JP7324687B2 - 処理システム及び処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、処理システム及び処理方法に関する。
放射性核種を含む放射性廃液において、例えば放射性核種の除去効率を向上させる観点で、放射性廃液への酸化剤の添加が行われることがある。酸化剤添加により放射性核種が酸化され、例えば放射性核種の除去装置での除去効率が向上する。放射性廃液への酸化剤添加に関する技術として特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１には、放射性核種を含む放射性廃液を第１吸着装置に供給し、前記放射性廃液に含まれる前記放射性核種のイオンを前記第１吸着装置内の吸着剤により除去し、前記第１吸着装置から排出された前記放射性廃液に、酸化剤、ｐＨ調整剤及び還元剤のうちの少なくとも１つを注入し、前記酸化剤、前記ｐＨ調整剤及び前記還元剤のうちの少なくとも１つの注入により前記放射性廃液に生成された、前記放射性核種のイオンを、第２吸着装置内の吸着剤で除去することを特徴とする放射性廃液の処理方法が記載されている。
特許文献１に記載の技術では、酸化剤を供給する調整タンク後段において、供給された酸化剤濃度によっては酸化剤に起因する腐食が生じ得る。
本発明は、酸化剤供給後の腐食を抑制可能な処理システム及び処理方法を提供することを課題とする。
本発明に係る処理システムは、放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する第１添加装置と、前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定装置と、前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置と、前記測定装置による測定値に基づいて前記濃度低下装置のｐＨを制御する制御装置とを備える。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
本発明によれば、酸化剤供給後の腐食を抑制可能な処理システム及び処理方法を提供できる。
以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。ただし、本発明は以下の内容及び図示の内容になんら限定されず、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形して実施できる。本発明は、異なる実施形態同士を組み合わせて実施できる。以下の記載において、異なる実施形態において同じ部材については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、第１実施形態の処理システム１００の系統図である。処理システム１００は、第１除去装置１０により、放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液から放射性核種を除去するものである。放射性核種の除去は、放射性廃液への酸化剤添加による放射性核種の酸化後、酸化した放射性核種について行われる。放射性核種は、例えば、セシウム、ストロンチウム、ヨウ素等を含む。塩化物イオンは、「Ｃｌ－」で示され、例えば海水に由来する。放射性廃液は、例えば、海水への放射性核種の混入により生じたものである。
いずれも詳細は後記するが、処理システム１００では、第１添加装置２による酸化剤添加後、第２除去装置４において酸化剤の除去が行われる。しかし、例えば第２除去装置４の経時劣化、不具合等により、第２除去装置４による除去が不完全になり、第２除去装置４の後段に酸化剤が漏れる可能性がある。即ち、第２除去装置４の後段で酸化剤が残留する可能性がある。そこで、処理システム１００では、通常運転時には第２除去装置４での酸化剤除去後に第１除去装置１０で放射性核種の除去が行われるが、第２除去装置４の後段で酸化剤が検出された場合には、濃度低下装置１６での酸化剤除去後に、第１除去装置１０で放射性核種の除去が行われる。
処理システム１００は、上記の第１除去装置１０に加え、濃縮装置１と、第１添加装置２と、混合槽３と、第２除去装置４と、測定装置１８を構成する第２測定装置５とを備える（第１測定装置１３については後記する）。また、処理システム１００は、第２添加装置１１と、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを含む貯留槽１２と、測定装置１８を構成する第１測定装置１３とを備える。さらに、処理システム１００は、貯留槽１２と第１除去装置１０とを接続する第３流路１４ｃを備え、第３流路１４ｃは弁１５ｃを備える。これらのうち、第２添加装置１１、貯留槽１２及び弁１５ｃは、濃度低下装置１６を構成する。弁１５ｃは、貯留槽１２から貯留槽１２の後段の第１除去装置１０（処理装置の一例）への酸化剤含有廃液の流通を制御するものである。さらに、処理システム１００は、第１制御部２０ａ及び第２制御部２０ｂを備える制御装置２０を備える。
濃縮装置１は、放射性廃液を濃縮するものである。濃縮装置１は、例えば逆浸透膜を含む。濃縮装置１により、放射性廃液中の例えば放射性核種及び塩化物イオンが濃縮される。濃縮は、例えば塩化物イオン濃度が例えば２倍以上４倍以下になる条件で行うことができる。濃縮装置１により、放射性廃液の処理量を削減できる。
第１添加装置２は、濃縮された放射性廃液（濃縮されていなくてもよい）に対し酸化剤を添加するものである。第１添加装置２は、いずれも図示しないが、例えば、酸化剤を貯留する酸化剤タンクと、酸化剤を放射性廃液に供給する送液ポンプとを備える。第１添加装置２により、放射性廃液に酸化剤を添加できる。放射性廃液への酸化剤の添加により、酸化剤を含む放射性廃液である酸化剤含有廃液が生成する。
酸化剤は、例えば、酸化剤含有廃液のｐＨにより分解される酸化剤である。具体的には、酸化剤は、例えば、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩（例えば次亜塩素酸ナトリウム）、過酸化水素、又はオゾンの少なくとも１種を含む。これらのうちの少なくとも一種の酸化剤を使用することで、酸化剤含有廃液のｐＨの制御により、酸化剤を容易に分解除去できる。第１実施形態では、説明の簡略化のために、一例として酸化剤は次亜塩素酸塩である。なお、次亜塩素酸及び次亜塩素酸塩は、いずれも水中で次亜塩素酸イオンを生じる。このため、説明の簡略化のために、次亜塩素酸及び次亜塩素酸塩を総称して、以下、次亜塩素酸等ということがある。
混合槽３は、酸化剤含有廃液と酸化剤とを混合するものである。混合槽３は、例えば攪拌翼（図示しない）を備える。混合槽３での酸化剤含有廃液と酸化剤との混合により、酸化剤含有廃液中の放射性核種が酸化される。
第２除去装置４は、酸化剤を酸化剤含有廃液から除去するものである。第２除去装置４は例えば活性炭であり、酸化剤の活性炭への接触により、酸化剤が例えば分解する。これにより、酸化剤が除去され、酸化剤含有廃液での酸化剤濃度を低下できる。
