JP2013117525A

JP2013117525A - 汚染土壌除去法

Info

Publication number: JP2013117525A
Application number: JP2012239830A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Sasai; 陽介笹井; Masahito Mori; 正仁森; Takehiko Nakamura; 武彦中村; Masaaki Murase; 雅明村瀬; Kenji Sugimoto; 賢司杉本; Masahiko Yamamoto; 昌彦山本; Yoshihiro Shimizu; 嘉宏清水
Original assignee: Sunstar Engineering Inc; A&A Material Corp
Current assignee: Sunstar Engineering Inc; A&A Material Corp
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-06-13

Abstract

【課題】汚染された土壌、特に放射性物質により汚染された土壌を、安全かつ低コストで、容易に除去するための方法、及び該方法に用いるための２液型ウレタン系被覆材を提供する。
【解決手段】浸透性弾性被覆材を土壌に散布し、硬化させ、放射性物質含有固化部が形成され、その後、放射性物質含有固化部を地面から引きはがすことで、土壌除染が可能となり、放射性物質が粉塵となって飛散することを抑制することができる。さらに、浸透性弾性被覆材は軟質ゴムマット状であるため、広範囲を効率的に除染することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、汚染された土壌を除去するための方法、特に放射性物質により汚染された土壌を除去するための方法、及び該方法に用いる２液型ウレタン系被覆材に関する。

一般に、人体や生物に有害な物質で汚染された土壌は、浄化または保管するために、掘り起こして回収し、処理場または保管場所まで運搬される（特許文献１）。有害な物質の中でも、放射性物質、特にセシウム１３７やセシウム１３４のような放射性セシウムは、半減期が長く、土壌への強い吸着性を有するため、雨が降った場合でも土壌の下方に洗い流されず、地表から５ｃｍ内の表層に長期間にわたって蓄積する。しかしながら、そのような汚染土壌を回収するために、重機等を用いて広範囲にわたって一定の深さで削りとることは、極めて困難であり、多大なコストを必要とする。また、回収した汚染土壌が、運搬中に、飛散したり、こぼれ落ちたりする等といった問題があった。さらに、降雨後は、汚染物質を含む水が流出する虞があるため運搬作業が困難であった。

特開２００３−０１０８３２号公報

本発明は、汚染された土壌を、安全かつ低コストで容易に除去するための方法及び該方法に用いるための２液型ウレタン系被覆材を提供することを課題とする。

本発明者らは、浸透性弾性被覆材を土壌に散布し、硬化させ、次いで引き剥がすことにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明には、以下の好適な実施態様が含まれる。
［１］汚染土壌を地表から除去するための方法であって、浸透性弾性被覆材を土壌に散布し、硬化させ、次いで引き剥がすことを特徴とする、汚染土壌除去法。
［２］前記浸透性弾性被覆材は、２液型ウレタン系被覆材であることを特徴とする、［１］に記載の汚染土壌除去法。
［３］前記浸透性弾性被覆材は、
（１）少なくともエチレンオキサイド単位を有するポリエーテルポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む主剤、及び
（２）水を含む硬化剤
からなる２液型ウレタン系被覆材であることを特徴とする、［１］に記載の汚染土壌除去法。
［４］前記浸透性弾性被覆材は、紺青を更に含むことを特徴とする、［１］乃至［３］に記載の汚染土壌除去法。
［５］紺青水を、浸透性弾性被覆材を土壌に散布する前に散布することを特徴とする、［１］乃至［３］に記載の汚染土壌除去法。
［６］前記浸透性弾性被覆材を、汚染土壌の表面に散布するに先立ち、汚染土壌の表面に存在する異物を除去する工程と、
地表から引き剥がした汚染土壌を減容する工程と、
減容した汚染土壌を一時保管場所に運ぶ運搬工程と、
運搬工程により運び込まれた汚染土壌を保管する一時保管工程と
を更に含む、［１］乃至［５］に記載の汚染土壌除去法。
［７］（１）少なくともエチレンオキサイド単位を有するポリエーテルポリオールと有機ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む主剤、及び
（２）水を含む硬化剤
からなることを特徴とする、汚染土壌除去用２液型ウレタン系被覆材。

