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JP5350337B2 - Radioactive waste treatment method and apparatus - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radioactive waste treatment method and apparatus therefor capable of reducing a backwash frequency of a filtering device for filtering supernatant water. <P>SOLUTION: Backwash water containing a waste sludge discharged from a purifying device 5 provided in purifier piping 40 is supplied to a sedimentation tub 8 by a sludge supply pipe 7. Backwash water containing a waste sludge discharged from a filtering demineralizer of a used fuel storage pool purifying system is supplied to the sedimentation tub 8 by a sludge supply pipe 24. Backwash water containing minute iron hydroxide generated from a condensation filtering device 3 provided in water supply piping 32 is guided into a sedimentation tub 25 by a sludge supply pipe 6. Supernatant water containing floating iron hydroxide within the sedimentation tub 25 is heated by a heater 34. The iron hydroxide is aggregated by heating by the heater 34 and becomes an aggregate having a large grain size. Supernatant water containing the aggregate is supplied to a filtering device 27 and collected as a filtered liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、放射性廃棄物処理方法及びその装置に係り、特に、沸騰水型原子力プラントの給水配管に設けられた復水ろ過装置で発生する逆洗水及び原子炉冷却材浄化系の浄化系配管に設けられたろ過脱塩装置から発生する使用済イオン交換樹脂のスラリーを処理するのに好適な放射性廃棄物処理方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a radioactive waste treatment method and apparatus therefor, and more particularly, backwash water generated in a condensate filtration device provided in a water supply pipe of a boiling water nuclear power plant and a purification system pipe for a reactor coolant purification system. The present invention relates to a radioactive waste treatment method suitable for treating a slurry of used ion exchange resin generated from a filtration and desalination apparatus provided in the apparatus and an apparatus therefor.

沸騰水型原子力プラントでは、給水配管に設けた復水ろ過装置により給水に含まれる鉄錆成分であるクラッドを除去し、給水により原子炉に持ち込まれるクラッドの量を低減している。また、原子炉に連絡された原子炉冷却材浄化系の浄化系配管に設けられたろ過脱塩装置は、原子炉内の冷却水である炉水に含まれる放射性核種及びクラッドを除去し、炉水を浄化している。使用済燃料貯蔵プール浄化系に設けられたろ過脱塩装置は、使用済燃料集合体を保管する使用済燃料貯蔵プール内の冷却水に含まれるイオン及びクラッドを除去している。   In boiling water nuclear power plants, the condensate filtration device provided in the feed water pipe removes the clad that is an iron rust component contained in the feed water, thereby reducing the amount of clad brought into the reactor by the feed water. In addition, the filtration desalination apparatus provided in the purification system piping of the reactor coolant purification system communicated with the nuclear reactor removes radionuclides and cladding contained in the reactor water, which is the cooling water in the reactor, Purifying water. The filtration and desalination apparatus provided in the spent fuel storage pool purification system removes ions and cladding contained in the cooling water in the spent fuel storage pool that stores the spent fuel assembly.

沸騰水型原子力プラントのこれらの浄化装置は、浄化性能が低下したとき、以下のようにして性能を向上させている。給水配管に設けた復水ろ過装置(例えば、中空子膜フィルター)では、逆洗水を用いた逆洗によりフィルターに付着したクラッドを除去する。原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系に設けられた各ろ過脱塩装置では、性能が低下して寿命になった使用済の粉末イオン交換樹脂をフィルター部材から除去し、新しい粉末イオン交換樹脂をフィルター部材にプリコートする。   When the purification performance of these boiling water nuclear power plants is reduced, the performance is improved as follows. In the condensate filtration device (for example, hollow core membrane filter) provided in the water supply pipe, the clad adhering to the filter is removed by backwashing using backwashing water. In each of the filtration desalination equipment installed in the reactor coolant purification system and the spent fuel storage pool purification system, used powder ion exchange resin whose performance has been reduced and has reached the end of its life is removed from the filter member, and a new powder An ion exchange resin is precoated on the filter member.

給水配管に設けた復水ろ過装置の再生操作で発生した逆洗水、原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系に設けられた各ろ過脱塩装置から排出された使用済粉末イオン交換樹脂(廃スラッジ)、及び他の原子炉系統及びタービン系統から発生した低電導度廃液(LCW)は、放射性廃棄物であり、放射性廃棄物処理装置で処理される。   Used powder ions discharged from the backwash water generated by the regeneration operation of the condensate filter installed in the water supply piping, the filter demineralizer installed in the reactor coolant purification system and the spent fuel storage pool purification system Exchange resin (waste sludge) and low-conductivity waste liquid (LCW) generated from other nuclear reactor systems and turbine systems are radioactive waste and are processed by a radioactive waste treatment apparatus.

この放射性廃棄物処理装置の一例が、特開平11−153696号公報に記載されている。この放射性廃棄物処理装置は、LCWの処理系、及び逆洗水及び廃スラッジの処理系を有する。   An example of this radioactive waste treatment apparatus is described in JP-A-11-153696. This radioactive waste treatment apparatus has an LCW treatment system and a backwash water and waste sludge treatment system.

原子炉系統及びタービン系統から発生したLCWは、収集槽に集められた後、LCWろ過装置(中空子膜フィルター)で固形分を除去され、LCW脱塩装置でイオンを除去される。LCW脱塩装置から排出された廃液は、LCWサンプル槽でサンプリングされた後、復水貯蔵槽に移送されて沸騰水型原子力プラントのプラント水として再使用される。   After the LCW generated from the reactor system and the turbine system is collected in the collection tank, the solid content is removed by the LCW filtration device (hollow core membrane filter), and the ions are removed by the LCW desalination device. The waste liquid discharged from the LCW desalinator is sampled in the LCW sample tank, transferred to a condensate storage tank, and reused as plant water for a boiling water nuclear plant.

給水配管の復水ろ過装置で発生した逆洗水、原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系の各ろ過脱塩装置から排出された廃スラッジのスラリーが、沈降分離槽に移送される。沈降分離槽内で廃液に含まれた固形分(クラッド及び廃スラッジ)が沈降分離され、沈降分離槽内の上澄み水がろ過装置に供給される。このろ過装置は、上澄み水に含まれた浮遊性のクラッドを分離する。このクラッドが除去された上澄み水は、LCWを収集する収集槽に供給され、上記したLCW処理系で処理される。ろ過装置での逆洗により発生したクラッドを含む逆洗水は、上記の沈降分離槽に移送される。   Sludge of waste sludge discharged from the backwash water generated in the condensate filtration device of the water supply pipe, the filtration desalination device of the reactor coolant purification system and the spent fuel storage pool purification system is transferred to the sedimentation separation tank. The The solid content (cladding and waste sludge) contained in the waste liquid is settled and separated in the sedimentation tank, and the supernatant water in the sedimentation tank is supplied to the filtration device. This filtration device separates the floating cladding contained in the supernatant water. The supernatant water from which the clad has been removed is supplied to a collection tank for collecting LCW, and is processed in the above-described LCW processing system. Backwash water including the clad generated by backwashing in the filtration device is transferred to the settling separation tank.

上記の沈降分離槽内で沈降分離されたクラッド及び廃スラッジは、放射能を十分に減衰させた後、沈降分離槽内で上澄み水と均一に混合され、約10w%のスラリー状態で固化処理設備へ移送される。   The clad and waste sludge separated and settled in the above sedimentation tank are sufficiently mixed with supernatant water in the sedimentation tank after the radioactivity is sufficiently attenuated, and are solidified in a slurry state of about 10 w%. It is transferred to.

