(57)【要約】【課題】原発事故等において、放射性物質を含んだ水が湾内に流出する前に、容易な操作で汚染物質を効果的に低減でき、かつ、幅広い場所に設置可能な放射性物質吸着装置を提供する。【解決手段】放射性物質吸着材を担持した帯状の放射性物質吸着繊維基材を用いて網目状に形成された吸着布ネットにおいて、吸着布ネットの上端部及び下端部に連結部材が設けられ、下端部側の連結部材に、吸着布ネット全体を水中に沈め得るウェイト部材が連結され、上端部側の連結部材に、吸着布ネット及びウェイト部材を浮力によって水中で支持可能なフロート部材が連結される。吸着布ネットは全ての端辺に連結部材が設けられ、何れかの端辺の連結部材同士が連結することにより２枚以上連結されたことでもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質吸着材を担持した帯状の放射性物質吸着繊維基材を用いて網目状に形成された吸着布ネットにおいて、
吸着布ネットの上端部及び下端部に連結部材が設けられ、
下端部側の連結部材に、吸着布ネット全体を水中に沈め得るウェイト部材が連結され、
上端部側の連結部材に、吸着布ネット及び前記ウェイト部材を浮力によって水中で支持可能なフロート部材が連結されたことを特徴とする放射性物質吸着布ネット。
【請求項２】
前記吸着布ネットは全ての端辺に前記連結部材が設けられ、
何れかの端辺の連結部材同士が連結することにより２枚以上連結されたことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項３】
前記吸着布ネットは、
上端部同士と下端部同士が交互に、前記フロート部材または前記ウェイト部材を共通として、前記連結部材を用いて連結され、
連結された前記吸着布ネットの最遠端のネットに一端が固定され、他端が全てのネットの網目の孔に挿通されたロープ状回収部材が設けられ、
前記ロープ状回収部材の自由端を引くことにより、水中で拡がったネットをアコーディオン状に閉じ得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項４】
前記吸着布ネットは、
右端部同士と左端部同士が交互に、前記連結部材を用いて連結され、
連結された前記吸着布ネットの最遠端のネットに一端が固定され、他端が全てのネットの網目の孔に挿通されたロープ状回収部材が設けられ、
前記ロープ状回収部材の自由端を引くことにより、水中で拡がったネットをアコーディオン状に閉じ得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項５】
前記吸着布ネットの各々の全体形状は、正方形または長方形であり、
前記吸着布ネット同士が、前記連結部材を用いて、縦横マトリックス状に連結されたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項６】
前記吸着布ネットの各々の全体形状は、菱形、平行四辺形、等脚台形又は正六角形であり、
前記吸着布ネット同士が、前記連結部材を用いて、プレート状に連結されたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項７】
複数の帯状の前記放射性物質吸着繊維基材が部分的に束ねられ、束ねられない帯状部分が広がった状態のものが連結され、網目状を形成することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項８】
前記放射性物質吸着材は、主にセシウムの吸着除去を行うプルシアンブルー類縁体であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の放射性物質吸着布ネット。
【請求項９】
前記プルシアンブルー類縁体は、プルシアンブルーであることを特徴とする請求項８に記載の放射性物質吸着布ネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質吸着材を用いて、放射性物質を含む汚染水中の放射性物質を吸着し除去する放射性物質吸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年３月１１日に発生した福島第一原子力発電所の事故のように、配管や圧力容器が破損した場合、例えば、ヨウ素１３１、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９８などの放射性物質を含有した原子炉冷却水が大量に漏出する可能性がある。これら放射性物質の内、セシウム１３７は半減期が３０年と長く、原子力発電所外に漏出した場合、長期間にわたって環境に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００３】
