JPH0810277B2

JPH0810277B2 - 廃液の処理装置

Info

Publication number: JPH0810277B2
Application number: JP60115983A
Authority: JP
Inventors: 洋関口; 徹哉寺本; 克美坂口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-05-29
Filing date: 1985-05-29
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPS61272698A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は廃液の処理装置に係り、特に放射性廃棄物を
含有する廃液の処理装置に関する。

〔発明の背景〕

沸騰水型原子力発電所では、復水脱塩器のイオン交換
樹脂の再生に基づく硫酸ナトリウムを含んだ放射性廃液
が大量に発生する。これは、陽イオン交換樹脂の再生に
硫酸を使用し、また陰イオン交換樹脂の再生に水酸化ナ
トリウムを使用していることによるものである。

現在、この放射性廃液の処理は、廃液中の硫酸ナトリ
ウム濃度を約20％程度まで濃縮したのち、この濃縮液を
セメントやアスファルト等と混合し、約200のドラム
缶内で固型化して、発電所敷地内の貯蔵施設において周
到な注意のもとで貯蔵することによっている。しかし、
この方法では、廃棄物の減容を図るうえでは不適当なも
のとなっている。つまり、ドラム缶の貯蔵本数が一発電
所当り年間約4000本にも達してしまう虞れがある。そし
て、一旦廃棄物をセメント等と混合固化すると、その後
の処理の手段としてはそのまま廃棄する以外になくな
る。したがって、廃棄物の量の増大に応じて、廃棄物を
減容する適切な処理方法を採用することが不可能とな
る。特に、近年廃棄物の海洋投棄が大きな社会問題とな
っており、このために廃棄物をなるべく減容する必要性
が大きく叫ばれている。このため、最近では、放射性廃
液の濃縮液を大幅に減容する処理方法として、遠心薄膜
乾燥機を主要機器とする廃液乾燥造粒固化システムの作
用が提案されている。

この固化処理システムは、まず遠心薄膜乾燥機によっ
て廃液中の水分を蒸発させ、固体溶解成分である硫酸ナ
トリウムを１〜50μの粉末状に転換し、次に（１）粉末
を圧縮成形機によりペレット状に造粒し、セメントやア
スファルト等で固化処理する方法や、（２）粉末のまま
セメントやプラスチックに混合して固化する均質固化方
法とが存在する。

遠心薄膜乾燥機と圧縮成形機で構成され、硫酸ナトリ
ウムの粉末をペレット状に造粒する上記（１）の処理プ
ロセスを第２図に基づいて説明する。

第２図において、処理用放射性廃液１は外部配管21よ
り廃液供給タンク２に供給される。この廃液供給タンク
２で一旦貯えられた処理廃液１は、循環ポンプ３の駆動
によって、循環攪拌ライン４を経て定量供給ポンプ５に
供給される。この定量供給ポンプ５では、定量の放射性
廃液１を遠心薄膜乾燥機６に供給している。

また、循環ポンプ３の駆動により、廃液供給タンク２
内の処理廃液１を攪拌混合し、タンク２内に沈殿するの
を防止している。

この遠心薄膜乾燥機６は縦型であり、処理廃液１は遠
心薄膜乾燥機の内部に設けられている可動ブレード（図
示せず）の遠心力の作用により、遠心薄膜乾燥機６の上
部で噴射される。その結果、この遠心薄膜乾燥機６の壁
面に処理廃液１の薄膜が形成される。この処理廃液１の
薄膜の水分は、遠心薄膜乾燥機６の外側外周に設けられ
ている加熱ジャケット61からの熱により、蒸発し、遠心
薄膜乾燥機６の上部に設けられている蒸気出口62から蒸
気が排気される。この結果、処理廃液１は遠心薄膜乾燥
機６の壁面の上方から下方に向かって流れる際に蒸発
し、その廃液中の固体成分が遠心薄膜乾燥機６の壁面に
付着することになる。この壁面についた蒸発残渣は、可
動ブレードのかき取り作用によってかき取られつつ、乾
燥した粉体となって底部排出口63から排出される。な
お、処理廃液１の乾燥粉体化は、処理廃液１の供給量と
可動ブレードの回転数とによって影響を受けるため、遠
心薄膜乾燥機６の頭頂部に設けられている。無段変速器
付モーター64の調整によって可動ブレードの回転数を処
理廃液の性状に応じて調整する。さらに処理廃液１の供
給量を前記定量供給ポンプ５の調整によって制御するよ
うにしておく。

底部排出口63から出た粉体は、粉体ホッパ７に導か
れ、この粉体ホッパ７内の粉体から造粒機９中に設けら
れているローラ22により造粒され、ペレット10となって
系外に取り出される。

