JP6026896B2 - Method and system for treating organic waste - Google Patents

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Description

本発明は、原子力施設で発生する放射性核種を含む有機系廃棄物の処理方法及び処理システムに関する。   The present invention relates to a processing method and a processing system for organic waste containing a radionuclide generated in a nuclear facility.

原子力発電所の原子炉冷却材浄化系、燃料プール冷却浄化系等から発生するセルロース系のろ過助剤、イオン交換樹脂等を含むフィルタスラッジその他の有機系廃棄物は、貯蔵タンクに長期間貯蔵保管されている。これらの廃樹脂は、原子力発電所の運転に伴って、定常的に発生し、最終的には減容後に処理される。   Filter sludge and other organic waste containing cellulosic filter aids, ion exchange resins, etc., generated from nuclear power plant reactor coolant purification systems, fuel pool cooling and purification systems, etc. are stored in storage tanks for long periods. Has been. These waste resins are regularly generated as the nuclear power plant is operated, and are finally processed after volume reduction.

イオン交換樹脂は、スチレン・ジビニルベンゼンを基材としており、化学的に安定であるので、長時間の貯蔵が可能である。一方で、その安定性のために分解処理が難しく、減容する場合には、通常、高温での熱分解処理が必要である。   Since the ion exchange resin is based on styrene / divinylbenzene and is chemically stable, it can be stored for a long time. On the other hand, the decomposition process is difficult because of its stability, and when the volume is reduced, a thermal decomposition process at a high temperature is usually required.

廃樹脂(使用済みイオン交換樹脂)の熱分解処理としては、プラズマを用いた処理方法が特許文献1に、マイクロ波を用いた処理方法が特許文献2に記載されている。これらの熱分解処理方法は、廃樹脂に対する減容性は高い。しかし、処理する廃樹脂に含まれる放射性核種の濃度が比較的高いため、減圧や雰囲気制御等の遠隔操作システム、及び高度な排ガス処理システムが必要となり、処理システム全体が複雑になる。   As thermal decomposition treatment of waste resin (used ion exchange resin), Patent Document 1 describes a treatment method using plasma, and Patent Document 2 describes a treatment method using microwaves. These thermal decomposition treatment methods have a high volume reduction with respect to waste resin. However, since the concentration of the radionuclide contained in the waste resin to be treated is relatively high, a remote operation system such as decompression and atmosphere control and an advanced exhaust gas treatment system are required, and the entire treatment system becomes complicated.

熱分解以外の廃樹脂減容処理としては、過酸化水素により使用済みイオン交換樹脂内の有機物を分解する処理方法がある。特許文献3には、セルロース分解酵素を用いてセルロース系のフィルタスラッジを加水分解して液化し、その液に鉄イオン(実施例においては硫酸第一鉄を使用している。)の存在下で過酸化水素を作用させて有機物を酸化分解する放射性廃棄物の処理方法が開示されている。特許文献4には、放射性イオン交換樹脂を硫酸第二鉄水溶液中で過酸化水素と接触させ、前記樹脂を酸化分解する化学分解法が開示されている。   As a waste resin volume reduction treatment other than thermal decomposition, there is a treatment method in which organic substances in the used ion exchange resin are decomposed with hydrogen peroxide. In Patent Document 3, a cellulose-based filter sludge is hydrolyzed and liquefied using a cellulose-degrading enzyme, and in the presence of iron ions (in the examples, ferrous sulfate is used). A method for treating radioactive waste in which hydrogen peroxide is allowed to act to oxidatively decompose organic matter is disclosed. Patent Document 4 discloses a chemical decomposition method in which a radioactive ion exchange resin is brought into contact with hydrogen peroxide in an aqueous ferric sulfate solution to oxidatively decompose the resin.

その他の減容処理方法としては、使用済みイオン交換樹脂に含まれる放射性核種を硫酸水溶液等で溶離させることにより、樹脂の焼却又は化学分解を容易にするとともに、放射性核種を含む溶離液に2価の鉄イオンとアルカリを加え酸化してフェライト粒子を生成させ放射性核種をフェライト粒子に取込ませることにより、放射性核種を無機質に移行させる処理方法が特許文献5に記載されている。   Other volume reduction treatment methods include elution of the radionuclide contained in the used ion-exchange resin with an aqueous sulfuric acid solution, etc. to facilitate incineration or chemical decomposition of the resin, and to dilute the eluent containing the radionuclide. Patent Document 5 discloses a treatment method for transferring radionuclide to an inorganic substance by adding iron ions and alkalis to oxidize them to generate ferrite particles and incorporating the radionuclide into ferrite particles.

特許文献6には、マロン酸とヒドラジンを用いる化学洗浄剤が開示されている。さらに、この文献には、従来の技術として、シュウ酸とクエン酸アンモニウムを含むもの(特公昭45−37360号公報)及びシュウ酸とヒドラジンを含むもの(特開昭57−9885号公報)についても記載されている。   Patent Document 6 discloses a chemical cleaning agent using malonic acid and hydrazine. Further, in this document, as conventional techniques, those containing oxalic acid and ammonium citrate (Japanese Patent Publication No. 45-37360) and those containing oxalic acid and hydrazine (Japanese Patent Laid-Open No. 57-9885) are also disclosed. Have been described.