特開平11−153696号公報に記載された放射性廃棄物処理装置は、給水配管の復水ろ過装置で発生した逆洗水、及び原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系の各ろ過脱塩装置から排出された廃スラッジのスラリーを1つの沈降分離槽に集めている。給水配管の復水ろ過装置で発生した逆洗水は、放射能レベルが極めて低い。これに対して、原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系の各ろ過脱塩装置から排出された廃スラッジは、原子炉内の炉水、及び使用済燃料集合体を保管する燃料貯蔵プール内の冷却水を浄化する関係上、放射能レベルが高くなる。上記した逆洗水及び廃スラッジを1つの沈降分離槽内に集めることは、放射能レベルの高い放射性廃棄物の量が増大する。   The radioactive waste treatment apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-153696 includes backwash water generated in a condensate filtration apparatus for water supply piping, and each filtration of a reactor coolant purification system and a spent fuel storage pool purification system. Slurry of waste sludge discharged from the desalinator is collected in one settling tank. The backwash water generated in the condensate filter of the water supply pipe has a very low radioactivity level. On the other hand, the waste sludge discharged from the filtration desalination devices of the reactor coolant purification system and the spent fuel storage pool purification system is the fuel that stores the reactor water and spent fuel assemblies in the reactor. The level of radioactivity increases due to the purification of the cooling water in the storage pool. Collecting the above-described backwash water and waste sludge in one settling tank increases the amount of radioactive waste with a high radioactivity level.

特開昭63−94197号公報に記載された放射性廃棄物処理装置は、給水配管に設けられたろ過脱塩装置から排出された廃スラッジ及び脱塩器から排出された使用済イオン交換樹脂を貯蔵タンクに集め、原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系の各ろ過脱塩装置から排出された高放射能レベルの廃スラッジを沈降分離槽に集めている。このため、給水配管に設けられたろ過脱塩装置及び脱塩器から排出される放射能レベルの低い廃スラッジ及び使用済イオン交換樹脂が、原子炉冷却材浄化系及び使用済燃料貯蔵プール浄化系の各ろ過脱塩装置から排出された高放射能レベルの廃スラッジに混合するのを避けている。   The radioactive waste treatment apparatus described in JP-A-63-94197 stores waste sludge discharged from a filtration demineralizer provided in a water supply pipe and used ion exchange resin discharged from a demineralizer. The waste sludge with high radioactivity level collected in the tank and discharged from the filtration desalination equipment of the reactor coolant purification system and the spent fuel storage pool purification system is collected in the sedimentation separation tank. For this reason, waste sludge and spent ion exchange resin with low radioactivity levels discharged from the filtration and desalination equipment and desalter provided in the water supply pipe are converted into a reactor coolant purification system and a spent fuel storage pool purification system. Avoid mixing with waste sludge of high radioactivity level discharged from each filtration desalination unit.

特開昭62−95500号公報は、非助剤型フィルターの逆洗水を60〜100℃に加熱し、沈降分離することを提案している。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-95500 proposes that the backwash water of a non-auxiliary filter is heated to 60 to 100 ° C. and separated by settling.

特開平11−153696号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-153696 特開昭63−94197号公報JP-A-63-94197 特開昭62−95500号公報JP-A-62-95500

給水配管に設けた復水ろ過装置で除去されるクラッドは、タービンから排気された蒸気を凝縮する復水器、及びこの復水器に接続される給水配管を構成する鋼材が、復水と接触して腐食することにより発生した鉄錆成分が主体であり、その化学形態はFe及びFeといった鉄酸化物、及びFeOOHの鉄水酸化物である。沸騰水型原子力プラントの復水器で蒸気の凝縮により生成された復水は不純物が少なく、その水質は純水に近いものである。従って、沈降分離槽内の上澄み水も純水に近い水質であり、その導電率は1μS/cmと低く、またpH値も6付近となる。このような条件では、鉄水酸化物であるFeOOHが液中にコロイド状態で分散して、重力による沈降が起こりにくくなることがある。その場合、沈降分離槽内の上澄み水の鉄濃度は時間をおいても下がらず、沈降分離槽内の上澄み水に相当量のクラッドが混入する可能性がある。 The clad removed by the condensate filtration device provided in the water supply pipe is a condenser that condenses the steam exhausted from the turbine, and the steel material constituting the water supply pipe connected to this condenser is in contact with the condensate. The main component is an iron rust component generated by corrosion, and the chemical form is an iron oxide such as Fe 3 O 4 and Fe 2 O 3 and an iron hydroxide of FeOOH. Condensate produced by condensation of steam in a condenser of a boiling water nuclear power plant has few impurities, and its water quality is close to that of pure water. Therefore, the supernatant water in the sedimentation separation tank has a water quality close to that of pure water, its conductivity is as low as 1 μS / cm, and the pH value is around 6. Under such conditions, FeOOH, which is an iron hydroxide, may disperse in a colloidal state in the liquid, and precipitation due to gravity may be difficult to occur. In that case, the iron concentration in the supernatant water in the sedimentation tank does not decrease over time, and a considerable amount of clad may be mixed in the supernatant water in the sedimentation tank.

特開平11−153696号公報に開示された放射性廃棄物処理装置は、沈降分離槽内の上澄み水をろ過装置に導いて上澄み水に含まれるクラッドをろ過装置で除去している。ろ過装置でクラッドを除去した上澄み水をLCW処理系に供給するので、LCW処理系に設けられたLCWろ過装置の目詰まりを抑制でき、LCWろ過装置の逆洗頻度を低減することができる。しかしながら、LCWろ過装置の目詰まりを抑制できるが、逆に、沈降分離槽内の上澄み水が供給されるろ過装置が、数100ppmオーダの微細なクラッド(FeOOH)によって目詰りを生じ易く、逆洗頻度が多くなる。   In the radioactive waste disposal apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-153696, the supernatant water in the sedimentation tank is guided to the filtration device, and the clad contained in the supernatant water is removed by the filtration device. Since the supernatant water from which the clad has been removed by the filtration device is supplied to the LCW treatment system, clogging of the LCW filtration device provided in the LCW treatment system can be suppressed, and the backwash frequency of the LCW filtration device can be reduced. However, although clogging of the LCW filtration device can be suppressed, conversely, the filtration device to which the supernatant water in the sedimentation separation tank is supplied is likely to be clogged by a fine clad (FeOOH) on the order of several hundred ppm, and backwashing is performed. Increases frequency.

特開昭62−95500号公報では、クラッドの沈降分離を促進させるため、復水ろ過装置からの逆洗水を60〜100℃に加熱している。薬液添加を行うことなく、加温によってクラッドの凝集状態を変えて沈降を加速することができる。加温によるクラッドの凝集状態の変化は、クラッドの初期粒径や濃度、あるいは共存成分により影響を受けるため、加温と沈降だけで安定に分離処理するのは難しい場合もあると考えられる。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-95500, backwash water from a condensate filtration device is heated to 60 to 100 ° C. in order to promote sedimentation and separation of the clad. Sedimentation can be accelerated by changing the agglomeration state of the clad by heating without adding a chemical solution. Changes in the agglomeration state of the clad due to heating are affected by the initial particle size and concentration of the clad, or coexisting components, so it may be difficult to perform a stable separation process only by heating and sedimentation.

本発明の目的は、上澄み水をろ過するろ過装置の逆洗頻度を低減することができる放射性廃棄物処理方法及びその装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a radioactive waste treatment method and apparatus capable of reducing the frequency of backwashing of a filtration apparatus for filtering supernatant water.

