特許 6656108 放射性廃液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】6656108

(24)【登録日】2020年2月6日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】放射性廃液の処理方法及び処理装置

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/12 20060101AFI20200220BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/12 501J

   G21F9/12 501K

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-146904(P2016-146904)

(22)【出願日】2016年7月27日

(65)【公開番号】特開2018-17565(P2018-17565A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2019年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡部 亜由美

(72)【発明者】

【氏名】可児 祐子

(72)【発明者】

【氏名】浅野 隆

(72)【発明者】

【氏名】野下 健司

【審査官】 小林 直暉

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１３２１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７７７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６３８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００１９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０２５６８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ１５／００−１５／４２

Ｇ２１Ｆ９／００−９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、高い吸着性能を実現する前記放射性廃液のｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる少なくとも２種類の吸着剤と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構とを備えた放射性廃液の処理装置の処理方法において、
前記ｐＨ測定機構で前記放射性廃液のｐＨを測定する工程と、
測定した前記放射性廃液のｐＨに応じて、前記吸着剤を少なくとも１種類以上使用して前記放射性廃液を処理する工程とを備え、
前記放射性廃液の処理装置は、前記放射性廃液のｐＨが変化した際に、使用している前記吸着剤を他の吸着剤に変更する吸着剤選定機構を更に備え、
変化前の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能を演算する工程と、
変化後の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能を演算する工程と、
変化後の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能に対する変化前の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能の比率Ｒを演算する工程と、
前記比率Ｒと予め定めた規定値とを比較する工程と、
前記比率Ｒが前記規定値を上回る場合に前記吸着剤選定機構により使用している吸着剤を他の吸着剤に変更する工程とを備えた
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置の処理方法。

【請求項2】

放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性廃液を格納する槽と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、高い吸着性能を実現する前記放射性廃液のｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる少なくとも２種類の吸着剤と、前記吸着剤をそれぞれに充填した少なくとも２個の吸着塔と、前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨに対して、高い吸着性能を示す吸着剤を選定する吸着剤選定機構と、
前記吸着剤選定機構が選定した吸着剤が充填された吸着塔に、前記槽に格納された前記放射性廃液を供給する廃液供給機構とを備えた放射性廃液の処理装置において、
前記吸着剤選定機構は、
前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨの履歴を記録する記録部と、
前記記録部に記録された前記放射性廃液のｐＨの履歴から、現在の前記放射性廃液のｐＨが変化した際に、変化後の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能に対する変化前の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能の比率Ｒと予め定めた規定値とを比較する演算部と、
前記演算部において前記比率Ｒが前記規定値を上回る場合に使用している吸着剤を他の吸着剤に変更する制御部とを備えた
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置。

【請求項3】

放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性廃液を格納する槽と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、前記放射性廃液に対して高い吸着性能を実現するｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる２種類の吸着剤と、前記吸着剤をそれぞれに充填した２個の吸着塔と、前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨにおける前記２種類の吸着剤の吸着性能が規定値を超過するか否かを判断し前記２種類の吸着剤の少なくとも１つを選定する吸着剤選定機構と、
前記吸着剤選定機構が選定した吸着剤が充填された選定吸着塔に、前記槽に格納された前記放射性廃液を供給する廃液供給機構とを備えた放射性廃液の処理装置において、
前記２個の吸着塔は直列に設置され、
前記２種類の吸着剤の吸着性能がいずれも前記規定値を超過する場合、
前記吸着剤選定機構は前記２種類の吸着剤を選定し、
前記廃液供給機構は、前記槽に格納された前記放射性廃液を、前記吸着剤選定機構が選定した前記２種類の吸着剤がそれぞれに充填された２個の選定吸着塔のうちの一の選定吸着塔に供給し、前記一の選定吸着塔からの処理液を前記２個の選定吸着塔のうちの他の選定吸着塔に供給し、
前記２種類の吸着剤の少なくとも１つの吸着性能が前記規定値を超過しない場合、
前記吸着剤選定機構は、前記２種類の吸着剤のうち前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨにおける吸着性能がより高い吸着剤を選定し、
前記廃液供給機構は、前記２個の吸着塔のうちの前記吸着剤選定機構が選定した吸着剤が充填された選定吸着塔に、前記槽に格納された前記放射性廃液を供給する
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置。

【請求項4】

放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性廃液を格納する槽と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、高い吸着性能を実現する前記放射性廃液のｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる少なくとも２種類の吸着剤と、前記吸着剤をそれぞれに充填した少なくとも２個の吸着塔と、前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨに対して、高い吸着性能を示す吸着剤を選定する吸着剤選定機構と、
前記吸着剤選定機構が選定した吸着剤が充填された選定吸着塔に、前記槽に格納された前記放射性廃液を供給する廃液供給機構とを備えた放射性廃液の処理装置において、
前記放射性廃液は、少なくとも２種類以上の異なるｐＨの放射性廃液により構成され、
前記槽は、前記少なくとも２種類以上の異なるｐＨの放射性廃液が格納された少なくとも２個の槽を備え、
前記廃液供給機構は、前記少なくとも２個の槽に格納された前記放射性廃液を任意の比率で混合し、混合した放射性廃液を前記選定吸着塔に供給する
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置。

【請求項5】

放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性廃液を格納する槽と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、高い吸着性能を実現する前記放射性廃液のｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる少なくとも２種類の吸着剤と、前記吸着剤をそれぞれに充填した少なくとも２個の吸着塔と、前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨに対して、高い吸着性能を示す吸着剤を選定する吸着剤選定機構と、
前記吸着剤選定機構が選定した吸着剤が充填された吸着塔に、前記槽に格納された前記放射性廃液を供給する廃液供給機構とを備えた放射性廃液の処理装置において、
前記槽に格納された前記放射性廃液の塩分濃度を測定する塩分濃度測定機構を更に備え、
前記吸着剤選定機構は、前記ｐＨ測定機構が測定した前記放射性廃液のｐＨと、前記塩分濃度測定機構が測定した前記放射性廃液の塩分濃度に応じて高い吸着性能を示す吸着剤を選定する
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置。

