(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】
(24)【登録日】2022-11-21
(45)【発行日】2022-11-30
(54)【発明の名称】乾燥装置及び処理システム
(51)【国際特許分類】
G21F 9/08 20060101AFI20221122BHJP
G21F 9/10 20060101ALI20221122BHJP
G21F 9/06 20060101ALI20221122BHJP
G21F 9/36 20060101ALI20221122BHJP
G21F 9/30 20060101ALI20221122BHJP
G21F 9/00 20060101ALI20221122BHJP
F26B 9/00 20060101ALI20221122BHJP
F26B 3/36 20060101ALI20221122BHJP
F26B 5/04 20060101ALI20221122BHJP
F26B 25/00 20060101ALI20221122BHJP
F26B 5/08 20060101ALI20221122BHJP
【ＦＩ】
G21F9/08 511F
G21F9/10 A
G21F9/06 541
G21F9/36 511L
G21F9/30 101
G21F9/00 Z
F26B9/00 Z
F26B3/36
F26B5/04
F26B25/00 F
F26B5/08
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019079862
(22)【出願日】2019-04-19
(65)【公開番号】P2020176936
(43)【公開日】2020-10-29
【審査請求日】2021-12-06
(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】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉井 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 剛
(72)【発明者】
【氏名】浅野 隆
【審査官】中尾 太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５９－１０４５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－１２８３９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１８８７９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０２－０１６０９９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１０－１７０１４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２１９４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３４０８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８５８０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２３８９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２８７９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５５４９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ２１Ｆ ９／０８
Ｇ２１Ｆ ９／１０
Ｇ２１Ｆ ９／０６
Ｇ２１Ｆ ９／３６
Ｇ２１Ｆ ９／３０
Ｇ２１Ｆ ９／００
Ｆ２６Ｂ ９／００
Ｆ２６Ｂ ３／３６
Ｆ２６Ｂ ５／０４
Ｆ２６Ｂ ２５／００
Ｆ２６Ｂ ５／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射性物質を含むスラッジの乾燥により放射性乾燥物を得る乾燥装置であって、前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行う本体部と、
１００℃以上の流体を熱源とした前記スラッジの加熱により前記乾燥を行う加熱部と、を備え、
前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成される
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項2】
放射性物質を含むスラッジの乾燥により放射性乾燥物を得る乾燥装置であって、
