(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性汚染水が貯留され、底部にスラッジが沈殿する貯留タンクを除染処理装置によって除染処理する方法であって、
上記除染処理装置が、上記貯留タンク内に配設され、上記スラッジを含む放射性汚染水を吸い上げる１つの吸上げポンプ、循環流路、移送流路、及び切替バルブを備え、
上記吸上げポンプから切替バルブまでの流路が、上記循環流路及び移送流路の一部の流路として共有され、
上記貯留タンク内のスラッジを撹拌する工程と、
上記一部の流路を、上記切替バルブで上記循環流路から上記移送流路に切り替える工程と、
上記撹拌工程後に、上記移送流路で粒径２００μｍ以上の粗粒沈降時間が経過してから貯留タンク内から吸引し、スラッジを含む放射性汚染水を外部除染設備に移送する工程と
を備えることを特徴とする貯留タンクの除染処理方法。
【請求項２】
上記移送工程が、撹拌工程後の粒径２００μｍ未満の細粒沈降時間内に行われる請求項１に記載の貯留タンクの除染処理方法。
【請求項３】
上記撹拌工程が上記吸上げポンプにより上記スラッジと共に吸引した放射性汚染水の上記貯留タンク内への環流によって行われる請求項１又は請求項２に記載の貯留タンクの除染処理方法。
【請求項４】
上記吸上げポンプが昇降可能である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の貯留タンクの除染処理方法。
【請求項５】
上記移送工程で放射性汚染水を吸引する吸込み口の高さが、放射性汚染水の平均水位の１／４以上３／４以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の貯留タンクの除染処理方法。
【請求項６】
放射性汚染水を貯留し、底部にスラッジが沈殿する貯留タンクの除染処理装置であって、
上記貯留タンクからスラッジと共に吸引した放射性汚染水を上記貯留タンク内に吐出する循環流路と、
貯留タンク内から吸引した上記スラッジを含む放射性汚染水を外部除染設備に移送する移送流路と、
上記貯留タンク内に配設され、上記スラッジを含む放射性汚染水を吸い上げる１つの吸上げポンプと、
上記循環流路及び移送流路が共有する一部の流路を、上記循環流路又は移送流路に切り替える切替バルブと
を備えることを特徴とする貯留タンクの除染処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除染処理方法及び除染処理装置に関する。
【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物質を含有する放射性汚染水、例えば事故後の原子力発電所（以下原発という）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物質を除去しなければ排出することが許されない。
【０００３】
このため、事故後の原発において、余剰となった原子炉冷却水等を回収した放射性汚染水が多数の貯留タンクに貯留されており、その量が日々増大している。これらの貯留タンクの多くは、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、寿命が数年と考えられる。
【０００４】
そこで、このようなボルト締め型タンクから、複数の板状部材の溶接により形成されたより寿命の長い溶接型タンクに置き換えることが必要となる。つまり、放射性汚染水を貯留するボルト締め型の貯留タンクを解体して処分することが求められる。
【０００５】
貯留タンクのような放射能汚染設備の解体法方法としては、放射能汚染設備を覆う上屋を建設し、この上屋の天井付近に遠隔操作可能なクレーンを配設して、このクレーンを使用して人が上屋内に立ち入ることなく設備の解体及び除染を行うことが提案されている（例えば特開２０１３−１８１９２１号公報参照）。しかしながら、上屋の建設には大きなコストが必要である上、事故後の原発では多数の貯留タンクが密集して配設されており、上屋の建設は技術的にも極めて困難である。
【０００６】
