(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を含有する廃液の処理方法であって、
前記廃液のゼータ電位を測定するゼータ電位測定工程と、
前記ゼータ電位測定工程で測定されたゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する選定工程と、
前記廃液に前記選定工程で選定された凝集剤を添加して前記廃液に含まれる前記放射性物質を前記廃液から分離する分離工程と
を備え、前記選定工程において、前記廃液のゼータ電位がマイナスである場合にはマイナスのゼータ電位を有する前記凝集剤を選定する、
放射性物質含有廃液の処理方法。
【請求項２】
前記ゼータ電位測定工程では、ｐＨ調整剤の添加によってｐＨが調整された前記廃液のゼータ電位を測定し、
前記選定工程では、前記ｐＨ調整剤が添加された前記廃液のゼータ電位に基づいて、前記凝集剤を選定する、
請求項１に記載の放射性物質含有廃液の処理方法。
【請求項３】
前記放射性物質が分離された廃液の放射能の測定を行う放射能測定工程をさらに備える、請求項１または２に記載の放射性物質含有廃液の処理方法。
【請求項４】
前記放射能測定工程で測定される放射能が所定の処理基準値を超える前記廃液に、前記凝集剤を追加で添加する工程をさらに備える、請求項３に記載の放射性物質含有廃液の処理方法。
【請求項５】
前記放射能測定工程で測定される放射能が所定の処理基準値を超える前記廃液を、再度、前記ゼータ電位測定工程に供する、請求項３または４記載の放射性物質含有廃液の処理方法。
【請求項６】
放射性物質を含有する廃液の処理装置であって、
前記廃液のゼータ電位を測定するゼータ電位測定装置と、
前記ゼータ電位測定装置が測定したゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する制御部と、
前記制御部が選定した凝集剤を、前記廃液に添加する凝集剤添加部と
を備え、
前記制御部は、前記廃液のゼータ電位がマイナスである場合にはマイナスのゼータ電位を有する凝集剤を選定する、
放射性物質含有廃液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射性物質含有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大規模な事故が発生した場合、大量の放射性元素が飛散し、環境汚染を引き起こすことが懸念される。この環境汚染は、土壌、樹木、建築物、建造物、海洋および湖沼水などの広い範囲にわたる。
【０００３】
上記放射性元素のうち、例えば137Ｃｓは、土壌に含有される粒径２μｍ以下の粘土に吸着されやすいことが知られている。137Ｃｓは半減期が３０．２年と長く、長期に影響を及ぼすことが想定される。汚染された土壌に含有される放射性元素の大部分は、134Ｃｓ、137Ｃｓ、90Ｓｒである。
【０００４】
土壌の除染方法としては、汚染土壌を水や酸水溶液で洗浄する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような、土壌の除染により、放射性物質を含有する廃液が発生することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７８１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、放射性物質を含有する廃液を効率的に処理する放射性物質含有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】
【０００７】
本発明の放射性物質含有廃液の処理方法の一態様は、放射性物質を含有する廃液の処理方法であって、前記廃液のゼータ電位を測定するゼータ電位測定工程と、前記ゼータ電位測定工程で測定されたゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する選定工程と、前記廃液に前記選定工程で選定された凝集剤を添加して前記廃液に含まれる前記放射性物質を前記廃液から分離する分離工程とを備え、前記選定工程において、前記廃液のゼータ電位がマイナスである場合にはマイナスのゼータ電位を有する前記凝集剤を選定する。
【０００８】
