(57)【要約】【課題】放射性物質により汚染されている汚染コンクリート塊を効率的に除染するための有効適切な除染処理方法およびそのための装置を提供する。【解決手段】傾斜状態で配置した金網２の上流側に汚染コンクリート塊１を投入して上流側から下流側に向けて移送することにより、その移送の間に汚染コンクリート塊どうしの衝突および汚染コンンクリート塊と金網との接触によって汚染コンクリート塊の表層部を磨砕・破砕せしめ、それにより発生した磨砕粉および破砕片を金網の網目を通して落下せしめて回収するとともに、表層部が磨砕・破砕せしめられた除染後のコンクリート塊を金網の下流側から回収する。金網としては加振機構３により振動が付与される平坦な平金網２Ａや、左右にロッキング可能な略Ｕ状断面の樋形金網、あるいは回転可能な円筒状の円筒形金網が好適に採用可能である。【選択図】図１
2014115159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に放射性物質が付着・浸透している汚染コンクリート塊を対象として除染処理を行うための汚染コンクリート塊の除染処理方法であって、
水平に対して傾斜状態で配置した金網の上流側に除染処理対象の汚染コンクリート塊を投入して、該汚染コンクリート塊を金網上において上流側から下流側に向けて移送することにより、その移送の間に前記汚染コンクリート塊どうしの衝突および該汚染コンクリート塊と前記金網との接触によって該汚染コンクリート塊の表層部を磨砕・破砕せしめ、それにより発生した磨砕粉および破砕片を前記金網の網目を通して落下せしめて回収するとともに、表層部を磨砕・破砕せしめた除染後のコンクリート塊を前記金網の下流側から回収することを特徴とする汚染コンクリート塊の除染処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、
前記金網を平坦な平金網により構成するとともに、該平金網を加振機構により上下方向に振動可能に構成してなることを特徴とする汚染コンクリート塊の除染処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、
前記金網を略Ｕ状断面の樋形金網により構成するとともに、該樋形金網をその軸線を中心として左右にロッキング可能に構成してなることを特徴とする汚染コンクリート塊の除染処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、
前記金網を円筒状の円筒形金網により構成するとともに、該円筒形金網をその軸線を中心に回転可能に構成してなることを特徴とする汚染コンクリート塊の除染処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に放射性物質が付着・浸透している汚染コンクリート塊を対象として除染処理を行うための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の原子力関連施設において事故が発生した場合、あるいはそれらの施設に対する解体工事や更新工事を行う際には、放射性物質により汚染されたコンクリートが多量に発生することが想定される。
【０００３】
そのような汚染コンクリートの表面には放射性物質が付着・浸透しているので、汚染コンクリートを安全に処分するためには事前に十分な除染処理を行う必要があり、そのための除染手法としてたとえば特許文献１，２に示されるものが提案されている。
特許文献１は、大型機器や建屋の床面・壁面等の大型除染物に対して除染用水をノズルから噴出させるとともにその水流に超音波振動を付与して、水洗浄による除染処理を行うというものである。
特許文献２は、建屋の躯体等の汚染コンクリート構造体を円板ブレードにより切断して除去するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１８９７９９号公報
【特許文献２】特開２００７−１０５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、先の東日本大震災では膨大な量の瓦礫が発生し、その中には放射性物質に汚染された瓦礫状のコンクリート塊（いわゆるコンクリートガラ）も多量に含まれているが、そのような汚染コンクリート塊に対する有効適切な除染処理手法は未だ確立されていない。
勿論、特許文献１、２において提案されている従来の除染手法は、健全なコンクリート構造物に対する除染やその解体の際に適用されるものであるので、そのような手法は汚染コンクリート塊に対する除染処理手法としてそのまま適用できるものではない。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は放射性物質により汚染されている汚染コンクリート塊を効率的に除染するための有効適切な除染処理方法およびそのための装置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】
