特許 6246630 放射性汚染水の処理装置および処理システムならびに処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246630

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】放射性汚染水の処理装置および処理システムならびに処理方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/08 20060101AFI20171204BHJP

   G21F 9/12 20060101ALI20171204BHJP

   G21F 9/10 20060101ALI20171204BHJP

   G21F 9/06 20060101ALI20171204BHJP

   B01D 1/28 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/08 521A

   G21F9/12 501C

   G21F9/10 F

   G21F9/06 561

   G21F9/08 521B

   B01D1/28

【請求項の数】24

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-52774(P2014-52774)

(22)【出願日】2014年3月14日

(65)【公開番号】特開2015-175741(P2015-175741A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2017年2月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】小川 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】田崎 弘洋

(72)【発明者】

【氏名】柴山 俊

(72)【発明者】

【氏名】柿木 浩一

(72)【発明者】

【氏名】姉川 弘明

(72)【発明者】

【氏名】木下 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】溝上 頼賢

(72)【発明者】

【氏名】武石 雅之

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭57-71686（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭63-221881（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平2-131102（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2006-122859（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2013-40868（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2013-148364（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2014-16210（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第4040973（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／０８

Ｂ０１Ｄ １／２８

Ｇ２１Ｆ ９／０６

Ｇ２１Ｆ ９／１０

Ｇ２１Ｆ ９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性汚染水を加熱して濃縮汚染水と排水に分離する加熱器と、
前記濃縮汚染水を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気を抽出する蒸発器と、
前記蒸発器により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し前記加熱器に導入する過熱蒸気を生成する圧縮機と、
を備えることを特徴とする放射性汚染水処理装置。

【請求項2】

前記加熱器から排出される排水と前記加熱器に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する排水側予熱器を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射性汚染水処理装置。

【請求項3】

前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水と前記加熱器に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する再濃縮汚染水側予熱器を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性汚染水処理装置。

【請求項4】

前記加熱器から排出される排水から放射性ヨウ素を除去するフィルタを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置。

【請求項5】

前記加熱器から排出される水蒸気を冷却して生成される冷却水を前記加熱器より排出された排水に導入する凝縮器を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置。

【請求項6】

前記加熱器に導入される放射性汚染水、または前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置。

【請求項7】

請求項１〜５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置を汚染水処理モジュールとして構成し、
複数の前記汚染水処理モジュールを順次連続配置して、前段の前記汚染水処理モジュールにおける前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水を、後段の前記汚染水処理モジュールにおける前記加熱器に放射性汚染水として導入することを特徴とする放射性汚染水処理システム。

【請求項8】

初段の前記汚染水処理モジュールと次段の前記汚染水処理モジュールとの間に配置され、初段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の放射性汚染水処理システム。

【請求項9】

最終段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水を乾燥して汚染物を固体化させる固体化モジュールを備えることを特徴とする請求項７または８に記載の放射性汚染水処理システム。

【請求項10】

請求項１〜５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置を排水処理モジュールとして構成し、
複数の前記排水処理モジュールを順次連続配置して、前段の前記排水処理モジュールにおける前記加熱器から排出される排水を、後段の前記排水処理モジュールにおける前記加熱器に放射性汚染水として導入することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理システム。

【請求項11】

後段の前記排水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水や、前記汚染水処理モジュールから排出される排水を、前段の前記排水処理モジュールの前記加熱器に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする請求項１０に記載の放射性汚染水処理システム。

【請求項12】

最終段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水を乾燥して固体化させる固体化モジュールを備える場合、当該固体化モジュールから排出される排水を、前記排水処理モジュールにおける前記加熱器に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射性汚染水処理システム。

【請求項13】

放射性汚染水を加熱して濃縮汚染水と排水に分離する加熱工程と、
前記濃縮汚染水を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気を抽出する蒸発工程と、
前記蒸発工程により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し前記加熱工程に導入する過熱蒸気を生成する圧縮工程と、
を含むことを特徴とする放射性汚染水処理方法。

【請求項14】

前記加熱工程において排出される排水と前記加熱工程に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する排水側予熱工程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項15】

前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水と前記加熱工程に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する再濃縮汚染水側予熱工程を含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項16】

前記加熱工程において排出される排水から放射性ヨウ素を除去するフィルタリング工程を含むことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項17】

前記加熱工程において排出される水蒸気を冷却して生成される冷却水を、前記加熱工程において排出された排水に導入する凝縮工程を含むことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項18】

前記加熱工程において導入される放射性汚染水、または前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含むことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項19】

前記加熱工程と、前記蒸発工程と、前記圧縮工程と、を少なくとも含む汚染水処理工程を有し、
複数の前記汚染水処理工程を順次連続して、前段の前記汚染水処理工程における前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水を、後段の前記汚染水処理工程における前記加熱工程に放射性汚染水として導入することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項20】

初段の前記汚染水処理工程と次段の前記汚染水処理工程との間で、初段の前記汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含むことを特徴とする請求項１９に記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項21】

最終段の前記汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水を乾燥して汚染物を固体化させる固体化工程を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項22】

前記加熱工程と、前記蒸発工程と、前記圧縮工程と、を少なくとも含む排水処理工程を有し、
複数の前記排水処理工程を順次連続して、前段の前記排水処理工程における前記加熱工程において排出される排水を、後段の前記排水処理工程における前記加熱工程に放射性汚染水として導入することを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項23】

後段の前記排水処理工程において排出される再濃縮汚染水や、前記汚染水処理工程において排出される排水を、前段の前記排水処理工程の前記加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする請求項２２に記載の放射性汚染水処理方法。

【請求項24】

最終段の前記汚染水処理工程から排出される再濃縮汚染水を乾燥して固体化させる固体化工程を含む場合、当該固体化工程から排出される排水を、前記排水処理工程における前記加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする請求項２２または２３に記載の放射性汚染水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性汚染水を貯蔵するための処理装置および処理システムならびに処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