そのため、このような放射性物質の空中、土中又は海中への排出を抑制することが非常に重要であり、法令上、発電用原子炉施設には、工場等外への放射性物質の拡散を抑制するために必要な設備を設けることが義務付けられている。
放射性物質の拡散を抑制するための具体的な方策としては、まず、放水で放射性物質の大気拡散を抑制することが考えられる。次に、汚染水の湾内流出前に汚染物質を低減する。そして、シルトフェンスで外洋への拡散を抑制する。
このようなステップを踏む中で、最も問題となるのは、汚染水の湾内流出前に汚染物質をどのように低減するかである。
【０００４】
まず、考えられるのは、放射性物質を吸着するフィルタによって、汚染水中の放射性物質を吸着することである。しかしながら、高性能のフィルタを用いても、放射性物質を１００パーセント吸着除去することは困難であり、さらなる解決方法が求められている。
そこで例えば、水中に溶解している放射性セシウムを吸着することができるセシウムの吸着装置が知られている（特許文献１を参照）。これは、水に溶解しているセシウムを吸着する複数の吸着ユニットが浮き部材に連結されたものであり、吸着ユニットがネット状容器に収納された構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示されたセシウムの吸着装置では、吸着ユニットを構成する吸着フィルタ自体がネット状に形成されているわけではないため、十分なセシウム吸着効果が得られないという問題がある。
【０００５】
また、水中に溶出している放射性物質を編織物やネットに吸着せしめ低減させる放射性物質低減装置が知られている（特許文献２を参照）。これは、基材表面に、放射性物質吸着剤を結着剤を介して貼着することにより、放射性物質吸着剤を含む糸等を製造し、これを編織物やネット状物に形成し、放射性物質を低減させるための装置に使用するものである。これによれば、放射性物質吸着剤を含む基材自体が、編織物やネット状物であるため、効果的に放射性物質を吸着できるといえる。
しかしながら、特許文献２に開示された放射性物質低減装置では、放射性物質吸着剤を含む編織物やネット状物を利用するものとして開示されている装置が大掛かりなものであるため、コストが過大となり、また操作が容易でないという問題がある。また、かかる装置を設置できる場所が限定され、幅広い場所に設置できるものではないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１５２４５６号公報
【特許文献２】特開２０１５−２８４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる状況に鑑みて、本発明は、原発事故等において、放射性物質を含んだ水が湾内に流出する前に、容易な操作で汚染物質を効果的に低減でき、かつ、幅広い場所に設置可能な放射性物質吸着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】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明の放射性物質吸着布ネットは、放射性物質吸着材を担持した帯状の放射性物質吸着繊維基材を用いて網目状に形成された吸着布ネットにおいて、吸着布ネットの上端部及び下端部に連結部材が設けられ、下端部側の連結部材に、吸着布ネット全体を水中に沈め得るウェイト部材が連結され、上端部側の連結部材に、吸着布ネット及びウェイト部材を浮力によって水中で支持可能なフロート部材が連結されたことを特徴とする。
放射性物質吸着繊維基材が網目状に形成されることで、放射性物質吸着布ネットを水中に浮遊させた際に、汚染水を効果的に放射性物質吸着繊維基材に触れさせることができ、放射性物質の吸着性能を向上させることができる。
吸着布ネット全体を水中に沈め得るウェイト部材と吸着布ネット及びウェイト部材を浮力によって水中で支持可能なフロート部材が、吸着布ネットに設けられることにより、吸着布ネットを水中に浮遊させて、効率的に放射性物質を吸着することが可能となる。
【０００９】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおいては、吸着布ネットは全ての端辺に連結部材が設けられ、何れかの端辺の連結部材同士が連結することにより２枚以上連結されたことでもよい。
吸着布ネットの全ての端辺に連結部材が設けられることで、連結部材にフロート部材やウェイト部材を連結できるだけではなく、吸着布ネット同士を連結して使用することもできる。なお、連結部材としては、リングジョイントが好適に用いられるが、その他の部材でもよい。
【００１０】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおいて、吸着布ネットは、上端部同士と下端部同士が交互に、フロート部材またはウェイト部材を共通として、連結部材を用いて連結され、連結された吸着布ネットの最遠端のネットに一端が固定され、他端が全てのネットの網目の孔に挿通されたロープ状回収部材が設けられ、ロープ状回収部材の自由端を引くことにより、水中で拡がったネットをアコーディオン状に閉じ得ることでもよい。
