JPH06238261A - 放射性廃液の固形化処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放射性廃液の固形化処理方法及び装置におい
て、放射性廃液を固形化物に変換することにより、取り
扱いを容易にしかつ環境を汚染することなく焼却処理す
ることを可能とする。 【構成】収集タンク１に収集された放射性洗濯廃液は活
性炭式ろ過器２を通した後濃縮装置３に導かれ、ここで
加熱蒸発濃縮され、残った放射性洗濯廃液の濃縮廃液は
濃縮廃液タンク６に収集される。この濃縮廃液８とポリ
アクリル酸ソーダ重合体等からなる可燃性で燃やしても
有害物質を発生しない水分吸収材９は混合槽１０にそれ
ぞれ計量供給された後、撹拌混合される。混合槽１０内
の水分が無くなったことを確認した後、固型化物１１は
ドラム缶１２に充填される。この固型化物は最終的には
焼却炉で焼却減容処理され、焼却後の残渣は最終貯蔵の
ためにセメントあるいはプラスチック等の固化剤によっ
て固化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所等の放射
性物質を取り扱う管理区域で発生する低レベル放射性廃
液（水溶液）あるいはその濃縮廃液の固形化処理方法及
び装置に係わり、特に原子力発電所等で作業員が着用す
る作業衣あるいは防護具を洗濯したあとに発生する放射
性洗濯廃液あるいはその濃縮廃液を取扱いが容易でしか
も焼却が可能な固形化物に変換し処理する固形化処理方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力施設から発生する放射性廃棄物
は、その形態に応じた減容処理技術の開発が推進されて
おり、その一部は既に実用化されている。

【０００３】例えば、これら放射性廃棄物のうち放射性
廃液に対しては、その性状に応じて分離収集され、以下
の処理が行われる。溶解性塩分が少ない廃液は中空糸膜
フィルタ等による濾過処理及びイオン交換樹脂による脱
塩処理を施し、その処理水を原子力発電所内の補給水と
して使用している。また、脱塩処理に適さない放射性廃
液及び前述のイオン交換樹脂等の再生処理時に発生する
再生廃液は濃縮器内で蒸発濃縮を行い、発生した凝縮水
は必要に応じて脱塩処理を施したあと、原子力発電所内
の補給水として再使用している。一方、濃縮器内に残留
した濃縮廃液は一時的に貯蔵し、放射能が減衰するのを
待って、竪型薄膜乾燥機による乾燥粉体化処理がなされ
ている。

【０００４】また、放射性廃棄物のうち管理区域内での
作業中に発生した紙、布等の可燃性雑固体廃棄物に関し
ては、焼却炉による燃焼処理技術が実用化されている。

【０００５】さらに、前述の処理で発生した粉体あるい
はペレット状に加工された放射性廃棄物は、最終処分に
備えて固化体容器中にセメントあるいはプラスチック等
の固化剤と混合して固化される技術が確立されている。

【０００６】一方、原子力発電所等の放射性物質を取り
扱う管理区域で作業員が着用する作業衣あるいは防護具
の洗浄方法としては、フロン等の溶剤を使用したドライ
クリーニング方式がある。この作業衣等のドライクリー
ニングに伴い、溶剤、洗剤及び汚れを含んだ放射性の廃
液が出る。この廃液から蒸溜により溶剤を回収再利用し
た残りの放射性スラッジの処理方法として、特開昭６０
−７９２９７号公報には、その放射性スラッジにゲル化
材を添加し、流動性のないゲル状半固体に変えて保管す
る処理方法が提案されている。ゲル化材としては、シベ
ンシルデンＤ−ソルビトールのＮ等の１０〜２０％溶液
を使用し、その溶剤としてはＮ．Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ．Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド等が使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電所等の放射
性物質を取り扱う管理区域で作業員が着用する作業衣あ
るいは防護具の洗浄方法としては、フロン等の溶剤を使
用したドライクリーニング方式があることは前述した。
しかし、オゾン層破壊等の地球環境問題への対応によ
り、フロンの使用規制が現実化するにつれて、洗剤を使
用する水洗洗濯方式が見直されている。しかし、この水
洗洗濯方式による場合、発生する洗濯廃液は極低レベル
の放射性廃液であるが、原子力施設外の環境への放出放
射能を極力低減する必要性から、前述した従来の放射性
廃液の処理技術を適用しなければならず、水処理装置及
び竪型薄膜乾燥機の設置に多大な設備費がかかるという
欠点があった。

