特許 6474160 放射性セシウム汚染水の処理方法及び処理装置

(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】6474160

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】放射性セシウム汚染水の処理方法及び処理装置

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/08 20060101AFI20190218BHJP

   G21F 9/32 20060101ALI20190218BHJP

   G21F 9/02 20060101ALI20190218BHJP

   G21F 9/28 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/08 511A

   G21F9/32 Z

   G21F9/32 C

   G21F9/02 551A

   G21F9/08 521A

   G21F9/28 521A

   G21F9/32 F

   G21F9/28 Z

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-187994(P2015-187994)

(22)【出願日】2015年9月25日

(65)【公開番号】特開2017-62190(P2017-62190A)

(43)【公開日】2017年3月30日

【審査請求日】2018年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000240

【氏名又は名称】太平洋セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106563

【弁理士】

【氏名又は名称】中井 潤

(72)【発明者】

【氏名】田中 宜久

(72)【発明者】

【氏名】本間 健一

【審査官】 藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７４１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／００２８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２１０２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１４４０３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／３２

Ｇ２１Ｆ ９／２８

Ｇ２１Ｆ ９／０８

Ｇ２１Ｆ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱し、
加熱後のガスを冷却し、
冷却後のガスから除塵して放射性セシウムを含むダストを回収する放射性セシウムの回収工程において、
放射性セシウムを含む汚染水を前記加熱後のガスに投入することを特徴とする放射性セシウム汚染水の処理方法。

【請求項2】

前記放射性セシウムを含む汚染水は、前記放射性セシウムで汚染された廃棄物を水洗処理した際に発生した排水であることを特徴とする請求項１に記載の放射性セシウム汚染水の処理方法。

【請求項3】

前記放射性セシウムを含む汚染水は、前記冷却後のガスに含まれるダストを粗粉と微粉とに分離し、分離した粗粉を水洗処理した際に発生した排水であることを特徴とする請求項１に記載の放射性セシウム汚染水の処理方法。

【請求項4】

放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱する加熱炉と、
該加熱炉の排ガスに含まれるダストを集塵する集塵機と、
放射性セシウムを含む汚染水を前記加熱炉の排ガスに投入する投入装置とを備えることを特徴とする放射性セシウム汚染水の処理装置。

【請求項5】

さらに前記加熱炉の排ガスを冷却する冷却装置を備え、前記投入装置は、前記放射性セシウムを含む汚染水を該冷却装置の冷却水として該冷却装置に投入することを特徴とする請求項４に記載の放射性セシウム汚染水の処理装置。

【請求項6】

前記加熱炉の排ガスに含まれるダストを粗粉と微粉とに分離する分級機と、
該分級機によって分離された粗粉を前記加熱炉へ供給する供給装置とを備え、
前記分級機によって分離された微粉を前記集塵機によって回収し、
前記放射性セシウムを含む汚染水を、前記分級機の排ガスに投入することを特徴とする請求項４又は５に記載の放射性セシウム汚染水の処理装置。

【請求項7】

前記粗粉を水洗処理する水洗装置を備え、前記放射性セシウムを含む汚染水は、該水洗装置により発生した排水であることを特徴とする請求項６に記載の放射性セシウム汚染水の処理装置。

【請求項8】

前記加熱炉は、ロータリーキルンであることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の放射性セシウム汚染水の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性セシウムを含む汚染水を吸着剤等を用いずに低コストで処理する方法等に関する。

【背景技術】

【0002】

大量の放射性セシウム等を含有する汚染水を効率よく処理するため、特許文献１には、放射性セシウムを含む放射性核種を吸着するフェロシアン化鉄及びゼオライト系吸着剤を放射性汚染水に添加して混合撹拌し、無機系凝集剤を添加し、有機系凝集剤の水溶液を添加して混合し、フェロシアン化鉄及びゼオライト系吸着剤を含む固形物を造粒し、得られた混合液をシックナー装置で沈降分離によって固液分離する技術が記載されている。

【0003】

また、特許文献２には、放射性セシウム等を含有する汚染水に酸化チタンを含有するモルデナイト型ゼオライトを添加し、ｐＨ８．５〜９．５の条件下で撹拌してゼオライトに放射性物質を吸着させた後、高分子凝集剤で凝集沈殿処理する技術が記載されている。

