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WE-FJ-0923 r0

日本原子力学会「水化学部会」第２７回定例研究会

サブドレン水処理の状況
2016年6月3日
日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社
燃料サイクル部 原子力化学システム計画Ｇｒ.
北本 優介© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

目 次
1. 1F水処理の状況
2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
7. 今後の動向© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

1１．1F水処理の状況
現在、1Fサイトでは地下水が原子炉建屋等に流入しているとされており、汚染水量低減のため、地下水流入量の低減が課題。

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目 次
1. 1F水処理の状況
2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
7. 今後の動向© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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2．1 地下水流入量低減の取り組み① 地下水バイパス
建屋上流で地下水をくみ出し、排水することで建屋周辺の地下水水位を低減② サブドレンの処理
建屋近傍の井戸（サブドレン）から地下水をくみ上げて浄化、排水することで建屋への地下水流入量を低減。
③ 海側遮水壁の閉合と地下水ドレン処理
海側遮水壁の閉合により、放射能を微量に含む地下水が港湾内に流れ込むことを防止。これに伴い、水位上昇した地下水を護岸に設置した井戸（地下水ドレン）で組み上げ、浄化して排水東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2015年8月26日）より抜粋© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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2．2 サブドレンくみ上げによる効果
サブドレンによる地下水のくみ上げにより，建屋周辺の地下水位を低下。これにより、現在約300m3/日程度の地下水流入量に対し，約100～200m3/日程度に減少すると想定。
⇒敷地内に保有する高濃度の汚染水の発生量を減少させることにつながる。

東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2015年8月26日）より抜粋© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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目 次
1. 1F水処理の状況
2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
7. 今後の動向© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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3.1 サブドレン他水処理施設の全体概要

東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2016年5月26日）より抜粋© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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3.2 サブドレン他水処理施設の系統図

東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2015年8月26日）より抜粋© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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3.3 サブドレン他水処理施設・設備配置

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3.4 サブドレン集水設備の概要© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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3.5 地下水ドレン集水設備の概要

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3.6 サブドレン浄化設備の概要
 サブドレン他浄化設備はサブドレン／地下水ドレンに含まれる放射能を十分低い濃度まで浄化。
 前処理装置によるＳＳ/コロイド除去と核種吸着装置によるイオン核種除去を組み合わせた構成
 Ｃｓ／Ｓｒ除去にはCa/Sr選択性の高い吸着材を採用
系統構成

集水タンクよりSS除去⇒

一時貯留タンクへ

⇒

⇒
サブドレン
供給タンク

前処理フィルタ

Cs
Sr
フィルタ フィルタ

Ｃｓ，Ｓｒ吸着塔

多核種吸着塔

核種吸着装置

前処理装置

主要仕様
項目

仕様

処理量

1200m3/日

主要材料

二相ステンレス
炭素鋼＋ライニング

前処理方式

フィルタ方式

吸着塔数5塔

集水タンク移送ポンプ

サブドレン他浄化設備

サブドレン浄化設備建屋

吸着塔

一時貯水タンク© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved. 12
東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2015年8月26日）より抜粋

3.7 サブドレン他移送設備の概要
 サブドレン他移送設備は、一時貯水タンクに受け入れた処理済水の攪拌・移送・返送を行う【攪拌】一時貯水タンクの処理済水を、水質の均質化のため攪拌後、サンプリング（※）を行う。
【移送】主要核種運用基準を満足することを確認した後、処理済水の移送（排水）を行う。
【返送】浄化が十分でない場合に、一旦処理した水をサブドレン他浄化設備へ返送する。
（※）東京電力殿及び第三者による水質分析を実施
サブドレン他浄化設備

サブドレン集水設備
地下水ドレン集水設備

サブドレン他移送設備

返送攪拌攪拌ポンプ

サンプリングラックへ

Ｐ
受入

移送②Ｐ

③,④
港湾へ

浄化水移送ポンプ①建屋
一時貯水タンク※
約1,000m3×7基③排水配管※サブドレン他浄化設備に含まれる④排水口①移送設備建屋②浄化水移送ポンプ・攪拌ポンプ（各２台）

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目 次
1. 1F水処理の状況
2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
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4.1 サブドレン・地下水ドレン処理における水質管理
運用目標を満たしていることを確認して排水セシウム、全ベータが運用目標以上の場合、再浄化トリチウムが運用目標以上の場合、発電所構内のタンク等へ移送【水質分析】
排水の都度処理水の水質管理

