(57)【要約】【課題】放射性汚染物から放射性物質を分離・回収し除去する方法を提供すること。【解決手段】放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法であって、汚染水に石粉凝集剤を添加・混合し、放射性物質を含む凝集塊（フロック）を形成させ、形成された凝集塊を水相から分離・回収することからなる方法。この方法においては、浮上槽がその中央部分に沈殿槽を取り囲むように配置・構成され、生成したフロックの中比重の軽い浮上フロックを浮上槽で、フロックの中比重の重い沈降フロックを沈殿槽で回収できるように構成されている、一体型沈殿・浮上装置が好ましく使用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法であって、該汚染水に石粉凝集剤を添加・混合し、放射性物質を含む凝集塊（フロック）を形成させ、該凝集塊を水相から分離・回収することを特徴とする放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法。
【請求項２】
前記放射性物質を含む凝集塊（フロック）を形成させ、該凝集塊を水相から分離・回収するための装置として、一体型沈殿・浮上槽を有する装置（一体型沈殿浮上装置）を用いることを特徴とし、該装置は、浮上槽がその中央部分に沈殿槽を取り囲むように配置・構成されており、（１）前記沈殿槽は、原水（放射性物質を含む汚染水）供給パイプと連結されており、該原水供給パイプからの圧力によって水流を発生させて原水を回流させフロックを形成するように構成されており、該沈殿槽の上部には越流板付き中蓋が配置されており、生成したフロックの中比重の軽い浮上フロックが該越流板を経て前記浮上槽に流れ込むように構成されており、該沈殿槽の底部には生成したフロックの中比重の重い沈降フロックの回収手段が設けられており、（２）前記浮上槽は、前記越流板を経て流れ込んできた浮上フロックを浮上させるための微細気泡の供給パイプと連結されており、該浮上槽の上部は、前記越流板付き中蓋を取り囲むように水流抑制棚槽として構成されており、該水流抑制棚槽には浮上したフロックの回収手段が設けられており、該浮上槽の下部には、フロックを除去した処理水の放流パイプが連結されているものである請求項１記載の放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法。
【請求項３】
放射性物質を含む汚染水に石粉凝集剤を添加・混合する前に、該汚染水にオゾンを添加・混合し、該汚染水中に含まれる有機物を分解することを特徴とする請求項１又は２記載の放射性汚染物から放射性物質を分離・回収する方法。
【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土壌、樹木、建造物、淡海水、各種放射性廃棄物等の放射性汚染物から放射性物質を分離・回収し除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力事故、例えば、１９８６年のチェルノブイリ原子力発電所事故、２０１１年の福島原子力発電所事故から分かるとおり、原子力事故による被害は甚大なものである。かかる事故においては、山野、田園、道路、住宅地等において膨大な量の放射性汚染物が発生する。放射性汚染物をそのまま放置すると、数年〜数百年単位で生命体に放射線障害を与える可能性があるので、放射性汚染物中に含まれる放射性物質を、分離・除去して、人間等の生活環境から分離・隔離して保管する必要がある。特に、半減期が長い放射性セシウムや放射性ストロンチウムや放射性ヨウ素を含む汚染物は、速やかに処理する必要がある。
【０００３】
何らかの原子力事故が発生した場合、近隣地域の住民に即時の放射線被害が起こることに加えて、大気を介して遠隔地へ飛散した放射性核種、主として放射性セシウムや放射性ヨウ素に被爆するという危険も生じる。植物−動物−人間の食物連鎖を介した再循環に加えて、広範囲の分散、３０年間（放射性セシウム）にも及ぶ半減期の存在など、甚大な被害が生じる。特に放射性セシウムは大きな生物学的脅威となる。放射性ストロンチウムは、人等の生物の体内に入ると骨髄を損傷し得る骨への特定的局在性を有することに加えて、半減期が２８．５年間（90Ｓｒ）と長いため危険である。また、放射性ヨウ素は、原子力事故後の早い段階で甲状腺の損傷を誘発する。