第２除去装置４では、酸化剤を完全に除去できることが好ましい。ただし、酸化剤除去が完全である場合には、第２除去装置４の後段では酸化剤は残留せず、後段の廃液は酸化剤含有廃液とはいえない。しかし、通常は、第２除去装置４での酸化剤除去後においても、金属腐食に影響を及ぼさない程度に微量の酸化剤が残留し得る。また、例えば第２除去装置４の性能低下等により、金属腐食を生じさせる程度に多量の酸化剤が残留する可能性もある。そこで、これらの場合を考慮し、仮に酸化剤除去が完全に行われた場合も含めて、第２除去装置４から排出される廃液を便宜的に「酸化剤含有廃液」というものとする。
測定装置１８は、酸化剤含有廃液での酸化剤の濃度に関する指標値を測定するものである。測定装置１８に含まれる第２測定装置５は、第２除去装置４による酸化剤除去後に残留した酸化剤を含む酸化剤含有廃液について指標値を測定する。第２測定装置５の測定値は、後記する制御装置２０の第２制御部２０ｂに入力される。第２測定装置５により、第２除去装置で意図せず酸化剤を除去できなかった場合であっても、漏れた酸化剤を検出できる。
ここでいう指標値は、酸化剤濃度を直接的に表す指標値であってもよく、酸化剤濃度を間接的に表す指標値であってもよい。測定装置１８が例えば滴定装置（図示しない）である場合、例えば濃度既知の還元剤水溶液を用いた滴定により、酸化剤濃度を直接的に測定できる。また、測定装置１８が例えば比色法に基づく測定装置（図示しない。例えば吸光光度計）である場合、例えばジエチルパラフェニレンジアミンを用いた吸光度の測定により、酸化剤濃度を直接的に測定できる。一方で、測定装置１８が例えば酸化還元電位測定装置（図示しない。ＯＲＰ計）である場合、酸化剤濃度と相関のある酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定により、酸化剤濃度を間接的に測定できる。
測定装置１８は、測定の容易さの観点から、測定装置１８はＯＲＰ計であることが好ましい。処理システム１００では、一例として、測定装置１８としてＯＲＰ計が使用される。
第１除去装置１０（第１添加装置２の後段に設置された処理装置の一例であり、第１除去装置１０に限られない）は、第１流路１４ａ（後記する）を介して第２除去装置４の後段に備えられ、放射性核種を除去するものである。また、第１除去装置１０は、第３流路１４ｃを介し、濃度低下装置１６の後段にも備えられる。第１除去装置１０を備えることで、放射性廃液を処理できる。第１除去装置１０による処理後、放射線核種を含まないことが確認されたうえで、外部に放流される。第１除去装置１０は、吸着装置６と、緩衝装置７と、捕捉装置８と、ヨウ素除去装置９とを備える。
吸着装置６は、例えばセシウム、ストロンチウム等の放射性核種を吸着するものである。吸着装置６は、例えば放射性核種を吸着可能な陽イオン交換樹脂を備える。緩衝装置７は、流れる放射性廃液のｐＨをアルカリ性に調整するものである。緩衝装置７は例えば酸化マグネシウムを備える。緩衝装置７から排出された放射性廃液には、必要に応じて還元剤及び酸が添加されてもよい。捕捉装置８は、放射性廃液中の金属を捕捉するものである。捕捉装置８は、例えばキレート樹脂を備える。ヨウ素除去装置９は、放射性廃液中のヨウ素（ヨウ化物イオン、ヨウ素酸イオン等）を除去するものである。ヨウ素除去装置９は例えば陰イオン交換樹脂を含む。
処理システム１００は、第１流路１４ａ、第２流路１４ｂ及び第３流路１４ｃを備える。第１流路１４ａは、第２除去装置４による酸化剤除去後に残留した酸化剤を含む酸化剤含有廃液が後段の第１除去装置１０（処理装置の一例であり、第１除去装置１０に限られない）に流れるものである。第１流路１４ａは弁１５ａを備える。第１流路１４ａには、第１流路１４ａを流れる酸化剤含有廃液の指標値を測定する第２測定装置５が設置される。第２流路１４ｂは、第１流路１４ａから分岐し、濃度低下装置１６（具体的には貯留槽１２。いずれも後記する）に接続されるものである。第２流路１４ｂは弁１５ｂを備える。第３流路１４ｃは、濃度低下装置１６と第１除去装置１０とを接続し、濃度低下装置１６での酸化剤除去後の酸化剤含有廃液を第１除去装置１０に供給するものである。第３流路１４ｃは、弁１５ｃを備える。弁１５ｃは、濃度低下装置１６から濃度低下装置１６の後段の処理装置への酸化剤含有廃液の流通を制御するものである。
濃度低下装置１６は、酸化剤含有廃液に含まれる塩化物イオン及び酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の酸化剤含有廃液での濃度を低下させるものである。処理システム１００では、濃度低下装置１６は、一例として酸化剤の濃度を低下させる。まず、腐食促進成分について説明する。
処理システム１００では、例えば配管等の設備の構成材料として、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ鋼等のステンレス鋼（腐食する金属の一例）が使用される。第１添加装置２による酸化剤の添加により、酸化剤含有廃液（放射性廃液の一例）の電位が上昇し、局部腐食（例えばすき間腐食、孔食）等の腐食発生電位が高くなる。このため、ステンレス鋼（同様の機構で腐食が生じるほかの金属でもよい）において、局部腐食等の腐食が生じ得る。腐食により、粒界腐食が生じたり、応力が加わることで応力腐食割れが進行したりする。そこで、設備の健全性維持のため、腐食の抑制が行われる。
腐食は、上記のように酸化剤に起因して生じるほか、塩化物イオンによっても生じ得る。そこで、処理システム１００では、酸化剤及び塩化物イオンを腐食促進成分と定義し、腐食抑制のため、濃度低下装置１６において腐食促進成分の濃度低下が図られる。ただし、酸化剤及び塩化物イオンのいずれか一方のみが存在する場合、腐食は生じ得るがその進行速度はそれほど早くない。このため、処理システム１００では、一例として酸化剤のみの濃度低下が図られる。ただし、酸化剤及び塩化物イオンの双方の濃度低下が行われてもよい。
なお、処理システム１００を構成する配管等の設備は、腐食する金属の一例であるステンレス鋼により構成される。従って、放射性廃液及び酸化剤含有廃液は、金属に接触する。ただし、第１添加装置２と濃度低下装置１６とを繋ぐ設備のうち、金属腐食を進行させる程度に多量の金属促進成分を含む酸化剤含有廃液との接触が予想される部分には、例えば樹脂等によって金属の被覆が行われる。
濃度低下装置１６は、第２添加装置１１と、貯留槽１２と、弁１５ｃとを備える。便宜のため、貯留槽１２をはじめに説明する。
貯留槽１２は、酸化剤含有廃液を貯留するものである。処理システム１００では、貯留槽１２は、第２除去装置４から排出された酸化剤含有廃液を貯留する。濃度低下装置１６は、貯留槽１２に貯留された酸化剤含有廃液での酸化剤の濃度を低下させるように構成される。貯留槽１２は貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備え、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃはこの順で直列に接続される。第２除去装置４から排出された酸化剤含有廃液は、まず貯留槽１２Ａに供給される。貯留槽１２Ａでは第２添加装置１１（後記する）によりｐＨ調整剤が添加され、貯留槽１２Ｂ，１２Ｃに流れる。貯留槽１２Ｂ，１２Ｃを流れる途中で酸化剤が分解除去され、貯留槽１２Ｃから排出された廃液は第１除去装置１０に供給される。
