(57)【要約】【課題】放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置並びに放射性物質を含む硫酸廃液の処理材において、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストの低減を可能とする。【解決手段】放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液タンク１１と、硫酸廃液を中和させる水酸化バリウムと硫酸廃液を固化させる低熱ポルトランドセメントとを混合した処理材を貯留する処理材サイロ１５とを設け、硫酸廃液タンク１１内の所定量の硫酸廃液と、処理材サイロ１５内の所定量の処理材とを処理タンク１９に投入し、攪拌翼２１を回転して混合することで、硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行う。【選択図】      図１
2006098173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合して中和固化材を生成し、前記硫酸廃液に前記中和固化材を混合することで、該硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うことを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法。
【請求項２】
放射性物質を含む硫酸廃液と該硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合することで、該硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うことを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法において、前記硫酸廃液中の硫酸濃度を事前に予め設定された所定濃度以下に調整することを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法において、前記中和材の混合量を前記硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とすることを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法において、前記固化材を低発熱性セメントとすることを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法。
【請求項６】
放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液貯留手段と、該硫酸廃液貯留手段に貯留された硫酸廃液を予め設定された所定量だけ供給する硫酸廃液供給手段と、前記硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合した中和固化材を貯留する中和固化材貯留手段と、該中和固化材貯留手段に貯留された中和固化材を予め設定された所定量だけ供給する中和固化材供給手段と、前記硫酸廃液供給手段により供給された所定量の硫酸廃液と前記中和固化材供給手段により供給された所定量の中和固化材とを混合する混合手段とを具えたことを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置。
【請求項７】
放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とが混合して生成されたことを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理材。
【請求項８】
請求項７に記載の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材において、前記中和材の混合量を前記硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とすることを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理材。
【請求項９】
請求項７に記載の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材において、前記固化材を低発熱性セメントとすることを特徴とする放射性物質を含む硫酸廃液の処理材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力施設などから排出される放射性物質を含む硫酸廃液を無害化処理するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置、並びに放射性物質を含む硫酸廃液の処理材に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設などから放射性物質を含む硫酸廃液が排出されるため、これを無害化処理する必要があり、一般的には、セメントやプラスチックなどの固化材により固化している。ところが、硫酸廃液をセメント等により固化して固化体として処分した場合、この固化体に地下水が接触すると硫酸根が溶出し、セメント系バリア材中にエトリンガイドを生成し、このセメント系バリア材が膨張してひび割れを生じてしまう。そのため、固化体に地下水が接触しても、固化体からの硫酸根の溶出による固化体のひび割れを防止し、長期間にわたって固化体を安全に保存可能とする必要がある。
【０００３】
