(57)【要約】【課題】除染対象物が平坦な場合はもちろんのこと、不陸がある場合や傾斜を有する場合であっても、平坦な土地はもちろんのこと、不陸がある土地や斜面であっても、除染作業中に放射性物質が飛散することを防止することができ、短期間で除染作業を完了することができる除染方法の提供。【解決手段】本発明の除染方法は、除染対象物の表面に固化処理剤を塗布する表面コーティング工程１と、固化処理剤が固化した後に、固化部を剥ぎ取る剥ぎ取り工程３とを含み、固化処理剤は、浸透性弾性固化処理剤である。また、前記浸透性弾性固化処理剤は、好適には、ポリウレタン系樹脂である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
除染対象物の表面に固化処理剤を塗布する表面コーティング工程と、
固化処理剤が固化した後に、固化部を剥ぎ取る剥ぎ取り工程とを含み、
前記固化処理剤は、浸透性弾性固化処理剤である、
除染方法。
【請求項２】
前記除染対象物は、土壌表層である請求項１の除染方法。
【請求項３】
前記浸透性弾性固化処理剤は、ポリウレタン系樹脂である、
請求項１又は２の除染方法。
【請求項４】
前記表面コーティング工程に先立ち、前記除染対象物の表面に存在する異物を除去する、表面異物除去工程と、
前記剥ぎ取り工程で剥ぎ取った放射性物質含有固化部を減容する減容工程と、
減容された前記放射性物質含有固化部を一時保管場所に運ぶ運搬工程と、
前記運搬工程により運び込まれた前記放射性物質含有固化部を保管する一時保管工程とをさらに含む、
請求項１乃至３の何れか一項の除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌表層や建築物等の除染方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災における原子力発電所からの放射性物質の漏洩に対し、各地で土壌や建築物等から放射性物質を取り除く除染作業が行われている。
【０００３】
土壌における従来の除染方法の一例としては、非特許文献１に示されるように、土壌表層を固化処理し、その固化された表層ごと放射性物質を取り除く方法がある。すなわち、この方法では、水とマグネシウム系固化剤を混合し、混合スラリーとした後、農地表面に散布する。スラリーの浸透により地表から２ｃｍ程度の表層土壌が７〜１０日で固化する。その後、地表３ｃｍ程の層を削り取り、土壌表層の放射性物質を除去する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】農林水産省ホームページ「組織・政策」内、「農林水産技術会議」内、「報道発表」内、平成２３年９月分「９月１４日  農地土壌の放射性物質除去技術（除染技術）について」内におけるファイル名「［別添２］実証した除染技術の成果の概要」、［平成２４年８月７日検索］、インターネット＜URL:http://www.s.affrc.go.jp/docs/press/110914.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したマグネシウム系固化剤を用いた土壌表層の汚染方法では、固化剤によって固化された表層部分に弾性がなく、力が加わると容易に破壊されるため、剥ぎ取られる際に崩壊するという問題がある。そして、そのような崩壊が生じると、表層部分であった土壌から放射性物質が粉塵となって飛散する恐れがある。特に、不陸がある土地や斜面を対象として除染を行なおうとすると、前記崩壊を生じやすい。
また、土壌の除染作業は、基本的に屋外で実施される作業であり、気象条件の影響を受けにくいことが望ましい。例えば、前記したマグネシウム系固化剤を用いた表層土壌の放射性物質の除去においては、マグネシウム系固化剤を散布してから表層土壌の削り取りが可能となるまでに要する時間が、温度要因（気温、除染を行う土壌の温度等）や、除染を行う土壌の含水率（天候によって大きく変動する）等により大きな影響を受けるという問題がある。更に、屋外作業においては、天候の急激な変化等もあることから、除染の作業開始から完了までを短時間で実施できる方法が望ましいが、前記したマグネシウム系固化剤を用いた場合には、養生時間だけでも７〜１０日を必要とすることから、短時間で土壌の除染を実施することができる方法が望まれている。
更に、土壌や建築物等の除染対象物は平坦とは限らず、不陸や傾斜を有する場合も多い。このような場合であっても、容易に除染を行うことができる技術が求められている。
