(57)【要約】【課題】放射性セシウムを含有する土壌を簡易かつ効率的に除染することのできる土壌除染装置及び方法を提供すること。【解決手段】放射性セシウムを含む土壌Ｓと酸溶液Ｌを含む溶離液とを収容して放射性セシウムを前記溶離液に溶離させる処理槽１１と、前記溶離液中のセシウムを吸着する吸着剤を収容する吸着塔１２と、前記処理槽１１と前記吸着塔１２の入水口１２Ａとを接続する第１の配管１３と、前記吸着塔１２の出水口１２Ｂと前記処理槽１１とを接続する第２の配管１４と、前記第１の配管１３に介装され、前記溶離液を前記処理槽１１と前記吸着塔１２との間で循環させる移送ポンプ１５とを有し、前記処理槽１１と前記吸着塔１２との間で前記溶離液を循環させる土壌除染装置及び方法。【選択図】図１
2014235011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性セシウムを含有する土壌を除染する土壌除染装置であって、
前記土壌と酸溶液を含む溶離液とを収容して前記土壌中のセシウムを前記溶離液に溶離させる処理槽と、
前記溶離液中のセシウムを吸着する吸着剤を収容する吸着塔と、
前記処理槽と前記吸着塔の入水口とを接続する第１の配管と、
前記吸着塔の出水口と前記処理槽とを接続する第２の配管と、
前記第１の配管に介装され、前記溶離液を前記処理槽と前記吸着塔との間で循環させる移送ポンプと
を有することを特徴とする土壌除染装置。
【請求項２】
前記処理槽内の前記溶離液を加熱する加熱装置を有することを特徴とする請求項１記載の土壌除染装置。
【請求項３】
前記酸溶液は、塩酸、硫酸、硝酸及びシュウ酸から選ばれる少なくとも１種を含む水溶液であることを特徴とする請求項１又は２記載の土壌除染装置。
【請求項４】
前記第１の配管内の溶離液と前記第２の配管内の溶離液との間で熱交換を行う熱交換器を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の土壌除染装置。
【請求項５】
前記吸着剤は、フェロシアン化物、ケイチタン酸及びゼオライトから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の土壌除染装置。
【請求項６】
放射性セシウムを含有する土壌を除染する土壌除染方法であって、
前記土壌と酸溶液を含む溶離液とを処理槽に収容し、前記土壌中のセシウムを前記溶離液中に溶離させる第１のステップと、
前記溶離液を、セシウムを吸着する吸着剤を収容する吸着塔に供給し、前記溶離液中のセシウムを前記吸着剤に吸着させる第２のステップと、
前記吸着塔から前記溶離液を前記処理槽に供給する第３のステップと
を有し、
前記溶離液を前記処理槽と前記吸着塔との間で循環させ、前記第１乃至第３のステップを連続して繰り返し行うことを特徴とする土壌除染方法。
【請求項７】
前記処理槽内の前記溶離液の温度は、８０℃以上１００℃以下とすることを特徴とする請求項６記載の土壌除染方法。
【請求項８】
前記酸溶液は、塩酸、硫酸、硝酸及びシュウ酸から選ばれる少なくとも１種を含む水溶液であることを特徴とする請求項６又は７記載の土壌除染方法。
【請求項９】
前記第２のステップと前記第３のステップの間に、前記吸着塔に供給される溶離液と前記処理槽に供給される溶離液との間で熱交換を行う第４のステップを有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の土壌除染方法。
【請求項１０】
前記吸着剤は、フェロシアン化物、ケイチタン酸及びゼオライトから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載の土壌除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムを含有する土壌の除染装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所において大規模な事故が発生した場合、大量の放射性核種が飛散し、土壌、樹木、建築物、建造物、海洋及び湖沼水等の環境汚染を引き起こすことが懸念される。そのため、放射性核種を含有する土壌、建築物、建造物、汚泥や焼却灰の処理方法の開発が急務となっている。
【０００３】
放射性核種で汚染された土壌や汚泥に含有される放射性核種の大部分はセシウム１３４やセシウム１３７であり、特にセシウム１３７は半減期が３０．２年と長く、長期に影響を及ぼすことが想定される。そのため、汚染土壌や汚泥からのセシウムの除去が望まれる。
