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Title:
APPARATUS AND METHOD FOR TREATMENT OF RADIOACTIVE NITRATE SALT LIQUID WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/099209
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an apparatus for treating a radioactive nitrate salt liquid waste, which comprises: a denitrification vessel (12) for adsorbing or absorbing a radioactive substance from a nitrate salt liquid waste (11) containing nitric acid and the radioactive substance and for accommodating an activated sludge in which an anaerobic microorganism capable of reducing nitric acid into a nitrogen gas has been grown; and a reaeration vessel (14) for mixing a denitrified solution (24) produced by the treatment in the denitrification vessel (12) with an activated sludge in which an aerobic microorganism has been grown while aerating. The apparatus further comprises an activated sludge-dissolving vessel (81) for dissolving an excess sludge (26A, 26B) discharged from the denitrification vessel (12) and the reaeration vessel (14). Peracetic acid (80) is supplied to the activated sludge-dissolving vessel (81) as an activated sludge-dissolving agent to dissolve the excess activated sludge. The dissolved activated sludge is supplied to the denitrification vessel (12) as a carbon source (22).

Inventors:
OGAWA, Naoki (())
小川 尚樹 (())
SHIBATA, Katsushi (())
柴田 勝志 (())
Application Number:
JP2009/052097
Publication Date:
August 13, 2009
Filing Date:
February 06, 2009
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. (16-5, Konan 2-chome Minato-k, Tokyo 15, 10882, JP)
三菱重工業株式会社 (〒15 東京都港区港南二丁目16番5号 Tokyo, 10882, JP)
OGAWA, Naoki (())
小川 尚樹 (())
SHIBATA, Katsushi (())
International Classes:
G21F9/18; B01D61/58; B01D65/02; C02F1/44; C02F3/12; C02F3/34; C02F11/00
Attorney, Agent or Firm:
SAKAI, Hiroaki et al. (Sakai International Patent Office, Kasumigaseki Building2-5, Kasumigaseki 3-chom, Chiyoda-ku Tokyo, 100-6020, JP)
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Claims:
 硝酸と放射性物質とを含む硝酸塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸収すると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元する嫌気性微生物が生育する活性汚泥を収容する脱窒槽と、
 該脱窒槽で処理された脱窒処理液を、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝気混合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩廃液処理装置であって、
 前記脱窒槽及び前記再曝気槽から排出される余剰汚泥を溶解する汚泥溶解槽を有してなり、
 該汚泥溶解槽に汚泥溶解剤を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥溶解物を炭素源として前記脱窒槽に供給することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項1において、
 前記汚泥溶解剤が、過酢酸又はpH12以上の硝酸塩廃液であることを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 硝酸と放射性物質とを含む硝酸塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸収すると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元する嫌気性微生物が生育する活性汚泥を収容する脱窒槽と、
 該脱窒槽で処理された脱窒処理液を、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝気混合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩廃液処理装置であって、
 前記脱窒槽及び前記再曝気槽から排出される余剰汚泥を溶解する汚泥溶解槽を有してなり、
 該汚泥溶解槽に過酢酸を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥溶解物を炭素源として前記脱窒槽に供給すると共に、酢酸を脱窒槽に供給することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 硝酸と放射性物質とを含む硝酸塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸収すると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元する嫌気性微生物が生育する活性汚泥を収容する脱窒槽と、
 該脱窒槽で処理された脱窒処理液を、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝気混合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩廃液処理装置であって、
 前記脱窒槽及び前記再曝気槽から排出される余剰汚泥を溶解する汚泥溶解槽を有してなり、
 該汚泥溶解槽にpH12以上の硝酸塩廃液を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥溶解物を炭素源として前記脱窒槽に供給すると共に、硝酸塩廃液を脱窒槽に供給することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
 前記脱窒槽が、
 前記硝酸塩廃液のpHを調整するpH調整剤を供給するpH調整手段と、
 前記活性汚泥で処理された脱窒液を、汚泥を含む固形分と脱窒処理液とに分離する第一の固液分離手段と、
 該第一の固液分離手段の下部側に設けられ、前記脱窒槽内に酸素を含まないガスを供給するガス供給手段とを有すると共に、
 前記再曝気槽が、
 前記活性汚泥で処理された脱窒処理液を、余剰汚泥と処理液とに更に分離する第二の固液分離手段と、
 該第二の固液分離手段の下部側に設けられ、前記再曝気槽内に空気を供給する空気供給手段と、
 を有することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
 前記脱窒槽の脱窒液のpHが、7.0~10.0であることを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項1又は2において、
 前記脱窒槽において、前記好気性微生物が前記脱窒液中の前記硝酸と反応することにより生成される窒素ガス及び二酸化炭素を前記脱窒槽に循環させるガス循環ラインを有することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項5において、
 前記第一の固液分離手段及び前記第二の固液分離手段が、固液分離膜であることを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項4において、
 前記汚泥溶解槽から排出される硝酸塩廃液中の有機炭素を分析する全有機炭素測定装置と、
 前記汚泥溶解槽から排出される硝酸塩廃液中の窒素化合物における窒素の量を測定する全窒素計測装置とを有することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
 請求項1乃至9のいずれか一つにおいて、
 前記脱窒槽の上流側に調整槽を設けてなり、
 前記調整槽が、
 電気伝導度を測定する電気伝導(EC)計と、
 工業用水導入ラインと、
 該工業用水導入ラインに介装され、前記電気伝導計の測定値に基づいて工業用水供給量を調整する工業用水供給量調整バルブと、
 を有することを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置。
Description:
[規則26に基づく補充 25.02.2009] 放射性硝酸塩廃液処理装置

