付録 1

平成 28 年度
除染土壌等の減容等技術実証事業
Web 用概要書

No.1 除去土壌の土質判別システムの開発実施代表者：株式会社大林組
全体概要
中間貯蔵施設において、除去土壌を対象に、二次分別処理や再生資材化処理、分級処理を行う場合、砂質土より粘性土の方が処理費用が高い。除去土壌は異なる場所から発生した土であるため大型土のう袋ごとに土質が様々であり、先述の処理過程で混ざることになる。土壌を土質ごとに分別せずに全量処理する場合と比べて、土質を分別できれば処理費用を低減できる。本事業では、ベルトコンベア上を搬送される除去土壌に対し、その土の特性を瞬時に計測し、土質の種類を連続的に判別する技術を実証した。

実施内容
6種類の土砂を対象に、実機の1/2幅のベルトコンベアを用いて、ベルトコンベア上を搬送される土の特性（堆積形状（断面積）、含水比、重量）を計測可能かどうかを確認する試験を行った。その結果をもとに、土質の種類を判別する
閾値を設定し、土質の異なる2種類の土砂を交互に搬送する条件で計測試験を行い、判別指標の妥当性を確認した。

事業の主な実施場所
埼玉県川越市

技術概要
１．試験フロー

計測機器と判別指標
レーザースキャナー：断面積 [m2］含水比測定装置：含水比 [％］ベルトスケール：乾燥密度 [g/cm3］※1 単一土：同じ土質の土を搬送するケース※2 複数土：土質の異なる2種類の土を交互に連続して搬送するケース

図1 試験フロー

図2 受入分別・土質判別のトータルシステムのイメージ

２．試験目標①ベルトコンベア上を搬送される土を対象に、その土質の種類を３つの指標により判別できることを確認し、その閾値を求める。
②判別指標により土質を連続判別できることを確認する。

３．期待される効果
・二次分別のための改質材の抑制によるコスト低減
・改質材抑制に伴う中間貯蔵の対象土量の増加の抑制
・再生資材利用のための土質改良材（品質調整）の抑制によるコスト低減
・分級処理の効率化およびコスト低減
付録１－１－１

結果
１．試験から得られた成果・目標とした速度でベルトコンベア上を搬送される土の特性（判別指標）を連続計測可能であることを確認し、本試験設備における各指標の閾値（図1-1、図1-2）を見出した。
・見出した土質判別方法によって土質の種類を連続判別可能であることを確認した（判別例を図1-2に示す）。
・土の投入方法によっては、一袋ごとの境界が不明確となり、データ抽出方法、ベルトコンベア速度と投入方法の最適な組合せの検討が必要であることがわかった。
開始

２．評価

・技術的実現性：汎用的な装置で精度よく判別でき、可燃物分別、再利用時の品質調整や分級洗浄処理に組み込んで活用できる。
・減容：全ての土壌に改質材を添加する場合は59万t、提案技術を適用して粘性土にのみ添加する場合は32万tとなり、46％を減容できる試算となる。[改質材添加量30kg/t、除去土壌1,973万tのうち粘性土1,063万t]
・土質判別コスト：提案技術では除去土壌1m3あたり48円と試算する。
[3年間（900日）稼働、処理数量63万m3と仮定]
・改質材の抑制によるコスト低減：全ての土壌に改質材を添加する
場合は402億円、提案技術を適用して粘性土にのみ添加できる場
合は土質判別コストを加算して227億円となり、175億円を低減できる試算となる。[一般的な改質材（石膏系）単価68円/kgを設定]
・分級処理の効率化およびコスト低減：土質を判別せずに分級洗浄を行うと、最も負荷の大きい高粘性土を想定した運用となり処理速度が低下する。提案技術を適用すれば処理速度を4倍程度に向上でき、処理費用を35％、分級処理設備の必要セット数を33％低減できると試算する。[処理能力50m3/h（細粒分含有率20％）、
対象土量336万m3]
・作業安全：完全無人化が可能であるため測定実施中の被ばくはな
い。保守および清掃（1日1時間程度）での被ばく線量も低い。原動機等のカバーおよび非常停止装置を設置する。

粘性土
No

断面積0.04m2以上

要改質（改質材量 大）YesNo

含水比40％以下

要改質（改質材量 中）Yes
乾燥密度0.9g/cm3以上

No

要改質（改質材量 小）
又は
改質不要

Yes
砂質土（改質不要）

図1-1 計測試験結果から求めた土質判別フロー

３．まとめ
・連続的な判別を行うにあたり、土の投入方法を今後検討する。
・砂質土系と粘性土系に大別して、土質の種類を判別できることが確認でき、含水比測定装置等の精度が高いことから、より詳細な条件で土を分けられる可能性もあることがわかった。
付録１－１－２※ S11～S32：砂質土、C11～C31：粘性土

図1-2 計測結果に閾値を適用した土質判別の一例

No.2 アルカリ洗浄による粘土鉱物溶解および分級による除染土壌の減容化
実施代表者：大成建設株式会社
全体概要

技術概要

除染土壌をアルカリ溶液で洗浄することで、放射性Csが吸着した粘土鉱物の末端部分や、腐植質（植物が分解した有機物）を土粒子から離脱させ、さらに適切な粒度で分級することにより、土壌から放射能濃度の高い部分を除去し、土壌の放射能濃度を低減させる技術を検討する。また、小型の土壌洗浄プラントにより、洗浄、分級、脱水の一連のシステムを検証する。

１．試験フロー

洗浄剤濃度、助剤添加量、洗浄時間を検討（１）室内試験のフロー

放射能濃度の低い洗浄後土壌

洗浄剤

2mm以上

助剤
除染土壌

アルカリ洗浄分級

4.75mm未満

粒度別に・放射能濃度・重量を測定

0.425～2mm
0.075～0.425mm

篩

0.075mm未満

実施内容

固体への放射
能量の濃縮を確認

・放射能濃度・重量を測定

上清

放射能濃度の低減

遠心分離

効果、分級粒度に１．試料土壌の性状評価
沈殿物よる再生利用量を性状の異なる土壌を採取し、土壌の放射能濃度、粒評価
放射能濃度の高い濃縮物
度分布、等の初期性状を調査する。
（２）実証試験のフロー２．室内試験
室内試験にて選定した条件
洗浄剤
4種の土壌を用い、アルカリ溶液による洗浄、分級に細粒分
助剤
よって、0.075mm未満の細粒分に放射能を濃縮、除去し、+洗浄水
土壌の放射能濃度を低減するための、洗浄条件、土壌
除染土壌
アルカリ洗浄ろ液
0.075mm未満
種の組み合わせを検討する。
4.75mm未満
0.85mm未満
放流基準以下放射能濃度
３．実証試験
分級
分級
脱水篩
サイクロン分級機 フィルタープレス
小型の土壌洗浄プラントを用い、室内試験にて選定し
脱水ケーキ
0.075～ 0.85mm
た条件にて運転し、アルカリ洗浄、分級による除染土壌0.85mm以上
放射能濃度の高い濃縮物
粗粒分の減容化技術を検証する。
放射能濃度の低い洗浄後土壌（１）処理土壌の放射能濃度低減効果、再生利用量
２．試験目標の評価（１）アルカリ洗浄、分級に適した洗浄剤、助剤の選定（２）実機を想定したコスト評価（２）アルカリ洗浄の適用可能な土壌種の把握（３）実機を想定した被ばく量の評価（３）再生利用にかなう放射能濃度（8,000Bq/kg-dry）以下の処理土壌の回収