なお、貯留槽１２は、図示の例では３つ（複数）であるが、１つ又は２つでもよく、４つ以上でもよい。即ち、単数又は３つ以外の複数でもよい。
第２添加装置１１は、酸化剤含有廃液にｐＨ調整剤を添加するものである。ｐＨ調整剤は、処理システム１００では、貯留槽１２Ａに貯留された酸化剤含有廃液に添加される。第２添加装置１１は、いずれも図示しないが、例えば、ｐＨ調整剤を貯留するｐＨ調整剤タンクと、ｐＨ調整剤を放射性廃液に供給する送液ポンプとを備える。第２添加装置１１により、酸化剤含有廃液のｐＨを調整でき、酸化剤含有廃液中の酸化剤を分解除去できる。
ｐＨ調整剤は、例えば無機酸又は無機塩基により構成される無機物であり、酸化剤の種類に応じて決定できる。無機物のｐＨ調整剤を使用することで、有機物を含む放射性廃棄物の量を削減できる。処理システム１００では、酸化剤は、上記のように一例として次亜塩素酸等である。次亜塩素酸等は、ｐＨが酸性のときに分解する。そこで、処理システム１００では、ｐＨ調整剤は無機酸が使用され、具体的には例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の少なくとも一種が挙げられる。
ここで、ｐＨによる酸化剤の分解について、一例として、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸等の一例）を挙げて図２以降を参照しながら説明する。
図２は、２００００ｐｐｍの塩化物イオンを含有するｐＨ３．５の溶液に、終濃度が１５ｐｐｍになるように次亜塩素酸ナトリウムを添加した時のＯＲＰ位及びｐＨの時間変化を示すグラフである。なお、海水の塩化物イオン濃度はおよそ２００００ｐｐｍである。
図２に示すように、時刻ｔ１で次亜塩素酸ナトリウムを添加すると、ＯＲＰは３００ｍＶ程度から急激に１０５０ｍＶ程度に上昇した。このように、次亜塩素酸ナトリウム濃度（酸化剤）とＯＲＰとの間には相関がある。なお、次亜塩素酸ナトリウムの添加によりｐＨが若干アルカリ性側に変化した。そこで、１時間経過後、塩酸の添加によりｐＨを３．５に再調整した。１０５０ｍＶ程度に上昇したＯＲＰは、２時間経過後、卑側に変化し始めた。そして、ＯＲＰは、ほぼ６時間で、次亜塩素酸ナトリウム添加前の同程度の値に戻った。この結果から、ｐＨ３．５という低ｐＨでは、次亜塩素酸ナトリウムは数時間で分解することがわかった。
図３は、２００００ｐｐｍの塩化物イオンを含有するｐＨ８．５の溶液に、終濃度が１５ｐｐｍになるように次亜塩素酸を添加した時の酸化還元電位及びｐＨの時間変化を示すグラフである。図３に示すように、時刻ｔ２で次亜塩素酸ナトリウムを添加すると、ＯＲＰは２００ｍＶ程度から急激に６５０ｍＶ程度に上昇した。このように、図２の場合と同様に、次亜塩素酸ナトリウム濃度（酸化剤）とＯＲＰとの間には相関がある。その後、時間の経過とともに、ＯＲＰは徐々に貴側に変化した。しかし、低ｐＨでの確認結果である図２の場合とは異なり、２０時間経過後もＯＲＰは低下しなかった。従って、ｐＨ８．５という高ｐＨでは、次亜塩素酸ナトリウム濃度（酸化剤）とＯＲＰとの間に相関があるものの、次亜塩素酸ナトリウムは分解しないことがわかった。
図４は、次亜塩素酸ナトリウムを添加後のＯＲＰが添加前のＯＲＰに戻るまでのｐＨ依存性を示すグラフである。即ち、図４に示すグラフは、次亜塩素酸ナトリウムが分解されるまでの時間と溶液のｐＨとの関係を示すものである。縦軸の時間は、対数軸である。
ｐＨが大きくなるほど、次亜塩素酸ナトリウムが分解されるまでの時間は指数関数的に大きくなる。従って、ｐＨが大きくても次亜塩素酸ナトリウムは分解されるが、分解されるまでの時間を短くするためには、ｐＨは小さいことが好ましいといえる。具体的には、処理システム１００の通常の大きさ、放射性廃液の処理量、貯留槽１２（図１参照）の通常の大きさ等を考慮すれば、例えば５０時間以内でほぼ全て分解することが好ましい。従って、ｐＨは、５以下が好ましい。従って、第２添加装置１１は、酸化剤含有廃液のｐＨが５以下になるように無機酸を添加することが好ましい。
図１に戻って、第２除去装置４から貯留槽１２Ａに供給された酸化剤含有廃液は、例えば、貯留槽１２Ａでの貯留量が所定量になるまで貯留槽１２Ａに貯留される。貯留量が所定量になった後、第２添加装置１１により、ｐＨ調整剤が添加される。添加量は、例えば貯留された酸化剤含有廃液のｐＨが上記のように５以下になるように行われる。ただし、貯留槽１２Ａの後段での更なる腐食抑制の観点から、ｐＨは３以上であることが好ましい。この点について、図５を参照しながら説明する。
図５は、１０ｐｐｍ次亜塩素酸ナトリウムを含む溶液のｐＨに対し、１００分間での電流値の変化をプロットしたグラフである。図５に示すように、ｐＨが大きいほど電流値の変化が小さくなることが読み取れる。通常、腐食電流が２ｍＡ以下であれば、生じる腐食は金属の耐久性に影響がない程度の腐食である。このため、腐食の十分な抑制の観点からは、電流が２ｍＡ以下となるｐＨ、即ちｐＨは３以上であることが好ましい。
図１に戻って、ｐＨ調整剤添加後の酸化剤含有廃液は、貯留槽１２Ｂに移送された後に貯留槽１２Ｂで所定時間貯留され、酸化剤分解に起因した酸化剤濃度低下が図られる。ここでいう所定時間は、上記のように例えば５０時間である。所定時間経過後、貯留槽１２Ｂの酸化剤含有廃液（酸化剤は分解していると考えられるが、便宜的にこの名称を付する）は、貯留槽１２Ｃに移送される。
処理システム１００は、測定装置１８に含まれる第１測定装置１３を備える。第１測定装置１３は、貯留槽１２（例えば貯留槽１２Ｃ）に貯留された酸化剤含有廃液についての指標値を測定する。第１測定装置１３の測定値は、後記する制御装置２０の第１制御部２０ａ（後記する）に入力される。
制御装置２０は、測定装置（処理システム１００では第１測定装置１３）による測定値に基づいて濃度低下装置１６を制御するものである。制御装置２０は、第１測定装置１３による測定値に基づき弁１５ｃを制御する第１制御部２０ａを含む。第１制御部２０ａを備えることで、第１測定装置１３によって貯留槽１２での酸化剤含有廃液の酸化剤が除去されたことを確認した後で、第１除去装置１０での腐食を抑制できる。
第１制御部２０ａは、第１測定装置１３による測定値が所定の基準値以下になったときに、酸化剤含有廃液を第１除去装置１０（処理装置の一例）に流すように弁１５ｃを制御する。測定値が所定の基準値以下になれば、酸化剤が完全に分解又は腐食に影響を及ぼさない程度にまで分解したと判断できる。所定の基準値の決定方法について、図６～図９を参照して説明する。
図６は、すき間腐食試験の試験装置８０の模式図である。所定の基準値は、例えば試験装置８０を用いて決定できる。試験装置８０は、恒温装置６０とポテンシオスタット７０とを備える。恒温装置６０は、容器本体６１と、内部容器６３，６４とを備える。容器本体６１には所定温度（例えば４０℃）に維持された水溶液７４が収容され、容器本体６１の上部開口（図示しない）は蓋６９により閉塞される。
内部容器６３，６４は水溶液７４に浸っている。内部容器６３，６４の内部には、２００００ｐｐｍの塩化物イオン及び５ｐｐｍの次亜塩素酸イオンを含むｐＨ３．５の水溶液６７，６８が収容される。水溶液６７，６８は塩橋６５で架橋される。水溶液６７には、ポテンシオスタット７０に接続される基準電極７１が浸っている。水溶液６８には外部と連通する脱気管６６が浸っている。更に、水溶液６８には、ポテンシオスタット７０に接続される白金電極７２と、試験片４０とが浸っている。試験片４０の構造について、図７Ａ～図７Ｃを参照して説明する。
