(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処分孔に電解質溶液を満たすことにより、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げる緩衝材の撤去装置であって、
一端開口が緩衝材の表面に臨む態様で一端部が前記電解質溶液に浸漬された揚水管と、
前記一端開口が臨む緩衝材の表面に噴射され、その後、前記揚水管に回収される圧縮空気を供給する送気管と、
前記一端開口が臨む緩衝材の表面に噴射される電解質溶液を供給する送水管と
を備えたことを特徴とする緩衝材の撤去装置。
【請求項２】
前記送水管は、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で配設されたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝材の撤去装置。
【請求項３】
前記送気管は、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で、前記送水管の外周に配設されたことを特徴とする請求項２に記載の緩衝材の撤去装置。
【請求項４】
前記送気管は、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で配設され、前記送水管は、前記送気管の内部を延在方向に挿通する態様で配設されたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝材の撤去装置。
【請求項５】
前記送気管と前記送水管とが接続され、電解質溶液と圧縮空気とを噴出するノズルユニットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝材の撤去装置。
【請求項６】
前記ノズルユニットと前記揚水管とが前記送水管まわりに回転可能に設けられ、かつ、前記揚水管を通って汲み上げられた懸濁液を回収する環状のスラリー排水溝を前記処分孔のまわりに設けたことを特徴とする請求項５に記載の緩衝材の撤去装置。
【請求項７】
処分孔に電解質溶液を満たすことにより、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げることにより、緩衝材を撤去する緩衝材の撤去方法において、
揚水管の一端部を電解質溶液に浸漬するとともに前記揚水管の一端開口を緩衝材の表面に臨ませ、その後、前記揚水管の一端開口が臨む緩衝材の表面に圧縮空気と電解質溶液とを噴射することにより、前記圧縮空気とともに崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を前記一端開口から汲み上げることを特徴とする緩衝材の撤去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝材の撤去方法および緩衝材の撤去方法に関するものであって、特に、廃棄体を囲繞する緩衝材の撤去に好適な緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所における原子力の利用に伴い発生する放射性廃棄物は、人間環境に有意な影響を及ぼすことがないよう安全に管理するために適切な方法で処理が行われた後、最終処分される。たとえば、再処理で使用済燃料からウラン、プルトニウム等の有用物を分離した後に残存する放射能レベルの高い廃棄物（高レベル放射性廃棄物）は、ガラスで固化した後、３０〜５０年間冷却のために貯蔵され、その後、地下深く埋設処分される。
【０００３】
ガラスで固化した放射性廃棄物（ガラス固化体）を埋設する埋設処分施設（地下施設）は、地上施設から廃棄体（ガラス固化体をオーバーパック（金属製の容器）に封入したもの）や建設資材などを搬送するためのアクセス坑道や連絡坑道、廃棄体を定置するための処分坑道あるいは処分孔などから構成される。
【０００４】
廃棄体の定置方法には、処分坑道の床面から鉛直下向きに処分孔を一定間隔で掘削し、そこに廃棄体を定置する廃棄体縦置き方式と、処分坑道に廃棄体を直接定置する廃棄体横置き方式の二種類がある。
【０００５】
廃棄体縦置き方式は、処分孔内を廃棄体と緩衝材によって充填するように定置する方式であって、廃棄体と処分孔壁面との間に緩衝材が配置される。一方、廃棄体横置き方式は、処分坑道内を廃棄体と緩衝材によって充填するように定置する方式であって、廃棄体と処分坑道周囲の岩盤との間に緩衝材が配置される。
【０００６】
緩衝材は、たとえば、ベントナイトと砂とを混合したベントナイト系土質材料が使用され、この土質材料を締め固めることにより、所定の弾性および遮水性を発揮する。そして、緩衝材は、地震等の外力が加わって処分坑道や処分孔が変形した場合に廃棄体に加わる外力を低減するとともに、地下水の侵入を阻止する。
【０００７】
ところで、実際に廃棄体の埋設処分を実施するためには、倫理的、政治経済的な要因などを考慮して埋設処分の適切性について社会的な合意を得る必要がある。このためには、計画の可逆性を確保する上で必要な廃棄体の回収技術を構築しておく必要もある（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００８】
