(57)【要約】【課題】簡単に汚染物質を除去する。【解決手段】汚染物質Ｘ１が付着した壁面３４を洗浄する際には、壁面３４に水ＷとゼオライトＺとを混合したブラスト水ＢＷが噴射される。噴射されたブラスト水ＢＷは、粒状のゼオライトＺが水滴中に保持された状態、つまりゼオライトＺが水Ｗの膜に包まれた状態となる。このゼオライトＺを含む水滴を壁面３４に衝突させることにより、研削材として機能するゼオライトＺによって汚染物質Ｘ１を削り取ることができ、簡単に汚染物質Ｘ１を除去することが可能となる。しかも、水Ｗに濡れたゼオライトＺを噴射することにより、ゼオライトＺのイオン交換機能を発揮させることができ、ゼオライトＺに汚染物質Ｘ１を吸着させることが可能となる。これにより、壁面３４から削った汚染物質Ｘ１を他に拡散させることが無く、汚染物質Ｘ１を確実に処理することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体から汚染物質を除去する洗浄方法であって、
水とイオン交換材との混合物を前記被処理体に噴射し、前記イオン交換材を衝突させて前記被処理体から前記汚染物質を分離するとともに、前記イオン交換材に前記汚染物質を吸着させることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
請求項１記載の洗浄方法において、
前記混合物に、前記イオン交換材としてゼオライトが含まれることを特徴とする洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の洗浄方法において、
前記混合物に、前記水と前記イオン交換材との他に、前記イオン交換材よりも硬い研削材が含まれることを特徴とする洗浄方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗浄方法において、
前記混合物に、前記イオン交換材として粒径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のゼオライトが含まれることを特徴とする洗浄方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄方法において、
前記汚染物質は放射性物質であることを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理体から汚染物質を除去する洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁面や路面等に付着した汚染物質を除去する方法として、対象面に水を流しながらブラシ等で擦る方法、対象面に粒状のブラスト材を吹き付ける方法、対象面をジェット水流で洗い流す方法等が考えられている(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８９７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、対象面をブラシ等で擦る方法では、多大な労力が必要となるだけでなく、汚染物質を十分に除去することが困難となっていた。また、対象面にブラスト材を吹き付ける方法では、汚染物質を含む粉塵を大量に巻き上げてしまうことから、作業環境が悪化するだけでなく汚染物質の確実な処理が困難となっていた。さらに、対象面をジェット水流で洗い流す方法では、汚染物質を十分に除去することができないだけでなく、汚染物質を含む多量の汚染水の処理が困難となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、被処理体から汚染物質を簡単に除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の洗浄方法は、被処理体から汚染物質を除去する洗浄方法であって、水とイオン交換材との混合物を前記被処理体に噴射し、前記イオン交換材を衝突させて前記被処理体から前記汚染物質を分離するとともに、前記イオン交換材に前記汚染物質を吸着させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の洗浄方法は、前記混合物に、前記イオン交換材としてゼオライトが含まれることを特徴とする。また、本発明の洗浄方法は、前記混合物に、前記水と前記イオン交換材との他に、前記イオン交換材よりも硬い研削材が含まれることを特徴とする。