本発明の放射性物質含有廃液の処理装置の一態様は、放射性物質を含有する廃液の処理装置であって、前記廃液のゼータ電位を測定するゼータ電位測定装置と、前記ゼータ電位測定装置が測定したゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する制御部と、前記制御部が選定した凝集剤を、前記廃液に添加する凝集剤添加部とを備え、前記制御部は、前記廃液のゼータ電位がマイナスである場合にはマイナスのゼータ電位を有する凝集剤を選定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放射性物質を含有する廃液を効率的に処理する放射性物質含有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】
【００１０】
【図１】実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理方法を表すフロー図である。
【図２】実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理装置を表す図である。
【図３】凝集剤の種類と放射性物質の除去率の関係を表わすグラフである。
【図４】廃液の放射能濃度と濁度の関係を表わすグラフである。
【図５】廃液のゼータ電位と凝集剤のゼータ電位、除去率の関係を表わすグラフである。
【図６】廃液のｐＨとゼータ電位、凝集剤のゼータ電位と除去率の関係を表わすグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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）
本実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理方法における処理対象は、放射性物質を含有する廃液である。廃液中には、放射性の元素や化合物を吸着した微小粒子やコロイド等の放射性物質が含まれている。本実施形態の放射性物質含有廃液の処理方法は、この、廃液中の放射性物質を凝集剤を用いて凝集させ、廃液から分離して除去する方法である。
【００１２】
以下、図面を参照して本実施形態の放射性物質含有廃液の処理方法及び処理装置について説明する。図１は、本実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理方法を概略的に表すフロー図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理方法は、廃液Ｌのゼータ電位を測定するゼータ電位測定工程Ｓ１０と、ゼータ電位測定工程Ｓ１０で測定されたゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する選定工程Ｓ２０と、選定工程Ｓ２０で選定された凝集剤を廃液Ｌに添加して、廃液Ｌに含まれる放射性物質を廃液Ｌから分離して除去する分離工程Ｓ３０と、放射性物質の分離された廃液Ｌの放射能を測定する放射能測定工程Ｓ４０とを備えている。分離工程Ｓ３０は、凝集剤添加工程Ｓ３１と、沈降分離工程Ｓ３２を有しているがこれに限定されない。また、放射能測定工程Ｓ４０は必須ではなく、必要に応じて行われる。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る放射性物質含有廃液の処理方法に用いられる処理装置の一例を模式的に表す図である。図２に示す放射性物質含有廃液の処理装置１０は、処理対象である廃液Ｌを貯留する廃液タンク１１ａと、廃液Ｌを収容して内部で廃液Ｌに凝集剤を添加する処理槽１２と、廃液タンク１１ａと処理槽１２を接続する配管１１ｂと、配管１１ｂに介挿されて廃液タンク１１ａ内の廃液Ｌを処理槽１２内へ移送するポンプ１１ｃとを備えている。廃液タンク１１ａには、廃液タンク１１ａ内の廃液Ｌのゼータ電位を測定するゼータ電位測定装置１４が接続されている。
【００１５】
放射性物質含有廃液の処理装置１０は、処理槽１２内の内容物を撹拌する撹拌機１３と、処理槽１２内の廃液ＬのｐＨを測定するｐＨ測定装置１５とを備えている。
【００１６】
また、放射性物質含有廃液の処理装置１０は、処理槽１２内の廃液Ｌに凝集剤を添加する凝集剤添加部２０と、処理槽１２内の廃液ＬにｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加部３０と、処理槽１２内で分離された放射性物質を含む使用済み凝集剤Ｆを回収する放射性物質タンク４０ａと、処理槽１２内で放射性物質の分離された処理済みの廃液Ｌを回収する廃液回収タンク５０ａとを備えている。
