JP5986763B2 - 汚染物質の処理装置及び処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、油分を含んだ放射性廃液を処理する汚染物質の処理装置及び処理方法に関するものである。

例えば、原子力施設は、放射性廃液が発生するが、この放射性廃液を処理する場合、吸着剤により放射性物質を吸着除去する方法が一般的である。ところが、この放射性廃液が油分を含んでいた場合、この油分が吸着剤の表面に付着してしまい、吸着剤により放射性廃液の処理が困難となってしまう。

放射性廃液を処理する前に油分除去などの前処理を行うものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された放射性物質及びＴＯＣの除去方法並びに除去装置は、放射性廃液に油分除去剤を投入し、油分除去処理した放射性廃液を減圧蒸留して残渣と蒸留液とに分留し、残渣に有機炭素物質と共に放射性物質を含有させることにより、放射性物質が除去されて有機炭素物質が減少した蒸留液を生成するものである。

特開２００９−２４４０８９号公報

従来の装置にあっては、油分除去剤を用いて放射性廃液から油分を除去している。ところが、この従来の装置は、放射性廃液から油分を除去することができるものの、除去した油分の放射能の濃度が高くなってしまい、十分な遮蔽が必要になると共に、大量の油分が発生してしまうという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、放射性廃棄物の減少を可能とする汚染物質の処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の汚染物質の処理装置は、油分を含む放射性廃液から水分を分離する第１分離装置と、前記第１分離装置により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第２分離装置と、前記第２分離装置により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第３分離装置と、を有し、前記第２分離装置は、前記第１分離装置により水分が分離された放射性廃液に前記第３分離装置で分離した水分を供給して混合してから水分を分離する、ことを特徴とするものである。

従って、第１分離装置が油分を含む放射性廃液から水分を分離し、第２分離装置がこの放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離し、第３分離装置がこの放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離するとき、第２分離装置は、第１分離装置で水分が分離された放射性廃液に対して第３分離装置で分離した水分を供給して混合してから水分を分離するため、油分の濃縮減容が可能になると共に、水分として処理水を使用することで放射性を有する水分の発生量が少なくなり、全体として放射性廃棄物を減少することができる。

本発明の汚染物質の処理装置では、前記第３分離装置は、前記第２分離装置により水分が分離された放射性廃液に放射性物質を含んでいない新しい水分を供給して混合してから水分を分離することを特徴としている。

従って、最も下流側にある第３分離装置は、放射性廃液に放射性物質を含んでいない新しい水分を供給して混合してから水分を分離することで、油分の放射能濃度を極力低下させることが可能となり、廃棄処理の簡素化を可能とすることができる。

本発明の汚染物質の処理装置では、前記各分離装置は、遠心分離器であることを特徴としている。

従って、既存の設備を使用することで、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。

本発明の汚染物質の処理装置では、油分を含む放射性廃液から水分を分離する重力分離装置と、前記重力分離装置により水分が分離された放射性廃液から水分を分離する浮上分離装置とを設け、前記第１分離装置は、前記浮上分離装置で水分が分離された放射性廃液を処理することを特徴としている。

従って、事前に、重力分離装置と浮上分離装置を用いて油分を含む放射性廃液から水分を分離しておくことで、各分離装置の処理量が減少して小型化を可能とすることができると共に、各分離装置による分離処理による分離処理を容易に行うことができる。

本発明の汚染物質の処理装置では、前記重力分離装置及び前記浮上分離装置は、前記第１分離装置または前記第２分離装置で分離された水分を処理することを特徴としている。

従って、各分離装置で発生した処理水を上流側にある重力分離装置や浮上分離装置により処理することで、処理水の効率的な利用を可能とすることができる。

また、本発明の汚染物質の処理方法は、油分を含む放射性廃液から取り出した油分に水分を供給して混合してから水分を分離する分離工程を複数回行うことで油分を濃縮減容し、このとき、処理の下流側における前記分離工程で分離した水分を処理の上流側における前記分離工程で油分に供給する、ことを特徴とするものである。

