JPH10332887A - 放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置およびその運転方法と、放射性廃棄物処理設備およびその処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ろ過濃縮装置のろ材の目詰りを防止し、その装
置と作業員の負荷を軽減する。また、濃縮廃棄物の取扱
いを容易にして設備の合理化を図る。 【解決手段】不溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材に
よりろ過濃縮し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃棄
物とに固液分離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置36
において、前記ろ材37は１μｍ以下の細孔径を有する多
孔質セラミックス材からなっている。多孔質セラミック
ス製ろ材37は支持具38で支持されて一面から廃液16を流
入し他面からろ液17を流出するろ過濃縮装置36を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所等か
ら発生する不溶解性固形分を含む放射性廃液を精密ろ過
濃縮し、ろ液と質量濃度20％以上の濃縮廃棄物とに固液
分離するための放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置および
その運転方法と、放射性廃棄物処理設備およびその処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】不溶解性固形分を含む放射性廃液の処理
を行う放射性廃棄物処理設備には、従来より多様なろ過
装置が適用されている。図20は従来の沸騰水型原子力発
電所の放射性廃棄物処理設備の一例を系統図で示したも
のである。図20中、符号１は復水ろ過装置，２は復水脱
塩装置，３は沈降分離槽，４は廃液収集槽，５は精密ろ
過装置，６はイオン交換樹脂脱塩装置，７は機器ドレン
を示している。

【０００３】すなわち、原子力発電所内で発生する使用
済樹脂，復水ろ過装置１の捕捉クラッドを貯蔵する沈降
分離槽３の上澄水，機器の点検時等に発生する機器ドレ
ン７等のいわゆる低電導度廃液は、精密ろ過装置５で廃
液中の不溶解性物質を捕捉し、溶解性物質をイオン交換
樹脂脱塩装置６で捕捉し、廃液中の放射性物質を除去し
た後、原子力発電所内等で再使用する。

【０００４】精密ろ過装置５としては図21（ａ）に示す
中空糸膜ろ過装置８がよく使用されているが、耐放射線
性が強く要求される廃液の処理にセラミックスをろ材と
したセラミックスろ過装置を使用した例が知られてい
る。

【０００５】図21（ａ）に示す中空糸膜ろ過装置８は、
有底本体胴９内に図21（ｂ）に示す中空糸膜モジュール
10を多数本組み込み、上蓋11にろ液出口12を設け、本体
胴９の下部に廃液入口13と逆洗水入口14を設けたものか
らなっている。中空糸膜モジュール10は図21（ｃ）に示
すような中空糸膜15が多数本束結されてなるものであ
る。中空糸膜15は側面に多数の小孔が形成されたフィル
タで、廃液16は側面の小孔から流入し、ろ液17は中空糸
膜15内流路18を通流して上方または下方から流出する。

【０００６】中空糸膜ろ過装置８に使用される中空糸膜
15のフィルタは0.1 〜0.2 μｍ程度の細孔径を持った多
孔質状の高分子樹脂製であるが、構造上、フィルタ面が
３次元方向を利用できるため、ろ過流量を大きくとるこ
とが可能である。

【０００７】しかしながら、中空糸膜ろ過装置８では廃
液16を処理するにつれて、精密ろ過を行う中空糸膜15面
に不溶解性物質によるケーキ層が形成、成長していくた
め、次第にろ過差圧が上昇するに伴って流量が低下す
る。

【０００８】したがって、中空糸膜ろ過装置８への過大
な圧力負荷回避および処理量の確保のために、所定ろ過
差圧に至った場合にこれを検知して適時逆洗操作を実施
している。逆洗操作では２次側から脱塩水，再使用水等
の供給が必要なため、逆洗操作によって発生する逆洗水
すなわち廃棄物は、質量濃度数％未満にしか濃縮されて
いない。

【０００９】逆洗水をさらに濃縮するためには、一般に
沈降分離操作が実施される。逆洗水を沈降分離槽３に受
け入れた後、所定時間静置することによって不溶解性固
形分を沈降分離し、上澄水を放射性廃液としてろ過処理
する。

【００１０】これらの操作によって初めて廃棄物が濃縮
されるが、沈降分離槽３内では不溶解性固形分の比重、
粒径によって沈降距離が必要であり、沈降分離槽３内全
体での質量濃度は数％〜10％程度である。

【００１１】また、ろ液と質量濃度20％以上の濃縮廃棄
物とに効率的に固液分離する精密ろ過濃縮装置として
は、図22に要部のみ示す不溶解性固形分自体をケーキ層
として利用するフィルタプレス19がよく知られている。

【００１２】フィルタプレス19はろ布20とろ布支持具21
から構成するのが基本的な原理であるが、構造上、フィ
ルタ面は２次元方向のみであり、ろ過流量を大きくとる
ために、中空糸膜フィルタと比較して広い数μｍから数
十μｍ径の通水路である高分子樹脂製のろ布が一般であ
る。

【００１３】フィルタプレス19では、ケーキ層22が成長
し流量が低下すると、このケーキ層22を掻き出したり、
また振り落としたりする等の解枠と呼ばれる物理的な作
用により外部に排出する。さらにろ布20の目詰まりのた
め解枠によっても流量が回復しない場合には、ろ布を交
換する必要がある。

【００１４】不溶解性固形分を含む放射性廃液のろ過処
理にもフィルタプレス19が採用された例が知られている
が、解枠操作に多大な時間がかかり平均的な処理容量が
少なくなるため、近年では、前記中空糸膜ろ過装置８で
ろ過すると差圧上昇が著しい廃液、しかも比較的発生量
が少ない廃液の処理に適用されている場合が大半であ
る。

【００１５】具体的には、原子力発電所等における保護
衣を洗濯した際に発生する洗濯廃液，管理されている区
域から退出する前に作業員が行う手洗い，あるいはシャ
ワーに伴い発生する手洗水，シャワードレン等の処理で
ある。

【００１６】これらの洗濯廃液は放射性物質がほとんど
検出されない廃液であるが、管理されている区域から発
生することから、放射性廃液として処理している。ま
た、洗濯廃液中には洗剤成分，糸屑，髪の毛等が混入し
ているため、中空糸膜ろ過装置８による処理には適して
いない。

【００１７】図23は洗濯廃液を処理するための系統図を
示している。すなわち、図23において、収集タンク23内
に洗濯廃液24と粉末活性炭25を投入して洗剤成分を物理
吸着させた後、フィルタプレス19に移送してろ過処理す
る。このとき、図22に示したようにろ布20の上面に粉末
活性炭25のケーキ層22を形成し、このケーキ層22で精密
ろ過が行われ、不溶解性固形分が効率的に除去される。

【００１８】ろ過処理に伴いケーキ層22の成長による流
量低下が生じるが、適時解枠作業を実施してろ過処理を
再開する。なお図23中、符号26はポンプ，27はフィルタ
プレス19からのろ液17を貯溜するサンプタンク，28はフ
ィルタプレス19から排出する濃縮廃棄物，29は濃縮廃棄
物28を収納するドラム缶状金属容器を示している。

【００１９】図24は図22および図23に示したフィルタプ
レス19の他の例の精密ろ過装置30を概略的に示してい
る。この精密ろ過装置30は図24に示すように本体31内に
ろ布20，ろ過板32および撹拌板33を備え、撹拌板33は回
転軸34に取り付けられ、回転軸34はモータ35に直結して
いる。モータ35の駆動により撹拌板33は回転する。ろ過
板32と撹拌板33は交互に１段から十数段配列されてい
る。

【００２０】このように構成された精密ろ過装置30にお
いて、廃液はろ過装置30の上段から供給されるが、図23
で示す洗濯廃液24中の粉末活性炭25は図22で示したよう
にろ布20上面でケーキ層22を形成し、このケーキ層22で
精密ろ過が行われる。ケーキ層22は常時回転している撹
拌板33により一定厚さに保持されるため、掻き取られた
粉末活性炭25は下段側へ移行することとなる。

【００２１】したがって、下段ほど、脱水，濃縮された
廃液となり、最終段に設けられた排出弁（図示せず）を
常時または適宜開くことで、質量濃度20％以上に濃縮さ
れたスラリ状の濃縮廃棄物28が排出される。

【００２２】処理継続に伴うケーキ層22の圧密化のため
処理容量が低下する場合があるが、この場合には、中空
糸膜ろ過装置８と同様に２次側から脱塩水，再使用水等
の供給する逆洗操作を行うが、ケーキ層更新のための逆
洗であり、逆洗水は供給源である収集タンクへ回収す
る。

【００２３】微細な粒子を含んだ廃液処理の繰り返しの
結果、ろ布20が目詰まることにより処理容量が回復しな
い場合には、ろ布20を交換する必要がある。原子力発電
所等では、精密ろ過装置から排出された廃棄物は、図23
で示したように、金属容器29に受け収納して、保管庫に
貯蔵されるか、または焼却，乾燥，固化等の処理工程に
適宜移行する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】廃液を精密ろ過濃縮す
るためのフィルタプレス19または精密ろ過装置30におい
てはろ布20面が２次元方向であるため、ろ布20にフィル
タとして数μｍ〜数10μｍの流路が存在する高分子製樹
脂製ろ布を使用してろ過流量を確保している。ここで、
原子力発電所内で発生する不溶解性固形分を含んだ廃液
の代表的な粒径分布を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１のように１μｍ〜10μｍの粒径の不溶
解性固形分が大半を占めているため、ろ布20面にケーキ
層22が形成されるまでの間に、これらの不溶解性固形分
がろ布20内部に侵入し、解枠，逆洗操作によっても処理
容量が回復しない事象が発生する。このため、ろ布20の
交換が頻繁に必要となり、作業員の負荷の増大を招く課
題がある。

【００２７】また、図20に示した低電導度廃液の処理を
行う放射性廃棄物処理設備においては、精密ろ過装置５
の逆洗水として発生する廃棄物の濃縮が数％未満にしか
濃縮されず、別途、沈降分離操作が必要なため、沈降分
離槽３へ排出している。

【００２８】復水ろ過装置１で捕獲される不溶解性固形
分のうち、微細で比重の小さい固形分は沈降分離槽３で
完全には分離されずに上澄水に混入するため、これを低
電導度廃液として精密ろ過処理する場合には、精密ろ過
装置５により微細固形分が捕獲されることとなる。

【００２９】微細固形分は再び逆洗水として沈降分離槽
３へ排出されるため、沈降分離槽３と精密ろ過装置５の
間で微細固形分が循環することになる。この結果、上澄
水の固形分濃度が上昇するため、精密ろ過装置５の逆洗
頻度が多くなり、精密ろ過装置５への負荷の増大ととも
に、作業員の負荷の増大を招く課題がある。

【００３０】また、図23に示したフィルタプレス19から
排出され金属容器29に収納された濃縮廃棄物28は、水分
を多量に含むため、保護衣へ付着しやすい，金属容器29
から取り出しにくい等、取り扱いが煩雑である。したが
って、焼却，乾燥，固化等の処理を行う場合には、作業
員の負荷の増大を招く課題があり、しかも、金属容器に
収納した状態で保管庫等に貯蔵する場合には、保管庫の
容量が低減し、保管庫の増設等の事態を招くなどの課題
がある。

【００３１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ろ材の目詰りの発生を少なくして安定したろ
過濃縮処理を行うことができるとともに、ろ材の交換頻
度を少なくして作業員の負荷を軽減できる放射性廃棄物
処理用ろ過濃縮装置とそのろ過濃縮装置の運転方法を提
供することにある。

【００３２】また、本発明はろ過濃縮装置の逆洗頻度を
軽減してその設備と作業員の負荷を軽減し、濃縮廃棄物
の金属容器への収納を容易にし、設備の合理化を図るこ
とができる放射性廃棄物処理設備およびその処理設備に
よる濃縮廃棄物の処理方法を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、不
溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材によりろ過濃縮
し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃棄物とに固液分
離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置において、前記
ろ材は１μｍ以下の細孔径を有する多孔質セラミックス
材で構成されてなることを特徴とする。

【００３４】請求項２の発明では、前記多孔質セラミッ
クス製ろ材は、直径が１μｍ以下の細孔を有する表面部
と、この表面部の細孔の径より大きい孔径のろ過流路を
有する中空セラミックス材からなることを特徴とする。

【００３５】請求項３の発明では、前記中空セラミック
ス材の直径と肉厚との比は50対１より大きくなるように
選択されてなることを特徴とする。請求項４の発明で
は、不溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材によりろ過
濃縮し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃棄物とに固
液分離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置において、
前記ろ材は金網製ろ材からなることを特徴とする。

【００３６】請求項５の発明では、前記金網製ろ材はた
て細線とよこ細線とが平織されたものからなることを特
徴とする。請求項６の発明では、前記金網製ろ材の各細
線間の目開きは放射性廃液中に含まれる固形分の平均粒
径の３倍から10倍までの範囲に選択されてなることを特
徴とする。

【００３７】請求項７の発明では、前記金網製ろ材のろ
液流出面に開口率10％のパンチングプレートを設けてな
ることを特徴とする。

【００３８】請求項８の発明では、前記請求項１乃至７
記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置の運転方法にお
いて、前記ろ材面に前記放射性廃液中の固形分によるケ
ーキ層が形成されるまでの初期運転工程ではろ過濃縮装
置本体の放射性廃液の供給源にろ液をリサイクルし、前
記ケーキ層形成後に精密ろ過濃縮工程へ移行することを
特徴とする。

【００３９】請求項９の発明では、前記ケーキ層を一定
厚さに保持する攪拌板をろ過濃縮装置本体内に設け、前
記初期運転工程時には前記撹拌板を低速で回転させ、前
記精密ろ過濃縮工程では前記撹拌板を所定速度で回転さ
せることを特徴とする。

【００４０】請求項10の発明では、前記攪拌板の回転軸
にインバータを内蔵したモータを取付けて、前記初期運
転工程時には低速で前記回転軸を回転駆動し、前記精密
ろ過濃縮工程では前記回転軸の回転速度を変更した後、
所定速度で回転することを特徴とする。

【００４１】請求項11の発明では、廃液収集槽、廃液を
処理する精密ろ過濃縮装置および混床式脱塩装置が直列
接続されて設けられた放射性廃棄物処理設備において、
前記精密ろ過濃縮装置は請求項１乃至７記載の放射性廃
棄物処理用ろ過濃縮装置で構成されてなることを特徴と
する。

【００４２】請求項12の発明では、沈降分離槽、第１の
ろ過装置、廃液収集槽、第２のろ過装置および脱塩装置
が直列接続された放射性廃液処理設備において、前記第
１のろ過装置は請求項１乃至７記載の放射性廃棄物処理
用精密ろ過濃縮装置から選択されてなることを特徴とす
る。

【００４３】請求項13の発明では、請求項11乃至12記載
の放射性廃棄物処理設備における放射性廃棄物の処理方
法において、前記精密ろ過濃縮装置の内部で、前記放射
性廃棄物の濃縮廃棄物を質量濃度80％以下の流動状態と
することを特徴とする。

【００４４】請求項14の発明では、前記濃縮廃棄物を、
金属容器内に収納して撹拌することにより流動性を増長
させ、前記撹拌した濃縮廃棄物をポンプにより焼却，乾
燥，固化処理工程へ圧力移送することを特徴とする。

【００４５】請求項15の発明では、前記精密ろ過濃縮装
置から排出した濃縮廃棄物中の水分を蒸発させ、粉体状
放射性廃棄物とすることを特徴とする。請求項16の発明
では、前記ろ過濃縮装置から排出される濃縮廃棄物を袋
詰め装置により所定量毎に袋内に詰め込んだ後、前記金
属容器に受け収納することを特徴とする。

【００４６】請求項17の発明では、前記金属容器にレベ
ル計または重量計を取り付け、前記放射性廃棄物の受入
量を検知することを特徴とする。請求項18の発明では、
前記ろ過濃縮装置から排出される前記濃縮廃棄物を、コ
ンベアに受け、所定の場所に配置された前記金属容器ま
で運搬することを特徴とする。請求項19の発明では、前
記コンベアで運搬された前記濃縮廃棄物を、乾燥，粉砕
した後、金属容器に受けることを特徴とする。

