JP6764838B2 - 吸着材カートリッジ、吸着塔、並びに吸着材カートリッジ用冶具 - Google Patents

Description

本発明は、吸着材カートリッジ、吸着塔、並びに吸着材カートリッジ用冶具に関する。

汚染水に含有される汚染物質を除去する方法として、汚染物質を吸着可能な吸着材を収容した吸着塔に汚染水を通水させる方法がある（特許文献１等を参照）。

特開２０１６−１３１９５２号公報

原子力発電所で稼動している汚染水処理設備に備えられた吸着塔は、一般的に、吸着率が汚染水処理設備の要求機能より低下した段階で交換される。汚染水処理は汚染水が無くなるまで実施する必要があるが、汚染水処理が完了する目処は立っておらず、今後、吸着塔の廃棄物は増加の一途を辿る可能性がある。

ところで、原子力発電所の構内には多種多様な汚染水処理設備が存在しており、廃棄する吸着材の線量率は各汚染水処理設備の要求機能に応じて異なる。そのため、廃棄された吸着材の中には、他の汚染水処理設備で再利用が可能な吸着材も存在する。しかしながら、特許文献１のように、吸着材を吸着塔の容器に直接充填する場合、汚染物質を吸着し汚染された吸着材を吸着塔の容器から取り出して回収することは一般的に難しく、他の汚染水処理設備で吸着材を再利用することは困難である。吸着材を吸着塔の容器から容易に出し入れする方法として、吸着材を吸着材カートリッジに収容する概念もあるが、吸着材カートリッジを吸着塔の容器から取り出して、大きさや形状が異なる他の吸着塔に適用し再利用するための具体的な構造は検討されていない。また、現状では、汚染水処理設備間の互換性がないため、その点でも、他の汚染水処理設備で吸着材を再利用することは困難である。従って、吸着材をその能力が最大限に発揮される前に廃棄することとなり、その分、吸着材の運用効率が低下し得る。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、吸着材の運用効率の低下を抑制することができる吸着材カートリッジ、吸着塔、並びに吸着材カートリッジに用いられる冶具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、底部と、前記底部から鉛直方向の上向きに延在する側部と、前記底部と前記側部とで囲まれ、前記汚染水に含有される放射性物質を吸着する吸着材を収容する収容部と、前記底部に前記収容部と外部空間とを連通するように形成され、前記収容部に収容された前記吸着材を前記外部空間に放出する放出部とを備える吸着材カートリッジに用いられる吸着材カートリッジ用治具において、前記吸着材カートリッジ用冶具を前記吸着材カートリッジに用いた場合に、前記放出部を介して前記収容部に挿入して配置され、前記収容部に収容された前記吸着材を上向きに押し上げる押上部材と、前記吸着材カートリッジの下方に設けられ、前記吸着材を攪拌する攪拌材を前記収容部に供給する攪拌材供給配管と、前記収容部で攪拌され、前記放出部から落下した前記吸着材を他の吸着材カートリッジに導く筒状部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、吸着材の運用効率の低下を抑制することができる吸着材カートリッジ、吸着塔、並びに吸着材カートリッジに用いられる冶具を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る汚染水処理設備の一構成例を表す概略図である。 本発明の一実施形態に係る吸着塔の一構成例を表す概略図である。 本発明の一実施形態に係る吸着塔容器の一構成例を表す概略図である。 吸着材カートリッジを吊り上げる方法を説明する図である。 観音開き式カートリッジの閉状態における一構成例を表す概略図である。 観音開き式カートリッジの開状態における一構成例を表す概略図である。 観音開き式カートリッジに収容された吸着材を詰め替える方法を説明する図である。 網掛け式カートリッジの閉状態における一構成例を表す概略図である。 網掛け式カートリッジの開状態における一構成例を表す概略図である。 網掛け式カートリッジに収容された吸着材を詰め替える方法を説明する図である。 一部開放型吸着材カートリッジの一構成例を表す概略図である。 一部開放型吸着材カートリッジを底部側から見た一構成例を表す概略図である。 一部開放型吸着材カートリッジに用いられる冶具の一構成例を表す概略図である。

