト等の吸着剤と磁性粉とを組み合わせた構造の磁性吸着剤を用い、放射性物質回収ユニットは、例えば洗煙水16を貯留する水槽に磁性吸着剤を添加し、放射性物質を吸着した磁性吸着剤を磁力によって集めて洗煙水16から分離、除去する構成としてもよい。   In addition, the radioactive substance recovery unit 20 according to the first embodiment is configured to include a cesium adsorption tower 80 and the like, and the radioactive substance recovery unit 90 according to the second embodiment performs coagulation and precipitation of the radioactive substance. Although it is comprised so that it may collect | recover from the smoke-washing water 16, using the magnetic adsorbent of the structure which combined adsorbents, such as ferrocyanide iron, ferrocyanide cobalt, and zeolite, and magnetic powder, a radioactive substance recovery unit is For example, a magnetic adsorbent may be added to a water tank that stores the smoke-washed water 16, and the magnetic adsorbent that has adsorbed the radioactive substance may be collected by a magnetic force and separated from the smoke-washed water 16 and removed.

又、前記第1及び第2実施形態において、放射性物質の処理システム10は溶融飛灰再処理用搬送ユニット24を備えているが、例えば集塵ユニット22において回収される溶融飛灰の量が少ないような場合には、溶融飛灰は人手により、或いは半自動的な搬送装置によって溶融炉14に搬送するようにしてもよい。   In the first and second embodiments, the radioactive substance processing system 10 includes the molten fly ash reprocessing transport unit 24. For example, the amount of molten fly ash collected in the dust collection unit 22 is small. In such a case, the molten fly ash may be transported to the melting furnace 14 manually or by a semi-automatic transport device.

又、前記第1及び第2実施形態において、放射性物質の処理システム10はドロス回収ユニット26及びドロス再処理用搬送ユニット28を備えているが、例えばドロス回収ユニット26において回収されるドロスの量が少ないような場合には、ドロスは人手により、或いは半自動的な搬送装置によって溶融炉14に搬送するようにしてもよい。又、ドロスは人手により、或いは半自動的な回収装置によって回収されるようにしてもよい。又、例えば洗煙水槽64の中の洗煙水16を撹拌して洗煙水槽64の底のドロスを洗煙水16と共に放射性物質回収ユニット20(90)に送り、ドロス或いはその中に含まれる放射性物質を放射性物質回収ユニット20(90)において回収するようにしてもよい。   In the first and second embodiments, the radioactive material processing system 10 includes the dross recovery unit 26 and the dross reprocessing transport unit 28. For example, the amount of dross recovered in the dross recovery unit 26 is as follows. In such a case, the dross may be transferred to the melting furnace 14 manually or by a semi-automatic transfer device. The dross may be collected manually or by a semi-automatic collection device. Further, for example, the smoke washing water 16 in the smoke washing water tank 64 is stirred and the dross at the bottom of the smoke washing water tank 64 is sent together with the smoke washing water 16 to the radioactive substance recovery unit 20 (90), and is contained in the dross or it. The radioactive substance may be recovered in the radioactive substance recovery unit 20 (90).

又、前記第1及び第2実施形態において、揮発促進剤としてCaCl、FeCl、CaCO、CaI、B、Naが例示されているが、放射性物質の揮発を促進する効果や融点を降下させる効果、或いは溶融スラグの流動性を向上させる効果を有するものであれば他の揮発促進剤を用いてもよい。 In the first and second embodiments, CaCl 2 , FeCl 3 , CaCO 3 , CaI 2 , B 2 O 3 , and Na 2 B 4 O 7 are exemplified as volatilization promoters. Other volatilization promoters may be used as long as they have the effect of promoting the melting point, the effect of lowering the melting point, or the effect of improving the fluidity of the molten slag.

又、前記第1及び第2実施形態において、放射性物質の処理システム10は揮発促進剤添加ユニット32を備えているが、例えば放射性物質の処理システム10に搬入される前に処理対象物12に予め揮発促進剤が添加される場合や、揮発促進剤を用いなくても充分に放射性物質をオフガス中に揮発除去できる場合には、放射性物質の処理システム10は揮発促進剤添加ユニット32を備えていない構成でもよい。   In the first and second embodiments, the radioactive substance processing system 10 includes the volatilization accelerator addition unit 32. For example, before the radioactive substance processing system 10 is carried into the radioactive substance processing system 10, the radioactive substance is preliminarily attached to the processing object 12. When the volatilization accelerator is added or when the radioactive substance can be sufficiently volatilized and removed in the off-gas without using the volatilization accelerator, the radioactive substance processing system 10 does not include the volatilization accelerator addition unit 32. It may be configured.

