(57)【要約】【課題】本発明の課題は、放射能で汚染された土壌などの放射能汚染を浄化したり低減したりする場合に用いられる放射能汚染浄化材とこれを用いる放射能汚染土壌の浄化方法を提供することにある。【解決手段】本発明にかかる放射能汚染浄化材は、ピッチコークスを必須成分とするものであり、その使用方法としては、上記放射能汚染浄化材を放射能で汚染された土壌中に埋め込んだりする方法がある。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチコークスを必須成分とする、放射能汚染浄化材。
【請求項２】
前記ピッチコークスに対し３〜１０重量％の割合で炭をも含む、請求項１に記載の放射能汚染浄化材。
【請求項３】
粒子状である、請求項１または２に記載の放射能汚染浄化材。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の放射能汚染浄化材を放射能で汚染された土壌中に埋め込むことで、放射能で汚染された土壌を浄化するようにする、放射能汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
放射能汚染浄化材をセラミック粉と混合して放射能で汚染された土壌中に埋め込むようにする、請求項４に記載の放射能汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能で汚染された土壌を浄化するなどの場合に用いられる放射能汚染浄化材とこれを用いる放射能汚染土壌の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原子力発電所が巨大津波に襲われたとき、周辺地域などの土壌が放射能で汚染されることが起きたが、その浄化をどのようにするかが問題となっている。
放射能で汚染された鉄鋼材料の表面を化学的処理によって除染する方法（特許文献１参照）や放射性塵を除去する方法（特許文献２参照）は知られているが、放射能汚染土壌の浄化をするための浄化材や浄化方法は、これまで、見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９８３６０号公報
【特許文献２】特開２００５−０１００１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、放射能で汚染された土壌の浄化に用いられるほか、土壌以外の放射能汚染、例えば、建築物の壁などの放射能汚染を浄化したり、または、前もって用いておくことにより放射能汚染を低減したりなどする方法にも用いられる、放射能汚染浄化材とこれを用いる放射能汚染土壌の浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行い、ピッチコークスが放射能汚染の浄化に極めて有効であることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明にかかる放射能汚染浄化材は、ピッチコークスを必須成分とする、ものである。
本発明の放射能汚染浄化材は、前記ピッチコークスに対し３〜１０重量％の割合で炭をも含むものであっても良く、また、その形状は粒子状であることが好ましい。
そして、本発明にかかる放射能汚染土壌の浄化方法は、上記本発明の放射能汚染浄化材を放射能で汚染された土壌中に埋め込むことで、放射能で汚染された土壌を浄化するようにする、方法である。
【０００６】
本発明の放射能汚染土壌の浄化方法を実施するに当っては、放射能汚染浄化材をセラミック粉と混合して放射能で汚染された土壌中に埋め込むようにすることが好ましい。
本発明の放射能汚染浄化材は、これを前もって土壌中に埋め込んでおいたり、建築物の壁などに埋め込んでおいたり付着させておいたりしておけば、当該使用個所の放射能汚染を低減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ピッチコークスを必須成分とする放射能汚染浄化材を、放射能汚染された対象物や放射能汚染される懸念のある対象物の状態に合わせて用いることで、放射能汚染を極めて効果的に除染したり低減したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明にかかる放射能汚染土壌の浄化方法についての実施例において放射能汚染浄化材の埋め込み地点と放射線測定点の位置関係を示す平面図である。
【図２】実施例における測定結果に基づき、磁場改良炭（放射能汚染浄化材）からの距離と改善率（放射線減衰率）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
