JP7193215B2 - Method for removing radioactive cesium from radioactive cesium-containing material - Google Patents

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Description

本発明は、放射性物質含有物質から放射性セシウムを除去するための方法に関する。 The present invention relates to a method for removing radioactive cesium from radioactive material containing material.

放射性セシウムに汚染された廃棄物を焼却すると、放射性セシウムが焼却主灰や焼却飛灰に濃縮される。これら焼却灰は、放射性セシウムの濃度が8000Bq/kg以下であれば、通常の管理型埋立処分場にて埋立処分することができる。しかし、焼却灰、特に焼却飛灰中の放射性セシウム濃度は、8000Bq/kgを超えることが多く、また、埋立処分場近隣の住民感情から8000Bq/kgを下回る焼却灰でも埋立処分することができない状況も大いに想定される。 When radioactive cesium-contaminated waste is incinerated, radioactive cesium is concentrated in bottom ash and fly ash. If the concentration of radioactive cesium is 8000 Bq/kg or less, these incinerated ash can be landfilled at a normal controlled landfill disposal site. However, the radioactive cesium concentration in incineration ash, especially in incineration fly ash, often exceeds 8,000 Bq/kg, and due to the feelings of residents living near landfill disposal sites, even incineration ash below 8,000 Bq/kg cannot be landfilled. is also highly anticipated.

例えば、焼却灰中の放射性セシウムの多くは、塩化セシウムなどの水に可溶な形態で存在している場合が多い。したがって、焼却灰を水洗し、固液分離することによって液層に放射性セシウムを移行させることで焼却灰中のセシウムを除去する方法がある。液層に移行した放射性セシウムは、さらに、ゼオライトやプルシアンブルーなどの吸着剤に吸着させ、液層から除去する(以下、「従来方法1」という。)。 For example, most of the radioactive cesium in incineration ash is present in water-soluble forms such as cesium chloride. Therefore, there is a method of removing the cesium in the incineration ash by washing the incineration ash with water and separating the solid and liquid to transfer the radioactive cesium to the liquid layer. The radioactive cesium that has migrated to the liquid layer is further adsorbed by an adsorbent such as zeolite or Prussian blue, and removed from the liquid layer (hereinafter referred to as "conventional method 1").

また、焼却灰から放射性セシウムを除去する方法として、以下の方法が知られている(特許文献1参照)。この方法では、(1)焼却灰と無機カルシウム化合物又は有機カルシウム化合物との混合物中における無機カルシウム化合物又は有機カルシウム化合物の割合が3質量%以上30質量%となるように無機カルシウム化合物又は500℃以上の酸化雰囲気下で酸化カルシウムを生成する有機カルシウム化合物を添加し、さらに焼却灰と無機カルシウム化合物又は有機カルシウム化合物との混合物の質量に対して0.5質量%を超え10質量%以下となるように塩化ナトリウムを添加する添加工程と、(2)1000℃以上1200℃以下で30分以上120分以下の時間加熱処理することにより、前記添加工程後の焼却灰から放射性セシウムを揮発させる加熱工程と、(3)加熱工程によって焼却灰から揮発した放射性セシウムを回収する回収工程と、を有する。 Moreover, the following method is known as a method of removing radioactive cesium from incinerated ash (see Patent Document 1). In this method, (1) Inorganic calcium compound or 500 ° C. or higher is added so that the ratio of inorganic calcium compound or organic calcium compound in the mixture of incinerated ash and inorganic calcium compound or organic calcium compound is 3% by mass or more and 30% by mass. Add an organic calcium compound that generates calcium oxide in an oxidizing atmosphere, and add more than 0.5% by mass to 10% by mass or less with respect to the mass of the mixture of incinerated ash and inorganic calcium compound or organic calcium compound. and (2) a heating step of volatilizing radioactive cesium from the incineration ash after the addition step by heat-treating at 1000° C. or higher and 1200° C. or lower for 30 minutes or more and 120 minutes or less. and (3) a recovery step of recovering radioactive cesium volatilized from the incineration ash by the heating step.

また、放射性セシウム汚染飛灰の処理システムが知られている(特許文献2参照)。このシステムは、ゼオライト系吸着剤又は珪チタン酸系吸着剤が充填された第1カラムと、輸送されてきた飛灰抽出液を前記第1カラムの始端に入力させる第1配管と、フェロシアン系吸着剤が充填された第2カラムと、前記第1カラムの終端と前記第2カラムの始端とを接続する第2配管とを備える。 A system for treating radioactive cesium-contaminated fly ash is also known (see Patent Document 2). This system includes a first column filled with a zeolite adsorbent or a silicotitanic acid adsorbent, a first pipe for inputting the transported fly ash extract to the beginning of the first column, and a ferrocyanic A second column filled with an adsorbent and a second pipe connecting the end of the first column and the beginning of the second column are provided.

特開2014-174090JP 2014-174090 特開2015-1447JP 2015-1447

上記従来方法1は、焼却飛灰を水洗浄等によって埋立処分が可能なレベルまで放射性セシウムを除去した際に、重金属の溶出を防止するために、固液分離後に得られる洗浄飛灰にキレート剤を添加する。固液分離後の洗浄飛灰に均一にキレート剤を混合するには新たに混合槽を設置する必要がある(キレート処理の問題点)。 Conventional method 1 uses a chelating agent in the washed fly ash obtained after solid-liquid separation to prevent the elution of heavy metals when radioactive cesium is removed from the incinerated fly ash to a level at which it can be disposed of in landfills by water washing or the like. is added. In order to uniformly mix the chelating agent with the washed fly ash after solid-liquid separation, it is necessary to install a new mixing tank (problem of chelating treatment).

また、飛灰中に含まれる放射性セシウムを水洗浄により抽出した場合には、スラリーをフィルタプレス等の装置へ搬送し固液分離する。この工程後に得られた洗浄飛灰が8000Bq/kgを超えた場合、もしくは8000Bq/kg以下であっても目標とする濃度レベルまで洗浄飛灰の放射能濃度が下がらなかった場合には、洗浄飛灰を飛灰洗浄槽へ返送して再度水洗浄等により処理する。そのため、操作が煩雑となるだけでなく、設備費の上昇を招く(洗浄工程の問題点)。 In addition, when the radioactive cesium contained in the fly ash is extracted by washing with water, the slurry is conveyed to a device such as a filter press for solid-liquid separation. If the washed fly ash obtained after this process exceeds 8000 Bq/kg, or if the radioactivity concentration of the washed fly ash does not decrease to the target concentration level even if it is 8000 Bq/kg or less, the washed fly ash The ash is returned to the fly ash washing tank and treated by water washing or the like again. This not only complicates the operation, but also increases equipment costs (problems in the cleaning process).

また、飛灰洗浄液中の放射性セシウムはゼオライトやプルシアンブルーなどの吸着剤によって吸着除去される。吸着処理後、放射性セシウムは吸着剤と共に放射性物質汚染廃棄物として処分されるが、吸着処理する飛灰洗浄液中のセシウム濃度によって当該廃棄物の放射能濃度が変動するため、所望の放射能濃度に調整することが難しい(濃縮倍率の調整の問題点)。 In addition, radioactive cesium in the fly ash cleaning solution is removed by adsorption with adsorbents such as zeolite and Prussian blue. After adsorption treatment, radioactive cesium is disposed of as radioactive contaminated waste together with the adsorbent. It is difficult to adjust (problem of adjustment of concentration ratio).

また、飛灰洗浄液中の放射性セシウムをそのままの状態(液体)で密閉容器等に保管することもできるが、長期的な視点で考えると容器の亀裂・破損に伴う漏洩のリスクがさけられない。そのため、飛灰洗浄液をゼオライト等の吸着剤で処理し、放射性セシウムを固相に移行させることが行われている。しかし、この方法では吸着処理後に固相(吸着剤)も廃棄しなければならないため、減容化の観点からは最適な方法とは言い難い(溶離液の固化方法の問題点)。 It is also possible to store the radioactive cesium in the fly ash cleaning solution in its original state (liquid) in a closed container, etc., but from a long-term perspective, there is an unavoidable risk of leakage due to cracks or breakage of the container. Therefore, the fly ash cleaning solution is treated with an adsorbent such as zeolite to transfer the radioactive cesium to the solid phase. However, in this method, the solid phase (adsorbent) must also be discarded after the adsorption treatment, so it is difficult to say that this method is optimal from the viewpoint of volume reduction (problems in solidifying the eluent).

上記問題に鑑みて、本発明は、放射性セシウム含有物質(例えば焼却灰)から放射性セシウム)を分離し、濃縮回収することによって放射性セシウム含有物質中の放射性セシウム濃度を低減し得る方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a method capable of reducing the concentration of radioactive cesium in radioactive cesium-containing materials by separating radioactive cesium from radioactive cesium-containing materials (e.g., incineration ash) and concentrating and recovering them. With the goal.

本発明の放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを除去する方法は、
放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを洗浄液で抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された放射性セシウム含有の洗浄液を、直列に配置された2以上の吸着手段に通液することで放射性セシウムを当該吸着手段に吸着させる吸着工程と、
前記吸着手段の内、直前の吸着工程において最上流側の吸着手段にのみ、溶離液を通液することで当該最上流側の吸着手段に吸着された放射性セシウムを溶離(脱離)する溶離工程と、
前記溶離工程で吸着手段から溶離された放射性セシウム含有の溶離液(回収溶離液)を回収溶離液槽に貯留する仮貯留工程と、
前記仮貯留工程で貯留されている回収溶離液の放射能濃度が所定濃度以下の場合まで、当該回収溶離液を前記溶離工程で繰り返し使用し、高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液(放射性セシウムの濃度が濃縮された溶離液、以下「濃縮回収溶離液」とも称することがある。)を得る繰返工程(「濃縮工程」と称することがある。)と、
前記仮貯留工程で貯留されている高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液の放射能濃度が所定濃度を超えた場合に、当該高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液を固定化剤に吸着させる溶離液固定化工程と、を含む。
前記吸着手段は、放射性セシウムの選択性が高く、吸着および脱着が可能な吸着剤を有する構成であることが好ましい。
The method for removing radioactive cesium from the radioactive cesium-containing material of the present invention comprises
an extraction step of extracting radioactive cesium from a radioactive cesium-containing substance with a washing solution;
an adsorption step in which the radioactive cesium-containing cleaning solution extracted in the extraction step is passed through two or more adsorption means arranged in series to adsorb radioactive cesium to the adsorption means;
An elution step of eluting (desorbing) radioactive cesium adsorbed to the most upstream adsorption means by passing an eluent only through the most upstream adsorption means in the immediately preceding adsorption step among the adsorption means. When,
a temporary storage step of storing the radioactive cesium-containing eluent (recovered eluent) eluted from the adsorption means in the elution step in a recovered eluent tank;
Until the radioactivity concentration of the recovered eluent stored in the temporary storage step is equal to or less than a predetermined concentration, the recovered eluent is repeatedly used in the elution step, and the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium (radioactive cesium a repeated step (sometimes referred to as a "concentration step") to obtain an eluent with a concentrated concentration (hereinafter also referred to as a "concentrated recovered eluent");
When the radioactivity concentration of the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium stored in the temporary storage step exceeds a predetermined concentration, the eluent for adsorbing the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium to the immobilizing agent. and a immobilizing step.
It is preferable that the adsorption means has an adsorbent that is highly selective for radioactive cesium and capable of adsorption and desorption.