上記した目的を達成する本発明の特徴は、原子力プラントの原子炉内の冷却水を浄化する第1浄化装置から排出された廃スラッジを含む放射性廃液を第1沈降分離槽に供給し、原子力プラントの給水配管に設けられた給水を浄化する第2浄化装置から排出された、浮遊性のクラッドを含む逆洗水を第2沈降分離槽に供給し、第2沈降分離槽内の浮遊性クラッドを含む上澄み水を加熱してろ過装置に供給し、このろ過装置において供給された上澄み水の一部を回収し、加熱により生成された、浮遊性クラッドの凝集体を含む残りの上澄み水をろ過装置から第2沈降分離槽に戻すことにある。   A feature of the present invention that achieves the above-described object is that a radioactive waste liquid containing waste sludge discharged from a first purification device that purifies cooling water in a nuclear power plant nuclear reactor is supplied to the first sedimentation separation tank, The backwash water containing the floating cladding discharged from the second purification device for purifying the feed water provided in the water supply pipe is supplied to the second sedimentation separation tank, and the floating cladding in the second sedimentation tank is removed. The supernatant water containing is heated and supplied to the filtration device, a part of the supernatant water supplied in this filtration device is recovered, and the remaining supernatant water containing the floating clad aggregate produced by heating is filtered. To return to the second sedimentation tank.

第2沈降分離槽内の浮遊性クラッドを含む上澄み水を加熱するので、この浮遊性クラッドが凝集して粒径の大きな凝集体になり、これらの凝集体を含む上澄み水がろ過装置内に供給される。凝集体がろ過装置内で堆積しても、堆積された凝集体相互間に間隔の大きな隙間が形成されるので、ろ過装置の差圧の上昇を抑制することができ、ろ過装置の逆洗頻度を低減することができる。   Since the supernatant water containing the floating cladding in the second sedimentation separation tank is heated, the floating cladding aggregates into aggregates having a large particle size, and the supernatant water containing these aggregates is supplied into the filtration device. Is done. Even if agglomerates accumulate in the filtration device, a large gap is formed between the accumulated agglomerates, so that an increase in the differential pressure of the filtration device can be suppressed, and the backwash frequency of the filtration device Can be reduced.

本発明によれば、上澄み水をろ過するろ過装置の逆洗頻度を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the backwash frequency of the filtration apparatus which filters supernatant water can be reduced.

本発明の好適な一実施例である放射性廃棄物処理方法に用いられる放射性廃棄物処理装置の構成図である。It is a block diagram of the radioactive waste processing apparatus used for the radioactive waste processing method which is one preferable Example of this invention.

発明者らは、特開平11−153696号公報に記載された沈降分離槽の上澄み水をろ過するろ過装置の逆洗頻度を低減する方法を検討した。発明者らは、特開昭62−95500号公報に記載された微細な水酸化鉄(FeOOH)を含む上澄み水の加熱について検討した。特開昭62−95500号公報は、その上澄み水を加熱することにより上澄み水に含まれている水酸化鉄を酸化鉄に変えて沈降性を向上させている。発明者らは、微細な水酸化鉄を含む水を加熱したところ、微細な水酸化鉄の粒径が加熱により大きく変わることを見出した。復水ろ過装置の逆洗水に含まれるクラッドの一種である水酸化鉄は、通常、1μm以下の微細な粒子であるが、この水酸化鉄を含む水を、例えば、80℃に加熱したところ、水酸化鉄が凝集して粒径が大きくなり、その粒径が数10μmになった。特開昭62−95500号公報に記載されているようなクラッドの化学形態変化だけであれば、ろ過装置の逆洗頻度にはあまり影響しないが、凝集により水酸化鉄の粒径が大きくなることによって、ろ過装置のろ過膜の差圧が上昇して設定差圧になるまでに要する時間が長くなった。これは、加熱しない状態では、水酸化鉄の粒径が小さくてろ過装置に堆積された水酸化鉄の粒子間の隙間がほとんどないのに対し、加熱した状態では、凝集により水酸化鉄の粒径が大きくなってろ過装置に堆積された水酸化鉄の凝集体相互間の隙間が大きくなり、ろ過装置の差圧の上昇が抑制されるためである。このような新たな知見に基づいて、発明者らは、沈降分離槽の上澄み水を加熱してろ過装置に供給するとの着想に至った。   Inventors examined the method of reducing the backwash frequency of the filtration apparatus which filters the supernatant water of a sedimentation-separation tank described in Unexamined-Japanese-Patent No. 11-153696. The inventors examined heating of the supernatant water containing fine iron hydroxide (FeOOH) described in JP-A-62-95500. In JP-A-62-95500, by heating the supernatant water, iron hydroxide contained in the supernatant water is changed to iron oxide to improve the sedimentation property. The inventors have found that when water containing fine iron hydroxide is heated, the particle size of the fine iron hydroxide is greatly changed by heating. Iron hydroxide, which is a kind of clad contained in the backwash water of the condensate filtration device, is usually fine particles of 1 μm or less, but the water containing this iron hydroxide is heated to, for example, 80 ° C. The iron hydroxide aggregated to increase the particle size, and the particle size became several tens of μm. If only the change in the chemical form of the clad as described in JP-A-62-95500 is not affected, the frequency of backwashing of the filtration device is not significantly affected, but the particle size of iron hydroxide increases due to aggregation. As a result, the time required for the differential pressure of the filtration membrane of the filtration device to increase to the set differential pressure is increased. This is because, when not heated, the particle size of iron hydroxide is small and there are almost no gaps between the iron hydroxide particles deposited on the filtration device. This is because the gap between the aggregates of the iron hydroxide accumulated in the filtration device becomes large and the increase in the differential pressure of the filtration device is suppressed. Based on such new knowledge, the inventors have come up with the idea of heating the supernatant water of the sedimentation tank and supplying it to the filtration device.

このような着想を反映した本発明の実施例を、以下に説明する。   An embodiment of the present invention reflecting such an idea will be described below.

本発明の好適な一実施例である放射性廃棄物処理方法を、図1を用いて説明する。   A radioactive waste processing method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、本実施例の放射性廃棄物処理方法が適用される沸騰水型原子力プラントの概要を、図1を用いて説明する。原子炉1が主蒸気配管31によってタービン2に接続され、復水器30がタービン2に連絡される。復水器30は給水配管32によって原子炉1に接続される。給水配管32には、復水器30から原子炉1に向って、複数基の復水ろ過装置3、複数基の復水脱塩装置4、低圧給水加熱器(図示せず)、給水ポンプ(図示せず)及び高圧給水加熱器(図示せず)がこの順に設けられている。復水ろ過装置3は例えば中空子フィルターを有し、復水脱塩装置4は内部にイオン交換樹脂を充填している。沸騰水型原子力プラントは再循環系及び原子炉浄化系を備えている。再循環系は、再循環ポンプ39が設けられた再循環系配管33を有する。この再循環系配管33が原子炉1に接続される。原子炉浄化系は、浄化系配管40、浄化系ポンプ41及び浄化装置5を備えている。浄化装置5はフィルター部材に粉末イオン交換樹脂をプリコートしたろ過脱塩装置である。浄化系配管40の一端が再循環ポンプ39の上流で再循環系配管33に接続され、浄化系配管40の他端が給水配管32に接続される。   First, an outline of a boiling water nuclear power plant to which the radioactive waste treatment method of this embodiment is applied will be described with reference to FIG. The nuclear reactor 1 is connected to the turbine 2 by the main steam pipe 31, and the condenser 30 is connected to the turbine 2. The condenser 30 is connected to the nuclear reactor 1 by a water supply pipe 32. From the condenser 30 to the reactor 1, a plurality of condensate filtration devices 3, a plurality of condensate demineralizers 4, a low-pressure feed water heater (not shown), a feed pump ( A high-pressure feed water heater (not shown) and a high-pressure feed water heater are provided in this order. The condensate filtration device 3 has, for example, a hollow filter, and the condensate demineralizer 4 is filled with an ion exchange resin. The boiling water nuclear power plant has a recirculation system and a reactor purification system. The recirculation system has a recirculation system pipe 33 provided with a recirculation pump 39. This recirculation piping 33 is connected to the nuclear reactor 1. The nuclear reactor purification system includes a purification system pipe 40, a purification system pump 41, and a purification device 5. The purification device 5 is a filtration desalination device in which a filter member is pre-coated with a powder ion exchange resin. One end of the purification system pipe 40 is connected to the recirculation system pipe 33 upstream of the recirculation pump 39, and the other end of the purification system pipe 40 is connected to the water supply pipe 32.

