JP7503459B2 - Radioactive waste treatment method - Google Patents
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Description
放射性廃液の処理方法に関する。 This article concerns methods for treating radioactive liquid waste.
吸着材を使用して放射性廃液を処理する設備では、その処理量が多い場合、頻繁に吸着材またはその吸着材を充填している吸着塔を交換する必要がある。そのため、多量の使用済吸着材（吸着塔）が発生すると同時に、さらに吸着材費用も増加する。
上記の問題を解決するため、排水処理設備の一部ではメリーゴーラウンド方式が採用されている。
In facilities that use adsorbents to treat radioactive liquid waste, if the amount of waste being treated is large, it is necessary to frequently replace the adsorbents or the adsorption towers filled with the adsorbents, which results in the generation of a large amount of used adsorbents (adsorption towers) and also increases the cost of the adsorbents.
To solve the above problems, a merry-go-round system is adopted in some wastewater treatment facilities.
メリーゴーラウンド方式を採用した技術として、特許文献１があるが、その要約書には、「ｎ個の吸着塔１０－１～１０－５を上流側から順に１～ｎ番目まで直列に配置して、放射性セシウムを含有する放射性セシウム含有水を１～ｎ番目の吸着塔１０－１～１０－５に順に通水する工程と、１番目の吸着塔１０－１における放射性セシウム含有水の入口側及び出口側の表面の放射線量率を測定し、それぞれの放射線量率の経時変化が一定となった時に、１番目の吸着塔１０－１を新しい吸着塔に交換して、ｋ番目の吸着塔を（ｋ－１）番目とし、かつ新しい吸着塔をｎ番目となるように直列に配置して、放射性セシウム含有水を１～ｎ番目の吸着塔に順に通水する工程とを備え、吸着塔の表面の放射線量率の測定では、γ線検出部をγ線減衰用材料で覆った状態で、γ線を測定する。」と記載されている。
しかし、メリーゴーラウンド方式の特許文献１では、頻繁に吸着塔を交換することで、使用済吸着塔が廃棄物として多量に発生する。また、処理に必要な吸着材および吸着塔の費用も増加する。さらに、吸着塔から吸着材をスラリーとして抜き出した場合も、その抜き出したスラリー状の使用済吸着材を保管貯蔵する容器が多量に発生するとともに、その容器費用も増加する。このように、廃棄物が多量に発生することと費用が増加することが課題である。さらに、敷地が狭い環境では、廃棄物の保管場所の確保も課題となる。
However, in the merry-go-round system of
そこで本発明では、効率的に放射性核種を除去可能な放射性廃液の処理方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a method for treating radioactive liquid waste that can efficiently remove radioactive nuclides.
前記課題を解決するために本発明に係る放射性廃液の処理方法は、放射性核種および非放射性核種がストロンチウムである放射性廃液を吸着材が充填される吸着塔に通水する前記放射性廃液の処理方法において、吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（１）（２）（３）の条件を満たす、または（１）（２）（４）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に接続された吸着塔のうち、最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする。（１）：前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度よりも、前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度の方が高い。（２）：前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。（３）：前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度が、前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度と同程度である。（４）：前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度よりも、前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度のほうが低い。 In order to solve the above problems, the present invention provides a method for treating radioactive waste liquid, in which radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent, the method comprising a first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility equipped with a plurality of adsorption towers, and a second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility equipped with a plurality of adsorption towers, and in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment facility the most upstream adsorption tower of the first waste liquid treatment facility filled with an adsorbent that has reached an equilibrium state with the first radioactive waste liquid, if the following conditions (1), (2), and (3) are met, or if the following conditions (1), (2), and (4) are met, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is moved to the most downstream adsorption tower among the adsorption towers connected in series to the second waste liquid treatment facility. (1): The total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive waste liquid after the second treatment step is higher than the total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive waste liquid before the first treatment step. (2): The concentration of the radioactive nuclides contained in the second radioactive waste liquid after the second treatment step is higher than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive waste liquid before the first treatment step. (3): The concentration of the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive waste liquid before the first treatment step is approximately the same as the concentration of the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive waste liquid after the second treatment step. (4): The concentration of the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive waste liquid after the second treatment step is lower than the concentration of the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive waste liquid before the first treatment step.
本発明では、効率的に放射性核種を除去可能な放射性廃液の処理方法を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。 The present invention provides a method for treating radioactive liquid waste that can efficiently remove radionuclides. Problems, configurations, and effects other than those described above will become clear from the description of the following embodiment.
以下、本発明を実施するための形態（「本実施形態」という。）を、図等を参照しながら説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する The following describes an embodiment of the present invention (referred to as the "present embodiment") with reference to the drawings. In the description, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
＜第一実施形態＞
本実施形態に係る放射性廃液処理装置について説明する。
図１に示すように、放射性廃液処理装置１００は、第一の廃液処理設備１０と、第二の廃液処理設備２０とを含んで構成される。
First Embodiment
A radioactive liquid waste treatment apparatus according to this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1 , a radioactive liquid