この構成によれば、2以上の吸着手段を直列に配置することで、上流側の吸着手段ほど多くの放射性セシウムが吸着される。そのため、吸着手段から放射性セシウムを溶離(脱離)する際には、上流側の吸着手段にのみ溶離処理のための洗浄を行う。これにより、洗浄時間を短縮することができる。 According to this configuration, by arranging two or more adsorption means in series, more radioactive cesium is adsorbed to the upstream adsorption means. Therefore, when eluting (desorbing) radioactive cesium from the adsorption means, only the adsorption means on the upstream side is washed for elution processing. Thereby, cleaning time can be shortened.

また、本発明の方法は、
前記溶離工程における溶離後の吸着手段を洗浄する吸着手段洗浄工程をさらに含んでいてもよい。
In addition, the method of the present invention is
It may further include an adsorption means cleaning step of cleaning the adsorption means after elution in the elution step.

また、本発明の方法は、
前記溶離工程における溶離後の吸着手段が最下流側に配置されるように、吸着手段間の前記放射性セシウム含有の洗浄液の通液ラインを切替える通液ライン切替工程をさらに含んでいてもよい。
In addition, the method of the present invention is
It may further include a liquid passage line switching step of switching the liquid passage line for the radioactive cesium-containing washing liquid between the adsorption means so that the adsorption means after elution in the elution step is arranged on the most downstream side.

また、次の吸着工程において、最上流側の吸着手段が最下流に配置され、直前の吸着工程で第2番目に上流側に配置されていた吸着手段が最上流側の吸着手段となるように、通液ラインが切り替わる。これによって、上流側の吸着手段ほど、放射性セシウムがより多く吸着されることになり、溶離工程においては放射性セシウムがより多く吸着されている最上流側の吸着手段を溶離処理(放射性セシウムの脱離処理)することになるため、吸着効率を高めることができると共に、全ての吸着手段に対し溶離処理をするよりも時間短縮され、溶離効率も高くできる。 Also, in the next adsorption step, the most upstream adsorption means is arranged at the most downstream side, and the second most upstream adsorption means in the immediately preceding adsorption step becomes the most upstream adsorption means. , the liquid permeation line is switched. As a result, the more upstream the adsorption means, the more radioactive cesium is adsorbed. treatment), the adsorption efficiency can be improved, and the time can be shortened and the elution efficiency can be increased compared to performing the elution treatment for all the adsorption means.

また、本発明の方法は、溶離処理(放射性セシウムの脱離処理)中において、それ以外の吸着手段で、吸着処理(工程)を実行するように構成してもよい。各吸着手段は通液ライン(配管)でつながれ、この通液ライン(配管)上にバルブが設けられており、上記処理が可能なように通液ラインを切り換える構成である。1の吸着手段で溶離処理を実行している間も、他の吸着手段で吸着処理を行える。 In addition, the method of the present invention may be configured such that the adsorption treatment (step) is performed by other adsorption means during the elution treatment (desorption treatment of radioactive cesium). Each adsorption means is connected by a liquid passage line (pipe), and a valve is provided on the liquid passage line (pipe) so as to switch the liquid passage line so that the above processing can be performed. While the elution process is being performed by one adsorption means, the adsorption process can be performed by the other adsorption means.

上記繰返工程によって、回収した溶離液(以下「回収溶離液」と称することがある。)を再度溶離液として利用することで、回収溶離液槽に仮貯留された回収溶離液を、そのまま再利用せずに廃棄する場合にくらべ、放射性廃棄物量を低減できる(減容化できる)。繰り返し使用することで、回収溶離液中の放射性セシウム濃度を繰り返し回数に比例して高めることできる。溶離液(回収溶離液)の利用回数としては、予め実験した結果から設定することが好ましい、例えば2以上10回以下が好ましい。溶離液(回収溶離液)を繰り返し使用することで、溶離液の使用量を削減でき、さらに溶離液中の放射性セシウム濃度(濃度範囲)を任意に調整することができる。 By using the recovered eluent (hereinafter sometimes referred to as "recovered eluent") as the eluent again through the above repeated steps, the recovered eluent temporarily stored in the recovered eluent tank can be reused as it is. The amount of radioactive waste can be reduced (the volume can be reduced) compared to disposal without use. Repeated use can increase the concentration of radioactive cesium in the recovered eluent in proportion to the number of repetitions. The number of times the eluent (recovered eluent) is used is preferably set based on the results of experiments in advance, and is preferably 2 or more and 10 or less, for example. By repeatedly using the eluent (recovered eluent), the amount of eluent used can be reduced, and the radioactive cesium concentration (concentration range) in the eluent can be arbitrarily adjusted.

上記溶離液固定化工程によれば、高濃度の放射性セシウム含有の回収溶離液(濃縮回収溶離液)をそのままの状態または中和処理後に固定化剤と接触させ、放射性セシウムを固定化剤に吸着させる。これにより放射性セシウムを安定化、固定化させることができる。固定化剤としては、例えば、ゼオライト、プルシアンブルーなどのセシウムを吸着して固定化するものが好ましい。固定化剤への吸着(固定化)は、カラムのような通液タイプの方法でもよい。濃縮回収溶離液と吸着剤を攪拌機またはポンプ等で固液攪拌する方法がより好ましい。これら固定化剤に、洗浄工程後の洗浄液中のセシウムをそのまま吸着させるよりも、濃縮回収溶離液中のセシウムを吸着させた方が固定化剤の使用量が少なくて済み、最終廃棄物の減容化を図ることができる。洗浄液をそのままゼオライトに吸着する場合には、ゼオライトにアルカリ金属(Na、K)も吸着されるため、セシウムの吸着量が少なくなる(吸着性能が低い)。一方、濃縮回収溶離液の場合は、競合するアルカリ金属が少ないためセシウムを効率よく吸着できる。また、液状の放射性セシウムを固定化することで、漏洩リスクも軽減できる。 According to the eluent immobilization step, the recovered eluent containing high concentration radioactive cesium (concentrated recovered eluent) is brought into contact with the immobilizing agent as it is or after neutralization treatment, and the radioactive cesium is adsorbed on the immobilizing agent. Let This makes it possible to stabilize and immobilize radioactive cesium. As the immobilizing agent, for example, zeolite, Prussian blue, or the like, which adsorbs and immobilizes cesium, is preferable. Adsorption (immobilization) to an immobilizing agent may be performed by a flow-through type method such as a column. A method of solid-liquid stirring the concentrated recovered eluent and the adsorbent with a stirrer, pump, or the like is more preferable. Adsorbing the cesium in the concentrated recovery eluate to these fixatives rather than directly adsorbing the cesium in the washing liquid after the washing process can reduce the amount of fixative used and reduce the final waste. It is possible to make it easier. When the cleaning liquid is adsorbed to zeolite as it is, alkali metals (Na, K) are also adsorbed to zeolite, so the amount of cesium adsorbed decreases (adsorption performance is low). On the other hand, in the case of the concentrated recovered eluent, cesium can be efficiently adsorbed because there are few competing alkali metals. In addition, the risk of leakage can be reduced by immobilizing liquid radioactive cesium.

また、本発明の方法は、前記抽出工程で抽出された放射性セシウム含有の洗浄液を洗浄液槽に貯留する洗浄液貯留工程を含んでいてもよい。 Moreover, the method of the present invention may include a cleaning liquid storage step of storing the radioactive cesium-containing cleaning liquid extracted in the extraction step in a cleaning liquid tank.

また、本発明の方法は、次の溶離工程前に予め行う工程であって、洗浄液槽で測定される放射能濃度(Sv0)と各吸着手段で測定される放射能濃度(Svi:i=1~n個(吸着手段の個数))に基づいて、次の吸着工程で前記吸着手段に吸着される放射性セシウム量を算出(予測)し、次の溶離工程で溶離される(であろう)放射性セシウムの溶離液中の放射能濃度(Sv(n+1))を予め算出(予測)する第1算出工程と、
前記回収溶離液槽の放射能濃度(Sv(n+2))と、前記第1算出工程で算出された溶離液の放射能濃度(Sv(n+1))とを加算することで、次の溶離工程後の前記回収溶離液槽の溶離液の放射能濃度(Sv(n+2)’)を算出する第2算出工程と、を含み、
前記繰返工程は、前記第2算出工程で算出された放射能濃度(Sv(n+2)’)が所定濃度を超えていなければ、回収溶離液での溶離工程を繰り返す。
前記所定濃度は、放射能遮蔽構造によって異なる設定を用いてもよく、例えば、遮蔽構造の外側で作業者の被曝線量が25μSv/hを超えないように設定してもよい。
In addition, the method of the present invention is a step that is carried out in advance before the next elution step. ~ n (the number of adsorption means)), the amount of radioactive cesium adsorbed by the adsorption means in the next adsorption step is calculated (estimated), and the radioactive a first calculation step of precalculating (predicting) the radioactivity concentration (Sv(n+1)) in the eluent of cesium;
By adding the radioactivity concentration (Sv(n+2)) of the recovered eluent tank and the radioactivity concentration (Sv(n+1)) of the eluent calculated in the first calculation step, after the next elution step a second calculation step of calculating the radioactivity concentration (Sv(n+2)') of the eluent in the recovered eluent tank of
In the repeating step, if the radioactivity concentration (Sv(n+2)') calculated in the second calculating step does not exceed a predetermined concentration, the elution step with the recovered eluent is repeated.
The predetermined concentration may be set differently depending on the radiation shielding structure. For example, it may be set so that the exposure dose of workers outside the shielding structure does not exceed 25 μSv/h.

また、前記繰返工程において、所定回数(例えば実験値から求める)繰り返した場合に、または前記第2算出工程で算出された放射能濃度が所定濃度を超えた場合に、次の溶離工程は、新しい溶離液を用いる。新しい溶離液を溶離液槽(あるいは新しい回収溶離液槽)に投入する。新しい溶離液で溶離処理(工程)をする場合には、新たに設置された回収溶離液槽に、溶離液を送る。直前の回収溶離液槽の濃縮回収溶離液(所定回数繰り返した回収溶離液または第2算出工程で算出された放射能濃度が所定濃度に達した回収溶離液)は、溶離液固定化工程に供される。 In addition, when the repeating step is repeated a predetermined number of times (for example, obtained from experimental values), or when the radioactivity concentration calculated in the second calculating step exceeds a predetermined concentration, the next elution step is Use fresh eluent. Add new eluent to the eluent tank (or new recovered eluent tank). When elution treatment (process) is performed with a new eluent, the eluent is sent to a newly installed recovered eluent tank. The concentrated recovered eluent in the immediately preceding recovered eluent tank (the recovered eluent that has been repeated a predetermined number of times or the recovered eluent in which the radioactivity concentration calculated in the second calculation step has reached a predetermined concentration) is supplied to the eluent immobilization step. be done.

