(57)【要約】  移動式処理システムが、核処理廃水からの放射能汚染除去のために開示されている。システムが、完全に拡張可能であり、モジュール式で、運搬可能であるため、システムが現場特有の改善要求に応じて完全にカスタマイズできるのを可能にする。それは、現場間および現場での増加した移動性のために、標準寸法のインターモーダルコンテナまたはカスタム設計された筐体から運搬および操作の両方がされるように設計されていて、システムが展開され得る速度および容易さを更に増す。更に、システムは完全にモジュール式であり、様々な異なったモジュールが、廃水改善の異なった形態または段階を行い、また、並列および／または直列に接続されてもよい。特定の現場の必要性に応じて、１つ以上の異なる処理が用いられてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の同じモジュールが、同じ運転で用いられてもよい。
2017523404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール式核廃棄物処理システムであって、
拡張可能性および再構成可能性をもたらすように動作可能に構成された２つ以上の処理モジュールであって、拡張可能性および再構成可能性は、標準化された接続および寸法的に標準化された処理モジュールのうちの少なくとも一方の使用によって達成された、２つ以上の処理モジュールを備え、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
第１の処理モジュールへ入力された核処理廃水の化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、前記第１の処理モジュールは、測定された量の吸着剤を前記核処理廃水に混合するように構成され、前記測定された量は、前記核処理廃水の前記監視された化学的特性に基づいて化学量的に判定され、前記測定された量は、手動および自動のうちの少なくとも一方で前記システム内に供給され、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
前記第１の処理モジュールからの出口で前記吸着剤処理水の化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
前記吸着剤処理水の前記監視された化学的特性に応じて、前記吸着剤の前記測定された量を調整するように構成され、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
前記吸着剤処理水を前記第１の処理モジュールの出口から第２の処理モジュールへ供給するように構成され、前記第２の処理モジュールは、イオン交換媒体を含む１つ以上の容器を備え、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
前記第２の処理モジュールからの出口で前記水の前記化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、
前記第２の処理モジュールからの前記出口で前記水の前記監視された化学的特性に応じて、吸着剤の前記測定された量を確認および微調整のうちの一方をするように構成された、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記システムは、更に、前記核処理廃水から除去された汚染物質を処理するように動作する１つ以上の処理モジュールを備える、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、
前記１つ以上の処理モジュールのうちの１つは、前記核処理廃水から除去された汚染物質をガラス状にするように動作する、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、
前記処理モジュールのうちの２つ以上は、異なった高さで配置される、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、
２つ以上の処理モジュールの機能は、小規模なパイロット処理モジュール内に含まれている、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、
前記１つ以上の処理モジュールは、インターモーダルコンテナ内に含まれている、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、
前記吸着剤は、ビーズ状および粒状のうちの少なくとも一方である、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、
化学状態が安定したままであるように特定イオンの濃度を標準化するために吸着剤量は調整される、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、
前記吸着剤を核処理廃水内の汚染物質に結合させる時間は、処理されるイオンおよび同位体のうちの少なくとも一方に依存する、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムであって、
主要な構成要素は、不具合、超過した温度、圧力、および放射線範囲、およびシステムシャットダウンを必要とする他の現象の場合に自動的に応答するように設定されている、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、
前記処理モジュールのうちの１つ以上は、前記処理モジュール内外の流量を制御するために、少なくとも主要ラインの各端に１つ以上のモータ作動式バルブを備える、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、
前記１つ以上のモーター作動式バルブは、更に、圧力を低減するために手動および自動のうちの一方で開放し、迅速なシステムシャットダウンが必要である場合にシステムフローを停止するために手動および自動のうちの一方で閉鎖するように動作する、システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムであって、
前記システムの安全係数を高めるために、冗長なバルブが、前記１つ以上の処理モジュール内に実装されている、システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムであって、
２つ以上の処理モジュールが直列に接続されている、システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムであって、
２つ以上の処理モジュールが並列に接続されている、システム。
【請求項１６】
請求項１に記載のシステムであって、
２つ以上の処理モジュールが直列に接続され、且つ２つ以上の更なる処理モジュールに更に並列に接続されている、システム。
【請求項１７】
モジュール式核廃棄物処理方法であって、
拡張可能性および再構成可能性を提供するように２つ以上の処理モジュールを構成することを備え、拡張可能性および再構成可能性は、標準化された接続および寸法的に標準化された処理モジュールのうちの少なくとも一方の使用によって達成され、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
第１の処理モジュールへ入力された核処理廃水の化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、前記第１の処理モジュールは、測定された量の吸着剤を前記核処理廃水に混合するように構成され、前記測定された量は、前記核処理廃水の前記監視された化学的特性に基づいて化学量的に判定され、前記測定された量は、手動および自動のうちの一方で前記システム内に供給され、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
前記第１の処理モジュールからの出口で前記吸着剤処理水の化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
前記吸着剤処理水の前記監視された化学的特性に応じて、前記吸着剤の前記測定された量を調整するように構成され、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
前記吸着剤処理水を前記第１の処理モジュールの出口から第２の処理モジュールへ供給するように構成され、前記第２の処理モジュールは、イオン交換媒体を含んでいる１つ以上の容器を備え、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
前記第２処理モジュールからの出口で前記水の前記化学的特性を監視するように構成され、前記監視は、手動および自動のうちの少なくとも一方であり、
前記モジュール式核廃棄物処理システムは、更に、
前記第２の処理モジュールからの前記出口で前記水の前記監視された化学的特性に応じて、吸着剤の前記測定された量を確認および微調整のうちの一方をするように構成された、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記方法は、更に、前記核処理廃水から除去された汚染物質を処理するように動作する１つ以上の処理モジュールを備える、方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、
前記１つ以上の処理モジュールのうちの１つは、前記核処理廃水から除去された汚染物質をガラス状にするように動作する、方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、
前記処理モジュールのうちの２つ以上は、異なった高さで配置される、方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法であって、
２つ以上の処理モジュールの機能は、小規模なパイロット処理モジュール内に含まれている、方法。
【請求項２２】
請求項１７に記載の方法であって、
前記１つ以上の処理モジュールは、インターモーダルコンテナ内に含まれている、方法。
【請求項２３】
請求項１７に記載の方法であって、
前記吸着剤は、ビーズ状および粒状のうちの少なくとも一方である、方法。
【請求項２４】
請求項１７に記載の方法であって、
化学状態が安定したままであるように特定イオンの濃度を標準化するために吸着剤量は調整される、方法。
【請求項２５】
請求項１７に記載の方法であって、
前記吸着剤を核処理廃水内の汚染物質に結合させる時間は、処理されるイオンおよび同位体のうちの少なくとも一方に依存する、方法。
【請求項２６】
請求項１７に記載の方法であって、
主要な構成要素は、不具合、超過した温度、圧力、および放射線範囲、およびシステムシャットダウンを必要とする他の現象の場合に自動的に応答するように設定されている、方法。
【請求項２７】
請求項１７に記載の方法であって、
前記処理モジュールのうちの１つ以上は、前記処理モジュールの内外の流量を制御するために、少なくとも主要ラインの各端に１つ以上のモータ作動式バルブを備えている、方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、
前記１つ以上のモーター作動式バルブは、更に、圧力を低減するために手動および自動のうちの一方で開放し、迅速なシステムシャットダウンが必要である場合にシステムフローを停止するために手動および自動のうちの一方で閉鎖するように動作する、方法。
【請求項２９】
請求項１７に記載の方法であって、
前記システムの安全係数を高めるために、冗長なバルブが、前記１つ以上の処理モジュール内に実装されている、方法。
【請求項３０】
請求項１７に記載の方法であって、
２つ以上の処理モジュールが直列に接続されている、方法。
【請求項３１】
請求項１７に記載の方法であって、
２つ以上の処理モジュールが並列に接続されている、方法
【請求項３２】
請求項１７に記載の方法であって、
２つ以上の処理モジュールが直列に接続され、且つ２つ以上の更なる処理モジュールに更に並列に接続されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
以下の関連出願は、それらの全体が参照により明示的に援用される。
「放射性廃棄物材料からの放射性同位体分離で用いる水中用フィルタ」と題され、２０１３年３月２６日に出願された、現在係属中の米国出願１３／８５０，８９０、および、１３／８５０，８９０が優先権を主張する２０１２年３月２６日に出願された仮出願６１／６１５，５１６、
上記で先にリストされた６１／６１５，５１６の利益を同様に主張する、「液体廃棄物材料からの放射性同位体分離のためのシステムにおける同位体特有媒体樹脂の選択的再生」と題され、２０１３年３月２６日に出願された、現在係属中の米国出願１３／８５０，９０８、
「軽水システム内の放射性廃棄物および原子炉水からのトリチウム分離のための先進的なトリチウムシステム」と題され、２０１３年４月１５日に出願された、現在係属中の米国出願１３／８６３，２０６、および２０１０年４月２日に出願された仮出願６１／３２０，５１５、および
「放射性廃棄物および原子炉水からのトリチウム分離のための先進的なトリチウムシステムおよび先進的な浸透システム」と題され、２０１１年４月４日に出願された、米国出願１３／０７９，３３１、特許仮出願であって、１３／８６３，２０６が両方に優先権を主張している、米国出願１３／０７９，３３１、特許仮出願、並びに、
「有害な放射性同位体除去のための移動式処理システム」と題され、２０１４年６月２４日に出願され、本願が優先権を主張する米国仮出願６２／０１６，５１７。
【０００２】
出願人は、上記援用された資料のうちのいくつかは、３７ＣＦＲ１．５７（ｃ）（１）−（３）による規定範囲内の「本質的な資料」を構成していると確信し、本明細書を補正して、当該適用規則により許容されるように、参照により援用された本質的な資料であることを明示的に記載した。
［発明の分野］
本発明は、概して、核廃棄物改善に関し、具体的には、核処理廃水からの放射能汚染除去のための移動式処理システムに関する。移動式システムは、完全に拡張可能で、大規模な産業核廃水浄化プロジェクトを世界的に提供でき、従来の国内および国際輸送インフラストラクチャで輸送可能である。
［背景］
豊富で安いエネルギ生産の世界的な必要性により、原子力発電は、世界人口の増大と共に指数関数的に増加している。初めての商用原子力発電所は、１９５４年６月に運転を開始した。そのとき以来、原子力発電は、３７５，０００ＭＷｅを超える総容量で、３１か国において操作可能な４４３基を超える商用原子炉が存在するまでに増加した。現在、２０１５年現在で、約６６基を超える原子炉が建設中である。増加した原子力生産は、核廃水改善の増大を必要とする。
【０００３】
現在の最先端では、核廃水は、典型的には、特殊な貯蔵設備で無期限にコンテナで貯蔵される。技術において必要なものは、現場間および現場での増加した移動性、モジュール性、および拡張可能性のためにインターモーダル運送用コンテナから輸送および操作の両方がされるように設計された移動式であり、モジュール式であり、そして拡張可能な廃水処理システムであり、システムが展開され得る速度、柔軟性および容易さを更に増加させている。さらに、完成したモジュール式の廃水処理システムが必要であり、任意の所定の現場のための廃水改善要求および処理時間要求の全てを果たすために、異なる形態の廃水改善を行なう様々な異なるモジュールが並列および/または直列に接続される。最終処理以前に更なる処理のために現場から汚染物質を輸送する必要がないように、更なるモジュールが廃水改善処理中に水から除去された汚染物質の更なる処理に利用可能であることも有利であろう。本開示に説明されているようなオールインワンの移動式であり、モジュール式であり、そして拡張可能な廃水改善および汚染物質後処理システムは、任意の所定の現場に完全な解決策を提供し、危険物質の輸送を縮小し、実装コストを低減し、標準的な既存実務の全体的な複雑さを縮小するのに有利であろう。
【０００４】
移動式水処理は、当該技術においてよく知られている。但し、多くの既存の移動式水処理システムは、単に１つの特定の処理、または単一の輸送可能なモジュール内での複数の処理から構成されている。廃水改善を要求する現場は、それらの特定の必要条件、地形および位置が多様である。自然災害、テロ攻撃および故障は、現場を取り巻く地域に住んでいる人々への環境および悪影響に対する全面的な損害を軽減するために、援助の迅速な展開をしばしば要求する。現在の水改善システムは、この仕事を行なうのには十分でない。必要なのは、迅速に（現場位置、地形および改善要求に依存して多くの場合２４時間以内に）展開可能で、コスト効率が良い、高度に移動式で、容易に輸送可能で、拡張可能で、モジュール式のシステムである。システムは、異なる改善要求に高度に適応可能であり、効率を最大限にするのに拡張可能であり、そして、安全基準内において水を出力することの他に、除去された汚染物質を最終処理基準へ処理することを含む全ての改善ニーズを行なうのにモジュール式であるべきである。
【０００５】
詳細な明細書の複雑さおよび長さを縮小し、かつ技術の一定領域における先端技術を完全に確立するために、出願人は、以下に特定する以下の公報のすべてをここに参照により明示的に援用する。出願人は、援用された資料の全てに関し、スウェア・ビハンドする権利を明示的に有する。
【０００６】
ＫＵＲ−５Ｐ１２−ＳＤＤ−００１「キュリオン移動式処理システム」（ＫＭＰＳ）、システムレベル設計説明書、従来はキュリオン機密扱い、文書を２０１４年２月９日に発行、米国仮出願６２／０１６，５１７として２０１４年６月２４日に出願、これは、その全体が参照によりここに援用される。
【０００７】
出願人は、上記援用された資料が、３７ＣＦＲ１．５７に照らして、「非本質的」であると確信する。その理由は、上記内容が発明の背景を示すか、または、その先端技術を説明するのが目的で参照されているからである。しかしながら、審査官が、上記援用された資料のうちのいずれかが、３７ＣＦＲ１．５７（ｃ）（１）−（３）の規定内で「本質的な資料」を構成すると判断した場合は、出願人は、明細書を補正して、当該適用規則に沿った参照により援用された本質的な資料であることを明示的に記載するつもりである。
［関連技術の説明］
先行技術の議論において、「移動式放射性液体廃棄物処理設備」と題され、２０１１年９月７日に発行された中国特許第１０１２２９９４９号は、放射性廃水のための移動式処理装置を一般的に説明している。この装置は、保護車両と、熱保存キャビンと、廃水処理システムと、ＰＬＣ制御システムと、外部接続パイプラインとを備え、廃水の処理システムは、液体および固体のセパレータ、前フィルタ、限外フィルタ、セキュリティフィルタ、２レベルの逆浸透フィルタ、並びに組み合わされた吸着装置からなり、ＰＬＣシステムは、ＰＬＣ、流量計、伝導率計、放射線検出器、並びに圧力制御装置からなる。本発明は、大流量の条件下での核種および小規模の低い遮断と吸着効率との間の矛盾を解決する。その一方で、本発明は、複数の技術の統合、および放射性廃水の移動式処理装置の保護の問題を解決し、全体処理での自動運転、安全性および信頼性を実現する。この特許が開示しないのは、モバイル処理システムである。このモバイル処理システムは、現場間および現場での増加した移動性、個別モジュール内で複数の異なる廃水改善処理を行なう能力のモジュール性、並びに所定プロジェクトに必要なより迅速なシステム処理時間のために複数の処理特有モジュールを加えるシステム拡張可能性のために、標準サイズのインターモーダルコンテナから輸送されると共に操作されるように設計されている。