（構成）
１．汚染水処理設備
図１は、本発明の一実施形態に係る汚染水処理設備の一構成例を表す概略図である。

図１に示すように、本実施形態に係る汚染水処理設備１００は、原子力発電プラント１０１に接続し、原子力発電プラント１０１で発生した汚染水を処理するものである。本実施形態に係る汚染水処理設備１００は、汚染水タンク１、ｐＨ緩衝塔２及び吸着塔３を備えている。

汚染水タンク１は、配管４を介して原子力発電プラント１０１と接続している。汚染水タンク１は、原子力発電プラント１０１から配管４を介して導かれた、放射性物質を含有する汚染水を貯留するタンクである。配管４には、制御弁５が設けられている。制御弁５は、原子力発電プラント１０１から汚染水タンク１に導かれる汚染水の流量を制御（調整）するものである。

ｐＨ緩衝塔２は、汚染水配管（第１の汚染水配管）６を介して汚染水タンク１と接続している。ｐＨ緩衝塔２は、汚染水タンク１から汚染水配管６を介して流入した汚染水のｐＨを調節し、吸着塔（吸着材）の機能を向上させる機能を有する装置である。ｐＨ緩衝塔２は、吸着塔に対して汚染水の流れ方向の上流側に設けられている。汚染水配管６には、汚染水制御弁（第１の汚染水制御弁）７が設けられている。汚染水制御弁７は、汚染水タンク１からｐＨ緩衝塔２に導かれる汚染水の流量を制御（調整）するものである。

吸着塔（メイン吸着塔）３は、汚染水配管（第２の汚染水配管）８を介してｐＨ緩衝塔２と接続している。吸着塔３は、汚染水（本実施形態では、ｐＨ緩衝塔２でｐＨが調整された汚染水）を浄化処理して処理水を生成する機能を有する装置である。吸着塔３の構成については、後述する。汚染水配管８には、汚染水制御弁（第２の汚染水制御弁）９が設けられている。汚染水制御弁９は、ｐＨ緩衝塔２から吸着塔３に導かれる汚染水の流量を制御（調整）するものである。

吸着塔３で生成された処理水は、吸着塔３の出口に接続した処理水配管（メイン処理水配管）１０を介して汚染水処理設備１００から排出される。処理水配管１０には、処理水制御弁（メイン処理水制御弁）１１が設けられている。処理水制御弁１１は、吸着塔３から汚染水処理設備１００の出口（排出口）に流れる処理水の流量を制御（調整）するものである。

本実施形態では、原子力発電プラント１０１で発生した汚染水は、配管４を経由して汚染水タンク１に導かれ、汚染水タンク１に貯留される。汚染水タンク１に貯留された汚染水は、汚染水配管６を経由してｐＨ緩衝塔２に導かれる。ｐＨ緩衝塔２に導かれた汚染水は、ｐＨが調節され、汚染水配管８を経由して吸着塔３に導かれる。吸着塔３に導かれた汚染水は、汚染物質が除去され、処理水配管１０を経由して汚染水処理設備１００から排出される。

本実施形態では、処理水配管１０に分岐配管１２が設けられている。分岐配管１２は、処理水配管１０における処理水制御弁１１の上流側の部分から分岐し、吸着塔（補助吸着塔）１４に接続している。吸着塔（補助吸着塔）１４は、吸着塔３で生成された処理水を更に浄化処理する装置である。吸着塔１４の構成は、吸着塔３と同様である。分岐配管１２には、処理水制御弁（補助処理水制御弁）１３が設けられている。処理水制御弁１３は、分岐配管１２を流れる処理水の流量を制御（調整）するものである。吸着塔１４で更に浄化された処理水は、吸着塔１４の出口に接続した処理水配管（補助処理水配管）１５を介して汚染水処理設備１００から排出される。なお、本実施形態では、補助吸着塔として吸着塔１４を１つ設けた場合を例に挙げて説明したが、補助吸着塔の数は１つに限定されず、２つ以上の補助吸着塔を設ける構成としても良い。

２．吸着塔
図２は、本実施形態に係る吸着塔の一構成例を表す概略図である。

図２に示すように、本実施形態に係る吸着塔３は、吸着塔容器１６、吸着材カートリッジ１７及び吸着材１８を備えている。

２−１．吸着塔容器
図３は、本実施形態に係る吸着塔容器の一構成例を表す概略図である。

吸着塔容器１６は、吸着材カートリッジ１７を収容する容器であり、吸着塔３の外壁面を構成している。図３に示すように、本実施形態では、吸着塔容器１６は、上部吸着塔容器１９と下部吸着塔容器２０に分割可能に構成されており、下部吸着塔容器２０から上部吸着塔容器１９を取り外すことで、吸着塔容器１６の上部を容易に開放（開口）させることができる。