再循環ポンプ39の駆動によって原子炉1内の炉心(図示せず)に供給された冷却水は、炉心に装荷された燃料集合体に含まれる核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、一部が蒸気になる。この蒸気が、原子炉1から主蒸気配管31に吐出され、主蒸気配管31を通ってタービン2に供給され、発電機(図示せず)に連結されたタービン2を回転させる。発電機も回転され、電気が発生する。タービン2から排気された蒸気は、復水器30で凝縮されて水になる。この水は、給水として、給水配管32を通って原子炉1に供給される。給水配管32内を流れる給水に含まれている水酸化鉄(FeOOH)等のクラッドが、復水ろ過装置3で除去される。さらに、給水に含まれるイオン性の不純物が復水脱塩装置4で除去される。その後、給水は、低圧給水加熱器及び高圧給水加熱器で加熱されて昇温し、給水ポンプで昇圧され、給水配管32によって原子炉1に導かれる。   Cooling water supplied to the core (not shown) in the nuclear reactor 1 by driving the recirculation pump 39 is heated by heat generated by nuclear fission of nuclear fuel material contained in the fuel assembly loaded in the core. Part becomes steam. This steam is discharged from the nuclear reactor 1 to the main steam pipe 31, supplied to the turbine 2 through the main steam pipe 31, and rotates the turbine 2 connected to a generator (not shown). The generator is also rotated to generate electricity. The steam exhausted from the turbine 2 is condensed by the condenser 30 to become water. This water is supplied to the nuclear reactor 1 through the water supply pipe 32 as water supply. Cladding such as iron hydroxide (FeOOH) contained in the feed water flowing through the feed water pipe 32 is removed by the condensate filtration device 3. Furthermore, ionic impurities contained in the water supply are removed by the condensate demineralizer 4. Thereafter, the feed water is heated by the low-pressure feed water heater and the high-pressure feed water heater, the temperature is raised, the pressure is raised by the feed water pump, and is led to the reactor 1 by the feed water pipe 32.

再循環系配管33内を流れる冷却水の一部は、浄化系ポンプ41の駆動によって浄化系配管40内に流入し、浄化装置5に供給される。浄化装置5は、冷却水に含まれるクラッド及びイオンを除去する。浄化装置5で浄化された冷却水は、浄化系配管40及び給水配管32を通って原子炉1に供給される。   A part of the cooling water flowing in the recirculation system pipe 33 flows into the purification system pipe 40 by the drive of the purification system pump 41 and is supplied to the purification device 5. The purification device 5 removes the clad and ions contained in the cooling water. The cooling water purified by the purification device 5 is supplied to the nuclear reactor 1 through the purification system pipe 40 and the water supply pipe 32.

このような沸騰水型原子力プラントに適用されて、本実施例の放射性廃棄物処理方法に用いる放射性廃棄物処理装置を、図1を用いて説明する。   A radioactive waste treatment apparatus applied to such a boiling water nuclear power plant and used in the radioactive waste treatment method of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例の放射性廃棄物処理方法に用いる放射性廃棄物処理装置は、沈降分離槽8,25、上澄み水ポンプ10,26、ろ過装置27及びヒータ34を備えている。ろ過装置27は、多数の管状の逆浸透膜(RO膜)を備え、クロスフローろ過方式を適用している。上澄み水ポンプ10を設けた上澄み水排出管9が、沈降分離槽8の上部に接続される。配管21が上澄み水ポンプ10の下流で上澄み水排出管9に接続される。配管21は高電導度廃液(HCW)処理系(図示せず)にも接続される。固体処理系(図示せず)に接続された、ポンプ23を設けたスラッジ排出管22が、沈降分離槽8の底部に接続される。上澄み水ポンプ26を設けた上澄み水排出管38が、沈降分離槽25の上部に接続され、さらに、ろ過装置27に接続される。戻り管28が、ろ過装置27と沈降分離槽25の上部を接続している。上澄み水排出管38及び戻り管28が、上澄み水の循環配管を形成する。ヒータ34が、上澄み水ポンプ26とろ過装置27の間で上澄み水排出管38に設けられる。沈降分離槽25が逆洗水排出管6によって復水ろ過装置3に接続される。   The radioactive waste treatment apparatus used in the radioactive waste treatment method of this embodiment includes sedimentation separation tanks 8 and 25, supernatant water pumps 10 and 26, a filtration device 27, and a heater 34. The filtration device 27 includes a large number of tubular reverse osmosis membranes (RO membranes) and applies a cross-flow filtration method. A supernatant water discharge pipe 9 provided with a supernatant water pump 10 is connected to the upper part of the sedimentation separation tank 8. A pipe 21 is connected to the supernatant water discharge pipe 9 downstream of the supernatant water pump 10. The pipe 21 is also connected to a high conductivity waste liquid (HCW) treatment system (not shown). A sludge discharge pipe 22 provided with a pump 23 connected to a solid processing system (not shown) is connected to the bottom of the sedimentation separation tank 8. A supernatant water discharge pipe 38 provided with the supernatant water pump 26 is connected to the upper part of the sedimentation separation tank 25 and further connected to the filtration device 27. A return pipe 28 connects the upper portion of the filtration device 27 and the sedimentation tank 25. The supernatant water discharge pipe 38 and the return pipe 28 form a circulation pipe for the supernatant water. A heater 34 is provided in the supernatant water discharge pipe 38 between the supernatant water pump 26 and the filtration device 27. A sedimentation tank 25 is connected to the condensate filtration device 3 by a backwash water discharge pipe 6.

沈降分離槽8がスラッジ供給管7により浄化装置5に接続される。沈降分離槽8には、使用済燃料貯蔵プール浄化系(図示せず)に設けられたろ過脱塩装置(図示せず)に接続されたスラッジ供給管24が接続される。使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置は、使用済燃料集合体を保管する使用済燃料貯蔵プール内の冷却水を浄化する。このろ過脱塩装置も、フィルター部材に粉末イオン交換樹脂をプリコートしている。   A sedimentation tank 8 is connected to the purification device 5 by a sludge supply pipe 7. The sedimentation tank 8 is connected to a sludge supply pipe 24 connected to a filtration desalination apparatus (not shown) provided in a spent fuel storage pool purification system (not shown). The spent fuel storage pool purification system filtration desalination device purifies the cooling water in the spent fuel storage pool for storing spent fuel assemblies. This filtration desalination apparatus also pre-coats the powder ion exchange resin to the filter member.

