(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性汚染水を貯留していたタンクの解体時におけるダストの発生防止装置であって、
上記タンクの開口からの挿入によりタンク内に配設され、上記汚染水排出後のタンク下部から残留汚染水を吸上げるポンプと、
上記タンクの開口からの挿入によりタンク内に配設され、汚染水又は洗浄水を上記タンクの側壁内面に噴射する水噴射モジュールと、
上記ポンプ及び水噴射モジュールを制御する制御部と
を備え、
上記制御部は、上記ポンプにより汚染水を吸上げさせ、上記水噴射モジュールにより上記側壁内面にこの汚染水を噴射させ、この汚染水噴射後、上記側壁内面の少なくとも特定の領域へ所定のインターバルを有するように上記水噴射モジュールにより洗浄水を再噴射させる制御を行うことを特徴とするダスト発生防止装置。
【請求項２】
上記ポンプによる汚染水吸上げ経路に、汚染水を浄化可能な吸着剤をさらに備え、
上記水噴射モジュールが、上記洗浄水として上記吸着剤により浄化された水を用いる請求項１に記載のダスト発生防止装置。
【請求項３】
上記タンク内に、上記ポンプで吸上げた汚染水を貯留するバッファータンクをさらに備え、
上記水噴射モジュールが、上記噴射用の汚染水として上記バッファータンクに貯留される汚染水を用いる請求項１又は請求項２に記載のダスト発生防止装置。
【請求項４】
上記水噴射モジュールが、複数のノズル及び首振り機構を有し、
上記首振り機構が、上記汚染水又は洗浄水の流入方向と平行な第１軸及びこの第１軸と垂直方向の第２軸を中心に上記ノズルを連続的に回転させる請求項１、請求項２又は請求項３に記載のダスト発生防止装置。
【請求項５】
上記水噴射モジュールの噴射による上記側壁内面への汚染水及び洗浄水の当接量が、それぞれ平均１５０ｃｃ／ｍ２以上２００Ｌ／ｍ２以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のダスト発生防止装置。
【請求項６】
放射性汚染水を貯留していたタンクの解体時におけるダストの発生防止方法であって、
タンク内に配設されるポンプにより汚染水排水後のタンク下部から残留汚染水を吸い上げる工程と、
タンク内に配設される水噴射モジュールによりタンクの側壁内面に上記汚染水を噴射する工程と、
上記水噴射モジュールによりタンクの側壁内面に洗浄水を再噴射する工程と
を備え、
上記側壁内面の少なくとも特定の領域において、上記噴射工程による噴射と再噴射工程による再噴射との間に所定のインターバルがあることを特徴とするダスト発生防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダスト発生防止装置及びダスト発生防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性セシウム、放射性ストロンチウム等の放射性汚染物質を含有する汚染水、例えば事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水、廃水等は、環境破壊を防止するために放射性汚染物質を基準値以下に低減しなければ排出することが許されない。
【０００３】
このため、事故後の原子力発電所では、余剰となった原子炉冷却水を回収した汚染水が多数のタンクに貯留されている。これらのタンクの多くは、複数の板状部材をボルト締めすることにより現地で接合して形成されたボルト締め型タンクである。このようなボルト締め型タンクでは、部材間の締結部のパッキン等の劣化により漏れが生じ得るため、数年が耐用期間と考えられる。
【０００４】
そこで、このようなボルト締め型タンクは、複数の板状部材を溶接により接合して形成され、より寿命の長い溶接型タンクに置き換えることが望ましい。しかしながら、ボルト締め型タンクから汚染水を排出しても、タンクの内面に付着した放射性物質のために、さらに除染処理をしなければボルト締め型タンクを容易に解体することができない。
【０００５】
このようなタンク内面の除染処理は、タンク内の汚染水を排出した後、作業員がタンク内に入り、デッキブラシなどを用いて手作業により行うことなどが考えられる。ここで、汚染水排出後のタンク内には放射性汚染物質を含有するダストが飛散するため、上記タンク内面の除染処理の前にタンク内のダスト除去処理が行われる。このダスト除去処理として、例えばタンク内の放射性物質濃度が所定値以下となるまでダスト吸引のための換気が行われる。
【０００６】
一方、上記タンク内面の除染処理は、解体作業の直前に実施されることが多い。上記ダスト除去処理を行ってから比較的短い時間内に解体作業を実施すればよいが、例えば上記ダスト除去処理の数日後に解体作業を実施する場合、タンク内に放射性ダストが再発生し、タンク内面の除染処理時にこの放射性ダストが飛散するおそれがある。この点について、例えば「“福島第一原子力発電所の汚染水の状況と対策について”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２６年１２月２日、東京電力株式会社、［平成２７年６月１日検索］、インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／２０１４／ｉｍａｇｅｓ／１４１２０２ｂ．ｐｄｆ）、ｐ５９」に、次のような調査結果が記載されている。すなわち、タンク内の汚染水の排出後、タンク内の放射性物質濃度が０．００００２Ｂｑ／ｃｍ３程度と十分に低下するまでタンク内のダスト吸引のための換気を実施した後、換気を停止させた後のタンク内の放射性物質濃度の経時変化が調査されている。この調査結果では、換気停止後３日目までは放射性物質濃度の上昇は見られていないが、その後放射性物質濃度が上昇し始め、換気停止５日後には、放射性物質濃度の高いところで０．０００２５Ｂｑ／ｃｍ３近くまで上昇している。この原因は、定かではないが、タンク内の温度変化に伴いタンク内面が乾燥し、タンク内面にわずかに残留する放射性物質がダストになったものと考えられる。ここで、タンク内のダスト除去処理後、解体作業を実施するまで数日間以上放置する場合が多いことが実情であるため、このような放射性ダストの発生を防止することが重要である。
【０００７】
このような放射性ダストの発生は、タンク内面に残留する放射性物質を除去することにより防止できる。このようなタンク内面の放射性物質を除去するために、例えば作業員がタンク内に立ち入らずにタンク内面を除染する装置として、タンクの内壁面に沿って移動しながらタンク内壁面に付着した汚染物質を除去する装置が提案されている（特開平１０−２９９５号公報参照）。
【０００８】
上記公報で提案の除染装置を用いることにより、タンク内壁面に残留する放射性物質を除去することができ、その結果上記放射性ダストの発生を防止することができる。しかし、この除染装置は、タンク内壁面の汚染物質の除去処理を行う際、汚染水排出後のタンク内に洗浄用の水を最高水位まで供給する必要がある。ここで、汚染水排水後のタンク下部には汚染水が残留するため、このようにタンク内に洗浄用の水が供給されると、この洗浄用の水が残留汚染水と混合し、その結果大量の汚染水が増加する。
【０００９】