本実施形態では、上部吸着塔容器１９に上部フランジ２１が設けられ、下部吸着塔容器２０に下部フランジ２２が設けられている。そして、上部吸着塔容器１９の上部フランジ２１と下部吸着塔容器２０の下部フランジ２２と重ね合わせてボルト（不図示）で締結することで、上部吸着塔容器１９を下部吸着塔容器２０に取り付ける。反対に、上部吸着塔容器１９の上部フランジ２１と下部吸着塔容器２０の下部フランジ２２とを締結するボルトを開放することで、下部吸着塔容器２０から上部吸着塔容器１９を取り外し、吸着塔容器１６の上部を開放させる。本実施形態では、上部フランジ２１及び下部フランジ２２は、系統内の圧力によりボルトで固定し、バウンダリを確保するようにしてある。なお、上部フランジ２１及び下部フランジ２２は、遮蔽を考慮し、必要に応じてラビリンス構造としても良い。

本実施形態では、上部吸着塔容器１９及び下部吸着塔容器２０に遮蔽体２３が設けられている。なお、遮蔽体２３は、必要に応じて、上部吸着塔容器１９及び下部吸着塔容器２０に設けるようにしても良い。

本実施形態では、吸着塔容器１６に第１の給排水管２４及び第２の給排水管２５がそれぞれ設置されている。第１の給排水管２４は下部吸着塔容器２０の下部、第２の給排水管２５は上部吸着塔容器１９の上部にそれぞれ設けられている。これにより、本実施形態では、吸着塔容器１６は、吸着材の性能に応じて、アップフロー又はダウンフローを実施することができる。なお、第１，２の給排水管２４，２５の周囲には、吸着材が系統内に流出することを抑止するための吸着材止ストレーナ２６が設けられている。吸着材止ストレーナ２６の粗さは、吸着材の種類、性能等により決定される。

２−２．吸着材カートリッジ
図２に示すように、吸着材カートリッジ１７は、吸着材１８を収容する容器である。吸着材カートリッジ１７は、吸着塔容器１６の内部に格納されている。

本実施形態では、４つの吸着材カートリッジ１７が吸着塔容器１６の内部に積層して格納されている。以下、吸着塔容器１６の内部に積層して格納された複数の吸着材カートリッジ１７を吸着塔容器１６の入口側から出口側（汚染水が流出する側）に向かって吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄと適宜称する。

複数の吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄは、吸着塔容器１６に取り出し出し入れ可能に収容されている。複数の吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを吸着塔容器１６に入れる（格納する）場合、上部吸着塔容器１９を下部吸着塔容器２０から取り外し、吸着塔容器１６の上部を開放させて、吸着材カートリッジ１７Ｄをワイヤ等で吊り上げて吸着塔容器１６の内部に導入して設置する。続いて、吸着材カートリッジ１７Ｃをワイヤ等で吊り上げて、吸着塔容器１６の内部に導入し、吸着材カートリッジ１７Ｄの上部に積層させて設置する。以下、同様の手順で、吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂを吸着塔容器１６の内部に導入し、積層させて設置する。そして、上部吸着塔容器１９を下部吸着塔容器２０に取り付ける。複数の吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを吸着塔容器１６から取り出す場合、上部吸着塔容器１９を下部吸着塔容器２０から取り外し、吸着塔容器１６の上部を開放させて、吸着材カートリッジ１７Ａをワイヤ等で吊り上げて吸着塔容器１６から取り出す。以下、同様の手順で、吸着材カートリッジ１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを吸着塔容器１６から取り出す。

図４は、吸着材カートリッジ１７を吊り上げる方法を説明する図である。

図４に示すように、本実施形態では、吸着材カートリッジ１７に突起部２７を設け、ワイヤ２８のフック２９を突起部２７に係合させることで、ワイヤ２８で吸着材カートリッジ１７を吊り上げている。なお、ワイヤ２８で吸着材カートリッジ１７を吊り下げる場合も同様である。

