(57)【要約】【課題】本願発明の課題は、従来の減容化技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、減容化に係るコストを抑え、従来技術に比しても十分な減容化率で処理し、しかも短期間で効率的に染廃棄物を減容化する方法を提供することである。【解決手段】本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、有機物を主体とする除染廃棄物を減容化処理する方法であり、除染廃棄物を一次醗酵させる堆肥化工程と、堆肥化工程を経た除染廃棄物を焼却する焼却工程を備えた方法である。また堆肥化工程は、堆積工程、シート被覆工程、吸気工程、撹拌混合工程、状態観測工程、そして一次醗酵判定工程を含んでいる。このうち堆積工程では、遮水シートを敷設した堆肥ヤードに、除染廃棄物を積み上げて堆積する。一次醗酵判定工程では、被覆体内の状態を計測した結果に基づいて、除染廃棄物が一次醗酵したことを判定する。【選択図】図１
2014196905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を主体とする除染廃棄物を減容化処理する除染廃棄物の減容化方法において、
前記除染廃棄物を一次醗酵させる堆肥化工程と、該堆肥化工程を経た前記除染廃棄物を焼却する焼却工程と、を備え、
前記堆肥化工程は、堆積工程と、シート被覆工程と、吸気工程と、撹拌混合工程と、状態観測工程と、一次醗酵判定工程と、を含み、
前記堆積工程では、遮水シートを敷設した堆肥ヤードに、前記除染廃棄物を積み上げて堆積し、
前記シート被覆工程では、前記堆積工程で堆積された前記除染廃棄物を、防水シートで被覆して被覆体を形成し、
前記吸気工程では、前記被覆体内に敷設された吸気管により、被覆体内部のガスを吸引して被覆体外部に排出し、
前記撹拌混合工程では、前記堆肥ヤード上に堆積された前記除染廃棄物を、随時撹拌混合し、
前記状態観測工程では、前記被覆体内の状態を計測し、
前記一次醗酵判定工程では、前記状態観測工程で計測した結果に基づいて、前記除染廃棄物が一次醗酵したことを判定する、ことを特徴とする除染廃棄物の減容化方法。
【請求項２】
前記状態観測工程では、前記被覆体内部で複数点の温度を測定し、
前記一次醗酵判定工程では、前記計測された温度に基づいて、前記除染廃棄物の一次醗酵を判定する、ことを特徴とする請求項１記載の除染廃棄物の減容化方法。
【請求項３】
前記状態観測工程では、前記被覆体内部の酸素濃度を測定し、
前記一次醗酵判定工程では、単位時間当たりの酸素濃度低下量を示す酸素濃度低下速度に基づいて、前記除染廃棄物の一次醗酵を判定する、ことを特徴とする請求項１記載の除染廃棄物の減容化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、除染によって取り除かれた草木など除染廃棄物の減容化に関するものであり、より具体的には、除染廃棄物を堆肥化させるとともに焼却することによって減容化を図る除染廃棄物の減容化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我が国は地震が頻発する国として知られ、近年では、東北地方太平洋沖地震をはじめ、兵庫県南部地震、新潟県中越地震など大きな地震が発生し、そのたびに甚大な被害を被ってきた。特に東日本大震災では、津波によって計り知れない被害を受けたうえ、さらに福島原子力発電所の原子炉が損壊するという事故に見舞われた。原子炉事故に伴い大量に放出された放射性物質は、エアロゾルなどの形で広域に移流拡散し、降雨に伴って地上に降下沈着した結果、地域住民の生活環境に大きな影響を及ぼすに至った。
【０００３】
このような背景の下、放射性物質汚染対処特別措置法が施行され、放射性物質が沈着した土壌や、草木、がれき等の除去といったいわゆる除染措置が鋭意進められている。しかしながらこの除染措置には難題が山積しており、特に放射性物質に汚染された廃棄物の仮置き、中間貯蔵や最終処分といった処分場所の確保と同時に、廃棄物の減容化が喫緊の課題として取り上げられている。地域の被ばくリスク低減のためには除染措置が不可欠であるにもかかわらず、除染によって生じる除染廃棄物の処分場所の確保がボトルネックとなっており、除染措置が十分に進められないのが現状である。