LCW処理系は、収集槽12、LCWろ過装置(例えば、中空子膜フィルターを含む)14、LCW脱塩装置15及びLCWサンプル槽16を有する。LCWろ過装置14は、収集槽12、及びイオン交換樹脂を充填したLCW脱塩装置15に接続される。LCWサンプル槽16がLCW脱塩装置15に接続される。具体的には、LCW配管36が、収集槽12、LCWろ過装置14、LCW脱塩装置15及びLCWサンプル槽16を、上流から下流に向かってこの順番に接続している。差圧計35がLCWろ過装置14の上流と下流の差圧を計測する。収集槽12には上澄み水排出管9が接続されている。LCWろ過装置14に接続されたスラッジ供給管20が沈降分離槽8に接続される。ろ過液供給管29がLCWサンプル槽16に接続される。   The LCW processing system includes a collection tank 12, an LCW filtration apparatus (including a hollow core membrane filter, for example) 14, an LCW desalting apparatus 15, and an LCW sample tank 16. The LCW filtration device 14 is connected to a collection tank 12 and an LCW desalting device 15 filled with an ion exchange resin. The LCW sample tank 16 is connected to the LCW desalting apparatus 15. Specifically, the LCW pipe 36 connects the collection tank 12, the LCW filtration apparatus 14, the LCW desalting apparatus 15, and the LCW sample tank 16 in this order from upstream to downstream. The differential pressure gauge 35 measures the differential pressure upstream and downstream of the LCW filtration device 14. A supernatant water discharge pipe 9 is connected to the collection tank 12. A sludge supply pipe 20 connected to the LCW filtration device 14 is connected to the sedimentation separation tank 8. A filtrate supply pipe 29 is connected to the LCW sample tank 16.

ポンプ17が設けられた配管42が、LCWサンプル槽16と復水貯蔵槽18を連絡する。復水移送ポンプ19が設けられた復水供給管37が、沸騰水型原子力プラントの配管系、例えば、給水配管32、及び非常用炉心冷却系の冷却水供給配管(図示せず)等に接続される。   A pipe 42 provided with the pump 17 connects the LCW sample tank 16 and the condensate storage tank 18. A condensate supply pipe 37 provided with a condensate transfer pump 19 is connected to a piping system of a boiling water nuclear power plant, for example, a feed water pipe 32 and a cooling water supply pipe (not shown) of an emergency core cooling system. Is done.

浄化装置5が原子炉1内の冷却水を浄化することによって、浄化装置5の上流と下流の差圧が上昇して設定差圧になったとき、この浄化装置5内のフィルター部材にプリコートされている粉末イオン交換樹脂を逆洗水によりフィルター部材から除去して廃スラッジとして逆洗水と共にスラッジ供給管7に排出する。この廃スラッジを含む逆洗水が、スラッジ供給管7により沈降分離槽8に供給される。1つの浄化装置5が逆洗されているとき、待機状態にあった他の浄化装置5が、浄化系配管40内を流れている冷却水の浄化を行う。逆洗水により粉末イオン交換樹脂が除去された浄化装置5では、新しい粉末イオン交換樹脂がフィルター部材にプリコートされる。   When the purification device 5 purifies the cooling water in the nuclear reactor 1 and the differential pressure between the upstream and downstream of the purification device 5 increases to a set differential pressure, the filter member in the purification device 5 is precoated. The powder ion exchange resin is removed from the filter member by backwashing water and discharged as sludge to the sludge supply pipe 7 together with backwashing water. The backwash water containing the waste sludge is supplied to the settling separation tank 8 through the sludge supply pipe 7. When one purification device 5 is backwashed, the other purification device 5 in the standby state purifies the cooling water flowing in the purification system pipe 40. In the purification device 5 from which the powder ion exchange resin is removed by the backwash water, a new powder ion exchange resin is precoated on the filter member.

使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置でも、差圧が設定差圧まで上昇したとき、浄化装置5と同様に、逆洗水により粉末イオン交換樹脂がフィルター部材から除去され、除去された粉末イオン交換樹脂(廃スラッジ)を含む逆洗水がスラッジ供給管24を通して沈降分離槽8に供給される。   Even in the filtration and desalination apparatus of the spent fuel storage pool purification system, when the differential pressure rose to the set differential pressure, the powder ion exchange resin was removed from the filter member by the backwash water and removed, as in the purification apparatus 5. Backwash water containing powder ion exchange resin (waste sludge) is supplied to the sedimentation separation tank 8 through the sludge supply pipe 24.

沈降分離槽8内では、廃スラッジ、及び浄化装置5等の逆洗水と共に沈降分離槽8に供給されたクラッドが沈降分離される。浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置で除去されるクラッドは、水酸化鉄をほとんど含んでいない。廃スラッジ及びクラッドが沈降分離された沈降分離槽8の上部に存在する上澄み水が、上澄み水排出管9に排出されて上澄み水ポンプ10により昇圧され、上澄み水排出管9により収集槽12、または配管21を通してHCW処理系に供給される。この上澄み水の収集槽12またはHCW処理系への供給は、上澄み水排出管9と配管21の接続点よりも下流で上澄み水排出管9に設けられた第1開閉弁と配管21に設けられた第2開閉弁を切り替えることによって行われる。例えば、上澄み水ポンプ10の上流で上澄み水排出管9に設けられた電導度計(図示せず)で計測された上澄み水の電導度が、LCW処理系に供給可能な設定電導度以下であるとき、第1開閉弁が開いて第2開閉弁が閉じられ、上澄み水ポンプ10で昇圧された沈降分離槽8内の上澄み水がLCW処理系の収集槽12に供給される。また、電導度計で計測された上澄み水の電導度がその第1設定電導度を超えるときには、第2開閉弁が開いて第1開閉弁が閉じられ、上澄み水ポンプ10で昇圧された上澄み水が配管21を介してHCW処理系に供給される。   In the sedimentation / separation tank 8, the clad supplied to the sedimentation / separation tank 8 together with waste sludge and backwash water such as the purification device 5 is sedimented and separated. The clad removed by the purification device 5 and the filtration and desalination device of the spent fuel storage pool purification system contains almost no iron hydroxide. The supernatant water present in the upper part of the sedimentation tank 8 from which the waste sludge and the clad have been separated by sedimentation is discharged to the supernatant water discharge pipe 9 and pressurized by the supernatant water pump 10, and the collection tank 12 by the supernatant water discharge pipe 9 or It is supplied to the HCW processing system through the pipe 21. The supply of the supernatant water to the collection tank 12 or the HCW treatment system is provided in the first on-off valve and the pipe 21 provided in the supernatant water discharge pipe 9 downstream of the connection point between the supernatant water discharge pipe 9 and the pipe 21. This is done by switching the second on-off valve. For example, the conductivity of the supernatant water measured by a conductivity meter (not shown) provided in the supernatant water discharge pipe 9 upstream of the supernatant water pump 10 is not more than the set conductivity that can be supplied to the LCW treatment system. At this time, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, and the supernatant water in the sedimentation separation tank 8 pressurized by the supernatant water pump 10 is supplied to the collection tank 12 of the LCW treatment system. When the conductivity of the supernatant water measured by the conductivity meter exceeds the first set conductivity, the second on-off valve is opened and the first on-off valve is closed, and the supernatant water boosted by the supernatant water pump 10 is used. Is supplied to the HCW processing system via the pipe 21.

沈降分離槽8内で沈降分離された廃スラッジ及びクラッド等の放射性固体廃棄物は、放射能を十分減衰された後、ポンプ23の駆動によりスラッジ排出管22に排出され、固化処理系へ移送されてドラム缶内で固化処理される。   The radioactive solid waste such as waste sludge and clad separated and settled in the sedimentation tank 8 is discharged to the sludge discharge pipe 22 by driving the pump 23 and transferred to the solidification processing system after the radioactivity is sufficiently attenuated. And solidified in the drum.

