特許 6986884 ヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法

(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】6986884

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】ヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/06 20060101AFI20211213BHJP

   G21F 9/12 20060101ALI20211213BHJP

   B01J 20/02 20060101ALI20211213BHJP

   B01J 20/20 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/06 G

   G21F9/12 501J

   B01J20/02 A

   B01J20/20 D

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-140888(P2017-140888)

(22)【出願日】2017年7月20日

(65)【公開番号】特開2019-20325(P2019-20325A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年6月24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

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(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】三宮 豊

(72)【発明者】

【氏名】可児 祐子

(72)【発明者】

【氏名】笹平 朗

(72)【発明者】

【氏名】長山 位

(72)【発明者】

【氏名】野下 健司

(72)【発明者】

【氏名】浅野 隆

(72)【発明者】

【氏名】岩佐 淳司

(72)【発明者】

【氏名】山口 献

(72)【発明者】

【氏名】小林 敬

(72)【発明者】

【氏名】山根 正嗣

(72)【発明者】

【氏名】増子 雄太

【審査官】 藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１７０９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−２０５３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４６１７１１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３３７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１２６９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７５２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２６３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２２３９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／０６

Ｇ２１Ｆ ９／１２

Ｂ０１Ｊ ２０／００−２０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

汚染水から放射性ヨウ素を除去するヨウ素除去システムであって、
前記汚染水に対して酸剤を添加して前記汚染水のｐＨを２〜４の範囲で酸性とする酸剤添加部と、
前記酸剤の添加により前記ｐＨが２〜４の範囲となった前記汚染水に対して還元剤を添加してヨウ素の化学形態を揃える還元剤添加部と、
前記化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材が装荷されたヨウ素吸着塔と、を備えた
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項2】

請求項１に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記酸剤は、塩酸、硫酸、硝酸のうち、いずれか１つである
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記還元剤は、アスコルビン酸及びその塩、ヒドロキシルアミン及びその塩、尿素のうち、少なくともいずれか１つ以上である
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記吸着材は、銀が担持されたゼオライト、銀が担持された活性炭、銀が担持されたアルミナ、ヨウ素が添着されたヨウ素添着活性炭のうち、少なくともいずれか１つ以上である
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記還元剤がアスコルビン酸及びその塩であり、
前記還元剤添加部では、アスコルビン酸の添加量が少なくともヨウ素酸イオンのモル量の３倍量である
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記還元剤がアスコルビン酸及びその塩であり、
前記還元剤添加部は、アスコルビン酸添加後の滞留時間、ヨウ素酸イオンの還元率、アスコルビン酸の添加量、または初期アスコルビン酸濃度と初期ヨウ素酸イオン濃度との比、のうち３つをあらかじめ決定することで残りの１つが決定され、それら４つのパラメータを用いてその構成が決定された
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記酸剤添加部の後段に配置されたｐＨセンサと、
前記ｐＨセンサの検出値を監視し、警報を出力する警報機と、を更に備えた
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記還元剤添加部の後段に配置された電位センサと、
前記電位センサの検出値を監視し、警報を出力する警報機と、を更に備えた
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のヨウ素除去システムにおいて、
前記還元剤添加部の前段側に設けられており、前記汚染水を加熱する加熱部を更に備えた
ことを特徴とするヨウ素除去システム。

【請求項10】

汚染水から放射性ヨウ素を除去する汚染水のヨウ素除去方法であって、
前記汚染水に対して酸剤を添加して前記汚染水のｐＨを２〜４の範囲で酸性とする酸剤添加工程と、
前記酸剤添加工程での前記酸剤の添加により前記ｐＨが２〜４の範囲となった前記汚染水に対して還元剤を添加してヨウ素の化学形態を揃える還元剤添加工程と、
前記還元剤添加工程で前記還元剤が添加された前記汚染水を、前記化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材が装荷されたヨウ素吸着塔を通過させるヨウ素吸着工程と、を有する
ことを特徴とする汚染水のヨウ素除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚染水からヨウ素を除去するヨウ素除去システムおよびその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この特許文献１には、放射性廃液、特に塩を含む放射性廃液から放射性核種を分離除去することを目的として、放射性核種を含む放射性廃液から放射性核種を分離除去するにあたり、放射性廃液に酸化剤または還元剤或いはｐＨ調整剤を添加し、その後放射性廃液を吸着材に通水して放射性核種を吸着除去する放射性廃液の処理方法が記載されている。