図７Ａは、試験片４０の正面図である。試験片４０は、正面視で矩形状を有し、高さ５０．０ｍｍ、幅２０．０ｍｍである。試験片４０は、Ｓ３２７５０（二相ステンレス鋼）製の２枚の平板４１，４２の溶接により作製した。平板４１の大きさは、高さ３５．０ｍｍ、幅２０．０ｍｍである。平板４２の大きさは、高さ１５．０ｍｍ、幅２０．０ｍｍである。溶接は、アセトン洗浄された２枚の平板４１，４２に対し、溶接部４４（図６Ａでは図示しない）で行った。試験片４０の上側２０．０ｍｍの部分は、耐薬品性の絶縁テープ４５で被覆される。従って、試験片４０は、水溶液６８（図５参照）に対して下側３０．０ｍｍの部分のみが接触する。Ｗについては後記する。
図７Ｂは、試験片４０の断面図である。試験片４０の表面には、溶接部４４を覆うように、シリコーン部材４３が配置される。試験片４０とシリコーン部材４３との間には、図示しないすき間が形成される。
図７Ｃは、図７ＢのＡ部拡大図である。溶接部４４は、２枚の平板４１，４２を突き合わせ、Ｖ開先とした。溶接部４４の幅Ｗ（シリコーン部材４３の接地面側）は最大で１５ｍｍとした。
シリコーン部材４３は、歯科用ビニルシリコーン印象材（ジージー社製）で試験片４０表面に沿って型取りした後に一度剥がし、それを２０ｍｍ×２０ｍｍに切り出したものである。シリコーン部材４３（即ち２０ｍｍ×２０ｍｍに切り出した部分）は、溶接部４４を覆うように配置後、ＰＴＦＥ製のケーブルタイで試験片４０に巻きつけた。巻きつけは、シリコーン部材４３の上下それぞれについて行った。これにより、試験片４０とシリコーン部材４３との間に、２０ｍｍ×２０ｍｍのすき間が形成された。
図８は、試験片４０に定電位を付与した場合の電流値の時間変化を示すグラフである。縦軸及び横軸はいずれも対数軸である。図８は、２００００ｐｐｍの塩化物イオン及び５ｐｐｍの次亜塩素酸イオンを含むｐＨ３．５の溶液中で５００ｍＶの電位に保持した場合の電流値（破線で示す）との各時間変化を示している。保持は２０００時間行った。また、図８は、参考として、２００００ｐｐｍの塩化物イオンを含み次亜塩素酸イオンを含まないｐＨ３．５の溶液中で２００ｍＶの電位に保持した場合の比較電流値（実線で示す）を示している。保持は２０００時間行った。比較電流値は、酸化剤を含まないことから、すき間腐食が生じていないときの電流値である。電流値及び比較電流値のいずれについても、電流値の増加は腐食の進行を示している。
電流値に示すように、測定開始後、時間の経過とともに電流値が増大した。従って、塩化物イオン及び酸化剤の双方を含む水溶液中では、すき間腐食のような腐食が進行し易いことがわかった。一方で、比較電流値に示すように、塩化物イオンが含まれていても酸化剤を含まない場合には、測定開始後、電流値は減少した。このため、すき間腐食のような腐食は生じていないと考えられる。また、４０時間経過後、比較電流値が増加し始め、すき間腐食が生じ始めたと考えられる。しかし、１０００時間経過後であっても、比較電流値は電流値よりも１／１００程度であって、比較電流値の値は十分に小さいといえる。このため、多少すき間腐食は進行したといえるが、その程度は小さいといえる。
図９は、図８において破線で示した電流値の試験結果を得た際の試験条件において、各ＯＲＰの溶液において１００分間での電流値の変化をプロットしたグラフである。図９に示すように、ＯＲＰの上昇により、電流値が上昇する。即ち、溶液のＯＲＰが大きいほど、大電流が流れ、腐食が進行し易くなる。通常、上記のように、腐食電流が２ｍＡ以下であれば、生じる腐食は金属の耐久性に影響がない程度の腐食である。このため、２ｍＡに対応するＯＲＰ以下、即ち、ＯＲＰが５００ｍＶ以下になるような酸化剤濃度であれば、酸化剤に起因する腐食の影響は小さく問題にならないといえる。そこで、酸化剤含有廃液を後段に移送するか否かの判断基準となる所定の基準値は、例えば５００ｍＶにできる。
図１に戻って、制御装置２０は、第２制御部２０ｂを備える。第２制御部２０ｂは、第２測定装置５による測定値に基づき、第２流路１４ｂに酸化剤含有廃液を流すように酸化剤含有廃液の流路を制御するものである。第２制御部２０ｂを備えることで、酸化剤含有廃液の測定値に基づき、腐食促進成分の濃度を低下させる濃度低下装置１６に酸化剤含有廃液を供給できる。
処理システム１００では、第２制御部２０ｂは、第２測定装置５による測定値が所定の基準値以下であるとき、酸化剤含有廃液の流路を第１流路１４ａに切り替え、第２測定装置５による測定値が所定の基準値を超えたとき、酸化剤含有廃液の流路を第２流路１４ｂに切り替える。ここでいう所定の基準値は、第１制御部２０ａによる判断時に使用される所定の基準値（ＯＲＰであれば例えば５００ｍＶ）と同じ値を使用できる。測定値と所定の基準値との比較により流路を切り替えることで、測定値が所定の基準値以下であるときには腐食が生じにくいと考え、そのまま第１除去装置１０で処理できる。一方で、測定値が所定の基準値を超えたときには腐食が生じ易いと考え、濃度低下装置１６で酸化剤濃度を低下させた後に第１除去装置１０で処理できる。
流路の切り替えは、例えば以下のようにして行われる。第２制御部２０ｂは、第１流路１４ａに酸化剤含有廃液を流すときには、弁１５ａを開弁して弁１５ｂを閉弁する。一方で、第２制御部２０ｂは、第２流路１４ｂに酸化剤含有廃液を流すときには、弁１５ｂを開弁して弁１５ａを閉弁する。
制御装置２０は、いずれも図示はしないが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）等を備えて構成される。そして、制御装置２０は、ＲＯＭに格納されている所定の制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより具現化される。
図１０は、第１実施形態の処理方法を示すフローチャートである。第１実施形態の処理方法は、例えば処理システム１００（図１参照）において実施できる。そこで、図１を参照しながら、図１０の説明を行う。
第１実施形態の除去方法は、添加ステップＳ１と、第２除去ステップＳ２と、第２測定ステップＳ３と、第２判断ステップＳ４と、流路切替ステップＳ５と、第１除去ステップＳ６と、流路切替ステップＳ７と、濃度低下ステップＳ８と、第１測定ステップＳ９と、第１判断ステップＳ１０と、制御ステップＳ１１とを含む。
添加ステップＳ１は、放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加するものである。添加ステップＳ１により、放射性廃液中の放射性核種が酸化される。添加ステップＳ１は、例えば第１添加装置２により実行される。
第２除去ステップＳ２は、添加した酸化剤を酸化剤含有廃液から除去するものである。第２除去ステップＳ２により、酸化剤に起因する後段での腐食を抑制できる。第２除去ステップＳ２は、例えば第２除去装置４により実行される。
第２測定ステップＳ３（測定ステップの一例）は、酸化剤含有廃液での酸化剤の濃度に関する指標値を測定するものである。第２測定ステップＳ３により、第２除去ステップＳ２での除去が不十分な結果第２除去装置４の後段に酸化剤が漏れた場合であっても、酸化剤の漏れを検出できる。第２測定ステップＳ３は、例えば第２測定装置５により実行される。
