(57)【要約】【課題】原子炉事故等により放射性物質で汚染された地下水を効率的に浄化することが可能な汚染水浄化方法の提供。【解決手段】放射性物質を含有する汚染水（Ｗ）が流れる流路に、孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材（Ａ：例えば、ゼオライト）を充填した透水部材（４）を配置する。【選択図】図１
2016042067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を含有する汚染水が流れる流路に、孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材を充填した透水部材を配置したことを特徴とする汚染水浄化方法。
【請求項２】
放射性物質を含有する汚染水が流れる流路に配置した前記透水部材は、網目状材料内に前記吸着材を充填して全体を円盤状に形成した円盤状透水部材を揚水井の底部に配置し、円環状の網目状材料内に前記吸着材を充填して全体を円環状に形成した円環状透水部材を前記円盤状透水部材の上方に複数積層している請求項１の汚染水浄化方法。
【請求項３】
放射性物質を含有する汚染水が流れる流路に配置した前記透水部材は、不透水性の連続壁の一部に透水性を有する貫通部を形成し、当該貫通部に前記吸着材を充填している請求項１、２の何れかの汚染水浄化方法。
【請求項４】
汚染源である建造物の底部近傍に、前記吸着材で構成された版を造成する請求項１〜３の何れか１項の汚染水浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子炉事故に起因して、放射性物質で汚染された地下水を浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉事故等により放射性物質で汚染された地下水が拡散することを防止するため、図１６で示す様に、原子力建屋１の上流側（図１６では左側）に揚水井２を掘削し、矢印の様に流れる地下水Ｗを、貯蔵槽ＣＳを介装した経路Ｓ１でバイパスして海側Ｓに排出することにより、原子炉建屋１を流れて放射性物質で汚染される地下水Ｗの量を減少させることが行われている。なお図１６において、符号Ｍは山側を示す。
しかし、貯蔵槽ＣＳ内に貯蔵された地下水も放射性物質で汚染されており、そのままでは海Ｓに排水することが出来ないことが判明した。これは、「フォールアウト」と呼ばれる現象により、揚水井２から揚水される以前の段階で、大気中に拡散した放射性物質が降下して、地下水Ｗに包含されてしまうことが原因と考えられている。
【０００３】
また図１７で示すように、地下水Ｗの流れは山側Ｍ（図１７の右側）から海側Ｓ（図１７の左側）に向う矢印Ｈ方向の流れのみではなく、それとは直角の方向の流れ、すなわち、図１７において矢印Ｖ１で示す流れ（図１７の上方から下方に向う地下水Ｗの流れ）と、矢印Ｖ２で示す流れ（図１７の下方から上方に向う地下水Ｗの流れ）が存在する。
そして、地下水流Ｖ１、Ｖ２は汚染源である建屋１の直下領域を経由してから、山側Ｍから海側Ｓに向う地下水の流れと合流して、図１７の複数の矢印ｔｖ１、ｔｖ２で示すように、海側Ｓに流出してしまう。そして、地下水流ｔｖ１、ｔｖ２は建屋１において放射性物質で汚染される可能性があり、それが海側Ｓに流出してしまうと、海洋汚染の原因になる。
なお、図１７の符号２は、図１でも説明した通り、揚水井を示している。
【０００４】
さらに図１８で示すように、原子炉建屋１が造成されている地盤は、泥岩の層Ｌ１と砂の層Ｌ２とが積層された地層（互層）の場合が多い。
その様な地層（泥岩と砂が積層された互層）において、地震により砂層Ｌ２が被圧帯となった場合に、砂層Ｌ２に包含されていた水ＷＰが、建屋１の地下階に侵入し、放射性物質で汚染されてしまう場合がある。
図１６で示す揚水井２によるバイパスでは、図１８の汚染水ＷＰに対しては対処出来ない。
【０００５】
ここで、図１９で示すように、例えば、所謂「凍結工法」により建屋１周辺の地下に凍土による連続壁（３：凍土壁）を造成して、建屋１周辺の地下を凍土壁３で包囲してしまう従来技術が提案されている。建屋１周辺を連続壁３で包囲してしまうことにより、図２０で示すように、建屋１を経由して放射性物質で汚染された地下水Ｗ１、Ｗ２は、連続壁３で遮断されて、拡散しないと考えられる。
しかし、図２０の矢印Ｗ３で示すように、建屋１を経由して放射性物質で汚染された地下水が、凍土壁３の最下端よりも深い領域を流れる場合には、当該汚染地下水Ｗ３の流れを遮断することが出来ず、汚染水の拡散を抑制することが出来ない。
【０００６】