３．期待される効果

事業の主な実施場所（１）除染土壌の減容化（２）再利用可能な土壌量の増大（３）中間貯蔵施設等に設置可能な土壌洗浄プラントの提案

福島県相馬郡飯舘村

付録１－２－１

結果

２．実証試験の結果

１．室内試験の結果（１） 実証試験設備フロー図と試験結果（１） 試料土壌の性状

放射能濃度

強熱減量 放射能量
存在比率(%)(%)（Bq/kg-dry）

フロー図に示す実証試験設備を用いて、合計6ケースの試験を実施した。
土壌B、KOH濃度0.1M/L、助剤（H2O2）添加率10mg/g-強熱減量、洗浄時間20分で試験した結果例を示す。

試料土壌の放射能濃度と強熱減量
A
B
C
土壌

D

25,092

21,34722,6445,201

10,26013,886

19,921

3,956

2.3

8.4

9.2

15.0

a：試料土壌
b：0.075mm以上

強熱減量（%）
60
40
20
300
20
10
0

粒径（mm）＜ 【1】プラントへの投入土壌：4.75mm未満＞
放射能濃度 21,347Bq/kg
0.075mm以上
放射能濃度 13,886Bq/kg
10kg（8.2kg-dry）
土壌重量
18.0％
含水率
40L
洗浄水

土壌A
土壌B
土壌C

洗浄剤・助剤

土壌A
土壌B
土壌C

【1】

M

水

0.85mm篩希硫酸

ヒーター

高分子凝集剤
PAC

M

サイクロン

前処理槽
90L

撹拌槽
70L

P

FM

アルカリ溶液による洗浄

洗浄前後における放射能濃度（Bq/kg-dry）と除去率（%）
土壌

A
B

洗浄液

洗浄前

洗浄後※1

除去率※2

水

26,066

12,70951

KOH+H2O2

25,546

11,79454

水21,508

11,31847

21,032

6,038

71

KOH+H2O2※1：洗浄後土壌の0.075mm以上放射能濃度※2：除去率＝（洗浄前放射能濃度-洗浄後放射能濃度）/洗浄前放射能濃度

H2O2添加（発泡状況）

受容器

ｻｲｸﾛﾝｱﾝﾀﾞｰ粗粒分採取＜ 【2】処理土壌①：0.85～4.75mm＞
放射能濃度
土壌重量
回収率

5,648 Bq/kg
2.84kg-dry
35%＜ 【3】処理土壌②：ｻｲｸﾛﾝｱﾝﾀﾞｰ（0.075～0.85mm）＞
放射能濃度
土壌重量
回収率

【5】

10,092 Bq/kg
2.90kg-dry
35%

【4】

【3】

流量計

フィルタープレス
5L

P

スラッジ
ポット

土壌の腐植質に吸着している放射性Csが多い可能性（２） 室内試験結果

M

試料土壌

P

粒径（mm）
粒度別放射能存在比率と強熱減量
土壌Aは0.075mm未満に強熱減量、放射能量のほとんどが存在
土壌B、Cでは強熱減量、放射能量ともに粒度の広い範囲で分布

【2】
2mm篩

凝集反応槽
70L

P

回収物濃度 7,895Bq/kg
回収物重量 5.74kg-dry
回収率70%
a：試料土壌の除去率
63%
b：0.075mm以上除去率
43%

脱水ケーキ

廃液槽
500L

受水槽
90L

＜ 【2】+【3】処理土壌＞

ろ液槽
70L

＜ 【4】フィルタープレスろ液＞
放射能濃度

回収重量

80 Bq/L→ 0.45μmﾌｨﾙﾀｰ→ 14 Bq/L
30.2 kg（計算値）＜ 【5】脱水ケーキ：0.075mm未満＞
放射能濃度
回収重量
回収率

48,496 Bq/kg
2.1 kg-dry（計算値）
26%（計算値）

洗浄後土壌の放射能濃度の除去率は、水洗浄に対してアルカリ洗浄では最大で36%の増となり、アルカリ洗浄による土壌の放射能濃度低減の効果が認められた。
実証試験においては、21,347Bq/kgの土壌を洗浄し、7,895Bq/kgの土壌を70%の回収率で得ることができた。また、アルカリ洗浄、分級は発生場所で区分した粘性土扱いの除染土壌に有効であり、今回試験対象の放射能濃度20,000～30,000Bq/kgの土壌のように、水洗浄だけでは難しい場合などに特に有効である。
粘土鉱物の溶解を示す洗浄液中へのSi、Alの溶出が確認され、粘土鉱物の末端部分の破壊、離脱が起きていた可能性があるが、土壌の放射能濃度低減に対しては腐植質の離脱による効果の方がより大きく、アルカリ洗浄、分級による減容化技術は、「放射性Csが吸着した腐植質が広い粒度範囲で存在する土壌」に対して効果が高いことが確認された。
処理対象土壌量200万m3、処理期間10年と設定し、試験結果にて決定した薬剤使用量から処理コストを算定した結果、土壌1t当たりの処理単価は6,870円/tと試算された。

付録１－２－２

No.3 除染土壌等に対する異物除去技術の開発
実施代表者：ＪＦＥエンジニアリング株式会社
全体概要

技術概要
１．試験フロー
技術実証にあたっては、ラボ試験を通じてジェット流解砕と重液選別の個々の単体性能評価を行った後、図1に示す湿式分級を模したベンチ試
験により異物除去性能、除去土壌の再利用用途の確認を実施する。最後に、本技術を用いた経済性の評価を実施する。

除染土壌から木屑や枯葉等の植物系異物を効率的に除去することを企図とした「ジェット流
解砕および重液選別技術」の組合せによる異物除去技術を実証し、浄化土壌中の異物混入率を低減させ、再利用用途の拡大を目的とする。

実施内容
１．模擬土壌の作製
・除染土壌をモデルとした模擬土壌の作製

２．ラボ試験（実験機によるバッチ試験）・ジェット流解砕試験による解砕条件の確認
・重液選別試験による異物選別性能の確認

３．ベンチ試験（実証機による連続試験）「ジェット流解砕および重液選別技術」の組合せによる異物除去装置
・異物除去性能の評価
・物質収支の評価
・放射能収支の評価
・浄化土壌の品質確認

ジェット流解砕技術

異物に固着した土壌をジェット水流の高い衝撃力で解砕・剥離＋
重液選別技術

水よりも比重の大きな選別液を用いることで水の比重に近い枯葉等の浮上分離を促進

図1 提案技術のフローと特徴
２．試験目標■ 除染土壌等を対象とした湿式分級処理における異物除去技術の確立■ 浄化土壌の異物混入率の指標となる強熱減量10%以下の達成■ 経済性の評価 ～実規模での設備費および運営費の試算～

