(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性廃液の収集タンクと、この収集タンクの出口側にポンプを介在して接続したろ過器と、このろ過器のろ過水出口側にろ過水流出配管を介在して接続したサンプタンクと、前記収集タンクに接続した粉末活性炭供給機と、前記ろ過水流出配管から分岐して他端が前記収集タンクに接続する戻り配管と、前記ろ過器内に設置された攪拌羽根と、前記ろ過水流出配管に設けた濁度計とを具備し、
前記戻り配管に戻り弁を取り付け、前記サンプタンクに接続した前記ろ過水流出配管にサンプタンク入口弁を取り付け、前記濁度計の検出信号を入力し、前記戻り弁または前記サンプタンク入口弁に制御信号を出力する計測制御装置を設け、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系を設けてなることを特徴とする放射性廃液処理システム。
【請求項２】
放射性廃液の収集タンクと、この収集タンクの出口側にポンプを介在して接続したろ過器と、このろ過器のろ過水出口側にろ過水流出配管を介在して接続したサンプタンクと、前記収集タンクに接続した粉末活性炭供給機と、前記ろ過水流出配管から分岐して他端が前記収集タンクに接続する戻り配管と、前記ろ過器内に設置された攪拌羽根と、前記ポンプの吐出側と前記ろ過水流出配管との間に差圧計取付配管を介して設けられた差圧計とを具備し、
前記戻り配管に戻り弁を取り付け、前記サンプタンクに接続した前記ろ過水流出配管にサンプタンク入口弁を取り付け、前記差圧計の検出信号を入力し、前記戻り弁または前記サンプタンク入口弁に制御信号を出力する計測制御装置を設けるとともに、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系を設けてなることを特徴とする放射性廃液処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所等で発生する洗濯廃液、シャワードレン、または化学的酸素要求量（ＣＯＤ）成分や油分等を含有する放射性廃液を処理するための放射性廃液処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所等で発生する洗濯廃液またはシャワードレン等の放射性廃液は、粉末活性炭による吸着処理およびろ過処理を施し、洗剤成分および洗濯等により洗濯物から廃液に移行した汚れ成分とともに放射性物質を除去した後、その処理水をプラント外へ放出したりする。
【０００３】
洗濯廃液またはシャワードレンの処理は、処理水の放射性物質濃度または環境影響調査書記載の水質［ＳＳ（浮遊物質）濃度、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）濃度、ｎ−ヘキサン抽出物質濃度、ｐＨ］が各原子力発電所で定める管理値以下になるように実施される。
【０００４】
この種の従来の放射性廃棄物処理システムを図５により説明する。
図５において、放射性廃液を集める収集タンク１の底部に配管を介してポンプ２の吸込側を接続し、このポンプ２の吐出側をろ過器３に接続している。このろ過器３のろ過水出口側はろ過水流出配管10を介してサンプタンク４に接続している。
【０００５】
ろ過水流出配管10から分岐して収集タンク１に接続する戻り配管５が接続し、ろ過器３のケーク排出側はケーク排出弁19を介してドラム缶６に接続している。収集タンク１には粉末活性炭供給機７が接続している。また、戻り配管５には収集タンク戻り弁20が接続し、ろ過水流出配管10にはサンプタンク入口弁21が接続している。
【０００６】
上述した放射性廃液処理システムは、洗濯廃液またはシャワードレン等の放射性廃液（原液）を収集タンク１に受け入れ、この受け入れた廃液中に含まれる溶解成分である化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減するのに十分な粉末活性炭を粉末活性炭供給機７から投入または注入している。
【０００７】
これらの溶解成分を吸着した収集タンク１内の放射性廃液はポンプ２によりろ過器３へ移送される。ろ過器３で溶解成分を吸着した粉末活性炭と廃液中に含まれる浮遊物質（ＳＳ）をろ過し、ろ過水をろ過水流出配管10を通してサンプタンク４へ回収する。ろ過器３でろ過された粉末活性炭と浮遊物質は、ろ過器３内で濃縮され、ケーク状になってケーク排出弁19を通してドラム缶６に排出され、ドラム缶６内に充填される。
