(57)【要約】【課題】除染廃液を処理する際に発生する高線量の二次廃棄物の発生量を低減することができる廃液処理システム及び除染廃液の処理方法を提供する。【解決手段】本発明に係る廃液処理システム１３は、第１吸着塔３２と、第２吸着塔３３と、第３吸着塔３４と、第４吸着塔３５と、第５吸着塔３６と、除染廃液循環ラインＬ１１と、第１バイパスラインＬ２２と、第２バイパスラインＬ２３とを備える。第１樹脂４１、第４樹脂４２は廃棄物として埋設処分し、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂ、第３樹脂４４は焼却処分して減容化することができるため、除染廃液１４を処理することで埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物の発生量を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉設備の除染対象物で用いた薬剤から生じた除染廃液を抜き出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液処理ラインと、
前記除染廃液処理ラインに設けられ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記除染廃液に含まれる前記酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合して形成されたキレート化合物を少なくとも吸着する第１樹脂を備える第１吸着部と、
前記除染廃液処理ラインに１つ以上設けられ、前記除染廃液に含まれる有機酸を少なくとも吸着する第２樹脂を備える第２吸着部と、
前記除染廃液処理ラインの前記第２吸着部をバイパスして設けられる第１バイパスラインと、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部および前記第２吸着部をバイパスして設けられる第２バイパスラインと、
前記第２バイパスラインに設けられ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着する第３樹脂を備える第３吸着部と、
を有することを特徴とする廃液処理システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部と前記第２吸着部との間に設けられ、前記キレート化合物を少なくとも吸着する第４樹脂を備える第４吸着部を有することを特徴とする廃液処理システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部よりも前記除染廃液の流れ方向の上流側に設けられ、前記除染廃液に含まれる析出物を除去する分離部を有することを特徴とする廃液処理システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、
前記第１樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含み、
前記第２樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含み、
前記第３樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含むことを特徴とする廃液処理システム。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１つにおいて、
前記第４樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする廃液処理システム。
【請求項６】
原子炉設備の除染対象物に供給した薬剤を除染廃液として前記原子炉設備の除染対象物から排出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液循環ラインと、
前記除染廃液循環ラインに酸化剤または還元剤を含む薬剤を供給する薬剤供給部と、
請求項１ないし５のいずれか１つの廃液処理システムと、を有し、
前記除染廃液処理ラインが、前記除染廃液循環ラインに接続されていることを特徴とする除染システム。
【請求項７】
原子炉設備の除染対象物に供給した薬剤を除染廃液として前記原子炉設備の除染対象物から排出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液循環ラインと、
前記除染廃液循環ラインに酸化剤または還元剤を含む薬剤を供給する薬剤供給部と、
前記除染廃液循環ラインに接続され、前記除染廃液を抜き出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液処理ラインと、
前記除染廃液処理ラインに設けられ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記除染廃液に含まれる前記酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合して形成されたキレート化合物を少なくとも吸着する第１樹脂を備える第１吸着部と、
前記除染廃液処理ラインに１つ以上設けられ、前記除染廃液に含まれる有機酸を少なくとも吸着する第２樹脂を備える第２吸着部と、
前記除染廃液処理ラインの前記第２吸着部をバイパスして設けられる第１バイパスラインと、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部および前記第２吸着部をバイパスして設けられる第２バイパスラインと、
前記第２バイパスラインに設けられ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着する第３樹脂を備える第３吸着部と、
を有する廃液処理システムを用い、
前記除染廃液に酸化剤を供給する酸化剤供給工程と、
前記酸化剤を分解する薬剤を添加し、前記酸化剤を分解する薬剤を含む除染廃液を、前記第２バイパスラインを通過させて前記第３吸着部を通過させ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着した後、前記原子炉設備の除染対象物に供給する酸化剤浄化工程と、
前記除染廃液に還元剤を添加した後、前記還元剤を含む除染廃液を前記第１吸着部を通過させ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記キレート化合物を少なくとも吸着した後、前記第１バイパスラインを通過させて前記原子炉設備の除染対象物に供給する還元工程と、
前記除染廃液に含まれる前記還元剤を分解処理した後、前記還元剤を分解処理した除染廃液を、前記第１吸着部と前記第２吸着部とを通過させ、前記原子炉設備の除染対象物に含まれる前記キレート化合物または有機酸を少なくとも吸着した後、前記原子炉設備の除染対象物に供給する浄化工程と、
を含み、
前記酸化剤供給工程または前記還元工程から始まり、
前記酸化剤供給工程、前記酸化剤浄化工程、前記還元工程および前記浄化工程を、前記酸化剤供給工程、前記酸化剤浄化工程、前記還元工程および前記浄化工程の順番で少なくとも１回以上含み、
前記浄化工程で終了することを特徴とする廃液処理方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部と前記第２吸着部との間に設けられ、前記キレート化合物を少なくとも吸着する第４樹脂を備える第４吸着部を有することを特徴とする廃液処理方法。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部よりも前記除染廃液の流れ方向の上流側で、前記除染廃液に含まれる析出物を除去することを特徴とする廃液処理方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１つにおいて、
前記第１樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含み、
前記第２樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含み、
前記第３樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含むことを特徴とする廃液処理方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１つにおいて、
