JP2013178132A

JP2013178132A - Removal method of radioactive substance

Info

Publication number: JP2013178132A
Application number: JP2012041529A
Authority: JP
Inventors: So Ikuta; 創生田; Takaaki Suematsu; 孝章末松; Masahiro Goto; 正広後藤; Shinobu Yoshida; 忍吉田; Masatomo Watabe; 雅智渡部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of removing radioactive substances from a decontamination object more inexpensively and easily than before.SOLUTION: A method of removing radioactive substances included in a decontamination object from the decontamination object includes an ion exchange step of ion-exchanging the radioactive substances included in the decontamination object and a stable isotope of the radioactive substances. Thus, the method of removing the radioactive substances from the decontamination object more inexpensively and easily than before is provided.

Description

本発明は、放射性物質の除去方法に関する。 The present invention relates to a method for removing a radioactive substance.

除染対象物（汚染土壌等）に存在するセシウム１３４（^１３４Ｃｓ）やセシウム１３７（^１３７Ｃｓ）等の放射性物質（主に重金属）に対して、対策を講じることが望まれる。このような放射性物質からは中性子線（中性子）、α線、β線、γ線等の放射線が放出され、これらの放射線は環境に対して有害であるからである。そこで、このような課題に関連し、土壌中の重金属等を除去する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。 It is desirable to take measures against radioactive substances (mainly heavy metals) such as cesium 134 ( ¹³⁴ Cs) and cesium 137 ( ¹³⁷ Cs) present in the decontamination target (contaminated soil or the like). This is because such radioactive materials emit radiation such as neutron rays (neutrons), α rays, β rays, and γ rays, and these radiations are harmful to the environment. Therefore, in relation to such a problem, for example, a technique described in Patent Document 1 is disclosed as a technique for removing heavy metals and the like in soil.

特開平１０−２４９３２５号公報JP-A-10-249325

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、土壌中の重金属等の除去効率が依然として十分ではない。そこで、除染対象物に含まれる放射性物質を除染対象物からより十分かつ確実に除去するために、除染対象物に対して大量の強酸を作用させることが考えられる。しかしながら、このような場合には、強酸が除去装置に対して影響を及ぼすことがある。そのため、除去装置を特殊な材料により構成しなければならないことがある。また、除去装置の耐久性（寿命）が短くなることがある。 However, in the technique described in Patent Document 1, the removal efficiency of heavy metals and the like in soil is still not sufficient. Therefore, in order to more sufficiently and reliably remove the radioactive substance contained in the decontamination target from the decontamination target, it is conceivable to apply a large amount of strong acid to the decontamination target. However, in such cases, strong acid may affect the removal device. Therefore, it may be necessary to configure the removal device with a special material. Further, the durability (life) of the removing device may be shortened.

本発明はこのような課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来よりも安価かつ容易に除染対象物から放射性物質を除去する方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to provide the method of removing a radioactive substance from a decontamination target object cheaply and easily than before.

本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、放射性物質と当該放射性物質の安定同位体とをイオン交換させることにより前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by ion exchange between a radioactive substance and a stable isotope of the radioactive substance, thereby completing the present invention.

本発明によれば、従来よりも安価かつ容易に除染対象物から放射性物質を除去する方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of removing a radioactive substance from a decontamination target object cheaply and easily than before can be provided.

本実施形態の除去方法が適用可能な除去装置を示す図である。It is a figure which shows the removal apparatus which can apply the removal method of this embodiment. 本実施形態の除去方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the removal method of this embodiment. 本実施形態の除去方法を説明する図である。It is a figure explaining the removal method of this embodiment. 実施例における実験結果である。It is an experimental result in an Example. 土壌の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of soil.

以下、図面を適宜参照しながら本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。なお、各図面に示す構成の相対的な大きさは必ずしも正確なものではなく、図示の便宜上、適宜拡大又は縮小して各装置を示している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (this embodiment) will be described with reference to the drawings as appropriate. Note that the relative sizes of the configurations shown in the drawings are not necessarily accurate, and for convenience of illustration, the respective devices are illustrated with appropriate enlargement or reduction.

また、以下の説明においては、放射性物質を含む除染対象物として「汚染土壌（放射性物質を含む土壌）」を例とし、本実施形態を説明している。しかしながら、本実施形態が適用可能な除染対象物としては汚染土壌に何ら限定されず、あらゆる汚染材料に適用可能である。 Further, in the following description, this embodiment is described by taking “contaminated soil (soil containing a radioactive substance)” as an example as a decontamination target containing a radioactive substance. However, the object of decontamination to which this embodiment can be applied is not limited to contaminated soil, and can be applied to any contaminated material.

さらに、以下の説明においては、放射性物質の一例として、放射性セシウム（セシウム１３４及びセシウム１３７）を挙げている。そして、これに対応する安定同位体は、非放射性の非放射性セシウム（セシウム１３３）となる。ここで、除去対象となる放射性セシウムは、セシウム１３４及び／又はセシウム１３７（即ち、セシウム１３４及びセシウム１３７の少なくとも一方）である。ただし、本実施形態の除去方法により除去可能な放射性物質としてはセシウム１３４及びセシウム１３７に何ら限定されず、例えば、放射性のストロンチウム、バリウム、コバルト、ウラン等の放射性物質についても、同様に除去可能である。 Furthermore, in the following description, radioactive cesium (cesium 134 and cesium 137) is cited as an example of a radioactive substance. And the stable isotope corresponding to this becomes non-radioactive non-radioactive cesium (cesium 133). Here, the radioactive cesium to be removed is cesium 134 and / or cesium 137 (that is, at least one of cesium 134 and cesium 137). However, radioactive materials that can be removed by the removal method of the present embodiment are not limited to cesium 134 and cesium 137. For example, radioactive materials such as radioactive strontium, barium, cobalt, and uranium can be similarly removed. is there.

また、以下の説明においては、説明の簡略化のために、「セシウム１３３」、「セシウム１３４」及び「セシウム１３７」をそれぞれ、「Ｃｓ１３３」、「Ｃｓ１３４」及び「Ｃｓ１３７」と記載することがある。また、単に「セシウム」又は「Ｃｓ」と記載する場合には、特に指定しない限り、セシウム１３３、セシウム１３４又はセシウム１３７のいずれかを特定せず、これらのうちのいずれか１種以上であることを表す。 Further, in the following description, for the sake of simplifying the description, “cesium 133”, “cesium 134”, and “cesium 137” may be described as “Cs133”, “Cs134”, and “Cs137”, respectively. . In addition, when it is simply described as “cesium” or “Cs”, unless specified otherwise, it does not specify any of cesium 133, cesium 134, or cesium 137, and is any one or more of these. Represents.

さらに、セシウムはイオン化傾向の大きな元素（物質）である。そのため、土壌表面や土壌中では、セシウムイオンとして通常は存在する。従って、説明の簡略化のために、以下の説明においては、単に「セシウム」と記載した場合には「セシウムイオン」を表すものとする。 Furthermore, cesium is an element (substance) having a large ionization tendency. Therefore, it usually exists as cesium ions on the soil surface and in the soil. Therefore, for simplification of description, in the following description, when “cesium” is simply described, it means “cesium ion”.

＜除去装置１００の構成＞
汚染土壌からのＣｓ１３４及びＣｓ１３７の除去は、例えば図１に示す放射性物質除去装置１００（以下、単に「除去装置１００」と言う）を用いて行うことができる。即ち、本実施形態の除去装置１００は、除染対象物（放射性物質を含む土壌；汚染土壌）に含まれる放射性物質（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７）を、前記除染対象物から除去するものである。そこで、はじめに、図１に示す除去装置１００の構成を説明する。 <Configuration of removal apparatus 100>
The removal of Cs134 and Cs137 from the contaminated soil can be performed using, for example, the radioactive substance removing device 100 (hereinafter simply referred to as “removing device 100”) shown in FIG. That is, the removal apparatus 100 of this embodiment removes the radioactive substances (Cs134 and Cs137) contained in the decontamination target (soil containing radioactive substance; contaminated soil) from the decontamination target. First, the configuration of the removal apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described.

図１に示す除去装置１００は、土壌Ｓ１を粉砕する粉砕装置１と、土壌Ｓ１に含まれる少なくともＣｓ１３３を抽出する抽出装置２と、抽出装置２に供給する水を加温する加温装置３と、抽出装置２において抽出されたＣｓ１３３を含む抽出水によって土壌Ｓ３（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を含む汚染土壌）を洗浄する洗浄装置４と、洗浄された土壌Ｓ３を脱水してＣｓ１３４及びＣｓ１３７を少なくとも含む溶液及び処理土壌Ｓ４に分離する脱水装置５と、前記溶液に含まれるセシウムを吸着剤に吸着させる吸着槽６と、吸着槽６においてセシウムを吸着させた吸着剤を分離する脱水装置７と、を主に備えてなる。 The removing device 100 shown in FIG. 1 includes a pulverizing device 1 for pulverizing soil S1, an extracting device 2 for extracting at least Cs133 contained in the soil S1, and a heating device 3 for heating water supplied to the extracting device 2. A washing device 4 for washing the soil S3 (contaminated soil containing Cs134 and Cs137) with extracted water containing Cs133 extracted in the extraction device 2, a solution containing at least Cs134 and Cs137 by dehydrating the washed soil S3, and The dehydration device 5 that separates the treated soil S4, the adsorption tank 6 that adsorbs the cesium contained in the solution to the adsorbent, and the dehydration device 7 that separates the adsorbent that adsorbs the cesium in the adsorption tank 6 are mainly used. Prepare.