また、このような放射性の汚染物質の除去に関しては、いくつかの提案がなされている。
【０００４】
例えば、放射性物質を含む汚染物質とカチオン、アニオン等の化学種を混合させた後、陽極及び陰極間に電位勾配を生ぜしめ、これらカチオンあるいはアニオンをそれぞれ陰極及び陽極へ移動させながら、その間に上記放射性物質と親和性のあるマトリックス材料を配置して吸着させるとともに、これらの系のｐＨを所定の値以下とすることによって汚染物質を沈殿させ、上記放射性物質を除去することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、汚染土壌の表層に少なくとも一組の電極を所定の間隔で埋設し、これらの電極間に通電することにより電極で汚染物質を集積するとともに、汚染土壌中に有害物質高蓄積植物を栽培し、当該植物に上記汚染物質を吸収させて除去する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、これらの方法では、電極の設置や通電が必要であり、オンサイトでの処理が難しいという課題がある。また、植物栽培の工程を含むため処理に長時間を要するという課題もある。
【０００７】
さらに、環境対応型合成無機イオン吸着材、無機ヒ素吸着材を用いる方法も提案されているが、この方法は、海洋や河川、湖沼、地下水等の陸水、及び農薬、合金や半導体等の製造排水の分離・除去に有用であるが、土壌や汚泥では、吸着に使用した吸着剤の除去が出来ないという課題がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
また、汚染された水及び土壌から地衣類とその代謝生成物及び合成代謝生成物とを用いて放射性核種を除去する方法も提案されているが、対象核種がウラン、プルトニウムであり、セシウムの除去には適していない（例えば、特許文献４参照。）。さらに、地層又は海底層に存在する可溶性重金属汚染物質に対処する方法も提案されているが、安定化することにより重金属汚染物質が地下水によって再び流動化させられるのを防ぐものであり、セシウムを除去するものではない（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１２８６２０号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９８９７号公報
【特許文献３】特許第３５５７４６１号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７４８９号公報
【特許文献５】特開平６−３９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、放射性セシウムを含有する土壌を簡易かつ効率的に除染することのできる土壌除染装置及び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】
【００１１】
本発明による土壌除染装置の一態様は、放射性セシウムを含有する土壌を除染する土壌除染装置であって、前記土壌と酸溶液を含む溶離液とを収容して前記土壌中のセシウムを前記溶離液に溶離させる処理槽と、前記溶離液中のセシウムを吸着する吸着剤を収容する吸着塔と、前記処理槽と前記吸着塔の入水口とを接続する第１の配管と、前記吸着塔の出水口と前記処理槽とを接続する第２の配管と、前記第１の配管に介装され、前記溶離液を前記処理槽と前記吸着塔との間で循環させる移送ポンプとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明による土壌除染方法の一態様は、放射性セシウムを含有する土壌を除染する土壌除染方法であって、前記土壌と酸溶液を含む溶離液とを処理槽に収容し、前記土壌中のセシウムを前記溶離液中に溶離させる第１のステップと、前記溶離液を、セシウムを吸着する吸着剤を収容する吸着塔に供給し、前記溶離液中のセシウムを前記吸着剤に吸着させる第２のステップと、前記吸着塔から前記溶離液を前記処理槽に供給する第３のステップとを有し、前記溶離液を前記処理槽と前記吸着塔との間で循環させ、前記第１乃至第３のステップを連続して繰り返し行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放射性セシウムを含有する土壌を簡易かつ効率的に除染することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の土壌除染装置を概略的に示す図である。