本発明の方法によれば、汚染された土壌、特に放射性物質により汚染された土壌を、安全かつ低コストで、容易に除去することができる。

本発明では、汚染土壌の表面から所定の深さの除染対象部を軟質ゴムマット状に固化した後、固化部（土壌表層）の引き剥がし工程において、その固化部をまくりあげるようにして、その下の土壌等から引き剥がすことができる。従って、本発明によれば、固化部（土壌表層）の引き剥がす際の力により放射性物質含有固化部が崩れたり割れたりすることがなく、放射性物質が粉塵となって飛散することを抑制することができる。
また、上述の通り、固化部はいわば軟質ゴムマット状であるため、折り重ね状態やロール状態になることをある程度許容するため、広範な面積にわたって引き剥がしを行っても途中で崩れたり割れたりすることも起こりにくく、万が一固化部（土壌表層）を引き剥がす際に、障害物に引っかかる等により固化部の一部に割れ等を生じた場合でも、固化部は軟質ゴムマット状であるので、放射性物質が飛散する虞がない。従って、除染対象物が平坦な場合はもちろんのこと、不陸がある場合や傾斜がある場合であっても、除染作業中に放射性物質が飛散することを防止することができ、短期間で除染作業を完了することができる。

２液型ウレタン系被覆材を浸透性弾性被覆材として用いた場合には、２液型ウレタン系被覆材に含まれる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーが水により硬化するので、雨が降った後の土壌でも土壌に含まれる水分と反応して硬化するので、有害物質を含む水を流出させることなく土壌を回収および運搬することができる。

また、紺青を浸透性弾性被覆材に含ませることにより、又は２液型ウレタン系被覆材を散布する前に紺青水を土壌表面に散布することにより、紺青が土壌中の放射性セシウムを吸着するため、汚染された土壌を安全かつ容易に回収することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の汚染土壌除去法は、浸透性弾性被覆材を汚染土壌に散布して汚染土壌中に浸透させる工程、浸透性弾性被覆材を硬化させて汚染土壌を固着する工程、及び固着した汚染土壌を地表から引き剥がす工程から構成される。

本発明に用いる浸透性弾性被覆材は、汚染土壌表面に散布した後、汚染土壌内のある程度の深さまで浸透して硬化するので、汚染土壌内においてある程度の厚みの固化層を形成する。また、上記浸透性弾性被覆材は、弾性を有するので、固化された表層部分は、弾性を有し、力が加わっても容易に破壊されないため、引き剥がす際に崩壊するという問題が生じない。従って、固着した汚染土壌を地表から引き剥がす工程において、表層部分であった土壌から放射性物質が粉塵となって飛散する虞がない。更に、前記崩壊を生じやすい不陸がある土地や斜面においても汚染土壌を除去することができる。

また、浸透性弾性被覆材としては、汚染土壌除去作業が基本的に屋外で実施される作業であるため、気象条件の影響を受けにくいもの、例えば温度要因（気温、除染を行う土壌の温度等）や、除染を行う土壌の含水率（天候によって大きく変動する）等によってあまり影響を受けないものが望ましい。更に、屋外作業においては、天候の急激な変化等もあることから、汚染土壌除去作業を短時間で実施できるものが望ましい。

更に、浸透性弾性被覆材は、浸透性弾性被覆材を硬化させて汚染土壌を固着する工程を短時間で実施するために、温度要因や汚染土壌の含水率等による粘度や硬化時間への影響をより少なくすること、および短時間で硬化反応が完結するように調整することが好ましい。そのためには、状況に応じて種々の公知の硬化促進剤（材）や流動化剤（材）等を１種類又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。なお、浸透性弾性被覆材は汚染土壌に塗布する材料であるため、有機溶剤、農薬成分および有害物質を含まないものであることが好ましい。