従って、事故後の原発に設置された貯留タンクを解体するためには、先ず、放射性汚染物質の飛散を防止するため、貯留タンクの内部の除染を行うことが必要である。貯留タンクに貯留される放射性汚染水は、通常、ポンプにより除染設備に移送されて除染処理される。具体的には、放射性汚染水中の放射性汚染物質を濾材及び吸着剤によって処理することで、懸濁物質及び放射性汚染物質を含まない除染水を排出し、放射性汚染物質を高濃度に含む濾材及び吸着剤を放射性廃棄物として処分する。このような除染処理によって、放射性汚染水を一般廃棄物とすることができるので、放射性廃棄物の量を大幅に低減することができる。
【０００７】
しかしながら、放射性汚染水を貯留する貯留タンクの底部にはスラッジが沈殿しており、放射性汚染水を排出した後にも貯留タンクの底部にはスラッジが残される。このようなスラッジは、上記放射性汚染水と同様に汚染物質含有量が比較的高いので、そのままでは放射性廃棄物として密閉容器に封入する等の厳密な取り扱いが要求される上、その量も比較的多い。また、貯留タンクに残留スラッジは、その放射線量が高いために貯留タンク内での作業員の活動が制限されるので、貯留タンクから搬出することも容易ではなく、その処理が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１８１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、貯留タンクの底部に沈殿するスラッジの処理が比較的容易となる除染処理方法及び除染処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた発明は、放射性汚染水が貯留され、底部にスラッジが沈殿する貯留タンクの除染処理方法であって、上記貯留タンク内のスラッジを撹拌する工程と、上記撹拌工程後に粗粒沈降時間が経過してから貯留タンク内の中層から吸引し、スラッジを含む放射性汚染水を外部除染設備に移送する工程とを備えることを特徴とする貯留タンクの除染処理方法である。
【００１１】
スラッジは、その粒子の表面から一定の範囲内の表層部分に放射性汚染物質を含んでいると考えられる。従って、スラッジの中で、体積に比して表面積が大きく、放射性汚染物質を含む領域が大きいと思われる比較的小さい細粒を取り除くことができれば、残るスラッジは体積に比して表面積が小さいことにより内部の放射性汚染物質を殆ど含んでいない領域が大きいと思われる比較的大きい粗粒を主体とするものとなる。これにより、残留するスラッジの体積あたりの放射性汚染物質含有量、つまり汚染レベル（放射線量）が比較的小さくなるため、貯留タンク内に残留するスラッジを比較的容易に処理することができると考えられる。当該除染処理方法は、上記移送工程において、撹拌工程後に粗粒沈降時間が経過し、スラッジ中の比較的大きい粗粒が沈降するのを待ってから、貯留タンク内の中層から比較的小さい細粒が浮遊する放射性汚染水を吸引して外部除染設備に移送することにより、スラッジの中の細粒を取り除くことができる。このため、当該除染処理方法は、除染処理後に貯留タンクの底部に沈殿するスラッジの処理が比較的容易となる。なお、「粗粒沈降時間」とは、粒子径が０．５ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍの粒子が水面から吸引されない高さまで沈降するのに要すると考えられる時間とされ、「粒子径」とは、粒子を通過させない篩いの目開きによって表すものとする。
【００１２】
上記移送工程が、撹拌工程後の細粒沈降時間内に行われるとよい。このように、上記移送工程が、スラッジ中の比較的小さい細粒が殆ど沈降する細粒沈降時間内に行われることによって、スラッジ中の細粒を比較的効率よく放射性汚染水と共に外部除染設備に移送することができる。これにより、貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理をより確実に容易化することができる。なお、「細粒沈降時間」とは、粒子径が２０μｍ、好ましくは４０μｍ、より好ましくは５０μｍの粒子が水面から吸引されない高さまで沈降するのに要すると考えられる時間とされる。
【００１３】