 本発明は、排水中に含まれる硝酸を除去 ることが可能な放射性硝酸塩廃液処理装置 関する。

 再処理工場などの原子力施設から発生す 硝酸塩廃液は高濃度(塩濃度が1%以上)である と共に、放射性であるため、そのままでは放 流できず、最終的にはセメント固化体などに 成型して埋設処分することになっている。

 近年、セメント固化体が硝酸塩を含有す 場合、この硝酸塩が漏水し、周辺の地下水 土壌環境を汚染することが懸念され、硝酸 を分解することが検討されている。

 硝酸塩を処理する方法として、電気還元法 化学還元法、生物還元法などがあるが、電 還元法では、重金属のよる阻害、アンモニ の発生等の問題を有している。
 また、化学還元法では、発熱反応、アンモ アの発生等の問題を有している。

 一方、生物還元法では、常温常圧で処理 できると共に、アンモニアの発生もないた 、生物処理により硝酸塩を処理する方法が 討されている(特許文献1)。しかし、特許文 1の方法では使用する炭素源が1種類である めに、硝酸還元処理に伴って発生する余剰 泥量が増え、2次廃棄物処分費が増大すると う課題を有している。

 図6は、従来の生物を利用した放射性硝酸塩 廃液処理装置の構成を示す概略図である。
 図6に示すように、従来の放射性硝酸塩廃液 処理装置100は、図示しない原子力施設から発 生する硝酸塩廃液101中の硝酸を窒素ガスに還 元処理する脱窒槽102と、脱窒された脱窒液103 を活性汚泥と曝気混合する再曝気槽104と、該 再曝気槽104から排出された脱窒処理液である 再曝気液105を沈澱した汚泥106と処理液107とに 分離する沈澱槽108とを有するものである。

 前記脱窒槽102には、図示しない脱窒菌を多 に含有する活性汚泥が含まれており、該脱 槽102において硝酸廃液中の硝酸イオンは嫌 性微生物(脱窒菌)の働きにより下記式(1)の 応で窒素ガス(N 2 )に還元され、硝酸廃液中から除去される。
 この時、脱窒槽102には、炭素源121として例 ばメタノールと、pH調整剤120が供給される また、脱窒槽102内は攪拌機110により攪拌さ ている。
NO 3 - +5/6CH 3 OH→1/2N 2 +5/6CO 2 +7/6H 2 O+OH - ・・・(1)

 その後、再曝気液105は再曝気槽104から沈 槽108を経て、処理液107として図示しない後 工程に送られる。また、沈澱槽108に沈澱し 汚泥106は、循環ポンプ111によって余剰汚泥1 31として回収される。また、沈澱槽108に沈澱 た汚泥106の一部は、返送汚泥供給ライン112 介して脱窒槽102に返送され、再利用されて る。再利用されない汚泥は余剰汚泥131とし 系外に引き抜かれ、図示しない処分工程に られる。

 また、微生物含有汚泥中の嫌気性脱窒菌 より、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素を窒素に 元するための微生物処理工程を含む複数の 理槽を持った硝酸塩含有廃液の処理方法と 理装置が利用されている(特許文献2)。

特許第3697037号公報

特開2007-105627号公報

 しかしながら、従来の硝酸塩廃液処理装 100では、硝酸塩廃液101中の硝酸塩の濃度が い場合(塩濃度が1%未満)には、脱窒菌が死滅 することはなかったが、硝酸塩廃液101中の硝 酸塩の濃度が高濃度(例えば、1~7%程度)の場合 には、生物脱窒反応に伴うpHの上昇により前 脱窒菌が死滅してしまうおそれがある、と う問題がある。

 また、硝酸塩廃液101中の硝酸塩の濃度が 濃度(例えば、1~7%程度)の場合には、浸透圧 上昇により生体内から水が浸出し、生態を 持できずに死滅するので、汚泥フロックの 細化が発生し、汚泥106が沈殿槽108において 殿しなくなり、この結果、処理液107と共に 側に流出してしまう、という問題がある。