【０００７】
請求項１記載の発明は、表面に放射性物質が付着・浸透している汚染コンクリート塊を対象として除染処理を行うための汚染コンクリート塊の除染処理方法であって、水平に対して傾斜状態で配置した金網の上流側に除染処理対象の汚染コンクリート塊を投入して、該汚染コンクリート塊を金網上において上流側から下流側に向けて移送することにより、その移送の間に前記汚染コンクリート塊どうしの衝突および該汚染コンクリート塊と前記金網との接触によって該汚染コンクリート塊の表層部を磨砕・破砕せしめ、それにより発生した磨砕粉および破砕片を前記金網の網目を通して落下せしめて回収するとともに、表層部を磨砕・破砕せしめた除染後のコンクリート塊を前記金網の下流側から回収することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、前記金網を平坦な平金網により構成するとともに、該平金網を加振機構により上下方向に振動可能に構成してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、前記金網を略Ｕ状断面の樋形金網により構成するとともに、該樋形金網をその軸線を中心として左右にロッキング可能に構成してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の汚染コンクリート塊の除染処理方法を実施するための汚染コンクリート塊の除染処理装置であって、前記金網を円筒状の円筒形金網により構成するとともに、該円筒形金網をその軸線を中心に回転可能に構成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、汚染コンクリート塊を金網上において上流側から下流側に向けて移送することのみで、その移送の間に汚染コンクリート塊の表層部のみを磨砕粉や破砕片として除去して金網の網目を通して落下させて回収可能である。
したがって本発明によれば、少量の磨砕粉や破砕片のみを対象としてそれを放射性廃棄物として最終的に処理・処分することで済み、しかも表層部が除去された除染後のコンクリート塊は資源として有効活用することも可能であり、以上のことから除染処理に要する手間と費用を格段に軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の除染処理装置の第１実施形態を示すもので、（ａ）は平金網を示す図、（ｂ）は全体概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の除染処理装置の第２実施形態を示すもので、（ａ）は樋形金網を示す図、（ｂ）は全体概略構成を示す側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ線視断面図である。
【図３】本発明の除染処理装置の第３実施形態を示すもので、（ａ）は円筒形金網を示す図、（ｂ）は全体概略構成を示す側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ線視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の汚染コンクリート塊の除染処理方法および汚染コンクリート塊の除染処理装置の実施形態について説明する。
本実施形態の除染処理方法は、たとえば原子力発電所等の原子力関連施設における事故、あるいは原子力関連施設に対する解体工事や更新工事に伴って発生した汚染コンクリート塊を対象として、その汚染コンクリート塊の表層部に付着・浸透している放射性物質を除染するために実施される方法であり、図１〜図３に示す第１〜第３実施形態の除染処理装置はいずれもその方法を実施するための装置として好適なものである。
【００１４】
本実施形態において除染対象としている汚染コンクリート塊（放射性物質に汚染されているコンクリート塊）は、放射性物質により汚染されているとはいっても、放射性物質が内部深くにまで浸透していてその全体が汚染されているわけではなく、放射性物質が単にその表面に付着しているか、あるいは表層部のごく浅い部分（数mm程度）に浸透しているに留まるものである。したがって、そのような汚染コンクリート塊に対する除染処理に際しては、その表層部を少なくとも数mm程度の厚さで薄く除去することで十分な除染効果が得られるものである。
【００１５】
上記知見に基づき、本実施形態の除染処理方法は、表面に放射性物質が付着・浸透している汚染コンクリート塊を対象として除染処理を行うに際して、水平に対して傾斜状態で配置した金網（その金網としては、後述するように平金網あるいは樋形金網もしくは円筒形金網を用いることが好適である）の上流側に除染処理対象の汚染コンクリート塊を投入して、その汚染コンクリート塊を金網上において上流側から下流側に向けて移送することにより、その移送の間に汚染コンクリート塊どうしの衝突および汚染コンクリート塊と金網との接触によって汚染コンクリート塊の表層部を磨砕・破砕せしめ、それにより発生した磨砕粉および破砕片を金網の網目を通して落下せしめて回収するとともに、表層部を磨砕・破砕せしめた除染後のコンクリート塊を金網の下流側から回収するものである。
