(57)【要約】【課題】放射性物質汚染廃棄物を、放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下になるよう除染し、廃除染液から放射性物質を回収し、排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下に低下させることを課題とする。【解決手段】除染液として水素水を供給する水素水製造装置と、放射性物質汚染廃棄物を収容する籠形状の汚染物容器と、除染液を貯留する除染装置と、汚染物容器を除染装置に貯留された除染液中に浸漬し振動させた後、除染済廃棄物及び廃除染液を分離して放射性物質汚染廃棄物を２００Ｂｑ／ｋｇ以下に除染する汚染物容器移動装置と、廃除染液に凝集剤を添加し、撹拌後静置して放射性物質捕捉物と排水とを沈殿させて分離し、排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下にする排水処理装置と、除染済樹皮を発酵させてバーク堆肥を製造するバーク堆肥製造設備と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2020041941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質に汚染された放射性物質汚染廃棄物を除染するシステムであって、
除染液として電気陰性度が−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）の水素水を供給する水素水製造装置と、
前記除染液が流通自在な籠であって、前記放射性物質汚染廃棄物を収容する汚染物容器と、
前記除染液を貯留して、前記汚染物容器に収容された放射性物質汚染廃棄物を放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下になるように除染する除染装置と、
前記放射性物質汚染廃棄物を収容した汚染物容器を、前記除染装置に貯留された除染液中に１時間乃至１０時間浸漬し、次いで１０回乃至１００回振動させて除染した後、除染済廃棄物及び放射性物質に汚染された廃除染液を分離する汚染物容器移動装置と、
前記廃除染液を収容し、凝集剤として菌の対数増殖期が終了して定常期にある納豆を、前記廃除染液１００質量部に対し０．０１乃至１質量部添加し、３分間乃至１２０分間撹拌後１時間乃至４８時間静置して放射性物質捕捉物を沈殿させて分離し、上澄みの排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下にする排水処理装置と、
前記水素水製造装置、前記汚染物容器、前記除染装置、前記汚染物容器移動装置、及び前記排水処理装置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項２】
前記放射性物質汚染廃棄物が、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物であることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項３】
前記放射性物質汚染廃棄物が、前記放射性物質に汚染された樹皮であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項４】
前記放射性物質汚染廃棄物が、前記放射性物質に汚染された鉄道用枕木又は線路用砕石であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項５】
前記汚染物容器が、線径が０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍであり、目開きが１．０ｍｍ乃至２０ｍｍの網を、枠の全面に張った籠であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項６】
前記汚染物容器が、直径又は太さが５．０ｍｍ乃至５０ｍｍの丸材又は角材を、２０ｍｍ乃至１００ｍｍの間隔で全面に設けた籠であることを特徴とする請求項１、２、又は５のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項７】
前記除染装置が、水素ガス発生剤投入装置を更に備え、前記汚染物容器を前記除染液中に浸漬中及び／又は前記汚染物容器を前記除染液中で振動中に、前記除染装置に更に水素ガス発生剤を添加することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項８】
前記汚染物容器の外周に、前記除染装置の内壁に近接した撹拌翼が更に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項９】
２以上の前記除染装置が配管及び開閉バルブを介して一列に連通して設けられ、
前記除染装置と同数の前記汚染物容器が設けられ、
前記列の一端の汚染物容器に新たな前記放射性物質汚染廃棄物を供給し、前記列の他端の除染装置に新たな前記除染液を供給し、除染作業が終了後に前記列の他端の汚染物容器から前記除染済廃棄物を取り出し、前記列の一端の除染容器から前記排水を排出して、前記放射性物質汚染廃棄物の移動方向と前記除染液の移動方向とが相互に対向するよう相対移動させて、前記放射性物質汚染廃棄物を、前記除染液で複数回除染することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項１０】
前記放射性物質汚染樹皮を除染した除染済樹皮を発酵させてバーク堆肥を製造するバーク堆肥製造設備を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項１１】
前記バーク堆肥製造設備は、前記除染済樹皮に家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、掘り返して空気と接触させながら６か月乃至１２か月間１次発酵を行う１次発酵装置と、次いで水分量を調整しながら３か月間乃至６か月間、本培養を行う本発酵装置と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システム。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染システムを用いて放射性物質に汚染された放射性物質汚染廃棄物を除染する方法であって、
制御装置が、
水素水製造装置を制御して、電気陰性度が−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）の水素水を除染液として除染装置に供給する除染液準備工程と、
前記除染液が内部を流通自在な汚染物容器に、前記放射性物質汚染廃棄物を、前記除染液との質量比が２０：１乃至１：２０になるように収容する放射性物質汚染廃棄物準備工程と、
汚染物容器移動装置を制御して、前記放射性物質汚染廃棄物を収容した前記汚染物容器を、前記除染装置に収容された前記除染液に１時間乃至１０時間浸漬し、次いで１０回乃至１００回振動させる除染工程と、
前記除染工程後に前記汚染物容器移動装置を制御して、前記汚染物容器を前記除染液中から取出して放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下に除染された除染済汚染物と放射性物質を含む廃除染液とを分離する分離工程と、
前記廃除染液に、凝集剤として、対数増殖期が終了して定常期にある納豆を、前記廃除染液１００質量部に対し０．０１乃至１質量部添加し、３分間乃至１２０分間撹拌後１時間乃至４８時間静置して放射性物質捕捉物を沈殿させ、上澄みの排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下にする放射性物質捕捉工程と、
前記放射性物質捕捉物と前記排水とを分離し、前記放射性物質捕捉物を回収し前記排水を排出する排水処理工程と、
を有することを特徴とする放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項１３】
前記放射性物質汚染廃棄物が、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物であることを特徴とする請求項１２に記載の放射性物質汚染廃棄物除染方法。
