JP5769874B2 - 放射性物質汚染物の除染装置及び除染方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施例に係る放射性物質汚染物の除染装置10Aは、セルロースとヘミセルロースとリグニンとを含む放射性物質に汚染された放射性物質汚染物11を粉砕する粉砕機12と、該粉砕機12で粉砕された放射性物質汚染物11を供給し、加圧熱水14と対向接触させて、放射性物質をヘミセルロースとリグニンと共に熱水側に移行させて熱水排出液の熱水可溶分16として抜き出すと共に、放射性物質が除去されたセルロースを含む固形分を熱水排出液の排出側とは異なる側から熱水不溶分(固形分)15として抜き出す水熱分解装置13とを具備するものである。
水熱分解装置13では、放射性物質汚染物11を加圧熱水14と対向接触させて、放射性物質を加圧熱水14側に移行させて熱水排出液の熱水可溶分16として抜き出すと共に、放射性物質が除去された固形分を熱水排出液の排出側とは異なる側から熱水不溶分(固形分)15として抜き出すものである。
また、農作物に限定されず農作物以外のセルロースとヘミセルロースとリグニンとを含む全ての生育物も含まれる。
こうして、粉砕された放射性物質汚染物11は、水熱分解装置13で水熱処理され、バイオマスの固形分である熱水不溶分(固形分)15と、加圧熱水14中に放射性物質、リグニン成分及びヘミセルロース成分を移行した水熱抽出画分である熱水可溶分16とになる。
これに対し、熱水不溶分15は、除染された固形分となり、この固形分15にはセルロース成分が含まれているので、例えば公知の糖化処理手段及びアルコール発酵処理手段により処理を行い、例えばメタノール又はエタノール等の有価物に変換処理することができる。
図1に示す実施例では、熱水可溶分16を保管しているが、図2の本実施例に係る放射性物質汚染物の除染装置10Bでは、熱水可溶分16をメタン発酵装置21に供給してメタン22を回収し、ボイラ燃料等に利用し、熱から電気へのエネルギーに変換している。
図1に示す実施例では、熱水可溶分16を保管しているが、図3の本実施例に係る放射性物質汚染物の除染装置10Cでは、熱水可溶分16中に含まれる放射性物質をイオン交換により除去するイオン交換樹脂(例えばゼオライト等)を有するイオン交換手段41を設け、イオン交換樹脂により熱水可溶分16を無害化処理している。
この無害化処理された熱水可溶分43は、ヘミセルロースを含むので、例えば糖化装置によりC5糖へ糖化し、これをアルコール発酵等してアルコールを得るようにしてもよい。
次に、バイオマスの水熱分解装置13の構成の一例の概念図を図4に示す。
図4に示すように、水熱分解装置13Aは、バイオマス供給装置51と、反応装置52と、固形分抜出装置53とを有するものである。バイオマス供給装置51は、放射性物質汚染物11を常圧下から加圧下に供給するものである。
水熱分解装置13Aにおいて放射性物質汚染物11を加圧熱水14と向流(カウンターフロー)で対向接触させて水熱分解することにより、糖やアルコールの原料となるセルロースを含む固形画分の熱水不溶分15と、放射性物質を含有する熱水可溶分16とを一段処理で効率的に分離することができる。
図5は、バイオマスの水熱分解装置の他の構成の一例を示す概念図である。図5に示すように、水熱分解装置13Bは、バイオマス供給装置61と、反応装置62と、固形分抜出装置63と、液体分抜出部68とを有する。なお、V11〜V15は、差圧調整弁(ON−OFF弁)を示す。
熱水可溶分16として抜き出した後、熱水可溶分16をそのまま保管するか、イオン交換処理等により放射性物質を処理する。
11 放射性物質汚染物
12 粉砕機
13 水熱分解装置
14 加圧熱水
15 熱水不溶分(固形分)
16 熱水可溶分
17 乾燥装置
18 乾燥物
21 メタン発酵装置
30 糖化装置
31 アルコール発酵装置
32 アルコール
33 バイオマスボイラ
41 イオン交換手段
Claims (8)
- セルロースとヘミセルロースとリグニンとを含む放射性物質汚染物を供給する供給手段と、
供給された放射性物質汚染物を、加圧熱水と対向接触させて水熱分解処理し、放射性物質をヘミセルロースとリグニンと共に熱水側に移行させる水熱分解装置と、
該水熱分解装置から、熱水排出液の熱水可溶分として抜き出す熱水抜出部と、
放射性物質が除去されたセルロースを含む固形分を熱水排出液の排出側とは異なる側から熱水不溶分として抜き出す固形分抜出装置とを具備することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1において、
前記供給手段の前段側に、放射性物質に汚染された放射性物質汚染物を粉砕する粉砕機を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1又は2において、
前記熱水可溶分を乾燥して減容化する乾燥装置を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1又は2において、
前記熱水可溶分をメタン発酵するメタン発酵装置を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1又は2において、
前記熱水可溶分中の放射性物質をイオン交換により除去するイオン交換手段を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
前記熱水不溶分を糖化する糖化装置を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
前記熱水不溶分を燃焼処理する燃焼手段を有することを特徴とする放射性物質汚染物の除染装置。 - セルロースとヘミセルロースとリグニンとを含む放射性物質汚染物を供給し、加圧熱水と対向接触させて、放射性物質をヘミセルロースとリグニンと共に熱水側に移行させて熱水排出液の熱水可溶分として抜き出すと共に、放射性物質が除去されたセルロースを含む固形分を熱水排出液の排出側とは異なる側から熱水不溶分として抜き出すことを特徴とする放射性物質汚染物の除染方法。
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