JPH0727076B2 - Treatment method and equipment for radioactively used ion exchange resin - Google Patents

Treatment method and equipment for radioactively used ion exchange resin

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JPH0727076B2
JPH0727076B2 JP731387A JP731387A JPH0727076B2 JP H0727076 B2 JPH0727076 B2 JP H0727076B2 JP 731387 A JP731387 A JP 731387A JP 731387 A JP731387 A JP 731387A JP H0727076 B2 JPH0727076 B2 JP H0727076B2
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waste
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清美 船橋
至 小森
文雄 河村
玉田  慎
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子力発電所から発生する放射性使用済イオン
交換樹脂(以下、廃樹脂という)の処理方法および処理
設備に係り、特に放射能レベルの比較的高い廃樹脂を処
理するのに好適な処理方法および処理設備に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of treating radioactive used ion-exchange resin (hereinafter referred to as waste resin) generated from a nuclear power plant and a treatment facility, and particularly to a method of treating a radioactive level. The present invention relates to a treatment method and treatment equipment suitable for treating a relatively high waste resin.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

原子力発電所から発生する廃樹脂は、比較的放射能レベ
ルが低い低レベル廃樹脂と、比較的放射能レベルが高い
高レベル廃樹脂に大別することができる。ここで、高レ
ベルの廃樹脂とは放射能レベルが概略1〜10μCi/gの廃
樹脂を指し、低レベル廃樹脂とは放射能レベルが概略0.
01〜1μCi/gの廃樹脂を指す。BWR発電所を例にとる
と、復水浄化系(復水脱塩器,復水過脱塩器など)か
ら発生するものが低レベル廃樹脂に相当し、炉水浄化系
から発生するものが高レベル廃樹脂に相当する。
Waste resin generated from a nuclear power plant can be roughly classified into low-level waste resin having a relatively low radioactivity level and high-level waste resin having a relatively high radioactivity level. Here, the high level waste resin refers to a waste resin having a radioactivity level of approximately 1 to 10 μCi / g, and the low level waste resin has a radioactivity level of approximately 0.
01 to 1 μCi / g of waste resin. Taking a BWR power plant as an example, what is generated from the condensate purification system (condensate demineralizer, condensate demineralizer, etc.) is equivalent to low-level waste resin, and what is generated from the reactor water purification system is Corresponds to high-level waste resin.

このうち、低レベル廃樹脂については種々の処理方法
(プラスチック固化法,熱分解法など)が開発されてお
り、得られた最終固化体は、近い将来、陸地等にて最終
処分される予定である。
Among these, various treatment methods (plastic solidification method, thermal decomposition method, etc.) have been developed for low-level waste resin, and the final solidified product obtained will be finally disposed of on land or the like in the near future. is there.

一方、高レベル廃樹脂は、現在、発電所内のタンクに貯
蔵されており、固化処理などは施されていない。この理
由は次の二つである。第1は、高レベル廃樹脂は放射能
レベルが低レベル廃樹脂に比べて10〜100倍高く、従来
の固化処理方法では作業員の被ばく等が問題になるから
である。第2は、たとえ固化処理したとしても、最終固
化体の放射能レベルが高いため最終処分ができず、最終
固化体は依然として発電所内に保管せざるを得ないので
固化処理するメリットが小さいからである。
On the other hand, the high-level waste resin is currently stored in the tank in the power plant and is not subjected to solidification treatment. There are two reasons for this. First, the high-level waste resin has a radioactivity level 10 to 100 times higher than that of the low-level waste resin, and the conventional solidification treatment method poses a problem such as exposure of workers. Secondly, even if the solidification treatment is carried out, the final solidified body has a high radioactivity level and thus cannot be finally disposed of. Since the final solidified body still has to be stored in the power plant, the merit of the solidification treatment is small. is there.

そこで、高レベル廃樹脂の取り扱いについては特開昭61
−17995号に示される方法が試みられている。すなわ
ち、廃樹脂中に含まれる放射性核種の一部を酒石酸溶液
により抽出し、廃樹脂の放射能レベルを低減した後、こ
の廃樹脂を焼却により減容処理する方法である。この方
法によると廃樹脂の放射能レベルが10〜50%低下するた
め、確かに廃樹脂処理時の作業員の被ばくを低減するこ
とができる。しかし、いわゆる低レベル廃樹脂に比べる
と、依然として放射能レベルが高いため、作業員被ばく
の問題は残る。さらに、前記焼却により処理した後の焼
却灰は、プラスチック等にて固化し、最終固化体とする
ことは可能であるが、この最終固化体は放射能レベルが
依然かなり高いため最終処分することができず、そのた
め、最終固化体は依然として発電所内に保管せざるを得
ない。
Therefore, regarding handling of high-level waste resin, JP-A-61
The method shown in −17995 has been tried. That is, this is a method in which a part of the radionuclide contained in the waste resin is extracted with a tartaric acid solution to reduce the radioactivity level of the waste resin and then the waste resin is incinerated to reduce its volume. According to this method, the radioactivity level of the waste resin is reduced by 10 to 50%, so that it is possible to surely reduce the exposure of workers during the treatment of the waste resin. However, compared to so-called low-level waste resin, the level of radioactivity is still high, so the problem of worker exposure remains. Furthermore, the incinerated ash after the treatment by incineration can be solidified with plastic or the like to give a final solidified body, but since this final solidified body still has a considerably high radioactivity level, it can be finally disposed of. No, so the final solidified material still has to be stored in the power plant.

以上は従来技術を高レベル廃樹脂の処理に関して述べた
が、次に従来の低レベル廃樹脂の処理に関して述べれ
ば、原子力発電所から発生する低レベル廃樹脂は全て放
射性廃棄物として扱われ、将来の最終処分までは原子力
発電所内に全て保管されており、一般廃棄物として捨て
ることができず、その保管量が膨大であるという問題が
ある。
The above describes the conventional technology regarding the treatment of high-level waste resin, but next, regarding the treatment of conventional low-level waste resin, all low-level waste resin generated from nuclear power plants is treated as radioactive waste and All of them are stored in the nuclear power plant until the final disposal, and there is a problem that they cannot be discarded as general waste and the amount of storage is enormous.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

以上述べたように、従来の廃樹脂処理技術は、高レベル
廃樹脂処理技術にあっては、放射能の分離効率を充分高
くすることができず、依然、最終固化体の最終処分(特
に陸地処分)への適合性、及び処理時の作業員の被ばく
低減といった点で問題があり、また低レベル廃樹脂の処
理技術にあっては、これを全て放射性廃棄物として扱わ
ねばならず、最終処分可能な固化体を作製することはで
きるにせよ、その保管量が膨大になるという問題があっ
た。
As described above, the conventional waste resin treatment technology cannot sufficiently increase the separation efficiency of radioactivity in the high-level waste resin treatment technology, and the final disposal of the final solidified product (especially on land There is a problem in terms of compatibility with (disposal) and reduction of exposure of workers at the time of processing, and in the processing technology of low-level waste resin, all of this must be treated as radioactive waste and final disposal. Although it is possible to prepare a solidified material that can be manufactured, there is a problem in that the storage amount becomes enormous.

