JP6585405B2 - Radioactive contamination water storage method and radioactive contamination water storage device - Google Patents
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Description
本発明は、放射性汚染水貯留方法及び放射性汚染水貯留装置に関する。 The present invention relates to a radioactively contaminated water storage method and a radioactively contaminated water storage device.
放射性セシウム、放射性ストロンチウム等の放射性汚染物質を含有する汚染水、例えば事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水、廃水等は、環境破壊を防止するために放射性汚染物質を基準値以下に低減しなければ排出することが許されない。このため、事故後の原子力発電所では、余剰となった原子炉冷却水を回収した汚染水が多数のタンクに貯留されている。 Contaminated water containing radioactive pollutants such as radioactive cesium and radioactive strontium, for example, circulating water for core cooling and wastewater at nuclear power plants after the accident, reduce the radioactive pollutants below the standard value to prevent environmental destruction Otherwise, it is not allowed to discharge. For this reason, in the nuclear power plant after the accident, contaminated water obtained by collecting surplus reactor cooling water is stored in many tanks.
これらの汚染水を貯留するタンクには耐用期間があるため、使用期限近くのタンクは順次解体する必要がある。このようなタンクを解体するためには、タンクを構成する部材に含まれる放射性汚染物質量を十分に低下させる必要がある。 Since these tanks that store contaminated water have a useful life, it is necessary to dismantle tanks near the expiration date. In order to dismantle such a tank, it is necessary to sufficiently reduce the amount of radioactive contaminants contained in the members constituting the tank.
このような汚染水を貯留するタンクとして、複数の板材を溶接により接合した溶接型タンクや、複数の板材の周縁に配設したフランジ間をボルトで締結して形成されたボルト締め型タンクが用いられる。このようなタンクの上記板材としては、例えばSS400等の一般構造用圧延鋼板が用いられる。また、このような汚染水を貯留するタンクは、腐食防止のため、一般的には内面が樹脂等によりコーティングされている。 As a tank for storing such contaminated water, a welding type tank in which a plurality of plate members are joined by welding, or a bolt tightening type tank formed by fastening bolts between flanges arranged on the periphery of the plurality of plate members is used. It is done. As the plate material of such a tank, for example, a general structural rolled steel plate such as SS400 is used. In addition, such a tank for storing contaminated water is generally coated on its inner surface with resin or the like in order to prevent corrosion.
しかし、タンク内面のコーティングの剥離や損傷等により、貯留される汚染水とタンクを構成する鋼材とが接触すると錆が生じる。この錆に放射性汚染物質が取り込まれる可能性があり、放射性汚染物質が錆に取り込まれた場合、この錆から放射性汚染物質を除去する必要があるため、タンクの解体時に鋼材の除染作業が必要となる。このような除染作業を省略できるように、錆への放射性汚染物質の取り込みを抑制することが望まれる。ここで、例えばタンク内の汚染物質を除去する装置として、タンクの内壁面に沿って移動しながらタンク内壁面に付着した汚染物質を除去する装置が提案されている(特開平10−2995号公報参照)。しかし、この公報に記載の除染装置を用いても、鋼材の内部まで形成されている錆から放射性汚染物質を除去することはできない。 However, rust occurs when the stored contaminated water comes into contact with the steel constituting the tank due to peeling or damage of the coating on the inner surface of the tank. There is a possibility that radioactive contaminants may be taken into this rust, and when radioactive contaminants are taken into rust, it is necessary to remove the radioactive contaminants from this rust, so decontamination work of steel is required when dismantling the tank It becomes. In order to eliminate such decontamination work, it is desirable to suppress the incorporation of radioactive contaminants into rust. Here, for example, as an apparatus for removing contaminants in the tank, an apparatus for removing contaminants attached to the inner wall surface of the tank while moving along the inner wall surface of the tank has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 10-2959). reference). However, even if it uses the decontamination apparatus described in this gazette, a radioactive pollutant cannot be removed from the rust currently formed to the inside of steel materials.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、放射性汚染水を貯留するタンクに生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制する放射性汚染水貯留方法及び放射性汚染水貯留装置の提供を目的とする。 The present invention has been made based on the above-described circumstances, and provides a radioactively contaminated water storage method and a radioactively contaminated water storage device that suppress the incorporation of radioactive strontium into rust generated in a tank that stores radioactively contaminated water. With the goal.
水酸化鉄(III)の各種イオンを吸着する性質を利用して、溶液中で共存する放射性核種等の水酸化鉄(III)への吸着により、上記放射性核種等を共沈させる水酸化第二鉄凝集法が知られている。本発明者らは、この水酸化第二鉄凝集法における現象を解析し鋭意検討した結果、タンクに貯留される汚染水のpHを7以下とすることで、ストロンチウムの錆への取り込みを抑制できることを見出した。すなわち、水酸化第二鉄凝集法において、水酸化鉄(III)粒子表面には、溶液のpHに応じて生成するヒドロキソ鉄(III)イオン(Fe(OH)2 +及びFe(H)4 −)が吸着する。水酸化鉄(III)粒子表面にこれらのヒドロキソ鉄(III)イオンが吸着すると、電気二重層が形成され、水酸化鉄(III)粒子表面が正又は負に帯電してゼータ電位が生じる。この水酸化鉄(III)粒子のゼータ電位は、溶液のpHが7を超えると負の値となるため、溶液中に正電荷を帯びたストロンチウムイオンが存在する場合、ストロンチウムが水酸化鉄(III)粒子に吸着する。このストロンチウムが吸着した水酸化鉄(III)は、経時的な脱水による結晶化で錆の一種である針鉄鉱(goethite)に変化するが、この針鉄鉱に変化する際に、ストロンチウムが針鉄鉱の結晶中に取り込まれる。本発明者らは、これらのことより、タンクに貯留される汚染水のpHを7以下とすることでストロンチウムの水酸化鉄への吸着を抑制でき、その結果、ストロンチウムの錆への取り込みを抑制できることを見出した。 Utilizing the property of adsorbing various ions of iron hydroxide (III), a second hydroxide that coprecipitates the above radionuclide and the like by adsorption onto the iron hydroxide (III) of the radionuclide coexisting in the solution Iron agglomeration methods are known. As a result of analyzing and diligently analyzing the phenomenon in the ferric hydroxide agglomeration method, the present inventors can suppress the incorporation of strontium into rust by setting the pH of the contaminated water stored in the tank to 7 or less. I found. That is, in the ferric hydroxide aggregation method, hydroxoiron (III) ions (Fe (OH) 2 + and Fe (H) 4 − generated according to the pH of the solution are formed on the surface of the iron (III) hydroxide particles. ) Is adsorbed. When these hydroxoiron (III) ions are adsorbed on the surface of the iron (III) hydroxide particles, an electric double layer is formed, and the surface of the iron (III) hydroxide particles is positively or negatively charged to generate a zeta potential. Since the zeta potential of the iron (III) hydroxide particles becomes a negative value when the pH of the solution exceeds 7, when strontium ions having a positive charge are present in the solution, the strontium is converted into iron hydroxide (III ) Adsorb to particles. This strontium-adsorbed iron hydroxide (III) changes to goethite, which is a kind of rust, by crystallization due to dehydration over time. When this strontium changes to goethite, It is taken into the crystal. From these facts, the present inventors can suppress the adsorption of strontium to iron hydroxide by setting the pH of the contaminated water stored in the tank to 7 or less, and as a result, suppress the incorporation of strontium into rust. I found out that I can do it.
すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、放射性汚染水をタンクに貯留する方法であって、上記タンク内に貯留される汚染水のpHを7以下に制御することを特徴とする放射性汚染水貯留方法である。 That is, the invention made to solve the above-mentioned problems is a method for storing radioactive contaminated water in a tank, wherein the pH of the contaminated water stored in the tank is controlled to 7 or less. Contaminated water storage method.
