JPS58159886A - 汚液の低温加熱濃縮処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力利用施設における放射性廃液などの処理
に大きな偉力を発揮する、低温加熱濃縮処理方法に関す
るものである。

原子力利用施設例えば原子力発電プラントにおいては、
原子炉の冷却水、各種施設および防護衣などの洗浄廃液
など、高放射レベルから低放射レベルの各種のレベルの
放射性廃液が排出される。

そしてこれらのうち高レベルのものは加熱による濃縮法
、イオン交換樹脂による吸着分離法、更には沈澱凝集法
などにより、廃液を放射性微粒子と水とに分離して、放
射性微粒子を貯蔵し水のみを放出することが行われてい
る。しかし従来の方法では分離された水中への放射性微
粒子を零にすることは難かしい。このためレベルの低い
ものといえども、長年月の間に放出域の海底などに蓄積
して、環境の悪化を招くことは必定である。従って放出
水の放射能レベルを零とすることが理想であり、これを
達成しなければならない重大な使命がある。

そこで放出水中における放射性微粒子の皆無化を狙って
、各国において種々の研究がなされており、例えば従来
膜も有効であるとして多く使用されている加熱による濃
縮法においては、完全分離をなし得ない理由が発生蒸気
に同伴されて凝縮器に入る放射性微粒子を核とする液面
からの飛沫にあることを明らかにし、これを除去するた
めの各種の手段が研究されている。例えばフランスにお
いては第１図（ａ）に示す断面図のように、蒸発槽（１
）の上部に適当な間隔をおいてグラスウール等の繊維の
充填層（２）を設けて、こ＼に飛沫を同伴した蒸気を衝
突させたのち凝縮器（３）に導く方法、またアメリカに
おいては充填層（２）の代りに金網（４）を使用する方
法が研究されている。また日本においては第１図（ｂ）
のように、多孔板（５）と邪魔板（６）および粒径０．
５インチ程度の磁性ラシヒリング充填層（７）とを適当
な間隔のもとに縦続的に蒸発槽（１）の上部に設けて、
次々と飛沫を同伴した蒸気を衝突させる方法、或いはサ
イクロン集塵器により粒径の大きな飛沫を遠心分離し、
これを通過した小さい飛沫な粒径０．１μの塵埃を９９
．９９９９％程度の効率で捕捉できる、高性能空気濾過
器に通して除去する方法などが提案されている。しかし
これらの方法によっても一旦発生した飛沫を完全に取去
ることは不可能であって、現在最も性能がよいとされて
いるものでも、その除染係数は最高１Ｏ−５程度であっ
て、それ以上の向上は到底望み得ない現状にあり、放射
性微粒子の環境への拡散を防止し得ない状況にある。し
かもグラスウール繊維などの充填層や濾過器を用いる方
法では、捕捉された放射性微粒子の蓄積による性能の低
下を防ぐため、随時交換が必要である。このため海洋投
棄その他の廃棄処理の困難が年々増大しつ＼ある放射性
廃棄物の量を増すことになる大きな欠点がある。また他
の大きな欠点として洗濯廃液のように洗剤を含むもので
は加熱により多量の泡を生じて処理できなくなることが
挙げられる。

本発明は放射性廃棄物の量を増すようなグラスウール繊
維の充填層や濾過器を用いることなく、現在の最も進ん
だ計測技術によっては計測し得ないはゾ完全といいつる
程度にまでに発生蒸気中への飛沫の同伴を阻止し得る、
加熱濃縮方式による著しくすぐれた汚液の処理方法を提
供し、環境への放射性微粒子の拡散防止を図りうるよう
にしたものである。次に図面を用いて本発明の詳細な説
明する。

放射性廃液の処理に当っては、処理液を常圧まｌ・ たは減算囲気中において沸点温度またはそれに近Δ い温度で加熱することを必須０条件とし１採用し　　　
　　（ている。このため液の沸騰時における水分子の活
発な運動により液面が波立って、液中の放射性微粒子を
核とする〔しぶき〕を蒸気発生雰囲気中（二飛ばす。ま
た温度を下げて液面が波立たないようにしても、液中に
含有されている空気などの気体が逃散するのを防ぎ得な
いことから、液中を上昇した気泡が蒸気発生雰囲気中に
出て拡散する瞬間〔しぶき〕を飛ばす。従って従来の加
熱温度にこだわる限り、蒸気中に生じた飛沫を前記のよ
うに懸命に捕捉除去する方法に頼らざるを得す、放射性
微粒子の混入を防ぐことはできない。

そこで、本発明者は飛沫を発生させないことが理想の達
成に重要なポイントであることに着目し、そのためには
如何にすればよいかを考究して、加熱温度について再検
討を行ったところ例えば水の場合常圧において加熱温度
を徐々に低下しながら、蒸気発生雰囲気中における飛沫
の有無をレーザー粒度計を用いて測定したところ次の結
果を得た。

即ち第１表のように加熱温度が８０℃になったとき、蒸
気発生雰囲気中の飛沫は零となり、この実験を何回繰返
しても同じ結果が得られることを確めた。

第　　　１　　　表 また別な実験として水ｌＩ！中に塩化亜鉛（ｚｇＬＣｌ
）を１０　ｇｒ溶解し、水の沸点１００℃で加熱して発
生した蒸気を粒径０．１μの塵埃を９９．９９９９チ以
上の効率で集塵しうる空気濾過器に通して、凝縮器によ
り凝集させたところ、蒸溜液中にはｌＸｌ０　　’μｇ
［の塩化亜鉛が検出された。これに対し３０℃で加熱し
て得られた蒸溜液中には、分析感度がｌＸｌ０”の赤外
線分析装置を用いても塩化亜鉛は検出されなかった。ま
た別な実験としてブチルアルコールをその沸点１１．７
℃で加熱したところ、蒸溜液中にはブチルアルコール中
に含まれていた多量の微粒子が混入していた。しかし８
５℃で加熱した場合には、蒸溜液中には全く固形物の存
在が認められないことが確められた。

