(57)【要約】      （修正有）【課題】放射性汚染物から放射性物質を比較的簡易に抽出し、放射性物質を分離することにより、貯蔵施設、用地等減縮化、放射性汚染物を減容化できる除染装置を提供する。【解決手段】電解液３及び放射性汚染物Ｄを収容する電解槽２と、撹拌機４と、外部の直流電源７につながる正負の電極部材５，６と、電極部材６に被覆した回収フィルムを備える。電極部材５，６は、電解槽２内の電解液３中に対向配置する。電解槽２内の電解液３に放射性汚染物Ｄを投入し、撹拌機４で攪拌する。電解液３中の電極部材５，６に直流電源７により電圧を印加する。これにより生じる動電現象により、放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆを抽出し、電極部材６に誘引する。電極部材６に被覆した回収フィルムに放射性物質Ｆが析出し、回収フィルムごと放射性廃棄物保管容器に封入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性汚染物から放射性物質を分離し回収する放射性汚染物の除染装置において、
前記放射性汚染物を電解液に浸漬するための電解液を収容する電解槽と、放射性汚染物から放射性物質を分離誘引するための正負の電極部材とを具備し、
前記電極部材間に電圧を印加して放射性汚染物を電気分解し、放射性物質を電気泳動又は電気浸透などの動電現象により電極部材に抽出し回収処分することを特徴とする放射性汚染物の除染装置。
【請求項２】
前記電解液には、放射性物質の溶出を促進する洗浄剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項３】
前記電解槽には、電解液の攪拌手段を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項４】
前記電極部材は、放射性物質を付着させる導電性の回収フィルムが被覆され、放射性物質を回収フィルムごと回収処分することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項５】
前記回収フィルムは、金属薄膜に導電性粘着剤を塗布して形成されたもの、導電性樹脂を前記電極部材に塗布して形成されたもの、又は導電性樹脂薄膜のいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項６】
前記電極部材の近傍に誘引された放射性物質を含む電解液を収容する処理槽と、処理槽内の排出液を蒸発させる熱源と、処理槽の底部に敷設され蒸発残留物を保持する耐熱フィルムとを具備し、
放射性物質を含む電解液を乾燥させ、蒸発残留物を耐熱フィルムごと回収処分することを特徴とする請求項１に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項７】
前記電極部材、前記回収フィルム又は耐熱フィルムには、放射性物質吸着材が固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項８】
前記放射性物質吸着材は、ゼオライト、層状粘土鉱物又はフェロシアン化鉄化合物のいずれかを一以上含むことを特徴とする請求項７に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項９】
前記放射性物質吸着材は、カーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）、又は金属粉のいずれか一以上と共に成形されたものであることを特徴とする請求項８に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項１０】
前記放射性物質吸着材は、透水性容器に収容したものであることを特徴とする請求項８に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項１１】
前記電極部材は、ゼオライト、層状粘土鉱物又はフェロシアン化鉄化合物のいずれか一以上と、カーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）、又は金属粉のいずれか一以上とで成形されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項１２】
前記耐熱フィルムは、金属薄膜に耐熱性粘着剤を塗布して形成されたもの、耐熱性樹脂を前記処理槽の底部に塗布して形成されたもの、又は耐熱性樹脂薄膜であることを特徴とする請求項６に記載の放射性汚染物の除染装置。
【請求項１３】
放射性汚染物から放射性物質を分離し回収する放射性汚染物の除染方法であって、
電解液中に前記放射性汚染物を浸漬する溶出工程と、
電解液中の正負の電極部材間に電圧を印加して、放射性汚染物を電気分解し、放射性物質を電気泳動又は電気浸透により一方の電極部材に誘引する電解工程と、
前記電極部材に付着した放射性物質を回収する回収工程とを含むことを特徴とする放射性汚染物の除染方法。
【請求項１４】
前記回収工程において、電極部材に被覆した導電性の回収フィルムに吸着した放射性物質を回収フィルムごと電極部材から剥がし取ることを特徴とする請求項１３に記載の放射性汚染物の除染方法。
【請求項１５】
前記回収工程において、前記電極部材近傍に誘引された放射性物質を含む電解液を処理槽に移し、熱源により電解液を蒸発させ、処理槽の底部に敷設した耐熱フィルム上の蒸発残留物を耐熱フィルムごと回収することを特徴とする請求項１３に記載の放射性汚染物の除染方法。
【請求項１６】