【０００４】
前記した放射性物質汚染対処特別措置法は、人の健康や生活環境に及ぼす影響を速やかに低減することを目的としており、放射性廃棄物（特定廃棄物）は環境省令で定める基準に従って保管や処分を行うことを義務付けている。例えばこの省令によれば、放射性廃棄物はその放射能濃度によって保管方法が分けられており、放射能濃度が中濃度（８，０００Ｂｑ／ｋｇ超、１０万Ｂｑ／ｋｇ以下）のものは管理型処分場で保管し、放射能濃度が高濃度（１０万Ｂｑ／ｋｇ超）のものは中間貯蔵施設（十分な水密性、強度及び耐久力を有する外周仕切設備を備えた遮断型処分場等）で保管するよう規定している。
【０００５】
一方、福島原子力発電所の事故で問題となっている放射性核種はセシウムであり、その半減期は３０年である。すなわち、除染措置によって発生する除染廃棄物は、長期にわたって、しかも管理型処分場や中間貯蔵施設といった限られた特別な施設で保管しなければならない。そのためには、保管する除染廃棄物の容積を軽減する減容化が不可欠であり、除染廃棄物の減容化技術は、我が国において現在最も取り組むべき技術の一つといえる。実際、国や多くの企業では、除染廃棄物を適正かつ効率的に減容化する技術の研究、開発を行っているところである。
【０００６】
ところで、草木などの有機物を主体とする除染廃棄物に着目すると、現在主流となっている減容化手法は焼却処理である。焼却施設で除染廃棄物を燃焼あるいは熱分解することにより、有機物を灰あるいは炭にする手法である。例えば特許文献１では、燃焼性の悪い放射性活性炭を微粉末にしたうえで活性炭バーナによって焼却処理する手法を提案している。また特許文献２では、流動層燃焼炉内での焼却温度を調節することで、放射性物質を揮発させるか否かを選択したうえで放射性廃棄物を焼却処理する手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−１７４８９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１によれば、予熱器内で活性炭バーナにより焼却処理するため、従来の燃焼と比較して過剰の空気を供給でき、燃焼性の悪い放射性活性炭でも比較的よく焼却処理できる。また特許文献２によれば、放射性廃棄物の放射能濃度に応じて放射性物質を揮発させるか、あるいは炉内に残存させるかを適宜選択することができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１や特許文献２を含む焼却処理による減容化処理には、多大なコストがかかるという問題がある。特に、除染措置によって生じる除染廃棄物のように、膨大な量を焼却処理しなければならない場合、焼却施設の建設にかかる初期コストや、焼却処理のための燃料や労力にかかる運用コストが著しく大きくなる。
【００１０】
焼却処理よりも経済的に減容化する手法として、物理的な処理が採られることもある。これは、除染廃棄物に圧力を加えたり、破砕処理を行ったり、直接的に除染廃棄物の見かけの比重を高める手法である。この手法によれば焼却処理よりもコストは抑えられるものの、除染廃棄物の減容化率は処理前の１／２程度に過ぎず、焼却処理に比べると十分な減容化とは言い難い。また、物理的な処理により減容化した除染廃棄物は可燃物のままであり、長期保管する上では火災対策を講じる手間が増えるという問題も指摘できる。
【００１１】
本願発明者は、焼却処理や物理的な処理に代わる手法として、主に農業の分野で用いられている堆肥化の技術に着目した。草木などは植生時から多くの微生物を保有しており、刈り取った後の草木はこの微生物によって堆肥化される。堆肥化された草木は刈り取り直後よりも著しく体積が減じることが知られており、草木などの有機物を主体とする除染廃棄物に着目した場合、堆肥化技術が減容化技術に応用できると考えたわけである。しかしながら従来の堆肥化技術を、そのまま除染廃棄物の減容化技術に転用したとしても問題がある。
