(57)【要約】【課題】地面、舗装面、壁面などに付着した浮遊性の放射性ダストを、より簡単な構造の除染装置で効果的に除去して浄化する。【解決手段】汚染表面Ｓの浄化を行う作業部１と、作業部１に加圧空気を送給する加圧空気供給源２と、作業部１で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置３とを備えている。作業部１は、中空の集塵室Ｒを備えた本体部５と、本体部５に設けられて、集塵室Ｒ内に浮遊する放射性ダストの周囲への飛散を防ぐシールド体８と、集塵室Ｒの内部に配置されて汚染表面Ｓを叩打する打撃体９と、集塵室Ｒの内部に加圧空気を噴出供給するノズル構造１９とを備えている。打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９から噴出される加圧気体による飛散作用とで、放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させ、集塵装置３で集塵して汚染表面Ｓを浄化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染表面（Ｓ）の浄化を行う作業部（１）と、作業部（１）に加圧空気を送給する加圧空気供給源（２）と、作業部（１）で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置（３）とを備えており、
作業部（１）は、中空の集塵室（Ｒ）を備えた本体部（５）と、本体部（５）に設けられて、集塵室（Ｒ）内に浮遊する放射性ダストの周囲への飛散を防ぐシールド体（８）と、集塵室（Ｒ）の内部に配置されて汚染表面（Ｓ）を叩打する打撃体（９）と、集塵室（Ｒ）の内部に加圧空気を噴出供給するノズル構造（１９）とを備えており、
打撃体（９）の叩打作用と、ノズル構造（１９）から噴出される加圧気体による飛散作用とで、シールド体（８）の内部において放射性ダストを汚染表面（Ｓ）から分離し浮遊させ、集塵装置（３）で集塵することを特徴とする浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項２】
打撃体（９）が、加圧気体を送給する送給パイプ（１５）と、送給パイプ（１５）の先端に接続される弾性変形可能な軟質のエアチューブ（１７）とを含み、
エアチューブ（１７）はノズル構造（１９）を兼ねていて、その先端から加圧気体を噴出供給でき、
加圧気体を噴出するときの噴出反力によってランダムに暴れ動くエアチューブ（１７）の叩打作用と、エアチューブ（１７）から噴出される加圧気体による飛散作用とで、シールド体（８）の内部において浮遊性の放射性ダストを汚染表面（Ｓ）から分離し浮遊させる請求項１に記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項３】
放射性ダストの吸着剤を供給する吸着剤供給装置（４）を備えており、
吸着剤供給装置（４）は、吸着剤を収容するタンク（４０）と、タンク（４０）内の吸着剤を供給ホース（４１）を介して集塵室（Ｒ）へ送給する送給構造とを備えており、
集塵室（Ｒ）の内部において、打撃体（９）の叩打作用と、ノズル構造（１９）から噴出される加圧気体による飛散作用とで、放射性ダストおよび吸着剤を飛散させて、放射性ダストを吸着剤に吸着させ、集塵装置（３）で集塵する請求項１または２に記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項４】
吸着剤が、プルシアンブルーのナノ粒子の分散液に、綿あるいはウールなどの短繊維を浸漬したのち乾燥して形成した浮遊性の人工塵埃からなる請求項３に記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項５】
汚染表面（Ｓ）に接地した状態で作業部（１）を支持する支持体（１３）が本体部（５）に設けられており、
打撃体（９）の汚染表面（Ｓ）からの高さ位置が支持体（１３）で規定してある請求項１から４のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項６】
本体部（５）に、操作ハンドル（７）と、作業部（１）を支持する支持体（１３）とが設けられており、
集塵装置（３）と集塵室（Ｒ）が集塵ホース（２５）で接続され、加圧空気供給源（２）とノズル構造（１９）がエアホース（２７）で接続されており、
作業部（１）を人力で移動操作して汚染表面（Ｓ）の浄化を行う請求項１から５のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項７】
本体部（５）に、作業部（１）を支持する複数の車輪（１１）と、車輪（１１）を回転駆動する動力源（４７）とが設けられて、作業部（１）が自走可能に構成されており、
集塵装置（３）と集塵室（Ｒ）が集塵ホース（２５）で接続され、加圧空気供給源（２）とノズル構造（１９）がエアホース（２７）で接続されており、
自走する作業部（１）で汚染表面（Ｓ）の浄化を行う請求項１から５のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項８】
除染装置が、牽引車（５０）と、牽引車（５０）で牽引される作業機（５１）とで構成されており、
作業機（５１）には、集塵装置（３）と、加圧空気供給源（２）と、本体部（５）と、吸着剤供給装置（４）と、作業機（５１）を支持する複数の車輪（１１）が設けられており、
作業機（５１）を牽引車（５０）で牽引移動して汚染表面（Ｓ）の浄化を行う請求項１から５のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項９】
汚染土壌を前処理する前処理装置を備えており、