粉砕装置１は、粉砕装置１に投入された土壌Ｓ１を粉砕するものである。粉砕装置１において粉砕される土壌Ｓ１は、汚染されていない土壌（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を含まない土壌；非汚染土壌）であってもよく、汚染された土壌（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を含む土壌；汚染土壌）のいずれであってもよい。また、土壌Ｓ１は、非汚染土壌及び汚染土壌の混合土壌であってもよい。ただし、採取する手間を削減する観点から、粉砕装置１に供される土壌Ｓ１としては、汚染土壌であることが好ましい。自然界に存在する土壌は、Ｃｓ１３３（非放射性セシウム）を含んでいる。従って、粉砕装置１においては、少なくともＣｓ１３３を含む土壌が粉砕されることになる。 The pulverizer 1 pulverizes the soil S1 charged into the pulverizer 1. The soil S1 pulverized in the pulverizer 1 may be uncontaminated soil (soil that does not include Cs134 and Cs137; non-contaminated soil), and contaminated soil (soil that includes Cs134 and Cs137; contaminated soil). Any of these may be used. The soil S1 may be a mixed soil of non-contaminated soil and contaminated soil. However, from the viewpoint of reducing the labor for collecting, it is preferable that the soil S1 provided to the pulverizer 1 is contaminated soil. Soil existing in nature contains Cs133 (non-radioactive cesium). Therefore, in the pulverizing apparatus 1, the soil containing at least Cs133 is pulverized.

土壌Ｓ１として非汚染土壌を用いた場合、Ｃｓ１３３が後記する抽出装置２において抽出されることになる。一方で、土壌Ｓ１として汚染土壌を用いた場合、Ｃｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７が後記する抽出装置２において抽出されることになる。ただし、汚染土壌Ｓ１に含まれるＣｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７の相対的な量としては、Ｃｓ１３３の量が、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７の合計量と比較して、通常は１０^４〜１０^６倍多い。即ち、汚染土壌Ｓ１においては、Ｃｓ１３３は、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７と比べて圧倒的に大量に含まれていることになる。 When non-contaminated soil is used as the soil S1, Cs133 is extracted by the extraction device 2 described later. On the other hand, when contaminated soil is used as the soil S1, Cs133, Cs134, and Cs137 are extracted in the extraction device 2 described later. However, as relative amounts of Cs133, Cs134, and Cs137 contained in the contaminated soil S1, the amount of Cs133 is usually 10 ⁴ to 10 ⁶ times larger than the total amount of Cs134 and Cs137. That is, in the contaminated soil S1, Cs133 is contained in an overwhelmingly large amount compared to Cs134 and Cs137.

土壌Ｓ１の採取場所や採取方法は特に制限されない。例えば、汚染地区における地表面付近の土壌を採取すれば汚染土壌を採取することができるし、非汚染地区における地表面付近の土壌を採取すれば非汚染土壌を採取することができる。また、汚染地区においても、地中深く（具体的には、例えば地表面から２０ｃｍ程度の深さ）の土壌を採取すれば、非汚染土壌を採取することができる。 The location and method for collecting the soil S1 are not particularly limited. For example, if soil near the ground surface in a contaminated area is collected, contaminated soil can be collected, and if soil near the ground surface in a non-contaminated area is collected, non-contaminated soil can be collected. Even in a contaminated area, non-contaminated soil can be collected by collecting soil deep in the ground (specifically, for example, a depth of about 20 cm from the ground surface).

図５（ａ）は、汚染土壌の様子を模式的に示したものである。図５（ａ）に示すように、土壌Ｓは、非放射性のセシウム１１（Ｃｓ１３３。白丸中黒字で示すＣｓ）を一つの構成元素とする土層１０が複数積層されてなる。ただし、図５においては、図示の簡略化のために、２層のみを積層して土壌Ｓを示している。他の図面においても同様である。土層１０は、例えばケイ酸塩鉱物層である。 FIG. 5A schematically shows the state of contaminated soil. As shown in FIG. 5A, the soil S is formed by laminating a plurality of soil layers 10 having non-radioactive cesium 11 (Cs133. Cs shown by white circles in black) as one constituent element. However, in FIG. 5, the soil S is shown by stacking only two layers for simplification of illustration. The same applies to other drawings. The soil layer 10 is, for example, a silicate mineral layer.

そして、隣接する土層１０の間に、放射性のセシウム１２（即ちＣｓ１３４及びｃｓ１３７。黒丸中白字で示すＣｓ）が土層１０に吸着して存在している。即ち、セシウム１２は、土壌Ｓ中、土層１０の外表面に吸着して存在している。より具体的には、セシウム１２は、土層１０のセシウムが特に吸着しやすい雲母類の風化によって部分的に膨潤した層荷電部位（所謂フレイド・エッジ・サイトと呼称される部位）に吸着している。また、フレイド・エッジ・サイトには、セシウム１１も吸着している。 Between adjacent soil layers 10, radioactive cesium 12 (that is, Cs 134 and cs 137. Cs indicated by white letters in black circles) is adsorbed to the soil layer 10. That is, the cesium 12 is adsorbed on the outer surface of the soil layer 10 in the soil S. More specifically, the cesium 12 is adsorbed to a layer charged portion (a portion called a so-called fray edge site) partially swollen by weathering of mica that is particularly easy to adsorb cesium in the soil layer 10. Yes. Further, cesium 11 is also adsorbed on the flade edge site.

従来、土壌Ｓに含まれる全てのセシウムを解離して除去するために、例えば０．５Ｍ程度の硝酸を用いて約１００℃にて土壌Ｓを加熱することで、図５（ｂ）に示す状態にしていた。即ち、高濃度の強酸（例えばｐＨ１以下）を用い、高温で土壌Ｓを処理することにより、土層１０の構造を破壊し、土壌Ｓ中のＣｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を土層１０から解離させていた。 Conventionally, in order to dissociate and remove all the cesium contained in the soil S, for example, by heating the soil S at about 100 ° C. using about 0.5M nitric acid, the state shown in FIG. I was doing. That is, the structure of the soil layer 10 is destroyed by treating the soil S at a high temperature using a high concentration strong acid (for example, pH 1 or less), and Cs133, Cs134 and Cs137 in the soil S are dissociated from the soil layer 10. It was.

しかしながら、この方法においては、強酸を高濃度で用い、しかも高温で処理するため、除去装置を構成する材料が特殊なものとなり、処理コストが高いという課題があった。さらには、除去装置における、例えば溶接部等に高濃度の強酸が大量に接触するため、除去装置の耐久性にも課題があった。 However, in this method, since a strong acid is used at a high concentration and the treatment is performed at a high temperature, there is a problem that the material constituting the removal apparatus becomes special and the treatment cost is high. Furthermore, since a high concentration of strong acid contacts a large amount of, for example, a welded portion in the removal device, there is a problem in durability of the removal device.

そこで、図１に示す本実施形態においては、粉砕装置１において土壌Ｓ１を粉砕している。これにより、図５（ｂ）に示すように土層１０の構造（フレイド・エッジ・サイトも含まれる）が破壊され、後記する抽出装置２において、土層１０を構成するセシウム１１を外部へ解離させやすくすることができる。このとき、フレイド・エッジ・サイトも破壊されるため、後記する抽出装置２において、土層１０表面に吸着しているセシウム１１，１２も土層１０から解離させやすくすることができる。 Therefore, in this embodiment shown in FIG. 1, the soil S <b> 1 is pulverized by the pulverizer 1. As a result, the structure of the soil layer 10 (including the flade edge site) is destroyed as shown in FIG. 5B, and the cesium 11 constituting the soil layer 10 is dissociated to the outside in the extraction device 2 described later. It can be made easy. At this time, since the flade edge site is also destroyed, the cesiums 11 and 12 adsorbed on the surface of the soil layer 10 can be easily dissociated from the soil layer 10 in the extraction device 2 described later.

粉砕装置１は、ハンマミルを備えている。従って、ハンマミルが回転しながら土壌Ｓ１に接触することにより、土壌Ｓ１が粉砕されるようになっている。ただし、粉砕装置１の具体的な構成は特に制限されず、粉砕装置１としては、例えば、ボールミル等を用いる方法、プレスによる破砕方法等、任意の手段や方法が適用可能である。 The pulverizing apparatus 1 includes a hammer mill. Therefore, the soil S1 is pulverized by contacting the soil S1 while the hammer mill rotates. However, the specific configuration of the pulverizing apparatus 1 is not particularly limited, and as the pulverizing apparatus 1, any means or method such as a method using a ball mill or the like, or a crushing method using a press can be applied.

粉砕装置１における土壌Ｓ１の粉砕の程度としては、できるだけ細かく粉砕することが好ましい。具体的には、土壌Ｓ１の粒子の大きさは直径０．３ｍｍ程度とすることができ、好ましくは直径７５μｍ程度以下とする。なお、粒子の大きさは例えば顕微鏡によって土壌Ｓ１の粒子を観察することにより測定することができる。 The degree of pulverization of the soil S1 in the pulverizer 1 is preferably as fine as possible. Specifically, the particle size of the soil S1 can be about 0.3 mm in diameter, and preferably about 75 μm or less in diameter. The size of the particles can be measured by observing the particles of the soil S1 with a microscope, for example.