当該放射性汚染水貯留方法は、タンクに貯留される放射性汚染水のpHを7以下に制御するので、錆の初期生成物である水酸化鉄へのストロンチウムの吸着を抑制できる。その結果、当該放射性汚染水貯留方法により、水酸化鉄から変化する針鉄鉱やマグネタイトなどの錆へのストロンチウムの取り込みが抑制される。その結果、タンクの解体時における鋼材の除染作業を省略又は軽減できる。 Since the radioactive contaminated water storage method controls the pH of the radioactive contaminated water stored in the tank to 7 or less, adsorption of strontium to iron hydroxide which is an initial product of rust can be suppressed. As a result, the radioactive contaminated water storage method suppresses the incorporation of strontium into rust such as goethite and magnetite that change from iron hydroxide. As a result, the decontamination work of the steel material at the time of dismantling the tank can be omitted or reduced.
上記汚染水のpH制御範囲の下限としては、6が好ましい。このように、汚染水のpH制御範囲を上記下限以上とすることにより、タンク内面等の腐食を抑制できる。 As the lower limit of the pH control range of the contaminated water, 6 is preferable. Thus, corrosion of tank inner surface etc. can be suppressed by making the pH control range of contaminated water more than the said minimum.
上記タンク内に貯留される汚染水に対して上記pH制御を行うとよい。タンク内に貯留される汚染水は基本的にタンクが解体されるまで移送されないので、このようにタンク内に貯留される汚染水に対してpH制御を行うことにより、制御後の汚染水のpHの変動を小さくでき、汚染水のpHを制御し易い。 The pH control may be performed on the contaminated water stored in the tank. Since the contaminated water stored in the tank is basically not transferred until the tank is disassembled, the pH of the contaminated water after the control is controlled by controlling the pH of the contaminated water stored in the tank in this way. Fluctuation can be reduced, and the pH of contaminated water can be easily controlled.
上記放射性汚染水を中間タンクに貯留する工程と、この中間タンクに貯留される汚染水を上記タンクに移送する工程とを備えているとよく、上記中間タンクに貯留される汚染水に対して上記pH制御を行うとよい。このように、上記タンクに移送する前の中間タンクに貯留される汚染水に対してpH制御を行うことにより、pH制御後の汚染水が上記タンクに移送されるので、上記タンク内における水酸化鉄へのストロンチウムの吸着をより確実に抑制できる。 It is preferable to include a step of storing the radioactive contaminated water in the intermediate tank and a step of transferring the contaminated water stored in the intermediate tank to the tank. pH control may be performed. Thus, by performing pH control on the contaminated water stored in the intermediate tank before being transferred to the tank, the contaminated water after pH control is transferred to the tank. Adsorption of strontium on iron can be more reliably suppressed.
上記放射性汚染水を上記タンクに直接移送する工程を備えているとよく、上記直接移送工程での配管内で上記pH制御を行うとよい。このように、上記タンクに移送する前の配管内の汚染水に対してpH制御を行うことにより、pH制御後の汚染水が上記タンクに移送されるので、タンク内における水酸化鉄へのストロンチウムの吸着をより確実に抑制できる。また、上記汚染水を上記タンクに直接移送することにより、上記タンクへの移送前の汚染水を一時貯留する設備が必要なく、汚染水を貯留するための設備を小型化できる。 A step of directly transferring the radioactively contaminated water to the tank may be provided, and the pH control may be performed in a pipe in the direct transfer step. Thus, by performing pH control on the contaminated water in the piping before being transferred to the tank, the contaminated water after pH control is transferred to the tank, so that strontium to iron hydroxide in the tank Can be more reliably suppressed. Further, by directly transferring the contaminated water to the tank, there is no need for a facility for temporarily storing the contaminated water before the transfer to the tank, and the facility for storing the contaminated water can be reduced in size.
上記pH制御として、二酸化炭素含有ガスのバブリングを用いるとよい。このように、二酸化炭素含有ガスのバブリングによりpH制御を行うことで、攪拌機を用いずに汚染水を攪拌できるので、汚染水のpHをより短時間で均一に制御し易い。 As the pH control, bubbling of carbon dioxide-containing gas may be used. In this way, by performing pH control by bubbling the carbon dioxide-containing gas, the contaminated water can be stirred without using a stirrer, so that the pH of the contaminated water can be easily controlled uniformly in a shorter time.
また上記課題を解決するためになされた別の発明は、放射性汚染水をタンクに貯留する装置であって、上記汚染水を貯留するタンクと、上記タンク内に貯留される汚染水のpHを7以下に制御する機構とを備えることを特徴とする放射性汚染水貯留装置である。 Another invention made to solve the above problems is an apparatus for storing radioactive contaminated water in a tank, wherein the tank for storing the contaminated water and the pH of the contaminated water stored in the tank are 7 It is a radioactively contaminated water storage apparatus characterized by including the mechanism controlled below.
当該放射性汚染水貯留装置は、タンクに貯留される放射性汚染水のpHを7以下に制御する機構を備えるので、錆の初期生成物である水酸化鉄へのストロンチウムの吸着を抑制できる。その結果、当該放射性汚染水貯留装置は、水酸化鉄から変化する針鉄鉱やマグネタイトなどの錆へのストロンチウムの取り込みを抑制でき、タンクの解体時における鋼材の除染作業を省略又は軽減できる。 Since the said radioactive contamination water storage apparatus is equipped with the mechanism which controls the pH of the radioactive contamination water stored in a tank to 7 or less, it can suppress adsorption | suction of strontium to the iron hydroxide which is an initial product of rust. As a result, the radioactive polluted water storage device can suppress the uptake of strontium into rust such as goethite or magnetite that changes from iron hydroxide, and can omit or reduce the decontamination work of the steel material when the tank is disassembled.
本発明の放射性汚染水貯留方法及び放射性汚染水貯留装置は、上述のように、放射性汚染水を貯留するタンクに生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制できる。 As described above, the radioactively contaminated water storage method and the radioactively contaminated water storage device of the present invention can suppress the incorporation of radioactive strontium into rust generated in a tank that stores radioactively contaminated water.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明に係る放射性汚染水貯留装置及び放射性汚染水貯留方法の実施形態について詳説する。 Hereinafter, embodiments of the radioactively contaminated water storage device and the radioactively contaminated water storage method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
〔第一実施形態〕
図1に示す当該放射性汚染水貯留装置は、放射性汚染水Cをタンク1に貯留する装置である。当該放射性汚染水貯留装置は、上記汚染水Cを貯留するタンク1と、タンク1内に貯留される汚染水CのpHを7以下に制御するpH制御機構2とを主に備える。
[First embodiment]
The radioactive contaminated water storage apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus that stores radioactive contaminated water C in a tank 1. The radioactive contaminated water storage device mainly includes a tank 1 for storing the contaminated water C and a
<タンク>
放射性汚染水Cを貯留するタンク1は、特に限定されないが、事故後の原子力発電所において放射性物質を含む汚染水を貯留するために使用され、複数の板材の周縁に配設したフランジ間をボルトで締結して形成されたボルト締め型タンクが想定される。
<Tank>
The tank 1 for storing the radioactive contaminated water C is not particularly limited, but is used for storing contaminated water containing radioactive substances in the nuclear power plant after the accident. A bolt-clamped tank formed by fastening at a position is assumed.
タンク1の平均内径の下限としては、特に限定されないが、3mが好ましく、5mがより好ましい。一方、タンク1の平均内径の上限としては、25mが好ましく、20mがより好ましい。タンク1からの汚染水排出時に用いる排出ポンプの排水能力の関係でタンク1の高さが制限されるため、タンク1の平均内径が上記下限に満たないと、タンク容量を所定以上に大きくできず汚染水Cを貯留するためのタンク1の数が増加するおそれがある。逆に、タンク1の平均内径が上記上限を超えると、pH調整時にタンク1内の汚染水CのpHが均一となるまでの時間が長くなり、pH調整後のpH確認までの時間が長くなるおそれがある。なお、「平均内径」とは、タンク内部の水平方向の最小寸法とこれに直交する水平方向の寸法との平均値を意味する。 Although it does not specifically limit as a minimum of the average internal diameter of the tank 1, 3 m is preferable and 5 m is more preferable. On the other hand, the upper limit of the average inner diameter of the tank 1 is preferably 25 m, and more preferably 20 m. Since the height of the tank 1 is limited due to the drainage capacity of the discharge pump used when discharging contaminated water from the tank 1, the tank capacity cannot be increased beyond a predetermined level unless the average inner diameter of the tank 1 is less than the above lower limit. There is a possibility that the number of tanks 1 for storing the contaminated water C increases. Conversely, if the average inner diameter of the tank 1 exceeds the above upper limit, the time until the pH of the contaminated water C in the tank 1 becomes uniform during pH adjustment becomes longer, and the time until pH confirmation after pH adjustment becomes longer. There is a fear. The “average inner diameter” means an average value of the minimum horizontal dimension inside the tank and the horizontal dimension orthogonal thereto.