放射性物質を含む放射性汚染水は、貯蔵にあたり減容することが好ましい。従来、例えば、特許文献１に記載の廃液濃縮器および廃液処理装置および廃液濃縮方法では、蒸気缶に、加熱蒸気を用いて廃液を加熱する加熱器が循環ポンプで結ばれている。そして、蒸発缶で蒸発した水蒸気は、凝縮器で凝縮水となる。一方、蒸発缶で濃縮された濃縮廃液は、次プロセスに導入される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６３−２２１８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の廃液濃縮器および廃液処理装置および廃液濃縮方法のように、加熱蒸気を用いて廃液を加熱し濃縮廃液を得ることで、吸着材を用いる濃縮と比較して放射性物質を含む二次廃棄物量を減少させることが可能である。しかしながら、蒸気を加熱するためにボイラを用いたり、特許文献１に記載のようにヒータを用いたりすると、燃料費用が嵩むためランニングコストが増大する問題がある。

【0005】

本発明は上述した課題を解決するものであり、放射性物質を含む放射性汚染水を低コストで濃縮することのできる放射性汚染水の処理装置および処理システムならびに処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の目的を達成するために、第１の発明の放射性汚染水処理装置は、放射性汚染水を加熱して濃縮汚染水と排水に分離する加熱器と、前記濃縮汚染水を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気を抽出する蒸発器と、前記蒸発器により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し前記加熱器に導入する過熱蒸気を生成する圧縮機と、を備えることを特徴とする。

【0007】

この放射性汚染水処理装置によれば、圧縮機において、蒸発器により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し加熱器に導入する過熱蒸気を生成するため、ボイラを用いたり、ヒータを用いたりすることなく、過熱蒸気が得られる。この結果、装置構成が簡素化され、かつ加熱にかかる燃料消費を低減できるため、放射性物質を含む放射性汚染水を低コストで濃縮することができる。

【0008】

また、第２の発明の放射性汚染水処理装置は、第１の発明において、前記加熱器から排出される排水と前記加熱器に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する排水側予熱器を備えることを特徴とする。

【0009】

この放射性汚染水処理装置によれば、排水側予熱器により放射性汚染水を予熱することで、加熱器における放射性汚染水の過熱効率を向上することができる。

【0010】

また、第３の発明の放射性汚染水処理装置は、第１または第２の発明において、前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水と前記加熱器に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する再濃縮汚染水側予熱器を備えることを特徴とする。

【0011】

この放射性汚染水処理装置によれば、再濃縮汚染水側予熱器により放射性汚染水を予熱することで、加熱器における放射性汚染水の過熱効率を向上することができる。

【0012】

また、第４の発明の放射性汚染水処理装置は、第１〜第３のいずれか一つの発明において、前記加熱器から排出される排水から放射性ヨウ素を除去するフィルタを備えることを特徴とする。

【0013】

この放射性汚染水処理装置によれば、排水から放射性ヨウ素を除去することで、排水の取り扱いを安全に行うことができる。

【0014】

また、第５の発明の放射性汚染水処理装置は、第１〜第４のいずれか一つの発明において、前記加熱器から排出される水蒸気を冷却して生成される冷却水を前記加熱器より排出された排水に導入する凝縮器を備えることを特徴とする。

【0015】

この放射性汚染水処理装置によれば、加熱器において排出される水蒸気を凝縮させて排水に導入することで、水蒸気に放射性物質が含まれている場合に、安全に処理することができる。

【0016】

また、第６の発明の放射性汚染水処理装置は、第１〜第５のいずれか一つの発明において、前記加熱器に導入される放射性汚染水、または前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去手段を備えることを特徴とする。

【0017】

この放射性汚染水処理装置によれば、放射性汚染水に含まれる塩化物を除去することで、汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。また、放射性汚染水や再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去することで、汚染水の長期保管を可能にできる。

【0018】

また、第７の発明の放射性汚染水処理システムは、第１〜第５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置を汚染水処理モジュールとして構成し、複数の前記汚染水処理モジュールを順次連続配置して、前段の前記汚染水処理モジュールにおける前記蒸発器から排出される再濃縮汚染水を、後段の前記汚染水処理モジュールにおける前記加熱器に放射性汚染水として導入することを特徴とする。

【0019】

この放射性汚染水処理システムによれば、放射性汚染水を複数段階で濃縮することで、汚染水量をより低減でき、保管容積や保管場所を減少することができ、かつ後処理を容易化することができる。

【0020】

また、第８の発明の放射性汚染水処理システムは、第７の発明において、初段の前記汚染水処理モジュールと次段の前記汚染水処理モジュールとの間に配置され、初段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去手段を備えることを特徴とする。

【0021】

この放射性汚染水処理システムによれば、初段の汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去することで、次段の汚染水処理モジュールにおける汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。

【0022】

また、第９の発明の放射性汚染水処理システムは、第７または第８の発明において、最終段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水を乾燥して汚染物を固体化させる固体化モジュールを備えることを特徴とする。

【0023】

この放射性汚染水処理システムによれば、汚染物を固体化させることで、保管時の管理を容易化して安全性を向上することができる。

【0024】

また、第１０の発明の放射性汚染水処理システムは、第７〜第９のいずれか一つの発明において、第１〜第５のいずれか一つに記載の放射性汚染水処理装置を排水処理モジュールとして構成し、複数の前記排水処理モジュールを順次連続配置して、前段の前記排水処理モジュールにおける前記加熱器から排出される排水を、後段の前記排水処理モジュールにおける前記加熱器に放射性汚染水として導入することを特徴とする。

【0025】

この放射性汚染水処理システムによれば、排水を再蒸留することで、排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0026】

また、第１１の発明の放射性汚染水処理システムは、第１０の発明において、後段の前記排水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水や、前記汚染水処理モジュールから排出される排水を、前段の前記排水処理モジュールの前記加熱器に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする。

