(57)【要約】【課題】セシウムを含有する溶液から、セシウムを効率良く分離する方法を提供することにある。【解決手段】本発明の処理方法によれば、吸着塔方式をとりながらも、被処理水に含まれる不溶物やセシウム吸着剤の微粉化によって発生する不溶物による目詰まりがなく、吸着塔全体にわたってセシウムが均一に吸着される処理方法を提供することができる。セシウムが放射性セシウムである場合、吸着塔の一部が極端な高放射能濃度になることのない、放射性セシウム含有液の安全な処理方法となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セシウム吸着剤を充填塔内に流動床を形成するように配置し、セシウムを含む被処理水を上向流により流すことを特徴とする処理方法。
【請求項２】
セシウム吸着剤が、セシウム吸着性化合物と無機フィラーをバインダーとともに結着した吸着剤である請求項１記載の処理方法。
【請求項３】
セシウム吸着剤が、セシウム吸着性化合物と磁性粒子をバインダーとともに結着した磁性吸着剤である請求項１記載の処理方法。
【請求項４】
セシウム吸着剤が、セシウム吸着性化合物と磁性粒子をバインダーとともに結着したのち、着磁処理を施した磁性吸着剤である請求項１記載の処理方法。
【請求項５】
セシウム吸着剤が、セシウム吸着性化合物と着磁処理を施した磁性粒子をバインダーとともに結着した磁性吸着剤である請求項１記載の処理方法。
【請求項６】
セシウム吸着性化合物が不溶性フェロシアン化物である請求項２〜５のいずれか記載の処理方法。
【請求項７】
セシウム吸着性化合物がゼオライトである請求項２〜５のいずれか記載の処理方法。
【請求項８】
不溶性フェロシアン化物がバインダーの存在下で製造されている請求項６記載の処理方法。
【請求項９】
磁性粒子が、バリウムフェライトまたはストロンチウムフェライトである請求項３〜５のいずれか記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムを含有する溶液から、効率良くセシウムを分離する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セシウムは、試薬、光電変換素子、光学結晶、光学ガラス等の製造に用いられているレアメタルであり、地熱水等からセシウムを分離回収する技術は、資源確保の観点から重要である。また、原子力利用施設から発生する廃液中には放射性セシウムが含まれており、このものを効率良く分離する技術が開発されてきた。さらに２０１１年に起きた福島第一原子力発電所の事故においては、放射性セシウムが広範囲に飛散し、さまざまな物質に付着した放射性セシウムを分離する技術が求められている。
【０００３】
放射性セシウムを含有する溶液からこのものを分離するため、さまざまな手法が検討されてきた。代表的な方法は、放射性セシウムを含有する溶液にセシウム吸着剤を添加して一定時間接触させてから、濾過等により分離する方法である。セシウム吸着剤としては、モルデナイト等のゼオライト類、結晶質四チタン酸、スメクタイト、不溶性フェロシアン化物、リンモリブデン酸アンモニウム等のヘテロポリ酸塩類、シリコチタネート等が古くから知られている。分離に際しては、セシウム吸着剤を凝集させる凝集剤を併用することもある（例えば、特許文献１）。この方法によれば、除染作業に際して発生する洗浄水や可燃性のある汚染物の焼却灰を洗浄した水等、不溶物を含んださまざまな水を処理することができる。一方で、濾過等による分離は操作性が良くないため、吸着剤に磁性を持たせて操作性を改良する工夫もなされている（例えば、特許文献２〜４）。磁性を利用することにより確かに操作性が改良されるものの、作業者の安全性をさらに高めるため、一層の改良が必要であった。
【０００４】
セシウム吸着剤を放射性セシウム含有溶液に添加し、一定時間後に濾過する方式に替え、セシウム吸着剤を充填塔に詰めておき、放射性セシウム含有溶液を通水する方法も提案されている（例えば、特許文献５、６）。この方法によれば、吸着剤はすでに充填塔に固定されており、操作性が格段に向上するとともに、放射線の遮蔽も容易であるため、作業者の安全性を確保するという点からは好ましい。しかしながら、このように吸着剤を充填塔に詰めておく方式では、被処理水に含まれる微量の不溶物や、使用時の圧力により吸着剤が微粉化して発生する不溶物のために吸着塔が目詰まりを起こしやすいという問題がある。また放射性セシウムは水が入ってくる側から吸着されるため、充填塔の入口側が極端な高放射能濃度になり、その取り扱いが困難になるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０１０９８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０１２０８１号パンフレット
【特許文献３】特許第４９３２０５４号公報
【特許文献４】特開２０１３−２８６５号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４００３１号公報
