(57)【要約】【課題】汚染された土壌や汚泥から少ないエネルギー消費量で効率よく放射性物質を分離回収することができる放射性物質の除染システム及び除染方法を提供する。【解決手段】放射性物質に汚染された粉粒体を加熱して少なくともその一部を溶融させ、前記粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させることにより、前記放射性物質を前記粉粒体から分離する加熱分離装置4,4Aを有するリアクタ3,3Aと、前記リアクタから前記放射性物質の蒸気を回収する手段5,6,71,72,8,9と、を有する。【選択図】    図２
2013088360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質に汚染された粉粒体を加熱して少なくともその一部を溶融させ、前記粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させることにより、前記放射性物質を前記粉粒体から分離する加熱分離装置を有するリアクタと、
前記リアクタから前記放射性物質の蒸気を回収する手段と、
を有することを特徴とする放射性物質の除染システム。
【請求項２】
前記加熱分離装置で加熱される前の粉粒体を洗浄水で洗浄し、前記粉粒体から前記放射性物質を前記洗浄水中に溶け出させる水洗装置と、
前記洗浄水中に溶け込んだ放射性物質を吸着剤に吸着させ、前記洗浄水から前記放射性物質を分離回収する吸着回収装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記水洗装置で水洗浄した後の粉粒体を分級する手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載のシステム。
【請求項４】
前記回収手段は、
前記放射性物質の蒸気を水中に導入して放射性物質を水のなかに溶かし込む水封ポンプと、
前記水封ポンプからの放射性物質溶解水を吸着剤に接触させ、前記放射性物質溶解水の放射性物質を前記吸着剤に吸着させる第２の吸着回収装置と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシステム。
【請求項５】
前記回収手段は、
前記加熱分離装置で生成した放射性物質の蒸気を吸引し、吸引蒸気を水中に潜らせて急冷するとともに放射性物質を水に溶解させる水封ポンプと、
前記水封ポンプから気液混合物が送られ、該気液混合物に含まれる固形物をろ過するろ過膜を有する膜モジュールと、
内部に封液が収容され、前記膜モジュールを通過した気液混合物を前記封液と接触させ、前記封液により該気液混合物から液分を除去し、前記気液混合物から液分が除去された排ガスを排出する一方で、前記水封ポンプに前記封液を送る汚染水タンクと、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシステム。
【請求項６】
前記加熱分離装置は、粉粒体を局部加熱して該粉粒体の少なくとも一部を溶融させ、粉粒体に含まれる放射性物質を気化させる熱プラズマトーチであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のシステム。
【請求項７】
プラズマ生成用ガスとして空気、酸素、窒素、ＣＯ及びＣＯ2からなる群より選択される１種又は２種以上のガスを前記熱プラズマトーチに供給するためのガス供給手段をさらに有することを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記熱プラズマトーチで加熱される前の粉粒体に還元剤を添加する還元剤添加装置をさらに有することを特徴とする請求項６又は７のいずれか１項記載のシステム。
【請求項９】
前記熱プラズマトーチで加熱される前の粉粒体に融点降下剤を添加する融点降下剤添加装置をさらに有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１０】
前記熱プラズマトーチに還元性ガスを供給する還元性ガス供給源をさらに有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１１】
前記粉粒体に炭素源を添加する炭素源添加装置をさらに有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１２】
（ａ）放射性物質に汚染された粉粒体を水洗浄し、水洗浄した粉粒体を乾燥させ、
（ｂ）乾燥させた粉粒体を分級し、
（ｃ）分級した粉粒体のうち粒径の小さい粘土質の粉粒体を加熱分離装置により加熱し、少なくともその一部を溶融させ、前記粘土質の粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させ、これにより放射性物質を前記粘土質の粉粒体から分離し、
（ｄ）分離した放射性物質を回収する、
ことを特徴とする放射性物質の除染方法。
【請求項１３】
前記工程（ｃ）の加熱分離装置に還元性ガスを用いてプラズマを生成する非平衡熱プラズマトーチを用いることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記工程（ｃ）の加熱分離装置に水蒸気を用いてプラズマを生成する高周波熱プラズマトーチを用いることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに記載する実施の形態は、放射性物質に汚染された土壌や汚泥から放射性物質を分離して回収する放射性物質の除染システム及び除染方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性セシウムは高い拡散性と易動性を有するため、例えば特許文献１には放射性セシウムが拡散しないように固定するための技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５２９３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、特許文献１に記載されている従来技術は、放射性セシウムを固定用セラミックスのなかに閉じ込めることを目的とするものであり、土壌のなかに浸入して土壌粒子と物理的・化学的に吸着した放射性セシウムを分離して回収するものではないため、土壌の除染に利用することができない。
