(57)【要約】【課題】放射性物質の拡散を防止しつつ、底泥から放射性物質を除去する。【解決手段】放射性物質除去装置１００は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、開口１１２を有し、当該開口１１２を底泥に対面させた状態で、底泥を覆うように設置される浄化箱１１０と、底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物と、少なくとも酸素を含む気体とを浄化箱１１０に導入する導入部（ブロワ１２０、ポンプ１４０）と、浄化箱１１０内の微生物を当該浄化箱１１０の外部に回収する回収部（ポンプ１４０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、
開口を有し、当該開口を前記底泥に対面させた状態で、該底泥を覆うように設置される浄化箱と、
前記底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物と、少なくとも酸素を含む気体とを前記浄化箱に導入する導入部と、
前記浄化箱内の微生物を当該浄化箱の外部に回収する回収部と、
を備えたことを特徴とする放射性物質除去装置。
【請求項２】
前記微生物は、真菌類であることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質除去装置。
【請求項３】
前記導入部は、前記微生物の基質および栄養源のいずれか一方または双方を前記浄化箱にさらに導入することを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質除去装置。
【請求項４】
前記導入部は、前記底泥から水への前記放射性物質の移行を促進する促進剤を前記浄化箱にさらに導入することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放射性物質除去装置。
【請求項５】
水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、
底面に開口を有し、該開口が前記底泥を覆うように設置される浄化箱と、
前記底泥から水への前記放射性物質の移行を促進する促進剤を前記浄化箱に導入する導入部と、
前記浄化箱内の水を当該浄化箱の外部に回収する回収部と、
を備えたことを特徴とする放射性物質除去装置。
【請求項６】
前記促進剤は、アンモニウム塩、カリウム塩、窒素含有化合物、酸の群から選択される１または複数の化合物であることを特徴とする請求項４または５に記載の放射性物質除去装置。
【請求項７】
水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去方法であって、
底面に開口を有した浄化箱を、該開口が前記底泥を覆うように設置し、
前記底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物と、少なくとも酸素を含む気体とを前記浄化箱に導入し、
前記微生物と前記気体とを前記浄化箱に導入してから予め定められた時間が経過した後、当該浄化箱内の微生物を当該浄化箱の外部に回収することを特徴とする放射性物質除去方法。
【請求項８】
水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去方法であって、
底面に開口を有した浄化箱を、該開口が前記底泥を覆うように設置し、
前記底泥から水への前記放射性物質の移行を促進する促進剤を前記浄化箱に導入し、
前記促進剤を前記浄化箱に導入してから予め定められた時間が経過した後、当該浄化箱内の水を当該浄化箱の外部に回収することを特徴とする放射性物質除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置および放射性物質除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水底に沈降した底泥に含まれる有機性の汚泥は、内湾、内海、湖沼といった閉鎖性水域の水質汚染の原因となっている。そこで、底泥を水底から吸引して一旦陸に上げ、吸引した底泥にオゾンを曝気することで、汚泥に酸化処理を施し、汚泥を分解する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、底部が開口された潜函を底泥上に設置した後、潜函内に空気および可燃性ガスを送り込み、当該可燃性ガスを潜函内で燃焼させることにより、汚泥を加熱分解する技術も開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６６１２８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７２４９９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、近年、放射性物質に汚染された底泥が河川から海へ流出し、海が放射性物質で汚染されることが問題となっている。そこで、上述した特許文献１の技術を利用して、底泥を水底から吸引し、底泥から放射性物質を除去する方法が考えられるが、放射性物質が付着した底泥は膨大な量であり、保管場所の確保や、除去後の底泥の移動を考慮すると、底泥を水底から吸引する方法は現実的ではない。また、特許文献１の技術では、底泥を吸引する際に、周囲の底泥を掻き乱し、放射性物質を拡散させてしまい、却って汚染領域が拡大するおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２の技術では、周囲の底泥を掻き乱すおそれはないものの、加熱処理を施したところで、放射性物質を除去できるわけではない。