【００４７】

【発明の実施の形態】図１（ａ）〜（ｃ）により本発明
の請求項１に対応する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置
の第１の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本実施の
形態におけるろ過濃縮装置36の要部を示している。すな
わち、本実施の形態のろ過濃縮装置36は１μｍ以下の細
孔径を有する多孔質セラミックス製ろ材37を支持具38に
より固定したものを、図示していないがろ過装置本体に
組込んで構成されている。（ａ）ではろ材37の片面をろ
過面としており、（ｂ）では中央部にろ液流路39を有す
るろ材37の両面をろ過面としてろ過濃縮装置36ａを構成
している。

【００４８】（ａ）では廃液の処理に従いケーキ層が成
長するため、所定のろ過差圧まで上昇した後は処理を中
断するいわゆるバッチ処理を行う。その後、ケーキ層す
なわち濃縮された不溶解性固形分を排出する解枠操作を
実施する。

【００４９】（ｂ）ではろ材37ａの近傍に撹拌板（図示
せず）を据え付けることで、ケーキ層の成長を一定厚さ
に制御することにより連続したろ過処理を行う。撹拌板
により掻き取られたケーキ層すなわち濃縮された不溶解
性固形分は下流方向から適宜排出する。

【００５０】上記の精密ろ過濃縮装置36，36ａにおい
て、例えば細孔径が１μｍのセラミックス材をろ材と
し、これに廃液16を通水すると、廃液16に含まれる不溶
解性固形分のうち、粒径１μｍ以上の不溶解性固形分は
ろ材内部に侵入せず、全てがろ材37，37ａ表面上にケー
キ層を形成する。このケーキ層によりさらに小粒径の不
溶解性固形分がろ過されることとなり、精密ろ過を行う
ことができる。

【００５１】通常の廃液16中に含まれる不溶解性固形分
はその粒径が１μｍ〜10μｍのものが大部分を占める
が、粒径１μｍ未満の微小固形分も若干含んでいる。こ
れらは上述したようにケーキ層形成後はケーキ層によっ
てろ過されるが、ケーキ層形成前には若干量ろ材内部に
侵入してしまう。しかしながら不溶解性固形分の全体量
から言えば、微小固形分は表１に示す通り極めて微量で
あり、回復率の低下といった事象もほとんど見られな
い。

【００５２】図１（ｃ）は従来のろ布と本実施の形態
のセラミックスをろ材として、処理回数と回復率を比
較して示した図で、図１（ｃ）から明らかなように、細
孔径１μｍのセラミックス製ろ材では不溶解性固形分
が内部に侵入しにくいため、繰り返しのろ過処理におい
ても安定した処理流量が得られる。これに対して従来の
ろ布では処理回数の増加につれて回復率が減少する。

【００５３】ただし、微小固形分の割合が多い廃液を多
量にろ過処理する必要性のある場合には、ろ材37，37ａ
の細孔径を0.5 μｍ，0.2 μｍ，0.1 μｍと小さくする
ことも可能である。ろ材37，37ａの細孔径を小さくする
ほど、所定ろ過差圧における処理流量が減少することと
なるが、上記細孔径が１μｍのろ材37，37ａの場合と同
様に、細孔径より大きい不溶解性固形分がろ材37，37ａ
内部に侵入せずケーキ層を形成するので、安定した処理
流量が得られることとなる。

【００５４】つぎに図２（ａ），（ｂ）により本発明の
請求項２に対応する第２の実施の形態を説明する。本実
施の形態は第１の実施の形態において、図１（ｂ）に示
した多孔質セラミックスろ材37ａにおいて流路39を大き
く形成したことにある。ろ材37ａの細孔径を従来例より
も小さくすると、所定ろ過差圧における処理流量が従来
例よりも減少することが懸念される。

【００５５】そこで、本実施の形態では図２（ａ）に示
すように中空セラミックス製ろ材40を、１μｍ以下の細
孔径を有する表面部と、内部にこの表面部の細孔径より
も大きい細孔径を有するろ液流路39とで構成している。
ろ材40は図１（ｂ）に示す支持具38ａと同様により支持
される。

【００５６】図２（ｂ）は本実施の形態と従来例とをろ
過流量とろ過時間との関係で比較して示す曲線図で、図
２（ｂ）中、は平均流路20μｍのろ布，は細孔径１
μｍのセラミックス製ろ材，は表面部が細孔径１μｍ
で内部平均細孔径20μｍのろ液流路39を有する中空セラ
ミックスろ材40を示しており、代表的な粒径分布の不溶
解性固形分を含む廃液を図１（ｂ）の方式でろ過した例
である。

【００５７】ろ布またはセラミックス製ろ材上にケーキ
層が形成されるまでは、では差圧が最少のため、流量
も最大である。はに比べ内部の差圧が少ないため、
流量も多くなる。

【００５８】およびは内部の差圧は同程度であるた
め、表面部の差圧分だけの流量が少なくなるが、ケー
キ層形成後のはろ布内部に侵入した不溶解性固形分の
目詰まりにより流量がと同程度もしくはそれ以下とな
る。さらに逆洗を繰り返していくと、は目詰まりの蓄
積により流量低下が著しいのに対し、，は流量がほ
ぼ完全に回復し、安定したろ過処理を行うことができ
る。

【００５９】本実施の形態によれば、ろ材40を中空構造
としたことにより、ろ材40の目詰まりを防止し、繰り返
し処理による流量低下を起こさない安定したろ過処理が
可能なセラミックス製ろ材において、処理流量自体を増
加することができる。

【００６０】つぎに図３（ａ），（ｂ）により本発明の
請求項３に対応する第３の実施の形態を説明する。本実
施の形態は第２の実施の形態において、中空セラミック
ス製ろ材40の直径ａと肉厚ｂの比を50対１より大きくな
るように形成して、ろ過差圧に対する強度を付与したこ
とにある。中空セラミックス製ろ材40に許容荷重を越え
た圧力が作用した場合にはろ材40の破損が懸念される
が、かかる事情に対処する本実施の形態では、図３
（ａ）に示すように、中空セラミックス製ろ材40をろ過
差圧に対する強度を有するように直径と肉厚の比を50対
１以上に構成する。

【００６１】例えば図23に示すようにフィルタプレス19
でろ過したろ液17をサンプタンク27等へ移送する場合に
は、移送先との水頭差，移送ラインの配管圧損を考慮
し、フィルタプレス19への廃液供給圧力を決定する。原
子力発電所で発生する廃液の処理においては、供給圧力
が0.3 〜１ＭＰａ程度が一般的である。

【００６２】図３（ｂ）は供給圧力を１ＭＰａとし、直
径ａと肉厚ｂの比が70対１、つまり、肉厚ｂを薄くして
形成された中空セラミックスろ材40ａを図１（ｂ）に示
した構成にしてろ過処理した場合のろ材40ａの破損状況
である。ドーナツ状中空セラミックスろ材40ａの内側か
ら外側にかけて亀裂41が発生していることが認められ
た。

【００６３】これに対して直径ａと肉厚ｂとの比が50対
１よりも厚いセラミックスろ材40では上記のような亀裂
41は全く見られなかった。なお、図３（ｂ）では亀裂41
を特に表現するために肉厚ｂを厚く書いてあるが、実際
にはかなり薄いのである。

【００６４】ろ材40に亀裂41が発生した状態でろ過処理
を継続するとろ材40の破損が予想されるため、考慮しう
る供給圧力範囲でこのような亀裂41が発生しないろ材の
強度が必要である。

【００６５】本実施の形態によれば中空セラミックスろ
材40の直径と肉厚との比が50対１よりも大きくなるよう
に選択することにより、中空セラミックスろ材40はろ過
差圧に対し十分な強度を有するため、中空セラミックス
ろ材40の破損を回避することができる。

【００６６】つぎに図４（ａ），（ｂ）により本発明の
請求項４に対応する第４の実施の形態を説明する。本実
施の形態は不溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材によ
りろ過濃縮し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃棄物
とに固液分離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置にお
いて、前記ろ材を金網で構成することにある。本実施の
形態によれば、ろ材の孔径を十分大きくしても、ろ材に
粒径１μｍ〜数μｍの不溶解性固形分を目詰まりを防止
できる。

【００６７】図４（ａ）は金網製ろ材41をろ材支持具42
と金網変形防止用支持具43で支持してろ過濃縮装置を構
成した例を示している。図４（ａ）の例では廃液16を金
網製ろ材41の片面から流し下方へろ液17を流出してい
る。図４（ｂ）は廃液16を金網製ろ材41ａの両面から流
しろ液17を中央部から流下させた例を示している。符号
42ａはろ材支持金具，43ａは金網変形防止用支持具であ
る。

