特許 6783192 ホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法

(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】6783192

(24)【登録日】2020年10月23日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】ホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/12 20060101AFI20201102BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20201102BHJP

   G21F 9/06 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/12 501Z

   C02F1/42 A

   C02F1/42 B

   G21F9/12 512Z

   G21F9/06 G

【請求項の数】14

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-114160(P2017-114160)

(22)【出願日】2017年6月9日

(65)【公開番号】特開2018-205267(P2018-205267A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年1月16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】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】大橋 利正

(72)【発明者】

【氏名】可児 祐子

(72)【発明者】

【氏名】浅野 隆

【審査官】 関口 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−００３５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０２４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９０２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００９４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２８９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２１３９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ１／４２

Ｇ２１Ｆ９／００−９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉から排出されるホウ素及び放射性物質を含む被処理液から前記ホウ素を分離して回収するホウ素分離回収装置と、
前記ホウ素分離回収装置によって前記ホウ素が除去された前記被処理液から前記放射性物質を除去して浄化液を生成する放射性物質除去装置と、
前記浄化液に前記ホウ素分離回収装置によって回収された前記ホウ素を添加するホウ素添加装置と、を有し、
前記ホウ素分離回収装置は、前記ホウ素を吸着するホウ素吸着剤を備えたホウ素吸着塔と、前記ホウ素吸着塔に供給され、前記ホウ素吸着剤に吸着された前記ホウ素を溶離してホウ素含有液を生成するホウ素溶離液を収容するホウ素溶離液タンクと、を備えることを特徴とするホウ素再利用システム。

【請求項2】

前記ホウ素吸着塔を２塔以上備え、
一部の前記ホウ素吸着塔において前記被処理液に含まれる前記ホウ素を吸着し、
他の前記ホウ素吸着塔の前記ホウ素吸着剤から前記ホウ素溶離液によって前記ホウ素を溶離することが可能な構成を有することを特徴とする請求項１記載のホウ素再利用システム。

【請求項3】

前記ホウ素分離回収装置と前記ホウ素添加装置との間に、前記ホウ素含有液を中和する中和液を収容する中和液タンクを備えるホウ素含有液処理装置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のホウ素再利用システム。

【請求項4】

前記ホウ素分離回収装置と前記ホウ素添加装置との間に、前記ホウ素溶離液に由来するイオンを除去可能なイオン交換樹脂を備えるホウ素含有液処理装置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のホウ素再利用システム。

【請求項5】

前記ホウ素分離回収装置は、前記ホウ素吸着塔の前記ホウ素吸着剤に前記ホウ素含有液を中和する中和液を供給可能な中和液タンクを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のホウ素再利用システム。

【請求項6】

前記ホウ素添加装置は、前記ホウ素分離回収装置によって回収された前記ホウ素含有液を収容する第１のタンクと、未使用のホウ素含有液を収容する第２のタンクと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のホウ素再利用システム。

【請求項7】

原子炉から排出されるホウ素及び放射性物質を含む被処理液から前記ホウ素を分離して回収するホウ素分離回収工程と、
前記ホウ素分離回収工程によって前記ホウ素が除去された前記被処理液から前記放射性物質を除去して浄化液を生成する放射性物質除去工程と、
前記ホウ素分離回収工程によって回収された前記ホウ素を前記浄化液に添加するホウ素添加工程と、を有し、
前記ホウ素分離回収工程は、前記ホウ素を吸着するホウ素吸着剤を備えたホウ素吸着塔によって前記被処理液の前記ホウ素を吸着するホウ素吸着工程と、前記ホウ素吸着剤に吸着された前記ホウ素をホウ素溶離液によって溶離してホウ素含有液を生成するホウ素溶離工程と、を備えることを特徴とするホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項8】

前記ホウ素分離回収工程において、前記ホウ素吸着塔を２塔以上備え、一部の前記ホウ素吸着塔において前記ホウ素吸着工程を実施し、他の前記ホウ素吸着塔において前記ホウ素溶離工程を実施することを特徴とする請求項７記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項9】

前記一部のホウ素吸着塔における前記ホウ素吸着工程と、前記他の前記ホウ素吸着塔における前記ホウ素溶離工程とを同時に実施することを特徴とする請求項８記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項10】

前記ホウ素分離回収工程と前記ホウ素添加工程との間に、前記ホウ素含有液を中和するホウ素含有溶液処理工程を有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項11】

前記ホウ素含有溶液処理工程は、前記ホウ素含有液に中和液を供給することを特徴とする請求項１０記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項12】

前記ホウ素含有溶液処理工程は、前記ホウ素含有液に含まれる前記ホウ素溶離液に由来するイオンをイオン交換樹脂によって除去することを特徴とする請求項１０記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項13】

前記ホウ素含有溶液処理工程は、前記ホウ素吸着塔の前記ホウ素吸着剤に前記ホウ素含有液を中和する中和液を供給することを特徴とする請求項１０記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【請求項14】

前記ホウ素添加工程は、前記ホウ素分離回収工程によって回収された前記ホウ素と、未使用のホウ素の両方を添加することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のホウ素再利用システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原子炉施設核燃料物質の臨界を管理するために、中性子吸収断面積の大きな物質が用いられる。天然のホウ素（Ｂ）のうち、約２割を占める同位体^１０Ｂは大きな中性子吸収断面積を持つことが知られ、例えば、加圧水型原子炉（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ，ＰＷＲ）では、一次冷却材中にホウ素を添加し、中性子による核分裂反応を制御している。また、沸騰水型の原子炉（Ｂｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ，ＢＷＲ）においては、万が一、制御棒の挿入が不能になった場合に、ホウ素を含む溶液を原子炉内に注入し、核反応を停止させる。

【0003】

上述した原子炉施設内で使用されるホウ素（^１０Ｂ）は存在比が小さく、希少であるため、高価である。また、ホウ素は放射性物質との混合物になることから、ホウ素を廃棄する場合には放射性物質として廃棄することになる。したがって、原子炉施設内で使用された^１０Ｂは、コスト及び放射性廃棄物の低減の観点から、使用後はできる限り多くの量を回収して再利用されることが望まれる。

【0004】

水中のホウ素を分離回収する方法に関する技術としては、例えば以下の特許文献１及び特許文献２がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８‐２７２７４２号公報