【特許文献６】特開２０１３−１６０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、セシウムを含有する溶液から、操作性良くセシウムを吸着除去できる処理方法を提供することにある。特に、吸着塔方式をとりながらも、被処理水に含まれる不溶物や吸着剤の微粉化によって発生する不溶物による目詰まりがなく、吸着塔の一部が極端な高放射能濃度になることのない、放射性セシウム含有液の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を鋭意研究し、セシウム吸着剤を充填塔内に流動床を形成するように配置し、セシウムを含む被処理水を上向流により流すことを特徴とする処理方法が上記課題の解決に有効であることを見出した。セシウム吸着剤は、セシウム吸着性化合物を単独でセシウム吸着剤として用いることもできるが、セシウム吸着性化合物と無機フィラー、特に磁性粒子をバインダーとともに結着した磁性吸着剤が好ましい。また、セシウム吸着剤が、セシウム吸着性化合物と磁性粒子をバインダーとともに結着したのち、着磁処理を施したもの、あるいは、セシウム吸着性化合物と着磁処理を施した磁性粒子をバインダーとともに結着したものであると好ましい。セシウム吸着性化合物としては不溶性フェロシアン化物またはゼオライトが好ましく、不溶性フェロシアン化物がバインダーの存在下で製造されていると好ましい。また磁性粒子としては、バリウムフェライトまたはストロンチウムフェライトが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、セシウム吸着剤を充填塔内に流動床を形成するように配置し、セシウムを含む被処理水を上向流により流す。流動床による処理なので、被処理水が不溶成分を含んでいても、あるいはセシウム吸着剤が分解して水不溶性の微粉末を発生しても、目詰まりを起こすことはない。セシウム吸着剤は充填塔内で循環するので、局部的に高い放射能濃度になることがなく、また充填塔は容易に遮蔽を施すことが可能なので、作業上の安全性が高い。充填塔の外部から放射能濃度をモニターすることにより、予め設定しておいたセシウム吸着剤の放射能濃度上限値に達した時点で処理を止めることも容易である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
セシウムを含む被処理水を上向流により流した状態で、セシウム吸着剤が充填塔内で流動床を形成するためには、充填塔内にセシウム吸着剤が流動する領域が存在し、セシウム吸着剤の比重が被処理水より大きいことが必要である。セシウム吸着剤は上向流により押し上げられる一方で、重力の作用により上方から下方に移動し、全体としてセシウム吸着剤の回流状態が生成する。被処理水の流速が速すぎればセシウム吸着剤が充填塔外へ流出し、遅すぎれば処理能力が低いレベルにとどまることになる。最適な流速はセシウム吸着剤の形状、粒径、比重、セシウム吸着速度等を勘案して、実験的に求めることになる。セシウム吸着剤の粒径は１１０〜４００μｍが好ましい。１１０μｍ未満では、充填塔からの流出が多くなることがあり、４００μｍを超えると、充填塔内での流動が不十分になる場合がある。
【００１０】
本発明に用いられるセシウム吸着剤としては特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、ゼオライト、結晶質四チタン酸、スメクタイト、不溶性フェロシアン化物、リンモリブデン酸アンモニウム、リンタングステン酸アンモニウム、シリコチタネート、粘土等を挙げることができる。
【００１１】
本発明に用いられるセシウム吸着剤の中で不溶性フェロシアン化物は、セシウムに対する選択性が高いことから好ましく用いられる。不溶性フェロシアン化物の具体例としては例えば、一般式［Ｍ］ａ［Ｆｅ（ＣＮ）６］ｂ（ただしＭはＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｆｅなどの遷移金属であり、ａとｂはＭの価数×ａ＝４×ｂを満たす整数である）で表わされるフェロシアン化物、またはこれらのＭの一部が、一価の陽イオンにより置換されているフェロシアン化物や遷移金属の位置がＭｏ、Ｔｉ、Ｗなどの酸化物で置き換わったフェロシアン化物で、水に不溶のものを挙げることができる。これらの中では、ＭとしてＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの少なくとも１種を含有する不溶性フェロシアン化物が、高いセシウム吸着性を有することから好ましい。
【００１２】
本発明に用いられるセシウム吸着剤の中でゼオライトもまた、セシウムに対する選択性が高いことから好ましく用いられる。ゼオライトの種類については特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、モルデナイト、クリノプチロライト、アナルサイム、フェリエライト等の天然ゼオライト、ゼオライトＡ、フィリップサイト等の人工ゼオライト、Ａ型あるいはＸ型等の合成ゼオライト等を挙げることができる。
【００１３】
