JP2807237B2 - トリチウムによって汚染された固体有機廃棄物の処理方法及び処理設備 - Google Patents
トリチウムによって汚染された固体有機廃棄物の処理方法及び処理設備Info
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- JP2807237B2 JP2807237B2 JP63225505A JP22550588A JP2807237B2 JP 2807237 B2 JP2807237 B2 JP 2807237B2 JP 63225505 A JP63225505 A JP 63225505A JP 22550588 A JP22550588 A JP 22550588A JP 2807237 B2 JP2807237 B2 JP 2807237B2
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
-
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- Y10S422/00—Chemical apparatus and process disinfecting, deodorizing, preserving, or sterilizing
- Y10S422/903—Radioactive material apparatus
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- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、トリチウムによって汚染された固体有機廃
棄物の処理方法に関するものである。
棄物の処理方法に関するものである。
さらに詳細には、本発明は、廃棄物のトリチウムの放
射能を10Ci/t以下の値まで減少させることが可能な処理
方法に関するものである。
射能を10Ci/t以下の値まで減少させることが可能な処理
方法に関するものである。
従来の方法 トリチウム化された気体およびトリチウム化された水
を取扱う施設においては、トリチウムによって汚染され
た固体有機廃棄物、例えば、グローブボックスのパネ
ル、グローブ、ビニル材料、綿材料等が大量に生じる。
一般に、これらの廃棄物のトリチウム含有量は１トン当
たり数100キュリーに達する。このトリチウムの除去
（ガス抜き）は難しいため、これら廃棄物の管理が極め
て複雑になっている。
を取扱う施設においては、トリチウムによって汚染され
た固体有機廃棄物、例えば、グローブボックスのパネ
ル、グローブ、ビニル材料、綿材料等が大量に生じる。
一般に、これらの廃棄物のトリチウム含有量は１トン当
たり数100キュリーに達する。このトリチウムの除去
（ガス抜き）は難しいため、これら廃棄物の管理が極め
て複雑になっている。
従って、トリチウムの量を大幅に減少させ、これら廃
棄物の放射能を10Ci/t、さらには1Ci/t以下の値に減少
させる方法が求められている。
棄物の放射能を10Ci/t、さらには1Ci/t以下の値に減少
させる方法が求められている。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上記の課題を容易に達成することの
できるようにしたトリチウムによって汚染された固体有
機廃棄物の処理方法を提供することにある。
できるようにしたトリチウムによって汚染された固体有
機廃棄物の処理方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明のトリチウムによって汚染された固体有機廃棄
物の処理方法は、この廃棄物中に存在するトリチウムの
少なくとも一部分が水蒸気中に抽出されるような条件下
で、廃棄物を水蒸気と接触させ、次に、この水蒸気を凝
結させて、トリチウム化された水の形態で上記廃棄物か
らトリチウムを回収することを特徴としている。
物の処理方法は、この廃棄物中に存在するトリチウムの
少なくとも一部分が水蒸気中に抽出されるような条件下
で、廃棄物を水蒸気と接触させ、次に、この水蒸気を凝
結させて、トリチウム化された水の形態で上記廃棄物か
らトリチウムを回収することを特徴としている。
本発明の第１の実施態様では、温度Ｔ且つこの温度Ｔ
における水蒸気圧Psに等しい圧力Ｐの水蒸気が用いられ
る。
における水蒸気圧Psに等しい圧力Ｐの水蒸気が用いられ
る。
この条件下では、廃棄物を水で飽和させ、水蒸気中に
トリチウムを希釈させる。
トリチウムを希釈させる。
しかし、トリチウムの含有量が互いに異なる廃棄物を
この条件下で操作すると、平行に達して、水蒸気との接