【特許文献2】特開２０１０‐１７２８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

原子炉施設において使用されたホウ素は放射性物質との混合物になる。上記特許文献は、いずれも原子炉施設において適用される技術ではない。このため、特許文献に記載の技術をそのまま原子炉施設に適用しても放射性物質との混合物になったホウ素を、放射性物質と分離した上で回収して再利用することはできない。

【0007】

本発明は、ホウ素を再利用し、かつ、放射性物質除去装置の性能を維持することが可能なホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転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】

【0008】

本発明は、上記目的を達成するため、原子炉から排出されるホウ素及び放射性物質を含む被処理液からホウ素を分離して回収するホウ素分離回収装置と、ホウ素分離回収装置によってホウ素が除去された被処理液から放射性物質を除去して浄化液を生成する放射性物質除去装置と、浄化液にホウ素分離回収装置によって回収されたホウ素を添加するホウ素添加装置と、を有するホウ素再利用システムを提供する。ホウ素分離回収装置は、ホウ素を吸着するホウ素吸着剤を備えたホウ素吸着塔と、ホウ素吸着塔に供給され、ホウ素吸着剤に吸着されたホウ素を溶離してホウ素含有溶液を生成するホウ素溶離液を収容するホウ素溶離液タンクと、を備える。

【0009】

また、本発明は、原子炉から排出されるホウ素及び放射性物質を含む被処理液からホウ素を分離して回収するホウ素分離回収工程と、ホウ素分離回収工程によってホウ素が除去された被処理液から放射性物質を除去して浄化液を生成する放射性物質除去工程と、ホウ素分離回収工程によって回収されたホウ素を浄化液に添加するホウ素添加工程と、を有するホウ素再利用システムの運転方法を提供する。ホウ素分離回収工程は、ホウ素を吸着するホウ素吸着剤を備えたホウ素吸着塔によって被処理液のホウ素を吸着するホウ素吸着工程と、ホウ素吸着剤に吸着されたホウ素をホウ素溶離液によって溶離してホウ素含有液を生成するホウ素溶離工程と、を備える。

【0010】

本発明のより具体的な構成は、特許請求の範囲に記載される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ホウ素を再利用し、かつ、放射性物質除去装置の性能を維持することが可能なホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法を提供することができる。

【0012】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施例１のホウ素再利用システムを構成するホウ素含有液処理装置の構成を示すブロック図である。

【図3】実施例１のホウ素再利用システムの運転方法を示すフロー図である。

【図4】実施例２のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。

【図5】実施例２のホウ素再利用システムの運転方法を示すフロー図である。

【図6】実施例３のホウ素再利用システムを構成するホウ素含有液処理装置の構成を示すブロック図である。

【図7】実施例４のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

原子炉施設内で使用されるホウ素及び放射性物質を含む溶液（以下、「被処理液」と称する。）から放射性物質を除去する場合、放射性物質が粒子状で存在する場合はフィルタ等に被処理液を通水して除去する方法が考えられる。また、放射性物質がイオン状で存在する場合は吸着剤に被処理液を通水し、放射性物質を吸着除去する方法が考えられる。

【0015】

本発明者らの検討の結果、吸着剤による放射性物質の吸着除去性能は処理水の水質に依存し、ホウ素濃度が高い被処理液を通水すると吸着除去性能が十分に発揮されない場合があることがわかった。さらに、吸着剤を放射性廃棄物として処分する際にはガラスやセメント等で固化することが考えられるが、吸着剤にホウ素が多量に含まれると、ガラスやセメント等の固化を阻害する可能性もあることがわかった。そのため、ホウ素を含む被処理液中から放射性物質を除去する際には、被処理液から放射性物質を吸着除去する前にホウ素を除去することが必要になる。

【0016】

上述した事情を踏まえ、本発明の対象となるホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法は、ホウ素及び放射性物質を含む被処理液から、まずホウ素を分離して回収（除去）する。次に、ホウ素を分離回収した被処理液から放射性物質を除去する。そして、放射性物質を除去した浄化液を原子炉に戻す前に、回収したホウ素を再び浄化液に添加可能な構成とした。このような構成とすることで、ホウ素の再利用、放射性物質除去装置の性能の維持、放射性廃棄物の発生の低減及び放射性廃棄物の固化の阻害の防止を実現することができる。

【0017】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明はここで取り上げた実施形態に限定されることはなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜改良及び変更を加えることができる。

【実施例1】

【0018】

［ホウ素再利用システム］
図１は実施例１のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、ホウ素再利用システム１００ａは、大まかな構成として、被処理液（原子炉４１から排出されるホウ素及び放射性物質を含む水溶液）６４からホウ素を分離回収するホウ素分離回収装置６ａと、ホウ素が分離回収された被処理溶液６４から放射性物質を除去して浄化液を生成する放射性物質除去装置２２と、浄化液にホウ素を添加するホウ素添加装置６３とを有する。

【0019】

原子炉４１に収容された被処理溶液６４は、原子炉４１に接続された配管１から原子炉４１外に排出され、ホウ素分離回収装置６ａ、放射性物質除去装置２２を通り、配管４２を通って再び原子炉４１に戻る。ホウ素添加装置６３は、放射性物質除去装置２２から原子炉４１に供給される浄化液（放射性物質が除去された溶液）に、ホウ素分離回収装置６ａによって回収したホウ素を添加可能な構成を有している。さらに、ホウ素添加装置６３は、必要に応じて浄化液に未使用のホウ素を添加することも可能な構成を有している。

【0020】

上述したように、被処理液６４は、原子炉４１から排出され、ホウ素再利用システム１００ａに供給され、溶液６４に含まれるホウ素及び放射性物質がこの順で除去された後、ホウ素を添加して再び原子炉４１に供給される。すなわち、被処理液６４は、原子炉４１とホウ素再利用システム１００ａとの間を循環する。このことから、被処理液６４は「循環水」とも称することができる。

【0021】

配管１は弁２、ポンプ３及びフィルタ４を備え、上流側は原子炉４１に、下流側は貯水タンク５に接続される。配管７はポンプ８及び弁９を備え、上流側は貯水タンク５に接続され、下流側は配管１０に接続される。配管１０は弁１１を備え、上流側は配管７に、下流側はホウ素吸着塔１４に接続される。配管１６は弁１７を備え、上流側はホウ素吸着塔１４に、下流側は配管２０に接続される。配管２０はポンプ４０、弁２１を備え、上流側は配管１６に、下流側は放射性物質除去装置２２に接続される。配管２３は弁２４を備え、上流側は放射性物質除去装置２２に、下流側は純水又は浄化液タンク２５に接続される。配管４２はポンプ４３、弁４４を備え、上流側は純水又は浄化液タンク２５に、下流側は原子炉４１に接続される。以下、ホウ素再利用システム１００ａを構成する各装置について詳細に説明する。

