(57)【要約】【課題】高い溶離率を得ることができる除染方法を提供する。【解決手段】実施形態の除染方法は、分析工程、選定工程、および溶離工程を有する。分析工程は、放射性セシウムを含む土壌の組成を分析する。選定工程は、前記組成に基づいて溶離液を選定する。溶離工程は、前記溶離液を使用して前記土壌に含まれる前記放射性セシウムを溶離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性セシウムを含む土壌の組成を分析する分析工程と、
前記組成に基づいて溶離液を選定する選定工程と、
前記溶離液を使用して前記土壌に含まれる前記放射性セシウムを溶離する溶離工程と、
を有することを特徴とする除染方法。
【請求項２】
前記選定は、前記組成の主成分に基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の除染方法。
【請求項３】
前記主成分にカリウムおよびニッケルが少なくとも含まれるときに、前記溶離液に硝酸カルシウム溶液を選定することを特徴とする請求項２記載の除染方法。
【請求項４】
前記主成分に、カリウム、カルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれるときに、前記溶離液に酢酸アンモニウム溶液を選定することを特徴とする請求項２記載の除染方法。
【請求項５】
前記主成分にカルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれるときに、前記溶離液に水酸化ナトリウム溶液を選定することを特徴とする請求項２記載の除染方法。
【請求項６】
前記主成分にカリウムおよびカルシウムが少なくとも含まれるときに、前記溶離液にシュウ酸アンモニウム溶液を選定することを特徴とする請求項２記載の除染方法。
【請求項７】
前記主成分にアルミニウムおよび鉄が少なくとも含まれるときに、前記溶離液にシュウ酸溶液を選定することを特徴とする請求項２記載の除染方法。
【請求項８】
前記溶離工程において、前記溶離液を使用して前記溶離を繰り返して行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の除染方法。
【請求項９】
前記選定工程において、前記溶離液として２種以上の溶離液を選定し、
前記溶離工程において、前記２種以上の溶離液を順次使用して前記溶離を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の除染方法。
【請求項１０】
前記２種以上の溶離液としてアルカリ性溶液と酸性溶液とを選定し、
前記溶離工程において、前記アルカリ性溶液を使用して前記溶離を行った後、前記酸性溶液を使用して前記溶離を行うことを特徴とする請求項９記載の除染方法。
【請求項１１】
前記アルカリ性溶液がシュウ酸アンモニウム溶液であり、前記酸性溶液がシュウ酸溶液であることを特徴とする請求項１０記載の除染方法。
【請求項１２】
放射性セシウムを含む土壌を溶離液と接触させる溶離部と、
前記溶離部に供給するための２種以上の溶離液を貯留し、前記２種以上の溶離液の中から特定の溶離液を前記溶離部に供給することができる溶離液供給部と、
を有することを特徴とする除染装置。
【請求項１３】
前記溶離部に接続され、前記溶離部における前記土壌の洗浄に使用される洗浄液を貯留する洗浄液供給部を有することを特徴とする請求項１２記載の除染装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、除染方法および除染装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所において大規模な事故が発生した場合、大量の放射性核種が飛散して環境汚染が引き起こされるおそれがある。環境汚染として、土壌、樹木、建築物、建造物、海洋、湖沼水等の汚染が挙げられる。
【０００３】
土壌に含有される放射性核種の大部分は、１３４Ｃｓ、１３７Ｃｓ、９０Ｓｒである。これらの中でも１３７Ｃｓは半減期が３０．２年と長く、環境に長期に影響を及ぼすことが想定される。このため、放射性物質を土壌から効率的に除去する方法が求められている。
【０００４】
例えば、以下のようにして放射性物質を除去する方法が提案されている。まず、放射性物質と、カチオンまたはアニオンの化学種とを含有する液体において、陽極と陰極とを使用して電位勾配を発生させる。これにより、カチオンを陰極側に移動させ、アニオンを陽極側に移動させる。このとき、放射性物質と親和性のあるマトリックス材料を配置しておくことで、このマトリックス材料に放射性物質を吸着させる。また、マトリックス材料付近の液体のｐＨを調整することにより、放射性物質の沈殿を促進して吸着を促進させる。これにより、化学種から放射性物質を分離して、放射性物質を除去することができる。