【請求項6】

請求項２から５のいずれか１項に記載の放射性廃液の処理装置において、
前記槽の前段、前記吸着塔の後段の少なくとも１箇所に、ろ過処理装置、吸着剤を充填した吸着塔、酸の添加装置、攪拌装置、脱気装置のなかから少なくとも１種類の処理装置を備える
ことを特徴とする放射性廃液の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は放射性廃液の処理方法及び処理装置に係り、更に詳しくは、放射性物質を含む廃液、地下水、海水、雨水などから放射性物質を除去する放射性廃液の処理方法及び処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電所等において発生する放射性物質を含む廃液の処理方法の一つに、吸着剤として無機固体およびイオン交換樹脂等を使用して、放射性物質を吸着除去する方法がある。この方法で使用される吸着剤は、放射性物質を吸着した後に放射性廃棄物として処理する必要があるので、吸着性能を向上させて処理効率を高めることが求められる。

【0003】

吸着剤の処理効率を高めるために、廃液の液性を規定範囲内に調整する方法がある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、セレンを含有する排水からセレンを除去する方法に関し、希土類化合物を含む吸着剤に対して排水をｐＨ１．０以上４．５未満に調整して接触させる。排水のｐＨを調整することで、排水中から４価及び６価のセレンを効果的に吸着除去できる。

【0004】

一方、吸着剤に対して吸着性能の指標である分配係数（Ｋｄ）のｐＨ依存性が非特許文献１と非特許文献２と非特許文献３に示されている。
非特許文献１では、吸着剤として種々のゼオライトを用いた場合のＣｓ（セシウム）に対する分配係数（Ｋｄ）が公開されており、ゼオライトの種類により好適ｐＨが異なる事が公開されている。また、非特許文献２では、市販の無機吸着剤であるチタン酸塩を母材としたＳｒトリートのＳｒ（ストロンチウム）に対する分配係数（Ｋｄ）が公開されている。Ｓｒトリートは塩基性では高いＫｄを示すが、酸性〜中性領域ではＫｄが大幅に低下する。さらに、非特許文献３では、無機吸着剤であるアンチモン酸塩、チタンケイ酸塩、ＳｒトリートのＳｒに対するＫｄが公開されている。塩基性領域（ｐＨ１０〜）でアンチモン酸塩はＫｄが低下傾向にあるのに対し、チタンケイ酸およびＳｒトリートは中性〜塩基性でＫｄが大幅に増加することが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−７８７１１号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】三村 均，菅野 卓治：Na型およびH型ゼオライトに対するCs，Sr，Ce，EuおよびTbの分配，東北大学選錬研究所報告 第774号（１９７８）

【非特許文献2】Jukka Lehto et al.：Sr Treat-A highly effective ion exchanger for the removal of radioactive strontium from nuclear waste solutions：Radioactive waste management and environmental remediation：p. 245- 248(1997)

【非特許文献3】Teresia Moller：Selective crystalline inorganic materials as ion exchangers in the treatment of nuclear waste solutions：Helsinki大学博士論文(2002)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、廃液処理に用いられる吸着剤は、廃液のｐＨの値によってその吸着性能が変化する。吸着性能が低下するｐＨ値の廃液を、その吸着剤で処理する場合には、大量の吸着剤が必要となり、処理後の廃棄物量が増大するという問題がある。

【0008】

廃液の処理効率を保持するために、廃液のｐＨ調整を行う場合には、設備配管の腐食や、共存成分の析出と放射性物質の収着といった新たな課題が生じる。例えば、酸性廃液で高い吸着性能を示す吸着剤を使用して、塩基性の廃液を処理する場合には、この廃液に塩酸等の酸を注入してｐＨを下げる必要がある。この場合には、耐酸性のタンクや、注入機構の設置が必要となる。また、廃液への酸の注入は、局所的な添加となるので、廃液処理装置内で配管腐食が発生する虞がある。

【0009】

一方、塩基性廃液で高い吸着性能を示す吸着剤を使用して、酸性の廃液を処理する場合には、水酸化ナトリウム等の塩基性物質またはその水溶液を廃液に添加する。これに伴い、特に注入場所付近では急激にｐＨが上昇し、炭酸塩類等の共存物質の析出が起きる。加えて、共存物質の析出に同伴し、放射性物質が収着する虞がある。

【0010】

ところで、イオン交換作用を利用した吸着剤を廃液処理に用いる場合は、イオン交換反応は可逆反応であるため、液性の変化に伴い捕捉したイオンを廃液中に放出することに留意する。例えば、被処理廃液の種類や上段での処理の変化により、流入する廃液のｐＨが経時的に変化する場合には、吸着した放射性物質の放出を防ぐ手段が必要になり、例えば、廃液のｐＨを維持する制御が行われる。

【0011】

本発明は上述した事柄に基づいてなされたものであって、その目的は、放射性廃液のｐＨ調整によらず吸着剤を有効に利用し、配管腐食や共存成分の析出と放射性物質の収着を抑制し、廃液ｐＨが変化した際の放射性物質の放出を防ぐ放射性廃液の処理方法及び処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、放射性物質を含む放射性廃液と、前記放射性物質を吸着する吸着剤であって、高い吸着性能を実現する前記放射性廃液のｐＨの範囲である好適ｐＨ範囲が異なる少なくとも２種類の吸着剤と、前記放射性廃液のｐＨを測定するｐＨ測定機構とを備えた放射性廃液の処理装置の処理方法において、前記ｐＨ測定機構で前記放射性廃液のｐＨを測定する工程と、測定した前記放射性廃液のｐＨに応じて、前記吸着剤を少なくとも１種類以上使用して前記放射性廃液を処理する工程とを備え、前記放射性廃液の処理装置は、前記放射性廃液のｐＨが変化した際に、使用している前記吸着剤を他の吸着剤に変更する吸着剤選定機構を更に備え、変化前の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能を演算する工程と、変化後の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能を演算する工程と、変化後の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能に対する変化前の前記放射性廃液のｐＨにおける前記吸着剤の吸着性能の比率Ｒを演算する工程と、前記比率Ｒと予め定めた規定値とを比較する工程と、前記比率Ｒが前記規定値を上回る場合に前記吸着剤選定機構により使用している吸着剤を他の吸着剤に変更する工程とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、吸着性能が高いｐＨ領域の廃液で吸着剤を利用するので、吸着剤使用量およびｐＨ調整コストの削減が可能になる。また、ｐＨ調整に伴う配管腐食や共存成分の析出と放射性物質の収着を抑制し、廃液ｐＨが変化した際の放射性物質の放出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第１の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【図1B】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第１の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【図2A】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【図2B】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。

【図3A】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【図3B】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【図3C】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。

【図4A】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【図4B】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態を構成する吸着剤及び廃液供給量選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【図4C】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。

【図5】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【図6A】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【図6B】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態を構成する吸着剤及び廃液供給量選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【図7】本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の実施の形態を図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0016】

