(57)【要約】【課題】放射性物質を含む汚染泥土または汚染泥水を高効率、ローコストで、安全、確実に処理する方法を提供する。【解決手段】上記課題は、土粒子に付着する性質を示す放射性物質を含む汚染泥土１ｂを、透水性の袋体５内に入れ、この袋体５内容物のうち、水分を袋体５外に透過させて脱水するとともに、泥土１ｂ中の土粒子及びこの土粒子に付着した放射性物質を袋体５内に残留させて、放射性物質を袋体５内に封じ込める、ことを特徴とする放射性物質の封じ込め処理方法により解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土粒子に付着する性質を示す放射性物質を含む汚染泥土または汚染泥水を、透水性の袋体内に入れ、
この袋体内容物のうち、水分を袋体外に透過させて脱水するとともに、泥土または泥水中の土粒子及びこの土粒子に付着した放射性物質を袋体内に残留させて、放射性物質を袋体内に封じ込める、
ことを特徴とする、放射性物質の封じ込め処理方法。
【請求項２】
前記脱水により袋体外に排出される水の濁度を計測し、この濁度計測結果に基づき放射性物質の漏出の有無を検知する、請求項１記載の放射性物質の封じ込め処理方法。
【請求項３】
前記脱水の開始から所定時間は、前記袋体外への透過水を回収してその袋体内に戻すか又は後の処理に用いる汚染泥土または汚染泥水に加える、請求項１又は２記載の放射性物質の封じ込め処理方法。
【請求項４】
前記袋体内に入れる汚染泥土または汚染泥水に含まれる土は、ＪＩＳ  Ａ  １２０４の土の粒度試験により求まるシルト分及び粘土分の合計が３０質量％以上である、請求項１記載の放射性物質の封じ込め処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウム等の土粒子に付着する性質を示す放射性物質を袋体内に封じ込める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の原子力施設の事故により放射性物質が大気中に放出された場合、地上に降下した放射性物質は河川底泥、湖沼底泥、海底泥、沈殿池汚泥、焼却灰泥、道路側溝汚泥等に混入する。
【０００３】
これらの汚染泥土または汚染泥水は、大量に発生するものであるため高い処理効率が要求されることはもちろん、ローコストで安全、確実に処理することも望まれる。
【０００４】
しかし、これらを全て満たす処理方法は提案されていない（なお、記載すべき先行技術文献情報は発見されなかった）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、放射性物質を含む汚染泥土または汚染泥水を高効率、ローコストで、安全、確実に処理する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に対して、本発明者は様々な検討を経て、袋詰め脱水処理方法（例えば特許第３４９３４１３号参照）の利用を思いついた。袋詰め脱水処理方法は、透水性袋体内に泥土又は泥水を入れて脱水するものであり、放射性物質が袋体内に封じ込められることが期待されたのである。それでも、当初は、袋体外に排出される水に少しは放射性物質が混入するものと本発明者は考えていた。しかし、実験したところ望外な成果を得た。すなわち、驚くべきことに、脱水の際には放射性物質は略全てが袋体内に封じ込められ、袋体外に排出される水には放射性物質が含まれないのである。この理由の一つとして、放射性セシウム等の放射性物質が、泥土または泥水中においては小さな径の土粒子、すなわち粘土やシルトに付着し易く、しかも一度付着すると通水してもなかなか土粒子から落ちないことが考えられるが、それにしても実験の結果は期待を遥かに超えるものであった。以下に述べる本発明はこのような知見に基づいてなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、土粒子に付着する性質を示す放射性物質を含む汚染泥土または汚染泥水を、透水性の袋体内に入れ、
この袋体内容物のうち、水分を袋体外に透過させて脱水するとともに、泥土または泥水中の土粒子及びこの土粒子に付着した放射性物質を袋体内に残留させて、放射性物質を袋体内に封じ込める、
ことを特徴とする、放射性物質の封じ込め処理方法である。
【０００８】
本発明では、封じ込め対象の放射性物質は、土粒子に付着しているため、袋体外に出るおそれがあるとすれば土粒子とともに漏出する場合である。また、このような漏出は脱水の開始当初に発生する可能性が高い。よって、安全を期するために、本発明では、脱水により袋体外に排出される水の濁度を計測し、放射性物質の漏出の有無を検知することが望ましい。また、脱水の開始から所定時間は、袋体外への透過水を回収してその袋体内に戻すか又は後の処理に用いる汚染泥土または汚染泥水に加えることも好ましい。