従って、油分に対して水分を供給して混合してから再び水分を分離することで、油分の放射能濃度を低下させることができ、また、下流側の分離工程で発生した処理水を上流側の分離工程で使用することで、放射性を有する水分の発生量が少なくなり、全体として放射性廃棄物を減少することができる。

本発明の汚染物質の処理装置及び処理方法によれば、油分を含む放射性廃液から取り出した油分に水分を供給して混合してから水分を分離する分離工程を複数回行うとき、処理の下流側における分離工程で分離した水分を処理の上流側における分離工程で油分に供給するので、処理水を有効的に使用して放射性廃棄物を減少することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る汚染物質の処理装置における前処理を表す概略図である。 図２は、本実施例の汚染物質の処理装置における後処理を表す概略図である。 図３は、油及び水における放射能濃度の変動を表す図表である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る汚染物質の処理装置及び処理方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の一実施例に係る汚染物質の処理装置における前処理を表す概略図、図２は、本実施例の汚染物質の処理装置における後処理を表す概略図、図３は、油及び水における放射能濃度の変動を表す図表である。

本実施例の汚染物質の処理装置は、油分を含んだ放射性廃液から水分を分離し、油分の放射能濃度を低下させると共に濃縮減容して回収するものであり、分離した放射性を有する水分は、吸着剤などにより処理する。また、本実施例の汚染物質の処理装置は、油分を含んだ放射性廃液から水分を分離する前処理と後処理から構成されている。

本実施例の汚染物質の処理装置において、図１に示すように、油分を含んだ放射性廃液から水分を分離する前処理として、重力分離装置１１と、浮上分離装置２１が設けられている。重力分離装置１１において、処理槽１２は、油分を含んだ放射性廃液（油分／水分）Ａを供給して貯留可能であり、上部に油分回収器１３が設けられている。この重力分離装置１１は、水と油の比重差を利用することで、処理槽１２に貯留された放射性廃液に含まれる油分を浮上させて分離し、油分回収器１３で回収することができる。即ち、この重力分離装置１１は、油分を含んだ放射性廃液Ａから水分を処理水Ｂとして分離すると共に、水分が減少して油分を含んだ放射性廃液Ｃを分離する。

浮上分離装置２１において、処理槽２２は、重力分離装置１１によりある程度の水分が分離された放射性廃液Ｃを供給して貯留可能であり、下部に加圧水を供給可能なポンプ２３が設けられると共に、上部に油分回収器２４が設けられている。この浮上分離装置２１は、水に空気を飽和溶解させた加圧水をポンプ２３により処理槽２２に供給して大気開放することで、発生した微細気泡が処理槽２２に貯留された放射性廃液に含まれる油分に付着し、この油分を浮上させて分離し、油分回収器２４で回収することができる。即ち、この浮上分離装置２１は、油分を含んだ放射性廃液Ｃから水分が付着した油分Ｄを分離すると共に、水分を処理水Ｅとして分離する。この場合、水分が付着した油分Ｄは、放射性を有している。

また、本実施例の汚染物質の処理装置において、図２に示すように、水分を含んだ油分（放射性廃液）Ｄに対して油分と水分を分離する後処理として、４つの分離装置３１，３２，３３，３４が設けられている。この４つの分離装置３１，３２，３３，３４は、具体的には、遠心分離器である。

第１遠心分離器３１は、前処理における重力分離装置１１と浮上分離装置２１で処理された油分Ｄ、つまり、最終的に、浮上分離装置２１により分離された水分が付着した油分Ｄが供給されさて油分と水分に分離することができる。第２遠心分離器３２は、第１遠心分離器３１で分離された油分に水分が供給され、混合機３５で混合されてから油分と水分に分離することができる。