図１Ａは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第１の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図、図１Ｂは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第１の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。

【0017】

図１Ａに示すように、本実施の形態を構成する放射性廃液処理装置は、放射性廃液１を格納する槽１０と、放射性廃液１のｐＨを測定するｐＨ測定機構１１と、吸着剤選定機構１２と、廃液供給機構１３と、吸着剤Ａを充填した第１吸着塔１４Ａと、吸着剤Ｂを充填した第２吸着塔１４Ｂとを備えている。放射性廃液１の中の目的物質は第１吸着塔１４Ａまたは第２吸着塔１４Ｂにおいて、吸着剤Ａまたは吸着剤Ｂにより吸着除去される。

【0018】

吸着剤選定機構１２は、ｐＨ測定機構１１が測定した放射性廃液１のｐＨを入力し、予めデータベースとして格納されている吸着剤Ａ，ＢのｐＨに対する吸着性能を基に放射性廃液１を供給する吸着塔を選定し、廃液供給機構１３へ選定信号を出力する。

【0019】

廃液供給機構１３は、槽１０から放射性廃液１を吸い込み、吸着剤選定機構１２からの選定信号に従って、第１吸着塔１４Ａまたは第２吸着塔１４Ｂへ供給するポンプ２０と、槽１０とポンプ２０とを接続する配管と、ポンプ２０と第１及び第２吸着塔１４Ａ，１４Ｂとを接続する配管とを備えている。

【0020】

次に、廃液処理装置における処理の流れを説明する。
放射性廃液１を格納している槽１０において、ｐＨ測定機構１１により放射性廃液１のｐＨを測定する。測定したｐＨ値は、吸着剤選定機構１２に送られ、吸着剤選定機構１２が放射性廃液１を供給する吸着塔を選定する。

【0021】

吸着剤選定機構１２は、廃液処理装置が備えている吸着剤Ａ、ＢのｐＨに対する吸着性能をデータベースとして格納している。吸着性能としては、例えば、分配係数Ｋｄや吸着容量Ｑを指標として用いる。測定した放射性廃液１のｐＨにおいて、吸着剤選定機構１２で、廃液処理装置に備えている吸着剤の内、吸着剤Ａの吸着性能が最も高いと判定された場合には廃液供給機構１３を介して第１吸着塔１４Ａに廃液を供給する。一方、吸着剤選定機構１２で吸着剤Ｂが適していると判定された場合には、廃液供給機構１３を介して第２吸着塔１４Ｂに廃液を供給する。放射性廃液１は第１吸着塔１４Ａまたは第２吸着塔１４Ｂに通水された後、処理液２として、排出される。

【0022】

この時の放射性廃液を供給する吸着塔の選定方法に関し、酸性領域（ｐＨ〜６）で高い分配係数を持つ吸着剤を吸着剤Ａ、塩基性領域（ｐＨ８〜）で高い分配係数を持つ吸着剤を吸着剤Ｂとした場合の吸着剤選定機構１２の処理内容を図１Ｂに示す。図１Ｂにおいて、Ｋｄ，Ａ（ａ）は、吸着剤ＡのｐＨ＝ａにおける吸着性能を示す分配係数を示し、Ｋｄ，Ｂ（ａ）は、吸着剤ＢのｐＨ＝ａにおける吸着性能を示す分配係数を示す。ｐＨ測定機構１１で測定された放射性廃液１のｐＨがｐＨ＝ａの時を例に説明する。

【0023】

吸着剤選定機構１２は、ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能を比較し、より高い分配係数を持つ吸着剤を選定する（ステップＳ１１）。具体的には、Ｋｄ，Ａ（ａ）＞Ｋｄ，Ｂ（ａ）か否かを判断する。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａの吸着性能が吸着剤Ｂの吸着性能より高い場合にはステップＳ１２へ進み、それ以外の場合はステップＳ１３へ進む。

【0024】

ステップＳ１１において、吸着剤Ａの吸着性能が吸着剤Ｂの吸着性能より高い場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａを選択する（ステップＳ１２）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａが充填された第１吸着塔１４Ａを選択し、廃液供給機構１３のポンプ２０により放射性廃液１を通水する。

【0025】

ステップＳ１１において、吸着剤Ａの吸着性能が吸着剤Ｂの吸着性能より高くない場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｂを選択する（ステップＳ１３）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｂが充填された第２吸着塔１４Ｂを選択し、廃液供給機構１３のポンプ２０により放射性廃液１を通水する。

【0026】

吸着剤としては、アンチモン酸や結晶性シリコチタネート、チタン酸等の無機イオン交換体、およびゼオライトが挙げられる。Ｃｓに対する吸着剤Ａとしては、例えば、Ｎａ置換天然モルデナイト、Ｎａ置換合成モルデナイト、Ｎａ置換クリノプチロライト等が挙げられる。Ｃｓに対する吸着剤Ｂとしては、例えば、Ｎａ置換Ｙ型ゼオライト、Ｎａ置換Ｘ型ゼオライト、Ｎａ置換Ａ型ゼオライト等が挙げられる。

【0027】

Ｓｒに対する吸着剤Ａとして、例えばアンチモン酸塩、クリノプチロライトが挙げられる。Ｓｒに対する吸着剤Ｂとして、例えばチタン酸塩、チタンケイ酸塩が挙げられる。

【0028】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第１の実施の形態によれば、吸着性能が高いｐＨ領域の廃液で吸着剤を利用するので、吸着剤使用量およびｐＨ調整コストの削減が可能になる。また、ｐＨ調整に伴う配管腐食や共存成分の析出と放射性物質の収着を抑制し、廃液ｐＨが変化した際の放射性物質の放出を防止できる。

【実施例2】

【0029】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図２Ａは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図、図２Ｂは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。図２Ａ及び２Ｂにおいて、図１Ａ及び１Ｂに示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0030】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、吸着剤選定機構１２における吸着剤の選定方法が異なる。
本実施の形態においては、放射性廃液１のｐＨが変化した場合における吸着剤選定機構１２の処理を規定した点が第１の実施の形態と異なる。具体的には、放射性廃液１のｐＨがｐＨ＝ａからｐＨ＝ｂに変化した場合に、現在処理に供している吸着剤の吸着性能の変化を予想して、吸着剤の吸着性能の変化に伴う目的物質の流出を防ぐ。このため、吸着剤選定機構１２は、ｐＨ測定機構１１が測定した放射性廃液１のｐＨの履歴を記録する記録部と、後述する変化率Ｒを演算し、予め定めた規定値と比較する演算部と、演算部で比較した変化率Ｒと規定値との関係から吸着剤の選択制御を行う制御部とを備えている。