第一の廃液処理設備１０は、吸着塔５と、吸着塔６と、吸着塔７と、吸着塔８を備えて構成されている。吸着塔５と、吸着塔６と、吸着塔７と、吸着塔８とは、配管によって接続されており、放射性廃液Ａをそれぞれに通水できるように通水系統が構成されている。放射性廃液Ａを通水する順番は、バルブ操作または吸着塔そのものの位置を入れ替えることによって入れ替えることが可能である。本実施形態では、吸着塔５を上流、吸着塔８を下流として、通水できるように設定する。なお、本実施形態では、第一の廃液処理設備１０は、吸着塔５から吸着塔８の４塔で構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、吸着塔の数は５以上としてもよいし、３以下としてもよい。
The first waste
吸着塔５から吸着塔８には、それぞれ放射性核種と非放射性核種（すなわち放射性や非放射性のストロンチウム）を吸着可能な吸着材が充填されている。よって、放射性廃液Ａを上流側である吸着塔５から下流側の吸着塔８に向かって順番に通水することで吸着材に放射性核種を吸着させて、放射性廃液Ａ中に含まれる放射性核種を除去することができる。ここでいう放射性核種の除去とは放射性廃液Ａに含まれる放射性核種の濃度を一定値まで下げることである。
したがって、放射性廃液Ａが吸着材を通過する度に、放射性核種は吸着材に吸着されて核種濃度は低下する。そのため、吸着材に吸着される放射性核種の濃度は上流側から下流側に向けて低くなる。すなわち、図１の第一の廃液処理設備１０では、吸着塔５に充填される吸着材が吸着する放射性核種の濃度が最も高く、吸着塔８に装填された吸着材が吸着する放射性核種の濃度が最も低い。
Therefore, each time the radioactive waste liquid A passes through the adsorbent, the radionuclides are adsorbed by the adsorbent and the nuclide concentration decreases. Therefore, the concentration of the radionuclides adsorbed by the adsorbent decreases from the upstream side to the downstream side. That is, in the first waste
第二の廃液処理設備２０は、吸着塔１と、吸着塔２と、吸着塔３と、吸着塔４とを備えて構成されている。吸着塔１と、吸着塔２と、吸着塔３と、吸着塔４とは、配管によって接続されており、放射性廃液Ｂをそれぞれに通水できるように通水系統が構成されている。放射性廃液Ｂを通水する順番は、バルブ操作または吸着塔そのものの位置を入れ替えることによって入れ替えることが可能である。本実施形態では、初めに、吸着塔１を上流、吸着塔４を下流として、通水できるように設定する。なお、本実施形態では、第二の廃液処理設備２０は、吸着塔５から吸着塔８の４塔で構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、吸着塔の数は５以上としてもよいし、３以下としてもよい。
The second waste
吸着塔１から吸着塔４には、それぞれ放射性核種と非放射性核種を吸着可能な吸着材が充填されている。よって、放射性廃液Ｂを上流側である吸着塔１から下流側の吸着塔４に向かって順番に通水することで吸着材に放射性核種を吸着させて、放射性廃液Ｂ中に含まれる放射性核種を除去することができる。ここでいう放射性核種の除去とは放射性廃液Ｂに含まれる放射性核種の濃度を一定値まで下げることである。
したがって、放射性廃液Ｂは吸着材を通過する度に、放射性廃液Ｂに含まれる放射性核種が吸着材に吸着されて核種濃度は低下する。そのため、吸着材に吸着される放射性核種の濃度は上流側から下流側に向けて低くなる。すなわち、図１の第一の廃液処理設備１０では、吸着塔５に充填される吸着材が吸着する放射性核種の濃度が最も高く、吸着塔８に装填された吸着材が吸着する放射性核種の濃度が最も低い。
Therefore, each time the radioactive waste liquid B passes through the adsorbent, the radioactive nuclides contained in the radioactive waste liquid B are adsorbed by the adsorbent, and the nuclide concentration decreases. Therefore, the concentration of the radioactive nuclides adsorbed by the adsorbent decreases from the upstream side to the downstream side. That is, in the first waste
(処理方法)
次に、放射性廃液処理装置１００を使用して行う放射性廃液の処理方法について説明する。ここでは、放射性廃液Ａおよび放射性廃液Ｂに含まれる、放射性核種として、ストロンチウムの放射性核種、Ｓｒ－９０を処理する場合とする。
(Processing method)
Next, a method for treating radioactive liquid waste using the radioactive liquid
本実施形態に係る放射性廃液処理装置１００で使用される吸着材は、吸着塔１から吸着塔８に充填され、ストロンチウムを吸着することができる吸着材である。本実施形態の吸着塔１から吸着塔８には、ストロンチウムおよびセシウムを吸着することができる吸着材によってストロンチウムを吸着させる。
The adsorbent used in the radioactive waste
ストロンチウムおよびセシウムを吸着する吸着材としては、ケイチタン酸およびケイチタン酸化合物、チタン酸およびチタン酸化合物、ゼオライトなどが使用できる。 Adsorbents that can be used to adsorb strontium and cesium include silicic acid and silicic acid compounds, titanic acid and titanic acid compounds, and zeolites.
また、本実施形態では、放射性廃液Ａおよび放射性廃液Ｂは、海水もしくは、地下水などによって発生した汚染水であるが、本実施形態で処理できる放射性廃液は海水および地下水に限定されるものではない。 In addition, in this embodiment, radioactive waste liquid A and radioactive waste liquid B are contaminated water generated by seawater or groundwater, but the radioactive waste liquid that can be treated in this embodiment is not limited to seawater and groundwater.
第一の廃液処理設備１０の吸着塔５に充填される吸着材がストロンチウムを吸着できなくなると（以下、適宜平衡状態と呼ぶ）通常であれば、吸着塔５は、廃棄されるが、本実施形態では第二の廃液処理設備２０で再利用する。平衡状態となった吸着材が充填された、吸着塔５は、第一の廃液処理設備１０から取り除かれて、第二の廃液処理設備２０の最下流（吸着塔４の位置）で使用する。
When the adsorbent filled in the
吸着塔５が第二の廃液処理設備２０の最下流に設置されると、最下流にあった吸着塔４は吸着塔３の位置に移動し、吸着塔３は吸着塔２の位置に移動し、吸着塔２は吸着塔１の位置に繰り上がる（メリーゴーラウンド運用）。つまり、第二の廃液処理設備２０の通水順番は、吸着塔２（上流）→吸着塔３→吸着塔４→吸着塔５（下流）となる。
第二の廃液処理設備２０における一番上流だった吸着塔１は、第二の廃液処理設備２０から取り除かれて、廃棄または、別の廃液処理設備で再利用される。
When the
The
第一の廃液処理設備１０では、上流の吸着塔５が取り除かれ、一番上流を吸着塔６として、第二の廃液処理設備２０と同様のメリーゴーラウンド方式によって吸着塔の通水順番を繰り上げる。つまり、第一の廃液処理設備１０の通水順番は、吸着塔６（上流）→吸着塔７→吸着塔８→新吸着塔（下流）となる。
In the first waste
また、同一の廃液設備内では、吸着塔同士が配管によって接続されており、通水順は、バルブを操作することで容易に変更ができる。 In addition, within the same waste liquid facility, the adsorption towers are connected by pipes, and the order in which the water flows can be easily changed by operating the valves.
続いて、平衡状態となった吸着塔５を吸着塔４の位置で再利用することができる原理について説明する。
Next, we will explain the principle by which
図２は、処理廃液中のストロンチウム濃度を横軸に、吸着材で吸着可能なストロンチウム濃度を縦軸にプロットした吸着等温線である。ここで、放射性廃液Ａに含まれるストロンチウム（放射性核種αＡ＋非放射性核種γＡ）の濃度をβＡ、放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム（放射性核種αＢ＋非放射性核種γＢ）の濃度をβＢとする。
また、放射性廃液Ａに含まれるＳｒ－９０（放射性核種）をαＡ、非放射性核種をγＡとし、放射性廃液Ｂに含まれるＳｒ－９０（放射性核種）をαＢ、非放射性核種をγＢとする。なお、ここでいう廃液に含まれるとは、吸着塔に通水する前の放射性廃液Ａおよび放射性廃液Ｂに含まれることを意味する。
2 is an adsorption isotherm plotting the strontium concentration in the treated waste liquid on the horizontal axis and the strontium concentration that can be adsorbed by the adsorbent on the vertical axis. Here, the concentration of strontium (radioactive nuclide αA + non-radioactive nuclide γA) contained in radioactive waste liquid A is designated as βA, and the concentration of strontium (radioactive nuclide αB + non-radioactive nuclide γB) contained in radioactive waste liquid B is designated as βB.
In addition, Sr-90 (radioactive nuclide) contained in radioactive liquid waste A is designated as αA, and the non-radioactive nuclide is designated as γA, while Sr-90 (radioactive nuclide) contained in radioactive liquid waste B is designated as αB, and the non-radioactive nuclide is designated as γB. Note that "contained in waste liquid" here means that it is contained in radioactive liquid waste A and radioactive liquid waste B before they are passed through the adsorption tower.