その他の従来技術としては、例えば、不溶性のセシウムを微生物（ゾウリムシ）の体内に取り込むことにより、セシウム汚染土壌と水との懸濁液を浄化する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、原子炉事故により生じた汚染地下水は非常に大量で貯蔵が困難であり、しかも常時流れているため、係る従来技術（特許文献１）では対処することが不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１００６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、原子炉事故等により放射性物質で汚染された地下水を効率的に浄化することが可能な汚染水浄化方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の汚染水浄化方法は、放射性物質を含有する汚染水（Ｗ）が流れる流路に、孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材（Ａ：例えば、ゼオライト）を充填した透水部材（４）を配置したことを特徴としている。
【００１０】
本発明において、放射性物質を含有する汚染水（Ｗ）が流れる流路に配置した前記透水部材（４）は、網目状材料（例えば、網製の袋）内に前記吸着材（孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材Ａ：例えばゼオライト）を充填して全体を円盤状に形成した円盤状透水部材（４Ａ）を揚水井の底部に配置し、リング状の網目状材料内に前記吸着材を充填して全体を円環状（ドーナッツ形）に形成した円環盤状（ドーナッツ形）透水部材（４Ｂ）を前記円盤状透水部材の上方に複数積層しているのが好ましい。
【００１１】
また本発明において、放射性物質を含有する汚染水（Ｗ）が流れる流路に配置した前記透水部材（４）は、不透水性の連続壁（連壁５：例えば、凍土壁、鋼管パイル壁）の一部に透水性を有する貫通部（５Ａ：透水性を有する窓部）を形成し、当該貫通部（５Ａ：窓部）に前記吸着材（孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材Ａ：例えばゼオライト）を充填しているのが好ましい。
【００１２】
さらに本発明において、汚染源である建造物（１：例えば、原子炉建屋）の周辺を不凍性の連続壁（連壁５：例えば、凍土壁、鋼管パイル壁）で包囲し、当該建造物（１）の底部近傍に、前記吸着材（Ａ）で構成された版（６）を造成するのが好ましい。
その場合、建造物（１）周辺を不凍性の連続壁（連壁５：例えば、凍土壁、鋼管パイル壁）で包囲し、当該建造物（１）の直下の領域に前記吸着材（Ａ）で構成された版（６）を造成し、前記連続壁（５）の下端部と吸着材で構成された前記版（６）とが接続されているのが好ましい。
【００１３】
ここで、前記吸着材（Ａ）で構成された版（６）を造成するために、
可撓性を有する掘削装置（８：いわゆる「曲がりボーリング」で用いられる機器）により前記建造物（１）外方の一部分から前記建造物（１）の鉛直方向下方の領域を通過して前記建造物（１）外方の他の部分まで湾曲した掘削孔（７）を切削し、
当該掘削孔（７）を拡径した掘削孔（７Ａ）に前記吸着材（Ａ）を充填し、
その様な掘削孔（７Ａ）を複数本掘削して、吸着材（Ａ）を充填した領域を連続せしめるのが好ましい。
【００１４】
そして、掘削孔（７）を拡径して拡径された掘削孔（７Ａ）に前記吸着材（Ａ）を充填するには、
当該掘削孔（７）を拡径する拡径装置（１１）と、掘削孔が拡径された範囲の土壌を回収する回収装置（１２）と、当該回収装置（１２）で土壌を回収した領域に前記吸着材（Ａ）を充填する充填装置（１３）を備えた造成装置（１０）を前記湾曲した掘削孔（７）内に通過せしめるのが好ましい。
或いは、前記湾曲した掘削孔（７）内に可撓性の搬送帯を有する搬送機械（１７）を配置し、当該搬送機械（１７）の搬送帯（１７Ａ）には掘削孔拡径用の切削装置（１７Ｂ）と前記吸着材供給用の供給装置（１７Ｃ）が設けられているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上述の構成を具備する本発明によれば、放射性物質を含有する汚染水（Ｗ）が流れる流路に、孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材（Ａ：例えば、ゼオライト）を充填した透水部材（４）を配置することにより、汚染水（Ｗ）が透水部材（４）中を通過（透過）する際に、汚染水（Ｗ）に含有されているセシウムが前記吸着材（Ａ：例えば、ゼオライト）に吸着され、汚染水（Ｗ）から除去される。
原子炉事故で拡散された放射性物質はセシウムが大部分を占めるため、汚染水（Ｗ）からセシウムが除去されれば、セシウムが吸着、除去された汚染水（Ｗ）に含有される放射性物質（例えば、イットリウム等）の濃度は、安全な数値（いわゆる基準値）以下となる。そのため、本発明によれば、原子炉において、放射性物質で汚染された地下水のような汚染水（Ｗ）における放射性物質濃度を、人体に安全であるとして決定されている基準値以下まで低減することが出来る。
放射性物質で汚染された地下水を完全に遮断することは不可能であるが、本発明によれば、地下水の流れを遮断しなくても、汚染水（Ｗ）における放射性物質濃度を、基準値以下まで低減することが出来るので、実用性が高い。
【００１６】