【００１２】
例えば堆肥化技術の代表的な手法であるコンポスト技術によって放射性物質に汚染された草木を堆肥化させた場合、焼却処理の約１／１０程度しか減容化できない。しかも、堆肥化には時間を要し、かりに換気等によって促進したとしても堆肥化を終えるまでには数か月から１年という長い時間を必要とする。なお、堆肥化をさらに促進させるために専用のプラントを構築することも考えられるが、この場合はコストがかかるうえ、一度に処理できる量が限られるという問題が生じる。さらに、物理的な処理と同様、コンポスト技術によって減容化した除染廃棄物は可燃物のままであり、火災対策の問題も残る。つまり、単に堆肥化技術を転用するだけの減容化処理は、実用的でないといえる。
【００１３】
本願発明の課題は、従来の減容化技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、減容化に係るコストを抑え、従来技術に比しても十分な減容化率を確保し、しかも短期間で効率的に除染廃棄物を減容化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明は、有機物を主体とする除染廃棄物を一次醗酵するまで堆肥化し、ある程度減容化したうえで除染廃棄物を焼却処理するという点に着目してなされたものであり、これまでにない発想に基づいて行われたものである。
【００１５】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、有機物を主体とする除染廃棄物を減容化処理する方法であり、除染廃棄物を一次醗酵させる堆肥化工程と、堆肥化工程を経た除染廃棄物を焼却する焼却工程を備えた方法である。また堆肥化工程は、堆積工程、シート被覆工程、吸気工程、撹拌混合工程、状態観測工程、そして一次醗酵判定工程を含んでいる。このうち堆積工程では、遮水シートを敷設した堆肥ヤードに除染廃棄物を積み上げて堆積し、シート被覆工程では、堆積工程で堆積された除染廃棄物に防水シートを覆って被覆体を形成する。吸気工程では、被覆体内に敷設された吸気管により被覆体内部のガスを吸引して外部に排出し、撹拌混合工程では、堆肥ヤード上に堆積された除染廃棄物を随時撹拌混合する。状態観測工程では、被覆体内の状態を計測し、一次醗酵判定工程では、被覆体内の状態を計測した結果に基づいて除染廃棄物が一次醗酵したことを判定する。
【００１６】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、状態観測工程として、被覆体内部で複数点の温度を測定することもできる。この場合、一次醗酵判定工程では、計測された温度に基づいて除染廃棄物の一次醗酵を判定する。
【００１７】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、状態観測工程として、被覆体内部の酸素濃度を測定することもできる。この場合、一次醗酵判定工程では、単位時間当たりの酸素濃度低下量を示す酸素濃度低下速度に基づいて除染廃棄物の一次醗酵を判定する。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法には、次のような効果がある。
（１）最終的には焼却処理するため、従来の焼却処理と同等の減容化率で除染廃棄物の体積を減じることができる。
（２）堆肥化によってある程度減容化した除染廃棄物を焼却するため、焼却施設の建設にかかる初期コストや、焼却処理のための運用コストを、従来よりも大幅に抑えることができる。
（３）除染廃棄物の堆肥化は一次醗酵までとするため、処理に長い期間を要することがなく、効率よく減容化することができる。
（４）堆肥化のためのヤードが確保できれば、比較的多くの量の除染廃棄物を一度に減容化できるので、この点でも効率よく減容化することができるといえる。
（５）焼却処理した除染廃棄物を保管するため、保管中に火災対策を講じる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願発明の全体の流れを示すフロー図。