【０００５】
土壌は多種多様な粒子が集合した粉粒体であるが、代表的な日本国内の土壌の成分は質量％で砂70%、礫10%、シルト10%、粘土10%といわれている。これらのうち粒径2μｍ以下の粘土粒子は、他の粒子より比表面積が大きく、反応性に富み粘着性と凝集性がともに高く、放射性セシウムと強く結びついているため、粘土から放射性セシウムを分離するのは容易ではないといわれている。
【０００６】
また、風化の進んだ雲母やバーミキュライトおよびマイカは、セシウムを容易に放出しないフレイド・エッジと呼ばれるサイトを有するため、これらに沈着した放射性セシウムを分離することは一般に難しいとされている。
【０００７】
また、放射性セシウムは土壌に沈着した後に、時間の経過とともに土壌により強固に保持されるようになることが知られていることから、放射性セシウムの分離に必要な消費エネルギー量が増加するおそれがある。
【０００８】
さらに、浄水汚泥や下水汚泥は放射性物質が高濃度に濃縮されるため、汚染土壌と同様に処理する必要がある。
【０００９】
放射性セシウムを分離するのに必要とされるエネルギー量は膨大であるため、可能な限り少ないエネルギー消費量で高効率に土壌や汚泥から放射性物質を分離回収する技術の開発が求められる。
【００１０】
ここに記載する実施の形態は上記の課題を解決するためになされたものであり、汚染された土壌や汚泥から少ないエネルギー消費量で効率よく放射性物質を分離回収することができる放射性物質の除染システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態に係る放射性物質の除染システムは、放射性物質に汚染された粉粒体を加熱して少なくともその一部を溶融させ、前記粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させることにより、前記放射性物質を前記粉粒体から分離する加熱分離装置を有するリアクタと、前記リアクタから前記放射性物質の蒸気を回収する手段と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】汚染粉粒体から放射性物質を分離・回収する方法を示す概略工程図。
【図２】第１実施形態の放射性物質の除染システムを示す構成ブロック図。
【図３】図２のシステムの一部を拡大して示す部分詳細図。
【図４】図２のシステムの一部を示す構成ブロック図。
【図５】炭素源添加の有無がセシウム捕捉率に及ぼす影響を示すグラフ図。
【図６】スラグ塩基度がセシウム蒸発速度に及ぼす影響を示す特性線図。
【図７】電気炉とプラズマ溶融炉とについてセシウム蒸発試験結果を対比して示す特性線図。
【図８】第２実施形態の放射性物質の除染システムを示す構成ブロック図。
【図９】ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3二元状態図。
【図１０】見掛けの速度定数ｋとスラグ塩基度との関係を示す特性線図。
【図１１】高周波加熱法における硝酸塩の熱分解生成物の形成率を示す特性線図。
【図１２】高周波加熱法と電気炉加熱法とについて脱硝率を対比して示す特性線図。
【図１３】高周波加熱法と電気炉加熱法とについてセシウム蒸発率を対比して示す特性線図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここに記載する種々の実施の形態を以下に説明する。
【００１４】
（１）実施形態に係る放射性物質の除染システムは、放射性物質に汚染された粉粒体を加熱して少なくともその一部を溶融させ、前記粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させることにより、前記リアクタから前記放射性物質を前記粉粒体から分離する加熱分離装置を有するリアクタと、前記放射性物質の蒸気を回収する手段とを有する。
【００１５】
上記実施形態のシステムによれば、放射性物質に汚染された粉粒体から少ないエネルギー消費量で効率よく放射性物質を分離回収することができる。放射性セシウムは低沸点（沸点678.4℃）の揮発性核種であるため、約700℃以上に加熱すれば蒸発させることができる。そして、回収手段により放射性物質の蒸気を気化した直後に回収することができる。この場合に、放射性物質の蒸気が凝縮（凝結）しないように、回収手段をリアクタの直ぐ下流に設けることが望ましい。
【００１６】
上記実施形態において処理対象となりうる粉粒体は、土壌、浄水汚泥、下水汚泥、飛灰、スラグおよびコンクリートなどを挙げることができる。これらの粉粒体は飛散しやすいために、リアクタの排ガス口に直結する回収手段として集塵装置を取り付け、リアクタから飛散してくる粉粒体を集塵する必要がある。このような集塵装置としてサイクロンを用いることが好ましい。さらにサイクロンに続く下流ラインにバグフィルタおよびヘパフィルタを設置することができる。
【００１７】
上記実施形態の除染システムは、下水処理場等から発生した汚泥等の減容化、再資源化に用途がある。
【００１８】
（２）上記（１）のシステムにおいて、前記加熱分離装置で加熱される前の粉粒体を洗浄水で洗浄し、前記粉粒体から前記放射性物質を前記洗浄水中に溶け出させる水洗装置と、前記洗浄水中に溶け込んだ放射性物質を吸着剤に吸着させ、前記洗浄水から前記放射性物質を分離回収する吸着回収装置と、をさらに有することが好ましい（図１）。
【００１９】
上記実施形態のシステムでは、粉粒体の前処理を行うために水洗装置と吸着回収装置をさらに設けることにより、加熱分離装置で加熱する前の粉粒体から水に溶出しやすい部分の放射性物質（水溶性の放射性物質）を粉粒体から予め分離することができ、加熱分離装置にかかる負荷が軽減され、これにより除染に使用されるエネルギー消費量が大幅に削減される。
【００２０】
吸着回収装置で用いる吸着剤としてゼオライト、珪チタン酸塩、プルシアンブルー、活性炭のうちのいずれか１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。
【００２１】