本発明に用いられるセシウム吸着剤は、吸着剤の比重を増すためや機械的な強度を増すために、無機フィラーを含有していても良い。無機フィラーの例としては磁性粒子、鉄、タングステン等の金属粉、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、シリカ等の酸化物のほか、タルク、クレー、マイカ等のケイ酸塩が挙げられる。これらの中では、磁性粒子、金属粉、硫酸バリウムが好ましく、特に磁性粒子が好ましい。無機フィラーの粒径は０．１μｍ〜５０μｍが好ましい。０．１μｍ未満では、取り扱いに困難が生じることがあり、５０μｍを超えると、セシウム吸着性化合物との混合がスムースに進まない場合がある。セシウム吸着剤が無機フィラーを含む場合の、無機フィラーの含有率は２０〜９７質量％が好ましく、特に３０〜８５質量％となるようにするのが好ましい。含有率が２０質量％を下回ると、無機フィラーの効果が低下することがあるので好ましくない。また９７質量％を上回ると、セシウム吸着性化合物やバインダーの含有率が低くなり、セシウム吸着剤のセシウム吸着効率が低下する、あるいはセシウム吸着剤の強度が低下することがあるので好ましくない。
【００１４】
本発明に用いられる磁性粒子としては特に制限はなく、磁性を示すあらゆる材料を用いることができる。例えば鉄、ニッケル、コバルト等の金属またはこれらを主成分とする磁性合金の粉末、マグネタイト、マグヘマイト、コバルト添加酸化鉄、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の金属酸化物系磁性体の粉末が挙げられる。これらの中で、マグネタイト、マグヘマイト等の半硬磁性材料や、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の硬磁性材料は、着磁処理の効果が大きく好ましい。とりわけバリウムフェライト、ストロンチウムフェライトは、耐酸性が高いため好ましい。
【００１５】
本発明に用いられるセシウム吸着剤に、無機フィラーを含有させる方法に特に制限はないが、セシウム吸着性化合物を、無機フィラーおよびバインダーとともに結着する方法が好ましい。この方法を取る際のセシウム吸着性化合物の粒径は０．１〜１００μｍが好ましい。０．１μｍ未満では、取り扱いに困難が生じることがあり、１００μｍを超えると、無機フィラーとの混合がスムースに進まない場合がある。本発明に用いるセシウム吸着剤におけるセシウム吸着性化合物の含有率は２〜７０質量％が好ましく、特に２０〜６０質量％となるようにするのが好ましい。含有率が２質量％を下回るとセシウムの吸着効率が低下することがあるので好ましくない。また７０質量％を上回ると、無機フィラーやバインダーの含有率が低くなるために、上向流によるセシウム吸着剤の塔外流出が増加することがあるので好ましくない。無機フィラーを含有させたセシウム吸着剤の粒径は１１０〜４００μｍが好ましい。１１０μｍ未満では、充填塔からの流出が多くなることがあり、４００μｍを超えると、充填塔内での流動が不十分になる場合がある。
【００１６】
、
本発明に用いられるバインダーの種類に特に制限はなく、造粒、成形分野において知られているバインダーを用いることができる。具体的には例えば、ポリウレタン系エマルジョン、ポリアクリル酸エステル系エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系エマルジョン、ポリ（エチレン／酢酸ビニル）共重合エマルジョン、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、シリコーン樹脂エマルジョン等の有機系水性樹脂エマルジョン、デンプン、ゼラチン、キトサン類、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体、ポリビニルアセタール等）、セルロース系樹脂（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等）、ポリアクリル酸系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等の有機系水溶性樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ニトリルゴム等の有機系非水系樹脂を挙げることができる。
【００１７】
これらのバインダーの中で、セシウム吸着性化合物を容易に無機フィラーに結着させることができることから、水性樹脂エマルジョン、耐水化された水溶性樹脂が好ましく用いられる。
【００１８】
水性樹脂エマルジョンの中でも耐水性の高い結着物を与えることから、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合体エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、シリコーン樹脂エマルジョンがより好ましく用いられ、さらに好ましくは、放射性セシウムを夾雑物から効率良く抽出するため、放射性セシウムを含有する液を加熱する場合においても使用可能な耐熱性を有するポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、シリコーン樹脂エマルジョンが好適に用いられる。
【００１９】