４．経済性評価
・中間貯蔵施設を想定した
実規模の処理コストの試算

３．期待される効果■ 最終処分量の削減
除染土壌等の湿式分級における浄化土壌の品質が向上し、再生土壌としての利用用途が拡大することで、最終処分量が削減される。

事業の主な実施場所
福島県内

付録１－３－１果

３．ベンチ試験

１．模擬土壌の作製＜異物除去性能の評価＞「ジェット流解砕および重液選別技術」の組合せにより、植物系異物を多量に含む除染土壌
から異物を効率的に除去し、浄化土壌の強熱減量を10%以下にできることが実証された。
図6に異物除去工程における強熱減量の推移を示す。

実際の除染土壌は使用せずに、同様の除染対象範囲外地域の土壌（以下、実土壌と称す）を使用した。実土壌を使用する必要のない試験は、除染土壌の性状をモデルにした模擬土壌を作製し、実施する。
模擬土壌の配合割合と作製フローを図2に示し、粒度加算曲線を図3に示す。
細粒分含有率Fc、強熱減量、粒度分布において除染土壌に近似した模擬土壌を作製した。
100

通過質量百分率（%）

80

40

Fc30%模擬土壌（強熱減量17.1%）
実土壌（強熱減量20.2%）

00.01

図2 Fc30％模擬土壌 作製フロー

0.1

1
粒径（mm）

10100

図3 粒度加算曲線比較
20・ジェット流解砕試験
ジェット流解砕の吹付流速・水量と沈殿土の強熱減量の関係を図4に示す。土壌の投入1,000kg/hに対して2,000~3,500kg/hの範囲が
強熱減量が最も低くなる適正水量であることを確認した。

沈殿土の強熱減量（%）

・重液選別試験
上水または重液の比重ごとの静置時間と沈殿土の強熱減量の関係を図5に示す。
溶液比重が大きいほどよく分離され、静置時間は約1minで十分なことを確認した。

沈殿土の強熱減量(%）

２．ラボ試験

原土壌の強熱減量：17.1%

16
12
8
4

適正水量の範囲

20m/s

25m/s

30m/s

35m/s

0
0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

重液比重
浄化土壌排出間隔

25

水準－1

水準－2

水準－3

水準－4

水準－5

Fc30%
模擬土壌

Fc30%
模擬土壌

Fc30%
模擬土壌

Fc10%
模擬土壌

Fc40%
模擬土壌

水準－6
実土壌
-A

1.3

1.3

1.1

1.3

1.3

1.3

10分/回

5分/回

10分/回

10分/回

10分/回

10分/回

凡例

20
15
10

10%以下
達 成

5
0

0.5

1

原土壌

1.5

2

ジェット流解砕後の
分級土壌

2.5

3

6,000

吹付水量（kg/h）

図4 吹付流速・流量と沈殿土の強熱減量
10＜放射能収支の評価＞
原土壌の放射能は約4倍の濃度でシルト・粘土に濃縮したが、浄化土壌にも多量のシルト・粘土が残留したため、浄化土壌の放射能濃度は原土壌の60～70%程度に留まった。これは、本試験が異物除去を目的とした試験のため簡便な装置で浄化土壌を搬出したためであり、実機では重液選別装置にスクリュー
コンベアなどの分級機能を付与する等の対策によって浄化土壌へのシルト・粘土の残留量を抑制し、放射能濃度を低減できると考えられる。
＜浄化土壌の品質確認＞
河川築堤、土地造成（公園・緑地造成）、道路等の用途の盛土材料として再利用できることを確認した。
さらにリンス処理を3回実施すれば、塩化物の影響も排除でき、宅地造成盛土相当の要求品質も満足し、再利用用途の適用範囲が拡大できることを確認した。

４．経済性評価
1

1.1

1.2

1.3

0
0

5

10

3.5

重液選別後の浄化土壌

図6 異物除去工程中の強熱減量の推移＜物質収支の評価＞
ベンチ試験では土壌中の異物除去と平行して分級処理を行い、異物は多量に除去されたものの、シルト・粘土の除去量は少なく、多量のシルト・粘土が浄化土壌中に残留した。これは、試験の簡便性を考えて重液選別装置の槽の底部からチューブポンプを用いて土壌を吸引したことにより槽内で浮遊するシルト・
粘土が浄化土壌として砂・礫と共に吸引排出されたことが原因と考えられる。

60

20

土壌

強熱減量 （%）

結15

静置時間（min）

図5 静置時間・比重と沈殿土の強熱減量推移

ジェット流解砕装置と重液選別装置を組み込んだ分級処理コストを試算した。
［対象土壌］ 52.2万m3 細粒分含有率Fc30%相当の砂質土［想定規模］ 50m3/h［コ ス ト］ 約11,300円/ｔ（参考試算：リンス3回処理の追加コスト 約3,630円/ｔ）

・「ジェット流解砕および重液選別技術」の組合せによる新しい異物除去プロセスを適用し、砂質土Fc10～40%相当に含まれる植物系異物の除去技術を確立した。
・浄化土壌について、復興資材として活用する場合の目安とされる強熱減量10%以下を達成した。また、再生土壌の用途別の要求品質を確認し、河川築堤、土地造成（公園・緑地造成）、道路等の盛土材料に適用できることを確認した。
・試験結果を反映し、中間貯蔵施設を想定した実規模の湿式分級処理費用を試算した結果、湿式分級処理費用は約11,300円/tとなった。

付録１－３－２

No.4 溶融技術による分級後細粒土壌の高度減容化処理に関する
プラント実証評価
実施代表者：クボタ環境サービス株式会社
全体概要
細粒土壌を処理対象とした高度減容化溶融システムの実証を目的とした。細粒土壌の前処理工程を構成する脱水・乾燥、薬剤混合の各プロセスの手法、条件の最適化を検討した上、非放射性Csを添加した細粒土
壌を溶融テストプラントで実証試験を行った。
溶融炉でのCs分離率、浄化物（溶融スラグ）・濃縮物（No.1バグフィルタ（BF）灰）についての評価および物質収支・コスト・安全性に関する評価を行った。

技術概要
１．試験フロー
処理対象物に反応促進剤（CaCl2、Ca(OH)2）を共存させて溶融処理を行うことで、固形物に含まれるCsを低沸点の塩化物に変化させて揮散分離し、No.1BF灰に濃縮することができる。
塩化物
NaCl
Al2O3

CaO

Al2O3

Cs
Na

SiO2
SiO2

CaO

千葉県千葉市、大阪府大阪市

Cs

CaO

SiO2

SiO2

K

KCl

KCl

CsCl

揮散
（気化）

Cs

CaO

Cs

分離
Al2O3

Al2O3

SiO2

NaCl

NaCl

CsCl

CsCl

Na
K

Al2O3

事業の主な実施場所

排ガス

CsCl
KCl

実施内容
①放射性Csを含む細粒土壌での加熱試験（ラボ試験でのCs揮散効果検証）②前処理工程（脱水・乾燥、薬剤混合）の最適化検討試験③非放射性Csを添加した細粒土壌でのプラント溶融実証試験④まとめ（試験結果の評価：溶融システムでの減容効果）