（３）上記（１）または（２）のいずれかのシステムにおいて、前記水洗装置で水洗浄した後の粉粒体を分級する手段をさらに有することが好ましい（図１）。
【００２２】
上記実施形態のシステムによれば、放射性物質で汚染された土壌の表層を削り取り、削り取った土壌を分級することで、放射性物質を多く含む粘土質の粉粒体を放射性物質を少なく含む砂や礫などの他の粉粒体から分別でき、処理対象とすべき粉粒体の量を削り取った土壌の約１/１０まで減量化することが期待できる。放射性セシウムは、砂や礫などの粒径の大きい粉粒体よりも粒径の小さい粘土質の粉粒体に対して選択的かつ優先的に吸着しているからである。
【００２３】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかのシステムにおいて、前記回収手段は、前記放射性物質の蒸気を水中に導入して放射性物質を水のなかに溶かし込む水封ポンプと、前記水封ポンプからの放射性物質溶解水を吸着剤に接触させ、前記放射性物質溶解水の放射性物質を前記吸着剤に吸着させる第２の吸着回収装置と、をさらに有することが好ましい（図１、図２〜図４）。
【００２４】
上記実施形態のシステムでは、水封ポンプのポンプ室をリアクタの排ガス口に連通させているので、リアクタからの放射性物質の蒸気はほとんど凝結することなく大部分が水封ポンプに送られ、ポンプ室内の封水中に導入された直後に急冷される。急冷された放射性物質の蒸気はそのまま水に溶解するか又は一旦固化して微粒子となるが、放射性物質の微粒子は回転駆動される羽根車により水中で撹拌混合され、速やかに水中に溶け込むため、放射性物質の蒸気のほぼ100%が水に溶解する。次いで、放射性物質溶解水を水封ポンプから第２の吸着回収装置に送り、放射性物質溶解水に含まれるイオン化した放射性物質を吸着剤に吸着させて回収することができる。
【００２５】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかのシステムにおいて、前記回収手段は、前記加熱分離装置で生成した放射性物質の蒸気を吸引し、吸引蒸気を水中に潜らせて急冷するとともに放射性物質を水に溶解させる水封ポンプと、前記水封ポンプから気液混合物が送られ、該気液混合物に含まれる固形物をろ過するろ過膜を有する膜モジュールと、内部に封液が収容され、前記膜モジュールを通過した気液混合物を前記封液と接触させ、前記封液により該気液混合物から液分を除去し、前記気液混合物から液分が除去された排ガスを排出する一方で、前記水封ポンプに前記封液を送る汚染水タンクと、を有することが好ましい（図３）。
【００２６】
上記実施形態のシステムでは、水封ポンプと汚染水タンクとの間に膜モジュールを設けているので、気液混合物に含まれる固形分（サイクロンで集塵しきれなかった排ガス中のダスト）が除去され、系外への放射性物質の漏れ出しが有効に防止される。膜モジュールのろ過膜には多孔質の金属膜を用いることが望ましい。金属膜は樹脂膜に比べて熱に強く、また酸やアルカリにも比較的強いからである。金属膜には耐熱性と耐食性を兼ね備えたステンレス鋼、チタン、チタン合金などを用いることができる。
【００２７】
また、水封ポンプと第２の吸着回収装置との間に汚染水タンクを設けているので、水封ポンプから排出される気液混合物の液分に含まれる放射性物質の系外排出を有効に回避することができる。
【００２８】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかのシステムにおいて、前記加熱分離装置は、粉粒体を局部加熱して該粉粒体の少なくとも一部を溶融させ、粉粒体に含まれる放射性物質を気化させる熱プラズマトーチであることが好ましい（図５）。
【００２９】
上記実施形態のシステムでは、粉粒体の加熱に熱プラズマトーチを用いることにより以下に列記する効果が得られる。
【００３０】
i)熱プラズマは高エネルギー密度かつ高温であることから、処理速度および反応速度が速い。
【００３１】
ii)熱プラズマが関与する伝熱速度は高速なので、プロセスのスタートアップやシャットダウンを迅速に行うことができる。
【００３２】
iii)熱プラズマではガスの使用量が少ないため、後工程の排ガス処理にかかる負荷が小さい。このため排ガス処理装置を小型化することができというメリットがある。
【００３３】
なお、熱プラズマトーチの他に加熱分離装置として高周波加熱装置を用いることができる（第３の実施形態）。高周波加熱装置は、起動してから定常状態に移行するまでの期間が短く加熱動作の立ち上がりが速いというメリットがある。
【００３４】
（７）上記（６）のシステムにおいて、プラズマ生成用ガスとして空気、酸素、窒素、ＣＯ及びＣＯ2からなる群より選択される１種又は２種以上のガスを前記熱プラズマトーチに供給するためのガス供給手段をさらに有することが好ましい（図５）。
【００３５】
上記実施形態のシステムでは、プラズマ生成用ガスにアルゴンなどの不活性ガスではなくエンタルピーの高い空気や酸素などを用いるので、生成されるプラズマの温度をさらに高温にすることができる。
【００３６】
（８）上記（６）または（７）のいずれかのシステムにおいて、前記熱プラズマトーチで加熱される前の粉粒体に還元剤を添加する還元剤添加装置をさらに有することが好ましい（図８、図９）。
【００３７】
上記実施形態のシステムでは、加熱前の粉粒体に還元剤として金属アルミニウムを添加する。鉄とクロムを含む材料を大気雰囲気中で溶融すると、酸化クロム（融点約2000℃）が生成され、スラグの流動性がなくなる。このため、酸化物の生成エネルギーがクロムより低いアルミニウムを酸化クロムの還元剤として添加する。アルミニウムの添加により粉粒体の溶融物を覆うスラグ中にAl2O3が生成される。Al2O3は両性酸化物であり、塩基性酸化物に添加される場合は酸性、酸性酸化物に添加される場合は塩基性として作用する。アルカリ金属であるセシウムも塩基性の挙動を示す。
【００３８】