【0027】

この放射性汚染水処理システムによれば、低濃度の汚染水や排水を再蒸留することで、汚染水や排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0028】

また、第１２の発明の放射性汚染水処理システムは、第１０または第１１の発明において、最終段の前記汚染水処理モジュールから排出される再濃縮汚染水を乾燥して固体化させる固体化モジュールを備える場合、当該固体化モジュールから排出される排水を、前記排水処理モジュールにおける前記加熱器に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする。

【0029】

この放射性汚染水処理システムによれば、排水を再蒸留することで、固体化モジュールから排出される排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0030】

また、第１３の発明の放射性汚染水処理方法は、放射性汚染水を加熱して濃縮汚染水と排水に分離する加熱工程と、前記濃縮汚染水を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気を抽出する蒸発工程と、前記蒸発工程により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し前記加熱工程に導入する過熱蒸気を生成する圧縮工程と、を含むことを特徴とする。

【0031】

この放射性汚染水処理方法によれば、圧縮工程において、蒸発工程により抽出されたフラッシュ蒸気を圧縮し加熱工程に導入する過熱蒸気を生成するため、ボイラを用いたり、ヒータを用いたりすることなく、過熱蒸気が得られる。この結果、装置構成が簡素化され、かつ加熱にかかる燃料消費を低減できるため、放射性物質を含む放射性汚染水を低コストで濃縮することができる。

【0032】

また、第１４の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３の発明において、前記加熱工程において排出される排水と前記加熱工程に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する排水側予熱工程を含むことを特徴とする。

【0033】

この放射性汚染水処理方法によれば、排水側予熱工程により放射性汚染水を予熱することで、加熱工程における放射性汚染水の過熱効率を向上することができる。

【0034】

また、第１５の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３または第１４の発明において、前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水と前記加熱工程に導入される以前の放射性汚染水との間で熱交換させて放射性汚染水を予熱する再濃縮汚染水側予熱工程を含むことを特徴とする。

【0035】

この放射性汚染水処理方法によれば、再濃縮汚染水側予熱工程により放射性汚染水を予熱することで、加熱工程における放射性汚染水の過熱効率を向上することができる。

【0036】

また、第１６の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３〜第１５のいずれか一つの発明において、前記加熱工程において排出される排水から放射性ヨウ素を除去するフィルタリング工程を含むことを特徴とする。

【0037】

この放射性汚染水処理方法によれば、排水から放射性ヨウ素を除去することで、排水の取り扱いを安全に行うことができる。

【0038】

また、第１７の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３〜第１６のいずれか一つの発明において、前記加熱工程において排出される水蒸気を冷却して生成される冷却水を、前記加熱工程において排出された排水に導入する凝縮工程を含むことを特徴とする。

【0039】

この放射性汚染水処理方法によれば、加熱工程において排出される水蒸気を凝縮させて排水に導入することで、水蒸気に放射性物質が含まれている場合に、安全に処理することができる。

【0040】

また、第１８の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３〜第１７のいずれか一つの発明において、前記加熱工程において導入される放射性汚染水、または前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含むことを特徴とする。

【0041】

この放射性汚染水処理方法によれば、放射性汚染水に含まれる塩化物を除去することで、汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。また、放射性汚染水や再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去することで、汚染水の長期保管を可能にできる。

【0042】

また、第１９の発明の放射性汚染水処理方法は、第１３〜第１８のいずれか一つの発明において、前記加熱工程と、前記蒸発工程と、前記圧縮工程と、を少なくとも含む汚染水処理工程を有し、複数の前記汚染水処理工程を順次連続して、前段の前記汚染水処理工程における前記蒸発工程において排出される再濃縮汚染水を、後段の前記汚染水処理工程における前記加熱工程に放射性汚染水として導入することを特徴とする。

【0043】

この放射性汚染水処理方法によれば、放射性汚染水を複数段階で濃縮することで、汚染水量をより低減でき、保管容積や保管場所を減少することができ、かつ後処理を容易化することができる。

【0044】

また、第２０の発明の放射性汚染水処理方法は、第１９の発明において、初段の前記汚染水処理工程と次段の前記汚染水処理工程との間で、初段の前記汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含むことを特徴とする。

【0045】

この放射性汚染水処理方法によれば、初段の汚染水処理工程から排出される再濃縮汚染水に含まれる塩化物を除去することで、次段の汚染水処理工程における汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。

【0046】

また、第２１の発明の放射性汚染水処理方法は、第１９または第２０の発明において、最終段の前記汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水を乾燥して汚染物を固体化させる固体化工程を含むことを特徴とする。

【0047】

この放射性汚染水処理方法によれば、汚染物を固体化させることで、保管時の管理を容易化して安全性を向上することができる。

【0048】

また、第２２の発明の放射性汚染水処理方法は、第１９〜第２１のいずれか一つの発明において、前記加熱工程と、前記蒸発工程と、前記圧縮工程と、を少なくとも含む排水処理工程を有し、複数の前記排水処理工程を順次連続して、前段の前記排水処理工程における前記加熱工程において排出される排水を、後段の前記排水処理工程における前記加熱工程に放射性汚染水として導入することを特徴とする。

【0049】

この放射性汚染水処理方法によれば、排水を再蒸留することで、排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0050】

また、第２３の発明の放射性汚染水処理方法は、第２２の発明において、後段の前記排水処理工程において排出される再濃縮汚染水や、前記汚染水処理工程において排出される排水を、前段の前記排水処理工程の前記加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする。

【0051】

この放射性汚染水処理方法によれば、低濃度の汚染水や排水を再蒸留することで、汚染水や排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0052】

また、第２４の発明の放射性汚染水処理方法は、第２２または第２３の発明において、最終段の前記汚染水処理工程から排出される再濃縮汚染水を乾燥して固体化させる固体化工程を含む場合、当該固体化工程から排出される排水を、前記排水処理工程における前記加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする。