前処理装置が、汚染土壌を耕耘し細土化する耕耘装置（６０）と、耕耘装置（６０）に設けられて耕耘された土壌の飛散を防ぐ土壌シールド体（６１）と、吸着剤を収容するタンク（４０）と、タンク（４０）内の吸着剤を土壌シールド体（６１）の内部へ向かって送給する送給構造（６２）とを備えており、
汚染土壌を耕耘装置（６０）で耕耘する際に、吸着剤を土壌シールド体（６１）の内部へ送給して、汚染土壌と吸着剤を撹拌して放射性ダストを吸着剤に吸着させる請求項６から８のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【請求項１０】
汚染表面（Ｓ）の浄化を行う作業部（１）と、作業部（１）に加圧空気を送給する加圧空気供給源（２）と、作業部（１）で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置（３）と、吸着剤を供給する吸着剤供給装置（４）を備えており、
作業部（１）が、集塵室（Ｒ）を区画するドーム状のシールド体（８）と、シールド体（８）を支持するシールドフレーム（７０）と、ノズル構造（１９）を兼ねてシールド体（８）の内部に設けられる打撃体（９）と、打撃体（９）をシールド体（８）の外部から移動操作するハンドル棒（７１）とを備えており、
集塵装置（３）と集塵室（Ｒ）とが集塵ホース（２５）で接続され、加圧空気供給源（２）と打撃体（９）の送給パイプ（１５）とがエアホース（２７）で接続されており、
吸着剤供給装置（４）から集塵室（Ｒ）に吸着剤を供給した状態で、シールド体（８）で覆われた汚染表面（Ｓ）に沿って打撃体（９）を移動操作して、シールド体（８）の内部において放射性ダストおよび吸着剤を飛散させて、放射性ダストを吸着剤に吸着させ、集塵装置（３）で集塵する請求項１から５のいずれかひとつに記載の浮遊性の放射性ダストの除染装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気中に漏洩したのち降下し、地面などに付着した浮遊性の放射性ダストを分離除去するための除染装置に関する。除染装置の浄化対象としては、グランドや公園などの地面、道路や駐車場などの舗装面、さらに壁面、屋根面などがある。
【背景技術】
【０００２】
この種の除染装置に関して、例えば特許文献１には、ドライアイス粒子を加圧空気とともに吹きつけて施設の壁表面を剥離し、剥離片とドライアイス粒子を含む空気を集塵装置で集塵することが開示されている。また、特許文献２には、放射性廃棄物を収容する容器を除染対象とする除染装置が開示されている。そこでは、容器の部分球面状の底壁、あるいは底壁に固定される複数の支持脚の内面に付着した放射能汚染塵をブラシで掻き落としたのち集塵し、フィルターでろ過して除染している。ブラシは、容器が搭載される回転台の上方に回転不能に支持されており、容器が回転台と共に回転することで、放射能汚染塵をブラシで掻き落としている。
【０００３】
特許文献３には、放射能で汚染されたコンクリート表面を除染する汚染表面除去装置が開示されている。そこでは、コンクリート表面を一群のエアハンマーで打撃し粉砕し、粉砕された粒子を吸引し集塵したのち除染処理を行なう。一群のエアハンマーの周囲は、粉砕時に生じる埃の飛散を防ぐブラシシールで囲まれている。
【０００４】
本発明においては、グランドなどの表層土に付着した浮遊性の放射性ダストを、鞭状体で叩いて表層土から分離させるが、この種の鞭状体を備えた空調ダクト用の清掃具は特許文献４に開示されている。そこでは、エア供給パイプの先端に空気噴射ノズルを固定し、空気噴射ノズルの周囲複数箇所に軟質樹脂製のエアパイプ（鞭状体）を固定している。エア供給パイプを介して供給された加圧空気はエアパイプから噴出され、噴出時の反動でエアパイプがランダムに暴れ動く動作を利用して、ダクト内部に堆積している塵埃の層を乱打し強制的に叩き落している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９６０９７号公報（段落番号０００６、図１）
【特許文献２】特開平１０−９０４９２号公報（段落番号００１７、図１）
【特許文献３】特開２００２−３２３５９７号公報（段落番号０００７、０００８、図２）
【特許文献４】実開平０６−５２９８１号公報（段落番号００１２、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ドライアイス粒子を加圧空気とともに吹きつけて壁表面を剥離し、剥離片およびドライアイス粒子を回収する特許文献１の除染装置は、最終的な除染対象となる放射性の汚染物を剥離片のみに限って減容化できる。しかし、浄化処理を行うにはドライアイス粒子を用意する必要があるため、グランド、公園、道路など、浄化対象の面積が大きい場合に処理コストが嵩むうえ、表層土に付着した放射性の汚染物を効率よく浄化するのが難しい。同様に、放射性廃棄物を収容する容器を除染対象とする特許文献２の除染装置は、放射能汚染塵をブラシで掻き落として浄化するので、表層土等に付着した浮遊性の放射性ダストを分離することはできない。
【０００７】
特許文献３の汚染表面除去装置は、コンクリート表面を一群のエアハンマーで打撃して粉砕し、粉砕された粒子を吸引し集塵したのち除染処理を行なうので、放射能で汚染されたコンクリート表面などの舗装面を除染し浄化できる。しかし、基本的に一群のエアハンマーの打撃作用でコンクリート表面を粉砕するものであるため、グランド、公園などの汚染された地面にエアハンマーの打撃を加えたとしても、エアハンマーは表層土にめり込むだけで、表層土から放射性物質を分離することはできない。さらに、汚染表面除去装置が大型で全体構造が複雑であるため、その導入コストが嵩み、さらに狭小な場所では使用できない点に問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、地面、舗装面、壁面などに付着した浮遊性の放射性ダストを、より簡単な構造の除染装置で効果的に除去して浄化でき、しかも、除染装置の導入コスト、および浄化処理に要するコストを削減できる、浮遊性の放射性ダストの除染装置を提供することにある。