【００１７】
放射性物質タンク４０ａ、廃液回収タンク５０ａは、それぞれ配管４０ｂ、配管５０ｂを介して処理槽１２に接続されている。配管４０ｂ、配管５０ｂには、それぞれ、処理槽１２内の、使用済み凝集剤Ｆ又は処理済みの廃液Ｌを放射性物質タンク４０ａ、廃液回収タンク５０ａに移送するポンプ４０ｃ、５０ｃが設けられている。廃液回収タンク５０ａは、配管５０ｄによって廃液タンク１１ａに接続されている。配管５０ｄには、廃液回収タンク５０ａから廃液Ｌを廃液タンク１１ａに送るポンプ５０ｅが設けられている。
【００１８】
凝集剤添加部２０は、廃液Ｌに添加される凝集剤を貯留するための凝集剤貯留部２１ａ〜２３ａを有する。例えば、凝集剤貯留部２１ａ〜２３ａには、それぞれ、ゼータ電位の異なる凝集剤が貯留される。
【００１９】
凝集剤貯留部２１ａ〜２３ａは、それぞれ配管２１ｂ〜２３ｂにより処理槽１２に接続されている。これらの配管２１ｂ〜２３ｂには、凝集剤貯留部２１ａ〜２３ａから処理槽１２へと凝集剤を移送するためのポンプ２１ｃ〜２３ｃが設けられている。なお、図示しないが、配管２１ｂ〜２３ｂには、それぞれ必要に応じて凝集剤の供給および停止のための弁が設けられていてもよい。
【００２０】
ｐＨ調整剤添加部３０は、ｐＨ調整剤を貯留するためのｐＨ調整剤貯留部３１ａ、３２ａを有する。例えば、ｐＨ調整剤貯留部３１ａ、３２ａには、ｐＨをアルカリ性に調整するアルカリ性ｐＨ調整剤と、ｐＨを酸性に調整する酸性ｐＨ調整剤がそれぞれ貯留されている。
【００２１】
ｐＨ調整剤貯留部３１ａ、３２ａは、それぞれ配管３１ｂ、３２ｂにより処理槽１２に接続されている。これらの配管３１ｂ、３２ｂには、ｐＨ調整剤貯留部３１ａ、３２ａから処理槽１２へとｐＨ調整剤を移送するためのポンプ３１ｃ、３２ｃが設けられている。なお、図示しないが、配管３１ｂ、３２ｂには、それぞれ必要に応じてｐＨ調整剤の供給および停止のための弁が設けられていてもよい。
【００２２】
放射性物質含有廃液の処理装置１０は、装置全体の動作を総括的に制御する制御部１６を備えている。
【００２３】
次に、放射性物質含有廃液の処理装置１０を用いた放射性物質含有廃液の処理方法について説明する。
【００２４】
先ず、廃液タンク１１ａ内の廃液Ｌの放射能を測定する。廃液Ｌの放射能は、ゲルマニウム半導体検出器やオートガンマスペクトロメーター、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）シンチレーション検出器等で測定することができる。測定された放射能が、所定の処理基準値以下の廃液Ｌは系外へ排出し、所定の処理基準値を超える廃液Ｌのゼータ電位を、ゼータ電位測定装置１４によって測定する（Ｓ１０）。廃液Ｌのゼータ電位は、廃液Ｌ中に含まれる微小粒子やコロイドのゼータ電位の総和として測定することができる。
【００２５】
次いで、ゼータ電位の測定された廃液Ｌをポンプ１１ｃによって処理槽１２内に供給する。なお、上記廃液Ｌのゼータ電位の測定は、廃液Ｌを処理槽１２に収容した後にその一部をサンプリングして行ってもよい。制御部１６が、上記で測定された廃液Ｌのゼータ電位に基づいて、凝集剤を選定する（Ｓ２０）。さらに、凝集剤添加部２０が、制御部１６が選定した凝集剤を、処理槽１２内に添加する（Ｓ３０）。このように、ゼータ電位に基づいて適切な凝集剤を選定することで、廃液Ｌ中の放射性物質の除去効率を向上させることができる。
【００２６】
図３に、凝集剤の種類と、廃液Ｌ中の放射性物質の除去率の関係を調べた結果を示す。この試験では、放射性物質で汚染された汚染土壌を浸漬した後の廃液に、凝集剤として、無機系のアルミニウム塩凝集剤［Ａ］（ＰＡＣ：ポリ塩化アルミニウム）、鉄塩凝集剤（水酸化鉄）［Ｂ］、ＣａＯ、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３を主成分とする鉱物凝集剤［Ｃ］、ノニオン合成高分子凝集剤［Ｄ］、カチオン合成高分子凝集剤［Ｅ］をそれぞれ添加した。１００ｍＬの廃液に上記凝集剤をそれぞれ０．２ｇ添加して（液固比５００ｍＬ／ｇ）、凝集剤添加後に、回転数５０００ｒｐｍ以上の強撹拌で３０秒、次いで回転数１００ｒｐｍの弱撹拌で１０分間、廃液を撹拌した。これにより、廃液中の放射性物質を凝集させて、沈殿させた。凝集剤添加前（処理前）の廃液の放射性セシウム濃度と、凝集剤添加後の上澄み液（処理後）の放射性セシウム濃度とを測定し、下記式によって除去率を算出した。
