(57)【要約】【課題】海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収すること。【解決手段】ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離して回収する分離モジュール１と、分離モジュール１により分離された多価イオンを含む分離水中から純水を抽出して多価イオンを濃縮して回収する濃縮モジュール２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離モジュールと、
前記分離モジュールにより分離された多価イオンを含む分離水中から純水を抽出して多価イオンを濃縮する濃縮モジュールと、
を備えることを特徴とする海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項２】
前記濃縮モジュールは、逆浸透膜を有し、前記分離モジュールに比較して高圧で多価イオンを含む分離水を前記逆浸透膜に浸透させることを特徴とする請求項１に記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項３】
前記濃縮モジュールにより濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項４】
前記濃縮モジュールは、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離することを特徴とする請求項１に記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項５】
前記濃縮モジュールは、電気浸透膜を介して多価イオンを濃縮することを特徴とする請求項１に記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項６】
前記分離モジュールにより分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項７】
多価イオンを濃縮した濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の海水中ストロンチウム回収装置。
【請求項８】
ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された多価イオンを含む分離水中の純水を透過させて多価イオンを濃縮する濃縮工程と、
を含むことを特徴とする海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項９】
前記濃縮工程は、分離工程よりも高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることを特徴とする請求項８に記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項１０】
前記濃縮工程により濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮工程をさらに含むことを特徴とする請求項８または９に記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項１１】
前記濃縮工程は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離することを特徴とする請求項８に記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項１２】
前記濃縮工程は、電気浸透膜を介して多価イオンを濃縮することを特徴とする請求項８に記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項１３】
前記分離工程と前記濃縮工程との間で、前記分離工程により分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去工程をさらに含むことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【請求項１４】
多価イオンを濃縮した濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化工程をさらに含むことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか一つに記載の海水中ストロンチウム回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを回収するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質が海水中に漏出した場合、この放射性物質を除去することが必要である。この場合、例えば、放射性セシウム（Ｃｓ）の大部分は粘土質粒子に吸着して海底泥に堆積するため、海底泥を回収することで除去することが可能であるが、放射性ストロンチウム（Ｓｒ）は海水中にイオンとして存在する可能性が高く、海水から分離することが必要になる。海水中の塩化ナトリウムは錆を発生させるため、回収したＳｒの保管において長期保管を阻害する要因となる。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１に記載の放射性核種除染システムおよび放射線核種除染方法では、多種類の放射性核種を含む放射性汚染水から、これらの放射性核種を除去することで除染するため、Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａ、またはＣａおよびＭｇを不透過とし、ＳｒおよびＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａおよびＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒおよびＢａを吸着するＳｒおよびＢａ選択吸着剤が搭載された手段を有することが示されている。
【０００４】
また、従来、例えば、特許文献２に記載の逆浸透膜を用いたかん水製造装置およびかん水製造方法では、海水中の２価イオンを除去する２価イオン除去装置（ＮＦモジュール）が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９５２号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のシステムおよび方法では、ＳｒおよびＢａを吸着するＳｒおよびＢａ選択吸着剤を用いているが、ＳｒおよびＢａを吸着した吸着剤が二次廃棄物として残るため、放射性物質を含む二次廃棄物量が増大することになる。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の装置および方法では、２価イオン除去装置を用いているが、この装置および方法において海水中に微量に存在するＳｒを回収することは効果的ではない。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することのできる海水中ストロンチウム回収装置および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】
【０００９】
上述の目的を達成するために、第１の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離モジュールと、前記分離モジュールにより分離された多価イオンを含む分離水中から純水を抽出して多価イオンを濃縮する濃縮モジュールと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、分離モジュールにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュールにより塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収装置は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００１１】
また、第２の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１の発明において、前記濃縮モジュールは、逆浸透膜を有し、前記分離モジュールに比較して高圧で多価イオンを含む分離水を前記逆浸透膜に浸透させることを特徴とする。
【００１２】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、分離モジュールにより塩化ナトリウムから分離されているため、濃縮モジュールの逆浸透膜にかけられる浸透圧を高めることで、濃縮モジュールにおける純水の抽出量を増大でき、これにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高めることができる。したがって、濃縮モジュールにおいて、分離モジュールに比較して高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００１３】