【請求項１４】
前記放射性物質汚染廃棄物が、前記放射性物質に汚染された樹皮であることを特徴とする請求項１２に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項１５】
前記放射性物質汚染廃棄物が、放射性物質に汚染された鉄道用枕木又は線路用砕石であることを特徴とする請求項１２に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項１６】
前記除染工程において、前記除染装置に水素ガス発生剤を更に加えることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染方法。
【請求項１７】
前記水素ガス発生剤が、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び鉄（Ｆｅ）からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属、並びに、ＭｇＨ２、ＡｌＨ３、及びＦｅＨ３からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属水素化物又はその混合物を含む水素ガス発生剤であることを特徴とする請求項１６に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項１８】
前記水素ガス発生剤が、焼成ドロマイトと金属アルミニウム粉末からなる水素ガス発生剤であることを特徴とする請求項１６に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項１９】
前記水素ガス発生剤を、透水性の容器に収容して前記除染装置に加えることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項２０】
２以上の前記除染装置が配管及び開閉バルブを介して一列に連通して設けられ、
前記除染装置と同数の前記汚染物容器が設けられ、
前記制御装置が、
前記列の一端の汚染物容器に新たな前記放射性物質汚染廃棄物を供給し、前記列の他端の除染装置に新たな前記除染液を供給し、除染作業が終了後に前記列の他端の汚染物容器から除染済廃棄物を取り出し、前記列の一端の除染容器から排水を排出して、前記放射性物質汚染廃棄物の移動方向と前記除染液の移動方向とが相互に対向するよう相対移動させて、前記放射性物質汚染廃棄物を前記除染液で複数回除染するよう制御することを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の放射性物質汚染廃棄物除染方法。
【請求項２１】
前記放射性物質汚染樹皮を除染した除染済樹皮を発酵させて、バーク堆肥を製造するバーク堆肥製造工程を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【請求項２２】
前記バーク堆肥製造工程は、前記除染済樹皮に、家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、掘り返して空気と接触させながら６か月間乃至１２か月間１次発酵をおこない、次いで水分量を調整しながら３か月間乃至６か月間、本培養を行うことによってバーク堆肥を製造することを特徴とする請求項２１に記載の放射性物質汚染廃棄物の除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質汚染廃棄物の除染システム及び除染方法に係り、より詳しくは、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物を除染し、除染液に移行した放射性物質を捕捉、回収して排水の放射線量を一般排水として放流できる環境基準値以下になるように排水処理し、またこのシステム及び方法を用いて除染した樹皮からバーク堆肥を製造する放射性物質汚染廃棄物の除染システム及び除染方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災の津波による原子力発電所の事故によって、放射性物質が大気中に放出されて広範囲に拡散し、放射性物質汚染廃棄物を生成して多くの地域に多大な影響を与えている。
今回の事故で主として問題となった放射性物質は、セシウム１３４、１３７、及びヨウ素１３１であるが、半減期の短いヨウ素１３１は、既に検出されなくなった。
【０００３】
一方、セシウムは、「天然に存在する物質中では最もイオン化傾向が高いアルカリ金属」という特殊な元素なので、放出された直後に空気中の酸素及び水分と反応して水酸化セシウムになり、大部分が炭酸ガスに中和されて水滴（雲や霧）に溶解し、風に乗って広く拡散し、雨水に伴われて地表に落下したと考えられている。従って、放射性物質は、事故当時の風下側に拡がった。
【０００４】
今回の事故による放射性物質の拡散で大きな役割を演じたものの一つに、土壌中の２：１層状ケイ酸塩鉱物（以下「粘土鉱物の微粒子」と記す）がある。粘土鉱物の微粒子は、土壌の主要構成成分の一つであって、一般的な性質として、複数の単分子膜の薄膜が重なった状態の鉱物あって、その薄層が剥がれて、ナノ〜マイクロオーダーの微粒子となって空中に浮遊し、外気と接する環境のあらゆる物の表面に付着している。しかし、環境に付着した粘土鉱物の微粒子は、小さすぎて目で見ることはできない。
また、粘土鉱物は、単分子膜の薄膜の間隙にセシウムを強く吸着する。
【０００５】
この外気と接する環境に付着した粘土鉱物の微粒子に、事故で放出された放射性セシウムが吸着され、放射性物質汚染微粒子となって、外気と接する環境のあるあらゆるものに付着して放射性物質汚染廃棄物が生成したものと推定される。但し、放射性セシウムが粘土鉱物の微粒子に吸着されたので、それ以上の放射性物質の拡散、例えば河川や飲料水の放射性物質汚染が防がれた（例えば非特許文献１、２を参照）。
【０００６】
ところが、微粒子は、静電気的引力およびファンデルワールス力等の引力によって固体の表面に強固に吸着され、また微粒子の質量が小さいため摩擦や超音波などの物理的手段で振い落とすことができないために、除去するのは非常に困難であるという性質がある。
【０００７】
従来の除染方法は、放射性物質の微粒子に汚染された汚染物質の除染に対して一定の効果を上げてきた。即ち、地表に降下した放射性物質は、土壌表面の粘土鉱物の微粒子に強く吸着されて地表付近に留まったので、農地や校庭は表面土壌の交換、撤去や埋め込みなどによる除染が行われた。また市街地に降下した放射性物質も、塵埃に吸着されている粘土鉱物の微粒子を塵埃と共に除去する除染作業が行われ、当初は立ち入り禁止であった区域も、近年帰還可能になったケースが増えている。
【０００８】
また、森林に降下した放射性物質は、粘土鉱物の微粒子に吸着されて樹冠部、葉、枝、樹皮に付着して留まり、当初は森林の空間放射線量がなかなか低下せずに問題視されていた。しかしその後、放射性物質は粘土鉱物の微粒子に強固に付着されて森林の外部へは殆ど流出しないことが判明し、その結果、人が立ち入らないような森林は放射性物質を安定に保持していると見なされるようになった（例えば非特許文献３を参照）。
【０００９】
一方、人家に近い林や、人が立ち入る里山地区の山林は、空間放射線量が低下しなかったために樹木が伐採され、樹皮、枝葉及び表土を除去するという除染作業が行われた。
伐採された放射性樹木の木質部は放射線量が低いことが判明し、その利用の可能性が検討されている。しかし、樹皮の放射線量は、大部分が７５０〜２０００Ｂｑ／ｋｇであって環境基準値以上の放射線量であり、除染を行わなければ使用及び廃棄できないことが判明し、放射性物質に汚染された樹皮が放射性物質汚染廃棄物として大量に滞留されることになった。
【００１０】
また、鉄道の線路も放射性物質に汚染されたので、放射性物質に汚染された鉄道用枕木や線路用砕石が新品と交換され、それに伴って大量の放射性物質汚染枕木及び砕石が生成し、これらが放射性物質汚染廃棄物として一時保管されることになった。
【００１１】