上記撹拌工程がポンプによりスラッジと共に吸引した放射性汚染水の貯留タンク内への環流によって行われるとよい。このように、上記撹拌工程がポンプによりスラッジと共に吸引した放射性汚染水の貯留タンク内への環流によって行われることによって、比較的容易にスラッジを撹拌できる。このため、貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理をより確実に容易化することができる。
【００１４】
上記撹拌工程での放射性汚染水の吸引と移送工程での放射性汚染水の吸引とが昇降可能な同一のポンプによって行われるとよい。このように、上記撹拌工程での放射性汚染水の吸引と移送工程での放射性汚染水の吸引とが昇降可能な同一のポンプによって行われることによって、比較的簡素な装置構成で貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理を容易化することができる。
【００１５】
上記移送工程で放射性汚染水を吸引する吸込み口の高さとしては、放射性汚染水の平均水位の１／４以上３／４以下が好ましい。このように、上記移送工程で放射性汚染水を吸引する吸込み口の高さが上記範囲内であることによって、粗粒が放射性汚染水と共にポンプに吸引されない高さまで沈降してから、ポンプに細粒を吸引できなくなるまでの時間（細粒沈降時間経過までの時間）を比較的長く確保することができる。これにより、貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理をより確実に容易化することができる。
【００１６】
上記粗粒沈降時間としては、放射性汚染水の吸引位置における水位をＬ［ｍ］、放射性汚染水を吸引する吸込み口の高さをＨ［ｍ］として、｛５×（Ｌ−Ｈ）｝［ｓ］以上｛２０×（Ｌ−Ｈ）｝［ｓ］以下が好ましい。このように、上記粗粒沈降時間を上記範囲内とすることによって、移送工程において外部除染設備に移送され得る粒子の大きさを適切に定めることができ、外部除染設備の負荷を軽減できると共に、貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理をさらに確実に容易化することができる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされたもう一つの発明は、放射性汚染水を貯留し、底部にスラッジが沈殿する貯留タンクの除染処理装置であって、貯留タンクからスラッジと共に吸引した放射性汚染水貯留を貯留タンク内に吐出する循環流路と、貯留タンク内の中層から吸引したスラッジを含む放射性汚染水を外部除染設備に移送する移送流路とを備えることを特徴とする貯留タンクの除染処理装置である。
【００１８】
当該除染処理装置は、貯留タンクからスラッジと共に吸引した放射性汚染水を貯留タンク内に吐出する循環流路と、貯留タンク内の中層から吸引したスラッジを含む放射性汚染水を外部除染設備に移送する移送流路とを備えることによって、循環流路を用いた貯留タンク内のスラッジの撹拌と、移送流路を用いたスラッジを含む放射性汚染水の外部除染設備への移送とを比較的簡単に行うことができる。これによって、当該除染処理装置は、スラッジ中の放射性汚染物質含有量が比較的大きい細粒子が浮遊する放射性汚染水を吸引して外部除染設備に移送することにより、スラッジの中の細粒を取り除き、最終的に貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理を比較的容易化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の除染処理方法及び除染処理装置は、貯留タンクの底部に沈殿するスラッジの処理を比較的容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態の除染処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１の除染処理装置を用いた除染処理の一工程を示す模式図である。
【図３】図２の次の工程を示す模式図である。
【図４】図１の除染処理装置を用いた除染処理の手順を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
［第一実施形態］
図１に示す本発明の第一実施形態の除染処理装置１は、放射性汚染水を貯留し、かつ底部にスラッジ（粒状物質）Ｓが沈殿する貯留タンクＲの除染を行うために用いられる。
