JPS62160187A - 高吸水シ−ト - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、原子力発電所や放射性物質を取り扱う原子力
関連設備等において、放射能汚染水を除去する高吸水シ
ートに関するものである。

〈従来の技術〉 原子力関連設備等で発生する放射能汚染水は、従来、祇
ウェス等で吸収除去していた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、祇ウェスによる放射能汚染水の吸収は、主とし
てウェス繊維の毛細管現象による物理的な吸収であるた
め、その吸収量は精々自重の１５倍程度が限度である。

このため、汚染水の処理量が多い場合、大量の紙ウェス
が必要となり、放射線廃棄物の増加を招く。

因に、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の初期プラントでは、
１１０万ＫＷ級の場合で１年間の発生廃棄物量はドラム
罐単位で約４０００本と言われており、そのうち約３０
％が祇ウェス、祇タオル、手拭き紙、ポリエチレンシー
ト、作業衣等の可燃性雑固体廃棄物であるという。ここ
で、汚染水除去の祇ウェスが約２割としても２４０本に
もなる。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
である。

く問題点を解決するための手段及びその作用〉本発明の
特徴とする点は、高吸水性樹脂に着目した点にある。よ
り具体的には、少なくとも自重の１００倍以上の吸水性
能を有する高吸水性樹脂と、該樹脂が収容され水透過性
で当該樹脂の吸水後の重量を支える外装材とからなり、
前記高吸水性樹脂の充填比率（Ｘ）を当該樹脂の吸水性
能に応じて下記の範囲に設定した高吸水シートにある。

ＫＰ　　１５　　　　　　ＫＰ　　１５ただし、Ｋ、は
高吸水性樹脂の吸水性 能（Ｋｇ／Ｋｇ）を示す。

本発明で使用する高吸水性樹脂は例えば水溶性樹脂を架
橋剤、分子内の縮合反応等により架橋させ不溶化するこ
とにより得られる。原料の水溶性樹脂としては、澱粉系
、セルロース系、ポリアクリル酸ソーダ、アクリル酸ソ
ーダ重合体、ポリエチレンオキサイドからの誘導体のよ
うな合成ポリマー系のもの等が挙げられ、これらのもの
の吸水性能は自重の１５０〜１０００倍程度にも及ぶ程
度販品としては、例えばワンダーゲル５Ａ−２０（花王
石鹸社製、吸水性能純水で４５０倍）、サンウェッ）Ｉ
Ｍ〜１０００　（三洋化成工業社製、吸水性能純水で１
０００倍）、スミカゲルＳ−５２０（住人化学工業社製
、吸水性能純水で６００倍）等がある。

通常、この高吸水性樹脂は粉粒状であるが、吸水すると
寒天状となり、吸水量だけ自重が重くなる。

このため、本発明では、この高吸水性樹脂を水透過性で
適度の強度を有する外装材で包んである。

これにより、吸水後の運搬、保管等が容易になる。

この外装材しては、水透過性で吸水後の樹脂重量を支え
る強度があるものであれば、特に限定されないが、例え
ば布等の材料がよく、例えばポリエステル、ナイロン、
ポリプロピレン、レーヨン等の材質からなる不織布又は
これらの繊維を績んだもの等が挙げられる。

この外装材での具体的な樹脂の収容構造は特に問わない
が、例えば第１図や第２図に示した構造のものが考えら
れる。第１図の場合は高吸水性樹脂１を２枚のポリエス
テル不織布（外装材）２゜２の間に入れ、この不織布２
．２のエツジ部分を縫い糸３で縫い合わせて封着したも
のである。第２図の場合は使用時、適当な部分から切断
して使用できるように長尺な２枚の不織布２’、２′を
用意し、この布２’、２’の間に高吸水性樹脂１を間欠
的に入れ、やはり不織布２′、２’のエツジ部分を縫い
糸３で縫い合わせて封着したものである。ここで、封着
方法としては熱融着や接着材等によるその他の方法も可
能である。

又これらのシートを何層かに積層させてもよく、更には
幅広のシートとし、その場合内部樹脂の偏りを防くため
やはり縦方向や横方向等の任意方向に沿って縫い糸等に
よる封着部分を適宜形成すればよい。

このような構造のシートへの高吸水性樹脂の充填比率（
Ｘ）であるが、シートに占める樹脂量が多くなればなる
程、一定量の汚染水を処理するためのシート量（発生廃
棄物量）が少なくなるため有利であるが、一方、樹脂量
が多くなると、その分、強度の大きい外装材が必要とさ
れ、又シート構造自体も丈夫でなければならず、コスト
高となる。

そこで、原子力発電所等の設備において、その汚染水量
を想定し、発生廃棄物の減少効果が顕著となる樹脂の充
填比率（Ｘ）が好ましく、これを上限とすることがコス
ト的に有利である。一方、充填比率（Ｘ）の下限は本吸
水シートの特徴から祇ウェス、不織布、布等の毛細管現
象による吸水量と比べて樹脂による化学的吸水量が同量
以上であること（発生廃棄物が１７２以下）が望ましい
。