【0004】

さらに、特許文献３には、ゼオライト及びフェロシアン化物と磁性体粒子とを結着させた磁性吸着剤を用い、放射性セシウムを含有する汚染水から放射性セシウムを吸着除去する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−５７５９９号公報

【特許文献2】特開２０１３−２４６１３９号公報

【特許文献3】特開２０１４−７４６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記放射性セシウムの除去技術では、吸着剤を用いるため、汚染水と吸着剤とを撹拌する工程や、汚染水から吸着剤を分離する工程を要し、装置が複雑になるという問題があった。また、吸着剤の添加により運転コストが高くなるという問題もあった。

【0007】

そこで、本発明は、上記解決課題に鑑みてなされたものであって、既存の熱や設備を有効活用して、複雑な処理装置や吸着剤が不要で、低コストで放射性セシウムを含む汚染水を処理することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、放射性セシウム汚染水の処理方法であって、放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱し、加熱後のガスを冷却し、冷却後のガスから除塵して放射性セシウムを含むダストを回収する放射性セシウムの回収工程において、放射性セシウムを含む汚染水を前記加熱後のガスに投入することを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱したガスに放射性セシウムを含む汚染水を投入して排ガスの顕熱で汚染水の水分を蒸発させ、その後冷却して放射性セシウムを固体化して回収することができるため、既存の廃熱を有効活用でき、かつ既存の回収設備を利用できるので新たに複雑な処理装置を設置する必要がなく、また、吸着剤が不要となり、低コストで放射性セシウム汚染水を処理し、減容化することができる。

【0010】

上記放射性セシウム汚染水の処理方法において、前記放射性セシウムを含む汚染水を、前記放射性セシウムで汚染された廃棄物を水洗処理した際に発生した排水とすることができ、放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱処理前に水洗処理することで、これに含まれる水溶性の放射性セシウムを予め除去することができるため、放射性セシウムの反応促進剤となる塩素源等を低減したり、加熱装置の安定運転を維持することができる。

【0011】

また、前記放射性セシウムを含む汚染水を、前記冷却後のガスに含まれるダストを粗粉と微粉とに分離し、分離した粗粉を水洗処理した際に発生した排水とすることで、この排水の処理を別途行うことが不要となる。

【0012】

さらに、本発明は、放射性セシウム汚染水の処理装置であって、放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱する加熱炉と、該加熱炉の排ガスに含まれるダストを集塵する集塵機と、放射性セシウムを含む汚染水を前記加熱炉の排ガスに投入する投入装置とを備えることを特徴とする。

【0013】

本発明によれば、放射性セシウムで汚染された廃棄物を加熱する加熱炉の排ガスに放射性セシウムを含む汚染水を投入して排ガスの顕熱で汚染水の水分を蒸発させた後、放射性セシウムを固体化して集塵機で回収することができるため、既存の廃熱を有効活用でき、かつ既存の回収設備を利用できるので新たに複雑な処理装置を設置する必要がなく、また、吸着剤が不要となり、低コストで放射性セシウム汚染水を処理し、減容化することができる。

【0014】

上記放射性セシウム汚染水の処理装置は、さらに前記加熱炉の排ガスを冷却する冷却装置を備え、前記投入装置は、前記放射性セシウムを含む汚染水を該冷却装置の冷却水として該冷却装置に投入することができ、冷却装置での冷却水の使用量を削減することができる。

【0015】

また、上記放射性セシウム汚染水の処理装置は、前記加熱炉の排ガスに含まれるダストを粗粉と微粉とに分離する分級機と、該分級機によって分離された粗粉を前記加熱炉へ供給する供給装置とを備え、前記分級機によって分離された微粉を前記集塵機によって回収し、前記放射性セシウムを含む汚染水を、前記分級機の排ガスに投入することができる。これにより、粗粉と共に循環する放射性セシウムの量を低減することができ、放射性セシウムの除去率や放射性セシウムを含む汚染水の処理効率を増加させることができる。

【0016】

さらに、上記放射性セシウム汚染水の処理装置は、前記粗粉を水洗処理する水洗装置を備え、前記放射性セシウムを含む汚染水を該水洗装置により発生した排水とすることができ、この排水の処理を別途行うことが不要となる。

