(57)【要約】【課題】生物学手段で放射性物質（セシウム）で汚染された土壌等の除染を実施する。【解決手段】、樹皮５０％以上を含む伐採樹木由来の廃棄物に、発酵分解を促進する微生物群を含有する水溶液を添加して一次粉砕を行い、前記一次粉砕で得られたチップに有機肥料を添加混合して再度粉砕し、二次粉砕物を通水性及び通気性が乏しい材質で形成した袋に詰めて、適宜期間発酵熟成させて製造したベース部材と、放射能汚染土壌等の除染対象物とを適宜な比率で混合撹拌すると共に、発酵促進剤を適宜量混合し、通気を制限した状態で腐熟させてなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹皮５０％以上を含む伐採樹木由来の廃棄物に、発酵分解を促進する微生物群を含有する水溶液を添加して一次粉砕を行い、前記一次粉砕で得られたチップに有機肥料を添加混合して再度粉砕し、二次粉砕物を通水性及び通気性が乏しい材質で形成した袋に詰めて、適宜期間発酵熟成して製造したベース部材と、放射能汚染土壌等の除染対象物とを適宜な比率で混合撹拌すると共に、発酵促進剤を適宜量添加混合し、通気を制限した状態で腐熟させてなることを特徴とする放射能汚染土壌等の除染方法。
【請求項２】
有機肥料が、畜糞尿或いは発酵分解を促進する微生物群を含有する水溶液に漬け込んだ鶏糞である請求項１記載の放射能汚染土壌の除染方法、
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムで汚染された土壌、森林等において、微生物を利用して放射性物質を封じ込め、放射線を低減させる放射能汚染土壌等の除染方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故により放射性物質が広く拡散され、拡散された土壌の表面から土中に浸透し、更に土中の水分と共に、樹木に吸収されている。
【０００３】
これらの放射性物質特に放射性セシウムの除染手段として、微生物（放射性菌）に取り込ませて除染する方法が提案されている。例えば特許文献１（特開２０１３−６８５５６号公報）には、特定の菌株に電気的に吸着させ、菌体が生存している状態で菌体ごと回収し、回収後に廃棄処分を行うことが開示されている。
【０００４】
また特許文献２（特開２０１３−１３０５７４号公報）には、光合成菌を含む除染剤を汚染地域に散布し、光合成菌が放射性物質を体内に取り込み、放射線を成長エネルギーとして吸引させて、放射線量の低減を図る手段が開示されている。
【０００５】
また土壌中に存在する細菌の約１／１０がセシウムを濃縮する能力を持っていることが知られている。これらの細菌はカリウムの濃縮機構（細胞内への取り込み）と同じ機構で濃縮している（非特許文献１：国立環境研究所ニュース１９９６年度１５巻１号・富岡典子著「微生物による環境汚染物質の濃縮」）。更に「放線菌ロドコッカス・エリスロポリス」が放射性物質セシウム１３７を取り込むことが広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−６８５５６号公報。
【特許文献２】特開２０１３−１３０５７４号公報。
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】国立環境研究所ニュース１９９６年度１５巻１号・富岡典子著「微生物による環境汚染物質の濃縮」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
種々の微生物が放射性物質（放射性セシウム）を細胞内に取り込むことは広く知られているが、当該微生物が多くの放射性物質を取り込んでしまうと、当該物質の放射線によって死滅してしまい、結局のところ放射性物質は元に戻ってしまう。このため特許文献１に示されているように菌が生存状態で回収する必要がある。その回収手段として当該菌体を含む水を回収したり、鉄分を塗布した多孔質担体に菌体を固定化し、磁石による回収を行うこと等が記載されている。
【０００９】
然し所定の菌体に環境中の放射線物質を取り込ませても、その生存菌の回収作業が煩雑で有り、而も回収した放射線物質は更に所定の封じ込め処理を必要とする。
【００１０】
そこで本発明は、所定の発酵処理ベース部材を使用すると、微生物に放射線物質が取り込まれると共に、当該微生物の死滅後と想定された後も放射線を遮断（封じ込める）する現象を見出し、除染処理物も再利用できる新規な放射能汚染土壌等の除染方法を提案したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る放射能汚染土壌等の除染方法は、樹皮５０％以上を含む伐採樹木由来の廃棄物に、発酵分解を促進する微生物群を含有する水溶液を添加して一次粉砕を行い、前記一次粉砕で得られたチップに有機肥料を添加混合して再度粉砕し、二次粉砕物を通水性及び通気性が乏しい材質で形成した袋に詰めて、適宜期間発酵熟成させて製造したベース部材と、放射能汚染土壌等の除染対象物とを適宜な比率で混合撹拌すると共に、発酵促進剤を適宜量混合し、通気を制限した状態で腐熟させてなることを特徴とするものである。
【００１２】
自然界（土壌中）の微生物群のうち放射性物質を取り込むことが知られており、厳密な微生物の特定が困難であるが、実証試験ではγ線の外部放射量が半減したことが確認できている。