【図２】（ａ）は本願発明の堆肥ヤード設置工程の状態を示す断面図、（ｂ）は本願発明の堆積工程の状態を示す断面図、（ｃ）は本願発明のシート被覆工程の状態を示す断面図。
【図３】堆肥ヤード上に配備された吸気設備を示す模式図。
【図４】バックホウを利用した撹拌混合を示す説明図。
【図５】一次醗酵を含む醗酵段階の経時変化を示すモデル図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法の実施形態の一例を図に基づいて説明する。
【００２１】
１．全体概要
図１は、本願発明の全体の流れを示すフロー図である。まずはこの図を参照して、本願発明の全体概要について説明する。図１に示すように、本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、大きく「堆肥化工程」と「焼却工程に」に分けられる。堆肥化工程は、後に説明する堆肥ヤードで一連の処理が行われ、焼却工程は焼却施設など堆肥ヤードとは異なる場所で行われる。
【００２２】
堆肥化工程では、はじめに所定の敷地を利用して堆肥ヤードを構築する「堆肥ヤード設置工程」が行われる（Ｓｔｅｐ１０）。堆肥ヤードが完成すると、そこに処分する除染廃棄物を積み上げる「堆積工程」が行われる（Ｓｔｅｐ２０）。なお本願発明では、除染廃棄物を堆肥化し、焼却するため、除染廃棄物としては有機物を主体とするものが望ましく、出願人が実施した実証実験（以下、単に「実証実験」という。）によれば除染廃棄物としては草類がさらに望ましいことが分かった。
【００２３】
堆肥ヤードで堆積された除染廃棄物には、防水シートが掛けられる。これがＳｔｅｐ３０の「シート被覆工程」である。なお、ここまでの工程（Ｓｔｅｐ１０〜Ｓｔｅｐ３０）がいわば一時的な工程であり、後続の工程は継続的に行われる工程である。
【００２４】
除染廃棄物に防水シートが掛けられると、予め設置された吸気管によって防水シート内（つまり除染廃棄物内）のガスを外部まで排出する「吸気工程」が行われる（Ｓｔｅｐ４０）。この吸気工程は、所定期間、連続的あるいは断続的に行われる。また、防水シート内の除染廃棄物の状態を示す、温度や酸素濃度などの値（以下、「状態値」という。）を計測する「状態観測工程」が行われる（Ｓｔｅｐ５０）。この状態観測工程は、ほぼ連続して、あるいは所定間隔（例えば３０分）ごとに行われる。
【００２５】
堆肥化工程は数日あるいは数十日にわたって行われるが、その間、通気を目的として除染廃棄物を撹拌混合する「撹拌混合工程」が行われる（Ｓｔｅｐ６０）。これは、堆肥化工程中、一日に一回など定期的に、あるいは除染廃棄物の状態に応じて適宜行われる。
【００２６】
状態観測工程で得られた除染廃棄物の状態値（温度や酸素濃度等）に基づいて、除染廃棄物が一次醗酵の状態に達したか、あるいはまだ達していないかを判断する「一次醗酵判定工程」が行われる（Ｓｔｅｐ７０）。ここで除染廃棄物が一次醗酵の状態に達していない（Ｎｏ）と判断された場合は引き続き吸気工程や状態観測工程を継続し、一次醗酵の状態に達した（Ｙｅｓ）と判断された場合は後続の工程へ進む。
【００２７】
一次醗酵判定工程で、一次醗酵の状態に達したと判断された除染廃棄物は、既にある程度の減容化が進んでいる。この減容化された除染廃棄物（以下、「堆肥化物」という。）を、焼却施設まで運搬する「運搬工程」が行われる（Ｓｔｅｐ８０）。堆肥ヤードから焼却施設までの距離が遠い場合は、本格的な輸送を必要とするが、両者が近接している場合はいわゆる小運搬が行われる。いずれにしろ焼却施設まで運搬されると、堆肥化物を焼却する「焼却処理工程」が行われる（Ｓｔｅｐ９０）。焼却処理工程を経て本願発明によって最終的に減容化された除染廃棄物は、管理型処分場や中間貯蔵施設、あるいは仮置き場で保管される（「保管工程」、Ｓｔｅｐ１００）。
【００２８】
以下、本願発明の除染廃棄物の減容化方法の実施形態の例について具体的に説明する。
【００２９】
２．堆肥化工程
堆肥化工程は、除染廃棄物を堆肥化させるものであるが、完全に堆肥化する状態まで待たず一次醗酵の状態で堆肥化を終える。除染廃棄物の堆肥化に当たっては、その促進を図る目的で微生物製剤を添加することもできるが、既述のとおり草木などは植生時から多くの微生物を保有しているため、添加物を加えることなくそのままの状態で堆肥化させることもできる。微生物製剤の添加は、除染廃棄物の種類や、処理量あるいは外気温などに応じて適宜選択することができる。