浸透性弾性被覆材としては、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、変成シリコーン系樹脂、アクリル系エマルジョンなどの有機系材料やセメント中にポリマーが混合されているポリマーセメント等の有機無機複合材料等が挙げられ、中でも、ポリウレタン系樹脂は、土壌表面から深さ１〜３ｃｍ程度の深さに浸透し、１〜３ｃｍ程度の厚みで固化した土壌表層部を生み出すことから好ましい。

ポリウレタン系樹脂を浸透性弾性被覆材として用いた場合、その浸透性を調整することで、固化部を薄く形成して引き剥がすことができ、廃棄物扱いとなる放射性物質含有固化部の量を極力減らすことができる。また、汚染土壌が乾燥状態でない場合でも、所期の厚さの層状の固化部が得られる。本発明者等の実施による一例を示すと、土壌含水率が４０％の場合でも、所期の厚さの軟質ゴムマット状の固化部が得られる。更に、ポリウレタン系樹脂の流動性を適切に調整することで、除染対象土壌に不陸がある場合にも層状に固化部を形成することができる。なお、本明細書における含水率は、乾量基準（水分の重量を固形分の重量で除したもの）による重量基準含水率である。

また、ポリウレタン系樹脂によれば、シリコーン系樹脂に比べて、低温下でも短時間で反応し固化部を得ることができる。特に、ポリウレタン系樹脂は、気温０度前後の低温環境下でも優れた固化性を有するため、東日本大震災に伴う原子力発電所事故に起因した除染地域が比較的気温の低い東北・北関東地方に多いことに鑑みると、極めて好適な結果である。また、浸透性弾性被覆材としてポリウレタン樹脂を用いて固化部を形成し、この固化部を引き剥がして得たポリウレタン樹脂が含浸・付着した固化した土壌を、ドラム缶に格納して約６ヶ月間保管した後に開封して中を確認した場合でも、有害なガスの発生やドラム缶の膨張は確認されない。

本発明に用いる浸透性弾性被覆材は、１液で自硬する材料に限定されるものでなく、主剤を硬化剤で反応させて硬化する２液型材料であってもよい。特に、２液型ウレタン系被覆材は、取り扱いが容易であり、硬化時間が短く、貯蔵安定性に優れるため好ましい。また、２液型ウレタン系被覆材は、水分との反応により発泡し、土壌を包み込んで硬化するため、汚染土壌除去作業中に放射性物質の飛散を防止するのに効果的である。

２液型ウレタン系被覆材としては、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む速硬化性に優れた主剤及び水を含む硬化剤からなる２液型ウレタン系被覆材が挙げられる。

上記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーとしては、たとえば日本特許第２８８６４３３号公報に記載の、少なくともエチレンオキサイド部を含有するポリエーテルポリオール（ポリエーテルポリオールの中でアルキレンオキサイドとして少なくともエチレンオキサイドを用いたもの）に有機ポリイソシアネート化合物（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等）を反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーが挙げられる。

主剤には、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーに加えて、必要に応じて溶剤、可塑剤、安定剤、着色剤等を適量配合することができる。但し、これらは有機溶剤、農薬成分および有害物質を含まないものであることが好ましい。
末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む主剤としては、例えばサンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」が挙げられる。

主剤は、通常１００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有する。また、主剤は、通常４０００ｍｐａ・ｓ、好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する。主剤の粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満であると、土壌への浸透性が高いため表層のみを除去することが困難となる。また、主剤の粘度が４０００ｍＰａ・ｓを越えると、土壌への浸透性が低く、土壌表層を除去することが困難となる。