【0003】

更に、特許文献１には、放射性のヨウ素を含む廃液に、還元剤としてアスコルビン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６）を、ｐＨ調整剤として塩酸を添加することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１７０９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

放射性核種を含む汚染水（放射性廃液）は、その量が多量になると、汚染水の貯蔵・処理が課題となる。汚染水からの核種除去方法の一つとして、イオン交換樹脂や吸着剤等を充填した吸着塔に汚染水を通水する方法がある。この方法では、汚染水が吸着塔を通過する過程で、放射性核種が吸着剤に吸着される。

【0006】

処理後の水を系外に放出する場合は、汚染水に含まれる全ての放射性核種を所定の濃度まで除去する必要がある。しかし、ヨウ素など一部の放射性核種は水中で複数の化学形態を持つため除去が困難であるという課題がある。

【0007】

特に、ヨウ素は水中でヨウ化物イオン（Ｉ⁻）、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３⁻）もしくは有機ヨウ素（例えばＣＨ_３Ｉなど）といった様々な化学形態をとる。そのため、一種類の吸着剤のみでは全ヨウ素を吸着除去することが難しい、との問題がある。

【0008】

そこで、水中の放射性ヨウ素の除去方法として、ヨウ素の各形態に対応した吸着剤を使用し、順次除去する方法がある。使用される吸着剤としては、ヨウ化物イオンは銀ゼオライトや陰イオン吸着剤、ヨウ素酸イオンは水酸化セリウム等の金属酸化物、有機ヨウ素には活性炭などが挙げられる。また、別の方法としてヨウ素の化学形態を調整して、ヨウ化物イオンもしくはヨウ素酸イオンの一方に揃え、それを除去可能な吸着剤で処理する方法がある。

【0009】

上述の特許文献１では、放射性廃液に還元剤と塩酸を添加してヨウ素の化学形態を調整しており、ヨウ素は化学形態を揃えることで単一の吸着剤で除去が可能となる。しかしながら、この特許文献１に記載の技術では、還元剤を添加する際に、放射性廃液のｐＨ条件を最適化しないと空気中の酸素などで還元剤が分解（還元力の低下）され、ヨウ素酸イオンを十分に還元できないといった可能性があり、更なる改善の余地があることが本発明者らの検討によって明らかとなった。

【0010】

また、特許文献１では、塩酸を添加するタイミングは還元剤を添加した後もしくは還元剤と同時の添加であり、還元剤の分解をより抑制し、更なる改善の余地があることが本発明者らの検討によって明らかとなった。

【0011】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、汚染水からヨウ素をより効率的に除去することができるヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法を提供する。

【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。
本発明は、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、汚染水から放射性ヨウ素を除去するヨウ素除去システムであって、前記汚染水に対して酸剤を添加して前記汚染水のｐＨを２〜４の範囲で酸性とする酸剤添加部と、前記酸剤の添加により前記ｐＨが２〜４の範囲となった前記汚染水に対して還元剤を添加してヨウ素の化学形態を揃える還元剤添加部と、前記化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材が装荷されたヨウ素吸着塔と、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、汚染水からヨウ素をより効率的に除去することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１における汚染水中からのヨウ素除去システムの構成例である。

【図2】アスコルビン酸濃度とヨウ素酸イオン濃度との比に対する還元時間の例である。

【図3】実施例２における汚染水中からのヨウ素除去システムの構成例である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に本発明のヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法の実施例を、図面を用いて説明する。

【0016】

＜実施例１＞
本発明のヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法の実施例１を、図１および図２を用いて説明する。図１は、実施例１のヨウ素除去システムの構成例である。

【0017】

図１において、実施例１の汚染水から放射性ヨウ素を除去する水中のヨウ素除去システム１０は、酸剤添加部１００、還元剤添加部２００、ヨウ素吸着塔３００、制御部６００、放射線測定器７００、それらの間や前後に配置された配管やポンプ（図示省略）から構成される。

【0018】

ヨウ素除去システム１０内の各機器はネットワーク６１０により制御部６００に接続されており、システム内の各機器の動作が制御される。また、必要に応じて、対象物質、温度および圧力などを計測する計測器（例えば放射線測定器７００）も設置されている。

【0019】

酸剤添加部１００は、ポンプ１１０および酸剤添加槽１２０を有しており、汚染水が流入する。汚染水は、ヨウ化物イオンやヨウ素酸イオン、さらにはヨウ化メチルなど、複数の化学形態となっている放射性ヨウ素を含んでいる放射性の水である。