前述したように、放射性物質汚染物の本体は、放射性物質を吸着した粘土鉱物の微粒子であると考えられるが、微粒子は、静電気的引力、ファンデルワールス力等の引力によって固体の表面に強固に吸着され、寸法が小さいために擦り取ることができず、質量が小さいため超音波などで振い落とすことができないために、除去するのが非常に困難であるという問題がある。
【００１２】
特許文献１に、電子部品部材類を、脱気した超純水に水素ガス、アルカリを溶解してなり、負の酸化還元電位を有し且つｐＨが７を越え１１未満のアルカリ性である洗浄液により洗浄する電子部品部材類の洗浄方法及び専横装置が記載されている。
また、特許文献２に、バークに付着した放射性セシウムを、酸化（還元）電位が、−４０ｍＶ〜−４００ｍＶの還元力を備えた水素水で洗浄し、酸化された放射性セシウムを還元して放射性物質を樹皮から洗浄液へ分離することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３２９６４０５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２９０６５公報
【特許文献３】特開２００７−２８３２８０号公報
【特許文献４】特許第５７６４８３２号公報
【特許文献５】特許第２５６６２４８号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】「水洗浄による放射性セシウム汚染土壌の除染方法について」石井慶三、第３４回原子力委員会資料第１号、原子力委員会定例会議  平成２３年９月６日、［ｗｗｗ．ａｅｃ．ｇｏ．ｊｐ／ｊｉｃｓｔ／ＮＣ／ｉｉｎｋａｉ／ｔｅｉｒｅｉ／ｓｉｒｙｏ２０１１／ｓｉｒｙｏ３４／ｓｉｒｙｏ１．ｐｄｆｓｈａ−ｐｕｓｅａｒｃｈ＝％２７％Ｅ６％Ｂ０％Ｂ４％Ｅ６％Ｂ４％９７％Ｅ６％Ｂ５％８４％Ｅ３％８１％ＡＢ％Ｅ３％８２％８８％Ｅ３％８２％８Ｂ％Ｅ６％９４％ＢＥ％Ｅ５％Ｂ０％８４％Ｅ６％８０％Ａ７％Ｅ３％８２％ＢＢ％Ｅ３％８２％Ｂ７％Ｅ３％８２％Ａ６％Ｅ３％８３％Ａ０％Ｅ６％Ｂ１％９Ａ％Ｅ６％９Ｆ％９３％Ｅ５％９Ｃ％９Ｆ％Ｅ５％Ａ３％８Ｃ％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ９％９９％Ａ４％Ｅ６％９Ｆ％９３％Ｅ６％９６％Ｂ９％Ｅ６％Ｂ３％９５％Ｅ３％８１％ＡＢ％Ｅ３％８１％Ａ４％Ｅ３％８１％８４％Ｅ３％８１％Ａ６％２７、平成３０年９月３日検索］
【非特許文献２】「粘土鉱物のセシウム吸着と土壌の汚染除去」藤田豊久等、ＬＲＳＭ  ６月シンポジウム（２０１３年５月１３日）［ｗｗｗ．ｊｒｓｍ．ｊｐ／ｓｈｉｎｓａｉ／２−３−１０＿ｎｏｍｕｒａ．ｐｄｆｓｈａ−ｐｕｓｅａｒｃｈ＝％２７％Ｅ７％Ｂ２％９８％Ｅ５％９Ｃ％９Ｆ％Ｅ９％８９％Ｂ１％Ｅ７％８９％Ａ９％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ３％８２％ＢＢ％Ｅ３％８２％Ｂ７％Ｅ３％８２％Ａ６％Ｅ３％８３％Ａ０％Ｅ５％９０％Ｂ８％Ｅ７％９Ｄ％８０％Ｅ３％８１％Ａ８％Ｅ５％９Ｃ％９Ｆ％Ｅ５％Ａ３％８Ｃ％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ６％Ｂ１％９Ａ％Ｅ６％９Ｆ％９３％Ｅ９％９９％Ａ４％Ｅ５％８Ｅ％ＢＢ％２７、平成３０年９月３日検索］。
【非特許文献３】「今後の森林汚染のあり方に対する当面の整理について」  環境省、除染情報サイト、環境回復検討会  平成２４年９月  ［ｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｎｖ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／ｆｉｌｅｓ／ｊｐ／２０７１９．ｐｄｆｓｈａ−ｐｕｓｅａｒｃｈ＝％２７％Ｅ４％ＢＢ％８Ａ％Ｅ５％ＢＥ％８Ｃ％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ６％Ａ３％ＡＥ％Ｅ６％９Ｅ％９７％Ｅ６％Ｂ１％９Ａ％Ｅ６％９Ｆ％９３％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ３％８１％８２％Ｅ３％８２％８Ａ％Ｅ６％９６％Ｂ９％Ｅ３％８１％ＡＢ％Ｅ５％ＡＦ％ＢＥ％Ｅ３％８１％９９％Ｅ３％８２％８Ｂ％Ｅ５％ＢＤ％９３％Ｅ９％９Ｄ％Ａ２％Ｅ３％８１％ＡＥ％Ｅ６％９５％Ｂ４％Ｅ７％９０％８６％Ｅ３％８１％ＡＢ％Ｅ３％８１％Ａ４％Ｅ３％８１％８４％Ｅ３％８１％Ａ６％２７、平成３０年９月３日検索］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、放射性物質汚染廃棄物を除染し、除染後の廃棄物の放射線量を、再利用するか又は一般廃棄物として廃棄可能なようにする除染システム及び除染方法を提供することを課題とする。
【００１６】
また、本発明は、放射性物質汚染廃棄物は非常に危険なものであるという認識、環境基準を僅かでも超えると利用も廃棄もできないものであるという規制、及び社会全体の放射性物質汚染に対する不安及び不信感に基づき、作業環境及び製造物の放射性物質に対する安全性対策、常に環境基準値以下の放射線量の製造物を製造するという操業の安定性対策、及び風評対策を考慮して、放射性物質汚染廃棄物の除染後の放射線量の管理基準値を、環境基準値（４００Ｂｑ／ｋｇ）の１／２である２００Ｂｑ／ｋｇ以下になるように除染することを課題とする。
【００１７】
また本発明は、廃洗浄液から放射性物質汚染物を分別し、排水の放射線量を、環境基準値である１０Ｂｑ／ｋｇ以下になるように排水処理する除染システム及び除染方法を提供することを課題とする。
【００１８】
特に本発明は、大量に保管されて復興の妨げとなると共に、保管状態が不十分なため保管場所の安全性が危惧されている放射性物質汚染廃棄物を、大型の設備を用いて大量に除染する除染システム及び除染方法を提供することを課題とする。
なお、以下に、除染処理が特に除染処理が急がれている樹皮、鉄道用枕木、及び線路用砕石を除染処理することを当面の課題として詳しく説明するが、本発明の対象とする放射性物質汚染廃棄物は、これらに限られるものではない。
【００１９】
更に本発明は、除染して放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下になった除染後の樹皮を発酵させて、放射線量が環境基準値以下のバーク堆肥を製造する方法を提供することを課題とする。
また、除染後の枕木は、ガーデニングに利用したり、チップ化して再利用したりすることができ、砕石も、例えば建築資材として再利用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
かかる課題を解決するためになされた本発明の放射性物質に汚染された放射性物質汚染廃棄物の除染システム及び除染方法は、除染液として電気陰性度が−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）の水素水を供給する水素水製造装置と、除染液が流通自在な籠であって、放射性物質汚染廃棄物を収容する汚染物容器と、除染液を貯留して汚染物容器に収容された放射性物質汚染廃棄物を、放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下になるように除染する除染装置と、放射性物質汚染廃棄物を収容した汚染物容器を、除染装置に貯留された除染液中に１時間〜１０時間浸漬し、次いで１０〜１００回振動させた後、除染済廃棄物及び放射性物質に汚染された廃除染液を分離する汚染物容器移動装置と、廃除染液を収容し、凝集剤として菌の対数増殖期が終了して定常期にある納豆を、廃除染液１００質量部に対し０．０１〜１質量部添加し、３〜１２０分間撹拌後１〜４８時間静置して放射性物質捕捉物を沈殿させて分離し、排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下にする排水処理装置と、水素水製造装置、汚染物容器、除染装置、汚染物容器移動装置、及び排水処理装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、放射性物質汚染廃棄物が、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物であることが好ましい。
また、前記放射性物質汚染廃棄物は、射性物質に汚染された放射性物質汚染樹皮であることができる。