【００２３】
当該除染処理装置１は、貯留タンクＲからスラッジと共に放射性汚染水を吸引する吸上げポンプ２と、吸上げポンプ２が吸引したスラッジを含む放射性汚染水を貯留タンクＲ内に吐出する循環流路３と、吸上げポンプ２が吸引した放射性汚染水を貯留タンクＲ外の外部除染設備Ｕに移送する移送流路４とを備える。循環流路３と移送流路４とは、貯留タンクＲの外から遠隔操作可能な切替バルブ５によって選択可能に設けられている。また、当該除染処理装置１は、吸上げポンプ２を昇降させる昇降機６をさらに備えることが好ましい。
【００２４】
＜貯留タンク＞
当該除染処理方法によって除染処理される貯留タンクＲとしては、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放射性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。
【００２５】
また、貯留タンクＲは、解体前に内部の放射性汚染水を排出するが、全量を排出することができずに放射性汚染水が不可避的に残留する。図１は、排出口から内部の放射性汚染水を排出した後の貯留タンクＲの状態を示す。
【００２６】
貯留タンクＲ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、貯留タンクＲ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。貯留タンクＲの平均内径が上記下限に満たない場合、タンク容量を所定以上に大きくできず放射性汚染水を貯留するための貯留タンクＲの数が増加するおそれがある。逆に、貯留タンクＲの平均内径が上記上限を超える場合、貯留タンクＲの内部の放射性汚染水全体を撹拌すること困難となり、スラッジ中の細粒を放射性汚染水と共に外部除染設備に移送することが困難となるおそれがある。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。
【００２７】
また、貯留タンクＲ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、貯留タンクＲ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。貯留タンクＲの平均高さが上記下限に満たない場合、放射性汚染水の貯留可能な容量に対して貯留タンクＲ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、貯留タンクＲの平均高さが上記上限を超える場合、貯留タンクＲの内壁面の除染が容易でなくなるおそれがある。
【００２８】
また、このような貯留タンクＲに貯留される放射性汚染水としては、どのような放射性汚染物質を含むものであってもよいが、典型的には放射性ストロンチウムを含む放射性汚染水とされる。
【００２９】
放射性ストロンチウムを含む放射性汚染水は、例えば事故後の原発において、ＳＡＲＲＹ（単純型放射性汚染水処理システム：Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅｔｒｉｅｖｅ  ａｎｄ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）等により一次処理されて貯留タンクＲに一時的に貯留されているもの等が挙げられる。
【００３０】
貯留タンクＲに貯留される放射性汚染水の汚染物質含有量としては、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。
【００３１】
＜吸上げポンプ＞
吸上げポンプ２は、貯留タンクＲ上部の開口からの挿入により貯留タンクＲ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、貯留タンクＲの底部に着床して配置され、その下部から周囲の水を吸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、貯留タンクＲ底面に沈殿しているスラッジを吸い込んで効率よく撹拌することができる。
【００３２】