洗浄液槽(好ましくはその下部)、各吸着手段(好ましくはその通液出口部、その出口側配管)、回収溶離液槽(好ましくはその下部)のそれぞれに、空間線量計または放射能濃度計を設置する。予め空間線量計と放射能濃度計の指示値の相関関係を求め、空間線量計の指示値を放射能濃度に換算する。 A space dosimeter or a radioactivity concentration meter is installed in each of the washing liquid tank (preferably in its lower part), each adsorption means (preferably its liquid passage outlet, its outlet side piping), and the collected eluent tank (preferably in its lower part). Install. Obtain the correlation between the indicated values of the air dosimeter and the radioactivity concentration meter in advance, and convert the indicated value of the air dosimeter into the radioactivity concentration.

例えば、吸着手段を3つとした場合の繰返工程について説明する。3つの吸着手段を直列に配置し、通液の上流側から吸着手段をK1、K2、K3とし、それぞれの放射能濃度の指示値をSv1、Sv2、Sv3とする。第1吸着処理において、吸着手段は上流側からK1、K2、K3の順番で通液されるように通液ラインが構成される。各ラインに設置された各仕切弁を自動または手動で開または閉にすることで通液ラインを構成することができる。
例えば、第m回目溶離工程前(あるいは第m回目吸着工程前、つまり第(m-1)回目溶離工程後)において、第m回目吸着工程前(第m-1回目吸着工程後)の洗浄液槽で測定される放射能濃度(Sv0)と各吸着手段(K1、K2、K3)で測定される放射能濃度(Sv1、Sv2、Sv3)との積算値から、各吸着手段に吸着される放射性セシウム量を算出し、第m回目溶離工程後の溶離液の放射能濃度(Sv4)を算出する。次いで、回収溶離液槽の回収溶離液の放射能濃度(Sv5)と上記放射能濃度(Sv4)とを加算し、第m回目溶離工程後の回収溶離液槽の回収溶離液の放射能濃度(Sv5’)を算出する。
For example, a description will be given of a repeated process when the number of adsorption means is three. Three adsorption means are arranged in series, and the adsorption means are designated as K1, K2, and K3 from the upstream side of the liquid flow, and the indicated values of the respective radioactivity concentrations are designated as Sv1, Sv2, and Sv3. In the first adsorption process, the liquid passage lines are configured so that liquids are passed through the adsorption means in the order of K1, K2, and K3 from the upstream side. A liquid feed line can be configured by automatically or manually opening or closing each gate valve installed in each line.
For example, before the m-th elution step (or before the m-th adsorption step, that is, after the (m-1)th elution step), the washing liquid tank before the m-th adsorption step (after the m-1th adsorption step) From the integrated value of the radioactivity concentration (Sv0) measured in and the radioactivity concentration (Sv1, Sv2, Sv3) measured by each adsorption means (K1, K2, K3), the radioactive cesium adsorbed by each adsorption means The amount is calculated, and the radioactivity concentration (Sv4) of the eluate after the m-th elution step is calculated. Next, the radioactivity concentration (Sv5) of the recovered eluent in the recovered eluent tank and the above-mentioned radioactivity concentration (Sv4) are added, and the radioactivity concentration ( Sv5') is calculated.

(溶離液中の放射性セシウムの濃度調整)
洗浄液層、回収溶離液槽、各吸着手段には、例えば放射能濃度計が設置される。
(1)抽出工程後の洗浄液槽(洗浄液)の放射能濃度:A[Bq/kg]
洗浄液の通液量:B[kg]
(2)各吸着手段の出口の放射能濃度:C[Bq/kg]
(3)回収溶離液槽(回収溶離液)の放射能濃度:Ta[Bq/kg]
ここで、1回あたりの放射性セシウムの吸着量Xは、
X=(A-C)×B[kg]
吸着量Xから回収溶離液中放射能濃度を算出する。これは第m回目溶離工程前に行う。
(4)第m回目溶離工程前に算出された回収溶離液中の放射能濃度Tmは、
Tm=(E×D+X)÷D
ここで、m(1~n)回目の放射性セシウムの吸着量は、(Am-Cm)×Bm[kg]、第m回目溶離工程後の回収溶離液槽の回収溶離液の量:D[kg]、第m回目溶離工程前(第m-1回目溶離工程後)の回収溶離液槽の溶離液の量:E[kg]である。
次いで、放射能濃度計で測定される回収溶離液槽の放射能濃度(Ta)と回収溶離液中の放射能濃度Tm((E×D+X)÷D)を加算して、第m回目溶離工程後の回収溶離液槽内の放射能濃度Tsを算出する。
そして、回収溶離液槽内の放射能濃度Tsが、所定の濃度に達するまで、回収溶離液を再利用してもよい。放射能濃度Tsが、所定の濃度に達したら、新しい回収溶離液を吸着手段に通液し、溶離工程後に別の容器に回収してもよい。
以上の操作により、回収溶離液槽内の放射能濃度を所望の濃度レベルに調整できる。
(Concentration adjustment of radioactive cesium in the eluent)
For example, a radioactivity concentration meter is installed in the washing liquid layer, the recovered eluent tank, and each adsorption means.
(1) Radioactivity concentration in washing liquid tank (washing liquid) after extraction process: A [Bq/kg]
Fluid flow rate of cleaning liquid: B [kg]
(2) Radioactivity concentration at the outlet of each adsorption means: C [Bq/kg]
(3) Radioactivity concentration of recovered eluent tank (recovered eluent): Ta [Bq/kg]
Here, the adsorption amount X of radioactive cesium per time is
X = (AC) x B [kg]
The radioactivity concentration in the collected eluate is calculated from the adsorption amount X. This is done before the mth elution step.
(4) The radioactivity concentration Tm in the recovered eluent calculated before the m-th elution step is
Tm = (E x D + X)/D
Here, the m (1 to n)-th adsorption amount of radioactive cesium is (Am−Cm)×Bm [kg], and the amount of recovered eluent in the recovered eluent tank after the m-th elution step: D [kg ] and the amount of the eluent in the recovered eluent tank before the m-th elution step (after the (m-1)th elution step): E [kg].
Next, the radioactivity concentration (Ta) in the collected eluent tank measured with a radioactivity meter and the radioactivity concentration Tm ((E × D + X) ÷ D) in the collected eluent are added, and the m-th elution step Calculate the radioactivity concentration Ts in the later collected eluent bath.
Then, the recovered eluent may be reused until the radioactivity concentration Ts in the recovered eluent tank reaches a predetermined concentration. When the radioactivity concentration Ts reaches a predetermined concentration, a new recovered eluent may be passed through the adsorption means and recovered in another container after the elution step.
By the above operation, the radioactivity concentration in the recovered eluent tank can be adjusted to the desired concentration level.

また、次の溶離工程前において、最上流側の吸着手段(次の溶離工程に供される吸着手段)の吸着工程後の放射能濃度と、次の溶離工程に使用される(回収溶離液槽中の)回収溶離液の放射能濃度とを加算することで、次の溶離工程後の回収溶離液槽の回収溶離液の放射能濃度を求めてもよい。放射能濃度は、吸着手段と溶離液回収槽に設置された放射能濃度計または空間線量計に基づいて求める。 In addition, before the next elution step, the radioactivity concentration after the adsorption step of the adsorption means on the most upstream side (adsorption means used in the next elution step) and the radioactivity concentration used in the next elution step (recovered eluent tank The radioactivity concentration of the recovered eluent in the recovered eluent tank after the next elution step may be obtained by adding the radioactivity concentration of the recovered eluate (inside). The radioactivity concentration is determined based on the radioactivity concentration meter or air dosimeter installed in the adsorption means and the eluent collection tank.

また、前記抽出工程は、洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を中性からアルカリ性(pH7以上、実質的にpH7以上)の洗浄液で洗浄し、放射性セシウムを洗浄液中に抽出する洗浄工程と、前記洗浄工程で得られた放射性セシウム含有の洗浄液から固形分をろ過手段(例えばフィルタープレス装置)で分離する固液分離工程と、を含んでいてもよい。 The extraction step includes a washing step of washing the radioactive cesium-containing substance with a neutral to alkaline (pH 7 or higher, substantially pH 7 or higher) washing liquid in a washing container to extract radioactive cesium into the washing liquid; A solid-liquid separation step of separating the solid content from the radioactive cesium-containing washing liquid obtained in the washing step by filtering means (for example, a filter press device) may be included.

上記放射性セシウム含有物質は、例えば、焼却飛灰、溶融飛灰などである。洗浄工程は、洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を洗浄液で所定時間攪拌することが好ましい。所定時間は予め実験的に求めていてもよく、スラリー状態を目視またはカメラで撮像した画像から判断することでもよい。固形分は固形分回収槽に回収される。固形分は、埋め立て処理されうる。 Examples of the radioactive cesium-containing material include incineration fly ash and molten fly ash. In the washing step, it is preferable to stir the radioactive cesium-containing substance with the washing liquid for a predetermined time in the washing container. The predetermined time may be determined experimentally in advance, or the state of the slurry may be determined visually or from an image captured by a camera. Solids are recovered in a solids recovery tank. Solids can be landfilled.

この構成によれば、中性からアルカリ性の洗浄液中に放射性セシウムを抽出させ、その後、固形分(またはSS分)を分離する。洗浄工程前の放射性セシウム含有物質の放射性セシウム量を100%としたとき、分離された固形分中の放射性セシウム量が20%以下、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下になることが好ましい。放射能濃度を測定することで、放射性セシウム量を算出することができる。固形分は固形分回収槽に回収される。固形分は、埋め立て処理される。 According to this configuration, the radioactive cesium is extracted into a neutral to alkaline washing liquid, and then the solid content (or SS content) is separated. Assuming that the amount of radioactive cesium in the radioactive cesium-containing substance before the washing step is 100%, the amount of radioactive cesium in the separated solid content is 20% or less, preferably 15% or less, more preferably 10% or less. preferable. By measuring the radioactivity concentration, the amount of radioactive cesium can be calculated. Solids are recovered in a solids recovery tank. Solids are landfilled.

また、前記抽出工程は、前記洗浄工程前に、放射性セシウム含有物質を予め破砕する破砕工程を含んでいてもよく、前記洗浄工程は、前記破砕工程で破砕された放射性セシウム含有物質を洗浄液で洗浄してもよい。 Further, the extraction step may include a crushing step of pre-crushing the radioactive cesium-containing substance before the washing step, and the washing step is to wash the radioactive cesium-containing substance crushed in the crushing step with a washing solution. You may

この構成によれば、上記放射性セシウム含有物質は、粒径が数cm~数十cm以上の固形物の形状であり、例えば、キレート処理飛灰、セメント固化処理飛灰などである。破砕処理をすることで、放射性セシウムを洗浄液中に効果的に抽出できる。 According to this configuration, the radioactive cesium-containing substance is in the form of a solid substance with a particle size of several centimeters to several tens of centimeters or more, such as chelate-processed fly ash and cement-solidified fly ash. By crushing, radioactive cesium can be effectively extracted into the cleaning solution.