上記遠心薄膜乾燥機６を用いた処理プロセスは、処理
廃液を直接固体に転換できるとともに、処理速度が比較
的速いうえに、溶解成分が粉末で得られるという特徴を
有している。

しかしながら、加熱ジャケット61による乾燥が不十分
であると、水滴を核として凝集した凝集塊がそのまま底
部排出口63を介して粉体ホッパ７に混入することがあ
る。また、可動ブレードのかき取り作用が不十分である
と、粉体とならずハードスケールの破片となり、この破
片が同じようにそのまま粉体ホッパ７に入ることがあ
る。したがって、その後の処理プロセスであるペレット
の造粒等が十分にうまく行えないという問題がある。ま
た、ハードスケールの破片や凝集塊が底部排出口63を通
る際に、この排出口や粉体ホッパ７に至るまでの配管を
閉塞させる虞れも存在する。

なお、廃液の遠心薄膜乾燥機による粉体化程度が不具
合の場合の探索法は、特開昭54−5080号に記載されてい
る。また、粉体ホッパ内の生成粉体の含水率が一定の値
以上より高い場合には、粉体ホッパを洗浄して、係る粉
体がペレット増粒過性に入らないようにした対策法が特
公昭55−33697号に記載されている。

〔発明の目的〕

本発明は、廃液中に含まれる固体成分がすべて均一で
良好な粒径および含水率を有するようにすることを可能
とし、もって、その後のペレット造粒を良好に行なうこ
とができる廃液の処理装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明は、廃液を加熱乾燥
させることにより、当該廃液中に含まれる固体成分を乾
燥する乾燥手段と、当該乾燥した固体成分を粉体物にす
る粉体化手段と、当該粉体物を設定粒度でふるい分ける
分離手段と、当該ふるい分け後の前記設定粒度以下の前
記粉体物中の水分を除去する水分除去手段と、前記ふる
い分け後の前記設定粒度より粒径の大きい前記粉体物を
前記設定粒度以下に粉砕しつつ加熱乾燥する粉砕・水分
除去手段と、前記分離手段及び前記粉砕・水分除去手段
により前記設定粒度以下とされた前記粉体物をローラに
より押圧してペレット状に造粒する造粒手段とを備えて
いる廃液の処理装置である。

本発明の構成により、設定粒度より大きい粉体は、分
離手段によってふるい分けられ、粉砕手段あるいは粉砕
・水分除去手段により設定粒度以下に粉砕され、整粒さ
れるために、その後のペレット造粒に際して、粉体処理
を良好に行なうことができる。

また、含水率の高い粉体物を造粒手段のローラにかけ
ると、粉砕時に水分がにじみでて、ローラ（の表面に形
成されたポケットなど）にくっついてしまったり、くっ
つくと離れにくくなってしまったり、あるいは一部欠け
た粒形となったりする。また、ローラから離れなかった
粉対物は、再度ローラにより造粒されるので、適性形状
のペレットに造粒されず、造粒性が損なわれる。また、
ローラにくっついてしまった粉体物が、うまくローラか
ら離れたとしても、粉砕時に粉体物結晶の表面に自由水
が存在し、粉対物結晶間の結合力が弱くなる。これは、
水の存在により結晶間の距離が離れ、結合力、すなわ
ち、ファンデルワールス力が低下することによる。

本発明によれば、設定粒度以下の粉体物は乾燥手段に
より乾燥される。また、設定粒度より大きい粉体として
は、乾燥粉体が固まって片となったもののほか、水分を
持って塊状に固まったものもある。この水分を持って塊
状に固まったものも粉砕・水分除去手段により粉砕され
つつ乾燥される。

このように、本発明によれば、粉体物は粒度の大小に
かかわらず、十分に粉砕され、また、十分に水分を除去
することが可能となるので、ローラの押圧により粉体物
をペレット状に造粒するのに支障はない。

［発明の実施例］次に、本発明の一実施例である廃液の処理装置の一実
施例を第１図に基づいて説明する。第１図はその系統図
を示したものである。第１図において、第２図と対応す
る構成部分においては同一の符号を付し、その説明を省
略する。

図において、処理廃液１中の固形分は、遠心薄膜乾燥
機６内で可動ブレードが設けられている回転軸（図示せ
ず）を回転させることによって粉体化される。このこと
は、第２図に示した装置と同じである。