 また、脱窒槽102において供給する炭素源1 21を変更(例えば酢酸などの有機酸や糖類等) ることにより、微生物の増殖が発生し、余 汚泥131の発生量が増大し、処分量が増加す 、という問題がある。

 この余剰汚泥131の発生量の増大は、原子 施設にとっては、二次廃棄物は固化体とし 埋設処分されるため、処分するために膨大 費用がかかる、いわゆる、二次廃棄物量を 減する必要がある、という問題がある。

 また、放射性硝酸塩廃液を処理する設備 、放射線管理区域内に設置する必要がある め、その処理設備をコンパクトにする必要 ある、という要望がある。

 また、これと共に、二次廃棄物量を削減 る必要がある、という要望がある。

 さらには、放射線管理区域内に設置する 生物処理システムとしては、反応、性能の 定化を図る必要がある、という要望がある

 本発明は、前記問題に鑑み、放射線管理 域内に設置され、且つ高い硝酸塩濃度の廃 を効率的に微生物処理することができる放 性硝酸塩廃液処理装置を提供することを課 とする。

 上述した課題を解決するための本発明の 1の発明は、硝酸と放射性物質とを含む硝酸 塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸収す ると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元する嫌 気性微生物が生育する活性汚泥を収容する脱 窒槽と、該脱窒槽で処理された脱窒処理液を 、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝気混 合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩廃液 処理装置であって、前記脱窒槽及び前記再曝 気槽から排出される余剰汚泥を溶解する汚泥 溶解槽を有してなり、該汚泥溶解槽に汚泥溶 解剤を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥溶 解物を炭素源として前記脱窒槽に供給するこ とを特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置に ある。

 第2の発明は、第1の発明において、前記 泥溶解剤が、過酢酸又はpH12以上の硝酸塩廃 であることを特徴とする放射性硝酸塩廃液 理装置にある。

 第3の発明は、硝酸と放射性物質とを含む 硝酸塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸 収すると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元す る嫌気性微生物が生育する活性汚泥を収容す る脱窒槽と、該脱窒槽で処理された脱窒処理 液を、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝 気混合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩 廃液処理装置であって、前記脱窒槽及び前記 再曝気槽から排出される余剰汚泥を溶解する 汚泥溶解槽を有してなり、該汚泥溶解槽に過 酢酸を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥溶 解物を炭素源として前記脱窒槽に供給すると 共に、酢酸を脱窒槽に供給することを特徴と する放射性硝酸塩廃液処理装置にある。

 第4の発明は、硝酸と放射性物質とを含む 硝酸塩廃液中の該放射性物質を吸着または吸 収すると共に、前記硝酸を窒素ガスに還元す る嫌気性微生物が生育する活性汚泥を収容す る脱窒槽と、該脱窒槽で処理された脱窒処理 液を、好気性微生物が生育する活性汚泥と曝 気混合する再曝気槽とを有する放射性硝酸塩 廃液処理装置であって、前記脱窒槽及び前記 再曝気槽から排出される余剰汚泥を溶解する 汚泥溶解槽を有してなり、該汚泥溶解槽にpH1 2以上の硝酸塩廃液を供給して余剰汚泥を溶 させ、汚泥溶解物を炭素源として前記脱窒 に供給すると共に、硝酸塩廃液を脱窒槽に 給することを特徴とする放射性硝酸塩廃液 理装置にある。

 第5の発明は、第1乃至4のいずれか一つの 明において、前記脱窒槽が、前記硝酸塩廃 のpHを調整するpH調整剤を供給するpH調整手 と、前記活性汚泥で処理された脱窒液を、 泥を含む固形分と脱窒処理液とに分離する 一の固液分離手段と、該第一の固液分離手 の下部側に設けられ、前記脱窒槽内に酸素 含まないガスを供給するガス供給手段とを すると共に、前記再曝気槽が、前記活性汚 で処理された脱窒処理液を、余剰汚泥と処 液とに更に分離する第二の固液分離手段と 該第二の固液分離手段の下部側に設けられ 前記再曝気槽内に空気を供給する空気供給 段と、を有することを特徴とする放射性硝 塩廃液処理装置にある。

 第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つの 明において、前記脱窒槽の脱窒液のpHが、7. 0~10.0であることを特徴とする放射性硝酸塩廃 液処理装置にある。

 第7の発明は、第1又は2の発明において、 記脱窒槽において、前記好気性微生物が前 脱窒液中の前記硝酸と反応することにより 成される窒素ガス及び二酸化炭素を前記脱 槽に循環させるガス循環ラインを有するこ を特徴とする放射性硝酸塩廃液処理装置に る。