【図２】実施形態の土壌除染装置を概略的に示す図である。
【図３】実施例の溶離回数と溶離率の関係を示すグラフである。
【図４】実施例の溶離液ｐＨと溶離率の関係を示すグラフである。
【図５】実施例の溶離液の温度と溶離率の関係を示すグラフである。
【図６】実施例及び比較例の土壌除染方法による溶離率を比較するグラフである。
【図７】比較例の溶離液を繰り返し使用した場合の溶離率の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における除染装置の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１に示す除染装置１０は、溶離液Ｌと土壌Ｓとを収容する処理槽１１と、吸着塔１２と、処理槽１１と吸着塔１２の入水口１２Ａとを接続する第１の配管１３と、吸着塔の出水口１２Ｂと処理槽１１とを接続する第２の配管１４とを有している。吸着塔１２内には溶離液Ｌ中のセシウムを吸着除去するための吸着剤１２１が収容されている。
【００１７】
第１の配管１３には、溶離液Ｌを処理槽１１と吸着塔１２との間に循環させる移送ポンプ１５が介装されている。第１の配管１３の取水口１３Ａは、処理槽１１内の液面より下に位置しており、溶離液Ｌ中の固形分を除去するためのフィルタ１６を備えている。
【００１８】
除染装置１０において、セシウムを含む溶離液Ｌは、フィルタ１６で溶離液Ｌ中の固形分が除去されて、移送ポンプ１５により処理槽１１から第１の配管１３を介して吸着塔１２に送られる。吸着塔１２内で、溶離液Ｌが吸着剤１２１と接触することで、溶離液Ｌ中のセシウムが吸着剤１２１に吸着されて除去される。次いで、溶離液Ｌは吸着塔１２の出水口１２Ｂから第２の配管１４を介して処理槽１１に送られる。このように、除染装置１０は、溶離液Ｌ中のセシウムを吸着剤１２１に吸着させて除去し、セシウムの除去された溶離液Ｌを循環使用する連続式の装置である。
【００１９】
処理槽１１には、処理槽１１内の溶離液Ｌを所定の温度に加熱するためのヒータ等の加熱装置１７が設けられている。また、処理槽１１には、攪拌子等の撹拌装置を設置することが好ましい。なお、攪拌子に代えて、あるいはこれに加えて超音波印加装置を配設することもできる。
【００２０】
除染装置１０を構成する処理槽１１、第１の配管１３及び第２の配管１４は、耐食性の高い材料から構成する。処理槽１１は、実験室レベルにおいてはビーカーなどのガラス容器でもよいが、実用レベルにおいては、耐食性に富むステンレス鋼等からなる処理槽とすることが好ましい。第１の配管１３、第２の配管１４についても、耐食性に富むステンレス鋼等からなる配管とすることが好ましい。
【００２１】
また、処理槽１１の容量は、処理すべき土壌Ｓの量に応じて適宜選択し、第１及び第２の配管の態様は処理に要する溶離液Ｌの循環流量により適宜決定する。
【００２２】
次に、図１に示す除染装置１０を用いた除染方法について説明する。
【００２３】
最初に、図１に示すように、処理槽１１に放射性セシウムを含む土壌Ｓと、溶離液Ｌとしての酸溶液とを収容し、加熱装置１７によって溶離液Ｌを加熱する。また、必要に応じて溶離液Ｌを撹拌する。これにより、土壌Ｓに含有されたセシウムが溶離液Ｌに溶離するようになる。（第１のステップ）。
【００２４】
なお、図１において、土壌Ｓと溶離液Ｌとは分離して記載しているが、実際には、上述した攪拌混合の操作及び土壌Ｓの態様（形態及び大きさ等）が相伴って、土壌Ｓは、溶離液Ｌに分散するようになる。しかしながら、ここでは本実施形態の説明の便宜のために、土壌Ｓと溶離液Ｌとを分離して記載している。
【００２５】
土壌Ｓは、放射性セシウムを含む土壌であり、汚泥、砂等を含んでいてもよい。
【００２６】
土壌Ｓは、一般的に、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ及び残部を含んでいる。これらの元素は酸化物や所定の塩として土壌Ｓ中に存在するのが通常であり、上記残部には、動植物が作り出した有機物等が含まれる。
【００２７】
土壌Ｓは上記した元素の酸化物で構成される積層構造を有しており、セシウムの多くはこの積層構造の中に取り込まれた形で存在している。酸溶液からなる溶離液Ｌに土壌Ｓを浸漬することで、この積層構造の一部が壊され、内部のセシウムがイオンとして溶離する。
【００２８】
一般的に、土壌はこれ自体が粒子の集合体であって、粒子自体はμｍのオーダからｍｍのオーダ程度であるので、溶離液Ｌとの接触面積を大きくすることができ、以下に説明する土壌Ｓからのセシウムの抽出を効率的かつ効果的に行うことができる。
