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大和田 光宏; 中西 良樹; 室川 聡大; 冨樫 昂太; 斉藤 克則; 野中 一晴; 佐々木 悠; 大森 浩司; 茅根 誠; 安 未翔; et al.
JAEA-Technology 2024-013, 221 Pages, 2025/02
JAEA-Technology-2024-013.pdf:14.98MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)核燃料サイクル工学研究所旧ウラン濃縮施設は、遠心分離法によるウラン濃縮技術を確立させるための技術開発を本格的に行う目的で建設された施設であり、単機遠心分離機の開発、遠心機材料の開発及び遠心機によるウラン濃縮処理を主に実施したG棟及びG棟に付属するH棟、遠心分離機の小規模カスケード試験を行っていたJ棟、遠心分離機の寿命試験を行っていたL棟、その他ウラン貯蔵施設、廃棄物保管施設、廃水処理施設など複数の施設で構成されていた。これらの施設におけるウラン濃縮技術開発は、開発技術の日本原燃(株)のウラン濃縮工場及びウラン濃縮技術開発センターへの技術移転が完了し、JAEAにおける技術開発の当初の目的が達成されたため、平成13年に終了した。廃水処理室は、昭和51年に建設され、旧ウラン濃縮施設で発生した放射性廃水の処理を行ってきたが、平成20年度に廃水処理室以外の施設に廃水処理設備が整備された以降は、施設のバックアップ的な位置づけとして維持管理されてきた。さらに、昨今においては、他の施設における廃水処理の実績等からバックアップとしての必要性がなくなり、施設も建設後約48年が経過し、老朽化も進んでいたことから、施設中長期計画に基づき同施設を廃止措置することになった。本報告は、令和3年11月から令和5年8月に行った管理区域解除のための内装設備解体・撤去に係る作業を通して得られた廃止措置に係る実績と関連する知見をまとめたものである。
中西 良樹; 青山 佳男; 野中 一晴; 曽根 智之; 中澤 修; 田代 清
JAEA-Testing 2011-008, 31 Pages, 2012/03
JAEA-Testing-2011-008.pdf:2.8MB
焼却処理が困難なウランで汚染されたリン酸トリブチルとノルマルドデカンの混合廃溶媒の減容処理を行うため、水蒸気改質処理法の開発を行っている。この混合廃溶媒を処理したところ、処理試験装置のガス化装置に孔食状の腐食が発生した。このため、原因調査及び試験を行った。この結果、ガス化装置に発生した腐食の原因は処理の過程で発生する残渣による隙間腐食であるとわかった。よって、この隙間腐食に対する防食法の検討を行い、本装置の防食法として、犠牲陽極方式のカソード防食法を採用した。この腐食対策を施した装置を用いて、混合廃溶媒の連続処理試験を行ったところ、638時間の処理でガス化装置に隙間腐食が発生しなかったことから、実施した対策が有効であることがわかった。
曽根 智之; 中川 明憲; 小山 勇人; 郡司 清; 野中 一晴; 佐々木 紀樹; 田代 清; 山下 利之
JAEA-Technology 2009-023, 33 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-023.pdf:8.11MB
水蒸気改質処理法は、有機廃棄物を過熱水蒸気で分解・ガス化させ、ウラン等の非揮発性の放射性核種を有機物と分離したのち、ガス化した有機物を高温空気で酸化分解するものである。ウランを含有する約2500Lの廃TBP/n-ドデカンの処理を実施し、長時間処理における装置性能を評価した。この結果、長期処理においても、装置内温度が設計通りに制御されること,排ガス中のCO濃度及びNOx濃度は規制値未満に制御されること,排ガス処理系へのウラン移行率及び廃TBP/n-ドデカンのガス化率は短時間処理と同等の性能を維持すること等が確認された。水蒸気改質処理法は廃TBP/n-ドデカンの長時間処理に対して安定した運転が可能で減容効果も高い処理技術であることが示された。
曽根 智之; 野中 一晴; 佐々木 紀樹; 山口 大美
JAEA-Technology 2008-006, 23 Pages, 2008/03
JAEA-Technology-2008-006.pdf:3.54MB