本発明の目的は、汚染表面に付着している浮遊性の放射性ダストを吸着剤に吸着させ、吸着剤を回収することにより汚染表面の浄化を効果的に行える、浮遊性の放射性ダストの除染装置を提供することにある。
本発明の目的は、地中に染込んだ放射性ダストや、排水溝内の泥土に染込んでいる放射性ダストを土壌から分離して浄化できる、浮遊性の放射性ダストの除染装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る除染装置は、汚染表面Ｓの浄化を行う作業部１と、作業部１に加圧空気を送給する加圧空気供給源２と、作業部１で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置３とを備えている。作業部１は、中空の集塵室Ｒを備えた本体部５と、本体部５に設けられて、集塵室Ｒ内に浮遊する放射性ダストの周囲への飛散を防ぐシールド体８と、集塵室Ｒの内部に配置されて汚染表面Ｓを叩打する打撃体９と、集塵室Ｒの内部に加圧空気を噴出供給するノズル構造１９とを備えている。打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９から噴出される加圧気体による飛散作用とで、シールド体８の内部において放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させ、集塵装置３で集塵することを特徴とする。
【００１０】
打撃体９は、加圧気体を送給する送給パイプ１５と、送給パイプ１５の先端に接続される弾性変形可能な軟質のエアチューブ１７とを含む。エアチューブ１７はノズル構造１９を兼ねていて、その先端から加圧気体を噴出供給できる。加圧気体を噴出するときの噴出反力によってランダムに暴れ動くエアチューブ１７の叩打作用と、エアチューブ１７から噴出される加圧気体による飛散作用とで、シールド体８の内部において浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させる。
【００１１】
本発明に係る除染装置は、放射性ダストの吸着剤を供給する吸着剤供給装置４を備えている。吸着剤供給装置４は、吸着剤を収容するタンク４０と、タンク４０内の吸着剤を供給ホース４１を介して集塵室Ｒへ送給する送給構造とを備えている。集塵室Ｒの内部において、打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９から噴出される加圧気体による飛散作用とで、放射性ダストおよび吸着剤を飛散させて放射性ダストを吸着剤に吸着させ、集塵装置３で集塵する。
【００１２】
吸着剤は、プルシアンブルーのナノ粒子の分散液に、綿あるいはウールなどの短繊維を浸漬したのち乾燥して形成した浮遊性の人工塵埃からなる。
【００１３】
汚染表面Ｓに接地した状態で作業部１を支持する支持体１３を本体部５に設けて、打撃体９の汚染表面Ｓからの高さ位置を支持体１３で規定する。
【００１４】
本体部５に、操作ハンドル７と、作業部１を支持する支持体１３とを設ける。集塵装置３と集塵室Ｒを集塵ホース２５で接続する。加圧空気供給源２とノズル構造１９をエアホース２７で接続する。作業部１を人力で移動操作して汚染表面Ｓの浄化を行う。
【００１５】
本体部５に、作業部１を支持する複数の車輪１１と、車輪１１を回転駆動する動力源４７とを設けて、作業部１を自走可能に構成する。集塵装置３と集塵室Ｒを集塵ホース２５で接続する。加圧空気供給源２とノズル構造１９をエアホース２７で接続する。自走する作業部１で汚染表面Ｓの浄化を行う。
【００１６】
除染装置は、牽引車５０と、牽引車５０で牽引される作業機５１とで構成する。作業機５１には、集塵装置３と、加圧空気供給源２と、本体部５と、吸着剤供給装置４と、作業機５１を支持する複数の車輪１１を設ける。作業機５１を牽引車５０で牽引移動して汚染表面Ｓの浄化を行う。
【００１７】
汚染土壌を前処理する前処理装置を備えている。前処理装置は、汚染土壌を耕耘し細土化する耕耘装置６０と、耕耘装置６０に設けられて、耕耘された土壌の飛散を防ぐ土壌シールド体６１と、吸着剤を収容するタンク４０と、タンク４０内の吸着剤を土壌シールド体６１の内部へ送給する送給構造６２とを備えている。汚染土壌を耕耘装置６０で耕耘する際に、汚染土壌と吸着剤を撹拌して放射性ダストを吸着剤に吸着させる。
【００１８】
汚染表面Ｓの浄化を行う作業部１と、作業部１に加圧空気を送給する加圧空気供給源２と、作業部１で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置３と、吸着剤を供給する吸着剤供給装置４を備えている。作業部１は、集塵室Ｒを区画するドーム状のシールド体８と、シールド体８を支持するシールドフレーム７０と、ノズル構造１９を兼ねてシールド体８の内部に設けられる打撃体９と、打撃体９をシールド体８の外部から移動操作するハンドル棒７１とを備えている。集塵装置３と集塵室Ｒとは集塵ホース２５で接続する。加圧空気供給源２と打撃体９の送給パイプ１５とはエアホース２７で接続する。