前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行うとともに、前記放射性乾燥物を取り出す取出口を備える本体部を備え、
前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成され、
前記取出口は、前記保管容器の収容口に着脱可能に構成される
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項3】
前記本体部は、前記保管容器を収容可能になっており、前記本体部に収容された前記保管容器への前記スラッジの収容とともに、前記保管容器内部での前記スラッジの乾燥による前記放射性乾燥物の生成により、前記放射性乾燥物が前記保管容器に収容される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。
【請求項4】
前記本体部は、前記保管容器を交換可能に構成されることを特徴とする請求項３に記載の乾燥装置。
【請求項5】
放射性物質を含むスラッジの乾燥により放射性乾燥物を得る乾燥装置であって、
前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行う本体部と、
振動乾燥装置、ドラムドライヤ、回転加圧脱水装置、及び流動層脱水装置のうちの少なくとも一種と、を備え、
前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成される
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項6】
放射性物質を含むスラッジの処理を行う処理システムであって、前記スラッジの乾燥により放射性乾燥物を得るとともに、前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行う本体部を備え、前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成される乾燥装置と、
スラッジ含有水中の前記スラッジを前記スラッジ含有水から分離する固液分離装置と、
前記固液分離装置での固相である前記スラッジを前記乾燥装置に供給するスラッジ系統と、を備える
ことを特徴とする処理システム。
【請求項7】
前記固液分離装置に凝集剤を供給する凝集剤供給装置を備えることを特徴とする請求項６に記載の処理システム。
【請求項8】
前記固液分離装置は、沈降槽及び遠心分離装置のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の処理システム。
【請求項9】
前記固液分離装置での液相を前記固液分離装置に戻す戻り系統を備えることを特徴とする請求項６～８の何れか１項に記載の処理システム。
【請求項10】
放射性物質を含むスラッジの処理を行う処理システムであって、
前記スラッジの乾燥により放射性乾燥物を得るとともに、前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行う本体部を備え、前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成される乾燥装置と、
前記本体部での乾燥物の含水率を非接触で測定する含水率測定装置と、を備える
ことを特徴とする処理システム。
【請求項11】
前記含水率測定装置は中性子水分計を含むことを特徴とする請求項１０に記載の処理システム。
【請求項12】
前記乾燥装置から排出されるガスの放射線量を測定する線量計を備えることを特徴とする請求項６～１１の何れか１項に記載の処理システム。
【請求項13】
前記本体部を減圧する減圧装置と、前記本体部に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置とを備える
ことを特徴とする請求項６～１２の何れか１項に記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乾燥装置及び処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
福島第一発電システムでは、原子炉建屋、タービン建屋、放射性廃棄物処理建屋等の各建屋最下階フロアには、高線量のスラッジが残存する。スラッジにより、建屋ドライアップ完了後のエリア空間線量率上昇が懸念される。そこで、エリア有効活用に向けたスラッジの処理が望まれる。スラッジ（汚泥）の処理技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。
【0003】