触操作の際に、最も汚染されている廃棄物のトリチウム
含有量は少なくなるが、最も汚染されていない廃棄物は
反対にトリチウムをより多く含むようになってしまう。
この条件下で操作すると、平行に達して、水蒸気との接
触操作の際に、最も汚染されている廃棄物のトリチウム
含有量は少なくなるが、最も汚染されていない廃棄物は
反対にトリチウムをより多く含むようになってしまう。
従って、本発明の第２の実施態様では、温度Ｔ且つこ
の温度Ｔでの水蒸気圧Ps以下の圧力の乾燥蒸気が用いら
れる。
の温度Ｔでの水蒸気圧Ps以下の圧力の乾燥蒸気が用いら
れる。
この条件下では、廃棄物を乾燥させて、廃棄物に含ま
れるトリチウムの大部分を抽出する。
れるトリチウムの大部分を抽出する。
実際、固体廃棄物中に存在するトリチウムは、通常、
空気中の酸素とトリチウムとの自然反応によるトリチウ
ム化された遊離水の形をしており、この反応の活性化エ
ネルギーはβ線によって与えられるということがわかっ
ている。
空気中の酸素とトリチウムとの自然反応によるトリチウ
ム化された遊離水の形をしており、この反応の活性化エ
ネルギーはβ線によって与えられるということがわかっ
ている。
このように、トリチウムは、容易にトリチウム化され
た水に転化される。本発明では、廃棄物を水蒸気と接触
させて、このトリチウム化された遊離水を抽出する。こ
れによって、廃棄物の乾燥ができ且つ貯蔵が簡単なトリ
チウム化された水の形でトリチウムを回収することがで
きる。
た水に転化される。本発明では、廃棄物を水蒸気と接触
させて、このトリチウム化された遊離水を抽出する。こ
れによって、廃棄物の乾燥ができ且つ貯蔵が簡単なトリ
チウム化された水の形でトリチウムを回収することがで
きる。
このように、本発明の方法は、簡単な設備で容易に実
施できるという大きな利点がある。
施できるという大きな利点がある。
より適切な処理条件を比較的低い温度で達成するため
には、廃棄物を大気圧以下の圧力で水蒸気と接触させる
のが好ましい。
には、廃棄物を大気圧以下の圧力で水蒸気と接触させる
のが好ましい。
実際には、本発明の方法では、水蒸気の温度Ｔは、処
理される固体廃棄物の劣化温度、溶融温度または分解温
度以下にしなければならない。
理される固体廃棄物の劣化温度、溶融温度または分解温
度以下にしなければならない。
従って、有機廃棄物の場合には、一般に、乾燥蒸気、
例えば、13.5kPaから27kPa（100〜200トールの圧力）の
乾燥蒸気を使用して、80℃以下の温度で操作する。
例えば、13.5kPaから27kPa（100〜200トールの圧力）の
乾燥蒸気を使用して、80℃以下の温度で操作する。
この条件で操作すると、廃棄物中に存在するトリチウ
ム化された遊離水を追い出して、極めて満足できる汚染
除去度にすることができる。
ム化された遊離水を追い出して、極めて満足できる汚染
除去度にすることができる。
本発明の別の対象はトリチウムによって汚染された固
体有機廃棄物の処理装置にある。この処理装置は、 （ａ） 処理すべき固体廃棄物を収容するための乾燥容
器と、 （ｂ） この乾燥容器の加熱手段と、 （ｃ） この乾燥容器内に温度Ｔ且つこの温度Ｔでの水
蒸気圧Ps以下の圧力Ｐの水蒸気を循環させる手段と、 （ｄ） この乾燥容器から排出された水蒸気を凝結させ
る手段と、 （ｅ） 凝結されたトリチウム化された水を貯蔵する手
段と によって構成されている。
体有機廃棄物の処理装置にある。この処理装置は、 （ａ） 処理すべき固体廃棄物を収容するための乾燥容
器と、 （ｂ） この乾燥容器の加熱手段と、 （ｃ） この乾燥容器内に温度Ｔ且つこの温度Ｔでの水
蒸気圧Ps以下の圧力Ｐの水蒸気を循環させる手段と、 （ｄ） この乾燥容器から排出された水蒸気を凝結させ
る手段と、 （ｅ） 凝結されたトリチウム化された水を貯蔵する手
段と によって構成されている。
本発明の上記以外の特徴および利点は、添付図面を参
照した以下の説明から明らかになろう。但し、以下の説
明は、本発明を何ら限定するものではない。
照した以下の説明から明らかになろう。但し、以下の説
明は、本発明を何ら限定するものではない。
実施例 添付図面に示した設備は、固体廃棄物の乾燥容器１を
備え、この乾燥容器中には、ノズル５を備えた導管３を
介して蒸気発生器７から水蒸気が送られる。水蒸気は、
弁10を備えた導管９を介して乾燥容器から排出され、連
続した２段階の冷却器11、13中で凝結される。次いで、
トリチウム化された水の形態でタンク15に貯蔵される。
備え、この乾燥容器中には、ノズル５を備えた導管３を
介して蒸気発生器７から水蒸気が送られる。水蒸気は、