前記回収工程において、前記電極部材近傍に誘引された放射性物質を含む電解液を処理槽に移し、電解液から放射性物質吸着材により放射性物質を吸着分離することを特徴とする請求項１３に記載の放射性汚染物の除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質で汚染された廃水、土壌、汚泥、汚泥焼却灰、建築廃材等の放射性汚染物から放射性物質を分離回収して除染する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災によって福島第一原子力発電所から大量に放出されている放射性物質に対する除染対策の一つとして、汚染土壌をフレキシブルコンテナバッグ等に収容し、仮置き場に一時的に保管することが行われているが、大規模な保管施設、継続的管理の多大な労力及び既存用地の不足や新規用地の取得の困難など問題がある。また、今後見込まれる廃炉に伴う建築廃材等の多量の放射性廃棄物を容器等に封入し貯蔵管理する場合にも同様である。
従来、処理対象の放射線汚染土壌を水に加え混合し攪拌した後、液面浮遊物質、拡散物質及び沈殿物質に分離し、分離した組成物から沈殿物質を分離し、さらに拡散物質の液相に凝集剤を加えることによって水と凝集物質とに分離して液面浮遊物質及び拡散物質並びに沈殿物質に分離し、このうち液面浮遊物質及び拡散物質を乾燥後、放射性廃棄物として保管又は処理する方法がある（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2013-117498号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の方法においては、放射性廃棄物の汚染物を濃縮して回収するが、汚染物の分離作業が作業現場での作業員が長時間の滞在を必要とするもので、しかも放射性物質自体を抽出することが困難で、最終管理物の保管施設の規模の縮小に十分でなく、施設用地の確保や貯蔵管理の労力が依然として改善されない。
そこで本発明は、放射性廃棄物から放射性物質を比較的簡易に抽出し、放射性物質の貯蔵施設の縮小化、施設用地の小規模化を促進する放射性汚染物の除染装置及び除染方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明は、放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆを分離し回収する放射性汚染物の除染装置１において、放射性汚染物Ｄを電解液３に浸漬するための電解槽２と、放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆを分離誘引するための正負の電極部材５，６とを具備する。電極部材５，６間に電圧を印加して放射性汚染物Ｄを電気分解し、放射性物質Ｆを電気泳動又は電気浸透により電極部材５（６）に抽出し、これを回収処分する。
電解液３には、放射性物質の溶出を促進する洗浄剤を含む。
電界槽２には、攪拌機４のような電解液３の攪拌手段を備える。
電極部材５（６）は、放射性物質を付着させる導電性の回収フィルム８が被覆され、放射性物質を回収フィルム８ごと回収処分する。
回収フィルム８は、金属薄膜に導電性粘着剤を塗布して形成し、導電性樹脂を電極部材５（６）に塗布して形成し、又は導電性樹脂薄膜で構成する。
電極部材５（６）の近傍に誘引された放射性物質を含む電解液を収容する処理槽１４と、処理槽１４内の電解液３を蒸発させる熱源と、処理槽１４の底部に敷設され蒸発残留物Ｇを保持する耐熱フィルム１５とを具備し、放射性物質が濃縮された電解液３を乾燥させ、蒸発残留物Ｇを耐熱フィルム１５ごと回収処分する。
電極部材５（６）、回収フィルム８又は耐熱フィルム１５の表面には、放射性物質吸着材を固定してもよい。
放射性物質吸着材は、ゼオライト、層状粘土鉱物又はフェロシアン化鉄化合物のいずれかを一以上と、カーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）、又は金属粉のいずれか一以上とで成形される。
放射性物質吸着部材１７は、ゼオライト、層状粘土鉱物またはフェロシアン化鉄化合物のいずれか一以上を放射性物質吸着剤として透水性容器に収容してもよい。
電極部材５（６）は、ゼオライト、層状粘土鉱物又はフェロシアン化鉄化合物のいずれか一以上と、カーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）、又は金属粉のいずれか一以上とで成形したものとする。
耐熱フィルム１５は、金属薄膜に耐熱性粘着剤を塗布して形成し、又は耐熱性樹脂を前記処理槽の底部に塗布して形成し、又は耐熱性樹脂薄膜により形成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、電気分解により濃縮抽出して放射性物質を簡便に回収でき、閉鎖施設内での機械化が容易で、作業現場での作業員の長期滞在を要せず、処理作業の労力を軽減し、作業員の被曝リスクを低減でき、さらに放射性廃物質の貯蔵施設の管理や施設用地の確保の困難性を軽減するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施例に係る除染装置の概略図である。
【図２】電極部材の概略図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る除染装置の概略図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る除染装置の概略図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る除染装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１において、第１実施例の放射性汚染物の除染装置１は、電解液３を収容する電解槽２と、この電解槽２内の電解液３に放射性物質で汚染された廃水、土壌、汚泥、汚泥焼却灰、建築廃材等の放射性汚染物Ｄを沈ませて電解液３を攪拌する攪拌機４と、電解槽２内の電解液３中に差し込まれる正負一対の電極部材５，６と、これら電極部材５，６が接続される直流電源７とを備えている。