特許文献１には、汚染土壌の洗浄工程の一部に放射性元素吸着剤を加え放射性元素を吸着した固形物を含む土壌洗浄水から固液分離装置を介して完全に無害な浄水と有害な放射性物質を含む固形物である汚泥とに分離し、有害な放射性物質を含む固形物は放射線遮蔽カプセルに封入することにより完全に放射線の漏洩を防止すると共に、その完全無害化された洗浄水は汚染土壌用洗浄水として循環閉塞回路を構成し再利用する放射性物質を含む汚染土壌処理方法が記載される。特許文献１に記載の技術では、固形物として分離された汚泥は乾燥される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－０１９９０５号公報（特に要約書、段落００１４参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
スラッジの乾燥により得られた乾燥物は吸湿し易い。特に、放射性物質を含む乾燥物（放射性乾燥物）の吸湿により、乾燥物中で水の放射線分解が生じる。水の放射線分解により水素が発生することから、水の放射線分解は抑制されることが好ましい。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、乾燥物の吸湿については検討されていない。
【0006】
本発明は、放射線乾燥物の吸湿を抑制可能な乾燥装置及び処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、放射性物質を含むスラッジの乾燥により放射性乾燥物を得る乾燥装置であって、前記スラッジを収容して前記スラッジの乾燥を行う本体部と、１００℃以上の流体を熱源とした前記スラッジの加熱により前記乾燥を行う加熱部と、を備え、前記本体部は、外気との接触を遮断した状態で前記本体部での前記放射性乾燥物が前記放射性乾燥物の保管容器に収容されるように構成されることを特徴とするスラッジの乾燥装置に関する。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、放射性乾燥物の吸湿を抑制可能な乾燥装置及び処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る処理システムの系統図である。
【図3】第２実施形態に係る処理システムの系統図である。
【図4】第３実施形態に係る処理システムの系統図である。
【図5】第４実施形態に係る処理システムの系統図である。
【図6】第５実施形態に係る処理システムの系統図である。
【図7】第６実施形態に係る処理システムの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下の例に何ら限定されず、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形して実施できる。また、各実施形態は任意に組み合わせて実施できる。さらに、異なる実施形態同士において、共通する部材及び装置は同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、異なる部材及び装置であっても、同じ機能を有するものは同じ名称を付し、重複する説明は省略する。
【0011】
図１は、第１実施形態に係る処理システム１００の系統図である。処理システム１００は、放射性物質を含むスラッジＳ（汚泥）の処理を行うものである。図１には、スラッジＳの発生源である原子力設備１０１が併記され、処理システム１００は、例えば原子力設備１０１に隣接して設置される。原子力設備１０１は、原子炉建屋１０１ａ、タービン建屋１０１ｂ及び放射性廃棄物処理建屋１０１ｃにより構成される。原子力設備１０１の最下層フロアには、スラッジＳを含む汚染水Ｌが滞留する。滞留する汚染水Ｌは、ポンプ１０２の駆動により、汚染水系統４０を通じて処理システム１００に供給される。
【0012】
汚染水は、例えば任意の処理を施した後、処理システム１００に供給されてもよい。任意の処理とは、例えば、サイクロン、スプリングフィルタ、フィルタプレス等による脱水である。脱水により、例えば３０質量％～７０質量％程度にまで含水率を低下できる。これにより、後記する処理システム１００の乾燥装置１０での乾燥負荷を低減できる。また、乾燥装置１０で得られる放射性乾燥物（以下、乾燥物Ｄという）の含水率を例えば１質量％以下、好ましくは０．５質量％以下に低減し易くできる。
【0013】
処理システム１００は、放射性物質を含むスラッジＳの乾燥により乾燥物Ｄを得る乾燥装置１０を備える。乾燥装置１０は、振動加熱装置、ドラムドライヤ、回転加圧脱水装置、及び流動層脱水装置のうちの少なくとも一種を含む。乾燥装置１０がこれらの少なくとも一種を含むことで、スラッジＳの乾燥を行うことができる。ただし、乾燥装置１０は、図示の例では、例えば振動を伴う加熱により乾燥を行う振動加熱装置を含む。振動加熱装置により、スラッジＳへの例えば機械油等の混入を抑制できる。
【0014】
