(57)【要約】【課題】使用済みイオン交換樹脂分解廃液中の、放射性核種又は重金属元素を選択的に分離するともに、二次廃棄物を低減することのできる、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法及び処理装置を提供すること。【解決手段】使用済みイオン交換樹脂１を、オゾン１１、過酸化水素１２、第１の鉄化合物１３及び酸性ｐＨ調整剤１４を含む反応液と接触させて、使用済みイオン交換樹脂１から放射性核種又は重金属元素を脱離させる脱離工程Ｓ１００と、脱離工程Ｓ１００で発生した、放射性核種又は重金属元素、及び反応液を含む廃液中の有機物を分解する有機物分解工程Ｓ２００と、有機物分解工程Ｓ２００で有機物の分解された廃液中の記放射性核種又は前記重金属元素を沈降分離する沈降分離工程Ｓ３００と、放射性核種又は前記重金属元素を分離した後の廃液を濃縮する濃縮工程Ｓ４００とを有する使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。【選択図】図１
2019001855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性核種又は重金属元素がイオン交換基に吸着された使用済みイオン交換樹脂を、オゾン、過酸化水素、第１の鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤を含む反応液と接触させて、前記使用済みイオン交換樹脂から前記放射性核種又は重金属元素を脱離させる脱離工程と、
前記脱離工程で発生した、前記使用済みイオン交換樹脂から脱離した放射性核種又は重金属元素、及び前記反応液を含む廃液中の有機物を分解する有機物分解工程と、
前記有機物分解工程で有機物の分解された廃液中の前記放射性核種又は前記重金属元素を沈降分離する沈降分離工程と、
前記放射性核種又は前記重金属元素を分離した後の廃液を濃縮する濃縮工程と
を有することを特徴とする使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。
【請求項２】
前記有機物分解工程において、オゾン、過酸化水素及び第１の鉄化合物を含む分解液、並びに紫外線から選ばれる１種以上によって有機物を分解することを特徴とする請求項１記載の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。
【請求項３】
前記有機物分解工程において、前記廃液中の溶存有機物濃度を測定し、当該測定された溶存有機物濃度が所定の濃度以下である場合に、前記廃液を前記沈降分離工程に送液することを特徴とする請求項１又は２記載の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。
【請求項４】
前記沈降分離工程において、前記廃液に、塩基性ｐＨ調整剤及び第２の鉄化合物を添加して、前記放射性核種又は重金属元素を分離することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。
【請求項５】
前記沈降分離工程において、前記塩基性ｐＨ調整剤の添加された前記廃液のｐＨが１０以上であることを特徴とする請求項４記載の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法。
【請求項６】
放射性核種又は重金属元素がイオン交換基に吸着された使用済みイオン交換樹脂と、オゾン、過酸化水素、第１の鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤を含む反応液とを収容し、前記使用済みイオン交換樹脂と前記反応液を接触させて、前記使用済みイオン交換樹脂から前記放射性核種又は前記重金属元素を脱離させる脱離槽と、
前記脱離槽内で発生した、前記使用済みイオン交換樹脂から脱離した放射性核種又は重金属元素、及び前記反応液を含む廃液が収容されて、前記廃液中の有機物を分解する有機物分解槽と、
前記有機物分解槽内で有機物の分解された廃液を収容し、前記廃液中の前記放射性核種又は重金属元素を沈降分離させる沈降分離槽と、
前記沈降分離槽内で前記放射性核種又は前記重金属元素を分離した後の廃液を濃縮する濃縮槽と
を有することを特徴とする使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所において、炉水の浄化や廃液処理にイオン交換樹脂が使用されている。原子力発電所の冷却水や廃液中には放射性核種が含まれており、これらの放射性核種を吸着した使用済みのイオン交換樹脂は、比較的放射能が高い。このため、放射性核種を吸着した使用済みイオン交換樹脂から放射性核種を分離することにより放射能を低減し、放射性廃棄物の容量を低減することが求められている。
【０００３】