【0053】

この放射性汚染水処理方法によれば、排水を再蒸留することで、固体化工程から排出される排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【発明の効果】

【0054】

本発明によれば、放射性物質を含む放射性汚染水を低コストで濃縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る放射性汚染水処理装置の概略図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る放射性汚染水処理装置における濃縮処理装置の構成図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る放射性汚染水処理装置における塩化物除去処理装置の構成図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る放射性汚染水処理装置における塩化物除去処理装置の他の例の構成図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る放射性汚染水処理システムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0056】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0057】

図１は、本実施形態に係る放射性汚染水処理装置の概略図である。本実施形態の放射性汚染水処理装置は、放射性物質を含む放射性汚染水を、貯蔵にあたり処理するためのものである。本実施形態では、主として、図１に示すように、濃縮処理装置１を有する。また、本実施形態では、放射性汚染水が塩化物を含む場合、図１に示すように、塩化物除去処理装置１０１を有する。これら、濃縮処理装置１と塩化物除去処理装置１０１とは、その処理順序は、いずれが先であってもよい。

【0058】

まず、濃縮処理装置１について説明する。図２は、本実施形態に係る放射性汚染水処理装置における濃縮処理装置の構成図である。

【0059】

濃縮処理装置１は、図２に示すように、主構成として加熱器２と、蒸発器３と、圧縮機４と、を備える。

【0060】

加熱器２は、放射性汚染水ＰＷを加熱し、放射性汚染水を含む濃縮汚染水ＰＷ１と排水ＤＷとに分離するものである。放射性汚染水ＰＷは、貯留部（図示せず）に貯留され、汚染水ポンプ５で配管内を圧送されて加熱器２に導入される。加熱器２は、加熱容器内に過熱蒸気ＯＳおよび放射性汚染水ＰＷが導入され、過熱蒸気ＯＳで放射性汚染水ＰＷを加熱することで、放射性汚染水ＰＷを濃縮汚染水ＰＷ１と排水ＤＷとに分離する。濃縮汚染水ＰＷ１は、蒸発器３に導入され、排水ＤＷは、排水ポンプ６で配管内を圧送されて後述の排水側予熱器７に導入される。

【0061】

蒸発器３は、濃縮汚染水ＰＷ１を減圧して濃縮しつつフラッシュ蒸気ＦＳを抽出するものである。抽出されたフラッシュ蒸気ＦＳは、圧縮機４に導入され、濃縮汚染水ＰＷ１が濃縮された再濃縮汚染水ＰＷ２は、後述の再濃縮汚染水側予熱器８に導入される。

【0062】

圧縮機４は、蒸発器３により抽出されたフラッシュ蒸気ＦＳを圧縮し加熱器２に導入する過熱蒸気ＯＳを生成するものである。すなわち、本実施形態において、加熱器２は、圧縮機４で圧縮された過熱蒸気ＯＳによって放射性汚染水ＰＷを加熱する。

【0063】

また、加熱器２で分離された排水ＤＷが導入される排水側予熱器７は、加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷが導入される。この排水側予熱器７は、加熱器２から排出される排水ＤＷと加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとを非接触で熱交換させることで放射性汚染水ＰＷを予熱する。排水側予熱器７で予熱に用いられた排水ＤＷは、濃縮処理装置１外に排出される。

【0064】

また、蒸発器３で再濃縮された再濃縮汚染水ＰＷ２が導入される再濃縮汚染水側予熱器８は、加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷが導入される。この再濃縮汚染水側予熱器８は、蒸発器３から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２と加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとを非接触で熱交換させることで放射性汚染水ＰＷを予熱する。再濃縮汚染水側予熱器８で予熱に用いられた再濃縮汚染水ＰＷ２は、濃縮処理装置１外に排出される。

【0065】

これら、排水側予熱器７と再濃縮汚染水側予熱器８とは、放射性汚染水ＰＷが汚染水ポンプ５で圧送されて加熱器２に導入される配管の途中に並列して設けられ、双方で放射性汚染水ＰＷを予熱する。

【0066】

また、加熱器２から排出される排水ＤＷが排水ポンプ６で圧送される配管の途中に、フィルタ９が設けられている。本実施形態では、フィルタ９は、配管において排水ポンプ６と排水側予熱器７との間に設けられている。このフィルタ９は、活性炭などにより排水ＤＷに含まれる可能性がある放射性ヨウ素を除去する。

【0067】

なお、加熱器２において、過熱蒸気ＯＳにより放射性汚染水ＰＷを加熱する際、濃縮汚染水ＰＷ１および排水ＤＷ以外に水蒸気Ｓが排出される。この水蒸気Ｓは、凝縮器１０で冷却され、冷却された冷却水は加熱器２より排出された排水ＤＷに導入され、残ったオフガスＧは濃縮処理装置１外に排出される。

【0068】

次に、塩化物除去処理装置１０１について説明する。図３および図４は、本実施形態に係る放射性汚染水処理装置における塩化物除去処理装置の構成図である。塩化物除去処理装置１０１は、塩化物除去手段として構成され、濃縮処理装置１に導入される放射性汚染水ＰＷ、または濃縮処理装置１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２に含まれる塩化物を除去するものである。図３に示す塩化物除去処理装置１０１は、図中一点鎖線で区切られて示されている鉛添加手段１０２と銀添加手段１０３とを備えて構成されている。また、図４に示す塩化物除去処理装置１０１は、図中一点鎖線で区切られて示されている電解手段１０４と銀添加手段１０３とを備えて構成されている。また、図には明示しないが、塩化物除去処理装置１０１は、銀添加手段１０３のみで構成されていてもよい。さらに、図には明示しないが、塩化物除去処理装置１０１は、鉛添加手段１０２や、銀添加手段１０３や、電解手段１０４以外で塩化物を除去して淡水化する手段であってもよい。