前記第４樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする廃液処理方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１つにおいて、
前記酸化剤浄化工程、前記還元工程は、前記除染廃液を、前記除染廃液循環ライン、前記第１バイパスラインおよび前記第２バイパスラインの何れかと、前記原子炉設備の除染対象物とを１回以上循環させることを特徴とする廃液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液処理システム及び廃液処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や使用済燃料の再処理工場等の放射線取扱い施設において、放射性物質を含む放射性廃液と接触する配管などの構造部品は、放射線取扱い施設において原子力発電所や再処理工場等の運転に伴ってその内表面に放射性物質を含む酸化物や塩などの皮膜等が付着または生成する。施設の運転期間が長くなると、配管や機器等の周囲は放射線量が高まり、定期検査や保守工事あるいは廃棄物解体工事等において作業員の被ばく線量が増大するおそれがある。作業員の被ばくを低減するため、配管や機器等に付着した放射性物質を除去（除染）する必要がある。
【０００３】
この除染の対象となる代表的なものとして、原子炉一次冷却系（一次冷却系）がある。この一次冷却系には放射性物質を含有するクラッド（ｃｒｕｄ）と呼ばれるスケールが付着する。このクラッドは一次冷却系の配管や機器周辺において、作業者が放射線被ばくを受ける放射線源となっている。放射線被ばくの低減を図り、作業環境向上のため、クラッドの除去を行い、配管や機器等の除染を行う必要がある。配管や機器等の除染には、例えば薬剤を用いて化学的に処理する化学的汚染除去方法が用いられている。
【０００４】
また、こうした放射線取扱い施設において設備の除染で発生する除染廃液は、例えば、カチオン樹脂やアニオン樹脂などのイオン交換樹脂を用いて除染溶液中に含まれる金属イオンなど放射性物質等を化学的に吸着処理する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４５３７１号公報
【特許文献２】特許第２５０９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
除染廃液の廃液処理方法では、除染廃液中の金属イオンの処理に用いるカチオン樹脂及び混床樹脂（カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合されたもの）などのイオン交換樹脂が二次廃棄物として発生するが、使用済のイオン交換樹脂は高線量となっているため、焼却処分は困難である。また、カチオン樹脂は有機物であり、混床樹脂は有機物であることに加え、キレート化合物（金属キレート）を含むことから、イオン交換樹脂を固化して固形物とし、処分場に埋設処分することは困難である。
【０００７】
高線量の有機物は、放射性分解により水素ガスを生成する原因となる。また、キレート化合物は核種移行を促進させ、処分場のバリア性能を低下させる原因となる。このような理由により、除染廃液の処理に用いたイオン交換樹脂及びキレート化合物を埋設処分することを認めていない。そのため、二次廃棄物として発生するイオン交換樹脂の処分ができず、原子力発電所内で保管しておかなければならない。
【０００８】
そのため、埋設処分が困難な高線量の使用済のイオン交換樹脂の発生量の低減を図るため、更なる改善を図る必要がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、除染廃液を処理する際に発生する高線量の二次廃棄物の発生量を低減することができる廃液処理システム及び除染廃液の処理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】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、原子炉設備の除染対象物で用いた薬剤から生じた除染廃液を抜き出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液処理ラインと、前記除染廃液処理ラインに設けられ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記除染廃液に含まれる前記酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合して形成されたキレート化合物を少なくとも吸着する第１樹脂を備える第１吸着部と、前記除染廃液処理ラインに１つ以上設けられ、前記除染廃液に含まれる有機酸を少なくとも吸着する第２樹脂を備える第２吸着部と、前記除染廃液処理ラインの前記第２吸着部をバイパスして設けられる第１バイパスラインと、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部および前記第２吸着部をバイパスして設けられる第２バイパスラインと、前記第２バイパスラインに設けられ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着する第３樹脂を備える第３吸着部と、を有することを特徴とする廃液処理システムである。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部と前記第２吸着部との間に設けられ、前記キレート化合物を少なくとも吸着する第４樹脂を備える第４吸着部を有することを特徴とする廃液処理システムである。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部よりも前記除染廃液の流れ方向の上流側に設けられ、前記除染廃液に含まれる析出物を除去する分離部を有することを特徴とする廃液処理システムである。
【００１３】
第４の発明は、第１ないし第３のいずれか１つの発明において、前記第１樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含み、前記第２樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含み、前記第３樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含むことを特徴とする廃液処理システムである。
【００１４】
第５の発明は、第２ないし第４のいずれか１つの発明において、前記第４樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする廃液処理システムである。
【００１５】
第６の発明は、原子炉設備の除染対象物に供給した薬剤を除染廃液として前記原子炉設備の除染対象物から排出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液循環ラインと、前記除染廃液循環ラインに酸化剤または還元剤を含む薬剤を供給する薬剤供給部と、第１ないし第５のいずれか１つの発明の廃液処理システムと、を有し、前記除染廃液処理ラインが、前記除染廃液循環ラインに接続されていることを特徴とする除染システムである。
【００１６】
上述した課題を解決するための本発明の第７の発明は、原子炉設備の除染対象物に供給した薬剤を除染廃液として前記原子炉設備の除染対象物から排出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液循環ラインと、前記除染廃液循環ラインに酸化剤または還元剤を含む薬剤を供給する薬剤供給部と、前記除染廃液循環ラインに接続され、前記除染廃液を抜き出し、前記原子炉設備の除染対象物に循環させる除染廃液処理ラインと、前記除染廃液処理ラインに設けられ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記除染廃液に含まれる前記酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合して形成されたキレート化合物を少なくとも吸着する第１樹脂を備える第１吸着部と、前記除染廃液処理ラインに１つ以上設けられ、前記除染廃液に含まれる有機酸を少なくとも吸着する第２樹脂を備える第２吸着部と、前記除染廃液処理ラインの前記第２吸着部をバイパスして設けられる第１バイパスラインと、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部および前記第２吸着部をバイパスして設けられる第２バイパスラインと、前記第２バイパスラインに設けられ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着する第３樹脂を備える第３吸着部と、を有する廃液処理システムを用い、前記除染廃液に酸化剤を供給する酸化剤供給工程と、前記酸化剤を分解する薬剤を添加し、前記酸化剤を分解する薬剤を含む除染廃液の全部又は一部を、前記第２バイパスラインを通過させて前記第３吸着部を通過させ、前記除染廃液に含まれる前記酸化剤の金属イオンを少なくとも吸着した後、前記原子炉設備の除染対象物に供給する酸化剤浄化工程と、前記除染廃液に還元剤を添加した後、前記還元剤を含む除染廃液の全部又は一部を前記第１吸着部を通過させ、前記原子炉設備の除染対象物に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または前記キレート化合物を少なくとも吸着した後、前記第１バイパスラインを通過させて前記原子炉設備の除染対象物に供給する還元工程と、前記除染廃液に含まれる前記還元剤を分解処理した後、前記還元剤を分解処理した除染廃液の全部又は一部を、前記第１吸着部と前記第２吸着部とを通過させ、前記原子炉設備の除染対象物に含まれる前記キレート化合物または有機酸を少なくとも吸着した後、前記原子炉設備の除染対象物に供給する浄化工程と、を含み、前記酸化剤供給工程または前記還元工程から始まり、前記酸化剤供給工程、前記酸化剤浄化工程、前記還元工程および前記浄化工程を、前記酸化剤供給工程、前記酸化剤浄化工程、前記還元工程および前記浄化工程の順番で少なくとも１回以上含み、前記浄化工程で終了することを特徴とする廃液処理方法である。
【００１７】
第８の発明は、第７の発明において、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部と前記第２吸着部との間に設けられ、前記キレート化合物を少なくとも吸着する第４樹脂を備える第４吸着部を有することを特徴とする廃液処理方法である。
【００１８】
第９の発明は、第７または第８の発明において、前記除染廃液処理ラインの前記第１吸着部よりも前記除染廃液の流れ方向の上流側で、前記除染廃液に含まれる析出物を除去することを特徴とする廃液処理方法である。
【００１９】
第１０の発明は、第７ないし第９のいずれか１つの発明において、前記第１樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含み、前記第２樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含み、前記第３樹脂が、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含むことを特徴とする廃液処理方法である。
【００２０】
第１１の発明は、第７ないし第１０のいずれか１つの発明において、前記第４樹脂が、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、前記アニオン樹脂と前記混床樹脂とが混合された樹脂のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする廃液処理方法である。
【００２１】
第１２の発明は、第７ないし第１１のいずれか１つの発明において、前記酸化剤浄化工程、前記還元工程は、前記除染廃液を、前記除染廃液循環ライン、前記第１バイパスラインおよび前記第２バイパスラインの何れかと、前記原子炉設備の除染対象物とを１回以上循環させることを特徴とする廃液処理方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、除染廃液を処理する際に発生する高線量の二次廃棄物の発生量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る廃液処理システムを備えた除染システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に係る除染廃液の処理方法を適用した除染方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、酸化剤を供給している酸化剤供給工程における状態を示す説明図である。
【図４】図４は、酸化剤浄化工程における状態を示す説明図である。
【図５】図５は、還元工程における状態を示す説明図である。
【図６】図６は、浄化工程における状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る廃液処理システム及び廃液処理方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例】
【００２５】
本発明による実施例に係る廃液処理システムを原子力発電プラントにおける除染システムに適用した場合について、図面を参照して説明する。なお、本実施例に係る廃液処理システムは、原子力発電プラントの原子炉のあらゆる形式に適用可能である。例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）、ＰＷＲを改良した改良型加圧水型原子炉（ＡＰＷＲ：Advanced  Pressurized  Water  Reactor）または沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling  Water  Rector）などの原子炉に適用することができる。ＰＷＲは、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って二次冷却材と熱交換させることにより蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する原子炉である。また、本実施例に係る廃液処理システムは、放射線取扱い施設にも適用可能である。
【００２６】
＜除染システム＞
図１は、本発明の実施例に係る廃液処理システムを備えた除染システムを示す概略図である。図１に示すように、除染システム１０は、原子炉設備の除染対象物１１を除染するためのものである。除染システム１０は、除染廃液循環ラインＬ１１と、薬剤供給部１２と、廃液処理システム１３と備える。
【００２７】
なお、除染とは、原子炉設備の除染対象系統の配管や機器等に付着した放射性物質を除去することをいう。
【００２８】
原子炉設備の除染対象物１１は、原子炉機器や各種配管など原子炉設備を構成する部材である。原子力発電プラントにおいては、原子炉機器や各種配管など原子炉設備を構成する部材は一般にステンレス鋼や炭素鋼等の鉄鋼材料で製作されている。これら原子炉設備を構成する部材は使用した際に原子炉機器や各種配管など原子炉設備を構成する部材内の表面は高温水（一次冷却水）との接触によって腐食作用を受け、酸化物の皮膜が形成される。皮膜は、ＲI、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉの少なくとも１種類の金属又は酸化物などである。
【００２９】
高温水（一次冷却水）に晒される原子炉機器や配管内表面の接液部位に形成される皮膜に炉水中の放射能が取り込まれ、被ばく線源となっている。
【００３０】
除染廃液循環ラインＬ１１は、原子炉設備の除染対象物１１から排出される除染廃液１４が原子炉設備の除染対象物１１の内部と外部とを循環するラインである。
【００３１】
薬剤供給部１２は、第１薬剤供給部２１と、第２薬剤供給部２２と、第３薬剤供給部２３と、第４薬剤供給部２４とを有する。第１薬剤供給部２１は、第１薬剤供給ラインＬ１２で除染廃液循環ラインＬ１１と接続されている。第１薬剤供給ラインＬ１２は、酸化剤を含む第１薬剤２６を第１薬剤供給部２１から除染廃液循環ラインＬ１１に送るためのラインである。第１薬剤供給部２１は、第１薬剤２６を第１薬剤供給ラインＬ１２を通して除染廃液循環ラインＬ１１に供給する。第１薬剤供給ラインＬ１２は、第１薬剤供給ラインＬ１２の途中に調節弁Ｖ１１が設けられている。第１薬剤２６の供給量は調節弁Ｖ１１により調整される。
【００３２】
第１薬剤２６としては、例えば、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、過マンガン酸（ＨＭｎＯ4）、過マンガン酸塩、過鉄酸塩、硝酸とフッ酸との硝フッ酸混合液などの何れか１つ以上含んでいるものが用いられる。過マンガン酸塩としては、具体的には、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ4）が挙げられる。第１薬剤２６は、第１薬剤供給部２１から第１薬剤供給ラインＬ１２を通過して除染廃液循環ラインＬ１１に供給される。第１薬剤２６は、原子炉設備の除染対象物１１を構成する原子炉機器や各種配管などの部材に付着している酸化物中のＣｒ（III）をＣｒ（VI）に酸化して、第１薬剤２６中に溶解させ、原子炉設備の除染対象物１１を構成する部材から除去する。第１薬剤２６の濃度としては、０．００５質量％以上０．５質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上０．３質量％以下、さらに好ましくは０．０１質量％以上０．１質量％以下である。