第２判断ステップＳ４は、第２測定装置５による測定値が所定の基準値以下であるか否かを判断するものである。第２判断ステップＳ４により、第２除去装置４の後段への酸化剤の漏れを検出できる。第２判断ステップＳ４は、例えば第２制御部２０ｂにより実行される。
流路切替ステップＳ５は、測定値が所定の基準値以下であるとの判断（第２判断ステップＳ４でのＹｅｓ）に基づき、第１除去装置１０に酸化剤含有廃液を流すように流路を切り替えるものである。流路切替ステップＳ５は、例えば第２制御部２０ｂにより実行される。具体的には、第２制御部２０ｂは、弁１５ａ，１５ｂを制御して、流路を第１流路１４ａに切り替える。ただし、第１流路１４ａに酸化剤含有廃液が流れていた場合には、流路切替ステップＳ５は行われない。
第１除去ステップＳ６は、酸化剤含有廃液中の放射性各種を除去するものである。第１除去ステップＳ６により、酸化剤含有廃液中の放射性核種を除去できる。第１除去ステップＳ６は、例えば第１除去装置１０により実行される。
上記第２判断ステップＳ４において、測定値が所定の基準値を超えたと判断（第２判断ステップＳ４でのＮｏ）した場合、流路切替ステップＳ７が行われる。流路切替ステップＳ７は、濃度低下装置１６に酸化剤含有廃液を流すように流路を切り替えるものである。流路切替ステップＳ７は、例えば第２制御部２０ｂにより実行される。具体的には、第２制御部２０ｂは、弁１５ａ，１５ｂを制御して、流路を第２流路１４ｂに切り替える。ただし、第２流路１４ｂに酸化剤含有廃液が流れていた場合には、流路切替ステップＳ７は行われない。
濃度低下ステップＳ８は、酸化剤含有廃液中の腐食促進成分（処理システム１００では酸化剤）の濃度を低下させるものである。濃度低下ステップＳ８により、酸化剤含有廃液中の腐食促進成分の濃度を低下できる。濃度低下ステップＳ８は、例えば濃度低下装置１６により実行される。
第１測定ステップＳ９（測定ステップの一例）は、濃度低下装置１６において、酸化剤含有廃液での酸化剤の濃度に関する指標値を測定するものである。第１測定ステップＳ９により、濃度低下装置１６での腐食促進成分の濃度低下を確認できる。第１測定ステップＳ９は、例えば第１測定装置１３により実行される。
第１判断ステップＳ１０は、第１測定装置１３による測定値が所定の基準値以下であるか否かを判断するものである。第１判断ステップＳ１０により、濃度低下装置１６の後段の第１除去装置（処理装置の一例）への酸化剤の漏れを抑制できる。第１判断ステップＳ１０は、例えば第１制御部２０ａにより実行される。
制御ステップＳ１１は、酸化剤含有廃液に含まれる塩化物イオン及び酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置１６を、第１測定ステップＳ９での測定値に基づいて制御するものである。処理システム１００では、一例として腐食促進成分は酸化剤である。制御ステップＳ１１は、例えば第１制御部２０ａにより実行される。具体的には、第１制御部２０ａは、測定値が所定の基準値以下であれば（第１判断ステップＳ１０でＹｅｓ）、弁１５ｃを開弁する。これにより、酸化剤含有廃液は第１除去装置１０に供給される。一方で、測定値が所定の基準値を超えていれば（第１判断ステップＳ１０でＮｏ）、弁１５ｃを閉弁する。これにより、散在濃度が所定期の基準値以下になるまで、濃度低下が行われる。
処理システム１００及び第１実施形態の処理方法によれば、酸化剤供給後の腐食（特にすき間腐食、孔食等の局部腐食）を抑制できる。具体的には、処理システム１００では、第１添加装置２での酸化剤供給後、第２除去装置４において酸化剤の除去が行われる。しかし、意図せず酸化剤が第２除去装置４の後段に漏れた場合であっても、第２除去装置４と第１除去装置１０との間に濃度低下装置１６を備えることで、例えば第２除去装置４の後段で酸化剤濃度を低下できる。これにより、例えば第１除去装置１０の腐食を抑制でき、第１除去装置１０を含む処理システム１００全体の寿命を長期化できる。
図１１は、第２実施形態の処理システム１０１の系統図である。上記の処理システム１００（図１参照）では、放射性廃液中の酸化剤はまず第２除去装置４で除去され、第２除去装置４の後段に漏れた酸化剤は濃度低下装置１６で除去された。しかし、図１１に示す処理システム１０１では、放射性廃液は濃度低下装置１６に直接供給され、濃度低下装置１６で放射性廃液中の酸化剤が除去される。
処理システム１０１は、混合槽３と濃度低下装置１６とを接続する流路１４ｄを備える。従って、酸化剤含有廃液は濃度低下装置１６の貯留槽１２に流れる。ただし、流路１４ｄは分岐し、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対して並列に接続される。貯留槽１２Ａには流路１４ｄ１が接続され、貯留槽１２Ｂには流路１４ｄ２が接続され、貯留槽１２Ｃには流路１４ｄ３が接続される。流路１４ｄ１は弁２１ａを備え、流路１４ｄ２は弁２１ｂを備え、流路１４ｄ３は弁２１ｃを備える。詳細は後記するが、第４制御部２０ｄによる弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃの制御により、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対して独立して酸化剤含有廃液が供給される。
処理システム１０１は、処理システム１００（図１参照）と同様に、第３流路１４ｃを備える。ただし、第３流路１４ｃは分岐しており、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対して並列に接続される。貯留槽１２Ａには第３流路１４ｃ１が接続され、貯留槽１２Ｂには第３流路１４ｃ２が接続され、貯留槽１２Ｃには第３流路１４ｃ３が接続される。第３流路１４ｃ１は弁２２ａを備え、第３流路１４ｃ２は弁２２ｂを備え、第３流路１４ｃ３は弁２２ｃを備える。従って、処理システム１０１は、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから第１除去装置１０（後段の処理装置）への酸化剤含有廃液の流通をそれぞれ独立して制御する弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃを備える。弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、濃度低下装置１６に含まれる。詳細は後記するが、第１制御部２０ａによる弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃの制御により、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからそれぞれ独立して酸化剤含有廃液が排出される。