【０００４】
放射性セシウム（特に137Ｃｓ）及び放射性ストロンチウム（特に90Ｓｒ）は、地面に堆積し、その後、生体サイクルに入ることが知られている。放射性セシウムは、以下の理由により人間の健康に大きく影響する。（１）異なる経路（経口摂取、吸息、及び／又は皮膚浸透）により身体に吸収されやすい。（２）人間の場合、約１００〜１１０日間という比較的長い生物的半減期を有する。（３）物理的半減期が３０年間である。（４）高エネルギーのベータ線および浸透型ガンマ線を放射する。（５）カリウムおよびナトリウム元素に近似しているために、ほぼ全身に均一に分散される。従って、原子力事故においては、特に、放射性セシウム又はそれを含む放射性物質(汚染物)の分離・回収を速やかに行なう必要がある。
【０００５】
放射性汚染物から放射性物質を除去する方法としては、従来色々な方法が提案されている。例えば、原子力施設から発生する除染対象物を、アルカリ除染剤を用いるアルカリ除染工程と、有機酸および無機酸を組み合わせた酸除染剤を用いる酸除染工程とを、組み合わせた除染処理に付すことを特徴とする方法（特許文献１）、あるいは、放射性物質で汚染された放射性固体廃棄物に、Ａｇイオンを含む硝酸溶液を電解酸化させることにより生成されるＡｇ（II）イオンが、水と反応することにより生成されるＯＨラジカルを作用させて、前記放射性固体廃棄物の表面を酸化・溶解することにより、該放射性固体廃棄物の表面から放射性物質を除去するようにした、放射性物質の除去方法（特許文献２）が知られている。しかしながら、これらの方法では装置が複雑、あるいは大型過ぎて、取り扱いにくいという問題点等があった。
【０００６】
本発明者は、トラック等の車両で運搬可能な、比較的簡便な装置で、放射性汚染物から放射性物質を除去する方法・装置を開発することを目的として鋭意検討を行い、本発明者が別途提案した水質浄化装置（特許文献３）を転用し応用できることを知見し、本発明を完成したものである。
【０００７】
従来の水質浄化のためのシステムあるいは装置においては、凝集沈殿処理のための沈殿槽と浮上処理のための浮上槽が、個別の装置として別々に設置されるのが常であった。そのため、水質浄化装置の設置のためのスペースが広く必要で、製作コストも高いという問題点があった。特許文献３で提案された水質浄化装置は、このような問題点を解決したものであったが、本発明者の更なる研究の展開の結果、この装置は、放射性汚染物から放射性物質を除去する方法においても、非常に効率的に使用できることを知見したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−７８３３６号公報
【特許文献２】特開平８−２３３９９４号公報
【特許文献３】特願２０１１−１３０８３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、放射性物質で汚染された土壌、樹木、建造物、淡海水、各種放射性廃棄物等の放射性汚染物（土壌、樹木、建造物等を洗浄して生じる放射性物質を含む汚染水を含む）から放射性物質を除去する方法、特に、そのために有効に使用できる沈殿機能と浮上機能を合体させた一体型の沈殿浮上槽からなる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法であって、該汚染水に石粉凝集剤を添加・混合し、放射性物質を含む凝集塊（フロック）を形成させ、該凝集塊を水相から分離・回収することを特徴とする放射性物質を含む汚染水から放射性物質を分離・回収する方法である。
【００１１】
放射性セシウム、ストロンチウム、ヨウ素等の放射性物質の中でも、放射性セシウムは水の中に分散し易く、また、ドロや汚染物質等の微粒子と付着し易い性質を有している。本発明は、水の中に分散した放射性セシウム等の放射性物質を、石粉凝集剤の粒子とイオン結合させてフロックを造り、そのフロックを、一体型沈殿浮上装置で固液分離させて放射性物質を分離・回収するものである。従って、本発明において放射性物質とは、放射性元素自体はもちろん、その化合物、それらと他の有機質又は無機質の微粒子が結合又は混合されて、放射性となっている放射性汚染物を意味する。
【００１２】