〔放射能汚染浄化材〕
本発明の放射能汚染浄化材は、ピッチコークスを必須成分とするものである。
ここで、ピッチコークスとは、コールタールや石油などを蒸留して得られるピッチを原料にして製造されたコークスを意味し、本発明で用いられるピッチコークスは、通常の各種ピッチコークスと同様の方法で製造することができる。
【００１０】
ピッチコークスとして、炭素率９０％以上、硬度５．１ｋｇ以上のものを使用することが好ましい。より好ましくは、炭素率９８〜９９．９％のものを使用することである。ピッチコークスの炭素率が高いものほど、放射能汚染浄化作用に優れる。ピッチコークスが十分な硬度を有することで、本発明の放射能汚染浄化材が底質土壌に良くなじむことができるようになる。ピッチコークスの炭素率あるいは硬度を適切な範囲に設定することで、本発明の放射能汚染浄化材は、工業的かつ経済的な生産に適し、目的とする機能を十分に発揮できるものとなる。
ピッチコークスとしては、使用目的によっても異なるが、通常、平均粒径が０．５〜１０ｍｍの範囲のピッチコークス粒が使用される。好ましくは、平均粒径０．５〜３ｍｍのものである。ピッチコークス粒は、その粒径が小さ過ぎると、取り扱いが困難となり、例えば、施工時に粉塵として飛散したり使用時に流亡してしまったりするおそれがある。その粒径が大き過ぎると、表面積が小さくなる分、放射能汚染浄化作用の効率が低下するおそれがある。
【００１１】
ピッチコークスとしては、比重１．５〜３、圧縮強度１〜３ｔ／ｃｍ２  を有するものが好ましい。より好ましくは、比重１．８５〜２．５、圧縮強度２〜３ｔ／ｃｍ２  のものである。比重が高いほど、底質土壌に良くなじむ。圧縮強度が高いほど、放射能汚染浄化作用の向上に寄与する。ただし、木材などの植物を原料にして工業的かつ経済的な生産を可能にする上では、比重および圧縮強度には限界がある。
本発明にかかる放射能汚染浄化材は、上記ピッチコークス以外の成分を含んでいても良い。その他の成分としては、例えば、木炭、竹炭などの炭が好適に挙げられ、通常の木炭や竹炭に比べて機械的強度を向上させた強化炭が特に好ましく挙げられる。強化炭としては、木材や竹材以外の植物原料を炭化させてなる強化炭も使用できる。
【００１２】
強化炭は、たとえば、針葉樹その他の植物原料を細かく粉砕あるいは裁断したチップを、加圧圧縮した後、１１００〜１２００℃で焼成することで、製造したものである。加圧時の圧力として約２０００ｋＰａ程度が採用できる。このような製造方法を採用することで、前記した特性を備えた強化炭が容易に製造できる。強化木炭の使用においては、チップを使用することで、圧縮が容易になり、比重や圧縮強度の向上が容易となる。加圧圧力を高めるほど、強化炭の比重や圧縮強度は高まるが、実用的な限度がある。適切な焼成温度を選択することで、目的とする特性を備えた強化炭が効率的に生産できる。
強化炭は、平均粒径０．５〜３ｍｍに粉砕されたものが好ましく使用される。より好ましくは、平均粒径０．５〜２ｍｍのものである。粒径が小さ過ぎると、取り扱いが困難となり、例えば、施工時に粉塵として飛散したり、使用時に流亡してしまったりするおそれがある。強化炭の粒径が大き過ぎると、表面積が小さくなる分、放射能汚染浄化作用の効率が低下するおそれがある。
【００１３】
植物原料として、木炭の原料になるウバメガシなどの木材に比べて入手が容易で安価な竹を使用すれば、強化炭を経済的に生産できる。竹を使用する場合も、前記同様のチップを加圧圧縮してから焼成して炭化させる技術が有効である。竹材としては、真竹（まだけ）、破竹（はちく）、孟宗竹（もうそうちく）、布袋竹（ほていちく）、黒竹（くろちく）、女竹（めだけ）などが挙げられる。
強化炭としては、木材や竹材などの植物原料をそのまま加圧圧縮してから焼成して炭化させたもののほか、木材や竹材を炭化して得られる通常の木炭や竹炭を、さらに加圧圧縮してから再焼成して得られた強化炭も使用できる。
【００１４】
放射能汚染浄化材として、上記のごとく、炭をも併用する場合の炭の配合割合としては、ピッチコークスに対して３〜１０重量％とすることが好ましい。より好ましくは、３〜５重量％である。炭を併用することにより、ピッチコークスに基づく放射能汚染浄化作用が高まる。炭とピッチコークスの割合を前記範囲に設定することで、より高い放射能汚染浄化作用が得られる。
〔放射能汚染浄化材の使用形態〕
