JPS604897A - 廃液濃縮固化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃液の濃縮同化処理装置に関する。

従来放射性廃液の処理法として凝集沈殿法。

イオン交換法、蒸発濃縮法がある。凝集沈殿法は廃液に
凝集剤を添加し、放射性物質を捕捉し共沈殿させる方法
である。イオン交換法は廃液中の主な放射性物質が陽イ
オンと陰イオンとして存在するのでこれらをイオン交換
樹脂によって吸着除去する方法である。

以上の方法は低レベル放射性廃液を大量に処理するには
有効であるが、除染係数が低（、高レベル放射性廃液を
処理するには適していない。

蒸発濃縮法は廃液から大量の水を蒸発分離し。

放射性物質を廃液中にそのまま残存させる方法である。

この方法は上記工法では除去しＩＩｆ［’非イオン性核
種も水から分離できるため除去係数が上記工法にくらべ
て極めて高（、高レベル放射性廃液の除染に適している
。

現在放射性物質取扱施設などで発生する放射性廃液は主
にこの方法で濃縮され、セメント又はアスファルトと混
合・固化されてドラム缶に充填し保管されるのが一般的
である。この廃液の処理法として遠心薄膜乾燥機で乾燥
し、アスファルトで固化する装置が提案されている（特
公昭５２−２４２００号公報参照）。

この装置は遠心薄膜乾燥機の下部にアスファルト固化機
を設置し、アスファルト槽の混合を遠心薄膜乾燥機の回
転軸を利用して行い、定常運転時には遠心薄膜乾燥機よ
り生成する粉末状を直接にアスファルトで固化し、また
遠心薄膜乾燥機の異常運転において流出する廃液をもア
スファルト槽に受けて同化できるようにしている。

をアスファルト槽に直接受けて、その水分をアスファル
ト層表面で蒸発させなければならないため処理速度が遅
くなる。これを防止するため廃液の乾燥粉末物の水分を
検出して廃液の供給量をコントロールしている。しかし
水分検出器は乾燥粉末物に直接接触するためその機能を
維持するには頻繁なメンテナンスを要する。

本発明は上記問題点を解決するもので、実質的に鉛直な
加熱面を周面に具え、上部に蒸気出口を有する筒状の容
器本体、同容器本体の上部に配設され被処理液が上記加
熱面に達する直前に被処理液と水ガラスを混合させる混
合室、上記容器本体内に回動自在に設置されその外周面
が上記加熱面に摺接するとともにその下端が上端に対し
先行するスクレーパ、上記容器本体の下部にその上縁が
上記加熱面から適当に離間して配設され上ａＣ加熱面か
ら上記スクレーパによって掻き取られて落下するスケー
ルを受けるホッパ、同ホッパ内に配設され上記ホッパ面
上に溜ったスケールを下方に掻き落す上記スクレーパと
連動する回転羽根、上記容器本体底部に連設され上記加
熱面より大径に形成されて上記ホッパを包囲し上記加熱
面を伝って上記漏斗状ホッパの玉縁との隙間を経て流下
する未蒸発液を受ける未蒸発液室及び」−記ホツバ下縁
に連接され上記ホッパより掻き落されたスケールを受け
る容器とからなることを特徴とする廃液濃縮固化処理装
置を特徴とし、その目的とするところは、上記自動コン
トロール等の制御回路を一切必要とせず、定常運転だけ
でなく異常運転におい１でも処理速度がほぼ一定で乾燥
ができる放射性廃液濃縮同化処理装置を提供しようとす
るものである。

本発明は上８Ｃの構成とすることにより放射性廃液を効
率良く濃縮・同化でき同化速度が大きい。濃縮・固化操
作において自動コントロール等の制御回路が不要である
。密閉型であるため揮発性核種を含む放射性廃液でも濃
縮・同化でき高い除染係数が得られる。及び固定剤とし
てアスファルトを用いる場合でも、未蒸発の水分がアス
ファルト中にほとんど入らないため処理速度が大きい。

等の効果を奏する。

以下本発明を最も好ましい実施例について説明する。

第１図ないし第３図において、回状の容器本体ｌの加熱
面７は実質的に鉛直な面であり、その外側周面にはスチ
ームジャケット６が設けられており、被処理液２１はエ
ゼクタ８９で薬液ノズル４０から注入される薬液４１と
混合室４で混合されて加熱面７へ入る。混合室４は加熱
面７に接する平面に対して平行で２水平又はやや上方に
向けて配設されノズルの役目もなしている。２はモータ
、８７はプーリを示し容器本体ｌの中には回転軸６ａ、
その軸廻りに取り伺けられた複数のスクレーパアーム２
２．スクレーパアーム２２の先端に接合されたスクレー
パ８が設けられており１回転軸６ａは回転軸受２８を介
して下部の回転軸６ｂと接続され、これらは回転可能に
なっている。２４は回転軸受２３の支持アームである。

スクレーパアーム２２およびスクレーパ８は垂直方向に
対して複数個配設されており、上下に隣接するスクレー
パアーム２２およびスクレーパ８は互に回転軸６＆廻り
に対して所定角度（通常１８０°）に位置するように配
備する。