また、重金属元素を含む産業排水には、無害化処理時に重金属元素を吸着させるためのイオン交換樹脂が使用されており、重金属元素を吸着した使用済みイオン交換樹脂から重金属元素を分離することにより、産業廃棄物としての廃棄物量を低減することが求められている。
【０００４】
使用済みイオン交換樹脂の処理方法としては、使用済みイオン交換樹脂に吸着された金属イオンを、シュウ酸水溶液を用いて脱離させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、イオン交換樹脂を酸化分解して使用済みイオン交換樹脂に吸着された元素を脱離させる方法（例えば、特許文献２参照。）や、脱離させた元素を選択的に分離する方法（例えば、特許文献３参照。）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４４５８８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６０８８８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１３８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、使用済みイオン交換樹脂分解廃液については、脱離させた吸着元素を選択的に分離する技術については未だ十分に検討されていない。また、廃液の減容を考慮した廃液処理方法は確立されておらず、二次廃棄物が増大する懸念があった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであって、使用済みイオン交換樹脂から脱離させた放射性核種又は重金属元素を含む廃液中の、放射性核種又は重金属元素を選択的に分離するとともに、二次廃棄物を低減することのできる、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法及び処理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】
【０００８】
本発明の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法の一態様は、放射性核種又は重金属元素がイオン交換基に吸着された使用済みイオン交換樹脂を、オゾン、過酸化水素、第１の鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤を含む反応液と接触させて、前記使用済みイオン交換樹脂から前記放射性核種又は重金属元素を脱離させる脱離工程と、前記脱離工程で発生した、前記使用済みイオン交換樹脂から脱離した放射性核種又は重金属元素、及び前記反応液を含む廃液中の有機物を分解する有機物分解工程と、前記有機物分解工程で有機物の分解された廃液中の前記放射性核種又は前記重金属元素を沈降分離する沈降分離工程と、前記放射性核種又は前記重金属元素を分離した後の廃液を濃縮する濃縮工程とを有する。
【０００９】
本発明の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置の一態様は、放射性核種又は重金属元素がイオン交換基に吸着された使用済みイオン交換樹脂と、オゾン、過酸化水素、第１の鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤を含む反応液とを収容し、前記使用済みイオン交換樹脂と前記反応液を接触させて、前記使用済みイオン交換樹脂から前記放射性核種又は前記重金属元素を脱離させる脱離槽と、前記脱離槽内で発生した、前記使用済みイオン交換樹脂から脱離した放射性核種又は重金属元素、及び前記反応液を含む廃液が収容されて、前記廃液中の有機物を分解する有機物分解槽と、前記有機物分解槽内で有機物の分解された廃液を収容し、前記廃液中の前記放射性核種又は重金属元素を沈降分離させる沈降分離槽と、前記沈降分離槽内で前記放射性核種又は前記重金属元素を分離した後の廃液を濃縮する濃縮槽とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、使用済みイオン交換樹脂から脱離させた放射性核種又は重金属元素を含む廃液中の、放射性核種又は重金属元素を選択的に分離するとともに、二次廃棄物を低減することのできる、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法及び処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法を概略的に示すフロー図である。
【図２】実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法に用いられる装置を概略的に示すブロック図である。
【図３】使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物の分解試験の結果を表すグラフである。