弁10を備えた導管９を介して乾燥容器から排出され、連
続した２段階の冷却器11、13中で凝結される。次いで、
トリチウム化された水の形態でタンク15に貯蔵される。
乾燥容器１は格子17を備えており、処理すべき廃棄物
はこの格子の上に配置される。この格子17は、蒸気の排
出ノズル５を備えた導管３の上方に配置されている。乾
燥容器１は断熱材で保温されていて、所望の温度、すな
わち、温度Ｔに維持することができる加熱手段19を備え
ている。
はこの格子の上に配置される。この格子17は、蒸気の排
出ノズル５を備えた導管３の上方に配置されている。乾
燥容器１は断熱材で保温されていて、所望の温度、すな
わち、温度Ｔに維持することができる加熱手段19を備え
ている。
蒸気発生器７は、断熱材で保温された容器によって構
成されている。その下部には加熱手段21が備えられてい
て、内部に収容された水23を温度Ｔに加熱することがで
きるようになっている。蒸気発生器７の蒸気空間は導管
25によって乾燥容器１内に蒸気を導入する導管３に連結
されている。この導管25に設けられた調節弁27を調節す
ることによって、蒸気圧を所望の圧力、すなわち、通常
は蒸気発生器７に収容された蒸気圧Ps以下の値にするこ
とができるようになっている。
成されている。その下部には加熱手段21が備えられてい
て、内部に収容された水23を温度Ｔに加熱することがで
きるようになっている。蒸気発生器７の蒸気空間は導管
25によって乾燥容器１内に蒸気を導入する導管３に連結
されている。この導管25に設けられた調節弁27を調節す
ることによって、蒸気圧を所望の圧力、すなわち、通常
は蒸気発生器７に収容された蒸気圧Ps以下の値にするこ
とができるようになっている。
２段階冷却器は、水によって15℃に冷却する第１段階
11と液体窒素によって冷却する第２段階13を備えてい
る。
11と液体窒素によって冷却する第２段階13を備えてい
る。
廃棄物の一つのロットの処理は以下のようにして行わ
れる。
れる。
先ず、乾燥容器１の格子17上に処理すべき廃棄物を置
き、次いで、図示していない一群の真空ポンプを使用し
て、装置全体の圧力を大気圧以下の値にする。蒸気発生
器７の水を所望の温度Ｔにし、乾燥容器１の温度も同じ
温度Ｔに調節する。乾燥容器１に導入される水蒸気の圧
力Ｐが蒸気発生器７の水23の蒸気圧Ps以下の値に下がる
ように弁27を開いて調節する。また、導管９の弁10を開
き、所望の期間、乾燥容器１中に水蒸気を循環させて、
廃棄物からトリチウムを抽出する。続いて、冷却器11お
よび13内で蒸気を凝結させて、タンク15に貯蔵する。
き、次いで、図示していない一群の真空ポンプを使用し
て、装置全体の圧力を大気圧以下の値にする。蒸気発生
器７の水を所望の温度Ｔにし、乾燥容器１の温度も同じ
温度Ｔに調節する。乾燥容器１に導入される水蒸気の圧
力Ｐが蒸気発生器７の水23の蒸気圧Ps以下の値に下がる
ように弁27を開いて調節する。また、導管９の弁10を開
き、所望の期間、乾燥容器１中に水蒸気を循環させて、
廃棄物からトリチウムを抽出する。続いて、冷却器11お
よび13内で蒸気を凝結させて、タンク15に貯蔵する。
以下の実施例は、本発明の方法を実施して得られた結
果を示すものである。
果を示すものである。
実施例１ 本実施例では、トリチウム化された水１％を含むトリ
チウムの放射能が100μCi/gであるグローブからなる固
体有機廃棄物25kgを、本発明の方法の第１の実施態様、
すなわち、水蒸気中への同位体希釈によって汚染除去す
る方法によって処理する。
チウムの放射能が100μCi/gであるグローブからなる固
体有機廃棄物25kgを、本発明の方法の第１の実施態様、
すなわち、水蒸気中への同位体希釈によって汚染除去す
る方法によって処理する。
この場合には、容積が2m2の乾燥容器１中に廃棄物を
入れ、蒸気発生器７の水の温度を60℃にし、乾燥容器１
の温度も60℃に調節する。乾燥容器１に導入される蒸気
の圧力Ｐは20kPa（200ミリバール）である。この乾燥容
器１に水２を導入した後の上記廃棄物25kgのトリチウ
ムの含有量は２μCi/g以下であり、冷却器から排出され
た水の放射能は5Ci/である。
入れ、蒸気発生器７の水の温度を60℃にし、乾燥容器１
の温度も60℃に調節する。乾燥容器１に導入される蒸気
の圧力Ｐは20kPa（200ミリバール）である。この乾燥容
器１に水２を導入した後の上記廃棄物25kgのトリチウ
ムの含有量は２μCi/g以下であり、冷却器から排出され
た水の放射能は5Ci/である。
実施例２ 本実施例では、実施例１と同じ廃棄物からトリチウム
の大部分を、本発明の第２の実施態様、すなわち、廃棄