また、前記抽出工程は、洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を酸性の洗浄液で洗浄し、放射性セシウムを洗浄液中に抽出する洗浄工程と、前記洗浄工程で得られた放射性セシウム含有の洗浄液から固形分を分離する固液分離工程と、前記固液分離工程で固形分が分離された洗浄液を中和処理(またはアルカリ処理)する中和工程(またはアルカリ化工程)と、を含んでいてもよい。中和工程(またはアルカリ化工程)は、例えば、洗浄液槽において、洗浄液をpH測定器で測定し、測定結果に応じて中和剤(またはアルカリ剤)を充填し、攪拌混合し、pH調整することで行われる。 In addition, the extraction step includes a washing step of washing the radioactive cesium-containing substance with an acidic washing liquid in the washing container to extract the radioactive cesium into the washing liquid, and a solid solid from the radioactive cesium-containing washing liquid obtained in the washing step. and a neutralization step (or alkalizing step) for neutralizing (or alkalizing) the washing liquid from which the solid content has been separated in the solid-liquid separation step. . In the neutralization step (or alkalization step), for example, in a cleaning liquid tank, the cleaning liquid is measured with a pH measuring instrument, a neutralizing agent (or alkaline agent) is filled according to the measurement result, stirred and mixed, and the pH is adjusted. It is done by

この構成によれば、放射性セシウム含有物質として例えば、汚泥焼却灰、土壌の場合に、酸性の洗浄液で洗浄する。また、放射性セシウム含有物質として例えば、粒径が数cm~数十cm以上の固形物(例えば主灰)の場合には、前記洗浄工程前に、予め放射性セシウム含有物質を破砕する破砕工程が行われることが好ましい。吸着工程で使用される吸着剤が中性からアルカリ性でセシウムを吸着し、酸性で溶離する構成である場合に、固形分が分離された後の洗浄液を中和処理(またはアルカリ化処理)する必要がある。 According to this configuration, radioactive cesium-containing substances such as sludge incineration ash and soil are washed with an acidic washing liquid. In addition, for example, in the case of solid matter (for example, main ash) with a particle size of several cm to several tens of cm or more as the radioactive cesium-containing substance, a crushing step of crushing the radioactive cesium-containing substance in advance is performed before the washing step. It is preferred that If the adsorbent used in the adsorption process is neutral to alkaline, adsorbs cesium, and is eluted with acid, it is necessary to neutralize (or alkalinize) the washing solution after the solid content is separated. There is

また、前記抽出工程は、放射性セシウム含有の浸出水から固形分を分離する固液分離工程と、前記固液分離工程で固形分が分離された浸出水を中和処理する中和工程と、を含んでいてもよい。 Further, the extraction step includes a solid-liquid separation step of separating solids from leachate containing radioactive cesium, and a neutralization step of neutralizing the leachate from which solids have been separated in the solid-liquid separation step. may contain.

この構成によれば、放射性セシウム含有の浸出水から固形分(例えばSS分)を分離した後、酸性であればpH調整してから吸着工程を実行する。浸出水は、例えば、廃棄物処分場などで、汚泥、廃棄物が分解して雨水と共に浸出してくる汚水をいう。 According to this configuration, after the solid content (for example, SS content) is separated from the leachate containing radioactive cesium, if the leachate is acidic, the pH is adjusted and then the adsorption step is performed. The leachate is, for example, sewage that oozes out together with rainwater from decomposed sludge and waste at a waste disposal site.

また、前記吸着工程で使用される前記2以上の吸着手段は、中性からアルカリ性で放射性セシウムを吸着し、酸性で放射性セシウムを脱離する構成でもよく、前記溶離工程で使用される前記溶離液は、酸性でもよく、前記吸着手段洗浄工程で使用される吸着手段用洗浄液は、中性またはアルカリ性でもよい。また、別実施形態として、吸着手段の吸着剤が酸性で放射性セシウムを吸着し、中性からアルカリ性で放射性セシウムを脱離する構成であり、前記溶離液は中性からアルカリ性であり、前記吸着手段用洗浄液は酸性である。 In addition, the two or more adsorption means used in the adsorption step may be neutral to alkaline to adsorb radioactive cesium and acidic to desorb radioactive cesium, and the eluent used in the elution step may be acidic, and the cleaning liquid for the adsorption means used in the step of cleaning the adsorption means may be neutral or alkaline. In another embodiment, the adsorbent of the adsorption means is acidic to adsorb radioactive cesium and is neutral to alkaline to desorb radioactive cesium, the eluent is neutral to alkaline, and the adsorption means cleaning solutions are acidic.

この構成によれば、吸着手段の吸着剤としては、クラウンエーテル(例えば、ジベンゾ20-クラウン6-エーテル)が水溶性セシウムを選択的に吸着するために好ましい。他の吸着剤としては、例えば、ゼオライト、プルシアンブルー、フェロシアン化(ニッケル、コバルト、鉄)物の造粒物などがある。しかし、ゼオライトは、セシウム以外のナトリウムやカリウムも同時に吸着されるため選択吸着性に劣り、また繰り返し使用ができない。プルシアンブルーは、セシウムを選択吸着するが、繰り返し使用ができない。pH変動で吸着脱離を切り替えられる吸着剤を選定することが好ましい。 According to this configuration, a crown ether (for example, dibenzo-20-crown-6-ether) is preferable as the adsorbent of the adsorption means because it selectively adsorbs water-soluble cesium. Other adsorbents include, for example, zeolite, Prussian blue, ferrocyanide (nickel, cobalt, iron) granules, and the like. However, zeolite is inferior in selective adsorption because it also adsorbs sodium and potassium in addition to cesium, and cannot be used repeatedly. Prussian blue selectively adsorbs cesium, but cannot be used repeatedly. It is preferable to select an adsorbent that can switch between adsorption and desorption depending on pH fluctuations.

また、前記洗浄工程において、前記洗浄容器にキレート剤を添加して洗浄する、および/または、前記洗浄容器から前記ろ過手段までの液送ライン上でキレート剤を添加するキレート処理工程を含んでいてもよい。
キレート剤は、放射性セシウム含有物質の100重量%に対し5~10重量%を添加することが好ましい。キレート剤の性状は特に制限されず、液状または粉状が例示される。液体キレートと紛体キレートとの両方を添加することが好ましい。洗浄容器と液送ラインの両方に添加する場合には、洗浄容器へ添加する量を多く、全添加量の51~80%量を添加することが好ましい。液送ラインに添加されたキレート剤は、配管中でスラリーと混合攪拌される。
The cleaning step includes a chelating treatment step of adding a chelating agent to the cleaning container for cleaning and/or adding a chelating agent on a liquid feed line from the cleaning container to the filtering means. good too.
The chelating agent is preferably added in an amount of 5 to 10% by weight with respect to 100% by weight of the radioactive cesium-containing substance. The properties of the chelating agent are not particularly limited, and are exemplified by liquid or powder. It is preferred to add both a liquid chelate and a powder chelate. When adding to both the cleaning container and the liquid feed line, the amount added to the cleaning container is large, preferably 51 to 80% of the total amount added. The chelating agent added to the liquid feed line is mixed and stirred with the slurry in the pipe.

この構成によれば、洗浄容器でキレート剤も同時に攪拌混合するため、別にキレート剤を混合するための混合容器および攪拌装置を設置する必要がない。キレート剤が添加されたスラリーを固液分離するため、新たに固液分離された固形分にキレート剤を添加することなしに、重金属の溶出を抑止できる。 According to this configuration, the chelating agent is stirred and mixed at the same time in the washing vessel, so there is no need to install a separate mixing vessel and stirring device for mixing the chelating agent. Since the slurry to which the chelating agent has been added is subjected to solid-liquid separation, the elution of heavy metals can be suppressed without adding the chelating agent to the newly separated solid content.

また、前記洗浄工程において、放射性セシウム含有物質と洗浄液とを所定時間攪拌した後に、攪拌を停止し、前記洗浄容器の底部に沈降した放射性セシウム含有物質の放射能濃度が所定値(例えば8000Bq/Kg)以下の場合に、再び攪拌してスラリー状の洗浄液を得た後、スラリー状の洗浄液を前記ろ過手段に液送し前記固液分離工程を行い、所定値(例えば8000Bq/Kg)を超えた場合には、洗浄工程を繰り返してもよい。 Further, in the washing step, after stirring the radioactive cesium-containing substance and the washing solution for a predetermined time, the stirring is stopped, and the radioactivity concentration of the radioactive cesium-containing substance sedimented at the bottom of the washing container reaches a predetermined value (e.g., 8000 Bq/Kg ) In the following cases, after stirring again to obtain a slurry washing liquid, the slurry washing liquid is fed to the filtering means and the solid-liquid separation step is performed, and the predetermined value (for example, 8000 Bq/Kg) is exceeded. In some cases, the washing step may be repeated.

また、前記洗浄工程において、放射性セシウム含有物質と洗浄液とを所定時間攪拌した後に、攪拌を停止し、前記洗浄容器の底部に沈降した放射性セシウム含有物質の放射能濃度が所定値(例えば8000Bq/Kg)を超えた場合に、洗浄条件を変更し再び洗浄工程を行ってもよく、
前記洗浄条件は、洗浄液量を増加、攪拌時間の延長、攪拌速度の変更、洗浄液を加温して攪拌、洗浄液を変更する(例えば、中性水、弱アルカリ性水、弱酸性水、酸性液の洗浄液)処理の内から一つまたは2以上を組み合わせることを特徴としていてもよい。
Further, in the washing step, after stirring the radioactive cesium-containing substance and the washing solution for a predetermined time, the stirring is stopped, and the radioactivity concentration of the radioactive cesium-containing substance sedimented at the bottom of the washing container reaches a predetermined value (e.g., 8000 Bq/Kg ), the cleaning conditions may be changed and the cleaning process may be performed again,
The cleaning conditions include increasing the amount of cleaning liquid, extending the stirring time, changing the stirring speed, heating and stirring the cleaning liquid, and changing the cleaning liquid (for example, neutral water, weakly alkaline water, weakly acidic water, acidic liquid). cleaning solution) may be characterized by combining one or two or more of the treatments.