本発明に用いる２液型ウレタン系被覆材の硬化剤としては、水が挙げられる。硬化剤には、必要に応じて尿素やチオ尿素などの硬化触媒（硬化促進剤）を添加することができる。

主剤と硬化剤は、通常１００：１０〜１００、好ましくは１００：２０〜８０、さらに好ましくは１００：４０〜６０の範囲の重量比で用いることができる。また、主剤は、土壌中の水分や空気中の湿気と反応して硬化し得るため、土壌の含水率や汚染土壌除去作業を行う際の湿度によっては硬化剤を用いなくてもよい場合もある。

本発明では、通常、土壌１ｍ^２当たり０．３〜５ｋｇの主剤及び０．０５〜５ｋｇの硬化剤、好ましくは１〜３ｋｇの主剤及び０．１〜３ｋｇの硬化剤、より好ましくは１〜２ｋｇの主剤及び０．４〜１．２ｋｇの硬化剤を散布することができる。

主剤を散布してから硬化剤を散布するまでの時間は、特に限定されず、土壌の状態、土壌を回収するまでの時間及び主剤の浸透状況に応じて調整することができる。好ましくは、主剤を散布してから硬化剤を散布するまでの時間は、５分以上、より好ましくは１０分以上２日以内、更に好ましくは２０分以上１日以内の間である。

更に、本発明では、必要に応じて、セシウムへの吸着性を有する紺青を、主剤及び硬化剤のいずれかまたはその両方に含ませることができる。あるいは、紺青を含む水を、主剤及び硬化剤を散布する前に予め土壌に散布することもできる。紺青は、水溶性であるセシウムを土壌中で吸着することで水不溶性にするため、放射性セシウムを含む土壌を確実に除去することができる。

紺青としては、式：ＭＦｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］（式中、Ｍは、ＮＨ_４、ＫまたはＦｅである）で示される化合物が挙げられる。本発明では、紺青は、通常、土壌１ｍ^２当たり０．１ｇ〜３０ｇ、好ましくは０．５ｇ〜２０ｇ散布すればよい。例えば主剤に配合する場合、主剤１００重量％を基準として０．０１〜１重量％、好ましくは０．０５〜０．７重量％含ませる。また、硬化剤に配合する場合、硬化剤１００重量％を基準として０．１〜１０重量％、好ましくは０．１２５〜２．５重量％含ませる。紺青水として散布する場合は０．１〜５．０％水溶液として適量散布すればよい。紺青は、例えば大日精化工業株式会社から入手することができる。

汚染土壌の表面に浸透性弾性被覆材を塗布する方法や塗布に使用する機具は、特に限定されず、使用する浸透性弾性被覆材の粘性、流動性、塗布する場所の面積等を総合的に勘案して適宜選定することができる。浸透性弾性被覆材を、土壌の上方から薄膜のカーテン状に流下させて土壌に散布することにより、広範囲に短時間で散布することが可能である。

２液型浸透性弾性被覆材を用いる場合、主剤及び硬化剤は、如雨露、穴が開いた金属缶等を用いて散布することが可能であり、従来既知の散布方法、例えば主剤をエアスプレーガンで塗布した後、主剤の上に硬化剤を塗布する方法（アフタースプレー方法）、あるいは二頭スプレーガンを用いて、主剤と硬化剤を空中で混合しながら被塗物へ塗布する方法（空中混合法）等により散布することも可能である。

当然のことながら、主剤と硬化剤とを異なる装置や機具で塗布しても差し支えない。

散布した浸透性弾性被覆材は、２液型浸透性弾性被覆材の場合には硬化剤を散布した後、通常１５分以上、好ましくは３０分以上、さらに好ましくは６０分以上硬化させる。

浸透性弾性被覆材は、表面が起伏した土壌や傾斜した土壌に散布することができる。また、草が生えた土壌や雨が降った後の湿った土壌にも散布することができる。また、本発明によれば、土壌が黒土や畑の土、鹿沼土のような比較的粗粒状で硬い土からなる土壌にも散布することができる。