また、第３の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１または第２の発明において、前記濃縮モジュールにより濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、再濃縮モジュールにより多価イオンを再濃縮することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンを再濃縮してさらに嵩を減らす。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００１５】
また、第４の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１の発明において、前記濃縮モジュールは、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離することを特徴とする。
【００１６】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、分離モジュールにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュールにより塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収装置は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００１７】
また、第５の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１の発明において、前記濃縮モジュールは、電気浸透膜を介して多価イオンを濃縮することを特徴とする。
【００１８】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、分離モジュールにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュールにより塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収装置は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００１９】
また、第６の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１〜第５のいずれか一つの発明において、前記分離モジュールにより分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、分離水中のカルシウムを沈殿させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンからカルシウムを除去することができ、分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００２１】
また、第７の発明の海水中ストロンチウム回収装置は、第１〜第６のいずれか一つの発明において、多価イオンを濃縮した濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
この海水中ストロンチウム回収装置によれば、濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００２３】
また、第８の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離工程と、前記分離工程で分離された多価イオンを含む分離水中の純水を透過させて多価イオンを濃縮する濃縮工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００２５】
また、第９の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８の発明において、前記濃縮工程は、分離工程よりも高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることを特徴とする。
【００２６】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により塩化ナトリウムから分離されているため、濃縮工程の逆浸透膜にかけられる浸透圧を高めることで、濃縮工程における純水の抽出量を増大でき、これにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高めることができる。したがって、濃縮工程において、分離工程に比較して高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００２７】
また、第１０の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８または第９の発明において、前記濃縮工程により濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２８】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、再濃縮工程により多価イオンを再濃縮することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンを再濃縮してさらに嵩を減らす。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００２９】
また、第１１の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８の発明において、前記濃縮工程は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離することを特徴とする。
【００３０】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００３１】
また、第１２の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８の発明において、前記濃縮工程は、電気浸透膜を介して多価イオンを濃縮することを特徴とする。
【００３２】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、この海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００３３】
また、第１３の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８〜第１２のいずれか一つの発明において、前記分離工程と前記濃縮工程との間で、前記分離工程により分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３４】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離水中のカルシウムを沈殿させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンからカルシウムを除去することができ、分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００３５】
また、第１４の発明の海水中ストロンチウム回収方法は、第８〜第１３のいずれか一つの発明において、多価イオンを濃縮した濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、濃縮水から水分を除去して多価イオンを固体化することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の他の例の構成図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の拡張例の構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の他の拡張例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００４０】
図１は、本実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の構成図である。図２は、本実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の他の例の構成図である。図３は、本実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の拡張例の構成図である。図４は、本実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置の他の拡張例の構成図である。