【００３３】
本実施例では、第１薬剤２６は、液体の状態で薬液として用いられる。本明細書では、薬剤とは、液体、気体、固体のいずれの状態をも含む概念で用いられる。そのため、第１薬剤２６は、液体の状態のものに限定されるものではなく、固体、気体のいずれかの状態で用いてもよい。なお、後述する第２薬剤２７、第３薬剤２８、第４薬剤２９の他の薬剤においても同様である。
【００３４】
第１薬剤２６を除染廃液循環ラインＬ１１に供給することで、原子炉設備の除染対象物１１に付着していた付着物に含まれるＣｒ酸化物などは、少なくともＣｒ（VI）に酸化して除染廃液循環ラインＬ１１中に溶解させ、原子炉設備の除染対象物１１から除去される。
【００３５】
第２薬剤供給部２２は、第２薬剤供給ラインＬ１３で除染廃液循環ラインＬ１１と接続されている。第２薬剤供給ラインＬ１３は、還元剤を含む第２薬剤２７を第２薬剤供給部２２から除染廃液循環ラインＬ１１に送るためのラインである。第２薬剤供給部２２は、第２薬剤２７を第２薬剤供給ラインＬ１３を通して除染廃液循環ラインＬ１１に供給する。第２薬剤供給ラインＬ１３は、第２薬剤供給ラインＬ１３の途中に調節弁Ｖ１２が設けられている。第２薬剤２７の供給量は調節弁Ｖ１２により調整される。
【００３６】
第２薬剤２７としては、還元作用があり、金属イオンとキレート結合する有機酸などが用いられる。第２薬剤２７としては、例えば、シュウ酸（Ｈ2Ｃ2Ｏ4）、クエン酸（Ｃ6Ｈ8Ｏ74）、硝フッ酸混合液、シュウ酸とクエン酸、または、シュウ酸とピコリン酸などの何れか１つ以上含んでいるものが用いられる。第２薬剤２７は第２薬剤供給部２２から第２薬剤供給ラインＬ１３を通過して除染廃液循環ラインＬ１１に供給される。第２薬剤２７は、原子炉設備の除染対象物１１を構成する原子炉機器や各種配管などの部材に付着している鉄（Ｆｅ）系酸化物、ニッケル（Ｎｉ）系酸化物などを第２薬剤２７中に溶解させる。また、Ｃｒ酸化物と未反応の過マンガン酸を還元する。第２薬剤２７の濃度としては、０．００５質量％以上０．５質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上０．３質量％以下、さらに好ましくは０．０１質量％以上０．２質量％以下である。
【００３７】
第２薬剤２７を除染廃液循環ラインＬ１１に供給することで、原子炉設備の除染対象物１１に付着した付着物に含まれるＦｅ酸化物、Ｎｉ酸化物などは除染廃液循環ラインＬ１１中に溶解し、原子炉設備の除染対象物１１から除去され、原子炉設備の除染対象物１１は除染される。また、Ｃｒ酸化物と未反応の過マンガン酸が還元される。
【００３８】
第３薬剤供給部２３は、第３薬剤供給ラインＬ１４で除染廃液循環ラインＬ１１と接続されている。第３薬剤供給ラインＬ１４は、酸化剤を分解する薬剤を含む第３薬剤２８を第３薬剤供給部２３から除染廃液循環ラインＬ１１に送るためのラインである。第３薬剤供給部２３は、第３薬剤２８を第３薬剤供給ラインＬ１４を通して除染廃液循環ラインＬ１１に供給する。第３薬剤供給ラインＬ１４は、第３薬剤供給ラインＬ１４の途中に調節弁Ｖ１３が設けられている。第３薬剤２８の供給量は調節弁Ｖ１３により調整される。
【００３９】
第３薬剤２８としては、例えば、上記還元剤、ヒドラジン、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、シュウ酸などの何れか１つ以上含んでいるものが用いられる。上記還元剤、ヒドラジン、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、シュウ酸などは従来より公知のものが用いられ、その濃度は適宜調節される。第３薬剤２８は第３薬剤供給部２３から第３薬剤供給ラインＬ１４を通過して除染廃液循環ラインＬ１１に供給される。第３薬剤２８は、酸化剤を分解する。
【００４０】
第３薬剤２８を除染廃液循環ラインＬ１１に供給することで、酸化剤は分解され、余分な酸化剤は除去される。
【００４１】
第４薬剤供給部２４は、第４薬剤供給ラインＬ１５で除染廃液循環ラインＬ１１と接続されている。第４薬剤供給ラインＬ１５は、過酸化水素を含む第４薬剤２９を第４薬剤供給部２４から除染廃液循環ラインＬ１１に送るためのラインである。第４薬剤供給部２４は、第４薬剤２９を第４薬剤供給ラインＬ１５を通して除染廃液循環ラインＬ１１に供給する。第４薬剤供給ラインＬ１５は、第４薬剤供給ラインＬ１５の途中に調節弁Ｖ１４が設けられている。第４薬剤２９の供給量は調節弁Ｖ１４により調整される。
【００４２】
第４薬剤２９としては、例えば、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）など含んでいるものが用いられる。上記過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）などは従来より公知のものが用いられ、その濃度は適宜調節される。第４薬剤２９は第４薬剤供給部２４から第４薬剤供給ラインＬ１５を通過して除染廃液循環ラインＬ１１に供給される。第４薬剤２９は、還元剤を分解する。
【００４３】
また、本実施例では、還元剤を分解するために、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）など第４薬剤２９を用いているが、還元剤を分解する方法はこれに限定されるものではなく、除染廃液１４を加熱して還元剤を熱分解する方法、除染廃液１４にプラズマを照射して還元剤を分解する方法などが挙げられる。
【００４４】
第４薬剤２９を除染廃液循環ラインＬ１１に供給することで、還元剤は分解され、余分な還元剤は除去される。
【００４５】
第１薬剤２６および第２薬剤２７は、原子炉設備の除染対象物１１を構成する原子炉機器や各種配管などの部材に付着している皮膜の種類に応じて付着物を溶解する薬剤を適宜組み合わせて用いることができる。
【００４６】
除染廃液１４を除染廃液循環ラインＬ１１に循環させる回数は、１回でもよいし、複数回でもよい。
【００４７】
また、除染廃液１４は、第１薬剤２６、第２薬剤２７、第３薬剤２８および第４薬剤２９の液量は減少するため、原子炉設備の除染対象物１１内に第１薬剤２６、第２薬剤２７、第３薬剤２８および第４薬剤２９が十分供給できるように、除染廃液１４には薬剤供給部１２から第１薬剤２６、第２薬剤２７、第３薬剤２８および第４薬剤２９を適宜供給するようにしてもよい。
【００４８】
除染廃液循環ラインＬ１１に供給された第１薬剤２６は、原子炉設備の除染対象物１１を通過した後、除染廃液１４ａとして、除染廃液循環ラインＬ１１を循環する。そして、除染廃液１４ａの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から抜き出され、廃液処理システム１３に供給し、その後、除染廃液循環ラインＬ１１に戻して原子炉設備の除染対象物１１に再度供給される。同様に、除染廃液循環ラインＬ１１に供給された第２薬剤２７は、原子炉設備の除染対象物１１を通過した後、除染廃液１４ｂとして、除染廃液循環ラインＬ１１を循環する。そして、除染廃液１４ｂの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から抜き出され、廃液処理システム１３に供給される。また、除染廃液循環ラインＬ１１に供給された第３薬剤２８は、原子炉設備の除染対象物１１を通過した後、除染廃液１４ｃとして、除染廃液循環ラインＬ１１を循環する。そして、除染廃液１４ｃの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から抜き出され、廃液処理システム１３に供給される。また、除染廃液循環ラインＬ１１に供給された第４薬剤２９は、原子炉設備の除染対象物１１を通過した後、除染廃液１４ｄとして、除染廃液循環ラインＬ１１を循環する。そして、除染廃液１４ｄの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から抜き出され、廃液処理システム１３に供給される。
【００４９】