吸着剤供給装置４から集塵室Ｒに吸着剤を供給した状態で、シールド体８で覆われた汚染表面Ｓに沿って打撃体９を移動操作して、シールド体８の内部において放射性ダストおよび吸着剤を飛散させて、放射性ダストを吸着剤に吸着させ、集塵装置３で集塵する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の除染装置においては、集塵室Ｒの内部に設けた打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９による飛散作用とで、浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させるようにした。さらに、浮遊した放射性ダストを浮遊塵とともに集塵装置３で集塵し回収するようにした。このように、本発明の除染装置は、本体部５、シールド体８、打撃体９、およびノズル構造１９などで構成するので、従来装置に比べて除染装置の全体構造を簡素化して、その分だけ除染装置の導入コストを削減できる。また、打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９による飛散作用とで、浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させるので、構造が簡単であるにも拘らず、浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから効果的に除去できる。さらに、浄化作業時には、作業部１に対して加圧空気を供給し、集塵装置３で浮遊性の放射性ダストを回収し集塵すればよいので、例えばドライアイス粒子を併用する除染装置に比べて、浄化処理に要するコストを大幅に削減できる。
【００２０】
送給パイプ１５と、ノズル構造１９を兼ねるエアチューブ１７などで打撃体９を構成すると、加圧気体を噴出するときの噴出反力でランダムに暴れ動くエアチューブ１７によって、汚染表面Ｓを叩打して、汚染面に付着している浮遊性の放射性ダストを、効果的に分離し浮遊させることができる。また、ランダムに暴れ動くエアチューブ１７の先端から加圧気体を噴出供給して、加圧気体を集塵室Ｒ内に満遍なく噴出して、汚染表面Ｓに付着している浮遊性の放射性ダストを吹飛ばして浮遊させることができる。従って、打撃体９とは別にノズル構造１９を設ける場合に比べて、汚染表面Ｓから浮遊性の放射性ダストを分離し浮遊させるための構造をさらに簡素化でき、作業部１の製造に要するコストをさらに削減できる。また、エアチューブ１７の叩打作用と、エアチューブ１７の先端から噴出される加圧空気の飛散作用とで、浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから分離し浮遊させるので、例えば、浄化対象場所が不整地であったとしても、浮遊性の放射性ダストの分離を問題なく行なうことができる。
【００２１】
吸着剤供給装置４を備えている除染装置においては、吸着剤供給装置４から供給された吸着剤を、打撃体９の叩打作用と、ノズル構造１９から噴出される加圧気体による飛散作用とで、シールド体８の内部において飛散させて放射性ダストを吸着させる。このように、吸着剤をシールド体８の内部で強制的に飛散させ撹拌すると、汚染表面Ｓに付着し、あるいは集塵室Ｒ内に浮遊している放射性ダストと吸着剤との接触機会を増加して、放射性ダストを吸着剤に効果的に吸着させることができ、従って、汚染表面Ｓをより短い時間で浄化できる。また、放射性ダストを吸着した状態の吸着剤を集塵装置３で回収するので、吸着剤を回収する過程で放射性ダストが集塵ホース２５に付着するなどの２次汚染を極力避けることができる。
【００２２】
浮遊性の人工塵埃で形成した吸着剤を使用して放射性ダストの吸着を行うと、打撃体９の叩打作用と加圧気体による飛散作用とによって、吸着剤が集塵室Ｒの内部をランダムに繰り返し飛び回ることで、放射性ダストを吸着させることができる。従って、汚染表面Ｓに付着し、あるいは集塵室Ｒ内に浮遊している放射性ダストと吸着剤との接触機会をさらに増加して、放射性ダストを効果的に吸着でき、汚染表面Ｓの浄化をさらに短時間で行うことができる。プルシアンブルーは高度のセシウム吸着能力を備えており、さらに安価であることから、セシウム１３７で汚染された土壌の除染に好適な吸着剤となる。また、プルシアンブルーのナノ粒子は、比表面積が大きいため高度の吸着効率を発揮して、ごく短い時間でセシウム１３７を吸着できる。プルシアンブルーのナノ粒子を、綿あるいはウールなどの短繊維の表面に担持させた吸着剤は、大きな浮遊性を備えているので、放射性ダストを吸着した吸着剤の全量を集塵装置３で確実に回収できる。
【００２３】
汚染表面Ｓに接地した状態で作業部１を支持する支持体１３を本体部５に設けると、打撃体９の汚染表面Ｓからの高さを支持体１３で規定して常に一定にできる。従って、打撃体９による叩打作用を常に適正に発揮させて、汚染表面Ｓに付着している放射性ダストを効果的に飛散させることができる。とくに、エアチューブ１７を備えている打撃体９において、エアチューブ１７が汚染表面Ｓに対して接近しすぎ、あるいは離れすぎるのを防止して、エアチューブ１７による叩打作用を好適化できる。また、シールド部８が必要以上に汚染表面Ｓに押付けられ、あるいは汚染表面Ｓから離れるのを防止して、放射性ダストが作業部１の外へ漏れ出るのを防止できる。
【００２４】
本体部５に操作ハンドル７を設け、作業部１を人力で移動操作して汚染表面Ｓの浄化を行う除染装置によれば、狭小な場所であっても支障なく浄化作業を行うことができる。また、本体部５に支持体１３を設けることにより、打撃体９の汚染表面Ｓからの高さ位置を好適化し、さらにシールド部８が必要以上に汚染表面Ｓに押付けられるのを防止して、集塵室Ｒの内部空間の大きさを、浮遊性の放射性ダストを分離し浮遊させるのに適した状態に保持できる。
【００２５】