【００３０】
（堆肥ヤード設置工程）
図２は、本願発明の各工程の状態を示す断面図であり、（ａ）は堆肥ヤード設置工程の状態、（ｂ）は堆積工程の状態、（ｃ）はシート被覆工程の状態をそれぞれ示している。堆肥ヤード１０の設置について、図２（ａ）を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
まず計画された所定の敷地を整地し、その上に角材１１等を配置して堆肥ヤード１０の周囲を囲む。角材１１を配置したら、堆肥ヤード１０全体を覆うように遮水シート１２を敷設する。遮水シート１２の上には、さらにべニア板などを敷き並べてもよい。そして遮水シート１２（あるいはベニア板）の上に、吸気管１３を配置する。
【００３２】
図３は、堆肥ヤード１０上に配備された吸気管１３を含む吸気設備を示す模式図である。この図に示すように、吸気管１３は、堆肥ヤード１０内で所定の間隔をもって２本配置する。もちろん、堆肥ヤード１０の大きさによって吸気管１３を１本だけ配置することも３本以上配置することもできる。この吸気管１３は、後に詳しく説明するように、除染廃棄物が堆肥化する過程で必要とする酸素を除染廃棄物に供給するためのものであり、したがって堆肥ヤード１０内に置かれる部分の吸気管１３は有孔管となっている。この吸気管１３は、従来から用いられている種々の管を利用することができ、例えば通気性塩化ビニル管を例示することができる。
【００３３】
（堆積工程）
堆肥ヤード１０が設置されると、図２（ｂ）に示すように、堆肥ヤード１０上に計画量の除染廃棄物２０を積み上げる。このとき除染廃棄物２０は、配置された吸気管１３を覆うように積み上げられる。
【００３４】
（シート被覆工程）
計画した量だけ除染廃棄物２０を積み上げると、図２（ｃ）に示すように、除染廃棄物２０を被覆する防水シート３０が設置される。この防水シート３０は、除染廃棄物２０の堆肥化を促進すべく断熱するためのものであり、雨水等の侵入を防ぐ防水のためのものである。なお防水シート３０は、後に説明する吸気工程において除染廃棄物２０に酸素を供給しやすいように、通気性のものが望ましい。防水シート３０が飛散しないように固定するには、ピンやアンカーなどを利用することもできるが、後に説明する撹拌混合工程を行う際に防水シート３０を一旦取り除くことから、これを容易にするためウェイト３１などで防水シート３０を固定してもよい。堆肥ヤード１０上に堆積された除染廃棄物２０と、これを覆う防水シート３０によって被覆体４０が形成される。
【００３５】
（吸気工程）
被覆体４０が形成されると、しばらくその状態で待機することになる。待機している間は、除染廃棄物２０の堆肥化を促進するため、連続的あるいは断続的に吸気を行う。除染廃棄物２０は、既述のとおり堆肥化する過程で酸素を必要とする。したがって除染廃棄物２０の堆肥化の進行に伴い、被覆体４０内の酸素濃度は低下していく。そこで、被覆体４０内のガスを強制吸引することで、被覆体４０の外部から空気を引き込むわけである。そのため、既述したように通気性の防水シート３０を使用すれば、被覆体４０内により円滑に空気が入り込むことから好適となる。
【００３６】
吸気工程の具体的な内容を、図３を参照して説明する。被覆体４０内のガスを吸引するのはブロアなどの吸引機１４であり、この吸引機１４を稼働させることで図３に示す矢印のようにガスは流れ出る。つまり被覆体４０内のガスは、堆肥ヤード１０内で２系統に配置された吸気管１３を通り、堆肥ヤード１０の外で１系統の合流管１５に流入し、気液分離槽１６を通過して吸引機１４内に入る。そして吸引機１４内に入った排出ガスは、活性炭容器１７に送られる。なお、気液分離槽１６は吸引したガスを気液分離するためのものであり、活性炭容器１７は活性炭と接触させることで吸引したガスの脱臭を図るものである。気液分離槽１６としてはいわゆる水トラップを利用することができ、活性炭容器１７は活性炭を収容した大型金属製缶（ドラム缶）で構成することができる。