この点を考慮して、樹脂の充填比率（Ｘ）の範囲を次の
ように設定した。

ＫＰ　−１５ＫＰ　−１５ ただし、Ｋ、は高吸水性樹脂の吸水性 能（Ｋｇ／Ｋｇ）を示す。

この範囲は次のようにして求められる。

（１）樹脂の充填比率の上限値 発生廃棄物量は、吸水シートの吸水性能及び汚染水の処
理量から求まり、式■で表される。

（ＫＰ　　ＫＳ　）　Ｘ　＋　ＫＳ ただし、 Ｙ；発生廃棄物量（Ｋｇ） Ｗ；放射能汚染水量（Ｋｇ） Ｋ、；高吸水性樹脂１Ｋｇ当たりの吸水量（Ｋｇ） Ｋ、；吸水シートを構成する外装材１Ｋｇ当たりの吸水
量（Ｋｇ） Ｘ；吸水シートに占める高吸水性樹脂の比率（０＜Ｘ＜
１） 上記式■からＹとＸとは反比例の形となり、第３図のグ
ラフで表される。

この第３図から、式■の接線の傾きが−１となる高吸水
性樹脂の比率（ＸＵＬ）までは樹脂量の増加と共に発生
廃棄物量の減少が顕著であるが、それ以上では減少効果
は低い。従って、樹脂比率はＸＵＬ以下の場合が効果的
と言える。

このＸＬＩＬは式■の傾き−１とすることにより、式■
から求めることができる。

これをＸＵＬについて解くと、 ＫＰ　−ＫＳ 結局、ＸＬＩＬはに、、に、及びＷから決まる。

布、紙等の外装材の毛細管現象を主体とした吸水量に、
は約１５が限度であり、又原子力発電所においてウェス
で処理する１回の汚染水量Ｗは一船的に１００Ｋｇを越
えることは少ない。

一方、市販されている高吸水性樹脂の吸水量は自重の１
５０〜１０００倍程度である。

程度のことから、Ｗ＝　１００　Ｋ　ｇＳＫｓ　−１５
Ｋｇにおける各吸水性能の樹脂に対応するＸｕＬを求め
ると、第１表の如くである。

第１表（効果的な樹脂比率の上限値） この第１表から、原子力発電所の放射能汚染水の処理は
吸水性能に応じたＸｕＬ値以下が効果的であることが分
かる。

（２）樹脂の充填比率の下限値 樹脂の化学的吸水量が紙、布の毛細管現象による物理的
吸水量と等価となる樹脂の充填比率（ＸＬｌ、）は以下
の式■から求められる。

ＫＰ　ＸＬＬ十ＫＳ　　（Ｉ　　ＸＬＬ）　＝２Ｋｓこ
れをＸＬＬについで解くと、 Ｋ　ｐ　　Ｋ　ｓ 上記上限値の場合と同様、Ｋｓ＝１５Ｋｇにおける各吸
水性能の樹脂に対応するＸＬＬを求めると、第２表の如
くである。

第２表（シート特性からくる樹脂比率の下限値）　゛こ
の第２表より、吸水ソートとしての要求特性から各樹脂
の吸水性能に応したＸＬＬ値以上が望ましいことが分か
る。

以上のことから、吸水シートに占める高吸水性樹脂の充
填比率（Ｘ）が前記した範囲に設定されることが分かる
。

本発明において、放射能汚染水を吸水したシートはドラ
ム罐詰めによる保管又はその後の焼却処理が可能である
。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明の高吸水シートに
よれば、次のような優れた効果が得られる。

■高吸水性樹脂を用いであるため、従来の祇ウェスに比
較して大きな吸水効果が期待できる。実際のシートの場
合、その吸水量は、樹脂の吸水性能、樹脂の充填比率に
よっても変わるが、シート自重の３０〜３１０倍程度の
吸程度可能である。

これは従来の紙ウェスの２〜２０倍程度程度達する吸水
量である。

■このような高吸水性能を有するため、一定量の放射能
汚染水を吸収処理する場合、従来の祇ウェスに比べて使
用シート量が少なくてよく、その発生廃棄物量（汚染水
量は除き吸水媒体としての廃棄物量）が１７２〜ｌ／２
０程度と大幅に低減される。

■シート自体の構造が簡単で低コストでの製造が可能で
ある。

■又シート全体は可燃性物質からなるため、放射能汚染
水を吸水・移動処理後、乾燥させることにより、容易に
焼却処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る高吸水シートの各実施
例を示した一部欠截斜視図、第３図は発生廃棄物量と高
吸水樹脂の充填比率との関係を示したグラフである。 図中、 １・・・高吸水性樹脂、 ２．２′・・・外装材、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも自重の１００倍以上の吸水性能を有する高吸
   水性樹脂と、該樹脂が収容され水透過性で当該樹脂の吸
   水後の重量を支える外装材とからなり、前記高吸水性樹
   脂の充填比率（Ｘ）を当該樹脂の吸水性能に応じて下記
   の範囲に設定した高吸水シート。 Ｘ＝１５／（Ｋ＿Ｐ−１５）〜｛−１５＋√［１００（
   Ｋ＿Ｐ−１５）］｝／（Ｋ＿Ｐ−１５）ただし、Ｋ＿Ｐ
   は高吸水性樹脂の吸水性 能（Ｋｇ／Ｋｇ）を示す。