本体部５に車輪１１と、車輪１１を回転駆動する動力源４７とを設けて、作業部１を自走可能に構成した除染装置によれば、浄化作業を行うときのオペレーターの作業負担を軽減しながら、浮遊性の放射性ダストの分離、および集塵を能率よく行うことができる。車輪１１は支持体１３を兼ねるので、打撃体９の汚染表面Ｓからの高さ位置を好適化し、さらにシールド部８が必要以上に汚染表面Ｓに押付けられるのを防止できる。
【００２６】
牽引車５０と作業機５１とで除染装置を構成し、作業機５１に集塵装置３と加圧空気供給源２と吸着剤供給装置４と作業部１とを設けるようにすると、一連の浄化処理をトラクター５０と作業機５１のみで行なうことができる。また、オペレーターがトラクター５０に乗った状態で浄化作業を連続して行えるので、広大な面積の地面や、飛行場の舗装面などの除染を行う場合に、オペレーターの作業負担を最小限にして浄化処理を能率よく行なうことができる。
【００２７】
耕耘装置６０を備えた前処理装置においては、汚染土壌を耕耘装置６０で耕耘するのと同時に吸着剤を汚染土壌と撹拌して、汚染土壌に含まれている放射性ダストを吸着剤で吸着することができる。従って、前処理を行うことにより、地中に染込んだ放射性ダストや、排水溝内の泥土に染込んでいる放射性ダストを吸着剤に吸着させることができる。また、前処理を行ったのちに、除染装置の作業部１で吸着剤を土壌から分離し、集塵装置３で回収することにより放射性ダストで汚染されていた土壌を浄化できる。
【００２８】
ドーム状のシールド体８の内部に設けた打撃体９を、シールド体８の外部からハンドル棒７１で移動操作する除染装置によれば、容積が大きなシールド体８の内部において放射性ダストおよび吸着剤を飛散させて、より広い面積の汚染土壌を一度に浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る除染装置の作業部の要部を破断した側面図である。
【図２】本発明に係る除染装置の作業部の側面図である。
【図３】本発明に係る打撃体の正面図である。
【図４】本発明に係る集塵装置の概略構造を示す説明図である。
【図５】別の実施例に係る除染装置の側面図である。
【図６】さらに別の実施例に係る除染装置の側面図である。
【図７】本発明に係る前処理装置の側面図である。
【図８】さらに別の実施例に係る除染装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施例）  図１ないし図４は、本発明に係る除染装置の実施例を示す。図１および図２において除染装置は、汚染表面Ｓの浄化を行う作業部１と、作業部１に加圧空気を送給するコンプレッサー（加圧空気供給源）２と、作業部１で分離された浮遊性の放射性ダストを回収し集塵する集塵装置３と、作業部１に放射性ダスト用の吸着剤を供給する吸着剤供給装置４を備えている。作業部１は、中空の集塵室Ｒを備えた本体部５と、本体部５の上部中央に固定される中空の支柱６と、支柱６に固定される操作ハンドル７と、本体部５の下面開口に固定されるシールド体８と、集塵室Ｒの内部に配置される打撃体９、およびフィルター１０などで構成する。
【００３１】
本体部５は、金属板材を円錐台状に成形して形成してあり、その周囲３個所には作業部１の移動を容易化するキャスター（車輪）１１が設けてある。シールド体８は丸筒状のゴム成形品からなり、その下部のシール部１２が汚染表面Ｓに密着することにより、集塵室Ｒを密閉して浮遊性の放射性ダストが集塵室Ｒの外へ漏れ出るのを防止する。先のキャスター１１は、汚染表面Ｓに対する打撃体９の高さを規定する支持体１３を兼ねており、打撃体９の汚染表面Ｓからの高さ位置をキャスター１１で規定して常に一定にできる。従って、後述するエアチューブ１７が汚染表面Ｓに対して接近しすぎ、あるいは離れすぎるのを防止して、エアチューブ１７による叩打作用を好適化できる。また、シールド部８が必要以上に汚染表面Ｓに押付けられるのを防止できる。
【００３２】
図３において打撃体９は、加圧気体を送給する送給パイプ１５と、送給パイプ１５の先端に固定されるプラグ１６と、プラグ１６を介して送給パイプ１５と連通するエアチューブ（打撃具）１７とで構成してある。送給パイプ１５は、支柱６に固定したエルボ１８で支持されて、集塵室Ｒの上部中央に位置している。
【００３３】
エアチューブ１７は、弾性変形可能なプラスチック製またはゴム製の軟質のパイプで形成してあり、加圧空気を噴出するときの噴出反力によってランダムに暴れ動いて汚染表面Ｓを叩打し、浮遊性の放射性ダストを汚染表面Ｓから分離する。エアチューブ１７は集塵室Ｒの内部に加圧空気を噴出供給するノズル構造１９を兼ねており、その自由端から噴出する加圧空気による飛散作用によって、砂礫および汚染表面Ｓから分離された浮遊性の放射性ダストを集塵室Ｒ内に浮遊させる。エアチューブ１７の長さは、プラグ１６から汚染表面Ｓまでの長さより充分に大きく設定してあるので、エアチューブ１７が暴れ動く叩打範囲は、シール部１２で囲まれた汚染表面Ｓの全面に亘っている。エアチューブ１７で叩打されて跳ね飛ぶ、一定以上の大きさの砂礫等が支柱６を介して集塵ホース２５へ吸込まれるのを防ぐために、集塵室Ｒの上部にフィルター１０を配置している。
【００３４】
中空筒からなる操作ハンドル７の一端は、取付金具２１で支柱に固定されて傾斜しており、操作ハンドル７の先端部には操向用のハンドル２２が固定してある。集塵室Ｒ内の浮遊塵を回収し集塵するために、集塵室Ｒと集塵装置３とを可撓性の集塵ホース２５で接続している。集塵ホース２５の作業部１側の端部は、支柱６の上端に固定した連結ボス２６に連結されて、支柱６の筒内空間を介して集塵室Ｒに連通している。同様に、加圧空気を打撃体９へ送給するために、先のエルボ１８とコンプレッサー２とを可撓性のエアホース２７で接続している。
【００３５】