 第8の発明は、第5の発明において、前記 一の固液分離手段及び前記第二の固液分離 段が、固液分離膜であることを特徴とする 射性硝酸塩廃液処理装置にある。

 第9の発明は、第4の発明において、前記 泥溶解槽から排出される硝酸塩廃液中の有 炭素を分析する全有機炭素測定装置と、前 汚泥溶解槽から排出される硝酸塩廃液中の 素化合物における窒素の量を測定する全窒 計測装置とを有することを特徴とする放射 硝酸塩廃液処理装置にある。

 第10の発明は、第1乃至9のいずれか一つの 発明において、前記脱窒槽の上流側に調整槽 を設けてなり、前記調整槽が、電気伝導度を 測定する電気伝導(EC)計と、工業用水導入ラ ンと、該工業用水導入ラインに介装され、 記電気伝導計の測定値に基づいて工業用水 給量を調整する工業用水供給量調整バルブ を有することを特徴とする放射性硝酸塩廃 処理装置にある。

 本発明によれば、余剰汚泥一部を汚泥溶 槽に供給し、ここで汚泥溶解剤として過酢 等を用いて分解させることにより、増殖し 微生物を死滅させると共に、該死滅させた 生物が有機物であるので、脱窒槽に供給す 炭素源して用いることができる。

 また、脱窒槽において、活性汚泥で処理 れた脱窒液を、汚泥を含む固形分と脱窒処 液とに分離する第一の固液分離手段を有す と共に、再曝気槽において処理された再曝 液を、汚泥を含む固形分と再曝気処理液と 更に分離する第二の固液分離手段とを有し いるため、微細化した汚泥が処理液と共に 々流出するのを防止することができる。

図1は、本発明の実施例1に係る放射性 酸塩廃液処理装置を示す概念図である。 図2は、本発明の実施例2に係る放射性 酸塩廃液処理装置の構成を示す概略図であ 。 図3は、本発明の実施例3に係る放射性 酸塩廃液処理装置の構成を示す概略図であ 。 図4は、本発明の実施例4に係る放射性 酸塩廃液処理装置の構成を示す概略図であ 。 図5は、本発明の実施例5に係る放射性 酸塩廃液処理装置を用いた生物処理システ の構成を示す概略図である。 図6は、従来の生物を利用した放射性硝 酸塩廃液処理装置の構成を示す概略図である 。

符号の説明

 10A~10D 放射性硝酸塩廃液処理装置
 11 硝酸塩廃液
 12 脱窒槽
 14 再曝気槽
 21 pH調整剤
 22 炭素源
 23 脱窒液
 24 脱窒処理液
 25 第一の固液分離手段
 26A、26B 固形分(余剰汚泥)
 27 再曝気処理液
 28 第二の固液分離手段
 29 再曝気液
 30 ガス供給手段
 31 ガス排出ライン
 34 空気供給手段
 35 ブロワ
 51 調整槽
 52 電気伝導計(EC計)
 53 工業用水導入ライン
 54 工業用水供給量調整バルブ
 55 硝酸廃液供給ライン
 61 工業用水
 62 希釈装置
 63 生物処理装置
 65 汚泥
 67 汚泥脱水装置
 68 脱水汚泥
 69 焼却装置
 70 処理液
 71 焼却灰
 72 洗浄水
 81 汚泥溶解槽

 以下、この発明につき図面を参照しつつ 細に説明する。なお、この実施例によりこ 発明が限定されるものではない。また、下 実施例における構成要素には、当業者が容 に想定できるもの、あるいは実質的に同一 ものが含まれる。

 本発明による実施例に係る放射性硝酸塩廃 処理装置について、図面を参照して説明す 。
 図1は、本発明の実施例1に係る放射性硝酸 廃液処理装置を示す概念図である。
 図1に示すように、本実施例に係る放射性硝 酸塩廃液処理装置10Aは、硝酸と放射性物質と を含む硝酸塩廃液11中の該放射性物質を吸着 たは吸収すると共に、前記硝酸を窒素ガス 還元する嫌気性微生物が生育する活性汚泥 収容する脱窒槽12と、該脱窒槽12で処理され た脱窒処理液24を、好気性微生物が生育する 性汚泥と曝気混合する再曝気槽14とを有す 放射性硝酸塩廃液処理装置であって、前記 窒槽12及び前記再曝気槽14から排出される余 汚泥26A、26Bを溶解する汚泥溶解槽81を有し なり、該汚泥溶解槽81に汚泥溶解剤として過 酢酸80を供給して余剰汚泥を溶解させ、汚泥 解物を炭素源22として前記脱窒槽12に供給す るものである。