また、上記公報で提案の除染装置を用いる以外の方法として、タンクの内面に長時間散水することによっても、タンク内面に残留する放射性物質を除去でき、上記放射性ダストの発生を防止することができる。しかし、この場合も、大量の洗浄水がタンク内の残留汚染水と混合し、大量の汚染水が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２９９５号公報
【非特許文献１】“福島第一原子力発電所の汚染水の状況と対策について”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２６年１２月２日、東京電力株式会社、［平成２７年６月１日検索］、インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／２０１４／ｉｍａｇｅｓ／１４１２０２ｂ．ｐｄｆ）、ｐ５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、汚染水の増加を抑制しつつ、タンク解体時の放射性ダストの発生を防止できるダスト発生防止装置及びダスト発生防止方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた発明は、放射性汚染水を貯留していたタンクの解体時におけるダストの発生防止装置であって、上記タンクの開口からの挿入によりタンク内に配設され、上記汚染水排出後のタンク下部から残留汚染水を吸上げるポンプと、上記タンクの開口からの挿入によりタンク内に配設され、汚染水又は洗浄水を上記タンクの側壁内面に噴射する水噴射モジュールと、上記ポンプ及び水噴射モジュールを制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記ポンプにより汚染水を吸上げさせ、上記水噴射モジュールにより上記側壁内面にこの汚染水を噴射させ、この汚染水噴射後、上記側壁内面の少なくとも特定の領域へ所定のインターバルを有するように上記水噴射モジュールにより洗浄水を再噴射させる制御を行うことを特徴とするダスト発生防止装置である。
【００１３】
当該ダスト発生防止装置では、制御部が、水噴射モジュールにより汚染水をタンクの側壁内面の少なくとも特定の領域に噴射させた後、所定のインターバルを有するようにその領域へ洗浄水を再噴射させる制御を行う。この所定のインターバルの間に、上記側壁内面に残留する放射性ストロンチウム等の放射性汚染物質が上記噴射で側壁内面に付着した汚染水中に溶解し、洗浄水の再噴射により、このストロンチウム等が溶解した汚染水が洗い流される。従って、当該ダスト発生防止装置は、制御部が、例えばタンクの側壁内面の全面に対して上記制御を行うことにより、タンクの側壁内面全面に残留する放射性ストロンチウム等の放射性汚染物質を上記噴射した汚染水と共に洗い流すことができる。このように当該ダスト発生防止装置は、ストロンチウムの溶解に必要な量の汚染水と、上記側壁内面に付着する汚染水を洗い流すために必要な量の洗浄水とを噴射するので、噴射する汚染水及び洗浄水の使用量を低減しつつ、上記側壁内面に残留する放射性ストロンチウムを効果的に除去できる。従って、当該ダスト発生防止装置は、タンク内の洗浄に伴って増加する汚染水の量を抑制しつつ、タンク解体時の放射性ダストの発生を防止できる。
【００１４】
上記ポンプによる汚染水吸上げ経路に、汚染水を浄化可能な吸着剤をさらに備えるとよく、上記水噴射モジュールが、上記洗浄水として上記吸着剤により浄化された水を用いるとよい。このように、汚染水を浄化可能な吸着剤を備え、タンク内の残留汚染水をこの吸着剤で浄化した水を上記洗浄水として用いることにより、放射性汚染物質を含まない外部の水の使用量を低減できる。
【００１５】
上記タンク内に、上記ポンプで吸上げた汚染水を貯留するバッファータンクをさらに備えるとよく、上記水噴射モジュールが、上記噴射用の汚染水として上記バッファータンクに貯留される汚染水を用いるとよい。このように、上記ポンプで吸上げた汚染水を貯留するバッファータンクを上記タンク内に備えることにより、水噴射モジュールで必要とされる汚染水の噴射量に対して上記ポンプの能力が低い場合でも、上記ポンプで吸上げた汚染水を利用することができる。つまり、上記ポンプで吸上げた汚染水をバッファータンクに貯留することで、例えばタンク外に配設した他のポンプによりバッファータンクに貯留した汚染水を水噴射モジュールに供給することができる。また、上記バッファータンクは上記タンク内に配設されるので、汚染水の漏洩対策を簡易なものとでき、設備コストを低減できる。
【００１６】
上記水噴射モジュールが、複数のノズル及び首振り機構を有しているとよく、上記首振り機構が、上記汚染水又は洗浄水の流入方向と平行な第１軸及びこの第１軸と垂直方向の第２軸を中心に上記ノズルを連続的に回転させるとよい。このように、水噴射モジュールとして、複数のノズル及び首振り機構を有し、この首振り機構が上記第１軸及び第２軸を中心に上記ノズルを連続的に回転させるものを用いることにより、効率よくタンクの側壁内面全体に汚染水及び洗浄水を噴射することができる。
【００１７】
除染処理のために使用した海水の塩分濃度に対する水噴射モジュールで噴射する汚染水の塩分濃度の比をＡ［％］、海水中のストロンチウム濃度をＢ［ｍｇ／Ｌ］、上記側壁内面に付着した後、この汚染水中に生成されるストロンチウム化合物の分子量をＣ、このストロンチウム化合物の溶解度をＤ［ｍｇ／Ｌ］、上記水噴射モジュールの噴射による上記側壁内面への洗浄水の平均当接量をＥ［ｃｃ／ｍ２］としたとき、上記平均当接量Ｅが下記式（１）を満たすとよい。
【００１８】
このように、上記側壁内面への洗浄水の当接量が下記式（１）を満たすよう洗浄水を噴射することにより、汚染水の増加を抑制しつつ、上記側壁内面に残留するストロンチウム等が汚染水中に溶解し易くなると共に、上記側壁内面に付着した汚染水を乾燥する前に洗い流すことができるので、より効率よく上記放射性ストロンチウム等を除去することができる。ここで、例えば汚染水の塩分濃度が除染のために使用した海水の塩分濃度と等しいときの「塩分濃度の比Ａ」は１００％である。「側壁内面への洗浄水の平均当接量」とは、噴射により側壁内面へ当接した洗浄水の全量を側壁内面の全面積で除した値である。
Ｅ≧（Ａ×Ｂ×Ｃ）／（８７．６×Ｄ）    ・・・（１）
【００１９】
上記水噴射モジュールの噴射による上記側壁内面への汚染水及び洗浄水の当接量としては、それぞれ平均１５０ｃｃ／ｍ２以上２００Ｌ／ｍ２以下が好ましい。このように、上記側壁内面への汚染水及び洗浄水の当接量が上記範囲内となるよう汚染水又は洗浄水を噴射することにより、上記側壁内面に付着する汚染水中に生成される放射性汚染物質を特定しなくても、確実に上記側壁内面に残留するストロンチウム等が汚染水中に溶解し易くなると共に、上記側壁内面に付着した汚染水を乾燥する前に洗い流すことができるので、より確実に上記放射性ストロンチウム等を除去することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、放射性汚染水を貯留していたタンクの解体時におけるダストの発生防止方法であって、タンク内に配設されるポンプにより汚染水排水後のタンク下部から残留汚染水を吸い上げる工程と、タンク内に配設される水噴射モジュールによりタンクの側壁内面に上記汚染水を噴射する工程と、上記水噴射モジュールによりタンクの側壁内面に洗浄水を再噴射する工程とを備え、上記側壁内面の少なくとも特定の領域において、上記噴射工程による噴射と再噴射工程による再噴射との間に所定のインターバルがあることを特徴とするダスト発生防止方法である。