本発明による汚染土壌除去法は、必要に応じて、汚染土壌の表面に存在する異物を、浸透性弾性被覆材を土壌に散布する前に除去する工程を含み得る。

具体的には、汚染土壌の表面の草刈りや、枯葉、小枝、異物等の除去を挙げることができる。作業態様としては、作業者の手作業は勿論、自走式バキューム装置、芝刈り機、ヘッジトリマ、バリカン、エンジン式や電気式、乗用式の草刈機、刈払機等の機器や除草剤等の薬剤を使用することもできる。また、上述の方法で除去した草や、枯葉、小枝、異物等を収集する方法としては、汎用公知の市販されている多種多様な農作業機具類等を目的に勘案し適宜使用することが出来る。また、複数の機具類を使用して実施することも可能である。これにより、後述する固化処理剤が有効に使用できるように、土壌表面を露出させ、且つ、表面に散布するのに適した状態に整える。なお、土壌表面は、完全に露出させなくとも、後述する通り、草の根ごと剥ぎ取ることができるようにすればよい。

本発明では、浸透性弾性被覆材を土壌に散布し、硬化させた後、硬化した浸透性弾性被覆材を土壌と共に引き剥がす。本発明の方法によれば、土壌は、鍬、つるはし、シャベル等を用いて容易に引き剥がすことができる。当然、重機等を用いて引き剥がすこともできる。草が生えた土壌の場合、草と共に土壌を引き剥がすことができる。

ポリウレタン系樹脂を浸透性弾性被覆材として用いた場合、ポリウレタン系樹脂によって固化した固化部（土壌表層部）は、いわば厚さ１〜３ｃｍ程度の軟質ゴムマットのような状態となっており、固化部のみを容易にめくり（まくり）上げることができる。作業態様としては、作業者の手作業によりめくり上げて折り重ねたり、ゴムマットをロール状に巻き上げるような要領でめくり上げてロール状にしたりすることができる。また、これらの態様を、機械・器具を用いて行ってもよい。

また、硬化した浸透性弾性被覆材を土壌と共に引き剥がす際に、次工程である減容工程で使用する装置や一時保管の様態などに応じ、適宜な大きさに裁断しながら行うことも可能である。また、汚染土壌の表面に塗布した浸透性弾性被覆材の固化が不十分であると、引き剥がすべき固化部に取り残しが生じたり、短時間で固化部を引き剥がすことが難しいことから、温度要因や土壌の含水率による固化時間を予め把握して作業に臨むことが好適である。

更に、固化部を細かく裁断し吸引装置で吸引することにより固化部を剥ぎ取ることもできる。固化部は軟質ゴムマット状であるので、裁断に際して放射性物質が飛散する恐れは少ない。また、吸引装置については、排気口に放射性物質を補足するためのフィルター等を設けることが好ましい。

浸透性弾性被覆材を広範な面積に塗布して硬化させ土壌と共に引き剥がす場合には、トラクターやクローラー等の装置に、鉄の羽根やナイフが回転する装置を取り付けて回転させることにより、浸透性弾性被覆材によって固化した土壌を剥ぎ取るターフストリッパー等の装置が、作業性の観点から好適に用いられる。当該装置を使用する場合においても、浸透性弾性被覆材で汚染土壌の表層が固化しているため、放射性物質が飛散することなく、また多量の粉塵を巻き上げることなく固化部を剥ぎ取る作業を行うことができる。従って、作業員の安全確保の面からも好適である。

本発明の汚染土壌除去法では、引き剥がした固化部は、減容工程において減容させることができる。減容工程は、引き剥がした放射性物質含有固化部を減容し保管容器に格納する工程である。具体的には、引き剥がした放射性物質含有固化部を浸透性弾性固化処理剤ごと圧縮して減容する。保管容器には、ドラム缶やフレコンバック等を使用することができる。保管容器は、漏水を防止するためビニール等の内袋付きであったり、耐候性に優れた素材を使用したものであることが望ましい。