【０００８】
ろ過器３は、ろ過室３ａ内に攪拌羽根３ｂとろ過板３ｃとが狭い間隔で交互に配列され、攪拌羽根３ｂはろ過時にモータ17の回転駆動により一定の速度で回転する。ろ過板３ｃは、ろ液排出機構18を有し、ろ過板３ｃの両面にはろ過膜が張設されている。
【０００９】
収集タンク１からポンプ２を通してろ過器３へ供給された放射性廃液は、ろ過室３ａの一方から加圧供給され、ろ過板３ｃの両面に張設されたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層により精密ろ過され、ろ液はろ過板３ｃのろ液排出機構18からろ過水流出配管10を経て戻り弁20またはサンプタンク入口弁21の開閉により排出され、戻り配管５から収集タンク１あるいはろ過水流出配管10からサンプタンク４へ移送される。
【００１０】
ろ過板３ｃの両面に張設されたろ過膜の表面に粉末活性炭と浮遊物質のケーク層が形成され、ケーク層は、攪拌羽根３ｂの作用により一定の厚さ以上には成長せず、ろ過板３ｃの間隔を通り抜けてろ過室３ａの他方に配設したケーク排出弁19の方向へ移動する間にろ過・脱水される。
【００１１】
上述したケーク層が形成されていない場合は、ろ液排出機構18を経て外部に排出されるろ液は粉末活性炭と浮遊物質を多く含むため、戻り配管５から収集タンク１へ移送される。ケーク層が形成されると、ろ液は清澄になるため、収集タンク戻り弁20またはサンプタンク入口弁21の開閉によりサンプタンク４へ移送される。
【００１２】
上述したケーク層が形成されていない場合は、ケーク層を安定に成長させるためにモータ17を制御しろ過板３ｂを低速で回転させる。ケーク層が形成すればモータ17によりろ過板３ｂを高速で回転させる。ケークは、ケーク排出弁19から固いペースト状になってドラム缶６に排出される。なお、攪拌羽根３ｂはトルク制御装置によりモータ17のトルクが制御される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の放射性廃液処理システムにおいては、処理運転開始時などにおいてろ過板３ｃの両面に張設されたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層が存在しない状態から、ケーク層が形成されてろ液が清澄となりサンプタンク４へ移送できるろ過水質になるまでを時間で監視していた。この時間は試験運転等により確認されたろ液清澄時間に対して、十分に余裕を持った時間とする必要がある。しかしながら、余裕の分だけ処理時間が長くなる課題がある。
【００１４】
また、ろ液清澄時間経過後にサンプタンク４への移送を開始した後も、ろ過板３ｃの両面に張設されたろ過膜に異常が生じた場合、清澄でなくなったろ液がサンプタンク４へ流入する可能性があり、ろ過水質に対する信頼性の課題がある。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ろ過板３ｃの両面に張られたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層の状態を間接的に確認することにより処理時間を短縮し、かつろ過水質に対する信頼性を向上した放射性廃液処理システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、放射性廃液の収集タンクと、この収集タンクの出口側にポンプを介在して接続したろ過器と、このろ過器のろ過水出口側にろ過水流出配管を介在して接続したサンプタンクと、前記収集タンクに接続した粉末活性炭供給機と、前記ろ過水流出配管から分岐して他端が前記収集タンクに接続する戻り配管と、前記ろ過器内に設置された攪拌羽根と、前記ろ過水流出配管に設けた濁度計とを具備し、前記戻り配管に戻り弁を取り付け、前記サンプタンクに接続した前記ろ過水流出配管にサンプタンク入口弁を取り付け、前記濁度計の検出信号を入力し、前記戻り弁または前記サンプタンク入口弁に制御信号を出力する計測制御装置を設け、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系を設けてなることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ろ過水の濁度を計測することにより、ろ過板の両面に張られたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層の状態を確保し、ろ過処理時間を短縮できる。また、ケーク層形成後にサンプタンクへろ過水の移送を開始した後も、ケーク層の状態を間接的に確認することで、ろ過水質に対する信頼性を向上できる。