【００２１】
当該ダスト発生防止方法は、このように、タンクの側壁内面の少なくとも特定の領域において、噴射工程での汚染水の噴射との間に所定のインターバルを有するように再噴射工程で洗浄水の再噴射を行う。この所定のインターバルの間に、上記側壁内面に残留するストロンチウム等の放射性汚染物質が上記噴射により側壁内面に付着した汚染水中に溶解し、上記再噴射工程での洗浄水の再噴射により、このストロンチウム等が溶解した汚染水が洗い流される。従って、当該ダスト発生防止方法により、例えばタンクの側壁内面の全面に対して上記噴射工程及び再噴射工程を行うことにより、タンクの側壁内面全面に残留する放射性ストロンチウム等の放射性汚染物質を上記噴射した汚染水と共に洗い流すことができる。このように当該ダスト発生防止方法は、ストロンチウムの溶解に必要な量の汚染水と、上記側壁内面に付着する汚染水を洗い流すために必要な量の洗浄水とを噴射するので、噴射する汚染水及び洗浄水の使用量を低減しつつ、上記側壁内面に残留する放射性ストロンチウムを効果的に除去できる。従って、当該ダスト発生防止方法は、タンク内の洗浄に伴って増加する汚染水の量を抑制しつつ、タンク解体時の放射性ダストの発生を防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のダスト発生防止装置及びダスト発生防止方法は、上述のように、汚染水の増加を抑制しつつ、タンク解体時の放射性ダストの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダスト発生防止装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１の水噴射モジュールの模式的断面図である。
【図３】図１の水噴射モジュールの模式的正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２５】
［ダスト発生防止装置］
図１の当該ダスト発生防止装置は、放射性汚染水を貯留していたタンク１の解体時におけるダストの発生防止装置である。当該ダスト発生防止装置は、タンク１の開口からの挿入によりタンク１内に配設され、汚染水排出後のタンク１下部から残留汚染水を吸上げる吸上げポンプ２と、タンク１の開口からの挿入によりタンク１内に配設され、洗浄水をタンク１の側壁内面に噴射する水噴射モジュール３と、吸上げポンプ２及び水噴射モジュール３を制御する制御部４とを主に備える。また、当該ダスト発生防止装置は、吸上げポンプ２による汚染水吸い上げ経路に配設され、汚染水を浄化可能な吸着剤５と、タンク１内に配設され、吸上げポンプ２で吸上げた汚染水を貯留するバッファータンク６とをさらに備える。また、当該ダスト発生防止装置は、吸上げポンプ２で吸い上げた汚染水をバッファータンク６へ供給する汚染水供給配管７と、バッファータンク６内の浄化された汚染水を水噴射モジュール３へ供給する浄化水供給配管８と、浄化水供給配管８を介してバッファータンク６内の浄化された汚染水を圧送する供給ポンプ９とを備える。
【００２６】
＜タンク＞
タンク１は、特に限定されないが、例えば事故後の原子力発電所における炉心冷却用循環水や廃水等の汚染水を貯留するために使用され、複数の板材の周縁に配設したフランジ間をボルトで締結して形成されたボルト締め型タンクが想定される。
【００２７】
また、タンク１は、解体前に内部の汚染水を排出するための不図示の排出口を有するが、底部にフランジがあるため、排出口から内部の汚染水を排出した後に内側下部に汚染水が不可避的に残留する。図１は、排出口から内部の汚染水を排出した後のタンク１の状態を示す。
【００２８】
タンク１の平均内径の下限としては、特に限定されないが、３ｍが好ましく、５ｍがより好ましい。一方、タンク１の平均内径の上限としては、２５ｍが好ましく、２０ｍがより好ましい。タンク１の平均内径が上記下限に満たないと、タンク容量を所定以上に大きくできず汚染水を貯留するためのタンク１の数が増加するおそれがある。逆に、タンク１の平均内径が上記上限を超えると、タンクの側壁内面に洗浄水を当接させることが容易ではないおそれがある。なお、「平均内径」とは、タンク内部の水平方向の最小寸法とこれに直交する水平方向の寸法との平均値を意味する。
【００２９】
また、タンク１の平均高さの下限としては、３ｍが好ましく、５ｍがより好ましい。一方、タンク１の平均高さの上限としては、２５ｍが好ましく、２０ｍがより好ましい。タンク１の平均高さが上記下限に満たないと、汚染水の貯留可能な容量に対してタンク１の設置面積が大きくなるため、設置面積に対する貯留効率が低下するおそれがある。逆に、タンク１の平均高さが上記上限を超えると、タンク１上部の開口からタンク１内の適切な位置に水噴射モジュール３を配置することができないおそれがある。
【００３０】
また、このようなタンク１に貯留される汚染水は、本発明によりダスト発生を防止する物質としてどのような汚染物質を含むものであってもよいが、典型的には放射性物質、特に放射性ストロンチウムを含む放射性汚染水とされる。
【００３１】
タンク１に貯留される汚染水の汚染物質濃度としては、特に限定されないが、例えば５００Ｂｑ／ｃｃ以上５００，０００Ｂｑ／ｃｃ以下とされる。
【００３２】
＜吸上げポンプ＞
吸上げポンプ２は、タンク１上部の開口からの挿入によりタンク１内に配設される。この開口からの挿入は、例えば吸上げポンプ２をワイヤー等で吊り下ろすことにより行われる。この吸上げポンプ２としては、水中ポンプを使用することが好ましい。中でも、タンク１の底部に着床して配置され、その下部から周囲の水を吸い込んで送出する公知の低水位排水用水中ポンプが特に好適に使用される。このように低水位排水用水中ポンプを使用することにより、タンク１下部に不可避的に残留する汚染水量を低減することができる。
【００３３】
吸上げポンプ２の幅及び奥行きの下限としては、４０ｃｍが好ましく、５０ｃｍがより好ましい。一方、吸上げポンプ２の幅及び奥行きの上限としては、８０ｃｍが好ましく、７０ｃｍがより好ましい。吸上げポンプ２の幅又は奥行きが上記下限未満であると、タンク１上部の開口を介してタンク１下部の残留汚染水をバッファータンク６に移送できる能力が得られないおそれがある。逆に、吸上げポンプ２の幅又は奥行きが上記上限を超えると、吸上げポンプ２をタンク１上部の開口から挿入できないおそれがある。
【００３４】
吸上げポンプ２の吸上げ能力の下限としては、１０ｍ３／時間が好ましく、１２ｍ３／時間がより好ましい。一方、上記吸上げ能力の上限としては、２０ｍ３／時間が好ましく、１５ｍ３／時間がより好ましい。上記吸上げ能力が上記下限に満たないと、汚染水のバッファータンク６への移送に要する時間が長くなりすぎるおそれがある。逆に、上記吸上げ能力が上記上限を超えると、吸上げポンプ２が大きくなりすぎ、吸上げポンプ２をタンク１上部の開口から挿入できないおそれがある。
【００３５】
＜水噴射モジュール＞