乾燥装置１０は、スラッジＳを収容してスラッジＳの乾燥を行う本体部１１を備える。本体部１１は、外気との接触を遮断した状態で本体部１１での乾燥物Ｄが乾燥物Ｄの保管容器１４に収容されるように構成される。より具体的には、本体部１１は、乾燥物Ｄを取り出す取出口１１ａを備え、取出口１１ａは、保管容器１４の収容口１４ａに直接接続（直結）される。保管容器１４は乾燥装置１０から取り外し可能になっており、取出口１１ａは、保管容器１４の収容口１４ａに着脱可能に構成される。取出口１１ａ及び収容口１４ａはいずれもフランジにより構成され、これらは例えばボルト（図示しない）等で固定される。フランジ同士の間には、例えばＯリング等の封止部材が配置されてもよい。
【0015】
このようにすることで、本体部１１でのスラッジＳの乾燥により生成した乾燥物Ｄは、外気との接触を遮断した状態で、取出口１１ａ及び収容口１４ａを通じて保管容器１４に収容される。これにより、外気との接触に起因する乾燥物Ｄの吸湿を抑制できる。なお、本体部１１の乾燥物Ｄは、例えば自重によって保管容器１４に落下する。
【0016】
なお、取出口１１ａと収容口１４ａとを直接接続（直結）しなくても、外気との接触を遮断した状態で乾燥物Ｄが保管容器１４に収容される限り、取出口１１ａと収容口１４ａと間に例えば配管、別途の処理装置等が備えられてもよい。
【0017】
本体部１１は、弁１５を備える。また、保管容器１４も弁１６を備える。本体部１１でのスラッジＳの乾燥中、弁１５は閉じている。一方で、乾燥終了後、取出口１１ａへの収容口１４ａの接続による乾燥物Ｄの保管容器１４への収容時には、弁１５は開く。これとともに、保管容器１４の弁１６も開く。これにより、本体部１１の乾燥物Ｄが保管容器１４に収容される。乾燥物Ｄを収容した保管容器１４は、弁１６の閉弁によって気密状態にされたうえで、例えば保管施設（図示しない）に保管される。なお、保管容器１４の本体部１１への接続は、本体部１１の乾燥後に行われてもよく、乾燥前に行われてもよい。
【0018】
本体部１１は、加熱部１２によって外部から与えられた熱の伝導性を高めるため、例えば金属により構成される。加熱部１２について説明する。
【0019】
乾燥装置１０は、例えば１００℃以上の流体を熱源としたスラッジＳの加熱により乾燥を行う加熱部１２を備える。加熱部１２は、例えば、１００℃以上の流体を流通可能な加熱ジャケットである。流体は、例えば蒸気（気体の水）、温水（高温高圧の液体水）等である。１００℃以上の流体を用いた加熱により、本体部１１でスラッジＳを１００℃以上にすることができる。これにより、スラッジＳが塊状になることを抑制できる。即ち、スラッジＳが塊状になっても、塊状のスラッジＳの内部での水分蒸発が生じ、塊状のスラッジＳを粉砕できる。これにより、スラッジＳの乾燥を速やかに行うことができる。
【0020】
加熱部１２は、本体部１１の外部に配置される。これにより、スラッジＳに対して非接触でスラッジＳを乾燥でき、放射性物質により汚染される部材を減らすことができる。
【0021】
乾燥装置１０は、本体部１１を振動させる振動モータ１３を備える。振動モータ１３は、本体部１１を振動させるものである。本体部１１の振動により、本体部１１の内部でのスラッジＳを流動でき、スラッジＳの乾燥を促進できる。
【0022】
処理システム１００は、水（図示の例では汚染水Ｌ）中のスラッジＳを水から分離する固液分離装置２０を備える。固液分離装置２０は例えば沈降槽（スラッジタンク）を含むが、例えば遠心分離装置（サイクロン）を含んでもよい。固液分離装置２０は攪拌翼２１を備え、攪拌翼２１はモータ（図示しない）に接続される。固液分離装置２０では、汚染水Ｌの緩やかな攪拌混合により、汚染水Ｌに含まれるスラッジＳが固相として沈降する。
【0023】
処理システム１００は、固液分離装置２０での固相であるスラッジＳを乾燥装置１０に供給するスラッジ系統４１を備える。固液分離装置２０でのスラッジＳは、ポンプ２２の駆動により、スラッジ系統４１を通じて乾燥装置１０に供給される。汚染水Ｌ全体ではなくスラッジＳのみ（固相。液相を多少含んでもよい）を乾燥装置１０に供給することで、乾燥装置１０での乾燥時間を短縮できる。また、乾燥装置１０でのスラッジＳの単位時間当たりの処理量を増大できる。さらに、乾燥装置１０で蒸発させる水分量が減少するため、乾燥装置１０の乾燥負荷を低減できる。なお、処理システム１００では、スラッジＳの固液分離の都度、固液分離されたスラッジＳについて乾燥装置１０での乾燥が行われる。
【0024】
処理システム１００は、乾燥装置１０での乾燥中に生じる蒸気と接触する捕集装置３０を備える。捕集装置３０は例えばバグフィルタを含む。捕集装置３０は、乾燥装置１０で生じた蒸気を排出する蒸気系統４２に備えられる。捕集装置３０と蒸気との接触により、蒸気中の飛散微粒子を捕集できる。
【0025】