水溶性樹脂においては、セシウム吸着性化合物と無機フィラーの双方に親和性を持って安定な結着物を形成できる点からポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。また、その中でも耐水性の点でエチレン−ポリビニルアルコール共重合体がより好ましい。耐水化処理法としては特に制限はなく、加熱による方法、各種アルデヒド化合物、メチロール化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物による架橋反応等を利用することができる。
【００２０】
本発明のセシウム吸着剤におけるバインダーの含有率は０．２〜５０質量％が好ましく、特に０．５〜３０質量％となるようにするのが好ましい。含有率が０．２質量％を下回ると結着物の物理的強度が低下しやすくなるので好ましくない。含有率が５０質量％を上回ると、セシウムの吸着効率が低下することがあるので好ましくない。水溶性樹脂には耐水化処理を施しても良い。
【００２１】
セシウム吸着性化合物として不溶性フェロシアン化物を用いる場合には、予め合成しておいた不溶性フェロシアン化物を、無機フィラーおよびバインダーとともに混合、乾燥、粉砕することによりセシウム吸着剤を得ることもできるが、不溶性フェロシアン化物をバインダーの存在下に合成し、次いで無機フィラーと混合、乾燥、粉砕する方法を取ることもできる。後者の方法においてバインダーとして水溶性樹脂を用いると、不溶性フェロシアン化物が微粒子の状態で安定に存在し、その比表面積が大きくなることから高いセシウム吸着能が発現するので有利である。水溶性樹脂の存在下に不溶性フェロシアン化物を合成するには、水溶性樹脂の溶液に可溶性フェロシアン化物を溶かしておき、攪拌しつつここへ遷移金属イオン溶液を添加するか、あるいは逆に、水溶性樹脂の溶液に遷移金属イオンを溶かしておき、攪拌しつつここへ可溶性フェロシアン化物溶液を添加すればよい。水溶性樹脂の溶液に遷移金属イオンを溶かすと、ゲル状物が分離することがあるので、前者の合成法が好ましい。
【００２２】
着磁処理は、磁性吸着剤または磁性粒子を電磁石または永久磁石に接触させることによって行われる。充分に着磁させるためには、用いる磁性イオン交換材料または磁性粒子の保磁力以上の磁界を与える電磁石または永久磁石に１秒以上接触させることが好ましく、接触時間を３０秒以上とすることがさらに好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の百分率は、質量基準である。
【００２４】
＜セシウム吸着剤１の合成＞
ゼオライト（新東北化学工業（株）；ゼオフィルＣＰ；１０質量部）と、粒径１．５μｍの硫酸バリウム（竹原化学工業（株）製Ｗ−１；１０質量部）を、シラノール変性ポリビニルアルコール（（株）クラレ；Ｒ１１３０）１０％水溶液２３質量部）とともに乳鉢で混練し、バットに広げて８０℃で３時間乾燥させた。得られた乾燥固形物を粉砕機で粉砕して、セシウム吸着剤１を２２質量部得た。平均粒径は２１０μｍであった。なおこの平均粒径は、マイクロトラック（登録商標）ＭＴ３３００ＥＸ（日機装（株）製）を使用し、分散媒である水の屈折率を１．３３、被測定物の屈折率を１．５として測定して求めた。
【００２５】
＜セシウム吸着剤２の合成＞
ゼオライト（新東北化学工業（株）；ゼオフィルＣＰ；１０質量部）と、平均粒径１μｍのマグネタイト（１０質量部）を、ポリアクリル酸エステル系エマルジョン（日信化学工業（株）；ビニブラン２６８０；固形分３０％；１５質量部）とともに乳鉢で混練し、バットに広げて８０℃で３時間乾燥させた。得られた乾燥固形物を粉砕機で粉砕して、セシウム吸着剤２を２３質量部得た。平均粒径は２０５μｍであった。
【００２６】
＜セシウム吸着剤３の合成＞
セシウム吸着剤２の半分を２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。このものをセシウム吸着剤３とする。
【００２７】
＜セシウム吸着剤４の合成＞
マグネタイトを予め２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施しておく点を除いては、セシウム吸着剤２と同様に操作して、セシウム吸着剤４を２３質量部得た。平均粒径は２１０μｍであった。
【００２８】
＜セシウム吸着剤５の合成＞
マグネタイトを平均粒径１μｍのバリウムフェライトに替えるほかは、セシウム吸着剤２の合成と同様に操作し、平均粒径２１８μｍのセシウム吸着剤２３質量部を得た。さらに２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。このものをセシウム吸着剤５とする。
【００２９】
＜セシウム吸着剤６の合成＞
マグネタイトを平均粒径１μｍのストロンチウムフェライトに替えるほかは、セシウム吸着剤２の合成と同様に操作し、平均粒径２２０μｍのセシウム吸着剤２３質量部を得た。さらに２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。このものをセシウム吸着剤６とする。
【００３０】
＜セシウム吸着剤７の合成＞
ゼオライトを粒径０．１μｍの紺青（大日精化工業（株）製；３．５質量部）に替えるほかは、セシウム吸着剤２の合成と同様に操作し、平均粒径１２２μｍのセシウム吸着剤１７質量部を得た。さらに２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。このものをセシウム吸着剤７とする。
【００３１】
＜セシウム吸着剤８の合成＞