本実施形態では、吸着材カートリッジは、汚染水を吸着した吸着材を放出し大きさや形状の異なる他の吸着塔に詰め替えることができるように、吸着材を自重で落下させて放出する様式（自重落下式）に構成されている。本実施形態において、他の吸着塔は、汚染水を吸着した吸着材を再利用した場合でも汚染水処理設備の要求機能を満たすことが可能な吸着塔を言う。他の吸着塔には、例えば、放射性物質の含有濃度がより高い汚染水を処理するための吸着塔がある。自重落下式の吸着材カートリッジとして、下部開放型吸着材カートリッジ及び一部開放型吸着材カートリッジがある。

２−２−１．下部開放型カートリッジ
下部開放型吸着材カートリッジは、吸着材カートリッジの下部（底部）を開放し吸着材を自重で落下させて放出するように構成されている。下部開放型吸着材カートリッジとして、観音開き式吸着材カートリッジと網掛け式吸着材カートリッジとがある。

・観音開き式吸着材カートリッジ
図５は観音開き式吸着材カートリッジの閉状態における一構成例を表す概略図、図６は観音開き式吸着材カートリッジの開状態における一構成例を表す概略図、図７は観音開き式吸着材カートリッジに収容された吸着材を詰め替える方法を説明する図である。

図５に示すように、観音開き式吸着材カートリッジ３０は、底部３０ａ、側部３０ｂ及び収容部３０ｃを備えている。底部３０ｄは、観音開き式吸着材カートリッジ３０に収容された吸着材を支持する部分である。本実施形態では、底部３０ａは、網目構造に形成されている。底部３０ａの網目は、観音開き式吸着材カートリッジ３０に収容された吸着材がすり抜けて落下しない大きさに形成されている。側部３０ｂは、底部３０ａから鉛直方向の上向きに延在して設けられている。本実施形態では、側部３０ｂは、観音開き式吸着材カートリッジ３０に収容された吸着材がすり抜けないように、ウェッジワイヤー等を用いたシールド構造に形成されている。収容部３０ｃは、底部３０ａと側部３０ｂとで囲まれた空間であり、吸着材を収容している。本実施形態では、観音開き式吸着材カートリッジ３０の上側は、開口している。

図５，６に示すように、観音開き式吸着材カートリッジ３０は、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが接続部３３を中心に観音開き式に回動可能に構成されている。そのため、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが離間すると、底部３０ａには、収容部３０ｃと観音開き式吸着材カートリッジ３０の外部空間とを連通する放出部３４が形成される。これにより、収容部３０ｃに収容された吸着材が放出部３４から落下して、観音開き式吸着材カートリッジ３０の外部空間に放出される。観音開き式吸着材カートリッジ３０の開閉動作については、後述する。

観音開き式吸着材カートリッジ３０の側部３０ｂには、締結部材３５が設けられている。締結部材３５は、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２との境目（境界線）を跨ぐように設けられており、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とを締結してロックし、観音開き式吸着材カートリッジ３０を閉状態に維持する機能を有している。観音開き式吸着材カートリッジ３０の閉状態とは、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが境界線において相互に接しており、底部３０ａに放出部３４が形成されていない状態を言う。反対に、観音開き式吸着材カートリッジ３０の開状態とは、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが離間し、底部３０ａに放出部３４が形成されている状態を言う。

観音開き式吸着材カートリッジ３０の開閉動作について説明する。

図５に示すように、観音開き式吸着材カートリッジ３０は、閉状態では、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが締結部材３５で締結され、底部３０ａに放出部３４が形成されていない。この状態から、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とをワイヤ等（不図示）で吊り下げ、締結部材３５を開放する。そうすると、図６に示すように、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが観音開き式に回動する。具体的に、第１の吸着材カートリッジ３１は接続部３３を中心に右回り（反時計回り）、第２の吸着材カートリッジ３２は接続部３３を中心に左回り（時計回り）に回動する。そうすると、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが離間して閉状態から開状態に移行し、底部３０ａに放出部３４が形成される。そして、図７に示すように、観音開き式吸着材カートリッジ３０の下方に漏斗３６を設置し、収容部３０ｃに収容された吸着材に散水することで、吸着材が収容部３０ｃから放出部３４を介して外部空間に放出され、漏斗３６と他の吸着塔３７とを連結する連絡配管３８に導かれて他の吸着塔３７に詰め替えられる。なお、観音開き式吸着材カートリッジ３０内への配水は真空ポンプ等（不図示）を用いて随時実施される。

