(57)【要約】【課題】簡単な装置で、しかも安い処理費用で汚染水からセシウムを効率よく回収し、上澄み液と沈殿したセシウムを分離回収して、除染した上澄み液を河川に流すことができる放射能汚染水除去装置を提供するものである。【解決手段】筒状に形成したタンクの上部に、放射能汚染水を上方より注入する給水管８を取付けると共に、この横にパーライト粉末２４をタンク内の上部から散布する散布ノズル２８を設け、前記タンクの側壁に排水バルブ１０、１１設けると共に、底部側内径を狭くした処理タンク２を形成し、この処理タンク２の下部に水止めバルブ１２を介して沈殿室１４を取付け、この沈殿室１４の下部に沈殿物１３を外部の容器に排出する水抜きバルブ１６を設けて構成し、散布ノズル２８からパーライト粉末２４を散布して、放射性物質を吸着させて、上澄み液３０と沈殿物１３とを分離するようにしたものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部側内径を狭く形成した処理タンクの上部に、放射能汚染水を上方より注入する給水管を取付けると共に、この横に燒結した放射性物質吸着剤粉末をタンク内の上部から散布する散布ノズルを設け、前記タンクの側壁に排水バルブを設けると共に、底部側内径を狭くした処理タンクを形成し、この処理タンクの下部に水止めバルブを介して沈殿室を取付け、この沈殿室の下部に沈殿物を外部の容器に排出する水抜きバルブを設けて構成され、前記給水管から放射能汚染水を処理タンク内に注入した後、散布ノズルから放射性物質吸着剤粉末をタンク内の放射能汚染水の上部より散布して、放射性物質吸着剤が沈降する過程で放射能物質を吸着させて、この沈殿物を沈殿室に溜めてから、水止めバルブを閉じて、上澄み液を処理タンク側壁の排水バルブから外部に排水し、この後、沈殿室の水抜きバルブを開いて沈殿物を容器に回収するようにしたことを特徴とする放射能汚染水除去装置。
【請求項２】
放射性物質吸着剤粉末がパーライトまたはゼライトを燒結した粉末であることを特徴とする請求項１記載の放射能汚染水除去装置。
【請求項３】
処理タンクの側壁に設けた排水バルブが側壁中間部と側壁下部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の放射能汚染水除去装置。
【請求項４】
タンクの上部に設けた放射能汚染水を注入する給水管の下方にフィルターを取付けたことを特徴とする請求項１記載の放射能汚染水除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収された放射能汚染水から放射製物質を除去する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力は発電所の事故により、発電所で多量の放射能物質を含む汚染水が発生すると共に広範囲に亘って放射能が拡散する問題が発生した。従来から原子力発電所などの放射性物質取扱い施設から発生する汚染水から放射物質を除去する方法が多数提案されている。
【０００３】
例えば除染槽で発生した除染廃液を酸回収装置に送り、この酸回収装置で残留する遊離酸を回収し、回収した酸の成分調整を行った後、再び前記除染槽に返送装置によって返送し、酸回収装置では、イオン交換樹脂層に通して遊離酸を吸着させ、次いで清水タンクから清水を通して吸着した酸を溶出させて酸回収液として回収する方法（特許文献１）がある。
【０００４】
また硝酸ナトリウム廃液に対し、硝酸による脱炭酸を実施した後、リン酸ランタン共沈法とゼオライトイオン交換法により廃液から放射性核種を除去した後、電解透析を行って硝酸と水酸化ナトリウムを回収する。また廃液に硝酸を加えることで廃液中の炭酸イオンを除去し、リン酸ランタン共沈法によって廃液中に難溶性塩であるリン酸ランタンを生成させて、広いｐＨ範囲でのアクチニド、希土類、遷移金属、アルカリ土類金属を除去すると共にゼオライトイオン交換法でセシウムを選択的に除去し、放射性核種を除去した後の廃液に電解透析を行い硝酸と水酸化ナトリウムを同時に回収する方法（特許文献２）がある。
【０００５】
しかしながら、これらの方法は複雑な化学装置を必要とし、酸の回収などに多量の化学物質を必要とし、また処理量も少ないことから、処理コストが高くなる問題がある。
【０００６】
特に原子力発電所の事故により、校庭や道路、建物の屋根や壁に高圧水を噴射して除染するような場合、大量の汚染水が発生する問題がある。発生した汚染水の大部分はそのまま河川に流しているのが実情である。また回収した汚染水にゼオライト粉末を混入してセシウムを回収する方法も検討されているが、タンクの底部に溜った沈殿物お効率よく分離する方法がなく、実用上多くの問題が解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５０５８９号公報
