(57)【要約】【課題】建築物等の除染に好適に使用される洗浄剤、前記洗浄剤を用いた洗浄方法、および使用後の洗浄剤を安全に処理できる洗浄剤の処理方法を提供する。【解決手段】水と、１００重量部に対して０．０５〜１重量部のチクソトロピー性を有する増粘剤と、５〜１０重量部の炭酸カルシウム粉末と、を含有する洗浄剤である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、１００重量部に対して０．０５〜１重量部のチクソトロピー性を有する増粘剤と、５〜１０重量部の炭酸カルシウム粉末と、を含有する洗浄剤。
【請求項２】
前記増粘剤は、キサンタンガム、トラガント末、グアーガム、スピノガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、およびカルボキシビニルポリマーから選択されたものである請求項１に記載の洗浄剤。
【請求項３】
前記炭酸カルシウム粉末の平均粒径は１００μｍ以下である請求項２に記載の洗浄剤。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の洗浄剤を、洗浄対象物に向かって噴射する洗浄方法。
【請求項５】
表面が放射性物質によって汚染された洗浄対象物に向かって前記洗浄剤を噴射して、前記洗浄対象物表面の放射性物質を除去する請求項４に記載の洗浄方法。
【請求項６】
洗浄対象物の洗浄に使用した請求項１〜３に記載の洗浄剤を回収する工程と、
前記回収した洗浄剤を水で希釈して炭酸カルシウム粉末を沈降させ、回収する工程と、
を有する洗浄剤の処理方法。
【請求項７】
前記回収した炭酸カルシウム粉末に酸性溶液を加えて炭酸カルシウム粉末を溶解させる工程と、
炭酸カルシウム粉末を溶解させた溶液に、セシウム吸着材を加えてこの溶液中のセシウムを吸着させる工程と、
を有する
請求項６に記載の洗浄剤の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄剤、洗浄方法、および洗浄剤の処理方法にかかり、特に、建築物等の除染に好適に使用される洗浄剤、前記洗浄剤を用いた洗浄方法、および使用後の洗浄剤を安全に処理できる洗浄剤の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の壁面や自動車の塗装面等に強固に付着した汚れの洗浄には、例えば高圧の水を勢いよく洗浄対象物に吹き付ける高圧洗浄が用いられる。また、粉末を水または空気とともに洗浄対象物に吹き付けるブラスト処理を用いることもある。
【０００３】
しかしながら、ブラスト処理においてブラスト媒体として硬質の粉末を用いた場合、洗浄対象物に微細な傷がつくという問題がある。また、洗浄対象物によってはブラスト媒体として硬質の粉末を用いるのが不適当な場合がある。更に、ブラスト処理においては粉末が水や空気とともに飛散または流出するから、使用後の粉末および除去した汚れを回収することは困難である。
【０００４】
洗浄対象物に微細な傷がつくという問題、および洗浄対象物における使用上の制約の問題は、ブラスト処理において硬質の粉末の代わりに炭酸カルシウム粉末のような軟質の粉末を用いることにより解決される。
【０００５】
ブラスト処理において炭酸カルシウム粉末を用いる方法としては、パウダー状のブラスト媒体が貯留されるとともに、所定の位置にブラスト媒体の供給口が形成されたタンクと、このタンクの供給口に基端部が接続されたホースと、このホースの先端部に接続されたノズルと、このホースの基端部に接続され、タンクの供給口から供給されたブラスト媒体の供給点に向けて液体を供給する液体供給部と、を備えたブラスト装置において、ブラスト媒体として炭酸カルシウム粉体を用いるとともに、炭酸カルシウム粉体と液体との質量比を６：１〜４：１としてブラスト処理する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６６２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、建築物等の除染にブラスト処理を用いる場合は、ブラスト媒体の沈降を発生させないことが重要である。
【０００８】
本発明は、炭酸カルシウム粉末の沈降が効果的に抑制され、且つ建築物等の除染に好適に使用される洗浄剤、前記洗浄剤を用いた洗浄方法、および使用後の洗浄剤の処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、洗浄剤に関し、水と、水１００重量部に対して０．０５〜１重量部のチクソトロピー性を有する増粘剤と、５〜１０重量部の炭酸カルシウム粉末と、を含有することを特徴とする。