なお、本実施例では、除染廃液１４ａ、除染廃液１４ｂ、除染廃液１４ｃおよび除染廃液１４ｄをまとめて除染廃液１４という場合がある。
【００５０】
（廃液処理システム）
廃液処理システム１３は、フィルタ（分離部）３１と、第１吸着塔（第１吸着部）３２と、第２吸着塔（第４吸着部）３３と、第３吸着塔（第２吸着部）３４と、第４吸着塔（第２吸着部）３５と、第５吸着塔（第３吸着部）３６と、除染廃液処理ラインＬ２１と、第１バイパスラインＬ２２と、第２バイパスラインＬ２３とを備える。
【００５１】
除染廃液処理ラインＬ２１は、原子炉設備の除染対象物１１で用いた除染廃液１４の全部又は一部を抜き出し、原子炉設備の除染対象物１１に循環させるラインである。なお、除染廃液１４は、第１薬剤２６、第２薬剤２７、第３薬剤２８または第４薬剤２９が原子炉設備の除染対象物１１を通過する際に生じた廃液であり、除染廃液１４ａ、除染廃液１４ｂ、除染廃液１４ｃまたは除染廃液１４ｄのいずれかの廃液である。
【００５２】
除染廃液処理ラインＬ２１は、除染廃液処理ラインＬ２１−１、Ｌ２１−２、Ｌ２１−３、Ｌ２１−４、Ｌ２１−５およびＬ２１−６を含む。除染廃液処理ラインＬ２１−１は、一端が除染廃液循環ラインＬ１１に接続され、他端がフィルタ３１に接続されている。除染廃液処理ラインＬ２１−２は、一端がフィルタ３１に接続され、他端が第１吸着塔３２に接続されている。除染廃液処理ラインＬ２１−３は、一端が第１吸着塔３２に接続され、他端が第２吸着塔３３に接続されている。除染廃液処理ラインＬ２１−４は、一端が第２吸着塔３３に接続され、他端が第３吸着塔３４に接続されている。除染廃液処理ラインＬ２１−５は、一端が第３吸着塔３４に接続され、他端が第４吸着塔３５に接続されている。除染廃液処理ラインＬ２１−６は、一端が第４吸着塔３５に接続され、他端が除染廃液循環ラインＬ１１に接続されている。
【００５３】
除染廃液処理ラインＬ２１−１は、除染廃液循環ラインＬ１１とフィルタ３１との間に調節弁Ｖ２１が設けられ、除染廃液処理ラインＬ２１−２は、第２バイパスラインＬ２３との接続部分と第１吸着塔３２との間に調節弁Ｖ２２が設けられている。除染廃液処理ラインＬ２１−３は、第１バイパスラインＬ２２との接続部分と第２吸着塔３３との間に調節弁Ｖ２３が設けられている。除染廃液処理ラインＬ２１−４は、除染廃液処理ラインＬ２１−４の途中に調節弁Ｖ２４が設けられている。除染廃液処理ラインＬ２１−５は、除染廃液処理ラインＬ２１−５の途中に調節弁Ｖ２５が設けられている。除染廃液処理ラインＬ２１−６は、第４吸着塔３５と第１バイパスラインＬ２２および第２バイパスラインＬ２３との接続部分との間に調節弁Ｖ２６が設けられている。除染廃液処理ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−６を通るそれぞれの除染廃液１４の流量は、調節弁Ｖ２１〜Ｖ２６によりそれぞれ調整される。
【００５４】
第１バイパスラインＬ２２は、除染廃液処理ラインＬ２１の第２吸着塔３３、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５をバイパスして設けられるラインである。第１バイパスラインＬ２２は、一端が除染廃液処理ラインＬ２１の第１吸着塔３２と第２吸着塔３３との間に接続され、他端が除染廃液処理ラインＬ２１の調節弁Ｖ２６よりも除染廃液１４の流れ方向の下流側に接続されている。
【００５５】
第１バイパスラインＬ２２は、第１バイパスラインＬ２２の途中に調節弁Ｖ３１が設けられている。第１バイパスラインＬ２２を通る除染廃液１４の流量は、調節弁Ｖ３１により調整される。
【００５６】
第２バイパスラインＬ２３は、除染廃液処理ラインＬ２１の第１吸着塔３２、第２吸着塔３３、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５をバイパスして設けられるラインである。第２バイパスラインＬ２３は、第２バイパスラインＬ２３−１、Ｌ２３−２を含む。第２バイパスラインＬ２３−１は、一端が除染廃液処理ラインＬ２１の調節弁Ｖ２２よりも除染廃液１４の流れ方向の上流側に接続され、他端が第５吸着塔３６に接続されている。第２バイパスラインＬ２３−２は、一端が第５吸着塔３６に接続され、他端が除染廃液処理ラインＬ２１−６の第１バイパスラインＬ２２との接続部分に接続されている。
【００５７】
第２バイパスラインＬ２３−１は、第２バイパスラインＬ２３−１の途中に調節弁Ｖ３２が設けられている。第２バイパスラインＬ２３−２は、第２バイパスラインＬ２３−２の途中に調節弁Ｖ３３が設けられている。第２バイパスラインＬ２３−１、Ｌ２３−２を通る除染廃液１４の流量は、調節弁Ｖ３２、Ｖ３３によりそれぞれ調整される。
【００５８】
フィルタ３１は、除染廃液処理ラインＬ２１−２の第２バイパスラインＬ２３−１との接続部分よりも上流側に設けられている。フィルタ３１は、除染廃液１４中の析出物を除去する。フィルタ３１としては、例えば、ポアメットなどが用いられる。これにより、除染廃液１４が析出物を含んでいた場合でも、析出物が第１吸着塔３２に供給されるのを抑制することができる。特に、還元剤を分解した場合には、除染液中に存在するＦｅイオン、Ｎｉイオン、Ｃｒイオンなどの金属イオンが水酸化物として析出するため、第１吸着塔３２の上流側でフィルタ３１で除染液中に発生した析出物を回収することで、第１吸着塔３２の劣化等を低減することができる。
【００５９】
第１吸着塔３２は、第１吸着塔３２の内部に第１樹脂４１を備えている。第１樹脂４１は、原子炉設備の除染対象物１１に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオン、または除染廃液１４中に含まれるキレート化合物を吸着する。キレート化合物とは、酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合して形成されたものである。第１樹脂４１は、原子炉設備の除染対象物１１に存在する酸化皮膜から溶解した金属イオンを主に吸着するが、キレート化合物は、酸化皮膜から溶解した金属イオンが有機酸とキレート結合した化合物であるため、キレート化合物も吸着できる。
【００６０】
第１樹脂４１は、カチオン樹脂と無機吸着体（無機イオン交換体）との少なくとも１つを含む。無機イオン交換体としては、ゼオライト、リン酸ジルコニウム、粘土鉱物や、非ゼオライト系無機イオン交換体などが挙げられる。無機イオン交換体は、除去すべき金属イオンの種類に応じて適宜選定される。これらの中でも、無機イオン交換体としては、ゼオライトを用いることが好ましい。ゼオライトは無機物であるため、有機物のように放射性分解による水素ガスが生成することはない。そのため、ゼオライトが放射性物質を吸着して高線量となっても、ゼオライトは固化して固形物とすることで処分場で埋設処分することができる。
【００６１】
第１吸着塔３２は、第１吸着塔３２の周囲が遮蔽板３７−１で覆われている。第１樹脂４１は、後述するように、酸化皮膜から溶解した金属イオンが吸着されるため、高い線量となる。そのため、第１吸着塔３２の周囲が遮蔽板３７−１で覆われることで、第１樹脂４１の外部に放射線が漏洩するのを抑制することができる。
【００６２】
第２吸着塔３３は、第４樹脂４２を備えている。第４樹脂４２は、除染廃液１４中に含まれるキレート化合物を吸着する。第４樹脂４２は、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、アニオン樹脂と混床樹脂とを混合したものとの少なくとも１つを含む。
【００６３】
また、第２吸着塔３３は、第１吸着塔３２と同様、遮蔽板３７−２で覆われている。第４樹脂４２は、後述するように、キレート化合物が吸着されるため、高い線量となる。そのため、第２吸着塔３３の周囲が遮蔽板３７−２で覆われることで、第４樹脂４２の外部に放射線が漏洩するのを抑制することができる。
【００６４】
第３吸着塔３４は、第２樹脂４３Ａを備える。第２樹脂４３Ａは、除染廃液１４中に含まれる有機酸を吸着する。第２樹脂４３Ａは、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、アニオン樹脂と混床樹脂とを混合したものとの少なくとも１つを含む。
【００６５】
第４吸着塔３５は、第２樹脂４３Ｂを備える。第２樹脂４３Ｂは、第２樹脂４３Ａと同様、除染廃液１４中に含まれる有機酸を吸着する。第２樹脂４３Ｂは、アニオン樹脂と、カチオン樹脂とアニオン樹脂とが混合された混床樹脂と、アニオン樹脂と混床樹脂とを混合したものとの少なくとも１つを含む。
【００６６】
