JPH02112796A

JPH02112796A - 放射性気体廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH02112796A
Application number: JP26417188A
Authority: JP
Inventors: Masato Takahashi; 正人高橋; Hiromi Shiomi; 塩見　博己; Masaaki Ebata; 江畠　政明
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1990-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は放射性気体廃棄物処理装置に係り、性炭素同位
元素を、簡易な構成で効率的に除去することができる放
射性気体廃棄物処理装置にｒ！ｌする。

（従来の技術）原子力発電所における１１ｉ射竹気体廃棄物の主要な発
生源は、Ｓ！！騰水型原子力発電所では復水器からの抽
気ガスであり、加圧水型原子力発電所では体ｖ４υＮＨ
Ｉタンクからの油出ガスがある。

これらの放射性気体廃棄物には揮発性を有する気体状の
核種のほかに浮遊性の微粒子が含まれている。微粒子に
対しては直径０．３μｍ以上の粒子に対して９９．９％
以上の除去効率を右する＾性能フィルタを多段に設けて
除去処理を行なっている。また、よう素のような揮発性
を有する気体に対しては活性炭フィルタなどにより吸着
除去する方式が採用されている。

また気体状の放射性ガスであるアルゴン（八ｒ）、クリ
ア１−ン（Ｋｒ）、キゼノン（Ｘｅ）’＞どの半減期が
短い気体については、浄化による放射能の除去よりも、
ガスを一時的にバイブラインやタンク等に一時的に保留
または貯蔵して放射能を充分に減衰させる方法などが併
用されている。

さらに最近の沸騰水型原子力発電所においては希ガスの
主放出源であるタービン復水器排ガスを活性炭ホールド
アツプ装置に一時的に保留し、例えばｌ（ｒで数Ｂ１ｆ
ｆ１．Ｘｅで約１ケ月間放置して放）１能の大幅な減衰
を図る方法も採用されている。

このように処理した後に放射性気体廃棄物は、排気筒か
ら大気中に放出されるが、放出に際しては、放射能が常
時連続的にモニタされ、一般公衆に対する許容線聞を超
えないようにすることはもらろん、周辺に及ぼす影響が
殆どないように充分な放出管理が実施されている。

ところで、放射性気体廃棄物中には上述の比較的に半減
期が短い放射性核種の他に、極微ｒ１１ではあるが、質
ｍｌ数１４の炭素同位元素（以下、１４ｃと略記する。

）が含有されている。

この１４ｃは原子炉炉心における原子核反応によって生
成し、生成された１４Ｃの一部は炉水中に溶解し、炉水
循環系を循環するが、最終的には生成最の大部分がター
ビン系に移行覆る。そしてタービン復水器から抽気され
た１４ｃを含有Ｊる放射性気体廃棄物は、オフガス処理
系に導入され、再結合器において酸化されて二酸化炭素
（１４ＣＯ２）となる。生成した　ＣＯ２を含む放射性
気体廃棄物は、凝縮器によって含有される蒸気が凝縮除
去され、さらに脱湿塔によって乾燥脱湿された後に、前
δフィルタによって濾過され、さらに活性炭吸着処理等
を経て、排気筒から大気中に放出される。

（発明が解決しようとする課題）この１４Ｃは自然界にも多聞存在し、年代測定等にも一
般的に利用されている放射性核種である。

しかしながら１４ｃの半減期は５３７０年と極めて長く
、長期聞に渡って影響を持続するため、たとえ微酔であ
っても１４Ｃの周辺環境への放出は抑制することが望ま
しい。

しかしながら従来のオフガス処理系としての放射性気体
廃棄物処理装置では、充分１４Ｃを除去することが困難
であった。

すなわち従来の放射性気体廃棄物処理装置では、水分除
去を目的としてビオライトを充填した吸着ｊ６が使用さ
れているが、いずれの吸着塔も脱湿塔の上流側に配置さ
れていため、ぜオライ］・吸着塔は水分を優先的に吸着
し、　ＣＯ２は殆ど吸着されない。そのため後続の活性
炭吸着塔に対する負荷が増大して　Ｃ０２の除去率が低
下するなどの問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、気体廃棄物中に含有される１４ｃの元素を、簡易
な構成で効率的に除去することが可能となる放射性気体
廃棄物処理装置を提供ザることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明に係る放射性気体廃棄物処理装ｄは、放射性気体
廃棄物中に含有される水素を酸化する再結合器と、放射
性気体廃棄物中に含まれる水蒸気を凝縮除去する凝縮器
と、水蒸気を除去した放射性気体廃棄物をさらに乾燥し
脱湿する１１１２湿器とを備えた放射性気体廃棄物処理
装置において、脱湿された放射性気体廃棄物中に含有さ
れる質量数１４の炭素同位元素を分離するゼオライ１〜
吸着塔を、上記脱湿器の二次側にｔＪＫｕしたことを特
徴とする。