又、前記第1及び第2実施形態において、処理対象物12はフレキシブルコンテナバッグ等の容器に収容された状態で溶融炉14に搬入されるようになっているが、溶融飛灰、汚泥焼却灰、土壌等の処理対象物の搬送が人手によらず自動的に行われる場合には容器に収容されることなく溶融炉14に搬入されるようになっていてもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the process target 12 is carried in the melting furnace 14 in the state accommodated in containers, such as a flexible container bag, it is molten fly ash, sludge incineration ash. In the case where the processing object such as soil is automatically transported without human intervention, it may be carried into the melting furnace 14 without being stored in a container.

同様に、集塵ユニット22において回収される溶融飛灰やドロスも、これらの溶融炉14への搬送が人手によらず自動的に行われる場合には容器に収容されることなく溶融炉14に搬入されるようになっていてもよい。一方、集塵ユニット22において回収される溶融飛灰やドロスの搬送が人手により行われる場合には、容器に収容された状態で搬送される必要がある。   Similarly, the molten fly ash and dross recovered in the dust collection unit 22 are also stored in the melting furnace 14 without being accommodated in a container when they are automatically transported to the melting furnace 14 without manual operation. It may come in. On the other hand, when the molten fly ash and dross recovered in the dust collection unit 22 are manually transported, they need to be transported in a state of being accommodated in a container.

[実験例1]
非放射性のCsを含む模擬灰を試験炉で加熱溶融してCsの除去効果を確認した。具体的には放射性セシウムを含まない関西地区の焼却飛灰(約20g)、及び溶融飛灰(約20g)にそれぞれ化学トレーサとして非放射性のCsOHを約1000ppm添加した2種類の試料を3つずつ用意した。又、同じ焼却飛灰(約20g)、及び溶融飛灰(約20g)に化学トレーサとして非放射性のCsClを約1000ppm添加した2種類の試料を3つずつ用意した。同種類の3つの試料にはそれぞれ揮発促進剤としてCaCl、FeCl、CaCOを添加し、合計12種類の試料を用意した。これら12種類の試料をそれぞれ市販の試験炉(石英管式の常圧加熱炉)で約1350℃の温度で約1時間加熱し、得られた12種類の溶融スラグ中に残存するCsの量を分析することによりCsの除去効果を確認した。
[Experimental Example 1]
Simulated ash containing non-radioactive Cs was heated and melted in a test furnace to confirm the Cs removal effect. Specifically, three samples each containing two types of non-radioactive CsOH added as a chemical tracer to incinerated fly ash (about 20 g) and molten fly ash (about 20 g) in the Kansai area that do not contain radioactive cesium. Prepared. In addition, two types of samples were prepared, each of which was prepared by adding about 1000 ppm of non-radioactive CsCl as a chemical tracer to the same incinerated fly ash (about 20 g) and molten fly ash (about 20 g). CaCl 2 , FeCl 2 , and CaCO 3 were added to the three samples of the same type as volatilization promoters, respectively, and a total of 12 types of samples were prepared. Each of these 12 types of samples was heated in a commercially available test furnace (quartz tube atmospheric pressure furnace) at a temperature of about 1350 ° C. for about 1 hour, and the amount of Cs remaining in the resulting 12 types of molten slag was determined. The Cs removal effect was confirmed by analysis.

12種類の試料のCsの除去率は98.2〜98.7%であった。即ち、いずれの試料においてもCsの除去率は98%以上(DF(除染係数)=50以上)であった。尚、焼却飛灰の重量は20〜45%減少した。又、溶融飛灰の重量は約90%減少した。これは焼却飛灰、及び溶融飛灰に含まれるNa、Ca、Cl等の揮発性の成分が高温により揮発したためと推定される。又、この実験では化学トレーサとしてCsOHが添加された試料とCsClが添加された試料との間にCsの除去率に差異は認められなかった。又、この実験では揮発促進剤としてCaClが添加された試料とFeClが添加された試料とCaCOが添加された試料との間にCsの除去率に差異は認められなかった。一方、焼却飛灰の重量の減少率が最大(45%)であった試料の揮発促進剤はCaClだった。 The Cs removal rate of 12 types of samples was 98.2 to 98.7%. That is, in any sample, the Cs removal rate was 98% or more (DF (decontamination coefficient) = 50 or more). In addition, the weight of incineration fly ash was reduced by 20 to 45%. Moreover, the weight of the molten fly ash was reduced by about 90%. This is presumably because volatile components such as Na, Ca and Cl contained in the incineration fly ash and the molten fly ash were volatilized at a high temperature. In this experiment, no difference was observed in the Cs removal rate between the sample added with CsOH as a chemical tracer and the sample added with CsCl. In this experiment, no difference was observed in the Cs removal rate between the sample added with CaCl 2 as a volatilization accelerator, the sample added with FeCl 2, and the sample added with CaCO 3 . On the other hand, the volatile promoter of the sample reduction rate in weight of the incineration fly ash was maximal (45%) was CaCl 2.

