(57)【要約】【課題】容易にため池の放射性物質の量を基準値以下とすることができ、かつ、除染による放射性廃棄物の発生量が少ない放射性物質の除染処理方法を提供する。【解決手段】放射性物質の除染処理を行うため池の水を抜く落水工程（ステップＳ１０６）と、浚渫した砕屑物を分級する分級工程（ステップＳ１０７）と、分級した礫を洗浄しため池に戻す礫処理工程（ステップＳ１０８）と、分級した砂を洗浄しため池に戻す砂処理工程（ステップＳ１０９）と、分級した泥に凝集剤を添加して凝集汚泥と上澄みに分離する凝集分離工程（ステップＳ１１１；）と、凝集汚泥を加圧脱水して脱水ケーキとする脱水工程（ステップＳ１１５）とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質により汚染されたため池を除染する放射性物質の除染処理方法であって、
ため池から水を抜く落水工程と、
前記落水工程の後、ため池の底に堆積している砕屑物を浚渫する浚渫工程と、
前記浚渫工程の後、浚渫した砕屑物を分級して礫と砂と泥とに分離する分級工程と、
前記分級工程の後、分級した礫を洗浄して放射性物質を基準値以下とし、ため池に戻す礫処理工程と、
前記分級工程の後、分級した砂を洗浄して放射性物質を基準値以下とし、ため池に戻す砂処理工程と、
前記分級工程の後、分級した泥に凝集剤を添加し、凝集泥と上澄みに分離する凝集分離工程と、
前記凝集分離工程の後、凝集泥を加圧脱水し、脱水ケーキとする脱水工程と
を含むことを特徴とする放射性物質の除染処理方法。
【請求項２】
前記浚渫工程の前に、ため池の底に堆積している砕屑物の放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて砕屑物の浚渫する深さを決定する汚染調査工程を含み、
前記浚渫工程では、前記汚染調査工程において決定された深さまで砕屑物を浚渫する
ことを特徴とする請求項１記載の放射性物質の除染処理方法。
【請求項３】
前記分級工程では、礫を大きさに応じて複数に分級し、
前記礫処理工程では、分級した礫ごとに洗浄する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放射性物質の除染処理方法。
【請求項４】
前記礫処理工程又は前記砂処理工程において礫又は砂を洗浄した洗浄水について、洗浄水に含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減する洗浄水処理工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の放射性物質の除染処理方法。
【請求項５】
前記礫処理工程又は前記砂処理工程において、礫又は砂を洗浄する際に、前記洗浄水処理工程において処理した洗浄水を再び用いることを特徴とする請求項４記載の放射性物質の除染処理方法。
【請求項６】
前記落水工程において抜いた水、前記凝集分離工程において分離した上澄み、又は、前記脱水工程において分離した水分について、これらに含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減する汚染水処理工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１に記載の放射性物質の除染処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セシウム１３７・セシウム１３４等の放射性物質により汚染されたため池を除染する放射性物質の除染処理方法に係り、特に、底に砕屑物が堆積しているため池を除染する放射性物質の除染処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、セシウム１３７・セシウム１３４を中心とした放射性物質による汚染が問題となっている。大気中に放出された放射性物質は雨などにより地上に降下し、土壌が汚染されている。農業用水として利用されるため池も例外ではなく、放射性物質は、主に、ため池の底の砕屑物の中に含まれている。そのため、汚染されたため池は使用することができない状態が続いており、ため池の除染処理方法の開発が望まれていた。
【０００３】
従来より、放射性物質の除染方法としては、例えば、ゼオライトに放射性物質を吸着させて、汚染水から放射性物質を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。しかしながら、一旦、地表に落下したものは、粘土粒子等と結合しており、陽イオン帯とはなっていないことから、ゼオライトは放射性物質の吸着量が十分とはいえず、処理効率が悪いという問題があった。また、放射性物質を吸着させた後のゼオライトは、減容化することが難しく、そのまま隔離容器に入れて保管しなければならないので、放射性廃棄物が多量に発生してしまうという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７７７０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、容易にため池の放射性物質の量を基準値以下とすることができ、かつ、除染による放射性廃棄物の発生量が少ない放射性物質の除染処理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】