【０００８】
先行技術の議論において、「運搬可能な多機能モジュール式水濾過ユニット」と題され、１９９９年１０月２６日に発行された、米国特許第５，９７２，２１６号は、構成可能な複数のモジュールを有する運搬可能な多機能モジュール式水濾過ユニットを概して記載している。これらのモジュールは、環境水を飲用にするように適合され得る。あるいは、これらのモジュールは、準拠法に完全に従って水が再利用または排出され得るように、地下水から汚染物質を分離または逆浸透浄水ユニット（ＲＯＷＰＵ）またはシャワーや洗濯水（「家庭雑排水」」）からの逆洗等の他の源から水を分離するように適合され得る。複数の処理タンクも入口および出口フィルタも、（異なる活性物質の置換または代替のために）フィルタエレメントの変更を可能にするため、および濾過配列内で流れを提供するために、迅速連結取り付け具を有する圧力計を介して直列および並列配置で連結されてもよい。その浄水システムは、部隊展開、トレーニングおよび演習、並びに災害救済および環境清浄中に発生する浄水必要性の変更に特に取り組む。この特許が開示しないのは、モバイル処理システムである。このモバイル処理システムは、現場間および現場での増加した移動性、個別モジュール内で複数の異なる廃水改善処理を行なう能力のモジュール性、並びに所定プロジェクトに必要なより迅速なシステム処理時間のために複数の処理特有モジュールを加えるシステム拡張可能性のために、標準サイズのインターモーダルコンテナから輸送されると共に操作されるように設計されている。
【０００９】
先行技術の議論において、「移動式水濾過ユニットおよび制御システム、および関連する装置、構成要素、システム、並びに方法」と題され、２０１３年９月３０日に出願された、米国特許出願番号第１４／０４１，４７４号は、人間、動物および家庭にとって必要な水を確保するために、安全な飲用水の生成および廃水処理のための標準化されたモジュール式の移動式浄水ユニットを概して説明している。１つの実施形態では、ユニットは、物理的および機能的に堅牢である標準化され且つ気候変動対策がなされたコンテナに基づくことができ、容易に輸送することができ、遠隔地および被災地において迅速に組み立てることができる。ユニットは、汽水、海水あるいは汚染された地表水の浄水、および廃水の浄水のために有効である可能性があり、また、容易に変更可能な処理モジュールに基づいて所定の水タイプにカスタマイズすることができる。ユニットは、コンテナから除去することができる堅固なフレームを含み、また、ユニットの遠隔監視および制御のための制御システムも含む。この出願は、インターモーダルコンテナ内部から水処理システムを操作することの逆教示をしている。
［発明の概要］
本発明についての最も良い理解は、以下に示される明細書および特許請求の範囲を読むことにより得られることになるが、この概要は、本発明の新しく有用な特徴のいくつかを読者に教えるために提供される。勿論、この概要は、本発明の特徴の全ての完全な長い話であるようには意図されておらず、また、本願の説明の終わりに提供される請求項の幅を制限するように決して意図もされてない。
【００１０】
開示されるような移動式処理システムは、現場間および現場での増加した移動性、更に増加した速度、およびシステムが展開され得る容易さのために、標準サイズにされたインターモーダルコンテナまたはカスタム設計された筐体から輸送され且つ操作されるように設計されている。さらに、システムは、様々な異なるモジュールが廃水改善の異なる形態を行ない、且つ所定の現場での改善要求全てを行なうために並列および／または直列に接続され得る完全なモジュール式である。移動式処理システムの更なる利点は、最終処理より以前に更なる処理のために現場から汚染物質を輸送する必要がないように、廃水改善処理中に水から除去された汚染物質を更に処理するための更なるモジュールの利用可能性である。オールインワンの移動式モジュール式廃水改善および汚染物質後処理システムは、任意の所定の現場に完全な解決策を提供するのに、また、危険物輸送、実装コスト、並びに標準的な既存実務の全体的な複雑さを低減するのに極めて有利である。
【００１１】
移動式処理システムは、廃水処理の複数の形態を包含する。特定の現場の必要性に応じて、１つ以上の異なる処理が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の同じモジュールが同じ運転で使用されてもよい。例えば、２つ以上の別個のＩＳＭモジュールが直列に用いられてもよく、各モジュールは、廃物の流れから特定の同位体を除去するように動作する。別の例は、増加した流量に対処するために、または１つのモジュールがメンテナンスのためにオフラインの間に別の１つのモジュールをオンラインとするために、２つの同じモジュールを並列に配置している。供給／混合等のより時間がかかる処理については、１つ以上のモジュールを並列に配置して全体の処理時間を短縮することが有利となり得る。
【００１２】
１つの実施形態では、システムおよび方法は、核処理廃水および汚染された地下水から放射能汚染を除去する移動式処理システム（ＭＰＳ）上水処理のために開示されている。
実施形態では、システムおよび方法は、変更された輸送可能なインターモーダルコンテナ（１例：ＩＳＯのコンテナ）を利用するために開示され、あるいは、処理システムの様々なサブシステムの構成要素を含むカスタム設計されたコンテナ（以下、全ての筐体コンテナは、特に明記しない限りスキッドと称される）を利用するために開示される。スキッドは、システムを処理現場へ輸送するために使用されたトレーラに留まり、このトレーラから操作されてもよく、あるいは、スキッドは、降ろされ、互いに隣接して置かれ、または積み重ねられてもよい。システムと使用するインターモーダルコンテナの例には、変更されたＩＳＯ運送用コンテナがある。しかしながら、従来のインターモーダル貨物輸送の規則に従った他のコンテナが使用されてもよい。
【００１３】
実施形態では、特に核処理廃水を処理するために、必要に応じて異なる運転モードまたは容量を提供するために様々な構成においてスキッドを接続することができるシステムおよび方法が開示されている。前述のように、各スキッドは、囲まれ且つ変更されたインターモーダルコンテナからなり、それは滴受けと漏洩検出部とを備えて更に構成されている。スキッド間の処理ラインは、環境への流出防止のための二重格納を有するホースからなっていてもよい。
【００１４】
実施形態では、システムおよび方法は、完全に拡張可能で、運搬可能で、且つモジュール式のシステムを使用する、核施設処理水からの放射性物質の現地（現場）除去のために提供される。一般的に、システムおよび方法の設計は、放射性物質が環境に漏洩するのを防止することができる。万が一、放射性物質がトレイン、堰設備、ガス漏洩検出器設備、または原子炉建物の内外に設置された配管などから放出された場合、システムは、放射性物質が拡散するのを防止する設計、例えば、継ぎ目等の漏洩保護を有することになる。設計は、水素ガス等の可燃性ガスの保留を、そのような保留が懸念事項である場合には、防止する。処理システムは、濾過およびイオン除去の異なるモードで運転するための柔軟性を有し、１つの現場から別の現場への移送の容易さのために設計されている。
【００１５】
実施形態では、システムおよび方法は、システムのモジュール性および拡張可能性にために開示される。現場改善への段階的アプローチが可能となるように、スキッド(処理に特有のモジュール)が追加または除去されてもよい。最終期限の要求次第では、より迅速な処理時間が、複数の特定スキッドを加えることにより達成され得る。
【００１６】
ここに提示された本発明の局面及び適用は、添付及び本発明の説明において以下に説明されている。特に注記無き場合は、本明細書及び請求項における使用語句は、適用可能分野における当業者にとって平易で、一般的で、常用的意味を指すものとする。発明者は、必要に応じ、自分自身が辞書編集者の役を担い得ることを充分に認識している。発明者は、自分自身が辞書編集者として、本明細書及び請求項において、特に明確に注記無き場合は、語句は平易で一般的な意味においてのみ使用するよう明確な語句選択を行い、また、用語に「特別な」定義づけを行う場合にはその旨明記し、平易で、一般的な意味と比べ如何にその意味が異なるかを説明するものとする。「特別な」定義づけを適用することを意図する明確な記述がない場合、発明者の意図および願望は、単純で、平易で、一般的な用語の意味が本明細書および請求項の解釈に適用されることである。
【００１７】
発明者は、英文法の基本原則に関してもまた十分に認識している。したがって、もし、名詞、用語、または句を更に特徴づけたり、特定化したり、意味の範囲を何らか限定したりする場合は、そのような名詞、用語、または句は、更なる形容詞、説明的用語、あるいは他の修飾語を英文法の基本原則に従って明示的に含むものとする。そのような形容詞、説明的用語、または修飾語が使用されていない場合は、そのような名詞、用語、または句は、上述のように適用可能な技術における当業者にとって平易で、一般的な英語の意味を持つことを意図している。
【００１８】
さらに、発明者は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条第６項の特別規定の基準および適用について十分に情報が与えられている。したがって、詳細な説明、図面の説明、あるいは請求項における、「機能」、「手段」、あるいは「工程」といった言葉の使用は、いささかも、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条第６項の特別規定を行使して、本発明を定義しようと意図するものではない。逆に、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条第６項の規定が行使されて本発明の定義づけを意図とする場合は、請求項には、「ための手段」あるいは「ための工程」という厳密な語句が具体的且つ明示的に述べられることになり、更に「機能」という言葉も明記されることになり（即ち、「…の機能を実行するための手段」を明記することになる、その言葉には当該機能をサポートする構造、材料、又は作用は述べられない。したがって、請求項に「…の機能を実行するための手段」、あるいは、「…の機能を実行するための工程」が記載されている場合であっても、請求項に、前記手段、前記工程、前記記載された機能の実行をサポートする構造、材料、あるいは作用が記載されている場合には、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条第６項の規定の行使は、決して、発明者の意図とするところではない。更に、たとえ３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条第６項の規定を行使して本発明を定義する場合においても、好ましい実施形態に記載された特定の構造、材料、あるいは作用のみに、本発明が限定されるものではなく、以上に加え、本発明の代替実施例または形態に記載された請求項記載の機能を実行するあらゆる全ての構造、材料、あるいは作用を包含し、または、請求項記載の機能を実行する周知の現在または将来開発された均等の構造、材料、あるいは作用を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明についてのより完全な理解は、次の例示的な図と関連して熟考されるときに詳細な説明を参照することにより導かれ得る。図中で、同様の参照番号は、同様の要素または作用を図全体にわたって参照している。
【図１】５つの個別のスキッドを備える例示的実施形態の移動式処理システムの等角図である。
【図２】図１の例示的実施形態のシステムの上面図である。
【図３】図１の例示的実施形態のシステムの主要な機械的構成要素を示す全体的な図である。
【図４】機械的構成要素のシンボルを示す凡例である。
【図５】図１の例示的実施形態のシステムの主要な機械的構成要素を示す更に詳細な図である。
【図６】図５の続きである。
【図７】例示的実施形態の制御および固体供給スキッドの機械的構成要素を示す図である。
【図８】例示的実施形態の供給/混合スキッドの機械的構成要素を示す図である。
【図９】例示的実施形態の固体除去フィルタスキッドの機械的構成要素を示す図である。
【図１０】例示的実施形態の限外フィルタスキッドの機械的構成要素を示す図である。
【図１１】例示的実施形態のイオン特有媒体スキッドの機械的構成要素を示す図である。
【図１２】図１１の例示的実施形態のイオン特有媒体スキッドのイオン特有媒体容器部分の機械的構成要素を示す図である。
【図１３】例示的供給/混合スキッドのための例示的実施形態のサンプル筐体における機械的構成要素を示す図である。
【図１４】例示的実施形態の固体除去フィルタスキッドのための例示的実施形態のサンプル筐体における機械的構成要素を示す図である。
【図１５】例示的限外フィルタスキッドのための例示的実施形態のサンプル筐体における機械的構成要素を示す図である。
【図１６】例示的実施形態のイオン特有媒体スキッドのための例示的実施形態のサンプル筐体における機械的構成要素を示す図である。
【図１７】典型的なゲージバルブおよびＰＤＩＴマニホルドを示している。
【図１８】計装記号を示す凡例である。
【図１９】例示的実施形態の制御および固形供給スキッドの計装および制御を示す図である。
【図２０】例示的実施形態の供給/混合スキッドの計装および制御を示す図である。
【図２１】例示的実施形態の固体除去フィルタスキッドの計装および制御を示す図である。
【図２２】例示的実施形態の限外フィルタスキッドの計装および制御を示す図である。
【図２３】例示的実施形態のイオン特有媒体スキッドの計装および制御を示す図である。
【図２４】図２３の例示的実施形態のイオン特有媒体スキッドのイオン特有媒体容器部分の計装を示す図である。
【図２５】より小規模な完全なシステムとしてのパイロットスキッドの実施形態を表している。
【図２６Ａ】３つのスキッドを使用する可能な積み重ね構成の上面図を示している。
【図２６Ｂ】４つのスキッドを使用する可能な積み重ね構成の上面図を示している。
【図２６Ｃ】３つのスキッドを使用する可能な積み重ね構成の上面図を示している。
【図２６Ｄ】端部間で積み重ねられた２つのスキッドを使用する可能な積み重ね構成の側面図を示している。
【図２７Ａ】図２６Ａに係る例示的なスキッド積み重ね構成の上面図を示している。
【図２７Ｂ】図２７Ａの構成の正面図を示している。
【００２０】
図における要素および作用は、簡単化のために例示されているのであって、必ずしも任意の特定のシーケンスまたは実施形態に従っていない。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［詳細な説明］
以下の記載において、また説明の目的で、多数の特定の詳細、処理時間、および／または特定の式値は、例示的な実施形態の様々な態様についての完全な理解を提供するために記載されている。しかしながら、ここにおける装置、システム、および方法は、これらの特定の詳細、処理時間、および／または特定の式値を要することなく実施されてもよいことは当業者により理解されるであろう。他の実施形態が利用されてもよく、また、ここにおける装置、システム、および方法の範囲から逸脱することなく、構造的および機能的変更がなされてもよいことは理解される。他の例では、既知の構造および装置は、例示的な実施形態を不明瞭にしないようにするためにより一般的に示され、または考察される。多くの場合において、運転の記載は、特に運転がソフトウェアにおいて実行されることになっている場合に、人が様々な形態を実施できるように十分にされている。開示された実施形態が適用され得る多数の異なる代替の構成、装置および技術があることは注目されるべきである。実施形態の十分な範囲は、以下に記載される例に制限されない。
【００２２】
実施形態の以下の例では、本発明が実施され得る様々な実施形態が参照される。他の実施形態が利用されてもよく、また、本発明の範囲から逸脱することなく、構造的および機能的変更がなされてもよいことは理解される。
＜システムの概略＞
上述のように、ＭＰＳ機器は、インターモーダルコンテナまたはスキッドに含まれている。例示的なコンテナは、ＩＳＯ輸送コンテナがあり、それらは、トラック、鉄道、船、航空機および他の従来の産業輸送媒体を含む既存のインフラストラクチャ上で、必要に応じて世界中の現場へ迅速かつ容易に輸送することができる、広く用いられている標準化されたコンテナである。さらに、カスタム設計された筐体を使用してもよい。本開示の目的のために、ＭＰＳコンテナは、以後、スキッドと称される。
【００２３】
各スキッドは、処理機器を保持するために、相互接続ホース、電力および信号ケーブルの接続を可能にするために、また、フィルタおよびＩＳＭ容器交換のための蓋の除去を可能にするために、変更またはカスタマイズされる。スキッドは、移送トレーラに取り付けられた状態で操作されてもよい。上昇したアクセスプラットホームが、交換のためのフィルタおよびＩＳＭ容器の分離、水素放出、サンプリング、制御ルームへのアクセス、また相互接続ホースの配置を可能にするようにインストールされてもよい。クレーンアクセスが、固体除去フィルタ、限外フィルタ、およびＩＳＭ容器の定期的な運用上の交換に必要とされるであろう。あるいは、ドアを有する、またはドアを有さない、スキッドの側壁の開口部が、フォークリフトまたは均等物に、定期的な運用上の交換の目的でフィルタおよびＩＳＭ容器へのアクセスを提供するために設けられてもよい。さらに、これらのスキッドは、必要に応じて、容易に動き回りまたは再配置されるように現場上でトレーラ上に取り付け、トレーラから運転されることができる。カスタム設計されたコンテナが使用される場合、最終的なスキッドは一体型ホイールおよび牽引取付け具を有していてもよく、それにより移動用の輸送トレーラに依存しない。一体型ホイールに加え、カスタム設計されたスキッドは、内蔵輸送動力源および車両運転制御、即ち、現場への、またその現場周辺の移動のために自力で駆動可能なスキッドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、システムは、現場の常設装置として実施されるであろう。
＜モジュール方式＞