【0069】

図３に示す塩化物除去処理装置１０１において、鉛添加手段１０２は、塩化物を含む放射性汚染水ＰＷに鉛化合物を添加して放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷと塩化鉛の沈殿物に分離するものである。

【0070】

鉛添加手段１０２は、鉛添加部１０２１を有する。鉛添加部１０２１は、凝集沈殿槽１０２１ａおよび固液分離槽１０２１ｂで構成されている。

【0071】

凝集沈殿槽１０２１ａは、塩化物（Ｃｌ⁻）を含む放射性汚染水ＰＷに、鉛化合物である水酸化鉛（Ｐｂ（ＯＨ）_２）または硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ_３）_２）を加えて塩化鉛（ＰｂＣｌ_２）の沈殿物を生成するものである。凝集沈殿槽１０２１ａは、汚染水貯留部（図示せず）に貯留された放射性汚染水ＰＷがポンプ１０２２で配管内を圧送されて導入される。また、凝集沈殿槽１０２１ａは、鉛化合物貯留部（図示せず）に貯留された鉛化合物がポンプ１０２３で配管内を圧送されて導入される。

【0072】

固液分離槽１０２１ｂは、凝集沈殿槽１０２１ａに連通され、塩化鉛の沈殿物と、放射性汚染水ＰＷとを分離するものである。分離された塩化鉛の沈殿物（ＰｂＣｌ_２スラリー）は、脱水機１０２４に導入され、放射性汚染水ＰＷは銀添加手段１０３に導入される。

【0073】

なお、塩化鉛の沈殿物と、放射性汚染水ＰＷとを分離するにあたり、凝集沈殿以外に、高速凝集沈殿や凝集膜ろ過などであってもよい。

【0074】

脱水機１０２４は、塩化鉛の沈殿物を脱水処理するものである。脱水機１０２４は、遠心脱水、フィルタプレス、ベルトプレスなどの形態がある。脱水された塩化鉛の沈殿物は塩化鉛の固体（ＰｂＣｌ_２ケーキ）として後述の鉛回収手段１０２６に導入される。また、脱水機１０２４から排出される脱水は放射性汚染水ＰＷと共に鉛添加部１０２１に導入される。

【0075】

鉛回収手段１０２６は、塩化鉛の沈殿物から鉛を回収するものである。鉛回収手段１０２６は、塩化鉛の固体を溶解し、鉛とその他の残留物とに分離し鉛を回収する。一方、残留物は、排出物として鉛添加手段１０２から排出され、後述の保管手段１０５で保管される。なお、鉛回収手段１０２６を有さない場合、脱水機１０２４で脱水された塩化鉛の沈殿物は塩化鉛の固体（ＰｂＣｌ_２ケーキ）の排出物として鉛添加手段１０２から排出され、後述の保管手段１０５で保管される。

【0076】

図３に示す塩化物除去処理装置１０１において、銀添加手段１０３は、鉛添加手段１０２から排出される塩化物を含む放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷに銀化合物を添加して放射性汚染水（第二汚染水）ＰＷと塩化銀の沈殿物に分離するものである。

【0077】

銀添加手段１０３は、銀添加部１０３１を有する。銀添加部１０３１は、凝集沈殿槽１０３１ａおよび固液分離槽１０３１ｂで構成されている。

【0078】

凝集沈殿槽１０３１ａは、塩化物（Ｃｌ⁻）を含む放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷに、銀化合物である硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）または硫酸銀（Ａｇ_２ＳＯ_４）を加えて塩化銀（ＡｇＣｌ）の沈殿物を生成するものである。凝集沈殿槽１０３１ａは、鉛添加手段１０２から排出される放射性汚染水ＰＷがポンプ１０３２で配管内を圧送されて導入される。また、凝集沈殿槽１０３１ａは、銀化合物貯留部（図示せず）に貯留された銀化合物がポンプ１０３３で配管内を圧送されて導入される。

【0079】

固液分離槽１０３１ｂは、凝集沈殿槽１０３１ａに連通され、塩化銀の沈殿物と、放射性汚染水ＰＷとを分離するものである。分離された塩化銀の沈殿物（ＡｇＣｌスラリー）は、脱水機１０３４に導入され、放射性汚染水（第二汚染水）ＰＷは鉛除去手段１０２５に導入される。

【0080】

なお、塩化銀の沈殿物と、放射性汚染水ＰＷとを分離するにあたり、凝集沈殿以外に、高速凝集沈殿や凝集膜ろ過などであってもよい。

【0081】

脱水機１０３４は、塩化銀の沈殿物を脱水処理するものである。脱水機１０３４は、遠心脱水、フィルタプレス、ベルトプレスなどの形態がある。脱水された塩化銀の沈殿物は塩化銀の固体（ＡｇＣｌケーキ）として銀回収手段１０３５に導入される。また、脱水機１０３４から排出される脱水は放射性汚染水ＰＷと共に銀添加部１０３１に導入される。

【0082】

銀回収手段１０３５は、塩化銀の沈殿物から銀を回収するものである。銀回収手段１０３５は、塩化銀の固体を溶解した後、電析により銀とその他の残留物とに分離し銀を回収する。一方、残留物は、排出物として銀添加手段１０３から排出され保管手段１０５で保管される。なお、銀回収手段１０３５を有さない場合、脱水機１０３４で脱水された塩化銀の沈殿物は塩化銀の固体（ＡｇＣｌケーキ）の排出物として銀添加手段１０３から排出され、保管手段１０５で保管される。

【0083】

保管手段１０５は、鉛添加手段１０２において排出される塩化鉛の固体と、銀添加手段１０３から排出される排出物（残留物または塩化銀の固体）とを保管するものである。保管手段１０５では、塩化鉛の固体を容器内の外周部に貯留し、当該塩化鉛の固体の内部に排出物を収容する。