【００６８】廃液16を供給すると不溶解性固形分の大部
分は金網製ろ材41，41ａを通過するが、金網製ろ材41，
41ａの目よりも大きい粒子は金網に捕獲される。これを
基点として徐々に粒径の小さい不溶解性固形分もケーキ
層を形成し始め、最終的には緻密なケーキ層が形成され
る。ケーキ層形成後は微細な粒子も精密ろ過濃縮処理す
ることができる。

【００６９】このような金網製ろ材41，41ａにおいて
は、不溶解性固形分はろ材に目詰まることはなく、繰り
返し処理による流量低下を起こさない安定したろ過処理
が可能である。

【００７０】つぎに図５により本発明の請求項５に対応
する第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は第４
の実施の形態において金網製ろ材はたて細線44とよこ細
線45が平織された金網からなることにある。

【００７１】金網自体の構造が綾織，畳織等の複雑な構
造であると廃液中に少量含まれる微細な固形分が金網内
部に目詰まりし、流量低下や解枠，逆洗操作によっても
処理流量が回復しないことが懸念される。そこで、本実
施の形態では図５に示すようにろ材を、平織構造の金網
製ろ材としている。

【００７２】本実施の形態によれば、ろ材内部へ目詰ま
りすることなく、また、不溶解性固形分は平織構造の交
差部46を基点にケーキ層を形成することができるため、
繰り返し処理による流量低下を起こさない安定したろ過
処理が可能である。

【００７３】つぎに図６（ａ），（ｂ）により本発明の
請求項６に対応する第６の実施の形態を説明する。本実
施の形態は第５の実施の形態において、金網製ろ材の各
細線44，45間の目開きを放射性廃液中に含まれる固形分
の平均粒径の３倍から10倍までの範囲に選択することに
ある。

【００７４】図６（ａ）は、金属製ろ材の目開き47を処
理対象廃液中の不溶解性固形分の平均粒径の３倍以上10
倍以下とした金網製ろ材のたて細線44とよこ細線45の目
開き47をｄとすると、平均粒径３≦ｄ≦平均粒径×10で
示される。

【００７５】図６（ｂ）は、平均粒径が20μｍの不溶解
性固形分を含んだ廃液を処理対象とした、様々な目開き
サイズの金網製ろ材についてのろ過状況をケーキ層形成
時間と目開きサイズとの関係で示している。

【００７６】十分なろ液水質を得るまでの時間、すなわ
ち緻密なケーキ層が形成されるまでの時間が、ろ布を使
用した従来例と同程度の２〜３分程度なのは、50μｍか
ら200 μｍの目開きであった。

【００７７】本実施の形態によれば、不溶解性固形分の
平均粒径の３倍以上10倍以下のサイズの目開きとした金
網製ろ材では、ケーキ層形成までの時間が従来例と同程
度とすることができる上、孔径の大きい金網製ろ材を使
用しているため、不溶解性固形分はろ材に目詰まること
はなく、繰り返し処理による流量低下を起こさない安定
したろ過処理を行うことができる。

【００７８】つぎに図７により本発明の請求項７に対応
する第７の実施の形態を説明する。本実施の形態は図７
に示すように金網製ろ材41の後面に細孔48を有するパン
チングプレートを金網製ろ材41とともにろ材支持具42に
設けたことにある。

【００７９】金網製ろ材41では、ケーキ層が形成される
までの間はろ材41での差圧が小さく、整流が不十分であ
るためにケーキ層が不安定となり、ケーキ層形成までの
時間を長く要することが懸念される。また、ケーキ層形
成後のろ過差圧による金網の変形が懸念される。

【００８０】そこで本実施の形態では、図７に示すよう
に金網製ろ材41の後面に開口率10％のパンチングプレー
ト49を設けた金網製ろ材により、精密ろ過濃縮装置を構
成する。

【００８１】このように構成された精密ろ過濃縮装置で
は、パンチングプレート49によって金網製フィルタ41を
通過するろ液の整流が十分に行われ安定したケーキ層を
形成することができるとともに、パンチングプレート49
によって金網製ろ材41が支持されるため、変形等の事象
を回避することができる。また、不溶解性固形分は金網
製ろ材41に目詰まることはなく、繰り返し処理による流
量低下を起こさない安定したろ過処理が可能である。

【００８２】つぎに図８により本発明の請求項８に対応
する第８の実施の形態を説明する。本実施の形態は前記
第１から第７までの放射性廃棄物処理用ろ過装置の運転
方法に関するもので、前記ろ材上に前記放射性廃液中に
含まれる固形分によるケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程では供給源にろ液をリサイクルし、ケーキ層形
成後にろ過濃縮工程へ移行することにある。

【００８３】ケーキ層の形成までの間、ろ液に不溶解性
固形分が移行することが懸念されるが、かかる事情に対
処する実施の形態として、図８に精密ろ過濃縮装置の運
転フローチャートを示す。

【００８４】ろ材上にケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程では供給源にろ液をリサイクルし、あらかじめ
測定されたケーキ層形成までの所定時間の後にろ過濃縮
工程へ移行し、ろ液を移送先に移送する。本実施の形態
によれば、ろ液に不溶解性固形分が混入することなく清
浄なろ液を得ることができる。

【００８５】つぎに図９により本発明の請求項９に対応
する第９の実施の形態を説明する。本実施の形態はケー
キ層を一定厚さに保持する撹拌板をろ過濃縮装置本体内
に設け、運転初期工程においては撹拌板を低速で回転さ
せ、ろ過濃縮工程では撹拌板を所定速度で回転させるこ
とにある。

【００８６】ケーキ層を撹拌板により一定厚さに保持す
るろ過濃縮装置においては、ケーキ層形成が撹拌板によ
り阻害されるので、かかる事情に対処する実施例とし
て、図９にケーキ層を撹拌板により一定厚さに保持する
精密ろ過濃縮装置の運転フローチャートを示す。

【００８７】ろ材上にケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程には撹拌板を所定速度の１／20〜１／５の低速
で回転させ、ケーキ層の掻き出しを緩やかに行う。

【００８８】ろ材上にケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程では供給源にろ液をリサイクルし、あらかじめ
測定されたケーキ層形成までの所定時間の後にろ過濃縮
工程へ移行し、ろ過濃縮工程では撹拌板を所定速度で回
転させる。

【００８９】このように構成された精密ろ過濃縮装置で
は、運転初期工程においてケーキ層が確実に形成され、
ろ過濃縮工程ではケーキ層の成長を確実に抑制するとと
もに、ろ液に不溶解性固形分が混入することなく清浄な
ろ液を得ることができる。

【００９０】つぎに図10により本発明の請求項10に対応
する第10の実施の形態を説明する。本実施の形態は第９
の実施の形態において撹拌板の回転軸にインバータを内
蔵したモータを取付け、回転駆動し、回転軸の回転速度
を所定の範囲内で任意に変更することにある。

【００９１】運転速度を変更するために、容量の相違し
た複数個の駆動源の必要性が懸念されるが、かかる事象
に対処する実施の形態として、図10にインバータを内蔵
したモータにより回転軸を駆動し、回転軸の回転速度を
所定の範囲で変更可能な精密ろ過濃縮装置の運転フロー
チャートを示す。

【００９２】ろ材上にケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程には撹拌板を所定速度の１／20〜１／５の低速
でインバータを内蔵したモータにより回転させ、ケーキ
層の掻き出しを緩やかに行う。

【００９３】ろ材上にケーキ層が形成されるまでの初期
運転工程では供給源にろ液をリサイクルし、あらかじめ
測定されたケーキ層形成までの所定時間の後にろ過濃縮
工程へ移行し、ろ過濃縮工程では撹拌板をインバータを
内蔵したモータにより徐々に回転数を増加させ、所定速
度に回転させる。

【００９４】本実施の形態によれば、インバータ内蔵の
モータを駆動源とすることにより、単一の駆動源による
運転が可能である。また、運転初期工程においてケーキ
層が確実に形成され、ろ過濃縮工程へ移行する際にも急
激な速度変化によるケーキ層の破壊を防止し、ろ過濃縮
工程ではケーキ層の成長を確実に抑制する。さらに、ろ
液に不溶解性固形分が混入することなく清浄なろ液を得
ることができる。