このとき、図２に示すように、第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着塔５に充填された吸着材は、放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡに対して吸着可能なストロンチウム濃度ｑＡを吸着した状態となっている。放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡに対して、吸着材は吸着材中のストロンチウム濃度がｑＡになるまでストロンチウムを吸着することができる。
At this time, as shown in FIG. 2, the adsorbent filled in the
吸着材は、一般的に処理廃液中のストロンチウム濃度が高いほど吸着材にストロンチウムを多く吸着させることができる。図２に示すように、放射性廃液Ｂのストロンチウム濃度βＢが放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡと同等の場合、吸着材が吸着できるストロンチウム濃度ｑＢはｑＡと同等である。また、放射性廃液Ｂのストロンチウム濃度βＢが放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡよりも高くなると、吸着材が吸着できるストロンチウム濃度ｑＢはｑＡよりも大きくなる。 In general, the higher the strontium concentration in the treated waste liquid, the more strontium the adsorbent can adsorb. As shown in Figure 2, when the strontium concentration βB of radioactive waste liquid B is equivalent to the strontium concentration βA of radioactive waste liquid A, the strontium concentration qB that the adsorbent can adsorb is equivalent to qA. Also, when the strontium concentration βB of radioactive waste liquid B is higher than the strontium concentration βA of radioactive waste liquid A, the strontium concentration qB that the adsorbent can adsorb becomes greater than qA.
また、吸着材が放射性廃液を処理している間に吸着材と放射性廃液が平衡状態となった場合、吸着材中の放射性ストロンチウムと非放射性ストロンチウムとの存在割合は、放射性廃液の放射性ストロンチウムと非放射性ストロンチウムとの存在割合と同等となる。 In addition, when the adsorbent and the radioactive waste liquid reach equilibrium while the adsorbent is treating the radioactive waste liquid, the ratio of radioactive strontium to non-radioactive strontium in the adsorbent becomes equal to the ratio of radioactive strontium to non-radioactive strontium in the radioactive waste liquid.
吸着材への元素の吸着量は、温度、液体中の濃度、および吸着材と液体間の吸着相互作用ポテンシャルの関数によって決定される。温度一定条件では吸着相互作用ポテンシャルは一定となるため、液体中の濃度の関数で表される。この関係を吸着等温線と呼ぶ。吸着等温線にはいろいろな種類があるが、一般に液体中の濃度が高いほど吸着量が大きくなる関係がある。このことは、吸着材中の吸着サイトが吸着物質(ここでは除去対象元素)に占有される割合は、液体中の吸着物質の濃度が高いほど大きく、逆に液体中の吸着物質の濃度が低いほど占有割合が小さく、吸着に使用されていない空き吸着サイトが多いことを示している。 The amount of an element adsorbed onto an adsorbent is determined by a function of temperature, concentration in the liquid, and the adsorption interaction potential between the adsorbent and the liquid. At a constant temperature, the adsorption interaction potential is constant, so it is expressed as a function of the concentration in the liquid. This relationship is called an adsorption isotherm. There are various types of adsorption isotherms, but in general, the higher the concentration in the liquid, the greater the amount of adsorption. This means that the proportion of the adsorption sites in the adsorbent occupied by the adsorbent (in this case, the element to be removed) is greater the higher the concentration of the adsorbent in the liquid, and conversely, the lower the concentration of the adsorbent in the liquid, the smaller the occupation ratio, indicating that there are many vacant adsorption sites not being used for adsorption.
つまり、吸着塔４を通過した後の放射性廃液Ｂと第一の廃液処理設備１０で処理する前の放射性廃液Ａと比較して、式１または、式１Ａの条件を満たすとき、第一の廃液処理設備１０で使用した（平衡状態となった）、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４として再利用することができる。すなわち、第一の廃液処理設備１０から取り除かれた吸着塔５は、第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４へ移動させることができる。式１は、条件（１）かつ（２）かつ（３）に相当する。式１Ａは、条件（１）かつ（２）かつ（４）に相当する。
In other words, when the condition of
βＡ＜βＢ、αＡ＜αＢ 、γＡ≒γＢ・・・（式１）
βＡ＜βＢ、αＡ＜αＢ 、γＡ＞γＢ・・・（式１Ａ）
βA<βB, αA<αB, γA≒γB... (Equation 1)
βA<βB, αA<αB, γA>γB... (Formula 1A)
よって、放射性廃液Ａに対して平衡状態となった吸着材を充填した吸着塔５にストロンチウム濃度の高い放射性廃液Ｂを通水することで、再び吸着材にストロンチウムを吸着させることができるようになる。なお、式１の条件の場合、放射性廃液Ａに含まれる非放射性核種γＡの濃度と放射性廃液Ｂに含まれる非放射性核種βＢの濃度は同程度である（式１の「≒」）。
Therefore, by passing radioactive waste liquid B with a high strontium concentration through the
このように本実施形態に係る放射性廃液処理装置１００を使用して行う放射性廃液の処理方法によれば、第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着材を充填した吸着塔を第二の廃液処理設備２０の吸着塔として再利用することができる。そのため、使用済み吸着材および吸着塔の発生量を低減することができる。
In this way, according to the method for treating radioactive waste liquid using the radioactive waste
＜第二実施形態＞
本実施形態では、放射性核種と非放射性核種の濃度関係が第一実施形態とは異なる。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。第一実施形態では、ストロンチウムの濃度が放射性廃液Ａよりも高い放射性廃液Ｂで吸着塔の再利用が可能であることを説明した。本実施形態では、第一の廃液処理設備１０で処理前のストロンチウムの濃度と、第二の廃液処理設備２０へ通水後の放射性廃液のストロンチウム濃度が同じであるときの条件について説明する。なお、その他の構成については第一実施形態と同様である。
Second Embodiment
In this embodiment, the concentration relationship between radioactive nuclides and non-radioactive nuclides is different from that in the first embodiment. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. In the first embodiment, it has been described that the adsorption tower can be reused with radioactive waste liquid B having a higher strontium concentration than radioactive waste liquid A. In this embodiment, the conditions when the strontium concentration before treatment in the first waste
図３は、放射性廃液Ａおよび放射性廃液Ｂを吸着材に吸着させた際の吸着サイトの占有率の関係を示す図である。 Figure 3 shows the relationship between the occupancy rates of adsorption sites when radioactive waste liquid A and radioactive waste liquid B are adsorbed onto an adsorbent.
図３の符号ａのグラフは、放射性廃液Ａを吸着材で処理した場合の放射性ストロンチウム（Ｓｒ－９０）と非放射性ストロンチウムの割合を示している。図３の符号のグラフａに示すように、放射性廃液ＡのＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合が１：３であるとすると、吸着材に吸着されるＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合も１：３の平衡状態となる。 The graph labeled "a" in Figure 3 shows the ratio of radioactive strontium (Sr-90) to non-radioactive strontium when radioactive liquid waste A is treated with an adsorbent. As shown in graph labeled "a" in Figure 3, if the ratio of Sr-90 to non-radioactive strontium in radioactive liquid waste A is 1:3, the ratio of Sr-90 to non-radioactive strontium adsorbed to the adsorbent will also be in equilibrium at 1:3.
図３の符号ｂのグラフは放射性廃液Ｂを吸着材で処理した場合のＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合を示している。図３の符号ｂのグラフに示すように、放射性廃液ＢのＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合が１：１であるとすると、吸着材に吸着されるＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合も１：１の平衡状態となる。 The graph labeled b in Figure 3 shows the ratio of Sr-90 and non-radioactive strontium when radioactive liquid waste B is treated with an adsorbent. As shown in the graph labeled b in Figure 3, if the ratio of Sr-90 and non-radioactive strontium in radioactive liquid waste B is 1:1, the ratio of Sr-90 and non-radioactive strontium adsorbed to the adsorbent will also be in equilibrium at 1:1.