また、粉砕装置１における粉砕は、乾式及び湿式のどちらでもよい。ただし、セシウムは水に溶解し易く、土壌に吸着しているセシウムを粉砕時に抽出できるという観点から、湿式で行われることが好ましい。即ち、粉砕装置１における粉砕工程においては、セシウムを含む土壌が湿式粉砕されることが好ましい。これにより、土壌からのセシウムの抽出効率をより向上させることができる。 The pulverization in the pulverizer 1 may be either dry or wet. However, cesium is preferably dissolved in water from the viewpoint that cesium is easily dissolved in water and cesium adsorbed on the soil can be extracted during pulverization. That is, in the pulverization step in the pulverizer 1, the soil containing cesium is preferably wet pulverized. Thereby, the extraction efficiency of cesium from soil can be improved more.

なお、本実施形態においては、粉砕装置１における粉砕は１回のみであるが、粉砕を２回行ってもよい。粉砕が２回行われることにより、土壌の大きさをより微細なものにすることができる。これにより、後記する抽出装置２におけるセシウムの抽出効率を向上させることができる。 In this embodiment, the pulverization in the pulverization apparatus 1 is performed only once, but the pulverization may be performed twice. By pulverizing twice, the size of the soil can be made finer. Thereby, the extraction efficiency of cesium in the extraction device 2 to be described later can be improved.

抽出装置２は、粉砕装置１において粉砕された土壌Ｓ１から、少なくともＣｓ１３３を抽出するものである。即ち、土壌Ｓ１として非汚染土壌を用いた場合には、Ｃｓ１３３が抽出装置２において抽出されることになる。また、土壌Ｓ１として汚染土壌を用いた場合には、Ｃｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７が抽出装置２において抽出されることになる。 The extraction device 2 extracts at least Cs133 from the soil S1 pulverized in the pulverization device 1. That is, when non-contaminated soil is used as the soil S1, Cs133 is extracted by the extraction device 2. Further, when contaminated soil is used as the soil S1, Cs133, Cs134, and Cs137 are extracted by the extraction device 2.

これらのことをまとめると、抽出装置２においては、放射性物質の安定同位体（Ｃｓ１３３）が抽出される。この時、抽出される前記安定同位体は、除染対象物（即ち汚染土壌）から抽出されることが好ましい。このようにすることにより、汚染土壌のみを採取すればよく、採取の手間を減らすことができる。そして、抽出装置２において抽出された前記安定同位体（Ｃｓ１３３）が、後記する洗浄装置４において用いられることになる（詳細は、洗浄装置４の説明において後記する）。 In summary, the extraction device 2 extracts a stable isotope (Cs133) of a radioactive substance. At this time, the extracted stable isotope is preferably extracted from an object to be decontaminated (that is, contaminated soil). By doing so, it is only necessary to collect the contaminated soil, and the labor of collection can be reduced. The stable isotope (Cs133) extracted by the extraction device 2 is used in the cleaning device 4 described later (details will be described later in the description of the cleaning device 4).

抽出装置２には、加温装置３において加熱（例えば８０℃程度）された水と酸剤との混合溶液が供給されるようになっている。この混合溶液のｐＨは例えば３以下である。従って、抽出装置２におけるセシウムの土壌Ｓ１からの抽出時、土壌Ｓ１を含む水溶液のｐＨは例えば３以下となっている。このように、抽出装置２においては、従来（ｐＨ１以下）よりも弱い酸性下で、セシウムが上清に解離（移行）するようになっている。 The extraction device 2 is supplied with a mixed solution of water and an acid agent heated (for example, about 80 ° C.) in the heating device 3. The pH of this mixed solution is 3 or less, for example. Therefore, at the time of extraction of cesium from the soil S1 in the extraction device 2, the pH of the aqueous solution containing the soil S1 is, for example, 3 or less. Thus, in the extraction device 2, cesium is dissociated (transferred) into the supernatant under a weaker acidity than in the past (pH 1 or lower).

それは、処理対象の土壌Ｓ１は、粉砕されてフレイド・エッジ・サイト等の土層１０（図５参照）の構造が破壊された状態であるからである。そのため、このような従来よりも弱い酸性の溶液を用いて、従来よりも低温で処理しても、土壌Ｓ１中のセシウムを十分に上清に解離させることができる。そして、上清に解離したセシウムは、後記する洗浄装置４においてイオン交換体として機能するようになっている。 This is because the soil S1 to be treated is in a state in which the structure of the soil layer 10 (see FIG. 5) such as a flared edge site has been destroyed. Therefore, cesium in the soil S1 can be sufficiently dissociated into the supernatant even if treatment is performed at a lower temperature than in the past using such a weaker acidic solution than in the past. The cesium dissociated into the supernatant functions as an ion exchanger in the cleaning device 4 to be described later.

また、抽出装置２の内容積は、それほど大きなものとしなくてもよい。それは、土壌Ｓ１の土層１０からもＣｓ１３３を抽出することができるため、それほど多くの土壌Ｓ１を用いなくてもよいためである。そして、それほど大きくない抽出装置２を用いることにより、ｐＨ３以下程度としても、除去装置１００全体における酸のダメージ（耐久性の低下）は小さなものとなる。 Further, the internal volume of the extraction device 2 may not be so large. This is because Cs133 can be extracted also from the soil layer 10 of the soil S1, and so much soil S1 does not have to be used. Then, by using the extraction device 2 that is not so large, even if the pH is about 3 or less, the acid damage (decrease in durability) in the entire removal device 100 is small.

抽出装置２において、土壌Ｓ１を含む水溶液のｐＨは小さいことが好ましい。ただし、ｐＨが小さすぎる場合、抽出装置２の耐久性が短くなる可能性がある。そのため、ｐＨは小さすぎないことが好ましい。そこで、具体的には、水溶液のｐＨ１は１以上であることが好ましい。即ち、抽出装置２におけるセシウムの抽出は、ｐＨが１以上３以下で行われることが好ましい。加温水の調製に使用可能な酸剤としては特に制限されず、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、硝酸、シュウ酸等を適宜用いればよい。 In the extraction device 2, the pH of the aqueous solution containing the soil S1 is preferably small. However, if the pH is too low, the durability of the extraction device 2 may be shortened. Therefore, it is preferable that the pH is not too small. Therefore, specifically, the pH 1 of the aqueous solution is preferably 1 or more. That is, the extraction of cesium in the extraction device 2 is preferably performed at a pH of 1 or more and 3 or less. It does not restrict | limit especially as an acid agent which can be used for preparation of warm water, A sulfuric acid, hydrochloric acid, a citric acid, an acetic acid, nitric acid, an oxalic acid etc. should just be used suitably.

また、前記の酸剤のほかにも、例えばアンモニア系化合物、カリウム系化合物、ナトリウム系化合物、マグネシウム系化合物、カルシウム系化合物、セシウム系化合物等の、水溶液中で陽イオンを生じさせる化合物が併用可能である。このような化合物を併用することにより、セシウムの除去効率をより向上させることができる。なお、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の比率及び組み合わせて用いてもよい。 In addition to the above acid agents, compounds that generate cations in an aqueous solution, such as ammonia compounds, potassium compounds, sodium compounds, magnesium compounds, calcium compounds, cesium compounds, and the like can be used in combination. It is. By using such a compound in combination, the removal efficiency of cesium can be further improved. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types in arbitrary ratios and combinations.

アンモニア系化合物の具体例としては、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、尿素等が挙げられる。 Specific examples of the ammonia compound include ammonium carbonate, ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium oxalate, ammonium acetate, urea and the like.

カリウム系化合物の具体例としては、臭化カリウム、炭化カリウム、塩化カリウム、水素化カリウム、ヨウ化カリウム、三ヨウ化カリウム、窒化カリウム、超酸化カリウム、オゾン化カリウム、酸化カリウム、過酸化カリウム、硫化カリウム、水酸化カリウム、酢酸カリウム、炭酸カリウム、ヨウ素酸カリウム、亜硝酸カリウム、硫酸カリウム、亜硫酸カリウム、チオ硫酸カリウム、二亜硫酸カリウム、ジチオン酸カリウム、二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸水素カリウム、ペルオキソ硫酸水素カリウム等が挙げられる。 Specific examples of the potassium compound include potassium bromide, potassium carbide, potassium chloride, potassium hydride, potassium iodide, potassium triiodide, potassium nitride, potassium superoxide, potassium ozonide, potassium oxide, potassium peroxide, Potassium sulfide, potassium hydroxide, potassium acetate, potassium carbonate, potassium iodate, potassium nitrite, potassium sulfate, potassium sulfite, potassium thiosulfate, potassium disulfite, potassium dithionate, potassium disulfate, potassium peroxodisulfate, potassium hydrogen carbonate , Potassium hydrogen sulfate, potassium hydrogen peroxosulfate and the like.

ナトリウム系化合物の具体例としては、炭化ナトリウム、塩化ナトリウム、水素化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、アジ化ナトリウム、窒化ナトリウム、二酸化ナトリウム、オゾン化ナトリウム、過酸化ナトリウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、ナトリウムフェノキシド、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、二亜硫酸ナトリウム、ジチオ硫酸ナトリウム、二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、トリチオン酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、オルト過ヨウ素酸三水素ナトリウム、オルト過ヨウ素酸二水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸水素ナトリウム等が挙げられる。 Specific examples of sodium compounds include sodium carbide, sodium chloride, sodium hydride, sodium iodide, sodium azide, sodium nitride, sodium dioxide, sodium ozonide, sodium peroxide, sodium oxide, sodium hydroxide, sodium acetate. , Sodium phenoxide, sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium chlorate, sodium perchlorate, sodium carbonate, sodium iodate, sodium periodate, sodium nitrite, sodium nitrate, sodium sulfite, sodium sulfate, thio Sodium sulfate, sodium dithionite, sodium disulfite, sodium dithiosulfate, sodium disulfate, sodium peroxodisulfate, sodium trithionate, sodium bicarbonate, orthoperiodic acid Sodium hydrogen orthoperiodic acid disodium hydrogen, sodium bisulfite, sodium bisulfate and the like.