【０００８】また、従来の放射性廃液の処理技術を放射
性洗濯廃液あるいはその濃縮廃液に適用した場合、竪型
薄膜乾燥機による粉体乾燥処理する際に、廃液中に洗剤
分、油脂及び塩分等を含むことから以下の問題がある。

【０００９】（１）放射性洗濯廃液あるいはその濃縮廃
液を竪型薄膜乾燥機で乾燥粉体化する際、乾燥機内で発
泡するため、特殊な運転を必要とする。このため、放射
性洗濯廃液以外の通常の低レベル放射性廃液との混合処
理ができないことから、専用の粉体乾燥設備を必要とす
る。

【００１０】（２）放射性洗濯廃液を処理した乾燥粉末
を最終処分のためにセメント固化あるいはプラスチック
固化した場合、その固化体中に洗剤分等の有機物が残留
することが考えられる。このため、長期間保管するとこ
れが分解、腐敗する可能性があり、最終処分の条件に適
合しない可能性がある。

【００１１】このように、原子力発電所等の放射性物質
を管理区域内で作業員が着用する作業衣あるいは防護具
の洗浄に、洗剤を使用する水洗洗濯方式を採用する場
合、発生する極低レベルの放射性廃液を如何に容易に処
理するかが課題であった。

【００１２】一方、特開昭６０−７９２９７号公報に記
載の処理方法は、水洗洗濯方式によって発生する放射性
洗濯廃液を対象としていない。また、そのゲル状半固体
を焼却したときに、ゲル化材の溶剤であるＮ．Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、Ｎ．Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド等が有害物質であるＮＯｘを発生す
るので、環境を汚染する問題があった。

【００１３】本発明の目的は、放射性廃液を固形化物に
変換することにより、取扱いが容易で焼却処理が可能で
あると共に、焼却しても環境を汚染することのない放射
性廃液の固形化処理方法及び装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の固形化処理方法では、原子力施設で発生し
た放射性廃液を可燃性でかつ燃やしても有害物質を発生
しない水分吸収材と混合撹拌し、水分吸収材に放射性廃
液中の水分を吸収させることによって放射性廃液を固形
化物に変換させる。

【００１５】上記固形化処理方法において、可燃性でか
つ燃やしても有害物質を発生しない水分吸収材として
は、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体、アクリル
酸重合体、ポリエチレン・オキサイド変成体、でんぷん
にアクリル酸塩等をグラフト重合させたでんぷん系重合
体、カルボキシルセルローズ等にアクリル酸塩等をグラ
フト重合させたセルローズ系重合体のいずれかの高分子
水分吸収体がある。

【００１６】また、好ましくは、前記放射性廃液として
は、原子力施設で作業員が着用する作業衣あるいは防護
具を洗濯したあとに発生する極低レベルの放射性洗濯廃
液あるいはその濃縮廃液を処理する。

【００１７】また、上記目的を達成するため、本発明の
固形箇所裡装置では、放射性廃液を計量し供給する手段
と、可燃性でかつ燃やしても有害物質を発生しない水分
吸収材を計量し供給する手段と、該放射性廃液と該水分
吸収材を混合する手段と、混合後の吸水膨潤した水分吸
収材を貯蔵容器に充填する手段とを有する。

【００１８】

【作用】本発明は水分吸収材の保水性を利用した放射性
廃液の固化方法である。放射性廃液と水分吸収材を混合
撹拌することにより、水分吸収材は数分で放射性廃液中
の水分を吸収しながら膨潤する。本願発明者等は、この
際に水分吸収材は放射性廃液中の溶解成分も捕捉すると
いう有利な作用があることを見出だした。このようにし
て得られた遊離水分のない膨潤した水分吸収材はかんて
ん状の固形化物の形態をなし、放射性廃液が固形化物に
変換される。

【００１９】得られた固形化物は常温では外部からの衝
撃あるいは圧力に対しても保持した放射性廃液を離すこ
となく、安定した状態を持続する。この結果、ドラム缶
等の容器に充填することが可能であり、その後の運搬及
び倉庫への貯蔵等の取扱いが容易となる。