【0017】

前記加熱炉としてロータリーキルンを用いることができる。一般的に、ロータリーキルンは排ガス温度が高く、また排ガス量も多く、さらには設備規模も大きいことから多くの冷却水を必要とするため、汚染水を多量に処理することができる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本発明によれば、複雑な処理装置や吸着剤が不要で、低コストで放射性セシウム汚染水を処理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第１の実施形態を示す概略図である。

【図2】本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第２の実施形態を示す概略図である。

【図3】本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第３の実施形態を示す概略図である。

【図4】本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第４の実施形態を示す概略図である。

【図5】本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第５の実施形態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において、放射性セシウムとは、セシウムの放射性同位体であるセシウム１３４及びセシウム１３７である。また、放射性セシウムを含む汚染水（以下「汚染水」と略称する。）とは、放射性セシウムを含む放射性物質で汚染された海水、地下水、放射性セシウムを含む放射性物質で汚染された土壌等を水洗した際に発生した汚染水をいう。

【0021】

図１は、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置の第１の実施形態を示し、この処理装置１は、放射性セシウムで汚染された土壌や焼却灰等の廃棄物Ｗを加熱することで廃棄物Ｗを減容したり、廃棄物Ｗから放射性セシウムを揮発させる加熱炉２と、加熱炉２の排ガスＧ１の熱を利用するボイラ３と、ボイラ３の排ガスＧ２を冷却する冷却装置４と、冷却装置４の排ガスＧ３から除塵する集塵機５と、集塵機５の排ガスＧ４を煙突７へ導く誘引ファン６等で構成される。尚、集塵機５の排ガスＧ４を処理する排ガス処理設備については図示及び説明を省略する。

【0022】

加熱炉２は、ストーカ式・流動床式等の焼却炉、電気式・燃焼式等の溶融炉、シャフト式・流動床式等のガス化溶融炉、ロータリーキルン式等の焼成炉等である。ボイラ３、冷却装置４及び集塵機５には、上記加熱炉２に付設される一般的な装置を用いることができる。

【0023】

次に、上記構成を有する処理装置１を用いた、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理方法について図１を参照しながら説明する。

【0024】

放射性セシウムで汚染された土壌や焼却灰等の廃棄物Ｗを加熱炉２に投入し、８００℃〜１５５０℃で加熱してスラグ等の加熱生成物Ｈを得る。この加熱生成物Ｈは、例えば、管理型の最終処分場で埋立したり、放射性セシウムが除去されていれば土工資材として有効利用することができる。

【0025】

廃棄物Ｗに含まれる放射性セシウムは、加熱炉２において少なくとも一部の放射性セシウムは気体となって揮発する。加熱炉２の排ガスＧ１はボイラ３に供給されて熱回収された後、排ガスＧ２として冷却装置４へ導入される。

【0026】

汚染水ＰＷを冷却装置４に投入して排ガスＧ２を急冷する。これにより、排ガスＧ２に含まれていたセシウムが固体状のセシウムとなる。一方、排ガスＧ２の顕熱で汚染水ＰＷの水分が蒸発して汚染水ＰＷ中の放射性セシウムが固化する。

【0027】

排ガスＧ２及び汚染水ＰＷから生じたセシウム塩を含有する冷却装置４からの排ガスＧ３を集塵機５に導入し、固体状の濃縮セシウム塩を含むダストＤを回収する。回収したダストＤは、必要に応じて圧縮、水洗、吸着等により、さらに減容化処置をした後、コンクリート製の容器等に密閉して保管することができ、放射性セシウムを含む廃棄物を外部に漏洩させることなく減容化し、保管することができる。

【0028】

集塵機５の排ガスＧ４から酸性ガス等の有害物質を除去する処理を施した後、誘引ファン６によって煙突７へ導き、大気に放出する。放射性セシウムを減容化するために、濃縮セシウム塩を含むダストを回収してから、石灰等により酸性ガス等の有害物質を処理することが好ましい。また、汚染水ＰＷを蒸発させる熱量が不足する場合は、補助的に燃焼炉を設けてもよい。