廃棄体を回収する場合には、廃棄体の回収に先立って廃棄体を囲繞する緩衝材を撤去する必要があるが、緩衝材を撤去する方法として、処分孔に電解質溶液を満たすことにより、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げることにより、崩壊した緩衝材を撤去する方法が提案されている（たとえば、非特許文献２〜７参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】原子力発電環境整備機構、”高レベル放射性廃棄物処分の技術と安全性”、［平成２２年７月１日検索］、インターネット＜http://www.numo.or.jp/library/technical_report/tr0401.html＞
【非特許文献２】岩佐健吾、外５名，塩水を利用した緩衝材の除去方法の検討（１）―浸漬分解実験および沈降実験−，「２００７年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００７年９月２７日〜２９日
【非特許文献３】岩佐健吾、外５名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（２）−塩水噴射実験―，「２００７年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００７年９月２７日〜２９日
【非特許文献４】岩佐健吾、外３名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（３）―ＣａＣｌ２溶液による浸漬分解実験および沈降実験―，「２００８年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００８年９月４日〜６日
【非特許文献５】張至鎬、外３名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（４）―供試体の初期飽和度に着目した浸漬分解実験―，「２００８年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００８年９月４日〜６日
【非特許文献６】張至鎬、外５名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（５）−小規模模擬緩衝材の除去実験（不飽和条件）―，「２００９年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００９年９月１６日〜１８日
【非特許文献７】石井卓、外５名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（６）―小規模模擬緩衝材の除去実験（飽和条件）―，「２００９年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００９年９月１６日〜１８日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性が低下し、緩衝材が崩壊するまでに時間を要するため、処分孔に電解質溶液を満たすだけでは緩衝材を効率的に撤去することはできない。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、緩衝材の崩壊を促進することにより、緩衝材を効率的に撤去する緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、処分孔に電解質溶液を満たすことにより、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げる緩衝材の撤去装置であって、一端開口が緩衝材の表面に臨む態様で一端部が前記電解質溶液に浸漬された揚水管と、前記一端開口が臨む緩衝材の表面に噴射され、その後、前記揚水管に回収される圧縮空気を供給する送気管と、前記一端開口が臨む緩衝材の表面に噴射される電解質溶液を供給する送水管とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記送水管が、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で配設されたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記送気管が、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で、前記送水管の外周に配設されたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記送気管が、前記揚水管の内部を延在方向に挿通する態様で配設され、前記送水管が、前記送気管の内部を延在方向に挿通する態様で配設されたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記送気管と前記送水管とが接続され、電解質溶液と圧縮空気とを噴出するノズルユニットを