かかる構成とされることにより、吸着布ネットをアコーディオン状に広げたり閉じたりすることが可能となり、設置場所に合わせた長さに吸着布ネットを広げて使用することが可能である。また、使用後の回収の際には、ロープ状回収部材を用いることで、吸着布ネットを閉じた状態にして回収することができるので、回収・運搬等の作業が容易である。なお、ここでロープ状回収部材とは、ロープだけではなくチェーンやワイヤ等の部材を含む意味で用いている。
吸着布ネット同士は、フロート部材またはウェイト部材を共通として連結されているため、吸着布ネットの枚数分のフロート部材やウェイト部材を設ける必要がなく、コストを低減させることができる。
また、吸着布ネットを連結する枚数は、設置場所や運搬の便等に合わせて変更することができる。また、連結枚数に合わせて、ロープ状回収部材の長さを延長して設けてもよい。
【００１１】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおいて、吸着布ネットは、右端部同士と左端部同士が交互に、連結部材を用いて連結され、連結された吸着布ネットの最遠端のネットに一端が固定され、他端が全てのネットの網目の孔に挿通されたロープ状回収部材が設けられ、ロープ状回収部材の自由端を引くことにより、水中で拡がったネットをアコーディオン状に閉じ得ることでもよい。
かかる構成とされることにより、前述のように吸着布ネットを上端部同士と下端部同士で連結するばかりでなく、右端部同士と左端部同士で連結することもでき、ニーズに合った吸着布ネットを提供することが可能である。
【００１２】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおいて、吸着布ネットの各々の全体形状は、正方形または長方形であり、吸着布ネット同士が、連結部材を用いて、縦横マトリックス状に連結されたことでもよい。
吸着布ネットの各々の全体形状が正方形または長方形とされることで、縦横に連結して、縦方向や横方向に自在に拡げることができ、放射性物質吸着布ネット全体の形状設計が容易となる。また、吸着布ネット同士を組み合わせることで、多彩なバリエーションの吸着布ネットを提供することができる。
水底に障害物がある場合は、それの位置とサイズを考慮して、その部分にはネットがないように、放射性物質吸着布ネット全体の形状を設計することも可能である。
【００１３】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおいて、吸着布ネットの各々の全体形状は、菱形、平行四辺形、等脚台形又は正六角形であり、吸着布ネット同士が、連結部材を用いて、プレート状に連結されたことでもよい。
放射性物質吸着布ネットが設置される場所は、海中だけではなく、汚染水処理施設等様々である。したがって、吸着布ネットの形状は、設置される場所や、水流、設置・回収の便等を考慮して設計される必要がある。吸着布ネットの各々の全体形状が菱形、平行四辺形、等脚台形又は正六角形とされることで、設置場所に合わせて適切な形状の製品を提供することができる。
【００１４】
複数の帯状の放射性物質吸着繊維基材が部分的に束ねられ、束ねられない帯状部分が広がった状態のものが連結され、網目状を形成することが好ましい。
複数の帯状の放射性物質吸着繊維基材が用いられ、しかも束ねられない帯状部分が広がった状態のものが連結されることで、放射性物質吸着繊維基材と汚染水が接触する面積が広くなり、効果的に放射性物質を吸着することができる。したがって、帯状の放射性物質吸着繊維基材には、放射性物質の吸着性能を向上させるために、切り込み等のさらなる加工がなされてもよい。
【００１５】
本発明の放射性物質吸着布ネットにおける放射性物質吸着材は、主にセシウムの吸着除去を行うプルシアンブルー類縁体が好適に用いられる。ここで、プルシアンブルー類縁体は、具体的には、プルシアンブルーである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の放射性物質吸着布ネットによれば、原発事故等において、放射性物質を含んだ水が湾内に流出する前に、容易な操作で汚染物質を効果的に低減でき、かつ、幅広い場所に設置が可能であるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の放射性物質吸着布ネットの正面図
【図２】実施例２の放射性物質吸着布ネットの右側面図
【図３】実施例２の放射性物質吸着布ネットの取り付けイメージ図
【図４】実施例３の放射性物質吸着布ネットの正面図
【図５】実施例３の放射性物質吸着布ネットの平面図
