(57)【要約】【課題】土の中の放射性物質を十分に除染することができる除染装置を提供する。【解決手段】汚染土７を内部に投入して水を満たして土の除染を行うための水槽２と、水をポンプで汲み上げて気体を混入させ水槽２内に水槽２下部からナノサイズの泡を含む水を放出させるナノバブル発生装置３と、水槽２内の水の上澄みを内部に導き濾過する砂濾過装置５と、セディメントフィルタと前記セディメントフィルタの下流側に設けたカーボンフィルタと前記カーボンフィルタの下流側に設けた限外濾過膜と前記限外濾過膜の下流側に設けた逆浸透膜とを有し前記砂濾過装置で濾過した水の浄水を行う浄水装置６とを備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）汚染された土を内部に投入して水を満たして土の除染を行うための水槽と、
（ｂ）水をポンプで汲み上げて気体を混入させ前記水槽内に水槽下部からナノサイズの泡を含む水を放出させるナノバブル発生装置と、
（ｃ）前記水槽内の水の上澄みを内部に導き濾過する砂濾過装置と、
（ｄ）セディメントフィルタと、前記セディメントフィルタの下流側に設けたカーボンフィルタと、前記カーボンフィルタの下流側に設けた限外濾過膜と、前記限外濾過膜の下流側に設けた逆浸透膜とを有し、前記砂濾過装置で濾過した水の浄水を行う浄水装置と、
を備えたことを特徴とする除染装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、放射能に汚染された土を除染する除染装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射能に汚染された土は、半減期が約３０年と長いために農作物や水道水などで特に問題とされている放射性セシウム（セシウム１３７）等をはじめとする放射性物質を含むため、土壌の除染作業によって約１トン分の土が入れられるトンバッグと言われる袋に詰めて集められ、所定の場所に貯蔵され、汚染された土の多くは再生されることなく最終処分場で処分される。しかし、土の中の放射性物質を除去することができれば、また使用することができるようになる。そこで、土の除染装置が模索されており、例えば、ゼオライトによる除染装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５２４６８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ゼオライトによる除染では、例えば、水溶性の放射性物質であるセシウム１３７を十分に除去することは困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本考案は、土の中の放射性物質を十分に除染することができる除染装置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】
【０００６】
本考案の第１の態様は、（ａ）汚染された土を内部に投入して水を満たして土の除染を行うための水槽と、
（ｂ）水をポンプで汲み上げて気体を混入させ前記水槽内に水槽下部からナノサイズの泡を含む水を放出させるナノバブル発生装置と、
（ｃ）前記水槽内の水の上澄みを内部に導き濾過する砂濾過装置と、
（ｄ）セディメントフィルタと、前記セディメントフィルタの下流側に設けたカーボンフィルタと、前記カーボンフィルタの下流側に設けた限外濾過膜と、前記限外濾過膜の下流側に設けた逆浸透膜とを有し、前記砂濾過装置で濾過した水の浄水を行う浄水装置と、
を備えたことを特徴とする除染装置を提供する。
【０００７】
本考案の除染装置は上述したように構成されており、本考案の除染装置によれば、土の中の放射性物質を十分に除染することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の実施例１の除染装置の模式図である。