【０００６】
本発明の放射性物質の除染処理方法は、放射性物質により汚染されたため池を除染する放射性物質の除染処理方法であって、ため池から水を抜く落水工程と、落水工程の後、ため池の底に堆積している砕屑物を浚渫する浚渫工程と、浚渫工程の後、浚渫した砕屑物を分級して礫と砂と泥とに分離する分級工程と、分級工程の後、分級した礫を洗浄して放射性物質を基準値以下とし、ため池に戻す礫処理工程と、分級工程の後、分級した砂を洗浄して放射性物質を基準値以下とし、ため池に戻す砂処理工程と、分級工程の後、分級した泥に凝集剤を添加し、凝集泥と上澄みに分離する凝集分離工程と、凝集分離工程の後、凝集泥を加圧脱水し、脱水ケーキとする脱水工程とを含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ため池から水を抜き、底の砕屑物を浚渫するようにしたので、放射性物質がため池に溜まっている水に拡散することを防止することができると共に、放射性物質が含まれる砕屑物を簡単にため池から取り除くことができ、ため池の放射性物質の量を容易に基準値以下とすることができる。また、浚渫した砕屑物は、分級し、礫及び砂については、洗浄してため池に戻すので、放射性廃棄物の量を大幅に削減することができる。更に、分級した泥については、凝集分離したのち、加圧脱水するようにしたので、放射性廃棄物の量を更に削減することができる。加えて、加圧脱水により脱水ケーキの含水率を十分に低減することができるので、フレキシブルコンテナバックなどに収容して積み重ねて保管することが可能であり、放射性廃棄物の取り扱いを容易とすることができる。
【０００８】
また、浚渫工程の前に、ため池の砕屑物の放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて砕屑物の浚渫する深さを決定し、その深さまで砕屑物を浚渫するようにすれば、ため池の放射性物質の量を確実に基準値以下とすることができる。また、必要以上に砕屑物を浚渫しないので、放射性廃棄物の量が増加することを抑制することができる。
【０００９】
更に、礫処理工程又は砂処理工程において礫又は砂を洗浄した洗浄水について、洗浄水に含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減するようにすれば、放射性物質を高い吸着率で吸着させることができ、容易にかつ効率よく放射性物質を除去することができる。
【００１０】
加えて、礫処理工程又は砂処理工程において、礫又は砂を洗浄する際に、洗浄水処理工程において処理した洗浄水を再び用いるようにすれば、洗浄水の量が増大することを抑制することができる。
【００１１】
更にまた、落水工程において抜いた水、凝集分離工程において分離した上澄み、又は、脱水工程において分離した水分について、これらに含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減するようにすれば、放射性物質を高い吸着率で吸着させることができ、容易にかつ効率よく放射性物質を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放射性物質の除染処理方法の工程を表す流れ図である。
【図２】図１に示した放射性物質の除染処理方法の一工程を説明するための説明図である。
【図３】図１に示した放射性物質の除染処理方法の他の一工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る放射性物質の除染処理方法の工程を表す流れ図である。図２から図３は、各工程を説明するための図である。この放射性物質の除染処理方法は、ため池の底に砕屑物が堆積している場合に好ましく用いることができる。
【００１５】
まず、例えば、放射性物質の除染処理を行うため池の立て樋を抜き、水を抜く（ステップＳ１０１；落水工程）。ため池の取水口は必要に応じて堰き止め、ため池への水の流入を止める。なお、放射性物質は主にため池の底に堆積している砕屑物に含まれているが、ため池に溜まっている水にも基準値を超える放射性物質が含まれている可能性がある。そこで、放流の際には、ため池に溜まっている水の放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１０２；Ｎ）、ため池の水に含まれる放射性物質を吸着剤に吸着させ、放射性物質の量を基準値以下としてから放流することが好ましい（ステップＳ１０３；汚染水処理工程）。
【００１６】
その際、吸着剤としては、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用いることが好ましい。籾殻、籾殻炭、及び、稲わらは、放射性物質の吸着率が高く、安価であり、かつ、焼却あるいは堆肥化等の生分解等により減容化することができるからである。吸着材に吸着させる方法としては、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤を網目状部を有する収納体、例えば、ネット状の袋に入れて、ため池から水を放流する水路に配置し、吸着剤に汚染水を浸潤させることが好ましい。また、ため池の水に含まれる放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１０２；Ｙ）、ため池の水をそのまま放流してもよい（ステップＳ１０４）。