【図６】実施例４の放射性物質吸着布ネットの正面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１の放射性物質吸着布ネットの正面図を示している。図１に示すように、放射性物質吸着布ネット１は、吸着布ネット２、フロート部材３及びウェイト部材４から成る。吸着布ネット２の上下左右の端部には、それぞれ複数のリング状の連結部材５が設けられており、吸着布ネット２とフロート部材３は連結部材５を介して連結されている。同様に、吸着布ネット２とウェイト部材４も連結部材５を介して連結されている。なお、吸着布ネット２の左右の端部に設けられた連結部材５は、ここでは何らの部材とも連結されていないが、必要に応じて、他のネット等と連結させることができる構造となっている。
フロート部材３及びウェイト部材４が設けられていることにより、放射性物質吸着布ネット１は、海中等の水中に沈めると吸着布ネット２が縦に広がった状態で一定程度沈み、浮遊するため、水中の放射性物質を効果的に吸着することが可能となっている。
【実施例２】
【００２０】
図２は、実施例２の放射性物質吸着布ネットの右側面図を示している。図２に示すように、放射性物質吸着布ネット１１は、吸着布ネット（２ａ〜２ｊ）、フロート部材（３ａ〜３ｅ）、ウェイト部材（４ａ〜４ｆ）及び回収ロープ６から成る。吸着布ネット（２ａ〜２ｊ）は、フロート部材（３ａ〜３ｅ）又はウェイト部材（４ａ〜４ｆ）を介して、ここでは図示しないがリング状の連結部材を用いて、連結されている。
【００２１】
具体的には、吸着布ネット２ａは、フロート部材３ａ及びウェイト部材４ａと連結されている。また、吸着布ネット２ｂは、フロート部材３ａ及びウェイト部材４ｂと連結されている。吸着布ネット２ｃは、フロート部材３ｂ及びウェイト部材４ｂと連結されている。吸着布ネット２ｄは、フロート部材３ｂ及びウェイト部材４ｃと連結されている。吸着布ネット２ｅは、フロート部材３ｃ及びウェイト部材４ｃと連結されている。吸着布ネット２ｆは、フロート部材３ｃ及びウェイト部材４ｄと連結されている。吸着布ネット２ｇは、フロート部材３ｄ及びウェイト部材４ｄと連結されている。吸着布ネット２ｈは、フロート部材３ｄ及びウェイト部材４ｅと連結されている。吸着布ネット２ｉは、フロート部材３ｅ及びウェイト部材４ｅと連結されている。吸着布ネット２ｊは、フロート部材３ｅ及びウェイト部材４ｆと連結されている。ここでは、１０枚の吸着布ネットを連結する方法を採用しているが、連結する数は設置場所に合わせて増減させることが可能である。
【００２２】
回収ロープ６は、端部６ａが吸着布ネット２ａに固定され、吸着布ネット（２ｂ〜２ｊ）の間隙に挿通されている。したがって、放射性物質吸着布ネット１１を回収する際には、回収ロープ６の自由端を手繰り寄せることで放射性物質吸着布ネット１１が折り畳まれ、容易に放射性物質吸着布ネット１１を回収することが可能である。
【００２３】
図３は、実施例２の放射性物質吸着布ネットの取り付けイメージ図を示している。図３に示すように、放射性物質吸着布ネット１１は、放射性物質吸着システム５０内に設置されている。放射性物質吸着システム５０は地中に設けられ、浄化枡５３、排出口５４、グレーチング５７ａ、覆工板５７ｂ、放射性物質吸着装置５８及び集水枡５９が設けられている。
【００２４】
浄化枡５３には、放射性物質吸着装置５８が設けられており、グレーチング５７ａから流入した汚染水６０は、放射性物質吸着装置５８によって浄化され、一次浄化水６１となる。
放射性物質吸着装置５８としては、プルシアンブルー類縁体を担持した布から成る放射性物質吸着フィルタが好適に用いられるが、用いる放射性物質吸着剤としては、プルシアンブルー類縁体に限られず、ゼオライト等であってもよい。放射性物質吸着装置５８は、グレーチング５７ａを開くことで、取り外すことができる構造である。
本実施例では、放射性物質吸着装置５８は１基のみ設置されているが、例えば２基以上を直列に配置して放射性物質の除去性能を高めることも可能である。しかしながら、放射性物質吸着装置５８の増設は、設置スペースの点で限界があり、無限に増設できるものではない。また、複数基の放射性物質吸着装置５８を配置したとしても、放射性物質を１００パーセント除去できるわけではない。
【００２５】
そこで、集水枡５９に放射性物質吸着布ネット１１を設置することにより、一次浄化水６１をさらに浄化する構成となっている。すなわち、放射性物質吸着装置５８により放射性物質が除去された一次浄化水６１は、集水枡５９へと送られる。集水枡５９には一次浄化水６１が溜められており、その中に放射性物質吸着布ネット１１を設置する。放射性物質吸着布ネット１１の設置は覆工板５７ｂを取り外して行う。放射性物質吸着布ネット１１に設けられた回収ロープ６は地上に留めておき、一定時間、放射性物質吸着布ネット１１を集水枡５９中で浮遊させて、一次浄化水６１中に含まれる放射性物質を吸着する。使用後は覆工板５７ｂを再度取り外して、回収ロープ６を手繰り寄せて放射性物質吸着布ネット１１を回収する。