【0084】

鉛除去手段１０２５は、先に鉛添加手段１０２で添加され、銀添加手段１０３から排出される放射性汚染水ＰＷ中に残存し得る鉛を除去するものである。鉛除去手段１０２５は、放射性汚染水ＰＷが導入される鉛除去槽に、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）を添加して硫化鉛（ＰｂＳ）の沈殿物を生成することで、鉛を除去する。硫化鉛（ＰｂＳ）は、鉛除去槽に設けたフィルタで除去される。そして、鉛を除去された放射性汚染水ＰＷは、後処理手段に導入される。なお、後処理手段とは、濃縮処理装置１や、塩化物が除去された放射性汚染水（第二汚染水）ＰＷを保管する保管処理手段（図示せず）などがある。

【0085】

このように、図３に示す塩化物除去処理装置１０１は、鉛添加手段１０２で塩化物を除去した後、銀添加手段１０３でさらに塩化物を除去する。つまり、塩化鉛より塩化銀のほうが溶解度が小さいため、鉛添加手段１０２で塩化物を粗く除去した後、銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去する。具体的に、放射性汚染水ＰＷに塩化物が１００００ｍｇ／Ｌ含まれているとした場合、鉛添加手段１０２では１０００ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去でき、銀添加手段１０３では、１０ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去できる。すなわち、銀添加手段１０３のほうが塩化物の除去性能が高い。しかし、銀添加手段１０３だけで１００００ｍｇ／Ｌから１０ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去するには、１Ｌあたり３０ｇの銀を要する。一方、鉛添加手段１０２で塩化物を粗く除去しておけば（１００００ｍｇ／Ｌから１０００ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去するのに１Ｌあたり５３ｇの鉛を要する）、その後に銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去するのに１Ｌあたり３ｇの銀しか要さない。従って、図３に示す塩化物除去処理装置１０１は、鉛添加手段１０２で塩化物を粗く除去した後、銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去することで、高価な銀の使用量を１０分の１にできる。この結果、塩化物を含む放射性汚染水ＰＷから低コストかつ高レベルで塩化物を除去することができる。なお、コストを考慮しなければ、鉛添加手段１０２を用いず銀添加手段１０３だけで塩化物を除去してもよく、塩化物除去処理装置１０１の設備を銀添加手段１０３だけとして小型化することができる。また、放射性汚染水ＰＷへの塩化物の含有量が少ない場合は、鉛添加手段１０２だけで塩化物を除去してもよい。

【0086】

また、図３に示す塩化物除去処理装置１０１によれば、第二汚染水から硫化鉛として分離することで、環境に考慮して二次廃棄物中への鉛の混入を抑制することができる。また、図３に示す塩化物除去処理装置１０１によれば、塩化鉛の沈殿物から鉛を回収することで、環境に考慮して二次廃棄物中への鉛の混入を抑制することができる。また、図３に示す塩化物除去処理装置１０１によれば、銀添加手段３で高価な銀を回収することで、銀を再利用することができる。また、図３に示す塩化物除去処理装置１０１によれば、保管手段１０５において放射線を遮蔽する鉛を容器内の外周部に貯留し、当該塩化鉛の固体の内部に塩化銀の沈殿物を収容することで、保管にあたって放射性遮蔽機能を向上することができる。

【0087】

一方、図４に示す塩化物除去処理装置１０１において、電解手段１０４は、塩化物を含む放射性汚染水ＰＷを電解して放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷと塩素の沈殿物に分離するものである。この電解手段１０４は、電解分離槽１０４１と吸収槽１０４２とを有する。

【0088】

電解分離槽１０４１は、放射性汚染水ＰＷが導入される電解槽中に、ｐＨ調整剤が供給されることで、電解によって塩素（Ｃｌ_２）を発生させ、放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷと分離する。吸収槽１０４２は、電解分離槽１０４１で分離された塩素を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）に吸収させて塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）として無害化させる。

【0089】

図４に示す塩化物除去処理装置１０１において、銀添加手段１０３は、上述した構成であり、電解手段１０４から排出される塩化物を含む放射性汚染水（第一汚染水）ＰＷに銀化合物を添加して放射性汚染水（第二汚染水）ＰＷと塩化銀の沈殿物に分離するものである。

【0090】

このように、図４に示す塩化物除去処理装置１０１は、電解手段１０４で塩化物を除去した後、銀添加手段１０３でさらに塩化物を除去する。つまり、電解手段１０４で塩化物を粗く除去した後、銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去する。具体的に、放射性汚染水ＰＷに塩化物が１００００ｍｇ／Ｌ含まれているとした場合、電解手段１０４では１０００ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去でき、銀添加手段１０３では、１０ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去できる。すなわち、銀添加手段１０３のほうが塩化物の除去性能が高い。しかし、銀添加手段１０３だけで１００００ｍｇ／Ｌから１０ｍｇ／Ｌまで塩化物を除去するには、１Ｌあたり３０ｇの銀を要する。一方、電解手段１０４で塩化物を粗く除去しておけば、その後に銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去するのに１Ｌあたり３ｇの銀しか要さない。従って、図４に示す塩化物除去処理装置１０１は、電解手段１０４で塩化物を粗く除去した後、銀添加手段１０３で塩化物を高レベルで除去することで、高価な銀の使用量を１０分の１にできる。この結果、塩化物を含む放射性汚染水ＰＷから低コストかつ高レベルで塩化物を除去することができる。なお、コストを考慮しなければ、電解手段１０４を用いず銀添加手段１０３だけで塩化物を除去してもよく、塩化物除去処理装置１０１の設備を銀添加手段１０３だけとして小型化することができる。

【0091】

図５は、本実施形態に係る放射性汚染水処理システムの構成図である。放射性汚染水処理システムは、図２に示す濃縮処理装置１が、図５に示すように、汚染水処理モジュール５１や排水処理モジュール５２としてモジュール化され複合されることで構成されている。