第３遠心分離器３３は、第２遠心分離器３２で分離された油分に水分が供給され、混合機３６で混合されてから油分と水分に分離することができる。第４遠心分離器３４は、第３遠心分離器３３で分離された油分に水分が供給され、混合機３７で混合されてから油分と水分に分離することができる。

この場合、第１遠心分離器３１と第２遠心分離器３２で分離された水分は、放射性廃液Ａと共に重力分離装置１１の処理槽１２に供給されて処理されるか、または、放射性廃液Ｃと共に浮上分離装置２１の処理槽２２に供給されて処理される。

また、第３遠心分離器３３で分離された水分は、循環配管４１により第２遠心分離器３２の混合機３５に供給される。更に、第４遠心分離器３４で分離された水分は、循環配管４２により第３遠心分離器３３の混合機３６に供給される。そして、第４遠心分離器３４の混合機３７に対して、ポンプ４３により新水、つまり、放射性物質を含んでいない新しい水分が供給される。

保管容器５１は、各遠心分離器３１，３２，３３，３４で分離された油分Ｆを保管する容器である。この場合、油分Ｆは、各遠心分離器３１，３２，３３，３４で供給された水分により放射性物質が除去されると共に、この供給された水分も分離されることで、濃縮減容されたものである。

従って、第１遠心分離器３１は、油分Ｄを遠心分離することで水分を分離する。第２遠心分離器３２は、第１遠心分離器３１で分離された油分に、第３遠心分離器３３で分離されて循環配管４１により供給された水分（処理水）が混合機３５に供給される。そして、混合機３５は、油分と水分を混合して撹拌することで、油分に付着した放射性物質を水分で洗い落として除去し、第２遠心分離器３２は、これを遠心分離することで水分を分離する。

第３遠心分離器３３は、第２遠心分離器３２で分離された油分に、第４遠心分離器３４で分離されて循環配管４２により供給された水分（処理水）が混合機３６に供給される。そして、混合機３６は、油分と水分を混合して撹拌することで、油分に付着した放射性物質を水分で洗い落として除去し、第３遠心分離器３３は、これを遠心分離することで水分を分離する。第４遠心分離器３４は、第３遠心分離器３３で分離された油分に、ポンプ４３により供給された新水が混合機３７に供給される。そして、混合機３７は、油分と水分を混合して撹拌することで、油分に付着した放射性物質を水分で洗い落として除去し、第４遠心分離器３４は、これを遠心分離することで水分を分離する。この第４遠心分離器３４に分離された油分Ｆは、放射性物質が除去されると共に濃縮減容されたものであり、保管容器５１に保管される。

この本実施例の汚染物質の処理装置は、汚染物質の処理装置における前処理としての重力分離装置１１及び浮上分離装置２１と、後処理としての第１遠心分離器３１は、油分を含んだ放射性廃液を油濃度が約９５％まで濃縮される。そして、汚染物質の処理装置における後処理としての各遠心分離器３２，３３，３４は、油濃度が約９５％の放射性廃液に対して約１０倍の量の水分を供給し、油分と水分を混合して撹拌することで油分を洗浄し、この油分から放射性物質を減少させることで放射能濃度を低下させることができる。