水噴射モジュール３は、浄化された汚染水が供給される浄化水供給配管８の先端に固定され、浄化された汚染水の流入路を画定する固定部２２と、この固定部２２に浄化された汚染水の流入方向と平行な第１軸Ｃ１を中心に回転可能に支持される胴部２３と、上記第１軸Ｃ１と交差し、胴部２３への浄化された汚染水の流入方向と垂直な第２軸Ｃ２を中心に回転可能に支持される腕部２４と、この腕部２４に配設され、浄化された汚染水を噴射する２つのノズル２５とを有する。
【００３６】
また、水噴射モジュール３は、ノズルの方向を可変とする首振り機構２６を有する。この首振り機構２６は、腕部２４を胴部２３に対して連続的に回転させると共に、この腕部２４の回転数に比例する速度で胴部２３を固定部２２に対して連続的に回転させることにより、ノズル２５を水噴射モジュール３への浄化された汚染水の流入方向の第１軸Ｃ１及び流入方向と垂直な第２軸Ｃ２を中心に連続的に回転させる。これにより、水噴射モジュール３は、浄化された汚染水の噴流をタンク１の内面全体に当接させる。つまり、水噴射モジュール３により噴出される浄化された汚染水は、側壁内面と共に天板内面全体にも当接する。
【００３７】
さらに水噴射モジュール３は、胴部２３の固定部２２に対する回転を規制することで上記首振り機構２６によるノズル２５の回転速度を規制する調速機構２７を有する。
【００３８】
この水噴射モジュール３への給水圧力の下限としては、０．３ＭＰａが好ましく、０．５ＭＰａがより好ましい。一方、水噴射モジュール３への給水圧力の上限としては、１．５ＭＰａが好ましく、１．２ＭＰａがより好ましい。水噴射モジュール３への給水圧力が上記下限に満たないと、水噴射モジュール３からの浄化された汚染水の噴出速度が不十分となり、浄化された汚染水をタンク１の側壁内面の遠い位置に当接させられないおそれがある。逆に、水噴射モジュール３への給水圧力が上記上限を超えると、水噴射モジュール３並びに水噴射モジュール３への配管等に耐圧性が要求され、ダスト発生防止装置が不必要に高価となるおそれがある。
【００３９】
（固定部）
固定部２２は、浄化水供給配管８に接続するためのフランジ２８と、浄化された汚染水が流入する流入路２９と、流入路２９を通過後の浄化された汚染水を径方向外側に流出させる複数の流出口３０とを有する。
【００４０】
（胴部）
胴部２３は、流出口３０から径方向に流出する浄化された汚染水が流通し、水噴射モジュール３への浄化された汚染水の流入方向（第１軸Ｃ１）と垂直な第２軸Ｃ２に沿って伸びる内部流路３１を有する。
【００４１】
（腕部）
腕部２４は、内部流路３１通過後の浄化された汚染水を２つのノズル２５に分配する。
【００４２】
（ノズル）
ノズル２５は、図３に示すように、腕部２４に対して第２軸Ｃ２から偏心して配設され、浄化された汚染水を噴射した反動により腕部２４を回転させるよう配設されている。
【００４３】
これらのノズル２５としては、浄化された汚染水をできるだけ拡散させずに直線的に噴射するものが好ましい。ノズル２５から直線的に浄化された汚染水を噴出することにより、タンク１の側壁内面に噴き付けられた後の浄化された汚染水が、タンク１の側壁内面に沿って連続的な水膜を形成するように拡がる。
【００４４】
ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出速度の下限としては、１０ｍ／ｓが好ましく、２０ｍ／ｓがより好ましく、３０ｍ／ｓがさらに好ましい。一方、ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出速度の上限としては、１００ｍ／ｓが好ましく、８０ｍ／ｓがより好ましく、６０ｍ／ｓがさらに好ましい。ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出速度が上記下限に満たないと、ノズル２５から噴射した後の浄化された汚染水がタンク１の側壁内面の隅々まで届かないおそれがある。逆に、ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出速度が上記上限を超えると、ダスト発生防止装置が不必要に高価となるおそれがある。
【００４５】
ノズル２５から噴射される浄化された汚染水の断面積拡大率の上限としては、２倍／ｍが好ましく、１．５倍／ｍがより好ましく、１．３倍／ｍがさらに好ましい。一方、ノズル２５から噴射される浄化された汚染水の断面積拡大率の下限としては特に限定されないが、理論上１倍／ｍが最小である。ノズル２５から噴射される浄化された汚染水の断面積拡大率が上記上限を超えると、タンク１の側壁内面に噴き付けられた後の浄化された汚染水が不連続に拡がり、タンク１の側壁内面全体に濡れ拡がらせることが容易でなくなるおそれがある。なお、「浄化された汚染水の断面積拡大率」は、ノズルから水平に水を噴射し、ノズル先端からの水平距離が１０ｍの位置において、浄化された汚染水の噴射方向に垂直な平面内で圧力センサにより浄化された汚染水を受けた際に測定される圧力が最大値の９０％以上となる領域の面積をＳ１（ｍｍ２）、ノズルの開口面積をＳ０（ｍｍ２）として、（Ｓ１／Ｓ０）０．１で表わされる値である。ここで用いる圧力センサとしては、直径３ｍｍの円形の受圧面を有するものとする。
【００４６】
ノズル２５の開口の円相当径の下限としては、３ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましく、７ｍｍがさらに好ましい。一方、ノズル２５の開口の円相当径の上限としては、１５ｍｍが好ましく、１２ｍｍがより好ましく、１０ｍｍがさらに好ましい。ノズル２５の開口の円相当径が上記下限に満たないと、十分な水量を得ることができないおそれがある。逆に、ノズル２５の開口の円相当径が上記上限を超えると、十分な噴出速度を得ることができないおそれがある。なお、「円相当径」とは、面積が等しい真円の直径を意味する。
【００４７】
ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出量の下限としては、各ノズル当たり２ｍ３／ｈが好ましく、５ｍ３／ｈがより好ましい。一方、ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出量の上限としては、各ノズル当たり３０ｍ３／ｈが好ましく、１５ｍ３／ｈがより好ましい。ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出量が上記下限に満たないと、タンク１の側壁内面に噴き付けたときに浄化された汚染水が側壁内面に沿って十分に拡がらず、タンク１の側壁内面に浄化された汚染水が付着しない領域ができるおそれがある。逆に、ノズル２５からの浄化された汚染水の噴出量が上記上限を超えると、ダスト防止のための浄化された汚染水の使用量が増加するおそれがある。
【００４８】
（首振り機構）
首振り機構２６は、水噴射モジュール３に圧送される浄化された汚染水の水圧を原動力として、水噴射モジュール３への浄化された汚染水の流入方向と平行な第１軸Ｃ１及び上記流入方向と垂直な第２軸Ｃ２を中心にノズル２５を連続的に回転させるよう構成される。つまり、首振り機構２６は、ノズル２５の偏心により水圧の反動が第２軸Ｃ２周りの回転方向に作用することを利用して、ノズル２５を第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２を中心に連続的に回転させるよう構成される。