【００２０】また、得られた固形化物は最終的には焼却
処理されるが、このとき体積の大部分である水が除去さ
れると共に、水分吸収材自体が燃焼するため、大幅に減
容することが可能となる。また、水分吸収材は燃やして
も有害物質を発生しないので、環境を汚染することがな
い。しかも、焼却後は無機化された残渣が得られること
から、最終処分に適した処理が可能となる。

【００２１】遊離水分のない固形化物を得るためには、
放射性廃液と水分吸収材の最適混合比を如何に設定する
かが重要である。もちろん、水分吸収材を割合を多くと
れば、遊離水分の無い固形化物を得ることが可能である
が、水分吸収材の使用量が増加することから、コストが
増えるうえに、発生する固形化物の量が増加するという
不利がある。放射性廃液と水分吸収材の最適混合比は、
水分吸収材の種類と、廃液の成分及び濃度により異なる
が、これは、実験的に容易に求めることが可能である。
水分吸収材として、一例として高分子水分吸収材、例え
ばアクリル酸重合体のうちポリアクリル酸ソーダ重合体
を使用する場合、清水に近い廃液に対しては、放射性廃
液と水分吸収材の混合比を約１０００倍にとれるが、洗
剤分、油脂、および塩分等を含む放射性洗濯廃液に対し
ては１０−１００倍で遊離水分の無い固型化物を得るこ
とが可能である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を用
いて説明する。図１は原子力発電所における放射性洗濯
廃液の処理に、本発明を採用した固化処理装置のシステ
ム構成を示す。

【００２３】図１において、原子力発電所で発生した放
射性洗濯廃液はまず収集タンク１に収集され、以後回分
式に廃液の処理がなされる。収集された放射性洗濯廃液
は活性炭式ろ過器２を通すことで廃液中の非溶解性固形
分および洗剤に含まれる界面活性剤の除去が行われ、濃
縮装置３に導かれる。放射性洗濯廃液は濃縮装置３で加
熱蒸発濃縮され、発生した蒸気はコンデンサ４によって
冷却され、凝縮水は凝縮水収集タンク５に収集された
後、必要に応じて脱塩処理等が施され、原子力発電所内
の補給水として再使用される。一方、濃縮装置３に残っ
た放射性洗濯廃液の濃縮廃液は濃縮廃液タンク６に収集
される。この濃縮廃液８と例えばアクリル酸重合体のう
ちポリアクリル酸ソーダ重合体等からなる水分吸収材９
は混合槽１０にそれぞれ計量供給された後、撹拌混合さ
れる。混合槽１０内の水分が無くなったことを確認した
後、固型化物１１はドラム缶１２に充填される。

【００２４】充填完了したドラム缶１２はキャップをさ
れ、固体廃棄物貯蔵庫へ運搬後、保管される。この固型
化物は最終的には焼却炉で焼却減容処理され、焼却後の
残渣は最終貯蔵のためにセメントあるいはプラスチック
等の固化剤によって固化されることにより、大幅な減容
が可能となる。

【００２５】図２は放射性洗濯廃液と水分吸収剤を混合
しドラム缶に一時貯蔵する部分の詳細図である。

【００２６】放射性洗濯廃液あるいはその濃縮廃液８は
供給ポンプ１３によって混合槽１０に供給される。一
方、ポリアクリル酸ソーダ重合体等からなる水分吸収材
９はホッパー７から混合槽１０に供給される。放射性洗
濯廃液あるいはその濃縮廃液８および水分吸収材９の供
給量は流量計１４及び計量器１５によりそれぞれ計量さ
れ、廃液と水分吸収材の混合比が最適になるように制御
される。混合槽１０内では水分吸収を促進し、しかも均
一に行われるように廃液と水分吸収材とを数分間撹拌混
合する。その後、混合槽内の水分が無くなったことを確
認した後、電動式のシャッター式開閉弁１６を開け、得
られたかんてん状の固型化物１１は混合槽下からドラム
缶１２に充填される。固型化物１１の充填が完了したド
ラム缶１２はキャップをされ、固体廃棄物貯蔵庫へ運搬
され、保管される。