引き剥がした放射性物質含有固化部の量があまり多くない場合は、この固化部を保管容器でもあるドラム缶に投入し加圧圧縮すればよい。減容により空いたドラム缶のスペースに放射性物質含有固化部を追加投入し加圧圧縮する。この作業を数回行い、ドラム缶内の空きスペースがほぼなくなった状態で蓋を閉めて格納を完了する。保管容器としてフレコンバックを用いる場合は、プレス機等で圧縮して減容した放射性物質含有固化部を、順次フレコンバックに入れて格納する。上述のフレコンバックはこの後の工程である一時保管等での耐久性に鑑み、耐候性や耐光性を有するものを使用することが好適である。保管容器としてドラム缶を用いた場合、フレコンバックと比較し、省スペースでの保管が可能である点、および放射線遮蔽性能を有する点で好適である。

また、広範囲な面積に対して除染を行うことにより、大量に放射性物質含有固化部を引き剥がした場合、例えば土壌に対して除染を行う場合には、ドラム缶を使用する等の小規模な装置で減容することは手間がかかるため、自走式車両に圧縮減容機を搭載した装置等を使用して減容することができる。

減容工程に次いで、運搬工程を行うことができる。運搬工程は、減容され保管容器に格納された放射性物質含有固化部を放射性物質の一時保管場所まで運ぶ工程である。ドラム缶やフレコンバック内に格納された減容後の放射性物質含有固化部は、運搬車を用いて一時保管場所まで運ぶ。その際、運搬車から１ｍ離れた位置における最大線量率が１００マイクロシーベルト毎時を下回るように、必要に応じて、放射線遮蔽性能を有する材料で被覆するなどの措置を講じる必要がある。

一時保管工程は、運搬工程により運び込まれた保管容器に格納され放射性物質含有固化部を保管する工程である。具体的には、一時保管場所として指定された特定の場所に仮置き保管する。この工程では、例えば最終処分工程等の次工程で放射性物質含有固化部の履歴確認が可能なように、除染作業日、作業者、除染方式、線量などを記録したバーコート等を貼り付けての管理も含まれる。また、仮置き場周辺の放射線量率を抑制する目的で、放射線遮蔽材等で保管物を被覆することもできる。更に、周囲の水によって放射性物質含有固化部を格納した保管容器がダメージを受けないように、防水シートの敷設やパレットに積載して保管すれば、より好適である。

本発明の好ましい実施態様では、２液型ウレタン系被覆材であるサンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」の主剤および硬化剤を所定量（主剤１．０〜２．０ｋｇ／ｍ^２、硬化剤０．５〜１．０ｋｇ／ｍ^２）にてそれぞれ１回散布することで、短時間で地表から１０ｍｍ〜３０ｍｍ、特に１０ｍｍ〜２０ｍｍの土壌表層を引き剥がすことができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。

実施例１
主剤（サンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」）約１．５ｋｇを、穴を開けた缶を用いて１．５ｍ^２の土壌に散布した（１ｋｇ／ｍ^２）。約３分後、水０．７５ｋｇを如雨露により散布した（０．５ｋｇ／ｍ^２）。約３０分後、鍬を用いて、硬化した２液型ウレタン系被覆材と共に地表から１０〜２０ｍｍの表層を引き剥がすことができた。

実施例２乃至４
本発明の方法について、土質に対する固着性評価を行った。

実施例２
主剤（サンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」）約０．０６ｋｇを、黒土（関東ロームの広域に分布する基本用土）からなる土上に３００ｃｍ^２の範囲に散布した（２ｋｇ／ｍ^２）。約２分後、水０．０３ｋｇを如雨露により散布した（１ｋｇ／ｍ^２）。次いで、約６０分後、硬化した２液型ウレタン系被覆を引き剥がした。結果を表１に示す。