粉体化された固形分は、底部排出口63からふるいわけ
分離装置20に供給される。このふるいわけ装置20の一つ
の態様として次のようなものがある。

すなわち、ふるいわけ装置20内にメッシュ状の孔を多
数持つ円筒を配置し、この円筒内に粉体を保持する。こ
の円筒を回転することにより、孔の大きさより小さい粉
体は系外に取り出され、メッシュの孔より大きい粒形を
持つ粉体はそのまま円筒体の中に保持されている。ふる
いわけ分離装置20によってふるい分けられた設定粒度以
下の粉体は、粉体ホッパ７に供給されることにより、ペ
レット10の形式に使用される。

一方、ふるいわけ分離装置20内に保持された設定粒度
以上の粉体（このような粉体としては、水分を持ち塊状
に固まったものや、乾燥粉体が固まって片となったもの
とがある）は粉砕装置30に供給される。この粉砕装置30
内には、多数の鋼製ボールが配置されており、これらの
ボールの駆動により塊状のものや片状となったものを粉
砕する。また、粉砕装置30を加熱し、粉体中に含まれて
いる水分を除去する水分除去装置を設けることも可能で
ある。水分を除去することにより、その後のペレットの
性状および形状が均質で良好なものとなる。

このように設定粒径より粗大な粉粒体は粉砕および水
分除去をされることにより粉砕整粒され、かつ整粒粉体
中の水分を所定の含水率まで乾燥除去することができ
る。含水率の判断は、粉砕装置30内の加熱温度、粉体の
粉砕装置30内における滞留時間、さらには赤外水分計を
用いることによって行うことができる。

上記のように所定粒径以上の粉体をそのまま粉砕する
ことができるために、従来のように大きな粒径をもつ粉
体、例えば塊状のものや片状のものを系統外に取り出し
て処理するという手間を防ぐことができる。特に、第２
図で説明した従来の処理装置にあっては、加熱炉60内面
に付着していたハードスケールの破片について、系統外
で再溶融し、再び遠心薄膜乾燥機６に供給するといった
操作を省略することができる。

また、第２図に示した従来の処理装置では、粉体中に
水分を含んで塊状の破片が存在するのを防ぐのに、加熱
ジャケット61の温度を高くして水分を完全に除去させる
ように構成していた。こうすると、廃液中の溶解成分
（硫酸ナトリウムの他に硫酸カルシウム等）が非常に硬
い微細粉末状で析出するために、加熱炉60内面にハード
スケールとなって付着し、熱伝導率が低下することによ
り、可動ブレードの摩擦が激しいという問題があった。
しかし、第１図で示した実施例によれば、多少の水分が
存在し、塊状のものが粉体中に混入しても、ふるいわけ
分離器20で分離され、再び粉砕および水分除去がなされ
るために、加熱ジャケット61の加熱温度を若干低下させ
ることができる。したがって、加熱炉60内面にハードス
ケールが付着するのを防止できるために、可動ブレード
の摩耗を防ぐことができる。このことは、ハードスケー
ルとなる粉体がすべて粉体ホッパ７に供給されることに
もなり、ひいては粉体の処理効率が向上するという効果
をも有する。

さらに、粉体ホッパ７に至る粉体は、すべて設定粒度
以下の粉体となっているために、供給配管の閉塞を防ぐ
ことができる。

粉体ホッパ７に供給された粉体は、ペレット10形成に
際して、良好な粒径と含水率をもつために、ペレットの
処理能率およびペレットの形状、さらにはペレットの硬
度等を一定のものに保持することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、廃液中の固形分をすべ
て均一で良好な粒径、含水率とすることができるので、
ローラの押圧により粉体物をペレット状に造粒するのに
支障のない廃液の処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る廃液の乾燥粉体化処理装置の一実
施例を示す系統図、第２図は従来の廃液の粉体化処理装置の系統図である。 20……ふるい分離器、 30……粉砕および水分除去装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−56500（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−75399（ＪＰ，Ａ) 特公昭58−35092（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃液を加熱乾燥させることにより、当該廃
液中に含まれる固体成分を乾燥する乾燥手段と、当該乾
燥した固体成分を粉体物にする粉体化手段と、当該粉体
物を設定粒度でふるい分ける分離手段と、当該ふるい分
け後の前記設定粒度以下の前記粉体物中の水分を除去す
る水分除去手段と、前記ふるい分け後の前記設定粒度よ
り粒径の大きい前記粉体物を前記設定粒度以下に粉砕し
つつ加熱乾燥する粉砕・水分除去手段と、前記分離手段
及び前記粉砕・水分除去手段により前記設定粒度以下と
された前記粉体物をローラにより押圧してペレット状に
造粒する造粒手段とを備えている廃液の処理装置。
【請求項２】前記廃液中の固体成分は放射性廃棄物であ
る特許請求の範囲第１項記載の廃液の処理装置。