本発明において、網目状材料（例えば、網製の袋）内に前記吸着材（Ａ）を充填して全体を円盤状に形成した円盤状透水部材（４Ａ）を揚水井（２）の底部に配置し、リング状の網目状材料内に前記吸着材（Ａ）を充填して全体を円環状（ドーナッツ形）に形成した円環状（ドーナッツ形）透水部材（４Ｂ）を前記円盤状透水部材（４Ａ）の上方に複数積層して、（放射性物質を含有する汚染水Ｗが流れる流路に配置した）前記透水部材（４）を構成すれば、揚水井（２）内に流入する地下水（Ｗ：汚染水）は円盤状透水部材（４Ａ）か円環状（ドーナッツ形）透水部材（４Ｂ）の何れかを通過（透過）するので、通過する際に汚染水（Ｗ）に含有されているセシウムが前記吸着材（Ａ：例えば、ゼオライト）に吸着され、汚染水（Ｗ）から除去される。
その結果、揚水井（２）に揚水された地下水（Ｗ：汚染水）からセシウムが除去され、汚染水に含有される放射性物質の濃度は、基準値以下に低減し、海に排水しても環境に及ぼす悪影響は無視できる程度まで小さくなる。
【００１７】
或いは本発明において、不透水性の連続壁（連壁５：例えば、凍土壁、鋼管パイル壁）の一部に透水性を有する貫通部（５Ａ：透水性を有する窓部）を形成し、当該貫通部（５Ａ：窓部）に前記吸着材（Ａ：例えばゼオライト）を充填して、前記透水部材（４）を構成すれば、放射性物質で汚染された汚染水（Ｗ）は不透水性の連続壁（５）により流れが阻害されると、抵抗が小さい前記貫通部（５Ａ：窓部）を必ず通過（透過）する。
そして、汚染水（Ｗ）が前記貫通部（５Ａ：窓部）を通過（透過）する際に、前記貫通部（５Ａ：窓部）に充填された前記吸着材（Ａ）によりセシウムが除去され、汚染水（Ｗ）に含有される放射性物質の濃度は、基準値以下に低減する。
【００１８】
さらに本発明において、汚染源である建造物（１：例えば、原子炉建屋）の底部近傍に、前記吸着材（Ａ）で構成された版（６）を造成すれば、当該建屋（１）を流過して放射性物質で汚染された汚染水（Ｗ）は、建屋（１）の地下側に流れる際に当該版（６）を通過（透過）して、汚染水（Ｗ）中のセシウムは前記吸着材（Ａ）で除去される。
そのため、当該版（６）を通過した地下水（Ｗ：汚染水）は、放射性物質濃度が基準値以下となり、環境に及ぼす悪影響は無視できる程度まで小さくなる。
【００１９】
この場合、建屋（１）の周辺を不凍性の連続壁（５：例えば、凍土壁、鋼管パイル壁）で包囲し、当該建造物（１）の直下の領域に前記吸着材（Ａ）で構成された版（６）を造成していれば、連続壁（５）で流れを遮られた汚染水（Ｗ）の流れが地中側の前記版（６）に向かい、前記版（６）を通過（透過）する際に汚染水（Ｗ）中のセシウムが確実に除去される。
その際に、前記連続壁（５）の下端部と吸着材（Ａ）で構成された前記版（６）とが接続されていれば、連続壁（５）の下端部と前記版（６）の間に隙間が形成されることが防止され、当該隙間から放射性物質で汚染された地下水（汚染汚染水Ｗ）が拡散してしまうことも防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態における揚水井の断面図である。
【図２】図１の揚水井で用いられる円環状透水部材の平面図である。
【図３】本発明の実施形態における連続壁の概要を示す説明図である。
【図４】図３における透水窓の一例を示す説明図である。
【図５】図３における透水窓の図４とは別の例を示す説明図である。
【図６】図３の連続壁を建屋の周辺を包囲する連続壁に適用した例を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態における建屋直下の版の概要を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態における建屋直下の版の図７とは異なる態様を示す説明図である。
【図９】図８で示す態様が好適な場合を説明する図である。
【図１０】図７、図８で示す版を造成する方法の一例における削孔工程を示す工程図である。
【図１１】図１０に続く工程を示す工程図である。
【図１２】図１０、図１１で示す方法で用いられる造成装置の側面図である。
【図１３】図１１に続く工程を示す工程図である。
【図１４】図１２の拡径装置の正面図である。
【図１５】図７、図８で示す版を造成する方法であって、図１０〜図１４で示すのとは異なる方法の説明図である。
【図１６】従来の揚水井による地下水の汚染防止技術の概要を示す説明図である。
【図１７】揚水井と建屋と海の配置と、地下水の流れを示す説明平面図である。
【図１８】被圧帯である砂層の地下水が建屋の地下から建屋内を流れる経路を説明する説明図である。
【図１９】建屋の周辺を凍土壁で包囲する従来技術の概要を示す平面図である。
【図２０】凍土壁による従来技術の問題点を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１、図２を参照して、本発明の実施形態における揚水井２について説明する。
原子炉建屋１（図１、図２では図示せず）の周辺で、好ましくは地下水Ｗが流れる経路（地下水流路）に、揚水井２を掘削する。