洗浄容器の下部の内部または外壁に、空間線量計(Sv/h)または放射能濃度計(Bq/kg)を設置し、沈降している放射性セシウム含有物質の空間線量計または放射能濃度計の指示値を測定する。空間線量計が設置されている場合は、予め測定した空間線量と放射能濃度の相関関係に基づいて放射能濃度を換算する。また、放射能濃度の湿物質(例えば湿焼却灰)と乾燥物質(例えば乾燥焼却灰)の測定値の換算係数に基づいて、沈降している放射性セシウム含有物質の乾燥した状態での放射能濃度を算出することが好ましい。上記算出された放射能濃度または放射能濃度計の指示値が、所定値(8000Bq/kg)以下の場合に、再度攪拌してスラリー状にした洗浄液を後段の固液分離手段(ろ過手段)に液送する。一方、算出された放射能濃度または放射能濃度計の指示値が所定値(8000Bq/kg)を超えた場合あるいは所定の放射能濃度まで除去できなかった場合は、スラリー状の洗浄液を固液分離手段に送らず、再度洗浄処理を行う。再度洗浄処理を行う場合には、洗浄条件を変更することが好ましい。 An air dosimeter (Sv/h) or radioactivity concentration meter (Bq/kg) is installed inside or on the outer wall of the lower part of the cleaning vessel, and the air dosimeter or radioactivity concentration meter for the sedimented radioactive cesium-containing material is Measure the indicated value. If an air dosimeter is installed, the radioactivity concentration is converted based on the correlation between the air dose measured in advance and the radioactivity concentration. Also, the dry activity concentration of sedimented radioactive cesium-bearing material, based on conversion factors for measurements of wet material (e.g. wet incinerator ash) and dry material (e.g. dry incinerator ash) of activity concentration. is preferably calculated. If the radioactivity concentration calculated above or the indicated value of the radioactivity concentration meter is less than a predetermined value (8000 Bq/kg), the cleaning liquid is stirred again and made into a slurry to the solid-liquid separation means (filtration means) in the latter stage. Send liquid. On the other hand, if the calculated radioactivity concentration or the indicated value of the radioactivity concentration meter exceeds the predetermined value (8000Bq/kg) or if the radioactivity concentration cannot be removed to the predetermined value, solid-liquid separation of the slurry washing liquid Do not send to the means, but perform the cleaning treatment again. When performing the cleaning treatment again, it is preferable to change the cleaning conditions.

(効果)
以上記載の通り、本発明によれば、放射性セシウム含有物質(例えば焼却灰)から放射性セシウム)を分離し、濃縮回収することによって放射性セシウム含有物質中の放射性セシウム濃度を効果的に低減することが可能となる。
(effect)
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively reduce the concentration of radioactive cesium in radioactive cesium-containing substances by separating radioactive cesium from radioactive cesium-containing substances (for example, incineration ash) and concentrating and collecting them. It becomes possible.

実施形態1に係る放射性セシウム除去システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a radioactive cesium removal system according to Embodiment 1. FIG. 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 吸着、溶離、洗浄の各工程の繰返処理について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining repeated processing of each step of adsorption, elution, and washing; 構造体を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a structure;

(全体システムの構成)
図1は、放射性セシウム除去システムの全体構成を示す図である。洗浄容器11内で、放射性セシウム含有物質(例えば、焼却飛灰)と洗浄水(本実施形態では水を使用する)とを投入し、攪拌装置12で所定時間(例えば、60~120分)攪拌混合し、放射性セシウムを洗浄水中に抽出する(洗浄工程)。配合比として、放射性セシウム含有物質:洗浄水は、1:5~10である。洗浄容器11からろ過機15へ放射性セシウム含有の洗浄水が送られ、固形分と水分とをろ過機15で分離する(固液分離工程)。ろ過機15で分離された固形分は、固形分回収槽16に送られ、放射性セシウム含有の洗浄液は洗浄液槽17に送られる。固形分は、埋め立て処理される。
(Overall system configuration)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a radioactive cesium removal system. A radioactive cesium-containing substance (eg, incineration fly ash) and cleaning water (water is used in this embodiment) are put into the cleaning container 11 and stirred by the stirring device 12 for a predetermined time (eg, 60 to 120 minutes). Mix and extract the radioactive cesium into the wash water (wash step). The compounding ratio of radioactive cesium-containing substance:washing water is 1:5-10. Washing water containing radioactive cesium is sent from the washing container 11 to the filter 15, and the solid content and water are separated by the filter 15 (solid-liquid separation step). The solid content separated by the filter 15 is sent to the solid content collection tank 16 , and the cleaning liquid containing radioactive cesium is sent to the cleaning liquid tank 17 . Solids are landfilled.

(洗浄工程)
上記洗浄工程において、洗浄容器11に、液体キレートと紛体キレートとの両方を添加する。液体キレートおよび紛体キレートは、放射性セシウム含有物質の100重量%に対し5~10重量%を添加する。液体キレートと紛体キレートの配合比は、キレート全量を10とした時に液体:紛体=4~2:6~8である。
(Washing process)
Both the liquid chelate and the powder chelate are added to the washing vessel 11 in the washing step. Liquid chelates and powder chelates add 5-10% by weight to 100% by weight of the radioactive cesium-containing material. The mixing ratio of liquid chelate and powder chelate is liquid:powder=4-2:6-8 when the total amount of chelate is 10.

洗浄容器11の下部の外壁に、空間線量計(Sv/h)13が設置される。所定時間後の攪拌混合後に攪拌を停止する。所定時間経過後に洗浄容器11の底部に沈降した放射性セシウム含有物質の放射能濃度を算出する。沈降している放射性セシウム含有物質の空間線量計の指示値を測定する。予め測定した空間線量と放射能濃度の相関関係に基づいて放射能濃度を換算する。また、放射能濃度の湿物質(例えば湿焼却灰)と乾燥物質(例えば乾燥焼却灰)の測定値の換算係数に基づいて、沈降している放射性セシウム含有物質の乾燥した状態での放射能濃度を算出する。上記算出された放射能濃度が、8000Bq/kg以下の場合に、再度攪拌してスラリー状にした洗浄液を後段のろ過機15に液送する。一方、算出された放射能濃度が8000Bq/kgを超えた場合は、スラリー状の洗浄水をろ過機15に送らず、再度洗浄処理を行う。本実施形態では、直前の攪拌時間と同じ時間の攪拌を行う。攪拌速度も同じである。なお、別実施形態として、洗浄条件を変更する場合がある。洗浄液量を増加、攪拌時間の延長、攪拌速度の変更、洗浄液を加温して攪拌、洗浄液を変更する(例えば、中性水、弱アルカリ性水、弱酸性水、酸性液の洗浄液)処理の内から一つまたは2以上を組み合わせて行う。 A space dosimeter (Sv/h) 13 is installed on the lower outer wall of the cleaning container 11 . Stirring is stopped after stirring and mixing after a predetermined time. The radioactivity concentration of the radioactive cesium-containing material that has sedimented to the bottom of the cleaning container 11 after a predetermined time has elapsed is calculated. Measure the air dosimeter indication of the sedimenting radioactive cesium-containing material. Radioactivity concentration is converted based on the correlation between air dose and radioactivity concentration measured in advance. Also, the dry activity concentration of sedimented radioactive cesium-bearing material, based on conversion factors for measurements of wet material (e.g. wet incinerator ash) and dry material (e.g. dry incinerator ash) of activity concentration. Calculate When the radioactivity concentration calculated above is 8000 Bq/kg or less, the washing liquid is stirred again and made into a slurry, and the washing liquid is fed to the filter 15 in the subsequent stage. On the other hand, when the calculated radioactivity concentration exceeds 8000 Bq/kg, the washing treatment is performed again without sending the slurry washing water to the filter 15 . In this embodiment, stirring is performed for the same time as the immediately preceding stirring time. The stirring speed is also the same. As another embodiment, the cleaning conditions may be changed. Increase the amount of cleaning liquid, extend the stirring time, change the stirring speed, heat and stir the cleaning liquid, change the cleaning liquid (for example, neutral water, weakly alkaline water, weakly acidic water, acidic cleaning liquid). , or a combination of two or more.

洗浄液槽17に貯留された放射性セシウム含有の洗浄水(中性からアルカリ性)は、吸着手段20に送られる。吸着手段20は、吸着剤(クラウンエーテル系吸着剤)が充填された3つのカラムで構成される。第1カラム21、第2カラム22、第3カラム23が直列に配置されて、洗浄水を各カラムに順に通液することで吸着剤に放射性セシウムを吸着する(第1吸着工程、図2A参照)。各カラムを通過した洗浄水(セシウム除去処理水)は、処理済槽43に送られ、排水処理される。洗浄液槽17、第1カラム21、第2カラム22、第3カラム23、処理済槽43へ順に通液する通液ラインが構成される。 The washing water (neutral to alkaline) containing radioactive cesium stored in the washing liquid tank 17 is sent to the adsorption means 20 . The adsorption means 20 is composed of three columns filled with an adsorbent (crown ether adsorbent). The first column 21, the second column 22, and the third column 23 are arranged in series, and washing water is passed through each column in order to adsorb radioactive cesium on the adsorbent (first adsorption step, see FIG. 2A). ). Washing water (cesium-removed treated water) that has passed through each column is sent to the treated tank 43 and is subjected to wastewater treatment. A liquid passing line is configured to pass liquids through the washing liquid tank 17, the first column 21, the second column 22, the third column 23, and the treated tank 43 in this order.

溶離液槽30の溶離液(酸性)を第1カラム21に通液し(第1溶離工程、図2B参照)、回収溶離液槽40に送る(仮貯留工程)。通液する前に、第1カラム21から第2カラム22までの通液ラインを閉じ、かつ第1カラム21から回収溶離液槽40に送るための通液ラインL1を開ける(通液ライン切替工程)。溶離液として、例えば、0.1~2.0Mの塩酸溶液を用いる。また、塩酸の代わりに硝酸、硫酸でもよい。カラム出口(通液ラインL1上)の回収溶離液のpHが5未満になるように溶離液のpH濃度を設定する。回収溶離液槽40は、後述する構造体52で遮蔽をすることが好ましい。回収溶離液槽40の外表面線量が2.5μSv/h未満であることが好ましい。 The eluent (acidic) in the eluent tank 30 is passed through the first column 21 (first elution step, see FIG. 2B) and sent to the recovered eluent tank 40 (temporary storage step). Before the liquid passage, the liquid passage line from the first column 21 to the second column 22 is closed, and the liquid passage line L1 for sending from the first column 21 to the recovered eluent tank 40 is opened (liquid passage line switching step ). As an eluent, for example, a 0.1-2.0M hydrochloric acid solution is used. Also, nitric acid or sulfuric acid may be used instead of hydrochloric acid. The pH concentration of the eluent is set so that the pH of the collected eluent at the column outlet (on the liquid passage line L1) is less than 5. The collected eluent tank 40 is preferably shielded with a structure 52, which will be described later. It is preferable that the outer surface dose of the recovered eluent tank 40 is less than 2.5 μSv/h.