【００４９】
この首振り機構２６の具体的な構成としては、図２に示すように、腕部２４の外周に配設される転動ベベルギア３２と、この転動ベベルギア３２が咬合するよう固定部２２の外周に配設される案内ベベルギア３３とを有する。
【００５０】
首振り機構２６は、この構成により、ノズル２５を支持する腕部２４が第２軸Ｃ２を中心に回転するにつれ、転動ベベルギア３２と案内ベベルギア３３とのギア比に応じた角度だけ腕部２４を第１軸Ｃ１を中心に回転させる。
【００５１】
（調速機構）
調速機構２７は、固定部２２の流入路２９内に同軸に配設されるタービン３４と、胴部２３の内部に配設され、タービン３４の回転を減速して出力する減速機３５と、この減速機３５により駆動される従動ギア３６と、この従動ギア３６が咬合するよう固定部２２の外周に配設される規制ギア３７とを有する。
【００５２】
減速機３５は、タービン３４と同軸で一体に回転する第１ウォーム３８と、この第１ウォーム３８に咬合するよう胴部２３内に支持される第１ウォームホイール３９と、この第１ウォームホイール３９と同軸で一体に回転する第２ウォーム４０と、この第２ウォーム４０に咬合するよう胴部２３内に支持され従動ギア３６と同軸で一体に回転する第２ウォームホイール４１とを有する。
【００５３】
この調速機構２７は、流入路２９における水の流速に応じたタービン３４の回転数に比例する速度で従動ギア３６を駆動することによって、ノズル２５からの噴射水量に応じた速度で胴部２３を固定部２２に対して回転させ、首振り機構２６の速度を調節する。より詳しくは、調速機構２７は、首振り機構２６が従動ギア３６をより速い速度で回転させようとしても、ウォーム機構（３８，３９，４０，４１）を有することによって、従動ギア３６に加えられる回転力を制動する。
【００５４】
水噴射モジュール３は、上記首振り機構２６及び調速機構２７を備えることにより、ノズル２５から噴射する浄化された汚染水をタンク１の内面全面に順次噴き付けていくことによって、浄化された汚染水をタンク１の側壁内面全体に当接させる。
【００５５】
この水噴射モジュール３によってタンク１の側壁内面に噴射される浄化された汚染水の中心位置の平均ピッチの下限としては、１０ｃｍが好ましく、２０ｃｍがより好ましい。一方、上記平均ピッチの上限としては、１．５ｍが好ましく、１ｍがより好ましい。上記平均ピッチが上記下限に満たないと、タンク１の側壁内面全体に浄化された汚染水を噴き付け終わるまでに必要以上に時間がかかるおそれがある。逆に、上記平均ピッチが上記上限を超えると、タンク１の側壁内面に浄化された汚染水が付着しない領域が生じるおそれがある。なお、「平均ピッチ」とは、浄化された汚染水の中心位置の隣接し合う略平行な軌跡の間隔であって一方の軌跡上の一点から他方の軌跡への垂直距離の平均値を意味する。また、「略平行」とは、両者のなす角度が３０°以下、好ましくは１５°以下であることをいう。
【００５６】
この水噴射モジュール３によってタンク１の側壁内面に噴射される浄化された汚染水の中心位置の最大間隔の下限としては、２０ｃｍが好ましく、３０ｃｍがより好ましい。一方、上記最大間隔の上限としては、２ｍが好ましく、１．５ｍがより好ましい。上記最大間隔が上記下限に満たないと、タンク１の内面全体に浄化された汚染水を噴き付け終わるまでに必要以上に時間がかかるおそれがある。逆に、上記最大間隔が上記上限を超えると、タンク１の側壁内面に浄化された汚染水が付着しない領域が生じるおそれがある。なお、「最大間隔」とは、浄化された汚染水の中心位置の全ての軌跡間の最大離間距離を意味し、軌跡間の交点での間隔はゼロとする。
【００５７】
＜制御部＞
制御部４は、吸上げポンプ２及び水噴射モジュール３を制御する。具体的には、制御部４が、吸上げポンプ２により汚染水を吸上げさせ、水噴射モジュール３によりタンク１の側壁内面に浄化した汚染水を噴射させる制御を行う。また、制御部４は、この浄化した汚染水噴射後、上記側壁内面の少なくとも特定の領域へ所定のインターバルを有するように水噴射モジュール３により洗浄水として浄化した汚染水を再噴射させる制御を行う。なお、この制御部４の制御による当該ダスト発生防止装置の動作の詳細については後述する。
【００５８】
＜吸着剤＞
吸着剤５は、吸上げポンプ２により吸上げられる汚染水の流通経路に配設され、吸上げポンプ２で吸上げるタンク１下部の残留汚染水を浄化する。これにより、放射性汚染物質濃度が低減された汚染水が、汚染水供給配管７を介してバッファータンク６に移送される。ここで、吸上げポンプ２により吸上げられる汚染水が流通する汚染水供給配管７は、後述するように一部がタンク１の外部を通るよう配設されるため、このタンク１の外部を通る汚染水供給配管７の区間に放射性汚染物質濃度の高い汚染水が流通する場合、汚染水供給配管７に厳重な汚染水の漏洩対策が必要となる。従って、タンク１の外部を通る汚染水供給配管７の区間に放射性汚染物質濃度の高い汚染水が流通しないようにするため、図１に示すように吸上げポンプ２とタンク１上部の開口との間のタンク１内に吸着剤５を配設することが好ましい。このような吸着剤５のタンク１内への配設は、例えば吸着剤５を収容する吸着塔を吸上げポンプ２上部に予め接続しておき、ポンプ２と共にタンク１上部の開口からワイヤー等で吊り下ろすことにより行われる。
【００５９】
タンク１下部の残留汚染水は、放射性汚染物質として主に放射性ストロンチウムを含むので、上記吸着剤５としては、ストロンチウムを選択的に吸着する吸着剤が好ましい。ストロンチウムを選択的に吸着する吸着剤としては、例えばカルシウム及びマグネシウムを透過せず、ストロンチウムを選択的に透過する膜を表面に有し、ストロンチウムを吸着する無機材料を内部に有するカプセル状の吸着剤が使用できる。上記ストロンチウムを選択的に透過する膜としては、例えばアルギン酸カルシウム膜等が挙げられる。また、ストロンチウムを吸着する無機材料としては、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト等が挙げられる。このようなストロンチウム用吸着剤は、浮遊物質及び油分を濾し取る濾材としても機能する多孔質体に担持させることが好ましい。このような担持体としては、活性炭、ゼオライト等が挙げられる。
【００６０】
上記吸着剤５を収容する吸着塔の幅及び奥行きの下限としては、１５ｃｍが好ましく、２０ｃｍがより好ましい。一方、吸着塔の幅及び奥行きの上限としては、８０ｃｍが好ましく、７０ｃｍがより好ましい。吸着塔の幅又は奥行きが上記下限未満であると、吸着剤５の体積を所定以上に大きくできず、タンク１内面への噴射に必要な量の汚染水を浄化できないおそれがある。逆に、吸着塔の幅又は奥行きが上記上限を超えると、吸着剤が局所的に破過し易くなり吸着剤の利用効率が低下するおそれや、吸着塔が大きくなりすぎ吸着塔をタンク１上部の開口から挿入できないおそれがある。
【００６１】
＜バッファータンク＞
