(57)【要約】【課題】放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収する方法および放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収する装置を提供する。【解決手段】放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させて沈殿物とする沈殿工程と、前記沈殿工程により得られる沈殿物と上澄み液を分離する分離工程と、前記上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、前記放射性ストロンチウムを前記吸着材に吸着させる放射性ストロンチウム回収工程とを備えることを特徴とする放射性ストロンチウムの分離回収方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させ沈殿させる沈殿工程と、
前記沈殿工程により得られる沈殿物と上澄み液を分離する分離工程と、
前記上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、前記放射性ストロンチウムを前記吸着材に吸着させる放射性ストロンチウム回収工程と
を備えることを特徴とする放射性ストロンチウムの分離回収方法。
【請求項２】
前記水溶性の塩は硫酸ナトリウムまたはリン酸ナトリウムである請求項１に記載の分離回収方法。
【請求項３】
前記上澄み液に含まれる前記硫酸バリウムまたは前記リン酸バリウムの微粒子を分離除去する工程をさらに有する請求項１または２に記載の分離回収方法。
【請求項４】
前記微粒子の分離除去をフィルタまたは遠心分離で行う請求項３に記載の分離回収方法。
【請求項５】
前記吸着材に接触させる上澄み液は、含有する放射性ストロチウムに対するバリウムの割合が１モル％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の分離回収方法。
【請求項６】
放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させ沈殿物と上澄み液に分離する沈殿槽と、
前記沈殿槽から前記上澄み液を取り出す上澄み液取出部と、
前記上澄み液取出部により取り出された前記上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、前記放射性ストロンチウムを前記吸着材に吸着させる吸着塔と
を備えることを特徴とする放射性ストロンチウムの分離回収装置。
【請求項７】
前記上澄み液に含まれる前記硫酸バリウムまたは前記リン酸バリウムの微粒子を前記上澄み液から分離除去する微粒子分離除去部をさらに有する請求項６に記載の分離回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射性ストロンチウムの分離回収方法および放射性ストロンチウムの分離回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の核燃料破損時および海外原子力関連施設から発生する廃液中には核分裂生成物である放射性ストロンチウムが含まれていることが多く、除去する必要がある。既存の汚染水処理システムでは、チタン酸塩系、ケイチタン酸塩系のストロンチウム吸着材が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５６７９７号公報
【特許文献２】特開２０１３−７６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原子力発電所関連設備から発生したアルカリ土類金属を含む汚染水からストロンチウムを除去する技術として特許文献１が挙げられる。特許文献１では、アルカリ土類金属と放射性物質を含む水に炭酸塩を加え、ストロンチウム塩を沈殿させた後、吸着工程にてストロンチウムを除去する方法を提案している。
【０００５】
しかしながら、汚染水中にストロンチウムと同族元素であるバリウムが含まれる場合、具体的には、バリウムを含む海水や地下水に放射性ストロンチウムが混入した場合等、チタン酸塩系、ケイチタン酸塩系の吸着材はバリウムの選択性が高いため、これらの吸着材を用いるとバリウムがストロンチウムの吸着阻害成分となり、ストロンチウム吸着量を低下させる課題がある。また、放射性ストロンチウムが沈殿した場合、回収作業が困難となる。
【０００６】
そこで、本発明の実施形態は、放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収する方法および放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収する装置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】
【０００７】
実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法は、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させ沈殿させる沈殿工程と、前記沈殿工程により得られる沈殿物と上澄み液を分離する分離工程と、前記上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、前記放射性ストロンチウムを前記吸着材に吸着させる放射性ストロンチウム回収工程とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収方法を示すフロー図。