図３の符号ｃのグラフは放射性廃液Ａを処理した吸着材を放射性廃液Ｂの処理に再利用した場合のＳｒ－９０と非放射性ストロンチウムの割合を示している。図３の符号ｃのグラフに示すように、Ｓｒ－９０の存在割合が高い放射性廃液Ｂで吸着材を再利用すると、Ｓｒ－９０が増加した分だけ再び吸着材にＳｒ－９０を吸着させることができる。 The graph labeled c in Figure 3 shows the ratio of Sr-90 and non-radioactive strontium when the adsorbent used to treat radioactive waste liquid A is reused to treat radioactive waste liquid B. As shown in the graph labeled c in Figure 3, when the adsorbent is reused with radioactive waste liquid B, which has a high ratio of Sr-90, the increased amount of Sr-90 can be absorbed by the adsorbent again.
すなわち、放射性廃液ＢのＳｒ－９０濃度が放射性廃液ＡのＳｒ－９０濃度よりも高い場合、放射性廃液Ａに対して平衡状態となった吸着材に放射性廃液Ｂを通水すると、吸着材中の非放射性ストロンチウムと放射性ストロンチウムの存在割合は放射性廃液Ａ中のものから放射性廃液Ｂ中のものに変わる。 In other words, if the Sr-90 concentration in radioactive waste liquid B is higher than that in radioactive waste liquid A, when radioactive waste liquid B is passed through an adsorbent that has reached equilibrium with radioactive waste liquid A, the ratio of non-radioactive strontium to radioactive strontium in the adsorbent will change from that in radioactive waste liquid A to that in radioactive waste liquid B.
この関係により、第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着材を充填する吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔として使用すると、吸着材は放射性廃液Ａと放射性廃液Ｂの濃度差分のＳｒ－９０を吸着することができる。これにより、第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の吸着塔４で使用することで、放射性廃液Ｂに含まれるＳｒ－９０を除去することが可能である。
Due to this relationship, when the
以上に説明したように、ストロンチウム濃度に差がなくても、放射性核種であるＳｒ－９０に濃度差があれば、濃度差分のＳｒ－９０を吸着して除去することが可能である。 As explained above, even if there is no difference in strontium concentration, if there is a difference in the concentration of the radioactive nuclide Sr-90, it is possible to adsorb and remove the Sr-90 that makes up the difference in concentration.
つまり、吸着塔４を通過した後の放射性廃液Ｂと第一の廃液処理設備１０で処理する前の放射性廃液Ａと比較して、式２且つ式２Ａ（図３で示す放射性廃液ＡおよびＢの放射性ストロンチウムの存在割合の関係式）の条件を満たすとき、第一の廃液処理設備１０で使用した（平衡状態となった）、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４として再利用することができる。すなわち、第一の廃液処理設備１０から取り除かれた吸着塔５は、第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４へ移動させることができる。なお、放射性廃液Ａに含まれるストロンチウム濃度βＡと、放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢは同じ濃度である（式２の「≒」）。ちなみに、同じとは、同一と略同一を含む。略同一とは、例えば差や比が所定値以内等、適宜設定できる。
In other words, when the conditions of
βＡ≒βＢ、αＡ＜αＢ ・・・（式２）
αＡ／βＡ＜αＢ／βＢ ・・・（式２Ａ）
βA≒βB, αA<αB ... (Equation 2)
αA/βA<αB/βB (Equation 2A)
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。 The radioactive waste liquid treatment method described above can achieve the same effects as the first embodiment.
＜第三実施形態＞
第一実施形態では、ストロンチウム濃度（合計濃度）と放射性核種濃度に着目して条件を示したが、本実施形態では、ストロンチウム濃度（合計濃度）と非放射性核種濃度に着目して説明する。なお、その他の構成については第一実施形態と同様である。
Third Embodiment
In the first embodiment, the conditions are described with a focus on the strontium concentration (total concentration) and the radioactive nuclide concentration, but in this embodiment, the conditions are described with a focus on the strontium concentration (total concentration) and the non-radioactive nuclide concentration. Note that the other configurations are the same as those in the first embodiment.
前記したとおり、第一の廃液処理設備１０から取り除かれて第二の廃液処理設備２０へ移動した吸着塔４に充填される吸着剤は、放射性廃液Ｂに対して平衡状態となる。放射性核種の濃度差分だけ、吸着剤に放射性核種を吸着させることができるため、吸着塔４を通過した後の放射性廃液Ｂと第一の廃液処理設備１０で処理する前の放射性廃液Ａと比較して、式３の条件を満たすとき、第一の廃液処理設備１０で使用した（平衡状態となった）、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４として再利用することができる。すなわち、第一の廃液処理設備１０から取り除かれた吸着塔５は、第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔４へ移動させることができる。
As described above, the adsorbent filled in the
γＡ＞γＢ、αＡ＜αＢ ・・・（式３）
γA>γB, αA<αB ... (Equation 3)
式３の条件であったとしても、第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着剤で、第二廃液処理設備２０で処理する放射性廃液Ｂの放射性核種を吸着することができる。
Even if the condition of
また、このときの放射性廃液Ａに含まれるストロンチウム濃度βＡは、放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢよりも高くてもよいし、同等であってもよい。 In addition, the strontium concentration βA contained in radioactive waste liquid A at this time may be higher than or equal to the strontium concentration βB contained in radioactive waste liquid B.
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。 The radioactive waste liquid treatment method described above can achieve the same effects as the first embodiment.