【０００７】
そこで、本発明は、放射性物質の拡散を防止しつつ、底泥から放射性物質を除去することが可能な放射性物質除去装置および放射性物質除去方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の放射性物質除去装置は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、開口を有し、当該開口を底泥に対面させた状態で、底泥を覆うように設置される浄化箱と、底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物と、少なくとも酸素を含む気体とを浄化箱に導入する導入部と、浄化箱内の微生物を当該浄化箱の外部に回収する回収部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、微生物は、真菌類であるとしてもよい。
【００１０】
また、導入部は、微生物の基質および栄養源のいずれか一方または双方を浄化箱にさらに導入するとしてもよい。
【００１１】
また、導入部は、底泥から水への放射性物質の移行を促進する促進剤を浄化箱にさらに導入するとしてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の他の放射性物質除去装置は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、底面に開口を有し、開口が底泥を覆うように設置される浄化箱と、底泥から水への放射性物質の移行を促進する促進剤を浄化箱に導入する導入部と、浄化箱内の水を当該浄化箱の外部に回収する回収部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、促進剤は、アンモニウム塩、カリウム塩、窒素含有化合物、酸の群から選択される１または複数の化合物であるとしてもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の放射性物質除去方法は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去方法であって、底面に開口を有した浄化箱を、開口が底泥を覆うように設置し、底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物と、少なくとも酸素を含む気体とを浄化箱に導入し、微生物と気体とを浄化箱に導入してから予め定められた時間が経過した後、当該浄化箱内の微生物を当該浄化箱の外部に回収することを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の他の放射性物質除去方法は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去方法であって、底面に開口を有した浄化箱を、開口が底泥を覆うように設置し、底泥から水への放射性物質の移行を促進する促進剤を浄化箱に導入し、促進剤を浄化箱に導入してから予め定められた時間が経過した後、当該浄化箱内の水を当該浄化箱の外部に回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、放射性物質の拡散を防止しつつ、底泥から放射性物質を除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態にかかる放射性物質除去装置の構成を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態にかかる放射性物質除去方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態にかかる放射性物質除去装置の適用例を説明するための図である。
【図４】第２の実施形態にかかる放射性物質除去装置の構成を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態にかかる放射性物質除去方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】変形例の放射性物質除去装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