特開2001−305287号公報JP 2001-305287 A 特開昭59−46899号公報JP 59-46899 A 特開昭61−270700号公報JP-A 61-270700 特開昭58−161898号公報JP 58-161898 A 特開昭63−40900号公報JP-A-63-40900 特開昭62−127483号公報Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-127483

特許文献3及び4に記載の過酸化水素を用いた分解による減容処理で発生する残渣廃液には、大量の硫酸基が含まれているため、中和処理が必要となり、減容性が低下する。   Residue waste liquid generated by volume reduction treatment by decomposition using hydrogen peroxide described in Patent Documents 3 and 4 contains a large amount of sulfate groups, so neutralization treatment is required, and volume reduction is reduced. To do.

特許文献5に記載の処理方法においては、望ましい溶離液として硫酸水溶液が用いられるため、廃硫酸が大量に発生することが課題となっている。   In the processing method described in Patent Document 5, since a sulfuric acid aqueous solution is used as a desirable eluent, it is a problem that a large amount of waste sulfuric acid is generated.

特許文献6に記載の化学洗浄剤は、洗浄の対象が金属材料であり、使用済みイオン交換樹脂の減容処理に用いるものではない。   The chemical cleaning agent described in Patent Document 6 is a metal material to be cleaned, and is not used for volume reduction treatment of used ion exchange resins.

本発明の目的は、原子力施設から発生する有機系廃棄物を減容処理する際、有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を減容するとともに、硫酸を用いることなく、有機系廃棄物からの放射性核種の溶離機能を高め、かつ、有機系廃棄物の残渣の酸化分解を促進して酸化剤の使用量を低減することにある。   The object of the present invention is to reduce the volume of cellulosic organic matter contained in organic waste when reducing the volume of organic waste generated from nuclear facilities, and from organic waste without using sulfuric acid. The purpose is to increase the elution function of radionuclides and to promote the oxidative decomposition of organic waste residues to reduce the amount of oxidant used.

本発明の有機系廃棄物の処理方法は、放射性核種を含む有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を酵素で分解し、セルロース分解物とする工程と、カルボン酸を用いて有機系廃棄物を化学除染する工程と、セルロース分解物及び化学洗浄にて生成するカルボン酸を含む放射性核種溶解液を過酸化水素又はオゾンを用いて酸化分解する工程とを含むことを特徴とする。   The organic waste processing method of the present invention includes a step of decomposing a cellulose organic material contained in an organic waste containing a radionuclide with an enzyme to form a cellulose decomposition product, and the organic waste using a carboxylic acid. It includes a step of chemical decontamination, and a step of oxidizing and decomposing a radionuclide solution containing a carboxylic acid produced by cellulose degradation products and chemical cleaning using hydrogen peroxide or ozone.

本発明によれば、原子力施設から発生する有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を減容するとともに、硫酸を用いることなく、有機系廃棄物からの放射性核種の溶離機能を高めることができ、かつ、有機系廃棄物の残渣の酸化分解を促進して酸化剤の使用量を低減することができる。   According to the present invention, the cellulosic organic matter contained in the organic waste generated from the nuclear facility can be reduced, and the elution function of the radionuclide from the organic waste can be enhanced without using sulfuric acid. In addition, the amount of the oxidizing agent used can be reduced by promoting the oxidative decomposition of the organic waste residue.

本発明の有機系廃棄物の処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing method of the organic waste of this invention. 有機系廃棄物の処理方法の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the processing method of organic waste. 有機系廃棄物の処理システムの概要を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the processing system of organic waste. 有機系廃棄物の処理システムの変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the processing system of organic waste. 有機系廃棄物の処理システムの他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of the processing system of organic waste.

本発明においては、スルホ基を含まず分解処理が容易で還元作用があるカルボン酸(例えばシュウ酸)を用いた化学除染処理を提案する。この化学除染処理で用いるカルボン酸は、使用済みイオン交換樹脂に吸着するイオン状の放射性核種を溶離すると共に、有機系廃棄物に含まれるクラッドに取り込まれている放射性核種をクラッドごと溶解除去する。ここで、クラッドとは、原子力施設の配管の鋼材から発生する鉄サビ等の金属不純物をいう。   In the present invention, a chemical decontamination treatment using a carboxylic acid (for example, oxalic acid) which does not contain a sulfo group and is easily decomposed and has a reducing action is proposed. The carboxylic acid used in this chemical decontamination treatment elutes ionic radionuclides adsorbed on the used ion exchange resin, and dissolves and removes the radionuclides incorporated in the cladding contained in organic waste together with the cladding. . Here, the clad refers to metal impurities such as iron rust generated from steel materials of piping of nuclear facilities.

しかし、カルボン酸による上記の化学除染処理は、その処理により溶解した核種が、洗浄された使用済みイオン交換樹脂や沸騰型原子炉(BWR)で樹脂と同時に廃棄物として発生するフィルタスラッジ類(粉末イオン交換樹脂やろ過助剤等)に再付着することにより、樹脂に吸着した放射性核種を溶離する能力が不十分となることが課題となる。特に、ろ過助剤であるセルロース系有機物は、繊維状の形状をしており、単位重量当たりの体積が大きいことから、イオン交換樹脂よりも体積割合が多い。そのため、核種の再付着に対する影響も大きい。   However, the above-mentioned chemical decontamination treatment with carboxylic acid is carried out in such a manner that the nuclides dissolved in the treatment are used as waste materials simultaneously with the washed spent ion exchange resin or boiling reactor (BWR) as filter sludge ( It becomes a problem that the ability to elute the radionuclide adsorbed on the resin becomes insufficient due to redeposition to a powder ion exchange resin, a filter aid or the like. In particular, the cellulosic organic material that is a filter aid has a fibrous shape and a large volume per unit weight, and therefore has a larger volume ratio than the ion exchange resin. Therefore, the influence on the reattachment of nuclides is great.