また更に放射性同位元素”　Ｃａ　１．８０９μ　Ｃシ
ー３を含有する放射性廃液を８０℃に加熱して、その発
生蒸気を冷却凝縮して得られた液についての放射性を、
１．５　Ｘ　１０−１２μｃｉ／ｒｎ３の感度の測定器
により調べたところ、全く検出できないことが確められ
、以上から処理すべき液においてそれぞれ発生蒸気中に
飛沫を発生しない特有な加熱温度が存在するという極め
て重要な事実が得られることが確認された。その理由に
ついては現在までのところ明らかにするまでに至っては
いないが、何れにしろ例えば第２図に示す部分断面図の
ように、送入口（１ａ）から入れた蒸発槽（１）内の処
理液例えば水を、加熱装置（８）によって飛沫を発生し
ない温度８０℃に加熱し、その発生蒸気に送入口（９）
から清浄な空気を送って吸湿させ、低温加熱による蒸気
圧の低下にもとづく移動力の低下を補いながら、凝縮器
（３）（なお（３ａ）　（３ｂ）は冷却水の出入口）に
送って冷却すれば、放射性微粒子の含有が零の蒸溜水を
得ることができる。従ってこれを直接海や河川などに放
出しても、環境の放射能汚染を招くことなく処理できる
。また従来のように飛沫除去用のグラスウール充填層や
濾過器などを用いる必要がないので、放射性廃棄物を生
ずることがない。

また低温加熱であるので、洗濯廃液の処理（二当つて従
来のように多量の泡を生じて処理できなくなることかな
く、シかも処理に要する加熱エネルギが少なくてすむ。

従って高温加熱（−よる濃縮処理方式によっては全く得
ることのできない、放射性廃液処理用の画期的な装置の
実現が可能となる。

本発明は以上の原理にもとづくものであるが、この場合
低温加熱であるので、従来の高温加熱に比して蒸気発生
量は大幅に少なくなり、処理量が少なくなる。例えば蒸
発面積を７０ｆｆｌとして、水を１００°Ｃと３０°Ｃ
で加熱したのち凝縮して蒸溜　　　　　　鴛水の量を計
測したところ、１００℃の場合２００ＣＣ／時、３０°
ＣのときＩＣＣ／ｖｆであって、１　／２００の少ない
量となる。しかしこれは発生蒸気量を高温加熱の場合と
同等、またはそれ以上とするような蒸発面積をもたせる
ことによって簡単に解決することができるので、工業的
な処理装置を実現できる。

以上本発明について説明したが、発生蒸気中の飛沫の発
生を防止できることから、蒸気を冷却凝うことかでき、
これに加えて冷却のためのエネル気温が高いときには加
熱源による加熱を停止することができるので、処理のた
めのエネルギを少な（できる。また以上では発生蒸気中
の飛沫を零にすることについて説明したが、自然放射レ
ベルまたはそれに近い許せる範囲であれば飛沫の発生を
許せる。従って加熱温度もこれ（二応じて変更しうろこ
とはいうまでもない。

また以上では放射性廃棄液の処理について説明よって、
従来方法では得ることのできなかった極めて上質の注射
用などの医療用蒸溜水を得ることができる。また例えば
油の処理に適用すれば、小型精密機器に使用される超小
型ベアリングのベアリング油、即ち含有固形物によるベ
アリングの損傷を著しく少なくできる上質のベアリング
油が得られるなど、各種の液の処理に効果を発揮する。

またメブキ液の排水処理など各種の汚液処理に適用して
すぐれた効果を挙げることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば少ない
消費電力で発生蒸気、更には処理された液に放射性微粒
子のような有害物質や固形物を含むことのない処理を行
えるもので、特に放射性微粒子など有害物質を含む液の
濃縮処理に適用してその効果には著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は従来方法に用いられる処理装置の
一例を示す断面図、！Ｊ２図は本発明方法による処理装
置の部分断面図である。 （１）・・・・蒸発槽、 （２）・・・・グラスウール繊維などの充填層、（３）
・・・・凝縮器、　（４）・・・・金網、（５）・・・
・多孔板、　（６）・・・・邪魔板、（７）・・・・磁
性ラシヒリング充填層、（８）・・・・加熱装置、 （９）・・・・清浄な空気送入口。 特許出願人　　忍　足　義　見 代理人弁理士　大　塚　　　学 外１名 手続補正書（自発） 昭和５８年１月２５日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５７−４２７８８号 ２、発明の名称 汚液の低温加熱濃縮処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 忍　　足　　義　　見 ４代理人 東京都新宿区西新宿１−２３−１ ５、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書第１０頁８行〔られるなど・・・・・・発
揮する。〕を〔られる。また洗浄などに使用されるトリ
クロロエチレン、アルコールのような各種溶剤など各種
の汚液の処理に効果を発揮する。なお処理温度は、汚液
の性質に応じて選定されることは云うまでもない。〕と
訂正する。 ； ４７１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱による汚液の濃縮処理において、発生蒸気へ