実施例３
黒土に代えて、畑の土（畑、菜園、花壇、庭等に使用する土）を用いたことを除いては、実施例２と同様に行った。結果を表１に示す。

実施例４
黒土に代えて、鹿沼土（黒土の下層に存在する比較的粗粒状で硬い土）を用いたことを除いては、実施例２と同様に行った。結果を表１に示す。

表１から、本発明によれば、各種の土質からなる表層を、除去することができることがわかる。

実施例５乃至７
本発明の方法について、土壌の固着性評価を行った。
実施例５及び７については、本発明の方法による放射性セシウムの除去性評価を行った。
放射性セシウムによる放射線量は、本発明の方法を実施する前の土壌の表層、及び本発明の方法により表層を引き剥がした後の土壌の表層について、γ線スペクトロメーター（ゲルマニウム半導体検出器、ユーロファイン株式会社による分析）により決定した。

実施例５
放射性セシウムを含む０．２５ｍ^２の土壌に、主剤（サンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」）０．２５ｋｇ（１ｋｇ／ｍ^２）を、穴を開けた金属缶を用いて散布した。約３分後、水０．１２５ｋｇ（０．５ｋｇ／ｍ^２）を如雨露により散布した。約３０分後、２液型ウレタン系被覆材を、鍬を用いて引き剥がした。

実施例６
主剤を散布する前に０．１％紺青水０．２５ｋｇ（１ｋｇ／ｍ^２）を散布したことを除いては、実施例５と同様に行った。

実施例７
主剤を散布する前に１．０％紺青水０．２５ｋｇ（１ｋｇ／ｍ^２）を散布したことを除いては、実施例５と同様に行った。

表２の結果から、本発明の方法により、短時間で容易に土壌の表層を引き剥がすことが可能であることが分かる。
また、実施例５及び７の結果から、放射性物質である放射性セシウムを含む土壌の表層を除去することができることが分かる。
さらに、実施例５と実施例７を比較すると、紺青を用いた場合（実施例７）には、紺青を用いない場合（実施例５）に比べて、より多くの放射性セシウムを含む土壌の表層を除去することができることが分かる。

実施例８
本発明の汚染土壌除去法を用い、２０１２年２月に福島県福島市飯坂町のさくらんぼ果樹園にて除染の実地試験を実施した。まず、果樹の根本付近に敷きつめられていた稲ワラを撤去した。また、実地試験前日からの降雪により当日朝には約５〜７ｃｍの積雪があったことから、除染エリアから雪を除去した。除染エリアの面積は１５０ｍ^２である。

２液型ウレタン系被覆材の主剤（サンスター技研株式会社製「ペンギンセメント２０９０Ａ」）をダイヤフラムポンプでポンプアップし、土壌の上方から、塗布用ノズルを用いてカーテン状の薄膜（塗料の塗装に用いられるフローコーターで形成される塗料カーテンのような状態）を形成させながら流下させ、２ｋｇ／ｍ^２にて土壌表面に均一に塗布した。前記塗布用ノズルは、片側の端部を前記ポンプの吐出口と接続するとともに反対側の端部を閉塞した金属製の円筒管であり、管軸方向に直径５ｍｍの孔を２５ｍｍピッチで一直線上に２０個設け、この穴からポンプアップされた主剤を流出させるとともに、流出した主剤をカーテン状の薄膜に形成するための金属製のガイド板を設けた。なお、今回の実地試験において、主剤塗布時の気温は−５℃であり、主剤を塗布した土壌の平均含水率は４０％であった。

主剤を塗布してから５分経過した後に、硬化剤を、土壌に塗布した主剤の上から如雨露により１ｋｇ／ｍ^２にて散布した。

硬化剤を散布してから３０分経過した後、２液型ウレタン系被覆材を土壌と共に引き剥がした。気温が−５℃と低い環境下ではあったが、２液型ウレタン系被覆材が硬化していることが確認できた。２液型ウレタン系被覆材を土壌と共に引き剥がす作業は、除染エリア１５０ｍ^２のうち５０ｍ^２については人力で、１００ｍ^２についてはソードカッターを用いて実施した。

