(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質で表土が汚染された田畑を除染する方法であって、除染しようとする領域の周囲を堤体で貯水可能に囲み、水中の放射性物質を捕捉できる捕捉材入り網袋を田畑の隅部に複数並べて囲いを形成し、その囲いの外側の田畑に水を取り込んで水張りし、水中にマイクロバブルを噴出するとともに表土を耕耘機で所定深さに耕耘し、その耕耘で土壌を細かく破砕して土粒に付着している放射性物質を剥離させ、その剥離した放射性物質をマイクロバブルの浮力で浮上させ、その浮上した放射性物質を水とともに捕捉材入り網袋に通過させ、水中の放射性物質を捕捉材で捕捉して水を囲いから田畑の外へ放流するようにしたことを特徴とする、放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項２】
マイクロバブルを耕耘機のロータリーに向けて噴出するようにした、請求項１記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項３】
マイクロバブルを水の取込位置で噴出し、マイクロバブルを多く含んだ水を田畑に張るようにした、請求項１又は２記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項４】
捕捉材入り網袋の囲いの領域に水ポンプを設置し、その水ポンプで囲いの水を田畑の外へ強制的に排水するとともに、その吸引力で田畑の水を捕捉材入り網袋へ誘導するようにした、請求項１〜３いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項５】
耕耘の深さが３〜７ｃｍの範囲である、請求項１〜４いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項６】
田畑に雑草が生えている場合、その雑草を水張り前に抜き取るようにした、請求項１〜５いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【請求項７】
捕捉材が稲わら又は籾殻である、請求項１〜６いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質で汚染された田畑の除染方法に関し、詳しくは表土を入れ替えることなく除染できるようにする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や使用済み核燃料の再処理施設で事故が発生すると、セシウム等の放射性物質が大気中に放出されて近隣の田畑が汚染されることがある。土壌に降り注いだ放射性物質は、モニタリングの結果、表面から２〜３ｃｍの部位に９０％以上付着することがわかっている。また、表面から５ｃｍ以内に１００％付着していると考えられている。
【０００３】
従来の除染方法としては、表土を重機で５ｃｍ程度剥ぎ取り、外部から持ち込んだ土壌と入れ替える方法がある。しかし、作業中に剥ぎ取った土壌が重機から落下したりする等、汚染土壌の除去が不確実となりやすい問題があり、このような方法で除染された田畑で再び作物を作ることには抵抗を感じるものであった。
【０００４】
一方、表土を入れ替えることなく除染できる技術が特許文献１，２及び非特許文献１で開示されている。これらの技術は、田畑に水張りして表土と水を攪拌し、その泥水をタンクに汲み上げて凝集剤を加え、放射性物質が付着している土粒を沈殿させて水分を除去する、という方法である。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１，２及び非特許文献１記載の技術では、回収した土粒が厚さ３〜４ｃｍ分の表土に相当する量となり、その後の運搬、後処理、保管場所の確保等にコストがかかる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−５０４０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１７４４９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】”放射性セシウムの「水による土壌攪拌・除去技術」の除染効果の実証試験結果（プレスリリース２０１３年２月１９日）”、[online]、平成２５年２月１９日、独立行政法人農業環境技術研究所、［平成２５年８月２２日検索］、インターネット＜URL:http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/130219/press130219.