[実験例2]
非放射性のCsを含む模擬灰を実規模の溶融炉で加熱溶融してスラグ及び洗煙水へのCsの移行効果を確認した。具体的には放射性セシウムを含まない焼却灰(主灰:約500kg)に化学トレーサとして非放射性のCsOH(約500g)を添加した試料を用意した。又、この試料とは別にこの試料と同じ焼却灰(主灰:約500kg)に非放射性のCsCl(約500g)を揮発促進剤を兼ねる化学トレーサとして添加した試料を用意した。これら2つの試料をそれぞれエマルジョンバーナー式の表面溶融炉(日本環境保全(株)製、NK−500)で約1500℃の温度で正味約4時間(断続的に6〜7時間)加熱し、得られた2種類の溶融スラグ中に残存するCsの量及び洗煙水に移行したCsの量をICP−AES(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)で分析した。分析結果を表2に示す。尚、表2の焼却灰のCsの濃度は(mg/kg)はCsClやCsOHの質量ではなくCsの質量の(焼却灰の質量に対する)割合である。
[Experiment 2]
Simulated ash containing non-radioactive Cs was heated and melted in a full-scale melting furnace to confirm the effect of Cs transfer to slag and smoke-washed water. Specifically, a sample was prepared by adding non-radioactive CsOH (about 500 g) as a chemical tracer to incineration ash (main ash: about 500 kg) not containing radioactive cesium. Separately from this sample, a sample was prepared by adding non-radioactive CsCl (about 500 g) to the same incinerated ash (main ash: about 500 kg) as this sample as a chemical tracer that also serves as a volatilization accelerator. Each of these two samples was heated in an emulsion burner type surface melting furnace (manufactured by Nippon Environmental Conservation Co., Ltd., NK-500) at a temperature of about 1500 ° C. for about 4 hours (intermittently 6 to 7 hours). The amount of Cs remaining in the two types of molten slag and the amount of Cs transferred to the smoke-washed water were analyzed by ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer). The analysis results are shown in Table 2. The Cs concentration (mg / kg) of the incinerated ash in Table 2 is not the mass of CsCl or CsOH, but the ratio of the mass of Cs (relative to the mass of incinerated ash).

Figure 0005767194
Figure 0005767194

表2に示されるように、いずれの試料についても溶融スラグに残存するCsの量(濃度)は測定限界の100mg/kgよりも少なかった。即ち、焼却灰に含まれていたCsの90%程度、又はそれ以上が揮発除去されたことが確認された。   As shown in Table 2, the amount (concentration) of Cs remaining in the molten slag was less than the measurement limit of 100 mg / kg for any sample. That is, it was confirmed that about 90% or more of Cs contained in the incinerated ash was volatilized and removed.

[実験例3]
放射性のCsを含む焼却灰を試験炉で加熱溶融してCsの除去効果を確認した。具体的には134Cs及び137Csを含む関東地区の焼却灰(主灰、飛灰、主灰+飛灰)の5種類の試料S1〜S5を約1350℃の温度で約1時間加熱し、加熱前後の134Cs、137Csの量を分析することにより134Cs、137Cの除去効果を確認した。又、試料S1〜S5の加熱前後の質量を測定することにより重量の減少効果を確認した。尚、試料S1〜S3は同じ地区で採取された焼却灰である。又、試料S4〜S5は他の同じ地区で採取された焼却灰である。分析結果を表3に示す。
[Experiment 3]
Incinerated ash containing radioactive Cs was heated and melted in a test furnace to confirm the Cs removal effect. Specifically, five types of samples S1 to S5 of incineration ash (main ash, fly ash, main ash + fly ash) in the Kanto region containing 134 Cs and 137 Cs are heated at a temperature of about 1350 ° C. for about 1 hour, By analyzing the amount of 134 Cs and 137 Cs before and after heating, the removal effect of 134 Cs and 137 C was confirmed. Moreover, the weight reduction effect was confirmed by measuring the mass before and behind the heating of sample S1-S5. Samples S1 to S3 are incinerated ash collected in the same area. Samples S4 to S5 are incinerated ash collected in other same areas. The analysis results are shown in Table 3.