モジュール方式は、効果的で、効率的で、フレキシブルで、展開可能な改善システムの重要な態様である。個別のモジュール内の個別の処理を含むことにより、より良い改善カスタマイズを可能にし、必要な処理のみが現場に運ばれることを可能にし、発送および処理コストを低減する。いかなるときも、処理を追加または除外して、現場改善への段階的アプローチを可能にしてもよい。移動式処理モジュールは、輸送、セットアップするのがより容易で、コスト効率がより良い。例えばインターモーダル容器等の標準発送寸法により、簡単でコスト効率の良い輸送のために容易な積み重ねが可能になる。地域の地形によって必要に応じ、積み重ねを含む任意の構成で処理がセットアップされ得るのでモジュール方式は、より容易なセットアップも可能にする。モジュール方式は、スキッドメンテナンスのために容易なスキッド交換または容易な段階的撤去も可能にする。各モジュールは、任意の構成における任意のスキッド間での迅速かつ容易な接続／分離のために、標準サイズの迅速分離部を装備している。
＜拡張性＞
モジュールのサイズ：
拡張性は、効果的で、効率的で、展開可能な改善システムへの別の重要な態様である。特定の改善現場の必要性に適切である寸法にされたモジュールを用いることにより、輸送、セットアップ、および運転のコストが低減される。実施形態で示されたモジュールは、６．１ｍ（２０フィート）のインターモーダルコンテナに入るように設計されているが、他のコンテナサイズもあり得る。
【００２４】
運転におけるモジュールの数：
いくつかの廃棄物改善現場は、最終期限を守るためにより厳しい処理時間要求を有し得る。ときには、与えられた改善プロジェクトの範囲が大きすぎて、従来の構成では、その時間拘束に対応することができないであろう。これらの状況において、追加モジュールを持ち込むことは有益であろう。処理率を増加させると共に改善期限を守るために調和して完全に個別にまたは並行に使用される１つ以上の完全なシステムを持ち込むことはさらに有益となり得る。
【００２５】
移動式処理システムの別の区別する態様は、完成した改善解決として、それを用いることができることである。移動式処理システムは、単に水改善向けではなく、それは、改善処理中に水から除去される汚染物質を処理する能力も含む。以下に記載され、参照により全体がここに援用される共有の同時係属中の特許出願において詳細に記載されている最終廃棄のための除去された汚染物質を準備するのに使用可能な多くの技術がある。
【００２６】
そのような技術の１つは、ガラス化である。参照により全体がここに援用される、「放射性廃棄物の熱分解およびガラス化のためのマイクロ波強化システム」と題された、２０１１年１月６日に出願された米国特許出願第１２／９８５，８６２（‘８６２）号、および、参照により全体がここに援用される、「放射性廃棄物の処理のための高度なマイクロ波システム」と題された、２０１１年２月２８日に出願された米国特許出願第１３／０３６，８０９（‘８０９）号に開示されるように、ガラス化またはガラス固化を用いて、ガラス原料が、水改善処理から出力された汚染物質または汚染物質を含んだスラリに添加される。
【００２７】
参照により全体がここに援用される、「液体廃棄物材料から放射性同位体を分離するためのシステムにおける同位体特有の媒体樹脂の選択的な再生」と題された、２０１３年３月２６日に出願された米国特許出願第１３／８５０，９０８（‘９０８）号に開示されるように、廃水から除去された汚染物質をさらに処理するための別の技術は、溶出剤を使用してイオン交換樹脂からイオンを分離し、かつ無機ＩＳＭコラムを通り抜けることによる減容化である。
【００２８】
本開示の目的のために、‘８６２、‘８０９、および‘９０８米国特許出願に開示されたシステムおよび方法は、記載されたような１つ以上のインターモーダルコンテナまたはスキッドに含まれ得るし、ここに開示されたスキッドと組み合わせて使用され得る。
【００２９】
次の考察については、標準運転は、表１で特定されているように「モードＤ」と称される。実施形態では、このモードは、インストールされて運転可能な処理スキッドの５つ全てを有する。
【００３０】
図１は、個別のスキッド、即ち、制御および固体供給スキッド１４０と、供給／混合スキッド１３０と、固体除去フィルタスキッド１２０と、限外フィルタスキッド１１０と、イオン特有媒体（ＩＳＭ）スキッド１００とを備える移動式処理システム（ＭＰＳ）の実施形態の等角図である。
【００３１】
実施形態では、図１に示された５つのスキッドは、特定処理ニーズに対応する柔軟性を可能にする５つの異なる運転モードで配置することができる。示された実施形態では、制御および固体供給機能は、制御および固体供給スキッド１４０へと組み合わされている。いくつかの実施形態では、制御および固体供給機能が、制御スキッドおよび個別の固体供給スキッドに分離されている６つのスキッドがある。制御は、完全に現場で、遠隔で、またはその両方で生じてもよい。現場制御は、完全に、制御スキッド内で、または組み合わされた制御および固体供給スキッド１４０内で生じてもよい。さらに、制御は、遠隔に位置した制御ステーションからの、または例えばスマートフォン、タブレット、およびラップトップコンピュータ等の移動式デバイスからの、１つ以上の遠隔制御で増強されてもよい。５つの運転モードが表１にリストされる。全ての運転モードは制御システムにより運転され、監視される。
【００３２】
【表１】
2017523404.tif 000003
2017523404.tif 000004
【００３３】
表１：動作モードおよびアクティブモジュール
図１の実施形態で示される構成では、複数のスキッドが核処理廃水から放射能汚染を取り除く上水処理を行なうために、運転モードＤに配置される。貯蔵タンクからの流入水は吸着剤で処理され、濾過され、最後に、いかなる残留物も除去するためにイオン特有媒体（ＩＳＭ）を用いて、コラム内で洗練される。
【００３４】
その後、混合処理水は、混合処理水が吸着剤固体の全ておよび廃棄物固体の一部を収集する固体除去フィルタ（ＳＲＦ）を通って濾過される固体除去フィルタスキッドに渡される。その後、濾過水は、濾過水がコロイド状懸濁固形物の残余を収集する限外フィルタを通って再び濾過される限外フィルタスキッドに渡される。最後に、限外濾過水は、限外濾過水が給水から特定イオンを除去するＩＳＭ容器を通って渡されるＩＳＭスキッドに送られる。水が処理された後、水は貯蔵タンクに返される。
【００３５】
実施形態では、特殊なイオン交換媒体または吸着添加剤は、ＩＳＭ容器に入る処理水の化学的特性を制御するために用いられる。いくつかの実施形態では、添加剤は粉末状である。処理水の化学的特性は、システムに入る異なったバッチ間で著しく変わり得る。ＩＳＭ容器内の基本的な化学処理は、そのため、ＩＳＭ容器への流入の化学的特性が変化し、コラム効率が変動し得るときに、平衡に依存している。吸着添加剤の量およびタイプは、ＩＳＭ容器内での化学状態が安定したままであるように、イオン（例えばＳｒまたはＣａ）の濃度を正常化するために調整することができる。いくつかの実施形態では、ＩＳＭ容器に入る溶液の化学的特性は自動および／または手動で監視され、また、吸着添加剤の量はいかなる変動をも安定させるために漸増的に調整される。代替実施形態では、システム調整応答時間を最小限にするために、流入する処理水の化学的特性は、自動および／または手動で監視され、吸着添加剤の量は化学量的に調整される。ＩＳＭ容器内の化学的特性も、吸着添加剤調整の効果を確認／微細調整するために監視されてもよい。
【００３６】
例示的実施形態では、ＭＰＳは、ストロンチウム（Ｓｒ−９０）を含んでいる逆浸透（ＲＯ）拒絶水を処理するために用いられる。粉末の吸着剤（または粉末状の他のイオン交換材料）は、制御／固体供給スキッド１４０から供給／混合スキッド１３０へと送り込まれる。添加剤が処理水に混入され、溶液から特定の同位体を吸収するための時間を与えられる。収着時間は、用いられるＩＳＭおよび除去される標的とされた同位体に依存する。本例示的実施形態では、ＲＯ拒絶水からＳｒ−９０を取り除くために、吸着時間は約４０分である。代替実施形態では、Ｓｒ−９０以外に他の核廃棄物成分を除去することができる。また、ＲＯ拒絶水以外に他の廃水も処理することができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、各スキッドは、移送、セットアップ、および使用中にハードウェアへの損傷を防ぐために環境制御および衝撃吸収を含んでいる。
示された実施形態は、単一層（即ち、積み重ねられていない）の水平面上にスキッドが近接して位置している好ましいスキッド配置の例である。一定の現場については、地域の地形は好ましいスキッド配置を実現不可能にし得る。したがって、高度、距離およびシステム設置面積を考慮する必要がある。これらの或る現場では、複数のスキッドは、１つ以上の異なる高度で、より遠く離間され、または積み重ねられる必要があり得る。いくつかの実施形態では、追加ポンプがスキッド間に位置してもよく、ホース直径が大きくまたは小さくされてもよく、および／または所望の圧力および流れの状態を達成するために他のシステム構成要素のセッティングが変更されてもよい。いくつかの実施形態では、ポンプ要求を低減してエネルギーコストを節減するために、重力の利点として高度差が用いられてもよい。
【００３８】
１つの実施形態では、ポンプを含んでいるスキッドについては、各ポンプが圧力の異なる範囲のために構成されている各ポンプ位置に２つ以上のポンプが平行に置かれてもよい。特定の現場でのスキッド配置に応じて、適切なポンプが利用されることになる。２つ以上のポンプを平行に置くことにより、より高度な移動式およびモジュール式システムが可能になり、システムがより広範囲の異なる現場地形およびスキッド配置のために適正流量条件で機能できる。
【００３９】
図２は、運転モードＤにおける図１のシステムの上面図である。実施形態では、５つのスキッドが並んで示されているが、現場では必ずしもこの配置である必要はない。実施形態では、スキッドは、運転モードＤで動作するように示された順で接続される必要があるが、現場の地形により必要に応じて配置されてもよい。
【００４０】
図３は、図１のシステムの主要な機械的構成要素を示す全体図である。実施形態では、示されているように、処理は全体的に連続的である。処理される水は、供給／混合スキッド１３０に貯蔵タンクからパイプで送られる。粉末吸着剤またはイオン交換材料は、制御および固体供給スキッド１４０から供給／混合スキッド１３０内に供給される。示された実施形態では、吸着剤は、Ｓｕｐｅｒ  Ｓａｃｋ（登録商標）（または同等の産業用サック、バッグあるいは他のパッケージ）からホッパに供給される。供給／混合スキッド１３０に吸着剤を向かわせる別のホッパへと供給速度を制御するように吸着剤はホッパからオーガ内に向かわせられる。
【００４１】
実施形態では、第１タンクＴ−１００および第２タンクＴ−１０１タンクは直列に接続される。所定量の吸着剤および所定量の汚染水は、第１の供給／混合タンクＴ−１００において混ぜ合わされ、汚染物質が吸着剤により吸着されることを可能にするために計算された所定期間の間、第１の供給／混合タンクＴ−１００内に撹拌を伴い、または伴わないで留まる。このバッチ処理を連続処理に変換するために、第１の供給／混合タンクＴ−１００の内容物は、供給／混合スキッド１３０から固体除去フィルタスキッド１２０にポンプで送り込まれる処理水の連続的な流れの源を提供する第２供給／混合タンクＴ−１０１に移される。あるいは、第２の供給／混合タンクＴ−１０１が並行処理されている状態で、処理水が固体除去フィルタスキッド１２０に直接移されてもよい。（図示しない）代替実施形態では、供給／混合タンクＴ−１００およびＴ−１０１は並列に接続される。所定量の吸着剤および所定量の汚染水は、第１の供給／混合タンクＴ−１００において混ぜ合わされ、汚染物質が吸着剤により吸着されることを可能にするために計算された所定期間の間、第１の供給／混合タンクＴ−１００内に撹拌を伴い、または伴わないで留まる。第１の供給／混合タンクＴ−１００内の処理水は、供給／混合スキッド１３０から固体除去フィルタスキッド１２０内への連続的な流れを提供するために計算された速度でポンプで送り込まれる。処理水が第１供給／混合タンクＴ−１００から流れ始めるとき、充填処理が第２供給／混合タンクＴ−１０１のために始まる。供給／混合タンクＴ−１００およびＴ−１０１の交互使用は、固体除去フィルタスキッド１２０に処理水の安定した連続的な流れを提供する。タンクが並列または直列に構成されているかに関わらず、固体除去フィルタスキッド１２０へ送られた処理水は、吸着剤および他のいかなる固体をも除去するために、（どのフィルタがオンラインかに依存して）第１の固体除去フィルタＦＬＴ−２００または第２の固体除去フィルタＦＬＴ−２０１を通過する。次に、（どのフィルタがオンラインかに依存して）処理水が第１の限外フィルタＦＬＴ−３００または第２の限外フィルタＦＬＴ−３０１により更に濾過される、限外フィルタスキッド１１０内に処理水がポンプで送り込まれる。
【００４２】
実施形態の説明を続けると、限外フィルタスキッド１１０から、処理水は、現場の除去要求に特有のイオン交換媒体を含んでいる１つ以上のイオン特有媒体（ＩＳＭ）容器を処理水が通過するイオン特有媒体スキッド１００内にポンプで送り込まれる。示された実施形態は、４つのＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６０、ＶＳＬ−４６１、ＶＳＬ−４６２およびＶＳＬ−４６３を表していて、３つが一度にオンラインとなり、４つ目がスタンバイする。５日ごとに、または、異なった所定のメンテナンススケジュールにおいては、ライン下流の次の容器がオフラインにされ、スタンバイ容器がオンラインにされる。１つ以上のＩＳＭ容器を通過した後に、水は、更なる処理のために貯蔵タンクに戻されるか、または水が水質基準を満たすまで継続的にシステムを通過する。
【００４３】
図４は、ラインタイプ、機械的構成要素のシンボル、および後の図で用いられる略語を説明している凡例である。
図５および６は、図１のシステムの主要な機械的構成要素のより詳細な図を示す。「Ｓ」が付けられた円はサンプルが取られることになる場所を示す。破線と接続された円は、システムの監視および制御のためにデータを提供するために実装され得る計装を示す。処理される水は、貯蔵タンクから第１の供給／混合タンクＴ−１００内へポンプＰ−１５０で送り込まれる。粉末の吸着剤またはイオン交換材料は、第１の供給／混合タンクＴ−１００内への供給速度を制御する固体フィーダ内へ充填される。
【００４４】
吸着剤および水は、第１の供給／混合タンクＴ−１００内で、その後、第２の供給／混合タンクＴ−１０１内で混ぜ合わされる。次に、処理水は、吸着剤および他のあらゆる固体を除去するために（どれがオンラインかに依存して）第１の固体除去フィルタＦＬＴ−２００または第２の固体除去フィルタＦＬＴ−２０１を通過するためにタンクからポンプＰ−１５２で送り込まれる。次に、処理水は、（どれがオンラインかに依存して）第１の限外フィルタＦＬＴ−３００または第２の限外フィルタＦＬＴ−３０１を通って（図６の）ポンプＰ−３５０で送り込まれる。
【００４５】
限外フィルタから、水は、現場の除去要求に特有のイオン交換媒体を含んでいる１つ以上のイオン特有媒体（ＩＳＭ）容器を通ってポンプＰ−４５０で送り込まれる。いくつかの実施形態では、ＩＳＭ容器は、チタノシリケート合成生成物で充填され、チタノシリケート合成生成物は、高い競争（例えば、海水、ＣａおよびＭｇ）においても高いストロンチウム分配係数ＫｄＳｒを有する非常に安定した粒状材料であり、それをコラム／容器の適用におけるストロンチウムの除去に対する優れた選択肢にしている。示された実施形態は、４つのＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６０、ＶＳＬ−４６１、ＶＳＬ−４６２およびＶＳＬ−４６３を示していて、それらのうちの３つはオンラインであり、１つはスタンバイしている。１つ以上のＩＳＭ容器を通過後、水は貯蔵タンクに戻されるか、または水質基準を満たすまでシステムを継続的に通過する。いくつかの実施形態では、浄水はシステム洗浄運転のために使用されてもよい。
【００４６】
図７〜１６は機械的システムを示す。計装および制御システムが図１７〜２４で説明される。
図７〜１２は、５つの例示的実施形態のスキッドの詳細な配管図である。示された実施形態では、全てのスキッドは、再循環前に液体が流れ込む、または廃棄前に廃棄物が集まるサンプを装備している。示された実施形態では、各サンプは１つ以上のドレインを有し、各々の前に（上流に）ボールバルブがある。制御および固体供給スキッド１４０（図７）は、スキッドの第１端に配置された１つのドレインおよび（通常、閉鎖状態にロックされた）１つのボールバルブＶ−５０１を示している。供給／混合スキッド１３０（図８）のサンプには３つのドレインがあり、第１端の１つは（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−１２１を備え、第２端の２つは（両方が通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１０３およびＶ−１２２を備えている。固体除去フィルタスキッド１２０（図９）のサンプには３つのドレインがあり、第１端の２つは（両方が通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２０２およびＶ−２１７を備え、第２端の１つは（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２１８を備えている。限外フィルタスキッド１１０（図１０）のサンプには３つのドレインがあり、第１端の２つは（両方が通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−３０１およびＶ−３１６を備え、第２端の１つは（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−３１７を備えている。イオン特有媒体スキッド１００（図１１〜１２）のサンプには３つのドレインがあり、第１端の１つは（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−４１２を備え、第２端の２つは（両方が通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−４０１およびＶ−４１３を備えている。
【００４７】
図７は、例示的実施形態の制御および固体供給スキッド１４０の機械的構成要素を示す図である。制御および固体供給スキッド１４０内の空気は、ドライヤＤＲ−５１１により除湿される。空気は、フィルタＦＬＴ−５０５を通過させられ、ブロワＢ−５０５を通過させられる。ブロワＢ−５０５は、フレックスホースを通じて定速で第１のホッパＴ−５０２の底部に空気を送る。ノイズを低減するためにブロワＢ−５０５の後にインライン消音器Ｓ−５０４が配置されてもよい。システム内の気圧を低減するために、必要に応じて使用され得る代替の流路が設けられている。１つのそのような経路は、手動操作される（通常、閉鎖されている）バタフライバルブＶ−５０５を通って室へ通風する。他の経路は、最大圧力に到達したときに自動的に空気を放出することになる圧力除去バルブＰＲＶ−５０５を通って通風する。
【００４８】