処理システム１００は、乾燥装置１０での乾燥中に生じた蒸気を凝縮させる凝縮器３１を備える。凝縮器３１は蒸気系統４２に接続される。凝縮器３１は例えば熱交換器を含む。凝縮器３１へは、冷水製造装置３２で製造された冷水が供給される。冷水と蒸気との凝縮器３１での熱交換により、蒸気が凝縮して凝縮水が生成する。一方で、蒸気との熱交換により熱を奪われた冷水は、使用済冷水として冷水製造装置３２に戻される。
【0026】
凝縮器３１で生成した凝縮水は、凝縮水系統４３を通じて、凝縮水受槽３３に供給される。凝縮水受槽３３では、供給された凝縮水が貯留される。貯留された凝縮水は、例えば放射線計測装置（図示しない）等によって放射線量が基準値以下であることが確認された後、処理システム１００の外部に排出される。
【0027】
処理システム１００は、本体部１１を減圧する減圧装置３４を備える。減圧装置３４は例えば真空ポンプである。減圧装置３４は、ガス系統４４に備えられ、凝縮水受槽３３の気相（図示しない）に接続される。減圧装置３４により、凝縮水受槽３３の気相、凝縮水系統４３及び蒸気系統４２の各配管（図示しない）の内部を減圧できる。また、減圧装置３４により、凝縮水系統４３及び蒸気系統４２を通じて接続される本体部１１の内部を減圧できる。減圧は、例えば真空又は真空に近い状態にまで行うことができる。乾燥装置１０での減圧により、本体部１１で蒸気圧を低下でき、乾燥装置１０の本体部１１での乾燥を促進できる。
【0028】
【0029】
はじめに、固液分離装置２０において固液分離が行われる（ステップＳ１）。固液分離装置２０では、水分を大量に含む汚染水ＬからスラッジＳが固液分離される。固液分離装置２０には、所定量の汚染水Ｌが供給される。供給された所定量の汚染水Ｌについて、その都度固液分離が行われる。固液分離装置２０で固液分離される汚染水Ｌの量は同じであるため、汚染水Ｌから固液分離されるスラッジＳの質量も概ね同じになる。
【0030】
固液分離装置２０で固液分離されたスラッジＳは、乾燥装置１０に供給される（ステップＳ２）。乾燥装置１０に供給されるスラッジＳの含水率は、例えば３０質量％～７０質量％程度である。スラッジＳの供給は、ポンプ２２の駆動によりスラッジ系統４１を通じて行われる。
【0031】
乾燥装置１０では、スラッジＳの乾燥が行われる（ステップＳ３）。乾燥は、例えば、以下のようにして行われる。はじめに、スラッジＳの供給に使用されたポンプ２２が停止される。次いで、減圧装置３４の駆動により、乾燥装置１０の本体部１１が減圧される。減圧は、後記する乾燥時の圧力である例えば１３００Ｐａ以上２６００Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上２０Ｔｏｒｒ以下）としてもよいし、例えば２６００Ｐａ以上大気圧未満の任意の真空度にしてもよい。そして、加熱部１２への流体の流通によって本体部１１が加熱され、これにより、スラッジＳの乾燥が開始する。次に、振動モータ１３を駆動させて、本体部１１の振動が行われる。
【0032】
乾燥は、定常状態の温度及び圧力として、例えば、１２０℃以上１６０℃以下（好ましくは１４０℃程度）、１３００Ｐａ以上２６００Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上２０Ｔｏｒｒ以下）の条件で行うことができる。乾燥は、定常状態を継続する時間として、例えば２時間以上４時間以下にすることができる。なお、乾燥の条件は、スラッジＳの量及び含水率に応じて、スラッジＳを十分に乾燥できる条件とすることが好ましい。このような条件は、例えば、放射性物質を含まないこと以外は同じとした予備実験によって決定できる。なお、ここでいう十分な乾燥とは、例えば、乾燥物Ｄの含水率が例えば１質量％以下、好ましくは０．５質量％以下となる乾燥をいう。
【0033】
乾燥後、スラッジＳの乾燥により生成した乾燥物Ｄの保管容器１４への収容が行われる（ステップＳ４）。具体的には、まず、加熱部１２への流体の供給及び振動モータ１３の振動が停止される。そして、乾燥装置１０の取出口１１ａに対し、保管容器１４の収容口１４ａが接続される。次いで、弁１５，１６が開弁され、適宜振動モータ１３による振動を与えることで、本体部１１の乾燥物Ｄが保管容器１４に移送される。これにより、乾燥物Ｄが保管容器１４に収容される。
【0034】
本体部１１の乾燥物Ｄが保管容器１４に収容されたら、弁１５，１６が閉弁される。そして、取出口１１ａへの収容口１４ａの接続が解除され、保管容器１４が取り外される。取り外された保管容器１４は、図示しない保管設備で保管される。なお、保管容器１４からの乾燥物Ｄの取り出しは、例えば、収容口１４ａを通じて行われる。
【0035】