また、本発明の洗浄方法は、前記混合物に、前記イオン交換材として粒径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のゼオライトが含まれることを特徴とする。また、本発明の洗浄方法は、前記汚染物質は放射性物質であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水とイオン交換材との混合物を被処理体に噴射するようにしたので、イオン交換材を衝突させて被処理体から汚染物質を分離することができ、イオン交換材に汚染物質を吸着させることが可能となる。このように、イオン交換材によって汚染物質を分離することができ、汚染物質を簡単に除去することが可能となる。しかも、イオン交換材に汚染物質を吸着させることができ、分離された汚染物質を確実に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態である洗浄方法に使用される洗浄装置の一例を示す概略図である。
【図２】洗浄作業の実施状況を示すイメージ図である。
【図３】(ａ)〜(ｃ)はブラスト水の噴射による洗浄過程を示すイメージ図である。
【図４】洗浄作業後における後処理の実施状況を示すイメージ図である。
【図５】洗浄装置の運搬状況を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態である洗浄方法に使用されるブラスト装置の他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である洗浄方法に使用される洗浄装置１０の一例を示す概略図である。図１に示すように、洗浄装置１０は、ブラストタンク１１、ウォータポンプ１２およびバルブユニット１３を備えるブラスト装置１４を有している。このブラスト装置１４には、ウォータホース１５を介してウォータタンク１６が接続されており、エアホース１７を介してエアコンプレッサ１８が接続されている。また、ブラスト装置１４には、ブラストホース１９を介してブラストノズル２０が接続されている。
【００１１】
ウォータホース１５が接続される継手部２１には入力ライン２２を介してウォータポンプ１２が接続されており、ウォータポンプ１２には出力ライン２３を介してブラストタンク１１が接続されている。また、ブラスト装置１４のバルブユニット１３には、出力ライン２３から分岐するウォータライン２４が接続されており、ブラストタンク１１から延びるブラストライン２５が接続されている。さらに、バルブユニット１３には、継手部２６を介してエアホース１７に連通するエアライン２７が接続されており、継手部２８を介してブラストホース１９に連通する噴射ライン２９が接続されている。なお、ブラスト装置１４のバルブユニット１３は、図示しない複数の電磁弁によって構成されている。バルブユニット１３は、ブラストライン２５およびエアライン２７を噴射ライン２９に接続する状態と、エアライン２７だけを噴射ライン２９に接続する状態と、ウォータライン２４だけを噴射ライン２９に接続する状態とに作動させることが可能となっている。
【００１２】
また、ブラストタンク１１の上部には開閉弁３０を備えたホッパ３１が搭載されており、このホッパ３１には研削材として粒状のゼオライトＺが収容されている。ゼオライト(沸石)とは、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含むアルミニウムの含水珪酸塩鉱物である。ゼオライトは、水溶液中でアルカリ金属やアルカリ土類金属を他のカチオン(例えば、セシウム、ストロンチウム、アンモニア、鉛、カドミウム等のイオン)と交換する特性を有している。すなわち、ゼオライトは水溶液中でイオン交換作用を有するイオン交換材として機能している。また、ゼオライトとしては、天然ゼオライト(例えば、モルデナイト型ゼオライトやクリノプチロライト型ゼオライト)であっても良く、合成ゼオライトであっても良い。
【００１３】