１つの実施形態では、粉末状吸着剤あるいはイオン交換材料は、以下で工業サックと称される約８００ｋｇのＳｕｐｅｒ  Ｓａｃｋ（登録商標）または同様の工業サックで送られる。工業サックは、フィルタＦＬＴ−５０２を通ってホッパＴ−５０２内へ取り出される。ホッパＴ−５０２の両側の２つの機械式バイブレータＶＩＢ−５０３およびＶＩＢ−５０４が、固体物がホッパＴ−５０２の底部へ移動するのを支援するために用いられる。ホッパＴ−５０２の底部では、回転バルブＲＶ−５０２が、フレックスカップリングを通って第２の更に小さなホッパ内へ入る固体の流量を制御する。第２のホッパは、入口に、このホッパが満杯になった場合に余分な固体がホッパから流れ出ることを可能にする排出部を有する。小ホッパから、固体は、固体の供給速度を制御するオーガを使用する固体フィーダＦＤＲ−５０１へと移動する。固体フィーダＦＤＲ−５０１ステージの後、吸着剤は空気により結合され、フレックスホースを通って制御および固体供給スキッド１４０から出て、供給／混合スキッド１３０へと送られる。
【００４９】
実施形態では、図８の供給／混合スキッド１３０は、３つの入口を有する。図８に示された実施形態を続けると、洗浄水は、当該洗浄水が遮断バルブＤＶ−１１０を通過する第１入口で、供給／混合スキッド１３０に入ってもよい。洗浄水は、システムスタートアップで通常使用され、また、システムシャットダウンでパイプを洗浄するのに通常使用される。どのバルブまたはどのバルブ達が開放されているかにより、洗浄水は、スキッド内の１つ、２つ、または３つの異なる位置へ直接移動してもよい。一次配管の始まりに洗浄水を送るために、（通常、閉鎖状態の）ボールバルブＶ−１０２が開放されてもよく、その場合、洗浄水は、ボールバルブＶ−１０２、チェックバルブＣＶ−１００およびＣＶ−１０１を通って流れることになる。第１タンクＴ−１００の直前に一次配管に洗浄水を送るために、（通常、閉鎖状態の）ボールバルブＶ−１０５が開放されてもよく、その場合には、洗浄水は、ボールバルブＶ−１０５、チェックバルブＣＶ−１０５およびＣＶ−１０９を通って流れることになる。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１１が開放される場合、別の流路がサンプへ設けられる。第１タンクＴ−１００および第２タンクＴ−１０１の出口間の２次配管に洗浄水を送るために、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−１０４が開放されてもよく、その場合には、洗浄水はボールバルブＶ−１０４、チェックバルブＣＶ−１０２およびＣＶ−１０８を通って移動することになる。ボールバルブは、完全に開放されてもよく、流速を制御するために部分的に開放されてもよい。どのバルブ達が開放または閉鎖されているかにより、洗浄水はスキッド内のパイプのうちのどれを通っても、または全てを通っても移動することができる。チェックバルブは洗浄水が源に流れ戻るのを防止するために使用される。冗長なチェックバルブは、圧力上昇が第１チェックバルブを損なう場合、安全係数を高めるために使用される。
【００５０】
第２入口では、ＲＯ拒絶水（あるいは他の核処理廃棄物供給水）は、廃水貯蔵タンクから二重収容移送ホースＨ−００１を通ってシステム内へ重力で供給される。供給水は、遮断バルブＤＶ−１００を通過する。供給水の大部分あるいは全ては、一次配管を通って、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−１０６を通って、可変速度の第１の供給／混合ポンプＰ−１５０内へと進み続けることになる。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１０８が開放される場合、給水の一部分は、２次配管を通って移動してもよく、その後、第１の供給／混合ポンプＰ−１５０を迂回し且つ主要な流れに加わるためにチェックバルブＣＶ−１０３を通って移動してもよい。第１の供給／混合ポンプＰ−１５０には、（通常、閉鎖状態の）ボールバルブＶ−１０９および（通常、閉鎖状態にロックされた）Ｖ−１０７を有する２つの更なる出口があり、１つあるいは両方のバルブが開放される場合に余分な水がサンプに導かれる。
【００５１】
水は、（通常、開放状態にロックされた）チェックバルブＣＶ−１０４およびボールバルブＶ−１１０を当該水が通過する第１の供給／混合ポンプＰ−１５０を出る。供給水は、１つの経路が通常、閉鎖され、他方が開放されているスプリットへとパイプラインを下流へ進み続ける。通常開放された経路上で、供給水は、ボールバルブＶ−１２３を通過し、微粒子を除去するバスケット濾過器ＳＴＲ−１００で濾され、そしてボールバルブＶ−１２４を通過する。通常閉鎖された経路が開放される場合、供給水は、ボールバルブＶ−１２５、バスケット濾過器ＳＴＲ−１０１およびボールバルブＶ−１２６を通過する。その通常開放された経路、および通常閉鎖された経路は、排出装置ＥＤ−１０２内へ入る粉末吸着剤またはイオン交換材料の流れに加わる前に合流する。通常閉鎖状態にロックされたバルブ達により遮断されるサンプへの水の流れのために３本の代替経路が設けられている。ボールバルブＶ−１２８は、通常閉鎖された一次ラインからの代替経路上の流れを制御し、ボールバルブＶ−１２９は、通常開放された一次ラインからの代替経路上の流れを制御し、ボールバルブＶ−１２７は、通常開放された一次ラインおよび通常閉鎖された一次ラインの合流直後の代替経路上の流れを制御する。
【００５２】
実施形態の説明を続けると、第３の入口で、粉末吸着剤またはイオン交換材料が図７の制御および固形供給スキッド１４０から図８の供給／混合スキッド１３０に供給される。粉末吸着剤またはイオン交換材料は、当該粉末吸着剤または当該イオン交換材料が供給水に加わる排出装置ＥＤ−１０２にフレックスホースを通って移動する。吸着剤材料の送りが中止されると、モータ作動式バタフライバルブＭＯＶ−１０２が真空破壊として働く。このバルブは、動作中は、通常、閉鎖されていて、位置的に機能しない状態である。吸収材料の流れが停止させられると、ＭＯＶ−１０２が開放され、真空を破壊し、かつ更なる材料がシステム内に引き込まれるのを防止する。排出装置ＥＤ−１０２内の供給水の動作は、粉末吸着剤またはイオン交換材料を第１の供給／混合タンクＴ−１００内に引き込む吸引を生じさせる。第１の供給／混合タンクＴ−１００におけるレベルは、第１の供給／混合ポンプＰ−１５０の速度の調整を通じて自動的に制御される。第１の供給／混合タンクＴ−１００内のレベルは、入口供給流れが出口流れと一致するように制御される。供給水に対する吸着剤粉末の適切な比を維持するために、粉末吸着剤またはイオン交換材料投与率は供給流量に比例して設定されている。混合処理水は、第１の供給／混合タンクＴ−１００を通って下流へ流れ、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１２を通って流れ出し、そして第２の供給／混合タンクＴ−１０１内に流れ込む。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１０１が開放される場合、代替経路により、第２の供給／混合タンクＴ−１０１の迂回を可能にする。タンクＴ−１００およびＴ−１０１の両方は最上部にオーバフロー流出経路を有する。オーバフローは、フィルタＦＬＴ−１００およびＦＬＴ−１０１を通して濾過され、圧力が０．１０ＭＰＡ（１５ＰＳＩＧ）を超過すると圧力を除去する圧力除去バルブＰＲＶ−１０１を通過し、そしてサンプへ進む。第２の供給／混合タンクＴ−１０１は、第２の代替流路を有し、この流路は、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１５が開放された場合、サンプ内への流れを可能にすることになる。
【００５３】
処理水は、底を通って且つ（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１４を通って第２供給／混合タンクＴ−１０１を出る。処理水の大部分あるいは全ては、一次配管を通って、且つ（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１６を通って、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２内へと、可変速度で進み続けることになる。第２の供給／混合ポンプＰ−１５２（図８）の速度は、限外フィルタポンプＰ−３５０（図１０）への入口で一定圧力を維持するために調整される。固体除去フィルタが装着されると、その差圧が増大することになり、それに従って、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２（図８）の速度が増加することになり、固体除去フィルタの下流の一定圧力を維持する。限外フィルタポンプＰ−３５０（図１０）への入口で一定圧力を維持することにより、固体除去フィルタを通った流れは、限外フィルタポンプＰ−３５０（図１０）の流量と一致するはずである。これは、また、限外フィルタポンプＰ−３５０（図１０）の吸引側で正圧が維持されることを保証する。
【００５４】
図８の例示的実施形態を続けると、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１７が開放される場合、処理水の一部分は二次配管を通って移動してもよく、そして、チェックバルブＣＶ−１０６を通って移動し、第２ポンプＰ−１５２を迂回し且つポンプの下流の一次流れに再び加わってもよい。第２の供給／混合ポンプＰ−１５２は、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−１１９および（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−１１８を有する２つの更なる出口を有し、一方または両方のバルブが開放されるときにサンプに余分な水が導かれる。処理水は、その後、遮断バルブＤＶ−１０１を通って、そして固体除去フィルタスキッド１２０への二重収容移送ホースＨ−００２内へとポンプで送り込まれる。
【００５５】
例示的実施形態では、図９に示された固体除去フィルタスキッド１２０は２つの入口を有する。第１入口では、洗浄水は、遮断バルブＤＶ−２０６、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２０１、チェックバルブＣＶ−２００およびＣＶ−２０４を通って進んでもよい。洗浄水は、どのバルブが開放または閉鎖されているかに依存してシステムを通って経路のいずれに沿って移動してもよい。
【００５６】
水素および他のガスは、各フィルタの直前で濾過システムから放出されてもよい。水素あるいは他のガスは、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−Ａを通過し、フレックスホースを通過し、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２１９を通過し、その次に、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−２００を通ってサンプへ、またはフィルタＦＬＴ−２１０を通ってスキッドの外側の環境へと移動してもよい。あるいは、水素あるいは他のガスは、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−ＢおよびチェックバルブＣＶ−Ｄを通って環境へと移動してもよい。窒素は、どのフィルタが現在使用されているのかに応じて、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２２２または（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２２５のいずれかで取り除かれてもよい。
【００５７】
第２入口では、処理水は、図８の供給／混合スキッド１３０から二重収容移送ホースＨ−００２を介して移動する。処理水は、遮断バルブＤＶ−２００を通って移動する。処理水の大部分あるいは全ては、一次配管を通って、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−２０６およびチェックバルブＣＶ−２０１を通って進み続けることになる。（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−２０４が開放される場合、処理水のいくらかはサンプへ流れてもよい。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２０３が開放される場合、処理水のいくらか、または全ては固体除去フィルタポンプＰ−２５０内へと進んでもよい。一般的に、固体除去フィルタポンプＰ−２５０は迂回されることになる。
【００５８】
（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２０３が開放された場合、処理水の全てあるいは一部は、固体除去フィルタポンプＰ−２５０へ二次配管を通って移動することになる。開放されたときに余分な処理水がサンプへ流れることを可能にする（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−２０５を有する更なる出口を、固体除去フィルタポンプＰ−２５０は有する。更に、主要出口直後、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−２２６が開放された場合、余分な処理水はサンプへ流れてもよい。しかしながら、殆どの水は、（通常、開放された）ボールバルブＶ−２０７およびチェックバルブＣＶ−２０２を通って一次配管へ戻ることになる。
【００５９】
一次パイプラインに沿って、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の前に、圧力除去バルブＰＲＶ−２００があり、このバルブは０．４８ＭＰＡ（７０ＰＳＩＧ）を超えるどんな圧力も、または適切なシステム運転に重大であると考えられるどんな圧力をも除去することになる。二次ライン上には、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−２１６の後にサージサプレッサＴ−２００がある。最大圧力を超過するとき、圧力除去バルブＰＲＶ−２００は処理水をサンプへ捨てる。処理水は、どちらがオンラインにあるかに応じて、第１フィルタＦＬＴ−２００または第２フィルタＦＬＴ−２０１を通って進んでもよい。フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１は、処理水から、汚染物質搬送粉末吸着剤または汚染物質を含んでいるイオン交換材料および微粒子の殆どを除去する。２つのフィルタが設けられていて、１つはオンライン状態で、もう１つはスタンバイ状態あるいは交換またはメンテナンス処置を受けている。オンラインのフィルタは、高い差圧限界に到達するまでオンラインのままである。その後、スタンバイフィルタはオンラインに置かれ、装着されたフィルタは交換することができる。
【００６０】
図９の実施形態を続けると、簡単な除去および交換を可能にするために、遮断バルブＤＶ−２０１およびＤＶ−２０２の後にフィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１がそれぞれあり、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の後に遮断バルブＤＶ−２０３およびＤＶ−２０４がそれぞれある。遮断バルブＤＶ−２０３およびＤＶ−２０４の次に（通常開放された）ボールバルブＶ−２１４および（通常開放された）ボールバルブＶ−２１５がそれぞれ続く。あるいは、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１は完全に迂回されてもよい。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２１２および（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−２１３が両方とも開放される場合、処理水は、二次ラインに沿って両方のバルブおよびチェックバルブＣＶ−２０３を通って、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１より下流の一次配管に進むことができる。フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の後で、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−２０９が開放されている場合、処理水のいくらかはサンプに進んでもよい。一般的に、処理水は、遮断バルブＤＶ−２０５を通って、限外フィルタスキッド１１０（図１０）への輸送のためのフレックスホースＨ−００３内へと進むことになる。
【００６１】
実施形態では、ポンプが二次ラインの代わりに一次ライン上にあるという点を除いて、図１０の限外フィルタスキッド１１０は、固体除去フィルタスキッド１２０（図９）に非常に似たように動作する。前述のように、限外フィルタ供給ポンプＰ−３５０の速度は、磁気式流量計を用いて、限外フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１を通って一定の流れを維持するように調整されることになる。フィルタが装着されてトランス膜圧力が上昇するにつれ、限外フィルタ供給ポンプＰ−３５０の速度は、流量設定ポイントを維持するために増加することになる。限外フィルタポンプＰ−３５０は、図１１のＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０への入口で正圧が維持されることを保証するような大きさとなる。
【００６２】
実施形態では、図１０に示されるような限外フィルタスキッド１１０は、２つの入口を有する。第１入口では、洗浄水は、遮断バルブＤＶ−３０６、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−３０２、並びにチェックバルブＣＶ−３００およびチェックバルブＣＶ−３０３を通って進んでもよい。洗浄水は、どのバルブが開放または閉鎖されているかに応じて、システムを通る経路のうちのいずれに沿って移動してもよい。
【００６３】
水素および他のガスは、処理ライン内で各フィルタが配置されている直後に濾過システムから放出されてもよい。水素または他のガスは（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−Ａを通って、フレックスホースを通り、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３１５を通って、そして、次に、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３００を通ってサンプへ、またはフィルタＦＬＴ−３１０を通ってスキッドの外側の環境へと移動してもよい。あるいは、水素または他のガスは、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−ＢおよびチェックバルブＣＶ−Ｄを通って環境へ移動してもよい。どのフィルタが現在使用されているのかに応じて、窒素は、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３２０または（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３２３のいずれかで除去されてもよい。