＜第四実施形態＞
本実施形態では、吸着塔を交換する位置が第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。なお、放射性廃液処理装置１００の構成については、第一実施形態と同様である。第一実施形態では、放射性廃液Ａよりも放射性廃液Ｂのストロンチウム濃度の方が明らかに高い場合には、βＡ＜βＢとなるため、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流に追加すればよい。しかし、最下流に通水前の放射性廃液Ｂのストロンチウム濃度と放射性廃液Ａのストロンチウム濃度との関係が、βＡ＞βＢとなる場合、吸着塔５は、第二の廃液処理設備の最下流の吸着塔４よりも上流の位置に追加する必要がある。
<Fourth embodiment>
In this embodiment, the position where the adsorption tower is replaced is different from that of the first embodiment. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. The configuration of the radioactive waste
図４に示すように、吸着塔５を交換する位置は、吸着塔３、吸着塔２または、吸着塔１の位置であってもよい。ここでは、第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔ではなく、上流側から数えてｎ番目の吸着塔と吸着塔５を交換するときの条件について説明する。
As shown in FIG. 4, the position for replacing the
第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着材を充填する吸着塔５を第二の廃液処理設備２０で再利用する。この時、第二の廃液処理設備２０のｎ番目の吸着塔に通水される前のストロンチウム濃度をβＢｎとする。放射性廃液Ａに含まれるストロンチウム濃度αＡより高い吸着塔と吸着塔５を交換すればよい。つまり式４または式４Ａを満たす吸着塔と吸着塔５を交換するとよい。
βＡ＜βＢｎ、αＡ＜αＢｎ γＡ≒γＢｎ・・・（式４）
βＡ＜βＢｎ、αＡ＜αＢｎ γＡ＞γＢｎ・・・（式４Ａ）
The
βA<βBn, αA<αBn γA≒γBn (Equation 4)
βA<βBn, αA<αBn γA>γBn... (Formula 4A)
例えば、吸着塔３に通水する前の放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢ３がβＡよりも高い場合、吸着塔５は吸着塔３かそれより前段の位置に設置する。吸着塔３の位置に設置する場合、それまでの吸着塔３にあった吸着塔は、吸着塔２の位置になるように通水順を繰り上げ、以降続きの既設の吸着塔も繰り上げていき、第二の廃液処理設備２０の先頭塔であった吸着塔１は、廃棄するかまたは別設備（放射性廃液Ｂよりもストロンチウム濃度が高い放射性廃液を処理する設備）で使用してもよい。
For example, if the strontium concentration βB3 contained in radioactive waste liquid B before it is passed through
吸着塔３に通水する前の放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢ３がβＡより低く、βＢ２がβＡよりも高い場合、吸着塔５は、吸着塔２の位置に設置する。この場合も同様にそれまで吸着塔２にあった吸着塔は、吸着塔１の位置になるように通水順を繰り上げる。βＢ２がβＡよりも低く、βＢ１がβＡよりも高い場合、吸着塔５は、吸着塔１の位置に設置する。この場合も吸着塔１にあった吸着塔は、第二の廃液処理設備２０から取り除かれて、処理または、別の廃液処理設備で再利用される。
If the strontium concentration βB3 contained in the radioactive waste liquid B before passing it through the
以上説明したように、第一の廃液処理設備２０の吸着塔５は、式４または式４Ａの条件を満たす様な第二の廃液処理設備の吸着塔と交換することで、再利用ができるため、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。
As described above, the
＜第五実施形態＞
本実施形態では、吸着塔を交換する位置が第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。なお、放射性廃液処理装置１００の構成については、第一実施形態と同様である。
Fifth Embodiment
In this embodiment, the position where the adsorption tower is replaced is different from that in the first embodiment. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. Note that the configuration of the radioactive waste
第一実施形態では、放射性廃液Ａよりも放射性廃液Ｂの放射性核種濃度の方が明らかに高い場合には、αＡ＜αＢとなるため、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０の最下流に追加すればよい。しかし、放射性廃液Ａと放射性廃液Ｂのストロンチウム濃度に大きな差がない場合では、処理前の放射性廃液Ａに含まれるＳｒ－９０濃度αＡが吸着塔４通過後のＳｒ－９０濃度αＢよりも高い場合がある。その場合吸着塔５は、第二の廃液処理設備の最下流の吸着塔４よりも上流の位置に追加する必要がある。
In the first embodiment, when the radioactive nuclide concentration in radioactive waste liquid B is clearly higher than that in radioactive waste liquid A, αA < αB, and therefore,
図４に示すように、吸着塔５を交換する位置は、吸着塔３、吸着塔２または、吸着塔１の位置であってもよい。ここでは、第二の廃液処理設備２０の最下流の吸着塔ではなく、上流側から数えてｎ番目の吸着塔と吸着塔５を交換するときの条件について説明する。
As shown in FIG. 4, the position for replacing the
第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着材を充填する吸着塔５を第二の廃液処理設備２０で再利用する。この時、第二の廃液処理設備２０のｎ番目の吸着塔に通水される前のＳｒ－９０濃度をαＢｎとする。放射性廃液Ａに含まれるＳｒ－９０濃度αＡより高い吸着塔と吸着塔５を交換すればよい。つまり、式５且つ式５Ａの条件を満たす吸着塔と吸着塔５を交換するとよい。なお、放射性廃液Ａに含まれるストロンチウム濃度βＡと、放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢは同じ濃度である（式５の「≒」）。ちなみに、同じとは、同一と略同一を含む。略同一とは、例えば差や比が所定値以内等、適宜設定できる。
βＡ≒βＢｎ、αＡ＜αＢｎ ・・・（式５）
αＡ／βＡ＜αＢｎ／βＢｎ ・・・（式５Ａ）
The
βA≒βBn, αA<αBn (Equation 5)
αA/βA<αBn/βBn (Equation 5A)
例えば、吸着塔３に通水する前の放射性廃液Ｂに含まれるＳｒ－９０濃度αＢ３がαＡよりも高い場合、吸着塔５は吸着塔３かそれより前段の位置に設置する。吸着塔３の位置に設置する場合、それまでの吸着塔３にあった吸着塔は、吸着塔２の位置になるように通水順を繰り上げ、以降続きの既設の吸着塔も繰り上げていき、第二の廃液処理設備２０の先頭塔であった吸着塔１は、廃棄するかまたは別設備（放射性廃液ＢよりもＳｒ－９０濃度が高い放射性廃液を処理する設備）で使用してもよい。
For example, if the Sr-90 concentration αB3 contained in radioactive waste liquid B before it is passed through
吸着塔３に通水する前の放射性廃液Ｂに含まれるＳｒ－９０濃度αＢ３がαＡより低く、αＢ２がαＡよりも高い場合、吸着塔５は、吸着塔２の位置に設置する。この場合も同様にそれまで吸着塔２にあった吸着塔は、吸着塔１の位置になるように通水順を繰り上げる。αＢ２がαＡよりも低く、αＢ１がαＡよりも高い場合、吸着塔５は、吸着塔１の位置に設置する。この場合も吸着塔１にあった吸着塔は、第二の廃液処理設備２０から取り除かれて、処理または、別の廃液処理設備で再利用される。
If the Sr-90 concentration αB3 contained in the radioactive waste liquid B before it is passed through the
なお、このときの放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡと、第一の廃液処理設備１０の吸着塔５と交換する第二の廃液処理設備２０のｎ番目の吸着塔に処理される前の放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢｎは同等である。
The strontium concentration βA of the radioactive waste liquid A at this time is equivalent to the strontium concentration βBn contained in the radioactive waste liquid B before it is treated in the nth adsorption tower of the second waste
図４に示すように本実施形態では、第二の廃液処理設備２０の吸着塔３に通水する前の放射性廃液Ｂに含まれるストロンチウム濃度βＢ３と放射性廃液Ａのストロンチウム濃度βＡが同等である。これにより、放射性廃液Ａのストロンチウム濃度とＳｒ－９０濃度の比率で平衡状態になっている吸着材に、放射性廃液Ａに含まれるＳｒ－９０濃度よりも濃度の高い廃液を通水することで吸着平衡の関係が変化し、吸着材に吸着していたＳｒ－９０が廃液中に放出されることを抑制できる。このため、吸着塔５を吸着塔３の位置に設置した場合、吸着塔４に吸着塔５から放出されたＳｒ－９０の負荷がかかることを回避できる。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the strontium concentration βB3 contained in radioactive waste liquid B before passing it through the
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。 The radioactive waste liquid treatment method described above can achieve the same effects as the first embodiment.
