JPH04151599A - 放射性廃棄物処理装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、原子力施設設備において、その運転に伴って
発生する高放射性不溶解固形成分（以下、放射性クラッ
ドと略す）を多く含んだ廃液を処理するための、放射性
廃棄物処理装置に関する。

（従来の技術） 原子力設備の水質は高純度に管理されているが、極微量
の金属不純物が混入する。これが炉心の中性子照射領域
にて中性子を浴び、放射性クラッドとなる。また中性子
を浴びた炉心構造材が炉水に溶出し、放射性クラッドと
なる。放射性クラッドは、燃料集合体に付着したり、炉
水とともに原子炉系の各所に拡散したりする。

燃料集合体に付着した放射性クラッドは、燃料集合体ま
たはその構造材が移動するところにおいてその一部が離
脱するので、放射性流体貯槽内の水中には高放射性クラ
ッドが混在することになる。

これらの放射性流体貯槽内の放射性流体の浄化用には、
ろ材にろ過励材として粉末樹脂をプリコートした粉末樹
脂圧カブリコート型のろ過装置を用いる方法がある。こ
の方法は、従来の原子力施設において広く採用されてき
た。しかしこの方法では、多量に発生する使用済樹脂を
処理・処分するための廃棄物処理系統が必要となるとこ
ろから、この方法を用いると廃棄物処理設備が大きくな
るという欠点がある。これより非助材型のろ過装置が望
まれるが、従来は耐放射線性に優れたろ過膜を持ち、ろ
過装置としてろ過膜上に捕獲した放射性クラッドを容易
に除去・再生して使用する方式のものが無かった。この
ため放射性クラッドを除去した場合に、フィルタエレメ
ントそのものを取外して新たに取り替える方式が採用さ
れていた。

またこの方法ではろ材に放射性クラッドが多量に付着し
た状態でフィルタエレメントを交換しなければならない
ので、作業員の被曝防護の観点から、フィルタエレメン
トの交換操作を水中で行う必要があった。このため操作
自体が繁雑になるという問題もあった。

従来技術の一例について、第４図および第５図に沿って
説明する。

第４図は沸騰水型原子力全電設＃Ｉ（以下、ＢＷＲと記
す）の放射性流体貯槽水浄化系を示す。放射性流体貯槽
水１５は、放射性流体貯槽２１より溢流配管２５を介し
てスキマサージタンク２６へオーバーフローする。この
オーバーフロー水２８は循環ポンプ２９にて循環配管２
７を介して放射性流体貯槽水浄化ろ過装置２３へ移送さ
れ、浄化後必要に応じて循環配管１４を介して脱塩装置
１１あるいは冷却装置１２に導かれて脱塩あるいは冷却
され、循環配管１４を介して放射性流体貯槽２１へ環流
される。ろ過装置支持材２４を介して放射性流体貯槽２
１に支持された放射性流体貯槽水浄化ろ過装置２３には
、使い捨てのろ材２２が内装されており、これによって
放射性流体貯槽水中に混在する放射性クラッドが除去さ
れる。このろ材２２は、クラッドを捕獲するに伴いその
差圧が上昇するが、この再生は薬品にて行う必要がある
ため極めて困難である。このため現行プラントではろ材
２２は使い捨てにしている。差圧が規定値に達するかあ
るいはクラッドに対する除去性能が不十分になった場合
には、第５図に示すように放射性流体貯槽浄化ろ過装置
２３を開放し内装されていたろ材２２をエレメント移動
装置１６にて取り外し、新しい交換用のろ材１７と交換
して、放射性流体貯槽２１の底部に貯蔵する。

前述したような問題点を解決する手段として、セラミッ
ク製のフィルタエレメントを使用したろ過装置を使用す
ることが考えられている。このろ過装置はろ材（セラミ
ックフィルタエレメント）を“逆洗°することによって
再使用し、ろ材の交換開度の大幅低減、交換操作の簡便
化が図れるものである。逆洗とは、ろ過装置の規定の差
圧に達したろ過装置に対し、ろ過水を通水時と逆方向に
流して、ろ材の表面に付着したクラッドを洗い流す操作
である。このようなろ過装置をここでは「逆洗型ろ過装
置」と呼ぶことにする。

第６図および第７図に逆洗型ろ過装置を使用した一例を
示す。第６図および第７図において、第４図および第５
図と同一部分には同一符号を付し、その部分の構成の説
明は省略する。

なお、ここで第６図は放射性流体貯槽水の浄化を行って
いるときの動作状態を、第７図はろ過エレメント束の逆
洗を行っているときの動作状態をそれぞれ示している。

第６図において、セラミックフィルタエレメント４１を
収容したろ過装置４０の上部には洗浄液をろ過装置４０
内に注入させる洗浄液人口ライン３Ｉが洗浄液人口弁４
７を介して配設されている。そして、ろ過装置４０を介
して処理された被処理液は逆洗水貯留タンク３３から被
処理液出口弁４８を介して被処理液出口ライン３４から
系外へ排出される。前記処理液は必要に応じて脱塩装置
人口弁４５を介して脱塩装置１１あるいは冷却装置１２
によって脱塩あるいは冷却され循環配管１３を介して放
射性流体貯槽２Ｉに導かれる。なお、前記循環配管１３
には脱塩装置１１、冷却装置１２をバイパスするバイパ
スライン４６が配設されている。