作業時に、集塵ホース２５およびエアホース２７が邪魔になるのを防ぐために、両ホース２５・２７の作業部１側の端部は、操作ハンドル７に沿って配置されてバンド２８で固定してある。操向用のハンドル２２の近傍には開閉弁２９が設けてあり、この開閉弁２９を操作することによりエアホース２７の内部通路を開閉し、あるいは打撃体９に送給される空気量を調整できる。作業部１は、集塵ホース２５およびエアホース２７の長さの範囲内で自由に移動させて、汚染表面Ｓの浄化を行うことができる。また、集塵ホース２５およびエアホース２７が限界状態まで繰出された場合には、コンプレッサー２、および集塵装置３を作業部１の側へ近付けることにより、作業部１の移動範囲を変更することができる。
【００３６】
図４において集塵装置３は、集塵ホース２５に接続されるサイクロン式の集塵機３２と、集塵機３２の出口側に接続されるバグフィルター３３と、バグフィルター３３の出口側に接続されるヘパフィルター３４と、ヘパフィルター３４の出口側に接続されるブロワー３５などで構成する。集塵ホース２５を介して搬送される集塵空気には砂埃、汚染表面Ｓに付着していた塵埃、水蒸気などの浮遊塵が含まれており、これらの浮遊塵のうち比較的比重の重い砂埃等が集塵機３２で遠心分離されて、回収タンク３６に回収される。また、遠心分離されたのちの集塵空気に含まれる比較的軽い浮遊塵は、バグフィルター３３を通過する間に９５％以上がろ過されて、回収タンク３７に回収される。
【００３７】
ヘパフィルター３４の内部には、プレフィルター３８と、プレフィルター３８よりろ過能力が高いメインフィルター３９とが配置してある。バグフィルター３３を通過した後の集塵空気に含まれる微細な浮遊塵は、まずプレフィルター３８でろ過され、さらにプレフィルター３８を通過したより小さな浮遊塵がメインフィルター３９でろ過される。従って、ヘパフィルター３４へ送られたろ過前の集塵空気は、両フィルター３８・３９を通過する間に各フィルターエレメントに捕捉されて９９％以上が回収される。
【００３８】
上記のように、集塵装置３で浮遊塵を回収し集塵することにより、除染の対象となる放射性の汚染物は、集塵機３２の回収タンク３６に回収された砂埃や灰塊等と、バグフィルター３３の回収タンク３７に回収された微細な砂埃や塵埃等に限ることができる。従って、汚染土壌そのものを除染の対象とする場合に比べて大幅に減容化できる。なお、バグフィルター３３のフィルターエレメント、および、ヘパフィルター３４のプレフィルター３８、およびメインフィルター３９のフィルターエレメントは、焼却処理することにより減容化できる。
【００３９】
図２において、吸着剤供給装置４は、吸着剤を収容するタンク４０と、タンク４０内の吸着剤を供給ホース４１を介して集塵室Ｒへ送給する送給構造とからなる。送給構造は、インゼクターとして構成してあり、ノズル４２から噴出する加圧空気の噴出作用で、タンク４０から送給される吸着剤を供給ホース４１と、本体部５に設けた投入口４３を介して集塵室Ｒへ送給する。タンク底部の供給口には、吸着剤を供給し、あるいは吸着剤の供給を停止する電磁操作式の開閉弁４４が設けてある。ノズル４２は、エアホース２７から分岐した空気通路に接続されている。
【００４０】
例えば、汚染物質がセシウム１３７である場合の吸着剤としては、プルシアンブルー、大日精化工業株式会社の無機顔料（商品名：紺青）、ゼオライトなどを適用することができるが、とくに、比表面積が大きなプルシアンブルーのナノ粒子が好ましい。また、吸着剤を浮遊しやすくするために、プルシアンブルーのナノ粒子の分散液に、綿あるいはウールなどの短繊維を浸漬したのち乾燥して人工塵埃を形成し、これを集塵室Ｒ内に噴出供給することができる。
【００４１】
以上のように構成した除染装置の使用例を説明する。例えば、グランドにおいて放射線量の異常が認められる場合には、作業場所にコンプレッサー２および集塵装置３を設置したのち、作業部１を人力で移動操作して汚染表面Ｓの浄化を行う。詳しくは、所定量の吸着剤を吸着剤供給装置４で集塵室Ｒ内に送給しながら、打撃体９を作動させて、エアチューブ１７がランダムに暴れ動くときの叩打作用と、エアチューブ１７の先端から噴出される加圧空気による砂礫などの飛散作用とによって、汚染表面Ｓの土壌に付着した浮遊性の放射性ダストを礫表面からはたき落とし、同時に吸着剤をランダムに飛散させて放射性ダストを吸着させる。
【００４２】
打撃体９が作動する状態では、加圧空気の噴出作用と叩打作用とによって吹飛ばされた礫どうしが衝突し、さらに吹飛ばされた礫が本体部５の内面に衝突して、浮遊性の放射性ダストが汚染された礫表面から跳ね飛ばされて集塵室Ｒ内に浮遊し、吸着剤に吸着される。吸着剤および集塵室Ｒ内に浮遊した放射性ダストは、集塵ホース２５を介して集塵装置３へ回収され、既に説明した要領で集塵される。必要があれば、浄化を開始するのに先行して、浄化対象区の汚染表面Ｓをガスバーナーで加熱して乾燥させ、浮遊性の放射性ダストを礫表面から分離しやすくするための前処理を行うことができる。また、打撃体９による放射性ダストの分離、および吸着剤による放射性ダストの吸着を一定時間行う間、集塵装置３を停止しておき、放射性ダストが吸着剤に充分に吸着された状態で、吸着剤を集塵装置３で回収するようにしてもよい。
【００４３】
上記のように、この実施例に係る除染装置によれば、本体部５、シールド体８、および集塵室Ｒの内部に配置される打撃体９などで作業部１を構成するので、作業部１の構造を簡素化できる。とくに、加圧空気を噴出するときのエアチューブ１７の暴れ動きによる叩打作用と、加圧空気の噴出作用による砂礫などの飛散作用とによって、浮遊性の放射性ダストを汚染表面から分離するので、浮遊性の放射性ダストを分離するための構造を簡素化できる。従って、従来の除染装置に比べて、作業部１の構造を簡素化して除染装置の導入コストを大幅に削減できる。また、構造が簡単であるにも拘らず、浮遊性の放射性ダストを作業部１で効果的に除去して汚染表面Ｓを浄化できる。また、浄化作業時には、作業部１に対してコンプレッサー２で加圧空気を供給し、吸着剤供給装置４で吸着剤を供給し、ブロワー３５および集塵装置３で浮遊性の放射性ダストを回収すればよいので、ドライアイス粒子を併用する除染装置に比べて、浄化処理に要するコストを削減できる。