【0029】

以上のように、本実施の形態によれば、汚染水ＰＷを冷却装置４に投入するだけで済むため、従来のような複雑な処理装置や吸着剤が不要となり、汚染水ＰＷを低コストで処理することができる。

【0030】

次に、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理装置のより具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0031】

図２は、放射性セシウム汚染水の処理装置の第２の実施形態を示し、この処理装置１１は、原料調合装置２０と、焼成装置３０と、排ガス処理装置４０とで構成される。

【0032】

原料調合装置２０は、放射性セシウムで汚染された土壌や焼却灰等の廃棄物Ｗの反応促進剤としての酸化カルシウム源（以下「ＣａＯ源」という。）を貯留する貯槽２１と、同じく反応促進剤としての塩素源（以下「Ｃｌ源」という。）を貯留する貯槽２２と、廃棄物Ｗを貯留する貯槽２３と、貯槽２１〜２３に貯留されるＣａＯ源、Ｃｌ源及び廃棄物Ｗを引き出して調合する定量供給機（不図示）と、調合原料Ｍを貯留する貯槽２７とを備える。

【0033】

上記ＣａＯ源として、炭酸カルシウム、生石灰、消石灰、石灰石、ドロマイト、高炉スラグ等を含む物を用いることができる。また、Ｃｌ源としては、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩素を有する廃プラスチック等があるが、このうちＣａＣｌ₂は、効果的に放射性セシウムを除去できるので好ましい。

【0034】

焼成装置３０は、ロータリーキルン（加熱炉）３１と、クーラ３２とで構成され、ロータリーキルン３１は、原料調合装置２０からの調合原料Ｍが供給される投入口３１ａや、微粉炭等の化石燃料を噴出して調合原料Ｍ等を焼成するためのバーナ３１ｂを備える。

【0035】

排ガス処理装置４０は、焼成装置３０の後段に配置され、ロータリーキルン３１から排出された排ガスＧ６を冷却する冷却装置４１と、冷却装置４１の後段に配置された分級機としてのサイクロン４２と、第１集塵機４６と、第２集塵機４７と、両集塵機４６、４７によって濃縮セシウム塩等のダストが除去された排ガスＧ１０を脱硝する脱硝装置４８と、脱硝装置４８の排ガスＧ１１を大気に放出する煙突４９とで構成される。

【0036】

冷却装置４１は、ロータリーキルン３１の排ガスＧ６を冷却し、廃棄物Ｗから揮発した放射性セシウム等を固体状として回収するために備えられる。排ガスＧ６の冷却は、冷却装置４１の下端部に設置された散水装置４１ａから水を噴霧することにより行う。尚、この散水装置４１ａは、揮発した塩化セシウムを固体状として排ガスＧ６に含まれるダストに付着させて回収し得る程度の機能を備えていればよい。水による冷却ではなく、冷却装置内に冷却空気を導入することによって冷却してもよく、水と冷却空気を併用してもよい。

【0037】

分級機としてのサイクロン４２は、高濃度の放射性セシウムを含む微粉を第１集塵機４６で捕集させ、カルシウムやシリカ成分を主体とする粗粉Ｃを冷却装置４１の排ガスＧ７から回収するために設けられる。回収した粗粉Ｃは、ロータリーキルン３１へ返送される。

【0038】

第１集塵機４６は、サイクロン４２の排ガスＧ８から、濃縮されたセシウム塩等を含むダストＤ１を集塵するために備えられ、バグフィルタ等が用いられる。

【0039】

第２集塵機４７は、セシウム塩等を除去した後の排ガスＧ９に含まれる酸性ガス等を除去するために設けられ、カルシウム成分を含んでいる中和剤Ｎを中和剤添加装置（不図示）から添加し、酸性ガス等を吸着したダストＤ２を回収する。この第２集塵機４７にもバグフィルタ等が用いられる。

【0040】

脱硝装置４８は、第２集塵機４７の排ガスＧ１０にアンモニアガス（ＮＨ₃）を注入してＮＯｘを窒素に還元して無害化するために設けられる。

【0041】

次に、上記構成を有する処理装置１１を用いた、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理方法について、図２を参照しながら説明する。