 ここで前記脱窒槽12が、硝酸塩廃液11のpHを 整するpH調整剤21を供給するpH調整手段(図示 せず)と、脱窒槽12に炭素源22を供給する炭素 供給手段(図示せず)と、前記活性汚泥で処 された脱窒液23を汚泥(余剰汚泥26A)を含む固 分と処理液とに分離する第一の固液分離手 である第一の固液分離膜25と、該第一の固 分離膜25の下部側に設けられ、脱窒槽12内に 素を含まないガス(例えば、窒素ガス(N 2 )、炭酸ガス(CO 2 )の何れか一方又は両方)を供給するガス供給 段30とを有すると共に、再曝気槽14が、前記 活性汚泥で処理された脱窒処理液24を再曝気 理し、再曝気液29を余剰汚泥26Bと再曝気処 液27とに更に分離する第二の固液分離膜28と 該第二の固液分離手段である第二の固液分 膜28の下部側に設けられ、前記再曝気槽14内 に空気をブロワ35により供給する空気供給手 34とを有するものである。
 また、前記第一の固液分離膜25と第二の固 分離膜28の下部には、各々ガス供給手段30と 気供給手段34とを有し、供給ガスの上昇に って、活性汚泥混合液が分離膜表面を通過 る際に、液のみが膜を透過して固液分離が われる。膜の表面には分離された後の活性 泥が付着するが、膜表面は前記供給ガス流 よって常に洗浄されるため、膜表面に付着 た活性汚泥は洗浄除去され、常に清浄な膜 面で固液分離を行うことが出来る。なお、 1中、符号P 1 は脱窒処理液24を再曝気槽14に供給する脱窒 理液供給ポンプ、符号P 2 は再曝気処理液27を送出する再曝気処理液供 ポンプを図示する。

 本実施例では、脱窒槽12と再曝気槽14からの 余剰汚泥26A、26Bの一部を余剰汚泥供給ライン L 1 により汚泥溶解槽81に供給し、ここで汚泥溶 剤として過酢酸80を用いて分解させること より、増殖した微生物を死滅させると共に 該死滅させた微生物が有機物であるので、 窒槽12に、供給ポンプP 3 を介して供給する炭素源22として用いるよう している。

 また、汚泥溶解剤として過酢酸80を用いて るので、その分解により酢酸が生成され、 の酢酸も炭素源22としてなるので、別途炭素 源を添加又は炭素源の添加の削減となる。
 すなわち、本来の脱窒反応に寄与するもの 余剰汚泥から得ることができるものとなる よって、余剰汚泥の溶解に過酢酸80を用い のみならず、分解物の有機物と酢酸は脱窒 12の炭素源22として用いることができるので 有効利用を図ることができる。
 なお、微生物を死滅させるものとして、過 酸以外に、例えば塩素やオゾン等を用いる ともできるが、これらは余剰汚泥の溶解に 寄与するものの、その後に脱窒槽に供給す ことはできず、悪影響のみを与えることと り、好ましくない。

 また、余剰汚泥は、溶解された後、炭素 として再利用され、炭酸ガスとして放出さ るので、二次廃棄物の発生量の低減を図る ともできる。

 さらに、本実施例に係る放射性硝酸塩廃 処理装置10Aにおいては、第一の固液分離膜2 5と第二の固液分離膜27とを、それぞれ脱窒槽 12と再曝気槽14に設けているため、微細化し 汚泥は完全に脱窒液23、又は再曝気液29と分 することができることとなる。これにより 汚泥の流出を防ぐことができる。ここで、 一の固液分離膜25と第二の固液分離膜28の種 類としては特に限定されるものではないが、 例えば平膜、中空糸膜等の公知の固液分離膜 を用いるようにすればよい。

 この結果、微細化した汚泥を脱窒処理液2 4、又は再曝気処理液27と完全に分離すること で、排出される再曝気処理液27の浮遊物質(SS) 濃度の低減化を図ることができる。

 また、脱窒槽12内に第一の固液分離膜25を 設置することにより、脱窒菌の流出を防止で きると共に、他の菌の混入もないことから、 脱窒槽12内で増殖する脱窒菌のみが大量に槽 に存在することになる。その結果、十分な の汚泥を確保することができ、脱窒槽12内 汚泥濃度を高濃度に維持することができる め、脱窒槽12の脱窒性能を高く維持すること ができ、装置のコンパクト化を図ることがで きる。