【0022】

（１）ホウ素分離回収装置
原子炉４１から排出された被処理液６４は、配管１を通ってホウ素分離回収装置６ａに送られる。図１に示すように、被処理液６４をホウ素分離回収装置６ａに送る前に、原子炉４１とホウ素分離回収装置６との間にフィルタ４を設け、被処理溶液６４中の浮遊物を除去する構成としてもよい。

【0023】

ホウ素分離回収装置６ａは、ホウ素を吸着するホウ素吸着剤を備えたホウ素吸着塔１４と、ホウ素吸着剤に吸着されたホウ素を溶離するホウ素溶離液を収容するホウ素溶離液タンク２６を備える。ホウ素溶離液タンク２６から第１のホウ素含有液タンク（第１のタンク）４５までの接続を以下に説明する。配管２７はポンプ２８を備え、上流側はホウ素溶離液タンク２６に、下流側は配管２９に接続される。配管２９は弁３０を備え、上流側は配管２７に、下流側はホウ素吸着塔１４に接続される。配管３３は弁３４を備え、上流側はホウ素吸着塔１４に、下流側は配管３７に接続される。配管３７は上流側が配管３３に、下流側が、後述するホウ素含有液処理装置３８に接続される。配管３９は上流側がホウ素含有液処理装置３８に、下流側が第１のホウ素含有液タンク４５に接続される。

【0024】

ホウ素吸着塔１４に充填するホウ素吸着剤は、被処理液６４中のホウ素を吸着できるとともに、後述するホウ素溶離液による溶離処理によってホウ素を脱離できる材料を使用する。ホウ素吸着剤は、ホウ素に対して高い選択性を有するものが好ましい。例えば、グルカミン基を導入したキレート樹脂が好ましい。ホウ素吸着剤に関しては、例えば、“和田祐司，松上俊行，森俊輔，「水中からの超高効率ホウ素除去技術」，化学装置，２０１２，２月号，ｐ５３−５８”に記載されている。

【0025】

ホウ素溶離液タンク２６に充填するホウ素溶離液は、ホウ素吸着塔１４中のホウ素吸着剤からホウ素を溶離できるものを用いる。例えば、ホウ素吸着剤として、前述したグルカミン基を導入したキレート樹脂を用いた場合、酸性の水溶液（塩酸，硫酸等）又はアルカリ性の水溶液（水酸化ナトリウム水溶液，水酸化カリウム水溶液等）を用いることができる。吸着剤は、ホウ素の吸着量が多くなるほど吸着性能が低下するが、吸着剤に吸着されたホウ素をホウ素溶離液によって溶離することで吸着剤が再生し、吸着性能を復活させることができる。

【0026】

ホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４の吸着剤にホウ素溶離液を供給すると、吸着剤に供給されたホウ素溶離液は、吸着剤から吸着剤に吸着されたホウ素を溶離し、ホウ素含有液（溶離ホウ素液）として配管３７を通ってホウ素含有液処理装置３８に送られる。

【0027】

ホウ素含有液処理装置３８は、原子炉４１及びホウ素再利用システム１００ａを構成する部材の健全性を保持するために、ホウ素含有液を中和処理する装置である。図２は実施例１のホウ素再利用システムを構成するホウ素含有液処理装置の構成を示すブロック図である。本実施例のホウ素含有液処理装置３８は、ホウ素吸着塔１４に繋がる配管３７と、第１のホウ素含有液タンク４５に繋がる配管３９の一部を含む。配管３７はポンプ５３及び弁５４を備え、下流側で配管５６と合流し、配管３９に接続される。配管５６はポンプ５７及び弁５８を備え、上流側は中和液タンク５５に、下流側は配管３７と合流し、配管３９に接続される。

【0028】

中和液タンク５５に収容される中和液は、ホウ素含有液の液性によって構成が異なる。例えば、ホウ素溶離液が酸性の水溶液（塩酸，硫酸等）の場合は、ホウ素吸着塔１４から排出されるホウ素含有液は酸性（pH＜７）となる。ホウ素再利用システム１００ａ及び原子炉４１の構成部材の健全性の観点から、ホウ素含有溶液のpHを３〜１２に調整することが好ましく、中性（pH≒７）にすることがより好ましい。そのため、アルカリ性の水溶液（水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等）を添加して中和することができる。ホウ素含有液のｐＨは、例えば、ホウ素溶離液の流量と濃度、中和液の流量と濃度から計算して制御することが出来る。また、第１のホウ素含有液タンク４５の水をサンプリングする等してｐＨを実測し、ホウ素溶離液及び中和液の流量を制御しても良い。

【0029】

（２）放射性物質除去装置
吸着塔１４を通過した被処理液６４は、配管２０を通って放射性物質除去装置２２に送られる。放射性物質除去装置２２は、被処理液６４中に含まれる放射性物質の種類によって構成が異なる。例えば、被処理液６４中に放射性のセシウム（Ｃｓ）及びストロンチウム（Ｓｒ）が含まれる場合、Ｃｓ吸着剤を充填した吸着塔及びＳｒ吸着剤を充填した吸着塔をそれぞれ直列接続した構成が考えられる。また、Ｃｓ・Ｓｒ同時吸着剤を充填した吸着塔を用いても良い。吸着塔は複数用いても良く、直列に接続しても並列に接続しても良い。

【0030】

（３）ホウ素添加装置
ホウ素添加装置６３は、放射性物質除去装置２２で放射性物質が除去された浄化液に、ホウ素分離回収装置６ａにて回収したホウ素を添加可能な構成を有する。ホウ素添加装置６３は、第１のホウ素含有液タンク４５に貯蔵された濃縮ホウ素液を配管４２に供給可能な構成を有する。また、未使用のホウ素を貯蔵する第２のホウ素含有液タンク（第２のタンク）４９を設置し、必要に応じて、回収したホウ素と未使用のホウ素の両方を浄化液に添加可能な構成としてもよい。例えば、回収したホウ素の量が不足している場合に、不足分を未使用のホウ素で補ってもよい。第２のホウ素含有液タンク４９に充填するホウ素液は、ホウ素を含む化合物の水溶液であれば特に限定は無いが、臨界を抑制する観点からは中性子捕獲材となるＢ‐１０の濃度を高めた水溶液が好ましい。