まず、人力で引き剥がしを行う場合について説明する。まず、硬化した２液型ウレタン系被覆材の上から、約３０ｃｍ×５０ｃｍの大きさにローラーカッターを使用して切り込みを入れた。次いで、三角鍬で雑草の根を切りつつ、固化した表土を上方にめくり（まくり）上げながら人力で引き剥がしを行った。引き剥がし時に土壌の崩壊や粉塵の発生等は認められなかった。

次にソードカッターを用いて引き剥がしを行う場合について説明する。まず、２液型ウレタン系被覆材で固化した土壌部分と２液型ウレタン系被覆材が浸透していない土壌部分との界面近傍（２液型ウレタン系被覆材が浸透していない土壌部分側）にソードカッターの刃が入るように調整した。次いで、ソードカッターの刃を回転させながら、２液型ウレタン系被覆材で固化した土壌上を移動させることにより、刃によって２液型ウレタン系被覆材で固化した土壌部分と２液型ウレタン系被覆材が浸透していない土壌部分とを切り離すことにより引き剥がしを行った。

２液型ウレタン系被覆材と共に引き剥がされた土壌を、２００Ｌのオープン型のドラム缶に入れ、ドラム缶の内容物のみを圧縮減容するタイプの電動油駆動圧縮減容器（オーワック社製、型式：５０３０ＮＨＤ）にて繰り返し減容を行い、ドラム缶が満杯になった時点で蓋をして仮置きを行った。上記圧縮減容器での減容率は約５０％であった。今回実地試験を実施した土壌は、前日の積雪の影響もあり、含水率が４０％と高い状態であったが、圧縮減容の実施により当該土壌から水が染み出る等の現象はなかった。次いで、汚染土壌の運搬及び一時保管を、放射性物質を漏出させることなく簡単かつ確実に行うことができた。

除染を行う前に測定した土壌の表層の放射線量は４，０００Ｂｑ／ｋｇ（うちセシウム１３７が２，３００Ｂｑ／ｋｇ，セシウム１３４が１，７００Ｂｑ／ｋｇ）であり、除染を行った後に測定した土壌の表層の放射線量は４３０Ｂｑ／ｋｇ（うちセシウム１３７が２７０Ｂｑ／ｋｇ，セシウム１３４が１６０Ｂｑ／ｋｇ）であり、十分な除染効果を得ることができた。また、除染の作業中に粉塵の飛散等は認められず、効率良く除染作業を実施することができることを確認した。

Claims

汚染土壌を地表から除去するための方法であって、浸透性弾性被覆材を土壌に散布し、硬化させ、次いで引き剥がすことを特徴とする、汚染土壌除去法。
前記浸透性弾性被覆材は、２液型ウレタン系被覆材であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染土壌除去法。
前記浸透性弾性被覆材は、
（１）少なくともエチレンオキサイド単位を有するポリエーテルポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む主剤、及び
（２）水を含む硬化剤
からなる２液型ウレタン系被覆材であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染土壌除去法。
前記浸透性弾性被覆材は、紺青を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌除去法。
紺青水を、浸透性弾性被覆材を土壌に散布する前に散布することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌除去法。
前記浸透性弾性被覆材を、汚染土壌の表面に散布するに先立ち、汚染土壌の表面に存在する異物を除去する工程と、
地表から引き剥がした汚染土壌を減容する工程と、
減容した汚染土壌を一時保管場所に運ぶ運搬工程と、
運搬工程により運び込まれた汚染土壌を保管する一時保管工程と
を更に含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の汚染土壌除去法。
（１）少なくともエチレンオキサイド単位を有するポリエーテルポリオールと有機ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む主剤、及び
（２）水を含む硬化剤
からなることを特徴とする、汚染土壌除去用２液型ウレタン系被覆材。