【０００５】
また、以下のようにして放射性物質を除去する方法が提案されている。まず、土壌の表層に少なくとも一組の電極を埋設して通電することにより、土壌の表層に放射性物質を集積させる。その後、この土壌において植物を栽培して放射性物質を吸収させた後、この放射性物質を吸収した植物を収穫する。
【０００６】
さらに、放射性物質の除去に吸着材を使用することも提案されている。このような吸着材として、環境汚染を引き起こすことのない環境対応型の吸着材が提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記した電位勾配を利用する方法については、電極の設置および通電が必要となり、現に土壌が存在している場所での処理が難しい。また、吸着材を利用する方法については、液体中の放射性物質を対象としており、土壌中の放射性物質を除去することは必ずしも容易でない。また、吸着材を利用する方法については、土壌の放射性物質を吸着材に吸着させた後、この土壌から吸着材を分離することが容易でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１２８６２０号
【特許文献２】特開２００７−２８９８９７号
【特許文献３】特許第３５５７４６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に、土壌は、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）等の元素から構成されている。土壌の構成元素は、土壌の種類、例えば、土性区分等によっても異なる。
【００１０】
図５は、土壌の種類と放射性セシウムの溶離率との関係を示したものである。なお、土壌としては、砂質埴土、壌質砂土、砂質埴壌土、埴壌土を用意した。また、溶離率は、以下のようにして求めた。まず、各土壌について、溶離前後の放射能量を測定した。溶離は、溶離液に０．５ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸溶液を使用して９５℃の温度で行った。その後、下記式（１）により溶離率を求めた。
溶離率［％］＝（１−溶離後の放射能量［Ｂｑ］÷溶離前の放射能量［Ｂｑ］）
×１００
【００１１】
図５からも明らかなように、溶離率は土壌の種類により大きく変化する。このようなことから、土壌の種類にかかわらず高い溶離率を得ることができる方法が求められている。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、高い溶離率を得ることができる除染方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
実施形態の除染方法は、分析工程、選定工程、および溶離工程を有する。分析工程は、放射性セシウムを含む土壌の組成を分析する。選定工程は、前記組成に基づいて溶離液を選定する。溶離工程は、前記溶離液を使用して前記土壌に含まれる前記放射性セシウムを溶離する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い溶離率を得ることができる除染方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の除染方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】実施形態の除染装置を示すブロック図である。
【図３】実施例２における溶離回数とその溶離回数までの溶離率との関係を示す図である。
【図４】実施例３、４における溶離回数とその溶離回数までの溶離率との関係を示す図である。
【図５】土壌の種類と放射性セシウムの溶離率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
実施形態の除染方法は、図１に示すように、分析工程Ｓ１、選定工程Ｓ２、および溶離工程Ｓ３を有する。
【００１８】
実施形態の除染方法に使用される土壌は、放射性セシウムを含むものである。土壌は、放射性セシウム以外の放射性核種を含むことができる。放射性セシウム以外の放射性核種として、放射性ストロンチウム等が挙げられる。
【００１９】
土壌の種類は、特に制限されない。例えば、土壌として、砂土（Ｓ）、壌質砂土（ＬＳ）、砂壌土（ＳＬ）、壌土（Ｌ）、シルト質壌土（ＳｉＬ）、砂質埴壌土（ＳＣＬ）、埴壌土（ＣＬ）、シルト質埴壌土（ＳｉＣＬ）、砂質埴土（ＳＣ）、軽埴土（ＬｉＣ）、シルト質埴土（ＳｉＣ）、重埴土（ＨＣ）を使用することができる。また、土壌は、汚泥、砂等を含んでもよい。
【００２０】