【0031】

純水又は浄化液タンク２５には、運転開始前には純水が、運転開始後はホウ素及び放射性物質が除去された浄化済みの浄化液が貯蔵される。純水又は浄化液タンク２５から原子炉４１に送られる純水又は浄化液のホウ素濃度を調整するために、第１のホウ素含有液タンク４５及び第２のホウ素含有液タンク４９からホウ素を含む液を添加する。配管４６はポンプ４７及び弁４８を備え、上流側は第１のホウ素含有液タンク４５に、下流側は配管４２に接続される。配管５０はポンプ５１及び弁５２を備え、上流側は第２のホウ素含有液タンク４９に、下流側は配管４２に接続される。

【0032】

純水又は浄化液タンク２５には、必要に応じて防錆剤などを添加する系統を純水又は浄化液タンク２５に接続し、純水又は浄化液タンク２５内の水質を調整しても良い。また、浄化液が不足した際には、純水を供給する必要がある。純水を供給する系統は純水又は浄化液タンク２５に接続しても良いし、配管４２に接続しても良い。また、ホウ素含有液で満たしたい領域（本実施例では原子炉４１）に直接接続しても良い。

【0033】

ホウ素再利用システム１００ａの各装置の配置は、関連図面や線量率測定結果等をもとに、作業に必要なスペースが確保できることや雰囲気線量率等を勘案して決定する。各装置を遠隔操作可能なコントローラを設けてもよい。コントローラを原子炉４１や放射性物質除去装置２２から離れた位置に設置することで、作業スペース確保及び雰囲気線量率による操作員の被ばくを低減することができる。

【0034】

［ホウ素再利用システムの運転方法］
図３は実施例１のホウ素再利用システムの運転方法を示すフロー図である。以下、図１〜３に基づき、各工程について詳述する。

【0035】

（１）ホウ素再利用システム取付（Ｓ１）
まず初めに、原子炉４１にホウ素再利用システム１００ａを取付ける。具体的には、ホウ素再利用システム１００ａの配管１及び４２を原子炉４１に取付ける。本発明に係るホウ素再利用システム１００ａは、原子炉の通常運転を停止して被処理液の浄化を行う都度取付けることができ、また、浄化を終了して通常運転を行う場合に取外すことができる構成を有している。

【0036】

（２）ホウ素含有液注入（Ｓ２）
ステップＳ２では、原子炉４１内にホウ素含有液を添加することが必要な場合に、第２のホウ素含有液タンク４９から未使用のホウ素含有液（ホウ素含有水）を供給する。

【0037】

ホウ素再利用システム１００ａの取り付けが完了した後、弁２，４８を閉じ、弁４４，５２を開く。ポンプ４３を起動して純水又は浄化液タンク２５から純水又は浄化液を原子炉４１内に送る。同様に、ポンプ５１を起動して第２のホウ素含有液タンク４９からホウ素含有液を原子炉４１内に送る。第２のホウ素含有液タンク４９内のホウ素含有液は、配管５０、ポンプ５１及び弁５２を通り配管４２に供給される。純水又は浄化液タンク２５内の純水又は浄化液は、配管４２、ポンプ４３及び弁４４を通り、第２のホウ素溶液タンク４９内から供給されるホウ素含有液と配管４２で混合されて原子炉４１内に供給される。

【0038】

原子炉４１のうち、ホウ素含有溶液で満たしたい領域が所定量かつ所定ホウ素濃度のホウ素含有液で満たされた場合、純水又は浄化液及びホウ素含有液の原子炉４１への供給を停止する。純水又は浄化液タンク２５からの純水又は浄化液の供給を停止するため、ポンプ４３を停止し、弁４４を閉じる。純水又は浄化液の供給の停止は、例えば、予め原子炉４１においてホウ素含有溶液で満たしたい領域の容積を設計図書等から求め、注水量を監視することで判断することができる。または、予めホウ素含有溶液で満たしたい領域に水位計を設置し、水位を監視することで判断しても良い。

【0039】

第２のホウ素含有液タンク４９からのホウ素含有液の供給を停止するため、ポンプ５１を停止し、弁５２を閉じる。第２のホウ素含有液タンク４９からのホウ素含有液の供給の停止は、例えば、純水又は浄化液と、第２のホウ素含有液タンク４９からのホウ素含有液の原子炉４１への注入量からホウ素含有溶液で満たしたい領域を満たすホウ素含有液のホウ素濃度を計算し、目的のホウ素濃度を超えているか否かを確認することで判断できる。または、ホウ素含有溶液で満たしたい領域を満たすホウ素含有液をサンプリングする等してホウ素濃度を実測して判断しても良い。例えば、運転停止時のＰＷＲの１次系の冷却材であれば、未臨界状態を維持するためにホウ素濃度は数千ｐｐｍに維持する。

【0040】

上述したＳ２では、ホウ素含有液で満たしたい領域が所定量かつ所定ホウ素濃度のホウ素含有液で満たされるなら、原子炉４１に純水又は浄化液タンク２５から純水又は浄化液を供給せず、第２のホウ素含有液タンク４９からのホウ素含有液のみを供給してもよいし、ホウ素含有液を供給せず、純水又は浄化液タンク２５から純水又は浄化液のみを供給してもよい。さらに、既に原子炉４１内に所定量のホウ素含有液があり、かつ、そのホウ素濃度が所定ホウ素濃度である場合は、Ｓ２を省略することができる。

【0041】

（３）ホウ素再利用システム循環路形成（Ｓ３）
ステップＳ３では、被処理液を循環するためにホウ素再利用システム１００ａに循環路を形成する。弁２，９，１１，１７，２１，２４，４４を開く。これにより、ホウ素含有液が原子炉４１から送り出され、フィルタ４、ホウ素吸着塔１４、放射性物質除去装置２２を通り、固形成分、ホウ素及び放射性物質がこの順で除去されて、浄化液が原子炉４１に戻るループ状の系統が形成される。

【0042】

（４）被処理液循環開始（Ｓ４）、ホウ素分離回収工程（Ｓ５）、放射性物質除去工程（Ｓ６）及びホウ素添加工程（Ｓ７）
以下のステップＳ４〜Ｓ６は、原子炉４１から排出された被処理液６４を循環水としてホウ素再利用システム１００ａの循環路内を循環させながら、被処理液６４中のホウ素の分離回収及び放射性物質の除去を行うステップである。ステップＳ７は、原子炉４１に戻る循環水のホウ素濃度を補うために、循環水にホウ素を添加するステップである。ステップＳ５〜Ｓ７は、Ｓ８が「Ｙｅｓ」、すなわち、被処理液６４の浄化が終了したと判断するまで実施される。