この場合、各遠心分離器３２，３３，３４では、油分１に対して水分９の割合で混合することから、油分の放射能の濃度は、１／１０となる。即ち、図３に示すように、重力分離装置１１及び浮上分離装置２１で処理された油分Ｄの放射能濃度が１×１０^５Ｂｑ／ｍＬとすると、第１遠心分離器３１で分離した後の油分及び水分の放射能濃度も１×１０^５Ｂｑ／ｍＬとなる。そして、第２遠心分離器３２では、放射能濃度が１×１０^５Ｂｑ／ｍＬの油分に対して、第３遠心分離器３３で分離した処理水（１×１０^３Ｂｑ／ｍＬ）が供給されることから、この第２遠心分離器３２で分離した後の油分及び水分の放射能濃度は、１×１０^４Ｂｑ／ｍＬとなる。同様に、第３遠心分離器３３では、放射能濃度が１×１０^４Ｂｑ／ｍＬの油分に対して、第４遠心分離器３４で分離した処理水（１×１０^２Ｂｑ／ｍＬ）が供給されることから、この第３遠心分離器３３で分離した後の油分及び水分の放射能濃度は、１×１０^３Ｂｑ／ｍＬとなる。そして、第４遠心分離器３４では、放射能濃度が１×１０^３Ｂｑ／ｍＬの油分に対して、新水（０Ｂｑ／ｍＬ）が供給されることから、この第４遠心分離器３４で分離した後の油分及び水分の放射能濃度は、１×１０^２Ｂｑ／ｍＬとなる。なお、図３を用いた説明では、第２遠心分離器３２以降の処理で、油分と水分９の混合比率は、１：９である。

本実施例の汚染物質の処理装置では、油分の放射能濃度の目標値を、例えば、１×１０^３Ｂｑ／ｍＬとすると、装置周辺の放射能濃度が、１ｍＳｖ／ｈ以下となり、装置のメンテナンスが容易となる。そして、第４遠心分離器３４に、水分を分離した油分Ｆの放射能濃度を計測する表面線量計を設け、常時、油分Ｆの放射能濃度を計測することで、油分の放射能濃度の目標値に到達しているかどうかが把握できる。また、第３遠心分離器３３で分離した処理水を第２遠心分離器３２に供給すると共に、第４遠心分離器３４で分離した処理水を第３遠心分離器３３に供給することとなるが、この場合、油分の放射能濃度に対して、放射能濃度が１／１００程度の処理水を使用して除染するため、分離した水分を処理水として十分に使用することが可能となる。

このように本実施例の汚染物質の処理装置にあっては、油分を含む放射性廃液から水分を分離する第１遠心分離器３１と、第１遠心分離器３１により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第２遠心分離器３２と、第２遠心分離器３２により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第３遠心分離器３３と、第３遠心分離器３３により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第４遠心分離器３４とを設け、第２遠心分離器３２は、放射性廃液に第３遠心分離器３３で分離された水分を供給し、第３遠心分離器３３は、放射性廃液に第４遠心分離器３４で分離された水分を供給する。

従って、第２、第３遠心分離器３２，３３は、放射性廃液に対して第３、第４遠心分離器３３，３４で分離した水分を供給し、混合してから油分と水分を分離するため、分離された油分を濃縮減容することができると共に、油分における放射能濃度を低下させることができ、油分の処理を容易に行うことができ、また、油分を除染する水分として分離した処理水を使用することで、放射性を有する水分の発生量が少なくなり、全体として放射性廃棄物を減少することができる。

また、本実施例の汚染物質の処理装置では、第４遠心分離器３４は、放射性廃液に放射性物質を含んでいない新しい水分を供給して混合してから水分を分離している。従って、最も下流側にある第４遠心分離器３４は、放射性廃液に新水を供給して油分を除染してから水分を分離することで、油分の放射能濃度を極力低下させることが可能となり、廃棄処理の簡素化を可能とすることができる。

また、本実施例の汚染物質の処理装置では、各遠心分離器３１，３２，３３，３４を遠心分離器としている。従って、既存の設備を使用することで、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。

また、本実施例の汚染物質の処理装置では、油分を含む放射性廃液から水分を分離する重力分離装置１１と、重力分離装置１１により水分が分離された放射性廃液から水分を分離する浮上分離装置２１を設け、第１遠心分離器３１は、浮上分離装置２１で水分が分離された放射性廃液を処理している。従って、事前に、重力分離装置１１と浮上分離装置２１を用いて油分を含む放射性廃液から水分を分離しておくことで、各遠心分離器３１，３２，３３，３４の処理量が減少して小型化を可能とすることができると共に、各遠心分離器３１，３２，３３，３４による分離処理による分離処理を容易に行うことができる。