【００９５】つぎに図11により本発明の請求項11に対応
する第11の実施の形態を説明する。本実施の形態は廃液
収集槽，廃液を処理する精密ろ過濃縮装置および脱塩装
置が直列接続された放射性廃棄物処理設備において、前
記精密ろ過濃縮装置を前記請求項１乃至７記載の放射性
廃棄物処理用ろ過濃縮装置で構成する。

【００９６】図11は、低電導度廃液系の機器ドレン，原
子炉ブロー水，沈降分離槽上澄液を収集する廃液収集槽
４と、この廃液収集槽４内の廃液をろ過処理する精密ろ
過濃縮装置50と、この精密ろ過濃縮装置50によるろ液を
脱塩処理する混床式脱塩塔51を備えた放射性廃棄物処理
設備を示す系統図である。

【００９７】廃液収集槽４に集められた原子力プラント
内の様々な機器のドレン，原子炉水のブロー水，沈降分
離槽の上澄水等のいわゆる低電導度廃液は精密ろ過濃縮
装置50に移送され、精密ろ過濃縮装置50において不溶解
性固形分が精密ろ過される。この際得られたろ液は下流
の混床式脱塩装置51により脱塩処理され、清澄な処理液
を得ることができる。この処理液は直接またはサンプ槽
経由で復水貯蔵槽へ送られ再使用に供される。

【００９８】処理水は原子力発電所で再使用するのが一
般的である。精密ろ過濃縮装置50では、逆洗，解枠操作
時に発生する二次廃棄物として質量濃度20％以上の濃縮
廃棄物が得られるので、二次廃棄物は沈降分離操作を必
要とせずに回収することができる。このため、従来例と
して図20に示した沈降分離槽３の容量削減が可能とな
る。

【００９９】また、沈降分離槽３から廃液収集槽４に移
送された復水ろ過装置１で捕獲される微細固形分を含ん
だ上澄水をろ過処理した場合にも、精密ろ過濃縮装置50
における濃縮廃棄物を沈降分離槽３へ移送する必要はな
い。

【０１００】したがって、図20に示す従来例における復
水ろ過装置１で捕獲される微細固形分についての、沈降
分離槽３と精密ろ過装置５間の循環問題を解決すること
ができる。

【０１０１】つぎに図12により本発明の請求項12に対応
する第12の実施の形態を説明する。本実施の形態は沈降
分離槽，第１のろ過装置，廃液収集槽，第２のろ過装置
および脱塩装置が直列接続された放射性廃液処理設備に
おいて、第１のろ過装置は前記第１から第７の実施の形
態で説明した放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置から選択
されることにある。

【０１０２】図12は、復水ろ過装置で捕獲される微細固
形分を貯蔵している沈降分離槽３と、沈降分離槽の上澄
水をろ過する第１のろ過装置としての精密ろ過濃縮装置
50と、この装置からのろ液が移送される廃液収集槽４と
を具備する放射性廃棄物処理設備の系統図である。廃液
収集槽４の下流側には第２のろ過装置52と脱塩装置53が
直列接続され、第２のろ過装置52の固形分（二次廃棄
物）は沈降分離槽３へ戻す二次廃棄物戻しライン54が設
けられている。

【０１０３】沈降分離槽３の上澄水は精密ろ過濃縮装置
50で不溶解性固形分が精密ろ過される。この際得られた
ろ液は廃液収集槽４へ集められ、低電導度廃液として第
２のろ過装置52と脱塩装置53でろ過脱塩処理される。

【０１０４】本実施の形態によれば、第１のろ過装置と
して設ける精密ろ過濃縮装置50では、逆洗，解枠操作時
に発生する二次廃棄物として質量濃度20％以上の濃縮廃
棄物が得られるので、二次廃棄物は沈降分離操作を必要
とせずに回収することができる。

【０１０５】このため、沈降分離槽３内の復水ろ過装置
１で捕獲される微細固形分を含んだ上澄水は、精密ろ過
濃縮装置50において濃縮廃棄物として効率よく回収でき
るため、廃液収集槽への流入がなくなる。したがって、
復水ろ過装置１で捕獲される微細固形分についての、沈
降分離槽３と第２のろ過装置52間の循環問題を解決する
ことができる。

【０１０６】つぎに図13（ａ）〜（ｃ）により本発明の
請求項13に対応する第13の実施の形態を説明する。本実
施の形態は第11および第12の実施の形態において放射性
廃液を処理する方法に関するもので、前記ろ過濃縮装置
の内部で放射性廃棄物を質量濃度80％以下の流動状態と
することにある。

【０１０７】図13（ａ）は、図11または図12における精
密ろ過装置50から排出する濃縮廃棄物の質量濃度と、濃
縮廃棄物を受け入れ収納するための金属容器（ドラム
缶）を下向きに45°傾けた場合の濃縮廃棄物の排出時間
の関係を示している。排出時間は、金属容器内濃縮廃棄
物の８割が排出された時間としている。これによると質
量濃度80％以下の濃縮廃棄物は、10分間程度の短い時間
で排出できる。

【０１０８】図13（ｂ）は、ろ材の片面をろ過面とした
精密ろ過濃縮装置において、ろ過処理停止後の時間と濃
縮廃棄物の質量濃度の関係を示している。処理停止後は
ろ過面に圧力がかからない状態となるので、ケーキ層内
に含まれている水分は重力によりケーキ層である濃縮廃
棄物から分離される。したがって、処理停止から時間が
経過するほど、濃縮廃棄物の質量濃度は増加し、１時間
を越えると80％以上となる。

【０１０９】これによると、ろ材片面をろ過面とした精
密ろ過濃縮装置においては、処理停止から１時間以内に
濃縮廃棄物を回収し金属容器に収集することによって、
濃縮廃棄物は質量濃度80％以下を保つことができる。

【０１１０】図13（ｃ）はケーキ層を撹拌板により一定
厚さに保持する精密ろ過濃縮装置において、回転軸を所
定速度で回転させるためのトルク値と濃縮廃棄物の質量
濃度の関係を示している。

【０１１１】トルク値が高くなるに従い質量濃度は減少
する関係がある。つまり、あらかじめ質量濃度80％とな
るトルク値を所定値として設定し、処理運転中にトルク
値が所定値となった場合に濃縮廃棄物を外部に排出、金
属容器に回収することによって、濃縮廃棄物は質量濃度
80％以下に保つことができる。

【０１１２】本実施の形態によれば、廃棄物は流動性を
有するので、金属容器を傾けるだけで、濃縮廃棄物を容
易に取り出すことが容易となり、作業員の負荷を軽減さ
せるとともに、焼却，乾燥，固化等の処理が容易に行う
ことができる。

【０１１３】つぎに図14により本発明の請求項14に対応
する第14の実施の形態を説明する。本実施の形態は第11
および第12の実施の形態において、精密ろ過濃縮装置50
内の濃縮廃棄物を金属容器55内に収納して撹拌すること
によって、流動性を増長させ、ポンプにより圧力移送す
ることにある。図14中、符号56は撹拌用モータ，57は撹
拌機，58は撹拌装置スイッチ，59は移送ポンプ，60は排
出管，61は移送管，62は移送ポンプスイッチ，63は支柱
を示す。

【０１１４】流動性がある濃縮廃棄物は、金属容器55を
傾けても２割程度が金属容器55内に残留することが懸念
される。傾きの角度を大きくする，金属容器55を下向き
に反転させる等の方法により排出量を増加させることは
できるが、金属容器55を取り扱う装置が大規模なものと
なることが懸念される。

【０１１５】そこで、本実施の形態では、金属容器55に
収集された質量濃度80％以下の濃縮廃棄物は、チクソト
ロピックな性状を備えており、撹拌機57により強制的に
撹拌することにより、流動性を増すことができる。流動
性が増加した後は移送ポンプ59により移送管61を通して
外部へ圧力移送することができる。圧力移送中は撹拌機
57で連続または断続して撹拌を継続することにより、高
い流動性を保つことができる。撹拌機57，移送ポンプ59
はそれぞれの起動・停止スイッチ58，62と信号路で接続
されており、遠隔操作が可能である。