【0043】

ステップＳ４では、被処理液６４の循環を開始する。ポンプ３，８，４０，４３を起動し、被処理液６４を原子炉４１及びホウ素再利用システム１００ａで構成される循環路内を循環させる。被処理液６４は、原子炉４１を出てフィルタ４において浮遊物が除去され、ホウ素吸着塔１４においてホウ素が分離回収され（Ｓ５）、放射性物質除去装置２２において放射性物質が除去される（Ｓ６）。放射性物質除去装置から排出された浄化液は、ホウ素添加装置６３において必要な量のホウ素が添加されたホウ素含有液となり（Ｓ７）、原子炉４１に戻る。

【0044】

浄化液が原子炉４１に戻る際、ホウ素吸着塔１４による吸着除去で減少したホウ素を補うため、ホウ素を添加する必要がある。そこで、ホウ素添加工程（Ｓ７）では、運転開始直後で、まだ被処理液６４からのホウ素が回収されていない間は、第２のホウ素含有液タンク４９から未使用のホウ素含有液を純水又は浄化液に添加し、所定のホウ素濃度に制御する。第２のホウ素含有液タンク４９に貯蔵されたホウ素含有液を添加する場合、ポンプ５１を起動し、弁５２を開く。第２のホウ素含有液タンク４９に貯蔵されたホウ素含有液は、配管５０を通じて配管４２を流れる純水又は浄化液に添加される。

【0045】

一方、所定の運転時間が経過し、後述のホウ素吸着塔再生（ＳＡ３）においてホウ素吸着塔１４の再生を行った後は、第１のホウ素含有液タンク４５に濃縮ホウ素液が蓄えられている。そこで、第２のホウ素含有液タンク４９から供給されるホウ素含有液の代わりに、または、第２のホウ素含有液タンク４９から供給されるホウ素含有液と合わせて、濃縮ホウ素液を第１のホウ素含有液タンク４５から純水又は浄化液に添加し、ホウ素濃度を一定の範囲に制御することができる。第１のホウ素含有液タンク４５に貯蔵された濃縮ホウ素液を添加する場合、ポンプ４７を起動し、弁４８を開く。第１のホウ素含有液タンク４５に貯蔵されたホウ素含有液は、配管４６を通じて配管４２を流れる浄化液に添加される。

【0046】

配管４２を流れるホウ素含有液のホウ素濃度は、例えば、純水又は浄化液の流量、第１のホウ素含有液タンク４５から供給される濃縮ホウ素液の流量又は濃度、第２のホウ素含有液タンク４９から供給されるホウ素含有液の流量又は濃度から計算して制御することが出来る。また、配管４２を流れるホウ素含有液をサンプリングする等してホウ素濃度を実測して判断しても良い。

【0047】

（５）被処理液浄化終了判断（Ｓ８）
ステップＳ８では、ホウ素含有液の浄化の終了を判断する。例えば、純水又は浄化液タンク２５でＣｓ‐１３７およびＳｒ‐９０の濃度をモニタリングし、目標濃度以下になった場合に、ホウ素含有液の浄化が完了したとしてそれ以上のホウ素含有液の循環は不要と判断する。

【0048】

（６）ホウ素吸着塔出口ホウ素濃度基準値以上判断（ＳＡ１）、被処理液循環停止（ＳＡ２）及びホウ素吸着塔再生（ＳＡ３）
以下のステップＳＡ１〜ＳＡ３は、ホウ素吸着塔出口のホウ素濃度を評価し、このホウ素濃度が基準値以上の場合はホウ素吸着塔を再生するステップである。ステップＳＡ１〜ＳＡ３は、Ｓ８が「Ｎｏ」、すなわち、被処理液６４の浄化が終了していないと判断された場合に実施される。吸着塔が１塔である本実施例のホウ素再利用システム１００ａでは、ホウ素の吸着（Ｓ５〜Ｓ７）と、ホウ素溶離液によるホウ素の回収（吸着剤の再生）（ＳＡ３）をそれぞれ分けて実施する。

【0049】

ステップＳＡ１では、ホウ素吸着塔１４の出口における被処理液６４のホウ素濃度が基準値以上か否かを判断する。Ｓ８において「Ｎｏ」と判断した場合、すなわち、ホウ素含有液の循環がまだ必要と判断した場合にステップＳＡ１を実施する。ホウ素吸着塔１４が被処理液６４を処理し続け、ホウ素吸着塔１４の吸着剤のホウ素の吸着量が増加すると、吸着剤によるホウ素吸着量が低減し、徐々にホウ素吸着塔出口の被処理液６４のホウ素濃度が上昇する。しかしながら、前述したように、放射性物質除去装置２２に送られる被処理液中のホウ素濃度が高いと、放射性物質除去装置２２の性能を低下させてしまう。そこで、放射性物質除去装置２２に送られる被処理液中のホウ素濃度を所定の値以下に維持するために、ホウ素濃度の基準値を設定する。ホウ素吸着塔出口の被処理液６４のホウ素濃度がこの基準値を上回った場合にホウ素吸着塔を切り替えることで、放射性物質除去装置２２に流れ込む被処理液６４のホウ素濃度を一定以下に維持する。ホウ素濃度の基準値は、放射性物質除去装置２２の種類によって異なるが、例えば１０ｐｐｍに設定することが考えられる。ＳＡ１において「Ｎｏ」と判断した場合、Ｓ４に戻り、被処理液６４の循環を継続する。ＳＡ１において「Ｙｅｓ」と判断した場合、ＳＡ２に進み、被処理液６４の循環を止める。

【0050】

ステップＳＡ２では、被処理液６４の循環を停止する。ＳＡ１において「Ｙｅｓ」と判断した場合、すなわち、ホウ素吸着塔出口の被処理液６４のホウ素濃度が基準値以上の場合（吸着剤の再生が必要な場合）にステップＳＡ２を実施する。ポンプ３，８，４０，４３を停止し、被処理液６４の循環を止める。浄化済みの循環水に第２のホウ素溶液タンク４９からホウ素含有液を添加していた場合、ポンプ５１を停止し、ホウ素含有液の添加を止める。浄化済みの被処理液６４に第１のホウ素含有液タンク４５から濃縮ホウ素液を添加していた場合、ポンプ４７を停止し、濃縮ホウ素液の添加を止める。