また、ブラスト装置１４には、マイクロコンピュータ等によって構成される制御ユニット３２が設けられている。この制御ユニット３２には、制御盤やブラストノズル２０等に設けられる操作スイッチ３３が接続されている。そして、制御ユニット３２は、作業者による操作スイッチ３３の操作状況に基づいて、ウォータポンプ１２、バルブユニット１３およびホッパ３１等に制御信号を出力する。ウォータポンプ１２を駆動することにより、ウォータタンク１６内の水Ｗをブラストタンク１１に供給することが可能となり、ホッパ３１の開閉弁３０を開くことにより、ホッパ３１内のゼオライトＺをブラストタンク１１に投入することが可能となる。このように、ウォータポンプ１２とホッパ３１との駆動状態を制御することにより、ブラストタンク１１内で水ＷとゼオライトＺとを混合することができ、ブラスト水(混合物)ＢＷを生成することが可能となる。
【００１４】
このように、ブラストタンク１１内で生成されたブラスト水ＢＷを、ブラストノズル２０から噴射させる際には、バルブユニット１３を制御することで噴射ライン２９に対してブラストライン２５およびエアライン２７が接続される。これにより、ブラスト水ＢＷがブラストライン２５を経て噴射ライン２９に案内されるとともに、圧縮空気がエアライン２７を経て噴射ライン２９に案内されるため、ブラスト水ＢＷおよび圧縮空気をブラストノズル２０から噴射させることが可能となる。また、ブラストタンク１１は圧力容器として機能しており、ウォータポンプ１２によってブラストタンク１１内を加圧することが可能となっている。このようにブラスト水ＢＷを加圧することにより、ブラスト水ＢＷをブラストノズル２０から勢いよく噴射させることが可能となる。なお、前述したように、バルブユニット１３を制御してエアライン２７だけを噴射ライン２９に接続することにより、ブラストノズル２０から空気だけを噴射させることが可能となる、また、バルブユニット１３を制御してウォータライン２４だけを噴射ライン２９に接続することにより、ブラストノズル２０から水Ｗだけを噴射させることが可能となる。
【００１５】
図２は洗浄作業の実施状況を示すイメージ図である。図３(ａ)〜(ｃ)はブラスト水ＢＷの噴射による洗浄過程を示すイメージ図である。図４は洗浄作業後における後処理の実施状況を示すイメージ図である。なお、図２に示す実施状況としては、建物等の壁面(被処理体)３４に付着した放射性セシウムや放射性ストロンチウム等の放射性物質(汚染物質)を除去する洗浄作業の実施状況である。図２に示すように、壁面３４の洗浄作業を開始する際には、壁面３４の下方に養生シート３５が設置される。続いて、作業員が壁面３４に向けてブラストノズル２０を構え、ブラストノズル２０から壁面３４にブラスト水ＢＷを噴射して放射性物質を洗浄する。ここで、図３(ａ)に示すように、ブラストノズル２０から噴射されたブラスト水ＢＷは、粒状のゼオライトＺが水滴中に保持された状態、つまりゼオライトＺが水Ｗの膜に包まれた状態となっている。そして、図３(ｂ)に示すように、ゼオライトＺを含む水滴を壁面３４に衝突させることにより、壁面３４に薄く広がる放射性物質Ｘ１を削り取ること、つまり壁面３４から放射性物質Ｘ１を分離することが可能となる。このように、ゼオライトＺを研削材として機能させるためには、適度な大きさを有する粒状のゼオライトＺ用いることが作業効率の観点から好ましい。そこで、本発明者が、鋭意研究を行った結果、粒径つまり粒の直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のゼオライトＺを用いることが、作業効率の観点から好ましいことを見出した。このため、前述したホッパ３１には、粒径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のゼオライトＺが収容されている。
【００１６】
このように、水Ｗに濡れた重いゼオライトＺを衝突させることにより、乾燥した軽いゼオライトを衝突させた場合よりも、運動エネルギーを大幅に高めることが可能となる。これにより、放射性物質Ｘ１を削り取る能力を保ちながら、ブラストノズル２０の吐出圧力を抑制することが可能となる(例えば０．７ＭＰａ以下)。このように、低圧での作業が可能となることから、吐出圧力が１０ＭＰａを超えるような高圧洗浄作業等に比べて、洗浄作業を極めて簡単に行うことができ、作業コストを抑制することが可能となる。また、水Ｗに濡れたゼオライトＺを噴射することにより、ゼオライトＺのイオン交換機能を発揮させることができ、ゼオライトＺに放射性物質Ｘ１を吸着させることが可能となる。これにより、壁面３４から削り取った放射性物質Ｘ１を他に拡散させることが無く、放射性物質Ｘ１を確実に処理することが可能となる。しかも、壁面３４に衝突する際にゼオライトＺが砕けて微細化することから、微細化したゼオライトＺに効率良く放射性物質Ｘ１を吸着させることが可能となる。