上述したように、近年、放射性物質に汚染された底泥が河川やダム湖から海へ流出し、海が放射性物質で汚染されることが問題となっている。放射性物質が海へ流出すると、海洋生物に悪影響を及ぼすおそれがあり、底泥からの放射性物質の除去が希求されている。
【００２０】
そこで、本実施形態では、底泥から放射性物質を除去することが可能な放射性物質除去装置について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる放射性物質除去装置１００の構成を説明するための図である。図１に示すように、放射性物質除去装置１００は、浄化箱１１０と、ブロワ１２０と、空気溜１３０と、ポンプ１４０とを含んで構成される。本実施形態の図１では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。
【００２２】
浄化箱１１０は、底面に開口１１２を有する箱状の容器であり、開口１１２を底泥に対面させた状態で、底泥を覆うように設置される。浄化箱１１０の寸法は、開口１１２を底泥に対面させた状態で、例えば、水平（ＸＹ）断面積が５ｍ２、Ｚ軸方向の深さが０．５ｍである。また、本実施形態では、浄化箱１１０が鉄で構成される場合を例に挙げて説明するが、浄化箱１１０が水に沈む材質であれば浄化箱１１０の材質に限定はない。例えば、浄化箱１１０は、水の質量密度（単位体積当たりの質量）より大きい質量密度の材質、例えば、水の質量密度（１ｇ／ｍｌ）の２倍の材質で構成されていればよい。浄化箱１１０を水より質量密度が大きい材質で構成することにより、水の流れによる浄化箱１１０の移動を抑制することができる。また、以下に示すように、浄化箱１１０内の底泥から放射性物質を除去するためには、ある程度の時間を要する。したがって、放射性物質を除去している最中に、浄化箱１１０が移動してしまい、浄化箱１１０内の放射性物質が付着した底泥が拡散してしまうといった事態を防止することが可能となる。
【００２３】
また、浄化箱１１０の天面１１４には、空気溜１３０と連通する連通管１２４が接続されている。連通管１２４は、例えば、フレキシブルチューブで構成されている。空気溜１３０は、水面に浮かんでおり、陸上から空気溜１３０を視認することで浄化箱１１０の大凡の位置を確認することができる。
【００２４】
本実施形態では、浄化箱１１０に、少なくとも酸素を含む気体と、微生物とを導入する導入工程と、導入工程が終了した後、微生物による放射性物質の取り込みを遂行する取り込み工程と、放射性物質を取り込んだ微生物を回収する回収工程が遂行される。導入工程および取り込み工程では、ブロワ１２０と、ポンプ１４０とが駆動され、回収工程では、ポンプ１４０が駆動される。すなわち、ブロワ１２０およびポンプ１４０が導入部として機能し、ポンプ１４０が回収部として機能する。
【００２５】
ブロワ１２０は、導入管１２２、空気溜１３０、連通管１２４を介して、浄化箱１１０に接続されている。また、空気溜１３０には、水位設定管１２６（例えば、フレキシブルチューブで構成された管）が連通されており、水位設定管１２６の開口部１２６ａは、浄化箱１１０内の内部空間（水位）を維持するために、浄化箱１１０の天面１１４よりも鉛直下方に配される。ポンプ１４０は、配管１４２、空気溜１３０、連通管１２４を介して、浄化箱１１０に接続されている。
【００２６】
続いて、上述した導入工程、および、回収工程におけるブロワ１２０およびポンプ１４０の駆動状態について説明する。導入工程を遂行する場合、まず、導入管１２２に設けられたバルブ１２２ａ、水位設定管１２６に設けられたバルブ１２６ｂを閉じ、配管１４２に設けられたバルブ１４２ａを開く。そして、ポンプ１４０を駆動し、底泥から水に溶解した放射性物質を取り込む微生物を懸濁した液（以下、「微生物液」と称する）を浄化箱１１０に送り込むと、微生物液は、配管１４２、空気溜１３０、連通管１２４を通じて、浄化箱１１０に導入される。
【００２７】
ポンプ１４０が浄化箱１１０に導入する微生物は、水に溶解した放射性物質（例えば、セシウムやストロンチウム）を取り込む微生物である。底泥に付着した放射性物質は、溶解度に達するまで水に溶解する、つまり、底泥に付着した放射性物質と水に溶解した放射性物質とで平衡状態が保たれている。ここで、上記微生物を浄化箱１１０に導入すると、浄化箱１１０内において、水に溶解した放射性物質が微生物に取り込まれることになる。そうすると、浄化箱１１０内の水中の放射性物質の濃度が低下し、上記平衡状態が崩れて、底泥からの放射性物質の溶解が促進される。そして、さらに、溶解した放射性物質が微生物に取り込まれることとなる。このように、上記微生物を浄化箱１１０に導入することにより、底泥に付着した放射性物質を微生物へ移行させる（放射性物質を微生物で濃縮する）ことができる。すなわち、底泥に付着した放射性物質を底泥から除去することが可能となる。
【００２８】