【００１６】
図１は上記の除染処理方法を効率的に実施するための除染処理装置の第１実施形態を示すもので、（ａ）はその主要構成要素である金網２（本第１実施形態では平金網２Ａとして用いている）を示す図、（ｂ）は全体概略構成を示す側面図である。
【００１７】
本第１実施形態の除染処理装置は、金網２を平坦な平金網２Ａにより構成するとともに、その平金網２Ａを図１（ａ）に示すように水平に対して所定の傾斜角θをもって傾斜状態で配置し、加振機構３により上下方向に振動可能に構成した一種の振動コンベアであって、図１（ｂ）に示すように上流側（図示右端側）に投入された汚染コンクリート塊１を振動させつつ下流側（同、左端側）に向けて流下させることで移送可能に構成されたものである。
【００１８】
本第１実施形態の除染処理装置によれば、平金網２Ａ上に投入された汚染コンクリート塊１が上流側から下流側に向かって移送される間に、汚染コンクリート塊１どうしが激しく衝突するとともに汚染コンクリート塊１が平金網２Ａに接触することによって汚染コンクリート塊１の表層部が自ずと磨砕され破砕せしめられ、それにより発生した磨砕粉および破砕片は平金網２Ａの網目を通過して落下して平金網２Ａの下方位置に配置されている汚染物質回収容器４に回収されるようになっている。
一方、平金網２Ａの網目を通過し得ない大きさのコンクリート塊は平金網２Ａ上をそのまま流下してその下流側から排出スロープ５を介して除染コンクリート塊回収容器６に回収されるようになっている。
【００１９】
この場合、平金網２Ａの網目の大きさは、汚染物質回収容器４に回収するべき破砕片よりもやや大きく設定しておく必要があるから、除染処理対象の汚染コンクリート塊１の大きさや移送途中で発生することが想定される破砕片の大きさを考慮して網目の大きさを適切に設定しておく必要がある。
また、加振機構３により平金網２Ａに付与するべき上下振動の振動数や振幅は、平金網２Ａの傾斜角度θその他の条件との兼ね合いも考慮して、所望の移送速度が得られるように適切に設定すれば良い。
【００２０】
本第１実施形態の除染処理装置を用いて除染処理を行うには、加振機構３により平金網２Ａを上下方向に振動させつつその上流側から所定量の汚染コンクリート塊１を連続的あるいは断続的に投入していけば良い。
なお、必要であれば、除染処理対象の汚染コンクリート塊１を平金網２Ａに投入するに先立ってその形状や大きさを揃えるための適宜の前処理を行っても良い。
【００２１】
これにより、汚染コンクリート塊１が平金網２Ａ上において振動を受けつつ下流側に流下していくが、その際には汚染コンクリート塊１どうしが自ずと相互にこすり合わせられ、かつ汚染コンクリート塊１と平金網２Ａとの接触により実質的にすりもみ処理がなされ、それにより汚染コンクリート塊１の表層部が磨砕されて微細な磨砕粉が発生し、また汚染コンクリート塊１どうしが激しくぶつかり合ってその表層部の一部が小さな破砕片となって剥離し、それらの磨砕粉や破砕片は平金網２Ａの網目を通過して落下して汚染物質回収容器４に回収される。
【００２２】
一方、平金網２Ａの網目を通過し得ない大きさのコンクリート塊は落下することなくそのまま下流側に移送されていき、その先端から排出されて除染コンクリート塊回収容器６に回収される。
したがって、移送途中に平金網２Ａ上において発生した磨砕粉や破砕片と、表層部が磨砕粉や破砕片として除去された除染後のコンクリート塊とがそれぞれ自ずと分別されて回収されることになる。
【００２３】
上記のように、本第１実施形態の除染処理によれば、除染処理対象の汚染コンクリート塊１を傾斜状態で配置した平金網２Ａ上を振動させつつ移送することのみで、放射性物質が付着・浸透している表層部を磨砕・破砕せしめて磨砕粉や破砕片として回収することができる。
【００２４】
ここで回収した磨砕粉や破砕片には放射性物質が高濃度に含まれているから、これに対しては放射性廃棄物としての適宜の処理・処分が当然に必要であるが、大きな塊状のままで平金網２Ａ上を通過した大半のコンクリート塊はその表層部に付着・浸透していた放射性物質が磨砕粉や破砕片として既に除去されて十分な除染がなされているので、これは通常の清浄なコンクリート塊として支障なく取り扱うことが可能なものとなる。
【００２５】
したがって、本第１実施形態の除染処理装置によれば、汚染物質回収容器４に回収した少量の磨砕粉および破砕片を対象としてそれに対するさらなる処理・処分を行えば足り、除染コンクリート塊回収容器６に回収した除染後のコンクリート塊は一般廃棄物として廃棄処分することが可能であることはもとより、たとえば再生骨材の原料として有効活用することも可能である。
【００２６】
図２は本発明の除染処理装置の第２実施形態を示すものである。
