(57)【要約】【課題】放射性セシウム含有土壌から放射性セシウムを低温で安価に且つ除去効率良く除去する方法を提供する。【解決手段】塩を含有する水溶液で放射性セシウムを含有する土壌を洗浄する。本発明の好ましい態様において、塩は、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウムまたは硝酸カリウムである。また、本発明の好ましい態様においては、水溶液として更に酸を含有する水溶液を使用し、酸は硝酸であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩を含有する水溶液で放射性セシウムを含有する土壌を洗浄することを特徴とする放射性セシウムの除去方法。
【請求項２】
塩が、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウムまたは硝酸カリウムである、請求項１に記載の放射性セシウムの除去方法。
【請求項３】
水溶液として更に酸を含有する水溶液を使用する請求項１又は２に記載の放射性セシウムの除去方法。
【請求項４】
酸が硝酸である請求項３に記載の放射性セシウムの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射性セシウムの除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性セシウム含有土壌の対策としては、覆土法や排土客土法が一般的に用いられている。しかし、覆土法は放射性セシウム含有土壌の表土の拡散を防止するだけの方法であり、排土客土法は該土壌を移動させるだけの方法であり、どちらも放射性セシウム含有土壌に対する根本的な解決策ではない。
【０００３】
また、硝酸や硫酸などの酸を用いて放射性セシウム含有土壌中の放射性セシウムを除去する方法が提案されている（非特許文献１）。しかしながら、除去効率が小さく、効率を上げるためには２００℃の高温でかつ、土壌に対して大量の酸が必要である。また、高温高圧の酸に耐える設備が必要で、エネルギーと高価な設備の点で極めて不経済である。本方法は常温では殆ど放射性セシウムが除去できない。
【０００４】
更に、土壌から放射性セシウムを酸に溶出させて除去した後、放射性セシウムを吸着剤により浄化する方法が検討されている。実際に吸着剤を使用する場合、土壌中には、多量のナトリウム、カリウム、アルミニュウム、鉄などのイオン性不純物が含まれており、吸着剤が放射性セシウム以外の化合物に汚染されるため、効率的に利用することは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】２０１１年８月３１日−独立行政法人産業技術総合研究所ナノシステム研究部門のインターネットによる発表（産総研報告http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20110831/pr20110831.html）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、放射性セシウム含有土壌から放射性セシウムを低温で安価に且つ除去効率良く除去する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明者らは、上記の実情に鑑み、種々検討した結果、塩を含有する水溶液で放射性セシウムを含有する土壌を洗浄することにより、効率良く放射性セシウムを除去出来ることを見出し、本発明を完成した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、塩を含有する水溶液で放射性セシウムを含有する土壌を洗浄することを特徴とする放射性セシウムの除去方法に存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、放射性セシウム含有土壌から放射性セシウムを低温で安価に且つ除去効率良く除去することが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】
本発明の浄化対象となる放射性セシウム含有土壌としては、市街地、山林、工場跡地、農用地、沼地、排土等であって、放射性セシウムの元素単位、化合物又はイオンを含有する土壌が挙げられる。特に年間の被爆量が１ｍｓｖ／年以上になるような除染土壌に有効である。
【００１２】
因に、国際放射線防護委員会（ＩＣＲＰ）が定めた、一般の人が自然放射線以外で浴びてもよいとされるしきい値は年間１ミリシーベルトである。これは１時間あたりに計算すると０．１１４マイクロシーベルトとなる。