分析工程Ｓ１では、放射性セシウムを含む土壌の組成を分析する。分析方法として、蛍光Ｘ線分析等が挙げられる。このような分析は、市販の分析計を使用して行うことができる。市販の成分分析計として、土壌用成分分析計、Ｘ線簡易成分分析計等が挙げられる。これらの中でも携帯型の成分分析計が好ましい。携帯型の成分分析計によれば、現地において土壌の分析ができるために好ましい。
【００２１】
選定工程Ｓ２では、分析工程Ｓ１において得られた組成に基づいて溶離液を選定する。このように組成に基づいて溶離液を選定することにより、土壌に対して適切な溶離液を選定することができ、溶離率を向上させることができる。
【００２２】
実施形態の除染方法においては、予め種々の組成を有する土壌に対して種々の溶離液を使用して試験的に溶離を行うことにより、土壌の組成とこれに対して好適な溶離液の種類との関係を求めておくことが好ましい。そして、選定工程Ｓ２では、分析工程Ｓ１において得られた組成をこのような予め求められた関係に当てはめて溶離液を選定することが好ましい。
【００２３】
土壌の組成とこれに対して好適な溶離液の種類との関係は、特に土壌の主成分と溶離液の種類との関係であることが好ましい。ここで、主成分とは、土壌に一定以上の割合で含まれる成分であり、１質量％以上含まれる成分であることが好ましく、２質量％以上含まれる成分であることがより好ましい。なお、土壌に５質量％以上含まれる成分を主成分としてもよい。
【００２４】
土壌の主成分に基づいて溶離液の選定を行うことにより、溶離液の選定が容易になる。また、土壌の主成分のみを考慮したとしても、土壌に対して適切な溶離液を選定することができ、これにより溶離率を向上させることができる。
【００２５】
溶離液としては、酸性、中性、アルカリ性のいずれの溶液も使用することができる。具体的には、ギ酸溶液、塩酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液、シュウ酸溶液、硝酸カルシウム溶液、酢酸アンモニウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、シュウ酸アンモニウム溶液等を使用することができる。これらの中でも、シュウ酸溶液、硝酸カルシウム溶液、酢酸アンモニウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、シュウ酸アンモニウム溶液の中から溶離液を選定することが好ましい。
【００２６】
以下に、土壌の主成分と溶離液の種類との関係の一例を示す。なお、以下の例は、シュウ酸溶液、硝酸カルシウム溶液、酢酸アンモニウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、シュウ酸アンモニウム溶液の中から溶離液を選択する場合の例である。
【００２７】
土壌の主成分にカリウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として硝酸カルシウム溶液を選定する。
【００２８】
土壌の主成分に、カリウム、カルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として酢酸アンモニウム溶液を選定する。
【００２９】
土壌の主成分にカルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として水酸化ナトリウム溶液を選定する。なお、土壌の主成分にさらにカリウムが含まれている場合、溶離液として上記酢酸アンモニウム溶液を選定することが好ましい。
【００３０】
土壌の主成分にカリウムおよびカルシウムが少なくとも含まれている場合、溶離液としてシュウ酸アンモニウム溶液を選定する。なお、土壌の主成分にさらにニッケルが含まれている場合、溶離液として上記酢酸アンモニウム溶液を選定することが好ましい。
【００３１】
土壌の主成分にアルミニウムおよび鉄が少なくとも含まれている場合、溶離液としてシュウ酸溶液を選定する。
【００３２】
なお、上記関係に基づいて、２種以上の溶離液を選択してもよい。例えば、土壌の主成分に、アルミニウム、カリウム、カルシウム、および鉄が少なくとも含まれている場合、シュウ酸溶液とシュウ酸アンモニウム溶液とを選択することができる。この場合、溶離率の観点から、アルカリ性溶液であるシュウ酸アンモニウム溶液を使用した後、酸性溶液であるシュウ酸溶液を使用することが好ましい。
【００３３】