溶融飛灰（放射能高い）

溶融炉

除染土壌等

NaCl

KCl

CsCl

溶融スラグ（放射能低い）

融体

Al2O3

SiO2

CaO

Al2O3

SiO2

Al2O3
CaO

SiO2

CsCl

CaO

CaO
Al2O3

SiO2

CaO

： セシウム

図1 溶融炉によるCsの分離イメージ

２．試験目標放射性Csの99％以上を揮散分離できる溶融システムの構築を目標とした。
３．期待される効果①溶融処理による高いCs揮散率により、細粒土壌が再生利用可能な浄化物（溶融スラグ）に生成される。
②溶融スラグが再生利用されることで、貯蔵量が低減される。
③ No.1BF灰から更にCsを抽出させCs吸着塔で保管することで、更なる貯蔵量の低減が可能。
付録１－４－１結果
１．放射性Csを含む細粒土壌での加熱試験（ラボ試験でのCs揮散効果検証）
全ての反応促進剤添加条件について97％以上の高いCs揮散率が得られ、細粒土壌の粘土鉱物等に吸着した放射性Csについても溶融技術による高効率揮散分離が可能であることが示された。
反応促進剤の合計添加率が高い条件ほど、Cs揮散率は全体的に高い結果となった。
また、同一の合計添加率条件においては、CaCl2比率が高い条件ほどCs揮散率が高い
訳ではなく、最適なCaCl2－Ca(OH)2添加比率があることが示された。これは、スラグ塩
基度（CaO／SiO2重量比）の影響によると考えられる。
草木類としておがくずを10％添加した条件では、概ね、おがくず添加によりCs揮散が促進される結果となり、既往の知見と符合した。
図2 加熱試験でのCs揮散率 ［細粒表層土壌］

２．前処理工程（脱水・乾燥、薬剤混合）の最適化検討試験

３．非放射性Csを添加した細粒土壌でのプラント溶融実証試験①溶融炉でのCs揮散率
鉱物元素（Si、Al、Ca）の揮散率は低かったが、アルカリ金属（Na、K、Cs）および重金属（Zn、Pb）の揮散率は高かった。Cs揮散率は96〜97％と高かったことから、プラントレベルの試験においても、反応促進剤の添加によりCsを塩化揮発により高効率に揮散分離できることが実証された。
②溶融スラグ（浄化物）の再生利用に関する評価
スラグについては、土木資材として有効利用することを想定しているため、環境安全性、資材品質に関する調査を行った。環境安全性、資材品質とも細骨材としての品質を有する
ことが示唆された。

各元素の揮散率 （％）①脱水・乾燥工程の検討
スプレードライヤ装置で試験を行った。運転条件として、スラリー含水率を65％、50％、加熱温度を400℃、260℃と変化させたが、いずれの条件でも含水率は目標の10％以下となり、付着性も見られず、顆粒状の乾燥物になることが確認された。
②薬剤混合工程の検討
細粒土壌スラリーに反応促進剤を事前混合して調査した。CaCl2の事前混合は、スプレードライヤでの閉塞および保管における固結の観点から、Ca(OH)2の事前混合は、ランニングコスト増加の観点から、どちらも不適であり、土壌単独で
96.1
100
89.7
85.5
スプレードライヤ乾燥を行い、その後に反応促進剤を混合することが望ましいと考えられた。
74.0

80

40
20

13.9
2.8

0.0

Si

Al

0

-13.9

-20

Ca

Fe

Na

K

Cs

Pb

Cl

表1 溶融システムでの減容効果
INPUT

付録１－４－２Zn

図3 プラント実証試験での各元素の揮散率

４．まとめ
プラント実証試験での物質収支を元に、放射能濃度50,000 Bq/kg(dry)の放射性Cs
細粒土壌を100 t(dry)/日で溶融処理した場合の物質収支を算出した。その結果から、
Cs吸着塔の年間保管量および二次廃棄保管物（耐火物）の量を用いて、溶融システム
全体での減容化率を算出した。
保管物の容積は細粒土壌に対して約1/1,500となり、減容化率は99.94％と算出され、溶融システムでの減容効果は非常に高いことが示された。

66.0

63.0

60

OUTPUT

投入物
項目

細粒土壌
A
重量

t(dry)/20年

容積
容積比m /20年［A/(B+C)］

減容化率［(1-(B+C)/A)×100］

保管物

単位

3

反応
促進剤

スラグ
（浄化物）

Cs吸着塔

二次廃棄物

（高度濃縮物）

（耐火物）

B

C

600,000

405,195

808,077

174

550

834,078

526,227

593,434

173

367

-

1,546

％

99.94

No.5 金属イオン含有亜臨界水による土壌分級物中のCsの高速イオン交換
金属イオン含有亜臨界水による土壌分級物中のCsの高速イオン交換回収と高減容
No.5
ガラス固化
実施代表者国立大学法人 東京工業大学
回収と高減容ガラス固化実施代表者：国立大学法人 東京工業大学
全体概要
汚染土壌をアルカリ土類金属などのイオンを含有する亜臨界水で洗浄し、金属イオンとの高速イオン交換により土壌からCsを脱離させ、その洗浄水からCsを吸着分離・ガラス固化することにより、放射性Cs廃棄物の高減容化と安定固定化を実現する技術の実用性を実証するとともに、その実規模システムにおける物質収支、コスト、安全性を評
価する。

技術概要
１．試験フロー【イオン含有亜臨界水によるCs脱離試験】【亜臨界処理水中のCs吸着分離・ガラス固化試験】（固化法－１）
Cs脱離工程

土壌の採取
実汚染土壌

分級

フェロシアン化鉄によるCs吸着回収非汚染土壌

非放射性Cs（133 Cs）を吸着させ、模擬汚染土壌を得る
模擬汚染土壌

熱分解残渣からのCsの溶出
Cs濃縮物

Cs脱離試験（コールド）実施内容
１．イオン含有亜臨界水によるCs脱離試験
２．亜臨界処理水中のCsの吸着分離･ガラス固化試験①亜臨界処理水からのCs選択回収によるCsガラス
固化：【固化法-1】（フェロシアン化鉄系吸着剤によるCs吸着→吸着剤の熱分解→熱分解残渣
からのCs溶出→ガラス固化）②固体酸含有高珪酸ガラスへのCsガラス固化：【固化法-2】（固体酸含有高珪酸ガラスによるCsの直接吸着→ガラス固化）
３．実規模システムの検討