【0042】

原料調合装置２０において、反応促進剤としてのＣａＯ源及びＣｌ源と、放射性セシウムで汚染された廃棄物Ｗを貯槽２１〜２３から引き出して調合して調合原料Ｍを得る。ここで、Ｃｌ源を廃棄物Ｗに含まれる放射性セシウムに対して当量以上となるように調合する。

【0043】

貯槽２７から調合原料Ｍを投入口３１ａを介してロータリーキルン３１に投入し、１２００℃〜１５５０℃で焼成して焼成物Ｂを得る。この焼成物Ｂは、例えばセメント混合材や土工資材として有効利用することができる。ここで、ロータリーキルン３１内の酸素分圧を３％以上、好ましくは５％以上とする。これにより、ロータリーキルン３１内での硫黄化合物の分解が抑制され、硫黄分の循環が抑制されるので、中和剤使用量の増加及びロータリーキルン３１や冷却装置４１へのコーチング付着量の増加を抑制することができる。

【0044】

また、焼成物Ｂの酸化カルシウム濃度が５０質量％以上となるように、上記調合及び加熱を行うことが好ましい。これにより、硫黄分が焼成物Ｂ中に保持されたり、後述する第１集塵機４６において硫黄化合物として、排ガスＧ８のダストＤ１として集塵されるため、硫黄分の循環をより一層抑制することができる。

【0045】

一方、調合原料Ｍの廃棄物Ｗに含まれていた放射性セシウムは、ロータリーキルン３１内でＣｌ源から生じた塩素と反応して塩化セシウムとなって揮発し、排ガスＧ６に含まれた状態で冷却装置４１へ導入される。

【0046】

排ガスＧ６は、冷却装置４１において、散水装置４１ａから噴霧された水によって急激に冷却され、排ガスＧ６に含まれていた塩化セシウムが固体状のセシウム塩となってダストの微粉に付着する。

【0047】

冷却装置４１の排ガスＧ７に含まれるダストの粗粉Ｃは、放射性セシウム濃度が低いため、サイクロン４２で分級してロータリーキルン３１に戻す。

【0048】

そして、サイクロン４２の排ガスＧ８に汚染水ＰＷを投入する。この排ガスＧ８の顕熱で汚染水ＰＷの水分を蒸発させて放射性セシウムをセシウム塩として固化することができる。また、冷却装置４１の散水装置４１ａから汚染水ＰＷを投入してもよい。これによって、ロータリーキルン３１の排ガスＧ６を冷却すると共に、汚染水ＰＷの水分を蒸発させて放射性セシウム塩として固化することができる。

【0049】

セシウム塩を含有するサイクロン４２からの排ガスＧ８は、第１集塵機４６に導入され、固体状の濃縮セシウム塩を含むダストＤ１が回収される。回収したダストＤ１は、必要に応じて圧縮、水洗、吸着等により、さらに減容化処置をした後、コンクリート製の容器等に密閉して保管することができ、放射性セシウムを含む廃棄物を外部に漏洩させることなく減容化し、保管することができる。

【0050】

一方、濃縮セシウム塩を回収した後の排ガスＧ９は、酸性ガス等の有害ガスが含まれているため、排ガスＧ９に中和剤Ｎを中和剤添加装置から添加した後、第２集塵機４７によって、排ガスＧ９から酸性ガス等を吸着したダストＤ２を回収する。ここで、中和剤Ｎとして、消石灰、生石灰、ドロマイト、軽焼ドロマイト及び水酸化ドロマイトからなる群から選択される一以上を含むものを用いることができる。

【0051】

第２集塵機４７で集塵したダストＤ２は、消石灰、石膏、塩化カルシウムが主成分であるので、ＣａＯ源やＣｌ源、Ｃａ源として原料調合装置２０に戻して廃棄物Ｗに添加して再利用する。

【0052】

第２集塵機４７の排ガスＧ１０にＮＯｘが含まれている場合は、脱硝装置４８で除去する。清浄化した排ガスＧ１１は、煙突４９を介して大気に放出する。

【0053】

図３は、放射性セシウム汚染水の処理装置の第３の実施形態を示し、この処理装置５１は、上記処理装置１１と同様の構成を有する焼成装置３０及び排ガス処理装置４０を備え、原料調合装置２０の構成が異なる。