以上の点に鑑み、本発明の目的は、高レベル廃樹脂に関
しては、最終処分への適合性にすぐれた最終固化体を提
供でき且つ作業員の被ばく量も低減でき、低レベル廃樹
脂に関しては、放射性廃棄物として最終処分すべき量を
大幅に減少させ、その保管量を減少させることの可能な
放射性廃樹脂の処理方法および設備を提供することにあ
る。
In view of the above points, the object of the present invention is to provide a high-level waste resin with a final solidified product having excellent compatibility with final disposal and also reduce the exposure dose of workers, and with respect to a low-level waste resin. The object of the present invention is to provide a method and equipment for treating radioactive waste resin capable of significantly reducing the amount of final disposal as radioactive waste and reducing the storage amount.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するため、処理方法としての本発明は、
原子力発電所で発生した放射性使用済イオン交換樹脂
と、溶液供給タンクからの中性塩溶液もしくは酸性溶液
とを放射性物質分離槽に供給し、該分離槽内の溶液中で
上記樹脂に機械的な力を印加することにより該樹脂から
放射性クラッドを物理的に分離すると同時に放射性イオ
ンをイオン交換反応により化学的に分離して、上記樹脂
をより低い放射能レベルの樹脂として回収する一方、上
記放射性クラッドおよび放射性イオンが移行した上記溶
液を廃液としてクラッド回収装置およびイオン回収装置
の順に通液して、それぞれにおいて放射性クラッドおよ
び放射性イオンを回収し、該回収後の廃液は上記溶液供
給タンクへ循環させて再利用するようにしたことを特徴
とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention as a processing method,
A radioactive used ion exchange resin generated in a nuclear power plant and a neutral salt solution or an acidic solution from a solution supply tank are supplied to a radioactive substance separation tank, and the resin in the solution in the separation tank is mechanically treated. The radioactive clad is physically separated from the resin by applying a force, and at the same time, the radioactive ions are chemically separated by an ion exchange reaction to recover the resin as a resin having a lower activity level, while the radioactive clad is separated. And the above-mentioned solution to which the radioactive ions have been transferred is passed through the clad recovery device and the ion recovery device in that order as a waste liquid, and the radioactive clad and the radioactive ions are recovered in each, and the waste liquid after the recovery is circulated to the solution supply tank. It is characterized by being reused.

また、同じく、処理設備としての本発明は、原子力発電
所で発生した放射性使用済イオン交換樹脂と溶液供給タ
ンクからの中性塩溶液もしくは酸性溶液とが共に供給さ
れる放射性物質分離槽、該分離槽内の溶液中で上記樹脂
に機械的な力を印加することにより、該樹脂から放射性
クラッドを物理的に分離すると同時に放射性イオンをイ
オン交換反応により化学的に分離する物理的分離手段お
よび化学的分離手段を併用した分離手段、放射性物質が
分離された後の低放射能レベル樹脂を回収する樹脂回収
手段、上記放射性クラッドおよび放射性イオンが移行し
た上記溶液を廃液として、該廃液から放射性クラッドを
回収するクラッド回収手段、該クラッド回収手段の下流
側にあってクラッド回収後の廃液から放射性イオンを回
収するイオン回収手段および該イオン回収手段からの廃
液を前記溶液供給タンクへ循環させる溶液再利用手段を
備えたことを特徴とするものである。
Further, similarly, the present invention as a treatment facility is a radioactive substance separation tank to which both a radioactive spent ion exchange resin generated in a nuclear power plant and a neutral salt solution or an acidic solution from a solution supply tank are supplied, By physically applying a mechanical force to the resin in the solution in the tank, the radioactive clad is physically separated from the resin, and at the same time, radioactive ions are chemically separated by an ion exchange reaction. Separation means in combination with separation means, resin recovery means for recovering low radioactivity level resin after radioactive material is separated, the radioactive clad and the solution to which radioactive ions have transferred are used as a waste liquid, and the radioactive clad is recovered from the waste liquid. Clad recovery means, and ion recovery for recovering radioactive ions from the waste liquid after clad recovery, which is downstream of the clad recovery means It is characterized in that the effluent from stage and the ion collection means with a solution recycling means for circulating the said solution supply tank.

〔作用〕[Action]

BWR発電所の炉水浄化系などから発生する高レベル廃樹
脂は、通常、1〜10μCi/g程度の放射性物質を含んでお
り、その放射性核種は60Coが主要なものであり、場合に
よっては137Cs等も含まれる。一方、低レベル廃樹脂を
対象に従来から用いられているプラスチック固化法,焼
却法などの従来技術では、最終固化体(200lドラム缶を
考えて)には廃樹脂を50〜1000kg程度充填できる。この
従来技術を、直接、高レベル樹脂に適用すると、1〜10
μCi/g×50〜1000kg/ドラム=0.05〜10Ci/ドラム、すな
わち、0.05〜10Ciの放射性核種が最終固化体である200l
ドラム缶内に含まれることになる。このとき最終固化体
の表面線量率は400mR/h〜80R/h程度となる。
The high-level waste resin generated from the reactor water purification system of BWR power plants usually contains radioactive substances in the range of 1 to 10 μCi / g, and its radioactive nuclide is mainly 60 Co. 137 Cs etc. are also included. On the other hand, in the conventional technologies such as the plastic solidification method and the incineration method that have been conventionally used for low-level waste resin, the final solidified body (considering a 200-liter drum) can be filled with about 50 to 1000 kg of waste resin. If this conventional technology is directly applied to high-level resin, 1-10
μCi / g × 50 to 1000 kg / drum = 0.05 to 10 Ci / drum, that is, 0.05 l to 10 l of radionuclide is the final solidified product 200 l
It will be included in the drum. At this time, the surface dose rate of the final solidified body is about 400 mR / h to 80 R / h.

最終固化体を陸地処分するための処分条件は現在未決定
であるが、表面線量率は200mR/h以下程度でなければな
らないと考えられる。このため、高レベル廃樹脂を従来
技術により処理したのでは、最終固化体を最終処分でき
ないとの問題がある。
Although the disposal conditions for the final solidified land disposal are currently undecided, it is considered that the surface dose rate should be less than 200mR / h. Therefore, there is a problem that the final solidified product cannot be finally disposed of by treating the high-level waste resin with the conventional technique.

そこで本発明者らは高レベル廃樹脂中に含まれる放射性
核種の一部を分離して該廃樹脂を低レベル化することに
よって陸地処分可能にすることを考えた。この場合、処
分条件が200mR/hであること、および高レベル廃樹脂を
従来法により最終固化体とした場合の表面線量率が400m
R/h〜80R/hであることを考えると、核種の分離効率とし
ては、少くとも50%(200mR/h÷400mR/h=1/2)が必要
と考えられ、さらに安全率を見込むと、より高い分離効
率(99.75%)が望ましいことは明らかである。
Therefore, the present inventors considered that a part of the radionuclide contained in the high level waste resin should be separated to lower the level of the waste resin to enable land disposal. In this case, the disposal condition is 200 mR / h, and the surface dose rate is 400 m when the high-level waste resin is made into the final solidified body by the conventional method.
Considering that it is R / h-80R / h, it is considered that at least 50% (200mR / h ÷ 400mR / h = 1/2) is required for the separation efficiency of nuclides, and if a further safety factor is considered. It is clear that higher separation efficiency (99.75%) is desirable.