【００１３】
本発明で使用する塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸アンモニウム等の、水溶性の塩であれば制限なく使用可能である。塩濃度は通常０．１〜２０重量％である。
【００１４】
本発明においては、塩と共に酸を併用するのが特に好ましい。本発明で使用する酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸、シュウ酸などの無機または有機の酸が使用可能である。酸濃度は通常０．１〜２０重量％である。特に、アンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩の陽イオンを含有する酸水溶液は、土壌中のセシウムの除去効果に優れ、効率良く土壌を洗浄することが出来る。
【００１５】
上記のような水溶液を用いて放射性セシウム含有土壌を処理する方法としては、当該土壌を洗浄することが出来れば特に制限されず、現場にて洗浄する方法、土壌を掘削して洗浄した後、浄化土壌を埋め戻す方法等の何れでもよい。
【００１６】
具体的には、第１の方法として、土壌の上から溶液を噴霧して、表層の放射性セシウムを溶解せしめ、深層部へ移行させる。これにより、土壌表層の放射性セシウム濃度が下がり容易に放射線量を低減させることが出来る。
【００１７】
第２の方法としては、汚染土壌を掘削してミキサーに投入し、硝酸および硝酸アンモニウムまたは硝酸カリウム、硝酸ナトリウムなとの塩水溶液を加えて混練した後、フィルタープレスにより土壌と洗浄液とを分離する。続いて、必要に応じて、土壌を再度ミキサーに投入し、水による２次洗浄を行い、再びフィルタープレスにより土壌と溶液とを分離する。洗浄終了後、土壌を現場に埋め戻す。
【００１８】
処理する際に用いる水溶液の量は、重量比で、土壌：水溶液＝１：０．１〜２０が好ましい。また、このような水溶液による洗浄は、少なくとも１回、好ましくは１〜３回行われる。
【００１９】
このように処理することにより土壌中の放射性セシウムは水溶液中に溶出する。洗浄後の土壌中の放射線量が０．１１４マイクロシーベルト以下になるまで、洗浄を繰り返すのが好ましい。なお、放射線量は、実施例に記載の方法により測定される。排出された放射性セシウム含有水は、ゼオライトのようなイオン交換能を有する吸着剤やセシウムの凝集沈殿等により放射性セシウムの除去処理を行えばよい。
【００２０】
一方、処理された土壌には、用いた水溶液中の塩や酸の一部が残存する場合があり、特に農地等では、作物への薬害が生じるおそれがある。その場合には、更に土壌を水で洗浄することにより、除去するのが好ましい。洗浄方法は、水溶液による洗浄と同様に行えばよく、水の使用量は、重量比で、土壌：水＝１：１〜１０であるのが好ましい。このような水による２次洗浄は、１〜５回行うのが好ましい。
【実施例】
【００２１】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
【００２２】
実施例１〜９及び比較例１：
＜試験に供した土壌＞
福島県内の比較的放射能の高い土壌を採取して試験に供した。土壌をふるいにかけて、木の葉などの大きなゴミを除去し、かつ均一にして試験に使用した。操作手順は、次の通りである。
【００２３】
土壌（３０００ｇ）→篩でゴミを除去（目開き５ｍｍ）→洗浄：浮遊物除去（水５０００ｇ使用）→濾過（濾紙の番号１３１番）→乾燥（１００℃、１２時間）→乾燥、粉砕（２４００ｇ取得）
【００２４】
＜セシウム除去テスト＞
操作手順は、次の通りである。
【００２５】
ビーカー（２０００ｍｌ）に土壌を入れる（３０００ｇ）→表１に記載の各水溶液の添加（１０００ｇ）→攪拌機にて処理（プロペラ：１６０ｒｐｍ、２０℃、６０分）→濾過（濾紙の番号１３１番）→乾燥（１００℃、１２時間）→土壌の放射能測定
【００２６】
＜放射線量測定方法＞
放射性セシウムの除去率を測定する方法として、試験前後の土壌の放射線量を測定することにより放射性セシウムの除去率を求めた。測定装置には、堀場製の「環境放射線モニタ  Ｒａｄｉ」を使用した。測定方法は次の通りである。すなわち、ポリエチレン製円筒形容器（直径７８ｍｍ  深さ６３ｍｍ）に３００ｇの土壌を充填し、容器に測定装置を直接接触させて測定した。測定結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１から明らかな様に、放射性セシウムの除去率は、従来技術である酸水溶液に比較して、その塩を添加した場合は明らかに向上する。尚、本発明では上記成分に界面活性剤や吸着剤を併用して使用することも可能である。