【図２】液体中の硫酸イオン濃度と硫酸ストロンチウムの析出量の関係を示すグラフ。
【図３】液体中の硫酸イオン濃度と硫酸バリウムの析出量の関係を示すグラフ。
【図４】吸着材処理する液体中のストロンチウムとバリウムの濃度比とストロンチウムの分配係数との関係を示すグラフ。
【図５】第２の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収方法を示すフロー図。
【図６】第３の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収装置の概略構成図。
【図７】第４の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法および放射性ストロンチウムの分離回収装置を、図面を参照して説明する。
【００１０】
本実施形態は、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水から放射性ストロンチウムを分離回収する方法および装置である。
【００１１】
本実施形態は、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水を対象とする。上記汚染水が含有する放射性ストロンチウムは、例えば、原子力関連施設の廃液に由来し、バリウムは、例えば海水や地下水に由来する。上記汚染水は放射性ストロンチウム以外の他の放射性核種を含有していてもよい。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収方法を示すフロー図である。
【００１３】
第１の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法は、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させ沈殿させる沈殿工程Ｓ１と、前記沈殿工程により得られる沈殿物と上澄み液を分離する分離工程Ｓ２と、前記上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、前記放射性ストロンチウムを前記吸着材に吸着させる放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３とを備える。
【００１４】
＜沈殿工程Ｓ１＞
沈殿工程Ｓ１では、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水（以下、「汚染水Ａ」という。）に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、バリウムを硫酸バリウムまたはリン酸バリウムとして析出させ沈殿させる。
【００１５】
汚染水Ａにおいて放射性ストロンチウム（Ｓｒ）およびバリウム（Ｂａ）はイオンのかたちで存在する。本明細書においては、液体中の金属元素は、特に断りのない限り該金属元素のイオンをいう。
【００１６】
バリウムは、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材による放射性ストロンチウムの吸着を阻害するため、本実施形態では沈殿工程Ｓ１において、汚染水Ａから非水溶性のバリウム塩として析出させることでバリウムを除去する。本実施形態において、非水溶性のバリウム塩は、具体的には硫酸バリウムまたはリン酸バリウムである。
【００１７】
沈殿工程Ｓ１では、バリウムを硫酸バリウムまたはリン酸バリウムとして析出させるために、汚染水Ａに硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩（以下、「塩Ｂ」という。図１においては、「Ｂａ析出用水溶性の塩」で示す。）を添加する。塩Ｂは水溶性であることで、汚染水Ａに添加されて、バリウムイオンと結合して非水溶性の塩を形成する硫酸イオンやリン酸イオンを生成する。
【００１８】
塩Ｂは、具体的には、水溶性の硫酸塩および水溶性のリン酸塩から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。水溶性の硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等が挙げられ、硫酸バリウムの沈殿が生じやすい点から硫酸ナトリウムが好ましい。水溶性のリン酸塩としては、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム等が挙げられ、リン酸バリウムの沈殿が生じやすい点からリン酸ナトリウムが好ましい。
【００１９】
塩Ｂは上記化合物の１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。塩Ｂの汚染水Ａへの添加量は、主として以下の２点を指標として適宜選択される。１点はバリウムを析出、沈殿させるが、放射性ストロンチウムの析出、沈殿をさせないことである。もう１点は沈殿後の上澄み液における放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合が、放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３における吸着材による放射性ストロンチウムの回収を阻害しない程度に十分に小さいことである。