【0020】

酸剤添加部１００では、この汚染水に酸剤を添加することで汚染水のｐＨを酸性とする（酸剤添加工程）。添加する酸剤としては、塩酸、硫酸、硝酸などのうちいずれか一つが挙げられるが、水のｐＨを酸性にするものなら特に限定されないが、後述する水素イオンの供給の観点から、強酸であることが望ましい。

【0021】

本実施例１では、酸剤をポンプ１１０により酸剤添加槽１２０に注入するものとしているが、次の還元剤添加部２００へ汚染水を送水する前に汚染水と酸剤とが十分混和できればよく、その詳細な構造は特に限定されない。

【0022】

以下に還元剤投入前に酸剤を添加する具体的理由を説明する。

【0023】

ヨウ素は水中で様々な化学形態をとるため、反応経路を一意に決定することは難しいが、ヨウ素酸イオンが還元されてヨウ化物イオンになる反応経路としては、（１）式および（２）式が提案されている。
２ＩＯ_３⁻＋１２Ｈ^＋＋１０ｅ⁻ → Ｉ_２＋６Ｈ_２Ｏ・・・（１）
Ｉ_２＋２ｅ⁻ → ２Ｉ⁻・・・（２）

【0024】

ｐＨは低いほど水素イオン量が増加するため、（１）式の反応が進行しやすくなる。すなわち、ヨウ素酸イオンをＩ_２に還元するのを促進することができる。

【0025】

ただし、酸剤の添加量は低ｐＨが後段のヨウ素吸着塔３００に充填されたヨウ素の吸着材３１０、およびヨウ素吸着塔３００や配管などの構造体に悪影響を与える可能性があるため、その点を考慮して酸剤添加部１００での酸剤の添加量を決定する必要がある。

【0026】

例えば、吸着材３１０としてゼオライト系の材料を使用するとき、ｐＨが２以下だと材自体が溶解して粒子形状を保つことが難しくなる可能性がある。そのため、ｐＨの下限は２とすることが望ましい。

【0027】

また、例えば還元剤としてアスコルビン酸を用いる場合、アスコルビン酸水溶液の安定なｐＨは３〜４との報告があることから、アスコルビン酸が空気中の酸素などで酸化されないようにするために、ｐＨの上限は４（弱酸性よりも酸性条件）とすることが望ましい。

【0028】

還元剤添加部２００は、ポンプ２１０および還元剤添加槽２２０を有しており、酸剤添加部１００における酸剤添加によってｐＨが酸性となった汚染水が流入する。

【0029】

還元剤添加部２００では、ｐＨが酸性となった汚染水に対して還元剤を添加することで汚染水に含まれるヨウ素酸イオンは還元され、ヨウ化物イオンに化学形態が揃えられる（還元剤添加工程）。添加する還元剤としては、アスコルビン酸及びその塩、ヒドロキシルアミン及びその塩、尿素などのうち、少なくとも一つ以上が挙げられる。本実施例では、アスコルビン酸を還元剤として使用する例について述べる。

【0030】

アスコルビン酸は中性やアルカリ性の条件では空気中の酸素などで酸化されるため、先に酸剤を添加することは、還元剤の分解を抑制する役割を有する。以下の（３）式はアスコルビン酸が対象物質を還元するときの反応式である。
Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６ → Ｃ_６Ｈ_６Ｏ_６＋２Ｈ^＋＋２ｅ⁻・・・（３）

【0031】

（３）式から分かるように、アスコルビン酸１分子で電子を２個供与することが可能なため、ヨウ素酸イオンからヨウ化物イオンへ還元するとき、電子の授受を考慮すると少なくともヨウ素酸イオン１分子に対してアスコルビン酸が３分子必要となる。そのため、アスコルビン酸添加の条件としては、ヨウ素酸イオンのモル量の３倍とすることが望ましい。

【0032】

ヨウ素酸イオンの還元速度は、（１）〜（３）式を用いてヨウ素酸イオンとアスコルビン酸の反応式を整理することで、二次反応モデルを導出することができる。そのときのヨウ素酸イオン濃度に対するモデル式が以下の式（４）である。
［ＩＯ_３⁻］ ＝ ［ＩＯ_３⁻］_０・（１−［ＩＯ_３⁻］_０／［ＡｓＡ］_０）／ｅｘｐ｛（［ＡｓＡ］_０−［ＩＯ_３⁻］_０）・ｋ_２・ｔ｝−［ＩＯ_３⁻］_０／［ＡｓＡ］_０・・・（４）