本発明においては、前記放射性物質を含むフロックを形成させ、該フロックを水相から分離・回収するための装置として、一体型沈殿・浮上槽を有する装置を用いることが好ましい。この装置は、浮上槽がその中央部分に沈殿槽を取り囲むように配置・構成されており、（１）前記沈殿槽は、原水供給パイプと連結されており、該原水供給パイプからの圧力によって水流を発生させて原水を回流させフロックを形成するように構成されており、該沈殿槽の上部には越流板付き中蓋が配置されており、生成したフロックの中比重の軽い浮上フロックが該越流板を経て前記浮上槽に流れ込むように構成されており、該沈殿槽の底部には生成したフロックの中比重の重い沈降フロックの回収手段が設けられており、（２）前記浮上槽は、前記越流板を経て流れ込んできた浮上フロックを浮上させるための微細気泡の供給パイプと連結されており、該浮上槽の上部は、前記越流板付き中蓋を取り囲むように水流抑制棚槽として構成されており、該水流抑制棚槽には浮上したフロックの回収手段が設けられており、該浮上槽の下部には、フロックを除去した処理水の放流パイプが連結されていることを特徴とした一体型沈殿・浮上槽を有する装置（一体型沈殿浮上装置）である。
【００１３】
また、本発明においては、放射性物質を含む汚染水が有機質の物質をもかなりの量含む場合には、該汚染水に石粉凝集剤を添加・混合する前に、該汚染水にオゾンを添加・混合し、汚染水中に含まれる有機物を分解するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、放射性物質で汚染された構造物等(屋根・屋上・壁面・底面等)の除染、あるいは、土壌、山林、農地、稲藁等に付着したものや、池、川等に含まれる放射性物質の除染を行なうことができる。対象物が固体状のものは、それらを水洗することによって、放射性物質を含む汚染水を得、この汚染水から放射性物質を分離・回収するものである。分離・回収された放射性物質を含む廃棄物は、公知の方法によって人の生活環境圏から隔離して、極めて長期間保管されることになる。
【００１５】
本発明で用いられる石粉凝集剤は、天然鉱物を１００％使用した凝集剤で、有機系高分子モノマーや薬品は一切使用していないので自然環境に、生物に安全で安心して使用できる。また、凝集スピードが速く、温度に関係なく凝集するという特徴を有する。イオン結合による凝集魂のため放射性セシウム等は水に不溶化するので、保管に安全である。
【００１６】
本発明において好ましく用いられる一体型沈殿浮上装置は、沈殿槽を浮上槽の中に組み込み、沈殿機能と浮上機能を合体させて一体型にしたものである。従来は、沈殿槽と浮上槽を別々に設置していたので広いスペースが必要であったが、本発明の一体型の装置では、省スペースでの設置が可能である。また、その製作においても、製作のための材料の節減が可能であり、溶接等の製作加工工程の合理化も図れる。従って、装置全体の製作コストの低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明において使用される一体型沈殿浮上装置の全体構造概略断面図。
【図２】越流板付き中蓋の概略構造図。
【図３】フロックと微細気泡の流れを説明するための図。
【図４】フロックの回収手段の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明において放射性物質とは、放射性元素、放射性元素を含む化合物、それらと他の有機質又は無機質の微粒子が結合又は混合されて、放射性となっている放射性汚染物(廃棄物を含む)を意味する。そして、放射性物質を含む汚染水とは、汚染された雨水、地下水、湖沼水、河川水、海水等、あるいは汚染した建造物、土砂、草木、作物やその他の物体を洗浄して得られる汚染水を意味する。
【００１９】
本発明の汚染水から放射性物質を分離・回収する方法においては、先ず、汚染水に石粉凝集剤を添加・混合し、放射性物質を含む凝集塊（フロック）を形成させ、形成されたフロックを水相から分離・回収するものである。本発明における石粉凝集剤は、数種の天然鉱物岩石を粉末に加工、調合した無機石粉凝集剤を意味する。主要な成分は、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＭｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ｒｂ２Ｏ、ＳＯ３である。本発明の石粉凝集剤は有害重金属を含まない。 従来、通常の水処理薬品の主役は有機高分子凝集剤であるが、有機高分子凝集剤における残留モノマーの魚毒性が明らかになり、環境ホルモン等の問題で自然界では使用しないのが望ましい。これに対し、本発明の石粉凝集剤は、自然界で使用しても何ら問題のない水浄化の素材である。