バッファータンク６は、タンク１の上部の開口からの挿入によりタンク１内に配設される。この開口からの挿入は、例えばバッファータンク６をワイヤー等で吊り下ろすことにより行われる。このバッファータンク６は、吸着剤５により浄化された汚染水を貯留する。また、バッファータンク６はタンク１内に配設されるので、汚染水の漏洩対策を簡易なものとすることができる。従って、このバッファータンク６として、例えば折り畳み式のものを用いることができる。
【００６２】
上記吸上げポンプ２及び吸着剤５は、タンク１上部の開口から挿入する関係でこれらのサイズが制限される。そのため、水噴射モジュール３への単位時間当たりの供給水量を上回る吸上げ能力を有する吸上げポンプ２や、上記供給水量を上回る浄化能力を有する吸着剤５を配設できない場合が多い。このような吸上げ能力や浄化能力が上記供給水量を下回る吸上げポンプ２や吸着剤５を用いる場合でも、当該ダスト発生防止装置は吸着剤５で浄化した汚染水を貯留するバッファータンク６及び供給ポンプ９を備えているので、上記供給水量の浄化した汚染水を水噴射モジュール３へ供給することができる。
【００６３】
バッファータンク６の幅及び奥行きの下限としては、５０ｃｍが好ましく、６０ｃｍがより好ましい。一方、バッファータンク６の幅及び奥行きの上限としては、８０ｃｍが好ましく、７５ｃｍがより好ましい。バッファータンク６の幅又は奥行きが上記下限未満であると、タンク１内面への噴射に十分な量の浄化された汚染水を貯留できないおそれがある。逆に、バッファータンク６の幅又は奥行きが上記上限を超えると、バッファータンク６をタンク１上部の開口から挿入できないおそれがある。
【００６４】
浄化された汚染水を貯留可能なバッファータンク６の容量の下限としては、３ｍ３が好ましく、３．５ｍ３がより好ましい。一方、バッファータンク６の容量の上限としては、５ｍ３が好ましく、４．５ｍ３がより好ましい。バッファータンク６の容量が上記下限に満たないと、タンク１の側壁内面全体に当接させる量の浄化された汚染水をバッファータンク６に貯留できないおそれがある。逆に、バッファータンク６の容量が上記上限を超えると、バッファータンク６の幅又は奥行きが大きくなりすぎ、タンク１上部の開口からバッファータンク６を挿入できないおそれがある。
【００６５】
＜汚染水供給配管＞
汚染水供給配管７は、ポンプ２により吸上げられつつ吸着剤５により浄化されるタンク１内の残留汚染水をバッファータンク６へ移送するための配管である。汚染水供給配管７は、中間部がタンク１外部を通るようタンク１上部の開口を介して配設される。
【００６６】
＜浄化水供給配管＞
浄化水供給配管８は、バッファータンク６に貯留される浄化された汚染水を水噴射モジュール３へ供給するための配管である。浄化水供給配管８は、中間部がタンク１外部を通るようタンク１上部の開口を介して配設される。
【００６７】
＜供給ポンプ＞
供給ポンプ９は、浄化水供給配管８を介してバッファータンク６に貯留される浄化された汚染水を圧送させることにより、浄化された汚染水を水噴射モジュール３に供給する。この供給ポンプ９は、タンク１の外部に配設される。
【００６８】
当該ダスト発生防止装置は、タンク１の内面へ最初に噴射する汚染水として、バッファータンク６に貯留される浄化された汚染水を用いる。また、当該ダスト発生防止装置は、タンク１の内面へ再噴射する洗浄水としても、バッファータンク６に貯留される浄化された汚染水を用いる。上記構成を有する当該ダスト発生防止装置の動作について以下に説明する。
【００６９】
当該ダスト発生防止装置は、まず制御部４が、吸上げポンプ２によりタンク１下部の残留汚染水を吸上げさせることにより、吸上げ経路に配設した吸着剤５によりこの汚染水を浄化させると共に、この浄化された汚染水をバッファータンク６に貯留させる。次に、制御部４が供給ポンプ９を制御することにより、浄化水供給配管８を介してバッファータンク６内の浄化された汚染水を水噴射モジュール３へ供給させる。この浄化された汚染水が水噴射モジュール３に供給されると、水噴射モジュール３からタンク１内面に当接するよう浄化された汚染水が噴射される。制御部４は、このように水噴射モジュール３により浄化された汚染水を噴射させた後、所定時間経過後、供給ポンプ９を制御することにより、再度水噴射モジュール３から浄化された汚染水をタンク１内面に噴射させる。ここで、タンク１の側壁内面の特定の領域への最初の噴射による浄化された汚染水の当接後、所定のインターバルを経てその領域へ再噴射による浄化された汚染水が当接するよう上記所定時間が設定される。制御部４は、この設定された所定時間に基づいて水噴射モジュール３による上記浄化された汚染水の噴射及び再噴射を制御する。
【００７０】
制御部４が、水噴射モジュール３による浄化された汚染水の噴射及び再噴射をこのように制御するので、タンク１の側壁内面の特定の領域において、最初の噴射による浄化された汚染水当接後の上記所定のインターバルの間に、側壁内面に残留するストロンチウムがこの領域に付着した浄化された汚染水中に溶解する。この浄化された汚染水中にストロンチウムが溶解した後に、この領域に浄化された汚染水が再噴射されるため、ストロンチウムが溶解した浄化された汚染水が再噴射による浄化された汚染水により洗い流される。なお、上記水噴射モジュール３は、ノズル２５が連続的に回転して浄化された汚染水の噴流をタンク１の内面全体に当接させるので、上述のように制御部４がタンク１の側壁内面への噴射及び再噴射を制御することで、タンク１の側壁内面の全面において、最初の噴射による浄化された汚染水の当接後、所定のインターバルを経て再噴射による浄化された汚染水が当接する。これにより、当該ダスト発生防止装置は、タンク１の側壁内面の全面に残留する放射性ストロンチウムを効果的に除去できるので、タンク１解体時の放射性ダストの発生を防止できる。
【００７１】
また、当該ダスト発生防止装置は、ストロンチウムの溶解に必要な量の浄化された汚染水を噴射すると共に、タンク１の側壁内面に付着する浄化された汚染水を洗い流すために必要な量の浄化された汚染水を再噴射すればよいので、タンク内の洗浄に伴って増加する汚染水の量を抑制できる。
【００７２】
上記所定のインターバルの下限としては、１０分が好ましく、１５分がより好ましい。一方、上記所定のインターバルの上限としては、３０分が好ましく、２０分がより好ましい。上記所定のインターバルが上記下限に満たないと、上記側壁内面に残留するストロンチウムが最初の噴射により側壁内面に付着する浄化された汚染水中に十分に溶解せず、側壁内面のストロンチウムを十分に除去できないおそれがある。逆に、上記所定のインターバルが上記上限を超えると、最初の噴射により上記側壁内面に付着する浄化された汚染水が乾燥し始め、この浄化された汚染水に溶解したストロンチウムが析出して上記側壁内面に残留するおそれがある。
【００７３】
また、当該ダスト発生防止装置は、放射性ダストの発生を防止するためのタンク１内面へ噴射する洗浄水として、タンク１内の残留汚染水を浄化した水を使用するので、放射性汚染物質を含まない外部の水の使用量を低減できる。
【００７４】
［ダスト発生防止方法］
当該ダスト発生防止方法は、図１のダスト発生防止装置を用いて行われるダスト発生防止方法である。当該ダスト発生防止方法は、タンク１内に配設される吸上げポンプ２により汚染水排水後のタンク１下部から残留汚染水を吸い上げる工程（吸上げ工程）と、タンク１内に配設される水噴射モジュール３によりタンク１の側壁内面に浄化された汚染水を噴射する工程（噴射工程）と、水噴射モジュール３によりタンク１の側壁内面に、洗浄水として浄化された汚染水を再噴射する工程（再噴射工程）とを備える。当該ダスト発生防止方法は、上記側壁内面の少なくとも特定の領域において、噴射工程による噴射と再噴射工程による再噴射との間に所定のインターバルができるようにこれらの工程を行う。