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、除染対象物が平坦な場合はもちろんのこと、不陸や傾斜を有する場合であっても、除染作業中に放射性物質が飛散することを防止することができ、短期間で除染作業を完了することができる除染方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するための本発明の除染方法は、除染対象物の表面に固化処理剤を塗布する表面コーティング工程と、表面を固化した後に、固化部を剥ぎ取る剥ぎ取り工程とを含み、前記固化処理剤は、浸透性弾性固化処理剤である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の除染方法によれば、除染対象物が平坦な場合ばかりでなく不陸や傾斜を有する場合であっても、除染作業中に放射性物質が飛散することを防止することができ、気象条件の影響をあまり受けずに、且つ除染作業を短時間で完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る除染方法の構成工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る除染方法の実施の形態について、土壌表層を除染する場合を例に取り、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る土壌表層の除染方法の構成工程を示す図である。本実施の形態に係る除染対象物（土壌）の除染方法は、本発明の必須的工程として、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１及び固化部（固化した土壌表層）の剥ぎ取り工程３を含み、さらに、付加的工程として、除染対象物（土壌）の表面異物除去工程５と、減容工程７と、運搬工程９と、一時保管工程１０とをさらに含む。
【００１２】
時系列に工程を説明すると、まず、除染対象物（土壌）の表面異物除去工程５は、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１に先立ち、除染対象物（土壌）の表面に存在する異物を除去する工程である。
【００１３】
除染対象物が土壌の場合、具体的には、除染対象土壌の表面の草刈りや、枯葉、小枝、異物等の除去を挙げることができる。作業態様としては、作業者の手作業は勿論、自走式バキューム装置、芝刈り機、ヘッジトリマ、バリカン、エンジン式や電気式、乗用式の草刈機、刈払機等の機器や除草剤等の薬剤を使用することもできる。また、上述の方法で除去した草や、枯葉、小枝、異物等を収集する方法としては、汎用公知の市販されている多種多様な農作業機具類等を目的に勘案し適宜使用することが出来る。また、複数の機具類を使用して実施することも可能である。これにより、後述する固化処理剤が有効に使用できるように、土壌表面を露出させ、且つ、表面をコーティングに適した状態に整える。なお、土壌表面は、完全に露出させなくとも、後述する剥ぎ取り工程３において草の根ごと剥ぎ取ることができるようにすればよい。
【００１４】
除染対象物（土壌）の表面異物除去工程５の次に除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１を行う。除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１は、除染対象物（土壌）の表面に固化処理剤を塗布し土壌表面を固化する工程である。固化処理剤としては、浸透性弾性固化処理剤を用いる。浸透性弾性固化処理剤は、除染対象物（土壌）の土壌表面に塗布した後、除染対象物（土壌）内のある程度の深さまで浸透して固化し、除染対象物（土壌）内である程度の厚みの固化層を形成するものであり、一例を示すと、ポリウレタン系樹脂である。本実施の形態のポリウレタン系樹脂では、除染対象物が土壌の場合、土壌表面から少なくとも深さ１〜３ｃｍ程度の深さに浸透し、すなわち、表面からある程度の厚み部分が固化した土壌表層部を生み出す。除染対象物が建築物の場合、その表面の劣化層、あるいは表面の微細な凹凸部に浸透して固化し、固化部を形成する。
また、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１を短時間で実施するためには、浸透性弾性固化処理剤に対し、温度要因や除染対象物（土壌）の含水率等による粘度や硬化時間への影響をより少なくすること、および短時間で硬化反応が完結するよう調整することが好ましい。そのためには、状況に応じて種々の公知の硬化促進剤（材）や流動化剤（材）を使用することができる。なお、浸透性弾性固化処理剤は除染対象物（土壌）に塗布する材料であるため、農薬成分や殺虫成分や危険物等が含まれていない材料であることはいうまでもない。
上記ポリウレタン系樹脂以外の浸透性弾性固化処理剤としては、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂などの有機系材料やセメント中にポリマーが混合されているポリマーセメント等の有機無機複合材料等がある。また、浸透性弾性固化処理剤は、１液で自硬する材料に限定されるものでなく、主剤を硬化剤で反応させて硬化する２液性の材料であってもよい。
また、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１において、除染対象物（土壌）の表面に浸透性弾性固化処理剤を塗布する方法や塗布に使用する機具は特に限定されるものではなく、使用する浸透性弾性固化処理剤の粘性、流動性、塗布する場所の面積等を総合的に勘案して適宜選定することができる。２液性の浸透性弾性固化処理剤を用いる場合には、主剤と硬化剤とを異なる装置や機具で塗布しても差し支えない。
【００１５】