本実施形態に用いるスラグ組成の範囲において、Al2O3を酸性酸化物、スラグに検出した鉄(Fe)は塩基性酸化物のFeOとして塩基度B4に反映させることで、塩基度B4の増加によりセシウムの蒸発速度定数が増加する結果が得られるという知見を本発明者らは得ている（図１０）。スラグの塩基度が増加するとアルカリ金属であるセシウムの活量も増加する。この理由は、塩基性成分の増加または三次元の(SiO2-Cs2O)ネットワーク構造を構成する酸性成分の減少により正四面体の基本構造を主体とする陰イオンの重合度が小さくなり、アルカリ金属の前記三次元ネットワーク構造内での捕捉力が弱まり、セシウム活量が大きくなるからであると推測されているからである。
【００３９】
（９）上記（６）乃至（８）のいずれか１のシステムにおいて、前記熱プラズマトーチで加熱される前の粉粒体に融点降下剤を添加する融点降下剤添加装置をさらに有することが好ましい（図８、図１０）。
【００４０】
上記実施形態のシステムでは、融点降下剤として生石灰(CaO)を加熱前の粉粒体に添加する。塩基性酸化物であるCaOは酸素を解離し、三次元の(SiO2-Cs2O)ネットワーク構造の網目を修飾する成分（ネットワーク・モディファイアー）として作用し、スラグの融点を降下させる働きがある。プラズマ生成用ガスとして不活性ガスであるアルゴンガスを用いるよりも空気（エア）を使用するほうが消費電力は少ないが、スラグの融点を下げるために融点降下剤を粉粒体に添加しないと、粉粒体を約2000℃近くの高温まで加熱する必要がある。このために加熱前の粉粒体に融点降下剤を添加し、粉粒体を高温まで加熱することが不要になり、エネルギー消費量が大幅に低減される。
【００４１】
（10）上記（６）乃至（９）のいずれか１のシステムにおいて、前記熱プラズマトーチに還元性ガスを供給する還元性ガス供給源をさらに有することが好ましい（図２）。
【００４２】
上記実施形態のシステムでは、還元性ガスとしてＣＯ、ＣＯ2、水素のいずれかを用いることができる。熱プラズマトーチに還元性ガスを供給することにより、粉粒体に含まれる微量の金属が酸化して高融点の酸化物（例えば酸化クロム）が生成されにくくなり、溶融物の流動性を低下させること、あるいは溶融物の表面に高融点酸化物の膜が形成されることが防止され、溶融物表面から放射性物質が蒸発しやすくなる。
【００４３】
（11）上記（６）乃至（10）のいずれか１のシステムにおいて、粉粒体に炭素源を添加する炭素源添加装置をさらに有することが好ましい（図８）。
【００４４】
上記実施形態のシステムでは、炭素源として木片などの有機物を粉粒体に添加することができる。粉粒体の加熱時に炭素源から発生するＣＯガスが溶融中の対象物に含まれる酸化物の酸素を奪い、金属が酸化して高融点の酸化物が生成されるのを有効に防止することができる。このように炭素源は還元剤として作用し、その添加により熱プラズマでの溶融物（スラグ）の温度を約800℃まで昇温することが可能になる。
【００４５】
（12）実施形態に係る放射性物質の除染方法は、（ａ）放射性物質に汚染された粉粒体を水洗浄し、水洗浄した粉粒体を乾燥させ、（ｂ）乾燥させた粉粒体を分級し、（ｃ）分級した粉粒体のうち粒径の小さい粘土質の粉粒体を加熱分離装置により加熱し、少なくともその一部を溶融させ、前記粘土質の粉粒体に含まれる放射性物質を蒸発させ、これにより放射性物質を前記粘土質の粉粒体から分離し、（ｄ）分離した放射性物質を回収する。
【００４６】
上記実施形態の方法によれば、放射性物質に汚染された粉粒体から少ないエネルギー消費量で効率よく放射性物質を分離回収することができる。
【００４７】
（13）上記（12）の方法において、前記工程（ｃ）の加熱分離装置に還元性ガスを用いてプラズマを生成する非平衡熱プラズマトーチを用いることが好ましい。
【００４８】
上記実施形態の方法では、還元性ガスとしてＣＯ、ＣＯ2、水素のいずれかを用いる。熱プラズマトーチに還元性ガスを供給することにより非平衡熱プラズマが生成され、粉粒体に含まれる微量の金属が還元され（酸化されにくくなり）、溶融物の流動性を低下させること、および溶融物の表面に高融点の酸化物（例えば酸化クロム）の膜が形成されることが有効に防止される。その結果、溶融物の表面から放射性物質が蒸発しやすくなる。
【００４９】
（14）上記（12）の方法において、前記工程（ｃ）の加熱分離装置に水蒸気を用いてプラズマを生成する高周波熱プラズマトーチを用いることが好ましい。
【００５０】
上記実施形態の方法では、高周波熱プラズマトーチ用ガスに水蒸気を用いることにより、高周波(RF)熱プラズマ中に還元力の強い水素イオンが生成され、還元雰囲気が強化される。これにより溶融物の表面に高融点酸化クロム膜の形成が防止され、溶融物の流動性が良好になり、溶融物の表面から放射性物質が蒸発しやすくなる。このようなRF水素熱プラズマを誘導加熱炉などと組み合わせると、粉粒体からの放射性物質の分離がさらに高効率になることを期待できる。なお、水蒸気のみではプラズマを発生させることができないので、まず最初にアルゴンなどの点弧用のイグニッションガスをプラズマトーチに供給してプラズマを発生させ、生成したプラズマが安定した後に、水蒸気をプラズマトーチに導入するようにする。
【００５１】
以下、添付の図面を参照して種々の好ましい実施の形態を説明する。
【００５２】
まず図１を参照して汚染土壌を除染するときの全体の流れを説明する。
【００５３】
汚染土壌S1を処理可能なロット量ずつに分け、分けた１ロット量の汚染土壌S1を水洗浄設備21で水洗浄する。洗浄済みの水を沈殿設備22に送り、土壌粒子を沈殿させ、沈殿土壌S5と水とに分離する。分離した水を吸着回収装置23へ送り、水中の放射性セシウムイオンをゼオライトなどの吸着剤に吸着させる。放射性セシウムを吸着した吸着剤は、焼却炉25で焼却するか又はプラズマ溶融固化装置26で溶融固化されることにより減量・固定化される。焼却炉25から出てくる焼却灰とスラグもさらにプラズマ溶融固化装置26で溶融固化され、最終的には管理廃棄場において回収・保管される。
【００５４】
一方、水洗浄された土壌S2を乾燥後に分級装置24にかけ、土壌C1と土壌S3と土壌S4とにふるい分ける。土壌C1は、粒径の細かい粘土質の汚染土壌であり、分級された粉粒体のなかでは最も高濃度に放射性セシウムを含んでいる。土壌S3は、シルトまたは粒径の小さい砂粒子を含む汚染土壌であり、分級された粉粒体のなかでは低濃度の放射性セシウムを含んでいる。土壌S4は、礫または粒径の大きい砂粒子を含む浄化土壌であり、水洗浄によって放射性セシウムがほぼ完全に除去されている。