【００１７】
また、ブラストノズル２０の吐出圧力を抑制することができるため、ブラスト水ＢＷの消費量を抑制することが可能となる。すなわち、ゼオライトＺの使用量を抑制することができるだけでなく、放射性物質Ｘ１を含む汚染水の発生量を抑制することができるため、これらの点からも作業コストを抑制することが可能となる。なお、図示するブラスト装置１４を用いることにより、吐出圧力が１０ＭＰａを超えるような高圧洗浄作業等に比べて、汚染水の発生量を１／６０〜１／１００に減少させることが可能となっている。しかも、水Ｗに濡れたゼオライトＺを噴射することにより、図３(ｂ)に示すように、壁面３４が濡れるだけでなく壁面３４近傍が霧状の水滴Ｍによって覆われることから、壁面３４から削り取られた放射性物質Ｘ１の拡散を抑制することができ、作業環境を良好に保つことが可能となる。
【００１８】
そして、図３(ｃ)に示すように、ブラスト水ＢＷの噴射によって削り落とされた放射性物質Ｘ１は、ブラスト水ＢＷと共に汚染物Ｘ２として養生シート３５上に堆積することになる。その後、汚染物Ｘ２に対してシートで覆う等の飛散防止処理を施し、汚染物Ｘ２を所定時間(例えば４８時間)に渡って自然乾燥させる。そして、図４に示すように、乾燥した汚染物Ｘ２は集塵機３６等を用いて回収され、汚染物Ｘ２は所定の処理容器に封入されて処理される。なお、汚染物Ｘ２を回収する集塵機３６としては、放射性物質Ｘ１を捕捉可能なフィルタを備えることが望ましい。また、前述の説明では、洗浄作業時に発生した汚染物Ｘ２をそのまま乾燥させているが、これに限られることはなく、養生シート３５上に堆積した汚染物Ｘ２に対して新たにゼオライトＺを散布し、放射性物質Ｘ１の回収精度を高めるようにしても良い。
【００１９】
また、前述の説明では、水ＷとゼオライトＺとを混合してブラスト水ＢＷを生成しているが、これに限られることはなく、ブラスト水ＢＷに対して珪砂等の研削材を混ぜても良い。このように、ゼオライトＺよりも硬い珪砂等の研削材を混ぜることにより、更に効率良く放射性物質Ｘ１を削ることができるため、作業効率を大幅に向上させることが可能となる。なお、イオン交換材以外の研削材としては、珪砂に限られることはなく、例えば胡桃の核を粉末にしたものを使用することが可能である。また、前述したように、放射性物質Ｘ１を削り取る際の作業効率の観点から、ゼオライトＺの粒径は０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。この場合において、ブラスト水ＢＷに０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の粒径のゼオライトＺが含まれていれば、他に０．５ｍｍを下回る粒径のゼオライトや１．０ｍｍを上回る粒径のゼオライトが含まれていても良いことはいうまでもない。さらに、ブラスト水ＢＷに含まれるゼオライトＺの粒径は、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが望ましいが、０．５ｍｍを下回る粒径のゼオライトや１．０ｍｍを上回る粒径のゼオライトだけを水Ｗに混合してブラスト水ＢＷを生成しても良い。
【００２０】
これまで説明したように、本発明の洗浄方法を用いることにより、放射性物質Ｘ１の除去能力を保ちながら、ブラストノズル２０の吐出圧力を抑制することが可能となり、ブラスト水ＢＷの消費量を抑制することが可能となる。すなわち、洗浄装置１０を構成するブラスト装置１４、ウォータタンク１６およびエアコンプレッサ１８の小型化を図ることができるため、洗浄装置１０一式を簡単に運搬することが可能となる。ここで、図５は洗浄装置１０の運搬状況を示す説明図である。図５に示すように、トラック３７の荷台に洗浄装置１０を積載することができるため、洗浄作業の必要な地域が点在する場合であっても、洗浄装置１０を簡単に移動させて設置することができ、洗浄作業を効率良く実施することが可能となる。
【００２１】
また、図１に示すブラスト装置１４においては、ブラストタンク１１で水ＷとゼオライトＺとを混合してブラスト水ＢＷを生成した後に、このブラスト水ＢＷをブラストノズル２０から噴射させているが、これに限られることはない。ここで、図６は本発明の一実施の形態である洗浄方法に使用されるブラスト装置４０の他の例を示す概略図である。