また、タンク1の平均高さの下限としては、3mが好ましく、5mがより好ましい。一方、タンク1の平均高さの上限としては、25mが好ましく、20mがより好ましい。タンク1の平均高さが上記下限に満たないと、汚染水Cの貯留可能な容量に対してタンク1の設置面積が大きくなるため、設置面積に対する貯留効率が低下するおそれがある。また、タンク1内の汚染水Cの状態確認等はタンク1の上部のマンホールから行うため、タンク1の平均高さが上記上限を超えると、タンク1内の汚染水Cの状態確認がし難くなるおそれがある。 Moreover, as a minimum of the average height of the tank 1, 3 m is preferable and 5 m is more preferable. On the other hand, the upper limit of the average height of the tank 1 is preferably 25 m, and more preferably 20 m. If the average height of the tank 1 is less than the above lower limit, the installation area of the tank 1 is increased with respect to the capacity for storing the contaminated water C, so that the storage efficiency with respect to the installation area may be reduced. Further, since the state of the contaminated water C in the tank 1 is checked from the manhole at the top of the tank 1, if the average height of the tank 1 exceeds the upper limit, it is difficult to check the state of the contaminated water C in the tank 1. There is a risk.
また、このようなタンク1に貯留される汚染水Cは、典型的には事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水、廃水等の放射性物質を含む汚染水、特に放射性ストロンチウムを含む放射性汚染水とされる。 In addition, the contaminated water C stored in the tank 1 is typically contaminated water containing radioactive materials such as core cooling circulating water and waste water in a nuclear power plant after an accident, especially radioactive strontium. It is made with water.
タンク1に貯留される汚染水Cの汚染物質濃度としては、特に限定されないが、例えば500Bq/cc以上500,000Bq/cc以下とされる。 Although it does not specifically limit as a pollutant density | concentration of the contaminated water C stored in the tank 1, For example, you may be 500 Bq / cc or more and 500,000 Bq / cc or less.
なお、タンク1内に貯留される上記汚染水Cは、図示していないが汚染水供給配管によりタンク1内に供給される。この汚染水供給配管は、例えばタンク1の上部のマンホールから差し込まれ、汚染水Cをタンク1内に供給する。 The contaminated water C stored in the tank 1 is supplied into the tank 1 through a contaminated water supply pipe (not shown). The contaminated water supply pipe is inserted from, for example, a manhole at the top of the tank 1 to supply the contaminated water C into the tank 1.
<pH制御機構>
pH制御機構2は、図1に示すようにpHセンサー3、pH調整剤供給装置4及びpH調整剤供給管5を有する。
<PH control mechanism>
The
(pHセンサー)
pHセンサー3は、タンク1内の汚染水CのpHを測定する。このpHセンサー3は、例えばタンク1の上部のマンホールから吊り下げられ、タンク1内の汚染水C中に配設される。
(PH sensor)
The
上記pHセンサー3としては、ISFET(Ion Sensitive Field Effect Transistor)等の半導体式のpHセンサーやガラス電極式のpHセンサーなどを用いることができる。
As the
(pH調整剤供給装置)
pH調整剤供給装置4は、排出口よりpH調整剤を排出する。
(PH adjuster supply device)
The pH
(pH調整剤供給管)
pH調整剤供給管5は、一端がpH調整剤供給装置4の排出口に接続され、他端がタンク1内の汚染水C中に配設される。このpH調整剤供給管5を介して、pH調整剤供給装置4から排出されたpH調整剤が汚染水C中へ投入される。
(PH adjuster supply pipe)
One end of the pH adjusting
pH制御機構2は、まずpHセンサー3でタンク1内の汚染水CのpHを測定し、その測定結果に応じて、タンク1内に貯留される汚染水CのpHを制御する。具体的には、pH制御機構2は、タンク1内に貯留されている汚染水CのpHが7を超える場合、pH調整剤供給装置4及びpH調整剤供給管5によりタンク1内に貯留されている汚染水C中へpH調整剤を投入し、汚染水CのpHを7以下に下げるよう調整する。また、タンク1内に貯留されている汚染水CのpHが7以下の場合、pH制御機構2は、pH調整剤供給装置4及びpH調整剤供給管5によるpH調整剤の投入を行わない。このようにして、pH制御機構2は、タンク1内に貯留されている汚染水CのpHを7以下に制御する。なお、pH調整剤を投入する場合、pH制御機構2は、汚染水CのpHを7以下に下げるために、例えばpHセンサー3で測定される汚染水CのpH及び汚染水Cの貯留量より求められる量のpH調整剤をpH調整剤供給装置4及びpH調整剤供給管5により汚染水C中に投入する。
The
pH制御後のタンク1内の汚染水CのpHの下限としては、6が好ましく、6.5がより好ましい。一方、pH制御後のタンク1内の汚染水CのpHの上限としては、7である。タンク1内面等の腐食は酸化還元電位や温度等の影響を大きく受けるが、タンク1内の汚染水CのpHが上記下限に満たないと、タンク1内面等の腐食が促進されるおそれがある。また、タンク1内の汚染水CのpHが上記下限に満たないと、pH調整剤の添加量が増加しpH制御のための処理コストが過大となるおそれがある。なお、汚染水CのpHが上記下限未満であっても水酸化鉄へのストロンチウムの吸着抑制効果は得られるが、汚染水CのpHが4以下になると錆の発生が促進される。逆に、タンク1内の汚染水CのpHが上記上限を超えると、水酸化鉄の粒子表面にストロンチウムが吸着し、錆へのストロンチウムの取り込みを十分に抑制できないおそれがある。 As a minimum of pH of contaminated water C in tank 1 after pH control, 6 is preferred and 6.5 is more preferred. On the other hand, the upper limit of the pH of the contaminated water C in the tank 1 after pH control is 7. Corrosion of the inner surface of the tank 1 is greatly affected by the oxidation-reduction potential, temperature, etc. If the pH of the contaminated water C in the tank 1 is less than the lower limit, the corrosion of the inner surface of the tank 1 may be accelerated. . In addition, if the pH of the contaminated water C in the tank 1 is less than the lower limit, the amount of pH adjuster added increases, and the processing cost for pH control may be excessive. In addition, even if the pH of the contaminated water C is less than the above lower limit, the effect of suppressing adsorption of strontium to iron hydroxide can be obtained, but when the pH of the contaminated water C is 4 or less, the generation of rust is promoted. On the other hand, if the pH of the contaminated water C in the tank 1 exceeds the above upper limit, strontium is adsorbed on the surface of the iron hydroxide particles, and there is a possibility that strontium uptake into rust cannot be sufficiently suppressed.
汚染水CのpHを7以下に調整するpH調整剤として、固体、液体及び気体のいずれの状態のものも用いることができる。これらの中でも、汚染水Cへの溶解及び拡散性を考慮すると、液体及び気体のものが好ましい。 As a pH adjuster for adjusting the pH of the contaminated water C to 7 or less, any of solid, liquid, and gas can be used. Among these, in consideration of dissolution and diffusibility in the contaminated water C, liquid and gas are preferable.
液体のpH調整剤としては、例えば炭酸、硫酸、塩酸等が挙げられる。これらの中でも、腐食が生じ難い点においてアニオンに腐食性を有しないもの、すなわち炭酸及び硫酸が好ましい。 Examples of the liquid pH adjuster include carbonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and the like. Among these, those having no corrosiveness to the anion, that is, carbonic acid and sulfuric acid are preferable in that corrosion hardly occurs.