【００７５】
＜吸上げ工程＞
上記吸上げ工程では、制御部４が吸上げポンプ２を制御し、タンク１内の残留汚染水を吸上げると共に、吸着剤５により吸上げ経路を流通する汚染水を浄化する。この浄化された汚染水は、汚染水供給配管７を介してバッファータンク６へ移送され、バッファータンク６内に貯留される。
【００７６】
＜噴射工程＞
上記噴射工程では、水噴射モジュール３により汚染水排水後のタンク１の側壁内面へ汚染水を噴射する。なお、噴射工程では、タンク１の側壁内面に噴射する上記汚染水として、バッファータンク６内に貯留する浄化された汚染水を用いる。噴射工程では、具体的には、制御部４が供給ポンプ９を制御して、バッファータンク６内の浄化された汚染水を吸上げ、浄化水供給配管８内を圧送させることにより、水噴射モジュール３に供給する。また、制御部４は、この浄化された汚染水を水噴射モジュール３によりタンク１の側壁内面に噴射させる。ここで制御部４は、水噴射モジュール３の噴射による浄化された汚染水の当接及び濡れ拡がりによりタンク１の側壁内面全体が浄化された汚染水で濡れるよう、上記浄化された汚染水を連続的に噴射させる。
【００７７】
なお、上記噴射工程で噴射する汚染水として、例えばタンク１内の残留汚染水、他の汚染水貯留用タンクから排出した汚染水等を浄化せずにそのまま用いてもよい。
【００７８】
＜再噴射工程＞
上記再噴射工程では、上記噴射工程後に、水噴射モジュール３によりタンク１の側壁内面へ洗浄水を噴射する。なお、再噴射工程では、タンク１の側壁内面に噴射する上記洗浄水として、バッファータンク６内に貯留する浄化された汚染水を用いる。再噴射工程では、具体的には、上記噴射工程と同様の方法により、制御部４が水噴射モジュール３により浄化された汚染水をタンク１の側壁内面に噴射させる。ここで制御部４は、上記噴射工程での浄化された汚染水の噴射後、タンク１の側壁内面の特定の領域へ所定のインターバルを有するように水噴射モジュール３により浄化された汚染水を再噴射させる。
【００７９】
上記噴射工程及び再噴射工程での水噴射モジュール３の噴射による上記側壁内面への浄化された汚染水の平均当接量の下限としては、それぞれ１５０ｃｃ／ｍ２が好ましく、２００ｃｃ／ｍ２がより好ましい。一方、上記浄化された汚染水の平均当接量の上限としては、それぞれ２００Ｌ／ｍ２が好ましく、１００Ｌ／ｍ２がより好ましく、５０Ｌ／ｍ２がさらに好ましい。噴射工程での浄化された汚染水の平均当接量が上記下限に満たないと、タンク１の側壁内面に残留するストロンチウムが上記側壁内面に付着する浄化された汚染水中に十分に溶解しないおそれがある。また、再噴射工程での浄化された汚染水の平均当接量が上記下限に満たないと、ストロンチウムが溶解した側壁内面に付着する浄化された汚染水を十分に洗い流せないおそれがある。従って、浄化された汚染水の平均当接量がそれぞれ上記下限以上となる量の浄化された汚染水を噴射させることで、噴射工程及び再噴射工程を複数回繰り返さなくても、噴射工程の後に再噴射工程を一度行うことによりタンク１の側壁内面に残留する放射性ストロンチウムを効果的に除去できる。つまり、平均当接量が上記下限以上となる量の浄化された汚染水を噴射させることで、上記噴射工程及び再噴射工程をそれぞれ１回行うだけで、タンク１の側壁内面に残留する放射性ストロンチウムを十分に除去できる。逆に、上記浄化された汚染水の平均当接量が上記上限を超えると、タンク１内面に噴射する浄化された汚染水量が多くなりすぎるおそれや、噴射に要する時間が長くなりすぎるおそれがある。
【００８０】
上記噴射工程でタンク１の側壁内面に付着した浄化された汚染水中に生成される放射性汚染物質が特定できる場合、下記式（１）を満たすようにすることで再噴射工程での水噴射モジュール３の噴射による上記側壁内面への浄化された汚染水の平均当接量をさらに低減でき、浄化された汚染水の噴射量をさらに抑制することができる。すなわち、除染処理のために使用した海水の塩分濃度に対する水噴射モジュール３で噴射する汚染水の塩分濃度の比をＡ［％］、海水中のストロンチウム濃度をＢ［ｍｇ／Ｌ］、上記側壁内面に付着した後、この浄化された汚染水中に生成されるストロンチウム化合物の分子量をＣ、このストロンチウム化合物の溶解度をＤ［ｍｇ／Ｌ］、上記再噴射工程での水噴射モジュール３の噴射による上記側壁内面への浄化された汚染水の平均当接量をＥ［ｃｃ／ｍ２］としたとき、上記平均当接量Ｅが下記式（１）を満たすとよい。なお、ここでは、噴射工程でタンク１の側壁内面に付着した浄化された汚染水の平均膜厚を０．１ｍｍとしている。また、下記式（１）における数値「８７．６」は、ストロンチウムの分子量である。
Ｅ≧（Ａ×Ｂ×Ｃ）／（８７．６×Ｄ）    ・・・（１）
【００８１】
例えば噴射工程でタンク１の側壁内面に付着した浄化された汚染水中にＳｒＣＯ３が生成されると特定できるとき、この汚染水がすべて海水を除染に使用した汚染水である場合、すなわちＡ値が１００％の場合、ＳｒＣＯ３の分子量は１４７．６、溶解度は１１ｍｇ／Ｌであり、海水中のストロンチウム濃度Ｂが８ｍｇ／Ｌと仮定すると、上記式（１）より、再噴射工程での浄化された汚染水の平均当接量Ｅは１２３ｃｃ／ｍ２と算出される。また、例えば噴射工程でタンク１の側壁内面に付着した浄化された汚染水中にＳｒＳＯ４が生成されると特定できるとき、ＳｒＳＯ４の分子量は１８３．７、溶解度は１１４ｍｇ／Ｌであり、上記式（１）より、再噴射工程での浄化された汚染水の平均当接量Ｅは１５ｃｃ／ｍ２と算出される。このように、噴射工程で浄化された汚染水がタンク１の側壁内面に付着した後、その付着の浄化された汚染水中に生成される放射性汚染物質が特定できる場合、再噴射工程での水噴射モジュール３による噴射量を平均当接量が上記式（１）より算出される最小の平均当接量Ｅとなるような量とすることで、再噴射工程での浄化された汚染水の噴射量を大幅に低減できる。
【００８２】
当該ダスト発生防止方法は、上述したようにタンク１の側壁内面の特定の領域において、上記噴射工程での浄化された汚染水の噴射と再噴射工程での浄化された汚染水の噴射との間に所定のインターバルができるようにこれらの工程を行う。例えば、噴射工程での噴射開始時の噴射方向と再噴射工程での噴射開始時の噴射方向とを同じとし、噴射工程での噴射開始時点から上記所定のインターバル経過後に再噴射工程での噴射を開始するよう制御するとよい。これにより、当該ダスト発生防止方法は、タンク１の側壁内面の特定の領域において、噴射工程での噴射と再噴射工程での噴射との間に上記所定のインターバルを確保させることができる。ここで、上記水噴射モジュール３は、ノズル２５が連続的に回転して浄化された汚染水の噴流をタンク１の内面全体に当接させるので、上述のようにタンク１の側壁内面に対して噴射工程及び再噴射工程を行うことで、タンク１の側壁内面の全面において、浄化された汚染水の噴射後、所定のインターバルを経て再噴射による浄化された汚染水が当接する。上記制御は、具体的には、まず水噴射モジュール３により噴射工程での噴射を行わせ、タンク１の側壁内面全体に浄化された汚染水が付着した時点で噴射を停止させる。その後、上記制御は、噴射工程での噴射開始時点から上記インターバルが経過した時点に、水噴射モジュール３による再噴射工程の噴射を開始させる。