【００３７】
吸引機１４による吸気量は、除染廃棄物２０の種類や外気温等の諸条件にもよるが、１分間当たり除染廃棄物２０体積の１／２０〜１／５０程度がおおよその目安となる。この吸気量を調整するため、図３に示すように吸気管１３には調整バルブ１８を設けるとよい。
【００３８】
（状態観測工程）
除染廃棄物２０の堆肥化が進むと、徐々に被覆体４０内の状態（雰囲気）が変化していく。つまり、被覆体４０内の状態を示す指標となる値（状態値）を観測すれば、除染廃棄物２０の堆肥化の段階を推定することができるわけである。この状態値としては、被覆体４０内の温度や、酸素等のガス濃度が挙げられる。これらの状態値を、連続してあるいは定期的に計測するのが状態観測工程である。
【００３９】
被覆体４０内の状態値として温度を計測する場合は、予め除染廃棄物２０内部に温度計を設置して計測することになる。温度計測点は複数設け、例えば除染廃棄物２０の中心部、下端部、上端部のように種々の温度状態を計測する。さらに、外気温も併せて計測するとより好適である。被覆体４０内の状態値としてガス濃度を計測する場合も、予め除染廃棄物２０内部に濃度計測器を設置して計測することになる。ガス濃度としては、酸素濃度をはじめ、可燃性ガスや、硫化水素、アンモニア等の濃度が例示できる。なお、除染廃棄物２０の堆肥化が進むと、酸素濃度は低下するが、可燃性ガスや、硫化水素、アンモニア等は上昇する傾向にある。
【００４０】
（撹拌混合工程）
吸気工程を行うことで被覆体４０内に酸素が供給されるものの、除染廃棄物２０全体でみれば酸素供給の偏りは生じる。そこで、ムラなく酸素を供給するため除染廃棄物２０を撹拌混合する。図４は、バックホウ５０を利用した撹拌混合を示す説明図である。具体的にはこの図に示すように、一旦防水シート３０を取り外し、フォーク型のアタッチメントを装着したバックホウ５０で除染廃棄物２０を積みなおす。このとき、除染廃棄物２０に適量の散水を行うこともできる。堆肥化するには微生物が活動する必要があるが、その活動環境として除染廃棄物２０の含水率を適度（例えば、５０〜６０％程度）に保つことが望ましいからである。なお撹拌混合工程は、１日に１回など定期的に行ってもよいし、除染廃棄物２０の含水率を計測し必要に応じて適宜行ってもよい。
【００４１】
（一次醗酵判定工程）
本願発明は、除染廃棄物２０を一次醗酵させた段階をもって堆肥化工程を終了することがひとつの技術的特徴である。図５は、一次醗酵を含む醗酵段階の経時変化を示すモデル図である。この図に示すように除染廃棄物２０は、およそ２０日間という比較的早い時期で一次醗酵の段階を迎え、その後数か月以上経ってから最終的な完全醗酵の段階となる。つまり、除染廃棄物２０が完全醗酵するまでには、数か月〜１年程度という長い期間待たなければならず、必然的に同一の堆肥ヤード１０で堆肥化処理できる量は抑制されることとなる。ところが、図５からもわかるように、除染廃棄物２０は一次醗酵の段階で既におおよその減容化を終えており、その後完全醗酵までの間はそれほど体積の減少は見られない。これは、一次醗酵が「易分解性である低分子の有機物が分解された段階」であり、その後はあまり有機物の分解が進まないことが理由として考えられる。
【００４２】
当然ながら、肥料として利用する場合は完全醗酵の段階まで時間をかける必要があるが、本願発明は除染廃棄物２０の減容化を目的とするものであるから、一次醗酵させた段階をもって堆肥化工程を終了さても十分な結果が得られるわけである。問題は、除染廃棄物２０が一次醗酵した段階をいかにして見極めるかという点である。既述のとおり、被覆体４０内の状態値を観測すれば、除染廃棄物２０の堆肥化の段階を推定することができる。したがって、状態観測工程で得られる状態値に基づいて判断すれば、除染廃棄物２０の一次醗酵を推定できることとなる。
【００４３】