気体のpH調整剤としては、入手が容易な点及び常温で取り扱い易い点において二酸化炭素含有ガスが好ましい。また、このような気体のpH調整剤を用いる場合、気体をバブリングさせて汚染水C中に投入することが好ましい。例えば管を汚染水C中に差し込み、この管内に適切な流量の気体を流し込むことで、この管の先端からの気体の吐出により汚染水C中で気体をバブリングさせることができる。このように気体のバブリングを用いることで、攪拌機を用いずに汚染水Cを攪拌できる。その結果、投入した気体のpH調整剤が汚染水Cに溶解し易くなり、汚染水CのpHをより短時間で均一になるよう調整することができる。従って、二酸化炭素含有ガスのバブリングを用いて汚染水CのpHを調整することが好ましい。 As the gaseous pH adjuster, a carbon dioxide-containing gas is preferable in terms of easy availability and easy handling at room temperature. Moreover, when using such a pH adjuster of gas, it is preferable to bubble gas and introduce | transduce into the contaminated water C. FIG. For example, by inserting a pipe into the contaminated water C and flowing a gas at an appropriate flow rate into the pipe, the gas can be bubbled in the contaminated water C by discharging the gas from the tip of the pipe. By using gas bubbling in this way, the contaminated water C can be stirred without using a stirrer. As a result, the pH adjuster of the introduced gas is easily dissolved in the contaminated water C, and the pH of the contaminated water C can be adjusted to be uniform in a shorter time. Therefore, it is preferable to adjust the pH of the contaminated water C using bubbling of carbon dioxide-containing gas.
上述したように、当該放射性汚染水貯留装置は、pH制御機構2によりタンク1に貯留されている汚染水CのpHを7以下に制御するので、ストロンチウムの水酸化鉄への吸着を抑制できる。その結果、当該放射性汚染水貯留装置は、上記タンク1に生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制できる。
As described above, since the radioactive contaminated water storage device controls the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 to 7 or less by the
[放射性汚染水貯留方法]
続いて、図1の放射性汚染水貯留装置において行われる本発明の第一実施形態に係る放射性汚染水貯留方法について説明する。
[Radio-polluted water storage method]
Then, the radioactive contaminated water storage method which concerns on 1st embodiment of this invention performed in the radioactive contaminated water storage apparatus of FIG. 1 is demonstrated.
当該放射性汚染水貯留方法は、放射性汚染水Cをタンク1に貯留する方法である。当該放射性汚染水貯留方法は、上記タンク1内に貯留される汚染水Cに対してpHを7以下に制御する。すなわち、当該放射性汚染水貯留方法は、上記タンク1内に貯留される汚染水Cに対してpHを7以下に制御する工程(pH制御工程)を備える。 The radioactive contaminated water storage method is a method of storing the radioactive contaminated water C in the tank 1. In the radioactive contaminated water storage method, the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 is controlled to 7 or less. That is, the radioactive contaminated water storage method includes a step (pH control step) of controlling the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 to 7 or less.
<pH制御工程>
上記pH制御工程は、タンク1内に貯留される汚染水CのpHを測定する工程(pH測定工程)と、タンク1内に貯留される汚染水CのpHを調整する工程(pH調整工程)とを有する。
<PH control step>
The pH control step includes a step of measuring the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 (pH measuring step) and a step of adjusting the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 (pH adjusting step). And have.
(pH測定工程)
上記pH測定工程では、pHセンサー3によりタンク1内に貯留されている汚染水CのpHを測定する。
(PH measurement process)
In the pH measurement step, the pH of the contaminated water C stored in the tank 1 is measured by the
(pH調整工程)
上記pH調整工程では、上記pH測定工程で測定されたタンク1内の汚染水CのpHに基づいて、pH制御機構2によりタンク1内の汚染水CのpHを調整する。
(PH adjustment step)
In the pH adjustment step, the pH of the contaminated water C in the tank 1 is adjusted by the
上記pH制御工程によりタンク1内の汚染水CのpHを制御した後、タンク1は略密封状態とされる。その後、上記汚染水Cはタンク1が解体されるまで略密封状態で保管されるので、タンク1内の汚染水CのpHはほとんど変化せず、7以下のpHが維持される。 After controlling the pH of the contaminated water C in the tank 1 by the pH control step, the tank 1 is substantially sealed. Thereafter, since the contaminated water C is stored in a substantially sealed state until the tank 1 is dismantled, the pH of the contaminated water C in the tank 1 hardly changes and a pH of 7 or less is maintained.
また、タンク1内に貯留されている汚染水Cは、基本的にタンク1が解体されるまで移送されることなくタンク1内で保管される。当該放射性汚染水貯留方法は、このようにタンク1内に貯留されている汚染水Cに対してpH制御を行うため、制御後の汚染水のpHの変動を小さくでき、汚染水のpHを制御し易い。 Further, the contaminated water C stored in the tank 1 is basically stored in the tank 1 without being transferred until the tank 1 is disassembled. Since the radioactive contaminated water storage method performs pH control on the contaminated water C stored in the tank 1 in this manner, the variation in the pH of the contaminated water after the control can be reduced, and the pH of the contaminated water is controlled. Easy to do.
また、より確実に錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制するために、ストロンチウムの水酸化鉄への吸着が進行する前、つまり汚染水Cのタンク1内への貯留後、比較的早い時間に上記pH調整工程を実施することが好ましい。一方、ストロンチウムの水酸化鉄への吸着がある程度進行した後でも、汚染水CのpHを7以下に調整することで、ストロンチウムイオンの溶離や水酸化鉄の溶解を進行させることができる。従って、ストロンチウムが水酸化鉄へ吸着されている場合でも、上記pH調整工程を実施することにより、上記タンク1に生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みの抑制効果が得られる。 Further, in order to suppress the incorporation of radioactive strontium into rust more reliably, before the adsorption of strontium to iron hydroxide proceeds, that is, after the storage of the contaminated water C in the tank 1, a relatively early time. It is preferable to carry out the pH adjustment step. On the other hand, even after the adsorption of strontium to iron hydroxide proceeds to some extent, the elution of strontium ions and the dissolution of iron hydroxide can be advanced by adjusting the pH of the contaminated water C to 7 or less. Therefore, even when strontium is adsorbed on iron hydroxide, the effect of suppressing the incorporation of radioactive strontium into the rust generated in the tank 1 can be obtained by performing the pH adjustment step.