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記発明において、前記ノズルユニットと前記揚水管とが前記送水管まわりに回転可能に設けられ、かつ、前記揚水管を通って汲み上げられた懸濁液を回収する環状のスラリー排水溝を前記処分孔のまわりに設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、処分孔に電解質溶液を満たすことにより、廃棄体を囲繞する態様で締め固められた緩衝材の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げることにより、緩衝材を撤去する緩衝材の撤去方法において、揚水管の一端部を電解質溶液に浸漬するとともに前記揚水管の一端開口を緩衝材の表面に臨ませ、その後、前記揚水管の一端開口が臨む緩衝材の表面に圧縮空気と電解質溶液とを噴射することにより、前記圧縮空気とともに崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を前記一端開口から汲み上げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる緩衝材の撤去装置は、送水管から供給された電解質溶液が揚水管の一端開口が臨む緩衝材の表面に噴射されるので、電解質溶液の噴射エネルギーにより、緩衝材の崩壊が促進され、緩衝材を効率的に撤去できる。
【００２０】
本発明にかかる緩衝材の撤去方法は、揚水管の一端開口が臨む緩衝材の表面に圧縮空気と電解質溶液とを噴射することにより、圧縮空気とともに崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液を一端開口から汲み上げるので、電解質溶液の噴射エネルギーにより、緩衝材の崩壊が促進され、緩衝材を効率的に撤去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法を適用する放射性廃棄物の埋設処分施設を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置を設置した処分孔を示す概念図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置の要部を示す模式図である。
【図４】図４は、図３に示した緩衝材の撤去装置の要部を示す断面模式図である。
【図５】図５は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例１を示す模式図である。
【図６】図６は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例２を示す模式図である。
【図７】図７は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例３を示す模式図である。
【図８】図８は、図７に示した配置例３の断面模式図である。
【図９】図９は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例４を示す模式図である。
【図１０】図１０は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の複数配置例１を示す模式図である。
【図１１】図１１は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の複数配置例２を示す模式図である。
【図１２】図１２は、図４に示した緩衝材の撤去装置において、圧縮空気と電解質溶液の供給状態を示す断面模式図である。
【図１３】図１３は、図４に示した緩衝材の撤去装置において、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液の汲み上げ状態を示す断面模式図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去装置の断面模式図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した緩衝材の撤去装置の平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
まず、図１に基づいて、本発明の実施の形態である緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法を適用する放射性廃棄物の埋設処分施設について説明する。なお、図１は、本発明の実施の形態である緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法を適用する放射性廃棄物の埋設処分施設を示す概念図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施の形態である緩衝材の撤去装置および緩衝材の撤去方法を適用する埋設処分施設１０は、上述した廃棄体縦置き方式を適用した放射性廃棄物の埋設処分施設１０であって、処分坑道１１の床面から鉛直下向きに処分孔１２を一定間隔で掘削し、そこに廃棄体１３を定置したものである。