また、本実施例の汚染物質の処理装置では、重力分離装置１１及び浮上分離装置２１は、第１遠心分離器３１または第２遠心分離器３２で分離された水分を処理している。従って、各遠心分離器３１，３２で発生した処理水を上流側にある重力分離装置１１や浮上分離装置２１により処理することで、処理水の効率的な利用を可能とすることができる。

また、本実施例の汚染物質の処理方法にあっては、油分を含む放射性廃液から取り出した油分に水分を供給して混合してから水分を分離する分離工程を複数回行うことで油分を濃縮減容し、このとき、処理の下流側における前記分離工程で分離した水分を処理の上流側における前記分離工程で油分に供給している。

従って、油分に対して水分を供給して混合してから再び水分を分離することで、油分の放射能濃度を低下させることができ、また、下流側の分離工程で発生した処理水を上流側の分離工程で使用することで、放射性を有する水分の発生量が少なくなり、全体として放射性廃棄物を減少することができる。

なお、上述した実施例では、本発明の分離装置として、４つの遠心分離器３１，３２，３３，３４を設けたが、分離装置は、少なくとも３つあればよいものであり、また、５つ以上設けてもよいものである。この場合、処理する放射性廃液の放射能濃度や各分離装置に供給する水分の量などに応じて、分離装置の個数を設定すればよいものである。また、本発明の分離装置として遠心分離器３１，３２，３３，３４を適用したが、この構成に限定されるものではない。

また、上述した実施例では、前処理として重力分離装置１１と浮上分離装置２１を設け、後処理として４つの分離装置３１，３２，３３，３４を設けたが、前処理として重力分離装置１１と浮上分離装置２１の一方だけとしてもよく、前処理をなくして複数の分離装置だけで構成してもよい。

１１ 重力分離装置
２１ 浮上分離装置
３１ 第１遠心分離器（第１分離装置）
３２ 第２遠心分離器（第２分離装置）
３３ 第３遠心分離器（第３分離装置）
３４ 第４遠心分離器（第３分離装置）
３５，３６，３７ 混合機
４１，４２ 循環配管
５１ 保管容器

Claims (5)

1. 油分を含む放射性廃液から水分を分離する第１分離装置と、
   前記第１分離装置により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第２分離装置と、
   前記第２分離装置により水分が分離された放射性廃液に水分を供給して混合してから水分を分離する第３分離装置と、
   を有し、
   前記第２分離装置は、前記第１分離装置により水分が分離された放射性廃液に前記第３分離装置で分離した水分を供給して混合してから水分を分離し、
   更に、油分を含む放射性廃液から水分を分離する重力分離装置と、前記重力分離装置により水分が分離された放射性廃液から水分を分離する浮上分離装置とを設け、
   前記第１分離装置は、前記浮上分離装置で水分が分離された放射性廃液を処理する、
   ことを特徴とする汚染物質の処理装置。
2. 前記重力分離装置及び前記浮上分離装置は、前記第１分離装置または前記第２分離装置で分離された水分を処理することを特徴とする請求項１に記載の汚染物質の処理装置。
3. 前記第３分離装置は、前記第２分離装置により水分が分離された放射性廃液に放射性物質を含んでいない新しい水分を供給して混合してから水分を分離することを特徴とする請求項１または２に記載の汚染物質の処理装置。
4. 前記各分離装置は、遠心分離器であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の汚染物質の処理装置。
5. 油分を含む放射性廃液から取り出した油分に水分を供給して混合してから水分を分離する分離工程を複数回行うことで油分を濃縮減容し、
   このとき、処理の下流側における前記分離工程で分離した水分を処理の上流側における前記分離工程で油分に供給し、
   更に、油分を含む放射性廃液から水分を分離し、水分が分離された放射性廃液から水分を分離し、水分が分離された放射性廃液を前記分離工程で処理する、
   ことを特徴とする汚染物質の処理方法。

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