【００６４】
第２入口では、処理水は、図９の固体除去フィルタスキッド１２０から二重収容移送ホースＨ−００３を介して移動する。図１０の実施形態を続けると、処理水は、遮断バルブＤＶ−３００を通って、そして（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−３０３を通って限外フィルタポンプＰ−３５０へと移動する。限外フィルタポンプＰ−３５０は、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３０５を有する更なる出口を有し、このボールバルブは当該ボールバルブが開放されたときに余分な処理水がサンプに流れるのを可能にする。更に、主要出口直後に、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３２６および（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３０４が開放される場合に、余分な処理水は、サンプへ流れてもよい。（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３０４が開放される場合、処理水はポンプを迂回して、サンプに移動してもよい。しかしながら、殆どの水は、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−３０６およびチェックバルブＣＶ−３０１を通って一次配管へ戻ることになる。
【００６５】
一次パイプラインに沿って、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１の前に圧力除去バルブＰＲＶ−３００があり、このバルブは１．０３ＭＰＡ（１５０ＰＳＩＧ）を超えるどんな圧力も、または適切なシステム運転に重大であると考えられるどんな圧力をも取り除くことになる。二次ライン上には、また、（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−３０７の後にサージサプレッサＴ−３００がある。圧力が超過するとき、圧力除去バルブＰＲＶ−３００は処理水をサンプへ捨てる。処理水は、どちらがオンラインにあるかに応じて第１フィルタＦＬＴ−３００または第２フィルタＦＬＴ−３０１を通って進んでもよい。フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１は、残存する汚染物質搬送固体および汚染物質を含んでいる微粒子の殆どを処理水から除去する。２つのフィルタが設けられていて、１つはオンライン状態で、もう１つはスタンバイ状態にあるか、または交換されている。オンラインのフィルタは、高い差圧限界に到達するまでオンラインのままである。その後、スタンバイフィルタは、オンラインに置かれ、装着されたフィルタは交換することができる。
【００６６】
図１０の実施形態を更に続けると、簡単な除去および交換を可能にするために、遮断バルブＤＶ−３０１およびＤＶ−３０２の後にフィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１がそれぞれあり、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１の後に遮断バルブＤＶ−３０３およびＤＶ−３０４がそれぞれある。遮断バルブＤＶ−３０３およびＤＶ−３０４の次に（通常開放された）ボールバルブＶ−３１３および（通常開放された）ボールバルブＶ−３１４がそれぞれ続く。あるいは、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１は完全に迂回されてもよい。（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−３１１および（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−３１２が両方とも開放される場合、処理水は、二次ラインに沿って両方のバルブおよびチェックバルブＣＶ−３０２を通って、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１の他方側の一次配管に進むことができる。フィルタＦＬＴ−３００およびフィルタＦＬＴ−３０１の後で、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−３０９が開放されている場合、濾過された処理水のいくらかはサンプに進んでもよい。一般的に、濾過された処理水は遮断バルブＤＶ−３０５を通って、図１１のイオン特有媒体スキッド１００への輸送のためのフレックスホースＨ−００４内へと進むことになる。
【００６７】
図１１および図１２の実施形態において示されたイオン特有媒体スキッド１００には２つの入口がある。実施形態では、第１入口では、洗浄水は遮断バルブＤＶ−４１０、（通常、閉鎖状態にロックされた）ボールバルブＶ−４０２、並びにチェックバルブＣＶ−４００およびチェックバルブＣＶ−４０２を通って進んでもよい。洗浄水は、どのバルブが開放または閉鎖されているのかに応じて、システムを通る経路のうちのいずれに沿って移動してもよい。
【００６８】
第２入口では、濾過された処理水は図１０の限外フィルタスキッド１１０から二重収容移送ホースＨ−００４を介して移動する。濾過された処理水は、遮断バルブＤＶ−４００を通って、そして（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−４０３を通ってＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０へ移動する。（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−４０４が開放される場合、濾過された処理水は、サンプに移動してもよい。ポンプＰ−４５０は（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−４０５を有する更なる出口を有し、このバルブはそれが開放されたとき、余分な濾過された処理水がサンプに流れることが可能になる。更に、主要出口直後に、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−４１５が開放される場合に余分な濾過された処理水はサンプへ流れてもよい。一般的に、濾過された処理水は、チェックバルブＣＶ−４０１および（通常、開放状態にロックされた）ボールバルブＶ−４０６を通って一次配管へ戻ることになる。
【００６９】
ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０は、ＩＳＭ容器を通る移送のための、および貯蔵タンクへの戻りのための大きさにされた、可変速度性能を有する定速ポンプである。十分な水頭が移送機能に利用可能であることを保証するために、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０の速度は、制御システムから手動で調整されることになる。可変速度性能は、異なるモードでの運転の柔軟性または異なる移送長さを可能にする。ＩＳＭ容器を通る圧力と供給タンクへ戻る圧力との差は、一般的に著しく変わらない。そのため、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０を定速に設定することにより、制御システムの複雑さが低減される。十分な圧力および流れの計装が、必要に応じて運転実績に基づいた、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０に対する比例フィードバック制御を提供することに含まれる。
【００７０】
一次パイプラインに沿って、ＩＳＭ容器の前に圧力除去バルブＰＲＶ−４００があり、このバルブは０．９０ＭＰＡ（１３０ＰＳＩＧ）を超えるどんな圧力も、または適切なシステム運転に重大であると考えられるどんな圧力をも取り除くことになる。二次ライン上には、また、サージサプレッサＴ−３００がある。圧力が超過するとき、圧力除去バルブＰＲＶ−３００は濾過された処理水をサンプへ捨てる。濾過された処理水は、ＩＳＭ容器（図１２）へ進む。ＩＳＭ容器配管構成における２箇所は、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−４０９および／または（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−４１０が開いている場合に、余分な濾過された処理水がサンプに流れることを可能にする。濾過された処理水がＩＳＭ容器を通り抜けた後、濾過された処理水は、遮断バルブＤＶ−４０９を通り、フレックスホースＨ−００５を通って流れ、貯蔵タンクへ戻る。
【００７１】
実施形態では、図１２は、図１１のイオン特有媒体スキッド１００上のＩＳＭ容器を示す。一般的に、４つのＩＳＭ容器のうちの３つが一度にオンラインであり、第４コラムはスタンバイ状態にあるか、または新しい容器に交換されている。スタンバイＩＳＭ容器は、制御システムから選択され、モータ作動式バルブは、自動的に調整される。１つの実施形態では、システムは、一度にオンラインされた３つのＩＳＭ容器を使用して運転される（オンライン構成上の代わりの日／時間は、使用される媒体、処理される状態、およびシステム設計に基づいて用いられてもよい）。その後、次のＩＳＭ容器が、スタンバイＩＳＭ容器として順に選択される。スタンバイＩＳＭ容器は、その後、新しいＩＳＭ容器と交換される。示された実施形態では、ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６３はスタンバイ状態にある。各ＩＳＭ容器が使用される時間の長さは、用いられる特定ＩＳＭおよび除去される対象とされた同位体に依存する。
【００７２】
図１２の実施形態を続けると、ＩＳＭ容器（ＶＳＬ−ｘｘｘとして図１２に示された４つのタンク）の各々は、迅速な除去および交換のために遮断バルブを有するパイプに接続される。ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６０は、遮断バルブＤＶ−４０１およびＤＶ−４０２に接続される。ＩＳＭベッセルＶＳＬ−４６１は、遮断バルブＤＶ−４０３およびＤＶ−４０４に接続される。ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６２は、遮断バルブＤＶ−４０５およびＤＶ−４０６に接続される。ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６３は、遮断バルブＤＶ−４０７およびＤＶ−４０８に接続される。各容器は、（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−Ｚ、チェックバルブＣＶ−Ｙが続く（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−Ｙ、および排水管が続く（通常、閉鎖された）ボールバルブＶ−Ｘに接続される。
【００７３】
濾過された処理水は、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０からＩＳＭ容器システム内へポンプで供給される。濾過された処理水は、各ＩＳＭ容器内へ流れる。各ＩＳＭ容器の後、濾過された処理水は、次のＩＳＭ容器へ流れるか、または図１１へのＩＳＭ容器システムから外へ流れる。ＩＳＭ容器システムを通る流れは、（図２４に示される）モータにより運転されるボールバルブで厳重に制御される。
【００７４】
図１３から図１６は、各スキッドのためのサンプル筐体を示す例示的実施形態の配管図である。
図１３は、（例示的実施形態である）供給／混合スキッドのための例示的実施形態であるサンプル筐体内の機械的構成要素を示す図である。実施形態では、第１サンプルは、（図８の）第１の材料／混合ポンプＰ−１５０より下流で採取される。サンプルは、ゲートバルブＶ−１３０を通って且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−１００を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−１００へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−１３０を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−１３１に送られ、チェックバルブＣＶ−１３１、そして次に、（図８の）第２の供給／混合タンクＴ−１０１のちょうど上流の一次配管へ戻される。第２のサンプルは、（図８の）第２の供給／混合ポンプＰ−１５２から下流で採取される。図１３の実施形態を続けると、サンプルは、ゲートバルブＶ−１３２を通って且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−１０１を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−１０１へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−１３２を通り、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りはゲートバルブＶ−１３３、チェックバルブＣＶ−１３３に送られ、そして次に、第２の供給／混合タンクＴ−１０１の直前で一次配管へ戻される。
【００７５】
図１４は、例示的実施形態である固体除去フィルタスキッド１２０のための例示的実施形態であるサンプル筐体内の機械的構成要素を示す図である。第１のサンプルは、（図９の両方の）フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の前の（図９の）固体除去フィルタポンプＰ−２５０の下流で採取される。図１４の実施形態を続けると、サンプルは、ゲートバルブＶ−２３０を通って且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−２００を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−２００へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−２３０を通り、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−２３１、チェックバルブＣＶ−２３１に送られ、そして次に、（図９の実施形態で示された）スキッドの第２端で一次配管へ戻される。第２サンプルは、（図９の）フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の直後で採取される。サンプルは、ゲートバルブＶ−２３２を通り、且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−２０１を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−２０１へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−２３２を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−２３３、チェックバルブＣＶ−２３３に送られ、そして次に、（図９の実施形態で示された）スキッドの第２端で一次配管へ戻される。
【００７６】
図１５は、例示的実施形態である限外フィルタスキッド１１０のための例示的実施形態であるサンプル筐体の機械的構成要素を示す図である。第１のサンプルは、（図１０の）フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１の前の限外フィルタポンプＰ−３５０の下流で採取される。サンプルは、ゲートバルブＶ−３３０を通り、且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−３００を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−３００へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−３３０を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−３３１、チェックバルブＣＶ−３３１に送られ、そして次に、（図１０の実施形態で示された）スキッドの第２端で一次配管へ戻される。第２のサンプルは、（図１０の）フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１のちょうど下流で採取される。サンプルは、ゲートバルブＶ−３３２を通り、且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−３０１を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−３０１へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−３３２を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−３３３、チェックバルブＣＶ−３３３に送られ、そして次に、（図１０に示された）スキッドの第２端で一次配管へ戻される。
【００７７】
図１６は、イオン特有媒体スキッド１００のためのサンプル筐体のための例示的実施形態である配管図である。サンプルは、図１２のＩＳＭ容器アセンブリに入る直前で採取される。このサンプルは、ゲートバルブＶ−４３８を通り、且つサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−４００を通って送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−４００へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−４３８を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−４３９、チェックバルブＣＶ−４３９に送られ、そして次に、（図１１に示された）スキッドの第１端の一次配管へ戻される。更なるサンプルは、（図１２に示された）各ＩＳＭ容器のちょうど下流で採取される。
【００７８】