【０１１６】本実施の形態によれば、濃縮廃棄物移送の
遠隔操作が可能となるため、金属容器の運搬，濃縮廃棄
物の取り出しが不要となり、作業員の負荷が軽減できる
とともに、焼却，乾燥，固化等の処理が容易に行うこと
ができる。

【０１１７】つぎに図15により本発明の請求項15に対応
する第15の実施の形態を説明する。本実施の形態は第13
の実施の形態において、精密ろ過濃縮装置50内の濃縮廃
棄物28中の水分を蒸発させ、粉末状放射性廃棄物64とす
ることにある。

【０１１８】濃縮廃棄物28中には水分が含まれているた
め、焼却炉65の性能によっては、焼却する際に、濃縮廃
棄物に見合った量の可燃性廃棄物との混焼が必要となる
ことがあり、また、可燃性廃棄物量が不足している場合
には、焼却できないことがある。

【０１１９】そこで、本実施の形態では図15に示すよう
に、ろ過処理を完了した精密ろ過濃縮装置50内部には濃
縮された濃縮廃棄物28が存在するが、熱源66により精密
ろ過濃縮装置50内部を加熱することにより濃縮廃棄物28
中の水分を蒸発させ、濃縮廃棄物28を粉末状とする。

【０１２０】熱源66としては、加温空気や加熱蒸気、電
気ヒータまたは蒸気ヒータを使用し、加湿空気や加熱蒸
気は精密ろ過濃縮装置50内に供給し、ヒータ類は装置50
の外部に設置する。いずれの電源によっても濃縮廃棄物
の水分を蒸発させる効果がある。粉体状放射性廃棄物64
は金属容器55内に排出する。なお、図15中符号67は金属
容器55の保管庫，68は金属容器55の反転機，69はフィー
ダで粉末状廃棄物64を焼却炉65へ供給するためのもので
ある。

【０１２１】本実施の形態によれば、精密ろ過濃縮装置
50内の濃縮廃棄物28を加熱して粉末状濃縮廃棄物64とす
る。したがって、金属容器55を傾けるだけで粉末状廃棄
物64を取り出すことができる。

【０１２２】粉体状廃棄物64が可燃性の場合は他の可燃
性廃棄物が不要となり、粉末状廃棄物64が難燃性の場合
は最少量の他の可燃性廃棄物との混焼により焼却炉65へ
フィーダ69により移送して焼却することができる。ま
た、作業員の負荷が軽減できるとともに、焼却，乾燥，
固化等の処理を容易に行うことができる。

【０１２３】つぎに図16により本発明の請求項16に対応
する第16の実施の形態を説明する。本実施の形態は第13
の実施の形態において、精密ろ過濃縮装置50から排出さ
れる濃縮廃棄物28を袋詰め装置70により袋71に所定量毎
に袋詰めした後、金属容器55内に受け収納することにあ
る。

【０１２４】例えば図23に示したように金属容器25内の
濃縮廃棄物28や図15に示した金属容器55内の粉末状廃棄
物64を取り出すために金属容器25または55を傾けるに
は、持ち上げるか、傾けるか等を行う専用の取扱い機等
の設備が必要である。この設備の設置が困難な場合には
作業員がスコップ等により金属容器内から濃縮廃棄物を
掻き出す必要があり、作業員に多大な負荷をかけること
になる。そこで、本実施の形態では図16に示したよう
に、精密ろ過濃縮装置50から排出される濃縮廃棄物28
を、袋詰め装置70により袋71内に所定量毎に袋詰めして
から金属容器55内に受け、収納する。

【０１２５】本実施の形態によれば、作業員が容易に袋
詰めされた廃棄物を金属容器内から小出しにより取り出
すことができるため、金属容器55を傾けるための専用取
扱い設備を不要とするとともに、作業員の負荷が軽減で
き、しかも、焼却，乾燥，固化等の処理工程への移行を
容易に行うことができる。

【０１２６】つぎに図17（ａ）〜（ｃ）により本発明の
請求項17に対応する第17の実施の形態を説明する。本実
施の形態は金属容器55にレベル計72，または重量計73あ
るいはその両者を取付けてなることにある。図17中、符
号74は警報器，75は排出弁，76はインタロック回路であ
る。

【０１２７】精密ろ過濃縮装置50からの濃縮廃棄物28が
金属容器55に排出される際に、濃縮廃棄物が金属容器55
から溢れないよう考慮する必要がある。そこで、本実施
の形態では図17（ａ）に示すように、金属容器55の蓋に
レベル計72を設置することにより、所定のレベルに達し
た場合に警報を発することができるようにしている。レ
ベル計72は静電容量式，超音波式のいずれにおいても液
位を検知することができる。

【０１２８】また図17（ｂ）に示すように、金属容器55
を重量計73の上に載置することにより、所定の重量に達
した場合に警報を発することができる。図17（ａ），
（ｂ）ともに警報の発生により、金属容器55を交換する
作業に移行することができ、濃縮廃棄物の散逸を防止す
ることができる。

【０１２９】さらに図17（ｃ）に示すように、図17
（ａ），（ｂ）にて所定のレベル，重量に達した場合
に、精密ろ過濃縮装置50からの排出を停止するインター
ロックを設置するために、レベル計72，重量計73と排出
弁75とをインタロック回路76で接続することもできる。
排出弁75を閉止することにより、金属容器55への濃縮廃
棄物の流入が遮断され、より確実に散逸を防止できる。

【０１３０】つぎに図18により本発明の請求項18に対応
する第18の実施の形態を説明する。本実施の形態は第12
の実施の形態において精密ろ過濃縮装置50から排出され
る濃縮廃棄物をコンベア77に受け所定の場所に配置され
た金属容器55まで運搬できるようにすることにある。

【０１３１】処理装置は保守点検時にも処理が可能なよ
う、複数個設置されるのが一般的である。精密ろ過濃縮
装置50が複数設置されている場合、それぞれに応じた金
属容器を設けたり、また、一方の金属容器から他方の金
属容器へ濃縮廃棄物を移し換えたりするなどの取扱い設
備を複数個設置するのは非合理的である。

【０１３２】そこで、本実施の形態では図18に示すよう
に複数の精密ろ過濃縮装置50，50に設けた廃棄物排出ラ
イン78をコンベア77に対向して配置し、コンベア77の下
流側に金属容器55を配置する。

【０１３３】そして、精密ろ過濃縮装置50，50から排出
された濃縮廃棄物を、コンベア77に受け、所定の場所に
置かれた金属容器55までコンベア77に載せて運搬し、コ
ンベア77から濃縮廃棄物を金属容器55内へ排出する。

【０１３４】本実施の形態によれば、複数の精密ろ過濃
縮装置50，50に応じた複数の金属容器を設ける必要がな
く、１台のコンベア77のみによって濃縮廃棄物の取扱い
を行うことができる、合理的な放射性廃棄物処理設備を
提供することができる。

【０１３５】つぎに図19により本発明の請求項19に対応
する第19の実施の形態を説明する。本実施の形態は第18
の実施の形態において、コンベア77で運搬された濃縮廃
棄物を乾燥，粉砕した後、金属容器55内に受け入れ収納
することにある。

【０１３６】濃縮廃棄物をコンベア77で運搬する場合、
濃縮廃棄物が乾燥した粉体状では散逸の可能性があり、
湿潤していた方が取り扱いが容易である。しかしなが
ら、濃縮廃棄物を焼却する場合には乾燥状態とした方が
焼却が容易である。

【０１３７】そこで、本実施の形態では図19に示したよ
うに精密ろ過濃縮装置50，50から排出された濃縮廃棄物
を、湿潤状態のままコンベア77に受け、所定の場所に載
置された金属容器55の近傍までコンベア77により運搬
し、コンベア77から乾燥粉砕装置79へ移送される。

【０１３８】乾燥粉砕装置79では、湿潤状態の濃縮廃棄
物を乾燥した上で、フロック状に固まった濃縮廃棄物を
粉砕する。乾燥，粉砕された粉体状濃縮廃棄物は金属容
器55へ排出し、収納する。