＜第六実施形態＞
次に本実施形態に係る放射性廃液処理装置２００について説明する。本実施形態では、第一の廃液処理設備１０から第二の廃液処理設備２０に吸着材を交換する際に、吸着材を通水系統から取り除き一定期間保管する点で第一実施形態とは相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。
Sixth Embodiment
Next, a radioactive waste
図５に示すように、放射性廃液処理装置２００を使用した廃液処理方法は、第一の廃液処理設備１０から第二の廃液処理設備２０へ吸着塔を移動する前に、吸着塔を廃液の通水系統から取り除く。取り除かれた吸着塔は、通水せずに一定期間保管し、保管後に第二の廃液処理設備２０の吸着塔として再利用する。その他の処理方法は、第一実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 5, in the waste liquid treatment method using the radioactive waste
吸着塔を一定期間保管することで、吸着塔が再利用可能となる原理について説明する。図６に示すようにStep1は、第一の廃液処理設備１０で吸着塔５が平衡状態であることを示している。この時、吸着材粒子の表面のストロンチウム濃度は、放射性廃液Ａ中のストロンチウム濃度に対して吸着可能な濃度に達している。しかし、吸着材粒子の内部まで均等な濃度ではなく、濃度勾配が生じている。吸着材粒子の内部に行くほど、ストロンチウム濃度が低い状態となっている。
The principle by which an adsorption tower can be reused by storing it for a certain period of time is explained below. As shown in Figure 6,
濃度勾配が生じているため、吸着塔５を通水系統から取り除き一定期間保管する。すると、Step２に示すように、保管期間中、吸着材粒子内部ではストロンチウムが拡散して濃度が均一になる方向に進んでいく。この時、吸着材粒子表面のストロンチウム濃度はStep1の時より低下する。
Because a concentration gradient has occurred, the
Step３は、吸着塔５を第二の廃液処理設備２０に設置して放射性廃液Ｂの処理に使用する時の状態を示している。第一実施形態と同様の原理により、ストロンチウム濃度の高い廃液を処理する第二の廃液処理設備２０で吸着塔５を再利用することでストロンチウムを再び吸着することができる。さらに、一定期間吸着塔５を保管したことで第二の廃液処理設備２０でより効率的にストロンチウムを吸着することができる。
なお、保管した吸着塔の表面のストロンチウム濃度は低下しているため、第二の廃液処理設備２０で再利用するのではなく、第一の廃液処理設備１０で使用することもできる。その場合、そこでもう一度ストロンチウムを限界まで吸着させたあと、第二の廃液処理設備２０で再利用すればよいため、吸着材や吸着塔の廃棄量を削減することができる。
In addition, since the strontium concentration on the surface of the stored adsorption tower has decreased, it can be used in the first waste
保管時間と濃度の低下率は吸着材粒子内のストロンチウムの拡散係数によって決まり、拡散係数は吸着材の材質によって異なるが、一般的なストロンチウム吸着材では数日保管することで吸着材粒子表面のストロンチウム濃度は一定量低下する。 The storage time and rate of concentration decline are determined by the diffusion coefficient of strontium within the adsorbent particles, which differs depending on the material of the adsorbent. However, with typical strontium adsorbents, the strontium concentration on the surface of the adsorbent particles declines by a certain amount after several days of storage.
一方で、第一の廃液処理設備１０で使用した吸着塔５を第二の廃液処理設備２０に設置するためには、第一の廃液処理設備１０の運転停止と吸着塔の取り外し、第二の廃液処理設備２０への移送、第二の廃液処理設備２０の運転停止と吸着塔の取り付け、第二の廃液処理設備２０の運転前点検と運転開始、の各作業が発生する。これらの作業には３日程度の期間が必要である。
On the other hand, in order to install the
これらを踏まえると、第一の廃液処理設備１０で使用した吸着塔５を第二の廃液処理設備２０で再利用するまでの保管期間は、３日以上であることが望ましい。一方、保管期間が数年間等の長期に渡る場合、吸着塔内部での吸着材粒子同士の固着、吸着塔材料からの腐食生成物の発生、微生物の繁殖等が生じ、再利用の効果を低減することを防止するために再利用実施前に吸着塔の内部状況の確認や、吸着材粒子を一部取り出して事前に性能評価を実施することが望ましい。
Considering these points, it is desirable to store the
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。 The radioactive waste liquid treatment method described above can achieve the same effects as the first embodiment.
＜第七実施形態＞
次に、本発明の第五実施形態に係る放射性廃液処理装置３００について説明する。本実施形態では、放射性廃液処理装置１００に吸着材交換設備３０が備えられている点で、第一実施形態とは相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。
Seventh Embodiment
Next, a radioactive waste
図７に示すように、放射性廃液処理装置３００は、第一の廃液処理設備１０と、第二の廃液処理設備２０と、吸着材交換設備３０とを含んで構成される。
As shown in FIG. 7, the radioactive waste
吸着材交換設備３０は、吸着材移送ポンプＰ１と、水供給タンク３１と、フィルタ３２と、水移送ポンプＰ２とを備えて構成されている。なお、放射性廃液処理装置３００のその他の構成については第一実施形態と同様である。
The
次に、放射性廃液処理装置３００を使用して行う放射性廃液の処理方法について説明する。
第一の廃液処理設備１０の吸着塔５に充填される吸着材が平衡状態になると、吸着塔５に充填される吸着材は、吸着材交換設備３０によって引き抜かれる。吸着塔５から引き抜かれた吸着材は、水供給タンク３１と、吸着材移送ポンプＰ１によって、第二の廃液処理設備２０の吸着塔へと送られる。
Next, a method for treating radioactive liquid waste using the radioactive liquid
When the adsorbent filled in the
水供給タンク３１は、吸着塔５に対して水移送ポンプＰ２を用いて水を供給する。水供給タンク３１から水が供給されると、吸着塔５内の吸着材はスラリー状となる。スラリー状になった吸着材は、吸着材移送ポンプＰ１によって吸着塔５から引き抜かれて、第二の廃液処理設備２０の吸着塔４へと直接詰め替えられる。その後、吸着材が詰め替えられた新たな吸着塔４は放射性廃液Ｂの処理に使用される。
The
第一の廃液処理設備１０において、平衡状態となった吸着材を詰め替える吸着塔は、吸着塔４に限定されず、第一実施形態で説明したとおり、ストロンチウム濃度によって適切な位置に設置することが可能である。つまり、吸着材を詰め替える吸着塔は、吸着塔３、吸着塔２、吸着塔１の位置であってもよい。
In the first waste
第二の廃液処理設備２０内の吸着塔へと詰め替えられた吸着材と同伴していた水は、水移送ポンプＰ２を用いて水供給タンク３１へと返送され再利用される。第二の廃液処理設備２０から水供給タンク３１に水を返送する際に途中に設けられたフィルタ３２を通過する。フィルタ３２を通過する際に海水などの不純物は除去される。このように、水供給タンク３１からの水を循環する経路を構成することにより第一の廃液処理設備１０の吸着塔と第二の廃液処理設備２０で使用する吸着塔の両方に通水をすることができる。
The water that was accompanying the adsorbent transferred to the adsorption tower in the second waste
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。また、本実施形態の放射性廃液の処理方法では、吸着材を直接吸着塔へ詰め替えることができるため、新しい吸着塔や、使用済みの吸着塔をさらに削減することができる。 The radioactive waste liquid treatment method described above can achieve the same effects as the first embodiment. In addition, in the radioactive waste liquid treatment method of this embodiment, the adsorbent can be directly refilled into the adsorption tower, which further reduces the number of new and used adsorption towers.