【特許文献２】特開平８−２７１６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題を改善し、簡単な装置で、しかも易い処理費用で汚染水からセシウムを効率よく回収し、沈殿したセシウムを分離回収して、除染した水を河川に流すことができる放射能汚染水除去装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１記載の放射能汚染水除去装置は、底部側内径を狭く形成した処理タンクの上部に、放射能汚染水を上方より注入する給水管を取付けると共に、この横に燒結した放射性物質吸着剤粉末をタンク内の上部から散布する散布ノズルを設け、前記タンクの側壁に排水バルブを設けると共に、底部側内径を狭くした処理タンクを形成し、この処理タンクの下部に水止めバルブを介して沈殿室を取付け、この沈殿室の下部に沈殿物を外部の容器に排出する水抜きバルブを設けて構成され、前記給水管から放射能汚染水を処理タンク内に注入した後、散布ノズルから放射性物質吸着剤粉末をタンク内の放射能汚染水の上部より散布して、放射性物質吸着剤が沈降する過程で放射能物質を吸着させて、この沈殿物を沈殿室に溜めてから、水止めバルブを閉じて、上澄み液を処理タンク側壁の排水バルブから外部に排水し、この後、沈殿室の水抜きバルブを開いて沈殿物を容器に回収するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２記載の放射能汚染水除去装置は、請求項１において、放射性物質吸着剤粉末がパーライトまたはゼライトを燒結した粉末であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３記載の放射能汚染水除去装置は、請求項１において、処理タンクの側壁に設けた排水バルブが側壁中間部と側壁下部に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４記載の放射能汚染水除去装置は、請求項１において、タンクの上部に設けた放射能汚染水を注入する給水管の下方にフィルターを取付けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る請求項１記載の放射能汚染水除去装置によれば、給水管から放射能汚染水を処理タンク内に注入した後、散布ノズルから放射性物質吸着剤粉末をタンク内の放射能汚染水の上部より散布して、放射性物質吸着剤が沈降する過程で放射能物質を吸着させて、この沈殿物を沈殿室に溜めてから、水止めバルブを閉じて、上澄み液を処理タンク側壁の排水バルブから外部に排水し、この後、沈殿室の水抜きバルブを開いて沈殿物を容器に回収するようにしたので、簡単な装置により上澄み液と沈殿物とを水止めバルブで分離してから別々に排出して放射性物質の処分が容易である。
【００１４】
また請求項２記載の放射能汚染水除去装置によれば、放射性物質吸着剤粉末としてパーライトまたはゼライトを燒結した粉末を用いることができ、特に焼結したパーライト粉末は粒子が細かく空隙が多いので吸着力が強く、またゆっくり沈降するので、効率よく吸着することができる。
【００１５】
また請求項３記載の放射能汚染水除去装置によれば、処理タンクの側壁に設けた排水バルブが側壁中間部と側壁下部に設けられているので、上部側の上澄み液３０を外部に排水した後、下部間に形成した下部排水バルブ１１を開いて、下部の上澄み液３０を外部に排水することにより、上澄み液３０を攪拌することなく円滑に排出することができる。
【００１６】
また請求項４記載の放射能汚染水除去装置によれば、タンクの上部に設けた放射能汚染水を注入する給水管の下方にフィルターを取付けたので、汚染水に混ざった放射性物質が多量に付着している葉やゴミなどを捕集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の一形態を図１ないし図  を参照して詳細に説明する。図において１は放射能汚染水除去装置を示すもので、２は処理タンク、３は汚染水タンクである。
【００１８】
前記処理タンク２は、例えばステンレスなどの金属で円筒状に形成され、下部が円錐状に、その内径が狭く形成されている。汚染水タンク３は回収した汚染水５を貯めるタンクで、ポンプ６を介して前記処理タンク２に給水管８で接続され、ここに給水管８で接続されている。この給水管８の下方には金網などで形成したフィルター９が取付けられている。処理タンク２の側壁の中間部には中間排水バルブ１０Ａが、また円錐状に狭くなった側壁下部には下部排水バルブ１０Ｂが取付けられている。