 また、脱窒槽12内の汚泥濃度を高濃度に 持することできるため、脱窒槽12の脱窒性能 を高くすることができ、装置のコンパクト化 を図ることができる。

 また、第一の固液分離膜25及び第二の固 分離膜27を設けることにより、硝酸塩廃液11 に含まれる粒子状の放射性物質も再曝気液2 9から分離することができるため、外部に排 される再曝気処理液27の放射能濃度を低くす ることができ、再曝気処理液27の放射能濃度 低減化を図ることができる。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液 理装置10Aにおいては、脱窒槽12の脱窒液23中 のpHは、7.0~10.0に調整するのがよい。またpHを 8.0~9.5、更にはpHを8.0~9.0とするのが好ましい これは、脱窒液23中のpHが10.0を超えると、微 生物が死滅するからである。また、pHが7.0未 であると、微生物の窒素ガスの還元処理の 応の反応速度が低下するためである。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液 理装置10Aにおいては、脱窒槽12の第一の固 分離膜25の下部側(槽の底面側)には、脱窒槽1 2の脱窒液23中に酸素ガスを含まないガス(例 ば窒素ガス等)をガス供給手段30により供給 るようにしている。これは、硝酸塩廃液11中 に酸素が存在すると、嫌気性微生物の窒素ガ スの還元処理の反応が良好に進行しないため である。

 また、前記ガス供給手段30を介して脱窒 12内の脱窒液23中に窒素ガスを供給すること より、脱窒槽12内の脱窒液23を強制的に攪拌 することができ、微生物の窒素ガスの還元処 理の反応を促進することができる。また、第 一の固液分離膜25の下方側からガス供給手段3 0を介して窒素ガスを供給するようにしてい ので、第一の固液分離膜25に付着する活性汚 泥を除去することとなり、ガス洗浄効果によ り膜の目詰りを防止することができる。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処 装置10Aにおいては、ガス供給手段より窒素 ス(N 2 ガス)を供給するようにしているが、本発明 これに限定されるものではなく、例えば炭 ガス(CO 2 ガス)や不活性ガス等の酸素を含まないガス あればいずれでもよい。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処 装置10Aにおいては、脱窒槽12で発生した窒 ガス(N 2 )、二酸化炭素ガス(CO 2 )はガス排出ライン31を介して外部に放出され る。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液 理装置10Aにおいては、活性汚泥は、当初、 水汚泥や産業排水処理で用いられている汚 を種汚泥として投入し、活性汚泥濃度が例 ば約5,000~20,000mg/L程度に達するまで増殖させ たものを用いることができる。活性汚泥は、 粒状担体や繊維状担体により保持することも できるが、本発明の好適な実施の形態ではこ れらの各種担体を用いず、浮遊性の活性汚泥 を用いることが好ましい。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液 理装置10Aにおいては、炭素源22として、前 余剰汚泥分解物を用いることができるが、 途外部から供給する場合には、有機酸を用 ることができるが、本発明はこれに限定さ るものではない。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液 理装置10Aにおいては、pH調整剤21として硫酸 、塩酸等を用いることができるが、本発明は これに限定されるものではない。

 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装 10Aにおいては、活性汚泥中に含まれる微生 としては、脱窒槽12では、脱窒性能が発揮 れる公知の嫌気性微生物を用いることがで る。また再曝気槽14では再曝気用の公知の好 気性微生物を用いることができ、特に限定さ れるものではない。

 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装 10Aにおいては、固液分離手段として固液分 膜を用いているが、本発明はこれに限定さ るものではなく、汚泥と液体とを分離でき ようなものであればよい。

 以上説明したように、本実施例に係る放射 硝酸塩廃液処理装置10Aによれば、余剰汚泥2 6A、26Bの一部を汚泥溶解槽81に供給し、ここ 汚泥溶解剤として過酢酸80を用いて分解させ ることにより、増殖した微生物を死滅させる と共に、該死滅させた微生物が有機物である ので、脱窒槽12に供給する炭素源22とするこ ができる。
 また、汚泥溶解剤として過酢酸80を用いて るので、その分解により酢酸が生成され、 の酢酸も炭素源22としてなるので、別途炭素 源を添加又は炭素源の添加の削減となる。

 さらに、第一の固液分離膜25及び第二の 液分離膜28を、それぞれ脱窒槽12及び再曝気 14内に設けているため、微細化した汚泥は 窒処理液24及び再曝気処理液27と完全に分離 ることができる。このため、汚泥の流出を ぐことができる。また再曝気槽14から排出 れ、別途処理される再曝気処理液27中の浮遊 物質(SS)濃度を改善することができる。

 また、脱窒槽12内に十分な量の汚泥を確 することができるため、脱窒槽12内の汚泥濃 度を高濃度に維持することできるため、脱窒 槽12の脱窒性能を高く維持することができ、 置のコンパクト化を図ることができる。

 また、脱窒槽12において、前記嫌気性微生 が脱窒液23中の前記硝酸と反応することによ り生成される窒素ガス(N 2 )及び二酸化炭素ガス(CO 2 )を脱窒槽12内に循環させるガス循環ライン( 示せず)をガス排出ライン31の一部から分岐 て設けるようにしている。