処理システム１０１は、処理システム１００（図１参照）と同様に、第２添加装置１１を備える。ただし、第２添加装置１１は、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎に無機酸を供給可能に構成される。具体的には、処理システム１０１は、第２添加装置１１と貯留槽１２とを接続する流路１７を備える。流路１７は、第２添加装置１１と貯留槽１２Ａとを接続する流路１７ａと、第２添加装置１１と貯留槽１２Ｂとを接続する流路１７ｂと、第２添加装置１１と貯留槽１２Ｃとを接続する流路１７ｃとを含む。流路１７ａは弁１１ａを備え、流路１７ｂは弁１１ｂを備え、流路１７ｃは弁１１ｃを備える。弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、濃度低下装置１６に含まれる。
処理システム１０１は、処理システム１００（図１参照）と同様に、第１測定装置１３を備える。ただし、処理システム１０１では、第１測定装置１３は、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎に備えられる。貯留槽１２Ａには第１測定装置１３Ａが備えられ、第１測定装置１３Ａは貯留槽１２Ａに貯留された酸化剤含有廃液での指標値を測定する。貯留槽１２Ｂには第１測定装置１３Ｂが備えられ、第１測定装置１３Ｂは貯留槽１２Ｂに貯留された酸化剤含有廃液での指標値を測定する。貯留槽１２Ｃには第１測定装置１３Ｃが備えられ、第１測定装置１３Ｃは貯留槽１２Ｃに貯留された酸化剤含有廃液での指標値を測定する。第１測定装置１３を備えることで、貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにおいて濃度測定及び濃度低下操作の双方を行うことができる。これにより、濃度測定に対する濃度低下操作の時間遅れを短くできる。
制御装置２０は、処理システム１００（図１参照）と同様に、第１制御部２０ａを備える。ただし、処理システム１０１では、第１制御部２０ａは、第１測定装置１３（測定装置１８の一例）による測定値に基づき、濃度低下装置１６を構成する弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃの開閉を制御する。具体的には、処理システム１０１では、第１制御部２０ａは、第１測定装置１３による測定値が所定の基準値以下になった貯留槽１２に繋がる弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃを開弁する。これにより、濃度低下装置１６によって酸化剤濃度を低下させた酸化剤含有廃液を第１除去装置１０に供給できる。
制御装置２０は、貯留槽１２毎に酸化剤含有廃液を貯留できるように弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃを切り替える第４制御部２０ｄを備える（第３制御部２０ｃについては、図１２を参照しながら後記する）。第４制御部２０ｄにより、１つの貯留槽１２が所定水位になるまで当該１つの貯留槽１２に酸化剤含有廃液を供給し、所定推移に達したら異なる貯留槽１２に酸化剤含有廃液を供給できる。
制御装置２０は、貯留槽１２毎にｐＨ調整剤を添加できるように弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃを切り替える第５制御部２０ｅを備える。第５制御部２０ｅにより、貯留槽１２毎に任意のタイミングでｐＨ調整剤を添加できる。
処理システム１０１では、第４制御部２０ｄによる弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃの切り替えにより、貯留槽１２毎に酸化剤含有廃液が供給される。酸化剤含有廃液の供給中、後段の弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃは閉弁している。１つの貯留槽１２（例えば貯留槽１２Ａ）において酸化剤含有廃液の水位が所定水位になれば、第４制御部２０ｄは弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃを切り替え、異なる貯留槽１２（例えば貯留槽１２Ｂ）に酸化剤含有廃液の供給を切り替える。これにより、異なる貯留槽１２への酸化剤含有廃液の供給が開始される。
酸化剤含有廃液の水位が所定水位となった貯留槽１２（例えば貯留槽１２Ａ）では、第２添加装置１１によるｐＨ調整剤が添加される。ｐＨ調整剤の添加は、第５制御部２０ｅにより、貯留槽１２毎に行われる。添加後、酸化剤を分解除去するため、所定時間の待機が行われる。所定時間経過後、第１測定装置１３（例えば第１測定装置１３Ａ）による指標値の測定が行われる。測定の結果、測定値が所定の基準値以下であれば、第１制御部２０ａは弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうちの当該貯留槽１２に対応する弁（例えば弁２２ａ）を開弁し、貯留槽１２に貯留された酸化剤含有廃液を第１除去装置１０に流す。一方で、測定値が所定の基準値を超えていれば、更に所定時間待機し、所定時間経過後に再度測定が行われる。待機中、適宜追加のｐＨ調整剤を添加できる。そして、測定値が所定の基準値以下になれば、第１制御部２０ａは弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうちの当該貯留槽１２に対応する弁を開弁し、貯留槽１２に貯留された酸化剤含有廃液を第１除去装置１０に流す。これらの操作を貯留槽１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃについてそれぞれ繰り返すことで、連続的に放射性廃液を処理できる。
処理システム１０１によれば、放射性廃液の供給を停止させることなく、放射性廃液を連続的に処理できる。
図１２は、第３実施形態の処理システム１０２の系統図である。上記の処理システム１００，１０１は、腐食促進成分である酸化剤の濃度を低下させた。しかし、図１２に示す処理システム１０２は、腐食促進成分である塩化物イオンの濃度を低下させる。ただし、必要に応じて更に酸化物の濃度を低下させてもよい。塩化物イオン濃度の調整について、図１３を参照して説明する。
図１３は、５ｐｐｍ次亜塩素酸ナトリウムを含む溶液に５００ｍＶの電位を付与した場合における１００分間での電流値の変化を、塩化物イオン濃度に対してプロットしたグラフである。図１３に示すように、塩化物イオン濃度が高くなるほど電流値の変化も大きくなる。通常、上記のように、腐食電流が２ｍＡ以下であれば、生じる腐食は金属の耐久性に影響がない程度の腐食である。従って、塩化物イオン濃度が５０００ｐｐｍ以下であれば、腐食が生じたとしても金属の耐久性に影響がない程度の腐食となる。従って、５０００ｐｐｍ以下になるように塩化物イオン濃度を調整することが好ましい。
図１２に戻って、処理システム１０２は、濃度低下装置１６は、第１添加装置２の前段に設置され、放射性廃液を濃縮する濃縮装置１と、濃縮装置１に繋がる第４流路３０ａと、濃縮装置１をバイパスする第５流路３０ｂとを備える。第４流路３０ａは弁３１ａを備える。第５流路３０ｂは弁３１ｂを備える。また、処理システム１０２は、第２除去装置４、第２測定装置５（測定装置１８に含まれる）及び制御装置２０を備える。
制御装置２０は、処理システム１００，１０１と同様に、測定装置１８による測定値に基づいて濃度低下装置１６を制御する。ただし、制御装置２０は、第３制御部２０ｃを備える。第３制御部２０ｃは、測定装置１８に含まれる第２測定装置５による測定値に基づき、第４流路３０ａ又は第５流路３０ｂのいずれかに流路を制御するものである。第３制御部２０ｃを備えることで、第２測定装置５による測定値に基づき、濃縮装置１をバイパスさせるように制御できる。