【００２７】以上のように構成した本実施例によれば、
放射性廃液のうち乾燥粉体化に適さない放射性洗濯廃液
の固形化処理が可能となる。すなわち、放射性廃液を水
分の無い固形化物に変換することにより、ドラム缶１２
に充填して取り扱うことが可能となり、原子力発電所内
で発生する他の可燃性雑固体廃棄物と同様の取り扱いが
可能となることから、運搬及び固体廃棄物貯蔵庫への保
管等の取扱が容易となる。

【００２８】また、水分吸収材として、例えばアクリル
酸重合体のうちポリアクリル酸ソーダ重合体等の可燃性
で燃やしてもＮＯｘ等の有害物質を発生しない物質を用
いるので、焼却炉で燃焼処理することにより体積の大部
分を占める水が除去されるとともに、有害物質を発生す
ることなく水分吸収材自体が燃焼するため、環境を汚染
することなく大幅に減容することが可能となる。しか
も、焼却後は無機化された残渣が得られることから、最
終処分に適した処理が可能となる。

【００２９】システム全体で見ると、従来技術で必要と
した乾燥機が不要となるため、初期設備コストの低減が
図ることができる。また、放射性廃液を本実施例による
固形化処理を施した段階での廃棄物発生量は、従来技術
である粉体乾燥処理に比べて多くなるが、前述の焼却処
理が可能なことから、最終的には粉体乾燥処理と同等の
減容化を図ることが可能である。

【００３０】なお、以上の実施例は原子力発電所での放
射性洗濯廃液の処理についてのものであるが、それ以外
の放射性廃液についても、上記の同様の処理が可能なこ
とは当然である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、放射性廃液のうち乾燥
粉体化に適さない廃液、例えば以上で説明したような放
射性洗濯廃液を水分の無い固形化物に変換するので、ド
ラム缶等の容器に充填して取り扱うことが可能となり、
運搬及び固体廃棄物貯蔵庫への保管等の取扱が容易とな
る。

【００３２】また、水分吸収材として、可燃性で燃やし
ても有害物質を発生しない物質を用いるので、焼却炉で
燃焼処理することにより環境を汚染することなく大幅に
減容することが可能となる。しかも、焼却後は無機化さ
れた残渣が得られることから、最終処分に適した処理が
可能となる。

【００３３】また、従来技術で必要とした乾燥機が不要
となるので、初期設備コストの低減が図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による放射性廃液の固形化処
理装置のシステム構成を示す図である。

【図２】図１に示す固形化処理装置の要部の詳細図であ
る。

【符号の説明】

６ 濃縮廃液タンク ７ 水分吸収材供給ホッパー ８ 放射性洗濯廃液あるいはその濃縮廃液 ９ 水分吸収材 １０ 混合槽 １１ 放射性廃液８を吸水膨潤した固形化物 １２ 固形化物充填用ドラム缶 １３ 放射性廃液供給ポンプ １４，１５ 流量計あるいは計量器 １６ シャッター式開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 昭宏 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子力施設で発生した放射性廃液を可燃
   性でかつ燃やしても有害物質を発生しない水分吸収材と
   混合撹拌し、水分吸収材に放射性廃液中の水分を吸収さ
   せることによって放射性廃液を固形化物に変換させるこ
   とを特徴とする放射性廃液の固形化処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の放射性廃液の固形化処理
   方法において、前記水分吸収材として、アクリル酸・ビ
   ニルアルコール共重合体、アクリル酸重合体、ポリエチ
   レン・オキサイド変成体、でんぷんにアクリル酸塩等を
   グラフト重合させたでんぷん系重合体、カルボキシルセ
   ルローズ等にアクリル酸塩等をグラフト重合させたセル
   ローズ系重合体のいずれかの高分子水分吸収体を用いる
   ことを特徴とする放射性廃液の固形化処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の放射性廃液の固形化処理
   方法において、前記放射性廃液として、原子力施設で作
   業員が着用する作業衣あるいは防護具を洗濯したあとに
   発生する極低レベルの放射性洗濯廃液あるいはその濃縮
   廃液を処理することを特徴とする放射性廃液の固形化処
   理方法。
4. 【請求項４】 放射性廃液を計量し供給する手段と、可
   燃性でかつ燃やしても有害物質を発生しない水分吸収材
   を計量し供給する手段と、該放射性廃液と該水分吸収材
   を混合する手段と、混合後の吸水膨潤した水分吸収材を
   貯蔵容器に充填する手段とを有することを特徴とする放
   射性廃液の固形化処理装置。