ここで水に溶解した放射性物質を取り込む微生物は、好気性生物であり、例えば、真菌類や真正細菌である。真菌類は、例えば、Penicillium chrysogenum、Rhizopus arrhizusといったカビや、Cortinarius armillatus、Cortinarius traganus、Rozites caperatといったキノコ、酵母である。真正細菌は、例えば、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas fluorescens、Rhodococcus sp.、Rhodococcus erythropolisである。浄化箱１１０に導入する微生物は、好ましくは、真菌類である。真菌類の菌糸は水に浮くため、水と容易に分離することができるためである。
【００２９】
また、真菌類は、微生物の中でも０．１ｍｍｏｌ／ｋｇ＝１３．３ｍｇ／Ｌ（出典：Avery, S.V. (1995) Microbial interactions with caesium-implications for biotechnology. Journal of Chemical Technology and Biotechnology Vol.62; 3-16.）といった高濃度に放射性セシウムを濃縮することができる。セシウム１３７のＢｑとｍｏｌの換算係数３．１×１０１２Ｂｑ／ｍｏｌ（出典：Tomioka, N. et al. (1992) Isolation and characterization of cesium-accumulating bacteria. Appl. Environ. Microbiol. Vol.58, No.3: 1019-1023.）を用いると、放射性物質による真菌類の阻害がなければ、真菌類は、３．１×１０８Ｂｑ／ｋｇといった非常に高濃度に放射性セシウムを濃縮することが可能となる。
【００３０】
また、真菌類のうち、キノコは、特に放射性セシウムの濃縮効率が高いため、浄化箱１１０に導入する微生物として、キノコがより好ましい。
【００３１】
また、ポンプ１４０は、微生物の基質（電子付与体）および栄養源のいずれか一方または双方を浄化箱１１０にさらに導入する。微生物の基質や栄養源を浄化箱１１０に導入することにより、浄化箱１１０内で効率よく微生物を繁殖させることができ、微生物による放射性物質の取り込み効率を向上させることができる。ここで、基質は、例えばデンプン（デンプン液）であり、栄養源は、例えばアンモニウム塩（溶液）である。
【００３２】
さらに、ポンプ１４０は、底泥から水への放射性物質の移行を促進する促進剤を浄化箱１１０に導入する。促進剤は、アンモニウム塩（例えば、酢酸アンモニウム）、カリウム塩（例えば、酢酸カリウム）、窒素含有化合物（例えば、尿素）、酸（例えば、塩酸、硫酸、酢酸）の群から選択される１または複数の化合物であり、ポンプ１４０は、促進剤を含む溶液を浄化箱１１０に導入する。促進剤として、アンモニウム塩、カリウム塩、窒素含有化合物、酸の群から選択される１または複数の化合物を水に溶解させると、底泥から水への放射性物質の溶解度が上昇する。したがって、促進剤を浄化箱１１０に導入することにより、底泥に付着した放射性物質を効率よく水に溶解させることができ、微生物による放射性物質の取り込み効率を向上させることが可能となる。
【００３３】
このようにして、ポンプ１４０によって微生物、基質、栄養源、促進剤が浄化箱１１０内に導入されると、バルブ１４２ａを閉じて、ポンプ１４０の駆動を停止する。
【００３４】
また、導入工程では、ブロワ１２０を駆動して、少なくとも酸素を含む気体（例えば、空気）を浄化箱１１０に導入する。具体的に説明すると、まず、配管１４２に設けられたバルブ１４２ａを閉じ、導入管１２２に設けられたバルブ１２２ａと、水位設定管１２６に設けられたバルブ１２６ｂとを開く。そして、ブロワ１２０を駆動し、空気を送風すると、空気は、導入管１２２、空気溜１３０、連通管１２４を通じて、浄化箱１１０に導入される。ブロワ１２０が浄化箱１１０に空気を導入すると、空気に押されて浄化箱１１０内の水位が低下し、浄化箱１１０内に内部空間が形成される。
【００３５】
ここで、水位設定管１２６のバルブ１２６ｂは開状態であるため、ブロワ１２０によって送風され、水位設定管１２６に送られた空気は、水位設定管１２６の開口部１２６ａから水中へ放出される。したがって、浄化箱１１０に形成された内部空間の最下部の位置、すなわち、浄化箱１１０内の水位は、開口部１２６ａの位置ＤＬに保たれることとなる。
【００３６】
このようにして、ブロワ１２０によって空気が浄化箱１１０内に導入されると、バルブ１２２ａ、１２６ｂを閉じて、ブロワ１２０の駆動を停止する。
【００３７】
ブロワ１２０が少なくとも酸素を含む気体を浄化箱１１０に導入することにより、微生物の繁殖を維持したり、微生物を効率よく繁殖させたりすることができ、微生物による放射性物質の取り込み効率を向上させることが可能となる。
【００３８】
