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口頭

溶媒洗浄工程のソルトフリー化で発生する廃液の処理技術開発; 掃気が電解に及ぼす影響の確認

大畠 史一; 大山 孝一; 鍛治 直也; 佐野 雄一

no journal, , 

FaCTプロジェクトでは、湿式再処理工程の一つである溶媒洗浄工程について、廃棄物低減化を目的としたソルトフリー化を検討している。ソルトフリー化した溶媒洗浄工程で発生する洗浄廃液は電解槽による処理を予定されているが、掃気の影響により分解速度が低下する可能性がある。そこで、掃気流量をパラメータとした模擬洗浄廃液の定電流電解を行い、掃気が分解速度に及ぼす影響を評価した。試験結果から分解速度は掃気により阻害されることが示唆されたが、掃気流量の増加に伴う分解速度の大幅な低下は認められなかった。このため、電解時間の延長により目標とする99%以上の分解率を達成できる見込みである。また、気相中に移行する分解生成物を評価した結果からは、施設安全上考慮する必要のあるアジ化水素とアンモニアの移行量は十分に低いことを確認した。

口頭

海水を含む汚染水のチタン酸吸着剤によるSr除染,2; 合成法とアルカリ土類金属の相互分離に関する検討

駒 義和; 高畠 容子; 大畠 史一; 中島 靖雄; 金子 正史*; 久保 要*; 橋本 淳*

no journal, , 

含水酸化チタンを2種の方法により合成し、Sr等の吸着特性を調べた。Srの吸着は速やかであり、合成方法によって吸着強度の差が認められた。アルカリ土類金属の選択性は同様であった。

口頭

海水を含む汚染水のフェロシアン化カリウム添加による遷移金属及びCsの除染

高畠 容子; 大畠 史一; 駒 義和; 中島 靖雄

no journal, , 

福島第一原子力発電所では事故により生じた放射性の汚染水を保管している。汚染水には燃料から溶出した核分裂生成物や構造材料の放射化生成物を含み、これらを除染する必要がある。汚染水は施設・機器の腐食や海水を起源とした遷移金属をも含むことから、フェロシアン化物イオンが遷移金属と反応して不溶性の塩を形成しCsを吸着することを利用し、合理的な除染技術を検討した。この方法は、汚染水にフェロシアン化物イオンを添加して汚染水中で不溶性フェロシアン化物を合成することで遷移金属とCsをともに除染するものである。放射性の模擬汚染水に対してフェロシアン化カリウムを添加し、遷移金属とCsの除染可能性を検討した。生成した不溶性フェロシアン化物によるCsの除染は可能であった。Mn及びSbに対しCoが除染されたが、より高濃度にフェロシアン化物イオンを添加すれば遷移金属の除染係数向上を期待できる。

口頭

海水を含む汚染水のチタン酸吸着剤によるSr除染,3; 汚染水に含まれる成分の挙動

駒 義和; 高畠 容子; 大畠 史一; 中島 靖雄; 金子 正史*; 久保 要*; 橋本 淳*

no journal, , 

汚染水に含まれる成分について、チタン酸吸着剤への吸着挙動をフェロシアン化物による除染を経た溶液を用いて調べた。Srの他にCoやSbへの除染効果が認められた。

口頭

二次廃棄物の低減を目指した新しい汚染水除染プロセスの研究; 福島第一原子力発電所滞留水処理において得られた知見の活用

大畠 史一; 高畠 容子; 中村 雅弘; 駒 義和; 柴田 淳広; 中島 靖雄

no journal, , 

将来の原子力事故対応技術のひとつとして、福島第一原子力発電所で発生した放射性汚染水の組成や処理方法を参考に新しい汚染水の除染システムを構築することは重要である。汚染水には、核分裂生成物、施設や機器の腐食生成物を多く含むことが予想され、沈殿分離等を用いた除染により多種類の廃棄物が発生する。フェロシアン化遷移金属はセシウムを吸着することが報告されており、また、チタン酸化合物はストロンチウムや遷移金属を吸着することが報告されているため、これらを組合せた新しい除染方法を考案して二次廃棄物発生量の低減を目指した。