【図２】本考案の実施例１の除染装置のナノバブル発生装置部分の模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、本考案の除染装置の一実施形態について、図面を参照し実施例を用いて具体的に説明するが、本考案はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
(構成)
図１は、本考案の実施例１の除染装置の模式図である。
【００１１】
本実施例１の除染装置１は、（ａ）汚染された土を内部に投入して水を満たして土の除染を行うための水槽２と、（ｂ）水をポンプで汲み上げて気体を混入させ水槽２内に水槽下部からナノサイズの泡を含む水を放出させるナノバブル発生装置３と、（ｃ）水槽２内の水の上澄みを内部に導き濾過する砂濾過装置５と、（ｄ）砂濾過装置５で濾過した水の浄水を行う浄水装置６とを有する。浄水装置６は、セディメントフィルタと、セディメントフィルタの下流側に設けたカーボンフィルタと、カーボンフィルタの下流側に設けた限外濾過膜と、限外濾過膜の下流側に設けた逆浸透膜とを有する。
【００１２】
図２は、本考案の実施例１の除染装置のナノバブル発生装置部分の模式図である。
【００１３】
本実施例では、水槽２は、深さ２ｍの５０００リットルのタンクであり、かかる水槽２に、トラック等で搬入された、トンバッグに入れられたままの状態の汚染土７を入れる。本実施例では、水槽の縦横の大きさは、汚染土７を１トン入れても水槽２の半分までとなるようにする。水槽２の上方にクレーンなどで吊るしたトンバッグの下方を切り裂いて水槽２内に汚染土７を落下させる。したがって、トンバッグを置いて上部で開封して汚染土を詰め替えるなどの作業が不要なため利便性に富む。
【００１４】
本実施例では、水槽２の下部には、水をポンプで汲み上げて気体と混合させてノズルからマイクロサイズ又はナノサイズの泡を含む水を発生させ水槽２内にノズルで噴射するナノバブル発生装置３を接続してある。
【００１５】
図１に示すように、水槽２内の下部に溜まった土の下方からナノサイズの泡を含む水が噴射されると、土が撹拌され、土に付着していたセシウム１３７やセシウム１３４などの放射性物質や他の不純物が水中に浮き上がってきて、水溶性の不純物は水の中に一定程度溶解する。
【００１６】
本実施例では、ナノバブルを発生させた後、５〜１０分程度おいて、水槽２の上澄み液をポンプ等で砂濾過装置５に導く。砂濾過装置５には、砂利などの支持層と、濾材として、小石や珪土や麦飯石などを、例えば３０〜５０ミクロン程度の粒径に粉砕した１又は複数種類の砂が充填してある。砂濾過装置５では、目に見えるごみから１０ミクロン程度の不純物を取り除くことができる。また、砂濾過装置５を通すことによって、水のクラスターが半分程度の大きさになる。砂濾過装置５は複数塔設けて複数回濾過してもよいし、複数の水を並行して濾過してもよい。砂濾過装置５で濾過された水は浄水装置６へ導かれる。砂濾過装置５は中の濾材を入れ替えることで簡単にメンテナンスできるのでランニングコストを抑えることができる。
【００１７】
本実施例では、砂濾過装置５で濾過した水を浄水装置６に導く。浄水装置６の前に砂濾過を行うことで、各フィルタの目詰まりを防止し寿命を長くすることができる。
【００１８】
浄水装置６には、濾材としてポリプロピレンなどの孔径が５〜１０ミクロン程度の化学繊維を充填したセディメントフィルタと、セディメントフィルタの下流側に設けられ濾材として孔径が５ミクロン程度の活性炭を充填したカーボンフィルタと、カーボンフィルタの下流側に設けられ孔径がサブミクロンから１０ナノメータ程度の限外濾過膜と、限外濾過膜の下流側に設けられ孔径が１ナノメータ以下、例えば０．５ナノメータ程度の逆浸透膜とを有する。限外濾過膜及び逆浸透膜は、本実施例では中空糸膜タイプであるが、これに限らない。セディメントフィルタ、カーボンフィルタ、限外濾過膜、逆浸透膜のいずれも、本実施例では直径１５ｃｍ、高さ２ｍで、耐圧が８ｋｇｆである塔ユニットで、圧力は４ｋｇｆで浄水処理を行った。
【００１９】