放射性物質を含む硫酸廃液を長期間にわたって不溶化状態で固化する技術として、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された「放射性廃液の固化処理方法」は、まず、硫酸ナトリウム含有放射性廃液にアルカリ土類金属水酸化物を混合し、この反応混合物を加熱濃縮し、次に、アルカリ土類金属水酸化物以外の固化材成分を混合し、混錬した後、所定期間養生して固化物を生成することにより、耐水性に優れた安定な固化物を得ることができるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の「放射性廃液の固化処理方法」は、放射性廃液にアルカリ土類金属水酸化物を混合し、これを加熱濃縮して硫酸ナトリウムを安定化させた後、固化材成分を混合して混錬し、これを所定期間養生することで固化物を生成している。そのため、硫酸ナトリウムを安定化させるための中和処理と、放射性廃液を固化するための固化処理とが必要となり、少なくとも２つの反応槽と各反応槽間を連結する移送ラインを設置しなければならず、装置が大型化してしまうという問題がある。また、中和処理後の廃液は沈殿物を含んだスラリー状であり、このスラリー上の廃液を中和処理の反応槽から固化処理の反応槽へ移送する場合、スラリー状の廃液が移送ラインを閉塞させてしまうおそれがあり、この移送ラインの保守点検等が必須条件となり、作業性が良くないという問題もある。その結果、放射性廃液の処理コストが増加してしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストの低減を可能とした放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置並びに放射性物質を含む硫酸廃液の処理材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】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法は、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合して中和固化材を生成し、前記硫酸廃液に前記中和固化材を混合することで、該硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法は、放射性物質を含む硫酸廃液と該硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合することで、該硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法では、前記硫酸廃液中の硫酸濃度を事前に予め設定された所定濃度以下に調整することを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法では、前記中和材の混合量を前記硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とすることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法では、前記固化材を低発熱性セメントとすることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置は、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液貯留手段と、該硫酸廃液貯留手段に貯留された硫酸廃液を予め設定された所定量だけ供給する硫酸廃液供給手段と、前記硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とを混合した中和固化材を貯留する中和固化材貯留手段と、該中和固化材貯留手段に貯留された中和固化材を予め設定された所定量だけ供給する中和固化材供給手段と、前記硫酸廃液供給手段により供給された所定量の硫酸廃液と前記中和固化材供給手段により供給された所定量の中和固化材とを混合する混合手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
更に、請求項７の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材は、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と該硫酸廃液を固化させる固化材とが混合して生成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材では、前記中和材の混合量を前記硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とすることを特徴としている。
【００１５】
請求項９の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材では、前記固化材を低発熱性セメントとすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法によれば、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と硫酸廃液を固化させる固化材とを混合して中和固化材を生成し、硫酸廃液にこの中和固化材を混合することで硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うようにしたので、硫酸廃液に対して中和材と固化材が反応して中和処理と固化処理とが同時に実行されることとなり、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法によれば、放射性物質を含む硫酸廃液と硫酸廃液を中和させる中和材と硫酸廃液を固化させる固化材とを混合することで、この硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うようにしたので、硫酸廃液に対して中和材と固化材が反応して中和処理と固化処理とが同時に実行されることとなり、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００１８】
請求項３の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法によれば、硫酸廃液中の硫酸濃度を事前に予め設定された所定濃度以下に調整するようにしたので、硫酸廃液と中和材とが混合することにより発生する反応熱量を低減することで固化材の内部沸騰を抑制し、硫酸廃液を中和した状態で安定して固化することができる。
【００１９】
請求項４の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法によれば、中和材の混合量を硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とするので、硫酸廃液を中和材により適性に中和処理することができ、安定した状態で固化することができる。