【図４】使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物濃度と、コバルトの共沈除去率の関係を表すグラフである。
【図５】使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物濃度と、コバルトの沈殿速度の関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法を概略的に示すフロー図である。図２は、本実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法に用いられる装置を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１に示す本実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法は、使用済みイオン交換樹脂１を、オゾン１１、過酸化水素１２、第１の鉄化合物１３及び酸性ｐＨ調整剤１４を含む反応液と接触させて、使用済みイオン交換樹脂１のイオン交換基に吸着された放射性核種又は重金属元素を脱離させる脱離工程Ｓ１００と、脱離工程Ｓ１００で発生した廃液２中の有機物を分解する有機物分解工程Ｓ２００とを備えている。また、本実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法は、有機物分解工程Ｓ２００で有機物の分解された廃液２に塩基性ｐＨ調整剤１５と第２の鉄化合物１６とを供給して、廃液２中の放射性核種又は重金属元素と廃液２を沈降分離する沈降分離工程Ｓ３００と、沈降分離工程Ｓ３００で放射性核種又は重金属元素が分離された後の廃液２を濃縮する濃縮工程Ｓ４００を有している。
【００１４】
図２に示す本実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、使用済みイオン交換樹脂１と、上記反応液とを収容し、使用済みイオン交換樹脂１と反応液を接触させて、使用済みイオン交換樹脂１から放射性核種又は重金属元素を脱離させる脱離槽２０と、脱離槽２０内で発生した廃液２が収容されて、廃液２中の有機物を分解する有機物分解槽３０と、有機物分解槽３０内で有機物の分解された廃液２中の放射性核種又は重金属元素を沈降分離させる沈降分離槽４０と、放射性核種又は重金属元素を分離した後の廃液（上澄み液４）を濃縮する濃縮槽５０とを有している。
【００１５】
使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、脱離槽２０内にオゾン１１を供給するオゾン供給装置１１１と、脱離槽２０内に過酸化水素１２を供給する過酸化水素供給装置１２１と、脱離槽２０内に第１の鉄化合物１３を供給する第１の鉄化合物供給装置１３１と、脱離槽２０内に酸性ｐＨ調整剤１４を供給する酸性ｐＨ調整剤供給装置１４１とを備えている。
【００１６】
使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、使用済みイオン交換樹脂１を貯留する貯留槽２１と、水を貯水する貯水槽２２を備えている。また、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、脱離槽２０で生じた廃液中の固形分（酸化残渣３）を液相から分離する固液分離装置２３と、固液分離装置２３で分離された酸化残渣３を貯蔵する酸化残渣貯蔵タンク２４を備えている。また、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、有機物分解槽３０内の廃液２に紫外線を照射する紫外線照射装置２７を備えている。
【００１７】
また、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、有機物分解槽３０内で有機物の分解された廃液２に塩基性ｐＨ調整剤１５を供給する塩基性ｐＨ調整剤供給装置１５１と、有機物の分解された廃液２に第２の鉄化合物１６を供給する第２の鉄化合物供給装置１６１とを備えている。
【００１８】
また、使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置１０は、沈降分離槽４０内で分離された放射性核種又は重金属元素に含まれる廃液２を分離する固液分離装置２５と、濃縮槽５０で濃縮された放射性核種又は重金属元素を含む濃縮廃液６を貯留する濃縮廃液貯蔵タンク２６とを備えている。
【００１９】
使用済みイオン交換樹脂１は例えば、原子力発電所で冷却水の浄化や廃液処理、あるいは産業排水の処理に使用された、使用済みのイオン交換樹脂である。使用済みイオン交換樹脂１には、例えば、Ｃｏ−６０などの放射性核種、又はクロム（Ｃｒ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）等の重金属元素が吸着されている。イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、これらの混床のいずれであってもよい。