マグネシウム系化合物の具体例としては、亜硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、酸化マグネシウム、臭化マグネシウム、硝酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、過酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫化マグネシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。 Specific examples of magnesium compounds include magnesium sulfite, magnesium chloride, magnesium acetate, magnesium oxide, magnesium bromide, magnesium nitrate, magnesium perchlorate, magnesium peroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium iodide, magnesium sulfide. And magnesium sulfate.

カルシウム系化合物の具体例としては、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、炭化カルシウム、硝酸カルシウム、ヨウ化カルシウム、硫酸カルシウム、硫化カルシウム、炭酸水素カルシウム、臭化カルシウム、乳酸カルシウム、次亜塩素酸カルシウム、水素化カルシウム、塩素酸カルシウム、酢酸カルシウム、過酸化カルシウム、亜硫酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ヨウ素酸カルシウム等が挙げられる。 Specific examples of calcium compounds include calcium carbonate, calcium oxide, calcium chloride, calcium hydroxide, calcium carbide, calcium nitrate, calcium iodide, calcium sulfate, calcium sulfide, calcium bicarbonate, calcium bromide, calcium lactate, Examples include calcium chlorite, calcium hydride, calcium chlorate, calcium acetate, calcium peroxide, calcium sulfite, calcium oxalate, and calcium iodate.

セシウム系化合物の具体例としては、臭化セシウム、硝酸セシウム、水酸化セシウム、ヨウ化セシウム、炭酸セシウム、硫酸セシウム、酸化セシウム等が挙げられる。 Specific examples of the cesium compound include cesium bromide, cesium nitrate, cesium hydroxide, cesium iodide, cesium carbonate, cesium sulfate, and cesium oxide.

これらの中でも、水溶液中で陽イオンを生じさせる化合物としてはアンモニア系化合物が好ましく、硫酸アンモニウムがより好ましい。 Among these, as the compound that generates a cation in an aqueous solution, an ammonia-based compound is preferable, and ammonium sulfate is more preferable.

抽出装置２においては、粉砕された土壌Ｓ１と加温水とが十分に攪拌混合されるようになっている。攪拌の方法は特に制限されず、例えばパドル翼を用いたパドル攪拌とすることができる。また、攪拌の時間も特に制限されず、例えば３時間程度とすることができる。そして、土壌Ｓ１と加温水との混合割合も特に制限されず、例えば重量比で１０：１程度とすることができる。 In the extraction device 2, the pulverized soil S1 and the warm water are sufficiently mixed with stirring. The stirring method is not particularly limited, and for example, paddle stirring using a paddle blade can be used. Further, the stirring time is not particularly limited, and can be, for example, about 3 hours. And the mixing ratio in particular of soil S1 and warm water is not restrict | limited, For example, it can be set as about 10: 1 by weight ratio.

また、図示はしていないが、抽出装置２における攪拌混合時の温度が低下しないように、抽出装置２にはヒータが設けられている。従って、攪拌混合は、ヒータを用いて温度が過度に低下しないようにして行われるようになっている。 Although not shown, the extraction device 2 is provided with a heater so that the temperature at the time of stirring and mixing in the extraction device 2 does not decrease. Therefore, the stirring and mixing is performed by using a heater so that the temperature does not decrease excessively.

攪拌混合が十分に行われた後、静置され、抽出装置２にアルカリ剤が混合されるようになっている。これにより、上清のｐＨは中性程度（具体的にはｐＨ６〜８程度）に調整される。上清の中性程度になることにより、上清中のセシウムは沈殿物中の土層１０表面に再吸着する。この時、前記したようにフレイド・エッジ・サイトは破壊された状態であるが、完全に破壊された状態ではない。そのため、フレイド・エッジ・サイトは、他の部位と比べて、依然としてセシウムが吸着しやすい状態になっている。そのため、フレイド・エッジ・サイトには、処理前よりも弱くではあるもののセシウムが比較的優先的に結合する。ただし、フレイド・エッジ・サイト以外の部位にも、セシウムは土層１０表面に再吸着する。このような土層１０表面に再吸着したセシウムは、例えば水等の溶媒によって洗い流すことができる。 After the stirring and mixing is sufficiently performed, the mixture is allowed to stand, and an alkali agent is mixed into the extraction device 2. Thereby, the pH of the supernatant is adjusted to a neutral level (specifically, about pH 6 to 8). Due to the neutrality of the supernatant, cesium in the supernatant is re-adsorbed on the surface of the soil layer 10 in the precipitate. At this time, as described above, the flade edge site is destroyed, but not completely destroyed. Therefore, the flared edge site is still in a state where cesium is easily adsorbed as compared with other parts. Therefore, cesium binds relatively preferentially to the flade edge site, although it is weaker than before processing. However, cesium re-adsorbs to the surface of the soil layer 10 also at sites other than the flade edge site. The cesium re-adsorbed on the surface of the soil layer 10 can be washed away with a solvent such as water.

土壌Ｓ１として非汚染土壌を用いた場合には、上清にはＣｓ１３３が含まれている。従って、Ｃｓ１３３が土層１０表面に再吸着されることになる。しかしながら、土層１０の構造は前記のように既に破壊されているため、土層１０の内部にＣｓ１３３が構成元素として取り込まれることはない。そのため、土層１０表面（具体的には、主にフレイド・エッジ・サイト）にＣｓ１３３が再吸着しても、再吸着しきれなかったＣｓ１３３が依然として上清に大量に残存することになる。 When non-contaminated soil is used as the soil S1, the supernatant contains Cs133. Therefore, Cs133 is re-adsorbed on the surface of the soil layer 10. However, since the structure of the soil layer 10 has already been destroyed as described above, Cs 133 is not taken into the soil layer 10 as a constituent element. Therefore, even if Cs133 is re-adsorbed on the surface of the soil layer 10 (specifically, mainly at the flade edge site), a large amount of Cs 133 that cannot be re-adsorbed still remains in the supernatant.

また、土壌Ｓ１として汚染土壌を用いた場合には、上清には大量のＣｓ１３３と極微量のＣｓ１３４及びＣｓ１３７とが含まれている。土層１０にセシウムが再吸着する際には、存在割合の観点から、極めて多いＣｓ１３３が優先的に土層１０表面（具体的には、主にフレイド・エッジ・サイト）に再吸着する。そのため、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７のフレイド・エッジ・サイトへの再吸着量はとりわけ非常に少ない。そして、土壌Ｓ１として非汚染土壌を用いた場合と同様に、再吸着後の上清には、依然として大量のＣｓ１３３と、極微量のＣｓ１３４及びＣｓ１３７とが残存することになる。 When contaminated soil is used as the soil S1, the supernatant contains a large amount of Cs133 and a very small amount of Cs134 and Cs137. When cesium is re-adsorbed on the soil layer 10, from the viewpoint of the existence ratio, Cs 133 is extremely preferentially re-adsorbed on the surface of the soil layer 10 (specifically, mainly at the flade edge site). Therefore, the amount of re-adsorption of Cs134 and Cs137 to the flade edge site is extremely small. As in the case where non-contaminated soil is used as the soil S1, a large amount of Cs133 and a very small amount of Cs134 and Cs137 still remain in the supernatant after resorption.

そして、このようにしてセシウムが除去された（即ち、上清に移行した）土壌Ｓ１は、処理済の土壌Ｓ２として外部へ排出される。排出された土壌は、放射線量が基準値以下であることが確認された後、埋め戻されるようになっている。一方で、大量のＣｓ１３３を含む上清（抽出水）は、後記する洗浄装置４に供給されるようになっている。 And the soil S1 from which cesium was removed in this way (that is, transferred to the supernatant) is discharged to the outside as the treated soil S2. The discharged soil is backfilled after confirming that the radiation dose is below the reference value. On the other hand, a supernatant (extracted water) containing a large amount of Cs133 is supplied to a cleaning device 4 described later.

洗浄装置（イオン交換装置）４は、抽出装置２において抽出されたＣｓ１３３を含む抽出水によって、汚染された土壌（汚染土壌）Ｓ３を洗浄するものである。具体的には、洗浄装置４において、Ｃｓ１３３を含む抽出水と土壌Ｓ３とが十分に攪拌混合されるようになっている。この処理により、前記抽出水に含まれるＣｓ１３３と、土壌Ｓ３に含まれるＣｓ１３４及びＣｓ１３７とが、イオン交換される。即ち、洗浄装置４において、除染対象物（土壌Ｓ３）に含まれる放射性物質（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７）と前記放射性物質の安定同位体（Ｃｓ１３３）とが、イオン交換されるようになっている。 The cleaning device (ion exchange device) 4 cleans the contaminated soil (contaminated soil) S3 with the extracted water containing Cs133 extracted by the extraction device 2. Specifically, in the cleaning device 4, the extracted water containing Cs133 and the soil S3 are sufficiently stirred and mixed. By this process, Cs133 contained in the extracted water and Cs134 and Cs137 contained in the soil S3 are ion-exchanged. That is, in the cleaning device 4, the radioactive substances (Cs134 and Cs137) contained in the decontamination target (soil S3) and the stable isotopes (Cs133) of the radioactive substances are ion-exchanged.