また、前記放射性物質汚染廃棄物は、放射性物質に汚染された鉄道用枕木又は線路用砕石であることができる。
【００２２】
また、前記汚染物容器は、線径が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、目開きが１．０ｍｍ〜２０ｍｍの網を、枠の全面に張った籠であることを特徴とする。
また、前記汚染物容器は、直径又は太さが５．０ｍｍ〜５０ｍｍの丸材又は角材を、２０ｍｍ〜１００ｍｍの間隔で全面に設けた籠であることを特徴とする。
【００２３】
また、前記除染装置は、水素ガス発生剤投入装置を更に備え、汚染物容器を除染液中に浸漬中及び／又は汚染物容器を除染液中で振動中に、除染装置に更に水素ガス発生剤を添加することができる。
また、前記汚染物容器の外周に、前記除染装置の内壁に近接した撹拌翼を更に設けることが好ましい。
【００２４】
また、本発明は、２以上の除染装置が、配管及び開閉バルブを介して一列に連通して設けられ、除染装置と同数の汚染物容器が設けられ、列の一端の汚染物容器に新たな放射性物質汚染廃棄物を供給し、列の他端の除染装置に新たな除染液を供給し、除染作業が終了後に、列の他端の汚染物容器から除染済廃棄物を取り出し、列の一端の除染容器から排水を排出して、放射性物質汚染廃棄物移動方向と除染液の移動方向とが相互に対向するよう相対移動させて、放射性物質汚染廃棄物又は除染済樹皮を除染液で複数回除染することができる。
【００２５】
また、本発明のバーク堆肥製造システムは、放射性物質汚染樹皮を除染した除染済樹皮を発酵させてバーク堆肥を製造するバーク堆肥製造設備を更に含むことを特徴とする。
また、前記バーク堆肥製造設備は、除染済樹皮に家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、掘り返して空気と接触させながら６〜１２か月間１次発酵を行う１次発酵装置と、次いで水分量を調整しながら３〜６か月間、本培養を行う本発酵装置と、を有することができる。
【００２６】
また本発明の放射性物質汚染廃棄物除染方法は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の、放射性物質に汚染された放射性物質汚染廃棄物除染システムを用いて放射性物質汚染廃棄物を除染する方法であって、制御装置が、水素水製造装置を制御して、電気陰性度が−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）の水素水を除染液として除染装置に供給する除染液準備工程と、内部を除染液が流通自在な汚染物容器に、放射性物質汚染廃棄物を、除染液との質量比が２０：１〜１：２０になるように収容する放射性物質汚染廃棄物準備工程と、汚染物容器移動装置を制御して、放射性物質汚染物を収容した汚染物容器を、除染装置に収容された除染液に１時間〜１０時間浸漬し、次いで除染液内で１０回〜１００回振動させる除染工程と、除染工程後に汚染物容器移動装置を制御して、汚染物容器を除染液中から取出して放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下に除染された除染済汚染物と放射性物質を含む廃除染液とを分離する分離工程と、分離された廃除染液に、凝集剤として、対数増殖期が終了して定常期にある納豆を、廃除染液１００質量部に対し０．０１〜１質量部添加し、３〜１２０分間撹拌後１〜４８時間静置して放射性物質捕捉物を沈殿させ、上澄みの排水の放射線量を１０Ｂｑ／ｋｇ以下にする放射性物質捕捉工程と、放射性物質捕捉物と排水とを分離し、放射性物質捕捉物を回収し排水を排出する排水処理工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
また、前記放射性物質汚染廃棄物が、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物であることができる。
また、前記放射性物質汚染廃棄物は、放射性物質に汚染された樹皮であることが好ましい。
また、前記放射性物質汚染廃棄物は、放射性物質に汚染された鉄道用枕木又は線路用砕石であることができる。
【００２８】
また、前記除染工程は、前記除染装置に水素ガス発生剤を更に加えることができる。
また、前記水素ガス発生剤は、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び鉄（Ｆｅ）からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属、並びに、ＭｇＨ２、ＡｌＨ３、及びＦｅＨ３からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属水素化物又はその混合物を含む水素ガス発生剤であることが好ましい。
また、前記水素ガス発生剤は、焼成ドロマイトと金属アルミニウム粉末からなる水素ガス発生剤であることができる。
また、前記水素ガス発生剤は、透水性の容器に収容して除染装置に加えることができる。
【００２９】
また、本発明の放射性物質汚染廃棄物の除染方法は、２以上の前記除染装置が配管及び開閉バルブを介して一列に連通して設けられ、除染装置と同数の前記汚染物容器が設けられ、
制御装置が、列の一端の汚染物容器に新たな放射性物質汚染廃棄物を供給し、列の他端の除染装置に新たな除染液を供給し、除染作業が終了後に列の他端の汚染物容器から除染済廃棄物を取り出し、列の一端の除染容器から排水を排出して、放射性物質汚染廃棄物の移動方向と除染液の移動方向とが相互に対向するよう相対移動させて、放射性物質汚染廃棄物を除染液で複数回除染するよう制御することを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、放射性物質汚染樹皮を除染した除染済樹皮を発酵させて、バーク堆肥を製造するバーク堆肥製造工程を更に含むことを特徴とする。
また、前記バーク堆肥製造工程は、分離工程で製造した除染済樹皮に、家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、掘り返して空気と接触させながら６〜１２か月間１次発酵をおこない、次いで水分量を調整しながら３〜６か月間、本培養を行うことによってバーク堆肥を製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の放射性物質汚染廃棄物除染システム及び除染方法は、放射性物質汚染廃棄物を、除染液を用いて除染することによって、除染後の汚染物を放射線量が再利用するか又は一般廃棄物として廃棄可能なレベルまで除染することができる。
また、本発明は、除染後の放射性物質汚染廃棄物の放射線量の管理基準値を、環境基準値の１／２である２００Ｂｑ／ｋｇ以下にするので、製造物の安全性対策、作業環境の安全性対策、及び常に環境基準値以下の放射線量の製造物を製造することができるという操業の安定性、並びに社会全体の放射性物質汚染に対する不安及び不信感に基づく風評対策に優れている。
【００３２】
また、本発明の除染システム及び除染方法は、除染装置に水素ガス発生剤を更に加えることにより、放射性物質に高度に汚染され通常の操作では放射線量を管理目標値以下に低下させることができないほど高度汚染された放射性物資汚染廃棄物も、放射線量を管理目標値以下まで低下させることができる。
【００３３】
また、本発明の除染システムは、汚染物容器の外周に、前記除染装置の内壁に近接した撹拌翼を更に設け、汚染物容器に流入する除染液の流れを増加させて撹拌効率を増加させることができる。
また、本発明の除染システムは、２以上の前記除染装置と同数の前記汚染物容器設け、配管及び開閉バルブを介して一列に連通し、放射性物質汚染廃棄物又は放射性物質汚染樹皮の移動方向と除染液の移動方向とが相互に対向するよう移動させて複数回除染することによって、除染液の使用量を節減し、放射性物質汚染廃棄物又は放射性物質汚染樹皮の除染度を上げることができる。
【００３４】
また、本発明の除染システム及び除染方法は、廃除染液に凝縮剤を添加して放射性物質捕捉物を生成させ、放射性物質捕捉物と排水とを分離することによって、排水の放射線量を放流可能な環境基準値である１０Ｂｑ／ｋｇ以下に低下させて、排水をそのまま排出するか、又は排水をリサイクルさせて再利用することが可能である。