【００２５】
廃棄体１３は、放射性廃棄物が封入されたガラス固化体をさらにオーバパックと称される金属製の容器（たとえば、厚み２００ｍｍ程度の鉄製の容器）に封入したものであり、廃棄体１３と処分孔１２の壁面との間に厚み３００ｍｍ程度の緩衝材１４が配置されている。
【００２６】
緩衝材１４は、廃棄体１３を物理的に保護するとともに、オーバパックの閉じ込め機能が失われた後も放射性核種の移行を抑制するもので、地下水の移動の抑制、溶解した核種の収着、コロイドの移行の防止といった機能が求められる。緩衝材１４は、ベントナイトに骨材としてケイ砂を混合し、高密度に締め固めたもので構成されている。
【００２７】
（実施の形態１）
つぎに、図２〜図４に基づいて、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置について説明する。なお、図２は、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置を設置した処分孔を示す概念図である。また、図３は、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置の模式図であり、図４は、図３に示した緩衝材の撤去装置の断面模式図である。
【００２８】
図２に示すように、本発明の実施の形態である緩衝材の撤去装置１は、処分孔１２に電解質溶液１５を満たすことにより、廃棄体１３を囲繞する態様で締め固められた緩衝材１４の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液（スラリー）１６を汲み上げるものである。処分孔１２に満たす電解質溶液１５は、塩水（塩化ナトリウム水溶液）、塩化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液のように無機電解質水溶液のいずれであってもよいが、本発明の実施の形態では、塩水を用いている。
【００２９】
また、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置１は、揚水管２、送気管３、送水管４を備えている。
【００３０】
揚水管２は、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液（スラリー）１６を汲み上げるためのもので、一端開口２ａが緩衝材１４の表面に臨む態様で真っ直ぐ設置され、一端部（下端部）が電解質溶液１５に浸漬される。揚水管２は、揚水管本体２１と、揚水管本体２１に連設されたスカート２２とを有している。揚水管本体２１は、円管により構成されている。スカート２２は、揚水管本体２１から一端開口２ａに向けて漸次拡開しており、その開放端（一端開口２ａ）は後述するノズルユニット５を収容すべく矩形の角枠を構成している（図３参照）。そして、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６は、スカート２２の内部、揚水管本体２１の内部を通って汲み上げられる。
【００３１】
なお、揚水管本体２１は、伸長可能に構成することが好ましい。具体的には、同一径の対となる円管をそれよりも一回り大きな径の円管を重ねることにより繋ぎ、対となる円管の間隔を拡げることにより、揚水管２の全長を伸長可能にすることが好ましい。
【００３２】
図２に示すように、揚水管本体２１の上端部には大気開放部２３が設けられている。大気開放部２３は、汲み上げた懸濁液１６に含まれた空気を外部に放出するためのもので、上面が開口している。そして、汲み上げられた懸濁液１６に含まれた空気は、大気開放部２３から外部に放出される。また、大気開放部２３には、流下管２４が接続してある。流下管２４は、斜め下方域に延在しており、その端部には排出口２４ａが開口している。そして、汲み上げられた懸濁液１６は流下管２４の内部を通り排出口２４ａから外部に排出される。
【００３３】
排出口２４ａの先には、懸濁液１６を貯留するポッド（図示せず）が配設してあり、排出口２４ａから排出された懸濁液１６はポッドに貯留される。なお、ポッド内で沈殿した懸濁液１６の上澄み液は処分孔１２に戻して再利用してもよい。また、懸濁液１６を遠心分離機のような固液分離装置（図示せず）に送り、電解質溶液１５を回収して再利用してもよい。
【００３４】
送気管３は、揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射され、その後、一端開口２ａから揚水管２に回収される圧縮空気を供給するためのものである。図３に示すように、送気管３は、揚水管２（便宜上二点鎖線で示す）の内部を延在方向に挿通する態様で配設され、その一端はノズルユニット５に接続され、他端はコンプレッサーなどの圧縮空気供給手段６に接続されている（図２参照）。そして、圧縮空気供給手段６から供給された圧縮空気は、送気管３を通りノズルユニット５から揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射される。
【００３５】