水蒸気改質処理法は、有機廃棄物を過熱水蒸気で分解・ガス化させ、ウラン等の非揮発性の放射性核種を有機物と分離したのち、ガス化した有機物を高温空気で酸化分解する処理法である。本試験ではウランを含有するTBP/n-ドデカン廃溶媒(以下、TBP廃溶媒とする)を対象とした処理試験を実施し、装置内機器へのウラン移行率の評価,処理性能の確認及びTBP廃溶媒に対する減容効果について評価した。試験の結果、次の成果が得られた。(1)ガス化プロセスにおいて有機物とウランを効果的に分離できることが確認された。(2)本処理で発生する放射性二次廃棄物は、ガス化プロセスに残留した固体廃棄物のみである。(3)ガス化プロセスよりも後段にウランがほとんど移行しないことから、これよりも後段の装置のメンテナンス作業を簡素化できる。(4)ガス化プロセスにおけるTBP廃溶媒のガス化率は99%以上であり、残留した固体廃棄物は極わずかであることが確認された。(5)水蒸気改質処理法によるTBP廃溶媒の減容効果は熱分解処理法の30倍と試算され、水蒸気改質処理法がTBP廃溶媒に対して減容効果の高い有効な処理法であることが示された。
曽根 智之; 野中 一晴; 佐々木 紀樹; 山口 大美
JAEA-Technology 2007-063, 42 Pages, 2008/01
JAEA-Technology-2007-063.pdf:2.17MB
二次廃棄物が多量に発生する等の理由により焼却処理が適さない有機系廃棄物(リン酸トリブチル廃溶媒,フッ素油を含む廃油等)の処理技術として、水蒸気改質処理法の開発を実施している。本試験では、模擬廃溶媒(TBP/n-ドデカン混合物)及び模擬廃油(フッ素油/鉱物油混合物)に対する実証規模水蒸気改質処理試験装置の処理性能の確認及び運転条件の最適化等を行った。試験の結果、次の成果が得られた。(1)水蒸気改質処理による模擬廃溶媒及び模擬廃油のガス化率は98wt%以上であった。また、二次廃棄物として回収された残渣は十分に無機化されていた。(2)模擬廃油の処理において、放射性物質除去用フィルタの閉塞が確認されたが、水蒸気供給量を1.5kg/hから3.0kg/hに増加させることで閉塞の原因となっている無機炭素が生成しにくくなり、フィルタの閉塞を抑制できることが明らかになった。(3)模擬廃溶媒の処理において、ガス化プロセスにおける加熱温度を600
650
Cに設定することでTBPの分解で生成したリン酸の大部分が蒸発した。この条件で廃溶媒を処理することにより放射性二次廃棄物になる残渣の発生量低減の可能性が示された。
曽根 智之; 野中 一晴; 佐々木 紀樹; 山口 大美
no journal, ,
水蒸気改質処理法は、高温の水蒸気雰囲気中で有機廃棄物をガス化させ、ガスを空気と混合させて水,二酸化炭素に酸化・分解する方法であり、原子力機構が保有する焼却が困難な有機系廃棄物の分解・安定化処理に対し有望な技術である。これまでに実施したフッ素系油及びTBP溶媒の処理試験の結果から各試料のガス化率が98%以上となり廃棄物の減容性が高いこと,排ガス中の環境規制物質濃度が規制値を下回る等の安定な処理運転を可能とする条件が確認された。一方、TBP溶媒について、処理装置内でのリンの挙動が明らかになっていないこと,フッ素系油について、処理の際に放射性物質除去用フィルタが閉塞して差圧が上昇し、連続運転に支障をきたすことが課題となっていた。本報では、TBP溶媒(TBP30wt%,ノルマルドデカン70wt%)について、ガス化装置内でのリン酸化物のガス化挙動,スクラバ,デミスタにおけるリン酸化物の捕集率等の評価を実施し、ガス化温度550Cから600Cの間の温度を境にしてリンの移行特性に明確な違いがあることなどが明らかとなった。また、フッ素系油(鉱物油88wt%,ダイフロイル12wt%)について、水蒸気比(供給する水蒸気と試料の重量比)0.5, 1, 1.5の3条件で試験を実施し、フィルタの閉塞抑制に対する水蒸気の効果について検討した。その結果、フィルタの差圧上昇割合は、水蒸気比0.5では0.4kPa/h,1では0.2kPa/h,1.5では0.1kPa/hとなり、水蒸気が高温フィルタの閉塞抑制に効果があること,8時間の連続運転に際して水蒸気比1以上の条件が必要なことがわかった。
大杉 武史; 中塩 信行; 三村 竜二; 野中 一晴; 中西 良樹; 大越 実; 時澤 孝之; 中山 真一; 木村 武*
no journal, ,
農地等の除染作業から発生する植物や土壌などの除染廃棄物を減容処理することを目的として、パイロットスケールのロータリーキルン型熱分解炉を製作し、加熱処理試験を行った。本報では、飯舘村の水田から採取した性質の異なる土壌を用いて行った加熱試験結果について報告する。
佐々木 紀樹; 曽根 智之; 野中 一晴; 山口 大美
no journal, ,
焼却処理に替わる有機系廃棄物の処理技術として、水蒸気改質処理法の開発を実施している。水蒸気改質処理法は、焼却処理に比べて煤やチャーが発生しにくい、排ガス処理系が小さい等の特徴を持っている。処理装置は、廃棄物中の有機物のガス化を行うガス化装置,ガス化した有機物の酸化分解を行う主反応器,排ガス中のハロゲン化水素,リン酸等の除去を行う排ガス処理系から構成される。天然ウラン0.07g/Lを含む廃溶媒(TBPとn-ドデカンの混合物)約200Lを処理し、廃溶媒中のウランのほぼ全量がガス化装置で回収されること及びTBPの分解により生成するリン酸の99%以上がウランと分離されて回収されることを確認した。