前記放射性流体貯槽２１に流入した放射性流体貯槽水１
５はスキマサージタンク２６へ流入し、この流入したオ
ーバーフロー水２８はオーバーフロー水移送ポンプ４３
にて昇圧されて被処理液人口弁４４を介してオーバーフ
ロー水移送ライン４２によって、前記ろ過装置４０に再
び導かれる。なお、前記スキマサージタンク２６にはデ
カント水排水ライン３８が１続されている。

そして、逆洗時においては、第７図に示すよ・に、逆洗
用水（ろ過水）貯留タンク３３から逆洗２を放射性流体
貯槽水浄化ろ過装置４０に送り込ん−・逆洗する。この
とき同時に急速開閉弁３２を開と（て、フィルタエレメ
ント４１表面に付着していたｈ耐性クラッドを含んだ逆
洗廃液を、逆洗水出ローイン４９を介して逆洗廃液貯槽
３５に排出する。二〇操作は具体的には次のようになる
。逆洗時には、通水時に開としていた被処理液（放射性
流体貯右水）入口弁４４及び処理液出口弁４５を閉とす
る。イして加圧用空気人口弁となる被処理液出口弁４８
ツ開とし、加圧用空気ラインとなる被処理液出口ぞイン
３４より加圧用空気を供給し、逆洗用水貯留づンク３３
を加圧する。そして加圧用空気人口弁（１速開閉弁）３
２の開閉を繰り返して通水方向と逆ブ向にパルス状に加
圧水を通し、エレメント表面Ｉ：捕捉した放射性クラッ
ドを吹き飛ばすように除ダする。上述した方法で充分な
逆洗効果が得られ九かった場合には、被処理液出口弁４
８を閉とし、この状態で洗浄水入口弁４７を開として、
ろ過エレメント束４１に洗浄水を供給する。

そして、排出された逆洗水は逆洗廃液タンクで゛ある沈
降分離槽３５内に貯留され、固液が分離し、廃スラツジ
３９は沈降分離槽の底部に沈積し、液体はデカント水３
６となり、デカント水排出弁３７を介してデカント水排
出ライン３Ｂから前記スキマサージタンク２Ｂに貯留さ
れる。このようにしてセラミックフィルタエレメントの
通水口を高流速で洗浄し、エレメント表面に捕獲した放
射性クラッドを除去する。

このように、セラミックフィルタを使用した逆洗型ろ過
装置は逆洗によってフィルタエレメント表面の放射性ク
ラッドをほぼ完全に除去できる。

このためフィルタエレメントの交換頻度を従来のる材使
い捨て方式のろ過装置に比べて大幅に低減できる。また
逆洗後のろ過装置の線量率は十分低く押さえることがで
きるので、フィルタエレメントの交換をわざわざ水中で
行う必要がない。このためフィルタエレメントの交換も
大幅に簡便化される上に、ろ過装置自体を水中に設置す
る必要もなくなる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したような当該ろ過装置では、耐放射線性の優れた
ものとしてセラミックフィルタを使用している。ところ
で、何等かの理由によってセラミックフィルタの逆洗が
できなくなり、フィルタの交換の必要が生じた場合など
、ろ過装置の蓋を開放し、中のフィルタエレメントを取
り出す作業等をしなければならない。当該ろ過装置では
高放射性クラッドがフィルタエレメントの孔の内壁に蓄
積していくと、缶体胴部の線量率が上昇する。

特にフィルタを逆洗する直前には、高放射性クラッドの
蓄積量は最大となっており、したがって缶体胴部の線量
率も最大となっている。このためそのような状態のとき
にこのろ過装置に近付いて作業をすることは作業員のび
ぼく量の増加につながり、ろ過装置の線量率によっては
ろ過装置付近に近付くこと自体が制御される場合もあり
うる。このようなろ過装置の線量率の上昇に対し、作業
員の被ばく量を可能な限り低く押さえるためには、缶体
胴部の肉厚を大きくすることが考えられる。

ただしこの方法では、ろ過装置全体の重量が極めて太き
（なり、搬入・据付および搬出・解体が困難になるとい
う難点がある。また缶体の周囲に遮蔽壁を設けるという
手段が考えられるが、これではろ過装置を設置した部屋
の作業空間を狭くし、遮蔽壁自体の取扱いという新たな
問題も抱え込むことになる。

上記のような課題に対し、本発明では、原子力施設内で
発生する高放射性クラッドを除去する装置として使用す
るろ過装置に関し、ろ過装置自体の表面線量率を低減さ
せ、装置・設備の構成を複雑にすることなくろ過装置自
体への接近性を改善し、かつ、設置した部屋の作業空間
も損なわないようなろ過装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては、セラミ
ック製フィルタエレメント束を収容した放射性廃棄物処
理装置において、前記でラミック製フィルタエレメント
上端部を固定する上部タイプレートの上部に放射線遮蔽
用水を封入する水封入部を配設して成ることを特徴とす
る放射性廃棄物処理装置を提供する。