【００２０】
塩Ｂの添加量に関する該２点の指標については、以下に説明するとおりである。沈殿工程Ｓ１において、塩Ｂを汚染水Ａに添加する際には、所定の添加量の塩Ｂそのものを用いてもよく、所定の添加量の塩Ｂを含む水溶液を用いてもよい。作業性の観点から所定の添加量の塩Ｂを含む水溶液を用いることが好ましい。
【００２１】
ここで、硫酸イオンやリン酸イオンは、放射性ストロンチウムのイオンとも結合して硫酸ストロンチウムまたはリン酸ストロンチウムを析出する可能性がある。ただし、硫酸ストロンチウムまたはリン酸ストロンチウムに比べて、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの方が析出し易い。したがって、本実施形態において、塩Ｂの添加量は、バリウム塩を析出し、ストロンチウム塩を略析出しない量とすることが好ましい。汚染水Ａへの塩Ｂの添加により放射性ストロンチウムの塩が析出し、バリウム塩の沈殿物中に混入すると、放射線量が上昇し、作業性が悪化するため、効率の点で好ましくない。
【００２２】
図２および図３は、それぞれ、所定量の放射線ストロンチウムとバリウムを含む水溶液（１）〜（３）に水溶性の硫酸塩を添加した場合の、添加された液体中の硫酸イオン濃度［モル／Ｌ］と硫酸ストロンチウムおよび硫酸バリウムの析出量［モル］の関係を示すグラフである。
【００２３】
水溶液（１）は、放射性ストロンチウムを１．１×１０−４モル／Ｌおよびバリウムを７．３×１０−５モル／Ｌ含有する水溶液であり、結果は図２および図３中、◆で示される。水溶液（２）は、放射性ストロンチウムを１．１×１０−４モル／Ｌおよびバリウムを７．３×１０−４モル／Ｌ含有する水溶液であり、結果は図２および図３中、□で示される。水溶液（３）は、放射性ストロンチウムを１．１×１０−３モル／Ｌおよびバリウムを７．３×１０−４モル／Ｌ含有する水溶液であり、結果は図２および図３中、▲で示される。
【００２４】
図２および図３は、汚染水Ａが含有する放射性ストロンチウムおよびバリウムの濃度に応じて、硫酸バリウムを沈殿させて硫酸ストロンチウムを沈殿させない硫酸イオンの添加量、すなわち水溶性の硫酸塩の添加量を調整できることを示している。図２および図３は、汚染水Ａへの好適な硫酸イオンの添加量、すなわち、硫酸バリウムを沈殿させて硫酸ストロンチウムを沈殿させない硫酸イオンの添加量について示しているが、リン酸イオンや水溶性のリン酸塩についても、同様にして、汚染水Ａへの好適な添加量が算出可能である。
【００２５】
さらに、放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３において、効率よく放射性ストロンチウムを回収するために、吸着材に接触させる上澄み液中の放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合を、例えば、放射性ストロンチウムの回収を阻害しない程度に十分に小さくする。上澄み液中の放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合は、１モル％以下に調整されることが好ましい。そのために、この沈殿工程Ｓ１において、汚染水Ａからバリウムを沈殿させて得られる上澄み液が、上記所定の範囲となるように、塩Ｂの添加量を調整することが好ましい。
【００２６】
図４は、吸着材処理する液体中の放射性ストロンチウムとバリウムのモル濃度比（Ｓｒ／Ｂａ濃度比）と放射性ストロンチウムの分配係数［ｍｌ／ｇ］との関係を示すグラフである。図４は、放射性ストロンチウム濃度の異なる４種類の水溶液について、放射性ストロンチウムとバリウムの濃度比を変えて、吸着材処理した場合の放射性ストロンチウムの分配係数を示す。
【００２７】
図４中、Ｘは放射性ストロンチウム濃度が７．５×１０−６モル／Ｌ、▲は放射性ストロンチウム濃度が７．５×１０−５モル／Ｌ、＊は放射性ストロンチウム濃度が７．５×１０−４モル／Ｌ、■は放射性ストロンチウム濃度が７．５×１０−３モル／Ｌの場合をそれぞれ示す
【００２８】
図４に示す分配係数は、吸着材としてケイチタン酸塩を用いた場合の分配係数である。なお、放射性ストロンチウムの分配係数は以下の式で求められる。
【００２９】
Ｋｄ＝（Ｃｉ−Ｃｆ）／Ｃｆ×Ｖ／Ｍ
Ｋｄ：分配係数［ｍｌ／ｇ］
Ｃｉ：処理前の放射性ストロンチウム濃度［モル／ｍｌ］
Ｃｆ：処理後の放射性ストロンチウム濃度［モル／ｍｌ］
Ｖ：吸着材処理した水溶液の容積［ｍｌ］
Ｍ：吸着剤（ケイチタン酸塩）質量［ｇ］
【００３０】
図４は、水溶液中の放射性ストロンチウムの濃度によらず、Ｓｒ／Ｂａ濃度比が高くなるにつれ、すなわち放射性ストロンチウムの濃度に対するバリウムの濃度の割合が小さくなるにつれ、ストロンチウム分配係数が増加していることを示している。なお、図４では、放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合が１モル％のプロットは、Ｓｒ／Ｂａ濃度比の１．０×１０２のプロットと同じである。Ｓｒ／Ｂａ濃度比が１．０×１０２が以上であると、すなわち、放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合が１モル％以下であると放射性ストロンチウムの回収効率の点で好ましい。