【００３５】
特に本発明は、設備を大型化及び自動化して大量処理することが可能な除染システム及び方法を提供するので、例えば放射性物質汚染廃棄物中間処理施設仮置き場等に大量に保管されて復興の妨げとなると共に、保管の長期化によって保管状態の安全性が危惧されている放射性物質汚染廃棄物を、迅速かつ大量に除染して安全性を確保すると共に、復興の障害となっている放射性物質汚染廃棄物中間保管施設の仮置場を縮小し土地を有効利用することができ、被災地の復興に資することができる。
【００３６】
更に本発明は、放射性物質汚染樹皮を除染してバーク堆肥を製造することによって、放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物を、資源として有効利用する方法を提供することができる。また、放射性物質汚染された鉄道用枕木を、例えばチップ化して再利用するか、一般産業廃棄物として焼却することができ、また、線路用砕石を例えば建築用資材として利用するか、一般産業廃棄物として廃棄することができる。
【００３７】
また更に、放射質汚染された森林であっても、樹木の木材部は放射線量が環境準値以下で利用可能であり、放射性物質汚染樹皮も本発明の除染しつて無及び除染方法を適用することによって、除染されたバーク堆肥を製造して有効利用できる。これによって、発電所の事故による放射性物質汚染によって中断され、手入れもされずに放置されていた被災地の林業を再開する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態の放射性物質汚染廃棄物除染システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の汚染物容器の一実施例の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の汚染物容器の他の実施例の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態の除染装置、汚染物容器、及び汚染物容器移動装置を示す模式断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の除染装置、汚染物容器、及び汚染物容器移動装置を用いて除染済汚染物と廃除染水とを分離する工程を示す模式断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の廃水処理装置の模式断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態の連続式除染装置を示す模式断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の放射性物質汚染廃棄物除染方法の工程ブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態の他の実施例に係る放射性物質汚染樹皮除染システムの構成図である。
【図１０】本発明の一実施形態の他の実施例に係る放射性物質汚染樹皮除染方法の工程ブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態の他の実施例に係る汚染物容器に放射性物質汚染樹皮を収容作業中の内部を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本発明の放射性物質汚染廃棄物の除染システム、及び除染方法について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、以下の記載は本発明を明確に説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本発明は、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更して実施することが可能である。
【００４０】
本発明者らは、本発明で除染水として用いる水素水は、強い浸透性及びマイナスの酸化還元電位を有するので、放射性物質汚染廃棄物の表面及び放射性物質汚染微粒子の間に容易に進入し、双方の表面を共にマイナスに帯電させて、静電気的反発を起こさせて放射性物質汚染廃棄物の表面に付着した放射性物質汚染微粒子を剥離させて除染できることを見出し、本発明を完成させた。
【００４１】
図１は、本発明の一実施形態の放射性物質汚染廃棄物除染システムの構成図である。
図１に示すように、本発明の放射性物質汚染廃棄物除染システム１は、除染液４である水素水を供給する水素水製造装置２０と、放射性物質汚染廃棄物２を収容する汚染物容器４０と、放射性物質汚染廃棄物２を除染して除染済汚染物３及び放射性の廃除染液６を分離する除染装置３０及び汚染物容器移動装置５０と、廃除染液６を受容し、凝集剤７を加えて放射性物質捕捉物８と排水９とを分離する排水処理装置６０と、を有することができる。また、除染装置３０に水素ガス発生剤１０を加えることができる。
【００４２】
［水素水製造装置］
本発明の除染液である水素水は、マイナスの電気陰性度を有し、基体及び微粒子の双方の表面をマイナスに帯電させて、静電気的な反発によって基体から微粒子を剥離するものである。
【００４３】
水素水が固体から微粒子を剥離する能力は、電気陰性度が低ければ低いほど強く、本発明では、使用する水素水の電気陰性度を−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）に制限する。このような水素水を供給できる水素水製造装置として、例えば特許文献２に記載された形式の加圧式の水素水製装置を例示できるが、本発明の水素水製造装置は−４００ｍＶ以下の水素水を供給できるものであればいずれの形式でもよい。
【００４４】
水素水を製造するための水素ガスは、水素ボンベを用いるか、又は、例えば特許文献３に開示した「水素ガスの発生方法及び装置」を用いることができる。
【００４５】
［汚染物容器］
図２は、本発明の一実施形態の汚染物容器の一実施例の斜視図である。
本発明の一実施形態の汚染物容器４０は、放射性物質汚染廃棄物２を収容する除染液４が内部を流通可能な籠であって、一実施例に係る汚染物容器４０ａは、図２に示すように、強固な枠体４２の全体に網４４を張った形状であることができ、また、１以上の支柱４６を設けることができ、更に、網４４を張った蓋４５を設けることが好ましい。汚染物容器４０ａの全体形状は特に限定されないが、角型（直方体）又は丸形（円柱）であることができる。また、汚染物容器４０ａは、汚染物容器移動装置５０の連結部５２と連結する係止部材４３を備えることができる。
【００４６】
汚染物容器４０ａは、枠体４２に線径が０．５ｍｍ〜５ｍｍであり、目開きが１．０ｍｍ〜２０ｍｍの網４４を張った籠であることができ、線径が０．７ｍｍ〜３．０ｍｍであり目開きが２，０ｍｍ〜１０．０ｍｍであることがより好ましい。
線径が０．５ｍｍ未満では網４４の強度が不足して網４４が破れ易くなる可能性があり、線径が５ｍｍを超えるような網４４は、籠が重くなって操作が困難になる上に高価になるので好ましくない。また。目開きが１．０ｍｍ未満の籠では、除染液７の流入量が不足して除染の効果が不足することがあり、２０ｍｍを超えると網目を通過してしまう放射性物質汚染廃棄物２の量が増えることがあって好ましくない。
【００４７】
汚染物容器４０ａの大きさは、放射性物質汚染廃棄物２の形状及び量によって任意の大きさとすることができる。
【００４８】
図３は、本発明の一実施形態の汚染物容器の他の実施例の斜視図である。
図３に示すように、本発明の一実施形態の他の実施例に係る汚染物容器４０ｂは、より大型の放射性物質汚染廃棄物を除染するためのものであって、強固な枠４２に丸材又は角材４８を全面に設けた籠であり、図示しない支柱を設けることができる。丸材の直径又は角材の幅は３．０ｍｍ〜５０ｍｍであることができ、５．０ｍｍ〜３０ｍｍであることがより好ましい。また、丸材又は角材４８の間隔は、１０ｍｍ〜２００ｍｍのであることができ、２０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。汚染物容器４０ｂの大きさは、放射性物質汚染廃棄物２の形状および量によって任意の大きさにすることができる。