以下、本発明の実施形態に係る有機系廃棄物の処理方法及び処理システムについて説明する。   Hereinafter, an organic waste processing method and a processing system according to an embodiment of the present invention will be described.

ここで、有機系廃棄物とは、セルロース系のろ過助剤、イオン交換樹脂等を含む再利用困難な廃液中の沈殿物をいい、いわゆるフィルタスラッジとも呼ばれるものである。有機系廃棄物は、放射性核種を含むものである。   Here, the organic waste refers to precipitates in waste liquids that are difficult to reuse, including cellulosic filter aids, ion exchange resins, and the like, and is also called so-called filter sludge. Organic waste contains radionuclides.

図1は、前記処理方法の概要を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a flowchart showing an outline of the processing method.

本図において、前記処理方法は、セルロース分解工程S101と、カルボン酸による化学除染工程S102と、過酸化水素又はオゾンによる酸化分解工程S103とを含む。   In this figure, the processing method includes a cellulose decomposition step S101, a chemical decontamination step S102 with carboxylic acid, and an oxidative decomposition step S103 with hydrogen peroxide or ozone.

前記処理方法は、放射性核種を含む有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を、セルラーゼその他の分解酵素又はセルロース分解菌等によって分解し、低分子のセルロース分解物とする工程(セルロース分解工程S101)と、カルボン酸を用いて有機系廃棄物を化学除染する工程(化学除染工程S102)と、酸化剤として過酸化水素又はオゾンを用いてセルロース分解物及びカルボン酸を含む放射性核種溶解液を酸化分解する工程(酸化分解工程S103)とを含むことを特徴とする。   The treatment method is a step of degrading a cellulose organic substance contained in an organic waste containing a radionuclide with a cellulase or other degrading enzyme or a cellulose degrading bacterium to obtain a low molecular weight cellulose degrading product (cellulose degrading step S101). And a step of chemically decontaminating organic waste using carboxylic acid (chemical decontamination step S102), and a radionuclide solution containing cellulose decomposition products and carboxylic acid using hydrogen peroxide or ozone as an oxidizing agent. And oxidative decomposition step (oxidative decomposition step S103).

セルロース分解工程S101は、有機系廃棄物の化学除染工程S102の事前処理である。   The cellulose decomposition step S101 is a pretreatment of the organic waste chemical decontamination step S102.

セルロース分解工程S101の後、セルロース系有機物を分離した有機系廃棄物に対して、スルホ基を含まず分解処理が容易で還元作用があるカルボン酸(カルボキシル基を有する酸であって、例としてはシュウ酸が挙げられる。)による化学除染工程S102を行う。   After the cellulose decomposition step S101, the organic waste from which the cellulose organic matter is separated is a carboxylic acid that does not contain a sulfo group and is easily decomposed and has a reducing action (an acid having a carboxyl group, Chemical decontamination step S102 is performed by oxalic acid.

ここで、セルロース系有機物は、セルロースの分子構造を有する有機物の総称である。セルロース系有機物には、官能基、分子鎖等が付加されていてもよい。   Here, the cellulosic organic substance is a general term for organic substances having a molecular structure of cellulose. A functional group, a molecular chain, or the like may be added to the cellulose organic material.

酸化分解工程S103は、セルロース分解工程S101にて生成するセルロース分解物(セルロース分解液)と、化学除染工程S102にて生成する放射性核種溶解液とを、同系統の設備にてそれぞれ行ってもよい。   In the oxidative decomposition step S103, the cellulose decomposition product (cellulose decomposition solution) generated in the cellulose decomposition step S101 and the radionuclide solution generated in the chemical decontamination step S102 may be performed using the same line of equipment. Good.

また、化学除染工程S102は、有機系廃棄物を加温した状態で行ってもよい。   Moreover, you may perform chemical decontamination process S102 in the state which heated the organic waste.

さらに、化学除染工程S102においては、有機系廃棄物を上記カルボン酸で浸漬処理している間、新鮮なカルボン酸を連続的または断続的に供給してもよい。   Furthermore, in the chemical decontamination step S102, fresh carboxylic acid may be supplied continuously or intermittently while the organic waste is immersed in the carboxylic acid.

後述の実施例1〜3は、本図に示す工程に対応する処理システムである。   Examples 1 to 3 described later are processing systems corresponding to the steps shown in the drawing.

前記処理方法においては、化学除染工程S102の後に過酸化水素又はオゾンを用いた酸化分解工程S103を行うため、放射性核種溶解液中のカルボン酸が分解され、これに伴って放射性核種が過酸化水素又はオゾンと接触する。このため、その金属イオンが触媒として作用し、液中の有機物の酸化分解が促進される。結果として、酸化剤の使用量が少なくて済むという効果が得られる。   In the treatment method, since the oxidative decomposition step S103 using hydrogen peroxide or ozone is performed after the chemical decontamination step S102, the carboxylic acid in the radionuclide solution is decomposed, and the radionuclide is peroxidized accordingly. Contact with hydrogen or ozone. For this reason, the metal ion acts as a catalyst, and the oxidative decomposition of the organic matter in the liquid is promoted. As a result, the effect that the amount of the oxidizing agent used is small can be obtained.