本発明の放射能汚染浄化材は、粒子状で用いることが好ましく、その際、機械的強度を高めたり増量効果を持たせたりするなどの目的で、セラミック粉と混合して土壌中に埋め込み使用することが好ましく、また、塗膜を形成するための造膜成分と混合して塗料、すなわち、放射能汚染浄化材塗工物として建物外壁に塗布したり、水中使用の場合は柱などの支持体に塗工して用いるほか、成形材料を用いて放射能汚染材成形物とした上で用いたりすることもできる。放射能汚染浄化材をセラミック粉と混合して用いる場合の放射能汚染浄化材の配合量は、放射能汚染浄化材をセラミック粉との合計量の７０重量％以上とすることが好ましい。
【００１５】
放射能汚染浄化材を土壌中に埋め込み使用するときは、例えば、一辺の長さ数１０ｍの正方形の４隅に、必要に応じて正方形の中心にも、穴を掘り、この穴に放射能汚染浄化材を、必要に応じ袋つめなどして、埋め込んだあと、掘り出した土壌を埋め戻すなどすることが好ましい。
粒子状の放射能汚染浄化材は、例えば、そのまま、もしくは、セラミック粉と一緒に撒布して使用してもよいが、不織布などからなる袋などに入れて用いるようにすれば、取り扱いが容易である。その際、炭素繊維からなる袋を用いれば、該炭素繊維による放射能汚染浄化機能も期待されるので好ましい。
【００１６】
放射能汚染浄化材が塗工物として用いられる形態としては、例えば、上記ピッチコークスや炭のほかに造膜成分を含む塗料を、被塗工物の表面に塗工することが挙げられる。放射能汚染浄化材が塗膜として用いられる使用形態であれば、あらゆる物体の表面に放射能汚染浄化作用や汚染低減作用を付与することができる。前記造膜成分としては、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、塩化ゴムなどの合成樹脂などや、ロジン、ギルソナイト、エステルガムなどの天然樹脂などを挙げることができ、これらは１種または２種以上併用することができる。近年の環境問題にも配慮した場合、造膜成分としては、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂などのエマルションタイプが好ましく、アクリル樹脂エマルションが特に好ましい。
【００１７】
放射能汚染浄化材が成形体である形態としては、例えば、上記ピッチコークスや炭を結合剤で固めたものが挙げられる。放射能汚染浄化材が成形体であれば、所望の形状の放射能汚染浄化材とすることができる。成形物の形状としては、特に限定されず、例えば、石のような形状や、レンガ状、ボード状、シート状など、種々の形状が採用できる。前記結合剤としては、上に述べた造膜成分と同様のものが例示でき、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、塩化ゴムなどの合成樹脂などや、ロジン、ギルソナイト、エステルガムなどの天然樹脂などを挙げることができ、これらは１種または２種以上併用することができる。また、セメントや骨材を用いても良く、セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、スラグセメント、シリカセメント、左官用セメントなどが挙げられ、骨材には、天然石や砕石、天然砂、砕砂などが挙げられる。
【００１８】
その他の使用形態としては、例えば、製紙の際に、ピッチコークスや炭を混入させておくことにより、放射能汚染浄化材として機能する紙として用いることができる。
上記のように、放射能汚染浄化材を塗膜や成形体や紙などとして使用する場合には、それらの用途材料として、ワックス、着色剤、充填剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤、乾燥調整剤などの成分を、１種類または２種類以上併用して配合するようにしてもよい。
本発明にかかる放射能汚染浄化材は、その表面に酸化チタン膜がコーティングされていることが好ましい。これにより、放射能汚染浄化作用が向上する。酸化チタン膜を得させるコーティング液としては、酸化チタン粒子を水に分散させたものが好ましく使用できる。酸化チタン粒子としては、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト酸化チタンや、これらの粒子の複合物、さらに、これら粒子に、銅、白金、パラジウム、銀、金などの金属を複合あるいはドープした粒子や、これら粒子の表面をシランやシリコーンや加水分解性金属塩で一部被覆、変性処理した粒子などが挙げられる。酸化チタン粒子を水に加えると、酸化チタン粒子同士が凝集しやすく、分散性が悪いので、酸やアルカリを加えることで分散性を良くするようにしてもよい。コーティング溶液としては、酸化チタンゾルと、過酸化チタンゾルの混合ゾルも好ましい。