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に満たない場合、貯留タンクＲ上部の開口を介して貯留タンクＲの下部の放射性汚染水を外部除染設備Ｕ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場合、吸上げポンプ２を貯留タンクＲ上部の開口から挿入できないおそれがある。
【００３３】
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場合、放射性汚染水の浄化に時間がかかりすぎるおそれや、除染処理装置１が除染した放射性汚染水の水流により貯留タンクＲの底部に沈殿するスラッジを放射性汚染物質中に懸濁させることができないおそれがある。逆に、上記吸上げ能力が上記上限を超える場合、吸上げポンプ２が大きくなりすぎて貯留タンクＲ上部の開口から吸上げポンプ２を挿入できないおそれがある。
【００３４】
＜流路＞
循環流路３及び移送流路４は、例えば、パイプ、ホース、これらの組み合わせ等から形成され、上記切替バルブ５を介して吸上げポンプ２の吐出側に接続される。
【００３５】
貯留タンクＲの底部全面に沈殿するスラッジＳを効率よく舞い上がらせるために、循環流路３は、その出口開口の位置を移動可能に配設されてもよく、その出口側末端に放射性汚染水を噴射し、その向きを変化させられるノズルを有する水噴射モジュール（不図示）を有してもよい。
【００３６】
ノズルの向きを変化させる水噴射モジュールとしては、例えば噴水方向と異なる向きの中心軸の周りに回転可能なノズルと、このノズルに供給される水の流れによって駆動されるタービンと、このタービンの駆動力によってノズルを回転させる駆動機構とを有するものを用いることができる。
【００３７】
切替バルブ５としては、貯留タンクＲの外側から操作できるアクチュエーターを有する一つの三方弁又は一対の二方弁を用いることができる。
【００３８】
＜昇降機＞
昇降機６は、吸上げポンプ２の吸込み口の高さを変化させる。この昇降機６としては、例えばモーターを有する機械装置、エアシリンダーを用いる空圧装置、油圧シリンダーを用いる油圧装置等を用いることができる。
【００３９】
この昇降機６による吸上げポンプ２の吸込み口の高さ調節は、吸上げポンプ２を昇降してもよく、吸上げポンプ２に屈曲可能な吸込配管を設けてこの吸込配管を屈曲させることにより吸上げポンプ２を移動させることなく吸込み口を昇降してもよい。また、吸上げポンプ２を昇降する場合、昇降機６は、例えばワイヤー等を介して吸上げポンプ２を吊下してもよいが、移送流路４を構成するパイプ等を吸上げポンプ２を吊下するための部材として利用してもよい。
【００４０】
当該除染処理装置１は、切替バルブ５及び昇降機６の操作により、一つの吸上げポンプ２を、貯留タンクＲ内の底部から沈殿しているスラッジＳと共に放射性汚染水を吸込んで循環流路３から吐出させるためのポンプ、及び貯留タンクＲ内の中層から浮遊しているスラッジＳと共に放射性汚染水を吸込んで移送流路４を通して外部除染設備Ｕに移送するためのポンプとして兼用する。このように、一つの吸上げポンプ２を昇降可能に設けることによって、当該除染処理装置１は、比較的簡素な装置構成で貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理を容易化することができる。
【００４１】
＜外部除染設備＞
外部除染設備Ｕとしては、放射性汚染水を除染できるものであればよいが、受水槽、供給ポンプ、複数のフィルターユニット、複数の１次吸着塔、複数の２次吸着塔、クッション槽及び送出ポンプを備えるものが好適に使用される。
【００４２】
上記受水槽は、貯留タンクＲから排出される放射性汚染水を一時的に受け入れる。上記供給ポンプは、受水槽からフィルターユニットへ水を圧送する。上記フィルターユニットは、供給ポンプから供給される放射性汚染水を濾過する。１次吸着塔は、フィルターユニットで濾過された放射性汚染水が通水され、通水中にこの水に含まれるストロンチウムを吸着する。上記２次吸着塔は、１次吸着塔を通過した水に含まれる他の放射性汚染物質を吸着する。クッション槽は、２次吸着塔を通過した水、すなわち浄化水を一時的に受け入れる。送出ポンプは、クッション槽から浄化水を排出する。