第1溶離工程の後に、第1カラム21の洗浄を行う(第1カラム洗浄工程、図2C参照)。カラム用洗浄液槽32から水(またはアルカリ液)を第1カラム21に通液し、回収槽33に送る。洗浄前に、溶離液槽30との通液ラインと通液ラインL1を閉じ、カラム用洗浄液槽32、第1カラム21、回収槽33までの通液ラインを開ける。水の代わりのアルカリ液としては、例えば、NaOH、NaHCOである。 After the first elution step, the first column 21 is washed (first column washing step, see FIG. 2C). Water (or an alkaline solution) is passed through the first column 21 from the column washing liquid tank 32 and sent to the recovery tank 33 . Before washing, the liquid passage line to the eluent tank 30 and the liquid passage line L1 are closed, and the liquid passage line to the column washing liquid tank 32, the first column 21, and the recovery tank 33 is opened. Alkaline solutions instead of water include, for example, NaOH and NaHCO3 .

(繰返工程の説明)
第1カラム洗浄工程後の第2吸着工程の前に各通液ラインを切り替える。図3Aに示すように、洗浄液槽17、第2カラム22、第3カラム23、第1カラム21、処理済槽43の順に通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第2吸着工程では、洗浄水を、各カラムに順に通液することで吸着剤に放射性セシウムを吸着する(図3A参照)。
(Explanation of repeating process)
After the first column washing step and before the second adsorption step, each liquid feeding line is switched. As shown in FIG. 3A, a liquid passage line is configured to pass the washing liquid tank 17, the second column 22, the third column 23, the first column 21, and the treated tank 43 in this order. Other fluid lines are closed. In the second adsorption step, washing water is passed through each column in order to adsorb radioactive cesium on the adsorbent (see FIG. 3A).

次いで、第2溶離工程の前に各通液ラインを切り替える。図3Bに示すように、回収溶離液槽40から通液ラインL2を通じて溶離液槽30に回収溶離液が送られる。溶離液槽30、第2カラム22、回収溶離液槽40の順に回収溶離液を通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第2溶離工程では、溶離液槽30から回収溶離液(酸性)を第2カラム22に通液し、回収溶離液槽40に送る。回収溶離液を再利用するため、溶離液中の放射性セシウムの濃度が再利用の回数に比例して高くなる。 Next, each liquid passage line is switched before the second elution step. As shown in FIG. 3B, the recovered eluent is sent from the recovered eluent tank 40 to the eluent tank 30 through the liquid feed line L2. The eluent tank 30 , the second column 22 , and the recovered eluent tank 40 constitute a liquid feed line through which the recovered eluent is passed in this order. Other fluid lines are closed. In the second elution step, the recovered eluent (acidic) from the eluent tank 30 is passed through the second column 22 and sent to the recovered eluent tank 40 . Since the recovered eluent is reused, the concentration of radioactive cesium in the eluent increases in proportion to the number of times it is reused.

次いで、第2カラム洗浄工程の前に各通液ラインを切り替える。図3Cに示すように、カラム用洗浄液槽32、第2カラム22、回収槽33の順にカラム用洗浄液を通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第2カラム洗浄工程では、カラム用洗浄液槽32から水(またはアルカリ液)を第2カラム22に通液し、回収槽33に送る。 Next, each liquid feed line is switched before the second column washing step. As shown in FIG. 3C , a liquid passage line through which the column cleaning liquid flows is configured in the order of the column cleaning liquid tank 32 , the second column 22 , and the recovery tank 33 . Other fluid lines are closed. In the second column cleaning step, water (or alkaline solution) is passed through the second column 22 from the column cleaning liquid tank 32 and sent to the recovery tank 33 .

第2カラム洗浄工程後の第3吸着工程の前に各通液ラインを切り替える。図4Aに示すように、洗浄液槽17、第3カラム23、第1カラム21、第2カラム22、処理済槽43の順に通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第3吸着工程では、洗浄水を、各カラムに順に通液することで吸着剤に放射性セシウムを吸着する(図4A参照)。 After the second column washing step and before the third adsorption step, each liquid feed line is switched. As shown in FIG. 4A, a liquid passage line is configured to pass liquid through the washing liquid tank 17, the third column 23, the first column 21, the second column 22, and the treated tank 43 in this order. Other fluid lines are closed. In the third adsorption step, washing water is passed through each column in order to adsorb radioactive cesium on the adsorbent (see FIG. 4A).

次いで、第3溶離工程の前に各通液ラインを切り替える。図4Bに示すように、回収溶離液槽40から通液ラインL2を通じて溶離液槽30に回収溶離液が送られる。溶離液槽30、第3カラム23、回収溶離液槽40の順に回収溶離液を通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第3溶離工程では、溶離液槽30から回収溶離液(酸性)を第3カラム23に通液し、回収溶離液槽40に送る。回収溶離液を再利用するため、溶離液中の放射性セシウムの濃度が再利用の回数に比例して高くなる。 Next, each liquid passage line is switched before the third elution step. As shown in FIG. 4B, the recovered eluent is sent from the recovered eluent tank 40 to the eluent tank 30 through the liquid feed line L2. The eluent tank 30, the third column 23, and the recovered eluent tank 40 constitute a liquid feed line through which the recovered eluent is passed in this order. Other fluid lines are closed. In the third elution step, the recovered eluent (acidic) from the eluent tank 30 is passed through the third column 23 and sent to the recovered eluent tank 40 . Since the recovered eluent is reused, the concentration of radioactive cesium in the eluent increases in proportion to the number of times it is reused.

次いで、第3カラム洗浄工程の前に各通液ラインを切り替える。図4Cに示すように、カラム用洗浄液槽32、第3カラム23、回収槽33の順にカラム用洗浄液を通液する通液ラインを構成する。他の通液ラインは閉じられている。第3カラム洗浄工程では、カラム用洗浄液槽32から水(またはアルカリ液)を第3カラム23に通液し、回収槽33に送る。 Next, each liquid feed line is switched before the third column washing step. As shown in FIG. 4C, the column cleaning liquid tank 32, the third column 23, and the recovery tank 33 constitute liquid passage lines through which the column cleaning liquid is passed in this order. Other fluid lines are closed. In the third column cleaning step, water (or alkaline solution) is passed through the third column 23 from the column cleaning liquid tank 32 and sent to the recovery tank 33 .

さらに吸着、溶離、カラム洗浄工程を繰り返す場合には、再び第1カラム21が最上流に配置され、上記の態様で処理が行われる。 Further, when the adsorption, elution, and column washing steps are repeated, the first column 21 is arranged at the uppermost stream again, and the treatment is performed in the manner described above.

また、別実施形態として、吸着手段のカラム本数は上記の3本に限定されず、2本、4本以上でもよい。また、溶離液槽30と回収溶離液槽40は上記のとおり別体でもよいが、同一の槽で構成してもよい。 Further, as another embodiment, the number of columns of the adsorption means is not limited to the above three, and may be two, four or more. Further, the eluent tank 30 and the recovered eluent tank 40 may be separate bodies as described above, but they may be configured in the same tank.

(回収溶離液中のセシウム濃度調整)
回収溶離液の再利用回数および回収溶離液中のセシウム濃度を調整する方法について説明する。本実施形態では、次の吸着工程で吸着されかつ溶離工程で溶離される放射性セシウム濃度を予め予測することで、次の溶離工程においても回収溶離液を再利用するか否かを決定する。すなわち、セシウム濃度(放射能濃度)を調整する。
(Cesium concentration adjustment in recovered eluent)
A method for adjusting the number of times the recovered eluent is reused and the cesium concentration in the recovered eluent will be described. In this embodiment, by predicting in advance the concentration of radioactive cesium that will be adsorbed in the next adsorption step and eluted in the elution step, it is determined whether to reuse the recovered eluate in the next elution step. That is, the cesium concentration (radioactivity concentration) is adjusted.

洗浄液槽17の下部に洗浄液用空間線量計18、第1カラム21の通液出口部に第1空間線量計24、第2カラム22の通液出口部に第2空間線量計25、第3カラム23の通液出口部に第3空間線量計26、回収溶離液槽の下部に第4空間線量計41が設置される。予め空間線量計と放射能濃度計の指示値の相関関係を求め、空間線量計の指示値を放射能濃度に換算する。 A space dosimeter 18 for the cleaning solution is provided at the bottom of the cleaning solution tank 17, a first space dosimeter 24 is provided at the liquid passage outlet of the first column 21, a second space dosimeter 25 is provided at the liquid passage outlet of the second column 22, and a third column. A third space dosimeter 26 is installed at the liquid passage outlet of 23, and a fourth space dosimeter 41 is installed below the recovered eluent tank. Obtain the correlation between the indicated values of the air dosimeter and the radioactivity concentration meter in advance, and convert the indicated value of the air dosimeter into the radioactivity concentration.

第m回溶離工程前(あるいは第m回吸着工程前)において、第m回吸着工程前の洗浄液槽17の洗浄液用空間線量計18に基づいて算出された放射能濃度(Sv0)と各カラム(21、22、23)の第1、第2、第3空間線量計(24、25、26)に基づいて算出された放射能濃度(Sv1、Sv2、Sv3)との積算値から、次の吸着工程で各カラムに吸着する放射性セシウム量を算出する。次いで、この放射性セシウム量から、第m回溶離工程後の(回収)溶離液中の放射能濃度(Sv4)を算出する。次いで、回収溶離液槽40の第4空間線量計41に基づいて算出された放射能濃度(Sv5)と上記で算出された放射能濃度(Sv4)とを加算し、第m回溶離工程後の回収溶離液槽40の回収溶離液中の放射能濃度(Sv5’)を算出する。 Before the m-th elution step (or before the m-th adsorption step), the radioactivity concentration (Sv0) calculated based on the cleaning liquid space dosimeter 18 of the cleaning liquid tank 17 before the m-th adsorption step and each column ( 21, 22, 23), the following adsorption Calculate the amount of radioactive cesium adsorbed on each column in the process. Next, from this amount of radioactive cesium, the radioactivity concentration (Sv4) in the (collected) eluent after the m-th elution step is calculated. Next, the radioactivity concentration (Sv5) calculated based on the fourth space dosimeter 41 of the recovered eluent tank 40 and the radioactivity concentration (Sv4) calculated above are added, and after the m-th elution step The radioactivity concentration (Sv5') in the recovered eluent in the recovered eluent tank 40 is calculated.