Figure 0005767194
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S1はCsの揮発率が90%に近い値であり、又、試料S2〜S3はCsの揮発率が90%以上であり良好であった。これに対し試料S4ではCsの揮発率が74%程度であった。これは試料S4が採取された地区は試料S1〜S3が採取された地区と異なり、試料S4の成分と試料S1〜S3の成分との違いが大きかったためと考えられる。一方、試料S4と同じ地区で採取された試料S5のCsの揮発率は90%以上であった。これは試料S5には揮発促進剤CaI2が添加されたためと考えられる。   S1 had a Cs volatility value close to 90%, and Samples S2 to S3 had a Cs volatility rate of 90% or more, which was good. On the other hand, in sample S4, the volatility of Cs was about 74%. This is probably because the area where the sample S4 was collected was different from the area where the samples S1 to S3 were collected, and the difference between the components of the sample S4 and the samples S1 to S3 was large. On the other hand, the volatility of Cs of sample S5 collected in the same area as sample S4 was 90% or more. This is probably because the volatilization accelerator CaI2 was added to the sample S5.

[実験例4]
放射性のCsを含む焼却灰を実規模の溶融炉で加熱溶融してCsの除去効果を確認した。具体的には134Cs及び137Csを含む上記実験例3の試料S4と同じ関東地区の焼却灰(主灰)の試料L1を約1400℃の温度で約3.5時間加熱し、加熱前後の134Cs、137Csの量を分析することにより134Cs、137Cの除去効果を確認した。又、試料L1の加熱前後の質量を測定することにより重量の減少効果を確認した。分析結果を表4に示す。又、上記実験例3の試料S4の分析結果を参考に併記する。尚、試料L1の総放射能(Bq)は放射能濃度(Bq/kg)を換算して得られた値である。又、上記実験例3の試料S1〜S5は予め乾燥処理を行ってから総放射能(Bq)や質量を測定し、その後で加熱溶融処理を行ったが、実験例4の試料L1については乾燥処理は行っていない。
[Experimental Example 4]
Incinerated ash containing radioactive Cs was heated and melted in a full-scale melting furnace to confirm the Cs removal effect. Specifically, a sample L1 of incineration ash (main ash) in the same Kanto area as sample S4 of Experimental Example 3 containing 134 Cs and 137 Cs is heated at a temperature of about 1400 ° C. for about 3.5 hours, and before and after heating. It confirmed the effect of removing 134 Cs, 137 C by analyzing the amount of 134 Cs, 137 Cs. Moreover, the weight reduction effect was confirmed by measuring the mass before and behind the heating of the sample L1. The analysis results are shown in Table 4. The analysis result of the sample S4 of Experimental Example 3 is also described with reference. Note that the total radioactivity (Bq) of the sample L1 is a value obtained by converting the radioactivity concentration (Bq / kg). Samples S1 to S5 in Experimental Example 3 were previously dried and then measured for total radioactivity (Bq) and mass, and then heated and melted. Sample L1 in Experimental Example 4 was dried. Processing is not performed.

Figure 0005767194
Figure 0005767194

表4に示されるように実規模の溶融炉でも試験炉と同様の134Cs、137Cの除去効果が得られることが確認された。 As shown in Table 4, it was confirmed that the removal effect of 134 Cs and 137 C similar to that of the test furnace can be obtained even in a full-scale melting furnace.

本発明は、例えば、焼却灰や汚泥、土壌から放射性物質を分離して除去するために利用できる。   The present invention can be used, for example, to separate and remove radioactive substances from incineration ash, sludge, and soil.