以上の考察をもとに、廃樹脂中から放射性核種を効率的
に分離する方法を見出すために、まず、放射性核種はど
のような形態で廃樹脂に吸着しているかを調べたとこ
ろ、次の事がわかった。
Based on the above considerations, in order to find a method for efficiently separating the radionuclide from the waste resin, first, we investigated how the radionuclide was adsorbed to the waste resin. I understand.

廃樹脂に吸着した放射性核種は、その大部分が60Coなど
の腐食生成物であり、場合によっては、少量ではあるが
137Csなどの核分裂生成物も含まれる。以下、腐食生成
物の代表として60Co,核分裂生成物の代表として137Cs
を用いて説明する。このうち60Coは、その大部分が、炉
水中の酸化物(非放射性のFe2O3等)と複合物を作り、
いわゆるクラッドと呼ばれるフェライト等の形で廃樹脂
に物理吸着している。一方137Csおよび一部の60Coはイ
オン交換反応により廃樹脂にイオン吸着していることが
新たにわかった。以上の知見から、廃樹脂中の放射性核
種を効率的に分離するためには、物理吸着しているクラ
ッドと、イオン吸着しているイオンの両者を除去しなけ
ればならないことがわかった。
Most of the radionuclides adsorbed on the waste resin are corrosion products such as 60 Co, and in some cases, even in small amounts.
Fission products such as 137 Cs are also included. Below, 60 Co is representative of corrosion products and 137 Cs is representative of fission products.
Will be explained. Most of 60 Co forms a complex with oxides (non-radioactive Fe 2 O 3 etc.) in reactor water,
It is physically adsorbed on the waste resin in the form of so-called clad called ferrite. On the other hand, it was newly found that 137 Cs and some 60 Co are adsorbed on the waste resin by ion exchange reaction. From the above findings, it was found that both the physically adsorbed clad and the ion adsorbed ion must be removed in order to efficiently separate the radionuclide in the waste resin.

次に、これらを除去する方法について検討したところ、
物理吸着しているクラッドの分離については、廃樹脂を
液中に浸漬し、機械的な力(攪拌または超音波)を加え
ることにより90〜99.9%の高除去率で除去できることが
わかった。また、イオン吸着している放射性核種の分離
についていうと、イオン吸着している放射性核種は137C
sのほか60Coがあり、いずれも陽イオン性であるから、
廃樹脂をNaNO3,NaCl,Na2SO4などの中性塩溶液、又はHNO
3,HCl,H2SO4などの酸性溶液に浸漬すれば、通常のイオ
ン交換反応により放射性核種の大部分(効率90%以上)
は溶液中に移行し、放射性核種の分離が可能となること
がわかった。
Next, when I examined how to remove these,
Regarding the separation of the physically adsorbed clad, it was found that the waste resin can be removed at a high removal rate of 90 to 99.9% by immersing the waste resin in the liquid and applying mechanical force (stirring or ultrasonic wave). Regarding separation of radionuclides adsorbing ions, the radionuclides adsorbing ions are 137 C.
In addition to s, there are 60 Co, both of which are cationic,
Waste resin is treated with neutral salt solution such as NaNO 3 , NaCl, Na 2 SO 4 or HNO
If it is immersed in an acidic solution such as 3 , HCl, H 2 SO 4, most of the radionuclides (efficiency 90% or more) will undergo normal ion exchange reactions.
Was found to migrate into the solution, allowing the separation of radionuclides.

本発明は、このようにして、廃樹脂から、その放射能の
主要な原因をなしている放射性物質を除去するのであ
る。
The invention thus removes from the waste resin the radioactive substances which are the main cause of its radioactivity.

このようにして放射性物質を分離除去することにより得
られた、元の廃樹脂より低レベルの廃樹物は、その後、
適当な減容固化処理を施すことにより最終処分条件に適
合した最終固化体となる。それによって、この最終固化
体は最終処分が可能となり、発電所内に長期間保管する
必要がなくなる。
Waste wood at a lower level than the original waste resin obtained by separating and removing radioactive materials in this manner is then
A final solidified product that meets the final disposal conditions can be obtained by performing an appropriate volume reduction and solidification process. This allows the final solidified body to be finally disposed of, eliminating the need for long-term storage within the power plant.

また、元の廃樹脂より低レベルの廃棄物と高レベルの廃
棄物とに分別することにより、放射能レベルに応じたし
ゃへい等の対策がとれるため、作業員の被ばく量も低減
することができる。
In addition, by separating the waste resin at a lower level and the waste material at a higher level than the original waste resin, it is possible to take measures such as shielding according to the radioactivity level, so that the exposure dose of workers can be reduced. .

以上は高レベル廃樹脂の処理について述べたが、この原
理を低レベル廃樹脂に適用すれば、低レベル廃樹脂の大
部分は一般廃棄物として扱ってよい極めて放射能レベル
の低いものとすることができ、分離除去された放射性核
種を含む若干量の高レベル廃棄物のみを最終処分に適す
る最終固化体にすればよいこととなる。
The above describes the treatment of high-level waste resin, but if this principle is applied to low-level waste resin, most of the low-level waste resin should be treated as general waste and have extremely low levels of radioactivity. Therefore, only a small amount of high-level waste containing the separated radionuclide should be made into the final solidified material suitable for final disposal.

〔実施例〕〔Example〕

廃樹脂に吸着されているクラッドを分離する手段種の一
つの実施例を第2図により説明する。クラッド1を吸着
している廃樹脂2がクラッド分離槽3に連続的に供給さ
れ、ここには液4が上部より連続的に供給されると共
に、液4の一部はクラッド分離槽3に設けられた多孔板
5を通って連続的に排出される。このときクラッド分離
槽3に設けられている超音波発振子6により、液4と共
に廃樹脂2とクラッド1は機械的振動を受ける。この結
果、廃樹脂2に物理吸着していたクラッド1は剥離し、
液4と共にクラッド分離槽3の外に排出される。このよ
うに機械的剥離力を加えることにより、廃樹脂に物理吸
着していたクラッド及びクラッドの一部を構成する60Co
は、その大部分(除去率90〜99.9%)を分離できること
を確認した。
One embodiment of means for separating the clad adsorbed on the waste resin will be described with reference to FIG. The waste resin 2 adsorbing the clad 1 is continuously supplied to the clad separation tank 3, and the liquid 4 is continuously supplied to the clad separation tank 3 from above, and a part of the liquid 4 is provided in the clad separation tank 3. It is continuously discharged through the perforated plate 5 thus formed. At this time, the ultrasonic wave 6 provided in the clad separation tank 3 causes the liquid 4 and the waste resin 2 and the clad 1 to undergo mechanical vibration. As a result, the clad 1 physically adsorbed on the waste resin 2 is peeled off,
The liquid 4 is discharged to the outside of the clad separation tank 3. By applying the mechanical peeling force in this way, 60 Co which forms the clad and a part of the clad physically adsorbed by the waste resin
Confirmed that most of them (removal rate 90 to 99.9%) can be separated.