【００２０】
請求項５の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法によれば、固化材を低発熱性セメントとするので、硫酸廃液と固化材とが混合することにより発生する水和発熱量を低減することで固化材の内部沸騰を抑制し、硫酸廃液を中和した状態で安定して固化することができる。
【００２１】
また、請求項６の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置によれば、硫酸廃液貯留手段から硫酸廃液供給手段により供給された所定量の硫酸廃液と、中和固化材貯留手段から中和固化材供給手段により供給された所定量の中和固化材とを混合手段により混合するので、硫酸廃液に対して事前に混合した中和固化材が供給されて反応し、中和処理と固化処理とが同時に実行されることとなり、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００２２】
更に、請求項７の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材によれば、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材と硫酸廃液を固化させる固化材とを混合して生成したので、放射性物質を含む硫酸廃液に対して中和材と固化材を混合した処理材を添加することで、硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うことができ、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００２３】
請求項８の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材によれば、中和材の混合量を硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とするので、硫酸廃液を中和材により適性に中和処理することができ、安定した状態で固化することができる。
【００２４】
請求項９の発明の放射性物質を含む硫酸廃液の処理材によれば、固化材を低発熱性セメントとするので、硫酸廃液と固化材とが混合することにより発生する水和発熱量を低減することで固化材の内部沸騰を抑制し、硫酸廃液を中和した状態で安定して固化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置並びに放射性物質を含む硫酸廃液の処理材の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。
【００２７】
実施例１の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法は、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材（例えば、水酸化バリウム／Ｂａ(ＯＨ)２）と、この硫酸廃液を固化させる固化材（例えば、低熱ポルトランドセメント）とを混合して処理剤（中和固化材）を生成し、硫酸廃液にこの中和固化材を混合することで、放射性物質を含む硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うものである。
【００２８】
即ち、実施例１の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための処理装置において、図１に示すように、硫酸廃液タンク（硫酸廃液貯留手段）１１は、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留するものであって、下部に開閉バルブ１２を有する送給パイプ１３の基端部が連結され、その送給パイプ１３の先端部は計量タンク１４に連結されている。また、処理材サイロ（中和固化材貯留手段）１５は、硫酸廃液を中和させる中和材と、硫酸廃液を固化させる固化材とを混合した処理材（中和固化材）を貯留するものであって、下部にフィーダ１６を有する送給パイプ１７の基端部が連結され、その送給パイプ１７の先端部は計量タンク１８に連結されている。
【００２９】
処理タンク（混合手段）１９は、駆動モータ２０により回転することで、内部の処理液を攪拌する攪拌翼２１を有している。そして、この処理タンク１９には、硫酸廃液を計量する計量タンク１４から開閉バルブ２２を有する送給パイプ２３が延設されると共に、処理材を計量する計量タンク１８から開閉バルブ２４を有する送給パイプ２５が延設されており、処理タンク１９では、所定量の硫酸廃液と所定量の処理材とを攪拌翼２１により混合することができる。
【００３０】
なお、ここでは、各送給パイプ１３，２３及び計量タンク１４により硫酸廃液供給手段が構成され、各送給パイプ１７，２５及び計量タンク１８により中和固化材供給手段が構成される。
【００３１】
この場合、硫酸廃液タンク１１に貯留される硫酸廃液は、その硫酸濃度が事前に予め設定された所定濃度以下、好適には、１０重量％以下に調整する必要がある。そのため、原子力設備等から排出された硫酸廃液中の硫酸濃度を事前に検出し、その硫酸濃度が１０重量％を超えていたときには、水を投入してその濃度を低下させる。
【００３２】
また、処理材サイロ１５に貯留される処理剤は、硫酸廃液を中和させる中和材としての水酸化バリウムと、硫酸廃液を不溶化及び固化させる固化材としての低熱ポルトランドセメントとを所定量だけ混合して生成する。この場合、水酸化バリウムの混合量を硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上とすることが必要である。
【００３３】
ここで、本実施例の放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置による処理方法について説明する。
【００３４】