【００４９】
丸材又は角材４８の直径又は幅は、３．０ｍｍ以下では強度が不足することがあり、５０ｍｍ以上は特殊な場合を除いて必要ではない。また丸材又は角材４８の間隔は、１０ｍｍ以下では除染液４の流通が不足する可能性があり、２００ｍｍ以上は、放射性物質汚染廃棄物２が通過してしまう可能性があり、特殊な場合を除いては好ましくない。
なお、図３には丸材又は角材４８が縦方向のみに設けられた例を図示したが、横方向又は縦横方向の格子状、又は網目状、或いは任意の組み方にすることもできる。
【００５０】
［除染装置及び汚染物容器移動装置］
図４は、本発明の一実施形態の除染装置、汚染物容器、及び汚染物容器移動装置を示す模式断面図である。
図４に示すように、除染装置３０は、除染液４が供給される除染液入口３２及び廃除染液６を排出する廃除染液出口３４を有する除染槽３５を含み、水素水発生装置から供給される除染液４を貯留する。汚染物容器移動装置５０が、放射性物質汚染廃棄物２を収容する汚染物容器４０を、除染装置３０の除染液面３８の下方に１〜１０時間浸漬し、その後１０〜１００回振動することが好ましい。
【００５１】
また、図４に示すように、本発明の除染装置３０は、水素ガス発生剤供給装置１２を更に備え、水素発生剤１０を更に加えることができる。また更に、汚染物容器４０の外周に除染装置の内壁に近接した撹拌翼４７が設けられ、汚染物容器４０に流出入する除染液の流れ３６を増加させて撹拌効率を増加させることができる。
【００５２】
図５は、本発明の一実施形態の除染装置、汚染物容器、及び汚染物容器移動装置を用いて除染済汚染物と廃除染水とを分離する工程を示す模式断面図である。除染済汚染物と廃除染水とを分離する工程は、どのような分離方法でもよいが、例えば図５に示すように、汚染物容器移動装置５０が汚染物容器４０を除染装置３０の除染液面３８の上方に引き上げることによって、汚染物容器４０に収容された除染済汚染物３と、除染装置３０に残された放射性の廃除染液６と、を分離することができる。
【００５３】
［排水処理装置］
図６は、本発明の一実施形態の廃水処理装置の模式断面図である。
図６に示すように、本発明の廃水処理装置６０は、排水処理槽６５と、除染装置の廃除染液出口と連通し廃除染液６が流入する廃除染液入口６２と、排水９を排出する排水出口６４と、凝集剤７を供給する凝集剤供給手段６６と、放射性物質捕捉物８を回収する放射性物質捕捉物回収手段６８と、撹拌装置６１とを有し、放射性物質に汚染されて除染装置３０から排出された廃除染液６を収容し、凝集剤供給手段６６から凝集剤７を加え、撹拌し、その後静置して放射性物質捕捉物８を沈殿させ、放射性物質捕捉物８と排水９とを分離し、放射性物質捕捉物回収手段６８を用いて放射性物質捕捉物８を回収して、排水９の放射線量を放流可能な排水の環境基準である１０Ｂｑ／ｋｇ以下に低下させることができる。
【００５４】
図６には、放射性物質捕捉物８を吸い上げる形式の放射性物質回収手段６８を図示したが、放射性物質回収手段６８はこれに限られるものではなく、底面又はその近傍から抜き取る形式もの、遠心力を利用する分離装置、排水９を除去した後に掻き取る方法等、放射性物質捕捉物８と排水９とを分離できるものであればいずれの手段を用いてもよい。
また、除染と排水処理とを同一の装置で行うことや、複数の除染装置の廃除染水を集めて処理する排水処理槽を設けることもできる。
【００５５】
図７は、本発明の他の実施形態の連続式除染装置を示す断面図である。
図７に示すように、本発明の他の実施形態の連続式除染装置８０は、配管８４及び開閉バルブ８２を介して一列に連通された２以上の除染装置３０と、除染装置３０と同数の汚染物容器４０と、洗浄容器移動装置５０と、図示しない制御装置と、を設けることができる。
【００５６】
制御装置は、前回の除染作業が終了すると、連続式除染装置８０の列の一端Ａの汚染物容器３０に新たな放射性物質汚染廃棄物２を供給し、除染装置３０の廃除染液６を排水９として排出し、他端Ｃの除染装置３０に新たな除染液４を供給し、汚染物容器４０から除染済汚染物３を取り出し、中間部Ｂの除染装置３０は、廃除染液６を列の一端Ａ側の洗浄容器３０に移動させ、除染済汚染物を収容する汚染物容器４０を列の他端Ｃ側に移動させて、除染液の移動方向８６と放射性物質汚染廃棄物と、の移動方向８８を相互に対向する方向に相対移動させながら複数回除染することができる。
放射性物質汚染廃棄物２と除染液４とを対向する方向に移動させることによって、除染液の使用量を節減し、放射性物質汚染廃棄物２の除染度を上げることができる。
【００５７】
［除染方法］
図８は、本発明の一実施形態の放射性物質汚染廃棄物除染方法の工程ブロック図である。
図８に示すように、本発明の放射性物質に汚染された放射性物質汚染廃棄物除染方法は、除染液４を調製して除染装置３０に収容する除染液準備工程（Ｓ−１０１）と、放射性物質汚染廃棄物２を汚染物容器４０に収容する放射性物質汚染廃棄物準備工程（Ｓ−１０２）と、汚染物容器移動装置５０が汚染物容器４０に収容された放射性物質汚染廃棄物２を除染装置３０に収容した除染液４に浸漬して除染する除染工程（Ｓ−１０３）と、除染済汚染物３及び廃除染液６を分離する分離工程（Ｓ−１０４）と、廃除染液６に凝縮剤７を添加して放射性物質捕捉物８を生成させる放射性物質捕捉工程（Ｓ−１０５）と、放射性物質捕捉物８及び排水９を分離し、排水９を排出して放射性物質捕捉物８を取得する排水処理工程（Ｓ−１０６）と、を有することができる。また、除染工程（Ｓ−１０３）には、必要に応じて水素発生剤１０を加えることができる。
なお、放射性物質汚染廃棄物除染方法の各工程は、放射性物質汚染樹皮除染方法を実例として詳しく説明する。
【００５８】
以下に、本発明の一実施形態の放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物の他の実施例として、里山地区の山林で伐採され放射性物質に汚染された樹木から剥がされた放射性物質汚染樹皮を除染するシステム及び方法について詳細に説明する。しかし、本発明の放射性物質汚染廃棄物２は、放射性物質汚染樹皮５に限定されるものではなく、表面に放射性物質汚染微粒子が付着した放射性物質汚染廃棄物２であればいずれも放射性物質汚染樹皮５と同様の方法で除染することができる。
【００５９】
図９は、本発明の一実施形態の他の実施例に係る放射性物質汚染樹皮除染システムの構成図である。
図９に示すように、放射性物質汚染樹皮除染システムは、図１に示す放射性物質汚染廃棄物の除染システムに、更にバーク堆肥製造設備７０を含むことを特徴とする。
前記バーク堆肥製造設備は、除染済樹皮７２に、家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、掘り返して空気と接触させながら６〜１２か月間１次発酵を行い、次いで水分量を調整しながら３〜６か月間、本培養を行うことによってバーク堆肥７４を製造する設備であることができる。
【００６０】
図１０は、本発明の一実施形態の他の実施例に係る放射性物質汚染樹皮除染方法の工程ブロック図である。
図１０に示すように、本発明の一実施形態の他の実施例に係る放射性物質汚染樹皮５の除染方法の工程は、図８に示す放射性物質汚染廃棄物２の除染方法の工程に、更に堆肥製造工程（Ｓ−２０７）を含むことができる。
［除染液準備工程］
除染液準備工程（Ｓ−２０１）は、除染液４として水素を溶解した水素水を使用することを特徴とする。
水素水が基体から微粒子を剥離する能力は、電気陰性度が低ければ低いほど強いので、本発明では、用いる水素水の電気陰性度を−４００ｍＶ以下（但し、−４００ｍＶは除く）に制限する。電気的陰性度が−４００ｍＶ以上のプラス側の場合は、充分な除染効果が得られないことがある。本発明は、電気陰性度が低ければ低いほど好ましいが、水素水の電気陰性度は、溶解している水素ガス量、製造方法、共存物等の影響によって異なるので、電気陰性度のマイナス側の限度は設けない。
【００６１】
（除染液の量）
本発明で用いる除染液４の質量は、放射性物質汚染樹皮５の乾燥質量１００質量部に対して１００〜２０００質量部であることが好ましく、２００〜１５００質量部であることがより好ましい。除染液４の質量が放射性物質汚染樹皮５の１００質量部に対して１００質量部以下では、放射性物質汚染樹皮５を充分に浸漬できないことがあり、２０００質量部以上用いてもそれ以上は除染効果が増加しないことがあり、経済的に好ましくない。