また、図2は、前記処理方法の変形例を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a modification of the processing method.

本図においては、セルロース分解工程S101の前にクラッド分離工程S100を行う。   In this figure, the clad separation step S100 is performed before the cellulose decomposition step S101.

一方、有機系廃棄物の一つである使用済みイオン交換樹脂は、細孔を有し、細孔の内部に放射性核種を吸着している。   On the other hand, a used ion exchange resin, which is one of organic wastes, has pores and adsorbs radionuclides inside the pores.

クラッド分離工程S100は、比重分離、遠心分離等の物理的操作により有機系廃棄物からクラッドを分離するものである。これにより、有機系廃棄物に含まれる放射性核種の量をあらかじめ低減することができる。なお、分離したクラッド及び有機系廃棄物の処理は、それぞれを化学除染工程S102で別個に処理することが望ましい。また、化学除染工程S102で生成したそれぞれの放射性核種溶解液は、同一設備の酸化分解工程S103で同時に処理することが望ましい。   The clad separation step S100 separates the clad from the organic waste by physical operations such as specific gravity separation and centrifugal separation. Thereby, the quantity of the radionuclide contained in organic waste can be reduced in advance. The separated clad and organic waste are preferably treated separately in the chemical decontamination step S102. In addition, it is desirable that the respective radionuclide solution generated in the chemical decontamination step S102 be simultaneously processed in the oxidative decomposition step S103 of the same equipment.

後述の実施例4は、本図に示す工程に対応する処理システムである。   Example 4 to be described later is a processing system corresponding to the steps shown in the figure.

なお、クラッド分離工程S100は、化学除染工程S102の上流側で行えばよい。すなわち、クラッド分離工程S100は、セルロース分解工程S101の後、化学除染工程S102の直前でもよい。   The clad separation step S100 may be performed on the upstream side of the chemical decontamination step S102. That is, the cladding separation step S100 may be performed immediately after the cellulose decomposition step S101 and immediately before the chemical decontamination step S102.

前記処理システムは、放射性核種を含む有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を酵素で分解し、セルロース分解物とするセルロース分解部と、カルボン酸を用いて有機系廃棄物を化学除染する化学除染部と、セルロース分解物及び放射性核種溶解液を過酸化水素又はオゾンを用いて酸化分解する酸化分解部とを含むことを特徴とする。   The treatment system uses a cellulose degradation part that decomposes cellulose organic substances contained in organic waste containing radionuclides with enzymes to make cellulose degradation products, and chemical decontamination of organic wastes using carboxylic acid. It includes a decontamination part, and an oxidative decomposition part that oxidizes and decomposes the cellulose decomposition product and the radionuclide solution using hydrogen peroxide or ozone.

前記処理システムにおいて、化学除染部は、有機系廃棄物を加温するヒータ部を有することが望ましい。   In the treatment system, it is desirable that the chemical decontamination unit has a heater unit for heating the organic waste.

前記処理システムにおいて、カルボン酸は、連続的又は断続的に有機系廃棄物に供給してもよい。   In the treatment system, the carboxylic acid may be supplied to the organic waste continuously or intermittently.

以下、実施例について説明する。   Examples will be described below.

図3は、有機系廃棄物の処理システムの概要を示す構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of an organic waste treatment system.

本図において、処理システムは、セルロース系有機物分解処理システム100(セルロース分解部)と、酸化分解処理システム101(酸化分解部)と、化学洗浄処理システム102(化学除染部)とを備えている。   In this figure, the treatment system includes a cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 (cellulose decomposition part), an oxidative decomposition treatment system 101 (oxidation decomposition part), and a chemical cleaning treatment system 102 (chemical decontamination part). .

セルロース系有機物分解処理システム100は、第1受入タンク3と、分解タンク4と、第1温度制御装置5(第1温度制御部)と、第1攪拌装置6と、セルロース分解酵素タンク7と、排ガス設備8(排ガス処理設備)とを備えている。   The cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 includes a first receiving tank 3, a decomposition tank 4, a first temperature control device 5 (first temperature control unit), a first stirring device 6, a cellulolytic enzyme tank 7, Exhaust gas equipment 8 (exhaust gas treatment equipment) is provided.

酸化分解処理システム101は、酸化分解設備9と、処理水回収タンク10と、第1分析・検査装置11(第1分析・検査部)と、給水タンク12と、セメント固化設備13と、濃縮処理設備14とを備えている。   The oxidative decomposition treatment system 101 includes an oxidative decomposition facility 9, a treated water recovery tank 10, a first analysis / inspection device 11 (first analysis / inspection unit), a water supply tank 12, a cement solidification facility 13, and a concentration treatment. Equipment 14.

化学洗浄処理システム102は、第2受入タンク15と、シュウ酸浸漬槽16と、第2攪拌装置17と、シュウ酸供給タンク18と、給水タンク19と、回収タンク20と、第2分析・検査装置21(第2分析・検査部)と、焼却処理設備34とを備えている。   The chemical cleaning system 102 includes a second receiving tank 15, an oxalic acid immersion tank 16, a second stirring device 17, an oxalic acid supply tank 18, a water supply tank 19, a recovery tank 20, a second analysis / inspection. An apparatus 21 (second analysis / inspection unit) and an incineration processing facility 34 are provided.