事業の主な実施場所
東京都目黒区（東京工業大学）
茨城県那珂市（三菱マテリアル）

ホット試験用試料

Csの吸着分離試験（コールド：東工大、ホット：三菱マテリアル）

Cs吸着後のフェロシアン化鉄
の熱分解
熱分解残渣

分級

（東工大）

Csのガラス固化試験（コールド：東工大）

ガラス固化

Cs脱離試験（ホット）（三菱マテリアル）（固化法－２）
Cs脱離工程固体酸含有高珪酸ガラスによる
Cs吸着回収Csのガラス固化試験（コールド：東工大）

ガラス固化

小型水熱装置（亜臨界処理用）

管状型電気炉（熱分解用）

ガラス溶融炉（ガラス固化用）

図１ 試験フロー２．試験目標・亜臨界処理による汚染した細粒物からの放射性Csの脱離率が95％以上
・最終廃棄物（ガラス固化体）の体積が試験試料（細粒物）の5千分の1以下（分級前の土壌の2万分の1以下）に減容
３．期待される効果
・粘土鉱物の微細結晶構造に入り込み取れにくくなった放射性Csを、金属イオンとの高速イオン交換により高率かつ容易に回収できる。
・回収されたCsを吸着分離・ガラス固化することにより、元の土壌に対して大幅に減容化し安定的に固定化できる。

付録１－５－１

結果

表１ 亜臨界水によるCs脱離試験結果

１．試験結果（１）イオン含有亜臨界水によるCs脱離試験結果
・本試験に使用する放射性Csによる汚染土壌（0.075mm以下：1.99×104Bq/kg）および非汚染土壌（2mm以下：2.12×102Bq/kg）を三菱マテリアル 那珂エネルギー開発研究所敷地内にて採取した。
・模擬汚染土壌によるコールド試験では、液固比（L/S）：100（mL/g）、添加Mgイオン濃度：0.5M（mol/L）、
保持温度：250℃のときに、１回の亜臨界処理により100％のCsを回収できた（表１）。
・L/Sの増加、添加Mgイオン濃度の増加により、Cs回収率が増加することを確認した。
・実汚染土壌を用いたホット試験では、L/S=100のときに80％弱の放射性Csを回収できた。また、３回の繰り返し処理により、L/S：100の場合に98％、L/S：20の場合に60％の放射性Csを回収できた（表１） 。
・L/Sの増加によるCs回収率の増加、およびMgイオン濃度のCs回収率への影響が小さいことを確認した。
・Cs脱離機構から見た考察：図２に示すバーミキュライトへのCs吸着過程の(c)の状態が、コールド試験の模擬汚染土壌（層間の金属イオンを全てCsに置き換えた状況）と類似していることが分かり、模擬汚
染土壌を用いた亜臨界処理試験により、実汚染土壌に対するホット試験を模擬できることが判明した。
（２）亜臨界処理水中のCsの吸着分離・ガラス固化試験結果
・固化法-1のコールド試験では、フェロシアン化鉄系粒状吸着剤：MC-Bにより、１回のバッチ処理にてCs吸着率：97％を達成し、その吸着剤の熱分解残渣からのCs溶出試験を行い、溶出後に3回の水洗浄を行うことで溶出率：99.8％を達成した（表２）。また､その溶出液模擬塩のガラスへの固定化を確認した。
・固化法-1のホット試験では、MC-Bによる吸着試験により Cs吸着率：94％を達成した。
また、その吸着剤の熱分解残渣からCs溶出試験を行ったところ、水と硝酸（0.5N）によりCsをほぼ全量を溶出できることを確認した（表２）。
・固化法-2のコールド試験では、固体酸含有高珪酸ガラスによる１回のバッチ処理でCs
吸着率94％を達成した（表２）。
・Cs吸着率はL/S（10～100）によらず約90％であること、繰り返し処理により吸着率が増加す
ること、および亜臨界処理水中Csの吸着後模擬塩の高珪酸ガラスへの固定化を確認した。

２．評価結果と課題

Cs回収率
(％ )

試 験区分

試 験対象

コールド
試験

模擬汚染土壌
(非放射性Csを十分に浸透させた非汚染土壌：2.12×102 Bq/kg)

100

L/S=100, 250℃
Mgイオン濃度=0.5M

備考79

L/S=10, 250℃
Mgイオン濃度=2.0M

ホット
試験

実汚染土壌
(1.55×104 Bq/kg)

98

L/S=100, 250℃
Mgイオン濃度=0.5M
繰り返し処理：3回

78

同上, 処理：1回

表２ 亜臨界水中のCs吸着分離・溶出試験結果
Cs吸着率
(％ )

熱分 解残渣のCs溶出率(％)

備考

コールド
試験

97

99.8

残渣からの溶出＋水洗浄3回

ホット
試験

94

99.8

水溶出：94.5％
硝酸溶出：5.3％

コールド
試験

94

－

L/S=10吸着時間：3時間

試 験区分

固化法-1

固化法-2

図２ 粘土鉱物のエッジサイトへのCs吸着とその後の経緯
処理対象土壌
（ 粘性土）

Cs脱離工程
排水
（ 一部）

受入

（
繰り返し処理）技術評価・試験結果に基づき、Cs脱離と固化法-1または2を連結したシステムにおける物質収支を試算したところ、1万m3の汚染土壌（細粒物）が最終的に0.54m3のガラス固化体となり、約18,700分の1の減容率となった。
・この結果より、減容率は試験目標の「細粒物の減容率：5千分の１」よりも大幅に上回る見通しを得た。
シナリオとコスト評価
・本法の特徴を考慮すると、処理対象となる土壌は汚染濃度が高く（10万Bq/kg超）、粘土成分の多い粘性土（約1万m3）への適用が相応しい。
・上記の対象土壌に対し、図３に示すシステムフロー（Cs脱離＋固化法-1）を設定し、最終処分前処理を想定したシナリオ（Cs回収率：50％、L/S：20、処理回数：1回、処理能力：14.4t/d）におけるCs脱離処理コストを試算したところ、処理単価は約21万円/t となった。同様に土壌再利用を想定したシナリオ（Cs回収率：
95％、L/S：100、処理回数：3回、処理能力：1.0t/d）では処理単価は約310万円/tとなった。
課題
・本法の課題として、(a)連続回収技術（カラム法）による処理システムの高度化、(b)多様な汚染土壌の処理への対応、(c) 水相に回収したCsの固定化技術の高度化、の３つがあげられる。特に (a) はカラムを用いてイオン交換の高速性を活かした高速・高効率のCs脱離連続処理を実現するとともに、本法の高コスト要因となっている大量の水処理量およびそのための設備の大幅低減による低コスト化を図ることができる。

スラリー調整C s吸着剤

C s脱離（ 亜臨界処理）

濾過

Cs回収工程処理水（ C s含有）

処理済土壌

払い出し

３．まとめ
・本実証試験において試験目標を達成した。特に減容率は目標よりも大幅に上回る見通しを得た。
・本法の特徴を踏まえたシステムフローと対象土壌および処理シナリオを明確化するとともに、妥当な処理単価となる設定条件、および高コスト要因とその改善策（Cs脱離処理の連続化等）について明らかにした。

付録１－５－２

C s吸着

吸着剤熱分解C s溶出・濃縮

C s濃縮液図３ 亜臨界処理によるCs脱離からガラス固化までのシステムフロー

処理水（ C s除去）

ガラス固化

残渣

No.6

連続式土壌濃度測定分別装置を用いた土壌分別および分別しやすい
土壌改質の実証実施代表者：株式会社安藤・間

全体概要
土質改良機を使用して石こう系改質材により放射能
汚染土壌を改質処理し、新たに構築した放射能濃度測定分別装置により、所定の放射能濃度による分別を実規模で行い、改質処理および濃度測定分別技術の確実性や有効性を確認する。