【0092】

汚染水処理モジュール５１は、当該汚染水処理モジュール５１を構成する濃縮処理装置１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２を処理する汚染水処理系統として複合されている。汚染水処理モジュール５１は、複数（本実施形態では２つ）が順次連続して配置され、前段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１を、後段の汚染水処理モジュール５１に放射性汚染水ＰＷとして導入する。すなわち、本実施形態に係る放射性汚染水処理システムでは、複数の汚染水処理モジュール５１により、前段の汚染水処理モジュール５１で放射性汚染水ＰＷを濃縮処理し、この濃縮された放射性汚染水ＰＷを後段の汚染水処理モジュール５１でさらに濃縮処理する。

【0093】

また、汚染水処理系統において、放射性汚染水ＰＷに塩化物が含まれる場合は、初段の汚染水処理モジュール５１と次段の汚染水処理モジュール５１との間に、上述した塩化物除去処理装置（塩化物除去手段）１０１が配置される。つまり、塩化物除去処理装置１０１は、初段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１に含まれる塩化物を除去する。

【0094】

また、汚染水処理系統において、固体化モジュール５３が配置されている。固体化モジュール５３は、終段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−２を乾燥させることで汚染物を固体化させて固体物ＰＳを得るものである。

【0095】

排水処理モジュール５２は、当該排水処理モジュール５２を構成する濃縮処理装置１から排出される排水ＤＷを処理する排水処理系統として複合されている。排水処理モジュール５２は、複数（本実施形態では３つ）が順次連続して配置され、前段の排水処理モジュール５２から排出される排水ＤＷ−１，ＤＷ−２を、後段の排水処理モジュール５２に放射性汚染水ＰＷとして導入する。すなわち、本実施形態に係る放射性汚染水処理システムでは、複数の排水処理モジュール５２により、前段の排水処理モジュール５２で放射性汚染水ＰＷを蒸留処理し、この蒸留により排出される排水ＤＷ−１，ＤＷ−２を後段の排水処理モジュール５２でさらに蒸留処理する。

【0096】

また、排水処理系統において、後段の排水処理モジュール５２から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−３，ＰＷ２−４を、前段の排水処理モジュール５２に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水ＰＷ、排水ＤＷ−１と共に導入する。すなわち、後段の排水処理モジュール５２から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−３，ＰＷ２−４を、前段の排水処理モジュール５２に戻して蒸留処理する。なお、後段の排水処理モジュール５２から排出される排水ＤＷ−３は有害物質を含まないことを確認し放水する。

【0097】

また、排水処理系統において、汚染水処理系統の後段の汚染水処理モジュール５１から排出される排水ＤＷ−４を、前段となる排水処理モジュール５２に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水ＰＷと共に導入する。すなわち、汚染水処理モジュール５１から排出される排水ＤＷ−４を、前段の排水処理モジュール５２に導入して蒸留処理する。

【0098】

また、排水処理系統において、汚染水処理系統が固体化モジュール５３を備える場合、当該固体化モジュール５３から排出される排水ＤＷ−５を、排水処理モジュール５２に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水（排水ＤＷ−１）として導入する。すなわち、固体化モジュール５３から排出される排水ＤＷ−５を、排水処理モジュール５２に導入して蒸留処理する。

【0099】

以上説明したように、本実施形態の放射性汚染水処理装置は、放射性汚染水ＰＷを加熱して濃縮汚染水ＰＷ１と排水ＤＷに分離する加熱器２と、濃縮汚染水ＰＷ１を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気ＦＳを抽出する蒸発器３と、蒸発器３により抽出されたフラッシュ蒸気ＦＳを圧縮し加熱器２に導入する過熱蒸気ＯＳを生成する圧縮機４と、を備える。

【0100】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、放射性汚染水ＰＷを加熱して濃縮汚染水ＰＷ１と排水ＤＷに分離する加熱工程と、濃縮汚染水ＰＷ１を減圧して再濃縮しつつフラッシュ蒸気ＦＳを抽出する蒸発工程と、蒸発工程により抽出されたフラッシュ蒸気ＦＳを圧縮し加熱工程に導入する過熱蒸気ＯＳを生成する圧縮工程と、を含む。

【0101】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、圧縮機４（圧縮工程）において、蒸発器３（蒸発工程）により抽出されたフラッシュ蒸気ＦＳを圧縮し加熱器２（加熱工程）に導入する過熱蒸気ＯＳを生成するため、ボイラを用いたり、ヒータを用いたりすることなく、過熱蒸気ＯＳが得られる。この結果、装置構成が簡素化され、かつ加熱にかかる燃料消費を低減できるため、放射性物質を含む放射性汚染水を低コストで濃縮することができる。

【0102】

本実施形態の放射性汚染水処理装置は、加熱器２から排出される排水ＤＷと加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとの間で熱交換させて放射性汚染水ＰＷを予熱する排水側予熱器７を備える。

【0103】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程において排出される排水ＤＷと加熱工程に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとの間で熱交換させて放射性汚染水ＰＷを予熱する排水側予熱工程を含む。

【0104】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、排水側予熱器７（排水側予熱工程）により放射性汚染水ＰＷを予熱することで、加熱器２（加熱工程）における放射性汚染水ＰＷの過熱効率を向上することができる。

【0105】

本実施形態の放射性汚染水処理装置は、蒸発器３から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２と加熱器２に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとの間で熱交換させて放射性汚染水ＰＷを予熱する再濃縮汚染水側予熱器８を備える。

【0106】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、蒸発工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２と加熱工程に導入される以前の放射性汚染水ＰＷとの間で熱交換させて放射性汚染水ＰＷを予熱する再濃縮汚染水側予熱工程を含む。

【0107】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、再濃縮汚染水側予熱器８（再濃縮汚染水側予熱工程）により放射性汚染水ＰＷを予熱することで、加熱器２（加熱工程）における放射性汚染水ＰＷの過熱効率を向上することができる。