なお、ブロワ１２０は、微生物の繁殖を維持するために、浄化箱１１０内に空気で満たされた内部空間を形成しているが、浄化箱１１０内の水に空気を曝気する（気泡を導入する）ことも考えられる。しかし、浄化箱１１０内の水に空気を曝気すると、放射性物質の取り込みに寄与しない他の微生物が優先的に繁殖してしまい、放射性物質の取り込みに寄与する微生物の繁殖が阻害されるおそれがある。したがって、上述したように、浄化箱１１０内に空気で満たされた内部空間を形成することで、放射性物質の取り込みに寄与する微生物を効率よく繁殖させるとともに、放射性物質の取り込みに寄与しない他の微生物の繁殖を抑制することが可能となる。
【００３９】
続いて、回収工程について説明すると、回収工程では、まず、導入管１２２に設けられたバルブ１２２ａ、水位設定管１２６に設けられたバルブ１２６ｂを閉じ、配管１４２に設けられたバルブ１４２ａを開く。そして、ポンプ１４０を駆動し、浄化箱１１０内の水を回収することで、水に分散された微生物を回収する。このようにして回収された微生物は、適切な処理（例えば、さらなる濃縮）が施され、適切な場所に保管される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去装置１００によれば、浄化箱１１０内において、底泥に付着した放射性物質を微生物に移行させ、さらに微生物を回収することにより、底泥から放射性物質を除去することが可能となる。また、微生物は大量の放射性物質を取り込むことができるので、底泥と比較して、放射性物質に汚染された物質（微生物）の容積を低減することが可能となる。
【００４１】
さらに、浄化箱１１０で底泥を覆うことにより、浄化箱１１０から外部への底泥の拡散を防止することができる。また、ポンプ１４０によって水を回収する際に、底泥を掻き乱しても浄化箱１１０外への底泥の拡散を回避することが可能となる。
【００４２】
（放射性物質除去方法）
続いて、上述した放射性物質除去装置１００を用いた放射性物質除去方法について説明する。図２は、第１の実施形態にかかる放射性物質除去方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、初期状態においてバルブ１２２ａ、１２６ｂ、１４２ａは、全て閉状態であるとする。
【００４３】
まず、浄化箱１１０の開口１１２が底泥を覆うように浄化箱１１０を設置し（Ｓ２１０）、導入工程を遂行する。導入工程では、まず、配管１４２に設けられたバルブ１４２ａを開き、ポンプ１４０を駆動して、微生物を浄化箱１１０内に導入する（Ｓ２１２）。続いて、基質、栄養源、促進剤を浄化箱１１０内に導入する（Ｓ２１４）。導入が終了すると、バルブ１４２ａを閉じて、ポンプ１４０の駆動を停止する。また、バルブ１２２ａ、１２６ｂを開き、ブロワ１２０を駆動して、空気を浄化箱１１０内に導入して、浄化箱１１０に空気で満たされた内部空間を形成する（Ｓ２１６）。内部空間の形成が終了すると、バルブ１２２ａ、１２６ｂを閉じて、ブロワ１２０の駆動を停止する。
【００４４】
続いて、取り込み工程を遂行する。底泥の放射性物質が許容値以下になるまで、微生物が放射性物質を取り込むためには、予め定められた時間Ｔ１（例えば、３カ月）を要する。このため、微生物の導入から時間Ｔ１が経過するまで（Ｓ２１８におけるＮＯ）、微生物を浄化箱１１０内に保持する（取り込み工程）。なお、取り込み工程において、微生物の繁殖によって、基質、栄養源、促進剤、空気が消費されるため、上記Ｓ２１４、Ｓ２１６の処理を適宜遂行する。
【００４５】
そして、時間Ｔ１が経過すると（Ｓ２１８におけるＹＥＳ）、バルブ１４２ａを開き、ポンプ１４０を駆動して、浄化箱１１０から水（微生物）を回収する回収工程を遂行する（Ｓ２２０）。回収工程Ｓ２２０が終了すると、水底から浄化箱１１０を撤去して（Ｓ２２２）、当該放射性物質除去方法を終了する。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去方法によれば、放射性物質の拡散を防止しつつ、底泥から放射性物質を除去することが可能となる。
【００４７】
（適用例）
図３は、第１の実施形態にかかる放射性物質除去装置１００の適用例を説明するための図である。図３中、河川および海をハッチングで示し、土砂の流れを白抜きの矢印で示す。なお、理解を容易にするために、図３（ａ）では、空気溜１３０のみを、図３（ｂ）では浄化箱１１０および空気溜１３０を示す。図３（ａ）に示す上面視した図、図３（ｂ）に示す側面視した図のように、河川（ここでは、河口部）を横断するように浄化箱１１０を設置することで、河川により運ばれてくる土砂を浄化箱１１０で堰き止めることができる。したがって、河川から海への放射性物質（土砂に付着した放射性物質）の流出を防止することが可能となる。
【００４８】
また、上述したように、放射性物質除去装置１００において、浄化箱１１０内の底泥から放射性物質を除去することができるので、放射性物質除去装置１００で堰き止めた土砂の上に、当該放射性物質除去装置１００とは別体の放射性物質除去装置１００を設置することで、堰き止めた土砂（底泥）から放射性物質を除去することが可能となる。したがって、海洋生物への放射性物質の蓄積を軽減することができる。
【００４９】
（実施例）