（作用）上記構成に係る放射性気体ＦｌＦ！棄物処理装首によれ
ば、１４ｃを吸着除去するビオライト吸着塔を脱湿器の
二次側に付設しているため、１４Ｃを含有する気体廃棄
物に含有される水分は、予め１１１２湿器において充分
に除去される。したがってぜΔライト吸着塔においては
、水分の吸着は少なり、１４Ｃ成分が優先的に高い効率
で吸着除去される。

また本装置によれば１、従来装置にぜオライＩ〜吸着塔
を付設するだ番プの簡易な構成によって、１４Ｃの除去
率を大幅に高めることが可能となり、半減期の長い放射
性核種の放出を防止することができる。

（実施例）以下本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第１図は本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置
の一実施例を示す系統図である。

本実施例に係る放射性気体廃棄物処理装置は、放射性気
体廃棄物に含有されるＨ、Ｎ、０２、希ガス、１４０な
どの放射性核種を酸化する再結合器１と、放射性気体廃
棄物に含まれる水蒸気を凝縮除去する凝縮器２と、水蒸
気を除去した放射性気体廃棄物をさらに乾燥し脱湿する
脱湿器３とを備えた放射性気体廃棄物処理装置において
、脱湿された放射性気体廃棄物中に含有される質ω数１
４の炭素同位元素を分離するゼオライト吸着塔４を、１
記脱湿器３の二次側に並列に付設して構成される。

また再結合器１の一次側には、ターごン復水器などの気
体廃棄物発生源から、気体廃棄物を、蒸気によって抽出
して再結合器１に供給する蒸気式空気抽出器（ＳＪＡＥ
）５が配設される。ゼオライト吸着塔４は、二基列並列
に設けられ、各系列のゼオライト吸着塔４ａ、４ｂを適
宜切替えて使用できるように、各じオライド吸着塔４ａ
、４ｂの一次側および二次側にはそれぞれ電磁開開式の
切換＃６ａ１，６８２，６ｂ１．６ｂ２がそれぞれ設置
プられている。さらにゼオライ１〜吸着塔４の二次側は
、ｉｙＩ置装ィルタ７および活性炭吸着塔８を経て排気
ｎ９に接続される。

ここでビオライトは、微細な網目構造を有する多孔性物
質であり、１４ｃｏ　　を捕捉する均一な孔径を有する
吸着材である。　Ｃ０２除去用ゼオライｉ〜としては例
えば米国Ｌｉｎｄｅ　Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製モ
レキュラーシーブ４Ａ等が好適である。このゼオライｉ
〜はカラムに所定量充填されてゼオライト吸着塔４を形
成する。

また所定期間使用した後に、ゼオライトを再生するため
にゼオライト再生系１０が設（プられる。

このゼオライｌ−再生糸１０は各ビオライ１−吸着塔４
ａ、４ｂに加熱乾燥窒素を供給する加熱乾燥窒素供給装
置１１と、ゼオライ］・から脱離された１４ＣＯを分離
する１４ＣＯ分離装置１２とから構図に示すように、脱
離した　ＣＯ２とアルカリ性カルシウム溶液とを接触せ
しめ沈澱を形成する反応槽１３と、反応槽１３の下部に
回転自在に設番プられた遠心弁１１１１８１１４と、反
応４ｆＪ１３へ注入するカルシウム溶液を貯留するカル
シウム溶液タンク１５とから構成される。

次に本実施例の作用を説明する。

タービン復水器などの発生源に蓄積された放射性気体廃
棄物は蒸気式空気抽出器５によって油出され、再結合器
１に送給される。気体廃棄物中の１−１．Ｎ、０２、希
ガス、および　Ｃ同位元素は、再結合器１においてＨ，
，０，Ｃｏ２等に酸化される。この醇化物を含む気体廃
棄物は凝縮器２に供給され、ここで約５０℃の温度条件
下で含有される水蒸気の大部分が凝縮され、復水として
除去される。次に水蒸気を除去された気体廃棄物は脱湿
器３に送給され、ここで温度が一２０℃程度まで冷却さ
れることにより、含有づる微量水分が充分に除去される
。水分を除去され乾燥した気体廃棄物は、下流のゼオラ
イト吸着塔４ａ、４ｂの少なくとも一方に案内される。

、、　ＣＯ２はげ第ライト表面において吸着除去される
。　Ｃｏ２より分子の大きさが小さい分子はゼオライト
吸着塔４を通過する。

１４ＣＯ２を除去された気体廃棄物は従来装置と同様に
前置フィルタ７および活性炭吸着塔８において、微粒子
Ｊ３よび放射性核種が順次濾過吸着された後に排気筒９
から放出される。