図１６の実施形態を続けると、（図１２の）ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６０からのサンプルはゲートバルブＶ−４３０を通ってサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−４６０に送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−４６０へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−４３０を通って、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−４３１、チェックバルブＣＶ−４３１に送られ、そして次に、（図１１に示された）スキッドの第１端で一次配管へ戻される。（図１２の）ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６１からのサンプルは、ゲートバルブＶ−４３２を通ってサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−４６１に送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−４６１へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−４３２を通り、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−４３３、チェックバルブＣＶ−４３３に送られ、そして次に、（図１１に示された）スキッドの第１端で一次配管へ戻される。（図１２の）ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６２からのサンプルは、ゲートバルブＶ−４３４を通ってサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−４６２に送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−４６２へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−４３４を通り、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−４３５、チェックバルブＣＶ−４３５に送られ、そして次に、（図１１に示された）スキッドの第１端で一次配管へ戻される。ＩＳＭ容器ＶＳＬ−４６３からのサンプルは、ゲートバルブＶ−４３６を通ってサンプルバルブアセンブリＭＶＤ−４６３に送られる。サンプルの一部分は、サンプルポートＳ−４６３へ向かわされ、その次にチェックバルブＣＶ−４６３を通り、そして最後にサンプへと出る。サンプルの残りは、ゲートバルブＶ−４３７、チェックバルブＣＶ−４３７に送られ、そして次に、（図１１に示された）スキッドの第１端で一次配管へ戻される。
【００７９】
＜制御／計装＞
実施形態では、（図７および図１９の）制御および固体供給スキッド１４０は、制御システムを収容する。このシステムは、システム全体に処理ロジックを提供するためにアレン−ブラッドリーまたは互換性のあるコンパクト・ロジックス・プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）を利用する。制御パネルの面に取り付けられたタッチスクリーンＨＭＩは、制御システム全体へのアクセスを提供する。但し、高度なロジックにより、処理の非常に簡単なスタートおよびストップが可能になる。このシステムは、制御スキッドで監視運転および制御運転のためのローカルインターフェイス、および監視のみのためのリモート制御ルームインターフェイスの両方を提供する。スキッド運転制御およびインターロックに加え、制御システムは、スキッド毎にデータ記録および報告、放射検出監視およびビデオカメラ監視を提供する。制御のための運転空間は、物理的なスキッドの利用可能空間の半分を必要とする。残りの半分は、図７に示されるような固体供給システムを収容する。示された実施形態では、制御スキッドは、制御および固体供給スキッド１４０を形成するために、固体供給スキッドと組み合わされる。いくつかの実施形態では、制御スキッドおよび固体供給スキッドは分離している。制御が、完全に現場で、遠隔でまたは両方で生じてもよい。現場制御が完全に制御スキッド内で生じてもよいし、組み合わされた制御および固体供給スキッド１４０内で生じてもよいし、あるいは遠隔に位置した制御ステーションから、または例えばスマートフォン、タブレットおよびラップトップコンピュータ等の移動式の装置からの遠隔制御で増強されてもよい。
＜一般的計装＞
図１７は、典型的なゲージバルブおよび圧力差表示トランスミッタ（ＰＤＩＴ）マニホルドを示す。
【００８０】
図１８は、計装記号を説明する凡例である。計器インターロックは、漏洩または他の不具合の場合に操作者および／または機械類が危害を被るのを防止するために使用される。インターロック１Ｉ１は、漏洩が検出された全てのポンプをシャットダウンし、インターロック２Ｉ２は、ハイレベル状態のポンプをシャットダウンし、インターロック３Ｉ３は、低レベル状態のポンプをシャットダウンし、並びにインターロックＩ４は、漏洩検出に関連するバルブの電源を切る。円は、フィールドに取り付けられた計器を示し、正方形内の円は、コンピュータダイアログまたは制御要素を示す。破線は、電気信号または制御信号を示す。各計器は、２または３桁の略語および３桁の数字を付されている。使用される略語は図にリストされている。
【００８１】
図１９〜２４は、５つの例示的スキッドの例示的計装を示す。
＜サンプ計装＞
実施形態では、全てのスキッドは、サンプを有し、また、全てのサンプは、漏洩が検出された場合に漏洩検出アラームに信号を送る少なくとも１つの漏洩検出トランスミッタを有する。各漏洩検出データラインは、少なくとも１つのインターロックを有する。実施形態では、制御および固体供給スキッド１４０（図１９）は、１つの漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−５００を有し、このトランスミッタは、インターロックＩ１を装備した漏洩検出アラームＬＤＡ−５００に接続されている。供給／混合スキッド１３０（図２０）は、２つの漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−１００およびＬＤＴ−１０１を有し、これらのトランスミッタは、漏洩検出アラームＬＤＡ−１００およびＬＤＡ−１０１にそれぞれに接続され、これらのアラームは両方とも、インターロックＩ１およびＩ４を装備している。実施形態では、固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）は、２つの漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−２００およびＬＤＴ−２０１を有し、これらのトランスミッタは、漏洩検出アラームＬＤＡ−２００およびＬＤＡ−２０１にそれぞれに接続され、これらのアラームは両方とも、インターロックＩ１およびＩ４を装備している。限外フィルタスキッド１１０（図２２）は、２つの漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−３００およびＬＤＴ−３０１を有し、これらトランスミッタは、漏洩検出アラームＬＤＡ−３００およびＬＤＡ−３０１にそれぞれに接続され、これらアラームは両方とも、インターロックＩ１およびＩ４を装備している。イオン特有媒体スキッド１００（図２３−２４）は、２つの漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−４００およびＬＤＴ−４０１を有し、これらトランスミッタは、漏洩検出アラームＬＤＡ−４００およびＬＤＡ−４０１にそれぞれに接続され、これらアラームは両方とも、インターロックＩ１およびＩ４を装備している。
＜環境監視計装＞
実施形態では、全てのスキッドは、少なくとも１つの温度トランスミッタおよび少なくとも１つの放射線検出トランスミッタも装備している。制御および固体供給スキッド１４０（図１９）は、固体充填室の温度トランスミッタＴＴ−５０２を使用して、ハンドインジケータＨＩ−５０２、湿気インジケータＭＩ−５０２、および温度インジケータＴＩ−５０２へ周囲温度を送信する。放射線検出トランスミッタＲＤＴ−５１０は、放射線インジケータＲＩ−５１０へ放射線レベルを送信するために制御ルームで使用される。供給／混合スキッド１３０（図２０）は、周囲のスキッド温度データを温度インジケータＴＩ−１０２および湿気インジケータＭＩ−１０２に送信する温度トランスミッタＴＴ−１０２を有する。放射線レベルは、放射線検出トランスミッタＲＤＴ−１１０により監視され、放射線インジケータＲＩ−１１０へ送信される。
【００８２】
実施形態では、固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）は、周囲のスキッド温度データを温度インジケータＴＩ−２０２および湿気インジケータＭＩ−２０２に送信する温度トランスミッタＴＴ−２０２を有する。スキッド放射線レベルは、放射線検出トランスミッタＲＤＴ−２１０により監視され、放射インジケータＲＩ−２１０へ送信される。更に、放射線レベルは、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１それぞれに近接して置かれる放射線検出トランスミッタＲＤＴ−２００およびＲＤＴ−２０１により監視される。放射線レベルは、放射線インジケータＲＩ−２００およびＲＩ−２０１へそれぞれ送信される。
【００８３】
実施形態では、限外フィルタスキッド１１０（図２２）は、周囲のスキッド温度データを温度インジケータＴＩ−３０２および湿気インジケータＭＩ−３０２に送信する温度トランスミッタＴＴ−３０２を有する。スキッド放射線レベルは、放射線検出トランスミッタＲＤＴ−３１０により監視され、放射線インジケータＲＩ−３１０へ送信される。更に、放射線レベルは、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１それぞれに近接して置かれる放射線検出トランスミッタＲＤＴ−３００およびＲＤＴ−３０１により監視される。放射線レベルは、放射線インジケータＲＩ−３００およびＲＩ−３０１へそれぞれ送信される。
【００８４】
実施形態では、イオン特有媒体スキッド１００（図２３−２４）のための周囲スキッド温度は、温度トランスミッタＴＴ−４０２により感知され、湿気インジケータＭＩ−４０２および温度インジケータＴＩ−４０２へ送られる。放射線検出トランスミッタＲＤＴ−４６０、ＲＤＴ−４６１、ＲＤＴ−４６２、およびＲＤＴ−４６３は、各ＩＳＭ容器に近接して置かれる。各放射線検出トランスミッタは、対応する放射線インジケータＲＩ−４６０、ＲＩ−４６１、ＲＩ−４６２、およびＲＩ−４６３に接続される。
＜流れの制御＞
実施形態では、制御および固体供給スキッド１４０（図１９）以外の全てのスキッドは、スキッドの内部での流れと同様に、スキッド内への流れおよびスキッド外への流れを調整するための、モータ作動式ボールバルブを有する。
【００８５】
実施形態において、供給／混合スキッド１３０（図２０）は、イベントコントローラＹＣ−１００によって制御される水供給箇所でのスキッドの第１端に、インターロックＩ４を装備した、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−１００（故障時閉鎖状態）を有する。スキッドからの流れは、イベントコントローラＹＣ−１０１により制御されるモータ作動式ボールバルブＭＯＶ−１０１（故障したままの状態）により調整される。モータ作動式バタフライバルブＭＯＶ−１０２は、吸着剤材料の送りが中断されるときに、真空破壊として機能する。このバルブは、運転中は通常、閉鎖されていて、位置的に機能しない。吸収材料の流れが停止されると、ＭＯＶ−１０２は、真空を破壊するために且つ更なる材料がシステム内に引き込まれるのを防止するために開放される。ＭＯＶ−１０２は、イベントコントローラＹＣ−１０２により制御される。
【００８６】
実施形態では、固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）は、供給／混合スキッド１３０（図２０）から入って来る流れを調整するために、スキッドの入口にて、イベントコントローラＹＣ−２００によって制御される、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−２００（故障したままの状態）を有する。スキッドからの流れは、イベントコントローラＹＣ−２０３により制御される、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−２０３（故障したままの状態）によって調整される。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−２０１およびＭＯＶ−２０２（両方、故障したままの状態）は、フィルタＦＬＴ−２００およびＦＬＴ−２０１の各々の前の流れを調整するためにそれぞれ使用される。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−２０１およびＭＯＶ−２０２は、イベントコントローラＹＣ−２０１およびＹＣ−２０２によりそれぞれ制御される。
【００８７】
実施形態において、限外フィルタスキッド１１０（図２２）は、固体除去フィルタスキッド（図２１）から入って来る流れを調整するスキッドの入口にて、イベントコントローラＹＣ−３００によって制御される、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−３００（故障したままの状態）を有する。スキッドからの流れは、イベントコントローラＹＣ−３０３により制御されるモータ作動式ボールバルブＭＯＶ−３０３（故障したままの状態）により調整される。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−３０１およびＭＯＶ−３０２（両方、故障したままの状態）は、フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１の各々の前の流れを調整するためにそれぞれ使用される。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−３０１およびＭＯＶ−３０２は、イベントコントローラＹＣ−３０１およびＹＣ−３０２によりそれぞれ制御される。
【００８８】
実施形態では、イオン特有媒体スキッド（図２３−２４）は、限外フィルタスキッド（図２２）から入って来る流れを調整するスキッドの入口にて、イベントコントローラＹＣ−４００によって制御される、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−４００（故障したままの状態）を有する。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−４０１からＭＯＶ−４２１（全て故障したままの状態）は、示されるように、ＩＳＭ容器システム全体に配置されている。モータ作動式ボールバルブの各々は、モータ作動式ボールバルブおよびイベントコントローラが識別番号を共有するイベントコントローラＹＣ−４０１からＹＣ−４２１で制御される。イベントコントローラＹＣ−４２２によって制御される、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−４２２（故障したままの状態）は、スキッドを去る流れを調整するために使用される。
【００８９】
実施形態において、各スキッド上の第１ポンプから下流に、磁気式流量計がポンプの外への流れを監視するのに使用される。供給混合スキッド１３０（図２０）では、磁気式流量計は、フローインジケータＦＩ−１００へ更に接続されるフロー・インジケート・トランスミッタＦＩＴ−１００に接続される。固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）では、磁気式流量計は、フローインジケータＦＩ−２００へ更に接続されるフロー・インジケート・トランスミッタＦＩＴ−２００に接続される。限外フィルタスキッド１１０（図２２）では、磁気式流量計は、フローインジケータＦＩ−３５０へ更に接続されるフロー・インジケート・トランスミッタＦＩＴ−３５０に接続される。イオン特有媒体スキッド１００（図２３−２４）では、磁気式流量計は、データリンクを介してスピードコントローラＳＣ−４５０に接続されるフローインジケータＦＩ−４００に更に接続されるフロー・インジケート・トランスミッタＦＩＴ−４００に接続される。
＜圧力インジケータおよび制御＞
実施形態では、圧力はスキッドの全てにおける臨界点で監視される。
【００９０】
供給／混合スキッド１３０（図２０）では、供給／混合タンクＴ−１００およびＴ−１０１内の圧力は、圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−１０２およびＰＩＴ−１０６によりそれぞれ監視される。ＰＩＴ−１０２およびＰＩＴ−１０６は、圧力インジケータＰＩ−１０２およびＰＩ−１０６にそれぞれ接続される。圧力は、圧力インジケータＰＩ−１０８およびＰＩ−１０９にそれぞれ接続される圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−１０８およびＰＩＴ−１０９を用いて、両方の入力で排出装置ＥＤ−１０２の直前で監視される。圧力は、圧力インジケータＰＩ−１００およびＰＩ−１０１にそれぞれ接続される圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−１００およびＰＩＴ−１０１により、第１の供給／混合ポンプＰ−１５０の上流および下流で監視される。圧力は、圧力インジケータＰＩ−１０４およびＰＩ−１０５にそれぞれ接続される、両方がダイヤフラムへ接続される圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−１０４およびＰＩＴ−１０５により、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２の上流および下流で監視される。
【００９１】
固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）では、固体除去フィルタポンプＰ−２５０の上流の圧力は、ゲージバルブＧＶ−２００へ接続された圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−２００により監視される。ＰＩＴ−２００は、圧力インジケータＰＩ−２００に接続される。圧力は、ダイヤフラムへ接続された圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−２０１およびゲージバルブＧＶ−２０２へ接続されたＰＩＴ−２０２により、複数のフィルタの上流および下流で監視される。ＰＩＴ−２０１およびＰＩＴ−２０２は、圧力インジケータＰＩ−２０１およびＰＩ−２０２にそれぞれに接続される。ＰＩ−２０１およびＰＩ−２０２は両方とも、データリンクを介して圧力差インジケータＰＤＩ−２００に接続される。更に、圧力は、圧力インジケータＰＩ−２０７によりサージサプレッサにて監視される。