図２に示すように、送水管４は、揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射する電解質溶液を供給するためのものである。緩衝材１４の表面に噴射する電解質溶液は、処分孔１２に満たす電解質溶液１５と同一のものであれば、塩水（塩化ナトリウム水溶液）、塩化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液のように無機電解質水溶液のいずれであってもよいが、本発明の実施の形態では、塩水を用いている。図３に示すように、送水管４は、揚水管２の内部を延在方向に挿通する態様で配設され、その一端はノズルユニット５に接続され、他端はポンプなどの電解質溶液供給手段７に接続されている（図２参照）。そして、電解質溶液供給手段７から供給された電解質溶液は、送水管４を通りノズルユニット５から揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射される。
【００３６】
図３および図４に示すように、ノズルユニット５は、上述したように送気管３および送水管４が接続され、送気管３から圧縮空気が供給され、送水管４から電解質溶液が供給される。ノズルユニット５には、圧縮空気を噴射する圧縮空気の噴射口５１と、電解質溶液を噴射する電解質溶液の噴射口５２とが設けてある。圧縮空気の噴射口５１と電解質溶液の噴射口５２とは、後述するように、任意の位置に配置することができ、また、単数あるいは複数とすることもできる。なお、圧縮空気の噴射口５１を複数設けた場合には、送気管３を分岐させ、複数の噴射口５１に圧縮空気を分配してもよいし、ノズルユニット５の内部で流路を分岐させ、複数の噴射口５１に圧縮空気を分配してもよい。同様に、電解質溶液の噴射口５２を複数設けた場合には、ノズルユニット５の直前で送水管４を分岐させ、複数の噴射口５２に電解質溶液を分配してもよいし、ノズルユニット５の内部で流路を分岐させ、複数の噴射口５２に電解質溶液を分配してもよい。
【００３７】
つぎに、上述したノズルユニット５における電解質溶液の噴射口５１と圧縮空気の噴射口５２の配置例について説明する。
【００３８】
配置例１
図５は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例１を示す模式図である。図５に示した配置例１は、電解質溶液の噴射口５２と圧縮空気の噴射口５１とが同心円をなすように配置したものである。具体的には、送水管４の中心軸と送気管３の中心軸とが一致するように、送水管４を送気管３に挿通させることにより、電解質溶液の噴射口５２と圧縮空気の噴射口５１とが同心円をなすように配置した。このように、電解質溶液の噴射口５２と圧縮空気の噴射口５１とが同心円をなすように配置すると、電解質溶液の噴射口５２から噴射した電解質溶液のまわりを圧縮空気の噴射口５１から噴射した圧縮空気が囲繞することになる。このように、電解質溶液のまわりを圧縮空気が囲繞すると、電解質溶液を単独で噴射する場合よりも、電解質溶液の噴射力（噴射エネルギー）が増大するので、緩衝材の崩壊が促進され、緩衝材を効率的に撤去できる。
【００３９】
配置例２
図６は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例２を示す模式図である。図６に示した配置例２は、電解質溶液の噴射口５２のまわりに圧縮空気の噴射口５１を複数配置したものである。このように、電解質溶液の噴射口５２のまわりに圧縮空気の噴射口５１を複数配置すると、電解質溶液の噴射口５２から噴射した電解質溶液のまわりを圧縮空気の噴射口５１から噴射した圧縮空気が囲繞することになる。このように、電解質溶液のまわりを圧縮空気が囲繞すると、電解質溶液を単独で噴射する場合よりも、電解質溶液の噴射力（噴射エネルギー）が増大するので、緩衝材の崩壊が促進され、緩衝材を効率的に撤去できる。
【００４０】
配置例３
図７は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例３を示す模式図であり、図８は、図７に示した配置例３の断面模式図である。図７および図８に示した配置例３は、電解質溶液の噴射口５２と圧縮空気の噴射口５１とを格子点に配置したもので、中央列に電解質溶液の噴射口５２が配置してあり、左列と右列とに圧縮空気の噴射口５１を配置してある。このように、中央列に電解質溶液の噴射口５２を配置し、左列と右列とに圧縮空気の噴射口５１を配置することにより、崩壊した緩衝材１４は圧縮空気によりノズルユニット５の側方域に排出され、ノズルユニット５の下方域に崩壊した緩衝材１４が滞留することはない。
【００４１】
配置例４
図９は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の配置例４を示す模式図である。図９に示した配置例４は、電解質溶液の噴射口５２と圧縮空気の噴射口５１とを格子点に配置したもので、中央に電解質溶液の噴射口５２が配置してあり、そのまわりに圧縮空気の噴射口５１が配置してある。このように、中央に電解質溶液の噴射口５２を配置し、そのまわりに圧縮空気の噴射口５１を配置することにより、崩壊した緩衝材１４は圧縮空気によりノズルユニット５の側方域に排出され、ノズルユニット５の下方域に崩壊した緩衝材１４が滞留することはない。