【００２７】
除去率（％）＝｛（処理前の放射性セシウム濃度（Ｂｑ／ｋｇ）−処理後の放射性セシウム濃度（Ｂｑ／ｋｇ））／処理前の放射性セシウム濃度（Ｂｑ／ｋｇ）｝×１００
【００２８】
各凝集剤についての除去率の結果を図３に示した。このように、例えば、廃液Ｌが土壌を含む場合には、鉱物系の凝集剤によって、放射性物質を良好に除去できることが分かる。
【００２９】
廃液Ｌとこれに対して好適な凝集剤の関係としては、廃液Ｌのゼータ電位と、凝集剤のゼータ電位とが同符号であることが好ましい。さらに、凝集剤のゼータ電位は、廃液Ｌと同程度、例えば、廃液Ｌのゼータ電位±５ｍＶを含む範囲であることが好ましい。このような範囲の凝集剤を選定することで、ゼータ電位測定装置１４が±５ｍＶの誤差を持つ場合にも、選定された凝集剤によって廃液Ｌ中の放射性物質を効率的に除去することができる。また、廃液Ｌのゼータ電位±５ｍＶの範囲のゼータ電位を有する適切な凝集剤が用意されない場合には、廃液Ｌのゼータ電位と、できるだけ近いゼータ電位をもつ凝集剤を用いることで、放射性物質を効率的に除去することができる
【００３０】
ゼータ電位の符号がマイナス側の凝集剤の例として、ゼータ電位が−３０ｍＶ程度の凝集剤は、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分として、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化硫黄（ＳＯ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等をさらに含む凝集剤である。具体的には、ＣａＯを４０〜７５質量％含み、さらに、ＳｉＯ及びＡｌ２Ｏ３を含むＣａＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系の凝集剤、上記ＣａＯにさらに、ＳＯ３及びＳｉＯ２を含むＣａＯ−ＳＯ３−ＳｉＯ２系の凝集剤、上記ＣａＯにさらに、ＳＯ３及びＡｌ２Ｏ３を含むＣａＯ−ＳＯ３−Ａｌ２Ｏ３系の凝集剤等が挙げられる。
【００３１】
また、ゼータ電位が−２０ｍＶ程度の凝集剤は、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分として、さらに、ＳｉＯ２及びＳＯ３を含むＣａＯ−ＳｉＯ２−ＳＯ３系の凝集剤等である。
【００３２】
一方、ゼータ電位の符号がプラス側の凝集剤の例として、ゼータ電位が２０ｍＶ程度の凝集剤は、ＣａＯを主成分として、さらに、ＳＯ３、ＳｉＯ２を含むＣａＯ−ＳＯ３−ＳｉＯ２系の凝集剤や、ＳｉＯ２を主成分として、さらに、ＣａＯ、ＳＯ３を含むＳｉＯ２−ＣａＯ−ＳＯ３系の凝集剤である。
【００３３】
ゼータ電位が３０ｍＶ程度の凝集剤は、ＣａＯを主成分として、さらに、ＳｉＯ２、ＳＯ３、Ｆｅ２Ｏ３等を含む凝集剤である。具体的には、ＣａＯ、ＳＯ３及びＳｉＯ２を含むＣａＯ−ＳＯ３−ＳｉＯ２系の凝集剤、ＳｉＯ２、ＣａＯ及びＦｅ２Ｏ３を含むＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｆｅ２Ｏ３系の凝集剤等が挙げられる。凝集剤のゼータ電位はそれぞれ、凝集剤の組成を変更することなどによって変えることができる。
【００３４】
凝集剤のゼータ電位は、凝集剤を水に分散させて測定することができる。この際、水に分散させる凝集剤の量は、水中で当該凝集剤が凝集しない濃度にする。このように、あらかじめ、凝集剤のゼータ電位を測定しておき、ゼータ電位の異なる凝集剤の複数種を用意しておく。例えば、図２に示す放射性物質含有廃液の処理装置１０では、あらかじめ用意されたゼータ電位の異なる３種の凝集剤が、それぞれ、凝集剤貯留部２１ａ〜２３ａに貯留されている。そして、制御部１６が、測定された廃液Ｌのゼータ電位に応じて、凝集剤を選定する。凝集剤添加部２０が、当該選定された凝集剤をポンプ２１ａ〜２１ｃのいずれかによって処理槽１２に供給する（Ｓ３１）。
【００３５】