硫酸廃液タンク１１には、事前に、硫酸濃度を所定濃度以下（１０重量％以下）に調整した放射性物質を含む硫酸廃液を貯留し、処理材サイロ１５には、事前に、硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上の水酸化バリウムと低熱ポルトランドセメントとを所定量で混合した処理材を貯留しておく。まず、開閉バルブ２２を閉じて開閉バルブ１２を開けることで、硫酸廃液タンク１１内の硫酸廃液を送給パイプ１３から計量タンク１４に移送し、所定量の硫酸廃液をこの計量タンク１４に貯留する。また、開閉バルブ２４を閉じてフィーダ１６を作動させることで、処理材サイロ１５内の処理材を送給パイプ１７から計量タンク１８に移送し、所定量の処理材をこの計量タンク１８に貯留する。そして、各計量タンク１４，１８により硫酸廃液と処理材がそれぞれ計量されると、開閉バルブ１２を閉じると共に、フィーダ１６を停止する。
【００３５】
次に、各開閉バルブ２２，２４を開け、各計量タンク１４，１８内の硫酸廃液と処理材をそれぞれ処理タンク１９に投入する。そして、この処理タンク１９にて、駆動モータ２０により攪拌翼２１を回転することで、内部に投入された硫酸廃液と処理材を攪拌して混合する。すると、硫酸廃液中の硫酸根が水酸化バリウムと反応して中和されると共に、この中和状態で廃液が低熱ポルトランドセメントにより水和反応により固化される。
【００３６】
このとき、水酸化バリウムは、その混合量が硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上であるため、硫酸廃液が確実に中和される。また、硫酸廃液は、その硫酸濃度が１０重量％以下であるため、硫酸と水酸化バリウムとの反応熱を所定温度（好適には、６０℃）以下に制限される。更に、低熱ポルトランドセメントを使用したため、水和反応熱が低減される。
【００３７】
ここで、本実施例の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を用いて硫酸液を固化し、その固化体からの硫酸の浸出割合を調べる実験を行った結果を説明する。この実験では、下記に示すような配合比率（重量％）とした。
処理材  −低熱ポルトランドセメント・・・１００
水酸化バリウム          ・・・  １４．４
硫酸液  −試薬硫酸（純度９６％）  ・・・    ６
水                      ・・    ５５
【００３８】
低熱ポルトランドセメントと水酸化バリウムとを混合して処理材を生成し、試薬硫酸を水で薄めて硫酸液を生成し、この硫酸液に処理材を添加して混合した。このとき、処理液の温度は、３９℃まで上昇してから徐々に低下して硬化し、この混合物をポリボトルに入れて密封した状態で２８日間養生を行ったが、養生後に外観にひび割れはなく、健全な固化体が形成された。そして、この固化体を０．５〜５．０mmの粒度に粉砕し、浸漬試験を実施した。この浸漬条件は、温度２０℃、水／固相比を１０とし、所定期間浸漬した液相を採取し、１μｍのフィルタでろ過後、硫酸根(ＳＯ４)２の濃度を測定した。
【００３９】
実験結果は以下の通りであり、硫酸根は、水酸化バリウムと反応し、低溶解度の硫酸バリウムへと変換されており、硫酸根の溶出が極めて低い濃度に低減されている。
【００４０】
【表１】
2006098173.tif 000003
【００４１】
このように実施例１の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置にあっては、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液タンク１１と、硫酸廃液を中和させる水酸化バリウムと硫酸廃液を固化させる低熱ポルトランドセメントとを混合した処理材を貯留する処理材サイロ１５とを設け、硫酸廃液タンク１１内の所定量の硫酸廃液と、処理材サイロ１５内の所定量の処理材とを処理タンク１９に投入し、攪拌翼２１を回転して混合することで、硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うようにしている。
【００４２】
従って、処理タンク１９にて、硫酸廃液に対して水酸化バリウムと低熱ポルトランドセメントが反応して中和処理と固化処理とが同時に実行されることとなり、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００４３】
また、中和材としての水酸化バリウムは、その混合量を硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上としている。従って、硫酸廃液を水酸化バリウムにより適性に中和処理することができ、安定した状態で固化することができる。
【００４４】
また、硫酸廃液は、その硫酸濃度を１０重量％以下としている。従って、硫酸廃液と水酸化バリウムとが混合することにより発生する反応熱量を低減することで、硫酸と水酸化バリウムとの反応熱を所定温度（６０℃）以下に制限することができ、低熱ポルトランドセメントの内部沸騰を抑制し、硫酸廃液を中和した状態で安定して固化することができる。更に、固化材として、低熱ポルトランドセメントを使用している。従って、硫酸廃液と低熱ポルトランドセメントとが混合することにより発生する水和発熱量を低減することで、硫酸廃液を中和した状態で安定して固化することができる。
【実施例２】
【００４５】
図２は、本発明の実施例２に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４６】
実施例２の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法は、放射性物質を含む硫酸廃液を中和させる中和材（例えば、水酸化バリウム／Ｂａ(ＯＨ)２）と、硫酸廃液を固化させる固化材（例えば、低熱ポルトランドセメント）とを混合して処理剤（中和固化材）を生成しながら、硫酸廃液にこの中和固化材を混合することで、放射性物質を含む硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うものである。
【００４７】
即ち、実施例２の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための処理装置において、図２に示すように、硫酸廃液タンク１１は、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留するものであって、開閉バルブ１２を有する送給パイプ１３を介して計量タンク１４が連結され、この計量タンク１４から開閉バルブ２２を有する送給パイプ２３が処理タンク１９まで延設されている。