【００１０】
前記洗浄剤は、粉末として炭酸カルシウム粉末を使用しているから、モルタル壁面など表面が微細な凹凸である洗浄対象物に対しても高い洗浄効果が得られる上、洗浄対象物を損傷させることがほとんどない。
【００１１】
また、チクソトロピー性の増粘剤が配合されているから、洗浄剤に含まれる炭酸カルシウム粉末の沈降が抑制される。また、この洗浄剤は、洗浄対象物に向かって噴射されると、洗浄対象物の表面に付着した状態で残存する。したがって、洗浄対象物を洗浄した後の洗浄剤の回収が極めて容易である。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様の洗浄剤において、増粘剤が、キサンタンガム、トラガント末、グアーガム、スピノガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、およびカルボキシビニルポリマーから選択されたものであることを特徴とする。
【００１３】
前記増粘剤において使用されているキサンタンガム、グアーガム、およびカルボキシビニルポリマーは何れも顕著なチクソトロピー性を有する増粘剤である。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様の洗浄剤において炭酸カルシウム粉末の粒径が２００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
前記洗浄剤において使用される炭酸カルシウム粉末の平均粒径が上記範囲内であれば、対象物を傷つけることが特に少ない上、高い洗浄効果が得られるから好ましい。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れかの態様の洗浄剤を、洗浄対象物に向かって噴射する洗浄方法に関する。
【００１７】
前記洗浄方法において使用される洗浄剤は、水に、チクソトロピー性の増粘剤と炭酸カルシウム粉末とを配合したものであるから、モルタル壁面など表面が微細な凹凸である洗浄対象物に対しても高い洗浄効果が得られる上、洗浄対象物を損傷させることがほとんどない。
【００１８】
また、洗浄剤を使用中に洗浄剤中の炭酸カルシウム粉末が沈降することが効果的に抑制される上、洗浄対象物に向かって噴射された後の洗浄剤は、洗浄対象物の表面に付着した状態で残存するから、洗浄剤の回収が極めて容易である。
【００１９】
本発明の第５の態様は、第４の態様の洗浄方法において、表面が放射性物質によって汚染された洗浄対象物に向かって前記洗浄剤を噴射して、前記洗浄対象物表面の放射性物質を除去することを特徴とする。
【００２０】
前記洗浄方法においては、洗浄対象物表面の放射性セシウムなどの放射性物質は、洗浄剤中の炭酸カルシウム粉末によって洗浄対象物から除去されるとともに、この炭酸カルシウム粉末に吸着される。
【００２１】
しかも、洗浄対象物に向かって噴射された後の洗浄剤は、洗浄対象物の表面に付着した状態で残存するから、この洗浄剤を回収することにより、放射性物質で汚染された洗浄剤が環境中に逸散することが効果的に防止される。
【００２２】
本発明の第６の態様は、洗浄剤の処理方法に関し、洗浄対象物の洗浄に使用した第１〜第３の態様の洗浄剤を回収する工程と、前記回収した洗浄剤を水で希釈して炭酸カルシウム粉末を沈降させて回収する工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
洗浄対象物が放射性物質、たとえば放射性セシウムで汚染されていた場合、本発明の洗浄剤をこの洗浄対象物に噴射すると、洗浄剤は洗浄対象物の表面に付着して留まるから、洗浄対象物表面の放射性セシウムは洗浄剤中の炭酸カルシウム粉末に吸着される。
【００２４】
洗浄対象物に洗浄剤を噴射後、洗浄対象物表面の洗浄剤を回収し、回収した洗浄剤に水を加えると、洗浄剤中の増粘剤は水で希釈されて増粘性を失い、洗浄剤中の炭酸カルシウム粉末が放射性セシウムを取り込んだ状態で沈殿する。
【００２５】
ここで、炭酸カルシウム粉末は水には殆ど解けないから、上澄み水には放射性セシウムはほとんど含まれない。したがって、洗浄剤で洗浄対象物を除染した場合においても、上澄み水は特別に処理することなくそのまま放流できる。
【００２６】
本発明の第７の態様は、第６の態様の洗浄剤の処理方法において、回収した炭酸カルシウム粉末に酸性溶液を加えて炭酸カルシウム粉末を溶解させる工程と、炭酸カルシウム粉末を溶解させた溶液に、セシウム吸着材を加えて液中のセシウムを吸着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