【００９２】
限外フィルタスキッド１１０（図２２）では、圧力は、ゲージバルブＧＶ−３００に接続された圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−３００を使用して、限外フィルタポンプＰ−３５０の直前で監視される。ＰＩＴ−３００は、データリンクにより第２の供給／混合ポンプＰ−１５２（図２０）制御に更に接続される圧力インジケートコントローラＰＩＣ−３００に接続される。圧力は、ゲージバルブＧＶ−３０１に接続された圧力インジケータトランスミッタＰＩＴ−３０１、およびゲージバルブＧＶ−３０２に接続されたＰＩＴ−３０２によって複数のフィルタの上流および下流の両方で監視される。ＰＩＴ−３０１およびＰＩＴ−３０２は、圧力インジケータＰＩ−３０１およびＰＩ−３０２にそれぞれに接続される。ＰＩ−３０１およびＰＩ−３０２は両方とも、データリンクを介して圧力差インジケータＰＤＩ−３００に接続される。更に、圧力は、圧力インジケータＰＩ−３０７によりサージサプレッサにて監視される。
【００９３】
イオン特有媒体スキッド１００（図２３−２４）では、圧力は、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０の前後で表示される。ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０の前に、ゲージバルブＧＶ−４００に接続された圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−４００は、データリンクを介して限外フィルタ供給ポンプＰ−３５０制御に接続された圧力インジケートコントローラＰＩＣ−４００に接続される。ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０の後に、ゲージバルブＧＶ−４０１に接続された圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−４０１は、圧力インジケータＰＩ−４０１に接続される。圧力インジケータＰＩ−４０７は、サージサプレッサＴ−４００に接続される。４つの圧力差インジケータトランスミッタＰＤＩＴ−４００、ＰＤＩＴ−４０１、ＰＤＩＴ−４０２、およびＰＤＩＴ−４０３は、各ＩＳＭ容器の入口と出口との間に位置している。ＰＤＩＴ−４００、ＰＤＩＴ−４０１、ＰＤＩＴ−４０２およびＰＤＩＴ−４０３は、圧力差インジケータＰＤＩ−４００、ＰＤＩ−４０１、ＰＤＩ−４０２、およびＰＤＩ−４０３にそれぞれ接続される。圧力インジケータトランスミッタＰＩＴ−４０２は、モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−４２２の直前に配置され、圧力インジケータＰＩ−４０２に接続される。
＜ポンプ制御＞
実施形態では、供給／混合スキッド１３０（図２０）は、２つのポンプを有する。第１の供給／混合ポンプＰ−１５０は、インターロックＩ１およびＩ２を装備した、可変周波数ドライブＶＦＤ−１５０に接続される。可変周波数ドライブＶＦＤ−１５０は、イベントコントローラＹＣ−１５０ＡおよびＹＣ−１５０Ｂ、イベントインジケータＹＩ−１５０ＡおよびＹＩ−１５０Ｂ、およびスピードコントローラＳＣ−１５０に接続される。第１の供給／混合ポンプＰ−１５０の制御は、データリンクを介して第１の供給／混合タンクＴ−１００のレベル制御に接続される。第１の供給／混合タンクＴ−１００内のレベルは、第１の供給／混合ポンプＰ−１５０の速度の調節を通して自動的に制御されることになる。第１の供給／混合タンクＴ−１００内のレベルは入口供給流量が出口流量と一致するように制御される。
【００９４】
第２の供給／混合ポンプＰ−１５２は、インターロックＩ１およびＩ３を装備した、可変周波数ドライブＶＦＤ−１５２に接続される。可変周波数ドライブＶＦＤ−１５２は、イベントコントローラＹＣ−１５２ＡおよびＹＣ−１５２Ｂ、イベントインジケータＹＩ−１５２ＡおよびＹＩ−１５２Ｂ、およびスピードコントローラＳＣ−１５２に接続される。第２の供給／混合ポンプＰ−１５２の制御は、限外フィルタポンプＰ−３５０（図２２）の直ぐ上流の圧力を表示および制御する圧力インジケートコントローラＰＩＣ−３００（図２２）に、データリンクを介して接続される。
【００９５】
実施形態では、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２の速度は、限外フィルタポンプＰ−３５０（図２２）への入口にて一定圧力を維持するために調整される。固体除去フィルタが装着されるにつれて、その差圧は増加することになり、それに従って、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２の速度は、固体除去フィルタの下流の一定圧力を維持するために増加することになる。限外フィルタポンプＰ−３５０（図２２）への入口で一定圧力を維持することにより、固体除去フィルタを通る流れは、限外フィルタポンプＰ−３５０（図２２）の流量と一致する。これは、限外フィルタポンプＰ−３５０（図２２）の吸引側で正圧が維持されることも保証する。
【００９６】
実施形態では、固体除去フィルタスキッド１２０（図２１）内では、固体除去フィルタポンプＰ−２５０は、一般的に迂回されることになる。固体除去フィルタポンプＰ−２５０は、インターロックＩ１を装備した、可変周波数ドライブＶＦＤ−２５０に接続される。可変周波数ドライブＶＦＤ−２５０は、イベントコントローラＹＣ−２５０ＡおよびＹＣ−２５０Ｂ、イベントインジケータＹＩ−２５０ＡおよびＹＩ−２５０Ｂ、およびスピードコントローラＳＣ−２５０に接続される。
【００９７】
実施形態において、限外フィルタスキッド１１０（図２２）の限外フィルタポンプＰ−３５０は、インターロックＩ１を装備した、可変周波数ドライブＶＦＤ−３５０に接続される。可変周波数ドライブＶＦＤ−３５０は、イベントコントローラＹＣ−３５０ＡおよびＹＣ−３５０Ｂ、イベントインジケータＹＩ−３５０ＡおよびＹＩ−３５０Ｂ、およびスピードコントローラＳＣ−３５０に接続される。限外フィルタポンプコントロールＰ−３５０は、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０（図２３）の直ぐ上流の圧力を表示および制御する圧力インジケートコントローラＰＩＣ−４００（図２３）に、データリンクを介して接続される。限外フィルタポンプＰ−３５０の速度は、磁気式流量計を用いて、限外フィルタＦＬＴ−３００およびＦＬＴ−３０１を通る一定の流れを維持するように調整されることになる。フィルタが装着され、膜間圧が上昇するにつれて、限外フィルタポンプＰ−３５０速度は、流量設定値を維持するために増加することになる。限外フィルタポンプＰ−３５０は、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０（図２３）への入口にて正圧が維持されることを保証する大きさにされることになる。
【００９８】
実施形態では、イオン特有媒体スキッド１００（図２３−２４）内では、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０は、インターロックＩ１を装備した、可変周波数ドライブＶＦＤ−４５０に接続される。可変周波数ドライブＶＦＤ−４５０は、イベントコントローラＹＣ−４５０ＡおよびＹＣ−４５０Ｂ、イベントインジケータＹＩ−４５０ＡおよびＹＩ−４５０Ｂ、およびスピードコントローラＳＣ−４５０に接続される。ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０は、ＩＳＭ容器を通る移送のための、および貯蔵タンクへの戻りのための大きさにされた、可変速度性能を有する定速ポンプである。十分な水頭が移送デューティに利用可能であることを保証するために、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０の速度は、制御システムから手動で調整されることになる。可変速度性能により、異なるモードでの運転の柔軟性または異なる移送長さが可能になる。ＩＳＭ容器を通る圧力と供給タンクに戻る圧力との差は、一般的に著しく変わらないので、このポンプを定速に設定することにより、制御システムの複雑さが低減される。十分な圧力および流れの計装が、必要に応じて運転実績に基づいて、ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０に対する比例フィードバック制御を提供するために含まれる。
＜他の計装＞
図１９は、例示的実施形態の制御および固体供給スキッド１４０の計装を示す図である。換気システムは、湿気インジケータ／コントローラＭＩＣ−５１１により監視及び制御される。ブロワＢ−５０５は、イベントコントローラＹＣ−５０５により制御される。固体フィーダＦＤＲ−５０１内の粉末吸着剤またはイオン交換材料の質量は、重量トランスミッタＷＴ−５０１により監視され、重量インジケータＷＩ−５０１により表示される。レベルスイッチ低ＬＳＬ−５０２は、ホッパＴ−５０２内の吸着剤の量があまりにも低いときに、レベルアラームインジケータＬＡＬ−５０２にステータスを送信するために、ホッパＴ−５０２内で用いられる。イベントコントローラＹＣ−５０３およびＹＣ−５０４は、メカニカルバイブレータＶＩＢ−５０３およびＶＩＢ−５０４をそれぞれ制御するために用いられる。イベントコントローラＹＣ−５０６は、モータ作動式バタフライバルブＭＯＶ−５０６を通ってホッパＴ−５０２内への吸着剤の供給速度を制御するために用いられる。イベントコントローラＹＣ−５０２は、吸着剤の供給速度を調整するために、ホッパＴ−５０２と固体フィーダＦＤＲ−５０１との間の電動ロータリバルブＲＶ−５０２を制御するために用いられる。スピードコントローラＳＣ−５０１およびイベントコントローラＹＣ−５０１は、固体フィーダＦＤＲ−５０１の速度を制御する。
【００９９】
図２０は、例示的実施形態の供給／混合スキッド１３０の計装を示す図である。両方の供給／混合タンクは、充填レベルのために監視される。供給／混合タンクＴ−１００およびＴ−１０１は、インターロックＩ２を装備した、レベルスイッチ高ＬＳＨ−１００およびＬＳＨ−１０１を（それぞれ）有し、また、インターロックＩ３を装備した、レベルスイッチ低ＬＳＬ−１００およびＬＳＬ−１０１を（それぞれ）有する。レベルスイッチ高ＬＳＨ−１００およびＬＳＨ−１０１は、レベルアラーム高ＬＡＨ−１００およびＬＡＨ−１０１にそれぞれ接続される。同様に、レベルスイッチ低ＬＳＬ−１００およびＬＳＬ−１０１は、レベルアラーム低ＬＡＬ−１００およびＬＡＬ−１０１にそれぞれ接続される。レベルスイッチは、タンクがいっぱい過ぎる場合、またはあまりにも低過ぎる場合を表示する。
【０１００】
供給／混合タンクＴ−１００およびＴ−１０１の各々内のレベルは、ダイヤフラムに各々接続された、圧力インジケート・トランスミッタＰＩＴ−１０３およびＰＩＴ−１０７により（それぞれ）監視される。ＰＩＴ−１０３は、レベルスイッチインジケータＬＳＩ−１０３、レベルスイッチ高ＬＳＨ−１０３、およびレベルインジケートコントローラＬＩＣ−１０３に接続される。ＬＩＣ−１０３は、第１の供給／混合ポンプＰ−１５０の制御に更に接続される。
【０１０１】
磁気式流量計の下流でｐＨおよび濁度が、アナライザセンサＡＥ−１００、伝導率センサＣＥ−１００、およびアナライザセンサＡＥ−１０１により監視される。アナライザセンサＡＥ−１００および伝導率センサＣＥ−１００は、アナライザインジケータＡＩ−１００、温度インジケータＴＩ−１００、および伝導率インジケータＣＩ−１００に接続される伝導率トランスミッタＣＴ−１００に接続される。アナライザセンサＡＥ−１０１は、アナライザインジケータＡＩ−１０１に接続されるアナライザトランスミッタＡＴ−１０１に接続される。
【０１０２】
図２１は、例示的実施形態の固体除去フィルタスキッド１２０の計装を示す図である。伝導率は、フィルタ前の伝導率センサＣＥ−２００および伝導率トランスミッタＣＴ−２００と、フィルタ後の伝導率センサＣＥ−２０１とで、フィルタの前後で監視される。伝導率センサＣＥ−２００および伝導率トランスミッタＣＴ−２００は、伝導率インジケータＣＩ−２００および温度インジケータＴＩ−２００に接続される。伝導率センサＣＥ−２０１は、伝導率インジケータＣＩ−２０１および温度インジケータＴＩ−２０１に接続される伝導率トランスミッタＣＴ−２００に接続される。漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−２０２は、ガスパージライン上に位置している。漏洩が検出された場合、局部ライトが漏洩を表示するために作動される。濁度は、スキッドの第２端で監視される。アナライザセンサＡＥ−２００は、アナライザインジケータＡＩ−２００に接続されるアナライザトランスミッタＡＴ−２００に接続される。
【０１０３】
図２２は、例示的実施形態の限外フィルタスキッド１１０の計装を示す図である。伝導率は、フィルタ前の伝導率センサＣＥ−３００および伝導率トランスミッタＣＴ−３００と、フィルタ後の伝導率センサＣＥ−３０１および伝導率トランスミッタＣＴ−３０１とで、フィルタの前後で監視される。伝導率センサＣＥ−３００および伝導率トランスミッタＣＴ−３００は、伝導率インジケータＣＩ−３００および温度インジケータＴＩ−３００に接続される。フィルタ後の伝導率センサＣＥ−３０１および伝導率トランスミッタＣＴ−３０１は、伝導率インジケータＣＩ−３０１および温度インジケータＴＩ−３０１に接続される。漏洩検出トランスミッタＬＤＴ−３０２は、ガスパージライン上に位置している。漏洩が検出されたとき、局部ライトが漏洩を表示するために作動される。
【０１０４】
図２３および図２４は、例示的実施形態のイオン特有媒体スキッド１００の計装を示す図である。モータ作動式ボールバルブＭＯＶ−４００の直後に、伝導率センサＣＥ−４００が伝導率トランスミッタＣＴ−４００に接続され、このトランスミッタは、その後、伝導率インジケータＣＩ−４００および温度インジケータＴＩ−４００に接続される。更に、伝導率トランスミッタＣＴ−４００は、ＩＳＭ容器システム内の伝導率センサＣＥ−４０１に接続され、伝導率インジケータＣＩ−４０１および温度インジケータＴＩ−４０１に伝導率データを送信する。
＜スタートアップ／公称値＞
スタートアップ手順の実施形態では、配管システムは、複数の洗浄接続部を通じて注入されたクリーンな水により満たされ放出されることになる。ＲＯ拒絶供給流が、第２の供給／混合ポンプＰ−１５２で始動し、粉末吸着剤またはイオン交換材料供給が開始される。第１の供給／混合タンクＴ−１００は、その通常運転レベルまで充填することを許容される。タンクがハイレベルに達すると、下流のポンプＰ−１５２、Ｐ−３５０、およびＰ−４５０は順に始動する。第２の供給／混合ポンプＰ−１５２は、第２の供給／混合タンクＴ−１０１レベル設定ポイントおよびその吸引における正圧の許容を有して始動される。限外フィルタポンプＰ−３５０は、その後、その吸引側圧力トランスミッタ上でその吸引圧が許容を通じて正の値に達すると、始動することになる。ＩＳＭ供給ポンプＰ−４５０は、その後、その吸引側圧力トランスミッタ上でその吸引圧が許容を通じて正の値に達すると、始動することになる。可変速ドライブは、緩やかなポンプ上昇のために定速まで設定されることになる。一旦、全てのポンプが速度を上昇させると、システムは自動制御に移行され、上述の通常運転シーケンスが引き継ぐ。
＜最適なシステム運転＞
ここで、使用済みＳＲＦ、ＵＦ、およびＩＳＭ容器内で発生する計画された数のフィルタおよびＩＳＭ容器を検討する。発生されるＳＲＦの数は、どれだけの粉末吸着剤またはイオン交換材料が使用されるかに関係する。ベースライン運転は、水５，０００ｍ３当たり５つの使用済みＳＲＦを発生するという見込みで、水１，０００ｍ３当たり４００ｋｇの吸着剤を用いることになる。吸着剤の使用は、１，０００ｍ３当たり１００ｋｇという低さになる可能性があり、その場合には、１つまたは２つの使用済みＳＲＦとなるであろう。ＵＦは、ＳＲＦを通過するコロイド性材料を充填する。予想では、水５，０００ｍ３当たり１つの使用済みＵＦが発生する。ＩＳＭ容器は、５日間の運転後に使用済みになると予想されているので、水５，０００ｍ３当たり３．３３個の使用済みＩＳＭ容器を発生する。
【０１０５】
ＭＰＳは、１０を超えるストロンチウム除染係数（ＤＦ）で、３００ｍ３／日（５５ｇｐｍ）の運転可能流量で動作するように最適に設計されている（フィルタおよび媒体変更、再構成または再配置、あるいは予定または予定外のメンテナンス等の休止時間を除く、システムが運転しているときの流量である）。最適化された目標は、１，０００のＤＦであり、これは更なる運転、評価、および調整へ続く連続した改善プログラムの下で達成されることになる。
【０１０６】
処理システムは、濾過およびイオン除去の異なるモードで運転するための柔軟性を有して１つの現場から別の現場までの移送が容易なように設計されている。入口水仕様のためのトップレベル処理上の要件が、表２に示されるように想定される。
【０１０７】
入口水仕様のためのトップレベル処理上の要件が、表２に示されるように想定される。
【０１０８】
【表２】
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【０１０９】
表２  機器入口水仕様
実施形態では、制御／固体供給スキッド１４０（図７および図１９）は、供給／混合スキッド（図８および図２０）への吸着剤の流量を制御するのに使用される。供給／混合スキッド１３０（図８および図２０）は、１日当たり３００ｍ３（５５ｇｐｍ）の流量で現場から水を受ける。この比率は、４０分間の化学薬品との接触時間で水１０００ｍ３に対して１００〜８００ｋｇの粉末の範囲に亘って粉末状化学薬品の追加を受け入れ、固体除去フィルタスキッド１２０（図９および図２１）への連続的な流れを提供する。
【０１１０】
実施形態では、粉末吸着剤またはイオン交換材料固体を除去するために、固体除去フィルタスキッド１２０（図９および図２１）は、供給／混合スキッド（図８および図２０）から水を受け、限外フィルタスキッド１１０（図１０および図２２）に濾過水を提供して、２．０μｍ（０．８のμｍ公称）の絶対的濾過を達成する。
【０１１１】
実施形態では、限外フィルタスキッド１１０（図１０および図２２）は、１０，０００ダルトン（Ｄａ）の絶対的濾過能力を有するイオン特有媒体スキッド１００（図１１−１２および図２３−２４）に濾過水を供給するために、コロイド状固体除去のための固体除去フィルタスキッド１２０（図９および図２１）から水を受ける。イオン特有媒体スキッド１００（図１１−１２および図２３−２４）は、限外フィルタスキッド１１０（図１０および図２２）から水を受け、ストロンチウム特有の粒状媒体を通して遮蔽イオン交換処理を提供するように設計されていて、３００ｍ３／日の割合で処理水をＲＯ拒絶貯蔵タンクへ戻す。