【００２０】
放射性物質で汚染した土砂等から放射性物質を除去するに際しては、先ず、汚染した土砂等を水と混合・攪拌し、汚染していない、あるいは放射性物質が低減した土砂等と、放射性物質を沢山含む汚染水を分離する必要がある。かかる場合に使用される方法や装置は、公知・公用のものを使用することができ、何ら制限されるものではないが、好ましいのは、
泥水から土砂と水を分離するために用いられる、遠心分離の一種であるソイルセパレータを用いるのが便利である。例えば、建設現場等では、建設発生土に加水して泥水化した後、ソイルセパレータによって砂分泥水とシルト・粘土分泥水とに分級し、そのうちの砂分泥水を脱水ベルトコンベアによって２次脱水して砂を取り出す連続処理システムが用いられている。本発明においても、かかるシステムを利用することができる。
【００２１】
本発明においては、汚染水に石粉凝集剤を添加・混合し、放射性物質を含むフロックを形成させ、該フロックを水相から分離・回収するものであるが、この目的のために、一体型沈殿・浮上槽を有する装置（一体型沈殿浮上装置）を用いることが好ましい。そして、一体化型水質浄化装置とは、（１）沈殿槽が、原水（放射性物質を含む汚染水）供給パイプと連結されており、該原水供給パイプからの圧力によって水流を発生させて原水を回流させ、沈殿物とフロックを分離・形成するように構成されており、該沈殿槽の上部には越流板付き中蓋が配置されており、生成したフロックが該越流板を経て前記浮上槽に流れ込むように構成されており、該沈殿槽の下部には沈殿物の回収手段が設けられており、（２）浮上槽は、前記越流板を経て流れ込んできたフロックを浮上させるための微細気泡の供給パイプと連結されており、該浮上槽の上部は、前記越流板付き中蓋を取り囲むように水流抑制棚槽として構成されており、該水流抑制棚槽には浮上したフロックの回収手段が設けられており、該浮上槽の下部には、フロックを除去した処理水の放流パイプが連結されているものである。本発明において好ましく使用される一体型沈殿浮上装置は、前工程で形成されたフロックの固体を水と分離させる、いわゆる固液分離装置の役目を果たす。
【００２２】
本発明の一体型沈殿浮上装置の概略断面図を図１に示した。図１において、１は沈殿槽、２は越流板付き中蓋、３は原水（放射性物質を含む汚染水）供給パイプ、４は浮上槽、５は沈殿物の回収手段、６は微細気泡の供給パイプ、７は水流抑制棚槽、８はフロックの回収手段、９は処理水の放流パイプ、１０はフロックの回収手段（レーキ）を回転させるためのモーターである。
【００２３】
本発明は、セシウム等が水の中に分散し易い性質と、ドロや汚染物質のなどの微粒子と付着し易い特徴を利用した処理方法で、石粉凝集剤と前記一体型沈殿浮上装置を組み合わせた除染技術である。具体的には、水の中に分散したセシウム等の放射性物質を石粉凝集剤の粒子とイオン結合させてフロックを造らせ、そのフロックを一体型沈殿浮上装置で固液分離させて放射性物質を分離・回収するものである。従って、石粉凝集剤は、図１の装置の前工程で汚染水に添加・混合される必要がある。具体的には、汚染水の供給パイプに設けられた送液ポンプの前後に、石粉凝集剤の投入又は注入口を設けておくのが好ましい。この口から添加された石粉凝集剤は、ポンプのプロペラ作用によって、汚染水に攪拌・混入され、速やかにフロックが形成される。石粉凝集剤は、組成あるいは粒度の異なるものを、適宜、組合わせて使用してもよい。
【００２４】