このコーティング溶液は、中性、親水性、かつ、常温で安定であり、水以外の溶媒を要しない。コーティング溶液中に分散する酸化チタン粒子としては、例えば、平均粒子径１０〜１００ｎｍのものが好ましく挙げられる。より好ましくは、平均粒子径が１０〜６０ｎｍである。上記のごときコーティング溶液を、放射能汚染浄化材の表面（その形態に応じて、粒子表面、塗膜表面、成形体表面など）に対して、従来公知の方法、例えば、エアスプレー塗装法、エアー霧化静電塗装法、エアレス静電塗装法、刷毛やローラーによる直接塗装法、浸漬塗装、凸版印刷法、平版印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などによりコーティングするようにすればよい。
【実施例】
【００１９】
以下に、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明の実施形態はこの実施例に限定されるものではない。
放射能汚染浄化材として、平均粒径２ｍｍ、炭素率９９．９％、比重２．３のピッチコークス粒（三菱化学社製）にセラミック粉（青森ウインテク社製）を、重量比４：１（＝ピッチコークス粒：セラミック粉）となる割合で混ぜ合わせてなる地場改良炭を用いるようにした。すなわち、この地場改良炭を、１袋２０ｋｇとなるよう袋詰めして、放射線汚染地において、図１にみるごとく、１辺２５ｍの正四角形の４隅となる位置と中心となる位置に深さ２ｍ、直径１ｍの大きさで掘った穴に２０袋ずつ、すなわち、穴１つ当たり４００ｋｇとなるよう埋め込み、掘り出した土をその上から埋め戻したあと、埋込み当初、３ヶ月経過後、７ヶ月経過、そして、８ヶ月経過後の各放射線量を測定した。
【００２０】
放射線量の測定点は上記の正四角形の１辺中央から外側に２０ｍ離れた図１の点Ｈの位置であるが、この測定点（Ｈ）における放射線量の経時変化は下の表１に記載するとおりであり、８ヶ月経過後の改善率、すなわち、放射線減衰率は２９．７％と言う高いものであって、上記の地場改良炭、すなわち、本発明の放射能汚染浄化材が高い汚染浄化効果を示すものであることが分かる。
【００２１】
【表１】
2014149255.tif 000002
【００２２】
図２は、上記の正四角形の１つの隅に埋め込まれている地場改良炭の位置から見て斜め方向に向かって離れていく各測定点における８ヶ月経過後の改善率をグラフに表したものであるが、この図２から、本発明の地場改良炭（放射能汚染浄化材）は、その埋設位置から３０ｍ離れた地点であっても約３０％の改善率を示すことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明にかかる放射能汚染浄化材は、例えば、土壌などの放射能汚染を浄化したり低減したりすることに好適に利用することができる。
【図１】
2014149255.tif 000003
【図２】
2014149255.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月21日(2014.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチコークスを必須成分とする放射能汚染浄化材を放射能で汚染された土壌中に埋め込むことで、放射能で汚染された土壌を浄化するようにする、放射能汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
放射能汚染浄化材をセラミック粉と混合して放射能で汚染された土壌中に埋め込むようにする、請求項１に記載の放射能汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
放射能汚染浄化材の埋め込みに当たり、放射能で汚染された土壌において正方形の４隅に当たる位置に穴を掘り、この穴に放射能汚染浄化材を埋め込んだあと掘り出した土壌を埋め戻すようにする、請求項１または２に記載の放射能汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記正方形の中心にも穴を掘り、この穴にも放射能汚染浄化材を埋め込んだあと掘り出した土壌を埋め戻すようにする、請求項３に記載の放射能汚染土壌の浄化方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、放射能汚染土壌の浄化方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、放射能で汚染された土壌に放射能汚染浄化材を埋め込むことで放射能汚染土壌を浄化する方法を提供することにある。