スクレーパ８が加熱面７を掻き取る垂直方向の幅は、上
方又は下方に隣接するスクレーパ８が加熱面７を掻き取
る垂直方向の幅の下端又は上端の一部と各々重なるよう
に、各々のスクレーパ８が配置されている。またスクレ
ーパ８は加熱面７に密着しながら進行方向に対して下端
が上端に対して先行するように、鉛直線に対して所定角
度傾けて配備されている。

スクレーパアーム２２およびスクレーパ８は回転軸廻り
の同一水平位置に複数個所定間隔に位置するように設け
てもよい。

２５はスチームジャケット５内へのスチーム人口、２６
はスチームジャケット５の底部に設けられたスチームド
レン出口、３は容器本体ｌ上部に設けた蒸発蒸気出口で
ある。

２７は加熱面７の底部に形成された容器本体１の内面の
径より大きな内径を有する未蒸発液室。

２８は未蒸発液室２７に設けられた未蒸発液出口。

２９は未蒸発液室より加熱面７内に挿入されて上方に開
口すると共に、その開口上面が未蒸発液室２７の上方部
に位置するようにした漏斗状のホッパである。ホッパ２
９の頂部内径は加熱面７の内径とほぼ同径になるように
形成されており。

その外周は加熱面７と未蒸発液室２７の側壁と適当な間
隙となるように設けられている。

８０はホッパ２９の内面に沿って設けられた回転羽根で
２回転軸６ｂと強固に接合されている。

回転羽根８０はホッパ内面の傾斜部と密着しているだけ
でなくホッパ２９の頂部−Ｅ透面にも密着している。

８１ａ、８１ｂはホッパ２９下部に連なる筒状の調圧室
８２の上端および下端より垂下したダンｔＲである。８
８は同化装置で調圧室８２と接続している。

１４はアスファルト、８４はアスファルト供給ノズル、
８５は固化体出口、１５はヒー”夕、８６は固化装置モ
ータをそれぞれ示す。

実質的に鉛直な加熱面７はスチーム人口２５より吹き込
まれたスチームによって加熱されている。被処理液２１
はエゼクタ８９で薬液ノズル４０から注入される薬液４
１と混合されて混合室４から加熱面７に入る。

被処理液２１にはあらかじめ固化助剤を混合しておく。

固化助剤としては被処理液２１がウランを含む溶液の場
合は無機酸、有機酸、炭酸アルカリおよびアルカリ土類
金属塩などを用い、被１例や病 処理液２　ｔ　ｈ；　Ｍ　ｒａｔ性物質取扱施設の廃液
の場合はホウ酸、ホウ酸塩、リン酸、第１リン酸塩およ
びアルミニウム塩の他に、亜硫酸又は亜硫酸塩。

チオ硫酸塩、−酸化炭素、二酸化硫黄、硫化水素又は硫
化物、アルデヒド化合物、単糖類、還元性少糖類、還元
性有機酸又は還元性有機酸塩などを用いる。薬液４１は
水ガラスを使用する。

被処理液２１は混合室４より加熱面７に沿いながら表面
円周面に沿って旋回して流下する。その際薬液４１と被
処理液２１にあらかじめ添加しておいた固化助剤および
加熱によって、直ちに被処理液２１中の固形物が重合ケ
イ酸被膜に覆れて同化し始め、水から分離する。水は加
熱面７により加熱されて直ちに蒸気となって蒸気出口８
より排出する。スクレーパ８はモータ２とプーリ３７に
よって回転軸６ａおよびスクレーパアーム２２を介して
加熱面７をこすりながら、被処理液２１の蒸発乾固物で
ある乾燥スケール１０を掻き取って、続々とスクレーパ
８の面上を上方と回転軸６ａ方向の合成された方向へ移
動し、やがてスクレーパ８の面から溢れるようにして下
方に落下する。下方のスクレーパ８も同様に作用する。

下方へと落下したスケール１０はホッパ２９に溜する。

ホッパ２９に溜ったスケール１０は回転羽根８０で下方
に送られ、ダンパ８１ａ、ダンパ８１ｂを順次開閉する
ことにより調圧室３２を通過して固化装置３Ｂに流下す
る。

一方蒸発していない加熱面７を伝って落下した液は未蒸
発液室２７の側壁が加熱面７の内径より大きな径を有す
るため、この側壁に沿って矢印８８のように落下し、ホ
ッパ２９には入らず未蒸発液室２７に溜り、出口２８を
経由して排出される。

未蒸発液は直ちにポンプ等による移送手段によって被処
理液２１と混合して再度容器本体ｌに流入せしめる。

同化装置８８ではノズル８４から入れるアスファルト１
４とスケールｌＯとをヒーター１５で加熱しなからモー
タ３６によって混合攪拌し、固化体出口８５から排出し
てドラム缶等容器内に充填して静置放冷すると固化する
。

なお上記２段のダンパ８１’ａ、８１ｂ及び調圧室３２
に代えて、容器本体１内を所定の真空度に保持しつつス
ケールを下方に送れるものであれば２０−タリーフィー
ダーその他の手段に換えることができる。又、真空に保
つ必要がない場合は設けなくてもよい。