収集槽12には、原子炉系統及びタービン系統から発生した低電導度廃液が供給される。沈降分離槽8から供給された上澄み水を含む収集槽12内の低電導度廃液は、ポンプ13で昇圧されてLCWろ過装置14に供給され、低電導度廃液に含まれる固形分がLCWろ過装置14で除去される。LCW脱塩装置15は、LCWろ過装置14から排出された低電導度廃液に含まれたイオンを除去する。LCWろ過装置14及びLCW脱塩装置15で浄化された低電導度廃液は、固形分及びイオン成分を含んでいなく、再利用水として、LCWサンプル槽16に供給される。LCWサンプル槽16内の再利用水は、サンプリングされて電導度が計測され、計測された電導度が再利用可能な第2電導度設定値以下になっているとき、沸騰水型原子力プラントにおいて再利用が可能となり、ポンプ17及び配管42により復水貯蔵槽18に移送される。復水貯蔵槽18内の再利用水は、沸騰水型原子力プラントのプラント水として再使用される。   The collection tank 12 is supplied with low-conductivity waste liquid generated from the nuclear reactor system and the turbine system. The low-conductivity waste liquid in the collection tank 12 containing the supernatant water supplied from the sedimentation / separation tank 8 is pressurized by the pump 13 and supplied to the LCW filter 14, and the solid content contained in the low-conductivity waste liquid is supplied to the LCW filter. 14 is removed. The LCW desalinator 15 removes ions contained in the low-conductivity waste liquid discharged from the LCW filter 14. The low-conductivity waste liquid purified by the LCW filtration device 14 and the LCW desalting device 15 does not contain solid content and ionic components, and is supplied to the LCW sample tank 16 as reused water. The reused water in the LCW sample tank 16 is sampled and measured for electrical conductivity. When the measured electrical conductivity is equal to or lower than the second electrical conductivity setting value that can be reused, the reused water in the boiling water nuclear power plant is recycled. It can be used and transferred to the condensate storage tank 18 by the pump 17 and the pipe 42. The reused water in the condensate storage tank 18 is reused as plant water for a boiling water nuclear plant.

或る復水ろ過装置3の上流と下流の差圧が上昇して設定差圧になったとき、この復水ろ過装置3が逆洗され、この復水ろ過装置3に捕捉された固形分(水酸化鉄を含む)が除去される。復水ろ過装置3から排出されて固形分(水酸化鉄を含む)を含む逆洗水が、逆洗水排出管6を通して沈降分離槽25に供給される。沈降分離槽25内では、供給された、浮遊性のクラッドである水酸化鉄以外の固形分(例えば、酸化鉄のクラッド)は、沈降分離される。沈降分離槽25内の浮遊性の水酸化鉄を含む上澄み水は、上澄み水ポンプ26の駆動により上澄み水排出管38内に排出される。この上澄み水は、上澄み水排出管38内でヒータ34によって、例えば80℃に加熱される。上澄み水の加熱によって、上澄み水に含まれた水酸化鉄は、凝集して粒径が大きくなる。粒径が大きくなった、水酸化鉄の凝集体を含む上澄み水が、ろ過装置27に供給される。ろ過装置27に供給された上澄み水の一部は、ろ過液としてろ過装置27内の管状のRO膜を透過してろ過液供給管29に排出され、ろ過液供給管29を通ってLCWサンプル槽16に供給されてプラント水として再利用される。   When the differential pressure upstream and downstream of a certain condensate filtration device 3 rises to a set differential pressure, the condensate filtration device 3 is backwashed, and the solid content ( (Including iron hydroxide) is removed. Backwash water discharged from the condensate filtration device 3 and containing solid content (including iron hydroxide) is supplied to the settling separation tank 25 through the backwash water discharge pipe 6. In the sedimentation separation tank 25, the supplied solid content other than iron hydroxide which is a floating clad (for example, a clad of iron oxide) is settled and separated. The supernatant water containing floating iron hydroxide in the settling tank 25 is discharged into the supernatant water discharge pipe 38 by driving the supernatant water pump 26. The supernatant water is heated to, for example, 80 ° C. by the heater 34 in the supernatant water discharge pipe 38. By heating the supernatant water, the iron hydroxide contained in the supernatant water aggregates to increase the particle size. Supernatant water containing iron hydroxide aggregates having a large particle size is supplied to the filtration device 27. A part of the supernatant water supplied to the filtration device 27 passes through the tubular RO membrane in the filtration device 27 as a filtrate and is discharged to the filtrate supply pipe 29, passes through the filtrate supply pipe 29, and is an LCW sample tank. 16 is reused as plant water.

復水器30から給水配管32を通って復水ろ過装置3に供給される給水の温度が低いので、Fe及びFeよりも、微細で沈降し難い水酸化鉄(例えば、γ−FeOOH)が多く生成するものと思われる。この結果、復水ろ過装置3で捕捉されるクラッドのうち水酸化鉄が占める割合が多くなり、沈降分離槽25に供給される逆洗水に含まれる水酸化鉄の割合も多くなる。 Since the temperature of the feed water supplied from the condenser 30 to the condensate filtration device 3 through the feed water pipe 32 is low, it is finer and less likely to settle than Fe 3 O 4 and Fe 2 O 3 (for example, It seems that a large amount of (γ-FeOOH) is produced. As a result, the proportion of iron hydroxide in the clad captured by the condensate filtration device 3 increases, and the proportion of iron hydroxide contained in the backwash water supplied to the settling separation tank 25 also increases.

上澄み水に含まれた、水酸化鉄が凝集して生成された多数の凝集体の一部が、ろ過装置27内のRO膜の表面に堆積され、上澄み水に含まれた残りの凝集体が、上澄み水と共に、ろ過装置27内の管状のRO膜を通過して戻り管28を通り、沈降分離槽25内に供給される。沈降分離槽25内に流入した粒径の大きな各凝集体は、沈降分離槽25内で沈降分離される。   A part of a large number of aggregates produced by agglomeration of iron hydroxide contained in the supernatant water is deposited on the surface of the RO membrane in the filtration device 27, and the remaining aggregates contained in the supernatant water are accumulated. Together with the supernatant water, it passes through the tubular RO membrane in the filtration device 27, passes through the return pipe 28, and is supplied into the sedimentation separation tank 25. Each aggregate having a large particle size that has flowed into the sedimentation tank 25 is settled and separated in the sedimentation tank 25.

ろ過装置27は、RO膜を用いたクロスフローろ過方式により、水酸化鉄の凝集体と上澄み水を分離している。クロスフローろ過方式は、ろ過膜(例えば、RO膜)の表面に平行な処理液の流れによるせん断力によってろ過面に堆積するろ過ケークが除去され、ろ過膜表面へのろ過ケークの形成が最小に保たれる。このため、クロスフローろ過方式は、原理的にはクラッドなどの固形分の濃度が高い廃液を処理した場合でも、ろ過膜の目詰まりが比較的少なく、長期間にわたって高効率のろ過を行うことが可能になる。   The filtration device 27 separates the iron hydroxide aggregate and the supernatant water by a cross-flow filtration method using an RO membrane. In the cross-flow filtration method, the filtration cake deposited on the filtration surface is removed by shearing force due to the flow of the treatment liquid parallel to the surface of the filtration membrane (for example, RO membrane), and the formation of the filtration cake on the filtration membrane surface is minimized. Kept. For this reason, in principle, the cross-flow filtration method can perform highly efficient filtration over a long period of time, even when waste liquids with a high solid content such as cladding are treated, with relatively little clogging of the filtration membrane. It becomes possible.