【００２０】
貯留槽２１に貯留された使用済みイオン交換樹脂１は、貯水槽２２に貯水された水Ｗと混合され、脱離槽２０に供給される。このときの水Ｗの量は、使用済みイオン交換樹脂１（ｇ）／水Ｗ（ｍＬ）で示される液固比で、例えば１／１０（ｇ／ｍＬ）程度である。貯留槽２１の使用済みイオン交換樹脂１が例えば上記好ましい液固比で水Ｗを含む場合、水Ｗは混合しなくてもよい。
【００２１】
次いで、使用済みイオン交換樹脂１の収容された脱離槽２０に、オゾン１１、過酸化水素１２、第１の鉄化合物１３及び酸性ｐＨ調整剤１４が供給され、脱離槽２０内で、使用済みイオン交換樹脂１が、オゾン１１、過酸化水素１２、第１の鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤１４を含む反応液に接触される。これにより、使用済みイオン交換樹脂１の、放射性核種又は重金属元素の吸着部位であるイオン交換基をイオン交換樹脂の骨格から脱離させる（脱離工程Ｓ１００）。以下、使用済みイオン交換樹脂に放射性核種（以下単に、「放射性核種」という。）が吸着された場合を例に説明するが、重金属元素が吸着された場合についても同様である。
【００２２】
脱離槽２０内において、過酸化水素１２とオゾン１１が溶解した反応液中に、第１の鉄化合物１３から生じた鉄イオンが共存することで、ヒドロキシラジカル等のラジカルを生成する。そして、生成したラジカルによって、結合エネルギーの小さいイオン交換樹脂とイオン交換基の結合が切断されて、放射性核種の吸着したイオン交換基を脱離させる。これにより、加圧や減圧を行うことなく、イオン交換基脱離性能を向上させることができる。
【００２３】
第１の鉄化合物１３としては、過酸化水素と反応してラジカルを発生させる化合物であれば特に限定されない。第１の鉄化合物１３としては、ラジカルを発生させやすいことから、例えば、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ２）を用いることが好ましい。第１の鉄化合物１３の供給量についても特に限定されず、例えば反応液の全量に対して、鉄（Ｆｅ）換算で２．０×１０２ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度となる量であればよい。
【００２４】
反応液中の過酸化水素１２の量は、イオン交換基を脱離させることのできる量であり、例えば、反応液の全量に対して２．５ｍｍｏｌ／ｍＬ程度とする。オゾン１１の供給量は、反応液中にオゾンを十分に溶解させて、イオン交換基を脱離させることのできる量である。オゾン１１は例えば５０．０ｍｍｏｌ／ｈ程度で脱離槽２０に供給されればよい。
【００２５】
酸性ｐＨ調整剤１４としては例えば、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸が使用される。なかでも、装置の腐食を防ぐ点や、取り扱いの容易な点から、硫酸を使用するのが好ましい。酸性ｐＨ調整剤１４の供給量は、廃液２のｐＨが１〜２程度に調整される量であることが好ましい。これにより、放射性核種が吸着されたイオン交換基を効率よく脱離させることができる。
【００２６】
脱離槽２０内での反応液中への使用済みイオン交換樹脂１の浸漬時間（処理時間）は、処理される使用済みイオン交換樹脂１の量や、吸着された放射性核種の量にもよるが、１時間以上程度とする。
【００２７】
ラジカルの発生を促進する点から、脱離槽２０内を加熱する加熱器を設けて、脱離槽２０内の反応液を当該加熱器によって加熱してもよい。この際、加熱された反応液の温度（処理温度）は、常温（２０℃）以上９０℃以下であることが好ましく、６０℃以上９０℃以下であることがより好ましく、９０℃程度であることが特に好ましい。
【００２８】
このようにして、脱離槽２０内で、使用済みイオン交換樹脂１から放射性核種を吸着したイオン交換基を脱離させることで、使用済みイオン交換樹脂１を、放射能の低減されたイオン交換樹脂（処理済みイオン交換樹脂）に変換することができる。処理済みイオン交換樹脂は、放射性核種がイオン交換基ごとイオン交換基骨格から離脱した状態となる。
【００２９】
次いで、必要に応じて、脱離槽２０内の廃液２を、固液分離装置２３に送り、ここで、廃液２を、処理済みイオン交換樹脂からなる酸化残渣３と、酸化残渣３の除去された廃液２に分離する（固液分離工程Ｓ１０１）。固液分離装置２３は例えば、遠心分離機などである。固液分離装置２３で分離された廃液２は続いて、有機物分解槽３０に送られる。酸化残渣３は酸化残渣貯蔵タンク２４に収容される。
【００３０】