一時貯水タンク

トリチウムが運用目標以上の場合、発電所構内のタンク等へ移送【地下水の浄化】

集水タンク

中継タンク

中継タンクサブドレン（計４１箇所）

地下水ドレン（計５箇所）【水質分析】
浄化設備への移送前、週１回程度【水質分析】
週１回程度

処理対象水の水質傾向把握【水質分析】
主要な井戸を月１回程度

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4.2 サブドレン・地下水ドレン処理における水質基準《一時貯水タンクに溜めた水（浄化後）》《運用目標値》  運用目標値より低い検出限界値で分析

排出毎（排出前に分析）

東京電力
及び第三者機関【注1】【単位：Bq／L】

セシウム134

セシウム137

全ベータ

トリチウム

１

１３※

１，５００

ストロンチウム９０

トリチウム

３０

６０，０００（参考１：告示濃度限度）
セシウム134
セシウム137
６０９０（参考２：WHO飲料水水質ガイドライン）
セシウム134

セシウム137

ストロンチウム９０

トリチウム１０１０

１０

１０，０００※：10日に1回、より低い検出限界値（１ベクレル／リットル未満）で分析《集水タンクに溜めた水（サブドレン他浄化設備に移送する前）》
タンク毎（サブドレン等浄化設備に移送する前に分析）東京電力

 トリチウム監視分析【注2】により、運用目標である１，５００Bq/Lを下回ることを確認 セシウム134,137の急激な変化が無いか監視（トリチウム分析と同時）

週１回

東京電力

 浄化設備の浄化機能把握のため、全ベータを分析（注１）東京電力と資本関係のない分析機関で、上記の他、必要に応じて追加的な分析も行う。
（注2）トリチウム監視分析とは、トリチウムのおおよその濃度を短期間で把握する手法であり、通常分析で約1.5日のところ約6時間で算出するもの。

東京電力殿公開資料：「サブドレン他水処理施設の状況について」（2015年8月26日）より抜粋© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved. 16

8(山）
9(山）
18(山）19(山）
20(山）
21(山）
22(山）
23(山）
24(山）
40(山）
45(山）
53(山）
55(山）
N3(山）
N4(山）
N5(山）
N6(山）
N7(山）
N8(山）
N9(山）
N10(山）
N11(山）
N12(山）
N13(山）
N14(山）
N15(山）
1(海）
2(海）
25(海）
26(海）
27(海）
31(海）
32(海）
33(海）
34(海）
51(海）
52(海）
563(海）
583(海）
593(海）
N13(海）
N23(海）
A（地）
B（地）
C（地）
D（地）
E（地）

濃度（Bq/L)

4.3 各ピットのCs-137濃度

Cs-137濃度は概ね数10Bq/L程度。一部、濃度が他のピットに比較して高いものもあるが、混合比率の調整により、処理装置入口の濃度を概ね100Bq/L程度として運用中。

100,000
Cs-137

10,000

1,000

100

101

各ピットのCs-137濃度（2015/10の測定値）© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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4.4 浄化水の水質
実際のサブドレン水を処理した結果、浄化水の核種濃度は運用目標値以下となっている。
単位：Bq/L

核種

浄化後の水質2016/5/24採取※1

浄化後の水質2016/5/25採取※2

サブドレン・地下水ドレンの運用目標【参考】
WHO飲料水ガイドライン

セシウム134

検出限界値 未満(<0.66)

検出限界値 未満(<0.56)110

セシウム137

検出限界値 未満(<0.78)

検出限界値 未満(<0.61)110

全β

検出限界値 未満(<2.4)

検出限界値 未満(<2.0)

3(1)※4

10650

640

1,500

トリチウム(ｽﾄﾛﾝﾁｳﾑ90)

10,000※1 第三者機関分析を行い、運用目標を下回ることを確認（セシウム134：検出限界値未満(<0.68)、セシウム137：検出限界値未満(<0.64)、全β：検出限界値未満(<0.38)、トリチウム：680）※2 第三者機関分析を行い、運用目標を下回ることを確認（セシウム134：検出限界値未満(<0.70)、セシウム137：検出限界値未満(<0.61)、全β：検出限界値未満(<0.35)、トリチウム：660）

東京電力殿HP より抜粋

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目 次
1. 1F水処理の状況
2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
7. 今後の動向© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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5.1 運転実績 ー処理量ー
2015年９月から本格運転を開始。
現時点で、12万m3の汚染水を処理し、系外に放出している。
サブドレン他浄化設備 累積処理量推移
140,000
120,000

累積処理量(m3)100,000
80,00060,000
処理量
40,000

本格運用開始20,0000日 付© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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5.2 運転実績 －Cs-137濃度－
入口水質は、102(Bq/L)オーダで安定。処理水のCs濃度は運用目標以下を維持。
Cs-137濃度推移(累積処理量)