また固化装置８８はアスファルト同化方法の他にセメン
ト同化又はガラス同化方法におき換えることができる。

また放射性物質がほとんどない場合は固化装置８３を設
けず直接ドラム缶等の密閉容器に置き換えてスケールを
直接充填してもよい。

次に本実施例による効果を列挙する。

（１）　被処理液２１が容器本体１に流入する直前にエ
ゼクタ８９で薬液４１と混合することにより。

薬液４１（水ガラス）の管内析出が防止できる。

（２）　ノズルの役目を；ｌす混合室４を加熱面７に接
する平面に対して平行で流入口が水平又はやや上方に向
けて配設することによって被処理液２１に加熱面７で旋
回流を与えるため被処理液２１の分散が効率良くおこな
える。

（３）　被処理Ｍ２１の流入方向とスクレーパ８の移動
方向が同じであるため被処理液２１の分散を妨げること
がない。

（４）　スクレーパ８が加熱面７を掻き取る垂直方向の
幅を、上方又は下方に隣接する各々のスクレーパ８の幅
と重なるように配置することにより、スケール１０の付
着していない新しい加熱面をたえず用意することになり
、極めて蒸発速度が大きい。

（５）　スクレーパ８が進行方向に対して下端が先行す
るように鉛直線に対して所定角度傾けて配備することに
より、掻き取られたスケールｌＯの滞留時間が増加し、
スケール１０の水分をさらに減少せしめる。

（６）　加熱面７と漏斗状ホッパ２９の頂部内径がほぼ
同径に形成されていることと、底部に前記加熱面より大
径に形成されている未蒸発室２７を設けているため、ス
クレーパ８で掻き取られたスケールはホッパ内２９に容
易に落下するとともに、未蒸発液は加熱面７より未蒸発
液室２７の側壁を伝ってホッパ内２９に落下するこトナ
ク未蒸発液に流下するので自動的にスケールと未蒸発液
分離できる。

（７）　ホッパ２９内面を絶えず回転羽根８ｏで攪拌す
るため、スケールに付着している微量の水分を蒸発でき
る。

（８）　ダンパー８１ａ、８１ｂと調圧室８２を設ける
ことにより蒸発室内部を真空型とすることができ、放射
性物質が外部に漏れることがないため、安全性を高める
ことができるだけでなく。

高温では容易に揮発する放射性物質が含まれる廃液でも
処理できる。

（９）　水ガラスと固化助剤を被処理液に添加すること
により、加熱濃縮の効果と相まって著しく同化速度が促
進され、効率良（蒸発固化できる。

００　液中の溶解成分および放射性物質が急速に重合ケ
イ酸で覆れてペレットとなることにより、液中の水分が
容易に蒸発分離される。

０υ　ペレット化したスケールは重合ケイ酸で覆れでい
るため未蒸発の液に触れても再溶解しないため、未蒸発
液中の固形物の量が極めて低く従って分離効率が上昇す
る。

（至）　」−記ペレット化したスケールは水分および結
晶水をほとんど含まないため、アスファルトに容易に固
着するのでアスファルト固化速度が大きい。

Ｑ３　重合ケイ酸は非膨潤性ゲルであるため、アスファ
ルト中の微■の水分を吸収しても膨潤せずアスファルト
との間隙を生じさせない。

そのため放射性物質が浸出し難く、安全性を高める。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第１図
はその要部の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図
、第８図は本実施例におけるスクレーパの取付状態を表
す説明図である。 １・・・容器本体、３・・・蒸気出口、４・・・混合室
。 ７・・・加熱面、８・・・スクレーパ７２８・・・未蒸
発液室。 ２９・・・ホッパ、８０・・・回転羽根、３３・・・固
化装置１５イ“ＶＶ′ＶＶ） 第２図 Ｉ 勇３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実質的に鉛直な加熱面を周面に具え、上部に蒸気出口を
   有する筒状の容器本体、同容器本体の上部に配設され被
   処理液が上記加熱面に達する直前に被処理液と水ガラス
   を混合させる混合室、上記容器本体内に回動自在に設置
   されその外周面が上記加熱面に摺接するとともにその下
   端が上端に対し先行するスクレーパ、−ｈ記容器本体の
   下部にその上縁が上記加熱面から適当に離間して配設さ
   れ上記加熱面から上記スクレーパによって掻き取られて
   落下するスケールを受けるホッパ、同ホッパ内に配設さ
   れ上記ホッパ面上に溜ったスケールを下方に掻き落す上
   記スクレーパと連動する回転羽根、上記容器本体底部に
   連設され上記加熱面より大径に形成されて上記ホッパを
   包囲し上記加熱面を伝って上記漏斗状ホッパの上縁との
   隙間を経て流下する未蒸発液を受ける未蒸発液室及び上
   記ホッパ下縁に連接され上記ホッパより掻き落されたス
   ケールを受ける容器とからなることを特徴とする廃液濃
   縮同化処理装置。