JPH09122691A - 化学除染廃液の処理方法 - Google Patents
化学除染廃液の処理方法Info
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Abstract
して、セメント固化による最終処理が容易であり、さら
にはキレート剤の回収再利用により除染コストを低減し
た方法を提供する。 【解決手段】 まずキレート化合物を含む除染廃液に苛
性アルカリを加え、金属を水酸化物として沈澱させ、分
離する。 次に金属水酸化物を分離した液に鉱酸を加え
てキレート剤を遊離の酸として析出させ、回収する。
回収したキレート剤は、苛性アルカリを加えて易溶性と
し、ロスを補充して再度除染液として使用する。 キレ
ート剤を濾過分離した液は、電解によりキレート剤を酸
化分解し、CODを低下させる。 分解に伴って生じた
固形分を濾別した液は処理し、再生水として除染液の調
製に使用する。
Description
する化学除染液で除染を行なったときに発生する除染廃
液の処理方法に関する。 ここで「キレート剤」とはE
DTA(エチレンジアミン四酢酸塩)、NTA(ニトリ
ロ酢酸塩)等のキレート剤に限らず、クエン酸、シュウ
酸など、金属とキレート化合物をつくり得る化学物を意
味する。
具等の金属製品の表面が放射性物質で汚染されたとき
は、上記したようなキレート剤と還元剤たとえばヒドラ
ジンやアスコルビン酸などとの混合溶液を接触させ、表
面の汚染物質を除去する除染作業を行なう。
ではあるが比較的多量の放射性廃液が発生する。 低レ
ベルの放射性廃棄物は、通常は、必要な濃縮を行なった
のちセメント固化により処理されているが、濃縮は多大
のエネルギーを消費し、不経済であるし、濃縮の有無に
かかわらずキレート剤を含有する廃液は、セメント中の
Ca成分とキレート剤との反応が考えれるため、セメン
ト固化で処理することには懸念がある。
た除染のように強い除染力とひきかえに除染対象物にダ
メージを与えるという欠点がなく、設備にとっては好ま
しい除染方法である。 ただし、除染力がマイルドなだ
けに廃液の発生量は多くなるという難点があり、廃液は
高いCOD濃度をもつから、その処理は厄介である。
は、キレート剤を使用した化学除染の廃液を処理して最
終的な廃棄物がセメント固化処理に何の懸念もないもの
にするとともに、環境に対応するための問題を軽減した
処理方法を提供することにある。
し再利用することにより、処理のコストを引き下げ、か
つ発生する廃棄物の量を低減した処理方法を提供するこ
とにある。
な目的を達成する除染廃液の処理方法の基本的な態様
は、下記の諸工程からなる:金属キレートを含有する化
学除染廃液に苛性アルカリを加えて金属を水酸化物とし
て沈澱させ、沈澱物を分離する金属水酸化物沈澱分離工
程;金属水酸化物を分離した残りの廃液に鉱酸を加えて
キレート剤を析出させ、析出物を分離回収するキレート
剤回収工程;ならびに、キレート剤を分離した残りの液
中に存在するキレート剤を酸化により分解する溶存キレ
ート剤処理工程。
使用、さらには紫外線照射下のそれらなど任意である
が、電解酸化が有力である。 すなわち、キレート剤を
陽極反応により酸化し、CO2やH2Oのような単純な化
合物に変換する。
処理方法の好ましい態様は、図1のフローチャートに示
すように、上記した諸工程に加えて、下記の工程を有す
る:キレート剤回収工程において回収したキレート剤に
苛性アルカリと水を作用させて除染用キレート剤を再生
させ、除染液の成分ロスを補給する除染液調製工程;お
よび電解処理を経た液を濾過して固形分を除去し、液を
逆浸透またはイオン交換樹脂で処理して無機イオンを除
去することにより再生水を得、この再生水を除染剤調製
工程に向ける再生水取得工程。
属水酸化物沈澱分離工程で分離した水酸化物を、再生水
取得工程において取得した再生水で洗浄し、洗浄水を電
解処理工程で処理すると、金属水酸化物がキレート剤の
実質上付着していないものとなり、以後の処理が容易に
なる。
ば、つぎのとおりである。 金属水酸化物沈澱分離工程
における苛性アルカリの添加は、液のpHが11以上に
なるまで行ない、キレート剤回収工程における鉱酸の添
加は、液のpHが2以下になるまで行ない、除染液調製
工程における苛性アルカリの添加は、液のpHが3〜5
の範囲となるように行なう。
除染剤で除染した廃液は、放射性核種を含んでいるの
で、まずこれをキレート剤から分離する。 これは、液
のpHを高くしてキレート効果を失なわせることにより
実現する。 この目的で添加する苛性アルカリの量は、