掘削された揚水井２においては、例えば鋼管パイルで構成されている外枠部２Ａの内部に、多孔質の吸着材Ａを充填した透水部材４と、水中ポンプ９を配置している。ここで、多孔質の吸着材Ａは、多数の孔の各々内にアニオン系物質が存在するもの、例えばゼオライトであるのが好ましい。
【００２２】
前記透水部材４として、円盤状透水部材４Ａと、円環状（ドーナッツ形）透水部材４Ｂがある。何れの透水部材４においても、網目状材料（例えば、網製の袋）内に前記吸着材Ａ（例えばゼオライト）を充填している。そして、円盤状透水部材４Ａでは、網目状材料は吸着材Ａを収容した後、全体が円盤状に形成される。この円盤状透水部材４Ａを揚水井２の底部に配置する。
一方、円環状（ドーナッツ形）透水部材４Ｂでは、網目状材料は吸着材Ａを収容した後、全体が円環状（ドーナッツ形：図２で示す平面形状）に形成される。この円環状（ドーナッツ形）透水部材４Ｂは、前記円盤状透水部材４Ａの上方に複数積層される。
【００２３】
水中ポンプ９は、前記透水部材４を通過（透過）して揚水井２内に侵入した地下水を（揚水井２の）外部に汲み出すために設けられている。
水中ポンプ９により汲み出された地下水は、地下水排出配管１８を介して、集水施設（図示しない）に貯留され、放射性物質濃度が基準値を下回っていることを確認した後に、海側Ｓ（図１６参照）に排水される。
【００２４】
図１の揚水井２は、相互に隣接させて複数個所に掘削されており、山側Ｍ（図１６参照）から海側Ｓに向う地下水Ｗが原子炉建屋１（図１、図２では図示せず）に到達する前に、集水（揚水）している。
図１において、汚染された地下水Ｗの流れを矢印で示しているが、実線の矢印は、透水部材４を通過前における（放射性物質で）汚染された地下水の流れを示している。
一方、点線の矢印は、透水部材４を通過した後、後述の様にセシウムが除去されて放射性物質濃度が低減した地下水の流れを示している。
地下水の流れを示す矢印における実線と点線の使い分けについては、図３〜図８でも同様である。
【００２５】
上述した様に、吸着材Ａ（例えばゼオライト）を充填した円盤状透水部材４Ａ、ドーナッツ状（円環状）透水部材４Ｂが配置されているので、地下水が「フォールアウト」した放射性物質により汚染されたとしても、揚水井２で汲み上げられる際に、円盤状透水部材４Ａ或いはドーナッツ状（円環状）透水部材４Ｂの何れかを通過（透過）して、放射性物質、特にセシウムが吸着材Ａ（例えばゼオライト）に吸着して除去される。
放射性物質においては、セシウムが大部分を占めているので、セシウムを吸着除去すれば、地下水Ｗに包含される放射性物質濃度は基準値を下回る程度まで低減される。
【００２６】
その結果、揚水井２からくみ上げられた地下水Ｗを海に排水しても、環境に及ぼす悪影響は無視できる程度まで小さくなる。
また、円盤状透水部材４Ａ或いはドーナッツ状（円環状）透水部材４Ｂを、一定時期毎に交換することにより、内部に充填された吸着材Ａ（例えばゼオライト）の吸着性能を維持して、揚水井２におけるセシウム除去の効果を継続させることが出来る。
【００２７】
次に、図３〜図６を参照して、本発明の実施形態における連続壁５について説明する。
図３で示すように、地中Ｇに不透水性の連続壁５を築造し、連続壁５の一部に透水窓（５Ａ：透水性を有する窓部）を形成する。
図３では詳細は省略しているが、透水窓５Ａには透水部材４が嵌合しており、透水部材４は網状部材或いは多孔性部材により構成されており、吸着材を充填している。ここで吸着材としては、多孔質の吸着材であって、多数の孔の各々内にアニオン系物質が存在するもの、例えばゼオライトが用いられる。
【００２８】
透水部材４は透水性が良好であり、山側Ｍ（図３の下側）から海側Ｓ（図３の上側）に向って流れる地下水Ｗは、不透水性の連続壁５で遮られ、遮られた地下水Ｗは抵抗の小さい透水窓５Ａに集中して、透水部材４を通過（透過）する。
放射性物質で汚染された地下水Ｗは、透水窓５Ａを透過する際に、透水部材４に充填された吸着材（例えばゼオライト）によりセシウムが吸着され、透水窓５Ａを通過した時点で、地下水Ｗの放射性物質濃度は基準値以下に低減する。放射性物質の中でセシウムが大部分を占めるので、透水窓５Ａを透過する際にセシウムが吸着材（例えばゼオライト）で吸着、除去されれば、残りの放射性物質は少量であり、基準値を下回る濃度になるからである。
【００２９】
図３では単一の透水窓５Ａのみが示されているが、連続壁５には、吸着材（例えばゼオライト）を充填した透水部材４を備えた透水窓５Ａが、等間隔に、複数形成することが出来る。
また、図１及び図２の第１実施形態と同様に、透水部材４或いは底に充填された吸着材を一定時期毎に交換することで、吸着材の吸着性能を維持して、放射性物質で汚染された地下水Ｗを浄化するという透水窓５Ａによる上述の効果を継続させることが出来る。
【００３０】
図３で示す透水窓５Ａとしては、例えば図４で示すように、不透水性の連続壁５の構造部材としてＨ鋼を使用し、Ｈ鋼の間に吸着材（例えばゼオライト）を充填した部材を配置することにより形成することが出来る。