【００１９】
底部側内径を狭く形成した処理タンク２の下部には、水止めバルブ１２を介して沈殿物１３貯める沈殿室１４が設けられている。更にこの沈殿室１４の下部には、沈殿物１３を外部の容器１５に排出する水抜きバルブ１６が設けられている。外部の容器１５の水抜きバルブ１６の下方には濾過フィルター１８が取付けられている。
【００２０】
また処理タンク２の側壁には水位計２０が取付けられている共に、複数の覗き窓２１が縦方向に間隔をおいて形成されている。２３は放射性物質吸着剤粉末を入れるホッパーで、吸着剤粉末であるパーライト粉末２４が入れられている。またホッパー２３の下部にはブロアー２６が取付けられ、パイプ２７で処理タンク２の上部に接続され、ここに散布ノズル２８が中心側に向かって斜めに取付けられている。なお２９は処理タンク２の上部に形成したエアー抜きである。
【００２１】
上記構成の放射能汚染水除去装置は、例えばトラックの荷台に載せて除染現場まで搬送する。汚染された建物の屋根を除染する場合、高圧水を噴射してや屋根表面に付着している放射性物質を洗い流し、雨樋を通して捕集して汚染水タンク３に貯めておく。この時、処理タンク２の下部の水止めバルブ１２は解放しておき、また水抜きバルブ１６は閉鎖しておく。
【００２２】
次にポンプ６を駆動させて、汚染水タンク３に貯めた汚染水５を、給水管８からポンプ６で処理タンク２の上部に給水する。給水管８の下方には金網などで形成したフィルター９が取付けられているので、放射性物質が多量に付着している葉やゴミなどを除去する。水位計２０で処理タンク２内の汚染水５の水位を見なから所定量貯まったら、ポンプ６を停止する。次にパーライト粉末２４を入れたホッパー２３に取付けたブロアー２６を駆動させて、パイプ２７を通して処理タンク２の上部に形成した散布ノズル２８からパーライト粉末２４を汚染水５の上面に散布する。このパーライト粉末２４の散布量は汚染水５が１Ｋｇ当たり１〜２ｇ程度の少量で良い。
【００２３】
パーライト粉末２４を汚染水５の上面から散布すると、上部から乳白色にゆっくり変わっていき、放射性物質を吸着、付着しなからゆっくり沈降し、沈殿物１３が沈殿室１４に溜り、上部に上澄み液３０が残る。また処理タンク２は、縦長の円筒状に形成されているので、パーライト粉末２４が時間をかけてゆっくり沈降する。また処理タンク２の下部側の内径が狭く円錐状に形成されているので、沈殿物１３が狭い沈殿室１４内に溜り易くなっている。この場合、処理タンク２の側面に図示しないバイブレータを取付け、上澄み液３０と沈殿物１３が分離したら、振動を与えると、処理タンク２の内壁面に付着したパーライト粉末２４が滑り落ちて沈殿室１４に落下する。
【００２４】
この後、水止めバルブ１２を閉じて、上澄み液３０と沈殿物１３を分離する。次に処理タンク２に形成した中間排水バルブ１０を開いて、上部側の上澄み液３０を外部に排水した後、下部間に形成した下部排水バルブ１１を開いて、下部の上澄み液３０を外部に排水することにより、上澄み液３０を攪拌することなく円滑に排出することができる。
【００２５】
一方、水抜きバルブ１６の下方に容器１５を設置し、ここに袋状の濾過フィルター１８を入れて、水抜きバルブ１６を開くと、沈殿室１４内の沈殿物１３が濾過フィルター１８に注入される。この濾過フィルター１８内の沈殿物１３は、水分を抜いてから処分場に搬入する。
【実施例】
【００２６】
次に実施例について説明する。放射性物質で汚染された建物の屋根に高圧水を噴射してや除染し、雨樋を通して捕集して、図１に示す放射能汚染水除去装置１と同様の実験装置で除染実験を行なった。汚染原水と、これを除染した除染水について、放射性ヨウ素と放射性セシウムを測定した。測定機器はセイコー・イージーアンドジ社製SEG-EMS 型を用い、測定方法は、ゲルマニウム半導体検出器によるスペクトロメトリー分析法（文部科学省）準拠により、株式会社  日本化学環境センターで行なった。
【００２７】
実験は汚染原水０．９５９Ｋｇについて、表１に示すように放射性ヨウ素（Ｉー１３１）は検出下限値未満であったが、放射性セシウム（ＣＳ ー１３４）は１，２００（Ｂｑ ／Ｋｇ）、（ＣＳ ー１３７）は１，９００（Ｂｑ ／Ｋｇ）で合計３，１００（Ｂｑ ／Ｋｇ）であった。また汚染水１Ｋｇについて、その上面からパーライト粉末１．５ｇ散布して、除染した後の除染水（上澄み液）について調べたところ放射性ヨウ素（Ｉー１３１）は検出下限値未満であった。また放射性セシウム（ＣＳ ー１３４）は１２（Ｂｑ ／Ｋｇ）、（ＣＳ ー１３７）は２１（Ｂｑ ／Ｋｇ）で合計３３（Ｂｑ ／Ｋｇ）と１００分の１程度に減少したことが確認された。なお実験結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