【００２２】
図６に示すように、ブラスト装置４０のブラストノズル４１には、エアホース４２を介してエアコンプレッサ４３が接続されている。そして、エアコンプレッサ４３からの圧縮空気は、ブラストノズル４１の噴射孔４４に案内されている。また、ブラストノズル２０の噴射孔４４には、径方向に開口するブラスト孔４５とウォータ孔４６とが形成されている。ブラスト孔４５にはブラストホース４７を介してブラストタンク４８が接続されており、噴射孔４４に圧縮空気を流すことによってゼオライトＺが噴射孔４４に向けて吸引される。また、ウォータ孔４６にはウォータホース４９を介してウォータタンク５０が接続されており、噴射孔４４に圧縮空気を流すことによって水Ｗが噴射孔４４に向けて吸引される。すなわち、図６に示すブラスト装置４０においては、ブラストノズル４１内でブラスト水ＢＷが生成されることになる。このようなブラスト装置４０を用いた場合であっても、本発明の洗浄方法を実施することが可能である。
【００２３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、汚染物質として放射性物質Ｘ１を挙げているが、これに限られることはなく、イオン交換材によって吸着可能な物質であれば他の汚染物質であっても良い。例えば、イオン交換材としてゼオライトＺを用いた場合には、アンモニア、鉛、カドミウム等の汚染物質を除去することが可能である。また、前述の説明では、イオン交換材としてゼオライトＺを挙げているが、これに限られることはなく、水溶液中でイオン交換作用を有する材料であれば如何なる材料を使用しても良い。例えば、イオン交換材として、海緑石、閃緑岩、石英閃緑岩または石英閃緑袴岩を使用しても良い。また、２種類以上のイオン交換材を組み合わせてブラスト水ＢＷを生成しても良い。なお、イオン交換材の一例として挙げた海緑石や石英閃緑岩等においても、放射性物質Ｘ１等の汚染物質を吸着することが可能である。また、イオン交換材の形状としては、粒状であることが望ましいが、粉状であっても良いことはいうまでもない。
【００２４】
また、前述の説明では、洗浄対象として被処理体として壁面３４を挙げているが、これに限られることはなく、家屋、マンション、施設、側溝、道路等の被処理体に対して本発明の洗浄方法を適用しても良い。さらに、洗浄対象となる被処理体としては、鉄骨、遊具およびアルミニウム建具等の金属面を有する被処理体であっても良く、コテ仕上げ面、プレキャストコンクリート面、モルタル吹付け面およびブロック面等のコンクリート面を有する被処理体であっても良い。さらに、洗浄対象となる被処理体としては、磨き石綿や石垣等の石材であっても良く、密粒アスコン等のアスファルトコンクリートであっても良く、壁板等の木材であっても良い。さらに、原子力発電所等の放射性物質取扱施設においても、本発明を有効に適用可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２５】
１０…洗浄装置、１１…ブラストタンク、１２…ウォータポンプ、１３…バルブユニット、１４…ブラスト装置、１５…ウォータホース、１６…ウォータタンク、１７…エアホース、１８…エアコンプレッサ、１９…ブラストホース、２０…ブラストノズル、２１…継手部、２２…入力ライン、２３…出力ライン、２４…ウォータライン、２５…ブラストライン、２６…継手部、２７…エアライン、２８…継手部、２９…噴射ライン、３０…開閉弁、３１…ホッパ、３２…制御ユニット、３３…操作スイッチ、３４…壁面(被処理体)、３５…養生シート、３６…集塵機、３７…トラック、４０…ブラスト装置、４１…ブラストノズル、４２…エアホース、４３…エアコンプレッサ、４４…噴射孔、４５…ブラスト孔、４６…ウォータ孔、４７…ブラストホース、４８…ブラストタンク、４９…ウォータホース、５０…ウォータタンク、Ｘ１…放射性物質(汚染物質)、Ｘ２…汚染物、Ｗ…水、Ｚ…ゼオライト(イオン交換材)、ＢＷ…ブラスト水(混合物)、Ｍ…水滴
【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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