図４では、網状部材（例えば、網で構成された袋）に吸着材としてゼオライトを充填し、ゼオライトを充填した網状部材を多孔質パネル４Ｃ、４Ｄ（透過性を有するパネル）で挟み込んで透水部材４を構成している。そして、透水部材４を２本のＨ鋼の間に形成された透水窓５Ａに嵌合している。
放射性物質で汚染された地下水Ｗは、透水窓５Ａを透過する際に、透水窓５Ａに嵌合された透水部材４に充填されたゼオライトによりセシウムが吸着され、放射性物質濃度は基準値以下に低減される。
【００３１】
図３で示す透水窓５Ａのその他の例としては、図５で示すように、複数の鋼管（図５では符号ＳＴ１〜ＳＴ３で示す３本の鋼管のみを図示している）を連続して地中Ｇに配置して連続壁５を構成し、その内の一部の鋼管（図５では中央の鋼管ＳＴ２）に吸着材（例えばゼオライト）を充填し、吸着材を充填した鋼管ＳＴ２の管壁を穿孔して、地下水Ｗの流入孔５Ｂ及び流出孔５Ｃを形成している。そして、吸着材が充填され、流入孔５Ｂ及び流出孔５Ｃが形成された鋼管ＳＴ−２は、図３で示す透水窓５Ａと同様な作用を奏する。
すなわち、図５において矢印で示す（放射性物質で汚染された）地下水Ｗの流れは、鋼管ＳＴ−１〜ＳＴ−２で構成された連壁により遮断されるので、鋼管ＳＴ−２の流入孔５Ｂを介して鋼管ＳＴ−２内に流入する。そして、流出孔５Ｃを介して鋼管ＳＴ−２から流出するが、その間に、鋼管ＳＴ−２内に充填されたゼオライトにより、地下水Ｗ内に含有されたセシウムが吸着され、地下水Ｗに含有される放射性物質濃度は基準値以下に低減される。
【００３２】
ここで図１９に基づき説明した様に、凍結工法等により建屋１周辺の地中Ｇに凍土による連続壁５（例えば凍土壁）を造成して、建屋１周辺を連続壁５で包囲する技術が従来提案されている。
図６で示すように、連続壁５の一部に透水窓５Ａ（透水性を有する窓部）を形成している。ここで、透水窓５Ａは、連続壁５において、特に海側Ｓ（図６では左側）に形成されるのが好適である。
図３〜図５で説明したのと同様に、図６で示す透水窓５Ａにも、吸着材（例えばゼオライト）を充填した透水部材４（網状或いは多孔性の部材により構成された透水部材）が嵌合している。
【００３３】
建屋１の地下階に到達して放射性物質により汚染された地下水Ｗは、凍土壁３により流れを遮られるので、抵抗の少ない透水窓５Ａに集中して流れる。透水窓５Ａを通過する際に、地下水Ｗに含有されたセシウムは、透水部材４に充填された吸着材（ゼオライト）により吸着されて、地下水Ｗから除去されるので、汚染された地下水Ｗが連続壁３の透水窓５Ａから流出（通過）した後の段階では、地下水Ｗの放射性物質濃度は基準値より低い数値まで低減する。
ここで、図５では図示の単純化のため、透水窓５Ａは一つのみ図示されているが、必要に応じて連続壁５に透水窓５Ａを複数個所に形成することが出来る。
図３〜図６で示す実施形態におけるその他の作用効果については、図１、図２の揚水井２と同様である。
【００３４】
次に図７〜図１５を参照して、建屋１底部の直下に平板状の版６を形成する実施形態を説明する。
建屋１が設けられている地盤Ｇの断面を示す図７において、建屋１の直下の領域には吸着材（例えばゼオライト）で構成されている層、或いは版６が造成されている。版６は水平方向に延在する様に造成されており、多孔性物質であるゼオライトで構成された版６は連泡構造状になっており、少なくとも垂直方向（図７では上下方向）については透水性を有する。吸着材は、図１〜図６の実施形態と同様に、多孔質の吸着材であって、多数の孔の各々内にアニオン系物質が存在するもの、例えばゼオライトが好適である。
【００３５】
建屋１の地階に到達して汚染された地下水Ｗは、矢印の様に流れてゼオライトの版６を通過（透過）する。その際に、ゼオライトにより汚染された地下水Ｗに含まれるセシウムが吸着されるので、ゼオライトの版６を通過した地下水Ｗにおける放射性物質濃度は基準値以下に低減する。
ここで、吸着材（ゼオライト）で構成された版６の厚さ寸法は、地下水Ｗがゼオライトの版６を通過する間に、含有されているセシウムが吸着材により吸着され、地下水Ｗから除去されるのに十分な距離となっている。従って、地下水Ｗが版６を透過する流速、セシウム含有量、その他の条件により、ケース・バイ・ケースで異なる。
また、ゼオライトの版６の水平方向に延在する範囲は、建屋１から流出する汚染された地下水Ｗが版６を必ず透過する様に決定される。
【００３６】
また、図８で示すように、建屋１の周辺に不透水性の連続壁５（例えば凍土壁）を造成して、建屋１の周辺を包囲している場合には（図６、図１９参照）、建屋１の直下の領域に造成された吸着材（例えばゼオライト）から成る透水性の版６を造成し、ゼオライトの版６と連続壁５の下端部を接続させることも出来る。
連続壁５の下端とゼオライトの版６とが接続していないと、連続壁５の下端とゼオライトの版６の間（の隙間）から放射性物質で汚染された汚染水Ｗが拡散する恐れがあるが、ゼオライトの版６と連続壁５の下端部を接続させれば、連続壁５の下端とゼオライトの版６の間の隙間は存在せず、当該隙間から汚染された地下水Ｗが拡散することが防止される。
【００３７】
そして図８で示すように、これにより、建屋１から流出する放射性物質で汚染された汚染水Ｗの流れ（矢印Ｗｒ１、Ｗｒ２）は不透水性の連続壁５により遮断されるので、その全量がゼオライトの版６を通過（透過）することになる。