シラノール変性ポリビニルアルコール（（株）クラレ；Ｒ１１３０）１０％水溶液２３質量部に、フェロシアン化カリウム３水和物（４．２質量部）の水溶液１７質量部を加え、攪拌しつつ硫酸ニッケル６水和物（３．５質量部）の水溶液１０質量部を添加した。１０分かき混ぜたのち、平均粒径１μｍのバリウムフェライト（１０質量部）を加えてさらに５分かき混ぜ、バットに広げて８０℃で３時間乾燥させた。得られた乾燥固形物を粉砕機で粉砕して、平均粒径１２４μｍのセシウム吸着剤を１９質量部得た。さらに２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。このものをセシウム吸着剤８とする。
【００３２】
実施例１
直径３ｃｍ、高さ５０ｃｍのガラス管にゼオライト（新東北化学工業（株）；ゼオフィル６０Ｐ；粒径３２０μｍ）を４０ｇ入れ、塩化セシウム水溶液２リットル（セシウム濃度にして１０ｐｐｍ）を、流速１６０ｍｌ／分で上向流として流した。オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．１１ｐｐｍであったが、上向流と共に、ゼオライト３．８ｇが流出した。ガラス管中の水を抜き去り、ガラス管に残ったゼオライトを上中下に３分割し、それぞれを塩化カリウム０．７６ｇを溶解した２規定塩酸１００ｍｌ中で室温１時間攪拌した。水相のセシウム濃度をＩＣＰ−ＭＳで求めると、上中下でそれぞれ５８、５７、５９ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００３３】
実施例２
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤１を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は２．５ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０５ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はそれぞれ６０、５９、６１ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００３４】
実施例３
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤２を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は２ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０６ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はそれぞれ６４、６５、６３ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００３５】
実施例４
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤３を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は１．２ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０４ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はいずれも６４ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分に均一に吸着されていることが分かった。
【００３６】
実施例５
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤４を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は１．２ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０４ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はそれぞれ６２、６５、６５ｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００３７】
実施例６
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤５を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は０．１ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０４ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はそれぞれ６６、６５、６７ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００３８】
実施例７