【0051】

ステップＳＡ３では、ホウ素吸着塔１４を再生する。ホウ素の吸着除去に使用していたホウ素吸着塔１４を再生するために、ホウ素吸着塔１４にホウ素溶離液を供給する。例えば、前述したように、ホウ素吸着塔１４に充填されたホウ素吸着剤がグルカミン基を導入したキレート樹脂である場合、ホウ素溶離液としては１ｍｏｌ／Ｌ程度の塩酸溶液を用いることができる。弁３０，３４を開き、弁１１、１７を閉じる。ポンプ２８を起動して、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素溶離液をホウ素吸着塔１４に送る。これにより、ホウ素溶離液はホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４に供給され、ホウ素溶離液と、溶離したホウ素を含むホウ素含有液がホウ素吸着塔１４から排出され、ホウ素含有液処理装置３８に送られる。

【0052】

ステップＳＡ３では、溶離ホウ素液を中和する。再生の際にホウ素吸着塔１４から出た溶離ホウ素液を中和するために、溶離ホウ素液処理装置３８を用いる。例えば、溶離液として塩酸溶液を用いた場合、溶離ホウ素液は酸性となるため、中和液としてはアルカリ性の水酸化ナトリウム溶液を用いることができる。弁５４を開にし、ポンプ５３を起動して浄化液を配管３９に送る。弁５８を開にし、ポンプ５７を起動して中和液タンク５５から中和液を送る。中和液は配管５６、３９を通り貯水タンク４５に送られる。溶離ホウ素液は配管３９および貯水タンク４５において中和液と混合され、濃縮ホウ素液となる。

【0053】

ステップＳＡ３では、ホウ素吸着塔１４出口のホウ素含有液のホウ素濃度を確認し、ホウ素濃度が所定の値以上であれば、さらにホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給及びホウ素含有液処理装置３８における中和処理を続ける。ホウ素吸着塔１４出口の溶離ホウ素液のホウ素濃度が所定の値未満であれば、ホウ素吸着塔１４の再生工程を終了する。ポンプ２８を停止し、弁３０，３４を閉じて、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給を止める。また、ポンプ５７を停止し、弁５４，５８を閉じて、中和液タンク５５からホウ素含有液への中和液の供給を止める。以上でＳＡ３を終了する。ＳＡ３の終了後、弁１１、１７を開にし、Ｓ４に戻り、被処理液６４の循環を開始する。

【0054】

（６）被処理液循環終了（Ｓ９）
ステップＳ９では、被処理液６４の循環を終了する。Ｓ８において「Ｙｅｓ」と判断した場合、すなわち、被処理液６４の循環が不要と判断された場合にステップＳ９を実施する。ポンプ３，８，４０，４３を停止し、被処理液６４の循環を止める。浄化液に第２のホウ素含有液タンク４９からホウ素含有液を添加していた場合、ポンプ５１を停止し、ホウ素溶液の添加を止める。浄化液に第１のホウ素含有液タンク４５から濃縮ホウ素液を添加していた場合、ポンプ４７を停止し、濃縮ホウ素液の添加を止める。ホウ素吸着塔の再生が行われていた場合、再生工程を終了する。ポンプ２８を停止し、弁３０，３４を閉じて、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４内へのホウ素溶離液の供給を止める。ポンプ５７を停止し、弁５４，５８を閉じて、中和液タンク５５からホウ素吸着塔１４内への中和液の供給を止める。

【0055】

（７）ホウ素再利用システム取外（Ｓ１０）
ステップＳ１０では、ホウ素再利用システム１００ａを取り外す。Ｓ１で原子炉４１に取り付けた配管１，４２を取り外し、必要ならば、配管１，４２を接続するために原子炉４１設けた貫通部を閉止する。そして、ホウ素再利用システム１００ａ全体を撤去する。

【0056】

以上のホウ素再利用システムの運転方法を実施することで、被処理液からホウ素を分離回収した上で放射性物質を除去する構成としたことから、ホウ素の再利用、放射性物質除去装置の性能の維持、放射性廃棄物の発生の低減及び放射性廃棄物の固化の阻害の防止を実現することができる。

【実施例2】

【0057】

図４は実施例２のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。図４に示すように、実施例２のホウ素再利用システム１００ｂは、ホウ素吸着塔を２台（１４，１５）備える点で、実施例１のホウ素再利用システム１００ａと異なる。このようにホウ素吸着塔を２台備えることで、ホウ素の吸着と、ホウ素溶離液によるホウ素の回収を同時に行うことができ、さらに高い効率でホウ素を分離回収することができる。

【0058】

配管３１は弁３２を備え、上流側は配管２７に、下流側はホウ素吸着塔１５に接続される。配管３５は弁３６を備え、上流側はホウ素吸着塔１５に、下流側は配管３７に接続される。配管１２は弁１３を備え、上流側は配管７に、下流側はホウ素吸着塔１５に接続される。配管１８は弁１９を備え、上流側はホウ素吸着塔１５に、下流側は配管２０に接続される。

【0059】

図５は実施例２のホウ素再利用システムの運転方法を示すフロー図である。
図５に示すように、Ｓ１１〜Ｓ２０は、それぞれ実施例１（図３）のＳ１〜Ｓ１０対応する工程であり、実施例１と同様に実施される。ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ４は、それぞれ実施例１のＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３に対応する工程であり、実施例１と同様に実施される。ＳＢ３は複数の吸着塔のうち、被処理液６４からホウ素を除去するために用いる吸着塔を切り替える工程である。

【0060】

ステップＳＢ１では、ホウ素吸着塔１４の出口における被処理液６４のホウ素濃度が基準値以上か否かを判断する。Ｓ１８において「Ｎｏ」と判断した場合、すなわち、ホウ素含有液の循環がまだ必要と判断した場合にステップＳＢ１を実施する。ホウ素吸着塔出口の被処理液６４のホウ素濃度が基準値を上回った場合にホウ素吸着塔を切り替えることで、放射性物質除去装置２２に流れ込む被処理液６４のホウ素濃度を一定以下に維持する。

