JPS5931391B2 - 遠心薄膜乾燥機による廃液処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠心薄膜乾燥機による廃液処理方法に係り、
特に伝熱面スケーリングなどによる性能低下を防止し、
運転の安定化を図るに好適な廃液処理方法に関する。

一般に廃液を処理する際には、廃棄物量の減容をはかる
ことは周知のことである。

特に廃棄費用、敷地内への貯蔵スペースが問題となる原
子力発電所では、イオン交換樹脂の再生廃液や床ドレン
などの放射性廃液を濃縮乾燥して粉体化し、粒状のペレ
ットに圧縮成型後ドラム缶に貯蔵保管することが考えら
れている。

本考案は、遠心薄膜乾燥機による廃液処理方法に関する
ものであり、以下ＢＷＲ発電所廃液処理の場谷を例にと
り説明する。

第１図は、従来の処理方法のフローシートであり、１は
廃液タンク、２は遠心薄膜乾燥機、３は造粒機、４はド
ラム充填機、５は電磁弁、６は攪拌機、７は液面計、８
は電磁弁、９は供給ポンプ、１０は調整弁、１１は流量
計、Ａは廃液、Ｂは不溶解成分であるクラッドである。

廃液Ａの組成は、Ｎａ２Ｓ０４１５〜３０重量％ＸＦｅ
２Ｏ３とＳ ｉ Ｏ２と樹脂などのクラッドＢが１〜４
重量％でありかなり変動する。

本装置は次のよ５に作動する。電磁弁５を介して廃液タ
ンク１に供給し、クラッドＢが含まれている廃液Ａを、
電磁弁８、供給ポンプ９、調整弁１０、流量計１１を介
して遠心薄膜乾燥機２に供給する。

ここで、廃液Ａは、蒸発乾燥して粉体となり、造粒機３
で粒状ペレットに圧縮成型し、ドラム充填機４でペレッ
トをドラム缶に充填する。

遠心薄膜乾燥機２は、廃液Ａを直接含水率１重量係程度
の粉体に転換できるという特長がある。

しかしながら廃液の組成や濃度により性能が低下するこ
とが実験的に明らかとなった。

すなわち、Ｎａ ２８０４以外の不溶解成分クラッドＢ
が約２重量％以上になると伝熱面にスケーリングが起き
、伝熱効率の低下による未乾燥粉体の生成、遠心薄膜乾
燥機内の回転翼等の異常摩耗や振動などが起る可能性が
ある。

また、生成粉体中にクラッド８や水分が含まれると成型
したペレットの機械強度が弱く、ペレット破損率が高く
なり易い。

さらに溶解成分であるＮａ２ＳＯ４濃度が高くなると、
固形分処理量が犬となり生成物が伝熱面や回転翼に付着
蓄積し、未乾燥粉体の生成と機器の異常摩耗や振動が起
るという危険性がある。

本発明の目的は、遠心薄膜乾燥機において廃液の組成や
濃度が変化しても安定な性能を持続できる廃液処理方法
を提供することにある。

本発明は、遠心薄膜乾燥機の運転性能が廃液の組成や濃
度に大きく影響され、性能低下やトラブルが発生しやす
いことを実験的に確認し、これを防止する手段として、
まず、廃液中の不溶解クラッドを分離除去し、その後、
溶解成分の濃度を測定し、濃度に応じて処理流量を決定
するようにしたものである。

ここで濃度の測定は、一般的に比重法によって行なわれ
ており、測定精度を上げるためクラッドを分離除去した
後測定する必要がある。

またクラッド分離に要する時間は、放射能強度の変化に
より決定する。

すなわち放射能の強いＣｏ −６０およびＭｎ −５４
などはクラッドに付着しているため、クラッドが除去さ
れた液は放射能強度が小となり、クラッドが集積した液
は犬となる。

したがって、放射能強度を外部から測定することにより
、クラッドの分離状態を検出できる。

また、処理流量に関しては、固形分処理量が同一の場合
、遠心薄膜乾燥機は同一性能を示すことを実験的に確認
し、固形分処理量を規定値以下になるよう固形分の濃度
に応じて処理流量を決定するようにしたものである。

以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

第２図は本発明による一実施例であり、１２，１３は放
射能測定器、１４は電磁ボール弁、１５は移送ポンプ、
１６はクラッド処理装置、１７は濃度計、１８は分離時
間決定装置、１９は処理流量決定装置である。