例えば、第3回溶離工程前に、第3回吸着工程前の洗浄液槽17の洗浄液用空間線量計18に基づいて算出された放射能濃度(Sv0)と各カラム(21、22、23)の第1、第2、第3空間線量計(24、25、26)に基づいて算出された放射能濃度(Sv1、Sv2、Sv3)との積算値から、次の吸着工程で第3カラム23に吸着する放射性セシウム量を算出する。次いで、この算出された放射性セシウム量から、第3回溶離工程後の(回収)溶離液中の放射能濃度(Sv4)を算出する。次いで、回収溶離液槽40の第4空間線量計41に基づいて算出された放射能濃度(Sv5)と上記で算出された放射能濃度(Sv4)とを加算し、第3回溶離工程後の回収溶離液槽40内の回収溶離液中の放射能濃度(Sv5’)を算出(予測)する。この算出された放射能濃度(Sv5’)が所定濃度(例えば、8000Bq/kg)を超えたか否かを判定する。判定結果が、所定濃度を超えていなければ、第3回溶離工程においても、回収溶離液を再利用する。一方、判定結果が、所定濃度を超えていれば第3回溶離工程では、新しい溶離液を用いる。これまでの回収溶離液槽40の回収溶離液は、その回収溶離液槽40に貯留されたまま、溶離液固化工程に供される。そして、新しい回収溶離液槽が設置される。 For example, before the third elution step, the radioactivity concentration (Sv0) calculated based on the cleaning liquid space dosimeter 18 in the cleaning liquid tank 17 before the third adsorption step and the respective columns (21, 22, 23) From the integrated value with the radioactivity concentration (Sv1, Sv2, Sv3) calculated based on the first, second, and third space dosimeters (24, 25, 26), the third column 23 in the next adsorption step Calculate the amount of radioactive cesium to be adsorbed. Next, from this calculated amount of radioactive cesium, the radioactivity concentration (Sv4) in the (collected) eluate after the third elution step is calculated. Next, the radioactivity concentration (Sv5) calculated based on the fourth space dosimeter 41 of the recovered eluent tank 40 and the radioactivity concentration (Sv4) calculated above are added, and after the third elution step The radioactivity concentration (Sv5') in the recovered eluate in the recovered eluent tank 40 is calculated (estimated). It is determined whether or not the calculated radioactivity concentration (Sv5') exceeds a predetermined concentration (eg, 8000 Bq/kg). If the determination result does not exceed the predetermined concentration, the recovered eluent is reused in the third elution step as well. On the other hand, if the determination result exceeds the predetermined concentration, a new eluent is used in the third elution step. The recovered eluent in the recovered eluent tank 40 thus far is supplied to the eluent solidification step while being stored in the recovered eluent tank 40 . A new recovered eluent bath is then installed.

(溶離液固定化工程)
溶離液固定化工程では、回収溶離液槽40に貯留された高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液(高濃度回収溶離液)を固定化剤に吸着させる。濃縮回収溶離液を固定化剤(ゼオライト)入りのカラム(溶離液固定化手段50)に通液させて放射性セシウムを固定化剤に吸着させ固定化する。セシウムが吸着されたカラムは、濃縮セシウム貯留槽51に貯留される。
(Eluent immobilization step)
In the eluent immobilization step, the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium (high-concentration recovered eluent) stored in the recovered eluent tank 40 is adsorbed to the immobilizing agent. The concentrated recovered eluent is passed through a column (eluent immobilizing means 50) containing an immobilizing agent (zeolite) to adsorb and immobilize radioactive cesium on the immobilizing agent. The column with cesium adsorbed is stored in a concentrated cesium storage tank 51 .

(構造体)
上記濃縮セシウム貯留槽51、回収溶離液槽40、溶離液固化手段50は、複数の構造体52で囲まれ、放射能が遮断される。
(Structure)
The concentrated cesium storage tank 51, the recovered eluent tank 40, and the eluent solidification means 50 are surrounded by a plurality of structures 52 to block radioactivity.

構造体52は、外観が直方体であり、流体を導入するため、天頂部に開口部521が形成され、開口部522と連続して空洞523が形成されている。空洞523は、4つの側壁および底壁521で取り囲まれた構成である。任意の側壁521の下部に液体を排出するための排出部524が設けられている。排出部524は、空洞523へ通じており、不図示のバルブを備える。 The structure 52 has a rectangular parallelepiped appearance, and has an opening 521 at its zenith for introducing fluid, and a cavity 523 that is continuous with the opening 522 . Cavity 523 is a configuration surrounded by four side walls and bottom wall 521 . A discharge portion 524 for discharging liquid is provided at the bottom of any side wall 521 . The outlet 524 leads to the cavity 523 and has a valve (not shown).

空洞523に液体が収納され、貯留槽51を取り囲む。液体を投入する手段は、特に制限されない。液体が水の場合、水道水を投入してもよい。例えば、蛇口にホースの一方口を連結し、ホースの他方口を開口部522に向けて、あるいは空洞523にホースを挿入して、水を投入してもよい。液体が入ったタンクとポンプとをつないで、ポンプを用いて液体を投入してもよい。 Cavity 523 contains liquid and surrounds reservoir 51 . There are no particular restrictions on the means for introducing the liquid. If the liquid is water, tap water may be added. For example, one port of a hose may be connected to a faucet and the other port of the hose may be directed toward the opening 522 or the hose may be inserted into the cavity 523 to supply water. A tank containing liquid may be connected to a pump, and the liquid may be introduced using the pump.

液体としては、放射線、特に放射線セシウムを遮蔽する機能を有し、水よりも比重の重い液体でもよく、例えば、シリコンオイルでもよい。 The liquid may be a liquid that has a function of shielding radiation, especially radiation cesium, and has a higher specific gravity than water, such as silicon oil.

構造体52を撤去する場合、排出部14のバルブを開放し、液体を排出する。この場合、排出部524にホースなどの管を接続し、所定の排出エリアへ液体を排出させることが好ましい。 When removing the structure 52, the valve of the discharge section 14 is opened to discharge the liquid. In this case, it is preferable to connect a pipe such as a hose to the discharge portion 524 to discharge the liquid to a predetermined discharge area.

構造体52は、ポリ塩化ビニル、繊維強化プラスチック、または薄鋼板の材料で構成される。薄鋼板は、例えば、3mm未満の厚みであり、0.3mm以上3.0mm未満が好ましく、0.4mm以上3.0mm未満がより好ましく、0.5mm以上3.0mm未満がさらに好ましい。
上記構造体52は、直方体に限定されず、平面視で湾曲していてもよい。また、上記実施形態3の円筒状の構造体は、平面視で円状でなくともよく、多角形でもよい。
The structure 52 is constructed of polyvinyl chloride, fiber reinforced plastic, or sheet steel material. The thin steel plate has a thickness of, for example, less than 3 mm, preferably 0.3 mm or more and less than 3.0 mm, more preferably 0.4 mm or more and less than 3.0 mm, and even more preferably 0.5 mm or more and less than 3.0 mm.
The structure 52 is not limited to a rectangular parallelepiped, and may be curved in plan view. In addition, the cylindrical structure of Embodiment 3 above does not have to be circular in plan view, and may be polygonal.

上記構造体52と他の放射線遮蔽部材とを組み合わせて構成してもよい。 The structure 52 may be combined with another radiation shielding member.

(別実施形態)
上記実施形態において、空間線量計を用いたが、これに限定されず、放射能濃度計を用いてもよい。
また、粒径が数cm~数十cm以上の固形物の形状の放射性セシウム含有物質の場合は、洗浄工程前に、破砕装置で予め破砕する破砕工程を行ってもよい。
また、洗浄工程は、放射性セシウム含有物質を酸性の洗浄液で洗浄してもよい。
また、固液分離工程で固形分が分離された洗浄液を中和処理(またはアルカリ処理)する中和工程(またはアルカリ化工程)を行ってもよい。
また、放射性セシウム含有の浸出水から固形分を分離し、この固形分が分離された浸出水を中和処理する構成でもよい。
(another embodiment)
Although the air dosimeter is used in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a radioactivity concentration meter may be used.
Moreover, in the case of a radioactive cesium-containing substance in the form of a solid substance with a particle size of several cm to several tens of cm or more, a crushing step of crushing in advance with a crushing device may be performed before the washing step.
Also, in the washing step, the radioactive cesium-containing substance may be washed with an acidic washing liquid.
In addition, a neutralization step (or alkalizing step) may be performed to neutralize (or alkali-treat) the washing liquid from which the solid content has been separated in the solid-liquid separation step.
Alternatively, the solid content may be separated from the leachate containing radioactive cesium, and the leachate from which the solid content has been separated may be neutralized.

11 洗浄容器
12 攪拌装置
15 ろ過機
16 固形分回収槽
17 洗浄液槽
21 第1カラム
22 第2カラム
23 第3カラム
30 溶離液槽
32 カラム用洗浄液槽
40 回収溶離液槽
51 濃縮セシウム貯留槽
52 構造体
11 Washing vessel 12 Stirrer 15 Filter 16 Solid content recovery tank 17 Washing liquid tank 21 First column 22 Second column 23 Third column 30 Eluent tank 32 Column washing liquid tank 40 Collected eluent tank 51 Concentrated cesium storage tank 52 Structure body

Claims (13)