【００８３】
このように、当該ダスト発生防止方法は、タンク１の側壁内面の少なくとも特定の領域において、噴射工程での噴射と再噴射工程での噴射との間に所定のインターバルができるようにこれらの工程を行う。これにより、当該ダスト発生防止方法は、上記側壁内面に残留する放射性ストロンチウムを効果的に除去できるのでタンク１解体時の放射性ダストの発生を防止できる。
【００８４】
なお、タンク１の側壁内面の少なくとも特定の領域への噴射間隔が上記所定のインターバル以上となるよう水噴射モジュール３のノズル２５を回転させることにより、上記噴射工程及び再噴射工程の制御を容易にすることができる。水噴射モジュール３は上述した構造を有するので、上記噴射間隔の期間のノズル２５の回転によりタンク１の内面全体に亘る洗浄水の噴射が行える。従って、この場合、水噴射モジュール３のノズル２５を所定時間回転させるという簡易な制御のみで、上記噴射工程に続けて再噴射工程を行わせることができる。なお、「特定の領域への噴射間隔」とは、連続的に回転するノズルにより特定の領域に浄化された汚染水が噴射された時点から、次にその領域に浄化された汚染水が噴射される時点までの期間を意味する。
【００８５】
タンク１の側壁内面のストロンチウムを効率よく除去するためには、上記再噴射工程で噴射する浄化された汚染水の放射性ストロンチウム濃度は低いほど好ましい。このため、浄化された汚染水の放射性ストロンチウム濃度の具体的な上限としては、吸着剤５を流通して浄化できる１００Ｂｑ／ｃｃが好ましく、５０Ｂｑ／ｃｃがより好ましい。
【００８６】
また、上記再噴射工程で再噴射する洗浄水として、タンク１内の汚染水を浄化した水以外の放射性ストロンチウム濃度が上記上限以下の他の水を用いてもよい。例えば上記洗浄水として、放射性汚染物質を含まない外部の水、雨水、海水、地下水等を用いることができる。上記洗浄水として雨水、海水、地下水等を用いることにより、放射性汚染物質を含まない外部の水の使用量を低減できる。なお、雨水、海水、地下水等を用いる場合、濾過により不純物を除去して用いることが好ましい。また、タンク１の天板に溜まった雨水を上記洗浄水として用いる場合、タンク１周辺のホースの取り回しの認可が不要となるので、ダスト発生防止のための設備の設置期間を短縮できる。従って、上記再噴射工程で再噴射する洗浄水として、タンク１の天板に溜まった雨水を濾過して用いることが特に好ましい。
【００８７】
また、上記噴射工程で噴射する汚染水及び再噴射工程で噴射する洗浄水のいずれにも、タンク１内の汚染水を浄化した水以外の水を用いる場合、図１のダスト発生防止装置において、吸着剤５を省略できる。
【００８８】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００８９】
例えば上記実施形態では、バッファータンク及び供給ポンプを配設しているが、吸上げポンプの吸上げ能力及び吸着剤の浄化能力が水噴射モジュールへの単位時間当たりの供給水量を上回る場合、吸上げポンプにより浄化した汚染水を直接水噴射モジュールへ供給できるので、バッファータンク及び供給ポンプを省略できる。また、１つの吸上げポンプの吸上げ能力及び１つの吸着剤の浄化能力が水噴射モジュールへの単位時間当たりの供給水量を下回る場合でも、複数の吸上げポンプの合計吸上げ能力及び複数の吸着剤の合計浄化能力が上記供給水量を満たすときは、複数の吸上げポンプ及び複数の吸着剤を配設することにより、バッファータンク及び供給ポンプを省略できる。具体的には、放射性汚染水を貯留するタンク（以下、汚染水貯留タンクと呼ぶ）上部の複数の開口からの挿入により複数の吸上げポンプ及び複数の吸着剤を汚染水貯留タンク内に配設し、これらの複数の吸上げポンプ及び複数の吸着剤により浄化した汚染水を同時に水噴射モジュールへ供給させるとよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、汚染水貯留タンク内に１つのバッファータンクを配設する構成について説明したが、複数のバッファータンクを汚染水貯留タンク内に配設してもよい。この場合、例えば汚染水貯留タンク上部の複数の開口から複数のバッファータンクを汚染水貯留タンク内に挿入する。このようにすることで、外形サイズがより小さいバッファータンクを用いることができ、バッファータンクの汚染水貯留タンク内への挿入が容易となる。
【００９１】
また、上記実施形態では、水噴射モジュールとして、複数のノズル及び首振り機構を有する三次元ノズル式の洗浄用モジュールを用いることとしたが、汚染水貯留タンクの側壁内面に洗浄水を噴射できるものであれば、これ以外の洗浄用モジュールを用いてもよい。例えば、水噴射モジュールとして、回転式のスプレーボールを用いるような二次元ノズル式の洗浄用モジュールや、水平方向に噴射する一次元ノズル式の洗浄用モジュールを用いてもよい。なお、上記一次元ノズル式の洗浄用モジュールを用いる場合、例えば水平方向に洗浄水を噴射させながらノズルを鉛直方向に移動させることにより、汚染水貯留タンクの側壁内面全体に汚染水又は洗浄水を噴射することができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、水噴射モジュールにより側壁内面の全面に汚染水及び洗浄水を噴射させる構成について説明したが、水噴射モジュールにより側壁内面の一部の領域のみに汚染水及び洗浄水を噴射させる構成としてもよい。このように側壁内面の一部の領域のみに汚染水及び洗浄水を噴射させる場合でも、その領域のタンク内面に残留する放射性物質を除去できるので、タンク解体時の放射性ダストの発生量を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明のダスト発生防止装置及びダスト発生防止方法は、汚染水の増加を抑制しつつ、タンク解体時の放射性ダストの発生を防止できるので、特に事故後の原子力発電所において発生した汚染水を貯留する汚染水タンクの解体時に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  タンク
２  吸上げポンプ
３  水噴射モジュール
４  制御部
５  吸着剤
６  バッファータンク
７  汚染水供給配管
８  浄化水供給配管
９  供給ポンプ
２２  固定部
２３  胴部
２４  腕部
２５  ノズル
２６  首振り機構
２７  調速機構
２８  フランジ
２９  流入路
３０  流出口
３１  内部流路
３２  転動ベベルギア
３３  案内ベベルギア
３４  タービン
３５  減速機
３６  従動ギア
３７  規制ギア
３８  第１ウォーム
３９  第１ウォームホイール
４０  第２ウォーム
４１  第２ウォームホイール
Ｃ１、Ｃ２  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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