第2図では連続的に処理する場合を示したが、パッチ処
理も可能である。すなわち、クラッド1を吸着している
廃樹脂2を液4中に浸漬し、機械的振動を加えると廃樹
脂2の粒径が30〜500μmと大きいのに対し、クラッド
1の粒径は0.1〜10μmと小さいため、その大部分は液
4中に移行し、コロイド状態となる。すなわち、クラッ
ド1の分離はパッチ処理も可能である。
Although FIG. 2 shows the case where processing is performed continuously, patch processing is also possible. That is, when the waste resin 2 adsorbing the clad 1 is immersed in the liquid 4 and mechanical vibration is applied, the particle size of the waste resin 2 is as large as 30 to 500 μm, whereas the particle size of the clad 1 is 0.1 to Since it is as small as 10 μm, most of it moves into the liquid 4 and becomes a colloidal state. That is, the clad 1 can be separated by a patch process.

機械的振動を加える手段としては、前記超音波振動の
他、攪拌翼による機械的攪拌あるいは両者の併用なども
可能である。
As means for applying mechanical vibration, in addition to the ultrasonic vibration, mechanical stirring with a stirring blade or a combination of both is also possible.

液4としては中性塩溶液もしくは酸性溶液を用い、廃樹
脂に吸着されているクラッドの物理的分離と同時に、廃
樹脂にイオンとして吸着されている放射性核種も分離で
きる。
As the liquid 4, a neutral salt solution or an acidic solution is used, and at the same time as the physical separation of the clad adsorbed on the waste resin, the radionuclide adsorbed as an ion on the waste resin can be separated.

次に本発明の廃樹脂から放射性核種を分離する実施態様
を第3図により説明する。第3図において、60Co,137C
sなどをクラッド又はイオンの形で吸着している廃樹脂
2はタンク2からクラッド分離槽3に供給される。クラ
ッド分離槽3には、中性塩溶液又は酸性溶液7が供給さ
れると共に、超音波発振子6により機械的振動が加えら
れる。その結果、物理吸着していたクラッドは機械的剥
離により、またイオン吸着していたイオンはイオン交換
反応により、いずれも廃樹脂2から分離され、中性塩溶
液または酸性溶液中に移行する。その結果、廃樹脂2の
放射能レベルは低下する。この低レベル化した廃樹脂
は、通常の低レベル廃樹脂を対象にすでに開発されたプ
ラスチック固化,焼却法などが適用でき、また最終固化
体は多くの場合、陸地処分が可能である。
Next, an embodiment of separating the radionuclide from the waste resin of the present invention will be described with reference to FIG. In Figure 3, 60 Co, 137 C
The waste resin 2 adsorbing s or the like in the form of clad or ions is supplied from the tank 2 to the clad separation tank 3. A neutral salt solution or an acidic solution 7 is supplied to the clad separation tank 3, and mechanical vibration is applied by the ultrasonic oscillator 6. As a result, the physically adsorbed clad is separated from the waste resin 2 by mechanical peeling, and the ion adsorbed ion is separated from the waste resin 2 and transferred to a neutral salt solution or an acidic solution. As a result, the radioactive level of the waste resin 2 is lowered. This low-level waste resin can be applied with the plastic solidification and incineration methods already developed for ordinary low-level waste resin, and the final solidified product can be disposed of on land in many cases.

一方、廃樹脂2に吸着していた放射性核種の大部分は、
溶液中に移行し、廃液8となり、この廃液中の放射性の
クラッド1は中空糸膜フィルター,電磁フィルターなど
のフィルターあるいは重力沈降法などの機械的手段を用
いたクラッド回収装置9で、また一方、放射性のイオン
はゼオライトあるいはキレート樹脂などの吸着剤を用い
たイオン回収装置10により回収・濃縮することができ
る。すなわち、第3図に示すように、廃液8中の放射性
核種をクラッド回収装置9とイオン回収装置10により濃
縮する。ここからは、放射能レベルの高い2次廃棄物が
発生するが、これは、陸地処分が困難な場合が多いの
で、発電所内に保管する。しかし、この2次廃棄物量は
もとの廃樹脂量に比べると極めて少量のため、発電所内
に保管したとしても大きな問題とはならない。
On the other hand, most of the radionuclides adsorbed on the waste resin 2 are
The liquid is transferred to a solution and becomes a waste liquid 8. The radioactive clad 1 in the waste liquid is a clad recovery device 9 using a filter such as a hollow fiber membrane filter, an electromagnetic filter or a mechanical means such as a gravity sedimentation method. Radioactive ions can be collected and concentrated by the ion recovery device 10 using an adsorbent such as zeolite or chelate resin. That is, as shown in FIG. 3, the radionuclide in the waste liquid 8 is concentrated by the clad recovery device 9 and the ion recovery device 10. Secondary waste with a high level of radioactivity is generated from this, but it is often difficult to dispose of it on land, so store it in the power station. However, this secondary waste amount is extremely small compared to the original amount of waste resin, so it does not cause a big problem even if it is stored in the power plant.

廃樹脂2から放射性核種を分離する効率は50〜99.75%
以上である。この理由は、前述のように、廃樹脂をその
まま固化処理すると最終固化体の表面線量率が400mR/h
〜80R/hとなること、及び最終固化体を陸地処分するに
は表面線量率が200mR/h以下でなければならないからで
ある。
The efficiency of separating radionuclides from waste resin 2 is 50 to 99.75%
That is all. The reason for this is that the surface dose rate of the final solidified product is 400 mR / h when the waste resin is solidified as it is as described above.
This is because the surface dose rate must be less than 200 mR / h to dispose of the final solidified material on land.

次に本発明の具体的実施例を以下に説明する。Next, specific examples of the present invention will be described below.

実施例1 本実施例は原子力発電所の炉水浄化系から発生する廃樹
脂を処理するものであり、第1図は本実施例に用いた処
理システムの系統図を示す。
Example 1 In this example, waste resin generated from a reactor water purification system of a nuclear power plant is treated, and FIG. 1 shows a system diagram of the treatment system used in this example.

廃樹脂に吸着している放射性核種を事前に分析した結
果、以下のことがわかった。主要核種は60Coと137Csで
あり、比放射能は60Coが10μCi/g,137Csが0.5μCi/gで
あった。また60Coの約95%はクラッドと共に廃樹脂に物
理吸着しており、60Coの約5%と137Csの約100%はイオ
ン交換により、樹脂にイオン吸着していた。
As a result of a preliminary analysis of the radionuclide adsorbed on the waste resin, the following was found. The major nuclides were 60 Co and 137 Cs, and the specific activities were 60 μCi / g for 60 Co and 0.5 μCi / g for 137 Cs. Further, about 95% of 60 Co was physically adsorbed on the waste resin together with the clad, and about 5% of 60 Co and about 100% of 137 Cs were ion adsorbed on the resin by ion exchange.