本発明においては、石粉凝集剤を投入してからコロイド状の汚染物質は水をはじき飛ばすように瞬時にフロックが形成される。そして、形成されたフロックは、機械的な力を加え強制攪拌を何度もしても崩壊することはない。水の中に再度濁度化しない。フロックの中に形成されセシウム等は不溶化しており、疎水性が高く、風のみで素早く乾燥する。これらの現象から、無機系の超微細泥などに付着したセシウム等が、石粉凝集剤に含まれる弱アルカリ性の少量の電解質成分によって凝析し、プラスイオンを持った微弱のエネルギーのセシウムが、石粉凝集剤のマイナス電荷の粒子とイオン結合され、負の静電粒子の疎水コロイドが形成され、石粉凝集剤のプラス電荷を添加することで、水をはじきだす様に強固な疎水フロックが瞬時に形成されると推測される。
【００２５】
本発明で形成されるフロックは、親水性のものに比べると凝集魂が小さいので、最終的な回収量が非常に少量になる。そのため大きな減容効果が得られる。また、本発明で用いる石粉凝集剤は、低濃度の汚染水からヘドロのみのドロドロの高濃度のコロイド状の泥等も同時に凝集することができ、セシウム等が微細な無機質成分、有機質成分のいずれかに付着していても疎水凝集することができ、幅広い活用が可能である。例えば、屋根等を洗浄した放射性汚染物が量的に少ない洗浄水の中のセシウム等を、分離・回収できる。あるいは、汚染された道路等を洗浄した放射性汚染物が多量に含まれる処理水の場合には、添加する石粉凝集剤の量を微増するだけで、汚染水を処理できる。
【００２６】
本発明では、浮上槽４の中央部分に配置した沈殿槽１において、原水（放射性物質を含む汚染水）供給パイプ３からの圧力によって水流を発生させて、水流サイクロンの原理で原水を回流させ、フロックの比重の差を利用した沈殿と浮上を行なうものである。一般的に、フロックとは、凝集作用によって生成した大きな粒子で、浮遊質の集合体を意味するが、本発明においては、比重が重くて沈殿したものを沈降フロック（沈殿物）と言い、比重が軽くて浮遊状態にあるものを浮上フロックとして場合により区別することもある。
【００２７】
本発明の沈殿槽１の上部には越流板付き中蓋２が配置されている。図２に、越流板付き中蓋２の概略の構造を示した。図２において２２が越流板で、本発明の越流板付き中蓋には、中蓋の中央に円筒状の開口部２３が設けられており、沈殿槽で形成された浮遊質の集合体（フロック）の浮上性、沈降性の時間を見極め、円筒状の円筒径の直径の変化と円筒の長さを上下に変化することにより、各フロックの比重差を利用して沈殿と浮上の分離を素早く行なうことができ、沈殿と浮上の時間を短縮できる。
【００２８】
図３は、本発明の装置において、沈殿槽１の上部に配置された越流板付き中蓋２から流れ出たフロックが、この越流板２２を経て浮上槽４の上部に、前記越流板付き中蓋２を取り囲むように形成されている水流抑制棚槽７に流れ込む様子を説明するための図である。中蓋の越流板２２から溢れた水とフロックは浮上槽４に流れ込み、微細気泡の供給パイプ６からの微細気泡が下から上へと浮き上がってくる中、水は比重が重いので下へ流れ落ちて行く。一方、比重の軽い浮上フロックは、微細気泡と一緒に上面に浮かび、水流抑制棚槽７に落ち着く。越流板２２は中蓋の上部に設けられているので、浮上槽へ越流流入して来たフロックが、下部から浮上して来る微細気泡を前面で受ける状態になるので浮上性能が向上する。  
【００２９】
更に、越流板２２は、浮上槽の上部に前記越流板付き中蓋２を取り囲むように形成されている水流抑制棚槽７との組み合わせで、水流を抑制するという効果も発揮する。即ち、水流抑制棚槽７と越流板２２の間に浮上槽の下部から微細気泡が上昇して来るので、越流板２２から乗り上げたフロックは、微細気泡で再度押し上げられた状態になり、水流抑制棚槽７に流れ込み浮上性能が向上し、水流を抑制できる。水流を抑制することによって、凝集した浮上フロックが壊れることなく安定し、例えば、レーキ（掻き寄せ機）（図１の８）によってスムースに回収できる。なお、水流抑制棚槽７の棚の位置は、図３に示したように、前記中蓋の越流板２２よりより低いレベルに持ってくるのが好ましい。そのように配置すると、越流して来た水流のスピードが落ち、乱流が少なくなるので、レーキによる浮上フロックの回収が容易となる。
【００３０】
図１に示したように、沈殿槽１の底部に設けられた沈降フロック（沈殿物）の回収手段５は、沈降フロック（沈殿物）の回収のための移送装置（例えば、パイプ）とフロック回収装置（例えば、ポンプとタンク）からなる。移送装置は、回収した沈降フロックをフロック回収装置に移送するが、フロック回収装置を浮上槽の水位レベルよりも高い位置に配置しておくことにより、回収されるフロックの水切りができ、回収物の量を低減させることができる。