なお、洗浄装置４に供給される土壌Ｓ３（除染対象物）は、図示しない粉砕装置により、予め粉砕されていることが好ましい。粉砕の程度や手段としては、前記した粉砕装置１において説明した内容と同様の内容が適用可能である。このような予め粉砕された土壌Ｓ３とすることにより、イオン交換をより促進させることができる。 In addition, it is preferable that soil S3 (decontamination target object) supplied to the washing | cleaning apparatus 4 is grind | pulverized previously by the grinder which is not shown in figure. As the degree and means of pulverization, the same contents as those described in the pulverization apparatus 1 can be applied. By using such pre-ground ground soil S3, ion exchange can be further promoted.

図５を参照しながら説明したように、汚染土壌においては、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７は、土層１０表面に吸着している。従って、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７と比べてＣｓ１３３を極めて大量に含む抽出液を用いて土壌Ｓ３を洗浄することにより、土壌Ｓ３中のＣｓ１３４及びＣｓ１３７を土層１０から解離させ、前記抽出水中のＣｓ１３３が土層１０に代わりに吸着されるようになっている。 As described with reference to FIG. 5, Cs 134 and Cs 137 are adsorbed on the surface of the soil layer 10 in the contaminated soil. Accordingly, by washing the soil S3 with an extract containing an extremely large amount of Cs133 compared to Cs134 and Cs137, the Cs134 and Cs137 in the soil S3 are dissociated from the soil layer 10, and the Cs133 in the extracted water is removed from the soil layer. Instead of 10, it is adsorbed.

洗浄装置４における洗浄時間や洗浄温度、洗浄方法等の各洗浄条件は特に制限されない。ただし、イオン交換を十分に行わせるために、十分に攪拌混合することが好ましい。具体的には、例えば、６０℃程度の温度で３時間程度、パドル翼を用いたパドル攪拌により行うことができる。また、イオン交換を十分に行わせるために、洗浄装置４においては、洗浄水（例えば水等）が併用される。洗浄水の使用量は特に限定されないが、例えば土壌Ｓ３に対して重量比で１０倍程度の洗浄水を用いることができる。また、洗浄時のｐＨも特に限定されないが、洗浄装置４の耐久性を向上させる観点から、中性程度（具体的にはｐＨ６〜８程度）とすることが好ましい。 Each cleaning condition such as cleaning time, cleaning temperature, and cleaning method in the cleaning device 4 is not particularly limited. However, in order to sufficiently perform ion exchange, it is preferable to sufficiently stir and mix. Specifically, for example, it can be performed by paddle stirring using a paddle blade at a temperature of about 60 ° C. for about 3 hours. In addition, in order to sufficiently perform ion exchange, cleaning water (for example, water) is used in the cleaning device 4 together. Although the usage-amount of washing water is not specifically limited, For example, about 10 times washing water can be used by weight ratio with respect to soil S3. Further, the pH at the time of cleaning is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the durability of the cleaning device 4, it is preferably set to a neutral level (specifically, about pH 6 to 8).

なお、洗浄装置４においては、洗浄水に加えて、前記した抽出装置２において用いうる「水溶液中で陽イオンを生じさせる化合物」を併用してもよい。これにより、イオン交換をより促進させることができる。 In the cleaning device 4, in addition to the cleaning water, a “compound that generates cations in an aqueous solution” that can be used in the extraction device 2 described above may be used in combination. Thereby, ion exchange can be promoted more.

また、洗浄装置４の内容積は、できるだけ大きなものとすることが好ましい。それは、内容積が大きければ大きいほど、大量の土壌Ｓ３を処理することができるからである。しかも、前記した抽出装置２における処理と異なり、洗浄は中性程度にて行われる。そのため、洗浄装置４において酸を用いる必要が無いため、酸によるダメージ（耐久性の低下）が無い。 Moreover, it is preferable that the internal volume of the cleaning device 4 be as large as possible. This is because the larger the internal volume, the greater the amount of soil S3 that can be processed. Moreover, unlike the processing in the extraction device 2 described above, cleaning is performed at a neutral level. Therefore, since it is not necessary to use an acid in the cleaning device 4, there is no damage (decrease in durability) due to the acid.

洗浄装置４において土壌Ｓ３が洗浄されることにより、土壌中のＣｓ１３４及びＣｓ１３７は土壌から解離し、上清に移行するようになっている。そして、洗浄後の土壌Ｓ３並びにＣｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を含む溶液は、後記する脱水装置５に供給されるようになっている。 By washing the soil S3 in the washing device 4, Cs134 and Cs137 in the soil are dissociated from the soil and transferred to the supernatant. And the solution containing soil S3 after washing | cleaning and Cs133, Cs134, and Cs137 is supplied to the dehydration apparatus 5 mentioned later.

脱水装置５は、洗浄された土壌Ｓ３を脱水し、セシウムを含む上清と処理土壌Ｓ４とに分離するものである。脱水装置５の具体的な手段は特に制限されないが、例えば遠心分離、沈降分離等の方法を用いた装置とすることができる。 The dehydrator 5 dehydrates the washed soil S3 and separates it into a supernatant containing cesium and the treated soil S4. Although the specific means of the dehydrating apparatus 5 is not particularly limited, for example, an apparatus using a method such as centrifugation or sedimentation separation can be used.

そして、このようにしてＣｓ１３４及びＣｓ１３７が除去された土壌Ｓ３は、処理済の土壌Ｓ４として外部へ排出される。排出された土壌Ｓ４は、放射線量が基準値以下であることが確認された後、埋め戻されるようになっている。一方で、Ｃｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７（セシウム）を含む上清（溶液）は、後記する吸着槽６に供給されるようになっている。 And soil S3 from which Cs134 and Cs137 were removed in this way is discharged to the outside as treated soil S4. The discharged soil S4 is backfilled after confirming that the radiation dose is below the reference value. On the other hand, the supernatant (solution) containing Cs133, Cs134, and Cs137 (cesium) is supplied to the adsorption tank 6 described later.

吸着槽６は、溶液中のセシウムを吸着剤に吸着させるものである。具体的には、前記溶液と吸着剤とを十分に攪拌混合することにより、溶液中のセシウムを吸着剤に吸着させることができるようになっている。吸着剤の種類としては特に制限されないが、例えばモルデナイト、ゼオライト等を用いることができる。また、吸着時の条件も特に制限されず、例えば、少量（例えば１ｇ程度）の吸着剤を用い、パドル翼を用いて常温（例えば２０℃程度）で１時間程度攪拌混合することができる。 The adsorption tank 6 is for adsorbing cesium in the solution to the adsorbent. Specifically, by sufficiently stirring and mixing the solution and the adsorbent, cesium in the solution can be adsorbed on the adsorbent. Although it does not restrict | limit especially as a kind of adsorption agent, For example, mordenite, a zeolite, etc. can be used. Also, the conditions for adsorption are not particularly limited, and for example, a small amount (for example, about 1 g) of an adsorbent can be used and stirred and mixed at room temperature (for example, about 20 ° C.) for about 1 hour using a paddle blade.

このような処理が吸着槽６において行われることにより、溶液中のセシウムが吸着剤に吸着されるようになっている。ただし、吸着槽６に供給される上清（溶液）に含まれるセシウムとしては、Ｃｓ１３３が最も多く、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７の含有量はＣｓ１３３の含有量と比べて極めて少ないと考えられる。従って、溶液中の全ての種類のセシウム（Ｃｓ１３３、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７）が必ずしも除去（吸着剤への吸着）される必要はない。即ち、自然界に存在するＣｓ１３３であれば、Ｃｓ１３３は吸着剤に吸着されずに残存してもよい。ただし、前記したように、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７は対策が望まれる元素であるため、吸着剤に全て吸着されて除去されることが好ましい。そして、吸着処理が行われた溶液は、吸着剤とともに、後記する脱水装置７に供給されるようになっている。 By performing such treatment in the adsorption tank 6, cesium in the solution is adsorbed by the adsorbent. However, as the cesium contained in the supernatant (solution) supplied to the adsorption tank 6, Cs133 is the largest, and the contents of Cs134 and Cs137 are considered to be extremely small compared to the contents of Cs133. Therefore, all kinds of cesium (Cs133, Cs134, and Cs137) in the solution do not necessarily have to be removed (adsorbed on the adsorbent). That is, if Cs133 exists in nature, Cs133 may remain without being adsorbed by the adsorbent. However, as described above, since Cs134 and Cs137 are elements for which countermeasures are desired, it is preferable that they are all adsorbed and removed by the adsorbent. Then, the solution subjected to the adsorption treatment is supplied to the dehydrator 7 described later together with the adsorbent.

脱水装置７は、吸着槽６においてセシウムを吸着させた吸着剤を分離するものである。脱水装置７の具体的な手段は特に制限されず、前記した脱水装置５と同様の構成とすることができる。脱水装置７において分離された吸着剤はＣｓ１３４及びＣｓ１３７を含む。従って、脱水装置７において分離された後、吸着剤は遮蔽隔離されるようになっている。 The dehydrator 7 separates the adsorbent that has adsorbed cesium in the adsorption tank 6. The specific means of the dehydrator 7 is not particularly limited, and can be configured in the same manner as the dehydrator 5 described above. The adsorbent separated in the dehydrator 7 includes Cs134 and Cs137. Therefore, the adsorbent is shielded and isolated after being separated in the dehydrator 7.

一方、分離された上清（処理水）は、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７濃度が測定され、当該濃度が所定の基準値以下であれば外部へ排水されるようになっている。また、分離された上清の一部は、前記した洗浄装置４に洗浄水の一部として、洗浄装置４に供給されるようにもなっている。 On the other hand, the separated supernatant (treated water) is measured for Cs134 and Cs137 concentrations, and if the concentration is below a predetermined reference value, it is drained to the outside. In addition, a part of the separated supernatant is supplied to the cleaning device 4 as a part of the cleaning water to the cleaning device 4 described above.