【００２９】
酸溶液としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸及びシュウ酸等の水溶液を用いることが好ましく、中でも、塩酸、シュウ酸の水溶液が好ましい。なお、酸溶液として２価の酸である硫酸及びシュウ酸を用いる場合には、１価の酸に比べて処理に要する酸の量（モル数）を少なくすることができる。
【００３０】
酸溶液の濃度は、土壌Ｓの種類に応じて適宜設定する。酸溶液の濃度は０．０５ｍｏｌ／Ｌ以上１．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。
【００３１】
酸溶液の水素イオン濃度は、土壌Ｓに含有される鉄を溶解することのできる水素イオン濃度以上であることが好ましい。これは、土壌Ｓが鉄を多く含む場合に、酸溶液が土壌Ｓに含まれる鉄を溶解することで土壌Ｓを分解し、土壌Ｓの内部のセシウムを外部へ流出し易くするためである。例えば、塩酸を用いる場合には、酸溶液の水素イオン濃度は、ｐＨで１．５以下であることが好ましく、ｐＨで０．９以下であることがより好ましい。
【００３２】
なお、上記したように酸溶液で土壌Ｓのセシウムを溶解させる場合は、溶離液Ｌを好ましくは８０℃以上１００℃以下、より好ましくは９５℃以上１００℃以下に加熱することによって、溶解率を向上させることができ、効率的に溶離することができる。
【００３３】
上記した処理でセシウムを含んだ溶離液Ｌは、移送ポンプ１５により第１の配管１３を介して処理槽１１から吸着塔１２に送られる。
このとき、溶離液Ｌ中の固形分はフィルタ１６を通過することで除去される。
【００３４】
フィルタ１６は、土壌Ｓを通過させないものであれば限定されない。例えばポリエチレン、ポリスルホン及びポリプロピレン等を材料とする中空糸膜からなるフィルタを用いることができる。
【００３５】
吸着塔１２内では、溶離液Ｌがこの吸着塔１２内に収容された吸着剤１２１と接触することにより溶離液Ｌ中のセシウムが除去される。（第２のステップ）。
【００３６】
吸着剤１２１は、セシウムに対して高い吸着性能を有するものであれば特に限定されず、例えば、フェロシアン化物、ケイチタン酸及びゼオライトを使用することができる。
【００３７】
フェロシアン化物としては、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化ナトリウム、フェロシアン化カルシウム、フェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化銅などを挙げることができる。また、ゼオライトは、モルデナイト型ゼオライト、チャバサイト型ゼオライト、クリノプチロライト型ゼオライト、Ａ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライトなどを挙げることができる。さらに、ケイチタン酸は、ケイチタン酸バリウム、ケイチタン酸ストロンチウムなどの塩であってもよい。
【００３８】
なお、吸着剤１２１としては、例えば、溶離液Ｌの温度を９５℃以上として循環させる場合には、耐熱性の観点から、ゼオライトであることが好ましく、中でも、モルデナイト型ゼオライトであることが特に好ましい。
【００３９】
また、充填する吸着剤１２１の量は、吸着剤１２１の種類、溶離液Ｌ中のセシウム濃度に応じて適宜決定する。
【００４０】
上記したように、吸着剤１２１と接触することでセシウムが除去された溶離液Ｌは第２の配管１４を介して処理槽１１に送られる。（第３のステップ）。処理槽１１中で、当該溶離液Ｌで再度土壌Ｓが処理され、上記同様溶離液Ｌ中にセシウムが溶離する。（第１のステップ）。
【００４１】
なお、除染装置１０内での溶離液Ｌの循環流量は、溶離液Ｌ中のセシウム濃度、吸着剤の量や種類により適宜決定する。当該循環流量は、移送ポンプ１５の吐出量を変えることで調節することができる。
【００４２】
本実施形態の土壌除染方法は、上記した一連の工程（第１〜３のステップ）を連続して繰り返し行い、セシウムを含む溶離液Ｌ中のセシウムを除去しながら、これを溶離液Ｌとして循環使用するものである。これにより、常時、溶離液Ｌのセシウム濃度が低く保たれ、土壌Ｓに含有されるセシウムの溶離が促進される。そのため、セシウムの除去処理を簡易、迅速かつ効率的に行うことができ、バッチ式での処理に比べて短時間で大きい溶離率が得られる。
【００４３】