除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１の次に固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程３を行う。固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程３は、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１における浸透性弾性固化処理剤による除染対象物（土壌）の表面が固化した後に、固化部を剥ぎ取る工程である。除染対象物（土壌）に浸透した前述のポリウレタン系樹脂によって固化した固化部（土壌表層部）は、いわばある厚さで広がる軟質ゴムマットのような状態となっており、固化部を容易にめくり（まくり）上げることができる。作業態様としては、作業者の手作業によりめくり上げて折り重ねたり、ゴムマットをロール状に巻き上げるような要領でめくり上げてロール状にしたりすることができる。また、これらの態様を、機械・器具を用いて行ってもよい。
【００１６】
ここで、機械・器具を用いて、固化部を含む剥ぎ取り対象を、その下の土壌等から引き離す場合の一例を説明する。より詳細には、固化部を含む５ｃｍ程度の厚さの剥ぎ取り対象を、幅方向と深さ方向とを維持して切断する機構を有した切断機（例えば芝生剥ぎ取り機（sod cutter）等）によって、その下の土壌等から分離しておき、作業者が、固化部を含む剥ぎ取り対象をめくり取る場合を例示する。まず、前述した除染対象物（土壌）にポリウレタン系樹脂を塗布、浸透させて固化させた、軟質ゴムマット状の固化部（土壌表層部）の上を、切断機を移動・走行させる。この際、切断機の刃は、５ｃｍ程度まで差し込み、土壌を、深さ５ｃｍ程度を維持して水平方向に切断できるように調整しておく。このようにして、切断機を進行させることで、固化部を含む５ｃｍ程度の厚さの剥ぎ取り対象が、その下の土壌等から分離される。その後、作業者は、固化部を含む剥ぎ取り対象をめくり取る。このような態様においても、表面コーティング工程１により固化部は軟質ゴムマットのような状態となっているため、固化部を含む剥ぎ取り対象には、“こし”が生まれており、分離された剥ぎ取り対象部は、弾性を有しつつも保型性に富む。よって、切断機で５ｃｍの厚さに剥ぎ取りを行う際に、例えばカム機構で刃物が上下運動して幅方向の切断を行っても切断面は崩壊しない。また、５ｃｍの厚さで剥ぎ取った除染対象物（土壌）はハンドリング性に優れ、回収も容易であり、上述のように幅方向と深さ方向とを規定して切断する機構を有する剥ぎ取り機械を使用した作業においても、粉塵の発生は殆どない。この５ｃｍの厚さで剥ぎ取った除染対象物（土壌）は表面に塗布し固化したポリウレタン系樹脂の作用で、ロール状に巻き取ることも可能である。ロール状に巻き取って回収すれば、フレコンバック等へ保管する際の減容にもつながり、好適である。
【００１７】
また、上記固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程３では、次工程である減容工程で使用する装置や一時保管の様態などに応じ、適宜な大きさに裁断しながら行うことも可能である。また、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程１において、除染対象物（土壌）の表面に塗布した浸透性弾性固化処理剤の固化が不十分であると、剥ぎ取るべき固化部に取り残しを生じたり、短時間で固化部を剥ぎ取ることが難しいことから、温度要因や土壌の含水率による固化時間を予め把握して作業に臨むことが好適である。
更に、固化部を細かく裁断し吸引装置で吸引することにより固化部を剥ぎ取ることもできる。固化部は軟質ゴムマット状であるので、裁断に際して放射性物質が飛散する恐れは少ない。また、吸引装置については、排気口に放射性物質を補足するためのフィルター等を設けることが好ましい。
【００１８】
固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程３の次に減容工程７を行う。減容工程７は、固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程３で剥ぎ取った放射性物質含有固化部を減容し保管容器に格納する工程である。具体的には、剥ぎ取った放射性物質含有固化部を浸透性弾性固化処理剤ごと圧縮して減容する。保管容器には、ドラム缶やフレコンバック等を使用することができる。保管容器は、漏水を防止するためビニール等の内袋付きであったり、耐候性に優れた素材を使用したものであることが望ましい。
剥ぎ取った放射性物質含有固化部の量があまり多くない場合は、この固化部を保管容器でもあるドラム缶に投入し加圧圧縮すればよい。減容により空いたドラム缶のスペースに放射性物質含有固化部を追加投入し加圧圧縮する。この作業を数回行い、ドラム缶内の空きスペースがほぼなくなった状態で蓋を閉めて格納を完了する。保管容器としてフレコンバックを用いる場合は、プレス機等で圧縮して減容した放射性物質含有固化部を、順次フレコンバックに入れて格納する。上述のフレコンバックはこの後の工程である一時保管等での耐久性に鑑み、耐候性や耐光性を有するものを使用することが好適である。保管容器としてドラム缶を用いた場合、フレコンバックと比較し、省スペースでの保管が可能である点、および放射線遮蔽性能を有する点で好適である。