溶離液の濃度は、溶離を有効に行うことができれば特に制限されない。溶離液の濃度は、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上が好ましい。溶離液の濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上になると、溶離を効率的に行うことができる。溶離液の濃度は、０．０３ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、０．０５ｍｏｌ／Ｌ以上がさらに好ましい。通常、溶離液の濃度は、５ｍｏｌ／Ｌもあれば十分であり、３ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましく、１ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましい。
【００３４】
溶離工程Ｓ３では、選定工程Ｓ２において選定された溶離液を使用して、土壌に含まれる放射性セシウムを溶離する。
【００３５】
放射性セシウムの溶離は、土壌に溶離液を接触させることにより行われる。接触方法としては、土壌に含まれる放射性セシウムを溶離できればよく、バッチ式、連続式のいずれでもよい。バッチ式の場合、土壌に溶離液を繰り返して接触させることが好ましい。
【００３６】
溶離においては、土壌と溶離液とを攪拌することが好ましい。土壌と溶離液とを攪拌することにより、土壌と溶離液とが均一に混合されて高い溶離率を得ることができる。また、溶離においては、土壌と溶離液とを加熱することが好ましい。土壌と溶離液とを加熱することにより、さらに高い溶離率を得ることができる。加熱温度は、８０℃以上が好ましく、９０℃以上がより好ましい。通常、加熱温度は１００℃もあれば十分である。
【００３７】
溶離工程Ｓ３の後、例えば、土壌の固形分を含んだ溶離液から溶離液のみを分離する。例えば、フィルタを利用することにより、土壌の固形分を含んだ溶離液から溶離液のみを分離することができる。フィルタとして、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリプロピレン等の中空糸膜からなるものが挙げられる。
【００３８】
また、このような溶離液については、さらに放射性セシウムを分離することが好ましい。例えば、溶離液を吸着剤に接触させることにより、放射性セシウムを吸着させて分離することができる。吸着剤としては、放射性セシウムに対して吸着性能を有するものが好ましい。このようなものとしては、フェロシアン化物、ケイチタン酸塩、ゼオライト等が挙げられる。
【００３９】
フェロシアン化物としては、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化ナトリウム、フェロシアン化カルシウム、フェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化銅等が挙げられる。ケイチタン酸塩としては、ケイチタン酸バリウム、ケイチタン酸ストロンチウム等の塩が挙げられる。ゼオライトとしては、モルデナイト型ゼオライト、チャバサイト型ゼオライト、クリノプチロライト型ゼオライト、Ａ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト等が挙げられる。
【００４０】
放射性セシウムが分離された溶離液は、放射性セシウムを含む土壌の除染に再び使用してもよいし、廃棄してもよい。
【００４１】
次に、実施形態の除染装置について説明する。
図２は、実施形態の除染装置を示す構成図である。
【００４２】
実施形態の除染装置１０は、溶離液供給部２０、洗浄液供給部３０、溶離部４０、および吸着部５０を有する。
【００４３】
溶離液供給部２０は、溶離液を貯留するための貯留部２１ａ〜２５ａを有する。例えば、貯留部２１ａ〜２５ａには、それぞれ、硝酸カルシウム溶液、酢酸アンモニウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、シュウ酸アンモニウム溶液、シュウ酸溶液が貯留される。
【００４４】
貯留部２１ａ〜２５ａは、それぞれ配管２１ｂ〜２５ｂにより溶離部４０に接続されている。これらの配管２１ｂ〜２５ｂには、貯留部２１ａ〜２５ａから溶離部４０へと溶離液を移送するためのポンプ２１ｃ〜２５ｃが設けられている。なお、図示しないが、配管２１ｂ〜２５ｂには、それぞれ必要に応じて溶離液の供給および停止のための弁が設けられる。このような弁を有することにより、特定の溶離液を溶離部４０に供給することができる。
【００４５】
洗浄液供給部３０は、洗浄液を貯留するための貯留部３１ａを有する。貯留部３１ａには、例えば、洗浄液としての水が貯留されている。貯留部３１ａは、配管３１ｂにより溶離部４０と接続されている。配管３１ｂには、貯留部３１ａから溶離部４０へと洗浄水を移送するためのポンプ３１ｃが設けられている。なお、図示しないが、配管３１ｂには、必要に応じて洗浄液の供給および停止のための弁が設けられる。
【００４６】