【0061】

ステップＳＢ２では、被処理液６４の循環を停止する。ＳＢ１において「Ｙｅｓ」と判断した場合、すなわち、ホウ素吸着塔出口の被処理液６４のホウ素濃度が基準値以上の場合にステップＳＢ２を実施する。ポンプ３，８，４０，４３を停止し、被処理液６４の循環を止める。浄化済みの循環水に第２のホウ素溶液タンク４９からホウ素含有液を添加していた場合、ポンプ５１を停止し、ホウ素含有液の添加を止める。浄化済みの被処理液６４に第１のホウ素含有液タンク４５から濃縮ホウ素液を添加していた場合、ポンプ４７を停止し、濃縮ホウ素液の添加を止める。

【0062】

ステップＳＢ３では、ホウ素吸着塔を切り替える。ここでは、被処理液６４からホウ素を除去するために用いていたホウ素吸着塔１４をホウ素吸着塔１５に切り替える場合について説明する。弁２，９，１３，１９，２１，２４，４４を開き、弁１１、１７を閉じる。これにより、被処理液６４が原子炉４１から送り出され、フィルタ４、ホウ素吸着塔１５、放射性物質除去装置２２を通り、固形成分、ホウ素及び放射性物質がこの順で除去されて、浄化済みの循環水として原子炉４１に戻るループ状の系統が形成される。

【0063】

ステップＳＢ４では、ホウ素吸着塔１４を再生する。ホウ素の吸着除去に使用していたホウ素吸着塔１４を再生するために、ホウ素吸着塔１４にホウ素溶離液を供給する。弁３０，３４を開き、弁３２、３６を閉じる。ポンプ２８を起動して、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素溶離液をホウ素吸着塔１４に送る。これにより、ホウ素溶離液はホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４に供給され、ホウ素溶離液と、溶離したホウ素を含むホウ素含有液がホウ素吸着塔１４から排出され、ホウ素含有液処理装置３８に送られる。

【0064】

ステップＳＢ４では、溶離ホウ素液を中和する。再生の際にホウ素吸着塔１４から出た溶離ホウ素液を中和するために、溶離ホウ素液処理装置３８を用いる。例えば、溶離液として塩酸溶液を用いた場合、溶離ホウ素液は酸性となるため、中和液としてはアルカリ性の水酸化ナトリウム溶液を用いることができる。弁５４を開にし、ポンプ５３を起動して浄化液を配管３９に送る。弁５８を開にし、ポンプ５７を起動して中和液タンク５５から中和液を送る。中和液は配管５６、３９を通り貯水タンク４５に送られる。溶離ホウ素液は配管３９及び貯水タンク４５において中和液と混合され、濃縮ホウ素液となる。

【0065】

ステップＳＢ４では、ホウ素吸着塔１４出口のホウ素含有液のホウ素濃度を確認し、ホウ素濃度が所定の値以上であれば、さらにホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給及びホウ素含有液処理装置３８における中和処理を続ける。ホウ素吸着塔１４出口の溶離ホウ素液のホウ素濃度が所定の値未満であれば、ホウ素吸着塔１４の再生工程を終了する。ポンプ２８を停止し、弁３０，３４を閉じて、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給を止める。また、ポンプ５７を停止し、弁５４，５８を閉じて、中和液タンク５５からホウ素含有液への中和液の供給を止める。以上でＳＢ４を終了する。ＳＢ４の終了後、Ｓ１４に戻り、被処理液６４の循環を開始する。

【0066】

本実施例では、ホウ素吸着塔１４からホウ素吸着塔１５に切り替え、ホウ素吸着塔１４を再生する場合を説明したが、ホウ素吸着塔１５からホウ素吸着塔１４に切り替える場合も手順は同様で、弁１１，１３，１７，１９，３０，３２，３４，３６の開閉操作が逆になる点のみが異なる。また、長時間に渡り被処理液６４から放射性物質を除去する場合、ホウ素吸着塔１４，１５の切り替えを繰り返すこともできる。

【0067】

本実施例では、ホウ素吸着塔を２塔並列で設置した場合を例に説明したが、ホウ素吸着塔の設置数は３塔以上でも良い。このようにホウ素吸着塔を複数台備えることで、ホウ素の吸着（Ｓ１５〜Ｓ１７）と、ホウ素溶離液によるホウ素の回収（吸着剤の再生）（ＳＢ４）を同時に行うことができ、さらに高い効率でホウ素再利用システムを運転することができる。

【実施例3】

【0068】

図６は実施例３のホウ素再利用システムを構成するホウ素含有液処理装置の構成を示すブロック図である。
実施例３のホウ素再利用システムは、ホウ素含有液処理装置の構成が実施例１と異なり、その他の構成は実施例１と同様である。

【0069】

図６に示すように、実施例３では、実施例１、２のホウ素含有液処理装置３８の代わりに、ホウ素含有液処理装置３８Ａとして、イオン除去装置（イオン交換装置）６１を用いる。以下、ホウ素含有液処理装置３８Ａにおける中和処理の手順について説明する。

【0070】

ホウ素の吸着除去に使用していたホウ素吸着塔１４の吸着剤を再生するために、ホウ素吸着塔１４にホウ素溶離液を供給する。実施例１と同様に、例えば、ホウ素吸着塔１４に充填されたホウ素吸着剤がグルカミン基を導入したキレート樹脂である場合、溶離液として塩酸溶液を用いることができる。弁３０，３４を開く。ポンプ２８を起動して、ホウ素溶離液タンク２６からホウ素溶離液をホウ素吸着塔１４に送る。これにより、ホウ素溶離液はホウ素溶離液タンク２６から出てホウ素吸着塔１４に流れ込み、溶離液と、溶離したホウ素を含むホウ素含有液がホウ素吸着塔１４から排出され、ホウ素含有液処理装置３８Ａに供給される。

【0071】

ホウ素含有液処理装置３８Ａでは、ホウ素吸着塔１４から排出されたホウ素含有液からイオンを除去する。例えば、ホウ素溶離液として塩酸を用いた場合、ホウ素含有液は塩化物イオンを含む酸性溶液となるため、陰イオン交換樹脂を用いて塩化物イオンを取り除くことでホウ素含有液を中和することができる。図６の弁６０，６２を開き、ポンプ５９を起動して陰イオン交換樹脂を充填したイオン除去装置６１にホウ素含有液を送る。ホウ素含有液は、陰イオン交換樹脂によって塩化物イオンが取り除かれ、濃縮ホウ素液としてイオン除去装置６１から排出される。