また、ろ過器のろ過水出口側の濁度を計測する濁度計を計測制御装置により監視し、濁度が設定値以上になれば警報を発すると同時に、計測制御装置の遠隔自動操作により収集タンク戻り弁またはサンプタンク入口弁を切り替えてろ過後のろ過水流を収集タンクまたはサンプタンクに切り替えて流入することができる。
この場合、特に、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系をさらに設ける構成とすれば、ろ過器のろ過水流出配管出口側の濁度を監視する計測制御装置の遠隔自動操作によりろ過器内の攪拌羽根の回転速度を低速回転に切り替えることができる。
【００２１】
請求項２に係る発明は、放射性廃液の収集タンクと、この収集タンクの出口側にポンプを介在して接続したろ過器と、このろ過器のろ過水出口側にろ過水流出配管を介在して接続したサンプタンクと、前記収集タンクに接続した粉末活性炭供給機と、前記ろ過水流出配管から分岐して他端が前記収集タンクに接続する戻り配管と、前記ろ過器内に設置された攪拌羽根と、前記ポンプの吐出側と前記ろ過水流出配管との間に差圧計取付配管を介して設けられた差圧計とを具備し、前記戻り配管に戻り弁を取り付け、前記サンプタンクに接続した前記ろ過水流出配管にサンプタンク入口弁を取り付け、前記差圧計の検出信号を入力し、前記戻り弁または前記サンプタンク入口弁に制御信号を出力する計測制御装置を設けるとともに、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系を設けてなることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、ろ過処理にあたり、ろ過器の入口側とろ過水流出側の圧力差を計測することにより、ろ過板の両面に張られたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層の状態を間接的に確認し処理できる。また、ケーク層形成後にサンプタンクへの移送を開始した後も、ケーク層の状態を間接的に確認することで、ろ過水質に対する信頼性を向上できる。
また、ろ液をサンプタンクへ移送している間に差圧計の計測値を計測制御装置により監視し、差圧が設定値以下になれば警報を発すると同時に、計測制御装置の遠隔自動操作により収集タンク戻り弁を開およびサンプタンク入口弁を閉状態とし、ろ液を戻り弁を閉状態とし、ろ液を戻り配管を介して収集タンクへ移送する。戻り弁またはサンプタンク入口弁を切り替えることにより、ろ過後のろ過水流を収集タンクまたはサンプタンクに流入することができる。
この場合、特に、前記計測制御装置の出力信号を前記攪拌羽根の回転数を制御するトルク制御装置に入力する出力信号系をさらに設ける構成とすれば、計測制御装置の遠隔自動操作によりろ過器の攪拌羽根を低速の回転に切り替えることができる。また、ろ過水の入口側とろ過水の出口側の圧力差を計測することによりろ過器内の攪拌羽根の回転速度を制御することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１および図３を参照しながら本発明に係る放射性廃液処理システムの第１の実施の形態を説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付している。
図１において、放射性廃液を集める収集タンク１の底部に配管の一端を接続し、この配管の他端にポンプ２の吸込側を接続し、このポンプ２の吐出側をろ過器３に配管接続する。
【００２７】
このろ過器３内のろ過室３ａに設置したろ過板３ｃにろ液排出機構18を取り付け、このろ液排出機構18に接続するろ過水流出配管10にろ過水の濁度を計測する濁度計（Ｔｕ）８を設置する。この濁度計８の出口側をろ過水流出配管10を介してサンプタンク４に接続し、このサンプタンク４に接続するろ過水流出配管10に計測制御装置11による出力信号線13からの遠隔操作により開閉するサンプタンク入口弁21を設置する。