浄化箱として、内径８０ｍｍの容器に１０ｍｍまで、０．７２ｍｇ／Ｌのセシウムが含有された人工海水を導入し、当該人工海水に、海水中で繁殖した真菌類４ｇを導入した。また、真菌類の基質（電子付与体）として、１５０ｍｇ／Ｌのデンプンを人工海水に加えて２５℃で６日間維持した。その結果、人工海水中のセシウムの濃度が０．３０ｍｇ／Ｌに低下した。つまり、６日間で、セシウムを５８％除去できることが確認された。
【００５０】
また、真菌類は６日間を通じて常に水上に浮上していることが確認された。これにより、真菌類を容易に回収したり、水から真菌類のみを容易に分離できたりすることが示唆された。
【００５１】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、浄化箱１１０に微生物、空気、基質、栄養源、促進剤を導入する構成について説明したが、促進剤のみを導入しても底泥から放射性物質を除去することができる。第２の実施形態では、浄化箱１１０に促進剤のみを導入する構成について説明する。
【００５２】
図４は、第２の実施形態にかかる放射性物質除去装置３００の構成を説明するための図である。図４に示すように、放射性物質除去装置３００は、浄化箱１１０と、浮き３１０と、ポンプ１４０、３４０とを含んで構成される。本実施形態の図３では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、上述した放射性物質除去装置１００の構成要素と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５３】
浮き３１０は、浄化箱１１０に接続されており、陸上から浮き３１０を視認することで浄化箱１１０の大凡の位置を確認することができる。
【００５４】
ポンプ１４０は、連通管１２４を介して、浄化箱１１０に接続されており、ポンプ３４０は、連通管３２４（例えば、フレキシブルチューブで構成された管）を介して、浄化箱１１０に接続されている。
【００５５】
本実施形態では、浄化箱１１０に、促進剤を導入する導入工程と、導入工程が終了した後、底泥から水中への放射性物質の溶解を遂行する溶解工程と、放射性物質が溶解された水を回収する回収工程が遂行される。本実施形態においては、ポンプ１４０、３４０が導入部としても回収部としても機能する。
【００５６】
続いて、上述した導入工程、および、回収工程におけるポンプ１４０、３４０の駆動状態について説明する。導入工程を遂行する場合、まず、連通管１２４に設けられたバルブ１４２ａ、連通管３２４に設けられたバルブ３４２ａを開く。そして、ポンプ１４０を駆動して、促進剤を含有した液を浄化箱１１０に送り込むとともに、ポンプ３４０を駆動して、浄化箱１１０内の水を排出して、浄化箱１１０内に促進剤を導入する。このようにして、ポンプ１４０、３４０によって促進剤が浄化箱１１０内に導入されると、バルブ１４２ａ、３４２ａを閉じて、ポンプ１４０、３４０の駆動を停止する。
【００５７】
本実施形態においても促進剤は、上述した第１の実施形態と同様に、アンモニウム塩（例えば、酢酸アンモニウム）、カリウム塩（例えば、酢酸カリウム）、窒素含有化合物（例えば、尿素）、酸（例えば、塩酸、硫酸、酢酸）の群から選択される１または複数の化合物である。促進剤として、アンモニウム塩、カリウム塩、窒素含有化合物、酸の群から選択される１または複数の化合物を水に溶解させると、底泥から水への放射性物質の溶解度が上昇する。したがって、促進剤を浄化箱１１０に導入することにより、底泥に付着した放射性物質を効率よく水に溶解させることができる。
【００５８】
続いて、回収工程について説明すると、回収工程では、バルブ１４２ａ、３４２ａを開いて、ポンプ１４０を駆動して、水を浄化箱１１０に送り込むとともに、ポンプ３４０を駆動して、浄化箱１１０内の水を回収して、浄化箱１１０内の水を入れ替える。このようにして回収された水は、適切な処理（例えば、さらなる濃縮）が施され、適切な場所に保管される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去装置３００によれば、浄化箱１１０内において、底泥に付着した放射性物質を水に溶解（移行）させ、放射性物質が溶解した水を回収することにより、底泥から放射性物質を除去することが可能となる。また、放射性物質が溶解した水は濃縮することができるので、底泥と比較して、放射性物質に汚染された物質の容積を低減することが可能となる。
【００６０】
（放射性物質除去方法）
続いて、上述した放射性物質除去装置３００を用いた放射性物質除去方法について説明する。図５は、第２の実施形態にかかる放射性物質除去方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、初期状態においてバルブ１４２ａ、３４２ａは、閉状態であるとする。
【００６１】