〔第二実施形態〕
図2に示す当該放射性汚染水貯留装置は、放射性汚染水Cをタンク1に貯留する装置である。当該放射性汚染水貯留装置は、上記汚染水Cを貯留するタンク1と、このタンク1に移送する汚染水Cを一時貯留する中間タンク11と、中間タンク11に貯留される汚染水CのpHを7以下に制御するpH制御機構12と、中間タンク11に貯留される汚染水Cをタンク1へ移送する汚染水供給配管13及び供給ポンプ14とを主に備える。
[Second Embodiment]
The radioactive contaminated water storage apparatus shown in FIG. 2 is an apparatus for storing radioactive contaminated water C in the tank 1. The radioactive contaminated water storage device has a tank 1 for storing the contaminated water C, an
<中間タンク>
中間タンク11は、タンク1に貯留する汚染水Cをタンク1へ移送する前に一時貯留するタンクである。当該放射性汚染水貯留装置では、この中間タンク11内に一時貯留される汚染水CのpHが制御される。この中間タンク11としては、例えばタンク1と同様の構造のものを用いることができる。つまり、複数の板材の周縁に配設したフランジ間をボルトで締結して形成されたボルト締め型タンクを用いることができる。
<Intermediate tank>
The
タンク1の容量に対する中間タンク11の容量の比の下限としては、1/20が好ましく、1/10がより好ましい。一方、上記容量の比の上限としては、6/5が好ましく、1がより好ましい。上記容量の比が上記下限に満たないと、タンク1に貯留される汚染水Cの量に対して中間タンク11でpH制御できる量が小さすぎるため、タンク1に貯留する汚染水CのpH制御に要する時間が長くなりすぎるおそれがある。逆に、上記容量の比が上記上限を超えると、タンク1の容量に比べて中間タンク11の容量が必要以上に大きく、中間タンク11が無用に大型となるおそれがある。
The lower limit of the ratio of the capacity of the
中間タンク11の平均内径の下限としては、特に限定されないが、3mが好ましく、5mがより好ましい。一方、中間タンク11の平均内径の上限としては、25mが好ましく、20mがより好ましい。中間タンク11からの汚染水移送時に用いる供給ポンプ14の移送能力の関係で中間タンク11の高さが制限されるため、中間タンク11の平均内径が上記下限に満たないと、タンク11の容量を所定以上に大きくできずタンク1への汚染水Cの移送回数が増加するおそれがある。逆に、中間タンク11の平均内径が上記上限を超えると、pH調整時に中間タンク11内の汚染水CのpHが均一となるまでの時間が長くなり、pH調整後のpH確認までの時間が長くなるおそれがある。
Although it does not specifically limit as a minimum of the average internal diameter of the
また、中間タンク11の平均高さの下限としては、3mが好ましく、5mがより好ましい。一方、中間タンク11の平均高さの上限としては、25mが好ましく、20mがより好ましい。中間タンク11の平均高さが上記下限に満たないと、汚染水Cの貯留可能な量に対して中間タンク11の設置面積が大きくなるため、設置面積当たりのpH制御可能な容量効率が低下するおそれがある。また、中間タンク11内へのpH調整剤の投入は中間タンク11の上部のマンホールから行うため、中間タンク11の平均高さが上記上限を超えると、中間タンク11内へのpH調整剤の投入がし難くなるおそれがある。
Moreover, as a minimum of the average height of the
なお、中間タンク11に貯留される上記汚染水Cは、図示していないが汚染水供給配管13とは別の配管により中間タンク11内に供給される。この配管は、例えば中間タンク11上部のマンホールから差し込まれ、汚染水Cを中間タンク11内に供給する。
The contaminated water C stored in the
<pH制御機構>
pH制御機構12は、図2に示すようにpHセンサー15、pH調整剤供給装置16及びpH調整剤供給管17を有する。なお、pHセンサー15、pH調整剤供給装置16及びpH調整剤供給管17として、例えば第一実施形態のpHセンサー3、pH調整剤供給装置4及びpH調整剤供給管5と同様の機能を有するものを用いることができる。pH制御機構12を構成するこれらの部材は、第一実施形態のタンク1とは異なる中間タンク11に設置されるため、pH制御機構2を構成する部材と同一のものを使用できるとは限らないが、同一の機能を有するのでこれらの部材の説明を省略する。
<PH control mechanism>
The
pH制御後の中間タンク11内の汚染水CのpHの下限としては、6が好ましく、6.5がより好ましい。一方、pH制御後の中間タンク11内の汚染水CのpHの上限としては、7である。タンク1内面等の腐食は酸化還元電位や温度等の影響を大きく受けるが、中間タンク11内の汚染水CのpHが上記下限に満たないと、この汚染水C移送後のタンク1内面等の腐食が促進されるおそれがある。また、中間タンク11内の汚染水CのpHが上記下限に満たないと、pH調整剤の添加量が増加し、pH制御のための処理コストが過大となるおそれがある。逆に、中間タンク11内の汚染水CのpHが上記上限を超えると、汚染水Cがタンク1へ移送された後、タンク1内において水酸化鉄の粒子表面にストロンチウムが吸着し、錆へのストロンチウムの取り込みを十分に抑制できないおそれがある。
The lower limit of the pH of the contaminated water C in the
<汚染水供給配管及び供給ポンプ>
汚染水供給配管13は、一端が中間タンク11内部に配設され、他端がタンク1内部に配設される。この汚染水供給配管13の途中に供給ポンプ14が配設される。この汚染水供給配管13及び供給ポンプ14により、中間タンク11内に貯留されるpH制御後の汚染水Cがタンク1内へ移送される。これにより、タンク1に貯留される汚染水CのpHは7以下に制御される。
<Contaminated water supply piping and supply pump>
The contaminated
供給ポンプ14の吐出圧力及び吐出水量等の仕様は、タンク1に対する必要な給水圧力及び給水量が得られるよう、汚染水供給配管13における圧力損失及びタンク1の配設高さまでの水頭等を考慮して選択される。
The specifications such as the discharge pressure and discharge water amount of the
このように、当該放射性汚染水貯留装置は、pH制御機構12によりタンク1へ移送する前の中間タンク11に貯留されている汚染水CのpHを7以下に制御するので、汚染水Cがタンク1へ移送された直後から水酸化鉄へのストロンチウムの吸着が抑制される状態にできる。その結果、当該放射性汚染水貯留装置は、上記タンク1に生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みをより確実に抑制できる。
Thus, since the radioactive contaminated water storage apparatus controls the pH of the contaminated water C stored in the
[放射性汚染水貯留方法]
続いて、図2の放射性汚染水貯留装置において行われる本発明の第二実施形態に係る放射性汚染水貯留方法について説明する。
[Radio-polluted water storage method]
Then, the radioactive contaminated water storage method which concerns on 2nd embodiment of this invention performed in the radioactive contaminated water storage apparatus of FIG. 2 is demonstrated.
当該放射性汚染水貯留方法は、タンク1に移送する汚染水Cを一時貯留する中間タンク11において貯留される汚染水Cに対してpH制御を行うことにより、上記タンク1内に貯留される汚染水CのpHを7以下に制御する。
In the radioactive contaminated water storage method, the contaminated water stored in the tank 1 is controlled by performing pH control on the contaminated water C stored in the
具体的には、当該放射性汚染水貯留方法は、放射性汚染水Cを中間タンク11に貯留する工程(中間タンク貯留工程)と、中間タンク11に貯留される汚染水Cに対してpHを7以下に制御する工程(pH制御工程)と、中間タンク11に貯留される汚染水Cをタンク1に移送する工程(汚染水移送工程)とを備える。
Specifically, the radioactive contaminated water storage method includes a step of storing radioactive contaminated water C in the intermediate tank 11 (intermediate tank storage step) and a pH of 7 or less with respect to the contaminated water C stored in the
<中間タンク貯留工程>
上記中間タンク貯留工程では、タンク1に移送する前の汚染水Cを中間タンク11に貯留する。この汚染水Cは、図示していないが汚染水供給配管13とは別の配管によりタンク11内に供給される。
<Intermediate tank storage process>
In the intermediate tank storage step, the contaminated water C before being transferred to the tank 1 is stored in the
<pH制御工程>
上記pH制御工程は、中間タンク11内に貯留される汚染水CのpHを測定する工程(pH測定工程)と、中間タンク11内に貯留される汚染水CのpHを調整する工程(pH調整工程)とを有する。
<PH control step>
The pH control step includes a step of measuring the pH of the contaminated water C stored in the intermediate tank 11 (pH measurement step), and a step of adjusting the pH of the contaminated water C stored in the intermediate tank 11 (pH adjustment). Process).