・網掛け式吸着材カートリッジ
図８は網掛け式吸着材カートリッジの閉状態における一構成例を表す概略図、図９は網掛け式吸着材カートリッジの開状態における一構成例を表す概略図、図１０は網掛け式吸着材カートリッジに収容された吸着材を詰め替える方法を説明する図である。

図８に示すように、網掛け式吸着材カートリッジ３９は、底部３９ａ、側部３９ｂ及び収容部３９ｃを備えている。網掛け式吸着材カートリッジ３９の側部３９ｂ及び収容部３９ｃは、観音開き式吸着材カートリッジ３０の側部３０ｂ及び収容部３０ｃと同様の構造である。つまり、側部３９ｂはシールド構造に形成されている。収容部３９ｃは、底部３９ａと側部３９ｂとで囲まれた空間であり、吸着材を収容している。また、網掛け式吸着材カートリッジ３９の上側は、観音開き式吸着材カートリッジ３０と同様、開口している。

網掛け式吸着材カートリッジ３９の底部３９ａは、網掛け式吸着材カートリッジ３９に収容された吸着材を支持する部分である。本実施形態では、底部３９ａは、弾性を有するフレキシブルな柔軟部材で形成された網目構造に形成されている。底部３９ａの網目は、網掛け式吸着材カートリッジ３９に収容された吸着材がすり抜けて落下しない大きさに形成されている。上述のように、底部３９ａは、弾性を有するフレキシブルな柔軟部材で形成されているため、収容部３９ｃに吸着材が収容され底部３９ａで支持している状態では、底部３９ａは、吸着材の重量により鉛直方向の下向きに撓んでいる。

底部３９ａには、固縛部４０が形成されている。固縛部４０は、底部３９ａを構成する柔軟部材を固縛し、放出部４１（後述する）を閉塞する部分である。固縛部４０は、例えば、金属ワイヤで形成されている。

図９に示すように、底部３９ａに形成された固縛部４０を開放すると、底部３９ａが開口し、収容部３９ｃと網掛け式吸着材カートリッジ３９の外部空間とを連通する放出部４１が形成される。つまり、網掛け式吸着材カートリッジ３９が閉状態から開状態に移行すると、底部３９ａが開口して放出部４１が形成される。これにより、収容部３９ｃに収容された吸着材が放出部４１から落下して、網掛け式吸着材カートリッジ３９の外部空間に放出される。網掛け式吸着材カートリッジ３９の閉状態とは、底部３９ａが固縛部４０で固縛され、底部３９ａに放出部４１が形成されていない状態を言う。反対に、網掛け式吸着材カートリッジ３９の開状態とは、底部３９ａが固縛部４０で固縛されておらず、底部３９ａに放出部４１が形成されている状態を言う。

網掛け式吸着材カートリッジ３９の開閉動作について説明する。

図８に示すように、網掛け式吸着材カートリッジ３９は、閉状態では、底部３９ａが固縛部４０で固縛され放出部４１が形成されていない。この状態から、固縛部４０を開放する。そうすると、図９に示すように、網掛け式吸着材カートリッジ３９が閉状態から開状態に移行して、底部３９ａが開口し放出部４１が形成される。そして、図１０に示すように、網掛け式吸着材カートリッジ３９の下方に漏斗４２を設置し、収容部３９ｃに収容された吸着材に散水することで、吸着材が収容部３９ｃから放出部４１を介して外部空間に放出され、漏斗４２と他の吸着塔４３とを連結する連絡配管４４に導かれて他の吸着塔４３に詰め替えられる。なお、網掛け式吸着材カートリッジ３９内への配水は真空ポンプ等（不図示）を用いて随時実施される。

２−２−２．一部開放型吸着材カートリッジ
一部開放型吸着材カートリッジは、底部の一部を開放し吸着材を放出するように構成されている。線量が比較的高い吸着材を取り扱う場合、下部開放型吸着材カートリッジに替えて一部開放型吸着材カートリッジを用いることが好ましい。