物を乾燥蒸気を用いた乾燥によって抽出する。
の大部分を、本発明の第２の実施態様、すなわち、廃棄
物を乾燥蒸気を用いた乾燥によって抽出する。
この場合には、圧力1kPa（10ミリバール）且つ60℃の
温度で操作し、乾燥容器内に水500g、すなわち、0.5
を循環させる。これによって、25kgの廃棄物の放射能を
２μCi/gとすることができ、排出口で放射能20Ci/の
水を回収することができる。
温度で操作し、乾燥容器内に水500g、すなわち、0.5
を循環させる。これによって、25kgの廃棄物の放射能を
２μCi/gとすることができ、排出口で放射能20Ci/の
水を回収することができる。
以上のことから、飽和していない水蒸気による乾燥が
より適していることが分かる。その理由は水中ではトリ
チウム化された水の熱伝導および自己拡散性が良くなる
からである。
より適していることが分かる。その理由は水中ではトリ
チウム化された水の熱伝導および自己拡散性が良くなる
からである。
添付図面は、トリチウムによって汚染された固体有機廃
棄物を処理するための本発明による設備の概略図を示し
ている。 （主な参照番号） １……乾燥容器、３……導管 ５……孔、７……水蒸気発生器 10……弁、11、13……冷却器、 15……タンク、17……格子 19、21……加熱手段、23……水 25……導管、27……弁
棄物を処理するための本発明による設備の概略図を示し
ている。 （主な参照番号） １……乾燥容器、３……導管 ５……孔、７……水蒸気発生器 10……弁、11、13……冷却器、 15……タンク、17……格子 19、21……加熱手段、23……水 25……導管、27……弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−クロード デュラン フランス国21000 ディジョン リュ アルフォンス メレイ ７ (56)参考文献 特公 昭60−22319（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (7)
- 【請求項１】トリチウムによって汚染された固体有機廃
棄物の処理方法において、温度Ｔ且つこの温度Ｔにおけ
る水の蒸気圧以下の圧力Ｐにある水蒸気の水蒸気と固体
有機廃棄物とを接触させて該廃棄物中に存在するトリチ
ウムの少なくとも一部分を水蒸気中に抽出し、次いで、
この水蒸気を凝結させて該廃棄物からトリチウム化され
た水の形態でトリチウムを回収することを特徴とする方
法。 - 【請求項２】温度Ｔが、処理される固体有機廃棄物の劣
化温度、溶融温度または分解温度以下である請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】温度Ｔが80℃以下である請求項２に記載の
方法。 - 【請求項４】水蒸気が温度Ｔでの水の蒸気圧以下の圧力
Ｐにある乾燥した水蒸気であり、水蒸気の圧力Ｐが13.5
〜27kPa（100〜200トール）である請求項１に記載の方
法。 - 【請求項５】大気圧以下の圧力で操作する請求項１〜４
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】（ａ） 処理すべき固体有機廃棄物を収容
するための乾燥容器（１）と、 （ｂ） この乾燥容器の加熱手段（19）と、 （ｃ） 温度Ｔで且つこの温度Ｔにおける水の蒸気圧Ps
以下の圧力Ｐで、水蒸気を乾燥容器内に循環させる手段
（７、25、27）と、 （ｄ） この乾燥容器から排出された水蒸気を凝結させ
る手段（11、13）と、 （ｅ） 凝結されたトリチウム化された水を貯蔵する手
段（15）と によって構成されることを特徴とするトリチウムによっ
て汚染された固体有機廃棄物の処理設備。 - 【請求項７】乾燥容器内に上記の温度Ｔおよび圧力Ｐの
水蒸気を循環させる上記手段が蒸気発生器（７）を備
え、この蒸気発生器（７）の蒸気空間が圧力調節弁（2
7）を備えた導管（25）を介して乾燥容器と連結されて
おり、この導管が処理すべき固体有機廃棄物を支持する
格子（17）の下方で乾燥容器内に開口している請求項６
に記載の設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8712510 | 1987-09-09 | ||
| FR8712510A FR2620262B1 (fr) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Procede et installation de traitement de dechets organiques solides contamines par du tritium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199000A JPH0199000A (ja) | 1989-04-17 |