このような廃樹脂2を、クラッド分離槽3に供給した
後、中性塩供給タンク11より約10%のNaNO3溶液12を連
続的に供給すると共に、超音波発振子6により機械的振
動を加えた。その結果、60Coを含むクラッド1及びイオ
ン吸着していた137Csと60Coは、いずれもNaNO3溶液中に
移行し、廃液8側に流出した。その後にはクラッド沈降
槽13が設けられており、静止法によりNaNO3溶液中のク
ラッド1は分離された。クラッドを分離した後の廃液8
はさらに、イオン吸着塔14に導かれた。ここには吸着剤
としてゼオライト15とキレート樹脂16が充填されてお
り、イオン状の137Csはゼオライト15により、また、イ
オン状の60Coはキレート樹脂16により除去された。この
ような方法で放射性核種を除去したNaNO3溶液は中性塩
供給タンク11に戻され再利用された。
After such waste resin 2 is supplied to the clad separation tank 3, about 10% NaNO 3 solution 12 is continuously supplied from the neutral salt supply tank 11 and mechanical vibration is generated by the ultrasonic oscillator 6. added. As a result, the clad 1 containing 60 Co and the ion-adsorbed 137 Cs and 60 Co both migrated into the NaNO 3 solution and flowed out to the waste liquid 8 side. After that, a clad settling tank 13 was provided, and the clad 1 in the NaNO 3 solution was separated by the static method. Waste liquid after clad separation 8
Further, it was led to the ion adsorption tower 14. Zeolite 15 and chelate resin 16 were filled therein as an adsorbent, and ionic 137 Cs was removed by zeolite 15 and ionic 60 Co was removed by chelate resin 16. The NaNO 3 solution from which the radionuclide was removed by such a method was returned to the neutral salt supply tank 11 and reused.

以上により、廃樹脂に吸着していた放射性核種の99%は
分離され、クラッドはクラッド沈降槽13中に沈降し、イ
オンはイオン吸着塔14内の吸着剤に移行した。また、比
放射能が0.1μCi/g(分離効率約99%に対応)まで低下
した廃樹脂は、プラスチック固化装置17により固化処理
され、最終固化体18となった。この最終固化体18は200l
ドラム缶の形になっており、またドラム缶1本当り廃樹
脂が約100kg充填されていた。この時、最終固化体の放
射能含量は10mCi/ドラムであり、また表面線量率は70mR
/hであった。したがって、この最終固化体は従来の低レ
ベル廃棄物と同様、陸地処分などの最終処分が可能であ
る。またクラッド沈降槽13中に沈降したクラッド1、及
びイオン状の60Coと137Csを吸着した後のゼオライト15
とキレート樹脂16は、比放射能が100μCi/g程度と高い
ため、無機物であるセメントにより固化処理され、高レ
ベル固化体19とした。この高レベル固化体19は最終処分
条件を満たさないため、発電所内に保管しておくことが
必要であった。
As a result, 99% of the radionuclide adsorbed on the waste resin was separated, the clad settled in the clad settling tank 13, and the ions transferred to the adsorbent in the ion adsorption tower 14. Further, the waste resin having a specific activity reduced to 0.1 μCi / g (corresponding to a separation efficiency of about 99%) was solidified by the plastic solidification device 17 to be the final solidified body 18. This final solidified body 18 is 200 l
It was in the form of a drum, and about 100 kg of waste resin was filled in each drum. At this time, the radioactivity content of the final solidified product was 10 mCi / drum, and the surface dose rate was 70 mR.
It was / h. Therefore, this final solidified material can be subjected to final disposal such as land disposal, like conventional low-level waste. In addition, the clad 1 settled in the clad settling tank 13 and the zeolite 15 after adsorbing ionic 60 Co and 137 Cs
Since the specific activity of the chelate resin 16 is as high as about 100 μCi / g, the chelate resin 16 was solidified with cement, which is an inorganic substance, to obtain the high-level solidified body 19. Since this high-level solidified material 19 does not meet the final disposal conditions, it was necessary to store it in the power plant.

以上の方法にて廃樹脂1000kgを処理したところ、廃樹脂
中の放射性核種は99%の効率で分離でき、最終処分可能
な最終固化体18が10本、発電所内で保管が必要な高レベ
ル固化体19が1本発生した。一方、このような処理をす
ることなく廃樹脂を直接プラスチック固化した場合に
は、発電所内で保管しなければならない高レベルの固化
体が10本も発生した。すなわち、本実施例により、発電
所内に保管する必要がある高レベルの固化体本数を約1/
10に低減でき、残りは最終処分が可能となった。
When 1000 kg of waste resin was treated by the above method, the radioactive nuclides in the waste resin could be separated with an efficiency of 99%, 10 final solidified bodies 18 that could be finally disposed of, and high level solidification that needs to be stored in the power plant One body 19 occurred. On the other hand, when the waste resin was directly plasticized without such treatment, 10 high-level solidified materials that had to be stored in the power plant were generated. That is, according to the present embodiment, the number of high-level solidified bodies that need to be stored in the power plant is about 1 /
It can be reduced to 10, and the rest can be finally disposed of.

本実施例は、原理が極めて簡素なため自動化が容易で、
かつ放射能レベルの高い部分がクラッド沈降槽13,イオ
ン吸着塔14などに限られているため、重点的なしゃへい
の増強が容易である。このため、作業員の被ばく低減策
も容易に講じることができる。
In this embodiment, since the principle is extremely simple, automation is easy,
Moreover, since the high radioactivity level is limited to the clad settling tank 13, the ion adsorption tower 14, etc., it is easy to intensively enhance the shielding. Therefore, it is possible to easily take measures to reduce the exposure of workers.

また、本実施例では、比放射能の低下した廃樹脂はプラ
スチック固化したが、アスファルト固化,セメント固
化,セメントガラス固化,焼却又は熱分解した後に固化
するなど、公知の低レベル廃樹脂処理技術はいずれも使
用できることは当然であり、またこれら処理装置は、す
でに低レベル廃棄物用に発電所内に設置されているもの
と共用できることも当然である。
Further, in the present example, the waste resin having a reduced specific activity was plasticized, but the known low-level waste resin treatment technology, such as asphalt solidification, cement solidification, cement vitrification, incineration or solidification after pyrolysis, is used. It goes without saying that both can be used, and also that these treatment devices can be shared with those already installed in the power plant for low-level waste.

また高レベル固化体19を作成するにあたっては、上記の
セメント固化のほか、ガラス固化,岩石固化,水熱固
化、セメントガラス固化などを用いることができるのも
当然である。
In addition, in order to create the high-level solidified body 19, it goes without saying that glass solidification, rock solidification, hydrothermal solidification, cement vitrification, and the like can be used in addition to the above-mentioned cement solidification.

また、イオン吸着塔14内に充填する吸着剤は、ゼオライ
ト,キレート樹脂のほか、チタン吸着剤,モルデナイト
なども使用可能である。
As the adsorbent filled in the ion adsorption tower 14, titanium adsorbent, mordenite, etc. can be used in addition to zeolite and chelate resin.