以上のような処理システム１００及び処理方法によれば、スラッジＳの乾燥により生成した乾燥物Ｄの吸湿を抑制した状態で、保管容器１４に収容できる。これにより、保管容器１４での特に長期の保管中に、保管容器１４での水の放射線分解を抑制できる。この結果、保管容器１４の内部での水素発生を抑制でき、保管容器１４の安定的な長期保管を行うことができる。また、保管容器１４を例えば放射線遮蔽体により構成することで、保管容器１４の外部への放射線放出を抑制できる。これにより、乾燥作業に従事する作業者の被爆を抑制できる。
【0036】
図３は、第２実施形態に係る処理システム２００の系統図である。処理システム２００は、固液分離装置２０に凝集剤を供給する凝集剤供給装置５２を備える。凝集剤供給装置５２は例えば送液ポンプを含む。凝集剤は例えばポリ塩化アルミニウムを含む。凝集剤供給装置５２の駆動により、凝集剤を貯留した凝集剤タンク５１から凝集剤が固液分離装置２０に供給される。凝集剤の固液分離装置２０への供給により、スラッジＳを固相として沈降させ易くできる。
【0037】
処理システム２００は、本体部１１に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置５３を備える。乾燥ガス供給装置５３は、例えば、乾燥ガスを充てんした乾燥ガスボンベを含む。乾燥ガスは、例えば、乾燥空気、乾燥窒素ガス等を含む。上記のように、乾燥装置１０での乾燥は減圧下で行われる。そこで、乾燥終了後、かつ、弁１５を開弁する前に、弁５４が開弁される。これにより、乾燥ガス供給装置５３から乾燥ガスが乾燥装置１０の本体部１１に供給され、本体部１１の圧力が上昇する。乾燥ガスの供給は、例えば、本体部１１の内圧が例えば大気圧となるように行われる。
【0038】
弁１５の開弁前に本体部１１の圧力を上昇させることで、弁１５の開弁に起因する本体部１１の急激な圧力変動を抑制できる。また、低湿度の乾燥ガスを本体部１１に供給することで、本体部１１の乾燥物Ｄの吸湿を抑制できる。
【0039】
処理システム２００は、固液分離装置２０での液相を固液分離装置２０に戻す戻り系統４５を備える。戻り系統４５は、固液分離装置２０から三方弁５５まではスラッジ系統４１と共通する。戻り系統４５は、三方弁５５の下流でスラッジ系統４１から分岐する。上記のように、固液分離装置２０での固相であるスラッジＳは、スラッジ系統４１を通じて、乾燥装置１０に供給される。このとき、三方弁５５は、スラッジ系統４１により固液分離装置２０と乾燥装置１０とを接続するように切り替えられる。
【0040】
一方、スラッジＳの乾燥装置１０への供給後、三方弁５５は、戻り系統４５に流路を切り替える。これにより、固相除去後に残存する液相は、戻り系統４５を通じ、固液分離装置２０に戻される。戻り系統４５により、液相に存在し得る放射性物質の外部への排出を抑制できる。
【0041】
図４は、第３実施形態に係る処理システム３００の系統図である。処理システム３００は、汚染水Ｌから固相であるスラッジＳを分離する固液分離装置６１を備える。固液分離装置６１は、遠心分離装置（サイクロン）を含む。遠心分離装置を含むことで、スラッジＳを遠心分離装置の下方に集め、大量のスラッジＳを汚染水Ｌから速やかに分離できる。
【0042】
固液分離装置６１の気相には、排気系統６３が接続される。排気系統６３は、凝縮器３１に接続される。これにより、固液分離装置６１で生成し得る蒸気を凝縮器３１に供給できる。
【0043】
処理システム３００は、汚染水系統４０を通じて供給される汚染水Ｌを貯留する貯留槽６０（スラッジタンク）を備える。貯留槽６０と固液分離装置６１とは、汚染水系統４６により接続される。汚染水系統４６は送液ポンプ６２を備え、送液ポンプ６２の駆動により、汚染水Ｌが貯留槽６０から固液分離装置６１に供給される。貯留槽６０を備えることで、汚染水Ｌを固液分離装置６１に安定的に供給できる。
【0044】
固液分離装置６１でスラッジＳの分離後に残存する液相は、貯留槽６０に戻される。貯留槽６０では、汚染水Ｌと戻された液相とが混合する。従って、固液分離装置６１でスラッジＳの分離後に残存する液相は、貯留槽６０を経由して、再度固液分離装置６１に供給される。液相をいったん貯留槽６０に戻すことで、液相の体積が大きくなったとしても、液相を汚染水Ｌとともに貯留槽６０に貯留できる。
【0045】
図５は、第４実施形態に係る処理システム４００の系統図である。処理システム４００は、本体部１１での乾燥物Ｄの含水率を非接触で測定する含水率測定装置７０を備える。含水率測定装置７０を備えることで、放射性廃棄物を増やすことなく、乾燥物Ｄの含水率をリアルタイムで測定できる。また、含水率測定装置７０を備えることで、ガス系統４４を通じて外部に蒸気が排出された場合であっても、乾燥物Ｄの含水率を測定できる。
【0046】