1E+5

Cs-137濃度 (Bq/L)

1E+4
1E+3
1E+2
原水

1E+1

処理水中のCs濃度
運用目標

1E+0

検出限界以下
(ND)

1E-1
1E-2

0

20000

40000

60000

80000

累積処理量（m3）

100000120000© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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5.3 運転実績 －全β濃度－処理水中の全β濃度は運用目標以下を維持。
サブドレン浄化設備 全β濃度推移(累積処理量)1E+5

全β濃度 (Bq/L)

1E+4
1E+3
1E+2
原水

1E+1
運用目標

５塔目

1E+0
1E-1
1E-2050000

100000

累積処理量（m3）© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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5.4 運転実績 －Sb-125他－
 Ｓｂ-125については装置出口までに除去されて検出限界以下。その後は入口水、出口水ともに検出限界以下を継続している。
 その他核種（Co-60）等については処理装置入口でＮＤの状態が継続しており、処理装置出口での検出例はなし。
1E+5

Sb-125濃度 (bq/L)

1E+4
1E+3
1E+2
原水

1E+1
３塔目

1E+0

検出限界以下(ND)

1E-1
1E-2

050000100000累積処理量（m3）© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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5.5 処理対象水の一般水質
塩分濃度はCa：約60(ppm)、Mg：約30(ppm)、Cl：約200(ppm)程度で推移
海水組成に比較して、塩素濃度に対するＣａ濃度の割合が約15倍高い傾向がみられる。
⇒ Ｓｒ-90の安定除去にはＣａ/Sr選択性の高い吸着材を用いる必要がある。

濃度 (ppm)

1E+3

Ca 原水

1E+2

Mg 原水
塩素 原水

1E+1

1E+0050000

100000

累積処理量（m3）© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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2. 地下水流入量低減の取り組み
3. サブドレン他浄化設備の概要
4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
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6.1 サブドレン水位（地下水位）の低減効果
サブドレン浄化設備の稼働により、建屋山側、海側共にサブドレン水位は低下

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6.2 山側ピットの地下水水位挙動
サブドレン他浄化設備の稼働により、山側ピット水位は低下し、O.P 5.5m程度まで低下。
その後、徐々に水位を下げ、現在はO.P 4.0m程度を維持している。

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6.3 海側ピットの地下水水位挙動
21＜２号機タービン建屋の例＞
建屋周辺（※）のNo.1,21～27,33,34が対象 1号機 T/B（※）隣接建屋廻りのピットを含むため、一部
1号機のピットは複数の建屋水位の比較対象とR/Bなる。

272625 33

32

3159

58

2号機 T/B

3号機 T/B

4号機 T/B

2号機
R/B

3号機
R/B

4号機
R/B

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2. 地下水流入量低減の取り組み
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4. サブドレン他浄化設備の水質管理
5. 処理実績
6. 地下水水位低減効果
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7.1 陸側遮水壁の閉合

1～4号機周辺に陸側遮水壁が設置しており、建屋内への地下水流入量は更に低減すると想定される。一方、地下水による希釈効果が低下することになるため、放射能濃度の推移を注視しつつ、慎重に処理を継続していく。

陸側遮水壁

海側遮水壁

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7.2 2系列化による信頼性向上
 現状、サブドレン他浄化設備は１系列での運転を実施している。
 更なる信頼性向上のため、浄化設備を２系列化し、機器故障時やメンテナンス中の運転継続を可能とし、設備信頼性の向上を図る。
サブドレン水A系

サブドレン水SSフィルタCs/Sr吸着塔

コロイドフィルタ

重金属
Sb
吸着塔 吸着塔

B系
供給タンク 供給ポンプ

加圧ポンプ

サンプタンク・ポンプ© Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd. 2016. All rights reserved.

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８．まとめ 建屋への地下水流入のため、サブドレン/地下水ドレンを汲みあげ、浄化・排水するサブドレン他浄化設備を設置し、運用を開始。
 浄化水の放射能濃度は安定的に運用目標以下を維持しており、適切な水質管理のもと、海洋への排水を実施中。
 サブドレン稼働に伴い、建屋周囲の地下水水位は低下。目標管理値近傍で安定的に維持。
 今後、陸側遮水壁の閉合に伴う水質動向を注視しつつ、慎重に処理を継続していく。
 合わせて、浄化設備２系列化による更なる信頼性向上に取り組んでいく。

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エネルギーを守るモノづくり、それは未来を守る技術

END
原子力学会水化学部会 第28回定例研究会
サブドレン水処理の状況

2016/06/03
日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社
燃料サイクル部 原子力化学システム計画Ｇｒ.
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