しかしながら、本実施例において処理対象にしているような高濃度のクラッドを含む廃液を、RO膜を用いたろ過装置27で処理する場合、発明者らは、ろ過装置27の安定処理性能に懸念を抱いた。そこで、発明者らは、RO膜を有するろ過装置を用いて高濃度のクラッドを含む模擬廃液を処理する実験を行った。この結果、RO膜を有するろ過装置によりクラッド濃度が2000ppmを超えるまで濃縮されてもRO膜は目詰まりせず、安定にろ過処理できることを確認した。この実験により、ろ過膜を用いたクロスフローろ過方式による高濃度のクラッドを含む廃液の処理の実現性を立証することができた。   However, when processing the waste liquid containing the high concentration clad which is a processing target in this embodiment by the filtration device 27 using the RO membrane, the inventors are concerned about the stable treatment performance of the filtration device 27. embraced. Therefore, the inventors conducted an experiment in which a simulated waste liquid containing a high-concentration clad was treated using a filtration device having an RO membrane. As a result, it was confirmed that the RO membrane was not clogged and could be stably filtered even if the clad concentration exceeded 2000 ppm by the filtration device having the RO membrane. This experiment proved the feasibility of treating waste liquid containing high-concentration clad by a cross-flow filtration method using a filtration membrane.

ろ過装置27で、所定期間、水酸化鉄の凝集体を含む上澄み水を処理した後、ろ過装置27内のRO膜が逆洗され、RO膜の内面に堆積した凝集体が逆洗水と共に戻り管28を通して沈降分離槽25に戻される。この凝集体も、沈降分離槽25内で沈降分離される。図1には図示されていないが、沈降分離槽25の底部にもスラッジ排出管22が接続されている。沈降分離槽25内で沈降した凝集体等の固形分も、放射能を十分減衰された後、ポンプ23の駆動によりスラッジ排出管22に排出され、固化処理系へ移送されてドラム缶内で固化処理される。   After the supernatant water containing the iron hydroxide aggregate is treated for a predetermined period in the filtration device 27, the RO membrane in the filtration device 27 is backwashed, and the aggregate deposited on the inner surface of the RO membrane returns together with the backwash water. It returns to the sedimentation tank 25 through the tube 28. This aggregate is also settled and separated in the sedimentation tank 25. Although not shown in FIG. 1, a sludge discharge pipe 22 is also connected to the bottom of the sedimentation separation tank 25. Solids such as aggregates settled in the settling tank 25 are also sufficiently attenuated in radioactivity, and then discharged to the sludge discharge pipe 22 by driving the pump 23 and transferred to the solidification processing system to be solidified in the drum can. Is done.

沈降分離槽8及び25内で沈降した各固形分は、固化処理する代わりに焼却処分してもよい。   Each solid content settled in the sedimentation separation tanks 8 and 25 may be incinerated instead of being solidified.

本実施例は、沈降分離槽25内の浮遊性クラッド(微細な水酸化鉄)を含む上澄み水をヒータ34により加熱しているので、凝集して粒径が大きくなった水酸化鉄の多数の凝集体をろ過装置27に供給することができる。これらの凝集体の一部が、ろ過装置27内のろ過膜であるRO膜の内面に堆積されるが、凝集体の粒径が大きいので、凝集体相互間に間隔の大きな隙間が形成され、上澄み水がこれらの隙間を通してRO膜を透過しやすい。RO膜の内面に堆積される凝集体相互間に間隔の大きな隙間が形成されることは、RO膜内外の差圧の上昇を抑制することができる。このため、ろ過装置27内のRO膜の逆洗頻度を低減することができ、ろ過装置27のスループットを向上させることができる。   In the present embodiment, since the supernatant water containing the floating clad (fine iron hydroxide) in the sedimentation separation tank 25 is heated by the heater 34, a large number of iron hydroxides having agglomerated and having a large particle size are obtained. Aggregates can be supplied to the filtration device 27. A part of these aggregates is deposited on the inner surface of the RO membrane, which is a filtration membrane in the filtration device 27. However, since the aggregate has a large particle size, a large gap is formed between the aggregates. Supernatant water tends to permeate the RO membrane through these gaps. The formation of a large gap between the aggregates deposited on the inner surface of the RO membrane can suppress an increase in the differential pressure inside and outside the RO membrane. For this reason, the frequency of backwashing the RO membrane in the filtration device 27 can be reduced, and the throughput of the filtration device 27 can be improved.

ろ過装置27内のRO膜を通過したそれぞれの凝集体は、沈降分離槽25内に導かれ、沈降分離される。粒径が大きくなった凝集体がろ過装置27内のRO膜に供給されるので、RO膜の目詰まりが抑制され、RO膜による上澄み水の処理効率が向上し、RO膜を透過するろ過液の量が増加する。   Each aggregate that has passed through the RO membrane in the filtration device 27 is introduced into the sedimentation tank 25 and separated by sedimentation. Since the aggregate having an increased particle size is supplied to the RO membrane in the filtration device 27, clogging of the RO membrane is suppressed, the treatment efficiency of the supernatant water by the RO membrane is improved, and the filtrate that permeates the RO membrane. The amount of increases.

本実施例は、放射能レベルが高い、浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置から排出される廃スラッジ及びクラッドを沈降分離槽8に供給し、放射能レベルが低い、復水ろ過装置3から排出された逆洗水を沈降分離槽8とは別の沈降分離槽25に供給するので、浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置から排出される廃スラッジ及びクラッドと復水ろ過装置3から排出された逆洗水が混合されることがなく、放射能レベルが高い放射性廃棄物の量を低減することができる。逆洗水排出管6、沈降分離槽25、ろ過装置27、上澄み水排出管38及び戻り管28のそれぞれの放射線遮へいは、スラッジ供給管7,24及び沈降分離槽8の放射線遮へいに比べて簡便なものにすることができる。   The present embodiment supplies waste sludge and clad discharged from the purification device 5 and the filtration and desalination device of the spent fuel storage pool purification system to the sedimentation separation tank 8 with a high radioactivity level, and the radioactivity level is low. Since the backwash water discharged from the condensate filtration device 3 is supplied to the settling separation tank 25 different from the settling separation tank 8, it is discharged from the purification device 5 and the filtration and desalination device of the spent fuel storage pool purification system. Waste sludge and clad and backwash water discharged from the condensate filtration device 3 are not mixed, and the amount of radioactive waste having a high radioactivity level can be reduced. The radiation shielding of the backwash water discharge pipe 6, the sedimentation separation tank 25, the filtration device 27, the supernatant water discharge pipe 38 and the return pipe 28 is simpler than the radiation shielding of the sludge supply pipes 7 and 24 and the sedimentation separation tank 8. Can be made.

本実施例では、浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置から排出される廃スラッジ及びクラッドが沈降分離槽8に供給されて沈降分離槽25に供給されない。このため、沈降分離槽25内の、浮遊性の水酸化鉄を含む上澄み水をヒータ34で加熱するので、ヒータ34により加熱する水量が少なくなり、ヒータ34の容量を低減することができる。   In this embodiment, waste sludge and clad discharged from the purification device 5 and the filtration and desalination device of the spent fuel storage pool purification system are supplied to the sedimentation separation tank 8 and not supplied to the sedimentation separation tank 25. For this reason, since the supernatant water containing floating iron hydroxide in the sedimentation separation tank 25 is heated by the heater 34, the amount of water heated by the heater 34 is reduced, and the capacity of the heater 34 can be reduced.