電解槽２は、放射性汚染物Ｄの電解工程を実施するものである。電解液３には、必要に応じて食塩等の電解助剤を添加する。
撹拌機４は、電解液３を撹拌して放射性汚染物Ｄを予備洗浄するためのものである。撹拌機４に代えて、洗浄効率を向上させるためにデカンタ式洗浄装置等を付設してもよい。
電極部材５，６は、電解槽２内の電解液３に電界形成するように正負一対が対向位置するが、効率的に電解が生じる配置で複数対設けてもよい。電極部材５，６は金属やカーボン等の一般の電極材を長尺棒状または平板状に構成する。電極部材５，６は、例えばカーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）又は鉄粉、アルミ粉等の金属粉の粉状電極材と放射性物質吸着剤とを混合して成型したものでもよい。
【０００９】
電極部材５，６には、図２に示すように、一般の電極材の表面に着脱の容易な回収フィルム８を被覆してもよい。回収フィルム８は、金属薄膜又は導電性樹脂薄膜に導電性粘着材を被覆して成形し導電性を有するものである。また、回収フィルム８は、放射性物質吸着材を含むものでもよい。放射性物質吸着材は、例えばゼオライト、層状粘土鉱物またはフェロシアン化鉄化合物等の少なくとも一以上と、カーボン粉末、汚泥焼却灰、ピート（泥炭）、鉄粉又はアルミ粉等の金属粉などの導電性物質のうち少なくとも一以上とを含む。
【００１０】
この除染装置１においては、先ず洗浄工程で、電解槽２内で放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆを電解液３へ溶出させ、撹拌機４で電解液３を撹拌してこれを促進させる。放射性汚染物Ｄの汚染態様によっては、この洗浄工程を省略してもよい。
次に、電解工程において、電極部材５，６に直流電源７の電圧を印加し、電気分解に伴う電気泳動、電気浸透などの動電現象により、放射性物質Ｆを電極部材５または６に誘引する。
次に、回収工程において、電極部材５または６に付着した放射性物質Ｆを回収し、ドラム缶等の放射性廃棄物保管容器に封入する。この放射性廃棄物保管容器を所定の保管施設において保管する。
電極部材５又は６に回収フィルム８を被覆した場合には、回収フィルム８上に放射性物質Ｆが析出するので、この析出物を回収フィルム８ごと電極部材５又は６から剥ぎ取り、放射性廃棄物保管容器に封入すればよい。
【００１１】
本発明の第２の実施例について図３を参照して説明する。なお、以下において、図中先の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図３において、除染装置９は、先の除染装置１に、洗浄液１１を収容する洗浄槽１０と、この洗浄槽１０内に放射性汚染物Ｄを沈めた洗浄液１１を攪拌する攪拌機１２とが付加されている。洗浄槽１０は、放射性汚染物Ｄを予備洗浄するものであり、洗浄液１１は放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆの抽出促進のために酸、アルカリ、キレート、塩、酸化剤、還元剤等のうち一つ以上を添加した水溶液である。
【００１２】
この除染装置９においては、洗浄工程で、洗浄槽１０内で放射性汚染物Ｄから放射性物質Ｆを洗浄液１１へ溶出させ、攪拌機１２で洗浄液１１を撹拌してこれを促進させる。次に、洗浄槽１０から電解槽２に洗浄液１１及び放射性汚染物Ｄを移し、先と同様にして電解工程及び回収工程を行う。
【００１３】
本発明の第３の実施形態について図４を参照して説明する。
この放射性汚染物の除染装置１３は、電極部材６に誘引した放射性物質Ｆを溶出させた電解液３を受け入れる処理槽１４と、処理槽１４の底部に敷設されまたは貼付により固定された耐熱フィルム１５とが付加されている。耐熱フィルム１５は、シリコーン等の金属薄膜、あるいは耐熱樹脂、耐熱塗料、耐熱接着剤、耐熱コーキング剤などを処理槽１４の底部に塗布して形成してもよい。除染装置１３においては、先の各実施形態におけると同様にして、電極部材６に誘引した放射性物質Ｆを溶出させた電解液３を処理槽１４に移して、天日又は図示しない電熱器等の熱源により処理水を蒸発させ、その蒸発残留物Ｇを耐熱フィルム１５ごと剥ぎ取り、ドラム缶等の放射性廃棄物保管容器に貯留する。
【００１４】
本発明の第４の実施形態について図５を参照して説明する。
この放射性汚染物の除染装置１６は、先の実施例における処理槽１４内に、放射性物質吸着部材１７を投入したものである。この放射性物質吸着部材１７は、ゼオライト、層状粘土鉱物またはフェロシアン化鉄化合物の少なくともいずれかを、粉状、顆粒状又はシート状に成形し、土嚢袋、不織布又はカートリッジ等の透水性容器に収容しものである。この除染装置１６においては、先の各実施形態におけると同様にして、放射性物質Ｆを溶出させた電解液３を処理槽１４に移して、処理水中に投入し放射性物質Ｆを吸着させ、放射性物質吸着部材１７ごと放射性廃棄物保管容器に貯留する。
【符号の説明】
【００１５】
１    除染装置
２    電解槽
３    電解液
４    攪拌機
５    電極部材
６    電極部材
７    直流電源
８    回収フィルム
９    除染装置
１０    洗浄槽
１１    洗浄液
１２    攪拌機
１３    除染装置
１４    処理槽
１５    耐熱フィルム
１６    除染装置
１７    放射性物質吸着部材
Ｄ    放射性汚染物
Ｆ    放射性物質
Ｇ    蒸発残留物
【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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