【００６２】
［放射性物質汚染樹皮準備工程］
図１１は、本発明の一実施形態の他の実施例に係る汚染物容器に放射性物質汚染樹皮を収容作業中の内部を示す画像である。
図１１に示すように、本発明の一実施例による放射性物質汚染樹皮準備工程（Ｓ−２０２）で用いる放射性物質汚染樹皮５は、里山地区の山林で伐採された樹木の樹皮を剥したままのものであって、大きさはミリ単位の粉末状から数十センチまで、場合によってはより大きなものまで混ざった、大きさ及び形状が不揃いなものである。また、放射性物質汚染樹皮５の樹皮の放射線量は伐採した場所によって異なるが、大部分が７５０〜２０００Ｂｑ／ｋｇの範囲であるが、放射線量が特異的に高い放射性物質汚染樹皮５が混入することもある。
本実施例では、この大きさ、形状、及び放射線量が不揃いな放射性物質汚染樹皮５を、籠形状の汚染物容器４０ａに収容して洗浄する。
【００６３】
［除染工程］
除染工程（Ｓ−２０３）は、図４に示すように、汚染物容器移動装置５０が、放射性物質汚染樹皮５を収容する汚染物容器４０ａを、除染装置３０の除染液面３８の下方まで降下させて、浸漬させる工程である。浸漬時間は１〜１０時間であることが好ましい。より好ましくは、２〜８時間である。浸漬時間が１時間より短いと除染が不十分となって、残留する放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇを超えることがあり、１０時時間を超えて浸漬しても洗浄効果が上がらないだけでなく、水素が揮発して除染液の電気陰性度が上がり、一度離脱した放射性物質が再付着する可能性もあるので、好ましくない。
【００６４】
次いで、汚染物容器移動装置５０が、汚染物容器４０ａを１０〜１００回振動させることが好ましい。汚染物容器４０ａを振動させる回数が１０回以下では効果が不十分であり、１００回以上振動させてもそれ以上の効果が上がらない。
除染液の温度は、温度が高ければ洗浄が早くなるが、溶解している水素が早く揮発し、低い場合は水素の揮発派も洗浄速度も遅くなる。除染液の温度は特に制限されないが、例えば５℃〜６０℃の範囲から選択することができる。
【００６５】
［水素発生剤］
除染液４として用いる水素水は、放射性物質汚染樹皮５の基体から放射性物質汚染微粒子を剥離させる強力な作用を有するが、除染液４の周囲が水素ガス雰囲気ではない場合には、時間が経過するにしたがって水素が揮発して除染液の電気陰性度が上がり、付着物を剥離させる作用が低下することがある。しかし、除染装置３０に水素ガスを追加供給するため設備を除染作業現場に設けることは、安全性に問題を生じる可能性がある。
これを防ぐために、除染装置３０に水素発生材供給装置１２を設け、除染工程の途中で、除染装置３０に化学反応によって水素ガスを発生する水素発生剤１０を１回以上供給することができる。
【００６６】
水素発生剤１０としては、水と穏やかに反応して水素を発生させるものであれば特に制限されないが、好ましい例として、特許文献３に記載した、Ｍｇ、Ａｌ及びＦｅからなる群より選ばれる少なくとも一つの金属、並びに、ＭｇＨ２、ＡｌＨ３、及びＦｅＨ３からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属水素化物との混合物を含む水素ガス発生剤である例を挙げることができる。
【００６７】
また、他の例として、水素よりイオン化電位が低く、理論的には水と接触すると水素を発生するが、実際は表面に酸化物膜を形成して水と反応しないという性質を有する金属と、金属表面の活性化剤と、の組み合わせを挙げることができる。そのような金属の例として、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムを上げることができ、実例としては、特許文献４に記載した焼成ドロマイトとアルミニウム金属の粉末の混合物を挙げることができる。
更に、ＣａＨ２も水素発生剤として使われることがある。これらの水素発生剤１０は、水と接触しなければ水素を発生しないので、比較的安全である。水素発生材１０は、透水性の容器、例えば不織布でできた袋に収容して前記洗浄槽に加えることができる。
【００６８】
常温１気圧における水素ガスの水１ｋｇに対する溶解量は約２０ｍＬなので、１０００ｋｇの飽和水素水は、１モルの水素ガス（標準状態で２２．４Ｌ）を含むと概算できる。
水素発生剤の添加量は、除染液１０００質量部に対し、水素発生量が０．５〜２．０モルである水素発生剤を１回以上加えることが好ましい。水素発生剤の金属成分の量が、除染液１０００質量部に対して０．５モル以下では、発生する水素の量が少なすぎて除染水の電気陰性度を低くさせる効果が上がらない可能性があり、金属成分の量が２．０モルを越えると、除染液が溶解できる水素の量を越えるので、水素が無駄になる可能性があると共に、過剰の水素が空中に漏出する可能性がある。より大量の水素発生剤の添加が必要である場合には、水素発生剤を複数回に分けて添加することが好ましい。
【００６９】
［分離工程］
分離工程（Ｓ−２０４）は、図５に示すように、汚染物容器移動装置５０が除染装置３０から汚染物容器４０ａを引き上げることによって除染済樹皮７２と廃除染液６とを分離することで実施することができる。分離された除染済樹皮７２は、乾燥後の放射線量が２００Ｂｑ／ｋｇ以下であり、バーク堆肥製造設備７０においてバーク堆肥７４の製造に用いることができる。
【００７０】
（放射性物質捕捉工程）
本発明の放射性物質捕捉工程（Ｓ−２０５）は、図６に示す放射性物質捕捉工程（Ｓ−１０５）と同じであって、凝縮剤７として、納豆菌の対数増殖期が終了して定常期にある納豆を用いることができる。納豆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ  ｖａｒ．  ｎａｔｔｏ）は、対数増殖期が後期に入り菌数が増えると、増殖を停止して定常期に入り粘質物を産生する。この粘質物は、１００００個以上のｌ−グルタミン酸がγ−結合した高分子であって、強力な凝集作用を有する。
納豆の使用量は、廃除染液の質量を１００質量物とした場合に、添加する納豆の質量が０．００１〜０．２質量部の範囲であることができ、納豆添加後の静置時間は１〜４８時間であることができる。これによって廃除染液６に含まれる放射性物質を捕捉して放射性物質捕捉物８を形成し沈殿させ、排水９の放射線量を環境基準値（１０Ｂｑ／ｋｇ以下）に低下させることができる。
【００７１】
（排水分離工程）
一実施例の排水分離工程（Ｓ−２０６）は、図６に示す排水分離工程（Ｓ−１０６）と同じであって、放射性物質回収手段６８を用いて放射性物質捕捉物８と排水９とを分離し、排水３６を排出する工程である。
排水９の放射線量は、いずれの場合も検出限度（１０Ｂｑ／ｋｇ）以下であった。
また、放射性物質捕捉物８は、大部分が水分の汚泥であって、簡易式測定計によれば高い放射線量が検出されたが、作業の安全性を考慮してこれ以上の処理は行わなかった。
【００７２】
（堆肥製造工程）
本発明の一実施例の堆肥製造工程（Ｓ−２０７）は、バーク堆肥製造設備７０を用いて、通常の堆肥製造工程と同様に行うことができる。例えば、除染済樹皮５に発酵促進剤として家畜糞、肥料等を加えて屋外に積み上げ、時々掘り返して空気と接触させながら６〜１２か月間１次発酵をおこない、次いで水分量を調整しながら３〜６か月間、本培養を行うことによってバーク堆肥を製造することができる。バーク堆肥の製造方法は当業者には周知なので、詳細な説明は省略する。
【００７３】
［実施例］
（放射線量測定）
測定施設  江東微生物研究所
測定方法  ゲルマニウム半導体検出器を用いたガンマ線スペクトロメトリーによる。
測定機種：Ｇｅ半導体検出器  ＧＥＭ２０ｐ４−７０  オルテック社製
測定法（精密測定）
測定時間  ２０００秒
【００７４】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。この記載は本発明を説明するためのものであって、この記載によって本発明の技術範囲を限定するものではない。
［実施例１］
（除染液準備工程）
＜水素水＞
水素ボンベ及び加圧式の水素水製造装置を用いて、電気陰性度が−４１０ｍＶの水素水を製造した。