【0054】

原料調合装置２０は、上記放射性セシウム汚染水の処理装置１１と同様の構成を有する貯槽２１〜２３、２７と、貯槽２３に貯留された、放射性セシウムで汚染された土壌や焼却灰等の廃棄物Ｗを水洗する水洗装置２４と、水洗装置２４からのスラリーＳを固液分離する固液分離機２５と、固液分離機２５からの脱水ケーキＤＣを乾燥及び粉砕する乾燥・粉砕機２６とを備える。

【0055】

次に、上記構成を有する処理装置５１を用いた、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理方法について、図３を参照しながら説明する。尚、図２に示した放射性セシウム汚染水の処理装置１１の動作と共通するものについては説明を省略する。

【0056】

貯槽２３に貯留される廃棄物Ｗを水洗装置２４によって水洗した後、スラリーＳとして固液分離機２５に供給して固液分離する。得られた脱水ケーキＤＣを乾燥・粉砕機２６に供給して乾燥及び粉砕し、粉砕物ＣＭを貯槽２７に供給する。

【0057】

一方、固液分離機２５から排出されるろ液Ｆは、廃棄物Ｗ由来の水溶性の放射性セシウムを含む汚染水であって、冷却装置４１の散水装置４１ａへ供給し、ロータリーキルン３１の排ガスＧ６を冷却すると共に、ろ液Ｆの水分を蒸発させて放射性セシウム塩として固化することができる。また、サイクロン４２の排ガスＧ８にろ液Ｆを投入してもよい。この排ガスＧ８の顕熱でろ液Ｆの水分を蒸発させて放射性セシウム塩として固化することができる。

【0058】

これにより、上記図２に示した放射性セシウム汚染水の処理装置１１による効果に加え、焼成装置３０で処理する廃棄物Ｗの放射性セシウム濃度を低減することができ、焼成物Ｂの放射性セシウム濃度を低減することができると共に、反応促進剤であるＣｌ源の使用量を削減でき、ロータリーキルン３１の安定運転にも繋がる。また、散水装置４１ａで使用する冷却水の使用量の削減にも繋がる。

【0059】

図４は、放射性セシウム汚染水の処理装置の第４の実施形態を示し、この処理装置６１は、上記放射性セシウム汚染水の処理装置１１と同様の構成を有する調合原料装置２０及び焼成装置３０を備え、排ガス処理設備４０の構成が異なる。

【0060】

排ガス処理設備４０は、サイクロン４２で回収された粗粉Ｃを水洗する水洗装置４３と、水洗装置４３からのスラリーＳ１を固液分離する固液分離機４４とを備える。

【0061】

次に、上記構成を有する処理装置６１を用いた、本発明に係る放射性セシウム汚染水の処理方法について、図４を参照しながら説明する。尚、図２に示した放射性セシウム汚染水の処理装置１１の動作と共通するものについては説明を省略する。

【0062】

サイクロン４２で回収された粗粉Ｃを水洗装置４３によって水洗した後、スラリーＳ１として固液分離機４４に供給して固液分離する。得られた脱水ケーキＤＣ１をロ−タリーキルン３１に戻す。一方、固液分離機４４から排出されるろ液Ｆ１は、粗粉Ｃ由来の水溶性の放射性塩化セシウムを含む汚染水であって、サイクロン４２の排ガスＧ８に投入する。

【0063】

粗粉Ｃを水洗することで、粗粉Ｃに含まれる水溶性の放射性塩化セシウムを除去するだけでなく、粗粉Ｃを溶融し易くするＮａＣｌやＫＣｌ等のアルカリ塩素化合物をろ液Ｆ１側に除去することができ、脱水ケーキＤＣ１を加熱する際に溶融を防止して放射性セシウムの揮発を促進させることができる。また、脱水ケーキＤＣ１は粗粉Ｃと比較して比表面積が小さいため、さらに溶融し難い。

【0064】

また、粗粉Ｃを水洗して固液分離した後のろ液Ｆ１をサイクロン４２の排ガスＧ８に投入することで、ろ液Ｆ１に含まれていた放射性の水溶性塩化セシウムは、固体状のセシウム塩となってダストの微粉に付着して第１集塵機４６で回収されるため、ロ−タリーキルン３１に戻ることがない。冷却装置４１にろ液Ｆ１を供給してもよい。ろ液Ｆ１に含まれるＣｓＣｌがサイクロン４２の粗粉Ｃ側に付着して循環してしまう虞があるが、その多くは微粉に付着して第１集塵機４６で回収されるため、その影響はほとんどない。これにより、ろ液Ｆを冷却水としても有効利用できる。