第３制御部２０ｃは、第２測定装置５による測定値が所定の基準値を超えたとき、放射性廃液を第４流路３０ａに流すように流路を切り替え、第２測定装置５による測定値が所定の基準値以下であるとき、放射性廃液を第５流路３０ｂに流すように流路を切り替える。ここでいう所定の基準値は、第１制御部２０ａによる判断時に使用される所定の基準値（ＯＲＰであれば例えば５００ｍＶ）と同じ値を使用できる。流路の切り替えは、弁３１ａ，３１ｂの開閉により行われる。このようにすることで、測定値が所定の基準値を超えたときには濃縮装置１をバイパスさせることができる。これにより、濃縮によって高くなった塩化物イオン濃度を例えば５０００ｐｐｍ以下にでき、塩化物イオンの高濃度化に起因する腐食を抑制できる。一方で、測定値が所定の基準値以下のときには濃縮装置１により放射性廃液を濃縮できる。これにより、第１除去装置１０での放射性廃液の処理量を削減できる。
なお、濃縮装置１に供給される放射性廃液の塩化物イオン濃度が所定の目標値（例えば５０００ｐｐｍ）を超える場合、濃縮装置１をバイパスさせても塩化物イオン濃度を所定の目標値以下に調整できない。従って、この場合には、例えば上記の処理システム１００，１０１により、放射性廃液を処理できる。
図１４は、第４実施形態の処理システム１０３の系統図である。処理システム１０３は、酸化剤として次亜塩素酸等に代えて過酸化水素を使用し、ｐＨ調整剤として無機塩基を使用したこと以外は、上記の処理システム１００と同じである。
酸化剤である過酸化水素は、例えば活性炭を含んで構成される第２除去装置４において分解除去される。そして、処理システム１００と同様に、第２測定装置５による測定値と所定の基準値との比較に基づき、酸化剤含有廃液は貯留槽１２に供給される。貯留槽１２では、酸化剤の分解除去のため、ｐＨ調整剤として無機塩基（例えば水酸化ナトリウム。無機塩基塩でもよい）が添加される。無機塩基の添加量は、例えば、ｐＨを５以上１２以下、好ましくはｐＨ１１程度にできる程度である。酸化剤含有廃液のｐＨをこの範囲にすることで、過酸化水素を分解できる。
処理システム１０３によれば、酸化剤として過酸化水素を使用した場合であっても、酸化剤を分解除去できる。
図１５は、第５実施形態の処理システム１０４の系統図である。処理システム１０４は、酸化剤として次亜塩素酸等に代えてオゾンを使用したこと以外は、上記の処理システム１００と同じである。
酸化剤であるオゾンは、例えば活性炭を含んで構成される第２除去装置４において分解除去される。そして、処理システム１００と同様に、第２測定装置５による測定値と例えば所定の基準値との比較に基づき、酸化剤含有廃液は貯留槽１２に供給される。貯留槽１２では、酸化剤の分解除去のため、ｐＨ調整剤として無機酸が添加される。添加する無機酸は、例えば、塩酸、硫酸、リン酸塩（例えばリン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素カリウム、これらの水溶液の混合物等）である。ただし、無機酸の添加量は、処理システム１００とは異なり、例えば、ｐＨを２以上６以下、好ましくは３以上５以下にできる程度である。酸化剤含有廃液のｐＨをこの範囲にすることで、オゾンを分解できる。
処理システム１０４によれば、酸化剤としてオゾンを使用した場合であっても、酸化剤を分解除去できる。
１ 濃縮装置
１０ 第１除去装置（後段の処理装置）
１００，１０１，１０２，１０３，１０４ 処理システム
１１ 第２添加装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２Ａ 貯留槽
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 第１測定装置
１４ａ 第１流路
１４ｂ 第２流路
１４ｃ，１４ｃ１，１４ｃ２，１４ｃ３ 第３流路
１４ｄ，１４ｄ１，１４ｄ２，１４ｄ３ 流路
１５ａ，１５ｂ、１５ｃ，２１ａ，２１ｂ、２１ｃ，２２ａ，２２ｂ、２２ｃ，３１ａ，３１ｂ 弁
１６ 濃度低下装置
１８ 測定装置
２ 第１添加装置
２０ 制御装置
２０ａ 第１制御部
２０ｂ 第２制御部
２０ｃ 第３制御部
２０ｄ 第４制御部
３ 混合槽
３０ａ 第４流路
３０ｂ 第５流路
４ 第２除去装置
４０ 試験片
４１ 平板
４２ 平板
４３ シリコーン部材
４４ 溶接部
４５ 絶縁テープ
５ 第２測定装置
６ 吸着装置
６０ 恒温装置
６１ 容器本体
６３，６４ 内部容器
６５ 塩橋
６６ 脱気管
６７，６８，７４ 水溶液
６９ 蓋
７ 緩衝装置
７０ ポテンシオスタット
７１ 基準電極
７２ 白金電極
８ 捕捉装置
８０ 試験装置
９ ヨウ素除去装置
Ｓ１ 添加ステップ
Ｓ２ 第２除去ステップ
Ｓ３ 第２測定ステップ
Ｓ４ 第２判断ステップ
Ｓ５ 流路切替ステップ
Ｓ６ 第１除去ステップ
Ｓ７ 流路切替ステップ
Ｓ８ 濃度低下ステップ
Ｓ９ 第１測定ステップ（測定ステップ）
Ｓ１０ 第１判断ステップ
Ｓ１１ 制御ステップ
１０ 第１除去装置（後段の処理装置）
１００，１０１，１０２，１０３，１０４ 処理システム
１１ 第２添加装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２Ａ 貯留槽
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 第１測定装置
１４ａ 第１流路
１４ｂ 第２流路
１４ｃ，１４ｃ１，１４ｃ２，１４ｃ３ 第３流路
１４ｄ，１４ｄ１，１４ｄ２，１４ｄ３ 流路
１５ａ，１５ｂ、１５ｃ，２１ａ，２１ｂ、２１ｃ，２２ａ，２２ｂ、２２ｃ，３１ａ，３１ｂ 弁
１６ 濃度低下装置
１８ 測定装置
２ 第１添加装置
２０ 制御装置
２０ａ 第１制御部
２０ｂ 第２制御部
２０ｃ 第３制御部
２０ｄ 第４制御部
３ 混合槽
３０ａ 第４流路
３０ｂ 第５流路
４ 第２除去装置
４０ 試験片
４１ 平板
４２ 平板
４３ シリコーン部材
４４ 溶接部
４５ 絶縁テープ
５ 第２測定装置
６ 吸着装置
６０ 恒温装置
６１ 容器本体
６３，６４ 内部容器
６５ 塩橋
６６ 脱気管
６７，６８，７４ 水溶液
６９ 蓋
７ 緩衝装置
７０ ポテンシオスタット
７１ 基準電極
７２ 白金電極
８ 捕捉装置
８０ 試験装置
９ ヨウ素除去装置
Ｓ１ 添加ステップ
Ｓ２ 第２除去ステップ
Ｓ３ 第２測定ステップ
Ｓ４ 第２判断ステップ
Ｓ５ 流路切替ステップ
Ｓ６ 第１除去ステップ
Ｓ７ 流路切替ステップ
Ｓ８ 濃度低下ステップ
Ｓ９ 第１測定ステップ（測定ステップ）
Ｓ１０ 第１判断ステップ
Ｓ１１ 制御ステップ
Claims (15)
- 放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する第１添加装置と、
前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定装置と、
前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置と、