上記の各タンク、装置等の間における液の移送は、図示しているように、移送ポンプ2を用いて行ってもよい。   You may perform the transfer of the liquid between said each tank, apparatus, etc. using the transfer pump 2, as shown in figure.

セルロース系有機物分解処理システム100においては、有機系廃棄物からセルロース系有機物を分解除去する。   In the cellulose organic matter decomposition treatment system 100, the cellulose organic matter is decomposed and removed from the organic waste.

セルロース系有機物分解処理システム100においては、有機系廃棄物を水スラリ状にしたものを有機系廃棄物貯蔵タンク1から第1受入タンク3に導入する。その後、その有機系廃棄物を第1受入タンク3から一定量抜き出して分解タンク4に移送する。分解タンク4に移送した有機系廃棄物に対し、セルロース分解酵素タンク7から1wt%セルラーゼ酵素液を供給し、セルロース系有機物の分解処理を行う。分解タンク4は、第1温度制御装置5(ヒータ部でもある。)によって加温することができるようになっている。また、分解タンク4の有機系廃棄物は、第1攪拌装置6によって撹拌・混合することができるようになっている。   In the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100, organic waste in the form of a water slurry is introduced from the organic waste storage tank 1 to the first receiving tank 3. Thereafter, a certain amount of the organic waste is extracted from the first receiving tank 3 and transferred to the decomposition tank 4. A 1 wt% cellulase enzyme solution is supplied from the cellulose-degrading enzyme tank 7 to the organic waste transferred to the decomposition tank 4 to decompose the cellulose-based organic matter. The decomposition tank 4 can be heated by a first temperature control device 5 (also a heater unit). The organic waste in the decomposition tank 4 can be agitated and mixed by the first agitator 6.

分解したセルロース系有機物が溶解する溶液(セルロース分解液)は、分解タンク4から抜出し、溶液を酸化分解処理システム101の酸化分解設備9に移送し、溶液中に含まれている有機物を酸化分解する。その後、酸化分解設備9で発生した処理水を処理水回収タンク10に移送し、処理水の放射性核種の濃度等を第1分析・検査装置11で測定する。その測定値が予め設定したしきい値以上の場合は、セメント固化設備13に移送し、必要な前処理(蒸発濃縮等)を行ってからセメント固化の処理をする。測定値がしきい値未満の場合は、発電施設内の既設の濃縮処理設備14に移送し、蒸発濃縮等の処理をする。設定するしきい値は、施設ごとによって異なる。   A solution (cellulose decomposition solution) in which the decomposed cellulose-based organic substance is dissolved is taken out from the decomposition tank 4, and the solution is transferred to the oxidative decomposition equipment 9 of the oxidative decomposition treatment system 101 to oxidatively decompose the organic substance contained in the solution. . Thereafter, the treated water generated in the oxidative decomposition facility 9 is transferred to the treated water recovery tank 10, and the concentration of the radionuclide of the treated water is measured by the first analysis / inspection apparatus 11. When the measured value is equal to or greater than a preset threshold value, the cement is solidified after being transferred to the cement solidification facility 13 and performing necessary pretreatment (evaporation concentration, etc.). When the measured value is less than the threshold value, it is transferred to the existing concentration processing facility 14 in the power generation facility, and processing such as evaporation concentration is performed. The threshold value to be set differs depending on the facility.

一方、分解タンク4にてセルロース系有機物を分解除去した有機系廃棄物は、化学洗浄処理システム102の第2受入タンク15に移送する。その後、第2受入タンク15から一定量抜出してシュウ酸浸漬槽16に移送する。シュウ酸浸漬槽16に移送した有機系廃棄物に対し、シュウ酸供給タンク18から10g/L程度のシュウ酸溶液を供給し、有機系廃棄物のシュウ酸浸漬を行う。   On the other hand, the organic waste obtained by decomposing and removing the cellulosic organic matter in the decomposition tank 4 is transferred to the second receiving tank 15 of the chemical cleaning processing system 102. Thereafter, a certain amount is extracted from the second receiving tank 15 and transferred to the oxalic acid immersion tank 16. An oxalic acid solution of about 10 g / L is supplied from the oxalic acid supply tank 18 to the organic waste transferred to the oxalic acid immersion tank 16, and the organic waste is immersed in oxalic acid.

浸漬処理により生成した放射性核種の溶離液は、酸化分解処理システム101にて酸化分解処理する。これにより、放射性核種の溶解液に含まれるシュウ酸は、分解除去される。   The eluent of the radionuclide generated by the immersion treatment is oxidatively decomposed by the oxidative decomposition treatment system 101. Thereby, the oxalic acid contained in the radionuclide solution is decomposed and removed.

酸化分解処理システム101にて放射性核種の溶解液を処理する前には、セルロース分解液を分解処理した酸化分解設備9またはその処理水を回収した処理水回収タンク10を水等により洗浄する。   Before processing the radionuclide solution in the oxidative decomposition treatment system 101, the oxidative decomposition facility 9 that decomposes the cellulose decomposition solution or the treated water collection tank 10 that collects the treated water is washed with water or the like.