また、広範囲な面積に対して除染を行うことにより、大量に放射性物質含有固化部を剥ぎ取った場合等では、ドラム缶を使用する等の小規模な装置で減容することは手間がかかるため、例えば、土壌に対して除染を行う場合は、自走式車両に圧縮減容機を搭載した装置等を使用して減容することができる。
【００１９】
減容工程７の次に運搬工程９を行う。運搬工程９は、減容され保管容器に格納された放射性物質含有固化部を放射性物質の一時保管場所まで運ぶ工程である。ドラム缶やフレコンバック内に格納された減容後の放射性物質含有固化部は、運搬車を用いて一時保管場所まで運ぶ。その際、運搬車から１ｍ離れた位置における最大線量率が１００マイクロシーベルト毎時を下回るように、必要に応じて、放射線遮蔽性能を有する材料で被覆するなどの措置を講じる必要がある。
【００２０】
一時保管工程１０は、運搬工程９により運び込まれた保管容器に格納され放射性物質含有固化部を保管する工程である。具体的には、一時保管場所として指定された特定の場所に仮置き保管する。この工程では、例えば最終処分工程等の次工程で放射性物質含有固化部の履歴確認が可能なように、除染作業日、作業者、除染方式、線量などを記録したバーコート等を貼り付けての管理も含まれる。また、仮置き場周辺の放射線量率を抑制する目的で、放射線遮蔽材等で保管物を被覆することもできる。更に、周囲の水によって放射性物質含有固化部を格納した保管容器がダメージを受けないように、防水シートの敷設やパレットに積載して保管すれば、より好適である。
【００２１】
以上説明した本実施の形態に係る除染対象物（土壌）の除染方法によれば、除染対象物（土壌）の表面コーティング工程において浸透性弾性固化処理剤を用い、除染対象物（土壌）の表面から所定の深さの除染対象部を軟質ゴムマット状に固化した後、固化部（土壌表層）の剥ぎ取り工程において、その固化部をまくりあげるようにして、その下の土壌等から引き離すことができる。このため、固化部（土壌表層）の剥ぎ取り時の力によっても放射性物質含有固化部が崩れたり割れたりすることがなく、放射性物質が粉塵となって飛散することを抑制することができる。また、前述したように、固化部はいわば軟質ゴムマット状であるため、折り重ね状態やロール状態になることをある程度許容するため、広範な面積にわたって引き剥がしを行っても途中で崩れたり割れたりすることも起こりにくいし、万が一固化部（土壌表層）剥ぎ取り時に、障害物に引っかかる等により固化部の一部に割れ等を生じたとしても、固化部は軟質ゴムマット状であるので、放射性物質が飛散する恐れは少ない。従って、除染対象物が平坦な場合はもちろんのこと、不陸がある場合や傾斜がある場合であっても、除染作業中に放射性物質が飛散することを防止することができ、短期間で除染作業を完了することができる。さらに、上記のように、表面コーティング工程で固化された部分は軟質ゴムマット状となっているため、固化部を含む５ｃｍ程度の厚さの剥ぎ取り対象を、切断機により、その下の土壌等から分離させても、切断面の崩壊や粉塵の懸念は非常に少ない。よって、空間線量率がより高い除染地域においては、厚さ５ｃｍ程度の表層土壌を剥ぎ取ることもできる。
【００２２】
浸透性弾性固化処理剤として、ポリウレタン系樹脂を用いた場合、その浸透性を調整することで、固化部を薄く形成して剥ぎ取ることもでき、廃棄物扱いとなる放射性物質含有固化部の量を極力減らすことができる。また、ポリウレタン系樹脂を用いた場合、除染対象物（土壌）が乾燥状態でない場合でも所期の厚さの層状の固化部が得られる。本発明者等の実施による一例を示すと、土壌含水率が４０％の場合でも、所期の厚さの軟質ゴムマット状の固化部が得られた。また、ポリウレタン系樹脂の流動性を適切に調整することで、除染対象土壌に不陸がある場合にも層状に固化部を形成することができた。さらに、ポリウレタン系樹脂によれば、シリコーン系塗料に比べて、低温下でも短時間で固化部を得ることができた。特に、気温０度前後の低温環境下でも優れた固化性が確認でき、これは、東日本大震災に伴う原子力発電所事故に起因した除染地域が比較的気温の低い東北・北関東地方に多いことに鑑みると、極めて好適な結果である。
また、浸透性弾性固化処理剤としてポリウレタン樹脂を用いて固化部を形成し、この固化部を引き剥がして得た、ポリウレタン樹脂が含浸・付着した固化した土壌をドラム缶に格納して約６ヶ月間保管した後に開封して中を確認したが、有害なガスの発生やドラム缶の膨張もなく、問題が無いことを確認した。
【００２３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。また、本発明の除染方法は、土壌表層の除染のみを対象とするものではなく、建築物等の他の除染対象物に対しても本発明の除染方法を適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１  表面コーティング工程、３  剥ぎ取り工程、５  表面異物除去工程、７  減容工程、９  運搬工程、１０  一時保管工程。
【図１】
2014062894.tif 000003