以上のようにして、汚染土壌である土壌Ｓ３から放射性のセシウムであるＣｓ１３４及びＣｓ１３７が除去されるようになっている。このような除去装置１００によれば、安価かつ容易に放射性のセシウムを除去することが可能である。 As described above, Cs134 and Cs137, which are radioactive cesium, are removed from soil S3, which is contaminated soil. According to such a removal apparatus 100, it is possible to remove radioactive cesium easily and inexpensively.

＜除去方法＞
次に、汚染土壌である土壌Ｓ３からのセシウムの除去方法を、主に図２を参照しながら説明する。なお、図２に示す各工程は、図１に示した除去装置１００によって行うことができる。従って、例えば抽出や洗浄等を行う際の各条件は、除去装置１００の構成において説明した内容が適用可能である。そのため、それらの詳細な説明は省略する。 <Removal method>
Next, a method for removing cesium from soil S3, which is contaminated soil, will be described mainly with reference to FIG. In addition, each process shown in FIG. 2 can be performed by the removal apparatus 100 shown in FIG. Therefore, for example, the contents described in the configuration of the removal apparatus 100 can be applied to each condition when performing extraction, cleaning, and the like. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

はじめに、粉砕対象物である土壌Ｓ１が採取される。即ち、土壌Ｓ１として非汚染土壌が用いられる場合には、非汚染土壌の採取が行われる（ステップＳ１０１；非汚染土壌の採集工程）。また、土壌Ｓ１として汚染土壌が用いられる場合には、汚染土壌の採集が行われる（ステップＳ１０２；汚染土壌の採集工程）。なお、土壌Ｓ１として汚染土壌を用いる場合、採取された汚染土壌は後記するステップＳ１０５においても用いられる。 First, soil S1, which is an object to be crushed, is collected. That is, when non-contaminated soil is used as the soil S1, the non-contaminated soil is collected (step S101; non-contaminated soil collection step). Further, when contaminated soil is used as the soil S1, the contaminated soil is collected (step S102; contaminated soil collecting step). In addition, when using contaminated soil as soil S1, the collected contaminated soil is used also in step S105 mentioned later.

ステップＳ１０１又はステップＳ１０２において採集された土壌Ｓ１は、粉砕装置１において粉砕される（ステップＳ１０３；土壌粉砕工程）。そして、粉砕された土壌Ｓ１は、抽出装置２において、土壌Ｓ１に含まれるセシウムが抽出される（ステップＳ１０４；抽出工程）。抽出は、前記のように、酸剤によってｐＨが調整された加温水と粉砕された土壌Ｓ１とが攪拌混合されることにより行われる。 The soil S1 collected in step S101 or step S102 is pulverized in the pulverizer 1 (step S103; soil pulverization step). Then, in the pulverized soil S1, cesium contained in the soil S1 is extracted in the extraction device 2 (step S104; extraction step). As described above, the extraction is performed by stirring and mixing the heated water whose pH is adjusted with the acid agent and the pulverized soil S1.

土壌Ｓ１に含まれるセシウムが土壌Ｓ１から抽出（即ち解離）された後、アルカリ剤が添加されることにより中和される。これにより、混合物のｐＨが中性程度となる。そして、沈降分離等によって沈殿物と上清とに分画された後、沈殿物は土壌Ｓ２として外部へ排出される。一方で、上清（抽出水）は後記するステップＳ１０５において用いられる。 After the cesium contained in the soil S1 is extracted (that is, dissociated) from the soil S1, it is neutralized by adding an alkaline agent. As a result, the pH of the mixture becomes neutral. Then, after being separated into a precipitate and a supernatant by sedimentation separation or the like, the precipitate is discharged to the outside as soil S2. On the other hand, the supernatant (extracted water) is used in step S105 described later.

次に、土壌Ｓ１から抽出されたセシウムを含む抽出水と洗浄水とを用い、汚染土壌Ｓ２の洗浄が行われる（ステップＳ１０５；洗浄工程（イオン交換工程））。この洗浄は、抽出水と洗浄水と汚染土壌Ｓ２とを攪拌混合することにより行われる。汚染土壌Ｓ２としては、前記した土壌Ｓ１として汚染土壌を用いた場合には、ステップ１０２において採取された土壌を用いればよい。また、前記した土壌Ｓ１として非汚染土壌を用いた場合には、ステップＳ１０２を行って採取された汚染土壌が用いられる。 Next, the contaminated soil S2 is washed using the extracted water containing cesium extracted from the soil S1 and the washing water (step S105; washing step (ion exchange step)). This washing is performed by stirring and mixing the extracted water, the washing water, and the contaminated soil S2. As the contaminated soil S2, when the contaminated soil is used as the above-described soil S1, the soil collected in step 102 may be used. Further, when non-contaminated soil is used as the soil S1, the contaminated soil collected by performing step S102 is used.

洗浄工程においては、汚染土壌Ｓ２中のＣｓ１３４及びＣｓ１３７が、抽出工程において抽出されたＣｓ１３３とイオン交換される。即ち、汚染土壌Ｓ２の土層１０（図５参照）表面に吸着しているＣｓ１３４及びＣｓ１３７が上清中に解離するとともに、抽出工程において抽出されたＣｓ１３３が主として土層１０表面に吸着される。 In the washing process, Cs134 and Cs137 in the contaminated soil S2 are ion-exchanged with Cs133 extracted in the extraction process. That is, Cs134 and Cs137 adsorbed on the surface of the soil layer 10 (see FIG. 5) of the contaminated soil S2 are dissociated into the supernatant, and Cs133 extracted in the extraction step is mainly adsorbed on the surface of the soil layer 10.

そして、洗浄工程を経た混合物は、脱水装置５において、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７が解離された土壌と、Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７を含む上清と、に沈降分離等によって脱水される（ステップＳ１０６；第１脱水工程）。得られた土壌についてＣｓ１３４及びＣｓ１３７の含有量が所定の基準値以下であることが確認された後、処理済みの土壌Ｓ４として外部へ排出される。そして、排出された土壌Ｓ４は、埋め戻される（ステップＳ１１０；処理土壌の埋め戻し工程）。 And the mixture which passed through the washing | cleaning process is spin-dry | dehydrated by the sedimentation separation etc. in the soil in which Cs134 and Cs137 were dissociated, and the supernatant containing Cs134 and Cs137 in the dehydration apparatus 5 (step S106; 1st dehydration process). . After confirming that the contents of Cs134 and Cs137 are below a predetermined reference value for the obtained soil, the soil is discharged to the outside as treated soil S4. And the discharged | emitted soil S4 is backfilled (step S110; the backfill process of a process soil).

一方で、Ｃｓ１３４及びＣ１３７を含む上清は、吸着槽６において、吸着剤とともに攪拌混合される（ステップＳ１０７；吸着工程）。これにより、吸着剤にセシウムが吸着される。このようにして、セシウム（Ｃｓ１３４及びＣ１３７）が上清から除去される。 On the other hand, the supernatant containing Cs134 and C137 is stirred and mixed with the adsorbent in the adsorption tank 6 (step S107; adsorption step). Thereby, cesium is adsorbed by the adsorbent. In this way, cesium (Cs134 and C137) is removed from the supernatant.

セシウムが吸着した吸着剤を含む混合物は、当該吸着剤と上清とに分画される（ステップＳ１０７；第２脱水工程）。分画された吸着剤は外部へ排出され、吸着剤は遮蔽隔離されて適切な処理が行われる（ステップＳ１０９；吸着剤の遮蔽隔離工程）。また、分画された上清は、上清中のＣｓ１３４及びＣｓ１３７量が測定されて所定の基準値以下であることが確認された後、外部へ処理水として排出（排水）される。このとき、処理水の一部は、前記した洗浄工程における洗浄水の一部として用いられる。 The mixture containing the adsorbent adsorbed with cesium is fractionated into the adsorbent and the supernatant (step S107; second dehydration step). The fractionated adsorbent is discharged to the outside, the adsorbent is shielded and isolated, and an appropriate process is performed (step S109; adsorbent shielding and isolating step). The fractionated supernatant is discharged (drained) as treated water to the outside after the amount of Cs134 and Cs137 in the supernatant is measured and confirmed to be not more than a predetermined reference value. At this time, a part of the treated water is used as a part of the washing water in the above-described washing process.

以上のようにして、汚染土壌である土壌Ｓ３から放射性のセシウムであるＣｓ１３４及びＣｓ１３７が除去される。特に、本実施形態においては、土壌Ｓ１に含まれているＣｓ１３３を抽出して用いている。そして、抽出されたＣｓ１３３を用い、汚染土壌である土壌Ｓ３からＣｓ１３４及びＣｓ１３７が、イオン交換により除去されている。この抽出の様子を図３に示す。 As described above, Cs134 and Cs137 that are radioactive cesium are removed from the soil S3 that is the contaminated soil. In particular, in this embodiment, Cs133 contained in the soil S1 is extracted and used. And using Cs133 extracted, Cs134 and Cs137 are removed by ion exchange from soil S3 which is contaminated soil. The state of this extraction is shown in FIG.