【００３１】
一方、水流抑制棚槽で形成された浮上フロッは、公知のフロックの回収手段８によって回収される。図４は、フロックの回収手段の一例を示している。図４では、例えば、レーキで集められたフロック（図中の斜線部）が、レーキの板状の軟質カーテン（合成ゴムや樹脂製）４０に導かれ、斜板４１を経てフロックの回収溝４２に落として回収される様子を示している。
【００３２】
本発明の装置を使用すると、放射性物質を凝集したフロックを含んだ全ての水が、先ず沈殿槽で処理され、生じた浮上フロックと透明な水は中蓋の円筒から上方に流れ、越流板から溢れた水とフロックは浮上槽に流れ出る。比重の重い沈降フロックとスラッジは沈殿して底部に滞留する。そして、越流板から溢れたフロックは全て、浮上槽のフロック回収手段、例えば、レーキで掻き集められ排出溝に落下させることによって回収される。透明な水（処理水）は、浮上槽の下部に設けられた放流パイプ（図１の９）によって排出される。
【００３３】
本発明においては、前記の沈殿槽及び／又は浮上槽の処理に際して、石粉凝集剤を添加して用いることを特徴とするものである。石粉凝集剤としては公知のどのようなものでも用いることができる。石粉凝集剤とは、数種の天然鉱物岩石を粉末に加工、調合した無機石粉凝集剤を意味する。石粉凝集剤は有害重金属を含まず、生物に対し安全・安心な天然無機素材を加工し、ミネラルの持つ物理反応を高度に応用したものである。市販の水処理薬品の主力は、有機高分子凝集剤であるが、かかる凝集剤は、残留モノママーに起因する魚毒性が問題となる。これに対し、石粉凝集剤は自然界で問題なく使用できる水浄化材であり、本発明の装置においても効果的に使用できる。
【００３４】
石粉凝集剤は、幅広いｐＨ域で有機物質、無機物質に関係なく強力に凝集する。また、温度に関係なく、凝集反応スピードが速く、処理水（上澄水）の透視度が地の凝集剤の場合と比べて格段に優れている。また、荷電中和に優れているため、沈殿物が再濁水化しない、あるいは、脱リン、除鉄、重金属類の除去にも優れているといった特徴がある。更に、有機化学物質を一切使用しないため、環境安全性が高く魚類、植生物に安全性が高い。
【００３５】
本発明で使用される石粉凝集剤は、その製造過程で比重を、０．７〜１．５の間で自由に調節できる。そのため、これを本発明の装置と組合わせて使用すると、他の凝集剤の場合に比べ本発明の装置の性能を格段にアップさせることができる。例えば、市販の有機系の高分子凝集剤の場合には、比重が小さいので、生成したフロックの浮上には適しているが、その沈殿には相当の時間を要するので、沈殿槽と浮上槽を一体化させて運転することは非効率となる場合がある。本発明の場合には、例えば、比重の異なる複数の石粉凝集剤を、適宜組合わせて、あるいは添加時期や添加装置を工夫することによって、フロックの性質や大きさをコントロールすることができる。石粉凝集剤は比重を調節できるため、処理水中の汚染物質の性質によって石粉凝集剤の比重を調節することで、特に沈殿スピードが速くなる。スピードが速くなるため装置がコンパクトになり処理時間も大幅に短縮できる。
【００３６】
本発明においては、放射性物質を含む汚染水に石粉凝集剤を添加・混合する前に、該汚染水にオゾンを添加・混合し、該汚染水中に含まれる有機物を分解するのが好ましい。この場合、放射性物質を含む汚染水の悪臭の除去、着色の除去、殺菌等を行なうことができる。
かかる処理は、図１の装置の前工程の適当な位置、好ましくは石粉凝集剤を添加する前の工程で、オゾンを汚染水に添加・混合する必要がある。添加方法は、特に制限されるものではなく直接添加又は高濃度のオゾン水溶液として添加混合すればよい。
【実施例１】
【００３７】
図１に示したような一体型沈殿浮上装置（１時間当たりの処理能力２０トン）を用いて、福島第一原子力発電所の事故のために放射能汚染した、福島県の農地の土壌を処理した例を示す。なお、放射能の測定は、公的な機関（埼玉県環境検査研究協会）に依頼して行なった。
【００３８】