【0065】

図５は放射性セシウム汚染水の処理装置の第５の実施形態を示し、この処理装置７１は、上記処理装置５１と同様の構成を有し、水洗装置２４に、廃棄物Ｗだけでなく、サイクロン４２で回収された粗粉Ｃも供給する点のみが処理装置５１と異なる。

【0066】

処理装置７１では、水洗装置２４からのスラリーＳ２を固液分離機２５で固液分離し、脱水ケーキＤＣ２を乾燥・粉砕機２６に供給して粉砕物ＣＭ１を得る。一方、固液分離機２５から排出されるろ液Ｆ２を冷却装置４１の散水装置４１ａに供給する。

【0067】

この粉砕物ＣＭ１は、廃棄物Ｗに含まれる放射性の水溶性塩化セシウムと、粗粉Ｃに含まれるアルカリ、塩素及び放射性の水溶性塩化セシウムとをろ液Ｆ２側に除去したものであるため、焼成物Ｂの放射性セシウム濃度をさらに低減することができる。

【0068】

上記の実施形態において、汚染水やろ液は多少の固形分を含んでいてもよい。例えば、汚染土壌を水を用いて分級処理し、放射性セシウムが比較的高濃度の粘土を含むスラリーを噴霧しても、後段の集塵機で回収できる。さらに、廃棄物や粗粉を水洗した場合の固液分離も厳密に行う必要はなく、例えば、遠心分離や沈降分離のように、ろ液に粉体が多少混入していてもよい。逆に固体側にろ液が多少混入してスラリー状となっていてもよい。分離精度を高めたい場合には、固液分離にフィルタープレスを用いるとよい。

【0069】

尚、放射性セシウムで汚染された廃棄物Ｗとして、放射性セシウムで汚染された土壌、焼却灰を例示したが、これらの他に、伐採木、ごみ由来の溶融スラグ、下水汚泥、下水汚泥乾粉、浄水汚泥、建設汚泥、下水スラグ、貝殻、草木、がれき等の廃棄物であって放射性セシウムを含むものすべてを対象とすることができ、これらの群に含まれる１種を単独で、又は２種以上を組み合わせることができる。さらに、放射性セシウムをほとんど含まない部分（土壌の場合には、砂や石）を予め取り除いて得られる、放射性セシウムが濃縮された中間処理物も、本発明における放射性セシウムで汚染された廃棄物Ｗに含まれる。

【符号の説明】

【0070】

１ 放射性セシウム汚染水の処理装置
２ 加熱炉
３ ボイラ
４ 冷却装置
５ 集塵機
６ 誘引ファン
７ 煙突
１１ 放射性セシウム汚染水の処理装置
２０ 原料調合装置
２１〜２３、２７ 貯槽
２４ 水洗装置
２５ 固液分離機
２６ 乾燥・粉砕機
３０ 焼成装置
３１ ロータリーキルン
３１ａ 投入口
３１ｂ バーナ
３２ クーラ
４０ 排ガス処理装置
４１ 冷却装置
４１ａ 散水装置
４２ サイクロン
４３ 水洗装置
４４ 固液分離機
４６ 第１集塵機
４７ 第２集塵機
４８ 脱硝装置
４９ 煙突
５１ 放射性セシウム汚染水の処理装置
６１ 放射性セシウム汚染水の処理装置
７１ 放射性セシウム汚染水の処理装置
Ｂ 焼成物
Ｃ 粗粉
ＣＭ、ＣＭ１ 粉砕物
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２ ダスト
ＤＣ、ＤＣ１、ＤＣ２ 脱水ケーキ
Ｆ、Ｆ１、Ｆ２ ろ液
Ｇ１〜Ｇ１１ 排ガス
Ｈ 加熱生成物
Ｍ 調合原料
Ｎ 中和剤
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ スラリー
ＰＷ （放射性セシウムを含む）汚染水
Ｗ （放射性セシウムで汚染された）廃棄物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】