【００３１】
沈殿工程Ｓ１では、汚染水Ａに塩Ｂの所定量を添加後、汚染水Ａ中のバリウムを硫酸バリウムまたはリン酸バリウムとして析出させ沈殿させる。汚染水Ａへの塩Ｂの添加および上記バリウム塩の析出、沈殿は、いずれも、常温、常圧で行う。バリウムを硫酸バリウムまたはリン酸バリウムとして析出させるために、汚染水Ａへの塩Ｂの添加後、汚染水Ａと塩Ｂが十分に混合するように撹拌等の操作を行ってもよい。その後、汚染水Ａと塩Ｂの混合物を静置することで、析出した硫酸バリウムまたはリン酸バリウムが沈降して沈殿物となり、上澄み液として汚染水Ａからバリウムが除去された液体が得られる。
【００３２】
なお、汚染水Ａが含有する成分に応じて沈殿物には、硫酸バリウムやリン酸バリウム以外に塩Ｂの添加により析出した固形分が含有されてもよい。ただし、上記のとおり、通常、放射性ストロンチウムの塩が沈殿物に含有されないように塩Ｂの添加量を調整する。また、沈殿物には、放射性ストロンチウム以外の他の放射性核種の塩も含有されないことが好ましい。また、上澄み液においては、放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合が吸着材を用いた放射性ストロンチウムの回収を阻害しない程度に十分に低下されていることが好ましく、該割合は１モル％以下がより好ましい。
【００３３】
＜分離工程Ｓ２＞
分離工程Ｓ２では、沈殿工程Ｓ１により得られる沈殿物と上澄み液を分離する。沈殿物と上澄み液を分離する方法は、常法で行うことができる。具体的には、沈殿物と上澄み液を含む容器から上澄み液をポンプ等で吸い上げる等して回収することで、両者は分離できる。
【００３４】
分離された上澄み液は、次の放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３に供される。一方、沈殿物については、必要に応じて、さらに水分と固形分に分離する。該分離は、沈殿工程Ｓ１を行った容器内で行ってもよく、別の容器に沈殿物を回収後、該容器内で行ってもよい。沈殿物、これから分離された水分、固形分（以下、「沈殿物等」）については所定量を超える放射性ストロンチウムが含有されていないかを確認する。
【００３５】
＜放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３＞
放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３では、分離工程Ｓ２で得られた上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材に接触させて、放射性ストロンチウムを吸着材に吸着させ、回収する。
【００３６】
チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材としては、従来から、放射性ストロンチウムや放射性セシウムを吸着させるのに用いられている公知の吸着材が挙げられる。吸着材はチタン酸塩およびケイチタン酸塩の１種を含んでもよく、２種以上を含んでもよい。さらに、吸着材は実施形態の効果を損なわない範囲でチタン酸塩およびケイチタン酸塩以外の成分を含んでもよい。また、吸着材は、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上が担体に担持された形態であってもよい。
【００３７】
上澄み液を吸着材に接触させる方法としては、吸着材を充填した吸着塔に上澄み液を通水する方法、吸着材を保持させた容器内に上澄み液を投入する方法等がある。吸着塔を用いる方法が好ましい。
【００３８】
上澄み液を吸着材に接触させる際の吸着材の形態はペレット状が好ましく、ペレットの形状としては球状、円柱状、楕円柱状、樽状、楕円体状等が好ましい。
【００３９】
放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３において、上澄み液を吸着材に接触させ、含有する放射性ストロンチウムを吸着材に吸着させた後の液体を以下、処理水という。
【００４０】
一方、吸着材に吸着された放射性ストロンチウムは、吸着材ごと回収されるか、必要に応じて吸着材から溶離させて回収する。
【００４１】
以上、説明した第１の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法によれば、放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収できる。具体的には、放射性ストロンチウムおよびバリウムを含む汚染水から、吸着材により放射性ストロンチウムを回収する方法において、吸着処理に先だってバリウムを硫酸塩またはリン酸塩として選択的に沈殿させ除去することで、吸着処理における、バリウムに起因する放射性ストロンチウムの吸着阻害を抑制でき、放射性ストロンチウムの回収効率を飛躍的に向上できる。
【００４２】