【００４８】
中和材サイロ（中和材貯留手段）３１は、硫酸廃液を中和させる中和材（水酸化バリウム）を貯留するものであって、フィーダ３２を有する送給パイプ３３を介して計量タンク３４が連結され、この計量タンク３４から開閉バルブ３５を有する送給パイプ３６が処理材サイロ１５まで延設されている。また、固化材サイロ（固化材貯留手段）４１は、硫酸廃液を固化させる固化材（低熱ポルトランドセメント）を貯留するものであって、フィーダ４２を有する送給パイプ４３を介して計量タンク４４が連結され、この計量タンク４４から開閉バルブ４５を有する送給パイプ４６が処理材サイロ１５まで延設されている。そして、処理材サイロ１５は、中和材と固化材とが混合された処理材を貯留するものであって、フィーダ１６を有する送給パイプ１７を介して計量タンク１８が連結され、この計量タンク１８から開閉バルブ２４を有する送給パイプ２５が処理タンク１９まで延設されている。
【００４９】
処理タンク１９は、駆動モータ２０により回転可能な攪拌翼２１を有しており、この処理タンク１９に送給された所定量の硫酸廃液と所定量の処理材とを攪拌して混合することができる。
【００５０】
ここで、本実施例の放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置による処理方法について説明する。
【００５１】
硫酸廃液タンク１１には、事前に、硫酸濃度を所定濃度以下（１０重量％以下）に調整した放射性物質を含む硫酸廃液を貯留し、中和材サイロ３１には、水酸化バリウムを貯留し、固化材サイロ４１には、低熱ポルトランドセメントを貯留しておく。まず、開閉バルブ３５を閉じてフィーダ３２を作動させることで、中和材サイロ３１内の水酸化バリウムを送給パイプ３３から計量タンク３４に移送して計量すると共に、開閉バルブ４５を閉じてフィーダ４２を作動させることで、固化材サイロ４１内の低熱ポルトランドセメントを送給パイプ４３から計量タンク４４に移送して計量する。そして、各開閉バルブ３５，４５を開けることで、各計量タンク３４，４４内の水酸化バリウムと低熱ポルトランドセメントをそれぞれ処理材サイロ１５に投入し、図示しない攪拌翼により両者を混合する。
【００５２】
次に、開閉バルブ１２を開けて硫酸廃液タンク１１内の硫酸廃液を送給パイプ１３から計量タンク１４に移送して計量すると共に、フィーダ１６を作動させて処理材サイロ１５内の処理材を送給パイプ１７から計量タンク１８に移送して計量する。そして、各計量タンク１４，１８により硫酸廃液と処理材がそれぞれ計量されると、各開閉バルブ２２，２４を開け、所定量の硫酸廃液と処理材をそれぞれ処理タンク１９に投入する。そして、この処理タンク１９にて、駆動モータ２０により攪拌翼２１を回転することで、内部に投入された硫酸廃液と処理材を攪拌して混合する。
【００５３】
すると、硫酸廃液中の硫酸根が水酸化バリウムと反応して中和されると共に、この中和状態で廃液が低熱ポルトランドセメントにより水和反応により固化されることとなる。この場合、水酸化バリウムの混合量が硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上であるため、硫酸廃液が確実に中和される。また、硫酸廃液の硫酸濃度が１０重量％以下であり、低熱ポルトランドセメントを使用するため、中和処理及び固化処理で発生する熱量が抑制される。
【００５４】
このように実施例２の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置にあっては、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液タンク１１と、硫酸廃液を中和させる水酸化バリウムを貯留する中和材サイロ３１と、硫酸廃液を固化させる低熱ポルトランドセメントを貯留する固化材サイロ４１と、水酸化バリウムと低熱ポルトランドセメントとを混合した処理材を貯留する処理材サイロ１５とを設け、硫酸廃液タンク１１内の所定量の硫酸廃液と、処理材サイロ１５内の所定量の処理材とを処理タンク１９に投入し、攪拌翼２１を回転して混合することで、硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うようにしている。
【００５５】
従って、一つの設備内で、水酸化バリウムと低熱ポルトランドセメントとの混合による処理材の生成処理と、硫酸廃液と処理材との混合による硫酸廃液の中和処理及び固化処理を行うことができ、各種の処理を円滑に行うことができる。そして、処理タンク１９にて、中和処理と固化処理とが同時に実行されることとなり、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【実施例３】
【００５６】
図３は、本発明の実施例３に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５７】
実施例３の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法は、放射性物質を含む硫酸廃液と、この硫酸廃液を中和させる中和材（例えば、水酸化バリウム／Ｂａ(ＯＨ)２）と、硫酸廃液を固化させる固化材（例えば、低熱ポルトランドセメント）とを混合することで、放射性物質を含む硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うものである。
【００５８】
即ち、実施例３の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための処理装置において、図３に示すように、硫酸廃液タンク１１は、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留するものであって、開閉バルブ１２を有する送給パイプ１３を介して計量タンク１４が連結され、この計量タンク１４から開閉バルブ２２を有する送給パイプ２３が処理タンク１９まで延設されている。
【００５９】