0.1〜0.2mol/lの範囲で、液のpHが前記のよう
に11以上となるようにえらぶ。 pHは11.5以上
あれば十分であり、鉄キレートの分解による水酸化鉄の
沈澱生成は、pHを12.5程度にすれば、除去率にし
て99%以上を達成できる。
しては、必らずしも同じ割合で除去できるわけではな
い。 発明者らが試験して得た結果では、汚染(放射
能)密度が24.4Bq/cm3 のキレート剤含有除染廃液
にNaOHを添加してpHを12.5に高め、金属を沈
澱させた後の液は、汚染密度1.6Bq/cm3 であって、
汚染密度としての除去率は93.4%に止まっている。
低レベルの放射性廃棄物の処理としては、汚染密度が
10-2Bq/cm3 以下の、検出限界に近い値またはそれ以
下にしなければならない。
属キレートの処理をもっと進めなければならない。 し
かしキレート剤が存在すると、これが核種金属と複雑な
錯化合物を形成する可能性もあり、キレートを破壊しな
ければ処理は進まない。
属水酸化物の沈澱を除去した液に鉱酸を加え、キレート
剤を難溶性の酸の形にして析出させる。 pHを1〜2
の低い値にすることにより、酸であるキレート剤の溶解
度は最低になる。 この効果は、とくにEDTAやNT
Aのようなキレート剤において顕著であり、クエン酸や
シュウ酸は低いpHにおいてもかなりの溶解度をもつか
ら、回収率には限界がある。
析出させることにより、金属水酸化物沈澱分離工程で水
酸化物として分離し得なかった放射性核種の大部分を液
側に残して、キレート剤と分けることができる。
は、小量であるが放射性核種が付着しているので、処理
の必要がある。 最もてっとり早い処理は焼却であり、
著しい減容ができる。 焼却により発生する灰には放射
性物質が含まれるから、最終的には固化処理しなければ
ならないし、灰の飛散を防ぐ高性能フィルターの使用も
必要であるが、他の焼却に適する低レベル放射性廃棄物
の処理とあわせて行なえば、特別の設備を要しないで実
施できる。
なり高率で回収できるEDTA、NTAなどは、安価な
ものではないから、できるだけ再利用したい。 従っ
て、焼却よりすぐれた処理法として、本発明の好ましい
態様では、再生を行なう。 回収したキレート剤に苛性
アルカリと水を加えてpH3〜5にすれば、溶解して除
染能力をもったキレート剤が再生する。 ロスを補充し
て成分を調製することにより、次の作業にそなえた除染
液をつくることができる。
溶存するキレート剤は、酸化処理する。 有利な酸化手
段として推奨される電解酸化は、好ましくは液性をpH
11以上のアルカリ性として行なう。 電解は、既知の
技術に従って行なうことができる。 陽極には貴金属板
または貴金属被覆チタン板、陰極にはステンレス鋼板を
使用し、直流を印加する。
ると、それに結合していた金属が水酸化物として沈澱し
てくる。 この沈澱物は量が少いので液中に分散してい
るから、濾過により分離する。 分離した固形分は最初
の苛性アルカリ添加により沈澱した金属水酸化物ととも
に、固化処理系へ送って固化処理する。 それにより、
放射性核種を閉じ込めた形で処分できる。
みたす程度に低下しているが、再利用をはかってクロー
ズドシステムを完成させることが好ましい。 その場合
は、まず酸を加えて、酸化分解により生成し、溶存して
いたCO2 を追い出した上で、逆浸透またはイオン交換
樹脂処理を行なって、無機イオンを除く。 CO2 が残
っているとアルカリとともに炭酸塩を形成し、逆浸透膜
やイオン交換樹脂の寿命を著しく短くする。 再生水
は、前記のように再生キレート剤を溶解し除染液を調製
するために使用する。 こうしたリサイクルにより、処
理すべき除染廃液の総量を減らすことができる。 再生
水の一部は、はじめに沈澱した金属水酸化物を洗浄する
のに使用することもできる。 洗浄により金属水酸化物
からキレート剤が実質上除去されれば、セメント固化に
与える影響をなくすことができる。
ットルに、 EDTA−2Na濃度 約1重量% Fe濃度 200ppm 汚染密度 24.4Bq/cm3 NaOHを2.4kg(4g/l)添加して液のpHを1
2.5とした。 生じた沈澱物(水酸化第二鉄Fe(O
H)3 が主成分)を濾過分離し、含水率80%の固形分
を得た。 この沈澱物約100gを各回水500mlで4
回洗浄することにより、固形分に含まれている水分中の
残存キレート濃度は10000ppm から検出限界以下の
濃度まで低下させることができた。
ところ、EDTAが析出したので濾過分離した。 硫酸
添加の前後で液のEDTA濃度とCODの変化は、つぎ
のとおりである。