また、廃液のゼータ電位と同符号の適切な凝集剤が用意されない場合には、廃液にｐＨ調整剤を添加して、廃液のｐＨを調整してもよい。廃液のｐＨが調整されることで、廃液Ｌのゼータ電位が変化するためである。このように、ｐＨ調整剤によって、廃液Ｌのゼータ電位を変化させて、この変化させた廃液Ｌのゼータ電位に応じて上記同様に適切な凝集剤を選定してもよい。
【００３６】
この場合、ｐＨをアルカリ性に調整するアルカリ性ｐＨ調整剤と、ｐＨを酸性に調整する酸性ｐＨ調整剤をそれぞれ、あらかじめ、ｐＨ調整剤貯留部３１ａ、３２ａに貯留しておく。そして、ｐＨ測定装置１５が、処理槽１２内の廃液ＬのｐＨを測定する。制御部１６が、ｐＨ測定装置１５の測定したｐＨ測定値に基づいて、ｐＨ調整剤供給部３０を制御して、廃液ＬのｐＨが所望のｐＨに調整されるように、アルカリ性ｐＨ調整剤又は酸性ｐＨ調整剤のいずれかを、ポンプ３１ａ又は３１ｂによって処理槽１２に供給する。その後、制御部１６が、上記同様に廃液Ｌのゼータ電位に応じて凝集剤を選定し、凝集剤添加部２０が、制御部１６が選定した凝集剤を処理槽１２に供給する。
【００３７】
このとき、凝集剤のゼータ電位もｐＨによって変化することがある。そのため、廃液ＬのｐＨを調整する場合には、ｐＨを調整後の廃液Ｌのゼータ電位と、当該調整されたｐＨにおける凝集剤のゼータ電位が、同符号か、上記好ましい範囲の凝集剤を選定する。
【００３８】
その後、必要に応じて、撹拌機１３が処理槽１２内の廃液Ｌを一定時間撹拌した後、撹拌を停止する。これにより、処理槽１２内で、凝集剤によって放射性物質が凝集される。この、放射性物質を凝集させた凝集剤（使用済み凝集剤Ｆ）を分離することで、廃液Ｌから放射性物質を分離することがきる（Ｓ３２）。例えば、処理槽１２内で、放射性物質の分離された処理後の廃液Ｌと、使用済み凝集剤Ｆとを沈降分離して、これらを分離することができる。沈降分離後、処理後の廃液Ｌ（上澄み液）を取り出す等して、処理後の廃液Ｌの放射能を測定する（Ｓ４０）。
【００３９】
上記で測定された、処理後の廃液Ｌの放射能が所定の処理基準値を超える場合、必要に応じて、制御部１６が、凝集剤添加部２０を制御して、処理槽１２内に、追加の凝集剤を添加する。この際、処理後の廃液Ｌのゼータ電位を測定して、改めて、凝集剤の選定を行ってもよい。
【００４０】
処理後の廃液Ｌは、ポンプ５０ｃによって、廃液回収タンク５０ａ内に移送される。この際、上記追加の凝集剤の添加を行わずに、廃液回収タンク５０ａ内の廃液Ｌの放射能が所定の処理基準値を超える場合に、廃液Ｌを、廃液回収タンク５０ａ内から、ポンプ５０ｅによって、再度廃液タンク１１ａ内に移送してもよい。これにより、廃液Ｌを放射性物質含有廃液の処理装置１０によって、再処理して、廃液Ｌの放射能を所定の処理基準値以下に低減することができる。なお、廃液回収タンク５０ａ内の、放射能が所定の処理基準値以下の廃液Ｌは、系外に排出することができる。
【００４１】
ここで、廃液Ｌの放射能濃度と濁度の間には相関がある。図４に、廃液の放射能濃度と濁度の関係を示す。本試験では、上述したのと同様の汚染土壌を浸漬した後の廃液の放射能濃度と、濁度をそれぞれ測定した。このように、放射能濃度と濁度には相関があるため、廃液Ｌの放射能を測定する代わりに、廃液Ｌの濁度を測定して、測定された濁度に基づいて、廃液Ｌの放射能や、除去率を評価することも可能である。
【００４２】
上記した実施形態の放射性物質含有廃液の処理方法及び処理装置によれば、放射性物質を含有する廃液のゼータ電位に応じて、適切な凝集剤を選定することで、廃液中の溶射性物質を効率的に除去することができる。
【００４３】
（実験例１）
廃液のゼータ電位と、廃液中の放射性物質を凝集させる凝集剤のゼータ電位について調べた。先ず、上述したのと同様の汚染土壌を浸漬後の廃液のゼータ電位を測定した。ゼータ電位の測定は、ゼータ電位・粒子径・分子量測定装置  Ｚｅｔａｉｚｅｒ  ＮａｎｏＺＳ（Ｍａｌｖｅｒｎ製）を用い、３回測定した平均値を用いた。廃液のゼータ電位は、−４０．８ｍＶであった。
【００４４】
この廃液に、凝集剤Ａ、凝集剤Ｂをそれぞれ、液固比５００ｍＬ／ｇで添加した。その後、廃液を回転数５０００ｒｐｍ以上の強撹拌で３０秒、さらに、回転数１００ｒｐｍの弱撹拌で１０分間、撹拌した。上記同様に凝集剤添加前後の廃液の放射性セシウム濃度を測定して、除去率を算出した。
【００４５】