図３（ａ）に示すように、土壌Ｓ１は、土層１０を含んでなる。そして、土層１０は、その構成元素として、非放射性のセシウム１１（Ｃｓ１３３）を含んでいる。一方、放射性のセシウム１２（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７）は、土層１０の表面に吸着して存在している。なお、土層１０の表面には、非放射性のセシウム１１も吸着して存在している。セシウム１１，１２は、土層１０の主にフレイド・エッジ・サイトと呼称される部位に吸着している。 As shown in FIG. 3A, the soil S <b> 1 includes a soil layer 10. The soil layer 10 contains non-radioactive cesium 11 (Cs133) as a constituent element. On the other hand, radioactive cesium 12 (Cs134 and Cs137) is adsorbed on the surface of the soil layer 10. Note that non-radioactive cesium 11 is also adsorbed on the surface of the soil layer 10. The cesiums 11 and 12 are adsorbed on a portion of the soil layer 10 that is mainly called a flade edge site.

そして、このような土壌Ｓ１を粉砕し、ｐＨ３以下程度の酸性にすることにより、土層１０の構造（フレイド・エッジ・サイトを含む）が破壊される。これにより、土層１０を構成していたセシウム１１が土壌Ｓ１から解離するとともに、土層１０の表面に吸着していたセシウム１１，１２も土壌Ｓ１から解離する。 Then, the structure of the soil layer 10 (including the flade edge site) is destroyed by pulverizing the soil S1 to make it acidic at a pH of about 3 or less. Thereby, cesium 11 constituting the soil layer 10 is dissociated from the soil S1, and cesiums 11 and 12 adsorbed on the surface of the soil layer 10 are also dissociated from the soil S1.

次に、アルカリ剤を用いて土壌Ｓ１を含む溶液のｐＨを中性程度に調整すると、図３（ｃ）に示すように、溶液中のセシウム１１，１２は土層１０の表面に再吸着する。ただし、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、セシウム１１の量は、セシウム１２の量よりも極めて多い。そのため、図３（ｄ）に示すように、土層１０には、セシウム１２よりもセシウム１１が優先的に吸着されることになる。 Next, when the pH of the solution containing the soil S1 is adjusted to a neutral level using an alkaline agent, the cesium 11 and 12 in the solution are re-adsorbed on the surface of the soil layer 10 as shown in FIG. . However, as shown in FIGS. 3B and 3C, the amount of cesium 11 is much larger than the amount of cesium 12. Therefore, as shown in FIG. 3D, cesium 11 is preferentially adsorbed to the soil layer 10 over the cesium 12.

一方で、上清には大量のセシウム１１と極微量のセシウム１２とが残存する。そして、このような溶液（抽出液）と洗浄水とを用い、汚染された別の土壌Ｓ３を洗浄することにより、土壌Ｓ３に含まれるセシウム１２が、前記上清中のセシウム１１によりイオン交換される。即ち、セシウム１１（Ｃｓ１３３）がカウンタイオンとして機能することになる。このようにして、土壌Ｓ３に含まれるＣｓ１３４及びＣｓ１３７を除去することができる。 On the other hand, a large amount of cesium 11 and a very small amount of cesium 12 remain in the supernatant. And by washing | cleaning another contaminated soil S3 using such a solution (extraction liquid) and washing water, the cesium 12 contained in soil S3 is ion-exchanged by the cesium 11 in the said supernatant. The That is, cesium 11 (Cs133) functions as a counter ion. In this way, Cs134 and Cs137 contained in the soil S3 can be removed.

＜変更例＞
以上、本実施形態を具体例を挙げて説明したが、本実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更して実施可能である。 <Example of change>
While the present embodiment has been described with reference to specific examples, the present embodiment can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.

例えば、前記のように土壌Ｓ１は粉砕することが好ましいが、土壌Ｓ１は必ずしも粉砕しなければならないわけではない。即ち、粉砕せずに土壌Ｓ１からＣｓ１３３を含む抽出液を得てもよいし、既に調製済みのＣｓ１３３を含む溶液を抽出液として用いてもよい。 For example, the soil S1 is preferably pulverized as described above, but the soil S1 does not necessarily have to be pulverized. That is, an extract containing Cs133 may be obtained from the soil S1 without crushing, or a solution containing Cs133 that has already been prepared may be used as the extract.

また、例えば、前記した実施形態においては、脱水装置７からの処理水の一部を洗浄装置４に戻す構成としているが、例えば抽出装置２に戻す構成としてもよい。このようにすることで、使用される水を循環させることができ、外部からの使用水及び排水の量を減らすことができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, a part of the treated water from the dehydrating device 7 is returned to the cleaning device 4, but may be configured to return to the extraction device 2, for example. By doing in this way, the used water can be circulated and the amount of the used water and waste water from the outside can be reduced.

さらに、例えば、前記した実施形態においては、放射性セシウムとしてのＣｓ１３４及びＣｓ１３７を除去しているが、Ｃｓ１３４のみが含まれる場合にも、同様に前記の実施形態が適用可能である。また、Ｃｓ１３７のみが含まれる場合にも、同様に前記の実施形態が適用可能である。 Further, for example, in the above-described embodiment, Cs 134 and Cs 137 as radioactive cesium are removed, but the above-described embodiment can be similarly applied when only Cs 134 is included. Also, when only Cs137 is included, the above-described embodiment can be similarly applied.

また、前記の実施形態においては、除去対象物としてセシウムを例示したが、前記したように、ストロンチウム、バリウム、コバルト、ウラン等であっても同様に除去可能である。例えば、除去対象物に含まれる放射性物質が放射性のストロンチウムの場合、汚染土壌には、非放射性のストロンチウム８８（Ｓｒ８８）及び放射性のストロンチウム９０（Ｓｒ９０）が含まれている。そして、汚染土壌においては、セシウムの場合と同様、Ｓｒ９０は、Ｓｒ８８と比べて圧倒的に大量に含まれている。そのため、汚染土壌に含まれているＳｒ９０を、Ｓｒ８８によってイオン交換することが可能である。即ち、Ｓｒ８８は、カウンタイオンとして、Ｃｓ１３３と同様に利用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although cesium was illustrated as a removal target object, as above-mentioned, even if it is strontium, barium, cobalt, uranium etc., it can remove similarly. For example, when the radioactive substance contained in the removal target is radioactive strontium, the contaminated soil contains non-radioactive strontium 88 (Sr88) and radioactive strontium 90 (Sr90). And in contaminated soil, Sr90 is contained in an overwhelmingly large amount compared with Sr88 like the case of cesium. Therefore, it is possible to ion-exchange Sr90 contained in the contaminated soil with Sr88. That is, Sr88 can be used as a counter ion in the same manner as Cs133.

以下、実施例を挙げて、より具体的に本実施形態を説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically with reference to examples.

放射性物質の除染対象物として、放射性物質としての放射性セシウム（Ｃｓ１３４及びＣｓ１３７）を含む汚染土壌を用い、当該除染対象物中の放射性セシウムの除去効率を評価した。なお、汚染土壌からは、放射性ヨウ素は検出されなかった。 As a radioactive substance decontamination object, contaminated soil containing radioactive cesium (Cs134 and Cs137) as a radioactive substance was used, and the removal efficiency of radioactive cesium in the decontamination object was evaluated. Radioactive iodine was not detected from the contaminated soil.

汚染土壌に含まれる放射性セシウムの量の指標として、汚染土壌の放射能量を用いた。具体的には、汚染土壌の放射能量は、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器（関谷理化社製ＣＡＰＴＵＳ−３０００Ｗ）を用い、汚染土壌中のＣｓ１３４及びＣｓ１３７の放射能量を測定し、評価した。そして、乾燥土壌重量あたりの放射能量を放射能濃度（ｋＢｑ／ｋｇ）とした。 As an index of the amount of radioactive cesium contained in the contaminated soil, the amount of radioactivity in the contaminated soil was used. Specifically, the amount of radioactivity in the contaminated soil was evaluated by measuring the amount of radioactivity of Cs134 and Cs137 in the contaminated soil using a NaI (Tl) scintillation detector (CAPTUS-3000W manufactured by Sekiya Rika Co., Ltd.). The amount of radioactivity per dry soil weight was defined as the radioactivity concentration (kBq / kg).

また、汚染土壌からのＣｓ１３４及びＣｓ１３７の除去は、図１に示す除去装置１００を用い、図２に示す工程に沿って行った。 Moreover, the removal of Cs134 and Cs137 from contaminated soil was performed along the process shown in FIG. 2 using the removal apparatus 100 shown in FIG.

＜実施例１＞
放射性物質を含む土壌が存在する地域の表層１ｃｍを漉き取り、汚染土壌を採集した。また、同じ場所において、深さ２０ｃｍから２５ｃｍの位置にある非汚染土壌を採取した。 <Example 1>
1 cm of the surface layer of the area where the soil containing the radioactive substance exists was scraped off, and the contaminated soil was collected. In the same place, non-contaminated soil at a depth of 20 to 25 cm was collected.

まず、粉砕装置１において、採取した非汚染土壌（土壌Ｓ１）５０ｇをハンマークラッシャで直径０．３ｍｍ程度まで粉砕した。次に、抽出装置２において、粉砕した土壌Ｓ１に８０℃の加温水を添加した。加温水においては、そのｐＨが３以下になるように、硫酸（酸剤）を用いてｐＨを調整した。粉砕した土壌Ｓ１への加温水の添加は、加温水と土壌Ｓ１との液固重量比は１：１０となるようにした。添加後、水温が低下しないようヒータで加温しながら、パドル撹拌混合を３時間行った。攪拌混合後、アルカリ剤を用いて、ｐＨが７になるようにｐＨを調整した。 First, in the pulverizer 1, 50 g of the collected non-contaminated soil (soil S1) was pulverized with a Hanmark lasher to a diameter of about 0.3 mm. Next, in the extraction device 2, warm water at 80 ° C. was added to the pulverized soil S1. In warm water, the pH was adjusted using sulfuric acid (acid agent) so that the pH would be 3 or less. The addition of warming water to the pulverized soil S1 was such that the liquid-solid weight ratio between the warming water and the soil S1 was 1:10. After the addition, paddle stirring and mixing were performed for 3 hours while heating with a heater so that the water temperature did not decrease. After stirring and mixing, the pH was adjusted to 7 with an alkaline agent.