【００５５】
これらのうち粒径の細かい粘土質の汚染土壌C1は、本発明の除染システムに送られ、加熱分離装置により高温に加熱され、放射性物質の無い浄化土壌C4と放射性物質を含む排ガス（放射性セシウム蒸気）とに分離される。分離された排ガス中の放射性セシウムは、吸着回収装置23の吸着剤に吸着させた後に、プラズマ溶融固化装置26で溶融固化されることにより減量化され、最終的には管理廃棄場において回収・保管される。
【００５６】
また、汚染土壌S3は、焼却炉25で焼却して焼却灰とスラグとに減量化した後に、本発明の除染システムに送られ、加熱分離装置により高温に加熱され、放射性物質の無い浄化土壌C4と放射性物質を含む排ガス（放射性セシウム蒸気）とに分離される。分離された排ガス中の放射性セシウムは、吸着回収装置23の吸着剤に吸着させた後に、プラズマ溶融固化装置26で溶融固化されることにより減量・固定化され、最終的には管理廃棄場において回収・保管される。
【００５７】
（第１の実施形態）
図２〜図７を参照して第１の実施形態の放射性物質の除染システムを説明する。
【００５８】
第１の実施形態の除染システム１は、図２に示すように、破砕機２、加熱分離装置としてのプラズマトーチ４を内蔵するリアクタ３、サイクロン５、水封ポンプ６、２つの熱交換器71,72、ろ過膜モジュール８、汚染水タンク９、フィルター１０および吸着回収装置２３を有し、周辺付帯設備としてプラズマトーチ用還元ガス供給装置43、プラズマトーチ用水循環冷却器44および図示しない冷却水供給設備、排ガス処理設備、排水処理設備、制御器などを備えている。これらの装置や機器類は配管ラインやコンベアラインなどにより相互に接続され、粉粒体、水、ガスが通流するようになっている。また、配管ラインの適所には各種のポンプ、バルブ、センサがそれぞれ取り付けられ、図示しない制御器に検出信号が送られ、制御器により除染システム１の全体が統括的にコントロールされるようになっている。
【００５９】
破砕機２は、水洗浄・乾燥され分級された汚染土壌C1を受け入れ、土壌C1を粒子がばらばらの状態の粉粒体になるように破砕し、破砕した土壌C1を図示しない送給装置を介してリアクタ３内のプラズマトーチ４の粉粒体供給流路47に送るものである。なお、土壌C1が湿分を含んで凝集している場合は、土壌C1を図示しない乾燥機で加熱して乾燥させた後にプラズマトーチ４に送給するようになっている。
【００６０】
リアクタ３は、処理対象となる汚染土壌C1を加熱して放射性物質を蒸発させ、土壌から放射性物質を分離するものであり、そのために加熱分離装置としてのプラズマトーチ４を内蔵している。リアクタ本体31は、拡張側部32、上部吸引部33、排気口34、回収口35、下部ホッパー36および排出口37を備えている。リアクタ本体31は、全体が円筒状または角筒状の縦型容器であり、上方に放射性セシウムの蒸気49を排出するための漸次縮径する上部吸引部33が形成され、下方に溶融物（スラグ）C3を集めるための一様な円筒状の下部ホッパー36が形成され、中間部に側方に張り出す拡張側部32が形成されている。拡張側部32にはプラズマトーチ４が配置されている。
【００６１】
プラズマトーチ４は、陽極41、陰極42、噴射口45および粉粒体供給流路47を有し、粉粒体を約700℃以上（700℃〜800℃）の高温に加熱して粉粒体の少なくとも一部を溶融させるものである。粉粒体供給流路47は、陰極42から噴射口45までの間のところで陽極41の内周壁に開口している。棒状の陰極42は環状の陽極41のなかに挿入されている。陽極41と陰極42の相互間スペースがプラズマトーチ用還元性ガス供給源43の流路に連通している。プラズマトーチ用還元性ガス供給源43からは還元性ガスとしてＣＯ2ガスが供給されるようになっている。
【００６２】
また、陽極41/陰極42の相互間スペースは噴射口45に連通している。また、粉粒体供給流路47は陽極41/陰極42の相互間スペースに連通している。また、陽極41の内部流路（図示せず）にはプラズマトーチ用水循環冷却器44の流路が連通している。また、陽極41および陰極42は図示しない給電回路を介して電源に接続されている。ガス供給源43から還元性ガスを陽極41/陰極42の相互間スペースに供給し、電源から所望の高周波高電圧を陽極41/陰極42間に印加すると、両極41,42間に放電アーク46が発生して非平衡熱プラズマが生成され、プラズマトーチ４の噴射口45からリアクタ本体31の中央スペースに向かってプラズマジェット48が噴射されるようになっている。さらに、破砕機２の送給装置（図示せず）から粉粒体供給流路47を介して陽極41/陰極42の相互間スペースに汚染土壌C1を供給すると、噴射口45からプラズマジェット48とともに汚染土壌C1がリアクタ本体31内に噴射され、プラズマジェット48により700℃以上の高温に加熱されて汚染土壌C1の全部または一部が溶融し、汚染土壌C1に含まれる放射性セシウムが蒸発し、放射性セシウムの蒸気48が排ガスとともに上部排気口34を通ってサイクロン５に排出されるようになっている。
【００６３】
一方、プラズマジェット48により溶融された溶融物は降温しながら降下し、凝固してスラグC3となり、リアクタ下部のホッパー36に沈降集積するようになっている。リアクタ下部ホッパー36に集積したスラグC3の量が所定量を超えるか、または所定時間が経過した後に、図示しないダンパーを開けて排出口37を介してリアクタ３からスラグC3が排出されるようになっている。排出されたスラグC3はそのままか又は分級された後に浄化土壌C4として回収されるようになっている。なお、リアクタの下部ホッパー36にはサイクロン５の粉粒体回収配管55に連通する回収口35が開口し、サイクロン５で集塵した粉粒体（排ガス中のダスト）がリアクタの下部ホッパー36に回収されるようになっている。
【００６４】
サイクロン５は、排ガスダクト53を介してリアクタ上部吸引部33の排出口34に接続され、リアクタ３からのセシウム蒸気49を含む排ガスを分離回収処理するものである。粉粒体は飛散しやすいために、リアクタの排ガス口34に直結する回収手段として集塵装置を取り付け、リアクタ３から飛散してくる粉粒体を集塵する必要がある。このような集塵装置としてサイクロン５を用いる。さらにサイクロン５に続く下流ラインにバグフィルタおよびヘパフィルタを設置するようにしてもよい。