なお、凝集剤Ａは、ＣａＯを主成分とした、ＣａＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系の凝集剤であり、水に分散させた際のゼータ電位は、−２８．２ｍＶであった。凝集剤Ｂは、ＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｆｅ２Ｏ３系の凝集剤であり、水に分散させた際のゼータ電位は、＋２９．８ｍＶであった。結果を、凝集剤のゼータ電位を横軸、除去率を縦軸として図５のグラフに示す。図５において、黒四角印は、凝集剤Ａ、黒丸印は凝集剤Ｂの結果を示す。
【００４６】
図５に示されるように、廃液と同符号のゼータ電位を持つ凝集剤を、当該廃液に添加することで、良好な除去率が得られることが分かる。
【００４７】
（実験例２）
廃液のｐＨとゼータ電位の関係、及び凝集剤のゼータ電位と放射性物質の除去率の関係を調べた。上記実験例と同様の廃液に、水酸化ナトリウム水溶液又は塩酸水溶液を添加して、ｐＨを２〜１０の間で調整した。各ｐＨに調整された廃液のゼータ電位を、上記同様のゼータ電位測定装置によって測定した。結果を、廃液のｐＨを横軸、ゼータ電位を縦軸として図６のグラフに黒四角印で示す。
【００４８】
また、各ｐＨの廃液に、凝集剤Ｃと、上記同様の凝集剤Ｂをそれぞれ、液固比５００ｍＬ／ｇで添加した。凝集剤Ｃは、ＣａＯを主成分とした、ＣａＯ−ＳＯ３−ＳｉＯ２系の凝集剤であり、水に分散させた際のゼータ電位は−２５．２ｍＶである。その後、廃液を回転数５０００ｒｐｍ以上の強撹拌で３０秒、さらに回転数１００ｒｐｍの弱撹拌で１０分間、撹拌した。上記同様に凝集剤添加前後の廃液の放射性セシウム濃度を測定して、除去率を算出した。結果を、除去率を縦軸として、凝集剤Ｃについて白四角印、凝集剤Ｂについて黒三角印で図６のグラフに示す。
【００４９】
なお、例えば、上記凝集剤Ｃは、液性が酸性側となりｐＨが小さくなると、ゼータ電位は高くなり、液性がアルカリ性側となりｐＨが大きくなるとゼータ電位は低くなった。具体的には、凝集剤Ｃのゼータ電位は、ｐＨが２で４０ｍＶ、ｐＨが３で３０ｍＶ、ｐＨが４で１８ｍＶ程度、ｐＨが８で−２０ｍＶ、ｐＨが９で−３０ｍＶ、ｐＨが１０で−３５ｍＶ程度であった。
【００５０】
図６に示されるように、廃液のｐＨを調整した場合にも、ｐＨの調整された廃液のゼータ電位と、当該ｐＨにおけるゼータ電位が同符号の凝集剤を選定し、添加することで、良好な除去率が得られることが分かる。
【００５１】
上記各試験例に示されるように、実施形態の放射性物質含有廃液の処理方法及び処理装置によれば、放射性物質を含有する廃液のゼータ電位を測定し、測定されたゼータ電位に応じて、適切な凝集剤を選定することで、廃液中の放射性物質を効率的に除去することができる。また、適切な凝集剤が用意されない場合には、廃液のｐＨを調整することでゼータ電位を変化させて、このゼータ電位に応じて、適切な凝集剤を選定することができる。そのため、放射性物質含有廃液中の放射性物質を効率的に除去することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
１０…放射性物質含有廃液の処理装置、１１ａ…廃液タンク、１１ｂ…配管、１１ｃ…ポンプ、１２…処理槽、１３…撹拌機、１４…ゼータ電位測定装置、１５…ｐＨ測定装置、１６…制御部、２０…凝集剤添加部、２１ａ，２２ａ，２３ａ…凝集剤貯留部、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…配管、２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ…ポンプ、３０…ｐＨ調整剤添加部、３１ａ，３２ａ，３３ａ…ｐＨ調整剤貯留部、３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ…配管、３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ…ポンプ、４０ａ…放射性物質タンク、４０ｂ…配管、４０ｃ…ポンプ、５０ａ…廃液回収タンク、５０ｂ…配管、５０ｃ…ポンプ、５０ｄ…配管、５０ｅ…ポンプ、Ｌ…廃液、Ｆ…使用済み凝集剤、Ｓ２０…選定工程、Ｓ３０…分離工程、Ｓ３１…凝集剤添加工程、Ｓ３２…沈降分離工程、Ｓ４０…放射能測定工程。
【図１】
0006730092.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006730092.tif 000007