（実施形態２）
図２に示す除染装置２０は、図１に示す除染装置１０において、第１の配管１３内の溶離液Ｌと第２の配管１４内の溶離液Ｌとの間で熱交換を行う熱交換器１８を備えている。その他の構成要素は図１に示す除染装置１０と同様であるため、同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４４】
除染装置２０において、処理槽１１内の溶離液Ｌは、移送ポンプ１５で吸引され、第１の配管１３を通る過程で熱交換器１８において第２の配管１４内の溶離液Ｌと熱交換する。これにより第１の配管１４内の溶離液Ｌは、冷却されてその温度が低下する。その後、実施形態１と同様、溶離液Ｌは吸着塔１２に送られ、ここで溶離液Ｌに含まれるセシウムが除去される。吸着塔１２から送り出された溶離液Ｌは、吸着塔１２を通流する過程でその温度が低下する。温度の低下した溶離液Ｌは、第２の配管１４を通る過程で熱交換器１８において、第１の配管１３内の溶離液Ｌと熱交換する。これにより、第２の配管１４内の溶離液Ｌは加熱されてその温度が上昇した状態で処理槽１１に送られる。（第４のステップ）。このとき、第１の配管１３内の溶離液Ｌが冷却されることで放出される熱が、第２の配管１４内の溶離液Ｌを加熱するため、これらを別々に加熱、冷却する場合と比べて、除染装置２０での熱効率を向上させることができる。
【００４５】
このため、本実施形態では、吸着剤１２１として、高温の酸に溶解するような吸着剤、具体的には、フェロシアン化物及びケイチタン酸等を用いることができる。
【００４６】
また、熱交換器１８は、第１の配管内の溶離液Ｌの温度を吸着剤１２１の耐熱温度以下にできるものであれば、特に限定されずに用いることができる。
【００４７】
このように、本実施形態の除染装置２０では、冷却される溶離液Ｌと加熱される溶離液Ｌとの間で熱交換することで、処理系外への熱の放出を抑制し、熱効率を向上させることができる。さらに、耐熱性及び耐酸性の小さい吸着剤を用いることができるので、除染装置２０の設計の自由度を増加させることができる。
また、実施形態１と同様、常時、溶離液Ｌ中のセシウム濃度が低く保たれるので、土壌Ｓ中のセシウムの溶離が促進され、簡易、迅速かつ効率的に土壌Ｓに含まれる放射性セシウムが除去される。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
本実施例では、放射性セシウムを含む土壌を、塩酸で溶離した場合の溶離回数と溶離率の関係を調べた。
【００４９】
具体的には、５００ｍｌビーカーに、放射性セシウムを含む土壌５ｇと溶離液として濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸２５０ｍｌ（塩酸水溶液の体積［ｍｌ］／土壌の質量［ｇ］（液固比）５０ｍｌ／ｇ）を収容し、撹拌しながらこれを加熱し、温度を９５℃とした。
【００５０】
溶離前の土壌の放射能と、溶離液の温度を９５℃、溶離時間を１時間としてバッチ式で溶離を行った後の土壌の放射能を測定し、以下のように溶離率を算出した。
溶離率［％］＝（１−溶離後の土壌中の放射能［Ｂｑ］÷溶離前の土壌中の放射能［Ｂｑ］）×１００
【００５１】
次いで、溶離後に、ビーカーから溶離液を排出し、液固比５０ｍｌ／ｇで、残留した土壌を、新しい、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸に浸漬した。続けて上記と同様に溶離を行い、溶離率を測定した。このような処理を４回繰り返し行った。結果を、縦軸を溶離率、横軸を溶離回数として図３のグラフに示す。
【００５２】
図３より、溶離回数を増やすことによりセシウムの溶離率が高くなっており、溶離回数４回で溶離率７０％を得られることが判明した。このことから、溶離したセシウムを溶離液から除去して溶離液のセシウム濃度を常時低く保てば、土壌中のセシウムの溶離が促進され、溶離液を効率的に使用できることが判明した。
【００５３】
（実施例２）
本実施例では、放射性セシウムを含む土壌に対し、ｐＨの異なる溶離液で溶離を行った場合の、溶離液のｐＨと溶離率の関係を調べた。
【００５４】
具体的には、実施例１と同様に、液固比５０ｍｌ／ｇで、放射性セシウムを含む土壌をｐＨ０．９の塩酸に浸漬した。溶離液を加温し、温度を９５℃として、溶離時間１時間でのバッチ処理を５回（５時間）行って、溶離率を測定した。
【００５５】
次いで、用いる塩酸のｐＨを０．９〜１．５の間で変更して、上記と同様に溶離を行い、それぞれの溶離率を測定した。結果を、縦軸を溶離率、横軸を溶離液のｐＨとして、図４のグラフに示す。