また、本実施例ではイオン分離のためにNaNO3を用いた
が、Na2SO4,NaClなど他の中性塩溶液を用いることもで
きる。
Although NaNO 3 was used for ion separation in this example, other neutral salt solutions such as Na 2 SO 4 and NaCl can also be used.

実施例2 本実施例2で処理対象とする廃樹脂に吸着されている主
要な放射性核種は60Coと137Csであり実施例1と同一で
あるが、60Coはほぼ100%がクラッドと共に廃樹脂に物
理吸着しており、137Csはほぼ100%が廃樹脂にイオン吸
着している点が、実施例1と異なる。第4図は本実施例
2に用いた処理システムの系統図を示す。
Example 2 The main radionuclides adsorbed on the waste resin to be treated in this Example 2 are 60 Co and 137 Cs, which is the same as in Example 1, but 60 Co is wasted almost 100% together with the clad. This is different from Example 1 in that it is physically adsorbed to the resin, and almost 100% of 137 Cs is ion-adsorbed to the waste resin. FIG. 4 shows a systematic diagram of the processing system used in the second embodiment.

廃樹脂2をクラッド分離槽3に供給した後、中性塩供給
タンク11より約10%のNa2SO4溶液20を連続的に供給する
と共に、クラッド分離槽3に設けられた攪拌翼21により
機械的攪拌力を加えた。その結果、60Coを含むクラッド
1及びイオン吸着していた137CsはいずれもNa2SO4溶液
中に移行し、廃液8側に流出した。その後にはクラッド
1を分離するための中空糸膜フィルター22が設けられて
おり、さらに、その後には137Csを除去するためのイオ
ン吸着塔14が設けられている。イオン吸着塔14には、Nu
cl.Technol.Vol58,pp.242〜247(1982)に示される銅添
着ゼオライト23が充填されており、137Csを効率的に除
去した後、廃液8は実施例1と同様再利用された。
After the waste resin 2 is supplied to the clad separation tank 3, about 10% Na 2 SO 4 solution 20 is continuously supplied from the neutral salt supply tank 11 and the stirring blade 21 provided in the clad separation tank 3 is used. Mechanical stirring power was applied. As a result, both the clad 1 containing 60 Co and the ion-adsorbed 137 Cs migrated into the Na 2 SO 4 solution and flowed out to the waste liquid 8 side. After that, a hollow fiber membrane filter 22 for separating the clad 1 is provided, and further, after that, an ion adsorption tower 14 for removing 137 Cs is provided. In the ion adsorption tower 14, Nu
The copper-impregnated zeolite 23 shown in cl.Technol. Vol 58, pp.242-247 (1982) was packed, and after efficiently removing 137 Cs, the waste liquid 8 was reused as in Example 1.

以上により、廃樹脂に吸着されていた放射性核種の98%
は除去され、低レベル化した廃樹脂はセメントガラス固
化装置24により最終固化体18とされた。この最終固化体
18は表面線量率が50mR/hと低く、最終処分が可能であっ
た。
As a result, 98% of radionuclides adsorbed on waste resin
Was removed, and the low-level waste resin was made into the final solidified body 18 by the cement vitrification device 24. This final solidified body
No. 18 had a low surface dose rate of 50 mR / h and could be finally disposed of.

一方、中空糸膜フィルター22で分離されたクラッドは、
セメントガラス固化装置24と同様のセメントガラス固化
装置24′により、高レベルセメントガラス固化体25とさ
れたが、これは表面線量率10R/hと高く、最終処分は不
可能であった。しかし、この高レベルセメントガラス固
化体25に含まれる主要放射性核種は半減期が5,6年と短
60Coであるため、この高レベルセメントガラス固化体
25も、数十年間発電所内に保管して放射能の減衰を待て
ば、最終処分が可能である。
On the other hand, the clad separated by the hollow fiber membrane filter 22 is
A cement vitrification device 24 'similar to the cement vitrification device 24 was used to obtain a high-level cement vitrification product 25, which had a high surface dose rate of 10 R / h and could not be finally disposed of. However, since the major radionuclide contained in this high-level cement vitrified material 25 is 60 Co, which has a short half-life of 5 or 6 years, this high-level cement vitrified material
25 can also be finally disposed of if stored in the power station for decades and waiting for radioactivity to decay.

一方、イオン吸着塔14にて分離された半減期が30.2年と
長い137Csは、使用済吸着剤と共に水熱固化され、高レ
ベル岩石固化体26となった。この高レベル岩石固化体26
は表面線量率が20R/hと高く、かつ放射能の減衰もほと
んど期待できないため、当面は発電所内に保管し、将
来、地中処分など、高レベル廃棄物の処分に適した最終
処分が必要である。
On the other hand, 137 Cs separated by the ion adsorption tower 14 and having a long half-life of 30.2 years was hydrothermally solidified together with the used adsorbent to become a high-level rock solidified body 26. This high level rock solidified body 26
Has a high surface dose rate of 20 R / h, and it can hardly be expected to attenuate radioactivity, so it will be necessary to store it in the power plant for the time being and make final disposal suitable for disposal of high-level waste such as underground disposal in the future. Is.

本実施例により廃樹脂1000kgを処理したところ、最終処
分が可能な最終固化体18が約10本(200lドラム缶換算、
以下同じ)、将来最終処分が可能な高レベルセメントガ
ラス固化体25が0.8本,当面最終処分が困難な高レベル
岩石固化体26が0.1本発生した。このように、最終固化
体を放射能レベルと核種の半減期に基づき分類すること
により、発電所内に保管必要な廃棄物量をさらに低減で
きる。
When 1000 kg of waste resin was processed according to this example, about 10 final solidified bodies 18 which can be finally disposed (200 l drum can conversion,
The same shall apply hereinafter), 0.8 high-level cement vitrified solids 25 that could be finally disposed of in the future, and 0.1 high-level rock solidified solids 26 that were difficult to finalize for the time being were generated. Thus, by classifying the final solidified matter based on the radioactivity level and the half-life of the nuclide, the amount of waste that needs to be stored in the power plant can be further reduced.

なお、本実施例2及び実施例1では、最終固化体として
200lドラム缶を考えたが、角型容器,高健全性容器等を
用いることも当然可能で、容器に応じて、最終処分条件
を満たすよう処理すれば良い。
In addition, in the present Example 2 and Example 1, as a final solidified body
Although we considered a 200-liter drum, it is of course possible to use a rectangular container, a highly sound container, etc. Depending on the container, it may be processed so that the final disposal conditions are satisfied.

実施例3 前記実施例1または2において中性塩溶液を用いて樹脂
を処理する代りに酸性溶液を用いて樹脂を処理すること
により、クラッドの分離効率を上げるようにしたのが本
実施例3である。
Example 3 The present Example 3 is to improve the separation efficiency of the clad by treating the resin with an acidic solution instead of treating the resin with the neutral salt solution in Example 1 or 2. Is.