まず、浄化箱１１０の開口１１２が底泥を覆うように浄化箱１１０を設置し（Ｓ２１０）、導入工程を遂行する。導入工程では、まず、連通管１２４に設けられたバルブ１４２ａと、連通管３２４に設けられたバルブ３４２ａを開き、ポンプ１４０、３４０を駆動して、促進剤を浄化箱１１０内に導入する（Ｓ４１２）。促進剤の導入が終了すると、バルブ１４２ａ、３４２ａを閉じて、ポンプ１４０、３４０の駆動を停止する。
【００６２】
続いて、溶解工程を遂行する。底泥の放射性物質が許容値以下になるまで、底泥から水へ放射性物質が移行（溶解）するためには、予め定められた時間Ｔ２（例えば、２〜３日）を要する。このため、促進剤の導入から時間Ｔ２が経過するまで（Ｓ４１８におけるＮＯ）、促進剤を浄化箱１１０内に保持して、底泥から水への放射性物質の溶解を促進させる（溶解工程）。
【００６３】
そして、時間Ｔ２が経過すると（Ｓ４１８におけるＹＥＳ）、バルブ１４２ａ、３４２ａを開き、ポンプ１４０、３４０を駆動して、浄化箱１１０から水を回収する回収工程を遂行する（Ｓ４２０）。回収工程Ｓ４２０が終了すると、水底から浄化箱１１０を撤去して（Ｓ２２２）、当該放射性物質除去方法を終了する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去方法によれば、放射性物質の拡散を防止しつつ、底泥から放射性物質を除去することが可能となる。
【００６５】
（変形例）
図６は、変形例の放射性物質除去装置５００の構成を説明するための図である。図６に示すように、放射性物質除去装置５００は、浄化箱１１０と、浮き３１０と、ポンプ１４０、４４０とを含んで構成される。本実施形態の図６では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、上述した放射性物質除去装置１００の構成要素と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００６６】
本実施形態において、放射性物質除去装置５００には、浄化箱１１０内の水を循環させるための循環配管４２２が設けられており、循環配管４２２にポンプ４４０が設けられている。ポンプ４４０は、上記溶解工程で利用される。ポンプ４４０を駆動することにより、浄化箱１１０内の水を攪拌することができ、これに伴って、底泥が攪拌される。これにより、底泥と、促進剤が溶解された水との接触機会を増やすことができ、底泥に付着した放射性物質を効率よく水に溶解させることができる。
【００６７】
また、本実施形態において、連通管１２４は、循環配管４２２に接続されており、連通管１２４には、ポンプ１４０が接続されている。したがって、上記導入工程や回収工程においては、ポンプ１４０を駆動することにより浄化箱１１０に促進剤を導入したり、浄化箱１１０から水を回収したりすることができる。
【００６８】
以上説明したように、変形例にかかる放射性物質除去装置５００によれば、浄化箱１１０内において、底泥に付着した放射性物質を水に効率よく溶解（移行）させることが可能となる。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７０】
例えば、上記第１の実施形態において、浄化箱１１０内に内部空間を形成するための構成として、水位設定管１２６を例に挙げているが、浄化箱１１０内に空気の内部空間が形成できれば、構成に限定はない。例えば、浄化箱１１０内に水位センサや圧力計を備えておき、当該水位センサや圧力計が示す値に応じて、ブロワ１２０を駆動制御してもよい。
【００７１】
また、上記第１の実施形態においては、微生物を水に懸濁して浄化箱１１０に導入する場合を例に挙げて説明したため、ポンプ１４０を導入部として機能させている。しかし、微生物の導入方法に限定はなく、例えば、微生物が真菌類である場合、真菌類の胞子を空気に分散させ、ブロワ１２０を導入部として機能させ、真菌類を浄化箱１１０に導入してもよい。
【００７２】
また、上記第１の実施形態において、導入部は、微生物、酸素を含む気体、基質、栄養源、促進剤を浄化箱１１０に導入しているが、少なくとも微生物と、酸素を含む気体とを導入すればよい。
【００７３】
なお、本明細書の放射性物質除去方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的に処理してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置および放射性物質除去方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１００、３００、５００  …放射性物質除去装置
１１０  …浄化箱
１１２  …開口
１２０  …ブロワ（導入部）
１４０  …ポンプ（導入部、回収部）
３４０  …ポンプ（導入部、回収部）
【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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【図６】
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