実施内容
・大量供給可能な6種類の石こう系改質材を用い、水田土壌、宅地土壌、畑土壌を対象とした室内改質試
験により改質材の性能を把握する。
・室内試験で最適とされた改質材を用い、現場において実規模土質改良機で放射能汚染土壌の改質を行い、さらに改質した土壌を対象に、土壌重量測定機能を付加した自社構築の濃度測定分別装置により所定の濃度で土壌分別する。
・改質材の改質効果を定量的に把握し、さらに濃度分別装置の測定精度や処理能力を実証試験により明らかにする。

事業の主な実施場所
茨城県つくば市、大阪府大阪市、福島県浪江町

技術概要
１．試験フロー② 実規模改質試験状況④濃度測定分別試験状況③検出器（現場）試験状況

２．試験目標（１）石こう系改質材による粘性土等の改質効果の確認（２）汚染土壌の濃度測定精度が誤差平均10％以下（３）実規模改質および濃度分別の処理能力がそれぞれ70t/h以上（４）作業中の装置近傍の粉じん濃度が10mg/m3以下
３．期待される効果
土壌を改質することで、濃度測定分別処理を精度よく安定的に行うことができる。また、汚染土壌を所定の濃度で精度よく分別することで、貯蔵土壌の再生利用の促進に寄与する。
付録１－６－１

結 果①ふるい分けによる改質材の性能確認試験
石こう系改質材による改質効果を 19mmふる い上
残割合で評価した結果、水田土壌のような粘土系の土壌について石こう系
改質材による改質効果を確認した。また、宅地土壌や畑土壌では改質の必要性が小さいことを確認した。
石こう系改質材の種類（製品）による改質効果の差は小さかった（図1）。

②粘性土の実規模改質試験

表1 実規模改質試験結果（ふるい上残割合％）
二軸パドルミキサ方式の土質改良機を使改質前改質用して、70t/h規模の実規模混合を行った。
土壌
1回後
（原土）
①の改質材の性能確認試験結果から選定した石こう系１改質材により、水田土壌に関
水田
34.8
3.5
する良好な改質結果を得た。土壌1tあたり
宅地
3.5
1.4
の添加量が30kg/t、改質のための混合回
畑
0.8
4.3
数は改質機1回通しという施工条件が適当と考えられ、①の試験と同様の結果を得た。また、宅地土壌などの砂質系の土壌では、改質材による改質が必ずしも必要ではないことを確認した（表1）。

④土壌濃度測定分別試験

3,000～25,000Bq/kg程度の汚染土壌を用いて、濃度測定分別装置による放射能濃度とGe半導体検出器による相関を確認した結果、全測定（N＝31）の誤差平均（誤差の絶対値を平均したもの）が8.1％となり、目標とした測定精度
図1 改質材による土質別の改質効果（誤差平均10％以下）を満足した。
③検出器特性確認試験
表2 分別精度の確認結果
濃度測定分別装置を構築して工場内試験に分別濃度を8,000、5,000、より性能を確認し、幅900mmの搬送ベルコン
3,000Bq/kgに設定して分
分別設定
超過混入率
未満混入率
濃度（Bq/kg）
に対し9個のCsIシンチレータから構成される濃別した結果の合計は、超度測定検出器とした。この検出器により、現場過混入率（低濃度側への8,000
0/2検体＝0％
0/4検体＝0％
試験にて放射能汚染土壌を用いた測定を行っ高濃度検体の混入）は1
5,000
1/2検体＝50％
0/2検体＝0％た結果（図2）、誤差平均10％を満たす精度で検体/10検体＝10％、未3,000
0/6検体＝0％
0/6検体＝0％
測定できることを確認した。
満混入率（その逆の混
入
）
は
0
検
体
/12
検
体
＝
合
計
1/10検体＝10％0/12検体＝0％
図2 濃度分別装置による現場試験⑤経済性評価今回の試験で実証した土質改良機による土壌改質、回転式ふるい機による二 0％であった（表2） 。
また、35～40tの土壌を用いて測定分別装置を30分間以上連続運転した結果、
次分別、濃度測定分別装置による土壌分別の一連の処理について経済性（ラ本装置が70t/h以上の測定分別処理能力を有していることを確認した。
ンニングコストのみの直接工事費）を評価した結果は以下のように試算された。
連続運転時の粉じん濃度は最大5.8mg/m3 で、高濃度粉じん作業の基準値
・昼間のみ操業700t/日処理とした場合：3,550円/t
3を下回ることを確認した。空気中放射能濃度は1Bq/m3未満であった。
10mg/m・3交代24時間操業2,380t/日処理とした場合：2,700円/t■まとめ１）石こう系改質材を用いた改質試験を行い、最適な改質材や改質条件を明らかにした。その条件で実規模機械による改質を行い、良好な改質効果を得た。
２）土壌重量の測定機能を付加した土壌濃度測定分別装置を構築し、誤差平均10％以下で測定できることを確認した。また処理能力は70t/h以上であった。
３）土壌改質から濃度分別に係る一連の処理コスト（ランニングコスト）は3,550円/tと算出された。本作業の被ばく量は9.8μSv/日であった（延べ443人日の平均）。
４）今後の課題として、土壌改質の要否自動判定技術の検討、および濃度分別精度向上のための測定データ蓄積と校正方法の最適化が必要である。
５）土壌改質で得られた知見は工事の設計・施工計画の基礎データとして活用でき、濃度測定分別装置は測定精度、処理能力ともに実工事に使用できる。

付録１－６－２

No.7 洗浄分級で発生する高含水比粘性土の減容化と脱水ケーキの人工砕石としての再利用実施者代表者：りんかい日産建設株式会社
全体概要

技術概要

土壌の洗浄分級処理の結果として発生する
放射性セシウムを含む高含水比粘性土に、セメントを添加後、高圧フィルタープレス機にて脱水し、脱水ケーキを製作する。脱水ケーキ
はセメントの効果により脱水固化砕石となるが、これが中間貯蔵施設の排水層のドレーン材として使用できる人工砕石の品質と安全性を満たしているかを実証する。また、本処理過程で発生するろ水の処理水が、自然放流の水質基準を満たしているかについても検証する。

実施内容
１．脱水固化砕石の土質強度試験
２．脱水固化砕石の環境影響評価試験
３．ろ水の処理水の環境影響評価試験
４．脱水固化処理における物質収支の確認
５．脱水固化砕石の利用方策の費用対効
果の検討

事業の主な実施場所
福島県南相馬市

１．試験フロー

２．試験目標①脱水固化砕石（集合体）の透水係数が、想定される土被り
条件下で1.0×10-2cm/s以上であること②脱水固化砕石から、放射性セシウムが溶出しないこと
また、土壌環境基準を超える物質が溶出しないこと③ろ水の処理水の水質が「福島県生活環境の保全等に関する条例44項目」などの排水基準を満足していること
３．期待される効果①高含水比粘性土を脱水固化処理することにより、一般の建設系車両での取り扱いが可能になること②脱水固化砕石をドレーン材として利用することにより、中間貯蔵施設の建設コストの削減と施設容量の確保が可能になること
付録１－７－１