通常のクラッドは廃樹脂に物理的に吸着しているのみで
あるが、廃樹脂がタンク内で長期間保管されていた場合
には、クラッドが廃樹脂に固着している場合があり、こ
の場合には、機械的力を加えるだけではクラッドの分離
効率は低い。第5図は廃樹脂に固着しているクラッドを
超音波振動にて分離した場合の分離効率を分離時間(超
音波振動を与えた時間)の関数として示したものであ
る。pH7のNaNO3溶液を用いた場合に比べ、NaNO3中に若
干のHNO3を加えpHを3にした方が、クラッド分離効率の
高いことがわかる。また、第6図は、分離時間を20分と
した時の分離効率を、溶液のpHを関数として示したもの
である。これより、溶液のpHを4以下とすることによ
り、クラッドが樹脂に固着した場合にも高いクラッドの
分離効率の得られることがわかる。このような高い分離
効率が得られる原因は、固着していたクラッドの一部が
化学的に酸により溶出するためである。一方、溶液のpH
が1以下になると、イオン吸着塔14でのゼオライト,キ
レート樹脂等によるイオンの吸着効率が低下する。した
がって、固着クラッドに対しては溶液のpHを1から4の
範囲にすることが望ましい。
Normally, the clad is only physically adsorbed to the waste resin, but if the waste resin is stored in the tank for a long time, the clad may stick to the waste resin. In addition, the clad separation efficiency is low only by applying mechanical force. FIG. 5 shows the separation efficiency as a function of the separation time (time when ultrasonic vibration is applied) when the clad adhered to the waste resin is separated by ultrasonic vibration. It can be seen that the clad separation efficiency is higher when the pH is adjusted to 3 by adding a small amount of HNO 3 to NaNO 3 as compared with the case where the NaNO 3 solution of pH 7 is used. Further, FIG. 6 shows the separation efficiency as a function of the pH of the solution when the separation time is 20 minutes. From this, it can be seen that by setting the pH of the solution to 4 or less, high clad separation efficiency can be obtained even when the clad is fixed to the resin. The reason why such a high separation efficiency is obtained is that a part of the clad that has been fixed is chemically eluted with an acid. On the other hand, the pH of the solution
When the value is 1 or less, the ion adsorption efficiency by the zeolite, chelate resin, etc. in the ion adsorption tower 14 decreases. Therefore, it is desirable that the pH of the solution be in the range of 1 to 4 for the fixed clad.

また実施例1及び2のように溶液を再利用し、繰返し使
用する場合には、長期的には溶液のpHが変化する場合が
ある。この場合には、溶液循環ラインの適当な場所(例
えば第1図のクラッド沈降槽13とイオン吸着塔14の間)
に、pH調整タンクを設ければ良い。
When the solution is reused and repeatedly used as in Examples 1 and 2, the pH of the solution may change in the long term. In this case, a suitable place of the solution circulation line (for example, between the clad sedimentation tank 13 and the ion adsorption tower 14 in FIG. 1)
In addition, a pH adjusting tank may be provided.

実施例4 前記実施例ではいずれも、原子力発電所の炉浄化系など
から発生する比較的放射能レベルの高い高レベル廃樹脂
を対象としたものであるのに対して、本実施例4は、復
水浄化系,廃棄物処理系などから発生する比較的放射能
レベルの低い低レベル廃樹脂に対して本発明を適用する
ものである。この場合には新しい効果が生まれる。すな
わち、現在、原子力発電所から発生する低レベル樹脂か
ら前記実施例と同じ方法で放射性核種を分離すれば、低
レベル廃樹脂の大部分は一般廃棄物と見なせる程度に極
めて比放射能が低いものとなり、その処置が簡単にな
る。同時に該廃樹脂から分離された若干量の放射能レベ
ルの高い廃棄物も発生するが、これは固化処理の後、陸
地処分等により最終処分すればよい。
Example 4 In each of the above Examples, the high level waste resin having a relatively high radioactivity level generated from the reactor cleaning system of a nuclear power plant is targeted, whereas the Example 4 is The present invention is applied to a low-level waste resin having a relatively low radioactivity level generated from a condensate purification system, a waste treatment system and the like. In this case, a new effect is created. That is, at present, if the radionuclide is separated from the low level resin generated from the nuclear power plant by the same method as in the above example, most of the low level waste resin has extremely low specific activity to the extent that it can be regarded as general waste. And its treatment becomes easy. At the same time, a small amount of waste having a high radioactivity level generated from the waste resin is generated, but this may be finally disposed of by land disposal or the like after solidification treatment.

このように、低レベル樹脂に本発明を適用すれば、最終
処分の必要な廃棄物量は大幅に減少し、コスト低減を図
ることができる。クラッド分離,イオン分離に必要な効
率は、一般廃棄物と見なしてよいレベルが決定すれば、
その値と樹脂の比放射能から決定することができる。
As described above, when the present invention is applied to the low-level resin, the amount of waste required for final disposal is significantly reduced, and the cost can be reduced. The efficiency required for clad separation and ion separation will be determined if the level that can be regarded as general waste is determined.
It can be determined from the value and the specific activity of the resin.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、物理的分離手段と化学的分離手段の同
時併用により廃樹脂から高い分離効率で放射性核種を分
離できるので、従来は発電所内に保管せざるを得なかっ
た高レベルの使用済イオン交換樹脂(廃樹脂)の大部分
を、最終処分できるとの効果がある。また、化学的分離
手段として使用される中性塩溶液もしくは酸性溶液は、
廃樹脂から放射性クラッドおよび放射性イオンが移行し
て廃液となるが、移行した放射性物質が回収された後、
循環再利用されるので、それだけで最終処分すべき廃液
量を少なくすることができる。さらに、処理設備におい
て高レベル廃棄物を取り扱う作業範囲が限られているの
で作業員の被ばくを低減できるため、処理設備の自動化
がし易いことと相俟って被ばく低減に有効である。更
に、低レベル廃樹脂の処理に適用した場合には、最終処
分の必要な放射性廃棄物の量を大幅に減らすことができ
る。
According to the present invention, the radionuclide can be separated from the waste resin with high separation efficiency by simultaneously using the physical separation means and the chemical separation means at the same time. Most of the ion exchange resin (waste resin) can be finally disposed of. Further, the neutral salt solution or acidic solution used as the chemical separation means,
The radioactive clad and radioactive ions migrate from the waste resin and become waste liquid, but after the migrated radioactive substance is collected,
Since it is recycled and reused, the amount of waste liquid to be finally disposed of can be reduced by itself. Furthermore, since the work range for handling high-level waste in the treatment facility is limited, the worker's exposure can be reduced, which is effective in reducing the exposure in combination with facilitating automation of the treatment facility. Furthermore, when applied to the treatment of low-level waste resin, the amount of radioactive waste required for final disposal can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例1による廃樹脂処理設備の系統
図、第2図はクラッド分離手段の一実施例を示す概要
図、第3図は本発明の原理的実施例の系統図、第4図は
実施例2による廃樹脂処理設備の系統図、第5図はクラ
ッド分離効率と分離時間の関係を示す図、第6図は溶液
pHとクラッド分離効率の関係を示す図である。 1…クラッド、2…樹脂 3…クラッド分離槽、6…超音波発振子 9…クラッド回収装置、10…イオン回収装置 11…中性塩溶液供給タンク 13…クラッド沈降槽、14…イオン吸着塔 18…最終固化体、19…高レベル固化体 21…攪拌翼、22…中空糸膜フィルタ 25,26…最終固化体
FIG. 1 is a system diagram of a waste resin treatment facility according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a clad separating means, and FIG. 3 is a system diagram of a principle embodiment of the present invention. FIG. 4 is a system diagram of a waste resin treatment facility according to Example 2, FIG. 5 is a diagram showing a relationship between clad separation efficiency and separation time, and FIG. 6 is a solution.
It is a figure which shows the relationship between pH and clad separation efficiency. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Clad, 2 ... Resin 3 ... Clad separation tank, 6 ... Ultrasonic oscillator 9 ... Clad recovery device, 10 ... Ion recovery device 11 ... Neutral salt solution supply tank 13 ... Clad sedimentation tank, 14 ... Ion adsorption tower 18 … Final solidified product, 19… High level solidified product 21… Stirrer, 22… Hollow fiber membrane filter 25, 26… Final solidified product