また、含水率測定装置７０を備えることで、例えば測定された含水率が目標値（例えば１質量％以下）になるまで乾燥を行うことができる。この結果、含水率を目標値以下にするために行う乾燥の終了時期を適切に判断できる。従って、含水率測定装置７０によって乾燥物Ｄの含水率を把握しながら、含水率が目標値以下になるまで乾燥を行うことができる。ここでいう目標値とは、上記のように、例えば１質量％以下、好ましくは０．５質量％以下である。
【0047】
含水率測定装置７０は、例えば中性子水分計を含む。中性子水分計は、水分中の水素原子への中性子の衝突により生じた熱中性子を測定することで、測定対象物中の水分量を測定するものである。中性子水分計を含むことで、乾燥物Ｄの含水率を簡便に測定できる。
【0048】
処理システム４００は、乾燥装置１０から排出されるガスの放射線量を検出する線量計７１を備える。線量計７１を備えることで、乾燥装置１０から排出されるガスの放射線量を測定できる。特に、捕集装置３０の下流側に線量計７１を備えることで、捕集装置３０への微粒子吸着量が過剰となり、捕集装置３での捕集能力が低下したことを検出できる。
【0049】
乾燥装置１０での振動乾燥中、乾燥が進行するに従い、乾燥物同士が擦り合うことで微粒子が生成する。生成した微粒子は、水蒸気に同伴されて、乾燥装置１０の蒸気出口（図示しない）から飛散する。蒸気出口から飛散した微粒子は捕集装置３０で捕集されるが、微粒子の捕集能力には限界がある。このため、吸着量が捕集能力の限界を超えた場合、微粒子が捕集装置３０を素通りし得る。
【0050】
そこで、捕集装置３０の下流側に線量計７１を備えることで、放射性物質を含む微粒子の素通りを検出できる。これにより、捕集装置３０の除去能力低下を検出できる。そして、例えば、線量計７１による計測値が規制値に近づいたときには、乾燥作業を停止させて捕集装置３０の洗浄（微粒子の払い落し）、交換等の対策をとることができる。この結果、捕集装置３０の捕集能力を回復できる。
【0051】
図６は、第５実施形態に係る処理システム５００の系統図である。処理システム５００は、上記の貯留槽６０及び固液分離装置６１（いずれも処理システム３００の説明を参照）、含水率測定装置７０及び線量計７１（いずれも処理システム４００の説明を参照）を備える。
【0052】
このような処理システム５００によっても、乾燥物Ｄを収容した保管容器１４を長期間安定して保管できる。
【0053】
図７は、第６実施形態に係る処理システム６００の系統図である。図７には、説明の便宜のため、乾燥装置８０に設置された保管容器８３Ｂのほか、スラッジＳを収容した保管容器８３Ａ、及び、保管容器８３内部でのスラッジＳの乾燥により生成した乾燥物Ｄを収容した保管容器８３Ｃが図示される。なお、保管容器８３は、これらの保管容器８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃを含む。
【0054】
上記の処理システム１００～５００の乾燥装置１０では、保管容器１４は、本体部１１の外部に取り付けられる。これにより、保管容器１４は交換可能である。一方で、処理システム６００の乾燥装置８０では、スラッジＳの乾燥により乾燥物Ｄを得る点は乾燥装置１０と共通するが、保管容器８３が本体部８１の内部に取り付けられる点で、乾燥装置１０とは異なっている。
【0055】
図８は、図７に示す処理システム６００での乾燥装置８０を拡大して示す断面図である。乾燥装置８０では、本体部８１に収容された保管容器８３へのスラッジＳの収容が行われる。これとともに、乾燥装置８０では、保管容器８３内部でのスラッジＳ（図８では図示しない）の乾燥による乾燥物Ｄの生成により、乾燥物Ｄが保管容器８３に収容される。従って、乾燥装置８０は、スラッジＳの収容及び乾燥と、乾燥物Ｄの収容とを、いずれも、同一の保管容器８３において行っている。このため、乾燥装置８０では、乾燥装置１０とは異なり、乾燥物Ｄの移送は行われない。
【0056】
乾燥装置８０は、底部を備えるとともに上部に開口部（図示しない）を備える本体部８１と、本体部８１の開口部を閉塞する蓋体８２とを備える。本体部８１は、蓋体８２の取り外しにより、保管容器８３を収容可能になっている。従って、本体部８１は、保管容器８３を交換可能に構成される。保管容器８３の本体部８１への収容時、本体部８１の内壁と保管容器８３の外壁とは接触する。加熱部１２によって外部から与えられた熱の伝導性を高めるために、本体部８１及び保管容器８３は例えば金属により構成される。
【0057】
本体部８１の外面には、上記処理システム１００と同様に加熱部１２を備える。加熱部１２は例えば加熱ジャケットであり、蒸気等の流体を内部に供給する供給口１２ａと、使用済の流体を排出する排出口１２ｂとを備える。供給口１２ａを通じて加熱部１２に流入した流体は、本体部８１及び保管容器８３の壁面を通じて、保管容器８３内部のスラッジＳ（図８では図示しない）に熱を与える。これにより、保管容器８３の内部でスラッジＳの乾燥が行われる。スラッジＳに熱を与えた後の流体は、排出口１２ｂを通じて使用済媒体として加熱部１２の外部に排出される。