(pH測定工程)
上記pH測定工程では、pHセンサー15により中間タンク11内に貯留されている汚染水CのpHを測定する。
(PH measurement process)
In the pH measurement step, the pH of the contaminated water C stored in the
(pH調整工程)
上記pH調整工程では、上記pH測定工程で測定された中間タンク11の汚染水CのpHに基づいて、pH制御機構12により中間タンク11内の汚染水CのpHを調整する。
(PH adjustment step)
In the pH adjustment step, the pH of the contaminated water C in the
<汚染水移送工程>
上記汚染水移送工程では、pH制御工程でpHを7以下に制御した中間タンク11内の汚染水Cをタンク1へ移送する。具体的には、供給ポンプ14が汚染水供給配管13を介して中間タンク11内の汚染水Cをタンク1内へ移送する。これにより、タンク1に貯留される汚染水CのpHは7以下に制御される。また、汚染水移送工程では、供給ポンプ14が汚染水Cをタンク1内へ移送した後、タンク1は略密封状態とされる。その後、汚染水Cはタンク1が解体されるまでタンク1で保管される。
<Contaminated water transfer process>
In the contaminated water transfer step, the contaminated water C in the
なお、上記中間タンク貯留工程、pH制御工程及び汚染水移送工程は、バッチ処理で行ってもよいし、連続処理で行ってもよい。これらの3つの工程を連続処理で行う場合、例えば汚染水供給配管13内を移送中の汚染水CのpHが7以下となるよう、中間タンク11への汚染水Cの供給量、pH調整剤の投入量及び供給ポンプ14による汚染水Cの移送量が調整される。
In addition, the said intermediate tank storage process, pH control process, and contaminated water transfer process may be performed by a batch process, and may be performed by a continuous process. When these three steps are performed in a continuous process, for example, the supply amount of the contaminated water C to the
また、例えば中間タンク貯留工程をバッチ処理で行い、中間タンク貯留工程後にpH制御工程及び汚染水移送工程を連続処理で行ってもよい。この場合、タンク1へ移送される汚染水CのpHは後から移送される汚染水Cほど低くなるので、例えばタンク1内に貯留された後の汚染水CのpHが7以下となるよう、pH調整剤の投入量及び供給ポンプ14による汚染水Cの移送量が調整される。
Further, for example, the intermediate tank storage step may be performed by batch processing, and the pH control step and the contaminated water transfer step may be performed by continuous processing after the intermediate tank storage step. In this case, since the pH of the contaminated water C transferred to the tank 1 becomes lower as the contaminated water C transferred later, for example, the pH of the contaminated water C after being stored in the tank 1 is 7 or less. The input amount of the pH adjusting agent and the transfer amount of the contaminated water C by the
また、例えば中間タンク貯留工程及びpH制御工程を連続処理で行った後に、汚染水移送工程をバッチ処理で行ってもよい。この場合、例えばタンク1への移送前の中間タンク11内の汚染水CのpHが7以下となるよう、中間タンク11への汚染水Cの供給量及びpH調整剤の投入量が調整される。
Further, for example, after the intermediate tank storage step and the pH control step are performed by continuous processing, the contaminated water transfer step may be performed by batch processing. In this case, for example, the supply amount of the contaminated water C to the
このように、当該放射性汚染水貯留方法は、タンク1へ移送する前の中間タンク11に貯留されている汚染水CのpHを7以下に制御するので、汚染水Cがタンク1へ移送された直後から水酸化鉄へのストロンチウムの吸着が抑制される状態にできる。その結果、当該放射性汚染水貯留方法により、タンク1での水酸化鉄へのストロンチウムの吸着をより確実に抑制できる。
Thus, since the radioactive contaminated water storage method controls the pH of the contaminated water C stored in the
〔第三実施形態〕
図3に示す当該放射性汚染水貯留装置は、放射性汚染水Cをタンク1に貯留する装置である。当該放射性汚染水貯留装置は、上記汚染水Cを貯留するタンク1と、汚染水Cをこのタンク1に直接移送する汚染水供給配管25内で汚染水CのpHを7以下に制御するpH制御機構22とを主に備える。
[Third embodiment]
The radioactive contaminated water storage apparatus shown in FIG. 3 is an apparatus that stores radioactive contaminated water C in the tank 1. The radioactive contaminated water storage device controls the pH of the contaminated water C to 7 or less in the tank 1 that stores the contaminated water C and the contaminated
<pH制御機構>
pH制御機構22は、図3に示すようにpH調整剤供給装置23、pH調整剤供給管24、汚染水供給配管25及びpHセンサー26を有する。なお、pH調整剤供給装置23として、例えば第一実施形態のpH調整剤供給装置4と同様の機能を有するものを用いることができる。このpH調整剤供給装置23は、pH調整剤を汚染水供給配管25内へ供給する点で第一実施形態とは異なるため、pH調整剤供給装置4と同一のものを使用できるとは限らないが、同一の機能を有するのでpH調整剤供給装置23の説明を省略する。
<PH control mechanism>
The
(汚染水供給配管)
汚染水供給配管25は、事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水、廃水等の汚染水Cを直接タンク1へ移送する配管である。
(Contaminated water supply piping)
The contaminated
(pH調整剤供給管)
pH調整剤供給管24は、一端がpH調整剤供給装置23の排出口に接続され、他端が汚染水供給配管25の途中に接続される。このpH調整剤供給管24を介して、pH調整剤供給装置23から排出されたpH調整剤が、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水Cへ投入される。
(PH adjuster supply pipe)
One end of the pH
(pHセンサー)
pHセンサー26は、汚染水供給配管25内を移送中又は移送前の汚染水CのpHを測定する。このpHセンサー26は、例えば汚染水供給配管25内を移送中の汚染水Cと当接するように、汚染水供給配管25内の下部側に配設される。なお、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHがわかればよいので、pHセンサー26は、事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水、廃水等の汚染水CのpHを直接測定する箇所に配設されてもよい。
(PH sensor)
The
上記pHセンサー26としては、例えば第一実施形態のpHセンサー3と同様のものを用いることができる。
As said
pH制御機構22は、まずpHセンサー26で汚染水供給配管25内を移送中又は移送前の汚染水CのpHを測定し、その測定結果に応じて、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを制御する。具体的には、pH制御機構22は、pH調整剤供給装置23及びpH調整剤供給管24により汚染水供給配管25内の汚染水C中へpH調整剤を投入し、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを7以下に下げるよう調整する。また、汚染水供給配管25内を移送中又は移送前の汚染水CのpHが7以下の場合、pH制御機構22は、pH調整剤供給装置23及びpH調整剤供給管24によるpH調整剤の投入を行わない。このようにして、pH制御機構22は、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを7以下に制御する。
The
pH制御後の汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHの下限としては、6が好ましく、6.5がより好ましい。一方、pH制御後の上記汚染水CのpHの上限としては、7である。タンク1内面等の腐食は酸化還元電位や温度等の影響を大きく受けるが、pH制御後の上記移送中の汚染水Cが上記下限に満たないと、タンク1内面等の腐食が促進されるおそれがある。また、pH制御後の上記移送中の汚染水Cが上記下限に満たないと、pH調整剤の添加量が増加しpH制御のための処理コストが過大となるおそれがある。逆に、pH制御後の上記汚染水Cが上記上限を超えると、汚染水Cがタンク1へ移送された後、タンク1内において水酸化鉄の粒子表面にストロンチウムが吸着し、錆へのストロンチウムの取り込みを十分に抑制できないおそれがある。
The lower limit of the pH of the contaminated water C being transferred through the contaminated
汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを7以下に調整するpH調整剤として、第一実施形態の放射性汚染水貯留装置で用いるpH調整剤と同様のものを用いることができる。
As the pH adjuster for adjusting the pH of the contaminated water C being transferred to 7 or less in the contaminated
また、気体のpH調整剤を用いて、この気体をバブリングさせて汚染水C中に投入してもよい。例えばpH調整剤供給装置23から適切な流量で気体のpH調整剤を排出させることで、pH調整剤供給管24の他端からのpH調整剤の吐出により汚染水供給配管25内の汚染水C中で気体をバブリングさせることができる。このように気体のバブリングを用いることで、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CにpH調整剤が溶解し、pH調整された汚染水Cがタンク1に貯留される。
Alternatively, this gas may be bubbled and introduced into the contaminated water C using a gaseous pH adjuster. For example, the contaminated water C in the contaminated
このように、当該放射性汚染水貯留装置は、pH制御機構22によりタンク1に移送される前に汚染水CのpHを7以下に制御するので、汚染水Cがタンク1へ移送された直後から水酸化鉄へのストロンチウムの吸着が抑制される状態にできる。その結果、当該放射性汚染水貯留装置は、上記タンク1に生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みをより確実に抑制できる。
Thus, since the radioactive contaminated water storage device controls the pH of the contaminated water C to 7 or less before being transferred to the tank 1 by the
[放射性汚染水貯留方法]
続いて、図3の放射性汚染水貯留装置において行われる本発明の第三実施形態に係る放射性汚染水貯留方法について説明する。
[Radio-polluted water storage method]
Then, the radioactive contaminated water storage method which concerns on 3rd embodiment of this invention performed in the radioactive contaminated water storage apparatus of FIG. 3 is demonstrated.