【００６５】
サイクロン５は、円筒上部51、縮径下部52、排ガスダクト53、排ガス集塵ダクト54および粉粒体回収配管55を有する。遠心分離された比重の大きい固形分（粉粒体、ダスト）はサイクロン下部の粉粒体回収配管55を通ってリアクタの下部ホッパー36に戻されるようになっている。一方、遠心分離された比重の小さいガス分（セシウム蒸気49を含む排ガス）はサイクロン上部の排ガス集塵ダクト54を通って水封ポンプ６に送られるようになっている。
【００６６】
図３と図４を参照して水封ポンプ６および水封ポンプ６を含む回路について詳しく説明する。
【００６７】
水封ポンプ６は、ポンプケーシング61、羽根車（図示せず）、羽根車の回転駆動軸62、吸引口63および排気口64を有し、サイクロン５から送られてくる排ガスを封液である水中に潜らせ、排ガスに含まれる放射性セシウム蒸気49を水に溶け込ませて回収するものである。水封ポンプ６のポンプケーシング61内には封液としての水が充填されている。水封ポンプ６の羽根車は、ポンプケーシング61内において上方に偏心した位置となるように回転駆動軸62に支持されている。吸引口63と排気口64はポンプケーシング61の上部にそれぞれ設けられている。吸引口63はサイクロンの排ガス集塵ダクト54に接続されている。排気口64は気液混合物ラインL1に接続されている。
【００６８】
図４に示すように、気液混合物ラインL1は、水封ポンプ６から第１の熱交換器71と金属膜モジュール８を経由して汚染水タンク９までの間に設けられている。第１の熱交換器71は排ガスと水を含む気液混合物を冷却するクーラーである。金属膜モジュール８は、ろ過膜として例えばステンレス鋼からなる多孔膜またはメッシュ膜を内蔵し、気液混合物から固形物（放射性物質を含む）を除去するろ過器である。
【００６９】
汚染水タンク９は、図３に示すように、タンク本体91、吸引口92、排気口93、排液口94および封液95を有し、放射性セシウムが溶け込んだ汚染水を集めて一時的に貯留し、汚染水の放射性セシウム濃度が一定値を超えたときにドレインラインL5を介して吸着回収装置23に排出するものである。タンク本体91に集められた汚染水は封液として作用し、気液混合物ラインL1を通って吸引口92からタンク本体91に流入する気液混合物のうちガス成分は上部の排気口93からベントラインL2のフィルター10を通って大気中に排気されるようになっている。また、汚染水タンク９の下部は再利用循環ラインL3を介して第２の熱交換器72が接続され、さらに第２の熱交換器72は再利用循環ラインL4を介して水封ポンプ６の下部に接続されている。すなわち、水封ポンプ６→第１の熱交換器71→金属膜モジュール８→汚染水タンク９→第２の熱交換器72→水封ポンプ６を循環する循環ラインが形成され、汚染水タンク９内の汚染水が第２の熱交換器72において再利用させるようになっている。
【００７０】
吸着回収装置23は、ドレインラインL5を介して汚染水タンク９の底部に接続され、放射性セシウム濃度が所定の閾値を超える汚染水がタンク９から送られ、汚染水に含まれる放射性セシウムを吸着剤に吸着して回収するものである。吸着回収装置23で吸着回収した放射性セシウムは、最終的には管理廃棄場へ送られ、管理下で保管されるようになっている。
【００７１】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【００７２】
汚染土壌C1を破砕機２で破砕し、破砕した汚染土壌C1を所望のタイミングでプラズマトーチ４に供給できるように準備する。
【００７３】
ガス供給源43から還元性ガスを陽極41/陰極42の相互間スペースに供給し、電源から所望の高周波高電圧を陽極41/陰極42間に印加し、両極41,42間に放電アーク46を発生させて非平衡熱プラズマを生成する。これにより、プラズマトーチ４の噴射口45からリアクタ本体31の中央スペースに向かってプラズマジェット48を噴射させる。
【００７４】
熱プラズマは局所熱平衡状態（LTE）にあると仮定され、このLTE仮定に基づいて熱プラズマ中における質量、運動量、エネルギー輸送現象などがこれまでに説明されてきている。しかし、実際にはLTEは熱プラズマの一部分にしか成り立たないと言われており、急激な状態変化を伴う熱プラズマの挙動を把握するには反応論的非平衡性や熱的非平衡性などの理論を駆使する非平衡モデルで説明されるようになってきている（J.Plasma Fusion Vol87,No.8,p539-544; 2011年8月）。粒子の解離、再結合、電離などの反応の速度は有限であり、瞬時に反応平衡状態に到達しないからである。
【００７５】
次いで、破砕機２の送給装置（図示せず）から粉粒体供給流路47を介して陽極41/陰極42の相互間スペースに汚染土壌C1を供給し、噴射口45からプラズマジェット48とともに汚染土壌C1をリアクタ本体31内に噴射させる。汚染土壌C1は、プラズマジェット48により700℃以上の高温に加熱され、その全部または一部が溶融し、これに含まれる放射性セシウムが蒸発し、放射性セシウムの蒸気48が排ガスとともに上部排気口34を通ってサイクロン５に排出される。
【００７６】
本実施形態では、プラズマトーチ用還元性ガスとしてＣＯ、ＣＯ2、水素のいずれかを用いる。熱プラズマトーチに還元性ガスを供給することにより非平衡熱プラズマが生成され、粉粒体に含まれる微量の金属が還元され（酸化されにくくなり）、溶融物の流動性を低下させること、および溶融物の表面に高融点の酸化物（例えば酸化クロム）の膜が形成されることが有効に防止される。その結果、溶融物の表面から放射性物質が蒸発しやすくなる。
【００７７】
サイクロン５ではリアクタ３からのセシウム蒸気49を含む排ガスを遠心分離により分離回収処理する。セシウム蒸気49は、排ガスとともに排ガス集塵ダクト54を通って水封ポンプ６に送られる。一方、比重の大きい粉粒体や金属粒子などの固形分は配管55を通ってリアクタの下部ホッパー36に送られる。
【００７８】