前記洗浄剤の処理方法においては、回収した炭酸カルシウム粉末に酸性溶液を加えて溶解させる。したがって、洗浄対象物の除染に使用された洗浄剤を処理した場合には、炭酸カルシウム粉末に吸着された放射性セシウム等の放射性物質は液中に溶出する。
【００２８】
しかしながら、この溶液にセシウム吸着材を加えて溶液中のセシウムをこの吸着材に吸着させて除去するから、吸着材として炭酸カルシウム粉末よりも更にセシウム吸着能に優れたものを選択することにより、回収した洗浄剤を水で希釈して炭酸カルシウム粉末を沈降させる場合と比較して放射性廃棄物の量を更に低減させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、炭酸カルシウム粉末の沈降が効果的に抑制され、且つ建築物等の除染に好適に使用される洗浄剤、前記洗浄剤を用いた洗浄方法、および使用後の洗浄剤の処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の洗浄剤を洗浄対象物に向かって噴射する洗浄装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、福島県南相馬市内のダム近くの側溝蓋を水で洗浄した状態と本発明の洗浄剤で洗浄した状態とを示す比較写真であり、図２の右半分は本発明の洗浄剤で除染した状態を示し、図２の左半分は水で除染した状態を示す。
【図３】図３は、福島県南相馬市内の小学校の外壁を本発明の洗浄剤で洗浄した後の様子を示す写真である。
【図４】図４は、福島県南相馬市内のダム近くの側溝蓋を本発明の洗浄剤、セラミックス粉末を含有する洗浄剤、および水を用いたときの除染率を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
１．洗浄剤
本発明の洗浄剤の主成分は、水と炭酸カルシウム粉末とチクソトロピー性を有する増粘剤である。以下、洗浄剤の各成分の割合について説明する。
【００３２】
炭酸カルシウム粉末の割合は、水１００重量部に対して５〜１０重量部である。炭酸カルシウム粉末の割合が水１００重量部に対して５重量部未満の場合は、洗浄対象物に向かって洗浄剤を噴射しただけでは十分な洗浄効果が得られない可能性がある。一方、炭酸カルシウム粉末の割合が１０重量部を越えた場合、洗浄力は炭酸カルシウム粉末が１０重量部の場合とほとんど変わらず、その上、表面が放射性物質によって汚染された洗浄対象物の除染に使用した場合、放射性汚染物として排出される炭酸カルシウム粉末の量が過大になるという問題がある。
【００３３】
増粘剤の割合は、水１００重量部に対して０．０５〜１重量部であり、増粘剤としてキサンタンガムを使用する場合は０．１〜０．８重量部が好ましい。増粘剤の割合が水１００重量部に対して０．０５重量部未満の場合は、洗浄装置においてポンプで洗浄剤を送液する際に、炭酸カルシウム粉末がポンプの内部で沈降する可能性がある。一方、炭酸カルシウム粉末の含有量が水１００重量部に対して１０重量部と高濃度の場合においても、増粘剤が水１００重量部に対して１重量部配合されていれば、炭酸カルシウム粉末の沈降を抑えるには十分であるから、増粘剤を、水１００重量部に対して１重量部を越えて配合する意味はないと考えられる。
【００３４】
以下、本発明の洗浄剤に使用される炭酸カルシウム粉末および増粘剤について詳しく説明する。
【００３５】
炭酸カルシウム粉末の粒径は２００μｍ以下が好ましく、特に１〜２００μｍの範囲が好ましい。炭酸カルシウム粉末の粒径が２００μｍ以下であれば、炭酸カルシウム粉末として粒径が２００μｍを越えるものを用いた場合と比較して、対象物を傷つけることがさらに少ない点で好ましい。一方、炭酸カルシウム粉末の粒径が１μｍ以上あれば、洗浄剤を洗浄対象物に向かって噴射するだけで十分な洗浄効果が得られると考えられる。なお、炭酸カルシウム粉末の粒径の中央値は１００μｍ以下が好ましい。
【００３６】
炭酸カルシウム粉末の粒子形状については、紡錘体状、柱状、立方体状、不定形状等特に制限はないが、洗浄対象物に傷が付き難い点から立方体状が好ましく、特に角に丸みのある立方体状が好ましい。
【００３７】
増粘剤は、水溶液がチクソトロピー性を有するものであれば特に制限はない。このような増粘剤としては、例えばキサンタンガム、トラガント末、グアーガム、スピノガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、およびカルボキシビニルポリマー等が挙げられる。これらの増粘剤のうちでは、降伏値が高い点、剪断速度に対する粘度の変化を示す粘度曲線の傾きが急である点、換言すれば洗浄対象物に付着した状態においては流動性が低く、壁等に付着した場合においても流れ落ちることがないにも拘わらず、洗浄装置における送液時には高い流動性を示す点、および天然物由来であり環境適合性が高い点、および洗浄剤を調製する際のｐＨ調整が不要である点からキサンタンガムが最も好ましい。