当該放射性汚染水貯留方法は、タンク1に汚染水Cを直接移送する汚染水供給配管25内で汚染水Cに対してpH制御を行うことにより、上記タンク1内に貯留される汚染水CのpHを7以下に制御する。
In the radioactive contaminated water storage method, the pH of the contaminated water C is controlled in the contaminated
具体的には、当該放射性汚染水貯留方法は、放射性汚染水Cをタンク1に直接移送する工程(直接移送工程)と、上記直接移送工程での汚染水供給配管25内で移送される汚染水Cに対してpH制御を行う工程(pH制御工程)とを備える。
Specifically, the radioactive contaminated water storage method includes the step of directly transferring the radioactive contaminated water C to the tank 1 (direct transfer step), and the contaminated water transferred in the contaminated
<直接移送工程>
上記直接移送工程では、汚染水供給配管25が汚染水Cをタンク1に直接移送する。このように、当該放射性汚染水貯留方法では、タンク1に貯留させる汚染水Cを中間タンク等に一時貯留させない。
<Direct transfer process>
In the direct transfer step, the contaminated
<pH制御工程>
上記pH制御工程は、汚染水供給配管25内を移送中又は移送前の汚染水CのpHを測定する工程(pH測定工程)と、汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを調整する工程(pH調整工程)とを有する。
<PH control step>
The pH control step includes a step (pH measurement step) of measuring the pH of the contaminated water C during or before transfer in the contaminated
(pH測定工程)
上記pH測定工程では、pHセンサー26により汚染水供給配管25内を移送される汚染水CのpHを測定する。
(PH measurement process)
In the pH measurement step, the pH of the contaminated water C transferred through the contaminated
(pH調整工程)
上記pH調整工程では、上記pH測定工程で測定された汚染水供給配管25内を移送中又は移送前の汚染水CのpHに基づいて、pH制御機構22により汚染水供給配管25内を移送中の汚染水CのpHを調整する。
(PH adjustment step)
In the pH adjustment step, the inside of the contaminated
このように、当該放射性汚染水貯留方法は、汚染水供給配管25内でpHを制御した後の汚染水Cをタンク1へ移送するので、汚染水Cがタンク1へ移送された直後から水酸化鉄へのストロンチウムの吸着が抑制される状態にできる。その結果、当該放射性汚染水貯留方法により、タンク1での水酸化鉄へのストロンチウムの吸着をより確実に抑制できる。また、当該放射性汚染水貯留方法は、タンク1への移送前の汚染水Cを一時貯留する設備が必要ないので、汚染水Cを貯留するための設備を小型化できる。
In this way, the radioactive contaminated water storage method transfers the contaminated water C after controlling the pH in the contaminated
[その他の実施形態]
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other Embodiments]
The said embodiment does not limit the structure of this invention. Therefore, in the above-described embodiment, the components of each part of the above-described embodiment can be omitted, replaced, or added based on the description and common general knowledge of the present specification, and they are all interpreted as belonging to the scope of the present invention. Should.
例えば、上記実施形態では、pH調整前の汚染水のpHより求められる量のpH調整剤を汚染水中に投入することとした。しかし、このように予め求めた量のpH調整剤を投入するのではなく、放射性汚染水貯留装置が、pH調整剤を投入しつつpH調整後の汚染水のpHを測定し、汚染水が所定のpHまで低下したときにpH調整剤の投入を停止するようにしてもよい。このようにpH調整後の汚染水のpHに応じてpH調整剤の投入を制御することで、所望の範囲のpHとなるよう汚染水のpHを制御し易くなる。なお、第一実施形態及び第二実施形態の放射性汚染水貯留装置では、pH制御前の汚染水のpH測定用のpHセンサーをpH調整後の汚染水のpHの測定に用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, an amount of the pH adjusting agent determined from the pH of the contaminated water before pH adjustment is introduced into the contaminated water. However, instead of introducing the pH adjusting agent in the amount obtained in advance as described above, the radioactively contaminated water storage device measures the pH of the contaminated water after pH adjustment while introducing the pH adjusting agent, and the contaminated water is determined to be predetermined. When the pH is lowered to the pH, the charging of the pH adjusting agent may be stopped. In this way, by controlling the input of the pH adjusting agent according to the pH of the contaminated water after the pH adjustment, the pH of the contaminated water can be easily controlled to be in a desired range. In the radioactively contaminated water storage device of the first embodiment and the second embodiment, a pH sensor for measuring the pH of contaminated water before pH control may be used for measuring the pH of contaminated water after pH adjustment.
また、上記実施形態では、pH調整前の汚染水のpHをpHセンサーにより測定することとしたが、その他の方法によりpH調整前の汚染水のpHを取得してもよい。例えば汚染水に含まれる海水の割合が判明している等により汚染水のpHが予測できるような場合、この予測される汚染水のpHを用いてもよい。具体的には、この予測される汚染水のpHに基づいて汚染水のpHを調整するために必要なpH調整剤の量が求められる。なお、この場合には、汚染水のpHを測定する必要がないのでpHセンサーを省略できる。 In the above embodiment, the pH of the contaminated water before pH adjustment is measured by the pH sensor, but the pH of the contaminated water before pH adjustment may be obtained by other methods. For example, when the pH of the contaminated water can be predicted because the ratio of seawater contained in the contaminated water is known, the predicted pH of the contaminated water may be used. Specifically, the amount of the pH adjuster necessary for adjusting the pH of the contaminated water based on the predicted pH of the contaminated water is obtained. In this case, since it is not necessary to measure the pH of the contaminated water, the pH sensor can be omitted.
また、上記第二実施形態及び第三実施形態では、汚染水を保管するためのタンク(以下、汚染水貯留タンクと呼ぶ)へ移送する前の汚染水のpHを制御することとしたが、上記汚染水貯留タンクに貯留されている汚染水を中間タンクに移送して汚染水のpHを制御してもよい。例えば汚染水貯留タンクに貯留されている汚染水のpHが7を超える場合に、この汚染水を中間タンクに移送し、この中間タンク内へ移送された汚染水のpHを7以下に調整するとよい。また例えば、中間タンクに移送する際の配管内又は一旦中間タンクに移送した汚染水を再度汚染水貯留タンクへ移送する際の配管内で、移送中の汚染水のpHを7以下に調整してもよい。このようにしてpHを調整した汚染水を中間タンクから汚染水貯留タンクへ移送することで、汚染水貯留タンク内に貯留される汚染水のpHを7以下に制御することができる。このようにすることで、例えば中間タンクの設置前に汚染水貯留タンク内に貯留されていた汚染水についてもpHを7以下に制御することができ、汚染水貯留タンクに生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制できる。 In the second embodiment and the third embodiment, the pH of the contaminated water before being transferred to a tank for storing the contaminated water (hereinafter referred to as a contaminated water storage tank) is controlled. The pH of the contaminated water may be controlled by transferring the contaminated water stored in the contaminated water storage tank to the intermediate tank. For example, when the pH of the contaminated water stored in the contaminated water storage tank exceeds 7, the contaminated water may be transferred to the intermediate tank, and the pH of the contaminated water transferred into the intermediate tank may be adjusted to 7 or less. . Also, for example, in the piping when transferring to the intermediate tank or the piping when transferring the contaminated water once transferred to the intermediate tank to the contaminated water storage tank, the pH of the contaminated water being transferred is adjusted to 7 or less. Also good. By transferring the contaminated water whose pH has been adjusted in this way from the intermediate tank to the contaminated water storage tank, the pH of the contaminated water stored in the contaminated water storage tank can be controlled to 7 or less. By doing so, for example, the pH of the contaminated water stored in the contaminated water storage tank before the installation of the intermediate tank can be controlled to 7 or less, and radioactive strontium to rust generated in the contaminated water storage tank Can be suppressed.