ここでゼオライ！・吸着塔４ａ、４ｂのうちの一方の吸
着量が飽和に達した場合は、切換弁６ａ１゜６　と切換
弁６．６　とを切換えて、他方のゼａ２　　　　　　ｂ
ｌ　　　ｂ２オライド＠着塔による　ＣＯ２の吸着操作を継続すると
同時に開閉弁１８８１．１８８２またはｆＦｉｌｒｆｌ
弁１８．１８，２を開き、飽和に達したビオライト吸着
塔の再生処理を行なう。

再生処理は、加熱乾燥窒素供給装置１１から窒素配管１
６を経てｔ２Ｊライト吸石塔の二次側に加熱乾燥窒素を
送給して行なう。ビオライト表面に吸着されていた１４
ＣＯ２は加熱乾燥窒素によって脱離され、脱離した１４
ｃｏ２ガスは脱離ガス配管１７を通り第２図に示ず反応
槽１３に送給される。

カルシウム（Ｃａ）と反応し、Ｃａ　ＣＯ３の沈澱を生
成する。生成された沈澱は反応槽１３下部に配設された
遠心分離ｅｌ１４によって連続的または間欠的に遠心分
離される。

このように本実施例によれば、１４Ｃを吸着するゼオラ
イト吸着塔４を脱湿器３の二次側に付設しているため、
気体廃棄物に含有される水分は、ゼオライト吸着塔４に
送入される前に、予め脱湿器３において充分に除去され
る。したがってゼオライトに対する１４Ｃの吸着効率は
極めて高くなり、ゼオライト吸着塔における１４Ｃの除
去率は大幅にｆｌ」上する。

またゼオライト吸着塔設備はその前後に付設する電磁開
閉式の切換弁６ａ１，６，２，６ｂ１，６，２を除いて
駆初部分がなく、簡易な構成であるため、既設の放射性
気体廃棄物処し！Ｐ設備に組み入れることも容易である
。

さらに第２図に示すように１４　ｃ　Ｃ２とＣａとを反
応させて、Ｃａ　　ＣＯ３という不溶性の沈澱物を形成
することにより、１４ｃを小容積の固形廃棄物として固
定することが可能であり、除去成分の廃棄または保存が
極めて容易となり、併せて半減期の長い放射性核種の放
出を大幅に低減することができる。

〔発明の効果〕

以上説明の通り、本発明に係る放射性気体廃棄物処理装
置によれば、１４ｃを吸着除去するゼオライト吸着塔を
脱湿器の二次側に付設しているため、１４Ｃを含有する
気体廃棄物に含有される水分は、予め脱湿器において充
分に除去される。したがってゼオライト吸着塔にＪ３い
ては、水分の吸着は少なく、１４Ｃ成分が優先的に高い
効率で吸容除去される。

また本装置によれば、従来装置にゼオライト吸着塔を付
設するだけの而易な構成によって、　Ｃの除去率を大幅
に高めることが可能となり、半減期の長い放射性核種の
放出を効果的に防止づることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置の一実
施例を示す系統図、第２図は第１図に示す　ＣＯ２分離
装置の構成例を示づ断面図である。１・・・再結合器、２・・・凝縮器、３・・・脱湿器、
４゜４ａ、４ｂ・・・ゼオライト吸着塔、５・・・蒸気
式空気抽出器、６ａ１１，２，６，１，６，２・・・切
換弁、７・・・ｔｉＪ置装ィルタ、８・・・活性炭吸着
塔、９・・・排気筒、１０・・・ゼオライ１へ再生系、
１１・・・加熱乾燥窒素供検装置、１２・・・　ＣＯ２
分離装置、１３・・・反応槽、１４・・・遠心分Ｍ器、
１５・・・カルシウム溶液タンク、１６・・・窒素配管
、１７・・・脱離ガス配管、１８，１゜１８ａ２．１８
ｂ１．１８．２・・・開閉弁。隙」髄ＣＯ２７７”ス ↓ 出願人代理人　　　波　多　野　　　久第図

Claims

【特許請求の範囲】

放射性気体廃棄物中に含有される水素を酸化する再結合
器と、放射性気体廃棄物中に含まれる水蒸気を凝縮除去
する凝縮器と、水蒸気を除去した放射性気体廃棄物をさ
らに乾燥し脱湿する脱湿器とを備えた放射性気体廃棄物
処理装置において、脱湿された放射性気体廃棄物中に含
有される質量数１４の炭素同位元素を分離するゼオライ
ト吸着塔を、上記脱湿器の二次側に付設したことを特徴
とする放射性気体廃棄物処理装置。