【００４１】
本実施形態に係る海水中ストロンチウム回収装置１０は、海水中に漏出したストロンチウム（Ｓｒ）を回収するためのものである。この海水中ストロンチウム回収装置１０は、基本構成として、図１および図２に示すように、分離モジュール１と、濃縮モジュール２とを含み構成されている。
【００４２】
分離モジュール１は、海水を導入し、この海水中の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を含む一価イオンと放射性ストロンチウムを含む多価イオンとを分離する。分離モジュール１は、図１および図２に示すように、ナノ濾過分離膜（ＮＦ膜：Ｎａｎｏ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）が配置された分離導入部１ａと、分離導入部１ａに海水を圧送するポンプ１ｂとを有している。分離モジュール１は、ポンプ１ｂにより分離導入部１ａに海水を圧送することで、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させた塩化ナトリウム水と、ナノ濾過分離膜を透過せずに残った放射性ストロンチウムを含む多価イオンであってカルシウム（Ｃａ）やマグネシウム（Ｍｇ）を含む分離水とに分離する。そして、分離モジュール１は、塩化ナトリウム水を排水し、分離水を回収する。
【００４３】
濃縮モジュール２は、分離モジュール１により分離された多価イオンを含む分離水を導入し、この分離水中から純水を抽出して多価イオンを含む分離水を濃縮する。濃縮モジュール２は、図１に示すように、ナノ濾過分離膜よりも孔の小さい逆浸透膜（ＲＯ膜：Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）が配置された濃縮導入部２ａと、濃縮導入部２ａに分離水を圧送するポンプ２ｂとを有している。濃縮モジュール２は、ポンプ２ｂにより濃縮導入部２ａに分離水を圧送することで、逆浸透膜を介して分離中の純水を透過させ、逆浸透膜を透過せずに残った放射性ストロンチウムやカルシウムやマグネシウムを濃縮して濃縮水とする。
【００４４】
また、濃縮モジュール２は、ポンプ２ｂが、分離モジュール１のポンプ１ｂに比較して高圧で分離水を圧送するように構成されている。
【００４５】
また、濃縮モジュール２は、逆浸透膜を有する構成に限らない。例えば、濃縮モジュール２は、分離モジュール１と同様の構成であってもよい。すなわち、濃縮モジュール２は、図には明示しないが、ナノ濾過分離膜が配置された濃縮導入部と、濃縮導入部に分離水を圧送するポンプとを有している。この場合の濃縮モジュール２は、ポンプ２ｂが、分離モジュール１のポンプ１ｂと同様の圧力で分離水を圧送するように構成されている。
【００４６】
さらに、例えば、濃縮モジュール２は、電気浸透膜を有して電気透析により分離水中から純水を抽出する構成であってもよい。すなわち、濃縮モジュール２は、図２に示すように電気浸透膜を有する電気透析槽２ｃが配置され、この電気透析槽２ｃに分離水を貯留して、この分離水中から純水を抽出して多価イオンを含む分離水を濃縮して濃縮水とする。
【００４７】
ところで、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、上記構成に加え、図３に示すように、再濃縮モジュール３や固体化モジュール４を含み構成されていてもよい。
【００４８】
再濃縮モジュール３は、濃縮モジュール２により濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する。すなわち、再濃縮モジュール３は、図３に示すように電気浸透膜を有する電気透析槽３ａが配置され、この電気透析槽３ａに濃縮水を貯留して、この濃縮水中から純水を抽出して多価イオンを含む濃縮水を再濃縮して再濃縮水とする。この再濃縮モジュール３は、図２に示した電気透析槽２ｃを有する濃縮モジュール２と同等の構成である。したがって、再濃縮モジュール３は、濃縮モジュール２が同等の構成の場合は適用されず、濃縮モジュール２が逆浸透膜やナノ濾過分離膜を配置した導入部を有する構成の場合に適用される。
【００４９】
固体化モジュール４は、再濃縮モジュール３により再濃縮された多価イオンを含む再濃縮水、または濃縮モジュール２により濃縮された多価イオンを含む濃縮水から、水分（純水）を除去して多価イオンを固体化する。この固体化モジュール４は、水分を除去するために除去槽４ａとして、水分を蒸発したり脱水したり乾燥したりする構成のものが適用される。また、固体化モジュール４は、図３に示すように、再濃縮モジュール３を有する場合は、再濃縮モジュール３の再濃縮水から水分を除去し、図には明示しないが再濃縮モジュール３を有さない場合は、濃縮モジュール２の濃縮水から水分を除去するように設けられる。
【００５０】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、上記構成に加え、図４に示すように、カルシウム除去モジュール５を含み構成されていてもよい。
【００５１】
カルシウム除去モジュール５は、分離モジュール１と濃縮モジュール２との間に配置され、分離モジュール１により分離された分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加する。すなわち、カルシウム除去モジュール５は、図４に示すように、分離モジュール１により分離された分離水を貯留する沈殿槽５ａが配置され、この沈殿槽５ａに添加剤を添加するように構成されている。また、沈殿槽５ａは、その底部に沈殿したカルシウムを排出するように構成され、かつその上部からストロンチウムおよびマグネシウムを含む除去水を排出するように構成されている。排出された除去水は、濃縮モジュール２に導入される。
【００５２】
このカルシウム除去モジュール５における添加剤としては、炭酸ガス、炭酸ナトリウム、硫酸、硫酸ナトリウムなどがある。炭酸ガスおよび硫酸の場合は、除去水をそのまま濃縮モジュール２に導入するが、炭酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムは、ナトリウムが残留するため、カルシウム除去モジュール５の下流に分離モジュール１をさらに設けてナトリウムを除去する。カルシウム除去モジュール５の下流にさらに分離モジュール１を設ける場合、この分離モジュール１を濃縮モジュール２として構成することができる。
【００５３】
このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離モジュール１と、分離モジュール１により分離された多価イオンを含む分離水中から純水を抽出して多価イオンを濃縮する濃縮モジュール２と、を備える。
【００５４】
この海水中ストロンチウム回収装置１０によれば、分離モジュール１により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュール２により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００５５】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、濃縮モジュール２は、逆浸透膜を有し、分離モジュール１に比較して高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることが好ましい。
【００５６】
この海水中ストロンチウム回収装置１０によれば、分離モジュール１により塩化ナトリウムから分離されているため、濃縮モジュール２の逆浸透膜にかけられる浸透圧を高めることで、濃縮モジュール２における純水の抽出量を増大でき、これにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高めることができる。したがって、濃縮モジュール２において、分離モジュール１に比較して高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００５７】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、濃縮モジュール２により濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮モジュール３をさらに備えることが好ましい。
【００５８】