リアクタ３からの放射性セシウムの蒸気49はほとんど凝結することなく大部分が水封ポンプ６に送られ、ポンプ室61内の封水中に導入された直後に急冷される。急冷された放射性セシウムの蒸気はそのまま水に溶解するか又は一旦固化して微粒子となるが、放射性物質の微粒子は回転駆動される羽根車により水中で撹拌混合され、速やかに水中に溶け込むため、放射性セシウム蒸気49のほぼ100%が水に溶解する。
【００７９】
次いで、放射性物質溶解水を水封ポンプ６から第２の吸着回収装置23に送り、放射性物質溶解水に含まれるイオン化した放射性セシウムを吸着剤に吸着させる。吸着回収装置23で吸着回収した放射性セシウムは、最終的には管理廃棄場へ送られ、管理下で長期間保管される。
【００８０】
上記実施形態の除染システムによれば、放射性セシウムに汚染された粉粒体から少ないエネルギー消費量で効率よく放射性セシウムを分離回収することができる。放射性セシウムは低沸点（沸点678.4℃）の揮発性核種であるため、約700℃以上に加熱すれば蒸発させることができる。さらに、水封ポンプなどを含む回収手段6-9により放射性セシウムの蒸気を気化した直後に大部分を回収することができる。
【００８１】
図５は、縦軸にスラグからのセシウムの蒸発率（％）をとり、木片を投入した条件でそれぞれ空気比を0.5と0.2とに変えた条件、および、木片を投入しない条件で、鉄と灰をＣＯガスを含む雰囲気で溶融した条件（No.1）と鉄と灰を空気雰囲気で溶融した条件（No.2）のそれぞれについてスラグ層への放射性セシウムの捕捉率を調べた結果を示すグラフ図である。木片を投入した条件ではセシウム蒸発率がそれぞれ２０％、７０％であった。木片を投入しない条件ではセシウム蒸発率がそれぞれ４０％、２０％であった。
【００８２】
熱プラズマの応用の一例として金属の精錬方法がある。すなわち、金属化合物（例えばハロゲン化物）の熱分解や不均化反応を熱プラズマ高温下で進行させ、目的金属を得る方法である。その応用として、下式（１）に従ってある種の鉱物（複合酸化物）をその成分に分解する事例が報告されている。
【００８３】
ＭｎＳｉＯ2  →  ＭｎＯ＋ＳｉＯ2      …（１）
還元反応への熱プラズマの応用は、非常に有望である。その１つは、金属酸化物の炭素還元であり、低温では大きい負の生成自由エネルギー値をもつ酸化物でも高温になるほど小さい負の値になり、やがて正の値に変わるものが多い。
【００８４】
一方、一酸化炭素（ＣＯ）の生成自由エネルギー値は高温になるほど大きい負の値になるので、下式（２）の反応の平衡関係は高温ほど右に傾いて、金属Ｍを得るには優位になる。
【００８５】
Ｍｍ＋Ｏｎ  →  ｍＭ＋ｎＣＯ            …（２）
これと同じ反応が熱プラズマの溶融炉でも観測されている。低レベル放射性雑固体廃棄物のプラズマ溶融時のセシウムの捕捉率を測定した結果を前述の図５に示した。この図から明らかなように、ＣＯ雰囲気でのプラズマ加熱が酸化物（溶融スラグ）から放射性セシウムを分離するのに有効であるということを推測することができる。
【００８６】
図６は、横軸にスラグの塩基度をとり、縦軸にセシウム蒸発速度定数ｋ×10-6（ｍ/ｓ）をとって、溶融スラグの表面積を415cm2とした条件でスラグ塩基度がセシウム蒸発速度に及ぼす影響を調べた結果を示す特性線図である。
【００８７】
この図から明らかなように、スラグ中の塩基濃度が高いほどセシウム蒸発速度が大きくなり、セシウムが蒸発しやすい状態になる。
【００８８】
図７は、横軸に温度をとり、縦軸にセシウム蒸発速度定数ｋｃ（ｍ/ｓ）をとって、電気炉とプラズマ溶融炉とでそれぞれセシウムを蒸発させ、両者を比較した結果を示す特性線図である。図中にて特性線ＡはCsAlSiO4の蒸発速度線、特性線ＢはCsAlSi2O5の蒸発速度線、特性線ＣはCsAlSi5O12の蒸発速度線をそれぞれ示す。
【００８９】
高温の気・液反応系では、溶液からの蒸発過程を1)ガス側物質移動、2)溶液表面からの蒸発速度、3)液側物質移動の３つに大別することができる。溶融スラグからのセシウムの蒸発においては、液側物質移動は溶融スラグの粘性に大きく依存し、溶液表面からの蒸発速度は溶融スラグの化学組成に大きく依存する。ちなみに溶融スラグの粘性は、1500℃(1773K)以上の温度域ではスラグ組成に対しては差がない。
【００９０】
プラズマ溶融炉のセシウム蒸発速度は、溶融スラグの温度が1900〜2100 Kとしたときの蒸発速度係数と一致している。これは、炉内温度が1550℃と低い場合であっても、熱プラズマ近傍の大部分の温度が1900 Kであることを考慮すると非常によく一致している。
【００９１】
（第２の実施形態）
次に図８〜図１０と図５を参照して第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００９２】
本実施形態の除染システム１Ａでは、プラズマ生成用ガスとして水蒸気が供給される水蒸気高周波熱プラズマトーチ４Ａを加熱分離装置に採用している。この水蒸気高周波熱プラズマトーチ４Ａには、還元剤添加装置としてのアルミニウム添加ホッパー11からアルミニウム金属粉が供給され、かつ、融点降下剤添加装置としての生石灰添加ホッパー12から生石灰（CaO）粉が供給されるようになっている。
【００９３】
また、本実施形態の除染システム１Ａは、リアクタ３Ａ内に処理対象の粉粒体を直接送給する破砕機２の送給装置と、リアクタ３Ａ内の粉粒体に炭素源として木片を添加投入する炭素源添加装置としての木片添加ホッパー13とをさらに有している。
【００９４】
本実施形態では、高周波熱プラズマトーチ用ガスに水蒸気を用いることにより、高周波(RF)熱プラズマ中に還元力の強い水素イオンが生成され、還元雰囲気が強化される。これにより溶融物の表面に高融点酸化クロム膜の形成が防止され、溶融物の流動性が良好になり、溶融物の表面から放射性物質が蒸発しやすくなる。このような水蒸気RF熱プラズマを誘導加熱炉などと組み合わせると、粉粒体からの放射性物質の分離がさらに高効率になることを期待できる。
【００９５】
なお、水蒸気のみではプラズマを発生させることができないので、まず最初にガス供給源43からアルゴンなどの点弧用のイグニッションガスをプラズマトーチ４Ａに供給してプラズマを発生させ、生成したプラズマが安定した後に、水蒸気をプラズマトーチ４Ａに導入するようにする。
【００９６】