【００４２】
つぎに、上述したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の複数配置例について説明する。
【００４３】
複数配置例１
図１０は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の複数配置例１を示す模式図である。図１０に示した複数配置例１は、複数のブロック５０で構成されており、ブロック５０とブロック５０との間には、崩壊した緩衝材１４の排出を容易にする溝５ａが設けてある。図１０に示すノズルユニット５は、水平方向および垂直方向に延在する十字状の溝５ａにより、四つのブロックに区切られている。各ブロック５０は、上述した配置例３と同様に、中央列に電解質溶液の噴射口５２が配置してあり、左列と右列とに圧縮空気の噴射口５１が配置してある。このようにブロック５０とブロック５０との間に溝５ａを設けることにより、崩壊した緩衝材はノズルユニット５の側方域に排出され、ノズルユニット５の下方域に崩壊した緩衝材１４が滞留することはない。
【００４４】
複数配置例２
図１１は、図３に示したノズルユニットにおける電解質溶液の噴射口と圧縮空気の噴射口の複数配置例２を示す模式図である。図１１に示した複数配置例２は、複数のブロック５０で構成されており、ブロック５０とブロック５０との間には、崩壊した緩衝材１４の排出を容易にする溝５ａが設けてある。図１１に示すノズルユニット５は、水平方向および垂直方向に延在する十字状の溝５ａにより、四つのブロックに区切られている。各ブロック５０は、上述した配置例４と同様に、中央に電解質溶液の噴射口５２を配置してあり、そのまわりに圧縮空気の噴射口５１が配置してある。このように、ブロック５０とブロック５０との間に溝５ａを設けることにより、崩壊した緩衝材はノズルユニット５の側方域に排出され、ノズルユニット５の下方域に崩壊した緩衝材１４が滞留することはない。
【００４５】
つぎに、図１２および図１３に基づいて、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置を用いた緩衝材の撤去方法を説明する。なお、図１２は、図４に示した緩衝材の撤去装置において、圧縮空気と電解質溶液の供給状態を示す断面模式図であり、図１３は、図４に示した緩衝材の撤去装置において、崩壊した緩衝材と電解質溶液とが混合した懸濁液の汲み上げ状態を示す断面模式図である。
【００４６】
本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去方法は、上述した緩衝材の撤去装置１を用いるもので、処分孔１２に電解質溶液（塩水）１５を満たすことにより、廃棄体１３を囲繞する態様で締め固められた緩衝材１４の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６を汲み上げることにより、緩衝材１４を撤去する。
【００４７】
具体的には、図１２に示すように、懸濁液１６を汲み上げる揚水管２の一端開口２ａが緩衝材１４の表面に臨む態様で揚水管２の一端部を懸濁液１６に浸漬させた後、電解質溶液供給手段７から送水管４に電解質溶液（塩水）１７を供給するとともに圧縮空気供給手段６から送気管３に圧縮空気１８を供給することにより、揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に電解質溶液１７と圧縮空気１８とが噴射される。
【００４８】
すると、図１３に示すように、緩衝材１４の表面に噴射された電解質溶液１７は、粘結性が低下した緩衝材１４の表面に衝突し、緩衝材１４の崩壊を促進する。同様に、緩衝材１４の表面に噴射された圧縮空気１８は、粘結性が低下した緩衝材１４の表面に衝突し、緩衝材１４の崩壊を促進する。そして、緩衝材１４の表面に衝突した空気は、揚水管２に回収される。揚水管２に回収された空気は懸濁液１６と混ざり、懸濁液１６を汲み上げる。そして、汲み上げられた懸濁液１６に含まれる空気は大気開放部２３から外部に放出され、汲み上げられた懸濁液１６は排出口２４ａから処分孔１２の外部に排出される。なお、懸濁液１６を汲み上げる力は、噴射した圧縮空気１８が気泡１９となって揚水管２を上昇する現象によるものである。
【００４９】
上述した本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置は、送水管４から供給された電解質溶液１７が揚水管２の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射されるので、電解質溶液１７の噴射エネルギーにより、緩衝材１４の崩壊が促進され、緩衝材１４を効率的に撤去できる。
【００５０】
上述した本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去方法は、送水管４の一端開口２ａが臨む緩衝材１４の表面に圧縮空気１８と電解質溶液１７とを噴射することにより、圧縮空気１８とともに崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６を一端開口２ａから汲み上げるので、電解質溶液１７の噴射エネルギーにより緩衝材１４の崩壊が促進され、緩衝材１４を効率的に撤去できる。