【００３８】
２．洗浄装置
本発明の洗浄剤を用いて洗浄対象物を洗浄するのに使用される洗浄装置１は、図１に示すように、空気を噴射するためのノズル１０と、ノズル１０に圧縮空気を供給するためのコンプレッサ１１と、ノズル１０における噴射口１０ａの中央に開口する噴射管１２と、噴射管１２から噴射すべき洗浄剤を貯蔵する洗浄剤タンク１３と、洗浄剤タンク１３と噴射管１２とを接続する接続管路１４と、接続管路１４に介装されたダイアフラムポンプ１５と、を有する。
【００３９】
洗浄装置１においては、コンプレッサ１１により供給された圧縮空気が噴射口１０ａから高速で噴射されるため、噴射口１０ａの内側は減圧される。したがって、洗浄剤タンク１３から接続管路１４および噴射管１２を通して洗浄剤が吸い出される故に、ダイアフラムポンプ１５による洗浄剤の送り出しは必ずしも必要ではない。しかしながら、噴射口１０ａからの空気の噴射速度が十分でなく、噴射口１０ａにおいて洗浄剤を吸い出すのに十分な減圧が生じない場合や、洗浄剤の粘度が大きく、噴射口１０ａで生じた減圧程度では洗浄剤を吸い出せない場合を考慮すると、接続管路１４にダイアフラムポンプ１５を介装することが好ましい。
【００４０】
コンプレッサ１１からノズル１０に供給する圧縮空気の圧力は、噴射すべき洗浄剤の粘度や噴射管１２への洗浄剤の供給量にもよるが、７ｋｇ／ｃｍ２程度とすることができる。一方、ダイアフラムポンプ１５における洗浄剤の吐出圧は１〜２ｋｇ／ｃｍ２程度が好ましい。但し、噴射すべき洗浄剤の粘度や噴射管１２への洗浄剤の供給量によっては、ノズル１０に供給する圧縮空気の圧力は７ｋｇ／ｃｍ２よりも大きくても小さくてもよく、ダイアフラムポンプ１５における吐出圧は１ｋｇ／ｃｍ２よりも小さくてもよく、また２ｋｇ／ｃｍ２より大きくてもよい。
【００４１】
３．回収した洗浄剤の処理方法
本発明の洗浄剤にはチクソトロピー性を有する増粘剤が配合されているから、洗浄対象物に向かって噴射された洗浄剤は、飛散したり流下したりすることなく、洗浄対象物の表面に留まった状態にある。したがって、洗浄後の洗浄剤は、フローリング用の掃除機やスクイジーなどを用いて容易に回収できる。
【００４２】
回収した洗浄剤の処理は、以下の手順で行うことができる。
まず、回収した洗浄剤を水で希釈する。これによって増粘剤の濃度が低下して洗浄剤中の炭酸カルシウム粉末が沈降する。洗浄剤を希釈する際に加える水の量は、洗浄剤の炭酸カルシウム粉末が沈降する程度に増粘剤の濃度が低下するだけの量とすることができる。水の量は、洗浄剤中の増粘剤の種類および量にもよるが、通常は、回収した洗浄剤に対して重量で２〜３倍程度である。
【００４３】
次いで、沈降した炭酸カルシウム粉末を濾過して回収する。ここで、洗浄対象物が放射性セシウムなどの放射性物質で汚染されている場合、洗浄対象物表面の放射性セシウムは、洗浄剤中の水に溶出するとともに、炭酸カルシウム粉末に吸着される。したがって、洗浄対象物を洗浄後の洗浄剤を回収して炭酸カルシウム粉末を沈殿させると、洗浄剤中の放射性物質はその殆どが炭酸カルシウム粉末に移行し、上澄み水には残存しない。したがって、上澄み水はそのまま河川や湖沼に廃棄しても環境上特に問題になることはないと考えられる。
【００４４】
一方、沈降した炭酸カルシウム粉末は放射性物質を高濃度で含むから、そのまま放射性廃棄物として保管、処理することが好ましい。なお、回収した炭酸カルシウム粉末は、適宜乾燥後、そのまま保管してもよいが、酸性溶液に溶解し、得られた溶解液中の放射性物質を別の吸着剤で除去することにより、放射性廃棄物の量を更に削減できる。吸着剤としては放射性セシウムの吸着に一般に使用されるものが挙げられ、具体的には、シリカおよびアルミナから合成された高秩序メゾポーラス材料からなる吸着剤、プルシアンブルー、およびゼオライト等が挙げられる。放射性物質を吸着した後の溶解液には放射性物質はほとんど含まれていないと考えられるから、適宜中和後、河川や湖沼等に放流できる。
【実施例】
【００４５】
（１）実施例１