第５吸着塔３６は、第３樹脂４４を備える。第３樹脂４４は、除染廃液１４中に含まれる酸化剤の金属イオンを吸着する。第３樹脂４４は、カチオン樹脂と無機吸着体との少なくとも１つを含む。
【００６７】
除染廃液循環ラインＬ１１を循環している除染廃液１４の全部又は一部は、除染廃液処理ラインＬ２１、第１バイパスラインＬ２２および第２バイパスラインＬ２３の何れかを通って、再度、除染廃液循環ラインＬ１１に戻される。そして、除染廃液１４は、除染廃液循環ラインＬ１１と廃液処理システム１３との間を循環している。除染廃液１４を除染廃液循環ラインＬ１１と廃液処理システム１３とに循環させる回数は、１回でもよいし複数回でもよい。
【００６８】
廃液処理システム１３は、第１吸着塔３２と、第２吸着塔３３と、第３吸着塔３４と、第４吸着塔３５と、第５吸着塔３６と、除染廃液処理ラインＬ２１と、第１バイパスラインＬ２２と、第２バイパスラインＬ２３とを備えている。原子炉設備の除染対象物１１を構成する原子炉機器や各種配管などの部材を除染することで生じる除染廃液１４は放射性物質を含んでいる。除染廃液１４の放射性物質が、第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂおよび第３樹脂４４に吸着される。そのため、第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂおよび第３樹脂４４は、放射性物質で汚染された放射性廃棄物となる。酸化剤が添加された除染廃液１４ａには、酸化皮膜から溶解した金属イオンが含まれる。第３薬剤２８が添加されて酸化剤が分解された除染廃液１４ｃには、酸化剤の金属イオンが含まれる。この酸化皮膜から溶解した金属イオンおよび酸化剤の金属イオンは、陽イオンであるため、カチオン樹脂または無機吸着体を少なくとも含む第１樹脂４１、第３樹脂４４に吸着される。第１樹脂４１には、後述するように、酸化皮膜から溶解した金属イオンが吸着される。第３樹脂４４には、後述するように、酸化剤の金属イオンが吸着される。ここで、第１樹脂４１または第３樹脂４４は、酸化皮膜から溶解した金属イオンおよび酸化剤の金属イオンの両方を吸着することができる。しかし、この場合、第１樹脂４１または第３樹脂４４の線量が高くなるため、第１樹脂４１または第３樹脂４４を焼却処分することはできず、埋設処分が困難な高線量の使用済の第１樹脂４１または第３樹脂４４の発生量を増大させることになる。特に、従来では、酸化剤に含まれる金属イオンを含む除染廃液に還元剤を添加した後、イオン交換樹脂に吸着させている。また、還元剤を添加した後で除染対象の酸化皮膜から溶解した金属イオンと酸化剤の金属イオンの全金属イオンをイオン交換樹脂に吸着しており、高線量扱いとなるイオン交換樹脂が大量に発生している。また、従来は、キレート化合物と有機酸との吸着選択性については考慮されていないため、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂのようなイオン交換樹脂を過剰に準備する必要があった。そのため、埋設処分困難な高線量のイオン交換樹脂が大量に発生することなる。
【００６９】
これに対し、廃液処理システム１３では、酸化剤を薬剤で分解した後に除染廃液１４ｃに残る酸化剤の金属イオンは、第３樹脂４４に吸着させ、酸化皮膜から溶解した金属イオンは第１樹脂４１に吸着させている。酸化皮膜から溶解した陽イオンは線量が高いため、第１樹脂４１の線量が高くなる。しかし、酸化剤を薬剤で分解した後に除染廃液１４ｃに残る酸化剤の金属イオンは、線量が低いため、第３樹脂４４は線量が低い。そのため、第３樹脂４４を焼却処分することができるため、第１樹脂４１は埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物として貯蔵し、第３樹脂４４は焼却処分して減容化することができる。
【００７０】
また、廃液処理システム１３は、第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂを、除染廃液１４の流れ方向に第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂの順に配置している。第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂは、少なくともアニオン樹脂を含んでいる。還元剤が分解された除染廃液１４ｄには、キレート化合物、有機酸が含まれる。キレート化合物および有機酸は、陰イオンであるため、除染廃液１４ｄに含まれるキレート化合物または有機酸は、少なくともアニオン樹脂を含む第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂに吸着される。そして、キレート化合物は有機酸より吸着選択性が高いため、キレート化合物は第４樹脂４２で吸着させ、有機酸は第２樹脂４３Ａ、４３Ｂで吸着させることができる。キレート化合物は放射性クラッドから溶解した金属イオンと有機酸がキレート結合したものであるため、線量が高い。線量が高いキレート化合物は第４樹脂４２で吸着させ、線量が低い有機酸は第２樹脂４３Ａ、４３Ｂで吸着させることで、第４樹脂４２の線量が高くなるが、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂの線量は低くできる。そのため、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂを焼却処分することができるため、第４樹脂４２のみを埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物として、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂは焼却処分して減容化することができる。また、キレート化合物は核種移行を促進させ、処分場のバリア性能を低下させる可能性が高いため、アニオン樹脂は埋設処分できず、原子力発電所内で保管しておかなければならない。廃液処理システム１３では、キレート化合物と有機酸とのイオン吸着剤への吸着選択性の相違から、第４樹脂４２は主にキレート化合物を吸着する。そのため、廃液処理システム１３は、原子力発電所内で保管しなければならないキレート化合物を含むイオン交換樹脂の二次廃棄物の発生量を低減することができる。
【００７１】
よって、廃液処理システム１３は、線量の大きさが異なる金属に応じて異なるイオン吸着剤に吸着させると共に、キレート化合物と有機酸とのイオン吸着剤への吸着選択性の違いを利用してイオン吸着剤を配置した構成としている。廃液処理システム１３を用いれば、第１樹脂４１、第４樹脂４２は二次廃棄物として原子力発電所内で保管し、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂ、第３樹脂４４は焼却処分して減容化することができるため、除染廃液１４を処理することで、埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物の発生量を低減することができる。
【００７２】
＜除染廃液の処理方法＞
次に、廃液処理システム１３を用いた除染廃液の処理方法を適用した除染方法について説明する。除染廃液の処理方法は、以下の工程を含み、除染廃液に酸化剤を供給した後、酸化剤浄化工程または還元工程から始まり、酸化剤浄化工程、還元工程および浄化工程を、酸化剤浄化工程、還元工程および浄化工程の順番で少なくとも１回以上含み、浄化工程で終了する。酸化剤浄化工程、還元工程および浄化工程は、除染廃液１４の全部又は一部を、除染廃液処理ラインＬ２１、第１バイパスラインＬ２２または第２バイパスラインＬ２３を通過させた後、除染廃液循環ラインＬ１１に戻し、原子炉設備の除染対象物１１と廃液処理システム１３との間を１回以上循環させている。
（ａ）  除染廃液循環ラインＬ１１に第１薬剤２６を添加した後、第３薬剤２８を添加し、第３薬剤２８を含む除染廃液１４ｃの全部又は一部を、第２バイパスラインＬ２３を通過させて第５吸着塔３６を通過させた後、除染廃液循環ラインＬ１１に戻し、原子炉設備の除染対象物１１に供給する酸化剤浄化工程
（ｂ）  除染廃液循環ラインＬ１１に第２薬剤２７を添加した後、第２薬剤２７を含む除染廃液１４ｂの全部又は一部を、除染廃液処理ラインＬ２１−２に通して第１吸着塔３２を通過させ、第１バイパスラインＬ２２を通過させた後、除染廃液循環ラインＬ１１に戻し、原子炉設備の除染対象物１１に供給する還元工程