図１１は一部開放型吸着材カートリッジの一構成例を表す概略図、図１２は一部開放型吸着材カートリッジを底部側から見た一構成例を表す概略図である。

図１１に示すように、一部開放型吸着材カートリッジ４５は、底部４５ａ、側部４５ｂ及び収容部４５ｃを備えている。一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａ、側部４５ｂ及び収容部４５ｃは、観音開き式吸着材カートリッジ３０と同様の構造である。つまり、底部４５ａは網目構造、側部４５ｂはシールド構造にそれぞれ形成されている。収容部４５ｃは、底部４５ａと側部４５ｂとで囲まれた空間であり、吸着材を収容している。また、一部開放型吸着材カートリッジ４５の上側は、観音開き式吸着材カートリッジ３０と同様、開口している。

図１２に示すように、一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａには、蓋部４６が設けられている。蓋部４６は、一部開放型吸着材カートリッジ４５の下方から冶具（後述する）を挿入するための開口部（放出部）４７を閉塞するものである。

本実施形態では、一部開放型吸着材カートリッジ４５を用いる場合、専用の詰め替え用冶具（以下、冶具と適宜称する）を使用する。

図１３は、一部開放式カートリッジに用いられる冶具の一構成例を表す概略図である。

図１３に示すように、本実施形態に係る冶具２００は、架台２０８に載置された状態で一部開放型吸着材カートリッジ４５に適用される。冶具２００は、押上部材２０１、リフトジャッキ２０２、攪拌材供給配管２０３、筒状部材２０４及びベントスクリーン２０５を備えている。

押上部材２０１は、筒状部材２０４の内部に挿通された棒状部材である。押上部材２０１は、冶具２００を一部開放型吸着材カートリッジ４５に適用した場合に、一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａに形成された開口部４７に位置するように設けられている。押上部材２０１は、リフトジャッキ２０２を作用させることで、筒状部材２０４の内部を鉛直方向の上向きに押し上げられ、開口部４７から一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに挿入され、収容部４５ｃに収容された吸着材を鉛直方向の上向きに押し上げる。

リフトジャッキ２０２は、押上部材２０１を鉛直方向の上向きに押し上げるものである。本実施形態では、リフトジャッキ２０２は、冶具２００の床面２０６に設置されており、床面２０６を土台として押上部材２０１を鉛直方向の上向きに押し上げる。

攪拌材供給配管２０３は、冶具２００を一部開放型吸着材カートリッジ４５に適用した場合に、一部開放型吸着材カートリッジ４５の下方に配置されるように設けられている。攪拌材供給配管２０３は、一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに攪拌材（本実施形態では、水及び空気）２０７を供給し吸着材を攪拌するものである。

筒状部材２０４は、一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃから開口部４７介して放出される吸着材を他の吸着塔に導くものである。

ベントスクリーン２０５は、攪拌材供給配管２０３から供給された攪拌材２０７により攪拌されて舞い上がった吸着材が一部開放型吸着材カートリッジ４５の上側から放出されることを抑制するものである。

一部開放型吸着材カートリッジ４５の動作について説明する。

初めに、冶具２００を架台２０８に載置する。続いて、冶具２００を一部開放型吸着材カートリッジ４５に適用する。具体的には、一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａに形成された蓋部４６を開放し、冶具２００の筒状部材２０４の上端部（押上部材２０１）が一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａに形成された開口部４７に配置されるように、冶具２００を一部開放型吸着材カートリッジ４５に適用する。

次に、リフトジャッキ２０２を作用させ、押上部材２０１を鉛直方向の上向きに押し上げて、一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに挿入させる。続いて、攪拌材供給配管２０３から一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに攪拌材２０７を供給し吸着材を攪拌する。これにより、一部開放型吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃで攪拌された吸着材は、押上部材２０１が鉛直方向の上向きに押し上げられて押上部材２０１と筒状部材２０４の上端部との間に形成された隙間から、一部開放型吸着材カートリッジ４５の底部４５ａに形成された開口部４７を介して、筒状部材２０４に導かれ、他の吸着塔４８に詰め替えられる。

２−３．吸着材
吸着材１８は、汚染水に含有される特定の汚染物質（本実施形態では、放射性物質）を吸着して捕捉する機能を有するものである。図２に示すように、本実施形態では、複数の吸着材カートリッジ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄにそれぞれ吸着材１８が充填されている。