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 文雄 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 玉田 慎 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭57−44899(JP,A) 特開 昭61−254900(JP,A) 特開 昭60−166042(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Fumio Kawamura 1168 Moriyama-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Energy Research Institute, Nitrate Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Shin Tamada 3-1-1, Saiwai-cho, Hitachi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi factory (56) Reference JP-A-57-44899 (JP, A) JP-A-61-254900 (JP, A) JP-A-60-166042 (JP, A)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子力発電所で発生した放射性使用済イオ
ン交換樹脂と、溶液供給タンクからの中性塩溶液もしく
は酸性溶液とを放射性物質分離槽に供給し、該分離槽内
の溶液中で上記樹脂に機械的な力を印加することにより
該樹脂から放射性クラッドを物理的に分離すると同時に
放射性イオンをイオン交換反応により化学的に分離し
て、上記樹脂をより低い放射能レベルの樹脂として回収
する一方、上記放射性クラッドおよび放射性イオンが移
行した上記溶液を廃液としてクラッド回収装置およびイ
オン回収装置の順に通液して、それぞれにおいて放射性
クラッドおよび放射性イオンを回収し、該回収後の廃液
は上記溶液供給タンクへ循環させて再利用するようにし
たことを特徴とする放射性使用済イオン交換樹脂の処理
方法。
1. A radioactive spent ion exchange resin generated in a nuclear power plant and a neutral salt solution or an acidic solution from a solution supply tank are supplied to a radioactive substance separation tank, and the above-mentioned solution is used in the solution in the separation tank. The radioactive clad is physically separated from the resin by applying a mechanical force to the resin, and at the same time, the radioactive ions are chemically separated by an ion exchange reaction to recover the resin as a resin having a lower radioactivity level. On the other hand, the radioactive clad and the solution to which the radioactive ions are transferred are passed through the clad recovery device and the ion recovery device in that order as waste liquid, and the radioactive clad and the radioactive ion are recovered in the respective waste liquids, and the waste liquid after the recovery is supplied to the solution. A method for treating radioactively used ion-exchange resin, characterized in that it is circulated to a tank for reuse.
【請求項2】前記放射性クラッドの前記樹脂からの物理
的な分離は、少なくとも超音波振動または攪拌による機
械的な力の印加によって行なわれることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の放射性使用済イオン交換樹脂
の処理方法。
2. The radioactive substance according to claim 1, wherein the physical separation of the radioactive clad from the resin is performed by applying a mechanical force by at least ultrasonic vibration or stirring. Treatment method of used ion exchange resin.
【請求項3】前記溶液が酸性溶液である場合において、
該酸性溶液のpHが1から4の範囲にあることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の放射性使用済イオン交換
樹脂の処理方法。
3. In the case where the solution is an acidic solution,
The method for treating a radioactive used ion exchange resin according to claim 1, wherein the pH of the acidic solution is in the range of 1 to 4.
【請求項4】原子力発電所で発生した放射性使用済イオ
ン交換樹脂と溶液供給タンクからの中性塩溶液もしくは
酸性溶液とが共に供給される放射性物質分離槽、該分離
槽内の溶液中で上記樹脂に機械的な力を印加することに
より、該樹脂から放射性クラッドを物理的に分離すると
同時に放射性イオンをイオン交換反応により化学的に分
離する物理的分離手段および化学的分離手段を併用した
分離手段、放射性物質が分離された後の低放射能レベル
樹脂を回収する樹脂回収手段、上記放射性クラッドおよ
び放射性イオンが移行した上記溶液を廃液として、該廃
液から放射性クラッドを回収するクラッド回収手段、該
クラッド回収手段の下流側にあってクラッド回収後の廃
液から放射性イオンを回収するイオン回収手段および該
イオン回収手段からの廃液を前記溶液供給タンクへ循環
させる溶液再利用手段を備えたことを特徴とする放射性
使用済イオン交換樹脂の処理設備。
4. A radioactive substance separation tank to which both a radioactive used ion exchange resin generated in a nuclear power plant and a neutral salt solution or an acidic solution from a solution supply tank are supplied, and in the solution in the separation tank, Separation means using both physical separation means and chemical separation means for physically separating the radioactive clad from the resin by applying a mechanical force to the resin and at the same time chemically separating radioactive ions by an ion exchange reaction A resin recovery means for recovering a low radioactivity level resin after the radioactive substance is separated, a clad recovery means for recovering a radioactive clad from the waste solution by using the solution in which the radioactive clad and radioactive ions have been transferred as a waste solution, and the clad Ion recovery means downstream of the recovery means for recovering radioactive ions from the waste liquid after clad recovery, and the ion recovery means Treatment equipment of waste radioactive spent ion exchange resin comprising the solution recycling means for circulating the said solution supply tank.
【請求項5】前記物理的分離手段は、前記溶液中で前記
樹脂に機械的な力を印加する超音波振動手段および/ま
たは攪拌手段を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲第4項に記載の放射性使用済イオン交換樹脂の処理
設備。
5. The physical separating means includes ultrasonic vibrating means and / or stirring means for applying a mechanical force to the resin in the solution. Treatment equipment for radioactively used ion exchange resin according to the item.
【請求項6】前記溶液が酸性溶液である場合において、
該溶液のpHが1から4の範囲にあり、前記クラッド回収
手段と前記イオン回収手段との間の廃液流路中にpHを1
から4の範囲に調整するpH調整タンクが設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の放射性使
用済イオン交換樹脂の処理設備。
6. In the case where the solution is an acidic solution,
The pH of the solution is in the range of 1 to 4, and the pH is set to 1 in the waste liquid flow path between the clad recovery means and the ion recovery means.
The treatment facility for radioactively used ion exchange resin according to claim 4, further comprising a pH adjusting tank for adjusting the pH to the range from 4 to 4.
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