結果■脱水固化砕石の土質強度試験
脱水固化砕石（□60mm×t23mm）のドレーン材としての品質を評価するた
めに、ＪＩＳ規格の土質試験と 「圧壊および透水試験（土被り相当の載荷条件で透水試験を実施する試験）」を実施した。なお、使用セメントは、福島県内で採取した畑土に、アロフェンと腐植酸が多く含まれていたため、高有機質土用固化材を用いた。

①（供試体投入）②（圧壊試験）③（透水試験）④（粒度試験）図-1 圧壊および透水試験フロー
表-1 土質強度試験の目標値と結果
試験項目
一軸圧縮強度試験
粒度試験（圧壊前）

目標値
9.8MN／m2～2.00mm、5%未満

20%／ds
1.57
3.6

40%／ds6.65
1.760%／ds12.71
1.0

粒度試験（圧壊後）～2.00mm、5%未満

43.4

4.0

1.0

-2

-3

圧壊および透水試験 k＝1.0×10 cm／s以上 2.2×10
1.1%
スレーキング率試験 1.0%以上
30～35°以上
32.11°
一面せん断試験
50%以下
99.8%
すり減り減量試験-1

4.5×100.2%
30.81°
85.5%

5.4×10-1
0.1%
38.91°
64.8%※■部は目標達成個所を示す。
■脱水固化砕石の環境影響評価に関する試験①脱水固化砕石の放射性セシウム溶出量試験
・放射性セシウムの溶出は検出されなかった。
・溶液のpHを4～12とした場合でも、放射性セシウムの溶出は検出されなかった。

②脱水固化砕石からの土壌環境物質の溶出試験
土壌環境基準値を超える、物質の溶出は検出されなかった。
■「ろ水」の処理水の環境影響評価に関する試験
・放射性セシウムの溶出は検出されなかった（「ろ水」そのものに放射性セシウムは含まれていなかった）。
・「生活環境・健康項目」に関する代表的な7項目を満足した。
・「福島県生活環境の保全に関する条例」の 全44項目を満足し、自然放流が可能なことがわかった。
■物質収支の検討
脱水固化処理による放射性セシウムの移行割合は、原泥のセシ
ウムを100とした場合、脱水固化砕石：ろ布：ろ水＝99.8：0.2：0
なお、放射性セシウムの物質収支のばらつき（9回）は、91.1%～
104.0%の範囲で、平均値98.8%であった。
■費用・費用対効果の検討
・脱水固化処理費用：1.3万円／m3（その他の水処理費用：260円／m3）
製作条件：高圧フィルタープレス機（6.4m3型）5基、稼動年数は5年間、稼動時間は4,000時間／年、軟泥処理数量：110万m3・ドレーン材として購入材を用いる場合と、貯蔵する土壌の一部から製作した脱水固化砕石をドレーン材として有効する場合を比較すると、建設コストを11%削減できる。また、設備容量に16%の余裕ができる。
■課題
・福島県内の畑土の違いによる脱水固化砕石の品質のばらつきを把握するため、広範囲の畑土の脱水実験が必要である。
・脱水固化砕石は減容化により放射性セシウム濃度が濃縮されることから、再利用のあり方を考える必要がある。
・（今回の濃度域では問題なかったが）より高濃度の放射性セシウムを含む脱水固化砕石からの放射性物質の溶出について、別途検討する必要がある。

■まとめ
・脱水固化砕石（セメント添加率40%／ds）は、400kN／m2（土被り20m相当）の載荷状態で、目標値をほぼ達成でき、ドレーン材として利用できる。
・脱水固化砕石からは放射性セシウム、土壌環境物質の溶出は検出されなかった。
・脱水固化直後のろ水そのものには放射性セシウムは含まれていなかった。
・ろ水の処理水は、「福島県生活環境の保全に関する条例」 の 全44項目を満足し、自然放流が可能である。

付録１－７－２

No.8
除染土壌等の輸送路上に存在する「通信不感区域」に係るNo.8 除染土壌等の輸送路上に存在する「通信不感区域」に係る対策技術の実証
対策技術の実証実施者代表者：NTTコミュニケーションズ株式会社
実施代表者：NTTコミュニケーションズ株式会社
全体概要

技術概要
１．処理フロー

除染土壌等の輸送経路上に存在する「通信不感区域」において、Wi-FiおよびFWA（Fixed WirelessAccess）等の通信方式を組み合わせ、通信不感区
域を補完することの実現可能性を実証する。一般
的にWi-Fiは移動を伴わない環境下で使用されるため、走行中の輸送車両であっても一定の通信品
質が確保可能か、実証を通じ評価を行う。

(実証A)通信品質試験
プレ実証：乗用車を用いた基礎情報取得
本実証：10tダンプカーを用いた検証(実証B)不感区域の調査

実施内容

携帯電波調査１．走行中の輸送車両における通信品質の測定（実証A）
通信品質試験、IP電話の通話品質試験

基盤インフラ調査(電力・光ファイバ)

２．主要な通信不感区域の調査（実証B）
携帯キャリア電波調査、基盤インフラ調査(商用電力・
光ファイバ)、FWA等の置局設計調査

位置情報の通信品質試験システム構成

FWA等の置局設計調査走行試験イメージ図

３．導入に向けての留意事項
置局設計案の作成、コスト試算※対象：国道288号

２．試験目標実証Aと実証Bの結果をもとに、 Wi-Fi方式による通信不感区域を補完することの実現可能性を実証し、本方式の導入をした場合のコスト等の概算額を試算し、具体的な導入に向けての留意事項を整理する。

事業の主な実施場所

３．期待される効果

福島県：浪江町、大熊町、富岡町、福島市
千葉県：浦安市

通信不感区域の解消によりシームレスな輸送管理が可能となり、Wi-Fi
方式により携帯キャリアを問わず共通的に利用できることが期待される。

付録１－８－１

結果
１.実証A
分類

成果・得られた知見

備考

ハンドオーバ等の通信断

車両走行速度 60km/hでも顕著な通信品質の－(10～60km/h) 低下は未検出
通信断時間は概ね1～5秒程度、接続に要する時間の短
3G/LTE ただしWi-Fiの接続に要する時 縮について、端末のア→Wi-Fi 間は概ね数秒～数分（端末の プリケーションによる対機種や状態で変化）
処が必要
通信断が生じない場合
Wi-Fi
通信断が生じた場合の断時間や通信断が十数秒に及→Wi-Fi は概ね1～10秒程度
ぶ場合もあり
Wi-Fi
通信断が生じた場合の断時間 通信断が生じない場合→3G/LTE は概ね7～16秒程度もあり接続に要する時間は概ね数秒
完全不感
端末のアプリケーション～数分（端末の機種や状態で変→Wi-Fiによる対処が必要
化）
Wi-Fiの切替時間につい通信端末種別 通信端末種別により切替時間て端末のアプリケーショ（Android /iOS） に差がある
ンによる対処が必要