上澄み水の加熱とろ過装置27を組み合わせた本実施例によれば、特開昭62−95500号公報に記載された沈降分離に比べて、浮遊性のクラッドの初期状態のばらつきによる分離性の変動が緩和され、冗長性のある安定処理が可能になる。   According to this embodiment in which the heating of the supernatant water and the filtration device 27 are combined, the separability change due to the dispersion of the initial state of the floating clad as compared with the sedimentation separation described in JP-A-62-95500. Is relaxed, and a stable process with redundancy becomes possible.

また、本実施例では、浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置から排出される廃スラッジ及びクラッドが供給される沈降分離槽8と、復水ろ過装置3から排出された逆洗水が供給される沈降分離槽8が別々になっているので、ヒータ34による、復水ろ過装置3から排出された逆洗水に含まれる浮遊性のクラッドの加熱による凝集状態が、浄化装置5及び使用済燃料貯蔵プール浄化系のろ過脱塩装置から排出される廃スラッジ及びクラッドを含む他の廃液の影響を受けることがない。   Further, in this embodiment, the wastewater sludge and the clad discharged from the purification device 5 and the filtration and desalination device of the spent fuel storage pool purification system and the sedimentation tank 8 supplied with the clad and the condensate filtration device 3 were discharged. Since the settling / separation tank 8 to which the backwash water is supplied is separated, the agglomeration state due to the heating of the floating clad contained in the backwash water discharged from the condensate filtration device 3 by the heater 34 is purified. There is no influence of other waste liquids including waste sludge and clad discharged from the apparatus 5 and the filtration desalination apparatus of the spent fuel storage pool purification system.

上澄み水の加熱により、微細な水酸化鉄が凝集されて粒径の大きな凝集体になるので、目の粗いフィルターを用いることもできる。例えば、セラミックフィルターは、強度や化学薬品耐久性にも優れているので、好適なフィルターの一つである。また、限外ろ過膜及び精密ろ過膜を使用することもできる。   By heating the supernatant water, fine iron hydroxide is agglomerated to form agglomerates having a large particle size, and thus a coarse filter can be used. For example, a ceramic filter is one of suitable filters because it is excellent in strength and chemical durability. Ultrafiltration membranes and microfiltration membranes can also be used.

本実施例における沈降分離槽25内の上澄み水の加熱は、上澄み水排出管38に設けたヒータ34で行う以外に、沈降分離槽25内でヒータにより上澄み水を加熱してもよい。   In the present embodiment, the supernatant water in the sedimentation separation tank 25 may be heated by the heater in the sedimentation separation tank 25, in addition to the heater 34 provided in the supernatant water discharge pipe 38.

1…原子炉、3…復水ろ過装置、5…浄化装置、6,7,24…スラッジ供給管、8,25…沈降分離槽、9,38…上澄み水排出管、10,26…上澄み水ポンプ、12…LCW収集槽、13…LCW収集ポンプ、14…LCWろ過装置、15…LCW脱塩装置、16…LCWサンプル槽、18…復水貯蔵槽、27…ろ過装置、28…戻り管、30…主復水器、32…給水配管、34…ヒータ、40…浄化系配管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor, 3 ... Condensate filtration device, 5 ... Purification device, 6, 7, 24 ... Sludge supply pipe, 8, 25 ... Sedimentation separation tank, 9, 38 ... Supernatant water discharge pipe, 10, 26 ... Supernatant water Pump, 12 ... LCW collection tank, 13 ... LCW collection pump, 14 ... LCW filtration apparatus, 15 ... LCW desalting apparatus, 16 ... LCW sample tank, 18 ... condensate storage tank, 27 ... filtration apparatus, 28 ... return pipe, 30 ... main condenser, 32 ... water supply piping, 34 ... heater, 40 ... purification system piping.

Claims (5)

原子力プラントの原子炉内の冷却水を浄化する第1浄化装置から排出された廃スラッジを含む放射性廃液を第1沈降分離槽に供給し、前記原子力プラントの給水配管に設けられた給水を浄化する第2浄化装置から排出された、浮遊性のクラッドを含む逆洗水を第2沈降分離槽に供給し、前記第2沈降分離槽内の前記浮遊性クラッドを含む上澄み水を加熱してろ過装置に供給し、前記ろ過装置において供給された前記上澄み水の一部を回収し、前記加熱により生成された、前記浮遊性クラッドの凝集体を含む残りの前記上澄み水を前記ろ過装置から前記第2沈降分離槽に戻すことを特徴とする放射性廃棄物処理方法。   A radioactive waste liquid containing waste sludge discharged from a first purification device for purifying cooling water in a nuclear power plant nuclear reactor is supplied to a first settling separation tank, and the feed water provided in the water supply pipe of the nuclear power plant is purified. A backwashing water containing floating clad discharged from the second purification device is supplied to the second sedimentation separation tank, and the supernatant water containing the floating clad in the second sedimentation separation tank is heated and filtered. A portion of the supernatant water supplied in the filtration device is recovered, and the remaining supernatant water containing the aggregates of the floating clad produced by the heating is supplied from the filtration device to the second A radioactive waste treatment method, wherein the radioactive waste is returned to a settling tank. 前記ろ過装置が、前記上澄み水を処理するろ過膜を用いている請求項1に記載の放射性廃棄物処理方法。   The radioactive waste treatment method according to claim 1, wherein the filtration device uses a filtration membrane for treating the supernatant water. 前記ろ過装置における前記上澄み水の処理が、クロスフローろ過によって行われる請求項1に記載の放射性廃棄物処理方法。   The radioactive waste treatment method according to claim 1, wherein the treatment of the supernatant water in the filtration device is performed by cross flow filtration. 原子力プラントの原子炉内の冷却水を浄化する第1浄化装置から排出された廃スラッジを含む放射性廃液を受け入れる第1沈降分離槽と、前記原子力プラントの給水配管に設けられた給水を浄化する第2浄化装置から排出された、浮遊性のクラッドを含む逆洗水を受け入れる第2沈降分離槽と、前記第2沈降分離槽内の前記浮遊性クラッドを含む上澄み水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置による加熱により生成された、前記浮遊性クラッドの凝集体を含む前記上澄み水が供給されるろ過装置と、前記ろ過装置で回収された前記上澄み水が排出される第1配管と、前記ろ過装置から排出された、前記凝集体を含む前記上澄み水を前記第2沈降分離槽に導く第2配管とを備えたことを特徴とする放射性廃棄物処理装置。   A first sedimentation / separation tank that receives radioactive waste liquid containing waste sludge discharged from a first purification device that purifies cooling water in a nuclear power plant nuclear reactor, and a first water purification device that purifies feed water provided in a water supply pipe of the nuclear power plant. A second settling / separation tank that receives backwash water containing floating clad discharged from the purification apparatus, a heating device that heats the supernatant water containing the floating clad in the second settling / separating tank, and A filtration device to which the supernatant water containing aggregates of the floating clad produced by heating by the heating device is supplied, a first pipe from which the supernatant water collected by the filtration device is discharged, and the filtration A radioactive waste treatment apparatus, comprising: a second pipe for guiding the supernatant water containing the aggregates discharged from the apparatus to the second sedimentation tank. 前記ろ過装置がクロスフローろ過を行うろ過装置である請求項4に記載の放射性廃棄物処理装置。   The radioactive waste treatment apparatus according to claim 4, wherein the filtration apparatus is a filtration apparatus that performs cross-flow filtration.
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