Ｎａ ２ ＳＯ４を主成分とする放射性廃液Ａを廃液タ
ンク１に供給し、廃液Ａが廃液タンク１に規定量入った
ら廃液Ａを放置し、不溶性クラッドＢを沈降させる。

このとき廃液タンク１の側面と底面に設けた放射能測定
器１２．１３は、第３図に示すよう表面線量率が変化す
る。

特性２０はタンク底面の表面線量率を示し、特性２１は
タンク側面の表面線量率を示す。

すなわち、タンク底面では、Ｃｏ −６０およびＭｎ
−５４などの放射性物質が付着したクラッドが集まるた
め表面線量率は増大し、沈降がほぼ完了すると表面線量
率が飽和する。

タンク側面では、この逆となる。したがって表面線量率
の変化を分離時間決定装置１８に入力することによりク
ラッド沈降分離必要時間Ｈを決定する。

次にクラッドＢを除去した上澄液の濃度を濃度計１７で
測定する。

前記のように廃液中にクラッドが含まれている場合は、
濃度測定の誤差が犬となるので濃度測定は、必然的にク
ラッド分離後になる。

濃度の測定結果より処理流量決定装置１９で処理流量を
決め、廃液タンク１の上澄液を供給ポンプ９、調整弁１
０、流量計１１を介して遠心薄膜乾燥機２に供給する。

濃度と処理流量の関係は第４図に示す。

第４図は伝熱面積２？？Ｚ２の遠心薄膜乾燥機により求
めた実験結果であり、安定運転領域Ｅは２つの直線によ
り区分される。

すなわち、水分の蒸発能力から廃液処理流量は、１０
ｏＫｇ／ｒｒ？・ｈ以下が必要であり、固形分処理量は
、実験結果よ’） １８Ｋｙ／ｒｒ？・ｈ以下にする必
要がある。

遠心薄膜乾燥機２以後は従来と同様に作動する。

一方、クラッドｂは電磁ボール弁１４、移送ポンプ１５
を介してクラッド処理装置１６に供給し処理する。

本実施例によれば、廃液の組成や濃度が変動しても遠心
薄膜乾燥機２の伝熱面スケーリングや回転翼等の機器の
異常を防止できるので、運転の安定化と稼動率の向上を
実現できる。

また生成粉体には不純物であるクラッドが極めて少なく
なるので、ペレット破損率が大巾に低下する。

さらに、生成ペレットの放射能強度を均一かつ低減でき
るので、ドラム詰め効率を２倍以上に増大でき貯蔵保管
が容易となる。

第２図の実施例では濃度計１７により上澄液の濃度を測
定したが、放射能測定器１２により濃度を検出できる場
合もある。

すなわちＢＷＲ発電所の定常運転時は、上澄液のＮａ
２ ＳＯ４濃度と比放射能はほぼ比例している。

したがってクラッド沈降分離後の放射能測定器１２によ
る表面線量率は、第５図に示すように濃度とほぼ比例し
、放射能測定器１２で濃度を測定できる。

本実施例によれば、前述した実施例に示した場合と同様
な効果と濃度計が不必要になり装置がシンプルになる。

しかし、定期検査時のように種々の廃液が混入する場合
は、化学濃度と比放射能が比例しないので、放射能測定
器１２では濃度を測定することが困難である。

本発明によれば次のような効果を奏すことができする。

（１）遠心薄膜乾燥機のスケーリングなどによるトラブ
ルを防止でき、運転性能の安定化と稼動率の向上を達成
できる。

（２）造粒ペレットの破損率を低下できると共に、ペレ
ットの放射能強度を均一かつ低減できるのでドラム詰め
効率を増大できると共に、貯蔵保管が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法が適用される処理装置の系統図、第
２図は本発明による好適な一実施例が適用される処理装
置の系統図、第３図は表面線量率の時間変化を示す特性
図、第４図はＮａ ２ ＳＯ４濃度と処理流量との関係
を示す特性図、第５図は表面線量率とＮａ２ＳＯ４濃度
の関係を示す特性図である。 ２・・・・・・遠心薄膜乾燥機、１２，１３・・・・・
・放射能測定器、１６・・・・・・クラッド処理装置、
１７・・・・・・濃度計、１８・・・・・・分離時間決
定装置、１９・・・・・・処理流量決定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 遠心薄膜乾燥機を用いて廃液を粉体化する方法にお
   いて、廃液中のクラッドと溶解成分を分離する手段と、
   その後溶解成分の濃度を測定し、濃度に応じて遠心薄膜
   乾燥機内に供給する前記廃液の処理流量を決定する手段
   を有することを特徴とした遠心薄膜乾燥機による廃液処
   理方法。