汚染した土壌１ｋｇ（乾燥重量）を採取し、これに７．８ｌの水を加え、十分に攪拌・混合して泥水状とし、その後静置して、約６５０ｇの沈殿土と上層の泥水（約３５０ｇの土を含む）に分離した。セシウム（Ｃｓ）の分析を行なったところ、採取した土壌はセシウム１３４が５，６００ベクレル（Ｂｑ）、セシウム１３７が７，３００ベクレル（Ｂｑ）で、乾燥重量１ｋｇ当たり１２，９００Ｂｑ／ｋｇの放射性セシウムを含んでいたが、前記沈殿土は６，６３３Ｂｑ／ｋｇであった。なお、放射性のヨウ素１３１は、いずれにも含まれていなかった。
【００３９】
上記のようにして得られた約３５０ｇの土を含む上層の泥水（放射性物質を含む汚染水）を、貯留槽に集め保管した。大量に集めた汚染水を、原水ポンプで汲み上げ、これを図１の原水供給パイプに流入させた。原水ポンプで吸引された原水には、２種類の石粉凝集剤ＡＮＲ１とＡＮＲ２を水に分散又は溶解させたスラリーを、ラインミキサーを用いて添加混合した。ＡＮＲ１は平均粒度が４００メッシュで、水に溶かしてスラリー化して、原水１トン当たり１０ｇ（粉体重量）を添加した。ＡＮＲ２は液体で添加した。ＡＮＲ１とＡＮＲ２の添加の割合を１：２として添加し、疎水凝集塊（フロック）を生成させた。
【００４０】
配管途中及び沈殿槽において、フロックが生成し、比重の軽い部分は浮上フロックとして浮上し、比重の重い部分は沈降フロックとして、泥水中の土壌成分と共に底部に沈降した。浮上フロックは、中蓋の越流板を経て浮上槽に流れ込んだ。浮上槽の下部から、微細気泡発生装置（図示せず）からの微細気泡を供給することによって、浮上フロックを浮上させ、浮上槽の上部の水流抑制棚槽に貯め、これは図４に示したようなフロックの回収手段によって回収した。処理水は処理水放流パイプを経て、透明な水として回収された。この水からは放射性セシウムは検出されなかった。
【００４１】
浮上槽で回収された浮上フロックと、沈殿槽の底部に溜まった土壌成分を含む沈降フロックは、図１に示したような回収装置で、約３５０ｇ（乾燥重量）の保管土として回収された。この保管土中の放射性セシウムは、７，０５０Ｂｑ／ｋｇであり、前記６，６３３Ｂｑ／ｋｇの沈殿土ともども、国が規定する「指定廃棄物」としての８，０００Ｂｑを下っていた。この場合は、汚染した土壌の洗浄は１回だけであったが、洗浄回数を増やせば、土壌中のセシウム濃度はそのつど低下する。
【００４２】
汚染水中の有機成分を分解する必要がある場合には、前記図１の装置において、汚染水を
集め保管した汚染水貯留槽に、循環ポンプ等の手段によりオゾンを添加・混合すればよい。
【実施例２】
【００４３】
福島県の農地のため池とそれに通じた側溝から汚染水を採取し、これを実施例１と同様に処理した。汚染水には、セシウムが３１Ｂｑ／ｋｇ、セシウム１３７が４２Ｂｑ／ｋｇ含まれていたが、本発明により得られた処理水には、放射性セシウムは検出されなかった。なお、放射性のヨウ素１３１は、いずれにも含まれていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の方法によれば、放射性物質が物理的に回収処理される分離・回収方法の安定性が高い。また、分離・回収された放射性物質を保管する際も、長期に亘り安定性が確保できる。凝集剤として有機薬品を一切使用しないので、植物や動物毒性の点でも安全安心である。汚染水の汚染濃度に左右されずに処理でき、処理スピードも極めて速いという特徴もある。また、放射性物質を水中に一旦入れることで、放射性物質の飛散が無いし、回収された汚染物質が再度濁度化することもない。その結果、住宅地、学校、公園等の除染作業に使用すると、汚染物質が大幅に低減でき、環境に対する安全性が長期にわたって維持できる。また、本発明の方法に使用される装置は、コンパクト構造であるため経済的で量産可能であるばかりでなく、使用に際し、運搬や設置も容易である。
【符号の説明】
【００４５】
１  沈殿槽
２  越流板付き中蓋
３  原水（放射性物質を含む汚染水）供給パイプ
４  浮上槽
５  沈殿物の回収手段
６  微細気泡の供給パイプ
７  水流抑制棚槽
８  フロックの回収手段
９  処理水の放流パイプ
１０  フロックの回収手段
２２  越流板
４０  軟質カーテン
４１  斜板
４２  フロックの回収溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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