【００４４】
上記のように構成した除染装置は、公園や空き地などの地面、道路や駐車場などの舗装面、屋根面等においても、同様にして汚染表面Ｓの浄化を行なうことができる。また、作業部１の全体重量を負担し、同時に作業部１を壁面へ向かって押付け操作する補助機器を併用することにより、壁面に付着した浮遊性の放射性ダストを壁面から分離して浄化することができる。
【００４５】
図５は除染装置の別の実施例を示す。そこでは、本体部５に走行フレーム４５を固定し、走行フレーム４５の前後に左右一対ずつの車輪１１を配置した。さらに、走行フレーム４５の上面にバッテリー４６とモーター（動力源）４７を搭載して、モーター４７の回転動力をクラッチ（図示していない）と巻掛伝動機構４８を介して車輪１１に伝動できるようにして、作業部１を自走可能に構成した。操作ハンドル７は、走行フレーム４５に固定した。
【００４６】
図示していないが、操作ハンドル７には、モーター４７を起動するメインスイッチ、クラッチレバー、操向レバー、ブレーキレバーなどの、自走する作業部１の走行状態を制御するための部材が設けてあるので、作業部１を任意の方向へ自由に移動させることができる。メインスイッチは中立位置から正転位置と逆転位置のいずれかに切換えることができる。なお、作業部１の全体を支持する車輪１１は、先の実施例と同様に、汚染表面Ｓに対する打撃体９の高さを規定し、さらに、シール部１２の密着度合を一定量に規定する支持体１３を兼ねている。この実施例においても、図２で説明した吸着剤供給装置４で吸着剤を供給しながら、汚染表面Ｓの浄化を行うことができる。動力源４７はエンジンであってもよい。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。
【００４７】
図６は除染装置の別の実施例を示す。そこでは除染装置を、トラクター（牽引車）５０と、トラクター５０で牽引される作業機５１とで構成している。作業機５１のフレーム５２には、集塵装置３と、コンプレッサー２と、作業部１とが搭載してあり、その前端はトラクター５０の連結構造５３に連結してある。フレーム５２の後部の左右には、作業機５１を支持する複数の車輪１１が設けられている。
【００４８】
作業部１は、フレーム５２で支持される、４ないし６個の本体部５、および各本体部５の内部に収容される４ないし６個の打撃体９と、各本体部５の下面開口を囲む１個のシールド体８などで構成してあり、広い面積の汚染表面Ｓを一気に浄化処理することができる。なお、コンプレッサー２およびブロワーは、トラクター５０の後部に設けられた動力取出軸（ＰＴＯ軸）の回転動力を動力源にして、それぞれ適合する駆動回転数に増速ないし減速した状態で回転駆動される。この実施例の除染装置は、一連の浄化処理をトラクター５０と作業機５１のみで行なうことができ、しかもオペレーターがトラクター５０に乗った状態で作業を継続できるので、とくに広大な面積の地面、あるいは飛行場等の舗装面などを浄化するのに適している。この実施例においても、図２で説明した吸着剤供給装置４で吸着剤を供給しながら、汚染表面Ｓの浄化を行うことができる。
【００４９】
上記の作業機５１は、トラクター５０で牽引しながら汚染表面を浄化するのが本来的な使用法であるが、必要があれば所定の場所に定置した状態で浄化処理を行なうことができる。その場合には、処理すべき汚染土壌を乾燥装置で加熱乾燥して、浮遊性の放射性ダストを礫表面から分離しやすくするための前処理を行う。この前処理時には、加熱される汚染表面Ｓの外面を中空容器状の蓋体で覆って、汚染土壌に含まれる水分を除去し、さらに有機物および昆虫などを焼却する。
【００５０】
次に、乾燥処理した汚染土壌を集塵室Ｒの内部に投入して、打撃体９で叩打し加圧空気で吹飛ばして、浮遊性の放射性ダストを礫表面から分離しながら、集塵装置３で回収し集塵する。以後、集塵室Ｒに投入した汚染土壌の浄化が終了するごとに、浄化された土壌と汚染土壌とを入れ換えて、浄化処理を断続的に行なう。こうした浄化処理は、降雨によって地中に染込んだ浮遊性の放射性ダスト、あるいは舗装面や壁面などから洗い流されて排水溝内の泥土に混在している浮遊性の放射性ダストを除去するのに適している。
【００５１】
図７は前処理装置の実施例を示す。そこでは前処理装置を、トラクター５０と、トラクター５０で牽引される耕耘装置６０と、耕耘装置６０に設けた土壌シールド体６１と、吸着剤を収容するタンク４０と、タンク内の吸着剤を土壌シールド体６１の内部へ向かって送給する送給構造６２などで構成する。耕耘装置６０は、回転駆動される多数個のロータリー刃６３を備えており、汚染土壌を耕耘しながら細土化し、さらに撹拌することができる。土壌シールド体６１は、ロータリー刃６３で耕耘された土壌が周囲に跳ね飛ばされて飛散するのを防ぐために設けてある。この実施例における送給構造６２は、図２で説明した送給構造と同様にインゼクター状に構成してある。
【００５２】
以上のように構成した前処理装置は、汚染土壌を耕耘装置６０で耕耘する際に、吸着剤を土壌シールド体６１の内部へ送給して、汚染土壌と吸着剤を撹拌して放射性ダストを吸着剤に吸着させることができる。このように、前処理を行うことにより、地中に染込んだ放射性ダストや、排水溝内の泥土に染込んでいる放射性ダストを吸着剤に吸着させることができる。前処理が施された汚染土壌は、除染装置の作業部１で吸着剤を土壌から分離し、集塵装置３で回収することにより浄化される。