【００１７】
落水工程（ステップＳ１０１）の後、例えば、ため池の砕屑物に含まれる放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて砕屑物の浚渫する深さを決定することが好ましい（ステップＳ１０５；汚染調査工程）。放射性物質は砕屑物の表層からある程度の範囲に含まれているので、放射性物質を含む表層部を除去すれば十分に放射性物質の量を基準値以下とすることができるからである。また、必要以上に砕屑物を除去すると放射性廃棄物の量が増加して好ましくないからである。
【００１８】
具体的には、例えば、図２（Ａ）に示したように、ため池１１の大きさに応じて、任意のピッチで縦線１２と横線１３を引き、その各交点１４において、堆積汚泥１５の深さ１６を測定し、図２（Ｂ）に示したように、各交点１４において、堆積汚泥１５の表層から例えば５ｃｍ程度の所定の間隔１７ごとに、簡易測定器などにより放射性物質の量を測定する。
【００１９】
汚染調査工程（ステップＳ１０５）の後、例えば、ため池の底に堆積している砕屑物を汚染調査工程において決定された深さまで浚渫する（ステップＳ１０６；浚渫工程）。浚渫は、例えば、パワーショベルなどで剥ぎ取ることにより行う。
【００２０】
浚渫工程（ステップＳ１０６）の後、例えば、浚渫した砕屑物を分級して礫と砂と泥とに分離する（ステップＳ１０７；分級工程）。その際、礫は大きさに応じて複数に分級することが好ましい。後述する礫処理工程において洗浄を容易とするためである。分級の方法としては、まず、例えば、浚渫した砕屑物をスケルトンバケットにより一次分級し、約１５０ｍｍ以上の礫を分離する。次いで、例えば、残りの砕屑物をトロンメルにより二次分級し、約５０ｍｍ以上の礫を分離する。続いて、例えば、残りの砕屑物をフィルター２層式タンク内で水中攪拌機を使用し、２ｍｍ以上の礫を分離する。そののち、フィルターを通過した砂および泥は、例えば、チューブポンプ又は汚泥ポンプで引き抜き、サンドマスターに送り、サンドマスターにより砂を分離する。
【００２１】
分級工程（ステップＳ１０７）の後、分級した礫については、洗浄水により洗浄して放射性物質を基準値以下としたのち、ため池に戻す（ステップＳ１０８；礫処理工程）。その際、分級工程（ステップＳ１０７）において、礫を大きさに応じて複数に分級した場合には、分級した礫ごとに洗浄処理を行う。また、分級工程（ステップＳ１０７）の後、分級した砂についても、洗浄水により洗浄して放射性物質を基準値以下としたのち、ため池に戻す（ステップＳ１０９；砂処理工程）。このように、礫及び砂は、洗浄により表面に付着している放射性物質を除去して基準値以下とすることが可能であるので、洗浄したのちため池に戻すようにすれば、放射性廃棄物の量を大幅に削減することができるので好ましい。また、分級して洗浄するようにすれば、効率的かつ効果的に放射性物質を除去することができるので好ましい。
【００２２】
これら礫処理工程（ステップＳ１０８）又は砂処理工程（ステップＳ１０９）において礫又は砂を洗浄した洗浄水については、洗浄水に含まれる放射性物質を吸着剤に吸着させて放射性物質の量を基準値以下に低減することが好ましい（ステップＳ１１０；洗浄水処理工程）。この洗浄水処理工程（ステップＳ１１０）では、上述した汚染水処理工程（ステップＳ１０３）と同様に、吸着剤に、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用い、この吸着剤に上澄みを浸潤させることが好ましい。また、この洗浄水処理工程（ステップＳ１１０）において処理した洗浄水は、再度、礫処理工程（ステップＳ１０８）又は砂処理工程（ステップＳ１０９）において礫又は砂の洗浄に用いることが好ましい。洗浄水の量が増大することを抑制することができるからである。
【００２３】
また、分級工程（ステップＳ１０７）の後、分級した泥については、水分を含む汚泥となっているので、凝集剤を添加し、凝集汚泥と上澄みに分離する（ステップＳ１１１；凝集分離工程）。具体的には、図３に示したように、例えば、まず、サンドマスターに残った汚泥を中継タンク２１に移し、次いで、混合槽２２に移して凝集剤２３を添加する。続いて、反応槽２４に移して２次撹拌を行って凝集効果を高めたのち、沈殿槽２５に移し凝集汚泥２６と上澄み２７に分離する。
【００２４】
分離した上澄みは、放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１１２；Ｎ）、放射性物質を吸着剤に吸着させて放射性物質の量を基準値以下としたのち、排水することが好ましい（ステップＳ１１３；汚染水処理工程）。この汚染水処理工程（ステップＳ１１３）では、上述した汚染水処理工程（ステップＳ１０３）と同様に、吸着剤に、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用い、この吸着剤に上澄みを浸潤させることが好ましい。また、上澄みの放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１１２；Ｙ）、そのまま排水してもよい（ステップＳ１１４）。