【００５１】
（実施の形態２）
つぎに、図１４および図１５に基づいて、本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去装置について説明する。なお、図１４は、本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去装置の断面模式図であり、図１５は、図１４に示した緩衝材の撤去装置の平面模式図である。
【００５２】
図１４および図１５に示すように、本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去装置１０１は、送水管１０４を中心に、揚水管１０２、送気管１０３、送水管１０４を回転させながら緩衝材１４を撤去するもので、本発明の実施の形態１である緩衝材の撤去装置１と同様、揚水管１０２、送気管１０３、送水管１０４を備えている。
【００５３】
揚水管１０２は、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６を汲み上げるためのもので、一端開口１０２ａが緩衝材１４の表面に臨む態様で真っ直ぐ設置され、一端部（下端部）が電解質溶液１５に浸漬されている。揚水管１０２は、揚水管本体１２１と、揚水管本体１２１に連設されたスカート１２２を有している。揚水管本体１２１は、円管により構成されている。スカート１２２は、揚水管本体１２１から一端開口１０２ａに向けて漸次拡開しており、その開放端（一端開口１０２ａ）は後述するノズルユニット１０５を収容すべく細長い矩形の角枠を構成している。そして、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６は、スカート１２２の内部、揚水管本体１２１の内部を通って汲み上げられる。
【００５４】
なお、揚水管本体１２１は、伸長可能に構成することが好ましい。具体的には、同一径の対となる円管をそれよりも一回り大きな径の円管を重ねることにより繋ぎ、対となる円管の間隔を拡げることにより、揚水管１０２の全長を伸長可能にすることが好ましい。
【００５５】
図１４に示すように、揚水管本体１２１の上端部には大気開放部１２３が設けてある。大気開放部１２３は、汲み上げた懸濁液１６に含まれた空気を大気に放出するためのもので、上面が開口している。そして、汲み上げられた懸濁液１６に含まれた空気は、大気開放部１２３から外部に放出される。また、大気開放部１２３には、流下管１２４が接続してある。流下管１２４は、斜め下方域に延在しており、その端部には、排出口１２４ａが開口している。そして、汲み上げられた懸濁液１６は流下管１２４の内部を通り排出口１２４ａから外部に排出される。
【００５６】
排出口１２４ａの先となる処分孔１２のまわりには、懸濁液１６を貯留する環状のスラリー排水溝１１２が配設してあり、排出口１２４ａから排出された懸濁液１６は、スラリー排水溝１１２に貯留される。なお、スラリー排水溝内で沈殿した懸濁液１６の上澄み液を処分孔１２に戻して再利用してもよい。また、懸濁液１６を遠心分離機のような固液分離装置（図示せず）に送り、電解質溶液１５を回収して再利用してもよい。
【００５７】
図１４に示すように、送気管１０３は、揚水管１０２の一端開口が臨む緩衝材１４の表面に噴射され、その後、一端開口１０２ａから揚水管１０２に回収される圧縮空気を供給するためのものである。送気管１０３は、揚水管本体１２１と平行に配設され、その一端はノズルユニット１０５に接続され、他端はコンプレッサーなどの圧縮空気供給手段（図示せず）に接続されている。そして、圧縮空気供給手段から供給された圧縮空気は、送気管１０３を通りノズルユニット１０５から揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射される。
【００５８】
図１４に示すように、送水管１０４は、揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射する電解質溶液を供給するためのものである。送水管１０４は、揚水管本体１２１と平行に配設され、その一端は、ノズルユニット１０５に接続され、他端はポンプなどの電解質溶液供給手段（図示せず）に接続されている。そして、電解質溶液供給手段から供給された電解質溶液は、送水管１０４を通りノズルユニット１０５から揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射される。
【００５９】
ノズルユニット１０５は、上述したように送気管１０３および送水管１０４の一端が接続され、送気管１０３から圧縮空気が供給され、送水管１０４から電解質溶液が供給される。ノズルユニット１０５には、圧縮空気を噴射する圧縮空気の噴射口１５１（図１５参照）と、電解質溶液を噴射する電解質溶液の噴射口１５２（図１５参照）とが設けてある。圧縮空気の噴射口１５１と電解質溶液の噴射口１５２とは、任意の位置に配置することができるが、図１５に示す例では、圧縮空気の噴射口１５１と電解質溶液の噴射口１５２とを一列に配置してある。なお、圧縮空気の噴射口１５１と電解質溶液の噴射口１５２とは交互に配置してもよいし、上述した配置例１のように、電解質溶液の噴射口１５２と圧縮空気の噴射口１５１とが同心円をなすように配置してもよい。