この海水中ストロンチウム回収装置１０によれば、再濃縮モジュール３により多価イオンを再濃縮することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンを再濃縮してさらに嵩を減らす。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００５９】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、濃縮モジュール２は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する構成としてもよい。
【００６０】
この海水中ストロンチウム回収装置１０であっても、分離モジュール１により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュール２により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００６１】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、濃縮モジュール２は、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する構成としてもよい。
【００６２】
この海水中ストロンチウム回収装置１０であっても、分離モジュール１により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮モジュール２により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００６３】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、分離モジュール１により分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去モジュール５をさらに備えてもよい。
【００６４】
この海水中ストロンチウム回収装置１０によれば、分離水中のカルシウムを沈殿させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンからカルシウムを除去することができ、分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００６５】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収装置１０では、多価イオンを濃縮（再濃縮）した濃縮水（再濃縮水）から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化モジュール４をさらに備えることが好ましい。
【００６６】
この海水中ストロンチウム回収装置１０によれば、濃縮水（再濃縮水）から水分を除去して多価イオンを固体化することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００６７】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離する分離工程と、分離工程で分離された多価イオンを含む分離水中の純水を透過させて多価イオンを濃縮する濃縮工程と、を含む。
【００６８】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００６９】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、濃縮工程は、分離工程よりも高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることが好ましい。
【００７０】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離工程により塩化ナトリウムから分離されているため、濃縮工程の逆浸透膜にかけられる浸透圧を高めることで、濃縮工程における純水の抽出量を増大でき、これにより放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高めることができる。したがって、濃縮工程において、分離工程に比較して高圧で多価イオンを含む分離水を逆浸透膜に浸透させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００７１】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、濃縮工程により濃縮された多価イオンを含む濃縮水を、電気浸透膜を介して多価イオンを再濃縮する再濃縮工程をさらに含むことが好ましい。
【００７２】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、再濃縮工程により多価イオンを再濃縮することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンを再濃縮してさらに嵩を減らす。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００７３】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、濃縮工程は、ナノ濾過分離膜を介して海水中の塩化ナトリウムを含む一価イオンを透過させて放射性ストロンチウムを含む多価イオンを分離してもよい。
【００７４】
この海水中ストロンチウム回収方法であっても、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００７５】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、濃縮工程は、電気浸透膜を介して多価イオンを濃縮してもよい。
【００７６】
この海水中ストロンチウム回収方法であっても、分離工程により放射性ストロンチウムを含む多価イオンと塩化ナトリウムを含む一価イオンとを分離し、濃縮工程により塩化ナトリウムが分離された分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らす。この結果、吸着材を用いないので二次廃棄物を発生させることがなく、かつ放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所を小型化することができるとともに、塩化ナトリウムを分離したことで保管する容器などが錆びる事態を防ぐことができる。このように、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法は、海水中に漏出した放射性ストロンチウムを塩化ナトリウムから分離して効果的に回収することができる。
【００７７】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、分離工程と濃縮工程との間で、分離工程により分離された多価イオンを含む分離水に、カルシウムを沈殿させる添加剤を添加するカルシウム除去工程をさらに含むことが好ましい。
【００７８】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、分離水中のカルシウムを沈殿させることで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンからカルシウムを除去することができ、分離水の放射性ストロンチウムを含む多価イオンを濃縮して嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【００７９】
また、本実施形態の海水中ストロンチウム回収方法では、多価イオンを濃縮（再濃縮）した濃縮水（再濃縮水）から水分を除去して多価イオンを固体化する固体化工程をさらに含むことが好ましい。
【００８０】
この海水中ストロンチウム回収方法によれば、濃縮水（再濃縮水）から水分を除去して多価イオンを固体化することで、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの嵩を減らすことができる。この結果、放射性ストロンチウムを含む多価イオンの濃縮率を高め、放射性ストロンチウムを保管するにあたり保管する容器や場所をより小型化することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  分離モジュール
１ａ  分離導入部
１ｂ  ポンプ
２  濃縮モジュール
２ａ  濃縮導入部
２ｂ  ポンプ
２ｃ  電気透析槽
３  再濃縮モジュール
３ａ  電気透析槽
４  固体化モジュール
４ａ  除去槽
５  カルシウム除去モジュール
５ａ  沈殿槽
１０  海水中ストロンチウム回収装置
【図１】
2015169523.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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