シュウ酸を分解除去した溶解液は、処理水回収タンク10で回収する。回収した溶解液は、必要な前処理(蒸発濃縮等)を行った後、セメント固化設備13にてセメント固化の処理をする。   The solution obtained by decomposing and removing oxalic acid is recovered in the treated water recovery tank 10. The recovered solution is subjected to a necessary pretreatment (evaporation concentration, etc.) and then subjected to cement solidification in the cement solidification facility 13.

また、シュウ酸浸漬槽16で化学洗浄した有機系廃棄物は、回収タンク20にて回収する。その後、回収した有機系廃棄物の放射性核種の濃度等を第2分析・検査装置21で測定する。その測定値が予め設定したしきい値以上の場合は、第2受入タンク15に移送し、シュウ酸浸漬槽16にて再度シュウ酸浸漬する。測定値がしきい値未満の場合は、焼却処理設備34にて焼却処理するか、または、セメント固化処理する。   Further, the organic waste chemically cleaned in the oxalic acid immersion tank 16 is recovered in the recovery tank 20. Thereafter, the concentration of the radionuclide in the collected organic waste is measured by the second analysis / inspection apparatus 21. When the measured value is equal to or higher than a preset threshold value, the measured value is transferred to the second receiving tank 15 and dipped again in the oxalic acid dipping tank 16. When the measured value is less than the threshold value, the incineration processing facility 34 performs incineration processing or cement solidification processing.

本実施例によれば、有機系廃棄物のうち嵩張る要因であるセルロース系有機物を分解除去し、シュウ酸により放射性核種を溶解液として抽出するため、有機系廃棄物を減容することができ、かつ、化学除染する前にセルロース系有機物を分解除去することにより、有機系廃棄物のうちセルロース系有機物に放射性核種が再付着することを防止することができる。   According to the present embodiment, the cellulose-based organic matter, which is a bulky factor of the organic waste, is decomposed and extracted, and the radionuclide is extracted as a solution with oxalic acid, so that the organic waste can be reduced in volume. In addition, by decomposing and removing the cellulosic organic matter before chemical decontamination, it is possible to prevent the radionuclide from reattaching to the cellulosic organic matter in the organic waste.

また、有機系廃棄物を減容した後でシュウ酸による化学洗浄処理を行うため、シュウ酸によって放射性核種を溶離する能力を向上することができ、かつ、シュウ酸の使用量を大幅に低減することができる。   In addition, since chemical waste treatment with oxalic acid is performed after reducing the volume of organic waste, the ability to elute radionuclides with oxalic acid can be improved, and the amount of oxalic acid used can be greatly reduced. be able to.

図4は、有機系廃棄物の処理システムの概要を示す構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of an organic waste treatment system.

実施例1と異なる点は、シュウ酸浸漬槽16に第2温度制御装置22(ヒータ部でもある。)を追設し、加温可能な構成とした点である。これにより、加温状態でシュウ酸浸漬を行うことができる。設定温度を室温以上90℃以下とすると、有機系廃棄物に吸着した放射性核種を溶離する性能が高くなることを確認している。設定温度は、40℃以上90℃以下が更に望ましい。   The difference from the first embodiment is that a second temperature control device 22 (also a heater unit) is additionally provided in the oxalic acid immersion tank 16 to enable heating. Thereby, oxalic acid immersion can be performed in a heated state. It has been confirmed that when the set temperature is not less than room temperature and not more than 90 ° C., the performance of eluting the radionuclide adsorbed on the organic waste increases. The set temperature is more preferably 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

本実施例において実施例1又は実施例2と異なる点は、有機系廃棄物の化学洗浄処理において有機系廃棄物をシュウ酸浸漬している間に、新しいシュウ酸を連続的に又は断続的に繰り返し供給する点である。これにより、放射性核種を溶離する機能を向上することができる。   In this example, the difference from Example 1 or Example 2 is that new oxalic acid is continuously or intermittently applied while the organic waste is immersed in oxalic acid in the chemical cleaning treatment of the organic waste. It is a point to supply repeatedly. Thereby, the function to elute a radionuclide can be improved.

図5は、有機系廃棄物の処理システムの概要を示す構成図である。   FIG. 5 is a configuration diagram showing an outline of an organic waste treatment system.

本実施例において実施例1〜3と異なる点は、有機系廃棄物をクラッド分離処理システム404に導入し、クラッドは有機系廃棄物よりも比重が大きいことを用いて、比重分離、遠心分離等の物理的操作により有機系廃棄物からクラッドを分離する点である。   In this embodiment, the difference from Embodiments 1 to 3 is that organic waste is introduced into the clad separation treatment system 404, and the clad has a greater specific gravity than the organic waste. It is a point which isolate | separates a clad from organic waste by physical operation of.

本図においては、有機系廃棄物貯蔵タンク1から水スラリ状にした有機系廃棄物をクラッド分離処理システム404の第3受入タンク23に導入する。その後、その有機系廃棄物を第3受入タンク23から一定量抜き出し、クラッド分離装置24に移送する。クラッド分離装置24においては、比重分離、遠心分離等の物理的操作により有機系廃棄物からクラッドを分離する。その後、有機系廃棄物は有機系廃棄物回収タンク25に、クラッドはクラッド回収タンク26にそれぞれ移送する。   In this figure, the organic waste in the form of water slurry from the organic waste storage tank 1 is introduced into the third receiving tank 23 of the cladding separation processing system 404. Thereafter, a certain amount of the organic waste is extracted from the third receiving tank 23 and transferred to the clad separator 24. In the clad separation device 24, the clad is separated from the organic waste by physical operations such as specific gravity separation and centrifugal separation. Thereafter, the organic waste is transferred to the organic waste recovery tank 25, and the clad is transferred to the clad recovery tank 26.