また、バリウムを硫酸塩またはリン酸塩として沈殿させる際に、上記のようにして、バリウム析出用に添加する硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩の添加量を調整することで、放射性ストロンチウムが沈殿しないようにすることができる。沈殿物に放射性ストロンチウムが含有しない場合には、沈殿物の回収作業が容易となる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収方法を示すフロー図である。第２の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法では、第１の実施形態における、分離工程Ｓ２と放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３の間に、上澄み液に含まれる硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子を分離除去する工程Ｓ４をさらに有する。
【００４４】
第２の実施形態において、沈殿工程Ｓ１、分離工程Ｓ２、放射性Ｓｒ回収工程Ｓ３は、上記第１の実施形態における沈殿工程Ｓ１、分離工程Ｓ２、放射性Ｓｒ回収工程Ｓ３と同様にすることができる。
【００４５】
第２の実施形態は、分離工程Ｓ２で得られる上澄み液に、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子が含まれる場合に適用される。硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子は、例えば、上澄み液中に分散して存在する粒径１ｎｍ〜１μｍ程度のコロイド微粒子である。このような硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子を所定量以上含む上澄み液を、吸着材に接触させると、放射性ストロンチウムの吸着材への吸着が阻害される。
【００４６】
上澄み液中の硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子を所定の含有量以下とすることで、放射性ストロンチウムに対する吸着阻害が抑制され、その回収効率が向上する。上記所定の含有量として、具体的には、上澄み液中の放射性ストロンチウム量に対する、イオンとして存在するバリウムおよび微粒子として存在するバリウムの合計量の割合が１モル％である含有量が挙げられる。
【００４７】
すなわち、微粒子の分離除去工程Ｓ４においては、上記割合が１モル％以下となるように、上澄み液から硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子を除去することが好ましい。
【００４８】
微粒子の分離除去工程Ｓ４は、具体的には、フィルタおよび／または遠心分離を用いて行うことができる。フィルタは、公知のセラミックフィルタ、中空糸膜フィルタ等から微粒子の粒径に合わせて適宜選択できる。遠心分離についても公知の方法が適用できる。
【００４９】
第２の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法によれば、放射性ストロンチウム回収工程Ｓ３に供する上澄み液中の放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合を、容易に、吸着材による放射性ストロンチウムの回収を阻害しない程度に十分に小さく、好ましくは１モル％以下にできる。これにより、放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収できる。
【００５０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、放射性ストロンチウムの分離回収装置であり、図６は、第３の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収装置の概略構成図を示す。図６に示す放射性ストロンチウムの分離回収装置は、例えば、第１の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法に好適に用いられる。
【００５１】
図６に示す放射性ストロンチウムの分離回収装置１０Ａは、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水に、硫酸塩およびリン酸塩から選ばれる１種以上の水溶性の塩を添加し、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムを析出させ沈殿物と上澄み液に分離する沈殿槽１５と、沈殿槽１５から上澄み液を取り出す上澄み液取出部１８と、上澄み液取出部１８により取り出された上澄み液を、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材２０に接触させて、放射性ストロンチウムを吸着材２０に吸着させる吸着塔２１とを備える。
【００５２】
分離回収装置１０Ａは、放射性ストロンチウムとバリウムを含有する汚染水（汚染水Ａ）を貯留する汚染水貯留部１１と、硫酸塩およびリン酸塩選ばれる１種以上の水溶性の塩（塩Ｂ）を収容する塩収容部１２を有し、汚染水貯留部１１から沈殿槽１５に汚染水Ａを供給する汚染水供給管１３、塩収容部１２から沈殿槽１５に塩Ｂを供給する塩供給管１４を有する。