【００４３】
これらの受水槽、供給ポンプ、フィルターユニット、１次吸着塔、２次吸着塔、クッション槽及び送出ポンプは、１又は複数の移動可能な架台の上に配設されることが好ましい。これらの構成要素が配設される架台としては、例えばフォークリフトやユニック車で移動できるよう構成されるものや、車輪を有し、自走又は牽引することによって移動可能なものとすることが好ましい。これにより、貯留タンクＲの近傍に外部除染設備Ｕを配置できるので、放射性汚染水の浄化が容易となる。
【００４４】
また、外部除染設備Ｕがフィルターユニット、１次吸着塔及び２次吸着塔をそれぞれ複数備えることによって、いずれかのユニットに選択的に通水し、処理能力の限界に達した場合に、他のユニットに通水しながら処理能力の限界に達したユニットを新しいものに交換することができる。従って、外部除染設備Ｕがフィルターユニット、１次吸着塔及び２次吸着塔をそれぞれ複数備えることによって、除染処理を連続して確実に行うことができる。
【００４５】
［除染処理方法］
本発明にかかる除染処理方法は、図１の除染処理装置１を用いて行うことができる。当該除染処理方法は、貯留タンクＲ内のスラッジＳを撹拌する工程と、撹拌工程後に粗粒沈降時間Ｔｒが経過してから貯留タンクＲ内の中層から吸引し、スラッジＳを含む放射性汚染水を外部除染設備Ｕに移送する工程とを備える。
【００４６】
＜撹拌工程＞
貯留タンクＲ内の放射性汚染水を撹拌することによって、貯留タンクＲの底部に沈殿しているスラッジＳを浮遊させ、図２に示すように、放射性汚染水中にできるだけ均等に分散させる。
【００４７】
この撹拌工程は、上記吸上げポンプ２を貯留タンクＲ内の底部近傍に配置、典型的には吸上げポンプ２を貯留タンクＲの底に着床させ、貯留タンクＲ内の底部から沈殿しているスラッジＳと共に放射性汚染水を吸込み、この放射性汚染水を環流路３を通して貯留タンクＲ内に環流させることによって行うことができる。
【００４８】
また、この撹拌工程は、除染処理装置１とは別に、貯留タンクＲの内部に、例えばプロペラを有する撹拌装置、上記吸上げポンプ２とは異なるポンプを用いて放射性汚染水を吸引噴射する装置等を配設して行ってもよい。
【００４９】
＜移送工程＞
上記移送工程では、図３に示すように、上述の撹拌工程の終了後に粗粒沈降時間Ｔｒが経過してから、吸上げポンプ２によって貯留タンクＲ内の中層から放射性汚染水を吸引し、上記撹拌工程で舞い上がったスラッジＳを含む放射性汚染水を移送流路４を通して外部除染設備Ｕに移送する。
【００５０】
図１の除染処理装置１を用いる場合、この移送工程では、上記撹拌工程で貯留タンクＲの底部近傍に配置していた吸上げポンプ２を昇降機６により上昇させて放射性汚染水の中層に配置する。つまり、当該除染処理方法では、撹拌工程での放射性汚染水の吸引と、移送工程での放射性汚染水の吸引とが、昇降可能な同一の吸上げポンプ２によって行われる。このように、一台の吸上げポンプ２を兼用することによって、比較的簡素な装置構成で貯留タンクの底部に残留するスラッジの処理を容易化することができる。
【００５１】
（粗粒沈降時間）
粗粒沈降時間Ｔｒとしては、スラッジＳの中で撹拌工程後終了時に水面に存在する比較的粒子径の大きい粗粒が吸上げポンプ２の吸込み口の高さまで沈降するのに要する時間が選定される。つまり、当該除染処理方法は、撹拌工程終了後に粗粒沈降時間Ｔｒが経過してスラッジＳの中で比較的粒子径が大きい粗粒が沈降し、比較的粒子径が小さい細粒が放射性汚染水中に浮遊している状態で吸上げポンプ２によりこの細粒を含む放射性汚染水を吸引する。
【００５２】
スラッジＳは、その粒子の表層部分に放射性汚染物質を含有していると考えられる。具体的には、スラッジＳの粒子が放射性汚染物質を含有するのは、表面から数十μｍ程度の範囲と考えられる。このため、スラッジＳの粒子の直径が２００μｍ以上であれば、その中心には放射性汚染物質が含有せず、比較的汚染レベルが低いと言える。
【００５３】
従って、スラッジＳの中の細粒を取り除くことができれば、残るスラッジＳは汚染物質含有量が比較的小さい粗粒を主体とするものなるため、全体としての汚染物質含有量（汚染レベル）が比較的小さくなる。このため、スラッジＳ中の細粒を除去することで、最終的に貯留タンクＲ内に残留するスラッジＳの汚染レベルを、一般廃棄物として比較的容易に処理することができる程度まで低減することができると考えられる。