（ｃ）  除染廃液１４ｂに第４薬剤２９を添加し、除染廃液１４ｂに含まれる還元剤を分解処理した後、還元剤を分解処理した除染廃液１４ｄの全部又は一部を、第１吸着塔３２、第２吸着塔３３、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５を通過させた後、除染廃液循環ラインＬ１１に戻し、原子炉設備の除染対象物１１に供給する浄化工程
【００７３】
（除染方法）
図２は、本実施例に係る除染廃液の処理方法を適用した除染方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図３は、酸化剤を添加している酸化剤供給工程における状態を示す説明図であり、図４は、酸化剤浄化工程における状態を示す説明図であり、図５は、還元工程における状態を示す説明図であり、図６は、浄化工程における状態を示す説明図である。なお、図４〜図６中の太線は、各工程における除染廃液１４の流れを示す。
【００７４】
図３に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第１薬剤２６を供給して原子炉設備の除染対象物１１に酸化剤を供給する（第１酸化剤供給工程：ステップＳ１１）。これにより、原子炉設備の除染対象物１１に付着した付着物に含まれるＣｒ酸化物は除去され、除染廃液１４ａは除染廃液循環ラインＬ１１に循環させる。
【００７５】
次に、図４に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第３薬剤２８を供給して除染廃液１４ａ（図３参照）に含まれる酸化剤を分解し、除染廃液１４ｃとする。除染廃液１４ｃを除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｃの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−２に送られる。除染廃液１４ｃは、第２バイパスラインＬ２３に通され、第５吸着塔３６を通過させた後、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻され、原子炉設備の除染対象物１１に供給される（第１酸化剤浄化工程：ステップＳ１２）。除染廃液１４ｃが第５吸着塔３６を通過する際に、除染廃液１４ｃ中に含まれる酸化剤の金属イオンが少なくとも第５吸着塔３６に吸着される。これにより、酸化剤の金属イオンが少なくとも除染廃液１４ｃから除去される。その後、第５吸着塔３６を通過した除染廃液１４ｃは、第２バイパスラインＬ２３から除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻される。
【００７６】
除染廃液１４ｃを除染廃液処理ラインＬ２１−１、Ｌ２１−２、第２バイパスラインＬ２３−１、Ｌ２３−２、除染廃液処理ラインＬ２１−６に通して除染廃液循環ラインＬ１１に循環させるサイクルは、少なくとも１回以上行われる。
【００７７】
次に、図５に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第２薬剤２７を添加し、除染廃液１４ｂとする。除染廃液１４ｂを除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｂの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−２に送られる。除染廃液１４ｂは、第１吸着塔３２を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−３から第１バイパスラインＬ２２に送られ、除染廃液処理ラインＬ２１−６に供給される。除染廃液１４ｂは、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻され、原子炉設備の除染対象物１１に供給される（第１還元工程：ステップＳ１３）。除染廃液１４ｂが第１吸着塔３２を通過する際に、除染廃液１４ｂ中の酸化皮膜から溶解した金属イオンが少なくとも第１樹脂４１に吸着される。これにより、酸化皮膜から溶解した金属イオンが少なくとも除染廃液１４ｂから除去される。その後、第１吸着塔３２を通過した除染廃液１４ｂは、第１バイパスラインＬ２２から除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻される。
【００７８】
除染廃液１４ｂを除染廃液処理ラインＬ２１−１、Ｌ２１−２、第１バイパスラインＬ２２、除染廃液処理ラインＬ２１−６に通して除染廃液循環ラインＬ１１に循環させるサイクルは、少なくとも１回以上行われる。
【００７９】
次に、図６に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第４薬剤２９を添加し、除染廃液１４ｂ（図５参照）に含まれる還元剤を分解し、除染廃液１４ｄとする。除染廃液１４ｄは除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｄの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−２に送られる。除染廃液１４ｄは、第１吸着塔３２を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−３から第２吸着塔３３に送られる。その後、除染廃液１４ｄは、第２吸着塔３３を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−４から第３吸着塔３４に送られる。その後、除染廃液１４ｄは、第３吸着塔３４を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−５から第４吸着塔３５に送られる。その後、除染廃液１４ｄは第４吸着塔３５を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−６から除染廃液循環ラインＬ１１に供給される（第１浄化工程：ステップＳ１４）。除染廃液１４ｄが、第１吸着塔３２、第２吸着塔３３を通過する際に、除染廃液１４ｄのキレート化合物が少なくとも第１樹脂４１と第４樹脂４２とに吸着される。これにより、キレート化合物が少なくとも除染廃液１４ｄから除去される。
【００８０】
その後、第２吸着塔３３を通過した除染廃液１４ｄが、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５を通過する際に、除染廃液１４ｄの有機酸が少なくとも第２樹脂４３Ａ、４３Ｂに吸着される。これにより、有機酸が少なくとも除染廃液１４ｄから除去される。
【００８１】
その後、除染廃液１４ｄは、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻される。
【００８２】
除染廃液１４ｄを除染廃液処理ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−６に通して除染廃液循環ラインＬ１１に循環させるサイクルは、少なくとも１回以上行われる。
【００８３】
次に、図３に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第１薬剤２６を供給して原子炉設備の除染対象物１１に酸化剤を供給し、除染廃液１４ａを除染廃液循環ラインＬ１１で循環させる（第２酸化剤供給工程：ステップＳ１５）。第２酸化剤供給工程（ステップＳ１５）は、第１酸化剤供給工程（ステップＳ１１）と同様の処理であるため、説明は省略する。
【００８４】
その後、図４に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第３薬剤２８を供給し、除染廃液１４ａ（図３参照）に含まれる酸化剤を分解し、除染廃液１４ｃとする。除染廃液１４ｃを除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｃの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−２に送られる。そして、染廃液４４ｃは、第２バイパスラインＬ２３に通され、第５吸着塔３６を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻され、原子炉設備の除染対象物１１に供給される（第２酸化剤浄化工程：ステップＳ１６）。第２酸化剤浄化工程（ステップＳ１６）は、第１酸化剤浄化工程（ステップＳ１２）と同様の処理であるため、説明は省略する。
【００８５】
