(57)【要約】【課題】微量の放射性物質により汚染された土壌から、微量の放射性物質を除去して安全な土壌に戻す方法、及び回収した放射性物質を安全に破棄できる方法。【解決手段】汚染された土壌にゼオライト微粉末を添加し水洗処理を行い振動篩にて74ミクロン以下の放射性物質を含む汚濁水にゼオライト、石灰、硫酸アルミニュウム等からなる無機凝集剤を用いて放射性物質を吸着した微粉末ゼオライトやシルト・粘土分を凝集沈殿させ、その放射性物質を含むスラッジを回収し特殊コート剤を塗布したのち低温焼成処理することにより容易にかつ安全に廃棄する方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微量な放射性物質を含む土壌を撹拌機付きの水槽に入れ、それに少量の径７４ミクロン以下の天然ゼオライト微粉末を添加した水を、汚染土壌１ｍ３に対して５ｍ３を入れてよく撹拌して汚染土壌中の放射性物質をゼオライトに吸着させて、土壌から放射性物質を分離する方法。
【請求項２】
請求項１に記載する分散液（泥水）をふるい装置（ふるい目７４ミクロン以下）で処理して、放射性物質を含まない礫、砂類を回収する方法。
【請求項３】
請求項２で得られる分散液（泥水）を沈殿槽に入れ、その中に天然ゼオライト、石灰、硫酸アルミニュウム等からなる無機凝集剤を添加して、微粒のシルト、粘土分及び放射性物質を含むゼオライトをスラッジとして沈殿させ回収する方法。
【請求項４】
放射性物質を含むスラッジを一定の形状（大きさは自由）に成形し、その表面に長石を主原料とした特殊コート剤を吹き付け、１１８０℃以下の温度で焼成して、放射性物質を、ゼオライトの結晶構造中に封じ込み、更に焼成体の表面にガラス層を形成することにより、放射性物質を焼成体中に完全に封じ込めて安全に廃棄処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
東日本大震災に伴って、原子力発電所近辺の土壌が微量の放射性物質により汚染されたことが確認されている、本発明は、これらの土壌から微量の放射性物質を除去して安全な土壌に戻す方法と、収集した放射性物質を固化して安全に廃棄することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉱工業地帯やその周辺地域においては、六価クロムに代表される有害重金属類や砒素、鉛、カドミュウムなどの有害元素による土壌汚染がしばしば発生している。また、砒素を含む地層・岩石が分布している地帯では、土木工事に伴って排出する残土中から砒素の溶出が確認されており、この残土処理が大きな社会問題となっている。これらの有害金属は、雨水や地下水で溶出して、河川やダム、ため池等を汚染し環境の悪化の一因になっている、また、地下水を飲料としている住民に健康被害を及ぼすといった問題を引き起こす恐れがある。
【０００３】
これら有害重金属類や有害元素を含有する汚染土壌は、最終処分地へ移送され薬剤による化学的処理やコンクリート等による固化処理が行われてきた。
【０００４】
他方、有害重金属類や有害元素を含有する汚染土壌については、カルシウム塩、マグネシウム塩、高炉スラグ、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ゼオライト等を使って不溶化させ．る方法、無害化する方法に関しても多くの特許が出願されている。
【０００５】
例えば、天然ゼオライトを主原料とする砒素及び重金属類吸着・不溶化剤の開発及び汚染土壌改質方法として、製鉄工場で産するカルシウム・マグネシウム化合物に、鉄塩やアルミニウム塩を含む中和剤を添加して製造された液状重金属吸着剤に陽イオン交換容量の高い天然ゼオライトを混連して粉末状又は粒状の重金属吸着処理剤を製造し、此の処理剤を用いて汚染土壌を改質する方法が提案されている。（特開２０１１−１３６３１１号）
【０００６】
掘り出した汚染土壌に、粘性土、ゼオライト類及びカルシウム化合物を混合して土壌を改質した後、該改質土壌を再び埋め戻すことを特徴とする汚染土壌が特開２００５−１６１３１７号の汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法に記載されている。
【０００７】
一方、重金属やダイオキシン類、有機物等を含む土壌を安価に無害化でき、重金属類等を効率良く回収でき、ごみ等の炭化物の排出量を僅少に抑えることができる汚染土壌の無害化処理再生利用方法が出願されている。