【0033】

ここで、［ＩＯ_３⁻］は時刻ｔのときのヨウ素酸イオン濃度、［ＩＯ_３⁻］_０は初期ヨウ素酸イオン濃度、［ＡｓＡ］_０は初期アスコルビン酸濃度、ｋ_２は反応速度係数、ｔは還元時間である。

【0034】

図２は初期アスコルビン酸濃度と初期ヨウ素酸イオン濃度との比（α）に対する還元時間の関係の一例を示す図である。ここで、縦軸の還元時間は、ヨウ素酸イオンを９９％還元するために要する時間で、α＝１００のときに要する時間を１として規格化している。

【0035】

図２に示すように、αが大きくなるほど、必要な還元時間は減少する。しかし、空気などでアスコルビン酸が酸化された場合、αが小さくなるため、還元時間が長く必要になる。そのため、先に酸を添加してアスコルビン酸の酸化を防止することが重要となる。また、先に酸添加をすることでは還元時間は増加しないため、装置を小さくすることが可能となる。

【0036】

還元剤添加部２００の還元剤添加槽２２０は、還元反応に十分な滞留時間を持つように設計することが望ましく、例えば、（４）式でアスコルビン酸添加後の滞留時間（還元時間と等しく、（４）式中のｔ）、ヨウ素酸イオンの還元率（（４）式中の［ＩＯ_３⁻］と［ＩＯ_３⁻］_０との比率）、アスコルビン酸の添加量（（４）式中の［ＡｓＡ］_０）、または初期アスコルビン酸濃度と初期ヨウ素酸イオン濃度との比α（（４）式中の［ＡｓＡ］_０と［ＩＯ_３⁻］_０との比）、のうち３つを指定することで、残りの１つを決定し、それら４つのパラメータが満たされるようその構造を設計することが望ましい。

【0037】

実施例１の還元剤添加部２００では、ポンプ２１０により、還元剤を還元剤添加槽２２０に注入するものとしているが、酸剤添加部１００と同様に、次のヨウ素吸着塔３００へ汚染水を送水する前に、還元剤が汚染水に対して十分混和され、還元反応が充分に進む方法であればよく、その詳細な構造は特に限定されない。

【0038】

ヨウ素吸着塔３００には化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材３１０が装荷されており、還元剤が添加されたことによりその化学形態がヨウ化物イオンに揃えられた放射性ヨウ素を含む汚染水が流入する。このヨウ素吸着塔３００では、吸着材３１０によって化学形態が揃えられたヨウ素が吸着材３１０によって吸着され、汚染水から除去される（ヨウ素吸着工程）。

【0039】

装荷される吸着材３１０としては、Ａｇが担持されたゼオライト、Ａｇ担持された活性炭、Ａｇが担持されたアルミナなど、また、ヨウ素が添着されたヨウ素添着活性炭などがあり、これらのうち少なくとも一つ以上であることが望ましい。

【0040】

例えばＡｇゼオライトであれば、添着しているＡｇとヨウ化物イオンが反応し、ＡｇＩとなることで水中からヨウ化物イオンを除去する。また、ヨウ素添着活性炭は水中に含まれる放射性ヨウ素（Ｉ−１２９、Ｉ−１２５など）と活性炭に添着している非放射性ヨウ素の交換反応により、水中から放射性ヨウ素を除去する。以上のような吸着材３１０がヨウ素吸着塔３００に充填されている。

【0041】

ヨウ素吸着塔３００を通過した処理水は、ヨウ素吸着塔３００の後段の配管に接続された放射線測定器７００で放射性核種が基準量以上含まれていないか確認された後に、系外へ排出される。

【0042】

制御部６００は、上述した酸剤添加部１００のポンプ１１０による酸剤の注入量や、還元剤添加部２００のポンプ２１０による還元剤の注入量を制御したり、酸剤添加部１００や還元剤添加部２００、ヨウ素吸着塔３００の前後に配置されたポンプの動作を制御したり、放射線測定器７００の検出値を監視したり等、ヨウ素除去システム１０内の各機構の動作を監視、制御する。