【００２８】
濁度計８の出口側とサンプタンク入口弁21の入口側との間のろ過水流出配管10から分岐して戻り配管５の一端を接続し、その他端を収集タンク１に接続する。この戻り配管５には計測制御装置11による遠隔操作により開閉する収集タンク戻り弁20を設置する。ろ過器３のケーク排出側をケーク排出弁19を介してドラム缶６に接続する。収集タンク１には粉末活性炭供給機７を接続する。
【００２９】
ろ過器３は、ろ過室３ａ内に攪拌羽根３ｂとろ過板３ｃとが狭い間隔で交互に配列され、攪拌羽根３ｂはろ過時にモータ17の回転駆動により一定の速度で回転する。ろ過板３ｃは、ろ液排出機構18を有し、ろ過板３ｃの両面にろ過膜が張設されている。
【００３０】
計測制御装置11の入力側は検出信号線12を介して濁度計８が接続し、その出力側は出力信号線13を介して戻り弁20，サンプタンク入口弁21およびトルク制御装置14に接続している。トルク制御装置14はトルク制御信号線16を介してモータ17に接続している。
【００３１】
収集タンク１からポンプ２を通してろ過器３へ供給する廃液は、ろ過器３のろ過室３ａの一方から加圧供給され、ろ過板３ｃの間隔を通り抜けて移動する間にろ過・脱水される。
【００３２】
ろ過器３のろ過板３ｃでろ過された溶解成分を吸着した粉末活性炭と浮遊物質（ＳＳ）は、ろ過室３ａ内で濃縮され、ケーク状になる。ケークは、ろ過室３ａの他方に配設したケーク排出弁19から固いペースト状になってドラム缶６内に排出される。ろ液はろ過板３ｃのろ液排出機構18からろ過水流出配管10を経て外部に排出され、戻り配管７から収集タンク１またはサンプタンク４へ移送される。なお、攪拌羽根３ｂはトルク制御装置14によりモータ17を介してトルク制御される。
【００３３】
処理運転は、収集ポンプ２を起動し、収集タンク１からろ過器３のろ過室３ａの一方から原液を加圧供給する。ろ過器３はろ過板３ｃの両面に張設されたろ過膜の表面に粉末活性炭と浮遊物資により安定なケーク層を形成させるために、攪拌羽根３ｂを低速で回転する。
【００３４】
ろ液はろ過板３ｃのろ液排出機構18からろ過水流出配管10を経て外部に排出され、戻り配管５から収集タンク１へ移送される。この時、計測制御装置11の出力信号線13からの入力による遠隔自動操作により収集タンク戻り弁20は開およびサンプタンク入口弁21は閉状態とする。
【００３５】
ろ過器３のろ過水流出配管10に設置した濁度計８を計測制御装置11により監視し、濁度が設定値以下になれば計測制御装置11の遠隔自動操作によりトルク制御装置14からのトルク制御信号線16によるモータ17の制御でろ過器３の攪拌羽根３ｂを高速で回転する。その後も濁度が設定値以下であれば計測制御装置11による遠隔操作により収集タンク戻り弁20を閉およびサンプタンク入口弁21は開状態とし、ろ液をサンプタンク４へ移送する。
【００３６】
ろ液をサンプタンク４へ移送している間にろ過器３のろ過水流出配管10に設置した濁度計８を計測制御装置11により監視し、濁度が設定値以上になれば警報を発すると同時に、計測制御装置11の遠隔自動操作により収集タンク戻り弁20を開およびサンプタンク入口弁21は閉状態とし、ろ液を戻り配管５を介して収集タンク１へ移送する。さらに、計測制御装置11の遠隔自動操作によりモータ17を制御してろ過器３の攪拌羽根３ｂを低速の回転に切り替える。
【００３７】
処理運転の経過時間に対する濁度計８の計測値と、ろ液をサンプリングしてＳＳ（浮遊物質）濃度を測定した分析結果を比較すると、図３に示す通りほとんど同様の傾向を持った曲線を得ることができる。図３は横軸が時間で、縦軸が濁度とＳＳ濃度との関係を示している。
【００３８】
この結果は、ろ液の濁度計の計測値を監視することによりろ液に含まれるＳＳ（浮遊物質）濃度の異常を検知し、計測制御装置11による遠隔自動制御によりサンプタンク４もしくは収集タンク１への移送切り替え制御が可能であることを示している。
【００３９】
つまり、濁度計８の計測値が一定値以下であれば、ろ液のＳＳ（浮遊物質）濃度も低いため、ろ過板３ｂのろ過膜表面に粉末活性炭と浮遊物質のケーク層が十分に形成されている。
【００４０】