溶離部４０には、放射性セシウムを含んだ土壌４１が収容される。また、溶離部４０には、溶離液供給部２０から土壌４１の組成に応じた溶離液４２が貯留部２１ａ〜２５ａから供給される。溶離部４０では、土壌４１に溶離液４２を接触させて放射性セシウムを溶離させる。
【００４７】
図示しないが、溶離部４０には、溶離率を向上させるために土壌４１と溶離液４２とを攪拌させる攪拌部が設けられることが好ましい。また、図示しないが、溶離部４０には、溶離率を向上させるために土壌４１と溶離液４２とを加熱する加熱部が設けられることが好ましい。
【００４８】
吸着部５０は、配管６１を介して溶離部４０に接続されている。配管６１には、溶離部４０から吸着部５０へと溶離液４２を移送するためのポンプ６２が設けられている。また、配管６１の溶離部４０側の端部にはフィルタ６３が設けられている。フィルタ６３は、土壌４１の固形分を通過させず、溶離液４２のみを通過させるために設けられる。
【００４９】
吸着部５０の内部には、吸着剤が収容されている。吸着剤として、放射性セシウムに対して吸着性能を有するものが使用される。このようなものとしては、フェロシアン化物、ケイチタン酸塩、ゼオライト等が挙げられる。
【００５０】
吸着部５０は、配管６４を介して溶離液供給部２０および洗浄液供給部３０に接続されている。配管６４は、溶離液供給部２０と洗浄液供給部３０とに接続するように分岐されている。さらに、配管６４は、溶離液供給部２０のそれぞれの貯留部２１ａ〜２５ａに接続するように分岐されている。図示しないが、配管６４の分岐した部分には、必要に応じて溶離液または洗浄液の供給および停止のための弁が設けられる。また、配管６４には、外部に溶離液や洗浄液を排出するための配管６５が設けられている。
【００５１】
このような除染装置１０においては、以下のように土壌４１の除染が行われる。なお、以下では、溶離液としてシュウ酸アンモニウム溶液およびシュウ酸溶液をこの順に使用して溶離を行う場合について説明する。
【００５２】
まず、溶離部４０に収容される土壌４１について、その組成を蛍光Ｘ線分析等により分析する。その後、この組成の分析が行われた土壌４１を溶離部４０に収容する。なお、組成の分析は、溶離部４０に供給された土壌４１に対して行ってもよい。
【００５３】
また、土壌４１の組成に基づいて溶離液４２を選定する。既に説明したように、ここでは溶離液４２としてシュウ酸アンモニウム溶液およびシュウ酸溶液をこの順に使用するものとする。
【００５４】
シュウ酸アンモニウム溶液からなる溶離液４２は、ポンプ２４ｃを稼働させて貯留部２４ａから溶離部４０へと配管２４ｂを通して供給する。そして、溶離部４０において、放射性セシウムを含む土壌４１とシュウ酸アンモニウム溶液からなる溶離液４２とを接触させて放射性セシウムの第１の溶離を行う。
【００５５】
この際、図示しない攪拌部により土壌４１とシュウ酸アンモニウム溶液からなる溶離液４２とを混合することにより、放射性セシウムの溶離率が向上する。また、図示しない加熱部により土壌４１とシュウ酸アンモニウム溶液からなる溶離液４２とを加熱することにより、放射性セシウムの溶離率が向上する。
【００５６】
第１の溶離後、配管６１に設けられたポンプ６２を稼働させて吸着部５０に溶離液４２を移送する。この際、フィルタ６３により土壌４１の固形分が溶離部４０に残される。吸着部５０では、溶離液４２を吸着剤に接触させて放射性セシウムを吸着剤に吸着させる。放射性セシウムが吸着された溶離液４２は、配管６４を通して溶離液供給部２０に移送して再び使用してもよいし、配管６５を通して外部に排出してもよい。
【００５７】
シュウ酸アンモニウム溶液からなる溶離液４２の移送後、溶離部４０に残された土壌４１の洗浄を行う。洗浄は、例えば、ポンプ３１ｃを稼働させて貯留部３１ａから溶離部４０へと配管３１ｂを通して洗浄液としての水を供給することにより行う。洗浄により、シュウ酸アンモニウムとシュウ酸との反応による不必要な生成物の発生を抑制することができ、またシュウ酸アンモニウムとの反応によるシュウ酸の不必要な消費を抑制することができる。
【００５８】
洗浄後、配管６１に設けられたポンプ６２を稼働させて吸着部５０に洗浄液を移送する。この際、フィルタ６３により土壌４１の固形分が溶離部４０に残される。吸着部５０では、洗浄液を吸着剤に接触させて放射性セシウムを吸着剤に吸着させる。このような洗浄液は、配管６４を通して洗浄液供給部３０に移送して再び使用してもよいし、配管６５を通して外部に排出してもよい。
【００５９】
その後、ポンプ２５ｃを駆動させて、貯留部２５ａから溶離部４０へと配管２５ｂを通してシュウ酸溶液からなる溶離液４２を供給する。そして、溶離部４０において、土壌４１とシュウ酸溶液からなる溶離液４２とを接触させて放射性セシウムの第２の溶離を行う。
【００６０】