状態値の例として、被覆体４０内の温度が挙げられる。堆肥化の過程で微生物が活動すると、除染廃棄物２０の周辺、つまり被覆体４０内の温度は上昇する。混合撹拌工程の際、防水シート３０を取り外した後は一旦被覆体４０内の温度が外気温近くまで低下するが、その後は外気温よりも高い温度に上昇する。図５は、実証実験によって得られた、被覆体４０内の温度と除染廃棄物２０体積との関係である。このグラフからわかるように、微生物が易分解性である低分子の有機物を分解する一次醗酵段階近くまでは、被覆体４０内の温度が上昇し、その上昇がピークに達すると後は低下を続ける。したがって、被覆体４０内の温度がピーク温度を過ぎ、所定の温度になれば、除染廃棄物２０は一次醗酵段階を迎えたと推定できる。この所定の温度（基準温度）は、予め定めてもよいし、計測されたピーク温度に所定の率を乗じて求めてもよい。
【００４４】
なお、既に述べたとおり状態観測工程では被覆体４０内の複数点で温度計測することから、判断する場合は、被覆体４０内の複数計測点のうち最低の温度を対象としたり、平均温度を対象としたり、あるいは最高温度を対象とするなど種々選択することができる。また、除染廃棄物２０の一次醗酵段階を推定する際は、先に説明したように被覆体４０内の基準温度と実際に計測した計測温度を比較してもよいし、被覆体４０内の温度と外気温度の較差を利用し、あらかじめ定めた基準温度較差と実際に計測した計測温度較差を比較してもよい。この場合、状態観測工程では外気温も併せて計測する必要がある。
【００４５】
状態値の他の例として、被覆体４０内の酸素濃度が挙げられる。微生物が活動することで除染廃棄物２０は堆肥化し、微生物が活動すると多くの酸素を消費していく。つまり、酸素濃度が低下していることが、堆肥化が進むひとつの指標になる。具体的には、酸素濃度の低下の割合に着目すれば、一次醗酵段階を見極めることができる。単位時間当たりに酸素濃度が低下する割合（以下、「酸素濃度低下速度」という。）が大きいときは、すなわち微生物の活動が活発であって除染廃棄物２０の減容化も顕著である。ところが、酸素濃度低下速度が徐々に鈍化していき所定の値を下回るようになると、それ以降の減容化も鈍化する。言い換えれば、酸素濃度低下速度が所定値以上であれば除染廃棄物２０はまだ一次醗酵段階を迎えておらず、酸素濃度低下速度が所定値を下回れば除染廃棄物２０は一次醗酵段階を迎えたと推定できる。このように、状態観測工程で得られる酸素濃度（状態値）の変化に基づいて判断すれば、除染廃棄物２０の一次醗酵段階を見極めることができるわけである。
【００４６】
３．焼却工程
既述のとおり、一次醗酵の状態に達したと判断された除染廃棄物２０、つまり堆肥化物は、既にある程度（実証実験では約５０％）の減容化が進んでいる。この堆肥化物を焼却施設まで運搬し、ここで焼却処理が行われる。なお、実証実験によれば、除染廃棄物２０の熱量は堆肥化処理前後で大きく変化しないことが分かった。これは、堆肥化処理した除染廃棄物２０を焼却する際、特に助燃剤等を必要とせず容易に焼却できることを意味する。
【００４７】
実証実験では、１０ｍ３の除染廃棄物２０を一次醗酵させて堆肥化物とし（約５ｍ３）、この堆肥化物を焼却処理して灰にしたところ、この灰の体積は約０．２ｍ３であった。すなわち、本願発明によれば９８％の減容化率を実現できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本願発明の除染廃棄物の減容化方法は、除染後に排出される除染廃棄物に利用する場合に限らず、原子力発電所で適切に使用した後に処分される有機物系の材料や部品に対して応用することもできる。本願発明は、今まさに喫緊の課題となっている除染廃棄物の処理に対して好適な解決策を提供することを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  堆肥ヤード
１１  角材
１２  遮水シート
１３  吸気管
１４  吸引機
１５  合流管
１６  気液分離槽
１７  活性炭容器
１８  調整バルブ
２０  除染廃棄物
３０  防水シート
３１  ウェイト
４０  被覆体
５０  バックホウ
【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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