なお上記説明では放射性物質吸着剤粉末としてはパーライトまたはゼライトを燒結した粉末を使用できるが、燒結したパーライト粉末は粒子が細かく空隙が多いので吸着力が強く、またゆっくり沈降するので、効率よく吸着することができる。なおゼライト粉末や粘土粉末も使用できるが、粒子が大きく沈降が速いのでパーライトに比べて吸着力が少ない。
【００３０】
なお上記説明では建物の屋根に高圧水を噴射してや除染し、雨樋を通して捕集した場合について示したが、コンクリート壁などはシートを敷いて高圧水を噴射し、バキュームで水を吸い取って捕集しても良い。またプールの水は直接、放射能汚染水除去装置１に供給しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の一形態による放射能汚染水除去装置の断面図である。
【図２】図１の汚染水から沈殿物が沈殿室に沈殿分離した状態を示す放射能汚染水除去装置の断面図である。
【図３】上澄み液と沈殿室内の沈殿物とを分離して、沈殿物を容器の濾過フィルター内に排出した状態を示す放射能汚染水除去装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    放射能汚染水除去装置                                  
２    処理タンク                                            
３    汚染水タンク                                          
５    汚染水                                                
６    ポンプ                                                
８    給水管                                                
９    フィルター                                            
１０  中間排水バルブ                                        
１１  下部排水バルブ                                        
１２  水止めバルブ                                          
１３  沈殿物                                                
１４  沈殿室                                                
１５  容器                                                  
１６  水抜きバルブ                                          
１８  濾過フィルター                                        
２０  水位計                                                
２１  覗き窓                                                
２３  ホッパー                                              
２４  パーライト粉末                                        
２６  ブロアー                                              
２７  パイプ                                                
２８  散布ノズル                                            
２９  エアー抜き                                            
３０  上澄み液                                              
【図１】
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【図２】
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【図３】
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