この際、図示しない攪拌部により土壌４１とシュウ酸溶液からなる溶離液４２とを混合することにより、放射性セシウムの溶離率が向上する。また、図示しない加熱部により土壌４１とシュウ酸溶液からなる溶離液４２とを加熱することにより、放射性セシウムの溶離率が向上する。
【００６１】
第２の溶離後、配管６１に設けられたポンプ６２を稼働させて吸着部５０に溶離液４２を移送する。この際、フィルタ６３により土壌４１の固形分が溶離部４０に残される。吸着部５０では、溶離液４２を吸着剤に接触させて放射性セシウムを吸着剤に吸着させる。放射性セシウムが吸着された溶離液４２は、配管６４を通して溶離液供給部２０に移送して再び使用してもよいし、配管６５を通して外部に排出してもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を参照して本発明をより具体的に説明する。
【００６３】
（実施例１）
溶離液として、硝酸カルシウム溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）、酢酸アンモニウム溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）、水酸化ナトリウム溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）、シュウ酸アンモニウム溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）、およびシュウ酸溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）を用意した。
【００６４】
次に、放射性セシウムを含む土壌に各溶離液を接触させて溶離を行った。放射性セシウムを含む土壌としては、各溶離液について同一の組成を有するものを使用した。また、溶離は、放射性セシウムを含む土壌１ｇに対して溶離液５０ｍＬ（液固比５０ｍＬ／ｇ）となるように混合した後、２０℃の温度で１時間放置することにより行った。溶離後、溶離液における溶出元素の測定を行なった。
【００６５】
また、酢酸アンモニウム溶液以外の溶離液については、別の放射性セシウムを含む土壌について同様の溶離を行って溶出元素の測定を行った。結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１より、以下のことがわかる。硝酸カルシウム溶液は、カリウムおよびニッケルを高い割合で溶解させる。酢酸アンモニウム溶液は、カリウム、カルシウムおよびニッケルを高い割合で溶解させる。水酸化ナトリウム溶液は、カリウムおよびカルシウムを高い割合で溶解させる。シュウ酸アンモニウム溶液は、カリウムおよびカルシウムを高い割合で溶解させる。シュウ酸は、アルミニウムおよび鉄を高い割合で溶解させる。
【００６８】
従って、硝酸カルシウム溶液、酢酸アンモニウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、シュウ酸アンモニウム溶液およびシュウ酸溶液の中から溶離液を選定する場合、以下のように溶離液の選定を行うことが好ましい。
【００６９】
土壌の主成分にカリウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として硝酸カルシウム溶液を選定することが好ましい。土壌の主成分に、カリウム、カルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として酢酸アンモニウム溶液を選定することが好ましい。土壌の主成分にカルシウムおよびニッケルが少なくとも含まれている場合、溶離液として水酸化ナトリウム溶液を選定することが好ましい。土壌の主成分にカリウムおよびカルシウムが少なくとも含まれている場合、溶離液としてシュウ酸アンモニウム溶液を選定することが好ましい。土壌の主成分にアルミニウムおよび鉄が少なくとも含まれている場合、溶離液としてシュウ酸溶液を選定することが好ましい。
【００７０】
なお、シュウ酸アンモニウム溶液は、シュウ酸溶液に次いでアルミニウムおよび鉄を比較的に高い割合で溶解させる。このため、土壌の主成分にアルミニウムおよび鉄が少なくとも含まれている場合、シュウ酸溶液の代わりにシュウ酸アンモニウム溶液を溶離液として使用してもよいし、シュウ酸アンモニウム溶液とシュウ酸溶液とを順次溶離液として使用してもよい。
【００７１】
また、シュウ酸アンモニウム溶液、シュウ酸溶液は、ナトリウムを高い割合で溶解させる。このため、土壌の主成分にナトリウムが少なくとも含まれている場合、シュウ酸アンモニウム溶液およびシュウ酸溶液から選ばれる少なくとも１種を溶離液として使用することが好ましい。
【００７２】