従って、建屋１で汚染された地下水Ｗに含有されるセシウムが吸着されるので、版６を透過した地下水Ｗにおける放射性物質濃度は基準値以下に低減する。
【００３８】
図９では、例えば、建屋１内にメルトダウンした燃料棒１５が存在し、当該燃料棒を冷却するために、冷却水が供給系統１４を介して建屋１内に供給されている場合に、図７、図８で示す吸着材の版６が好適に適用されることを示している。
冷却水を建屋１内に供給して燃料棒１５を冷却した場合には、当該冷却水が放射性物質で汚染されてしまう。そして、汚染された冷却水（図９では符号ＣＷで示す）が建屋１の地階から流出してしまうと、放射性物質で汚染された冷却水が地下水と合流して、拡散してしまう恐れが存在する。
【００３９】
図９で示すように、建屋１の周辺の地中Ｇを不透水性の連続壁（５：例えば凍土壁）で包囲すると共に、建屋１の直下の領域に吸着材（例えばゼオライト）から成る透水性の版６を造成し、吸着材の版６と連続壁５の下端部を接続すれば、汚染された冷却水は連続壁５を透過することができず、その全量が吸着材の版６を透過する。
汚染された冷却水が吸着材の版６を透過すると、吸着材（例えばゼオライト）により冷却水Ｗに含まれるセシウムが吸着されるので、版６を通過した冷却水の汚染物質濃度は基準値を下回る。従って、版６を透過した冷却水が地下水と合流しても、環境に与える影響は無視できる程度まで減少する。
【００４０】
メルトダウンした燃料棒１５を冷却するために供給された冷却水が新たな汚染源となることが防止されるので、例えば、建屋１の周辺に配置されている揚水井（図示しないが、例えば、図１、図２の揚水井）で集水された地下水を、燃料棒冷却用の地下水として使用することが可能である。
揚水井からの地下水を冷却水として、冷却水供給配管１４を介して建屋１内の燃料棒１５に供給し続けることが出来れば、燃料棒１５のメルトダウンを抑制することができる。
【００４１】
なお、図９において、汚染された冷却水ＣＷの流れを矢印で示しているが、実線の矢印は、版６の透過前における（放射性物質で）汚染された冷却水の流れを示している。一方、点線の矢印は、版６を透過して、セシウムが除去されて放射性物質濃度が低減した冷却水の流れを示している。
また、図８、図９において、建屋１の周辺を包囲する連続壁５に、図３〜図６で説明した透水窓５Ａ（ゼオライトを充填した透水部材４を嵌合した透水窓）を形成し、透水窓５Ａから流出した（放射性物質で汚染された）冷却水に含有されるセシウムを吸着して、当該冷却水の放射性物質濃度を基準値を下回る数値にすることも可能である。
【００４２】
次に、建屋１の直下の領域にゼオライトの版６を造成する態様について、図１０〜図１５を参照して説明する。
先ず、図１０で示すように、建屋１外方の一方の部分を掘削開始地点ＰＬ１として、可撓性を有する掘削装置用の掘削機械８（所謂「曲がりボーリング」用の掘削装置）を配置する。ここで、掘削開始地点ＰＬ１としては、掘削機械８を配置して、各種作業を行うことが可能な場所を選定する必要がある。
掘削開始地点ＰＬ１から前記建屋１直下の領域を経由して、掘削終了地点ＰＬ２まで、湾曲した掘削孔７を、矢印Ｂ方向に掘削する（所謂「曲がりボーリング」）。掘削終了地点ＰＬ２についても、各種作業を行うことが可能な場所を選定する必要がある。
掘削孔７の経路としては、建屋１直下の領域を経由して、掘削開始地点ＰＬ１と掘削終了地点ＰＬ２とを結ぶことが出来れば良いので、複雑な掘削経路にする必要はない。具体的な経路は、建屋１周辺の地形、関連施設等の配置に応じて決定される。
【００４３】
掘削孔７を掘削したならば、図１１で示す工程を行う。
図１１で示す様に、前記の湾曲した掘削孔７において、掘削開始地点ＰＬ１とは反対側の掘削終了地点ＰＬ２からＰＬ１に向かって、矢印Ｃの方向に、詳細を図１２に基づき後述する公知の造成装置１０により、ゼオライトの版６の造成を行う。
具体的には、掘削孔７を掘削した後、曲がりボーリング用の掘削機器を取り除いた後に牽引用部材（ロープ等：図示せず）を掘削孔７内に残存させ、掘削終了地点ＰＬ２において牽引用部材を造成装置１０に結合する。そして、掘削開始地点ＰＬ１側から、公知の態様で牽引用部材を引っ張ることにより、造成装置１０を掘削終了地点ＰＬ２から掘削開始地点ＰＬ１まで移動する。
【００４４】
造成装置１０を掘削終了地点ＰＬ２から掘削開始地点ＰＬ１まで移動する間に、造成装置１０は掘削孔７を拡径して（拡径掘削孔７Ａ）、拡径掘削孔７Ａに吸着材（例えばゼオライト）を充填する。
図１１では拡径前の掘削孔７は実線でしめし、拡径掘削孔７Ａを点線で示しており、吸着材（ゼオライト）は、拡径掘削孔７Ａにおける建屋１直下の領域に充填される。以って、吸着剤の版６の一部が造成される。
【００４５】
造成装置１０の詳細を図１２で示す。
図１２において、全体を符号１０で示す造成装置は、拡径装置１１、回収装置１２、充填装置１３を有する。回収装置１２は拡径掘削孔７Ａを掘削した際の土壌を回収する機能を有しており、充填装置１３は回収装置１２で土壌を回収した領域に吸着材（ゼオライト）を充填する機能を有している。図１２において、符号１６は、造成装置１０の推進軸である。