固化材サイロ（固化材貯留手段）５１は、硫酸廃液を固化させる固化材（低熱ポルトランドセメント）を貯留するものであって、フィーダ５２を有する送給パイプ５３を介して計量タンク５４が連結され、この計量タンク４４から開閉バルブ５５を有する送給パイプ５６が処理タンク１９まで延設されている。また、中和材サイロ（中和材貯留手段）６１は、硫酸廃液を中和させる中和材（水酸化バリウム）を貯留するものであって、フィーダ６２を有する送給パイプ６３を介して計量タンク６４が連結され、この計量タンク６４から開閉バルブ６５を有する送給パイプ６６が処理タンク１９まで延設されている。
【００６０】
処理タンク１９は、駆動モータ２０により回転可能な攪拌翼２１を有しており、この処理タンク１９に送給された所定量の硫酸廃液と所定量の処理材とを攪拌して混合することができる。
【００６１】
ここで、本実施例の放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置による処理方法について説明する。
【００６２】
硫酸廃液タンク１１には、事前に、硫酸濃度を所定濃度以下（１０重量％以下）に調整した放射性物質を含む硫酸廃液を貯留し、中和材サイロ６１には、水酸化バリウムを貯留し、固化材サイロ５１には、低熱ポルトランドセメントを貯留しておく。まず、開閉バルブ１２を開けて硫酸廃液タンク１１内の硫酸廃液を送給パイプ１３から計量タンク１４に移送して計量する。また、フィーダ６２を作動して中和材サイロ６１内の水酸化バリウムを送給パイプ６３から計量タンク６４に移送して計量する。更に、フィーダ５２を作動させて固化材サイロ５１内の低熱ポルトランドセメントを送給パイプ５３から計量タンク５４に移送して計量する。次に、各開閉バルブ２２，５５，６５を開けることで、各計量タンク１４，５４，６４内の硫酸廃液、水酸化バリウム、低熱ポルトランドセメントをそれぞれ処理タンク１９に投入し、駆動モータ２０により攪拌翼２１を回転することで、内部に投入された硫酸廃液と処理材を攪拌して混合する。
【００６３】
すると、硫酸廃液中の硫酸根が水酸化バリウムと反応して中和されると共に、この中和状態で廃液が低熱ポルトランドセメントにより水和反応により固化されることとなる。この場合、水酸化バリウムの混合量が硫酸廃液中の硫酸根と等モル量以上であるため、硫酸廃液が確実に中和される。また、硫酸廃液の硫酸濃度が１０重量％以下であり、低熱ポルトランドセメントを使用するため、中和処理及び固化処理で発生する熱量が抑制される。
【００６４】
このように実施例３の放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置にあっては、放射性物質を含む硫酸廃液を貯留する硫酸廃液タンク１１と、硫酸廃液を固化させる低熱ポルトランドセメントを貯留する固化材サイロ５１と、硫酸廃液を中和させる水酸化バリウムを貯留する中和材サイロ６１とを設け、硫酸廃液タンク１１内の所定量の硫酸廃液と、固化材サイロ５１内の低熱ポルトランドセメントと、中和材サイロ６１内の水酸化バリウムとを処理タンク１９に投入し混合することで、硫酸廃液の中和処理と固化処理とを同時に行うようにしている。
【００６５】
従って、一つの設備内で、硫酸廃液と水酸化バリウムとの混合による中和処理と、硫酸廃液と低熱ポルトランドセメントとの混合による硫酸廃液の固化処理とを同時に行うことができ、各種の処理を円滑に行うことができると共に、中和処理または固化処理ごとの単独の処理設備及び移送設備が不要となり、装置の小型化並びに作業性の向上を図ることで処理コストを低減することができる。
【００６６】
なお、上述した各実施例にて、中和材を水酸化バリウムとしたが、これに限定されるものではなく、硫酸を中和できる水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属であれば良い。また、硫酸廃液に中和材と固化材を混合して中和処理及び固化処理を行うとき、処理液の温上昇を抑制して６０℃以下にするため、硫酸濃度を１０重量％以下としたり、固化材を低熱ポルトランドセメントとしたが、この組み合わせに限定されるものではない。即ち、硫酸廃液に中和材と固化材を投入した処理液を６０℃以下に抑制すればよいものであり、例えば、硫酸廃液の硫酸濃度を１０重量％より更に低い濃度とした場合、固化材を普通ポルトランドセメントとしてもよい。
【００６７】
また、硫酸廃液貯留手段として硫酸廃液タンク１１、中和固化材貯留手段として処理材サイロ１５を適用し、硫酸廃液供給手段として送給パイプ１３，２３及び計量タンク１４を用い、中和固化材供給手段として送給パイプ１７，２５及び計量タンク１８を用いたが、この構成に限定されるものではなく、硫酸廃液の処理施設や処理利用に応じて適宜最適な構成とすればよい。更に、攪拌翼２１を有する処理タンクを混合手段としたが、この構造に限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法及び装置並びに放射性物質を含む硫酸廃液の処理材は、中和処理と固化処理とを同時に行うものであり、放射性物質を含む硫酸廃液を処理するものであれば、いずれの種類の施設にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例１に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３に係る放射性物質を含む硫酸廃液の処理方法を実施するための放射性物質を含む硫酸廃液の処理装置を表す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１  硫酸廃液タンク（硫酸廃液貯留手段）
１３，２３  送給パイプ（硫酸廃液供給手段）
１４  計量タンク（硫酸廃液供給手段）
１５  処理材サイロ（中和固化材貯留手段）
１７，２５  送給パイプ（中和固化材供給手段）
１８  計量タンク（中和固化材供給手段）
１９  処理タンク（混合手段）
２１  攪拌翼
３１，６１  中和材サイロ
４１，５１  固化材サイロ
【図１】
2006098173.tif 000004
【図２】
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【図３】
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