【0072】

本実施例では、ホウ素溶離液として塩酸を用いる例を示したが、硫酸等の他の酸や、アルカリ性の水溶液を用いる場合も同様の手順になる。ホウ素溶離液にアルカリ性水溶液を用いる場合、ホウ素含有液処理装置３８Ａでは、陰イオンではなくアルカリ金属等の陽イオンを吸着除去する必要があるため、異なる種類のイオン交換樹脂（吸着剤）を用いる。

【0073】

本実施例では、金属材料の腐食に影響する恐れのある塩化物イオンや硫酸イオン等の陰イオンがホウ素含有液中から除去されるため、構造材の健全性維持に貢献できる。加えて、本実施例では、実施例１のようにホウ素含有液にアルカリ性の水溶液を添加して中和する必要がないため、陰イオンのみならずアルカリ金属濃度も増加しない。そのため、第１のホウ素含有液タンク４５における塩の析出を抑制し、タンクの劣化を抑制することができる。

【実施例4】

【0074】

図７は実施例４のホウ素再利用システムの構成を示すブロック図である。実施例４のホウ素再利用システム１００ｃは、ホウ素分離回収装置６ｃの構成が実施例２と異なり、その他の構成は実施例２と同様である。

【0075】

実施例４のホウ素再利用システム１００ｃは、ホウ素含有液処理装置を備えず、吸着塔１４，１５の上流に、ホウ素溶離液タンク２６Ａと並列にホウ素溶離液を中和する中和液タンク２６Ｂを備える。すなわち、本実施例では、吸着剤に中和液を供給する構成となっている。以下、図５及び図７を用いて、実施例４のホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法について説明する。

【0076】

Ｓ１１からＳ２３までは、実施例２と同様である。本実施例は、Ｓ２４のホウ素吸着塔再生のみが実施例２と異なる。以下、ホウ素吸着塔１４を再生する場合を例に説明する。

【0077】

本実施例におけるＳ２４では、ホウ素の吸着除去に使用していたホウ素吸着塔１４を再生するために、ホウ素吸着塔１４にホウ素溶離液を供給する。実施例２と同様に、例えば、ホウ素吸着塔１４に充填されたホウ素吸着材がグルカミン基を導入したキレート樹脂である場合、ホウ素溶離液として塩酸を用いることができる。弁３０，３４，５３Ａを開き、弁３２，３６，５３Ｂを閉じる。ポンプ２８Ａを起動してホウ素溶離液タンク２６Ａからホウ素溶離液をホウ素吸着塔１４に供給する。これにより、溶離液と、吸着剤から溶離したホウ素を含むホウ素含有液がホウ素吸着塔１４から排出され、配管３７Ａを通り第１のホウ素含有液タンク４５に溜められる。

【0078】

次に、ホウ素吸着塔１４の再生が完了したかを判断する。ホウ素吸着塔１４出口の被処理液６４のホウ素濃度を確認し、ホウ素濃度が所定の値以上であればホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給を続ける。ホウ素吸着塔１４出口の循環水のホウ素濃度が所定ホウ素濃度未満であればホウ素吸着塔１４の再生工程を終了する。ポンプ２８Ａを停止し、弁５３Ａを閉じ、ホウ素溶離液タンク２６Ａからホウ素吸着塔１４へのホウ素溶離液の供給を止める。

【0079】

次に、ホウ素吸着塔１４に中和液を供給する。中和液の構成は、実施例２と同様である。弁５３Ｂを開く。ポンプ２８Ｂを起動して中和液タンク２６Ｂから中和液をホウ素吸着塔１４内に供給する。これにより、中和液は中和液タンク２６Ｂから出てホウ素吸着塔１４に供給され、ホウ素吸着塔１４から排出され、配管３７Ａを通り第１のホウ素含有液タンク４５でホウ素含有液と混合されて濃縮ホウ素液として溜められる。

【0080】

次に、ホウ素含有液の中和が完了したかを判断する。溶離液が酸性の場合、第１のホウ素含有液タンク４５のｐＨを確認し、ｐＨが所定の値未満であればホウ素吸着塔１４への中和液の供給を続ける。第１のホウ素含有液タンク４５のｐＨが所定の値以上であれば中和工程を終了する。溶離液がアルカリ性の場合、第１のホウ素含有液タンク４５のｐＨを確認し、ｐＨが所定の値以上であればホウ素吸着塔１４への中和液の供給を続ける。第１のホウ素含有液タンク４５のｐＨが所定の値未満であれば中和工程を終了する。ポンプ２８Ｂを停止し、弁３０，３４，５３Ｂを閉じて、中和液タンク２６Ｂからホウ素吸着塔１４内への中和液の供給を止める。以上でＳ２４を終了する。

【0081】

本実施例によれば、吸着剤の吸着性能をより回復することができる。例えば、吸着剤としてグルカミン基を導入したキレート樹脂を用いた場合、ホウ素溶離液として酸性水溶液を用いて吸着剤のホウ素を除去（再生処理）したホウ素吸着塔に、中和液としてアルカリ性水溶液を供給することで、ホウ素吸着塔内に残った塩化物イオン等のホウ素溶離液由来のイオン（アニオン）を除去し、吸着剤の吸着性能（活性）をより回復することができる。

【0082】

以上説明したように、本発明によれば、ホウ素を再利用し、かつ、放射性物質除去装置の性能を維持することが可能なホウ素再利用システム及びホウ素再利用システムの運転方法を提供することができることが示された。

【0083】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分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。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0084】

１，７，１０，１２，１６，１８，２０，２３，２７，２９，３１，３３，３５，３７，３９，４２，４６，５０，５６…配管、 ２，９，１１，１３，１７，１９，２１，２４，３０，３２，３４，３６，４４，４８，５２，５４，５８，６０，６２…弁、３，８，２８，４０，４３，４７，５１，５３，５７，５９…ポンプ、４…フィルタ、５…被処理液タンク、２５…純水又は浄化液タンク、４５…濃縮ホウ素液タンク、６ａ，６ｂ，６ｃ…ホウ素分離回収装置、１４，１５…ホウ素吸着塔、２２…放射性物質除去装置、２６，２６Ａ…ホウ素溶離液タンク、３８，３８Ａ…ホウ素含有液処理装置、４１…原子炉、４９…未使用ホウ素含有液タンク、２６Ｂ，５５…中和液タンク、６１…イオン交換装置、６３…ホウ素添加装置、６４…被処理液、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…ホウ素再利用システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】