セディメントフィルタでは、鉄さびや藻類や一般菌類など５〜１０ミクロン程度の不純物まで取り除くことができる。また、カーボンフィルタでは、色とにおいの原因となる有機物や大腸菌など、５ミクロン程度の不純物まで取り除くことができる。さらに、限外濾過膜では、分子ふるい効果により、バクテリアやコロイド状粒子やウィルス等、ナノサイズからサブミクロン程度の不純物まで取り除くことができる。さらに、逆浸透膜によって、１分子の大きさが約０．３ナノメータである水分子を逆浸透させることによって、イオン化合物や重金属や、セシウム１３７やセシウム１３４を含む放射性物質等、ナノサイズの不純物まで取り除くことができる。なお、セシウムの微細粒の直径は約１０ナノメータから１０ミクロン程度である。
【００２０】
本実施例に用いた、セディメントフィルタの濾材と、カーボンフィルタの濾材と、限外濾過膜の濾材とを、本実施例で用いたサイズより小さい手持ちサイズ１本の中にまとめた簡易版浄水装置でも、高い浄水効果及び除染効果が確認されている。一般細菌が１２０個／ｍｌ(基準値：１００個／ｍｌ以下)、大腸菌陽性(基準値：検出されないこと)、有機物（全有機炭素（ＴＯＣ）の量）３．８ｍｇ／ｌ(基準値：３ｍｇ／ｌ）、ｐＨ９．１(基準値：５．８〜８．６)、濁度１９．５度(基準値：２度以下)であった池の水を、かかる簡易版浄水装置で、一般細菌が０個／ｍｌ、大腸菌不検出、有機物２．５ｍｇ／ｌ、ｐＨ８．３、濁度０．１度未満と基準を満たす水に浄水できた。また同じ簡易版浄水装置で、セシウム１３４とセシウム１３７が合計２．２〜４．９Ｂｑ／ｌのため池の水３サンプルを浄水したところ、検出下限値（セシウム１３４、セシウム１３７いずれも１Ｂｑ／ｌ程度）以下で不検出となり、放射性物質の除去能力があった。本実施例では、ナノバブル発生装置、さらに砂濾過装置及び逆浸透膜を組み合わせることによって、土の除染を実現させている。
【００２１】
各フィルタは複数塔設けて、それぞれ、複数回濾過してから次のフィルタを通してもよいし、複数の水を並行して濾過してもよい。浄水装置６で濾過された水は、浄水装置６の取出口から取り出す。浄水装置６を通過した水は、放射性物質であるセシウム１３７やセシウム１３４が除去されているだけでなく純水レベルにまで水質が向上するので、飲用等にも再利用ができる。
【００２２】
処理中は、水槽内の土壌のセシウム１３７及びセシウム１３４の濃度を測定し、合計で１００Ｂｑ(ベクレル)／ｋｇ以下となったら、処理を完了する。
【００２３】
本実施例では、浄水装置６は、セディメントフィルタとカーボンフィルタと限外濾過膜、逆浸透膜をそれぞれ一ユニットずつ有するが、処理量が多い場合にはそれぞれ複数ユニットあってもよいし、また、処理量が少ない場合等には、ひとつのユニットの中で、処理水が、セディメントフィルタ、カーボンフィルタ、限外濾過膜の順で濾過されるものであってもよい。
【００２４】
（効果）
本実施例によれば、ナノバブルで土の中の放射性物質を浮かび上がらせて上澄み液の浄水を行うので、効率よく、土の中の放射性物質を十分に除染することができる。また、本考案の除染装置によれば、砂の入れ替えで再生可能な砂濾過で前処理を行い、徐々に濾過して各浄水器への負荷を軽減するので、ランニングコスト含め、低コストで除染が可能となる。本実施例では、セディメントフィルタとカーボンフィルタと限外濾過膜がそれぞれ別であるため、それぞれの寿命に応じて別々にメンテナンスできるためコストを抑えることができる。
【００２５】
なお、本考案は、上記実施例１で述べた実施の形態に限定されず、その考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１      除染装置
２      水槽
３      ナノバブル発生装置
５      砂濾過装置
６      浄水装置
７      汚染土
【図１】
0003201217.tif 000003
【図２】
0003201217.tif 000004