【0058】
保管容器８３は、収容口８４と、保管容器８３の内部を気密に維持する弁８５とを備える。収容口８４には蒸気系統４２が接続される。収容口８４は、保管容器８３から乾燥物Ｄを取り出す際にも使用される。弁８５は、保管容器８３に収容されたスラッジＳの収容時及び乾燥時には開弁しているが、それ以外のときには閉弁している。
【0059】
このような乾燥装置８０によれば、本体部８１に収容した保管容器８３の内部で、スラッジＳの乾燥及び乾燥物Ｄの収容の双方を行うことができる。これにより、乾燥物Ｄの移送作業が不要となり、スラッジＳの乾燥により生成した乾燥物Ｄの全量を保管容器８３で保管できる。
【0060】
図７に戻って、処理システム６００でのスラッジＳの乾燥方法を説明する。はじめに、例えば上記の処理システム１００での固液分離により生成したスラッジＳが、保管容器８３Ａに収容される。保管容器８３ＡへのスラッジＳの収容は、例えば収容口８４を通じて行うことができる。ただし、保管容器８３Ａに別途スラッジ収容口（図示しない）が形成されている場合には、当該スラッジ収容口を通じて行うこともできる。
【0061】
保管容器８３Ａの本体部８１への収容後、本体部８１において保管容器８３ＡのスラッジＳが乾燥される。乾燥は、弁８５を開弁した状態で行われ、乾燥条件は、例えば上記乾燥装置１０と同じにできる。スラッジＳの乾燥により乾燥物Ｄが得られる。乾燥物Ｄを収容した保管容器８３Ｂを図７に図示している。乾燥後には、弁８５は閉弁される。
【0062】
弁８５を閉弁した状態での蓋体８２の取り外しにより、乾燥物Ｄを収容した保管容器８３Ｂを本体部８１から取り出すことができる。本体部８１から取り出され、乾燥物Ｄを収容した保管容器８３が、保管容器８３Ｃとして図７に図示される。取り出された保管容器８３Ｃは、図示しない保管設備で保管される。
【0063】
このような処理システム６００によっても、乾燥物Ｄを収容した保管容器８３を長期間安定して保管できる。
【符号の説明】
【0064】
１０ 乾燥装置（振動乾燥装置、ドラムドライヤ、回転加圧脱水装置、流動層脱水装置）
１００ 処理システム
１０１ 原子力設備
１０１ａ 原子炉建屋
１０１ｂ タービン建屋
１０１ｃ 放射性廃棄物処理建屋
１０２ ポンプ
１１ 本体部
１１ａ 取出口
１２ 加熱部
１２ａ 供給口
１２ｂ 排出口
１３ 振動モータ
１４ 保管容器
１４ａ 収容口
１５ 弁
１６ 弁
２０ 固液分離装置（沈降槽）
２００ 処理システム
２１ 攪拌翼
２２ ポンプ
３０ 捕集装置
３００ 処理システム
３１ 凝縮器
３２ 冷水製造装置
３３ 凝縮水受槽
３４ 減圧装置
４０ 汚染水系統
４００ 処理システム
４１ スラッジ系統
４２ 蒸気系統
４３ 凝縮水系統
４４ ガス系統
４５ 戻り系統
４６ 汚染水系統
５００ 処理システム
５１ 凝集剤タンク
５２ 凝集剤供給装置
５３ 乾燥ガス供給装置
５４ 弁
５５ 三方弁
６０ 貯留槽
６００ 処理システム
６１ 固液分離装置（遠心分離装置）
６２ 送液ポンプ
６３ 排気系統
７０ 含水率測定装置（中性子水分計）
７１ 線量計
８０ 乾燥装置
８１ 本体部
８２ 蓋体
８３，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ 保管容器
８４ 収容口
８５ 弁
Ｄ 乾燥物（放射性乾燥物）
Ｌ 汚染水
Ｓ スラッジ
１００ 処理システム
１０１ 原子力設備
１０１ａ 原子炉建屋
１０１ｂ タービン建屋
１０１ｃ 放射性廃棄物処理建屋
１０２ ポンプ
１１ 本体部
１１ａ 取出口
１２ 加熱部
１２ａ 供給口
１２ｂ 排出口
１３ 振動モータ
１４ 保管容器
１４ａ 収容口
１５ 弁
１６ 弁
２０ 固液分離装置（沈降槽）
２００ 処理システム
２１ 攪拌翼
２２ ポンプ
３０ 捕集装置
３００ 処理システム
３１ 凝縮器
３２ 冷水製造装置
３３ 凝縮水受槽
３４ 減圧装置
４０ 汚染水系統
４００ 処理システム
４１ スラッジ系統
４２ 蒸気系統
４３ 凝縮水系統
４４ ガス系統
４５ 戻り系統
４６ 汚染水系統
５００ 処理システム
５１ 凝集剤タンク
５２ 凝集剤供給装置
５３ 乾燥ガス供給装置
５４ 弁
５５ 三方弁
６０ 貯留槽
６００ 処理システム
６１ 固液分離装置（遠心分離装置）
６２ 送液ポンプ
６３ 排気系統
７０ 含水率測定装置（中性子水分計）
７１ 線量計
８０ 乾燥装置
８１ 本体部
８２ 蓋体
８３，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ 保管容器
８４ 収容口
８５ 弁
Ｄ 乾燥物（放射性乾燥物）
Ｌ 汚染水
Ｓ スラッジ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】