放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを洗浄液で抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された放射性セシウム含有の洗浄液を、直列に配置された2以上の吸着手段に通液することで放射性セシウムを当該吸着手段に吸着させる吸着工程と、
前記吸着手段の内、直前の吸着工程において最上流側の吸着手段にのみ、溶離液を通液することで当該最上流側の吸着手段に吸着された放射性セシウムを溶離する溶離工程と、
前記溶離工程で吸着手段から溶離された放射性セシウム含有の溶離液を回収溶離液槽に貯留する仮貯留工程と、
前記仮貯留工程で貯留されている回収溶離液の放射能濃度が所定濃度以下の場合まで、当該回収溶離液を前記溶離工程で繰り返し使用し、高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液を得る繰返工程と、
前記仮貯留工程で貯留されている高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液の放射能濃度が所定濃度を超えた場合に、当該高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液を固定化剤に吸着させる溶離液固定化工程と、
前記溶離工程における溶離後の吸着手段を洗浄する吸着手段洗浄工程と、
前記抽出工程で抽出された放射性セシウム含有の洗浄液を洗浄液槽に貯留する洗浄液貯留工程と、
次の溶離工程前に予め行う工程であって、洗浄液槽で測定される放射能濃度と各吸着手段で測定される放射能濃度に基づいて、次の吸着工程で前記吸着手段に吸着される放射性セシウム量を算出し、次の溶離工程で溶離する放射性セシウムの溶離液中の放射能濃度を予め算出する第1算出工程と、
前記回収溶離液槽で測定される放射能濃度と、前記第1算出工程で算出された溶離液中の放射能濃度とを加算することで、次の溶離工程後の前記回収溶離液槽の溶離液中の放射能濃度を算出する第2算出工程と、を含み、
前記繰返工程は、前記第2算出工程で算出された放射能濃度が所定濃度を超えていなければ、回収溶離液での溶離工程を繰り返す、
放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを除去する方法。
an extraction step of extracting radioactive cesium from a radioactive cesium-containing substance with a washing solution;
an adsorption step in which the radioactive cesium-containing cleaning solution extracted in the extraction step is passed through two or more adsorption means arranged in series to adsorb radioactive cesium to the adsorption means;
an elution step of eluting the radioactive cesium adsorbed by the most upstream side adsorption means by passing the eluting liquid through only the most upstream side adsorption means in the immediately preceding adsorption step among the said adsorption means;
a temporary storage step of storing the radioactive cesium-containing eluent eluted from the adsorption means in the elution step in a recovered eluent tank;
Repeatedly using the recovered eluent in the elution step until the radioactivity concentration of the recovered eluent stored in the temporary storage step is equal to or less than a predetermined concentration, to obtain a recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium. process and
When the radioactivity concentration of the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium stored in the temporary storage step exceeds a predetermined concentration, the eluent for adsorbing the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium to the immobilizing agent. an immobilization step;
an adsorption means cleaning step of cleaning the adsorption means after elution in the elution step;
a cleaning liquid storage step of storing the radioactive cesium-containing cleaning liquid extracted in the extraction step in a cleaning liquid tank;
A step performed in advance before the next elution step, wherein the radioactivity to be adsorbed by the adsorption means in the next adsorption step is determined based on the radioactivity concentration measured in the washing liquid tank and the radioactivity concentration measured by each adsorption means. a first calculation step of calculating the amount of cesium and preliminarily calculating the radioactivity concentration in the eluent of the radioactive cesium eluted in the next elution step;
By adding the radioactivity concentration measured in the collected eluent tank and the radioactivity concentration in the eluent calculated in the first calculation step, the elution of the collected eluent tank after the next elution step and a second calculation step of calculating the radioactivity concentration in the liquid,
In the repeating step, if the radioactivity concentration calculated in the second calculating step does not exceed a predetermined concentration, repeat the elution step with the recovered eluent.
A method for removing radioactive cesium from a material containing radioactive cesium.
前記溶離工程における溶離後の吸着手段が最下流側に配置されるように、吸着手段間の前記放射性セシウム含有の洗浄液の通液ラインを切替える通液ライン切替工程と、を含む、請求項に記載の方法。 2. The method according to claim 1 , further comprising a liquid feeding line switching step of switching the liquid feeding line for the radioactive cesium-containing cleaning liquid between the adsorption means so that the adsorption means after elution in the elution step is arranged on the most downstream side. described method. 前記抽出工程は、
洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を中性またはアルカリ性の洗浄液で洗浄し、放射性セシウムを洗浄液中に抽出する洗浄工程と、
前記洗浄工程で得られた放射性セシウム含有の洗浄液から固形分をろ過手段で分離する固液分離工程と、を含む、請求項1に記載の方法。
The extraction step includes
a cleaning step of cleaning the radioactive cesium-containing material with a neutral or alkaline cleaning liquid in the cleaning container to extract the radioactive cesium into the cleaning liquid;
2. The method according to claim 1, further comprising a solid-liquid separation step of separating solid content from the radioactive cesium-containing washing liquid obtained in the washing step by filtering means.
前記抽出工程は、前記洗浄工程前に、放射性セシウム含有物質を予め破砕する破砕工程を含み、
前記洗浄工程は、前記破砕工程で破砕された放射性セシウム含有物質を洗浄液で洗浄する、請求項に記載の方法。
The extraction step includes a crushing step of pre-crushing the radioactive cesium-containing material before the washing step,
4. The method according to claim 3 , wherein in the washing step, the radioactive cesium-containing material crushed in the crushing step is washed with a washing liquid.
前記抽出工程は、
洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を酸性の洗浄液で洗浄し、放射性セシウムを洗浄液中に抽出する洗浄工程と、
前記洗浄工程で得られた放射性セシウム含有の洗浄液から固形分を分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で固形分が分離された洗浄液を中和処理する中和工程と、を含む、請求項1に記載の方法。
The extraction step includes
a cleaning step of cleaning the radioactive cesium-containing material with an acidic cleaning liquid in the cleaning container and extracting the radioactive cesium into the cleaning liquid;
A solid-liquid separation step of separating solids from the radioactive cesium-containing washing liquid obtained in the washing step;
2. The method according to claim 1, further comprising a neutralization step of neutralizing the cleaning liquid from which the solid content has been separated in the solid-liquid separation step.
前記抽出工程は、前記洗浄工程前に、予め放射性セシウム含有物質を破砕する破砕工程を含む、請求項に記載の方法。 6. The method according to claim 5 , wherein the extraction step includes a crushing step of crushing the radioactive cesium-containing material in advance before the washing step. 前記抽出工程は、
放射性セシウム含有の浸出水から固形分を分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で固形分が分離された浸出水を中和処理する中和工程と、を含む、請求項1に記載の方法。
The extraction step includes
A solid-liquid separation step of separating solids from leachate containing radioactive cesium;
2. The method according to claim 1, further comprising a neutralization step of neutralizing leachate from which solid content has been separated in said solid-liquid separation step.
前記吸着工程で使用される前記2以上の吸着手段は、中性およびアルカリ性で放射性セシウムを吸着し、酸性で放射性セシウムを脱離する構成であり、
前記溶離工程で使用される前記溶離液は、酸性であり、
前記吸着手段洗浄工程で使用される吸着手段用洗浄液は、中性またはアルカリ性である、請求項に記載の方法。
The two or more adsorption means used in the adsorption step are configured to adsorb radioactive cesium under neutral and alkaline conditions and desorb radioactive cesium under acidic conditions,
The eluent used in the elution step is acidic,
2. The method according to claim 1 , wherein the adsorption means cleaning liquid used in the adsorption means cleaning step is neutral or alkaline.
前記洗浄工程において、前記洗浄容器にキレート剤を添加して洗浄する、および/または、前記洗浄容器から前記ろ過手段までの液送ライン上でキレート剤を添加する、請求項に記載の方法。 4. The method according to claim 3 , wherein in said washing step, washing is performed by adding a chelating agent to said washing container and/or adding a chelating agent on a liquid transfer line from said washing container to said filtering means. 放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを洗浄液で抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された放射性セシウム含有の洗浄液を、直列に配置された2以上の吸着手段に通液することで放射性セシウムを当該吸着手段に吸着させる吸着工程と、
前記吸着手段の内、直前の吸着工程において最上流側の吸着手段にのみ、溶離液を通液することで当該最上流側の吸着手段に吸着された放射性セシウムを溶離する溶離工程と、
前記溶離工程で吸着手段から溶離された放射性セシウム含有の溶離液を回収溶離液槽に貯留する仮貯留工程と、
前記仮貯留工程で貯留されている回収溶離液の放射能濃度が所定濃度以下の場合まで、当該回収溶離液を前記溶離工程で繰り返し使用し、高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液を得る繰返工程と、
前記仮貯留工程で貯留されている高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液の放射能濃度が所定濃度を超えた場合に、当該高濃度放射性セシウム含有の回収溶離液を固定化剤に吸着させる溶離液固定化工程と、
前記抽出工程は、
洗浄容器内で、放射性セシウム含有物質を中性またはアルカリ性の洗浄液で洗浄し、放射性セシウムを洗浄液中に抽出する洗浄工程と、
前記洗浄工程で得られた放射性セシウム含有の洗浄液から固形分をろ過手段で分離する固液分離工程と、を含み、
前記洗浄工程において、放射性セシウム含有物質と洗浄液とを所定時間攪拌した後に、攪拌を停止し、前記洗浄容器の底部に沈降した放射性セシウム含有物質の放射能濃度が所定値以下の場合に、再び攪拌してスラリー状の洗浄液を得た後、スラリー状の洗浄液を前記ろ過手段に液送し前記固液分離工程を行い、前記所定値を超えた場合には、洗浄工程を繰り返す、
放射性セシウム含有物質から放射性セシウムを除去する方法。
an extraction step of extracting radioactive cesium from a radioactive cesium-containing substance with a washing solution;
an adsorption step in which the radioactive cesium-containing cleaning solution extracted in the extraction step is passed through two or more adsorption means arranged in series to adsorb radioactive cesium to the adsorption means;
an elution step of eluting the radioactive cesium adsorbed by the most upstream side adsorption means by passing the eluting liquid through only the most upstream side adsorption means in the immediately preceding adsorption step among the said adsorption means;
a temporary storage step of storing the radioactive cesium-containing eluent eluted from the adsorption means in the elution step in a recovered eluent tank;
Repeatedly using the recovered eluent in the elution step until the radioactivity concentration of the recovered eluent stored in the temporary storage step is equal to or less than a predetermined concentration, to obtain a recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium. process and
When the radioactivity concentration of the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium stored in the temporary storage step exceeds a predetermined concentration, the eluent for adsorbing the recovered eluent containing high-concentration radioactive cesium to the immobilizing agent. an immobilization step;
The extraction step includes
a cleaning step of cleaning the radioactive cesium-containing material with a neutral or alkaline cleaning liquid in the cleaning container to extract the radioactive cesium into the cleaning liquid;
a solid-liquid separation step of separating solids from the radioactive cesium-containing washing liquid obtained in the washing step by filtering means,
In the cleaning step, after stirring the radioactive cesium-containing substance and the cleaning solution for a predetermined time, the stirring is stopped, and when the radioactivity concentration of the radioactive cesium-containing substance that has settled to the bottom of the cleaning vessel is equal to or less than a predetermined value, stirring is resumed. After obtaining a slurry-like cleaning liquid, the slurry-like cleaning liquid is sent to the filtering means to perform the solid-liquid separation step, and when the predetermined value is exceeded, the cleaning step is repeated.
A method for removing radioactive cesium from a material containing radioactive cesium.
前記抽出工程は、前記洗浄工程前に、放射性セシウム含有物質を予め破砕する破砕工程を含み、
前記洗浄工程は、前記破砕工程で破砕された放射性セシウム含有物質を洗浄液で洗浄する、請求項10に記載の方法。
The extraction step includes a crushing step of pre-crushing the radioactive cesium-containing material before the washing step,
11. The method according to claim 10 , wherein in the washing step, the radioactive cesium-containing material crushed in the crushing step is washed with a washing liquid.
前記洗浄工程において、前記洗浄容器にキレート剤を添加して洗浄する、および/または、前記洗浄容器から前記ろ過手段までの液送ライン上でキレート剤を添加する、請求項10に記載の方法。 11. The method according to claim 10 , wherein in said washing step, washing is performed by adding a chelating agent to said washing container and/or adding a chelating agent on a liquid transfer line from said washing container to said filtering means. 前記洗浄工程において、放射性セシウム含有物質と洗浄液とを所定時間攪拌した後に、攪拌を停止し、前記洗浄容器の底部に沈降した放射性セシウム含有物質の放射能濃度が所定値を超えた場合に、洗浄条件を変更し再び洗浄工程を行い、
前記洗浄条件は、洗浄液量を増加、攪拌時間の延長、攪拌速度の変更、洗浄液を加温して攪拌、洗浄液を変更する処理の内から一つまたは2以上を組み合わせることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
In the cleaning step, after the radioactive cesium-containing substance and the cleaning solution are stirred for a predetermined time, the stirring is stopped, and when the radioactivity concentration of the radioactive cesium-containing substance sedimented at the bottom of the cleaning container exceeds a predetermined value, cleaning is performed. Change the conditions and perform the washing process again,
The cleaning conditions are characterized by a combination of one or more of the following: increasing the amount of cleaning liquid, extending the stirring time, changing the stirring speed, heating and stirring the cleaning liquid, and changing the cleaning liquid. Item 11. The method according to Item 10 .
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