【００５３】
図８は除染装置の別の実施例を示す。そこでは、作業部１を、集塵室Ｒを区画するドーム状のシールド体８と、シールド体８を支持する複数個のシールドフレーム７０と、ノズル構造１９を兼ねてシールド体８の内部に設けられる打撃体９と、打撃体９をシールド体８の外部から移動操作するハンドル棒７１などで構成する。この実施例における本体部５はシールドフレーム７０とシールド体８で構成してある。シールド体８の一側には、ハンドル棒７１を出入れする操作窓７２が開口してあり、その内面側にハンドル棒７１と操作窓７２との間の隙間を封止するシール体７３が設けてある。放射性ダストの周囲への飛散を防ぎながら、打撃体９の位置および作動状況を視認できるようにするために、シールド体８は透明なプラスチックシートで形成してあり、その天頂部に集塵ホース２５が接続してある。エアホース２７は集塵ホース２５の内部空間を利用して配置してある。打撃体９の上部には操作支柱７４が固定してあり、この支柱７４にハンドル棒７１の一端が取付具７５を介して連結してある。ドーム状のシールド体８の高さ寸法は、１．５〜２ｍ前後とする。
【００５４】
除染作業を行う場合には、汚染された土壌の表面にシールド体８を被せつけてシールドフレーム７０を定置する。次に、打撃体９を作動させ、さらに集塵装置３を作動させて、エアチューブ１７がランダムに暴れ動くときの叩打作用と、エアチューブ１７の先端から噴出される加圧空気による砂礫などの飛散作用とによって、汚染表面Ｓの土壌に付着した浮遊性の放射性ダストを礫表面からはたき落とす。このとき、吸着剤を加圧空気と共にエアチューブ１７から噴出供給して、ランダムに跳ね飛ぶ吸着剤に放射性ダストを吸着させることにより、放射性ダストを吸着した吸着剤を集塵装置３で回収することができる。
【００５５】
作業者は、シールド体８の外に出ているハンドル棒７１を押引きし、あるいは左右へ動かすことにより、シールド体８で囲まれた汚染表面Ｓの全面にわたって、放射性ダストを土壌から分離し飛散させることができる。エアチューブ１７から噴出された加圧空気で吹飛ばされた放射性ダストおよび吸着剤は、シール部１２に連続する湾曲壁７６に案内されて上向きに舞い上がって浮遊し、その間に互いに接触しあうことにより放射性ダストが吸着剤に吸着される。
【００５６】
上記のように構成した作業部１によれば、容積が大きなシールド体８の内部において放射性ダストおよび吸着剤を飛散させるので、より広い面積の汚染土壌を一度に浄化できる。また、加圧空気で吹飛ばされた砂礫が、飛散した放射性ダストおよび吸着剤と同時に集塵ホース２５に吸込まれるのを防止できる。この実施例においては、図２で説明した吸着剤供給装置４で吸着剤を供給しながら、汚染表面Ｓの浄化を行うことができる。その場合には、吸着剤供給装置４と集塵室Ｒとを吸着剤を送給する供給ホース４１で接続する。また、シールド体８は、操作窓７２の近傍に透明な視認窓を別途形成しておくことにより、ゴム、または内面にゴムまたは軟質プラスチックがライニングされた織物などの、通気不能で不透明なシート材で形成することができる。
【００５７】
上記の実施例以外に、支持体１３は車輪である必要はなく、汚染表面Ｓを滑走する橇体で形成することができる。クローラで作業部１を支持してもよい。打撃具１７は、モーターで回転駆動される駆動軸と、駆動軸の先端に固定した複数の鞭状体で構成することができる。その場合には、打撃具１７とは別にノズル構造１９を設けるとよい。例えば、本体部５の内面に、汚染表面Ｓに向かって加圧空気を噴出する複数個のノズル構造１９を配置することができる。集塵装置３の構造は、実施例で説明した構造である必要はなく、汚染表面Ｓの表面状態、例えば汚染表面Ｓにおける有機物の有無や、塗料層の有無などに応じて適宜ろ過装置を選定して組み合わせるとよい。
【００５８】
シールド体８はゴム成形品である必要はなく、集塵室Ｒを取囲んで浮遊性の放射性ダストが集塵室Ｒの外へ漏れ出るのを防止できるものであれば、その形成素材は何でもよい。エアチューブ１７は、送給パイプ１５の先端に少なくとも１個連結してあればよい。エアチューブ１７の先端をパイプ中心軸に沿って２以上に分割して、エアチューブ１７が噴出反力で暴れ動くときの、分割されたパイプ壁部分による叩打機会を増加することができる。また、エアチューブ１７の周囲に金属線材をコイルバネ状に巻付けて、エアチューブ１７が噴出反力で暴れ動くときの叩打力を高めることができる。送給パイプ１５の先端に、同パイプ１５と直交する補助パイプをＴ字状に固定し、補助パイプに複数のエアチューブ１７を櫛歯状に固定して打撃体９とすることができる。図１から図７で説明した除染装置においても、吸着剤を加圧空気と共にエアチューブ１７から噴出供給して、ランダムに跳ね飛ぶ吸着剤に放射性ダストを吸着させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  作業部
２  コンプレッサー（加圧空気供給源）
３  集塵装置
５  本体部
８  シールド体
９  打撃体
１１  キャスター（車輪）
１３  支持体
１７  エアチューブ（打撃具）
１９  ノズル構造
２５  集塵ホース
２７  エアホース
３２  集塵機
Ｒ  集塵室
Ｓ  汚染表面
【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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【図７】
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【図８】
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