次に、図５に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第２薬剤２７を添加し、除染廃液１４ｂとする。除染廃液１４ｂを除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｂの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−１、Ｌ２１−２に送られる。除染廃液１４ｂは、第１吸着塔３２を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−３から第１バイパスラインＬ２２に送られ、除染廃液処理ラインＬ２１−６に供給される。除染廃液１４ｂは、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻され、原子炉設備の除染対象物１１に供給される（第２還元工程：ステップＳ１７）。第２還元工程（ステップＳ１７）は、第１還元工程（ステップＳ１３）と同様の処理であるため、説明は省略する。
【００８６】
次に、図６に示すように、除染廃液循環ラインＬ１１に第４薬剤２９を添加し、除染廃液１４ｂ（図５参照）に含まれる還元剤を分解し、除染廃液１４ｄとする。除染廃液１４ｄは除染廃液循環ラインＬ１１で１回以上循環させた後、除染廃液１４ｄの全部又は一部は、除染廃液循環ラインＬ１１から除染廃液処理ラインＬ２１−１、Ｌ２１−２を通って第１吸着塔３２に送られる。除染廃液１４ｄは、第１吸着塔３２、第２吸着塔３３、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５に、第１吸着塔３２、第２吸着塔３３、第３吸着塔３４および第４吸着塔３５の順に通る。除染廃液１４ｄは、第４吸着塔３５を通過した後、除染廃液処理ラインＬ２１−６を通って除染廃液循環ラインＬ１１に戻され、原子炉設備の除染対象物１１に供給される（第２浄化工程：ステップＳ１４）。第２浄化工程（ステップＳ１８）は、第１浄化工程（ステップＳ１４）と同様の処理であるため、説明は省略する。
【００８７】
このように、本実施例に係る除染廃液の処理方法は、線量の大きさの異なる陽イオンに応じて異なるイオン吸着剤に吸着させると共に、キレート化合物と有機酸とのイオン吸着剤への吸着選択性の違いを利用して、キレート化合物および有機酸をイオン吸着剤に吸着させるようにしている。酸化剤を薬剤で分解した後に除染廃液１４ｃに残る酸化剤の金属イオンは、第３樹脂４４に吸着させ、酸化皮膜から溶解した金属イオンは第１樹脂４１に吸着させている。酸化皮膜から溶解した陽イオンは線量が高いため、第１樹脂４１の線量が高くなる。しかし、酸化剤を薬剤で分解した後に除染廃液１４ｃに残る酸化剤の金属イオンは、線量が低いため、第３樹脂４４は線量が低い。そのため、第３樹脂４４を焼却処分することができるため、第１樹脂４１のみを埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物として、第３樹脂４４は焼却処分して減容化することができる。
【００８８】
また、第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂを、除染廃液１４の流れ方向に第１樹脂４１、第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂの順に配置している。第４樹脂４２、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂは、少なくともアニオン樹脂を含んでいる。キレート化合物および有機酸は陰イオンであり、キレート化合物は有機酸より吸着選択性が高いため、キレート化合物は第２吸着塔３３で吸着させ、有機酸は第３吸着塔３４および第４吸着塔３５で吸着させることができる。キレート化合物は放射性クラッドから溶解した金属イオンと有機酸がキレート結合したものであるため、線量が高い。そのため、線量が高いキレート化合物は第２吸着塔３３で吸着させ、線量が低い有機酸は第３吸着塔３４および第４吸着塔３５で吸着させる。これにより、第４樹脂４２の線量が高くなるが、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂの線量は低くできる。そのため、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂを焼却処分することができるため、第４樹脂４２のみを埋設処分が困難な高線量の二次廃棄物として、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂは焼却処分して減容化することができる。
【００８９】
よって、本実施例に係る除染廃液の処理方法を用いれば、第１樹脂４１、第４樹脂４２は廃棄物として埋設処分し、第２樹脂４３Ａ、４３Ｂ、第３樹脂４４は焼却処分して減容化することができるため、除染廃液１４を処理することで、二次廃棄物として発生する埋設処分が困難な高線量の使用済のイオン吸着剤の発生量を低減することができる。
【００９０】
また、図２に示す本実施例に係る除染廃液の処理方法を適用した除染方法では、第１酸化剤浄化工程（ステップＳ１２）から始めているが、これに限定されるものではなく、第１還元工程（ステップＳ１３）から始めてもよい。
【００９１】
また、本実施例に係る除染廃液の処理方法を適用した除染方法では、酸化剤浄化工程、還元工程を、酸化剤浄化工程、還元工程の順番で２サイクル行っているが、これに限定されるものではなく、酸化剤浄化工程、還元工程を、酸化剤浄化工程、還元工程の順番で３サイクル以上行うようにしてもよい。
【００９２】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。例えば、本実施例では、第２吸着塔３３を用いているが、これに限定されるものではなく、第３吸着塔３４のみでキレート化合物および有機酸など陰イオンを吸着できる場合には、第２吸着塔３３は設けなくてもよい。
【００９３】
本実施例では、第２樹脂４３Ａ、第２樹脂４３Ｂの２種類を用いているが、これに限定されるものではなく、第２樹脂４３Ａと第２樹脂４３Ｂとの何れか一方または両方を更に複数設けるようにしてもよい。
【００９４】
本実施例では、除染廃液処理ラインＬ２１−２の第２バイパスラインＬ２３−１との接続部分よりも除染廃液１４の流れ方向の上流側にフィルタ３１を設けるようにしているが、これに限定されるものではなく、除染廃液１４中に析出物が含まれず、第１吸着塔３２などに損傷を与えるなどの事情が特にない場合には、フィルタ３１は設けなくてもよい。
【００９５】
また、本実施例においては、原子力発電プラントに設置された配管や機器を除染する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、有害物質を処理した設備に用いられた配管や機器を洗浄する場合においても同様に用いることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  除染システム
１１  原子炉設備の除染対象物
１２  薬剤供給部
１３  廃液処理システム
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  除染廃液
２１  第１薬剤供給部
２２  第２薬剤供給部
２３  第３薬剤供給部
２４  第４薬剤供給部
２６  第１薬剤
２７  第２薬剤
２８  第３薬剤
２９  第４薬剤
３１  フィルタ（分離部）
３２  第１吸着塔（第１吸着部）
３３  第２吸着塔（第４吸着部）
３４  第３吸着塔（第２吸着部）
３５  第４吸着塔（第２吸着部）
３６  第５吸着塔（第３吸着部）
３７−１、３７−２  遮蔽板
４１  第１樹脂
４２  第４樹脂
４３Ａ  第２樹脂
４３Ｂ  第２樹脂
４４  第３樹脂
Ｌ１１  除染廃液循環ライン
Ｌ１２  第１薬剤供給ライン
Ｌ１３  第２薬剤供給ライン
Ｌ１４  第３薬剤供給ライン
Ｌ１５  第４薬剤供給ライン
Ｌ２１、Ｌ２１−１、Ｌ２１−２、Ｌ２１−３、Ｌ２１−４、Ｌ２１−５、Ｌ２１−６  除染廃液処理ライン
Ｌ２２  第１バイパスライン
Ｌ２３、Ｌ２３−１、Ｌ２３−２  第２バイパスライン
Ｖ１１〜Ｖ１４、Ｖ２１〜Ｖ２６、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３  調節弁
【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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