口頭

福島第一原子力発電所汚染水からのSr除染向けチタン酸吸着剤の探索

柴田 淳広; 高畠 容子; 小川 剛; 大畠 史一; 渡部 創; 駒 義和; 中島 靖雄

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故により生じた放射性汚染水からのSr除染には、Ca, Mgとの分離性能が高い、あるいは、Srを含むアルカリ土類金属の吸着容量の大きい吸着剤が望ましい。そこで、再処理廃液向けに開発されたチタン酸吸着剤等について、基礎データを取得した。その結果、海水系から吸着可能であり、アルカリ土類金属に対する吸着容量が大きいなど、優れた性能はあるもののCaとの分離はまだ課題として残る。引き続き、汚染水からのSr除染向けチタン酸吸着剤の探索を行う予定である。

口頭

遠心抽出器のスラッジ耐性に関する検討,1; スラッジ捕捉に与える運転条件の影響

荒井 陽一; 竹内 正行; 坂本 淳志; 大畠 史一; 岡村 信生; 荻野 英樹; 小泉 健治

no journal, , 

遠心抽出器は遠心力を用いて相分離を行うことから、重力で相分離を行うミキサセトラやパルスカラムと比較して、混合、分離時間が短く、機器のインベントリ量が少なく済むため、放射線による溶媒劣化の低減や装置の小型化が期待できる他、迅速な起動と停止が可能となり、稼働率の面でも有利となる。一方、遠心抽出器の処理液に不溶解性スラッジ(以下、「スラッジ」)が同伴した場合、スラッジは遠心力によってロータ内に捕捉され、堆積していくことによる運転上の影響が懸念される。そのため、スラッジ堆積の影響を遠心抽出器適用上の重要課題の一つと捉え、スラッジ耐性に関する検討を進めている。本件では、遠心抽出器の運転条件(回転数や供給流量)がスラッジ捕捉に与える影響について調査した。試験は、ロータ内径$$phi$$100mmの遠心抽出器にスラッジを含む水相(水)を供給して行い、遠心抽出器の排出液の粒径分布を分析した。供給液と排出液の粒径分布の差から、スラッジの粒径毎の捕捉率を求めた。この試験の結果、スラッジ粒径や回転数の増大に伴い捕捉率が増大する傾向にあり、また、供給流量の増大により捕捉率は減少する傾向にあることを確認した。これらの結果から、スラッジの捕捉傾向がストークスの式に依存することも示されており、遠心抽出器のスラッジ捕捉挙動を理論的に評価可能な見通しを得た。

口頭

遠心抽出器のスラッジ耐性に関する検討,4; スラッジの洗浄性検討

大畠 史一; 坂本 淳志; 竹内 正行; 小泉 健治; 澤幡 治*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*

no journal, , 

これまでの研究結果から、遠心抽出器の処理溶液に固体微粒子等の不溶解成分(スラッジ)が共存する場合、ロータ内にその多くが捕捉・堆積する傾向が明らかになっている。抽出器内にスラッジの堆積が進行した場合、抽出や相分離を支配するプロセス液の流動異常とともに、崩壊熱や軸受部の過負荷による発熱から、溶媒火災の発生につながる可能性がある。よって、使用済燃料再処理への遠心抽出器の適用を図る上で、システムの安定運転を長期間確保するためには遠心抽出器内に捕捉されるスラッジの定期的な洗浄除去が不可欠となる。本件では、模擬スラッジを遠心抽出器に捕捉させた条件でスラッジ洗浄方法の検討を行い、全体として100%に近い洗浄率を達成できる見通しを得た。

特許

遠心抽出器

坂本 淳志; 竹内 正行; 大畠 史一

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特願 2016-162747  公開特許公報

【課題】スラッジの洗浄に用いる洗浄液の量を抑制することができ、スラッジの洗浄時間も低減することが可能な遠心抽出器を提供する。 【解決手段】本発明に係る遠心抽出器1は、ハウジング10と、回転軸によって前記ハウジング内に吊り下げられると共に、前記回転軸35の回転に伴い回転するロータ9と、前記回転軸35芯に設けられる軸部流路11と、前記ロータ9内に設けられ、前記軸部流路11と連通するロータ部流路12と、前記ロータ部流路12と連通するノズル20と、を有することを特徴とする。

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