【０００９】
本発明では、封じ込め対象の放射性物質は、土粒子の中でも主にシルト分及び粘土分に付着するため、袋体内に入れる汚染泥土または汚染泥水に含まれる土は、ＪＩＳ  Ａ  １２０４の土の粒度試験により求まるシルト分及び粘土分の合計が３０質量％以上であるのが好ましい。これにより、放射性物質が土粒子から離脱し難くなるとともに、一度離脱したものが再び土粒子に付着することも期待できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、透水性袋体に泥土等を入れるだけの非常に簡便な方法であるので、ローコスト及び高効率での処理が可能となる。また、袋体外に排出される水は何の処理をすることなく安全に排水することができる。さらに、泥土または泥水は脱水により著しく減容化できるので、大量の泥土または泥水を処理し埋立保管する際に適している点も重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】放射性物質の封じ込め処理方法の概略図である。
【図２】透水性袋体の（ａ）注入前、（ｂ）注入後の斜視図である。
【図３】実験状況を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、河川や湖沼等１の底に存在する放射性物質含有泥土類（ヘドロ等）１ｂを、付近の岸辺で処理する例を示している。詳細には、泥土類１ｂは注入ポンプ３により吸引ホース２を介して吸引され、注入ホース４を介して透水性袋体５内に順次注入される。これにより、水分だけが袋体５外に透過排出され、放射性物質は土粒子等に付着しているので、それら粒子とともに袋体５内に残留し、袋体５内に封じ込められる。放射性物質を封じ込めた袋体５は、二次拡散しないように処分場に埋め立てる等、適宜処理される。なお、このように埋立処理したとしても放射性物質は土粒子に強固に付着し、袋体外には殆ど漏出するおそれはない。一方、排水は非常に綺麗であるので、排水溝６を介してそのまま、または必要に応じて適宜の浄化処理をおこなった後に元の河川等１に放水される。
【００１３】
袋体への注入に際して、好適には泥土類を袋体５内に圧入する。これにより、その注入圧により袋体内容物が加圧脱水されるので、高効率での袋詰および脱水を行うことができる。ただし、圧入せずに、注入泥土類の自重による加圧および水分の蒸発により脱水させたり、注入済み袋体５を順次積み重ねて下側の袋体５を加圧脱水したり、注入済み袋体を機械的に加圧脱水することもできる。
【００１４】
袋体５は、形状により限定されるものではないが、例えば、図２に示すように表面に注入口部５ｉが筒状に突出するものを好適に用いることができる。袋体５の目合いの粗さは、土粒子が袋体内に残留する範囲であれば特に限定されないが、注入当初からある程度十分なフィルター効果を発揮させるためには（袋詰脱水においては土粒子が袋体に目詰まりすることによりフィルター効果が継時的に向上する）、透水性袋体５としては、透水係数が１．０×１０-3ｃｍ／ｓｅｃ以上、土研式加圧ろ過試験において５〜１０分間の排水濁度が１００ＮＴＵ以下であることが好ましい。また耐酸性、耐アルカリ性が高く化学的に安定しているという観点から、ポリエステルやポリプロピレン繊維等の化学繊維からなる不織布、織布、編物等により形成した袋体を好適に使用することができる。特に、フィルター効果を高めるために、袋体を複数枚重ねた多重袋体を用いると、泥土類中の粒子捕捉効果を高め、放射性物質の封じ込め効果を向上できるだけでなく、袋体の強度も向上する。この場合において、異なる素材の袋体を組み合わせて重ねることもできる。具体的な透水性袋体の例を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
その他、特願平８−２１４３７号、特願平１０−３７１５１号、特願平８−５９９６４号、特願平８−１８８２０３号および特願平１１−０３０１３９号に記載された脱水用袋体など、公知の脱水用袋体を使用することができる。
【００１７】
封じ込め対象の放射性物質が袋体５外に出るおそれがあるとすれば、付着している土粒子とともに袋体５外に透過する場合である。よって、安全を期するために、脱水により袋体５外に排出される水の濁度を計測し、放射性物質の漏出の有無を検知することが望ましい。また、放射性物質が付着している土粒子とともに袋体５外に透過する現象は、脱水の開始当初に発生する可能性が高いため、脱水の開始から所定時間、例えば１時間以上、より好ましくは２時間以上は、袋体５外への透過水を回収してその袋体５内に戻すか又は後の処理に用いる汚染泥土または汚染泥水に加えるようにすることも好ましい。
【００１８】