（効果）
（１）本実施形態に係る観音開き式吸着材カートリッジ３０は、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが観音開き式に回動可能に構成され、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とを締結する締結部材を開放することで、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とを観音開き式に回動させ、吸着材を収容部３０ｃから放出部を介して外部空間に放出させる。そのため、吸着材カートリッジに収容された吸着材を大きさや形状が異なる他の吸着塔に落下させ容易に詰め替えて、再利用することができる。従って、吸着材の能力を最大限に発揮させてから廃棄することができ、その分、吸着材の運用効率の低下を抑制することができ、これにより、汚染水処理設備のランニングコストの増加を抑制することができる。加えて、吸着材を吸着材カートリッジごと吸着塔容器から取り出すことができるため、吸着塔を廃棄する必要がなく、これにより、吸着塔の廃棄物の増加を抑制することができる。

また、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが観音開き式に回動可能に構成されているため、吸着材を吸着材カートリッジから短時間で放出することができる。これにより、吸着材の詰め替えに要する時間を短くすることができ、その分、作業員の被爆を回避することができる。

また、第１の吸着材カートリッジ３１と第２の吸着材カートリッジ３２とが観音開き式に回動可能に構成されているため、吸着材を自重により落下させることができ、吸着材を粉砕することなく、最小限の動力で吸着材を詰め替えることができる。

（２）本実施形態に係る網掛け式吸着材カートリッジ３９は、底部３９ａがフレキシブルな柔軟部材で構成され、柔軟部材を固縛する固縛部４０を開放することで、吸着材を収容部３９ｃから放出部を介して外部空間に放出させる。そのため、吸着材カートリッジに収容された吸着材を大きさや形状が異なる他の吸着塔に落下させ容易に詰め替えて、再利用することができる。従って、吸着材の能力を最大限に発揮させてから廃棄することができ、その分、吸着材の運用効率の低下を抑制することができ、これにより、汚染水処理設備のランニングコストの増加を抑制することができる。加えて、吸着材を吸着材カートリッジごと吸着塔容器から取り出すことができるため、吸着塔を廃棄する必要がなく、これにより、吸着塔の廃棄物の増加を抑制することができる。

また、底部３９ａをフレキシブルな柔軟部材で構成し、柔軟部材を固縛する固縛部４０を開放し、吸着材を収容部３９ｃから放出部を介して外部空間に放出させるようにすることで、吸着材を吸着材カートリッジから短時間で放出することができる。そのため、吸着材の詰め替えに要する時間を短くすることができ、その分、作業員の被爆を回避することができる。

また、底部３９ａをフレキシブルな柔軟部材で構成し、柔軟部材を固縛する固縛部４０を開放し、吸着材を収容部３９ｃから放出部を介して外部空間に放出させるようにすることで、吸着材を自重により落下させることができるため、吸着材を粉砕することなく、最小限の動力で吸着材を詰め替えることができる。

（３）本実施形態に係る吸着塔３は、吸着塔容器１６が上部吸着塔容器１９と下部吸着塔容器２０に分割可能に構成され、下部吸着塔容器２０から上部吸着塔容器１９を取り外すことで、吸着塔容器１６の上部を開放させる。そのため、サイト内における吸着材の詰め替えを容易に実施することができる。加えて、サイト外への放射性物質の拡大を抑制することができる。

（４）本実施形態に係る冶具２００は、吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに収容された吸着材を鉛直方向の上向きに押し上げる押上部材２０１と、吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに攪拌材２０７を供給し吸着材を攪拌する攪拌材供給配管２０３と、吸着材カートリッジ４５の開口部４７から落下した吸着材を他の吸着塔４８に導く筒状部材２０４とを備えている。そのため、吸着材カートリッジに収容された吸着材を大きさや形状が異なる他の吸着塔に落下させ容易に詰め替えて、再利用することができる。従って、吸着材の能力を最大限に発揮させてから廃棄することができ、その分、吸着材の運用効率の低下を抑制することができ、これにより、汚染水処理設備のランニングコストの増加を抑制することができる。加えて、吸着材を吸着材カートリッジごと吸着塔容器から取り出すことができるため、吸着塔を廃棄する必要がなく、これにより、吸着塔の廃棄物の増加を抑制することができる。