 この結果、脱窒槽12で発生した窒素ガス(N 2 )及び二酸化炭素ガス(CO 2 )をガス循環ラインに介装されたブロワによ ガス供給手段30に送給し、脱窒槽12に導入す ことができる。
 これにより、脱窒槽12内の微生物反応で発 した窒素ガス(N 2 )、二酸化炭素ガス(CO 2 )を再循環させて脱窒槽内で再利用して用い ことにより、図1に示すような酸素を含まな ガスを供給する窒素ガス供給手段を別途設 る必要がなくなる。この結果、窒素ガス供 手段及びガス購入費を削減することができ 。

 [試験例]
 本実施例に係る装置を用い、原水硝酸態窒 濃度が6700~9200mg/L(塩濃度:4.0~5.5%)のものを、 素源としてメタノールと酢酸を用いて、試 温度20~25℃(室温)で脱窒試験を行った。
 脱窒槽に第一の固液分離膜を設けない場合 は、脱窒性能が2kg-N/m 3 /dであったものが、脱窒槽に第一の固液分離 を設けた場合には、脱窒性能が7kg-N/m 3 /dに向上した。
 脱窒槽に第一の固液分離膜を設けた場合の 窒性能である7kg-N/m 3 /dを維持すると同時に、余剰汚泥の発生量を2 /3以下に、また、炭素源添加量(過酢酸+酢酸) 1/2以下に低減することができた。

 本発明による実施例2に係る放射性硝酸塩廃 液処理装置について、図2を参照して説明す 。
 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装置1 0Bは、前記図1に示した実施例1に係る放射性 酸塩廃液処理装置10Aの構成と略同様である め、前記図1に示した実施例1に係る放射性硝 酸塩廃液処理装置と同一構成には同一符号を 付して重複した説明は省略する。
 図2は、本発明の実施例2に係る放射性硝酸 廃液処理装置の構成を示す概略図である。 2に示すように、本実施例に係る放射性硝酸 廃液処理装置10Bは、汚泥溶解槽81に添加す 汚泥溶解剤としてpH12以上の硝酸塩廃液(原液 )83を用いるようにしたものである。
 本実施例では、過酢酸の代わりに、アルカ 性(pH12以上)の硝酸塩廃液(原液)を用いるよ にしているので、余剰汚泥26A、26Bがアルカ 条件下で溶解し、有機物の溶解液となる。 の溶解液は硝酸塩廃液11として脱窒槽12に供 され、有機物は炭素源として利用される。

 また、硝酸塩廃液(原液)83は汚泥溶解槽81 溶解により、pHが低下することとなり脱窒 12で添加するpH調整剤21の使用量の削減を図 ことができる。

 本発明による実施例3に係る放射性硝酸塩廃 液処理装置について、図3を参照して説明す 。
 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装置 、前記図1に示した実施例1に係る放射性硝 塩廃液処理装置の構成と略同様であるため 前記図1に示した実施例1に係る放射性硝酸塩 廃液処理装置と同一構成には同一符号を付し て重複した説明は省略する。
 図3は、本発明の実施例3に係る放射性硝酸 廃液処理装置の構成を示す概略図である。
 図3に示すように、本実施例に係る放射性硝 酸塩廃液処理装置10Cは、前記汚泥溶解槽81か 排出される硝酸塩廃液11中の有機炭素を分 する全有機炭素測定装置(TOC)84と、前記硝酸 廃液11中の窒素化合物における窒素の量を 定する全窒素計測装置(T-N)85とを有するもの ある。

 この計測結果をもとに、TOC/T-Nの値が7.5~11(C/ Nとして3.0~4.5)の範囲となるように、脱窒槽12 別途添加する炭素源22の添加量の増減を調 するようにしている。
 これにより、過剰な炭素源22の供給がなく り、適切な炭素源の供給を行うことができ 安定した脱窒反応が行われることとなる。
 よって、炭素源添加量の低減を図ると共に 二次廃棄物の発生量の低減も図ることがで る。

 本発明による実施例4に係る放射性硝酸塩廃 液処理装置について、図4を参照して説明す 。
 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装置 、前記図1に示した実施例1に係る放射性硝 塩廃液処理装置の構成と略同様であるため 前記図1に示した実施例1に係る放射性硝酸塩 廃液処理装置と同一構成には同一符号を付し て重複した説明は省略する。
 図4は、本発明の実施例4に係る放射性硝酸 廃液処理装置の構成を示す概略図である。
 図4に示すように、本実施例に係る放射性硝 酸塩廃液処理装置10Dは、図1に示す実施例1に る放射性硝酸塩廃液処理装置10Aの脱窒槽12 上流側に、硝酸塩廃液(原水:塩濃度30~40%)50を 供給する調整槽51を設けており、調整槽51に 、電気伝導度を測定する電気伝導計(EC計)52 、工業用水導入ライン53と、該工業用水導入 ライン53に前記電気伝導計52の測定値に基づ て希釈する水の流量を調整する工業用水供 量調整バルブ54とを有するものである。