増粘剤としてキサンタンガムを用い、炭酸カルシウム粉末の量を水１００重量部に対して５重量％とした場合、および１０重量部とした場合について、キサンタンガムの配合量と炭酸カルシウム粉末の分散安定性との関係について調べた。キサンタンガムの配合量は、水１００重量部に対して０．０５重量部、０．１重量部、０．２重量部、０．３重量部、０．４重量部、０．５重量部、および０．６重量部とした。炭酸カルシウム粉末の分散安定性については、洗浄剤を調製後２４時間静置した後の炭酸カルシウム粉末の沈降の有無を目視で調べることにより評価した。なお、キサンタンガムとしては、ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製のエコーガム・ケルトロールＦ（商品名）を用い、炭酸カルシウム粉末としては、株式会社ニッチツ製ＮＳＫ−１００（商品名）を用いた。ＮＳＫ−１００は、最大粒径２００μｍ、最小粒径１μｍの炭酸カルシウム粉末の混合物であり、粒径の中央値は１００μｍである。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１に示すように、炭酸カルシウム粉末の量を水１００重量部に対して５重量部とした場合は、キサンタンガムの配合量が水１００重量部に対して０．１重量部以上のときは、洗浄剤を調製してから２４時間静置した後も炭酸カルシウム粉末の沈降は見られなかったが、キサンタンガムの配合量が０．０５重量部のときは、炭酸カルシウム粉末の沈降が認められた。
【００４８】
一方、炭酸カルシウム粉末の量を水１００重量部に対して１０重量部とした場合は、キサンタンガムの配合量が水１００重量部に対して０．４重量部以上のときは、洗浄剤を調製してから２４時間静置した後も炭酸カルシウム粉末の沈降は見られなかったが、キサンタンガムの配合量が０．３重量部のときは、炭酸カルシウム粉末の沈降が若干認められ、キサンタンガムの配合量が０．０５〜０．２重量部のときは、炭酸カルシウム粉末の沈降が明瞭に認められた。
【００４９】
しかしながら、表１の結果は、洗浄剤を調製後２４時間静置したときの炭酸カルシウム粉末の沈降の有無に基づいた評価結果であるから、表１において炭酸カルシウム粉末の沈降がみられる組成であっても、洗浄剤を調製後、数時間以内に使用するのであれば、炭酸カルシウム粉末の沈降はそれ程問題になることはないと考えられる。
【００５０】
（２）実施例２
実施例１の結果に基づき、水１００重量部に対し炭酸カルシウム粉末を５重量部、キサンタンガムを０．１重量部配合して洗浄剤を調製した。次いで、この洗浄剤を用い、福島県南相馬市内のダム近傍の側溝蓋を洗浄した。結果を図２の写真および図４のグラフに示す。
図２に示すように、実施例２の洗浄剤で洗浄した領域においては、目で見える汚れはほとんど落ちたのに対し、水で洗浄した領域においては黒い汚れが残存していた。
また、図４に示すように、実施例２の洗浄剤で洗浄した場合は、２回の洗浄で５０％強の除染率が達成された。この除染率は、セラミック粒子を水に懸濁させた洗浄剤で１回洗浄した場合に達成された除染率とほぼ同様であった。
これに対して水で洗浄した場合は、１回の洗浄で達成された除染率は２５％であり、これは、実施例２の洗浄剤で１回洗浄したときの除染率４０％弱と比較して明らかに劣っていた。
側溝蓋はコンクリート製であり、表面には多数の凹凸があるが、実施例２の洗浄剤を用いれば高い洗浄効果が得られることが判る。
【００５１】
（３）実施例３
次に、水１００重量部に対し炭酸カルシウム粉末を１０重量部、キサンタンガムを０．１重量部配合して洗浄剤を調製した。そして、この洗浄剤を用いて福島県南相馬市内の小学校の校舎の壁面を洗浄した。結果を図３に示す。
小学校の校舎の壁面はモルタル吹付であり、図３に示すように黒っぽい汚れが付着していたが、実施例３の洗浄剤で洗浄した領域は、汚れがきれいに落ちていた。
このことから、本発明の洗浄剤はモルタル壁面等のように微細な凹凸が多数存在する洗浄対象物に対しても高い洗浄効果があることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上、本発明の洗浄剤を除染に使用した例について述べたが、本発明の洗浄剤は、除染以外に、自動車の車体、便器や鏡などの日用品、および便所や風呂場などのタイルが張られた壁面や床面等の洗浄にも好ましく使用される。
【符号の説明】
【００５３】
１      洗浄装置
１０      ノズル
１０ａ    噴射口
１１      コンプレッサ
１２      噴射管
１３      洗浄剤タンク
１４      接続管路
１５      ダイアフラムポンプ
【図１】
2014200867.tif 000004
【図４】
2014200867.tif 000005
【図２】
2014200867.tif 000006
【図３】
2014200867.tif 000007