【0043】

次に、本実施例の効果について説明する。

【0044】

上述した本発明の実施例１の汚染水から放射性ヨウ素を除去するヨウ素除去システム１０は、汚染水に対して酸剤を添加して汚染水のｐＨを酸性とする酸剤添加部１００と、酸剤を添加した汚染水に対して還元剤を添加してヨウ素の化学形態を揃える還元剤添加部２００と、化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材３１０が装荷されたヨウ素吸着塔３００と、を備えたものである。そしてこのようなヨウ素除去システム１０により、汚染水に対して酸剤を添加して汚染水のｐＨを酸性とする酸剤添加工程と、酸剤添加工程で酸剤が添加された汚染水に対して還元剤を添加してヨウ素の化学形態を揃える還元剤添加工程と、還元剤添加工程で還元剤が添加された汚染水を、化学形態が揃えられたヨウ素を吸着する吸着材が装荷されたヨウ素吸着塔３００を通過させるヨウ素吸着工程と、を実施する。

【0045】

これによって、水中のヨウ素の化学形態をヨウ化物イオンに揃えることができ、一種類の吸着材３１０でヨウ素を除去することができる。また、酸剤を先に添加することにより２つの効果が得られる。１つ目は空気中の酸素などによる還元剤の分解が抑制でき、還元効率の低下を抑制することができる。２つ目はヨウ素酸イオンをまずＩ_２に還元するのに必要な水素イオンを事前に供給でき、ヨウ化物イオンまでの還元を促進することができる。以上の２つの効果から、反応時間を短くすることができ、速やかにヨウ素の化学形態をヨウ化物イオンへ揃えることが可能となる。これらの効果によって、短時間で効率的にヨウ素除去が可能となるとともに、システム規模を従来に比べて小さくすることができる、との効果が得られる。

【0046】

また、酸剤は、塩酸、硫酸、硝酸のうち、いずれか１つであるため、強酸による酸剤添加部１００における水素イオン供給を効率的に行うことができるため、酸剤添加の効果を高めることができ、ヨウ素除去効率をより高めることができる。

【0047】

更に、還元剤は、アスコルビン酸及びその塩、ヒドロキシルアミン及びその塩、尿素のうち、少なくともいずれか１つ以上であることで、ヨウ素の化学形態を揃える還元反応を効率的に行うことができ、ヨウ素の除去効率をより高めることができる。

【0048】

また、吸着材３１０は、銀が担持されたゼオライト、銀が担持された活性炭、銀が担持されたアルミナ、ヨウ素が添着されたヨウ素添着活性炭のうち、少なくともいずれか１つ以上であることにより、化学形態が揃えられたヨウ素を効率的に吸着することができ、ヨウ素の除去効率をより高めることができる。

【0049】

更に、酸剤添加部１００では、汚染水のｐＨがｐＨ２〜４の範囲になるように酸剤が注入されることで、ヨウ素吸着塔３００へのダメージを抑制することができ、安定したシステム運用が可能となる。

【0050】

また、還元剤がアスコルビン酸及びその塩であり、還元剤添加部２００では、アスコルビン酸の添加量が少なくともヨウ素酸イオンのモル量の３倍量であることにより、還元剤添加部２００におけるヨウ素の化学形態を揃える還元反応が十分に行われるため、ヨウ素吸着塔３００におけるヨウ素除去の効率をより高めることができ、より効果的なヨウ素除去が可能となる。

【0051】

更に、還元剤がアスコルビン酸及びその塩であり、還元剤添加部２００は、アスコルビン酸添加後の滞留時間、ヨウ素酸イオンの還元率、アスコルビン酸の添加量、または初期アスコルビン酸濃度と初期ヨウ素酸イオン濃度との比、のうち３つをあらかじめ決定することで残りの１つが決定され、それら４つのパラメータを用いてその構成が決定されたことで、最適な装置構成を容易に設計することが可能となる。

【0052】

＜実施例２＞
本発明の実施例２のヨウ素除去システムおよび汚染水のヨウ素除去方法について図３を用いて説明する。実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。図３は実施例２の水中のヨウ素除去システムの構成例を示す。

【0053】

図３に示すように、本実施例２の水中のヨウ素除去システム２０は、実施例１のヨウ素除去システム１０に設置された酸剤添加部１００、還元剤添加部２００、ヨウ素吸着塔３００、放射線測定器７００、それらの間や前後に配置された配管に加え、ｐＨセンサ４００、警報機４１０、電位センサ５００、警報機５１０、ネットワーク６１０が更にシステムに設置されたものである。また、制御部６００に替わり、制御部６００Ａが設置されたものである。

【0054】

ｐＨセンサ４００は、酸剤添加部１００の後段に設置され、ｐＨが酸性となった汚染水のｐＨを測定し、検出値を制御部６００Ａに対して出力する。制御部６００ＡではｐＨの測定値が予め定めた範囲を逸脱しているか否かを判定し、逸脱していると判定されたときは警報機４１０に警報信号を出力する。