【0031】

以下に、吸着剤選定機構１２での吸着剤選定方法について、吸着剤Ａを使用して処理をしている最中に放射性廃液１のｐＨがｐＨ＝ａからｐＨ＝ｂに変化した場合を例として説明する。

【0032】

図２Ｂに示すように、吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ）は、ｐＨ＝ａで最大値となり、ｐＨ値がａより増大あるいは減少することにより低下する。一方、吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ｂ）は、ｐＨ＜ｂにおいて、吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ）より低く、ｐＨ＝ｂで、吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ）と等しくなり、ｐＨ＞ｂにおいて、吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ）より高くなる。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａと吸着剤Ｂの性能を比較すると、吸着剤Ａがより高い性能を示すことから、放射性廃液１がｐＨ＝ａのときは、吸着剤Ａを用いた処理を行う。

【0033】

ここで、放射性廃液１のｐＨがｐＨ＝ａからｐＨ＝ｂまで変化した場合、吸着剤ＡのＫｄは、図２Ｂに示すようにＫｄ，Ａ（ａ）からＫｄ，Ａ（ｂ）まで低下する。この時の変化率Ｒを、以下の式１により定義する。
Ｒ＝Ｋｄ，Ａ（ａ）／Ｋｄ，Ａ（ｂ）・・・・・（１）

【0034】

吸着剤選定機構１２は、図２Ａに示すように以下の処理を行う。
吸着剤選定機構１２は、上述した式１の演算を行い、変化率Ｒが予め定めた規定値Ｘを上回るか否かを判断する（ステップＳ２１）。具体的には、Ｒ＝Ｋｄ，Ａ（ａ）／Ｋｄ，Ａ（ｂ）＞Ｘか否かを判断する。ここで、規定値Ｘは吸着剤ＡのＫｄ，Ａが低下して、目的物質が放射性廃液１中に流出しないことを目的に設定される。変化率Ｒが規定値Ｘを上回る場合には、ステップＳ２２へ進み、それ以外の場合にはステップＳ２３へ進む。

【0035】

ステップＳ２１において、変化率Ｒが規定値Ｘを上回る場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｂを選択する（ステップＳ２２）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、目的物質の放射性廃液１への流出を防ぐため、吸着剤Ａから吸着剤Ｂに切り替える指令信号を廃液供給機構１３に出力する。このことにより、吸着剤Ｂが充填された第２吸着塔１４Ｂが選択され、廃液供給機構１３のポンプ２０により放射性廃液１が通水される。

【0036】

ステップＳ２１において、変化率Ｒが規定値Ｘを上回らない場合、吸着剤選定機構１２は、放射性廃液１のｐＨ＝ｂにおける吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ（ｂ））と、ｐＨ＝ｂにおける吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ｂ（ｂ））を比較し、より高い分配係数を持つ吸着剤を選定する（ステップＳ２３）。具体的には、Ｋｄ，Ａ（ｂ）＜Ｋｄ，Ｂ（ｂ）か否かを判断する。ｐＨ＝ｂにおける吸着剤Ｂの吸着性能が吸着剤Ａの吸着性能より高い場合にはステップＳ２２へ進み、それ以外の場合はステップＳ２４へ進む。

【0037】

ステップＳ２３において、ｐＨ＝ｂにおける吸着剤Ｂの吸着性能が吸着剤Ａの吸着性能より高くない場合には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａを選択する（ステップＳ２４）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａの選択指令信号を廃液供給機構１３に出力する。このことにより、吸着剤Ａが充填された第１吸着塔１４Ａが選択され、廃液供給機構１３のポンプ２０により放射性廃液１が通水され、吸着剤の切り替えは生じない。

【0038】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0039】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第２の実施の形態によれば、放射性廃液１のｐＨがｐＨ＝ａからｐＨ＝ｂに変化した場合に、現在処理に供している吸着剤の吸着性能の変化を予想するので、吸着剤の吸着性能の変化に伴う目的物質の流出を防ぐことができる。

【実施例3】

【0040】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態を図面を用いて説明する。図３Ａは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図、図３Ｂは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態を構成する吸着剤選定機構の処理内容を示すフローチャート図、図３Ｃは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。図３Ａ乃至３Ｃにおいて、図１Ａ乃至２Ｂに示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0041】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、吸着剤Ａを充填した第１吸着塔１４Ａと、吸着剤Ｂを充填した第２吸着塔１４Ｂを直列に配置している点と、吸着剤選定機構１２において、第１吸着塔１４Ａを用いた処理と、第２吸着塔１４Ｂを用いた処理と、第１吸着塔１４Ａと第２吸着塔１４Ｂを用いた処理のいずれかを選択する点が異なる。

【0042】

図３Ａに示すように、本実施の形態を構成する放射性廃液処理装置の廃液供給機構１３は、吸着剤選定機構１２からの選定信号に従って、槽１０から放射性廃液１を吸い込み、第１吸着塔１４Ａへ供給する第１ポンプ２０Ａと、槽１０から放射性廃液１を吸い込み、第２吸着塔１４Ｂへ供給する第２ポンプ２０Ｂと、第２吸着塔１４Ｂを通水された後の処理液２を吸い込み、第１吸着塔１４Ａへ供給する移送ポンプ２０Ｔと、槽１０と第１及び第２ポンプ２０Ａ，２０Ｂとを接続する配管と、第２ポンプ２０Ｂと第２吸着塔１４Ｂ及び第１ポンプ２０Ａと第１吸着塔１４Ａを接続する配管と、移送ポンプ２０Ｔと第２吸着塔１４Ｂ及び第１吸着塔１４Ａを接続する配管とを備えている。

【0043】

図３Ａにおいて、一点鎖線で示す配管は、吸着剤選定機構１２からの指令により第１吸着塔１４Ａのみを用いた処理を行う場合を示し、直線で示す配管は、吸着剤選定機構１２からの指令により第２吸着塔１４Ｂのみを用いた処理を行う場合を示す、破線で示す配管は、吸着剤選定機構１２からの指令により第２吸着塔１４Ｂと第１吸着塔１４Ａを用いる場合を示している。

【0044】

本実施の形態においては、吸着剤Ａの吸着性能が予め定めた規定値ｙ以上にある放射性廃液１のｐＨの範囲と、吸着剤Ｂの吸着性能が予め定めた規定値ｙ以上にある放射性廃液１のｐＨの範囲とを算出し、重なり合うｐＨの範囲において、一方の吸着剤を通水した処理液２を他方の吸着剤に通水する処理を行うことを特徴とする。