有機系廃棄物回収タンク25で回収した有機系廃棄物の化学洗浄処理とクラッド回収タンク26で回収したクラッドの溶解処理とは、別々に行えばよい。   The chemical cleaning treatment of the organic waste recovered in the organic waste recovery tank 25 and the dissolution treatment of the clad recovered in the clad recovery tank 26 may be performed separately.

よって、有機系廃棄物及びクラッドのどちらか一方を、セルロース系有機物分解処理システム100の第1受入タンク3に導入し、セルロース系有機物分解処理システム100における所定の処理を行う。その後、化学洗浄処理システム102の第2受入タンク15に導入し、化学洗浄処理システム102における所定の処理を行う。その後、もう一方を、同系統のセルロース系有機物分解処理システム100及び化学洗浄処理システム102にて同様に処理する。   Therefore, one of the organic waste and the clad is introduced into the first receiving tank 3 of the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 and a predetermined treatment in the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 is performed. Then, it introduces into the 2nd receiving tank 15 of the chemical cleaning processing system 102, and performs the predetermined | prescribed process in the chemical cleaning processing system 102. FIG. Thereafter, the other is similarly processed in the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 and the chemical cleaning treatment system 102 of the same system.

化学洗浄処理システム102におけるそれぞれの処理により得られる放射性核種の溶解液またはクラッドの溶解液はそれぞれ、酸化分解処理システム101に導入し、酸化分解処理を施す。   The radionuclide solution or the clad solution obtained by the respective processes in the chemical cleaning system 102 is introduced into the oxidative decomposition processing system 101 and subjected to the oxidative decomposition process.

これらの処理により、クラッドと共に溶解した放射性核種が有機系廃棄物に吸着する問題は考慮する必要がなくなる。   By these treatments, it is not necessary to consider the problem that the radionuclide dissolved together with the cladding is adsorbed on the organic waste.

なお、図5においては、セルロース系有機物分解処理システム100の前にクラッド分離処理システム404を配置しているが、これに限定されるものではない。本発明においては、化学洗浄処理の前で有機系廃棄物からクラッドを分離できればよいので、セルロース系有機物分解処理システム100の後にクラッド分離処理システム404を配置してもよい。言い換えると、セルロース系有機物分解処理システム100と化学洗浄処理システム102との間にクラッド分離処理システム404を配置してもよい。   In FIG. 5, the clad separation treatment system 404 is disposed in front of the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the clad separation treatment system 404 may be disposed after the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 as long as the clad can be separated from the organic waste before the chemical cleaning treatment. In other words, the cladding separation treatment system 404 may be disposed between the cellulosic organic matter decomposition treatment system 100 and the chemical cleaning treatment system 102.

以下、本発明の効果をまとめて説明する。   Hereinafter, the effects of the present invention will be described together.

本発明によれば、原子力施設で発生する廃樹脂に吸着する放射性核種を、シュウ酸等のスルホ基を含まず分解処理が容易で還元作用があるカルボン酸にて溶離する能力を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the ability to elute a radionuclide adsorbed on waste resin generated in a nuclear facility with a carboxylic acid that does not contain a sulfo group such as oxalic acid and is easily decomposed and has a reducing action. it can.

また、本発明によれば、廃棄物処分の際、有害物質となるセルロース系有機物を分解除去できる。   Moreover, according to this invention, the cellulosic organic substance used as a hazardous | toxic substance can be decomposed | disassembled and removed at the time of waste disposal.

さらに、本発明によれば、分解液及び溶解液を同一設備で酸化分解処理することにより設備費用を低減することができる。   Furthermore, according to the present invention, the equipment cost can be reduced by subjecting the decomposition solution and the solution to the oxidative decomposition treatment in the same equipment.

さらにまた、本発明によれば、有機系廃棄物とクラッドを分離してから、それぞれを別個に化学除染することにより、クラッドと共に溶解した放射性核種が化学除染した樹脂に再吸着することを防ぎ、処理システムの溶離能力を向上することができる。   Furthermore, according to the present invention, after separating the organic waste and the clad, each of them is chemically decontaminated separately so that the radionuclide dissolved together with the clad is re-adsorbed to the chemically decontaminated resin. Preventing and improving the elution capacity of the processing system.

本発明によれば、有機系廃棄物を化学除染処理することで生成する放射性核種溶解液中のカルボン酸を、オゾン、過酸化水素等の酸化剤により酸化分解するため、溶解液中の金属イオンが触媒として作用し、酸化剤の使用量を低減することができる。   According to the present invention, the carboxylic acid in the radionuclide solution produced by chemical decontamination treatment of organic waste is oxidatively decomposed by an oxidizing agent such as ozone or hydrogen peroxide. The ions act as a catalyst, and the amount of oxidant used can be reduced.