＜第八実施形態＞
次に、本実施形態に係る放射性廃液処理装置４００について説明する。本実施形態では、吸着材交換設備４０に一時受入タンク４２が備えられている点で、第六実施形態とは相違する。本実施形態では、第六実施形態相違とする点を中心に説明する。
Eighth Embodiment
Next, a radioactive liquid
図８に示すように、吸着材交換設備４０は、使用済みの吸着材移送ポンプＰ１と、水移送ポンプＰ２、水移送ポンプＰ３と、吸着材を一時的に保管する一時受入タンク４２と、吸着材撹拌装置４４と、水供給タンク４１と、フィルタ４３とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
第一の廃液処理設備１０で平衡状態となった吸着材は、吸着材交換設備４０によって吸着塔５から引き抜かれる。吸着材交換設備４０に引き抜かれた吸着材は、水供給タンク４１と、吸着材移送ポンプＰ１によって、一時受入タンク４２に送られて、一時的に保管される。さらに一時受入タンク４２は、吸着材撹拌装置４４に接続されている。
The adsorbent that has reached equilibrium in the first waste
水供給タンク４１は、吸着塔５に対して、水移送ポンプＰ３を用いて水を供給する。水供給タンク４１から水が供給されると吸着塔５内の吸着材はスラリー状となる。スラリー状となった吸着材は、吸着材移送ポンプＰ１によって吸着塔５から引き抜かれて、吸着材交換設備４０に設けられた一時受入タンク４２へと詰め替えられる。引き抜かれた吸着材は、一時受入タンク４２内で保管される。
The
吸着材撹拌装置４４は、一時受入タンク４２に接続されており、一時受入タンク４２内の使用済み吸着材を撹拌することができる。吸着塔５内で平衡状態となった吸着材は、塔の上部ではＳｒ－９０の吸着量が多く、塔の下部では、Ｓｒ－９０の吸着量が少ない分布を示す。そのため、吸着材を吸着塔４に詰替える前に、吸着材撹拌装置４４を用いて吸着材を攪拌する。これにより、Ｓｒ－９０の除去性能を均一にすることができる。
The
一時受入タンク４２内で吸着材撹拌装置４４によって撹拌された吸着材は、撹拌後、水供給タンク４１から水移送ポンプＰ３によって水を供給され、スラリー状となる。スラリー状となった使用済吸着材は、吸着材移送ポンプＰ１を用いて一時受入タンク４２から引き抜かれて、吸着塔４へと詰め替えられる。
The adsorbent stirred by the
一時受入タンク４２および吸着塔４に詰替えられた際に同伴していた水は、水移送ポンプＰ２を用いて水供給タンク４１に返送し、再利用する。返送する際は、不純物を除去するためのフィルタ４３を通す。このように、水供給タンク４１からの水を循環する経路を構成することにより第一の廃液処理設備１０の吸着塔と第二の廃液処理設備２０で使用する吸着塔の両方に通水をすることができる。
The water that was entrained when the
以上、説明した放射性廃液の処理方法であっても、第一実施形態と同等の効果を奏することができる。また、本実施形態の放射性廃液の処理方法では、第七実施形態と比べて一時受入タンク４２が増えるが、第一の廃液処理設備１０の吸着塔の吸着材容量が第二の廃液処理設備２０の吸着塔の吸着材容量より多い場合、一次受入タンクで使用済吸着材を撹拌することでその性能を均一化してから、第二の廃液処理設備２０の吸着塔に充填することができる。
The above-described method for treating radioactive waste liquid can achieve the same effect as the first embodiment. In addition, the method for treating radioactive waste liquid of this embodiment has more
以上、本発明について説明したが、本発明は、前記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変化が可能である。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
例えば、第六実施形態で一時保管した吸着塔５が第二の廃液処理設備２０内で使用できる位置は、吸着塔４の位置だけでなく、ストロンチウム濃度やＳｒ－９０濃度次第で、別の位置にすることもできる。第四実施形態や第五実施形態と同様に、吸着塔３で使用することもできるし、吸着塔２や吸着塔１であってもよい。
For example, the position where the
例えば、第一実施形態の吸着塔１は、廃棄または、別の設備で用いると説明したが、第五実施形態の保管を吸着塔１に適用してもよい。つまり、第二の廃液処理設備２０の廃液通水系統から取り除かれた、吸着塔１を一定期間保管し、吸着材の濃度勾配が一定になった後、再び第二の廃液処理設備２０に戻して使用することもできる。
For example, while the
１,２,３,４,５,６,７,８ 吸着塔
１００ 放射性廃液処理装置
２００ 放射性廃液処理装置
３００ 放射性廃液処理装置
４００ 放射性廃液処理装置
１０ 第一の廃液処理設備
２０ 第二の廃液処理設備
３０、４０ 吸着材交換設備
３１、４１ 水供給タンク
３２、４３ フィルタ
４２ 一時受入タンク
４４ 吸着材撹拌装置
Ｐ１ 吸着材移送ポンプ
Ｐ２、Ｐ３ 水移送ポンプ
Ａ 放射性廃液（第一の放射性廃液）
Ｂ 放射性廃液（第二の放射性廃液）
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
B. Radioactive liquid waste (second radioactive liquid waste)
Claims (10)
吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、
吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、
前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（１）（２）（３）の条件を満たす、または（１）（２）（４）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に接続された吸着塔のうち、最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする放射性廃液の処理方法。
条件（１）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度の方が高い。
条件（２）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。
条件（３）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度が、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度と同程度である。
条件（４）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度のほうが低い。 In the method for treating radioactive liquid waste, the radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent,
A first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A method for treating radioactive waste liquid, characterized in that in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment facility the most upstream adsorption tower filled with an adsorbent that has reached equilibrium with the first radioactive waste liquid, if the following conditions (1), (2), and (3) are satisfied, or if the following conditions (1), (2), and (4) are satisfied, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is moved to the most downstream adsorption tower among the adsorption towers connected in series to the second waste liquid treatment facility.
Condition (1):
than the total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is higher.
Condition (2):
than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste after the second treatment step has a higher concentration of the radionuclides.
Condition (3):
The concentration of the non-radioactive nuclide contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step is
The concentration of the non-radioactive nuclide contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is approximately the same as that of the non-radioactive nuclide contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step.
Condition (4):
than the concentration of the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste after the second treatment step has a lower concentration of non-radioactive nuclides.
吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、
吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、
前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（１１）（１２）（１３）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に接続された吸着塔のうち、最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする放射性廃液の処理方法。
条件（１１）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度と、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度が同じである。
条件（１２）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。
条件（１３）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の存在割合よりも前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の存在割合の方が高い。 In the method for treating radioactive liquid waste, the radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent,
A first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A method for treating radioactive waste liquid, characterized in that in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment equipment the most upstream adsorption tower filled with an adsorbent that has reached equilibrium with the first radioactive waste liquid, if the following conditions (11), (12), and (13) are satisfied, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment equipment is moved to the most downstream adsorption tower among the adsorption towers connected in series to the second waste liquid treatment equipment.
Condition (11):
a total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step;
The total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is the same.
Condition (12):
than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste after the second treatment step has a higher concentration of the radionuclides.
Condition (13):
The abundance ratio of the radioactive nuclide contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is higher than the abundance ratio of the radioactive nuclide contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step.
吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、
吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、
前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（２１）（２２）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に接続された吸着塔のうち、最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする放射性廃液の処理方法。
条件（２１）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度が低い。
条件（２２）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。 In the method for treating radioactive liquid waste, the radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent,
A first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A method for treating radioactive waste liquid, characterized in that, in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment facility the most upstream adsorption tower filled with an adsorbent that has reached an equilibrium state with respect to the first radioactive waste liquid, if the following conditions (21) and (22) are satisfied, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is moved to the most downstream adsorption tower among the adsorption towers connected in series to the second waste liquid treatment facility.