３.導入に向けての留意事項• Wi-Fiゾーンの切り替わり時に通信断が発生するため、Wi-Fiゾーン
は可能な限り大きなゾーンを確保し、各Wi-Fiゾーンにおいて走行車
両が7秒以上滞在可能となるような置局設計とする• 車載端末が常に最適なWi-Fi APのみに接続するよう、Wi-Fiゾーン
が重ならない（複数APを検知しない）置局設計とする• 建柱作業時に道路の通行規制が必須となり、通行車両への影響が懸念されるため建柱数を可能な限り削減するよう配慮が必要• 光ファイバのサービスエリア外において、FWAや自営光ファイバ敷
設のハードルが高い場合は、衛星回線などの使用が必要
費用、工事難易度、エリアカバー率、位置情報送信率等を勘案して検討した結果の一例として、以下(図1)の置局案を参考として示す。

２.実証B
分類

国道114号

国道288号

県道36号

携帯
電波

測定全キャリアで不 測定全キャリアで不 測定全キャリアで不感区域あり（B社CD 感区域あり（A社、B 感区域あり（A社、B
MA方式で一部対応） 社一部対応）
社は断続的に存在）電力

全区間にわたって個 不感区域の約40%で 全区間にわたって個別協議が必要商用電源利用可
別協議が必要光
不感区域の約60%で 不感区域の約5%でファイバ 光ファイバあり
光ファイバあり

不感区域の全域で
光ファイバ無し【 コスト試算】（対象：国道288号）
本方式： 100
携帯キャリア方式： 111※本方式を100とした相対表記とする

図１ 国道288号の置局設計案の一例■まとめ
走行中の10tダンプカーに搭載した車載端末からWi-Fi方式によるインターネットへの通信試験を実施した結果、通信方式やWi-Fi
APの切替時に数秒～十数秒程度の通信断が発生するものの、一定間隔で輸送車両の位置情報を送信する輸送管理システムでの利用においては、輸送管理の精度向上に有効であることが確認できた。また現地調査の結果、通信不感区域の完全な解消を実現するには一部区間で大規模な土木工事等が必要となることが判明したため、本方式の導入に際しては費用対効果を考慮した総合的な判断が必要となり、本実証ではこれらを踏まえたより現実的な置局設計案を検討した。
■今後の課題本方式の導入により最大限の効果を得るために、さらなる検証・評価・検討が有効であり、輸送管理システムとの接続検証、簡易型設置方式の検討、中間貯蔵施設における携帯キャリア網の輻輳（ふくそう）対策での応用等について継続検討すべきである。

付録１－８－２

No.9 中間貯蔵施設における自動搬送実証実施代表者：日立造船株式会社

全体概要

技術概要

中間貯蔵施設において安全・確実かつ
1．試験フロー【実施項目】
作業の効率化・省力化を可能にするため（１）自動走行試験（２）安全性検証試験（３）複数台運用試験にクローラキャリア（以下、クローラ）を自①走行精度確認①非常停止①渋滞制御
動運転制御するシステムを導入し、汚染②ルート変更確認②人検知②交差点制御③夜間走行確認③物体検知
土壌等の搬送作業の自動化技術の実証【評価】を行う。搬送車両として道路が整備され（２）コスト評価（３）被ばく量評価（１）実施項目の評価ていない場所（悪路）でも走行可能なキャ①自動走行
タピラ式搬送車であるクローラを選定した②安全性③複数台運用
（公道の走行は基本的にできない）。また、
自動搬送技術導入によるコスト評価、作2．試験目標業員の被ばく量低減評価を行う。
①自動走行の位置精度は、位置誤差が1m以下を目指す。
②中間貯蔵施設における実運用を想定し、管制システムにより走行ルートが自由に設定でき、設定された走行ルートを走行することができることを実証する。
③中間貯蔵設備の24時間搬送を具体化し、夜間走行の操業になっても対応できるシステムであることを実証する。
④人、物体の接近を検知した場合、停止させる等の自動走行車に必要な安全系を備えたシステムであることを実証する。
⑤渋滞、交差点における複数台での運用も可能なことを実証する。
⑥本システム導入のコスト評価を実施する。
⑦搬送車の運転手が不要になり、運転手の被ばく量を低減することが可能なことを実証する。

実施内容
1.実施項目・自動走行試験・安全性検証試験・複数台運用試験
2.評価・実施項目の評価
・コスト評価・被ばく量評価

3．期待される効果

事業の主な実施場所

・安全、安心なシステム
・運転手の被ばく量低減

福井県高浜町図1 システム全体構成

付録１－９－１

結果（３）複数台運用試験（１）自動走行試験
クローラにGNSS受信機、傾斜計、レーザ距離計、無線タグリーダ、カメラ、自動走行制御システムを搭載し、管制システムからの走行ルート指示、制御指示により、クローラの自動走行を行うことができた。走行位置精度は目標とした1m以内（最大誤差22cm)を達成することができた。また夜間走行も確認した。

①渋滞が発生した場合、あるいはクローラが交差点に進入した場合、管制システムの制御ロジックに基づいて自動走行の停止、再開する
ことを確認した。
②非常停止後、管制システムからの遠隔操作にて、障害物を避け、走行ルート復帰後、自動走行が再開されることを確認した。

図9 交差点での制御（４）コスト評価
図2 自動走行クローラ

図3 管制システム
最大誤差
22cm

図4 自動走行

図5 精度確認結果

図6 夜間走行（２）安全性検証試験
安全系として、非常停止、人や物体を検知し停止することを確認した。

導入しない場合のコストを、100とした場合、導入費と運用費にかかるコストは、1年目では106であるが、4年目では100を下回り、5年後には、99となる。
本システムを導入することで、被ばく量の低減、運転手の負荷低減、安全運行（事故の低減）
さらに夜間の操業が可能となり、コストの差以上に全体的に与えるメリットは、大きいと考える。

図10 コスト比較（５）被ばく量評価
被ばく量：運転手が不要になることにより、運転手の被ばく量を大幅に低減できる。
図7 人の検知試験

図8 物体の検知試験①完全自動走行で搬送可能なシステム： 搬送物を搬送する車両として、クローラを採用し、完全自動で走行精度1m以下で走行することを実証した。
②走行ルートの変更・設定： 管制ソフトウェアの画面上で、自由に走行ルートを設定できる機能を製作し、実施した。
③夜間操業： 夜間においても昼間と同等に安全系センサが動作することを確認し、クローラの自動走行を行うことができた。
④安全なシステム： 無線タグによる人検知、レーザ距離計による物体検知によってクローラが停止する安全なシステムであることを実証した。
⑤複数台の運用： 実用化において、クローラが複数台稼動すると想定される。渋滞、交差点に複数台が進入する想定をし、クローラが想定通り制御されることを確認した。
⑥コスト評価： コストは、5年間で考えれば、導入した方が安くなる。本システムを導入することで、コストの差以上に全体的に与えるメリットは、大きいと考える。
⑦被ばく量の低減： 本システムを用いることで、自動走行時は、運搬車の運転手が不要になる。従って、自動走行中は、運転手の被ばく量を低減できることを検証した。
【課題】 一般車両の入場ルール、システムオペレータと現場作業員間の作業ルールなど、運用のためのルール策定が必要となる。

付録１－９－２