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、除染時の土壌の流出がほとんどなく、放射性廃棄物の運搬や後処理、保管場所の確保等が比較的低コストで実施できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  放射性物質で表土が汚染された田畑を除染する方法であって、除染しようとする領域の周囲を堤体で貯水可能に囲み、水中の放射性物質を捕捉できる捕捉材入り網袋を田畑の隅部に複数並べて囲いを形成し、その囲いの外側の田畑に水を取り込んで水張りし、水中にマイクロバブルを噴出するとともに表土を耕耘機で所定深さに耕耘し、その耕耘で土壌を細かく破砕して土粒に付着している放射性物質を剥離させ、その剥離した放射性物質をマイクロバブルの浮力で浮上させ、その浮上した放射性物質を水とともに捕捉材入り網袋に通過させ、水中の放射性物質を捕捉材で捕捉して水を囲いから田畑の外へ放流するようにしたことを特徴とする、放射性物質で汚染された田畑の除染方法
２）  マイクロバブルを耕耘機のロータリーに向けて噴出するようにした、前記１）記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
３）  マイクロバブルを水の取込位置で噴出し、マイクロバブルを多く含んだ水を田畑に張るようにした、前記１）又は２）記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
４）  捕捉材入り網袋の囲いの領域に水ポンプを設置し、その水ポンプで囲いの水を田畑の外へ強制的に排水するとともに、その吸引力で田畑の水を捕捉材入り網袋へ誘導するようにした、前記１）〜３）いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
５）  耕耘の深さが３〜７ｃｍの範囲である、前記１）〜４）いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
６）  田畑に雑草が生えている場合、その雑草を水張り前に抜き取るようにした、前記１）〜５）いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
７）  捕捉材が稲わら又は籾殻である、前記１）〜６）いずれか記載の放射性物質で汚染された田畑の除染方法
にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射性物質は捕捉材入り網袋内の捕捉材に捕捉され、水は捕捉材入り網袋を通過して田畑の外に放流され、耕耘で水中に舞い上がった土粒は自重で沈殿して田畑の外に流出し難い。また、放射性物質を捕捉した捕捉材は、従来技術で回収した放射性物質が付着している土粒子と比較して大幅に少量であり、運搬や後処理、保管場所の確保等が従来技術と比較して低コストで実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の水田の除染を示す平面図である。
【図２】実施例の捕捉材入り網袋の斜視図である。
【図３】実施例の捕捉材入り網袋の一部切欠き平面図である。
【図４】実施例の耕耘を示す説明図である。
【図５】実施例の他の例の畑の除染を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を代表的な実施例と図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、様々な組み合わせや変形が可能である。
【実施例】
【００１３】
本実施例を図１〜４に示す。図中、１は水田、２は水路、３は捕捉材入り網袋、４は耕耘機、Ｂはマイクロバブル、Ｇは地盤、Ｇａは作土層、Ｗは水である。
【００１４】
図１に示すように、水田１の片側に水路２が隣接しており、水田１の両側の隅部に流入口２ａと流出口２ｂが対角線状に設けられている。水田１のように作中に水張りしない畑では、その周囲に矢板等の堤体で囲いを設けて貯水できるようにし、水路２が無い場合は、ホースとポンプ（図示は省略）で外部から供給した水Ｗを取り込めるようにする。
【００１５】
捕捉材入り網袋３は、図２，３に示すように、長さ６０ｃｍ、幅３０ｃｍ、高さ１７ｃｍ程で、稲わらや籾殻からなる捕捉材３ａを袋詰めして面ファスナー３ｂで封止したものである。両側の下端には開口された張出片３ｃが水平に形成され、アンカー３ｄで設置面に固定できるようになっている。
【００１６】
耕耘機４は、車体の後部にロータリー４ａを有する公知のもので、マイクロバブルＢをロータリー４ａに向けて噴出する噴出口４ｂと、その噴出口４ｂに空気を圧送するポンプ４ｃを装備している。
【００１７】