【0108】

本実施形態の放射性汚染水処理装置は、加熱器２から排出される排水ＤＷから放射性ヨウ素を除去するフィルタ９を備える。

【0109】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程において排出される排水ＤＷから放射性ヨウ素を除去するフィルタリング工程を含む。

【0110】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、排水ＤＷから放射性ヨウ素を除去することで、排水ＤＷの取り扱いを安全に行うことができる。

【0111】

本実施形態の放射性汚染水処理装置は、加熱器２から排出される水蒸気Ｓを冷却して生成される冷却水を、加熱器２より排出された排水ＤＷに導入する凝縮器１０を備える。

【0112】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程において排出される水蒸気Ｓを冷却して生成される冷却水を、加熱工程において排出された排水ＤＷに導入する凝縮工程を含む。

【0113】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、加熱器２（加熱工程）において排出される水蒸気Ｓを凝縮させて排水ＤＷに導入することで、水蒸気Ｓに放射性物質が含まれている場合に、安全に処理することができる。

【0114】

本実施形態の放射性汚染水処理装置は、加熱器２に導入される放射性汚染水ＰＷ、または蒸発器３から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２に含まれる塩化物を除去する塩化物除去処理装置（塩化物除去手段）１０１を備える。

【0115】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程において導入される放射性汚染水ＰＷ、または蒸発工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含む。

【0116】

この放射性汚染水処理装置および放射性汚染水処理方法によれば、放射性汚染水ＰＷに含まれる塩化物を除去することで、汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。また、放射性汚染水ＰＷや再濃縮汚染水ＰＷ２に含まれる塩化物を除去することで、汚染水の長期保管を可能にできる。

【0117】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、上記単体の放射性汚染水処理装置を汚染水処理モジュール５１として構成し、複数の汚染水処理モジュール５１を順次連続配置して、前段の汚染水処理モジュール５１における蒸発器３から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１を、後段の汚染水処理モジュール５１における加熱器２に放射性汚染水として導入する。

【0118】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程と、蒸発工程と、圧縮工程と、を少なくとも含む汚染水処理工程を有し、複数の汚染水処理工程を順次連続して、前段の汚染水処理工程における蒸発工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１を、後段の汚染水処理工程における加熱工程に放射性汚染水として導入する。

【0119】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、放射性汚染水ＰＷを複数段階で濃縮することで、汚染水量をより低減でき、保管容積や保管場所を減少することができ、かつ後処理を容易化することができる。

【0120】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、初段の汚染水処理モジュール５１と次段の汚染水処理モジュール５１との間に配置され、初段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１に含まれる塩化物を除去する塩化物除去処理装置（塩化物除去手段）１０１を備える。

【0121】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、初段の汚染水処理工程と次段の汚染水処理工程との間で、初段の汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１に含まれる塩化物を除去する塩化物除去工程を含む。

【0122】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、初段の汚染水処理モジュール５１（汚染水処理工程）から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−１に含まれる塩化物を除去することで、次段の汚染水処理モジュール５１（汚染水処理工程）における汚染水の濃縮度を向上し、保管容積や保管場所を減少することができる。

【0123】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、最終段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−２を乾燥して汚染物を固体化させる固体化モジュール５３を備える。

【0124】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、最終段の汚染水処理工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−２を乾燥して汚染物を固体化させる固体化工程を含む。

【0125】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、汚染物を固体化させることで、保管時の管理を容易化して安全性を向上することができる。

【0126】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、上記単体の放射性汚染水処理装置を排水処理モジュール５２として構成し、複数の排水処理モジュール５２を順次連続配置して、前段の排水処理モジュール５２における加熱器２から排出される排水ＤＷ−１，ＤＷ−２を、後段の排水処理モジュール５２における加熱器２に放射性汚染水として導入する。

【0127】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、加熱工程と、蒸発工程と、圧縮工程と、を少なくとも含む排水処理工程を有し、複数の排水処理工程を順次連続して、前段の排水処理工程における加熱工程において排出される排水ＤＷ−１，ＤＷ−２を、後段の排水処理工程における加熱工程に放射性汚染水として導入する。

【0128】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、排水ＤＷを再蒸留することで、排水ＤＷの放射線量および保管量を減少することができる。

【0129】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、後段の排水処理モジュール５２から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−３，ＰＷ２−４や、汚染水処理モジュール５１から排出される排水ＤＷ−４を、前段の排水処理モジュール５２の加熱器２に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入する。

【0130】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、後段の排水処理工程において排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−３，ＰＷ２−４や、汚染水処理工程において排出される排水ＤＷ−４を、前段の排水処理工程の加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入する。

【0131】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、低濃度の汚染水や排水を再蒸留することで、汚染水や排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【0132】

本実施形態の放射性汚染水処理システムは、最終段の汚染水処理モジュール５１から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−２を乾燥して固体化させる固体化モジュール５３を備える場合、当該固体化モジュール５３から排出される排水ＤＷ−５を、排水処理モジュール５２における加熱器２に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入する。

【0133】

また、本実施形態の放射性汚染水処理方法は、最終段の汚染水処理工程から排出される再濃縮汚染水ＰＷ２−２を乾燥して固体化させる固体化工程を含む場合、当該固体化工程から排出される排水ＤＷ−５を、排水処理工程における加熱工程に導入される同等の放射線濃度の放射性汚染水と共に導入することを特徴とする。

【0134】

この放射性汚染水処理システムおよび放射性汚染水処理方法によれば、排水を再蒸留することで、固体化モジュール５３（固体化工程）から排出される排水の放射線量および保管量を減少することができる。

【符号の説明】

【0135】

１ 濃縮処理装置
２ 加熱器
３ 蒸発器
４ 圧縮機
７ 排水側予熱器
８ 再濃縮汚染水側予熱器
９ フィルタ
１０ 凝縮器
５１ 汚染水処理モジュール
５２ 排水処理モジュール
５３ 固体化モジュール
１０１ 塩化物除去処理装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】