前記測定装置による測定値に基づいて前記濃度低下装置のｐＨを制御する制御装置とを備える
処理システム。 - 前記濃度低下装置の後段に、前記放射性核種を除去する第１除去装置を備える
請求項１に記載の処理システム。 - 放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する第１添加装置と、
前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定装置と、
前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置と、
前記測定装置による測定値に基づいて前記濃度低下装置を制御する制御装置とを備え、
前記酸化剤は、前記酸化剤含有廃液のｐＨにより分解される酸化剤である
処理システム。 - 前記酸化剤は、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩、過酸化水素、又はオゾンの少なくとも１種を含む
請求項３に記載の処理システム。 - 前記濃度低下装置は、前記酸化剤含有廃液にｐＨ調整剤を添加する第２添加装置を含む
請求項３に記載の処理システム。 - 前記ｐＨ調整剤は、無機酸又は無機塩基により構成される無機物である
請求項５に記載の処理システム。 - 放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する第１添加装置と、
前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定装置と、
前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置と、
前記測定装置による測定値に基づいて前記濃度低下装置を制御する制御装置と、
前記酸化剤を前記酸化剤含有廃液から除去する第２除去装置と、を備え、
前記測定装置は、前記第２除去装置による酸化剤除去後に残留した酸化剤を含む前記酸化剤含有廃液について前記指標値を測定する第２測定装置を含む
処理システム。 - 前記第２除去装置による酸化剤除去後に残留した酸化剤を含む酸化剤含有廃液が後段の処理装置に流れる第１流路と、
前記第１流路から分岐し、前記濃度低下装置に接続される第２流路とを備え、
前記制御装置は、前記第２測定装置による測定値に基づき、前記第２流路に前記酸化剤含有廃液を流すように前記酸化剤含有廃液の流路を制御する第２制御部を備える
請求項７に記載の処理システム。 - 前記第２制御部は、
前記測定値が所定の基準値以下であるとき、前記酸化剤含有廃液の流路を前記第１流路に切り替え、
前記測定値が所定の基準値を超えたとき、前記酸化剤含有廃液の流路を前記第２流路に切り替える
請求項８に記載の処理システム。 - 前記濃度低下装置は、前記酸化剤含有廃液を貯留する貯留槽を備え、
前記濃度低下装置は、前記貯留槽に貯留された前記酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度を低下させるように構成される
請求項１又は２に記載の処理システム。 - 前記濃度低下装置から前記濃度低下装置の後段の処理装置への前記酸化剤含有廃液の流通を制御する弁を備え、
前記測定装置は、前記貯留槽に貯留された前記酸化剤含有廃液についての前記指標値を測定する第１測定装置を含み、
前記制御装置は、前記第１測定装置による前記測定値に基づき前記弁を制御する第１制御部を含む
請求項１０に記載の処理システム。 - 前記第１制御部は、前記第１測定装置による前記測定値が所定の基準値以下になったときに、前記酸化剤含有廃液を前記処理装置に流すように前記弁を制御する
請求項１１に記載の処理システム。 - 放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する第１添加装置と、
前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定装置と、
前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置と、
前記測定装置による測定値に基づいて前記濃度低下装置を制御する制御装置と、
前記酸化剤を前記酸化剤含有廃液から除去する第２除去装置と、を備え、
前記測定装置は、前記第２除去装置による酸化剤除去後に残留した酸化剤を含む前記酸化剤含有廃液について前記指標値を測定する第２測定装置を含み、
前記濃度低下装置は、前記第１添加装置の前段に設置され、前記放射性廃液を濃縮する濃縮装置と、前記濃縮装置に繋がる第４流路と、前記濃縮装置をバイパスする第５流路とを備え、
前記制御装置は、前記第２測定装置による測定値に基づき、前記第４流路又は前記第５流路のいずれかに流路を制御する第３制御部を含む
処理システム。 - 前記第３制御部は、
前記測定値が所定の基準値を超えたとき、前記放射性廃液を前記第４流路に流すように流路を切り替え、
前記測定値が所定の基準値以下であるとき、前記放射性廃液を前記第５流路に流すように流路を切り替える
請求項１３に記載の処理システム。 - 放射性核種及び塩化物イオンを含む放射性廃液に酸化剤を添加する添加ステップと、
前記酸化剤を含む前記放射性廃液である酸化剤含有廃液での前記酸化剤の濃度に関する指標値を測定する測定ステップと、
前記酸化剤含有廃液に含まれる前記塩化物イオン及び前記酸化剤のうちの少なくとも一方である腐食促進成分の前記酸化剤含有廃液での濃度を低下させる濃度低下装置のｐＨを、前記測定ステップでの測定値に基づいて制御する制御ステップとを含む
処理方法。
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| JP2019201213A Active JP7324687B2 (ja) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 処理システム及び処理方法 |
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| JP7558124B2 (ja) | 2021-07-26 | 2024-09-30 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃液処理システムおよび放射性廃液処理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011145140A (ja) | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 化学除染液の処理方法および処理装置 |
| JP2012185013A (ja) | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射性廃液の処理方法およびその処理装置 |
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- 2019-11-06 JP JP2019201213A patent/JP7324687B2/ja active Active
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