とおり98.1%)であり、これを600リットルの水
中に分散させ、NaOHを加えてpHを4.0に調整
し、撹拌したところ溶解したので、ロス(1.9%)に
相当する0.114kgを補充して、次回の除染作業に使
用する除染液を用意することができた。
5に高め、電解処理により溶存キレートを酸化分解し
た。 電解条件はつぎのとおり。
とができた。 前記の硫酸添加によるEDTAの析出を
行なわずに、金属水酸化物を分離した後の、約7000
ppm のCOD値をもつ液をそのまま電解により処理した
場合には、CODを20ppm以下にするには9時間を要
する。 図2に、CODが6690ppmから電解したと
きの分解曲線を示す。
た除染液を使用し、硫酸添加の前後を比較すると、つぎ
のとおりである: EDTA濃度 9732 → 181(ppm) 回収率 98.1% CODMn 7102 → 199(ppm) 除去率 97.2% この結果から、毎回EDTAはロス分1.9%、すなわ
ち0.114kgを補充すればよいことがわかる。
使用する除染作業について考えると、従来は毎回EDT
Aを6kgずつ合計30kg使用していたものが、本発明の
回収再利用を行なえば、第1回は6kgを使用するが、第
2〜5回はロスを補充すればよいから、合計6.57kg
で足りる。 電解処理も、EDTAの回収を行なわない
ときは、毎回9時間が5回で合計45時間を要するが、
EDTAを回収してCDOを低下させたものを対象にす
れば、毎回2.75時間、5回で13.75時間行なえ
ばよい。
液の処理を行なえば、廃棄物がキレート剤を含有するこ
とがセメント固化に与える影響をなくすことができ、除
染対象へのダメージが少ない、キレート剤の使用に伴っ
ていた懸念がなくなる。
ば、高価なキレート剤も数%のロスを補充するだけで繰
り返し使用できるから、除染のコストが下がる上、最終
的に処分すべき廃棄物の量を低減するとともに、環境へ
の負担を軽減することができる。
好ましい態様を示すフローチャート。
を含有する液を電解処理したときのCDOの低下を、時
間の経過とともに示したグラフ。
Claims (5)
- 【請求項1】 キレート剤を含有する化学除染液で除染
を行なったとき発生する廃液を処理する方法であって、
下記の諸工程からなる方法:金属キレートを含有する化
学除染廃液に苛性アルカリを加えて金属を水酸化物とし
て沈澱させ、沈澱物を分離する金属水酸化物沈澱分離工
程;金属水酸化物を分離した残りの廃液に鉱酸を加えて
キレート剤を析出させ、析出物を分離回収するキレート
剤回収工程;ならびに、キレート剤を分離した残りの液
中に存在するキレート剤を酸化により分解する、溶存キ
レート剤処理工程。 - 【請求項2】 請求項1の処理方法における溶存キレー
ト剤処理工程を、陽極酸化反応を行なう電解処理により
実施する請求項1の処理方法。 - 【請求項3】 請求項2の処理方法におけるキレート剤
回収工程で回収したキレート剤に苛性アルカリと水を作
用させて除染用キレート剤を再生させ、除染液の成分ロ
スを補給する除染液調製工程;および電解処理を経た液
を濾過して固形分を除去し、液を逆浸透またはイオン交
換樹脂で処理して無機イオンを除去することにより再生
水を得、この再生水を除染液調製工程に向ける再生水取
得工程を加えた請求項2の処理方法。 - 【請求項4】 請求項3の処理方法における金属水酸化
物沈澱分離工程で分離した金属水酸化物を、再生水取得
工程において取得した再生水で洗浄し、洗浄水を電解処
理工程で処理する請求項3の処理方法。 - 【請求項5】 請求項3の水酸化物沈澱分離工程におい
て苛性アルカリの添加を液のpHが11以上になるまで
行ない、キレート剤回収工程において鉱酸の添加を液の
pHが2以下になるまで行ない、除染液調製工程におい
て苛性アルカリの添加を液のpHが3〜5の範囲となる
ように行なう請求項3の処理方法。
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---|---|---|---|
JP28621695A JP3845883B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 化学除染廃液の処理方法 |
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JPH09122691A true JPH09122691A (ja) | 1997-05-13 |
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