有機物分解槽３０内では、廃液２に含まれる有機物が分解される（有機物分解工程Ｓ２００）。有機物を分解する方法としては、オゾン供給装置１１１、過酸化水素供給装置１２１及び第１の鉄化合物供給装置１３１を用いて、有機物分解槽３０内の廃液２に、オゾン１１、過酸化水素１２及び第１の鉄化合物１３を添加して、ラジカルを生成させ、生成したラジカルによって有機物を分解する方法を採用することができる。また、紫外線照射装置２７によって有機物分解槽３０内の廃液２に紫外線を照射することで有機物を分解してもよい。オゾン１１、過酸化水素１２及び第１の鉄化合物１３と、紫外線照射とは併用してもよく、いずれかを用いてもよい。なお、オゾン１１、過酸化水素１２及び第１の鉄化合物１３を用いて有機物を分解する場合、紫外線照射装置２７は備えられなくてもよい。
【００３１】
次いで、有機物分解槽３０内で有機物の分解された廃液２は、沈降分離槽４０に送られる。このとき、有機物分解槽３０内の廃液２中の溶存有機物濃度を測定する溶存有機物濃度測定器を設けて、有機物分解槽３０内の廃液２中の溶存有機物濃度を測定し、当該測定された溶存有機物濃度が所定の濃度以下となったときに、廃液２を沈降分離槽４０に送液してもよい。これにより、有機物分解槽３０内で、有機物を十分に分解し、続く沈降分離槽４０内で、放射性核種を効率よく分離することができる。
【００３２】
その後、廃液２を収容した沈降分離槽４０内に、塩基性ｐＨ調整剤供給装置１５１及び第２の鉄化合物供給装置１６１によって、塩基性ｐＨ調整剤１５と第２の鉄化合物１６が供給される。これにより、廃液２中の放射性核種が鉄化合物と共沈して、固形化する。さらに、塩基性ｐＨ調整剤１５と第２の鉄化合物１６が供給された廃液２を静置することで、放射性核種を含む固形分５が沈降する。これにより、沈降分離槽４０内で、廃液２を、放射性核種濃度の高い固形分５と、放射性核種濃度の低い上澄み液４に分離することができる。また、廃液２に、塩基性ｐＨ調整剤１５と第２の鉄化合物１６が供給されることで、鉄化合物と放射性核種とを固形分５として迅速に沈殿させることができる。
【００３３】
塩基性ｐＨ調整剤１５としては、廃液２の液性を塩基性に調整できるものであり、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等である。塩基性ｐＨ調整剤１５の供給された廃液２の液性は例えば、ｐＨ１０以上が好ましい。
【００３４】
第２の鉄化合物１６は、放射性核種を共沈させる化合物であり、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ２）、塩化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＣｌ３）などである。第２の鉄化合物１６としては、塩化鉄（ＩＩＩ）が好ましい。沈降分離槽４０内に供給される第２の鉄化合物１６の量は、例えば、２．０×１０２ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度である。
【００３５】
次いで、沈降分離槽４０内の固形分５を除いた上澄み液４は、濃縮槽５０に送られて、ここで加熱されて濃縮され、放射性核種を含有する濃縮廃液６と、放射性核種の除去された水Ｗに分離される。濃縮槽５０で生じた濃縮廃液６は、濃縮廃液貯蔵タンク２６に収容される。濃縮槽５０で生じた水Ｗは貯水槽２２に送られて再度使用される。
【００３６】
なお、沈降分離槽４０内で分離された放射性核種を含む固形分５は、必要に応じて固液分離装置２５に送られて、さらに液相７が除去されてもよい（固液分離工程Ｓ３０１）。固液分離装置２５で分離された液相７は、濃縮槽５０に送液して濃縮することができる。固液分離装置２５は例えば遠心分離機である。
【００３７】
また、沈降分離槽４０内で分離された上澄み液４及び固液分離装置２５で分離された液相７については、あらかじめ放射能濃度を測定し、測定値が基準値以下である場合に、濃縮槽５０に送液することが好ましい。測定値が基準値を超える場合には、上澄み液４及び液相７は、再度沈降分離槽４０に戻して、ここで放射性核種を沈降させて除去し、放射能濃度を基準値以下にした後に濃縮槽５０に送液することができる。これにより、放射性核種を濃縮廃液６又は固形分５中に高度に分離して、廃液２の減容率を高めることができる。
【００３８】
以上説明した実施形態の使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理方法及び処理装置によれば、使用済みイオン交換樹脂から脱離させた元素を含む廃液中の放射性核種又は重金属元素を選択的に分離するとともに、二次廃棄物を低減することができる。
【００３９】
次に実験例について説明する。
（実験例１）