＜水改善＞
逆浸透（ＲＯ）は、飲料水からより大きな粒子を除去するための半透膜を使用する浄水技術である。逆浸透では、加えられる圧力は、浸透圧に打ち勝つために用いられる。逆浸透は、溶液からバクテリアを含む多くのタイプの分子およびイオンを除去することができ、工業処理および飲用水製造の両方において用いられる。その結果、溶質が膜の加圧された側で保持され、純粋な溶媒が反対側へ移動することができる。逆浸透は、海水から飲料水を浄化して、水分子から塩やその他の廃物質を除去するのに使用することが最も一般的に知られている。逆浸透は、水改善の技術において全処理および高度な移動式処理の両方としてよく知られている。したがって、移動式処理システム内のスキッドとしてＲＯ処理を含むことができることは明らかである。
【０１１２】
別の改善処理は、螺旋形スクリュコンベアを介する同位体分離である。螺旋形スクリュイオン交換（ＨＳＩＸ）システムは、平行流構成または向流構成で媒体を運搬する。これらの構成においては、汚染水はイオン交換媒体と混合されて、汚染水からの汚染物質の移動を促進し、クリーンな水と、更なる廃棄のために処理される汚染物質含有スラリとを産出する。ＨＳＩＸシステムは、参照によりその全体がここに援用される、「核水処理システムのための螺旋形スクリュイオン交換および脱水ユニット」と題され、２０１５年４月２４日に出願された同時係属出願第６２／１５２，５２１号に詳述されている。ＨＳＩＸシステムは、ＩＳＭモジュールの代わりに、またはＩＳＭモジュールと組み合わせて使用されてもよく、本開示で先に説明したような他のスキッドシステム構成要素と同様に、移動式、モジュール式、並びに拡張可能な運転のためのスキッドに含まれてもよい。
【０１１３】
図２５は、単一の筐体に供給／混合、固体除去フィルタ、限外フィルタ、およびＩＳＭスキッドのために先に説明されたような機能性を収容する、より小規模な完成したシステムとしてのパイロットスキッドの実施形態を示す。
【０１１４】
以下は、パイロットスキッド実施形態の詳細なシステムの説明である。パイロットスキッド実施形態は、以下を備える。
●以下の工程を含む下流運転のための廃棄物供給を準備する供給準備及び混合
○廃水に正確に投与するために粉末吸着剤またはイオン交換材料を加える工程、
○５００リットルまでのバッチ内で廃水および粉末を混合する工程、
○粉末の追加および混合の前後で廃水をサンプリングする工程、および、
○毎分７．５リットルの公称流量で下流処理に供給を送る工程
●第１段階濾過
○２．０μｍ（０．８のμｍ公称）の絶対濾過が達成されるものとする。
【０１１５】
○生産規模の固体保持フィルタ（ＳＲＦ）をシミュレートする。
●第２段階濾過
○１０，０００ダルトン（Ｄａ）の絶対的濾過を達成することができる。
【０１１６】
○生産規模限外フィルタ（ＵＦ）をシミュレートする。
●ＩＳＭ
○溶解されたストロンチウムの除去
○生産規模ＩＳＭのシミュレーション
●スキッド機器の運転のための制御システム
●配管、ポンプ、バルブ、およびパイロット運転を支援するのに必要な計装
●機器および人員のために適切な環境を提供するＨＶＡＣ
●バルブを配列する等の定期的な運用のためのオペレータ関与を支援する遮蔽
●小さな設置面積および可搬性
●原寸のＭＰＳのシステムと一致する地震耐力
パイロット実施形態は、ＭＰＳの近くの位置へ提供される４６０Ｖ、３相、５０Ｈｚである現場インタフェース電力を利用する。飲用に適していないクリーンな水は、システム洗浄のためのホースを介してＭＰＳ現場へ提供される。あるいは、システムから出力されたクリーンな水は、システムの定期的な洗浄のために別ルートで戻されてもよい。洗浄容量は、およそ１９００Ｌ（５００ガロン）になるであろう。フィルタおよびＩＳＭの除去及び交換のために、移動式クレーンがルーチン生産作業で用いられるであろう。処理機器および配管は、これらの作業中に偶発的な接触による損害のリスクを緩和するように配置することができ、必要であれば、ガードレールおよび／または構造が提供されるものとする。
【０１１７】
ＭＰＳを出るクリーンな水は、当該水が最終出口で環境基準および健康基準を満たすことを保証するために、個別モジュール全体にわたって様々な箇所でサンプリングされる。水は、手動および自動の少なくとも一方によりサンプリングされてもよい。いくつかの実施形態では、クリーンな水は、更なる処理を待つために現場の貯蔵タンク内に貯蔵される。いくつかの実施形態では、クリーンな水は、システム洗浄運転のためにシステムを通って別ルートで戻される。
【０１１８】
移動式処理システム（ＭＰＳ）設計は、放射性廃棄物のリアルタイム処理のために適用可能コードおよび標準を組み込んでいる。システム設計および機器に対して考慮すべき事項は次のものに対応するか、または上回ることになる。
●「ＪＳＭＥ原子力発電所設計基準設計および建築基準」（２００５年以降）
●「ＪＳＭＥ原子力発電所設計基準溶接基準」（２００５年以降）
●「ＪＡＥＧ原子力発電所地震耐力検査指針」
●補足書類は、次のものを含めて作成される必要があるであろう。
【０１１９】
○「特別な原子力発電所施設の実施計画出願」
○「使用前検査」および
○「溶接検査」
＜公称材料＞
下の表３は、共通の機器仕様の実施形態をリストする。他の機器仕様も有り得る。
【０１２０】
【表３】
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【０１２１】
表３：共通機器仕様
ここで、材料選択および耐食性に関する説明をすれば、２重に保証された３１６／３１６Ｌステンレス鋼がタンクのために選択され、また、３１６Ｌが、処理されているタンク水の格納を提供することになる配管のために選択された。迅速な文字表示水化学仕様が、塩化物の予期される境界レベル、伝導率およびタンク水のイオン含有量を評価するために使用された。３１６Ｌが選択されたのは、３１６Ｌがこの環境で使用するのに評価され、容易に入手できるためである。さらに腐食のリスクを低減するために、その材料は、搬送に先立って硝酸で不動態化されるであろう。スプール配管は、溶接部を掃除し、次に、スプール配管全体は、組立て後に再び不動態化されることになる。タンク溶接部は、組立ての後に個々に掃除され、不動態化されることになる。
【０１２２】
ポンプは腐食を低減することになる滑らかな仕上げを有する複数のインペラを有する３１６Ｌから作られるであろう。バルブ本体は、海水使用で評価されるＣＦ８Ｍ鋼からなるであろう。カムバロックコネクタは、海水使用で評価されるＣＦ３Ｍ鋼からなるであろう。
【０１２３】
３０４Ｌステンレス鋼は、タンク水と接触しないことになるドリップパンおよび構造用鋼に用いられるであろう。この材料は、一般的な環境上の耐食性をもたらし、容易に入手可能で、３１６／３１６Ｌより低コストである。
【０１２４】
放射線耐性に関する考慮は、ＭＰＳにおける使用に高分子材料を選ぶことにより取り入れられ、これらは公開された、確認済み放射線損傷しきい値を使用して以下に示される。軟質の弁座は漏洩密封性を保証するためにバルブにおいて好ましい。ホースは、圧力定格、曲げ半径、重量、およびハンドリングの容易さのために選択された。これらの特性は処理にとって重要であるが、放射線耐性が材料選定において強調される。フルオロエラストマー（例えば、ＰＴＦＥ、テフロン）は共通弁座材料であるが、放射線被爆に対するそれらの認識された低耐性により避けられる。
【０１２５】
【表４】
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【０１２６】
表４：材料の耐放射線
さらに、構造強度および地震安全性が下の表５、６、および７に含まれている。
【０１２７】
【表５】
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【０１２８】
表５：ＭＰＳ容器の構造強度結果
【０１２９】
【表６】
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【０１３０】
表６：ＭＰＳの地震安全性評価結果
【０１３１】
【表７】
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【０１３２】
表７：パイプの構造強度評価結果
放射線防護が最も重要であるので、放射性物質を蓄積するフィルタおよびＩＳＭ容器は遮蔽部に囲まれる。ＳＲＦおよびＵＦのフィルタは、５１ｍｍの遮蔽炭素鋼に囲まれ、ＩＳＭ容器は、２５ｍｍの炭素鋼遮蔽を有する。線量率が計算され、その目標は、オン−コンタクト線量率を５ｍＳｖ／時間に制限することである。ソース項に基づき、線量率計算は、特性データからの平均ソース項より上の２つの標準偏差および完全に装着されたフィルターカートリッジであった。計算された線量率は、下の表で示されている。各容器は、放射線監視プローブを有することになり、運転領域は、一般領域放射線監視を有することになる。放射線検出は、ローカル制御スキッドおよび遠隔監視ステーションの両方で監視されることになる。
【０１３３】
【表８】
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【０１３４】
表８：放射線遮蔽仕様
捕らえられたＳｒ−９０に起因して自己発熱により引き起こされた使用済みＳＲＦ、ＵＦ、およびＩＳＭ容器のための温度制御がＭＰＳ運転の結果と共に検討された。ＳＲＦフィルタ（２１．５ワット）、限外フィルタ（２４９．４ワット）、およびＩＳＭ容器（１．３ワット）内で集められたＳｒ−９０からの自己発熱が評価された。周囲温度が４０°Ｃの場合、周囲空気に晒された遮蔽部の温度に対して、湿乾式貯蔵部内の内部フィルタキャ二スタに対して、および乾式貯蔵部内のＩＳＭ容器に対して、以下の結果が得られる。
●固体除去フィルタ
○周囲条件に晒された遮蔽部の温度  ４１．７５℃
○乾式貯蔵部キャ二スタ中心線の温度  ６３．８℃以下
○湿式貯蔵部キャ二スタ中心線の温度、４７．３℃以下
●限外フィルタ
○周囲条件に晒された遮蔽部の温度  ５２．４℃
○乾式貯蔵部キャ二スタ中心線の温度  １０６．３℃以下
○湿式貯蔵部キャ二スタ中心線の温度  ８７．４℃以下
●ＩＳＭ
○周囲条件に晒された遮蔽部の温度  ４０．２２℃
○ＩＳＭベッド中心線温度  ４３℃以下
使用済みフィルタおよびＩＳＭ容器が日の当たる所に貯蔵される場合、日射により外表面の更なる加熱の可能性がある。日射による加熱は、上記計算に含まれていなかった。日射から正確な加熱量を評価するのは、加熱量が気象条件に大きく依存するので難しい。入射する日射が１ｍ２当たり７００ワットで、５ｍ／秒の適度な風がある場合、金属板は、周囲温度を超える１９°Ｃに温まり得る。風が１ｍ／秒である場合、金属板は、周辺気温を超える３７°Ｃに温まる可能性がある。太陽で加熱されるとともに内部から加熱されている遮蔽部を通して、内部加熱は、このときに放散するはずであるので、キャニスタ中心線温度の同様の上昇が予期され得る。これらの温度は、フィルタキャ二スタあるいはＩＳＭ容器により提供される格納境界線を損なわないであろう。水が２０８Ｌ／分で流れているときに処理において貯蔵された全てのＳｒ−９０からの熱は、０．０１９℃だけ水の温度を上げることになる。流れが中断されるとき、ＵＦキャ二スタは、１３℃／日で温まり、またＳＲＦキャ二スタは、０．８９℃／日の割合で温まる。
＜漏洩防止／環境配慮／安全性＞
システムは、漏洩、環境への損害および現場操作者の負傷を防止するように設計されている。
【０１３５】
実施形態では、システム設計は、ローカル制御ルームと、通常のランタイム中の遠隔操作のための通信と、中央制御ステーションによって行なわれる全てのシステム運転を可能にする制御システムへ統合されるＭＰＳのユニット間の相互接続とを含む。さらに、これにより、ポンプシャットダウンまたは不具合を有する状態への即時応答を可能にし、漏洩および放射線防護の要件を満たすために必要に応じてユニット隔離を保証している。
【０１３６】
パイロット実施形態の更なる配慮は、遮蔽部取り付け、メンテナンス頻度削減、放射線監視、および遠隔操作の設置により、操作者の放射線量を減らすことができる。
設計は、放射性物質が環境に漏洩するのを防止する。しかしながら、万が一、なんらかの放射性物質が一連の流れから放出された場合、堰設備、漏洩検出器設備および建物外に設置した配管等が、継ぎ目等の漏洩保護を含むように、いかなる漏洩放射性物質も拡散するのを防止するように設計されている。スキッド間の全ての処理ラインは、環境への流出防止のための二次格納容器を有するホースからなる。全てのフィルタ容器には適切な遮蔽が設けられる。
【０１３７】
チェックバルブは、流れが逆流するのを防止するためにシステムを通して用いられる。バルブの多くは、モータで作動して、迅速なシャットオフを可能にするか、あるいは漏洩を防止または圧力を減らすために必要に応じて開く。システム内の圧力計は、全て局所的に表示し、システム圧力の注意深い監視のために殆どが制御ルームでも表示する。システム圧力が所定値を超過する場合、自動的に圧力を放出するために圧力除去バルブが各スキッド内に位置している。モータ作動式バルブは、不具合の場合に損害および環境への危険を最小限にするためにシステムにおけるそれらの場所に依存して、故障時そのままの状態、開放状態、または閉鎖状態になるよう設計されている。更なる制御を提供し且つシステムの安全係数を大きくするために冗長バルブがシステム全体にわたって用いられ、不具合の場合には環境への漏洩の可能性をこの場合も軽減する。計装インターロックは、漏洩またはその他の不具合の場合に操作者および／または機械類が損傷するのを防止するために使用される。
【０１３８】
実施形態では、これらの運転中に偶発的接触による損害のリスクを緩和するように、処理用機器および配管を配置することができ、必要であれば、ガードレールおよび／または構造が設置されるものとする。更に、地震耐力は、実物大のＭＰＳのシステムと調和している。
【０１３９】
更に、設計は、可燃性ガスの保留を、そのような保留が懸念事項である場合に防止する。水素制御は爆発の危険からの配慮である。そのため、水素を放出する機能が設けられている。空気中の水素濃度がより低可燃限界（ＬＦＬ）を上回るのを防止するために、ＭＰＳ内の水素の制御へのアプローチは稀釈に基づいている。処理システムに接続されるとき、フィルタは、安全にＩＳＯコンテナから水素を放出するために不活性ガス除去機能を有する通気路を有するであろう。貯蔵部内におけるフィルタに対して、フィルタの受動換気が有効に水素を制御するであろうことを実証するために必要とされるフィルタ特性の計算およびテストは完了していない。セシウムＩＳＭ容器上で最初に用いられる真空ポンプに類似する強制的な空気循環による能動換気は、受動換気の有効性が実証されるまで必要とされ得る。
【０１４０】
実施形態では、計装および制御システムは、完全冗長フォールトトレラントプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）の使用を通してシステムの完全自動正常運転を提供するように設計されている。いかなる正常でない運転も自動的には制御されない。しかしながら、システムは、処理サイクルにおけるいかなる時点での手動介在にも備えて「正常な」シャットダウンを実行する。システム設計は、ローカル制御ルームと、正常なランタイム中の遠隔操作のための通信と、制御システムへ統合されるＭＰＳユニット間の相互接続とを含み、全てのシステム運転が中央制御ステーションによって行なわれることを可能にしている。さらに、これにより、ポンプシャットダウンまたは不具合を有する状態への即時応答が可能となり、漏洩および放射性物質防護の要件を満たすために、必要に応じてユニット隔離を保証する。
＜積重ね＞
いくつかの実施形態では、スキッドは、システム設置面積を縮小するために他のスキッドの上部に積み重ねられてもよい。示された構成、図２６Ａ−２６Ｄは、２０フィート標準のインターモーダル輸送コンテナを用いた例示的実施形態である。示された図内のハッチングは、地面に接しているコンテナを示す。示されるような例示的積み重ね実施形態は、二段で積み重ねられたコンテナを示す。３つ以上のスキッドを高く積み重ねることを含めて、図示しない更なる積み重ね構成が可能である。他のスキッドサイズが用いられてもよい。更に、２つ以上の異なる大きさのスキッドを含む構成、例えば、２つの２０フィートインターモーダルコンテナ上に４０フィートインターモーダルコンテナを積み重ねた構成があり得る。いくつかの実施形態では、更なる構造的支持部、連結メカニズムおよび／またはアクセスポイントが、様々な積み重ね構成を見据えて含まれている。
【０１４１】
高いアクセスプラットホームが、交換のためにフィルタとＩＳＭ容器との分離、水素放出、サンプリング、制御ルームへのアクセス、および相互接続ホースの配置を可能にするために取り付けられてもよい。クレーンアクセスが、固体除去フィルタ、限外フィルタ、およびＩＳＭ容器の定期的な運用上の交換に必要とされてもよい。あるいは、スキッドの側壁、屋根および／または床の開口部は、ドア付きまたはドア無しで、定期的な運用上の交換の目的で、フィルタおよびＩＳＭ容器へのアクセスを与えるために設けられてもよい。
【０１４２】
図２７は、供給／混合スキッド１３０および固体除去フィルタスキッド１２０上に制御および固体供給スキッド１４０が積み重ねられた例示的実施形態を示す。示された実施形態では、制御および固体供給スキッド１４０の供給側は、供給／混合スキッド１３０の上に置かれてもよく、固体が制御および固体供給スキッド１４０の床を通って重力により供給／混合スキッド１３０内に直接供給される。制御および固体供給スキッド１４０の制御側は、固体除去フィルタスキッド１２０上に位置していてもよい。固体除去フィルタスキッド１２０は、当該スキッドの上部からフィルタへの容易なアクセスを可能にするように位置していてもよい。制御ルームは梯子または階段（不図示）により要員によるアクセスが可能であってもよい。
【０１４３】
便宜上、運転は、様々な相互接続された機能ブロックまたは個別のソフトウェアモジュールとして説明される。しかしながら、これは必要ではなく、これらの機能ブロックまたはモジュールが不明瞭な境界を有する１つの論理素子、プログラム、または動作に同等に統合される場合があってもよい。どんな場合でも、機能ブロックおよびソフトウェアモジュールまたは説明された特徴は、それら自体で、またはハードウェアまたはソフトウェアのいずれかにおいて他の運転と組み合わせて実施され得る。
【０１４４】
本発明の好ましい実施形態において本発明の原理を説明し、図示してきたが、本発明がそのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更されてもよいことは明らかなはずである。特許請求の範囲は、請求されるような本発明の精神および範囲内に起因する全ての変更および変化について主張される。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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