10…放射性物質の処理システム
12…処理対象物
14…溶融炉
16…洗煙水
18…洗煙ユニット
20、90…放射性物質回収ユニット
22…集塵ユニット
24…溶融飛灰再処理用搬送ユニット
26…ドロス回収ユニット
28…ドロス再処理用搬送ユニット
30…pH調整ユニット
32…揮発促進剤添加ユニット
S102…揮発促進剤添加ステップ
S104…溶融ステップ
S106…洗煙ステップ
S108…放射性物質回収ステップ
S202…溶融飛灰回収ステップ
S204…溶融飛灰再処理用搬送ステップ
S302…ドロス回収ステップ
S304…ドロス再処理用搬送ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Radioactive substance processing system 12 ... Processing object 14 ... Melting furnace 16 ... Smoke washing water 18 ... Smoke washing unit 20, 90 ... Radioactive substance collection unit 22 ... Dust collection unit 24 ... Transport unit for molten fly ash reprocessing 26 ... Dross recovery unit 28 ... Dross reprocessing transport unit 30 ... pH adjustment unit 32 ... Volatilization accelerator addition unit S102 ... Volatilization accelerator addition step S104 ... Melting step S106 ... Smoke washing step S108 ... Radioactive substance recovery step S202 ... Melting flying Ash recovery step S204 ... transport step for molten fly ash reprocessing S302 ... dross recovery step S304 ... transport step for dross reprocessing

Claims (9)