1:有機系廃棄物貯蔵タンク、2:移送ポンプ、3:第1受入タンク、4:分解タンク、5:第1温度制御装置、6:第1攪拌装置、7:セルロース分解酵素タンク、8:排ガス設備、9:酸化分解設備、10:処理水回収タンク、11:第1分析・検査装置、12:給水タンク、13:セメント固化設備、14:濃縮処理設備、15:第2受入タンク、16:シュウ酸浸漬槽、17:第2攪拌装置、18:シュウ酸供給タンク、19:給水タンク、20:回収タンク、21:第2分析・検査装置、34:焼却処理設備、100:セルロース系有機物分解処理システム、101:酸化分解処理システム、102:化学洗浄処理システム、404:クラッド分離処理システム。   1: organic waste storage tank, 2: transfer pump, 3: first receiving tank, 4: decomposition tank, 5: first temperature control device, 6: first stirring device, 7: cellulolytic enzyme tank, 8: Exhaust gas equipment, 9: oxidative decomposition equipment, 10: treated water recovery tank, 11: first analysis / inspection device, 12: feed water tank, 13: cement solidification equipment, 14: concentration treatment equipment, 15: second receiving tank, 16 : Oxalic acid immersion tank, 17: second stirring device, 18: oxalic acid supply tank, 19: water supply tank, 20: recovery tank, 21: second analysis / inspection device, 34: incineration equipment, 100: cellulosic organic matter Decomposition treatment system, 101: oxidative decomposition treatment system, 102: chemical cleaning treatment system, 404: clad separation treatment system.

Claims (8)

放射性核種を含む有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を酵素で分解し、セルロース分解物とするセルロース分解工程と、カルボン酸を用いて前記有機系廃棄物を化学除染する化学除染工程と、前記セルロース分解物及び前記化学除染工程にて生成した放射性核種溶解液を過酸化水素又はオゾンを用いて酸化分解する酸化分解工程とを含み、前記酸化分解工程は、前記セルロース分解物及び前記放射性核種溶解液を別々に酸化分解し、前記化学除染工程の上流側には、前記有機系廃棄物からクラッドを分離するクラッド分離工程を設けたことを特徴とする有機系廃棄物の処理方法。 A cellulose decomposing step of decomposing the cellulosic organic matter contained in the organic waste containing the radionuclide with an enzyme to form a cellulose decomposing product; and a chemical decontamination step of chemically decontaminating the organic waste using a carboxylic acid; And the oxidative decomposition step of oxidatively decomposing the radionuclide solution generated in the cellulose decomposition product and the chemical decontamination step using hydrogen peroxide or ozone, and the oxidative decomposition step includes the cellulose decomposition product and the A method for treating organic waste, characterized in that a radionuclide solution is separately oxidized and decomposed, and a cladding separation step is provided upstream of the chemical decontamination step to separate the cladding from the organic waste. . 前記化学除染工程は、前記有機系廃棄物を加温した状態で行うことを特徴とする請求項1記載の有機系廃棄物の処理方法。   The method for treating organic waste according to claim 1, wherein the chemical decontamination step is performed in a state where the organic waste is heated. 前記カルボン酸は、連続的又は断続的に前記有機系廃棄物に供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機系廃棄物の処理方法。   The method for treating organic waste according to claim 1 or 2, wherein the carboxylic acid is continuously or intermittently supplied to the organic waste. 前記カルボン酸は、シュウ酸であることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の有機系廃棄物の処理方法。 The method for treating organic waste according to any one of claims 1 to 3 , wherein the carboxylic acid is oxalic acid. 前記酵素は、セルラーゼであることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の有機系廃棄物の処理方法。 The method for treating organic waste according to any one of claims 1 to 4 , wherein the enzyme is cellulase. 放射性核種を含む有機系廃棄物に含まれるセルロース系有機物を酵素で分解し、セルロース分解物とするセルロース分解部と、カルボン酸を用いて前記有機系廃棄物を化学除染する化学除染部と、前記セルロース分解物及び前記化学除染部にて生成した放射性核種溶解液を過酸化水素又はオゾンを用いて酸化分解する酸化分解部とを含み、前記酸化分解部は、前記セルロース分解物及び前記放射性核種溶解液を別々に酸化分解し、前記化学除染部の上流側には、前記有機系廃棄物からクラッドを分離するクラッド分離装置を設けたことを特徴とする有機系廃棄物の処理システム。 Cellulose-based organic matter contained in organic waste containing radionuclides is decomposed with enzymes to make a cellulose-decomposed product, a cellulose-decomposing part, and a chemical decontamination part for chemically decontaminating the organic-based waste using carboxylic acid , An oxidative decomposition part that oxidatively decomposes the radionuclide solution generated in the cellulose decomposition product and the chemical decontamination part using hydrogen peroxide or ozone, and the oxidative decomposition part includes the cellulose decomposition product and the An organic waste treatment system comprising: a clad separation device for separately oxidizing and decomposing radionuclide solution and separating the clad from the organic waste upstream of the chemical decontamination unit . 前記化学除染部は、前記有機系廃棄物を加温するヒータ部を有することを特徴とする請求項記載の有機系廃棄物の処理システム。 The organic waste treatment system according to claim 6, wherein the chemical decontamination unit includes a heater unit for heating the organic waste. 前記カルボン酸は、連続的又は断続的に前記有機系廃棄物に供給することを特徴とする請求項又はに記載の有機系廃棄物の処理システム。 The organic waste treatment system according to claim 6 or 7 , wherein the carboxylic acid is supplied to the organic waste continuously or intermittently.
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