本実施例では、まず、水田１に雑草が生えている場合に、作土層Ｇａを乱さないようにして除去しておく。雑草が生えたまま耕耘すると、その破砕片で捕捉材入り網袋３が目詰まりするからである。また、刈り取ると土中に根が残って目詰まりしやすいから、可能な限り抜き取るようにする。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、流出口２ｂを含む水田１の隅部の領域を囲むように複数の捕捉材入り網袋３を互いに密接させて千鳥状に並べ、それらの張出片３ｃをアンカー３ｄで固定する。そして、流出口２ｂを塞き止めた状態で、水路２の水Ｗを流入口２ａから田畑１に取り込んで水張りする。このとき、噴出口４ｂを流入口２ａ付近に設置してマイクロバブルを噴出させ、マイクロバブルを多く含む水Ｗを張るようにしても良い。水面が捕捉材入り網袋３の上面近くになると流入口２ａを塞き止め、水Ｗが捕捉材入り網袋３を大きく越えないようにする。
【００１９】
次に、耕耘機４を水田１に進入させ、図４に示すように、ロータリー４ａを回転させて作土層Ｇａの表面から５ｃｍの深さまでの部位を耕耘する。このとき、耕耘機４を前進させると、作土層Ｇａが耕耘前に車輪で押し潰されて耕耘が不十分となりやすいから、後進させてロータリー４ａを先行させるようにする。この耕耘によって、粘土質の作土層Ｇａが細かく破砕され、土粒に付着している放射性物質が剥離して水中に浮遊する。
【００２０】
この耕耘と並行して、噴出口４ｂから直径５０μｍ以下のマイクロバブルＢをロータリー４ａに向けて噴出させる。これによって、浮遊している水中の放射性物質がマイクロバブルＢの浮力によって水面付近まで浮上する。耕耘で水中に舞い上がった土粒は、その後自重で沈殿する。
【００２１】
耕耘が終わると、流入口２ａと流出口２ｂの塞き止めを外し、水田１の水Ｗを流出口２ｂから流出させ、流入口２ａから水Ｗを新たに取り込む。この水Ｗの流入出によって、水田１に張っている水Ｗに流出口２ｂへ向かう水流が生じ、浮上した放射性物質がこの水流によって捕捉材入り網袋３の方へ移動する。放射性物質は水Ｗとともに捕捉材入り網袋３を通過し、放射性物質が捕捉材３ａと接触して捕捉され、除染された水Ｗが流出口２ｂから水田１の外へ放流される。
【００２２】
その後、流入口２ａと流出口２ｂを塞き止め、図１（ｂ）に示すように、並べていた捕捉材入り網袋３を除染済みの隅部に移動させ、捕捉材入り網袋３を並べていた領域の作土層Ｇａを前記と同じように耕耘機４で耕耘して放射性物質を浮上させる。そして、捕捉材入り網袋３で囲まれた領域に流出口２ｂを新設するとともに流入口２ａの塞き止めを外し、水流によって放射性物質を捕捉材入り網袋３に移動させて捕捉させ、除染された水Ｗを田畑１の外に放流する。
【００２３】
使用済みの捕捉材３ａは、容器に密封して放射能が影響の無いレベルに下がるまで保管する。あるいは、洗浄して焼却処分し、使用済みの洗浄水に凝集剤を加えて放射性物質を凝集し、これを固化して大幅に減容した上で保管しても良い。
【００２４】
図５に示すのは、本発明を水路２が無い畑に適用した実施例の他の例である。図中、５は畑、６は水ポンプである。図５に示すように、流入口２ａと捕捉材入り網袋３の囲いの領域に水ポンプ５をそれぞれ設置し、その水ポンプ６で外部から水Ｗを畑５へ取り込めるようにするとともに、囲いの水Ｗを畑５の外へ強制的に排水できるようにし、水路２が無い場合でも水Ｗの取り込みと放流が行えるようにしている。
【００２５】
この例では、水ポンプ６の吸引力によって、水流が生じにくい畑５の隅部の水Ｗも捕捉材入り網袋３の方へ確実に移動させることができる。その他、符号、構成、作用効果は実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の技術は、主として田や畑等の農地の除染に利用されるが、囲いを形成して水張りできる土地であれば応用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１    水田
２    水路
２ａ  流入口
２ｂ  流出口
３    捕捉材入り網袋
３ａ  捕捉材
３ｂ  面ファスナー
３ｃ  張出片
３ｄ  アンカー
４    耕耘機
４ａ  ロータリー
４ｂ  噴出口
４ｃ  ポンプ
５    畑
６    水ポンプ
Ｂ    マイクロバブル
Ｇ    地盤
Ｇａ  作土層
Ｗ    水
【要約】
【課題】  除染時の土壌の流出がほとんど難く、放射性廃棄物の運搬や後処理、保管場所の確保等が比較的低コストで実施できるようにする。
【解決手段】  水中の放射性物質を捕捉できる捕捉材入り網袋３を水田１の隅部に複数並べて囲いを形成し、その囲いの外側の水田１に水Ｗを取り込んで水張りし、水中にマイクロバブルＢを噴出するとともに表土を耕耘機４で所定深さに耕耘し、その耕耘で土壌を細かく破砕して土粒に付着している放射性物質を剥離させ、その剥離した放射性物質をマイクロバブルＢの浮力で浮上させ、その浮上した放射性物質を水Ｗとともに捕捉材入り網袋３に通過させ、水中の放射性物質を捕捉材で捕捉して水Ｗを囲いから水田１の外へ放流する。
【選択図】  図１【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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