拡径装置１１は集土用スクリューオーガ１１Ａを有し、集土用スクリューオーガ１１Ａは、造成装置１０の進行方向（矢印Ｅの方向：図１２では右側）前方の土壌（汚染された土壌を含む）を、矢印Ｆで示すように造成装置１０内に取り込む様に構成されている。集土用スクリューオーガ１１Ａに取り込まれた土壌は、後流側（造成装置１０の進行方向後方：図１２では左側）の回収装置１２を介して、図示しない地上の集土施設に運搬される。ここで、回収装置１２は、図示しない排土用スクリューオーガ（図示せず）を備えている。
図１２において、回収装置１２内での土壌の流れは矢印Ｊで示されている。
【００４６】
前記回収装置１２の図示しない排土用スクリューオーガの回転軸１２Ａは、図１２では点線にて表示されている。回転軸１２Ａは中空部１２Ｂを備えており、充填するべき吸着材（ゼオライト）は、図示しない地上の供給源から造成装置１０に供給され（矢印Ｋ）、回転軸１２Ａの中空部１２Ｂを経由して、充填装置１３より吐出される（矢印Ｎ）。充填装置１３から吸着材が吐出されるのは、上述した通り、拡径掘削孔７Ａにおける建屋１直下の領域（図１１参照）である。
図１０及び図１１の工程により、拡径掘削孔７Ａと同径の領域に、吸着材（ゼオライト）が充填され、版６の一部が建屋１直下の領域に造成される。
ここで、吸着材の充填に造成装置１０を使用し、噴流を使用しないのは、噴流を使用するとスラリーが発生するが、地盤が汚染されているためスラリーも放射性物質で汚染されており、放射性物質で汚染されたスラリー処理が技術的な困難を伴うからである。
【００４７】
次に図１３を参照して、図１１に続く工程を説明する。
図１１の工程で、拡径掘削孔７Ａの中に吸着材であるゼオライトが充填され、ゼオライトの版６の一部が、建屋１下方の地中に（１本）造成された後、当該ゼオライトの版６の一部が造成された隣接して、図１０、図１１で説明したのと同様な工程にて、ゼオライトが充填された領域（ゼオライトの版６の一部）を造成する。
その際に、先行する版６の一部と、後続の版６の一部の間に隙間が形成されてしまうと、当該隙間を透過した地下水或いは冷却水は、放射性物質を含有した状態で拡散してしまう。そのため、先行する版６の一部と、後続の版６の一部との間には隙間が形成されないようにする必要がある。
【００４８】
先行する版６の一部と、後続の版６の一部との間には隙間がないようにして、図１０、図１１で説明した方法で後続の版６の一部を造成することを繰り返し、版６（吸着材が充填された領域）が建屋１直下の所望範囲に到達すれば、版６が完成する。
図１３は、先行する版６の一部の間には隙間が形成されない様に、後続の版６の一部を造成する態様が示されている。図１３において、先行して版６の一部を造成する造成装置１０の推進軸１６と、半径方向に延在する拡径装置１１或いは集土用スクリューオーガ１１Ａが示されている。そして、後続の版６の一部を造成するための（造成装置１０の推進軸は符号１６´が付されており、当該推進軸１６´から半径方向に延在する拡径装置は符号１１´、集土用スクリューオーガは符号１１Ａ´が付されている。
上述の様に、先行する版６の一部と、後続の（先行する版６の一部に隣接する）版６の一部とは、相互に隙間がないように造成しなければならないので、先行する拡径装置１１或いは集土用スクリューオーガ１１Ａと、後続の拡径装置１１´或いは集土用スクリューオーガ１１Ａ´とは、その掘削軌跡に隙間がない様に配置される。
【００４９】
それに加えて、先行する版６の一部と、後続の版６の一部とが重複してしまうと、その分だけ無駄になってしまうので、先行する拡径装置１１或いは集土用スクリューオーガ１１Ａと、後続の拡径装置１１´或いは集土用スクリューオーガ１１Ａ´とは、その掘削軌跡が出来る限り重複しない様に配置される。
図１３に示す状態は、先行する拡径装置１１或いは集土用スクリューオーガ１１Ａと、後続の拡径装置１１´或いは集土用スクリューオーガ１１Ａ´とは、その掘削軌跡に隙間が存在せず、且つ、出来る限り重複しない様に配置された状態を表現しており、以って、先行する版６の一部と後続の版６の一部との間に隙間がなく、且つ、出来る限り重複しない様にせしめている。
そして、先行する拡径装置１１或いは集土用スクリューオーガ１１Ａと、後続の拡径装置１１´或いは集土用スクリューオーガ１１Ａ´とを、図１３の様な位置関係にして、拡径掘削及び吸着材（ゼオライト）充填を行うのである。
【００５０】
ここで図１４（１）に示す様に、拡径装置１１の集土用スクリューオーガ１１Ａは一対（二つ）あれば良く、図１４（２）に示す様に、複数対とすることは好ましくない。
拡径装置１１の集土用スクリューオーガ１１Ａが複数対あっても、先行する版６の一部と後続の版６の一部との間に隙間がなく、且つ、出来る限り重複しない様にせしめることに寄与する集土用スクリューオーガ１１Ａは、図１４（１）で示す様に１対（二つ）のみであり、図１４（２）で示すように複数対設けたとしても、その他のスクリューオーガ１１Ａは先行する版６の一部と後続の版６の一部との間に隙間がなく、且つ、出来る限り重複しない様にせしめることに寄与しないからである。