この方法は、汚染土壌を泥水状にしてから添加材を添加、攪拌して、重金属類やダイオキシン類、有機物を排水と脱水ケーキに分離し、排水を無害化処理する。一方、脱水ケーキは炭化処理して固形化し、それから重金属類を回収する方法である。（特開２００４−５７９２３号）
【０００８】
しかし、国内で微量の放射物質によって土壌が汚染された例は、東日本大震災による原子力発電所事故以前は皆無であり、放射物質汚染土壌の洗浄、無害化処理した経験はなく、汚染土壌から放射性物質を分離、回収して、土壌を無害化する簡易な方法で無害化する技術についての特許は出願されていない。
【０００９】
土壌以外の原子力関係設備に付着した放射性汚染物を水洗して除去する方法としては、放射性汚染物取扱設備内壁面に付着した放射性物質を洗浄水噴霧ノズルを使用して短時間で除去することができ、洗浄水などの二次的な汚染物の発生を少なくして、その処理を簡単容易にする放射性汚染物取扱装置およびその汚染除去方法が提案されている。（特開２００７−２７８７号）
【００１０】
原子力関係設備内の金属やセラミックスなどの汚染処理対象物をブラスト材で取り除き、それを硬質プラスチック粒子に回収、その硬質プラスチック廃棄物をガス化減容装置で加熱分解させて二次廃棄物の減容を行う方法が提示されている。（特開２００７−３０９８３１号）
【００１１】
前述の有害重金属類や有害元素を含有する汚染土壌の処理方法、原子力関係設備内に付着した放射性物質の処理方法とは、本発明が提案する微量の放射物質に汚染された土壌から、放射性物質を分離し、安全な土壌にとして無害化する方法、更に放射性物質を無機凝集剤で汚泥状に凝縮、減容して低レベル放射性廃棄物として廃棄処理する方法とは異なるものである。
【００１２】
一方、ゼオライトを用いて有害物質を安全確実に安定化処理する方法として、ゼオライトの結晶構造中の細孔内に有害物質を保持した状態で、ゼオライト表面を約８００℃〜１０００℃の比較的低温域で加熱焼成して細孔の開口部を閉塞することにより、有害物質をゼオライト細孔内に封入する方法が提案されている。（特開２００１−２３８９８０号）
【００１３】
ゼオライトが有害物質や放射性物質を吸着する特性を有することは、すでに知られている。本発明は、ゼオライトの特性を活かして、土壌中に含まれる微量の放射性物質を回収し、その放射性物質を内部に吸着したゼオライトを加熱処理することにより減容化、固形化して、安全に廃棄物として処分できることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１１−１３６３１１号
【特許文献２】特開２００５−１６１３１７号
【特許文献３】特開２００４−５７９２３号
【特許文献４】特開２００７−２７８７７０号
【特許文献５】特開  ２００７−３０９８３１号
【特許文献６】特開  ２００１−２３８９８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
東日本大震災に伴って、原子力発電所近辺の土壌が微量の放射性物質により汚染されたことが確認されている、これらの土壌から微量の放射性物質を分離、除去して安全な土壌に戻す方法、及び回収した放射性物質を焼成物（セラミックス）に閉じ込めたまま処分する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
微量の放射性物質により汚染された土壌と天然ゼオライト微粉末入り水を撹拌装置に入れ、一定時間撹拌によって土壌に含まれる放射性物資を土壌から分離し、天然ゼオライト微粉に吸着されるのを助ける。
【００１７】
その汚濁水（分散液）をふるい目７４ミクロンの篩を用いて、篩上の礫、砂類と７４ミクロン以下の微粉末を含む汚濁水（ふるいを通過した排水）とに分離する。土壌に含まれていた放射性物質は汚濁水（ふるいを通過した排水）中に含まれ、篩上の礫、砂類は無害な土砂として再利用可能となる。
【００１８】
放射性物質を吸着したゼオライを含む汚濁水（ふるいを通過した排水）に、更に天然ゼオライト、石灰、硫酸アルミニュウム等からなる無機凝集剤を添加して、当該汚濁水中の微粒子（シルト・粘土分）と微粒ゼオライトを凝集、沈殿させてスラッジを得る。
第一段階の洗浄でゼオライトに吸着されなかった放射性物質がある場合、凝集剤に含まれているゼオライトで吸着させ、全ての放射性物質をスラッジ（汚泥）として回収する。