【００５６】
図４より、溶離液のｐＨが１．５以下で溶離率４０％以上、ｐＨが０．９以下では溶離率６５％以上を得られることが判明した。
【００５７】
（実施例３）
本実施例では、放射性セシウムを含む土壌に対し、塩酸で溶離を行った場合の、溶離液の温度と溶離率の関係を調べた。
【００５８】
実施例１の処理において、溶離液の温度を４０℃、６０℃、８５℃、９０℃、９５℃としてそれぞれ１時間、バッチ式で溶離を行ったときの溶離率を測定した。溶離液を９５℃とした際には、バッチ処理を４時間行い、溶離開始から１時間後、２時間後、３時間後、４時間後の溶離率を測定した。結果を、縦軸を溶離率、横軸を溶離液の温度として図５のグラフに示す。
【００５９】
図５において、黒ひし形はそれぞれの温度で１時間のバッチ処理を行った結果であり、ひし形は当該処理を９５℃で２、３、４時間行った後の結果を示す。
同図より溶離液の温度９５℃では、５８％以上の溶離率が得られることが判明した。すなわち、溶離液の温度は９５℃以上であることが好ましいことが分かる。また、溶離液温度９５℃において、溶離時間を延長すると溶離率は若干上昇するものの、その大幅な向上は認められないことが判明した。
【００６０】
（実施例４）
本実施例では、放射性セシウムを含む土壌に対し、バッチ式で繰り返し溶離を行った場合と、実施形態の構成により連続式で溶離を行った場合との溶離率の経時変化を比較した。
具体的には、いずれも、溶離液として０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸を用い、溶離液温度９５℃、液固比５０ｍｌ／ｇとした。
【００６１】
バッチ式の溶離では、上記条件で１時間の溶離を４回繰り返し行った。
【００６２】
連続式の溶離では、実施形態の構成において、フィルタ１６は中空糸膜フィルタを使用し、吸着剤１２１は、ゼオライトを用いた。吸着塔１２での循環流量（ＳＶ）を１０ｈ-１として３時間、溶離を行った。
【００６３】
結果を、縦軸を溶離率、横軸を溶離時間として図６のグラフに示す。図６において、ひし形は実施形態の構成で溶離を行った場合、黒四角はバッチ式で溶離を行った場合を示す。
【００６４】
同図より、バッチ式では３時間後（繰り返し処理３回後）に溶離率７０％程度となるが、実施形態の連続式の溶離では、溶離時間２時間で溶離率７０％を達成したことが判明した。このとき必要な酸溶液の総量は、バッチ式の１／２となる。これは、連続式では、当初添加した酸溶液を溶離液として循環使用するのに対し、バッチ式では毎回、溶離液から土壌を分離回収し、当該土壌に対して酸溶液を新しく添加するためである。
さらに、溶離時間を同じとした場合には連続式ではバッチ式より高い溶離率が得られることがわかる。
【００６５】
（比較例１）
本比較例では、溶離液を繰り返し使用した場合の溶離率の変化を調べた。
具体的には、液固比５０ｍｌ／ｇで、土壌を溶離液である０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸に浸漬し、溶離液の温度を９５℃、溶離時間を１時間としてバッチ式での溶離を行った。
その後、溶離後の溶離液を土壌から分離して取り出し、この溶離液に新たな未処理の土壌を浸漬して上記と同様に溶離を行った。
【００６６】
このような操作を５回繰り返し、それぞれ溶離率を測定した。結果を、縦軸を溶離率、横軸を溶離回数として図７のグラフに示す。
図７より溶離液を２回使用したときに溶離率は３０％以下となり、溶離液の使用回数が増えると溶離率はさらに低下することが判明した。このことから、使用回数が増えると、溶離率が低下し、その結果、溶離液の使用量が多くなることが分かる。このように、溶離液を繰り返し使用する場合には、土壌に含まれる放射性セシウムが効率的に除去されないことが分かる。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１０，２０…除染装置
１１…処理槽
１２…吸着塔
１２Ａ…入水口
１２Ｂ…出水口
１２１…吸着剤
１３…第１の配管
１３Ａ…取水口
１４…第２の配管
１５…移送ポンプ
１６…フィルタ
１７…加熱装置
１８…熱交換器
Ｓ…土壌
Ｌ…溶離液
【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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