134Cs、137Cs及び90Srの少なくとも1つの放射性核種を含む放射性物質が混在する処理対象物を1300℃以上に加熱して溶融しつつ前記放射性物質をオフガス中に揮発除去するための溶融炉と、
前記溶融炉から排出されるオフガスを洗煙水で洗浄して前記オフガスに含まれる放射性物質を前記オフガスから前記洗煙水に分離するための洗煙ユニットと、
前記洗煙ユニットで洗煙されたオフガスに残存する溶融飛灰を回収するための集塵ユニットと、
前記集塵ユニットにおいて回収される溶融飛灰を再処理のために前記溶融炉に搬送するための溶融飛灰再処理用搬送ユニットと、
前記放射性物質を前記洗煙水から回収するための放射性物質回収ユニットと、を備えることを特徴とする放射性物質の処理システム。
A melting furnace for volatilizing and removing the radioactive substance in off-gas while heating and melting a processing object containing a radioactive substance containing at least one radionuclide of 134 Cs, 137 Cs, and 90 Sr at 1300 ° C. or higher; ,
A smoke washing unit for washing off-gas discharged from the melting furnace with smoke-washing water and separating a radioactive substance contained in the off-gas from the off-gas into the smoke-washing water;
A dust collection unit for recovering molten fly ash remaining in the off-gas washed by the smoke washing unit;
A transport unit for molten fly ash reprocessing for transporting molten fly ash collected in the dust collection unit to the melting furnace for reprocessing;
And a radioactive substance recovery unit for recovering the radioactive substance from the smoke-washed water.
請求項1において、
前記溶融炉はエマルジョンバーナー式の表面溶融炉であることを特徴とする放射性物質の処理システム。
In claim 1,
2. The radioactive material processing system according to claim 1, wherein the melting furnace is an emulsion burner type surface melting furnace.
請求項1又は2において、
前記放射性物質回収ユニットにおいて処理された前記洗煙水が前記洗煙ユニットにおいて再利用されるように前記洗煙水が循環する構成であることを特徴とする放射性物質の処理システム。
In claim 1 or 2,
The radioactive substance processing system, wherein the smoke cleaning water is circulated so that the smoke cleaning water processed in the radioactive substance recovery unit is reused in the smoke cleaning unit.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記溶融炉と前記洗煙ユニットとの間に前記オフガスを冷却するための熱交換ユニットを更に備え、前記洗煙ユニットが前記熱交換ユニットに隣接して設置されていることを特徴とする放射性物質の処理システム。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
A radioactive material further comprising a heat exchange unit for cooling the off-gas between the melting furnace and the smoke washing unit, wherein the smoke washing unit is installed adjacent to the heat exchange unit Processing system.
請求項1乃至のいずれかにおいて、
前記洗煙水の中のドロスを回収するためのドロス回収ユニットと、前記ドロス回収ユニットにおいて回収されるドロスを再処理のために前記溶融炉に搬送するためのドロス再処理用搬送ユニットと、を更に備えることを特徴とする放射性物質の処理システム。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
A dross recovery unit for recovering the dross in the smoke-washed water, and a dross reprocessing transport unit for transporting the dross recovered in the dross recovery unit to the melting furnace for reprocessing. A radioactive material processing system, further comprising:
請求項1乃至のいずれかにおいて、
前記洗煙水のpHを調整するためのpH調整ユニットを更に備えることを特徴とする放射性物質の処理システム。
In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The radioactive substance processing system further comprising a pH adjusting unit for adjusting the pH of the smoke washed water.
請求項1乃至のいずれかにおいて、
揮発促進剤を前記処理対象物に添加するための揮発促進剤添加ユニットを更に備え、前記揮発促進剤はCaCl、FeCl、CaCO、CaI、B及びNaの少なくとも1つの成分を含むことを特徴とする放射性物質の処理システム。
In any one of Claims 1 thru | or 6 .
A volatilization accelerator addition unit for adding a volatilization accelerator to the object to be treated is further provided, and the volatilization accelerator includes CaCl 2 , FeCl 3 , CaCO 3 , CaI 2 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7. A radioactive material processing system comprising at least one component of:
134Cs、137Cs及び90Srの少なくとも1つの放射性核種を含む放射性物質が混在する処理対象物を溶融炉で1300℃以上に加熱して溶融しつつ前記放射性物質をオフガス中に揮発除去するための溶融ステップと、
前記溶融炉から排出されるオフガスを洗煙水で洗浄して前記オフガスに含まれる放射性物質を前記オフガスから前記洗煙水に分離するための洗煙ステップと、
前記オフガスに残存する溶融飛灰を集塵ユニットにより回収するためのステップと、
前記回収された溶融飛灰を再処理のために前記溶融炉に搬送するためのステップと、
前記放射性物質を前記洗煙水から回収するための放射性物質回収ステップと、を備えることを特徴とする放射性物質の処理方法。
A process for mixing a radioactive material containing at least one radionuclide of 134 Cs, 137 Cs and 90 Sr by heating to 1300 ° C. or higher in a melting furnace to melt and remove the radioactive material into off-gas. A melting step;
A smoke washing step for washing off-gas discharged from the melting furnace with smoke-washing water to separate a radioactive substance contained in the off-gas from the off-gas into the smoke-washing water;
A step for recovering molten fly ash remaining in the off-gas by a dust collection unit;
Transporting the recovered molten fly ash to the melting furnace for reprocessing;
And a radioactive substance recovery step for recovering the radioactive substance from the smoke-washed water.
請求項8において、In claim 8,
前記洗煙水の中のドロスを回収するためのドロス回収ステップと、前記ドロス回収ステップにおいて回収されるドロスを再処理のために前記溶融炉に搬送するためのドロス再処理用搬送ステップと、を更に備えることを特徴とする放射性物質の処理方法。A dross recovery step for recovering the dross in the smoke-washed water, and a dross reprocessing transport step for transporting the dross recovered in the dross recovery step to the melting furnace for reprocessing. A method for treating a radioactive substance, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6074255B2 (en) * 2012-12-20 2017-02-01 水ing株式会社 Radioactive waste processing apparatus and processing method
JP5872096B1 (en) * 2015-07-22 2016-03-01 株式会社神鋼環境ソリューション Decontamination / volume reduction method and decontamination / volume reduction system
CN109517995A (en) * 2018-11-29 2019-03-26 刘童童 A kind of metal smelting furnace clinker re-treating process
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202100A (en) * 1991-11-07 1993-04-13 Molten Metal Technology, Inc. Method for reducing volume of a radioactive composition
JP2649021B2 (en) * 1995-02-07 1997-09-03 ダイシンアソシエイツ株式会社ダイシン Reconstitution method of radioactive contaminated lead
JP3009607B2 (en) * 1995-07-13 2000-02-14 株式会社神戸製鋼所 Recovery method of heavy metals from exhaust gas generated during melting of incineration ash and fly ash
JP3821921B2 (en) * 1997-08-11 2006-09-13 株式会社東芝 Incinerator scrubber waste liquid treatment method and apparatus
JP4004181B2 (en) * 1999-05-19 2007-11-07 日本環境保全株式会社 Method of burning fuel for ash treatment device, burner for ash treatment device, and ash treatment device
JP2005246129A (en) * 2004-03-01 2005-09-15 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for recovering valuables from flying ash
JP2013160725A (en) * 2012-02-08 2013-08-19 Ekon:Kk Method and facility for processing organic material contaminated with radioactive material
JP5850765B2 (en) * 2012-02-29 2016-02-03 功一 小林 Cesium combustion separator
JP5175995B1 (en) * 2012-09-24 2013-04-03 株式会社神鋼環境ソリューション Method for removing radioactive cesium from soil

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