付録３

各技術のまとめ各技術のまとめ
事業
分野

№

実施代表者

実証テーマ名全体概要

除去土壌等減容化・再生利用技術研
究組合(VOREWS)

除去土壌を分級処理した砂をコンクリート用細骨材に利用するための技術実証

国は中間貯蔵開始後30年以内に福島県外で最終処分を完了するた
め、除去土壌等の減容化・再生利用技術の開発を2024年(令和６年)迄に完了するとしている。除去土壌等減容化・再生利用技術研究組合(略称：VOREWS)では、除去土壌の減容化技術の一つとして、湿式分級処理技術が有効であることを平成３０～３１年度に実証したが、再生利用技術について十分な検討を行っていない。このため、分別後土壌等を湿式分級処理して得た分級砂の「コンクリート用細骨材」への適用性を、２ヶ年事業(令和４～５年度)にて検証した。

１

結果・まとめ

結果の自己評価・意見

作業員被ばく量評価

コスト評価

コスト評価条件

・分級砂は、山砂混合による粒度調整が必要なこと、有機不純物が基準不適 除去土壌を分級処理した砂をコンクリート用細骨材に 作業時の被ばく量の コンクリート用細骨材 分別後土壌量132万㎥、処合となる場合があり、その場合、圧縮強度比率試験による確認と購入者の承 利用できることを確認した。
平均値0.8µSv/日、 製造費用31,000円/t 理期間5年間、山砂混合率認が必要になるなど、骨材の品質上の課題を内包する。しかしながら、分級
最大値2.3µSv/日と （山砂購入費3,980円 50%
砂を配合したコンクリートは、比較対照(分級砂を配合していないコンクリート)低かった。
/tを含む、脱水土処と同等以上の強度発現、耐久性を示す結果が得られた。よって、コンクリート分費は含まず）用細骨材として利用可能であることが示された。
・分別後土壌を分級処理・粒度調整によりコンクリート用細骨材に加工し、コンクリートに配合することで、放射性Cs濃度の低減率は1/25程度が見込まれることが分かった(各工程における放射性Cs濃度低減率の平均値：通常・高度分級処理0.2倍、粒度調整0.5倍、コンクリート配合0.4倍)。

歩掛り（作業人工、作業速度等）
通常分級処理プラント（40t/h級）5系列、高度分級処理プラント（20t/h級）1系列、プラント稼働250日/年、8時間/日、分級処理21人/日、粒度調整3人/日、スクリーニング3人/日

作業における安全上の注意
分別後土壌の放射性Cs濃度測定により、コンクリート製品からの追加被ばく線量が推定できるため、コンクリート製品の利用用途に応じた管理が可能となる。

・分別後土壌由来分級砂を配合したコンクリート製品からの追加被ばく線量のシミュレーションが可能なことから、コンクリート製品の利用先に応じた追加被ばく線量の管理が行えると考えられる。
除去
土壌等の減容・
再生
利用等
技術