放射性物質吸着布ネット１１によって、浄化された二次浄化水６２は、排出口５４を通って排出される。
【実施例３】
【００２６】
図４は、実施例３の放射性物質吸着布ネットの正面図を示している。本実施例は、実施例２とは異なり、放射性物質吸着システムの外であって、かつシルトフェンスの内側に設置した場合について示している。
図４に示すように、放射性物質吸着布ネット１２は、吸着布ネット（２ｋ〜２ｑ）、フロート部材（３ｆ〜３ｉ）、ウェイト部材（４ｇ〜４ｊ）及び図示しない回収ロープから成る。吸着布ネット（２ｋ〜２ｑ）、フロート部材（３ｆ〜３ｉ）及びウェイト部材（４ｇ〜４ｊ）は、連結部材５を用いて連結されている。
【００２７】
具体的には、図上、吸着布ネット２ｋと吸着布ネット２ｌ、吸着布ネット２ｍと吸着布ネット２ｎ、吸着布ネット２ｐと吸着布ネット２ｑが、上下に連結されている。また、吸着布ネット２ｋと吸着布ネット２ｍ、吸着布ネット２ｍと吸着布ネット２ｏ、吸着布ネット２ｏと吸着布ネット２ｐ、吸着布ネット２ｌと吸着布ネット２ｎが左右に連結されている。
そして、吸着布ネット２ｋの上端にはフロート部材３ｆ、吸着布ネット２ｍの上端にはフロート部材３ｇ、吸着布ネット２ｏの上端にはフロート部材３ｈ、吸着布ネット２ｐの上端にはフロート部材３ｉが連結されている。また、吸着布ネット２ｌの下端にはウェイト部材４ｇ、吸着布ネット２ｎの下端にはウェイト部材４ｈ、吸着布ネット２ｏの下端にはウェイト部材４ｉ、吸着布ネット２ｑの下端にはウェイト部材４ｊがそれぞれ連結されている。
【００２８】
吸着布ネット２ｏの下部にはさらに吸着布ネットは設けていないが、これは、設置場所である海底７には岩礁８が存在しており、かかる形状に合わせて、放射性物質吸着布ネット１２の形状を設計しているからである。このように、放射性物質吸着布ネットの設置場所に合わせた製品を提供することが可能となっている。
【００２９】
図５は、実施例３の放射性物質吸着布ネットの平面図を示している。図５に示すように、回収ロープ６は、端部６ａがフロート部材３ｆの下方に位置する図示しない吸着布ネットに固定され、フロート部材（３ｇ〜３ｉ）の下方に位置する図示しない吸着布ネットの間隙に挿通されている。したがって、放射性物質吸着布ネット１２を回収する際には、回収ロープ６の自由端を手繰り寄せることで放射性物質吸着布ネット１２が折り畳まれ、容易に放射性物質吸着布ネット１２を回収することが可能である。
【実施例４】
【００３０】
図６は、実施例４の放射性物質吸着布ネットの正面図を示している。図６に示すように、放射性物質吸着布ネット１３は、吸着布ネット（２０ａ〜２０ｆ）、フロート部材３及びウェイト部材４から成り、連結部材５を用いて連結されている。実施例１では、１枚の吸着布ネットで構成されていたが、本実施例では、６枚の吸着布ネット（２０ａ〜２０ｆ）で構成されている。
【００３１】
具体的には、図上、吸着布ネット２０ａと吸着布ネット２０ｃ、吸着布ネット２０ｃと吸着布ネット２０ｅ、吸着布ネット２０ｂと吸着布ネット２０ｄ、吸着布ネット２０ｄと吸着布ネット２０ｆが連結部材５を用いて左右に連結されている。また、吸着布ネット２０ａと吸着布ネット２０ｂ、吸着布ネット２０ｃと吸着布ネット２０ｄ、吸着布ネット２０ｅと吸着布ネット２０ｆが連結部材５を用いて上下に連結されている。
そして、吸着布ネット（２０ａ，２０ｃ，２０ｅ）は、上端部において連結部材５を用いてフロート部材３と連結され、吸着布ネット（２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ）は、下端部において連結部材５を用いてウェイト部材４と連結されている。
このように、実施例２又は３とは異なり、連結部材５を用いて吸着布ネットを延設し、また、長めのフロート部材やウェイト部材を用いることで、１枚の吸着布ネットを大きな形状のものとすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、放射性物質を含んだ汚染水の浄化処理設備に有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１１〜１３  放射性物質吸着布ネット
２，２ａ〜２ｑ，２０ａ〜２０ｆ  吸着布ネット
３，３ａ〜３ｅ  フロート部材
４，４ａ〜４ｆ  ウェイト部材
５  連結部材
６  回収ロープ
６ａ  端部
７  海底
８  岩礁
５０  放射性物質吸着システム
５３  浄化枡
５４  排出口
５７ａ  グレーチング
５７ｂ  覆工板
５８  放射性物質吸着装置
５９  集水枡
６０  汚染水
６１  一次浄化水
６２  二次浄化水
【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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