Condition (21):
than the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The concentration of the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is low.
Condition (22):
than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste after the second treatment step has a higher concentration of the radionuclides.
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度の方が低い場合に、前記最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする請求項３に記載の放射性廃液の処理方法。 Furthermore, the concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step is less than the total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step.
The method for treating radioactive liquid waste according to claim 3, characterized in that, when the total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step is lower, the second radioactive liquid waste is moved to the most downstream adsorption tower.
前記第二処理工程後の前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度が同じである場合に、前記最下流の吸着塔へ移動させることを特徴とする請求項３に記載の放射性廃液の処理方法。 Furthermore, the sum of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step;
The method for treating radioactive liquid waste according to claim 3, characterized in that when the total concentrations of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste after the second treatment step are the same, the second radioactive liquid waste is moved to the most downstream adsorption tower.
吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、
吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、
前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（３１）（３２）（３３）の条件を満たす、または（３１）（３２）（３４）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に連結された吸着塔のうち、上流から数えてｎ番目の吸着塔と
なるように吸着塔を移動させることを特徴とする放射性廃液の処理方法。
条件（３１）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度よりも、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度の方が高い。
条件（３２）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。
条件（３３）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度が、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度と同程度である。
条件（３４）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度よりも、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記非放射性核種の濃度のほうが低い。 In the method for treating radioactive liquid waste, the radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent,
A first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A method for treating radioactive waste liquid, characterized in that in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment facility the most upstream adsorption tower filled with an adsorbent that has reached an equilibrium state with the first radioactive waste liquid, if the following conditions (31), (32), and (33) are satisfied, or if the following conditions (31), (32), and (34) are satisfied, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is moved so that it becomes the nth adsorption tower, counting from the upstream, among the adsorption towers connected in series in the second waste liquid treatment facility.
Condition (31):
than the total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the second radioactive liquid waste that is passed through the n-th adsorption tower counted from the upstream of the second liquid waste treatment facility is higher.
Condition (32):
than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste that is passed through the nth adsorption tower counting from the upstream of the second liquid waste treatment facility has a higher concentration of the radioactive nuclides.
Condition (33):
The concentration of the non-radioactive nuclide contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step is
The concentration of the non-radioactive nuclide contained in the second radioactive liquid waste that is passed through the nth adsorption tower counting from the upstream of the second liquid waste treatment facility is approximately the same as the concentration of the non-radioactive nuclide contained in the second radioactive liquid waste that is passed through the nth adsorption tower counting from the upstream of the second liquid waste treatment facility.
Condition (34):
than the concentration of the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste that is passed through the nth adsorption tower counted from the upstream of the second liquid waste treatment facility has a lower concentration of the non-radioactive nuclide.
吸着塔を複数備える第一の廃液処理設備へ第一の放射性廃液を通水する第一処理工程と、
吸着塔を複数備える第二の廃液処理設備へ第二の放射性廃液を通水する第二処理工程とを行い、
前記第一処理工程において、前記第一の放射性廃液に対して平衡状態となった吸着剤を充填した前記第一の廃液処理設備の最上流の吸着塔を前記第一の廃液処理設備から取り除く際に、以下に示す（４１）（４２）（４３）の条件を満たす場合、前記第一の廃液処理設備から取り除かれた吸着塔は、前記第二の廃液処理設備の直列に連結された吸着塔のうち、上流から数えてｎ番目の吸着塔となるように吸着塔を移動させることを特徴とする放射性廃液の処理方法。
条件（４１）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度と、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種と前記非放射性核種の合計の濃度が同じである。
条件（４２）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度よりも、
前記第二の廃液処理設備の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の濃度の方が高い。
条件（４３）：
前記第一処理工程前の前記第一の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の存在割合よりも前記第二処理工程後の上流から数えてｎ番目の吸着塔へ通水する前記第二の放射性廃液に含まれる前記放射性核種の存在割合の方が高い。 In the method for treating radioactive liquid waste, the radioactive waste liquid, the radioactive nuclide and the non-radioactive nuclide of which are strontium, is passed through an adsorption tower filled with an adsorbent,
A first treatment step of passing the first radioactive waste liquid through a first waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A second treatment step of passing the second radioactive waste liquid through a second waste liquid treatment facility having a plurality of adsorption towers;
A method for treating radioactive waste liquid, characterized in that, in the first treatment step, when removing from the first waste liquid treatment facility the most upstream adsorption tower filled with an adsorbent that has reached an equilibrium state with respect to the first radioactive waste liquid, if the following conditions (41), (42), and (43) are satisfied, the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is moved so that it becomes the nth adsorption tower, counting from the upstream, among the adsorption towers connected in series in the second waste liquid treatment facility.
Condition (41):
a total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step;
The second radioactive liquid waste which is passed through the nth adsorption tower counting from the upstream of the second liquid waste treatment facility has the same total concentration of the radioactive nuclides and the non-radioactive nuclides.
Condition (42):
than the concentration of the radioactive nuclides contained in the first radioactive liquid waste before the first treatment step,
The second radioactive liquid waste that is passed through the nth adsorption tower counting from the upstream of the second liquid waste treatment facility has a higher concentration of the radioactive nuclides.
Condition (43):
The abundance ratio of the radioactive nuclide contained in the second radioactive waste liquid passed through the nth adsorption tower counting from the upstream after the second treatment step is higher than the abundance ratio of the radioactive nuclide contained in the first radioactive waste liquid before the first treatment step.
前記第一の廃液処理設備内で直列に接続された吸着塔のうち最上流の吸着塔を取り除き、新しい吸着塔を前記第一の廃液処理設備の最下流へ追加し、通水順を繰り上げるメリーゴーラウンド運用を行い、
前記第二の廃液処理設備内で直列に接続された吸着塔のうち、最上流の吸着塔を取り除き、前記第一の廃液処理設備で取り除かれた吸着塔を前記第二の廃液処理設備へ追加し、
追加された吸着塔よりも上流の吸着塔は通水順を繰り上げるメリーゴーラウンド運用を行うことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の放射性廃液の処理方法。 When moving the adsorption tower from the first waste liquid treatment facility to the second waste liquid treatment facility,
Among the adsorption towers connected in series in the first waste liquid treatment facility, the most upstream adsorption tower is removed, and a new adsorption tower is added to the most downstream of the first waste liquid treatment facility, and a merry-go-round operation is performed to move up the water flow order;
Among the adsorption towers connected in series in the second waste liquid treatment facility, the most upstream adsorption tower is removed, and the adsorption tower removed from the first waste liquid treatment facility is added to the second waste liquid treatment facility;
8. The method for treating radioactive liquid waste according to claim 1, wherein a merry-go-round operation is performed in which the order of water flow is advanced for the adsorption towers upstream of the added adsorption tower.
を特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の放射性廃液の処理方法。 9. The method for treating radioactive liquid waste according to claim 1, further comprising storing the adsorbent that has reached an equilibrium state with the first radioactive liquid waste for a predetermined period of time without passing water through the adsorbent.
を特徴とする請求項９に記載の放射性廃液の処理方法。 10. The method for treating radioactive liquid waste according to claim 9, wherein the storage period is 3 days or more.
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