本実施形態では、吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに攪拌材２０７として水及び空気を供給し吸着材を攪拌して放出部４７から落下させている。そのため、吸着材の撹拌を促進し、吸着材を吸着材カートリッジ４５の開口部４７を介してより容易に落下させることができ、加えて、吸着材カートリッジ４５を除染することができる。更に、吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに水を供給することで、β線を遮蔽することもできる。

＜その他＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態の構成の一部を削除することも可能である。

上述した実施形態では、吸着塔容器１６の内部に４つの吸着材カートリッジ１７を格納した構成を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明の本質的効果は、吸着材の運用効率の低下を抑制することができる吸着材カートリッジ、吸着塔、並びに吸着材カートリッジに用いられる冶具を提供することであり、この本質的効果を得る限りにおいては、必ずしも上述した構成に限定されない。吸着塔容器１６の内部に２つ、３つ又は５つ以上の吸着材カートリッジ１７を格納する構成としても良い。

上述した実施形態では、吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃに押上部材２０１を挿入し、収容部４５ｃに収容された吸着材を鉛直方向の上向きに押し上げて、放出部４７から落下させる構成を例に挙げて説明した。しかしながら、上述した本質的効果を得る限りにおいては、必ずしも上述した構成に限定されない。例えば、押上部材２０１を吸着材カートリッジ４５の収容部４５ｃで回転させて吸着材の攪拌を促進する構成としても良い。

上述した実施形態では、汚染水処理設備１００が原子力発電プラント１０１に接続し、原子力発電プラント１０１で生成された汚染水を処理する構成を例に挙げて説明した。しかしながら、汚染水処理設備１００の適用対象は、原子力発電プラント１０１に限定されず、浄化処理を実施する必要があるもの全般に適用することができ、その場合でも、上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。

１７ 吸着材カートリッジ
１８ 吸着材
３０ 観音開き式カートリッジ
３９ 網掛け式カートリッジ
４５ 一部開放型吸着材カートリッジ
３４，４１，４７ 放出部
１７ａ，３０ａ，３９ａ，４５ａ 底部
１７ｂ，３０ｂ，３９ｂ，４５ｂ 側部
１７ｃ，３０ｃ，３９ｃ，４５ｃ 収容部

Claims (3)

1. 底部と、前記底部から上向きに延在する側部と、前記底部と前記側部とで囲まれ、汚染水に含有される放射性物質を吸着する吸着材を収容する収容部と、前記底部に前記収容部と外部空間とを連通するように形成され、前記収容部に収容された前記吸着材を前記外部空間に放出する放出部とを備える吸着材カートリッジに用いられる吸着材カートリッジ用治具において、
   前記吸着材カートリッジ用冶具を前記吸着材カートリッジに用いた場合に、前記放出部を介して前記収容部に挿入して配置され、前記収容部に収容された前記吸着材を上向きに押し上げる押上部材と、
   前記吸着材カートリッジの下方に設けられ、前記吸着材を攪拌する攪拌材を前記収容部に供給する攪拌材供給配管と、
   前記収容部で攪拌され、前記放出部から落下した前記吸着材を他の吸着材カートリッジに導く筒状部材と
   を備えることを特徴とする吸着材カートリッジ用冶具。
2. 請求項１に記載の吸着材カートリッジ用冶具が用いられる吸着材カートリッジにおいて、
   前記底部と、前記側部と、前記収容部と、前記放出部と、前記底部に設けられ前記放出部を閉塞する蓋部とを備え、
   前記吸着材カートリッジ用冶具を前記吸着材カートリッジに用いた場合、
   前記収容部には、前記攪拌材供給配管から攪拌材が供給され、
   前記蓋部が取り外されて解放された前記放出部には、前記押上部材が挿入されるとともに、前記筒状部材の上端部が配置される
   ことを特徴とする吸着材カートリッジ。
3. 請求項２に記載の吸着材カートリッジと、
   前記吸着材カートリッジを収容する吸着塔容器と
   を備えた吸着塔において、
   前記吸着塔容器の上部が開放可能に構成され、
   前記吸着材カートリッジが前記吸着塔容器に出し入れ可能に収容されていることを特徴とする吸着塔。

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