【００２５】
なお、汚染されたため池の砕屑物を採取し、分級した汚泥に凝集剤を添加して凝集汚泥と上澄みに分離し、分離前の汚泥と、分離後の上澄みに含まれる放射性セシウムの量及びそれらの濁度を測定したところ、放射性セシウムの量は、汚泥が１１３０ベクレル、上澄みが検出限界以下、濁度は汚泥が２８００度、上澄みが３．８度であった。すなわち、この凝集分離工程（ステップＳ１１１）において、放射性物質は凝集汚泥に含まれ、放射性物質を濃縮することができることが分かる。
【００２６】
凝集分離工程（ステップＳ１１１）の後、例えば、沈殿槽の下部に沈殿した凝集汚泥を加圧脱水機に高圧搬送して加圧脱水し、脱水ケーキとする（ステップＳ１１５；脱水工程）。この脱水ケーキは、最終残渣であり、放射性廃棄物として処理する。この加圧脱水により、凝集汚泥の含水率は９０％程度であったのが、脱水ケーキの含水率は３０％程度まで低減される。これにより、放射性廃棄物の量が大幅に削減される。
【００２７】
脱水分離した水分は、放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１１６；Ｎ）、放射性物質を吸着剤に吸着させて放射性物質の量を基準値以下に低減したのち、排水することが好ましい（ステップＳ１１７；汚染水処理工程）。この汚染水処理工程（ステップＳ１１７）では、上述した汚染水処理工程（ステップＳ１０３）と同様に、吸着剤に、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用い、この吸着材に上澄みを浸潤させることが好ましい。また、脱水分離した水分の放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１１６；Ｙ）、そのまま排水してもよい（ステップＳ１１８）。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、ため池から水を抜き、底の砕屑物を浚渫するようにしたので、放射性物質がため池に溜まっている水に拡散することを防止することができると共に、放射性物質が含まれる砕屑物を簡単にため池から取り除くことができ、ため池の放射性物質の量を容易に基準値以下とすることができる。また、浚渫した砕屑物は、分級し、礫及び砂については、洗浄してため池に戻すので、放射性廃棄物の量を大幅に削減することができる。更に、分級した泥については、凝集分離したのち、加圧脱水するようにしたので、放射性廃棄物の量を更に削減することができる。加えて、加圧脱水により脱水ケーキの含水率を十分に低減することができるので、フレキシブルコンテナバックなどに収容して積み重ねて保管することが可能であり、放射性廃棄物の取り扱いを容易とすることができる。
【００２９】
また、浚渫工程の前に、ため池の砕屑物の放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて砕屑物の浚渫する深さを決定し、その深さまで砕屑物を浚渫するようにすれば、ため池の放射性物質の量を確実に基準値以下とすることができる。また、必要以上に砕屑物を浚渫しないので、放射性廃棄物の量が増加することを抑制することができる。
【００３０】
更に、礫処理工程又は砂処理工程において礫又は砂を洗浄した洗浄水について、洗浄水に含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減するようにすれば、放射性物質を高い吸着率で吸着させることができ、容易にかつ効率よく放射性物質を除去することができる。
【００３１】
加えて、礫処理工程又は砂処理工程において、礫又は砂を洗浄する際に、洗浄水処理工程において処理した洗浄水を再び用いるようにすれば、洗浄水の量が増大することを抑制することができる。
【００３２】
更にまた、落水工程において抜いた水、凝集分離工程において分離した上澄み、又は、脱水工程において分離した水分について、これらに含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減するようにすれば、放射性物質を高い吸着率で吸着させることができ、容易にかつ効率よく放射性物質を除去することができる。
【００３３】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各工程について具体的に説明したが、全ての工程を含む必要はなく、また、他の工程を含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
放射性物質を含むため池の除染に用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１…ため池、１２…縦線、１３…横線、１４…交点、１５…堆積汚泥、１６…堆積汚泥の深さ、１７…間隔、２１…中継タンク、２２…混合槽、２３…凝集剤、２４…反応槽、２５…沈殿槽、２６…凝集汚泥、２７…上澄み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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