【００７５】
（放射性物質汚染樹皮準備工程）
図１１に示すように、放射性物質汚染地域の里山地区の山林で伐採され放射性物質に汚染された樹木から得られた、セシウム１３４が６８７Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７が１２７０Ｂｑ／ｋｇ、合計１９５７Ｂｑ／ｋｇの放射線量を示す放射性物質汚染樹皮５を、図２に示す、線径が１，５ｍｍである目開き５ｍｍの金網で囲まれた籠である汚染物容器４０に収容した。
【００７６】
（除染工程）
図４に示すように、５００ｋｇ（乾燥質量換算）の放射性物質汚染樹皮５を、汚染物容器移動装置５０を用いて、−４１０ｍＶの水素水である除染液４を２０００ｋｇ貯留した除染装置３０の除染液面３８の下方に４時間浸漬し、次いで上下に５０回振動させた後、図５に示すように除染液面３８の上方に引き上げ、２００ｋｇの水ですすぎ洗いして除染済樹皮７２を得た。除染済樹皮７２の放射線量は、セシウム１３４が５７．１Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７が１１３Ｂｑ／ｋｇ、合計放射線量が１７０Ｂｑ／ｋｇであり、管理目標値である２００Ｂｑ／ｋｇ以下であった。
【００７７】
（分離工程）
図６に示すように、排水処理装置６０に収容した廃除染水６に定常期にある納豆４．０ｋｇを加え、撹拌装置６１を用いて１時間撹拌後２４時間静置して放射性物質捕捉物８の沈殿を得て、排水処理装置６０の下部に設けた排水出口から上澄みの排水を分離した。排水９の放射線量は１０Ｂｑ／ｋｇ（検出限界）以下であった。
放射性物質捕捉物８は、小型のショベルカーを用いて汲み出し、別の容器に移して保管した。放射性物質捕捉物８は、水分含量の高いスラリーであって、簡易式測定計では高い放射線量を計測したが、作業の安全のため、これ以上処理しなかった。
【００７８】
［実施例２〜７］
表１に示す放射線量を有する実施例２〜７の放射性物質汚染樹皮５を、実施例１と同様に除染して表１に示す実施例２〜７の除染済樹皮７２を得た。結果を表１に示す。
【００７９】
［比較例１〜４］
表１に示す比較例１〜４の放射性物質汚染樹皮５を、実施例１と同様に、但し、電気陰性度が−４１０ｍＶの水素水に浸漬しただけで振動を行わずに除染して表１に示す比較例１〜４の除染済樹皮７２を得た。結果を表１に示す。
【００８０】
［比較例５〜７］
表１に示す比較例５〜７の放射性物質汚染樹皮を、実施例１と同様に、但し電気陰性度が−３００ｍＶの水素水を用いて除染して表１に示す比較例５〜７の除染済樹皮を得た。結果を表１に示す。
【００８１】
［参考例１］
実施例１で使用した放射性物質汚染樹皮を用いて実施例１と同様に、但し除染液の代わりに水道水を用いて除染済樹皮は、セシウム１３４を４５７Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７を８３７Ｂｑ／ｋｇ、合計１２９４Ｂｑ／ｋｇの放射性セシウムを含み、水では弱い除染効果しか示さなかった。
【００８２】
【表１】
2020041941.tif 000003
【００８３】
［比較例８］
セシウム１３４が６６１Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７が２０５０Ｂｑ／ｋｇ、合計放射線量が２７１１Ｂｑ／ｋｇの高度に放射性物質に汚染された放射性物質汚染樹皮を、実施例１と同様の方法で除染したところ、得られた除染済樹皮５の放射線量は、セシウム１３４が１６０Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７が２７９Ｂｑ／ｋｇ、合計放射線量が４３９Ｂｑ／ｋｇであり、環境基準値以上であった。
【００８４】
［実施例８］
比較例８で用いた、高濃度に放射物質に汚染された放射性物質汚染樹皮を、実施例１と同様の方法で、但し、除染装置４０ａを除染液面３８の下方に４時間浸漬したのち、アルミニウム粉末３６ｇと１２００℃でか焼したドロマイト１２０ｇを混合した水素発生剤を、透水性を有する不織布の袋１０個に分包して除染装置３０に投入し、除染装置４０ａを除染液面３８の下方に更に２時間浸漬したのち、上下に５０回振動させ、図４に示すように除染液面３８の上方に引き上げて除染済樹皮５を得た。得られた除染済樹皮５の放射線量は、表２に示すようにセシウム１３４が４１Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１１６が１１６Ｂｑ／ｋｇ、合計放射線量が１５７Ｂｑ／ｋｇであり、管理目標値を達成した。
【００８５】
［実施例９〜１２］
表２に示す放射性物質汚染樹皮を、実施例８と同様に、処理して除染済樹皮５を得た。結果を表２に示す。
【００８６】
【表２】
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【００８７】
表１に示すように、実施例１〜７の、放射性物質汚染樹皮を、電気陰性度が−４１０ｍＶの水素水である除染液４を貯留した除染装置４０の除染液面３８の下方に４時間浸漬し、次いで上下に５０回振動させた後、除染液面３８の上方に引き上げて得た除染済樹皮５の放射線量は、いずれも２００Ｂｑ／ｋｇ以下であり管理目標値（２００Ｂｑ／ｋｇ以下）を達成した。
しかし、電気陰性度が−３００ｍＶの水素水を用いて処理した比較例１〜４の除染済樹皮５、及び電気陰性度が−４００ｍＶ以下の水素水に４時間浸漬しただけで振動を行わなかった除染済樹皮５の放射線量は、いずれも２００〜４００Ｂｑ／ｋｇであり、ある程度は除染されたが、管理目標値に到達しなかった。
【００８８】
また、表２に示すように、高度汚染された放射性物質汚染樹皮を、−４００ｍＶ以下の水素水である除染液４に４時間浸漬し、次いで上下に５０回振動させたて得た参考例８の除染済樹皮１４は、合計放射線量が４３９Ｂｑ／ｋｇであって環境基準値を越えるものであったが、同じ参考例８の高度汚染放射性物質汚染樹皮を、実施例８によって、除染液に４時間浸漬したのち、水素発生剤を除染装置３０に投入し、更に２時間浸漬したのち上下に５０回振動させた得た除染済樹皮７２は、合計放射線量が１５７Ｂｑ／ｋｇであり、環境基準値及び管理目標値以下になった。同様の高度汚染放射性物質汚染樹皮である実施例８、１１の除染済樹皮を実施例８と同じ方法で処理した除染済樹皮７２の放射線量も２００Ｂｑ／ｋｇ以下であり、目標を達成した。
また、通常の汚染度である放射性物質汚染樹皮を実施例８と同じに水素ガス発生剤を追加して処理した実施例９、１０、１２の除染済樹皮５は、放射線量が更に低くなった。
【００８９】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１        放射性物質汚染廃棄物除染システム
２        放射性物質汚染廃棄物
３        除染済汚染物
４        除染液（水素水）
５        放射性物質汚染樹皮
６        廃除染液
７        凝集剤
８        放射性物質捕捉物
９        排水
１０      水素ガス発生剤
１２      水素ガス発生剤供給装置
２０      水素水製造装置
３０      除染装置
３５      除染槽
３８      除染液面
４０、４０ａ、４０ｂ      汚染物容器
４２      枠体
４３      係止部材
４４      網
４５      蓋
４６      支柱
４７      撹拌翼
４８      丸材又は角材
５０      汚染物容器移動装置
６０      排水処理装置
６１      撹拌装置
６５      排水処理槽
６６      凝集剤供給手段
６８      放射性物質捕捉物回収手段
７０      バーク堆肥製造設備
７２      除染済樹皮
７４      バーク堆肥
８０      連続式除染装置
８２      開閉バルブ
８４      配管
８６      除染液の移動方向
８８      放射性物質汚染樹皮の移動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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