【００６０】
本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去方法は、上述した緩衝材の撤去装置１０１を用いるもので、処分孔１２に電解質溶液（塩水）１５を満たすことにより、廃棄体１３を囲繞する態様で締め固められた緩衝材１４の粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６を汲み上げることにより、緩衝材１４を撤去する。
【００６１】
具体的には、上述した送水管１０４が処分孔１２の中心に位置するように緩衝材の撤去装置１０１を設置する。すると、懸濁液１６を汲み上げる揚水管１０２の一端開口１０２ａが緩衝材１４の表面に臨む態様で揚水管１０２の一端部が電解質溶液１５に浸漬される。そして、送水管１０４まわりに送水管１０４、送気管１０３、揚水管１０２を回転させながら、電解質溶液供給手段から送水管１０４に電解質溶液（塩水）を供給するとともに圧縮空気供給手段から送気管１０３に圧縮空気を供給する。すると、電解質溶液の噴射口１５２から揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４に電解質溶液が噴射され、圧縮空気の噴射口１５１から揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４に圧縮空気が噴射される。
【００６２】
緩衝材１４の表面に噴射された電解質溶液は、粘結性が低下した緩衝材１４の表面に衝突し、緩衝材１４の崩壊を促進する。同様に、緩衝材１４の表面に噴射された圧縮空気は、粘結性が低下した緩衝材１４の表面に衝突し、緩衝材１４の崩壊を促進する。そして、緩衝材１４の表面に衝突した空気は、揚水管１０２に回収される。そして、揚水管１０２に回収された空気は懸濁液１６と混ざり、懸濁液１６を汲み上げる。そして汲み上げられた懸濁液１６に含まれた空気は大気開放部１２３から外部に放出され、汲み上げられた懸濁液１６は流下管１２４を通って排出口１２４ａから処分孔１２のまわりに配設した環状のスラリー排水溝１１２に排出される。なお、懸濁液１６を汲み上げる力は、噴射した圧縮空気が気泡となって揚水管１０２を上昇する現象によるものである。
【００６３】
上述した本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去装置１０１は、送水管１０４から供給された電解質溶液が揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４の表面に噴射されるので、電解質溶液の噴射エネルギーにより、緩衝材１４の崩壊が促進され、緩衝材１４を効率的に撤去できる。
【００６４】
上述した本発明の実施の形態２である緩衝材の撤去方法は、揚水管１０２の一端開口１０２ａが臨む緩衝材１４の表面に圧縮空気と電解質溶液とを噴射することにより、圧縮空気とともに崩壊した緩衝材１４と電解質溶液１５とが混合した懸濁液１６を一端開口１０２ａから汲み上げるので、電解質溶液の噴射エネルギーにより緩衝材１４の崩壊が促進され、緩衝材１４を効率的に撤去できる。
【符号の説明】
【００６５】
１    緩衝材の撤去装置
２    揚水管
２ａ    一端開口
２１    揚水管本体
２２    スカート
２３    大気開放部
２４    流下管
２４ａ    排出口
３    送気管
４    送水管
５    ノズルユニット
５ａ    溝
５０    ブロック
５１    圧縮空気の噴射口
５２    電解質溶液の噴射口
６    圧縮空気供給手段
７    電解質溶液供給手段
１０    埋設処分施設
１１    処分坑道
１２    処分孔
１３    廃棄体
１４    緩衝材
１５    電解質溶液（塩水）
１６    懸濁液
１７    電解質溶液（塩水）
１８    圧縮空気
１９    気泡
１０１    緩衝材の撤去装置
１０２    揚水管
１０２ａ    一端開口
１２１    揚水管本体
１２２    スカート
１２３    大気開放部
１２４    流下管
１２４ａ    排出口
１０３    送気管
１０４    送水管
１０５    ノズルユニット
１５１    圧縮空気の噴射口
１５２    電解質溶液の噴射口
１１２    スラリー排水溝
【図１】
0005553164.tif 000002
【図２】
0005553164.tif 000003
【図３】
0005553164.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005553164.tif 000008
【図８】
0005553164.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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