【0045】

本実施の形態における吸着剤選定機構１２の吸着剤ＡとＢの選定方法について説明する。図３Ｃに示すように、吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ）は、ｐＨ＝ａ１で最大値となり、ｐＨ値がａ１より増大あるいは減少することにより低下し、ｐＨ＝ａ２のときに予め設定された規定値ｙと分配係数Ｋｄが等しくなり、ｐＨ＞ａ２で、分配係数Ｋｄは規定値ｙ未満に低下する。一方、吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ｂ）は、ｐＨ＝ａ２で最大値となり、ｐＨ値がａ２より増大あるいは減少することにより低下し、ｐＨ＝ａ１のときに予め設定された規定値ｙと分配係数Ｋｄが等しくなり、ｐＨ＜ａ１で、分配係数Ｋｄは規定値ｙ未満に低下する。ここで、ａ１＜ａ２である。なお、吸着剤選定機構１２には図３Ｃに示すような吸着剤ＡとＢの吸着性能のｐＨ依存性がデータベースとして保存されていて、これらを用いて吸着剤選定の処理を行う。なお、図３Ｂにおいては、放射性廃液１のｐＨをｐＨ＝ａとして示す。

【0046】

吸着剤選定機構１２は、ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能が規定値ｙを超過するか否かを判断する（ステップＳ３１）。例えば、放射性廃液１のｐＨ＝ａが、ａ１＜ａ＜ａ２のとき、図３Ｃより吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ａ（ａ）、Ｋｄ，Ｂ（ａ））は、いずれも規定値ｙを超過する。換言すると、Ｋｄ，Ａ（ａ）＞ｙ、かつ、Ｋｄ，Ｂ（ａ）＞ｙか否かを判断する。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能が規定値ｙを超過する場合には、ステップＳ３２へ進み、それ以外の場合にはステップＳ３３へ進む。

【0047】

ステップＳ３１において、吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ａ（ａ）、Ｋｄ，Ｂ（ａ））がいずれも規定値ｙを超過する場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤ＡとＢを選択する（ステップＳ３２）。具体的には、第１吸着塔１４Ａと第２吸着塔１４Ｂとを用いる指令信号を廃液供給機構１３に出力して、放射性廃液１を第２吸着塔１４Ｂに通水した後、廃液供給機構１３の移送ポンプ２０Ｔにより第２吸着塔１４Ｂからの処理液２をさらに第１吸着塔１４Ａに通水する処理を行う。

【0048】

ステップＳ３１において、ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能が規定値ｙを超過しない場合、吸着剤選定機構１２は、放射性廃液１のｐＨ＝ａにおける吸着剤Ａの吸着性能（Ｋｄ，Ａ（ａ））と、ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ｂの吸着性能（Ｋｄ，Ｂ（ａ））を比較し、より高い分配係数を持つ吸着剤を選定する（ステップＳ３３）。具体的には、Ｋｄ，Ａ（ａ）＜Ｋｄ，Ｂ（ａ）か否かを判断する。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ｂの吸着性能が吸着剤Ａの吸着性能より高い場合にはステップＳ３４へ進み、それ以外の場合はステップＳ３５へ進む。

【0049】

例えば、放射性廃液１のｐＨ＝ａがａ＞ａ２の時、図３Ｃより吸着剤Ｂの吸着性能のみが規定値ｙを超過する。この場合、吸着剤選定機構１２は、ステップＳ３４へ移行する。吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｂを選択する（ステップＳ３４）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｂが充填された第２吸着塔１４Ｂのみを選択し、廃液供給機構１３の第２ポンプ２０Ｂにより放射性廃液１を通水する。

【0050】

ステップＳ３３において、ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ｂの吸着性能が吸着剤Ａの吸着性能より高くない場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａを選択する（ステップＳ３５）。例えば、放射性廃液１のｐＨ＝ａがａ＜ａ１のとき、図３Ｃより吸着剤Ａの吸着性能のみが規定値ｙを超過する。この場合、吸着剤選定機構１２は、ステップＳ３５へ移行する。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ａが充填された第１吸着塔１４Ａのみを選択し、廃液供給機構１３の第１ポンプ２０Ａにより放射性廃液１を通水する。

【0051】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0052】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第３の実施の形態によれば、処理液２に含まれる目的物質の濃度をより低減できる。

【実施例4】

【0053】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。図４Ａは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図、図４Ｂは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態を構成する吸着剤及び廃液供給量選定機構の処理内容を示すフローチャート図、図４Ｃは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態における吸着剤の吸着性能のｐＨ依存性を示す特性図である。図４Ａ乃至４Ｃにおいて、図１Ａ乃至３Ｃに示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0054】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、異なるｐＨの放射性廃液１Ａ，１Ｂが充填された第１槽１０Ａと第２槽１０Ｂを備えた点と、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａからの指令により、放射性廃液１Ａと放射性廃液１Ｂを任意の混合比率で混合する廃液供給機構１３Ａを備えた点が異なる。

【0055】

図４Ａに示すように、本実施の形態を構成する放射性廃液処理装置は、放射性廃液１Ａを格納する第１槽１０Ａと、放射性廃液１ＡのｐＨを測定するｐＨ測定機構１１Ａと、放射性廃液１Ｂを格納する第２槽１０Ｂと、放射性廃液１ＢのｐＨを測定するｐＨ測定機構１１Ｂと、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａと、廃液供給機構１３Ａと、吸着剤Ａを充填した第１吸着塔１４Ａと、吸着剤Ｂを充填した第２吸着塔１４Ｂとを備えている。

【0056】

吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａは、ｐＨ測定機構１１Ａと１１Ｂが測定した放射性廃液１Ａ及び１ＢのｐＨを入力し、予めデータベースとして格納されている吸着剤Ａ，ＢのｐＨに対する吸着性能を基に、放射性廃液１Ａと１Ｂの混合比率を演算するとともに、これら放射性廃液１Ａ，１Ｂや混合液を供給する吸着塔を選定し、廃液供給機構１３Ａへ吸着剤及び廃液供給量の選定信号を出力する。