つぎに図２および図４により本発明に係る放射性廃液処理システムの第２の実施の形態を説明する。なお、図２中、図１と同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
【００４１】
図１に示す第１の実施の形態における濁度計８と同様の機能を目的として、本実施の形態では図２に示したようにろ過器３の入口側と、ろ過器３のろ過水流出配管10との圧力差を計測するために差圧計取付配管15を介して差圧計（ｄＰ）９を設置したことにある。
【００４２】
本実施の形態は、第１の実施の形態の場合と同様に処理運転を開始した後、差圧計９の測定値を計測制御装置11により監視し、差圧が設定値以上になれば計測制御装置11の遠隔自動操作によりろ過器３の攪拌羽根３ｂを高速で回転する。その後も差圧が設定値以上であれば計測制御装置11による遠隔操作により収集タンク戻り弁20を閉およびサンプタンク入口弁21は開状態とし、ろ液をサンプタンク４へ移送する。
【００４３】
ろ液をサンプタンク４へ移送している間に差圧計９の計測値を計測制御装置11により監視し、差圧が設定値以下になれば警報を発すると同時に、計測制御装置11の遠隔自動操作により収集タンク戻り弁20を開およびサンプタンク入口弁21を閉状態とし、ろ液を戻り配管５を介して収集タンク１へ移送する。さらに、計測制御装置11の遠隔自動操作によりろ過器３の攪拌羽根３ｂを低速の回転に切り替える。
【００４４】
処理運転の経過時間に対する差圧計９の計測値と、ろ液をサンプリングしてＳＳ（浮遊物質）濃度を測定した分析結果を比較すると、図４に示すようにｘ＝ａ（ａは定数）にほぼ対象な関係を得ることができる。
【００４５】
この結果は、ろ過器３の差圧を監視することによりろ過板３ｃの表面に張設されたろ過膜の表面に形成されるケーク層の異常を検知し、計測制御装置11による遠隔自動制御によりサンプタンク４もしくは収集タンク１への移送切り替え制御が可能であることを示している。
【００４６】
つまり、差圧計９の計測値が一定値以上であれば、ろ過板ｂのろ過膜表面に粉末活性炭と浮遊物質のケーク層が十分に形成されており、ケーク層による精密ろ過によりろ液のＳＳ（浮遊物質）濃度を所定値以下に低減できていることを確認できる。
【００４７】
なお、本実施の形態に第１の実施の形態を組み合わせた構成、すなわち濁度計８と差圧計９を併せ設置し、相補的に廃液処理の際の切り替え制御を行う構成としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ろ過器の処理にあたり、ろ過板の両面に張設されたろ過膜の表面に形成される粉末活性炭と浮遊物質のケーク層の状態を間接的に確認することにより処理時間を短縮し、かつろ過水質に対する信頼性を向上できる。
【００４９】
したがって、ろ過器により原子力発電所等で発生する放射性物質を含む洗濯廃液またはシャワードレン等の放射性廃液（原液）中の放射性物質を除去し、環境影響調査書記載の水質基準を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射性廃液処理システムの第１の実施の形態を示す系統図。
【図２】本発明に係る放射性廃液処理システムの第２の実施の形態を示す系統図。
【図３】図１に示した第１の実施の形態において、処理時間に対するろ過器出口濁度およびＳＳ（浮遊物質）濃度の変化を示す特性図。
【図４】図２に示した第２の実施の形態において、処理時間に対するろ過器差圧およびＳＳ（浮遊物質）濃度の変化を示す特性図。
【図５】従来の放射性廃液処理システムを示す系統図。
【符号の説明】
１…収集タンク、２…ポンプ、３…ろ過器、４…サンプタンク、５…戻り配管、６…ドラム缶、７…粉末活性炭供給機、８…濁度計（Ｔｕ）、９…差圧計（ｄＰ）、10…ろ過水流出配管、11…計測制御装置、12…検出信号線、13…出力信号線、14…トルク制御装置、15…差圧計取付配管、16…トルク制御信号線、17…モータ、18…ろ過水排出配管、19…ケーク排出弁、20…収集タンク戻り弁、21…サンプタンク入口弁。
【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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