【0055】

警報機４１０における警告の出し方としては、結果を出力可能な媒体などに接続されて視覚情報として出力する、警告音を出すなどの方法が挙げられ、特に限定されない。

【0056】

電位センサ５００は、還元剤添加部２００の後段に設置され、還元剤が添加されたことでヨウ素の化学形態がヨウ化物イオンに揃えられた汚染水の電位を測定し、検出値を制御部６００Ａに対して出力する。制御部６００Ａでは電位の測定値の変動量を監視し、測定値に急激な変動があった場合は、廃液の水質に大きな変動があった、もしくは還元剤添加部２００に不具合が発生したと判断して、ｐＨセンサ４００と同様に警告を警報機５１０に対して警報信号を出力する。また、制御部６００Ａは、汚染水をヨウ素除去システム２０の酸剤添加部１００へ供給するポンプ（図示省略）を停止するなどの制御を行うこともできる。

【0057】

警報機５１０における警告の出し方としては、警報機４１０と同様であり、結果を出力可能な媒体などに接続されて視覚情報として出力する、警告音を出すなどの方法が挙げられ、特に限定されない。

【0058】

制御部６００Ａは、制御部６００と同様に、ヨウ素除去システム２０内の各機器の動作の制御を行う。

【0059】

また、制御部６００ＡはｐＨの測定値を用いてポンプ１１０のフィードバック制御を行うことで、酸剤添加部１００におけるｐＨを所定の範囲に維持することも可能である。

【0060】

さらに、制御部６００Ａは電位の測定値を用いてポンプ２１０のフィードバック制御を行うことで、還元剤添加部２００における還元剤の添加量を所定の範囲に維持することも可能である。

【0061】

その他の構成・動作は前述した実施例１のヨウ素除去システム１０と同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0062】

次に、本実施例の効果について説明する。

【0063】

本発明の実施例２のヨウ素除去システム２０においても、前述した実施例１のヨウ素除去システム１０とほぼ同様な効果が得られる。

【0064】

また、酸剤添加部１００の後段に配置されたｐＨセンサ４００と、ｐＨセンサ４００の検出値を監視し、警報を出力する警報機４１０と、を更に備えた。また、還元剤添加部２００の後段に配置された電位センサ５００と、電位センサ５００の検出値を監視し、警報を出力する警報機５１０と、を更に備えた。

【0065】

これらの構成によって、水質を監視、必要に応じて警告、停止するシステムとすることができ、警告が出たときに制御部６００Ａにより還元剤添加部２００とヨウ素吸着塔３００との間の配管に設けられたポンプ（図示省略）を停止するなど機器設備を制御することができ、系外への放射性ヨウ素放出の危険性を実施例１のヨウ素除去システム１０より高めることができる、との効果が得られる。

【0066】

＜その他＞
なお、本発明は、上記の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。上記の実施例は本発明を分かりやす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も可能であり、また、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・置換をすることも可能である。

【0067】

例えば、上述の実施例１，２では、制御部６００，６００Ａを備えた場合について説明したが、本発明のヨウ素除去システムでは、制御部６００，６００Ａを設けずに、タンクなどで一定期間保管された後の汚染水の放射性ヨウ素の濃度を測定し、その測定結果に基づいて酸剤添加部１００のポンプ１１０による酸剤の注入量や還元剤添加部２００のポンプ２１０による還元剤の注入量を手動で調整することができる。

【0068】

また、酸剤添加部１００の前後や、還元剤添加部２００の前後に、汚染水中から放射性ヨウ素以外の放射性核種を除去する除去塔を少なくとも一つ以上設置し、システム通水中に汚染水から複数の核種を除去するシステムとすることができる。

【0069】

また、還元剤添加部２００の前段側に汚染水を加熱する加熱部を設置して還元剤添加部２００における汚染水が高水温となるようにし、還元速度の向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0070】

１０，２０…ヨウ素除去システム
１００…酸剤添加部
１１０…ポンプ
１２０…酸剤添加槽
２００…還元剤添加部
２１０…ポンプ
２２０…還元剤添加槽
３００…ヨウ素吸着塔
３１０…吸着材
４００…ｐＨセンサ
４１０…警報機
５００…電位センサ
５１０…警報機
６００，６００Ａ…制御部
６１０…ネットワーク
７００…放射線測定器

【図1】

【図2】

【図3】