放射性セシウムの化学除染は、土壌の成分を溶解することにより行われる。また、放射性セシウムの化学除染は、土壌の成分をイオン交換することにより行われる。溶離液の種類により溶解される成分が異なることから、溶離前に土壌の組成を特定して溶離液を選定することで溶離率を高めることができる。
【００７３】
（実施例２）
放射性セシウムを含む土壌を用意した。この土壌の組成を蛍光Ｘ線分析により分析した。結果を表２に示す。表２から明らかなように、上記土壌は、アルミニウム、鉄を多く含んでいる。このため、溶離液としてシュウ酸溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）を選定した。
【００７４】
【表２】
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【００７５】
次に、このシュウ酸溶液を使用して溶離を行い溶離率を測定した。なお、溶離は、土壌とシュウ酸溶液とを液固比が５０ｍＬ／ｇとなるように混合した後、９５℃で１時間放置することにより行った。同様にして、溶離および溶離率の測定を３回繰り返して行った。
【００７６】
図３に、溶離回数とその溶離回数までの溶離率との関係を示す。図３から明らかなように、溶離を繰り返して行うことにより溶離率が向上することがわかる。
【００７７】
（実施例３、４）
放射性セシウムを含む土壌を用意した。この土壌の組成を蛍光Ｘ線分析により分析した。結果を表３に示す。表３から明らかなように、上記土壌は、アルミニウム、カリウム、カルシウム、鉄を多く含んでいる。このため、溶離液としてシュウ酸アンモニウム溶液（０．３ｍｏｌ／Ｌ）およびシュウ酸溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）を選択した。
【００７８】
【表３】
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【００７９】
［実施例３］
まず、シュウ酸溶液を使用して溶離を行った。なお、溶離は、土壌とシュウ酸溶液とを液固比が５０ｍＬ／ｇとなるように混合した後、９５℃で１時間放置することにより行った。
【００８０】
溶離後、シュウ酸溶液を除去するとともに土壌の洗浄を行った。洗浄は、洗浄液に水を使用して行った。洗浄後、シュウ酸アンモニウム溶液を使用して溶離を行った。なお、溶離は、土壌とシュウ酸アンモニウム溶液とを液固比が５０ｍＬ／ｇとなるように混合した後、９５℃の温度で１時間放置することにより行った。
【００８１】
［実施例４］
実施例３とは溶離液の使用順序を反対にして溶離を行った。まず、シュウ酸アンモニウム溶液を使用して溶離を行った。なお、溶離は、土壌とシュウ酸アンモニウム溶液とを液固比が５０ｍＬ／ｇとなるように混合した後、９５℃の温度で１時間放置することにより行った。
【００８２】
溶離後、シュウ酸アンモニウム溶液を除去するとともに土壌の洗浄を行った。洗浄は、洗浄液に水を使用して行った。洗浄後、シュウ酸溶液を使用して溶離を行った。なお、溶離は、土壌とシュウ酸溶液とを液固比が５０ｍＬ／ｇとなるように混合した後、９５℃の温度で１時間放置することにより行った。
【００８３】
図４に、実施例３、４における溶離回数とその溶離回数までの溶離率との関係を示す。
【００８４】
実施例３のようにシュウ酸溶液およびシュウ酸アンモニウム溶液の順に使用した場合、シュウ酸溶液を使用した最初の溶離により高い溶離率が得られるが、その後にシュウ酸アンモニウム溶液を使用した溶離を行っても溶離率はそれほど高くはならない。
【００８５】
実施例４のようにシュウ酸アンモニウム溶液およびシュウ酸溶液の順に使用した場合、シュウ酸アンモニウム溶液を使用した最初の溶離では高い溶離率を得ることはできないが、シュウ酸溶液を使用した溶離により高い溶離率を得ることができる。
【００８６】
これにより、酸溶液（シュウ酸溶液）およびアルカリ溶液（シュウ酸アンモニウム溶液）を溶離液として使用する場合、アルカリ溶液（シュウ酸アンモニウム溶液）を使用した後に酸溶液（シュウ酸溶液）を使用することが好ましいことがわかる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…除染装置、２０…溶離液供給部、２１ａ〜２５ａ…貯留部、２１ｂ〜２５ｂ…配管、２１ｃ〜２５ｃ…ポンプ、３０…洗浄液供給部、３１ａ…貯留部、３１ｂ…配管、３１ｃ…ポンプ、４０…溶離部、４１…土壌、４２…溶離液、５０…吸着部、６１…配管、６２…ポンプ、６３…フィルタ、６４…配管、６５…配管、Ｓ１…分析工程、Ｓ２…選定工程、Ｓ３…溶離工程。
【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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