 調整槽51に設けた電気伝導計(EC計)52により 測されるEC値に基づいて工業用水導入ライン 53に設けた工業用水供給量調整バルブ54を制 し、調整槽51に供給される水の流量を調整す るようにしている。
 具体的には、電気伝導計(EC計)52により計測 れるEC値が高い場合には、工業用水供給量 整バルブ54を開き、電気伝導計(EC計)52により 計測されるEC値が低い場合には、工業用水供 量調整バルブ54を閉じる。

 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装 10Dにおいては、硝酸塩廃液(原水:塩濃度30~40 %)を希釈して例えば4%程度の高塩濃度状態で 物処理する場合、このときの電気伝導計(EC )52により計測されるEC値の制御範囲は、50~70m S/cm、更には53~68mS/cmとするのが好ましい。

 また、本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処 装置10Dにおいては、硝酸塩廃液(原液)50を調 整槽51に送給する硝酸廃液供給ライン55に硝 塩廃液供給ポンプP 4 を設けている。電気伝導計(EC計)52により計測 されるEC値に基づいて硝酸塩廃液供給ポンプP 4 を制御して調整槽51に送給される硝酸塩廃液( 原液)50の供給量を調整するようにしている。
 具体的には、電気伝導計(EC計)52により計測 れるEC値が高い場合には、硝酸塩廃液供給 ンプP 4 を停止して硝酸塩廃液(原液)50を調整槽51に供 給するのを停止し、電気伝導計(EC計)52により 計測されるEC値が低い場合には、硝酸塩廃液 給ポンプP 4 を稼働して硝酸塩廃液(原液)50を調整槽51に供 給する。

 よって、処理設備からの高濃度の硝酸塩 液の濃度は常に一定となるわけではないた 、硝酸塩廃液(原液)50の濃度が一定でない場 合でも、硝酸塩廃液(原液)50中の塩濃度の変 を脱窒槽12に伝えるのを防止することができ るため、塩濃度が大きく変動した場合におけ る脱窒性能の著しく低下するのを防止するこ とができる。

 また、一定の塩濃度の硝酸塩廃液(希釈液)11 を硝酸塩廃液供給ポンプP 5 を介して脱窒槽12に供給することができるた 、脱窒性能を安定にすることができる。

 本発明による実施例5に係る放射性硝酸塩廃 液処理装置を用いた生物処理システムについ て、図5を参照して説明する。
 本実施例に係る放射性硝酸塩廃液処理装置 、前記図1~4に示した実施例1~4に係る放射性 酸塩廃液処理装置を用いることができ、説 は省略する。
 本実施例に係る生物処理システム60は、図5 示すように、硝酸塩廃液(原液)50を工業用水 61で希釈する希釈装置62と、希釈された硝酸 廃液11中の硝酸イオンを微生物処理して窒素 還元すると共に、再曝気する生物処理装置( 施例1~4の放射性硝酸塩廃液処理装置)63と、 物処理装置63で処理された生物処理液から汚 泥65と処理液70とを分離し、分離した汚泥65中 の水分を脱水する汚泥脱水装置67と、脱水汚 68を焼却する焼却装置69とからなる。

 希釈装置62は、前述した実施例4の図4に示す ような原水を希釈する調整槽51で行われる。
 生物処理装置63は、前述した汚泥溶解槽81を 有する脱窒槽12と再曝気槽14とからなる放射 硝酸塩廃液処理装置である。
 また、汚泥脱水装置67は、生物処理装置63の 脱窒槽と再曝気槽とから排出される余剰汚泥 を脱水するものであり、焼却装置69は、汚泥 水装置67から排出される2次廃棄物である脱 汚泥68を焼却し、焼却灰71としている。

 高塩濃度の硝酸廃液を生物処理する生物処 装置63においては、余剰汚泥脱水時に汚泥 付着する水の塩濃度が高いため、2次廃棄物( 焼却灰)が増加することがあるが、余剰汚泥 水装置67において、工業用水61を加えて高塩 度の付着水を洗い流し、洗い流された洗浄 72を硝酸塩廃液11の希釈する希釈装置62にお る希釈水として使用するようにしている。
 よって、希釈装置62で用いる工業用水61の一 部を脱水時の洗浄に使用するため、追加の工 業用水61を用いる必要がない。また、付着水 塩濃度を下げることで、2次廃棄物量(焼却 )を約1/2程度にまで低減することができる。

 以上のように、本発明に係る放射性硝酸 廃液処理装置を用いれば、再処理工場など 原子力施設から排出される高い硝酸塩濃度 廃液を効率的に微生物処理し、微細化した 泥が処理液と共に各々流出するのを防止す ことができる。