【0057】

廃液供給機構１３Ａは、第１槽１０Ａから放射性廃液１Ａを吸い込み、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａからの吸着剤及び廃液供給量の選定信号に従って、混合比率に応じた供給流量を調整可能な第１ポンプ２０Ａ’と、第２槽１０Ｂから放射性廃液１Ｂを吸い込み、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａからの吸着剤及び廃液供給量の選定信号に従って、混合比率に応じた供給流量を調整可能な第２ポンプ２０Ｂ’と、第１ポンプ２０Ａ’と第２ポンプ２０Ｂ’の吐出した混合した放射性廃液を第１吸着塔１４Ａまたは第２吸着塔１４Ｂへ供給するポンプ２０と、第１槽１０Ａと第１ポンプ２０Ａ’、及び第２槽１０Ｂと第２ポンプ２０Ｂ’とを接続する配管と、第１ポンプ２０Ａ’と第２ポンプ２０Ｂ’とポンプ２０とを接続する配管と、ポンプ２０と第１吸着塔１４Ａ及び第２吸着塔１４Ｂとを接続する配管とを備えている。

【0058】

なお、混合比率に応じた供給流量を調整可能とする構成としては、例えば、２系統からの廃液を受け入れることのできる分岐を持つ管と、混合槽と、インラインミキサー等を備えても良いし、各ポンプの回転数を調整するようにしても良い。

【0059】

本実施の形態においては、第１槽１０Ａの放射性廃液１ＡのｐＨと、第２槽１０Ｂの放射性廃液１ＢのｐＨとのいずれにおいても、一方の吸着剤の吸着性能が高い場合に、異なるｐＨの放射性廃液１Ａ，１Ｂを混合してｐＨ調整して、一方の吸着剤の吸着性能が高いｐＨ領域で処理を行うことを特徴とする。

【0060】

本実施の形態における吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａの実施する放射性廃液１Ａ，１Ｂの混合要否の判断方法について説明する。まず、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａには図４Ｃに示すような吸着剤ＡとＢの吸着性能のｐＨ依存性がデータベースとして保存されている。本実施の形態においては、第１槽１０Ａの放射性廃液１ＡのｐＨがｐＨ＝ａ３であり、第２槽１０Ｂの放射性廃液１ＢのｐＨがｐＨ＝ｂ３であり、ａ３＜ｂ３の場合を例に説明する。この場合、ｐＨ＝ａ３からｐＨ＝ｂ３までの領域において、吸着剤Ａの分配係数Ｋｄ，Ａが吸着剤Ｂの分配係数Ｋｄ，Ｂよりも高い。

【0061】

図４Ｂにおいて、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａは、ｐＨ＝a３、ｐＨ＝ｂ３いずれにおいても吸着剤Ａのほうがより高い吸着性能を示す領域であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。具体的には、Ｋｄ，Ａ（ａ３）＞Ｋｄ，Ｂ（ａ３）、かつ、Ｋｄ，Ａ（ｂ３）＞Ｋｄ，Ｂ（ｂ３）か否かを判断する。ｐＨ＝a３、ｐＨ＝ｂ３いずれにおいても吸着剤Ａのほうがより高い吸着性能を示す領域である場合には、ステップＳ４２へ進み、それ以外の場合にはステップＳ４３へ進む。

【0062】

吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａは、異なるｐＨの放射性廃液１Ａと１Ｂを混合することで、ｐＨを調整し、より吸着剤Ａの吸着性能が高い領域で処理を行う（ステップＳ４２）。具体的には、第１ポンプ２０Ａ’と第２ポンプ２０Ｂ’の混合比率を調整することで、吸着剤Ａの吸着性能が高いｐＨ領域の混合放射性廃液を生成し、この混合放射性廃液をポンプ２０により第１吸着塔１４Ａに供給する。これにより、放射性廃液１Ａと放射性廃液１Ｂを吸着剤の吸着性能がより高いｐＨ領域で処理することができ、吸着剤を有効利用できる。また、本実施の形態においては、放射性廃液１Ａと放射性廃液１Ｂの混合によりｐＨを調整することから、急激なｐＨの変化が生じない。このことにより、ｐＨ調整に伴う設備の腐食や析出が生じにくい。

【0063】

ステップＳ４１において、ｐＨ＝a３、ｐＨ＝ｂ３いずれにおいても吸着剤Ａのほうがより高い吸着性能を示す領域ではない場合、放射性廃液１Ａと放射性廃液１Ｂとを別個に処理する（ステップＳ４３）。例えば、第２槽１０Ｂの放射性廃液１ＢのｐＨがｐＨ＝ｂ３’であり、ｂ３＜ｂ３’の場合であって、ｐＨ＝ｂ３’においては、吸着剤Ｂの分配係数Ｋｄ，Ｂが吸着剤Ａの分配係数Ｋｄ，Ａよりも高い場合、吸着剤及び廃液供給量選定機構１２Ａは、放射性廃液１Ａと放射性廃液１Ｂの適した吸着剤がそれぞれ異なるので、それぞれ別個に吸着剤を通水する処理を行う。放射性廃液１Ａは第１吸着塔１４Ａへ供給され、放射性廃液１Ｂは第２吸着塔１４Ｂへ供給され、放射性廃液の混合は行われない。

【0064】

なお、ステップＳ４１において、第１槽１０Ａの放射性廃液１ＡのｐＨがｐＨ＝ａ３’であり、第２槽１０Ｂの放射性廃液１ＢのｐＨがｐＨ＝ｂ３’であり、ａ３’＜ｂ３’であって、ｐＨ＝ａ３’からｐＨ＝ｂ３’までの領域において、吸着剤Ｂの分配係数Ｋｄ，Ｂが吸着剤Ａの分配係数Ｋｄ，Ａよりも高い場合には、ステップＳ４２へ進み、異なるｐＨの放射性廃液１Ａと１Ｂを混合することで、ｐＨを調整し、より吸着剤Ｂの吸着性能が高い領域の混合放射性廃液を生成し、この混合放射性廃液をポンプ２０により第２吸着塔１４Ｂに供給して処理を行う。

【0065】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0066】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第４の実施の形態によれば、吸着剤Ａおよび吸着剤Ｂがより高い吸着性能をもつｐＨ領域で、放射性廃液を処理することができるので、吸着剤使用量をより低減することができる。

【実施例5】

【0067】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態を図面を用いて説明する。図５は本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。図５において、図１Ａ乃至４Ｃに示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0068】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、第１吸着塔１４Ａとポンプ２０の間に、第１ブースターポンプ２０Ａ”と第１ｐＨ緩衝塔１５Ａを配置し、第２吸着塔１４Ｂとポンプ２０の間に、第２ブースターポンプ２０Ｂ”と第２ｐＨ緩衝塔１５Ｂを配置し、第１及び第２ブースターポンプを制御するｐＨ緩衝判定機構１６を備えた点が異なる。