【００５３】
沈殿槽１５に供給される汚染水Ａと塩Ｂの供給量は、上記第１の実施形態で説明したとおり、例えば、バリウムが塩として析出し、放射性ストロンチウムが塩として析出しない範囲となるように調整される。さらに、得られる上澄み液において、放射性ストロンチウムに対するバリウムの割合が吸着材２０を用いた放射性ストロンチウムの回収を阻害しない程度に十分に低下できる割合、例えば、該割合が１モル％以下となるように汚染水Ａと塩Ｂの供給量が調整される。
【００５４】
沈殿槽１５においては、供給された汚染水Ａと塩Ｂを、例えば、撹拌機（不図示）を用いて十分に混合した後、静置することで、混合物は上澄み液と沈殿物に分離される。図６においては、沈殿槽１５内に上澄み液と沈殿物が分離して存在する状態が示されている。
【００５５】
分離回収装置１０Ａにおいて、沈殿槽１５から上澄み液を取り出す上澄み液取出部１８は、例えばポンプであり、取り出された上澄み液は上澄み液取出部１８と吸着塔２１を繋ぐ配管１９を介して吸着塔２１に供給される。吸着塔２１は、チタン酸塩およびケイチタン酸塩から選ばれる１種以上を含む吸着材２０が充填されて構成される。吸着材２０の形態や吸着塔２１への充填方法は、公知の方法が適用できる。
【００５６】
吸着塔２１中で上澄み液を吸着材２０に接触させ、上澄み液中の放射性ストロンチウムを吸着材２０に効率よく吸着させるために、例えば、吸着塔２１に供給する上澄み液の流量を適宜調整する。分離回収装置１０Ａは、吸着塔２１から排出される処理水を貯留する処理水貯留部２３および吸着塔２１と処理水貯留部２３を繋ぐ配管２２を有する。
【００５７】
分離回収装置１０Ａは、さらに沈殿槽１５の底部から沈殿物を取り出す沈殿物取出部１６と取り出された沈殿物を貯蔵する沈殿物貯蔵容器１７を有する。なお、上記のとおり汚染水Ａと塩Ｂの供給量について、バリウムが塩として析出し、放射性ストロンチウムが塩として析出しない範囲となるように調整されていれば、沈殿物貯蔵容器１７内の沈殿物は、これ以上の除染処理は必要とされない。
【００５８】
以上、説明した第３の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収装置によれば、第１の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法を好適に実施することが可能であり、放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収できる。
【００５９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、放射性ストロンチウムの分離回収装置であり、図７は、第４の実施形態にかかる放射性ストロンチウムの分離回収装置１０Ｂの概略構成図を示す。図７に示す放射性ストロンチウムの分離回収装置は、例えば、第２の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法に好適に用いられる。なお、第３の実施形態と同一の構成には同一の符号を付して、重複する動作については説明を省略する。
【００６０】
第４の実施形態が第３の実施形態と異なる点は、分離回収装置１０Ｂが微粒子分離除去部２４を備える点である。分離回収装置１０Ｂにおいては、上澄み液取出部１８からの配管１９は微粒子分離除去部２４に接続され、沈殿槽１５から取り出された上澄み液が微粒子分離除去部２４に供され処理されることで、上澄み液から微粒子が分離除去される。ここで除去される微粒子は、硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子である。
【００６１】
微粒子分離除去部２４は、例えば、公知のセラミックフィルタ、中空糸膜フィルタ等から微粒子の粒径に合わせて適宜選択されたフィルタであってよい。微粒子分離除去部２４は、公知の遠心分離機であってもよく、フィルタと遠心分離機を組み合わせた構成であってもよい。
【００６２】
分離回収装置１０Ｂにおいては、微粒子分離除去部２４で処理された、すなわち硫酸バリウムまたはリン酸バリウムの微粒子が除去された上澄み液が、吸着塔２１に配管２５を介して供給される。
【００６３】
第４の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収装置によれば、第２の実施形態の放射性ストロンチウムの分離回収方法を好適に実施することが可能であり、放射性ストロンチウムとバリウムを含む汚染水から効率よく放射性ストロンチウムを分離回収できる。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０Ａ，１０Ｂ…放射性ストロンチウムの分離回収装置、１１…汚染水貯留部、１２…塩収容部、１３…汚染水供給管、１４…塩供給管、１５…沈殿槽、１６…沈殿物取出部、１７…沈殿物貯蔵容器、１８…上澄み液取出部、１９，２２，２５…配管、２０…吸着材、２１…吸着塔、２３…処理水貯留部、２４…微粒子分離除去部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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