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
<水酸化鉄とストロンチウムイオンとの相互作用の考察>
タンク内面の腐食部のような塗膜下腐食では、腐食生成物として水酸化鉄が付着すると考えられる。この水酸化鉄とストロンチウムイオンとの相互作用について考察した。
<Consideration of interaction between iron hydroxide and strontium ions>
It is considered that iron hydroxide adheres as a corrosion product in the undercoat corrosion such as the corroded portion of the tank inner surface. The interaction between iron hydroxide and strontium ions was considered.
水酸化鉄(III)の各種イオンを吸着する性質を利用して、溶液中で共存する放射性核種等の水酸化鉄(III)への吸着により、上記放射性核種等を共沈させる水酸化第二鉄凝集法が知られている。この水酸化第二鉄凝集法において、水酸化鉄(III)粒子表面には、溶液のpHに応じて生成するヒドロキソ鉄(III)イオン(Fe(OH)2 +及びFe(H)4 −)が吸着する。水酸化鉄(III)粒子表面にこれらのヒドロキソ鉄(III)イオンが吸着すると、電気二重層が形成され、水酸化鉄(III)粒子表面が正又は負に帯電してゼータ電位が生じる。水酸化鉄(III)粒子が負に帯電した場合、溶液中に正電荷を帯びたストロンチウムイオンが共存すると、正負の電荷によって相互に引力が働き、水酸化鉄(III)粒子にストロンチウムイオンが吸着し、共沈する。 Utilizing the property of adsorbing various ions of iron hydroxide (III), a second hydroxide that coprecipitates the above radionuclide and the like by adsorption onto the iron hydroxide (III) of the radionuclide coexisting in the solution Iron agglomeration methods are known. In this ferric hydroxide aggregation method, hydroxo iron (III) ions (Fe (OH) 2 + and Fe (H) 4 − ) generated according to the pH of the solution are formed on the surface of the iron (III) hydroxide particles. Adsorbs. When these hydroxoiron (III) ions are adsorbed on the surface of the iron (III) hydroxide particles, an electric double layer is formed, and the surface of the iron (III) hydroxide particles is positively or negatively charged to generate a zeta potential. When iron (III) hydroxide particles are negatively charged, if strontium ions with a positive charge coexist in the solution, they will attract each other due to the positive and negative charges, and strontium ions will be adsorbed on the iron (III) hydroxide particles. And co-precipitate.
また、『木村捷二郎、筒井天尊、「凝集沈殿法による放射性廃水の処理(I)」、保健物理、11、13〜19(1976)、p.13−19』において、図4に示すような水酸化鉄(III)粒子のゼータ電位及び90Srの共沈率とpHとの関係があることが報告されている。pHが約7以上の領域では、水酸化鉄(III)粒子表面のゼータ電位は負の値を示すため、水酸化鉄(III)粒子はストロンチウムイオンの正電荷と引き合い、90Srは水酸化鉄(III)粒子と共沈する。一方、図4よりpHが約7以下では共沈率は0に近い値である。従って、pHが約7以下では、ストロンチウムは水酸化鉄に吸着し難いと考えられる。 Also, “Junichiro Kimura, Tenson Tsutsui,“ Treatment of radioactive wastewater by coagulation sedimentation (I) ”, Health Physics, 11, 13-19 (1976), p. 13-19 ", it is reported that there is a relationship between the zeta potential of iron (III) hydroxide particles and the coprecipitation rate of 90 Sr and pH as shown in FIG. In the region where the pH is about 7 or more, the zeta potential on the surface of the iron (III) hydroxide particles shows a negative value, so that the iron (III) hydroxide particles attract the positive charge of the strontium ions, and 90 Sr (III) Coprecipitate with particles. On the other hand, as shown in FIG. 4, the coprecipitation rate is close to 0 when the pH is about 7 or less. Therefore, it is considered that strontium hardly adsorbs to iron hydroxide at a pH of about 7 or less.
一方、塗膜下腐食では、カソード部がアノード部よりpHが高く、アノード部で溶出した鉄イオンはカソード部の高pHと接触し、腐食生成物である水酸化鉄(III)が生成される。このときのpHは7以上8.2以下程度になるため、90Srが水酸化鉄(III)に吸着して共沈すると推定される。図4より、pH7〜8.2では最大20%程度のストロンチウムが腐食生成物と共沈、すなわち水酸化鉄(III)に吸着する可能性があると考えられる。これらのことより、本発明者らは、タンクに貯留される汚染水のpHを7以下とすることでストロンチウムの水酸化鉄への吸着を抑制でき、その結果、ストロンチウムの錆への取り込みを抑制できることを見出した。 On the other hand, in the undercoat corrosion, the cathode part has a higher pH than the anode part, and iron ions eluted at the anode part come into contact with the high pH of the cathode part, and iron (III) hydroxide, which is a corrosion product, is produced. . Since the pH at this time is about 7 to 8.2, it is estimated that 90 Sr is adsorbed on iron (III) hydroxide and coprecipitated. From FIG. 4, it is considered that a maximum of about 20% of strontium may co-precipitate with corrosion products, that is, adsorb to iron (III) hydroxide at a pH of 7 to 8.2. From these facts, the present inventors can suppress the adsorption of strontium to iron hydroxide by setting the pH of the contaminated water stored in the tank to 7 or less, and consequently suppress the incorporation of strontium into rust. I found out that I can do it.
本発明の放射性汚染水貯留方法及び放射性汚染水貯留装置は、放射性汚染水を貯留するタンクに生じる錆への放射性ストロンチウムの取り込みを抑制できるので、特に事故後の原子力発電所において発生した汚染水を貯留する目的で配設された汚染水タンクのために好適に利用することができる。 Since the radioactive contaminated water storage method and the radioactive contaminated water storage device of the present invention can suppress the uptake of radioactive strontium into rust generated in the tank that stores the radioactive contaminated water, the contaminated water generated particularly in the nuclear power plant after the accident is collected. It can utilize suitably for the contaminated water tank arrange | positioned for the purpose of storing.
1 タンク
2、12、22 pH制御機構
3、15、26 pHセンサー
4、16、23 pH調整剤供給装置
5、17、24 pH調整剤供給管
11 中間タンク
13、25 汚染水供給配管
14 供給ポンプ
C 汚染水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
上記タンク内に貯留される上記汚染水のpHを7以下に制御することにより、上記タンクに生じる錆の初期生成物である水酸化鉄(III)への上記放射性ストロンチウムの吸着を抑制することを特徴とする放射性汚染水貯留方法。 A method for storing radioactively contaminated water containing radioactive strontium in a tank,
By controlling the pH of the contaminated water stored in the tank 7 below, to suppress the adsorption of the radioactive strontium into iron (III) hydroxide which is the initial product of rust caused to the tank Radioactive contaminated water storage method characterized.
この中間タンクに貯留される汚染水を上記タンクに移送する工程と
を備えており、
上記中間タンクに貯留される汚染水に対して上記pH制御を行う請求項1又は請求項2に記載の放射性汚染水貯留方法。 Storing the radioactively contaminated water in an intermediate tank;
A step of transferring the contaminated water stored in the intermediate tank to the tank,
The radioactively contaminated water storage method according to claim 1 or 2, wherein the pH control is performed on the contaminated water stored in the intermediate tank.
上記直接移送工程での配管内で上記pH制御を行う請求項1又は請求項2に記載の放射性汚染水貯留方法。 A step of directly transferring the radioactively contaminated water to the tank;
The radioactively contaminated water storage method according to claim 1 or 2, wherein the pH control is performed in a pipe in the direct transfer step.
上記汚染水を貯留するタンクと、
上記タンク内に貯留される汚染水のpHを7以下に制御することにより、上記タンクに生じる錆の初期生成物である水酸化鉄(III)への上記放射性ストロンチウムの吸着を抑制する機構と
を備えることを特徴とする放射性汚染水貯留装置。 A device for storing radioactively contaminated water containing radioactive strontium in a tank,
A tank for storing the contaminated water;
A mechanism for suppressing adsorption of the radioactive strontium to iron (III) hydroxide, which is an initial product of rust generated in the tank, by controlling the pH of the contaminated water stored in the tank to 7 or less. A radioactively contaminated water storage device comprising:
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