【0069】

第１ブースターポンプ２０Ａ”は、第１吸着塔１４Ａと一の配管で接続され、第１ｐＨ緩衝塔１５Ａと他の配管で接続されている。第１ｐＨ緩衝塔１５Ａを通過した放射性廃液１は、配管を介して第１吸着塔１４Ａに流入する。同様に、第２ブースターポンプ２０Ｂ”は、第２吸着塔１４Ｂと一の配管で接続され、第２ｐＨ緩衝塔１５Ｂと他の配管で接続されている。第２ｐＨ緩衝塔１５Ｂを通過した放射性廃液１は、配管を介して第２吸着塔１４Ｂに流入する。

【0070】

ｐＨ緩衝判定機構１６は、放射性廃液１の第１及び第２ｐＨ緩衝塔１５Ａ，Ｂへの通水の有無を判定するものである。具体的には、放射性廃液１のｐＨにおいて吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能が予め設定した規定値未満の場合に、放射性廃液１を第１及び第２ｐＨ緩衝塔１５Ａ，Ｂへ通水する。このことにより、放射性廃液１のｐＨは、吸着剤Ａあるいは吸着剤Ｂの吸着性能が規定値を満たす範囲のｐＨに調整される。

【0071】

第１及び第２ｐＨ緩衝塔１５Ａ，Ｂは、急激なｐＨ変化の発生とｐＨ調整に伴う腐食や析出を防ぐ観点から、その内部に緩衝溶液や、固体の酸あるいは塩基を放出する材料（ｐＨ緩衝材）を充填して構成され、通水した放射性廃液１のｐＨを調整するものである。

【0072】

ｐＨ緩衝判定機構１６は、放射性廃液１のｐＨにおいて吸着剤Ａと吸着剤Ｂの吸着性能が規定値以上の場合には、放射性廃液１を第１及び第２ｐＨ緩衝塔１５Ａ，Ｂへは通水せず、吸着剤を充填した第１及び第２吸着塔１４Ａ，Ｂに直接通水する。このことにより、ｐＨ緩衝材の使用を最小限に抑制できる。

【0073】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0074】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第５の実施の形態によれば、吸着剤の吸着性能がより高いｐＨ領域で処理が行え、吸着剤が有効利用できる。

【実施例6】

【0075】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態を図面を用いて説明する。図６Ａは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図、図６Ｂは本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態を構成する吸着剤及び廃液供給量選定機構の処理内容を示すフローチャート図である。図６Ａ及び６Ｂにおいて、図１Ａ乃至５に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0076】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、放射性廃液１を格納する槽１０に、放射性廃液１の塩分濃度（Salinity concentration）を測定する塩分濃度測定機構１７を設けた点と、吸着剤Ｃを充填した第３吸着塔１４Ｃと吸着剤Ｄを充填した第４吸着塔１４Ｄと吸着剤Ｅを充填した第５吸着塔１４Ｅと吸着剤Ｆを充填した第６吸着塔１４Ｆとを設けた点と、ｐＨ測定機構１１と塩分濃度測定機構１７からの計測値を基に吸着剤選定機構１２が放射性廃液１を供給する吸着塔を選定し、廃液供給機構１３へ選定信号を出力する点が異なる。

【0077】

図６Ａに示すように、本実施の形態を構成する放射性廃液処理装置の廃液供給機構１３は、吸着剤選定機構１２からの選定信号に従って、槽１０から放射性廃液１を吸い込み第３吸着塔１４Ｃへ供給する第３ポンプ２０Ｃと、槽１０から放射性廃液１を吸い込み第４吸着塔１４Ｄへ供給する第４ポンプ２０Ｄと、槽１０から放射性廃液１を吸い込み第５吸着塔１４Ｅへ供給する第５ポンプ２０Ｅと、槽１０から放射性廃液１を吸い込み第６吸着塔１４Ｆへ供給する第６ポンプ２０Ｆと、槽１０と第３乃至第６ポンプ２０Ｃ〜Ｆとを接続する配管と、第３乃至第６ポンプ２０Ｃ〜Ｆと第３乃至第６吸着塔１４Ｃ〜Ｆとをそれぞれ接続する配管とを備えている。

【0078】

塩分濃度測定機構１７としては、例えば、イオン電極、電気伝導率計、イオンクロマトグラフィ、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光光度計が用いられる。塩分濃度測定機構１７では、塩分濃度、Na濃度、Cl濃度の他に、例えば、K濃度、Cs濃度、Mg濃度、Ca濃度、Sr濃度、Ba濃度等を取得しても良い。

【0079】

ところで、吸着剤の吸着性能は上述した放射性廃液１のｐＨの値以外にも、放射性廃液１の塩分濃度によっても変化する。本実施の形態においては、塩分濃度が高い時に適した吸着剤Ｃ，Ｅを充填した第３及び第５吸着塔１４Ｃ，Ｅと、塩分濃度が低い時に適した吸着剤Ｄ，Ｆを充填した第４及び第６吸着塔１４Ｄ，Ｆと備え、吸着剤Ｃ，Ｄの好適ｐＨ範囲を酸性側として、吸着剤Ｅ，Ｆの好適ｐＨ範囲を塩基性側としている。このことにより、放射性廃液１のｐＨおよび塩分濃度において最も高い分配係数を持つ吸着剤を充填した吸着塔を選定し、この選定した吸着塔に放射性廃液１を通水して処理を行うことを特徴とする。

【0080】

本実施の形態における吸着剤選定機構１２の吸着剤Ｃ〜Ｆの選定方法について説明する。まず、吸着剤選定機構１２には吸着剤Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各ｐＨおよび塩分濃度における目的物質の分配係数がデータベースとして保存されている。本実施の形態においては、槽１０の放射性廃液１ＡのｐＨがｐＨ＝ａであり、塩分濃度の値がＳｃである場合を例に説明する。

【0081】

図６Ｂにおいて、吸着剤選定機構１２は、放射性廃液１の塩分濃度の値Ｓｃが予め定めた規定値Ｚを超過しているか否かを判断する（ステップＳ６１）。具体的には、Ｓｃ＞Ｚか否かを判断する。放射性廃液１の塩分濃度の値Ｓｃが規定値Ｚを超過している場合には、ステップＳ６２へ進み、それ以外の場合にはステップＳ６５へ進む。