| JP2807237B2 true JP2807237B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=9354749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225505A Expired - Lifetime JP2807237B2 (ja) | 1987-09-09 | 1988-09-08 | トリチウムによって汚染された固体有機廃棄物の処理方法及び処理設備 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4882093A (ja) |
| EP (1) | EP0307306B1 (ja) |
| JP (1) | JP2807237B2 (ja) |
| CA (1) | CA1333324C (ja) |
| DE (1) | DE3876345T2 (ja) |
| FR (1) | FR2620262B1 (ja) |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| GB9005707D0 (en) * | 1990-03-14 | 1990-05-09 | Atomic Energy Authority Uk | Tritium removal |
| DE4029222C1 (en) * | 1990-09-14 | 1991-08-22 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Der Verteidigung, Dieser Vertreten Durch Den Praesidenten Des Bundesamtes Fuer Wehrtechnik Und Beschaffung, 5400 Koblenz, De | Economical and efficient tritium sepn. - involves passing gas to molten electrodes to ionise molecules, wash tower for absorption and condensate prodn. |
| US5707592A (en) * | 1991-07-18 | 1998-01-13 | Someus; Edward | Method and apparatus for treatment of waste materials including nuclear contaminated materials |
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| DE19944776C2 (de) * | 1999-09-17 | 2003-06-18 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zur Tritiumdekontamination der ersten Wand einer Einrichtung zur Durchführung von Kernfusionen |
| KR100956694B1 (ko) * | 2008-01-15 | 2010-05-10 | 세안기술 주식회사 | 고체 방사성 폐기물 처리장치 및 방법 |
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| IT1401192B1 (it) * | 2010-06-16 | 2013-07-12 | Enea Agenzia Naz Per Le Nuove Tecnologie L En E Lo Sviluppo Economico Sostenibile | Reattore a membrana per il trattamento di gas contenenti trizio |
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| CN111613360B (zh) * | 2019-03-05 | 2022-10-28 | 中国原子能科学研究院 | 一种含氚放射性固体湿废物的除氚工艺及装置 |
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