【００１９】
当該スラッジ（汚泥）は、フイルタ−プレス等で脱水後、土練機等の成型機で一定の形状（大きさは自由）に成形し、その表面に長石を主原料とした特殊コート剤を吹き付け、焼成する。それを１１８０℃以下の温度で焼成する。
【００２０】
これらの処理により、放射性物質は、ゼオライトの結晶構造中の細孔内に取り込まれた状態で、細孔の開口部が閉塞されて閉じ込められと同時に、焼成物の表面に形成されるガラス層によって、完全に封じ込められる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、放射性物質を含有する土壌を水洗し、土石類から放射性物質を分離、除去を安価で容易に可能とする汚染土壌の洗浄方法を提供することができる。低レベル放射性物質に汚染された地域の安全性を回復して、住民の恐怖を除くことができる。
なお、本発明は下水処理場で発生する脱水汚泥や焼却灰からの放射性物質の無害化にも十分に応用できる方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】微量放射性物質を含む土壌中から放射性物質を回収、無害化法のスキ−ム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
汚染土壌表面から汚染部分のみをかき集める。この汚染土壌（１）を撹拌機（２）付きの水洗水槽（３）に入れ、汚染土壌１ｍ３に対して、ゼオライト微粉末（７４ミクロンアンダ−、５．５ｋｇ）を添加した５ｍ３の水を入れて撹拌し、汚染土壌を水中によく分散させる。
【００２４】
その分散水（泥水）を、ゼオライト微粉末が通過するふる目７４ミクロン以下のサイズでふるい分け（４）して、微粒の粘土分、ゼオライト微粉末及び放射性物質を含む排水（５）とふるい目上の礫、砂、シルト類を分離する。
【００２５】
ふるい目上の礫、砂類は無害な礫・砂（６）として回収し、元の採取場所に戻すか、無害な土砂として再利用する。
【００２６】
汚濁水（分散液）（５）は、沈殿槽（７）に移して、これに天然ゼオライト、石灰、硫酸アルミニュウム等からなる無機系凝集剤（添加量1ｋｇ/ｍ３）（８）を添加しながら攪拌(９)し微粒のシルトや粘土分及び放射性物質を吸着したゼオライトをスラッジとして沈殿させる。
【００２７】
当該放スラッジは、フイルタ−ブレス（１０）で固液分離をし脱水ケーキ（１１）は、土練機等の成型機（１３）で一定の形状（大きさは自由）に成形し、乾燥炉（１４）で乾燥された成型品白地の表面に特殊コート剤（１５）を吹き付けする。それを焼成炉（１６）にて１１８０℃以下の温度で焼成する。
【００２８】
フイルタ−ブレス（１０）工程で生ずる分離液及び凝集沈殿槽での分離水（上水）は、別個に設置した水槽（１２）に集め、分散剤・ＰＨ調製（１８）を行って、第一段階の水洗工程に戻して再利用する。
【００２９】
放射性物質は、ゼオライトの結晶構造中の細孔内に取り込まれた状態で、細孔の開口部が閉塞されて閉じ込められると同時に、焼成物の表面をガラス化、内面をセラミック化した焼成体（１７）によって、完全に封じ込められる。以上、土壌中に含まれる放射性物質を低レベル放射性廃棄物（焼成物）として安全に廃棄処理する方法を提供する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
セシウムを吸着させたゼオライトや微量な放射性物質を含んだ土壌及び焼却灰等の処分は、たとえ微量な放射性物質でも長期に渡り住民の不安は払拭出来ない、そのためにも不溶化処理を行い安全な廃棄処理方法は住民にも安心感を与え且つ、今後の復興のためにも不可欠な要素であり、当該処理方法は低コスト化を可能とした。
【符号の説明】
【００３１】
１  汚染土壌
２  撹拌機
３  洗浄装置
４  回転ふるい装置（ふるい目74μ）
５  分散水（泥水）
６  水洗済み土壌（レキ・砂・シルト）
７  撹拌水槽
８  凝集剤
９  攪拌・沈殿槽
１０  フイルタ−プレス
１１  脱水ケ−キ
１２  水槽
１３  成形機
１４  乾燥炉
１５  特殊コート剤吹付け
１６  焼成炉（焼成温度 1180℃以下）
１７  放射性物質を内部に封じ込んだ焼成体
１８  分散剤・ＰＨ調整
【図１】
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