【0082】

吸着剤選定機構１２は、塩分濃度が高い領域で吸着性能が高い吸着剤Ｃ，Ｅのうち、ｐＨ＝ａにおいてより高い吸着性能を示す吸着剤を選択する（ステップＳ６２）。具体的には、Ｋｄ，Ｃ（ａ）＜Ｋｄ，Ｅ（ａ）か否かを判断する。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ｅの吸着性能が吸着剤Ｃの吸着性能より高い場合にはステップＳ６３へ進み、それ以外の場合はステップＳ６４へ進む。

【0083】

ステップＳ６２において、吸着剤Ｅの吸着性能が吸着剤Ｃの吸着性能より高い場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｅを選択する（ステップＳ６３）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｅが充填された第５吸着塔１４Ｅを選択し、廃液供給機構１３の第５ポンプ２０Ｅにより放射性廃液１を通水する。

【0084】

ステップＳ６２において、吸着剤Ｅの吸着性能が吸着剤Ｃの吸着性能より高くない場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｃを選択する（ステップＳ６４）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｃが充填された第３吸着塔１４Ｃを選択し、廃液供給機構１３の第３ポンプ２０Ｃにより放射性廃液１を通水する。

【0085】

ステップＳ６１において、放射性廃液１の塩分濃度Ｓｃが規定値Ｚを超過していない場合、吸着剤選定機構１２は、塩分濃度が低い領域で吸着性能が高い吸着剤Ｄ，Ｆのうち、ｐＨ＝ａにおいてより高い吸着性能を示す吸着剤を選択する（ステップＳ６５）。具体的には、Ｋｄ，Ｄ（ａ）＜Ｋｄ，Ｆ（ａ）か否かを判断する。ｐＨ＝ａにおける吸着剤Ｆの吸着性能が吸着剤Ｄの吸着性能より高い場合にはステップＳ６６へ進み、それ以外の場合はステップＳ６７へ進む。

【0086】

ステップＳ６５において、吸着剤Ｆの吸着性能が吸着剤Ｄの吸着性能より高い場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｆを選択する（ステップＳ６６）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｆが充填された第６吸着塔１４Ｆを選択し、廃液供給機構１３の第６ポンプ２０Ｆにより放射性廃液１を通水する。

【0087】

ステップＳ６５において、吸着剤Ｆの吸着性能が吸着剤Ｄの吸着性能より高くない場合、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｄを選択する（ステップＳ６７）。具体的には、吸着剤選定機構１２は、吸着剤Ｄが充填された第４吸着塔１４Ｄを選択し、廃液供給機構１３の第４ポンプ２０Ｄにより放射性廃液１を通水する。

【0088】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0089】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第６の実施の形態によれば、吸着剤の吸着性能がより高いｐＨおよび塩分濃度の領域で処理が行え、吸着剤を有効利用できる。また、共存するCaやNaなどによる吸着部位の占有が低減するので、吸着剤における吸着部位の占有による目的物質の吸着性能の低下を抑制できる。

【実施例7】

【0090】

以下、本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態を図面を用いて説明する。図７は本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態を構成する放射性廃液処理装置を示す概念図である。図７において、図１Ａ乃至６Ｂに示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

【0091】

本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態は、大略第１乃至第６のいずれかの実施の形態に加えて、処理設備１８による処理を併用して行う点が異なる。図７に示すように、本実施の形態を構成する放射性廃液処理装置の槽１０の前段に設置する処理設備１８Ａ、吸着塔１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆの後段に設置する処理設備１８Ｂのいずれか、あるいはその両方で放射性廃液１または２次処理液２Ａを処理する。

【0092】

処理設備１８Ａまたは１８Ｂとしては、例えば、ＭＦ(Microfiltration Membrane)膜、ＲＯ(Reverse Osmosis)膜、コロイド除去フィルタによるろ過処理装置、吸着剤を充填した吸着塔、酸の添加装置、攪拌装置、脱気装置を単独あるいは組み合わせたものが用いられる。吸着塔に充填する吸着剤は、例えば、イオン交換樹脂、キレート樹脂、活性炭、ゼオライトなどが使用できる。処理設備１８では、放射性廃液および処理液中から、イオンの状態の放射性物質、放射性物質を含む錯体、有機物、炭酸イオン、無機塩類を除去する。

【0093】

放射性廃液１は処理設備１８Ａに通水された後、１次処理液３として槽１０に移送される。槽１０に移送された１次処理液は第１乃至第６のいずれかの実施の形態で処理される。なお、図７では一例として１次処理液３を第６の実施の形態で処理する場合を記載した。吸着塔１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆのいずれかに通水された１次処理液３は、２次処理液２Ａとしてポンプ２０Ｇを通り、処理設備１８Ｂに移送される。処理設備１８Ｂでは２次処理液２Ａを通水して処理液２Ｂを得る。

【0094】

上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0095】

また、上述した本発明の放射性廃液の処理方法及び処理装置の第７の実施の形態によれば、吸着剤の吸着性能がより高い液性で処理が行えるため、吸着剤が有効利用できる。また、吸着剤で除去できない物質や、処理液中に残留している放射性物質の濃度をより低下させることができる。

【0096】

なお、本発明は上述した第１乃至第７の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0097】

１，１Ａ，１Ｂ：放射性廃液、２，２Ｂ：処理液、２Ａ：２次処理液、３：１次処理液、１０：槽、１０Ａ：第１槽、１０Ｂ：第２槽、１１：ｐＨ測定機構、１２：吸着剤選定機構、１２Ａ：吸着剤及び廃液供給量選定機構、１３，１３Ａ：廃液供給機構、１４Ａ：第１吸着塔、１４Ｂ：第２吸着塔、１４Ｃ：第３吸着塔、１４Ｄ：第４吸着塔、１４Ｅ：第５吸着塔、１４Ｆ：第６吸着塔、１５Ａ：第１ｐＨ緩衝塔、１５Ｂ：第２ｐＨ緩衝塔、１６：ｐＨ緩衝判定機構、１７：塩分濃度測定機構、２０：ポンプ、２０Ａ：第１ポンプ、２０Ｂ：第２ポンプ、２０Ｃ：第３ポンプ、２０Ｄ：第４ポンプ、２０Ｅ：第５ポンプ、２０Ｆ：第６ポンプ、２０Ｔ：移送ポンプ、２０Ａ’：混合比率に応じた供給流量を調整可能な第１ポンプ、２０Ｂ’：混合比率に応じた供給流量を調整可能な第２ポンプ、２０Ａ”：第１ブースターポンプ、２０Ｂ”：第２ブースターポンプ

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】