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤６を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は０．１ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０４ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、実施例１と同様に脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はいずれも６６ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分に均一に吸着されていることが分かった。
【００３９】
実施例８
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤７を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。ただし処理後の３分割したセシウム吸着剤からセシウムを脱着させる操作は、２規定水酸化ナトリウム１００ｍｌ中で２時間環流する方法によった。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は０．１ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０２ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はそれぞれ６６、６４、６８ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分にほぼ均一に吸着されていることが分かった。
【００４０】
実施例９
セシウム吸着剤としてゼオライト（ゼオフィル６０Ｐ）の替わりに、セシウム吸着剤８を同量用いる以外は実施例１と同様に操作した。ただし処理後の３分割したセシウム吸着剤からセシウムを脱着させる操作は、２規定水酸化ナトリウム１００ｍｌ中で２時間環流する方法によった。上向流と共に流出したセシウム吸着剤は０．０２ｇであり、オーバーフローして排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．００８ｐｐｍであった。処理後にガラス管中に残ったセシウム吸着剤を上中下に３分割して、脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度はいずれも６６ｐｐｍであり、セシウムは上中下の３つの分割部分に均一に吸着されていることが分かった。
【００４１】
比較例１
直径３ｃｍ、高さ５０ｃｍのガラス管の底部に、ゼオライトが漏出しないようフィルターを取り付け、ゼオライト（新東北化学工業（株）；ゼオフィル６０Ｐ；粒径＜４００μｍ）を４０ｇ入れて、塩化セシウム水溶液２リットル（セシウム濃度にして１０ｐｐｍ）を、流速１００ｍｌ／分で下向流として流した。排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０９ｐｐｍであった。ゼオライトの漏出も認められなかった。ガラス管中の水を抜き去り、ガラス管に残ったゼオライトを上中下に３分割し、それぞれを塩化カリウム０．７６ｇを溶解した２規定塩酸１００ｍｌ中で室温１時間攪拌した。水相のセシウム濃度をＩＣＰ−ＭＳで求めると、上中下それぞれで１５５、４４、１ｐｐｍであり、セシウムの分布には著しい不均一性があることが分かった。
【００４２】
比較例２
ゼオライト（新東北化学工業（株）；ゼオフィル６０Ｐ；粒径＜４００μｍ）の替わりに、セシウム吸着剤８を同量用いる以外は、比較例１と同様に操作した。ただし処理後の３分割したセシウム吸着剤からセシウムを脱着させる操作は、２規定水酸化ナトリウム１００ｍｌ中で２時間環流する方法によった。排出された水のセシウム濃度は２リットルを流した時点で０．０１ｐｐｍであった。セシウム吸着剤８の漏出も認められなかった。３分割して脱着させた溶液に含まれるセシウム濃度は上中下それぞれで１８８、１２、０ｐｐｍであり、セシウムの分布には著しい不均一性があることが分かった。
【００４３】
実施例１〜９の結果から、本発明によればセシウム吸着剤を充填塔内に流動床を形成するように配置し、セシウムを含む被処理水を上向流により流すことにより、セシウムを含有する水相から短時間にセシウムを除去できることが示される。実施例１と２、３の比較から、セシウム吸着性化合物を無機フィラーと共にバインダーで結着させると上向流によるセシウム吸着剤の流出が抑えられて好ましいことが分かる。また実施例２と３の比較から、無機フィラーとして磁性粒子が好ましいこと、実施例３と４、５の比較から、セシウム吸着剤または磁性粒子を着磁処理するとセシウム吸着剤の流出がさらに抑えられて好ましいこと、実施例４と６、７の比較から、磁性粒子としてバリウムフェライトまたはストロンチウムフェライトが好ましいことが分かる。実施例１〜９の結果から、セシウム吸着性化合物としてはゼオライト、不溶性フェロシアン化物、特にバインダーの存在下で製造された不溶性フェロシアン化物が好ましいことが分かる。実施例１〜９と比較例１〜２の結果から、本発明によればセシウムがセシウム吸着剤全体に均一に分布するよう吸着されることが分かる。セシウムが放射性であるとき、この特徴は吸着塔の一部が極端な高放射能濃度になることを防ぎ、作業の安全性を高める。