図９のＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3二元状態図に示すように、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3スラグの溶融可能範囲はＡｌ2Ｏ3の量が約40〜80％の範囲である。本実施形態の除染システム１Ａでは、加熱前の粉粒体に酸化クロムの還元剤としてアルミニウム金属粉を添加する。鉄とクロムを含む材料を大気雰囲気中で溶融すると、酸化クロム（融点約2000℃）が生成され、スラグの流動性がなくなる。このため、酸化物の生成エネルギーがクロムより低いアルミニウムを酸化クロムの還元剤として添加する。アルミニウムの添加により粉粒体の溶融物を覆うスラグ中にAl2O3が生成される。Al2O3は両性酸化物であり、塩基性酸化物に添加される場合は酸性、酸性酸化物に添加される場合は塩基性として作用する。アルカリ金属であるセシウムも塩基性の挙動を示す。
【００９７】
本実施形態に用いるスラグ組成の範囲において、Al2O3を酸性酸化物、スラグに検出した鉄(Fe)は塩基性酸化物のFeOとして塩基度B4に反映させることで、図１０に示すように塩基度B4の増加によりセシウムの蒸発速度定数ｋが増加する結果が得られるという知見を本発明者らは得ている。スラグの塩基度が増加するとアルカリ金属であるセシウムの活量も増加する。この理由は、塩基性成分の増加または三次元の(SiO2-Cs2O)ネットワーク構造を構成する酸性成分の減少により正四面体の基本構造を主体とする陰イオンの重合度が小さくなり、アルカリ金属の前記三次元ネットワーク構造内での捕捉力が弱まり、セシウム活量が大きくなるからであると推測されているからである。
【００９８】
上記実施形態の除染システム１Ａでは、融点降下剤として生石灰(CaO)を加熱前の粉粒体に添加する。塩基性酸化物であるCaOは酸素を解離し、三次元の(SiO2-Cs2O)ネットワーク構造の網目を修飾する成分（ネットワーク・モディファイアー）として作用し、スラグの融点を降下させる働きがある。プラズマ生成用ガスとして不活性ガスであるアルゴンガスを用いるよりも空気（エア）を使用するほうが消費電力は少ないが、スラグの融点を下げるために融点降下剤を粉粒体に添加しないと、粉粒体を約2000℃近くの高温まで加熱する必要がある。このために加熱前の粉粒体に融点降下剤を添加し、粉粒体を高温まで加熱することが不要になり、エネルギー消費量が大幅に低減される。
【００９９】
融点降下剤として生石灰(CaO)の添加量をAl2O3量の０．３倍以上とすることにより、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3スラグの融点を約2000℃から約1550℃まで下げることができる。
【０１００】
（第３の実施形態）
次に図１１〜図１３を参照して第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１０１】
本実施形態では、金属酸化物と硝酸塩の電気抵抗が高い特性を利用して、リアクタ内に投入した汚染土壌を高周波誘導加熱装置により選択的に誘導加熱する。
【０１０２】
図１１は、横軸に溶融スラグの温度（℃）をとり、縦軸に硝酸塩の存在比（相対値）をとって、高周波加熱法における硝酸塩の熱分解生成物の形成率を示す特性線図である。
【０１０３】
図１２は、横軸に加熱時間（分）をとり、縦軸に脱硝率（％）をとって、高周波加熱法と電気炉加熱法とについて脱硝率を比較して示す特性線図である。図中にて白丸と白三角と黒星とは高周波加熱法で加熱した結果を示し、黒丸と黒三角とは電気炉加熱法で加熱した結果を示す。この図から明らかなように、高周波加熱法で加熱したほうが非常に短い時間で脱硝率が上昇し、高周波加熱法のエネルギー効率が高いことを確認することができた。
【０１０４】
図１３は、横軸に加熱時間（分）をとり、縦軸にセシウム蒸発率（％）をとって、高周波加熱法と電気炉加熱法とについてセシウム蒸発率を対比して示す特性線図である。図中にて白丸と白三角と黒星とは高周波加熱法で加熱した結果を示し、黒丸と黒三角とは電気炉加熱法で加熱した結果を示す。この図から明らかなように、高周波加熱法で加熱したほうがセシウム蒸発率が高く、高周波加熱法のエネルギー効率が高いことを確認することができた。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１Ａ…放射性物質の除染システム、２…破砕機、
３…リアクタ、３１…リアクタ本体、３２…拡張側部、３３…上部吸引部、３４…排気口、３５…回収口、３６…下部ホッパー、３７…排出口、
４，４Ａ…加熱分離装置（熱プラズマトーチ）、４１…陽極、４２…陰極、４３…プラズマトーチ用還元性ガス供給源、４４…プラズマトーチ用水循環冷却器、４５…噴射口、４６…放電アーク、４７…粉粒体供給流路、４８…プラズマジェット、
５…サイクロン、５１…円筒上部、５２…縮径下部、５３…排ガスダクト、５４…集塵ダクト、５５…粉粒体回収配管、
６…水封ポンプ、６１…ポンプケーシング、６２…羽根車の回転駆動軸、６３…吸引口、６４…排気口、
７１，７２…熱交換器、８…金属膜モジュール、
９…汚染水タンク、９１…タンク本体、９２…吸引口、９３…排気口、９４…排液口、９５…封液、
１０…フィルター、１１…還元剤添加装置（アルミニウム添加ホッパー）、１２…融点降下剤添加装置（生石灰添加ホッパー）、１３…炭素源添加装置（木片添加ホッパー）、
２１…水洗浄設備、２２…沈殿設備、２３…吸着回収装置、２４…分級装置、２５…焼却炉、２６…プラズマ溶融固化装置、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…汚染土壌（汚染粉粒体）、Ｓ４，Ｓ５…浄化土壌、
Ｃ１，Ｃ２…汚染粘土（汚染粉粒体）、Ｃ３，Ｃ４…浄化粘土、
Ｐ１…飛灰・スラグ（汚染粉粒体）、
Ｌ１…気液混合物ライン、Ｌ２…ベントライン、
Ｌ３，Ｌ４…再利用循環ライン、Ｌ５…ドレインライン。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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