これは、金網２として図１（ａ）に示したような平金網に代えて図２（ａ）に示すように略Ｕ状に湾曲させた略Ｕ状断面の樋形金網２Ｂを用いるとともに、その樋形金網２Ｂを図２（ｃ）に示すようにその軸線を中心として左右にロッキング可能に構成したものである。
本第２実施形態の装置では、樋形金網２Ｂを左右にロッキングさせつつ図２（ｂ）に示すようにその上流側から汚染コンクリート塊１を連続的あるいは断続的に投入することにより、投入された汚染コンクリート塊１は樋形金網２Ｂ内において左右に振られながら下流側に向かって流下して移送されつつ、その移送の間に第１実施形態の場合と同様にその表層部が磨砕・破砕されて磨砕粉や破砕片となって除去される。
したがって、本第２実施形態においても、磨砕粉と破砕片および除染後のコンクリート塊はそれぞれ汚染物質回収容器４および除染コンクリート塊回収容器６に分別回収され、第１実施形態の場合と同様の効果が得られる。
【００２７】
図３は本発明の除染処理装置の第３実施形態を示すものである。
これは、金網２として図３（ａ）に示すような円筒状の円筒形金網２Ｃを用いるとともに、その円筒形金網２Ｃを図３（ｃ）に示すように２台の駆動ローラ７により支持して自身の軸線を中心として回転可能に構成したものである。
本第３実施形態の装置では、円筒形金網２Ｃを回転させつつ図３（ｂ）に示すようにその上流側から汚染コンクリート塊１を連続的あるいは断続的に投入することにより、投入された汚染コンクリート塊１は円筒形金網２Ｃ内において持ち上げられては落下しつつ下流側に向かって流下して移送されていき、その移送の間に第１実施形態や第２実施形態の場合と同様にその表層部が磨砕・破砕されて磨砕粉や破砕片となって除去され、それらの磨砕粉と破砕片および除染後のコンクリート塊はそれぞれ汚染物質回収容器４および除染コンクリート塊回収容器６に分別回収されるから、第１実施形態や第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００２８】
以上のように、本発明の除染処理方法および除染処理装置によれば、放射性物質に汚染されている汚染コンクリート塊に対する除染処理を極めて効率的に実施することが可能である。
すなわち、従来一般的な通常の手法のように汚染コンクリート塊を単にそのまま不用意に破砕してしまうと、放射性物質を含む小さな汚染コンクリート片が多量に発生してしまい、その全量を放射性物質として取り扱って処理・処分する必要が生じ、そのために多大な手間と費用を要するものとなるし、汚染されたままの破砕片を有効利用するようなことは望むべくもない。
【００２９】
それに対し、本発明によれば、汚染コンクリート塊１を傾斜状態で配置した金網２（たとえば上記各実施形態として例示したような平金網２Ａや樋形金網２Ｂあるいは円筒形金網２Ｃ）により移送する間に放射性物質が付着・浸透している表層部のみを磨砕・破砕することとして、金網２の網目の大きさを適切に設定してその網目を通して磨砕粉や破砕片を回収することにより、網目を通過させて回収した少量の磨砕粉や破砕片のみを対象としてそれを放射性廃棄物として最終的に処理・処分することで済み、しかも表層部が磨砕・破砕されることで除染処理のなされたコンクリート塊は資源として有効活用することも可能であるから、除染処理に要する手間と費用を格段に軽減することが可能である。
【００３０】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態はあくまで好適な例であって本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば適宜の設計的変更や応用が可能であり、たとえば金網としては各実施形態として例示した平金網２Ａや樋形金網２Ｂあるいは円筒形金網２Ｃに限らずさらに様々な形態とすることが考えられるし、複数台の同種あるいは異種の除染処理装置を直列に配列して連続的に多段処理するようなことも可能である。
【００３１】
いずれにしても、本発明においては金網２による移送工程を除染処理工程として実施するのであるから、その工程の具体的な実施形態やそのための主体である金網２の具体的な形状や寸法、規模はもとより、たとえば汚染コンクリート塊１に対する前処理の有無、移送の間に除去するべき表層部の厚さ、移送速度、移送時間、移送距離、金網２の網目の大きさ（回収するべき磨砕粉や破砕片の大きさ）、その他の諸元や仕様については、処理対象の汚染コンクリート塊１の寸法や形状、その汚染の程度、要求される除染性能や処理能力その他の諸条件を考慮して、所望の除染効果と除染効率が得られるように最適に設定すれば良い。
【符号の説明】
【００３２】
１  汚染コンクリート塊
２  金網
２Ａ  平金網
２Ｂ  樋形金網
２Ｃ  円筒形金網
３  加振機構
４  汚染物質回収容器
５  排出スロープ
６  除染コンクリート塊回収容器
７  駆動ローラ
【図１】
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【図２】
2014115159.tif 000004
【図３】
2014115159.tif 000005