【００５４】
また、スラッジＳの材質は、粒子径の大小にかかわらず、大半が酸化鉄を主としておりその比重が略一定であると考えられる。従って、スラッジＳは、沈降分離によって粗粒と細粒とに分離することができる。
【００５５】
そこで、当該除染処理方法は、上記移送工程において、撹拌工程後に粗粒沈降時間Ｔｒが経過し、スラッジＳ中の粗粒が沈降するのを待ってから、貯留タンクＲ内の中層から比較的小さい細粒が浮遊する放射性汚染水を吸引して外部除染設備Ｕに移送することにより、スラッジＳの中の細粒を取り除く。このため、当該除染処理方法は、除染処理後に貯留タンクＲの底部に沈殿するスラッジＳが放射性汚染物質含有量の比較的小さい粗粒を主体とするものとなるのでその処理が比較的容易となる。
【００５６】
上記粗粒沈降時間Ｔｒ［ｓ］の下限としては、平面視での吸上げポンプ２による放射性汚染水の吸引位置における水位をＬ［ｍ］、放射性汚染水を吸引する吸込み口の高さをＨ［ｍ］として、｛５×（Ｌ−Ｈ）｝が好ましく、｛７×（Ｌ−Ｈ）｝がより好ましい。一方、粗粒沈降時間Ｔｒの上限としては、｛２０×（Ｌ−Ｈ）｝が好ましく、｛１５×（Ｌ−Ｈ）｝がより好ましい。粗粒沈降時間Ｔｒが上記下限に満たない場合、吸上げポンプ２がスラッジＳ中の粗粒を吸引してしまうため、外部除染設備Ｕのフィルターユニットの負荷が大きくなり、放射性廃棄物として処理すべき使用済みフィルターユニットの廃棄量が不必要に大きくなるおそれがある。逆に、粗粒沈降時間Ｔｒが上記上限を超える場合、細粒が吸上げポンプ２の吸込み口よりも下方に沈降する割合が大きくなりすぎて、貯留タンクＲ内に残留するスラッジＳの汚染物質含有量を十分に低減できないおそれがある。
【００５７】
この移送工程は、上記撹拌工程が終了してから細粒沈降時間Ｔｓを超えない範囲内で継続して行うとよい。当該除染処理方法では、このように移送工程の継続時間を限定する場合、図４に示すように、撹拌工程と移送工程とを繰り返し行うことにより、貯留タンクＲ内の放射性汚染水を徐々に減じてゆく。
【００５８】
（細粒沈降時間）
細粒沈降時間Ｔｓとしては、スラッジＳの中で撹拌工程後終了時に水面に存在する比較的粒子径の小さい細粒が吸上げポンプ２の吸込み口の高さまで沈降するのに要する時間が選定される。つまり、当該除染処理方法は、撹拌工程終了後に細粒沈降時間Ｔｓが経過してスラッジＳの中で比較的粒子径が小さい細粒が沈降し、吸上げポンプ２が吸引する放射性汚染水中に細粒が実質的に含まれなくなったと判断される時点で移送工程を終了し、再度撹拌工程を開始するとよい。
【００５９】
上記細粒沈降時間Ｔｓ［ｓ］の下限としては、｛１５０×（Ｌ−Ｈ）｝が好ましく、｛１８０×（Ｌ−Ｈ）｝がより好ましい。一方、細粒沈降時間Ｔｓの上限としては、｛１１５０×（Ｌ−Ｈ）｝が好ましく、｛８００×（Ｌ−Ｈ）｝がより好ましい。細粒沈降時間Ｔｓが上記下限に満たない場合、移送工程の継続時間が短くなることで撹拌工程及び移送工程の繰り返し回数が増加して除染処理に要する時間が不必要に長くなるおそれがある。逆に、細粒沈降時間Ｔｓが上記上限を超える場合、比較的汚染物質含有量が大きい細粒を排出する前に貯留タンクＲ内の放射性汚染水がなくなることで、残留するスラッジＳの汚染レベルを十分に低減できないおそれがある。
【００６０】
この移送工程における吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨの下限としては、平面視での吸込み位置における貯留タンクＲ内の放射性汚染水の水位Ｌの１／４が好ましく、１／３がより好ましい。一方、移送工程における吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨの上限としては、貯留タンクＲ内の放射性汚染水の水位Ｌの３／４が好ましく、２／３がより好ましい。移送工程における吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨが上記下限に満たない場合、貯留タンクＲの底部に沈殿したスラッジＳを吸込んでしまうおそれがある。逆に、移送工程における吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨが上記上限を超える場合、スラッジ中の粗大な粒子と微細な粒子との分別が不十分となるおそれや、微細な粒子と共に放射性汚染水を排出できる時間が短くなることで除染処理が非効率となるおそれがある。