【００１３】
除染原理については、次の通り推定できる。ベース部材は、木質系バーク堆肥であり、放射性耐性細菌（例えばデイノコッカス・ラジオデュランス及ロドコッカス・エリスロポリス等）他の多種多様の有効微生物群と、有機ガラス成分と、樹木に含有されているアルミニウム成分を含んでおり、ベース部材と処理対象物を混合して腐熟させると、腐熟過程で、放射性耐性細菌がカリウムの取り込みと同様に放射性セシウムを細胞内に取り込む。
【００１４】
一方有機ガラス成分は、ポリアクリルアミンをへてポリアクリルアミド化され、樹木に蓄積されていた置換性アルミニウムは、ベース部材製出時に破砕チップ化等にされることで、空気に触れ可溶性アルミニウムに変質する。このＡｌの媒介によって放射性セシウムが電気的に捕捉され、放射性セシウム（発酵熱で溶融状態である）を前記放射性耐性菌が取り込み、水溶性樹脂であるポリアクリルアミドが前記放射性耐性菌を被覆すると共に、バチルス菌がＡｌ膜に引き寄せられ、体外に備えた胞子袋より硫酸を放出して前記ポリアクリルアミドの被膜形成がなされ、結果的に放射性セシウムを取込んだ放射性耐性菌が死滅しても、放射性セシウムが被膜され、γ線の放射を低減させると想定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は前記のとおりで、放射性物質で汚染された土壌等（汚染土、汚染家畜糞、汚染樹木）を、微生物の作用で除染を可能としたもので、除染処理物（腐熟させた堆肥化物）をそのまま農耕地の土壌改良資材として、リサイクル使用ができ、除染処理後の再固定化を必要としない除染方法を提供できたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実証試験データで、処理対象物の温度経過表：表１。
【図２】同汚染土の測定値：表２。
【図３】同汚染牛糞堆肥の測定値：表３。
【図４】同汚染木質生チップの測定値：表４。
【図５】同処理対象物の放射線量の変化を示すグラフで、各グラフの下方が現物測定値で上方が乾物換算値を示す。
【図６】同微生物の発酵促進用補給物の添加量表。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実証試験を以下のとおり実施した。使用したベース部材は、樹皮５０％以上を含む伐採樹木由来の廃棄物に、発酵分解を促進する微生物群を含有する水溶液（種々の有機廃棄物の堆肥化処理によって得られた堆肥液）を添加して一次粉砕を行い、前記一次粉砕で得られたチップに有機肥料を添加混合して再度粉砕し、二次粉砕物を通水性及び通気性が乏しい材質で形成した袋に詰めて、適宜期間発酵熟成させて製造した木質系バーク堆肥である。
【００１８】
放射性物質に汚染された処理対象物は、「Ａ：汚染地域の表土（剥ぎ取り汚染土）」「Ｂ：汚染地域の牛糞蓄積箇所から採取した牛糞」「Ｃ：汚染地域に繁殖している樹木を伐採し粉砕した木質チップ」とした。
【００１９】
実証試験は、処理対象物とベース部材を容積割合で４：６（４００リットルと６００リットル）として、更に発酵反応を促進させるために、１２０ｇの尿素と１リットルのゼオライトを加え、混合し、１立方のフレキシブルコンテナバック（以下「フレコンバック」という）に充填し、発酵熟成させた。
【００２０】
実証試験結果の確認は以下のとおりである。
１．発酵の進行は、処理対象物を袋詰した状態で上層から５０ｃｍの位置から温度センサを処理対象物の中心に挿し入れ計測した温度で確認した（表１）。測定時の外気温は１０〜１４℃で、処理対象物をフレコンバックに５月１２日に充填した翌日から外気温より高く発酵の進行が認められた。尚放射性セシウムの融点は２８℃であるので、放射性セシウムは処理対象物の水分中にイオン化して存在していると推測され、カリウムイオンと同様に菌内に取り込まれる。
【００２１】
２．放射性物質濃度は、フレコン充填物から採取した試料１ｋｇを、測定者が一般社団法人新潟県環境衛生中央研究所で、１０００秒の測定時間を以て、水分測定とγ線スペクトルメータ（ゲルマニウム半導体検知器）測定した。測定結果は、表２〜４のとおりで、５日ある。また５月３１日に表４の微生物発酵促進エネルギー補給のために添加物を添加した。
【００２２】
以上の実証実験から、放射性セシウムは放射線耐性菌に取り込まれ、５日で１／３もしくはそれ以上に減少した。また発酵が進行し、また発酵の進行促進させる添加物（微生物のエネルギー源）を加えて、発酵を継続して放射性物質の減少が認められない。即ち放射性物質を取り込む放射性耐性菌の増殖が認められず死滅しているが、前記菌が死滅したことによって放射性セシウムが再度処理対象物に溶け込むことなく、封じ込められていることが裏付けられる。
【００２３】
このように本発明方法は、放射能汚染物質（除染対象物）を、放射性菌や有用菌（放射性菌の封じ込め作用を為す菌）、及び前記有用菌の働きを促進させる有機ガラス成分並びにアルミニウムを含有する樹木由来の堆肥物と混合して発酵熟成させると、放射性セシウムが微生物の働きで封じ込められ、除染を実現するものである。
【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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