【０１３９】本実施の形態によれば、コンベア77上での
濃縮廃棄物の散逸が防止されるとともに、金属容器55を
傾けるだけで粉体状濃縮廃棄物を取り出すことができ
る。また、粉体状濃縮廃棄物が可燃性の場合は他の可燃
性廃棄物が不要となり、粉体状の廃棄物が難燃性の場合
は最少量の他の可燃性廃棄物との混焼により焼却するこ
とができる。さらに、作業員の負荷が軽減できるととも
に、焼却，乾燥，固化等の処理を容易に行うことができ
る。

【０１４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、バッチ処
理を行う精密ろ過濃縮装置においては目詰りの発生を防
止して解枠操作を行う必要がなく、連続処理を行う精密
ろ過濃縮装置においては逆洗操作によっても処理容量が
回復しないといった事象を回避することができ、安定し
た処理容量を確保することができる。

【０１４１】請求項２記載の発明によれば、ろ材の目詰
まりを防止し、繰り返し処理による流量低下を起こさな
い安定したろ過処理が可能なセラミックろ材において、
処理流量自体を増加することができる。

【０１４２】請求項３記載の発明によれば、ろ材はろ過
差圧に対し十分な強度を有しているため、ろ材の破損を
回避することができる。

【０１４３】請求項４の発明によれば、不溶解性固形分
はろ材に目詰まることはなく、繰り返し処理による流量
低下を起こさない安定したろ過処理が可能である。請求
項５の発明によれば、粒径の大小を問わず、不溶解性固
形分は目詰まりすることなく、平織構造の交差部を基点
にケーキ層を形成することができるため、繰り返し処理
による流量低下を起こさない安定したろ過処理が可能で
ある。

【０１４４】請求項６の発明によれば、ケーキ層形成ま
での時間が従来例と同程度とすることができるととも
に、孔径の大きい金網製ろ材を使用しているため、不溶
解性固形分はろ材に目詰まることはなく、繰り返し処理
による流量低下を起こさない安定したろ過処理が可能で
ある。

【０１４５】請求項７記載の発明によれば、パンチング
プレートによって整流が十分になされ、安定したケーキ
層を形成することができる。また、パンチングプレート
によって金網が支持されるため、変形等の事象を回避す
ることができる。さらに、不溶解性固形分はろ材に目詰
まることはなく、繰り返し処理による流量低下を起こさ
ない安定したろ過処理が可能である。

【０１４６】請求項８記載の発明によれば、ろ液に不溶
解性固形分が混入することなく清浄なろ液を得ることが
できる。請求項９記載の発明によれば、運転初期工程に
おいてケーキ層が確実に形成され、ろ過濃縮工程ではケ
ーキ層の成長を確実に抑制するとともに、ろ液に不溶解
性固形分が混入することなく清浄なろ液を得ることがで
きる。

【０１４７】請求項10記載の発明によれば、インバータ
内蔵のモータを駆動源とすることにより、単一の駆動源
による運転が可能である。また、初期運転工程において
ケーキ層が確実に形成され、精密ろ過濃縮工程へ移行す
る際にも急激な速度変化によるケーキ層の破壊を防止す
る。さらに精密ろ過濃縮工程ではケーキ層の成長を確実
に抑制するとともに、ろ液に不溶解性固形分が混入する
ことなく清浄なろ液を得ることができる。

【０１４８】請求項11記載の発明によれば、設備容量が
低減できるとともに、復水ろ過装置で捕獲される微細固
形分についての、沈降分離槽およびろ過装置間の循環問
題を解決することができる。

【０１４９】請求項12記載の発明によれば、復水ろ過装
置で捕獲される微細固形分を効率よく濃縮できるので、
これらの沈降分離槽およびろ過装置間の循環問題を解決
することができる。

【０１５０】請求項13記載の発明によれば、廃棄物は流
動性があるので、金属容器を傾けるだけで、濃縮廃棄物
を容易に取り出すことが可能となり、作業員の負荷を軽
減させるとともに、焼却，乾燥，固化等の処理が容易に
行うことができる。

【０１５１】請求項14記載の発明によれば、濃縮廃棄物
移送の遠隔操作が可能となるため、金属容器の運搬，濃
縮廃棄物の取り出しが不要となり、作業員の負荷が軽減
できるとともに、焼却，乾燥，固化等の処理が容易に行
うことができる。

【０１５２】請求項15記載の発明によれば、金属容器を
傾けるだけで粉体状廃棄物を取り出すことができるとと
もに、粉体状の廃棄物が可燃性の場合は他の可燃性廃棄
物が不要となり、粉体状の廃棄物が難燃性の場合は最少
量の他の可燃性廃棄物との混焼により焼却することがで
きる。また、作業員の負荷が軽減できるとともに、焼
却，乾燥，固化等の処理が容易に行うことができる。

【０１５３】請求項16記載の発明によれば、作業員が容
易に袋詰めされた廃棄物を小出しにより取り出すことが
できるため、作業員の負荷が軽減でき、また金属容器を
傾けるための専用の取扱い設備が不要となり、さらに焼
却，乾燥，固化等の処理工程への移行が容易となる。

【０１５４】請求項17記載の発明によれば、排出弁を閉
止することにより、金属容器への廃棄物の流入が遮断さ
れ、より確実に散逸を防止することができる。請求項18
記載の発明によれば、複数のろ過濃縮装置に対応した複
数の金属容器を設ける必要がなく、単一のコンベアで多
数の濃縮廃棄物を移送することができ、単一の金属容器
内に濃縮廃棄物を受け入れ収納でき、合理的である。

【０１５５】請求項19記載の発明によれば、コンベア上
では散逸が防止される上、金属容器を傾けるだけで粉体
状の廃棄物を取り出すことができる。また、粉体状の廃
棄物が可燃性の場合は他の可燃性廃棄物が不要となり、
粉体状の廃棄物が難燃性の場合は最少量の他の可燃性廃
棄物との混焼により焼却することができる。さらに、作
業員の負荷が軽減できるとともに、焼却，乾燥，固化等
の処理が容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る放射性廃棄物処理用ろ過
濃縮装置の第１の実施の形態の要部を示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）の他の例を示す縦断面図、（ｃ）は
（ａ）または（ｂ）におけるセラミックスろ材と従来の
ろ布とのろ過回復率を比較して示す対比線図。

【図２】（ａ）は本発明の第２の実施の形態の中空セラ
ミックス製ろ材を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけ
るろ材と従来のろ布とのろ過流量を比較して示す対比曲
線図。

【図３】（ａ）は本発明の第３の実施の形態における中
空セラミックス製ろ材の直径と肉厚との関係を示す平面
図、（ｂ）は他の中空セラミックス製ろ材のろ過処理後
の状態を示す横断面図。

【図４】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における金
網製ろ材を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）における他の
例を示す縦断面図。

【図５】本発明の第５の実施の形態における金網製ろ材
を説明するための要部を拡大して示す平面図。

【図６】（ａ）は本発明の第６の実施の形態における金
網製ろ材を説明するための平面図、（ｂ）は（ａ）と従
来例におけるケーキ層形成時間と目開きサイズとの関係
を示す特性図。

【図７】本発明の第７の実施の形態における金網製ろ材
をパンチングプレートとともにろ材支持具に取付けた状
態を示す縦断面図。

【図８】本発明の第８の実施の形態におけるろ過濃縮装
置の運転方法を説明するための流れ線図。

【図９】（ａ）は本発明の第９の実施の形態におけるろ
過濃縮装置の運転方法の処理工程図、（ｂ）は（ａ）の
運転方法における撹拌板回転工程図。

【図１０】（ａ）は本発明の第10の実施の形態における
ろ過濃縮装置の運転方法の処理工程図、（ｂ）は（ａ）
の運転方法における撹拌板回転工程図。

【図１１】本発明の第11の実施の形態を示す系統図。

【図１２】本発明の第12の実施の形態を示す系統図。

【図１３】（ａ）は本発明の第13の実施の形態を説明す
るための濃縮廃棄物の質量濃度と排出時間の関係を示す
曲線図、（ｂ）は同じく停止時間と質量濃度の関係を示
す曲線図、（ｃ）は同じく設定トルク値と質量濃度の関
係を示す曲線図。

【図１４】本発明の第14の実施の形態を概略的に示す構
成図。

【図１５】本発明の第15の実施の形態を概略的に示す構
成図。

【図１６】本発明の第16の実施の形態を概略的に示す構
成図。

【図１７】（ａ）は本発明の第17の実施の形態を一部縦
断面で示すブロック図、（ｂ）は（ａ）の他の例を示す
ブロック図、（ｃ）は（ａ）のさらに他の例を示すブロ
ック図。