他方、処理対象となる「放射性物質を含む汚染泥土または汚染泥水」は、放射性物質を含む限り特に限定されるものではないが、封じ込め対象の放射性物質は、土粒子の中でも主にシルト分及び粘土分に付着するため、袋体５内に入れる汚染泥土または汚染泥水に含まれる土は、ＪＩＳ  Ａ  １２０４の土の粒度試験により求まるシルト分及び粘土分の合計が３０質量％以上であるのが好ましい。これにより、放射性物質が土粒子から離脱し難くなるとともに、一度離脱したものが再び土粒子に付着することも期待できる。
【実施例】
【００１９】
以下に述べる実験により、放射性物質汚染泥土を各種透水性袋体内へ注入し、放射性物質の封じ込め効果を確認した。
１．  使用袋体
表２に示す３種類の袋体（容積：１ｍ3）を使用した。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
２．  充填泥土の性状
処理泥土の土質性状等は表３に示す結果であった。なお、本実験における放射性物質濃度の計測に際しては、試料を試験所に持ち込み、放射性物質濃度等測定方法ガイドラインに準拠してゲルマニウム半導体検出器を使用してヨウ素131、セシウム134、セシウム137の乾土あたりの放射性物質測定を行った。
【００２２】
【表３】
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【００２３】
３．  実験内容
図３に示すように処理泥土１ｂを充填した袋体５を、シート１１を敷いた平坦な架台１０上に放置し、適宜の間隔で以下の表４に示す各種計測を行った。なお、測定に際しては、各計測時間において、架台シート１１上の溜り水２０をバケツに採水して計量等した後、１ｍ3水槽に貯水し、この貯水量を総排水量とした。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
４．  測定結果
４．１  排水の放射性物質濃度の測定結果
脱水過程における排水の放射性物質濃度測定結果を表５に示した。排水からは放射性物質がほとんど検出されず、充填後３０分以内でわずかに検出される程度であった。また、排水の濁度および浮遊物質量は表６に示す結果であった。
【００２６】
【表５】
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【００２７】
【表６】
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【００２８】
４．２  袋体容積、排水量及び含水比の測定結果
袋体容積及び排水量の測定結果を表７に、及び含水比の測定結果を表８にそれぞれ示した。
【００２９】
【表７】
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【００３０】
【表８】
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【００３１】
５．放射性物質封じ込め率の算出
以上の結果より、充填時袋体内部放射性物質量と排出放射性物質量から放射性物質封じ込め率を算出した。
５．１  充填時袋体内部放射性物質量：Q0
Q0＝γt×V0×(100/(100+w1))×Bq0
＝1.096×1295×(100/(100+589.7))×4800
＝987,783(Bq)
γt:土の湿潤密度（1.096g/cm3）
V0:充填容積（L）
Bq0:充填土壌の放射能濃度（Bq/kg）
W1：袋体充填泥土（589.7%）
【００３２】
５．２  排出放射性物質量：Q1
排出放射性物質量を表９に示すとおりとなった。
【００３３】
【表９】
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【００３４】
５．３  封じ込め率：（Q0-Q1）/Q0
（Q0-Q1）/Q0＝（987,783-627）/987,783
＝99.937%
【００３５】
６．考察
本実験では注入後直ちに放射性物質濃度がゼロに等しい水が排出され、その後直ぐに検出できなくなり、その後も全く検出できなかった。この結果から、放射性物質の略全てが袋体内に封じ込められ、その後も袋体から漏出しないことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、放射性セシウム等の放射性物質を含む泥土又は泥水の処理に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…河川等、１ｂ…泥土類、２…吸引ホース、３…注入ポンプ、４…注入ホース、５…袋体、６…排水溝、１０…架台、１１…シート、２０…溜り水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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