【００５１】
建屋直下に版６を造成する方法は、図１０〜図１４を参照して説明した方法に限定される訳ではない。例えば、図１５で示すように、スクリューオーガに代えて、可撓性の搬送帯１７Ａ（ベルト）を有する搬送機械１７（ベルトコンベア）を使用することも可能である。
図１５（１）は、図１０の曲がりボーリングにより掘削された湾曲した掘削孔７を示している。
図１５（２）で示す様にベルトコンベア１７は矢印Ｏの方向に循環するので、図１５（２）のベルトコンベア１７を図１５（１）の湾曲した掘削孔７内で循環させることが可能である。ここで、ベルトコンベア１７には、切削装置１７Ｂ（図１５（２）参照）と、吸着材（ゼオライト）供給装置１７Ｃ（図１５（３）参照）が設けられている。
【００５２】
図１５（２）のベルトコンベア１７を図１５（１）の湾曲した掘削孔７内で循環させた場合には、ベルト１７Ａの切削装置１７Ｂにより、掘削孔７は拡径される。
それと共に、吸着材（ゼオライト）供給装置１７Ｃから吸着材が供給されることにより、拡径された掘削孔７に吸着材が充填される。
掘削開始地点ＰＬ１と掘削終了地点ＰＬ２を結ぶ掘削孔７を掘削し、ベルト１７Ａの切削装置１７Ｂにより掘削孔７を拡径し吸着材供給装置１７Ｃから拡径された掘削孔７に吸着材を充填することを繰り返すことにより、建屋１直下の所定範囲に吸着材の版６を造成することが出来る。
【００５３】
詳細の図示は省略するが、造成された吸着材（ゼオライト）の版にあって、放射性物質を吸着した吸着材を回収するために、曲がりボーリングで掘削孔７を掘削した際に使用した外管を掘削孔７に残存せしめ（埋め殺し）、当該外管を用いて放射性物質を吸着した吸着材を回収し、新しい吸着材と交換することが可能である。
その場合には、吸着材（ゼオライト）交換のコストを低減することが出来る。
【００５４】
図７〜図１５のゼオライト（吸着材Ａ）の版に関して、その他の作用効果については、図１〜図６を参照して上述したのと同様である。
【００５５】
図示の実施形態において、図１、図２の揚水井と、図３〜図６の連続壁と、図７〜図９の吸着材の版は、それぞれ単独で実施している状態が示されているが、図１、図２の揚水井と、図３〜図６の連続壁を組み合わせることが出来る。また、図１、図２の揚水井と、図７〜図９の吸着材の版を組み合わせることも出来る。さらに、図３〜図６の連続壁と、図７〜図９の吸着材の版を組み合わせることも出来る。それに加えて、図１、図２の揚水井と、図３〜図６の連続壁と、図７〜図９の吸着材の版を組み合わせることも出来る。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・建屋（原子力建屋）
２・・・揚水井
２Ａ・・・外枠部
３・・・凍土壁
４・・・透水部材
４Ａ・・・円盤状透水部材
４Ｂ・・・円環状（ドーナッツ形）透水部材
４Ｃ、４Ｄ・・・多孔質パネル
５・・・連続壁
５Ａ・・・透水性を有する窓部（透水性を有する貫通部）
５Ｂ・・・流入孔
５Ｃ・・・流出孔
６・・・吸着材（ゼオライト等）で構成された版
７・・・掘削孔
７Ａ・・・拡径した掘削孔
８・・・掘削装置（曲がりボーリング装置）
９・・・水中ポンプ
１０・・・造成装置
１１・・・拡径装置
１１Ａ・・・集土用スクリューオーガ
１２・・・回収装置
１２Ａ・・・回転軸
１２Ｂ・・・中空部
１３・・・充填装置
１４・・・冷却水供給配管
１５・・・燃料棒
１６・・・造成装置の推進軸
１７・・・搬送機械（ベルトコンベア）
１７Ａ・・・搬送帯（ベルト）
１７Ｂ・・・切削装置
１７Ｃ・・・供給装置
１８・・・地下水排出配管
Ａ・・・孔内にアニオン系物質が存在する多孔質の吸着材（例えばゼオライト）
Ｌ１・・・泥岩の層
Ｌ２・・・砂の層
Ｗ・・・汚染された地下水、冷却水
【図１】
2016042067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016042067.tif 000007
【図６】
2016042067.tif 000008
【図７】
2016042067.tif 000009
【図８】
2016042067.tif 000010
【図９】
2016042067.tif 000011
【図１０】
2016042067.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2016042067.tif 000015
【図１４】
2016042067.tif 000016
【図１５】
2016042067.tif 000017
【図１６】
2016042067.tif 000018
【図１７】
2016042067.tif 000019
【図１８】
2016042067.tif 000020
【図１９】
2016042067.tif 000021
【図２０】
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