【００６１】
移送工程における吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨは、水位Ｌとの差が一定となるようにしてもよい。これによって、当該除染処理方法における粗粒沈降時間Ｔｒ及び細粒沈降時間Ｔｓをそれぞれ一定の値に設定することができ、当該除染処理方法をより簡単にすることができる。特に、撹拌工程を吸上げポンプ２を用いて行わない場合には、例えば吸上げポンプ２を放射性汚染水の液面に浮かぶフロートから吊下げる等の方法によって、吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨと水位Ｌとの差を一定に保つことができる。また、撹拌工程を吸上げポンプ２を用いて行う場合にも、放射性汚染水の水位Ｌをレベルセンサー等で測定することによって、吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨと水位Ｌとの差を一定に保つことができる。
【００６２】
吸上げポンプ２の吸込み口の高さと水位との差（Ｌ−Ｈ）を一定とする場合、上記吸込み口の高さと水位との差の下限としては、１０ｃｍが好ましく、２０ｃｍがより好ましい。一方、上記吸込み口の高さと水位との差の上限としては、７０ｃｍが好ましく、５０ｃｍがより好ましい。上記吸込み口の高さと水位との差が上記下限に満たない場合、細粒沈降時間を大きくできないために撹拌工程及び移送工程を数多く繰り返す必要が生じるので非効率となるおそれがある。逆に、上記吸込み口の高さと水位との差が上記上限を超える場合、貯留タンクＲ内の放射性汚染水の水位Ｌが低い場合に、最終的に貯留タンクＲの底部に残留するスラッジＳの放射性汚染物質含有量を十分に低下できないおそれがある。
【００６３】
当該除染処理方法では、上述のように吸上げポンプ２の吸込み口の高さＨと水位Ｌとの間に差が必要であるため、当該除染処理方法による処理の後には貯留タンクＲ内に一定の放射性汚染水が残留する。このため、撹拌工程及び移送工程を繰り返した後に、さらに貯留タンクＲの底部に吸上げポンプ２を配置して、放射性汚染水を移送流路４を通して外部除染設備Ｕに移送する工程を設けることが好ましい。
【００６４】
＜利点＞
当該除染処理装置及び除染処理方法は、上述のように、スラッジＳの中の比較的小さい細粒を選択的に取り除くことができるので、最終的に貯留タンクＲに残留するスラッジＳの大半を比較的粒子径が大きく、放射性汚染物質の含有量が比較的小さい粗粒にすることができる。これによって、最終的に貯留タンクＲに残留するスラッジＳを一般廃棄物として比較的容易に処理することを可能にできる。
【００６５】
［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。
【００６６】
当該除染処理方法は、本発明の除染処理装置を用いずに行ってもよい。つまり、例えばプロペラ等によりスラッジを撹拌する攪拌機などを用いて撹拌工程を行い、循環流路を有しない装置を用いて移送工程を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
当該除染処理方法は、特に事故後の原発に配設された貯留タンクを処理するために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  除染処理装置
２  吸上げポンプ
３  循環流路
４  移送流路
５  切替バルブ
６  昇降機
Ｒ  貯留タンク
Ｓ  スラッジ
Ｔｒ  粗粒沈降時間
Ｔｓ  細粒沈降時間
Ｕ  外部除染設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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