【図１８】本発明の第18の実施の形態を示す構成図。

【図１９】本発明の第19の実施の形態を示す構成図。

【図２０】従来の放射性廃棄物処理設備を示す系統図。

【図２１】（ａ）は図20における復水ろ過装置を概略的
に示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）における中空糸膜モジ
ュールを示す縦断面図、（ｃ）は（ｂ）における中空糸
膜を示す斜視図。

【図２２】精密ろ過濃縮装置の他の例としてのフィルタ
プレスを示す縦断面図。

【図２３】従来の洗濯廃液を処理するための精密ろ過濃
縮装置とその周辺機器類をブロックで示す系統図。

【図２４】図23における精密ろ過濃縮装置の他の例を示
す概略構成図。

【符号の説明】

１…復水ろ過装置、２…復水脱塩装置、３…沈降分離
槽、４…廃液収集槽、５…精密ろ過装置、６…イオン交
換樹脂脱塩装置、７…機器ドレン、８…中空糸膜ろ過装
置、９…本体胴、10…中空糸膜モジュール、11…上蓋、
12…ろ液出口、13…廃液入口、14…逆洗水入口、15…中
空糸膜、16…廃液、17…ろ液、18…流路、19…フィルタ
プレス、20…ろ布、21…ろ布支持具、22…ケーキ層、23
…収集タンク、24…洗濯廃液、25…粉末活性炭、26…ポ
ンプ、27…サンプタンク、28…濃縮廃棄物、29…金属容
器、30…精密ろ過装置、31…本体、32…ろ過板、33…撹
拌板、34…回転軸、35…モータ、36，36ａ…本発明のろ
過濃縮装置、37，37ａ…セラミックス製ろ材、38，38ａ
…支持具、39…ろ液流路、40…中空セラミックス製ろ
材、41，41ａ…金網製ろ材、42，42ａ…ろ材支持具、4
3，43ａ…金網変形防止用支持具、44…たて細線、45…
よこ細線、46…交差部、47…目開き、48…細孔、49…パ
ンチングプレート、50…精密ろ過濃縮装置、51…混床式
脱塩装置、52…第２のろ過装置、53…脱塩装置、54…二
次廃棄物戻しライン、55…金属容器、56…撹拌用モー
タ、57…撹拌機、58…撹拌装置スイッチ、59…移送ポン
プ、60…排出管、61…移送管、62…移送ポンプスイッ
チ、63…支柱、64…粉末状放射性廃棄物、65…焼却炉、
66…熱源、67…保管庫、68…反転機、69…フィーダ、70
…袋詰め装置、71…袋、72…レベル計、73…重量計、74
…警報器、75…排出弁、76…インタロック回路、77…コ
ンベア、78…廃棄物排出ライン、79…乾燥粉砕装置。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材
   によりろ過濃縮し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃
   棄物とに固液分離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置
   において、前記ろ材は１μｍ以下の細孔径を有する多孔
   質セラミックス材で構成されてなることを特徴とする放
   射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
2. 【請求項２】 前記多孔質セラミックス製ろ材は、直径
   が１μｍ以下の細孔を有する表面部と、この表面部の細
   孔の径より大きい孔径のろ過流路を有する中空セラミッ
   クス材からなることを特徴とする請求項１記載の放射性
   廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
3. 【請求項３】 前記中空セラミックス材の直径と肉厚と
   の比は50対１より大きくなるように選択されてなること
   を特徴とする請求項２記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃
   縮装置。
4. 【請求項４】 不溶解性固形分を含む放射性廃液をろ材
   によりろ過濃縮し、ろ液と、質量濃度20％以上の濃縮廃
   棄物とに固液分離する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置
   において、前記ろ材は金網製ろ材からなることを特徴と
   する放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
5. 【請求項５】 前記金網製ろ材はたて細線とよこ細線と
   が平織されたものからなることを特徴とする請求項４記
   載の放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
6. 【請求項６】 前記金網製ろ材の各細線間の目開きは放
   射性廃液中に含まれる固形分の平均粒径の３倍から10倍
   までの範囲に選択されてなることを特徴とする請求項４
   記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
7. 【請求項７】 前記金網製ろ材のろ液流出面に開口率10
   ％のパンチングプレートを設けてなることを特徴とする
   請求項４記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置。
8. 【請求項８】 前記請求項１乃至７記載の放射性廃棄物
   処理用ろ過濃縮装置の運転方法において、前記ろ材面に
   前記放射性廃液中の固形分によるケーキ層が形成される
   までの初期運転工程ではろ過濃縮装置本体の放射性廃液
   の供給源にろ液をリサイクルし、前記ケーキ層形成後に
   精密ろ過濃縮工程へ移行することを特徴とする放射性廃
   棄物処理用ろ過濃縮装置の運転方法。
9. 【請求項９】 前記ケーキ層を一定厚さに保持する攪拌
   板をろ過濃縮装置本体内に設け、前記初期運転工程時に
   は前記撹拌板を低速で回転させ、前記精密ろ過濃縮工程
   では前記撹拌板を所定速度で回転させることを特徴とす
   る請求項８記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃縮装置の運
   転方法。
10. 【請求項１０】 前記攪拌板の回転軸にインバータを内
    蔵したモータを取付けて、前記初期運転工程時には低速
    で前記回転軸を回転駆動し、前記精密ろ過濃縮工程では
    前記回転軸の回転速度を変更した後、所定速度で回転す
    ることを特徴とする請求項９記載の放射性廃棄物処理用
    ろ過濃縮装置の運転方法。
11. 【請求項１１】 廃液収集槽、廃液を処理する精密ろ過
    濃縮装置および混床式脱塩装置が直列接続されて設けら
    れた放射性廃棄物処理設備において、前記精密ろ過濃縮
    装置は請求項１乃至７記載の放射性廃棄物処理用ろ過濃
    縮装置で構成されてなることを特徴とする放射性廃棄物
    処理設備。
12. 【請求項１２】 沈降分離槽、第１のろ過装置、廃液収
    集槽、第２のろ過装置および脱塩装置が直列接続された
    放射性廃液処理設備において、前記第１のろ過装置は請
    求項１乃至７記載の放射性廃棄物処理用精密ろ過濃縮装
    置から選択されてなることを特徴とする放射性廃棄物処
    理設備。
13. 【請求項１３】 請求項11乃至12記載の放射性廃棄物処
    理設備における放射性廃棄物の処理方法において、前記
    精密ろ過濃縮装置の内部で、前記放射性廃棄物の濃縮廃
    棄物を質量濃度80％以下の流動状態とすることを特徴と
    する放射性廃棄物処理方法。
14. 【請求項１４】 前記濃縮廃棄物を、金属容器内に収納
    して撹拌することにより流動性を増長させ、前記撹拌し
    た濃縮廃棄物をポンプにより焼却，乾燥，固化処理工程
    へ圧力移送することを特徴とする請求項13記載の放射性
    廃棄物処理方法。
15. 【請求項１５】 前記精密ろ過濃縮装置から排出した濃
    縮廃棄物中の水分を蒸発させ、粉体状放射性廃棄物とす
    ることを特徴とする請求項13記載の放射性廃棄物処理方
    法。
16. 【請求項１６】 前記ろ過濃縮装置から排出される濃縮
    廃棄物を袋詰め装置により所定量毎に袋内に詰め込んだ
    後、前記金属容器に受け収納することを特徴とする請求
    項13記載の放射性廃棄物処理方法。
17. 【請求項１７】 前記金属容器にレベル計または重量計
    を取付け、前記放射性廃棄物の受入量を検知することを
    特徴とする請求項14記載の放射性廃棄物処理方法。
18. 【請求項１８】 前記ろ過濃縮装置から排出される前記
    濃縮廃棄物を、コンベアに受け、所定の場所に配置され
    た前記金属容器まで運搬することを特徴とする請求項12
    記載の放射性廃棄物処理方法。
19. 【請求項１９】 前記コンベアで運搬された前記濃縮廃
    棄物を、乾燥，粉砕した後、金属容器に受け入れ収納す
    ることを特徴とする請求項18記載の放射性廃棄物処理方
    法。