２ 法政大学

鹿島建設

3

除去土壌の多くは中間貯蔵施設に持ち込まれ、今後はこの土壌の再 浪江町の3種の土壌を小型ロータリーキルン炉を用いて溶融塩処理し、その RCs除染率は85 %であり95%の目標は達成できていな 1万Bq/kg程度の放 13.6 万円/t (土壌) 設備稼働は10年で評価、設 運転員10人 1.5 t 土壌微粉末を扱うと生利用を推進すると共に放射性セシウムを除去・濃縮し、最終処分量 後酸処理することより一定のCs除去効果が得られ、放射性土壌については いが、それ以外の目標は達成できた。ベンチスケール 射能濃度の除去土 （設備費、薬品費、人 備費、薬剤費、人件費（10 / hを処理。
きは、防護マスクをし除去土壌中の を減らすことが求められる。本事業では高効率かつ低コストな除去土 放射性Cs(RCs)濃度を5,000 Bq/kg以下に減少できた。しかし、除染率は最大 キルンでは更に除染率が低下し、電気炉とは異なり 壌では、一人当たり 件費、廃液処理費等 人）、電気代、建屋費、設計 主な4作業工程を1日 てドラフト内で作業す費、設備メンテ費、廃液処 で実施。
る必要がある。特に放射性セシウ 壌の減容・再生利用を推進することを目的に、10,000Bq/kg以上の除 85%となり目標値にはとどかなかった。ベンチスケールキルンを用いた処理で ロータリーキルン炉による連続処理では課題が残っ 年間1 mSv以下の被 から算出））
去土壌を想定し、福島県内の土壌中の放射性セシウムのロータリーは、今回の試験条件においては小型キルンと比較して除染率が低下する結た。しかし、それ以外の処理工程においては高いCsばく量になるが、それ分費から算出した。なお、水濃縮物を取り扱うとき
ムの溶融塩・酸道料金、放射線管理費は考は注意する必要があ
処理法による キルン炉による連続溶融塩処理と酸処理による脱離、ゼオライトによ 果（63.6%）となった。酸処理とモルデナイト吸着に関しては連続処理装置を製 分配比を示している。RCs濃度によっては大幅な薬品 以上の放射能濃度作し、その装置を用いた効率的な処理が可能なことがわかった。アルカリ水 コストの削減ができ、処理装置の簡素化も期待でき の除去土壌に対して慮していない。従来の化学る。
脱離とゼオライ る回収・安定化に関する実証試験を実施する。
熱処理によるモルデナイトのポルサイト転換も確認でき（減量率96%以上）、浸 る。浄化物や酸廃液の再生利用も可能なことから、有 も対応できるように年処理より低環境負荷かつ低トを用いた回
出試験の結果からはRCsをポルサイト中に安定保持できることがわかった。ま 用な減容・再生利用技術として期待できる。
間作業時間を管理すコストな処理が実現可能で収・安定化によた、本処理の実機化を想定した概略系統図を作成し、処理費用を試算した結る。
あり、浄化装置により廃液る減容・再生利果、13.6万円/t以下で処理できることが明らかになった。
を循環利用すれば更に低コ用技術の開発ストな処理が期待できる。
分級処理に伴い発生する細粒分の処分に関する技術的実証

分級処理によって発生する細粒分（高濃度土壌）を最終処分する上で １．20-75µm(シルト分)を含む除去土壌の再生資材としての有効評価
20-75µmのシルト分の分画を再生資材化し、熱処理できるだけ再生利用量を増やして処分量を減量化することは事業全 ・本実証の土壌（粒度構成20µm以下：37.4%）の場合、分級点：20µmとすると の対象となる処分量を約25%削減することが可能とな体のコスト削減に有効である。また土壌中の有機物量を削減すること 35.0％が処分となり、残りの65.0％が再生利用できる結果となった。
る。
は処分後の土壌の安定化のため有効である。そこで、本実証事業で ・20-75µmのシルト分を再生資材に含めることで、分級点：75μmとした場合はシルト分の再生資材化と、遠心分離機による細粒分中の有機物分 （処分：46.5%、再生利用：53.5%）と比較して再生利用量を11.5%増やすことがで離について検討した。
きた。処分量については46.5%から35.0%となり、約25%削減できる結果となった。
・砂分・シルト分合算の放射性物質濃度は4,730Bq/kgとなり、除染率は48.5％となった。この除染率で算定すると、再生利用基準である8,000 Bq/kg-wを目標値とした場合15,400 Bq/kg-wまでの土壌を処理可能と算定できる。
２．20µm以下細粒分中からの有機物分離試験
・デカンタ式遠心分離機により、強熱減量としてカウントされる有機物を脱水ケーキB(オーバーフロー側)に30～55％の範囲で集めることが可能であることが確認された。
・脱水ケーキAの有機物含有量を低減できることを確認した。これが埋立処分時の脱水ケーキに安定性に影響を及ぼすかについて、来年度事業で確認する。

線量の高い脱水ケー ・付着粒子分離+20µキとして集積すること m分級：4.6万円/t
で近傍の空間線量は ・有機物分離追加：
最大0.5µSv/hまで上 5.8万円/t
がる。さらに脱水ケーキを封入したフレコンの表面線量率は1.37µSv/hであった。脱水ケーキの封入作業を行っていた作業員の1日の最大被ばく量は5.6µSvであった。

コスト評価条件：5年稼働
運転員：6人、処理能 一般的な分級処理に（250日/年、8h/日）、有機 力：除去土壌40t/h おける安全管理に加物分離用デカンタ式遠心分
えて、高線量となる
離機5台、ボールミル（φ脱水ケーキの取り扱2m）2台、薬剤、後処理設いはできるだけ機械備、建屋並びに運転・維持で行うこととして作業管理費員の被ばくを低減する対策が必要