（作　用） この様に構成された放射性廃棄物処理装置においては、
水封入部においてフィルタエレメントからの放射線を低
減することができる。よって、装置本体の上方から作業
する作業員のフィルタエレメントから放射される放射線
による被ばく量を低減することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図を参照して
説明する。

第１図において、セラミックフィルタ１は缶体胴部６内
に収容されている。セラミックフィルタ１は下方を下部
タイプレート１８にて支持され、上部を上部タイプレー
ト９にて支持されている。前記下部タイプレート１８の
下方の缶体胴部６には側部に廃液人口２が、逆洗廃液出
口４が下部に形成されている。さらにセラミックフィル
タ１の側部には被処理液出口３が形成されている。

前記上部タイプレート９の上方にはセラミックフィルタ
ｌから放出される放射線を遮蔽するための水封入部７が
形成され、前記缶体胴部６は収容室８の床８ａを貫通し
て床８ａの上方に開放され、この開放された開口６ａに
は前記上部タイプレート９の浮上を防止するタイロッド
１９が下部に配設された蓋１０が設けられている。そし
て、床８ａ上方の缶体胴部６には洗浄液人口５が形成さ
れている。

前記セラミックフィルタｌの構成を次に第２図および第
３図を参照して説明する。第２図において、セラミック
フィルタ１には多数の通水口５５が形成されており、こ
の通水口５５を通水方向の断面で見ると第３図のように
なる。第３図に示す通り、セラミックフィルタ１は各通
水流路５５毎に緻密層５６、中間層５７、支持層５８の
３層構造になっている。

第２図及び第３図に示す矢印５９．８０はそれぞれ廃液
、ろ液の流れである。これら２つの図に示すように、本
発明に使用するろ過エレメントでは、廃液（被処理液）
は通水口５５から入り、通水流路６２の内側から外側へ
通される。このとき廃液に混入している高放射性クラッ
ドは、通水流路６２内側表面Ｂ１にトラップされ、廃液
中から除去される。

上述した構成においてセラミックフィルタが何らかの問
題によって逆洗が行なえなくなった場合、セラミックフ
ィルタの放射能濃度は高くなる。この場合、床からセラ
ミックフィルタを取り出す作業を行なう前に水封入部内
に水を封入しセラミックフィルタから放出される放射線
を遮蔽する。そして、その他の上方以外の方向は床によ
って直接作業員には放射能がとどかないため、作業員の
被ばく量を小さくすることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ろ過装置の線量率の高い部分は、作業
員が操作を行う階の下になり、作業員が操作を行う階と
は床を境にして隔離される。すなわち、法自体が遮蔽壁
として作用することになる。またろ過装置缶体の上部は
水を張った状態になっているため、フィルタエレメント
からの放射線が遮蔽される。このようにして、作業員は
ろ過装置のフィルタエレメントに高放射性クラッドが蓄
積しているときでも、ろ過装置上部付近に近付いて作業
を行うことができる。また、ろ過装置本体以外に余計な
遮蔽物等がないため、作業空間を十分広くとることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る放射性廃棄物処理装置
を示す縦断面図、第２図は第１図に示したセラミックフ
ィルタの一部切欠き斜視図、第３図はセラミックフィル
タの縦断面図、第４図は使い捨てろ過エレメントを使用
した放射性廃棄物処理系の従来例を示す概略縦断面図、
第５図は第４図に示した放射性廃棄物処理装置における
ろ過エレメントの取り替え方法を示す概略縦断面図、第
６図はセラミックフィルタを使用した放射性廃棄物処理
系の従来例を示す概略縦断面図、第７図は第６図に示し
た放射性廃棄物処理系の逆洗時の流れを示す概略縦断面
図である。 １・・・セラミックフィルタ ２・・・廃液入口 ４・・・逆洗廃液出口 ６・・・缶体胴部 ８・・・収容室 ９・・・上部タイプレート １８・・・下部タイプレート ３・・・処理液出口 ５・・・洗浄液人口 ア・・・水封入部 ８ａ・・・床 １０・・・蓋 １９・・・タイロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック製フィルタエレメント束を収容した放
   射性廃棄物処理装置において、前記セラミック製フィル
   タエレメント上端部を固定する上部タイプレートの上部
   に放射線遮蔽用水を封入する水封入部を配設して成るこ
   とを特徴とする放射性廃棄物処理装置。
2. （２）前記放射線遮蔽用水を封入する水封入部の上端を
   この放射性廃棄物処理装置を収容する収容室の床より上
   に貫通させて形成し、前記セラミック製フィルタエレメ
   ント束を前記収容室の床の底面より下方に配設して成る
   ことを特徴とする請求項１記載の放射性廃棄物処理装置
   。