本例では、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物の分解試験を行った。放射性核種又は重金属元素の一例としてコバルトを吸着させた模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液を用意した。この模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液に、オゾン、過酸化水素、鉄化合物（塩化鉄（ＩＩ））および酸を添加し、昇温条件にて、有機物の分解を進めた。具体的に、オゾンの量は５．０×１０ｍｍｏｌ／ｈ、過酸化水素の量は２．５ｍｍｏｌ／ｍＬ、鉄化合物の量は２．０×１０２ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ、液性は硫酸を加えてｐＨ１とし、温度は９０℃とした。模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液の液相中の全有機炭素濃度を測定して、有機物の分解を確認した。結果を図３に示す。
【００４０】
図３より、オゾン、過酸化水素、鉄化合物及び酸性ｐＨ調整剤を用いて、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物量を３分の１程度まで低減できたことがわかる。
【００４１】
（実験例２）
本実験例では、実験例１と同様の模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中に有機物が含まれる場合と、含まれない場合の、沈降分離試験を行った。初期ｐＨを１として、鉄化合物（塩化鉄（ＩＩＩ））を２．０×１０２ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ添加し、塩基性ｐＨ調整剤として１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを添加して、徐々にｐＨを上昇させ、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液のｐＨが１０以上となるように調製して沈降分離試験を行った。沈降分離試験前後の上澄み液中のコバルト濃度を測定し、沈降分離によるコバルトの共沈除去率を算出した。結果を、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物濃度を横軸、共沈除去率を縦軸として図４のグラフに示す。
【００４２】
また、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液に、鉄化合物及び塩基性ｐＨ調整剤を添加してから沈殿を生成するまでの時間を測定した。結果を、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物濃度を横軸、沈殿を生成するまでの時間を縦軸として図５のグラフに示す。
【００４３】
図４より、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物量を低減することで、コバルトの共沈除去率が向上したことがわかる。また、図５より、模擬使用済みイオン交換樹脂の分解廃液中の有機物量を低減することで、コバルトを含む沈殿の生成までの時間が著しく短縮されたことがわかる。
【００４４】
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。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００４５】
１…使用済みイオン交換樹脂、２…廃液、３…酸化残渣、４…上澄み液、５…固形分、６…濃縮廃液、７…液相、１０…使用済みイオン交換樹脂分解廃液の処理装置、１１…オゾン、１２…過酸化水素、１３…第１の鉄化合物、１４…酸性ｐＨ調整剤、１５…塩基性ｐＨ調整剤、１６…第２の鉄化合物、２０…脱離槽、２１…貯留槽、２２…貯水槽、２３，２５…固液分離装置、２４…酸化残渣貯蔵タンク、２６…濃縮廃液貯蔵タンク、２７…紫外線照射装置、３０…有機物分解槽、４０…沈降分離槽、５０…濃縮槽、１１１…オゾン供給装置、１２１…過酸化水素供給装置、１３１…第１の鉄化合物供給装置、１４１…酸性ｐＨ調整剤供給装置、１５１…塩基性ｐＨ調整剤供給装置、１６１…第２の鉄化合物供給装置、Ｓ１００…脱離工程、Ｓ１０１，Ｓ３０１…固液分離工程、Ｓ２００…有機物分解工程、Ｓ３００…沈降分離工程、Ｓ４００…濃縮工程、Ｗ…水。
【図１】
2019001855.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019001855.tif 000005
【図４】
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【図５】
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