ｐＨ調整後の混合物を分画し、上清（抽出液）を得た。上清に含まれるＣｓ１３３の濃度をＩＣＰ質量分析法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry；ＩＣＰ−ＭＳ）により測定したところ、１．２ｍｇ／Ｌであった。 The mixture after pH adjustment was fractionated to obtain a supernatant (extract). It was 1.2 mg / L when the density | concentration of Cs133 contained in a supernatant liquid was measured by ICP mass spectrometry (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry; ICP-MS).

次に、洗浄装置４において、抽出装置２において得られた上清（抽出液）４５０ｍＬと、洗浄水（水道水）４５５０ｍＬとを混合した。この混合物に対して汚染土壌（汚染された土壌Ｓ３）５００ｇを加え、６０℃で３時間パドル撹拌混合した。 Next, in the cleaning device 4, 450 mL of the supernatant (extract) obtained in the extraction device 2 and 4550 mL of cleaning water (tap water) were mixed. To this mixture, 500 g of contaminated soil (contaminated soil S3) was added and mixed with paddle stirring at 60 ° C. for 3 hours.

その後、脱水装置５において脱水して上清及び土壌Ｓ４（沈殿物）を得た。そして、吸着槽６において、得られた上清４５０Ｌに対しモルデナイト粉末（吸着剤）を１ｇ添加し、パドル撹拌を１時間行った。その後、脱水装置７において脱水してモルデナイトと処理水とを分離し、モルデナイトを遮蔽隔離した。 Then, it dehydrated in the dehydrator 5 to obtain a supernatant and soil S4 (precipitate). Then, in the adsorption tank 6, 1 g of mordenite powder (adsorbent) was added to 450 L of the obtained supernatant, and paddle stirring was performed for 1 hour. Thereafter, dehydration was performed in the dehydrator 7 to separate mordenite and treated water, and the mordenite was shielded and isolated.

得られた処理水について放射能濃度を測定したところ、１０Ｂｑ／ｋｇ以下であり、検出限界以下であった。そして、汚染された土壌Ｓ３の放射能濃度と処理済みの土壌Ｓ４の放射能濃度との乾燥重量あたりの相対比を算出した。 When the radioactive concentration was measured about the obtained treated water, it was 10 Bq / kg or less, and it was below the detection limit. And the relative ratio per dry weight of the radioactive concentration of the contaminated soil S3 and the radioactive concentration of the treated soil S4 was calculated.

＜実施例２＞
粉砕装置１において粉砕した土壌Ｓ１として汚染土壌を用い、抽出装置２において得られた上清（抽出液）５００ｍＬと洗浄水（水道水）４５００ｍＬとを混合したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、処理水を得た。 <Example 2>
Except that contaminated soil was used as the soil S1 pulverized in the pulverizer 1 and 500 mL of the supernatant (extract) obtained in the extractor 2 and 4500 mL of washing water (tap water) were mixed, the same as in Example 1. Treatment was performed to obtain treated water.

得られた処理水について放射能濃度を測定したところ、１０Ｂｑ／ｋｇ以下であり、検出限界以下であった。また、ｐＨ調整後の混合物を分画して得られた上清（抽出液）に含まれるＣｓ１３３の量を実施例１と同様にして測定したところ１．４ｍｇ／Ｌであった。さらに、汚染された土壌Ｓ３の放射能濃度と処理済みの土壌Ｓ４の放射能濃度との乾燥重量あたりの相対比を算出した。 When the radioactive concentration was measured about the obtained treated water, it was 10 Bq / kg or less, and it was below the detection limit. Moreover, when the amount of Cs133 contained in the supernatant (extract) obtained by fractionating the mixture after pH adjustment was measured in the same manner as in Example 1, it was 1.4 mg / L. Furthermore, the relative ratio per dry weight between the radioactive concentration of the contaminated soil S3 and the radioactive concentration of the treated soil S4 was calculated.

＜実施例３＞
洗浄装置４において、洗浄水として０．０１ｍｏｌ／Ｌ硫酸アンモニウム水溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、処理水を得た。 <Example 3>
In the cleaning apparatus 4, the treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that a 0.01 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was used as the wash water to obtain treated water.

得られた処理水について放射能濃度を測定したところ、１０Ｂｑ／ｋｇ以下であり、検出限界以下であった。また、ｐＨ調整後の混合物を分画して得られた上清（抽出液）に含まれるＣｓ１３３の量を実施例１と同様にして測定したところ１．２ｍｇ／Ｌであった。さらに、汚染された土壌Ｓ３の放射能濃度と処理済みの土壌Ｓ４の放射能濃度との乾燥重量あたりの相対比を算出した。 When the radioactive concentration was measured about the obtained treated water, it was 10 Bq / kg or less, and it was below the detection limit. Moreover, when the amount of Cs133 contained in the supernatant (extract) obtained by fractionating the mixture after pH adjustment was measured in the same manner as in Example 1, it was 1.2 mg / L. Furthermore, the relative ratio per dry weight between the radioactive concentration of the contaminated soil S3 and the radioactive concentration of the treated soil S4 was calculated.

＜比較例１＞
粉砕装置１、抽出装置２、加温装置３及び土壌Ｓ１を用いず、洗浄水（水道水）５０００ｍＬに単に汚染土壌５００ｇを混合したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、処理水を得た。 <Comparative Example 1>
Treatment is performed in the same manner as in Example 1 except that 500 g of contaminated soil is simply mixed with 5000 mL of washing water (tap water) without using the pulverizer 1, the extractor 2, the heating device 3, and the soil S 1. Got.

得られた処理水について放射能濃度を測定したところ、１０Ｂｑ／ｋｇ以下であり、検出限界以下であった。さらに、汚染された土壌Ｓ３の放射能濃度と処理済みの土壌Ｓ４の放射能濃度との乾燥重量あたりの相対比を算出した。 When the radioactive concentration was measured about the obtained treated water, it was 10 Bq / kg or less, and it was below the detection limit. Furthermore, the relative ratio per dry weight between the radioactive concentration of the contaminated soil S3 and the radioactive concentration of the treated soil S4 was calculated.

＜除去効率＞
実施例１〜３及び比較例１において算出した相対比を図４に示す。なお、図４には、比較例２として、汚染された土壌Ｓ３の放射能濃度（即ち相対比１００％）も併せて示している。図４において、縦軸は残存するＣｓ１３４及びＣｓ１３７の放射能濃度の相対比であるため、相対比が小さければ小さいほど、良好な除去が行われたことを示している。 <Removal efficiency>
The relative ratios calculated in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in FIG. In addition, in FIG. 4, the radioactivity density | concentration (namely, relative ratio 100%) of the contaminated soil S3 is also shown as the comparative example 2. FIG. In FIG. 4, since the vertical axis represents the relative ratio of the remaining Cs134 and Cs137 radioactivity concentrations, the smaller the relative ratio, the better the removal.

図４に示すように、Ｃｓ１３３を含む抽出液を用いて汚染された土壌Ｓ３を処理した場合、除去効率は良好であった（実施例１〜３）。一方で、このような抽出液を用いずに汚染された土壌Ｓ３を処理した場合、除去効率は良好ではなかった（比較例１）。 As shown in FIG. 4, when the contaminated soil S3 was treated with an extract containing Cs133, the removal efficiency was good (Examples 1 to 3). On the other hand, when contaminated soil S3 was processed without using such an extract, the removal efficiency was not good (Comparative Example 1).

また、Ｃｓ１３３を含む抽出液を調製するにあたって、土壌Ｓ１として非汚染土壌及び汚染土壌のいずれを用いた場合であっても。良好な除去を行うことができた（実施例１及び２）。さらに、洗浄装置４における洗浄水として硫酸アンモニウム水溶液を用いた場合、とりわけ良好な除去を行うことができた（実施例３）。 Moreover, when preparing the extract containing Cs133, it is a case where any of non-contaminated soil and contaminated soil is used as soil S1. Good removal was achieved (Examples 1 and 2). Further, when an aqueous ammonium sulfate solution was used as the washing water in the washing apparatus 4, particularly good removal could be performed (Example 3).

このように、Ｃｓ１３３を含む抽出液を用いて汚染された土壌Ｓ３を処理することにより、安価かつ容易に放射性のセシウムを除去することが可能であることがわかった。 Thus, it was found that radioactive cesium can be easily and inexpensively removed by treating contaminated soil S3 with an extract containing Cs133.

１粉砕装置
２抽出装置
３加温装置
４洗浄装置
５脱水装置
６吸着槽
７脱水装置
１０土層
１１セシウム１３３（放射性物質の安定同位体）
１２セシウム１３４又はセシウム１３７（放射性物質）
Ｓ土壌
Ｓ１土壌
Ｓ２土壌
Ｓ３土壌（除染対象物）
Ｓ４土壌 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crushing device 2 Extraction device 3 Heating device 4 Washing device 5 Dehydration device 6 Adsorption tank 7 Dehydration device 10 Soil layer 11 Cesium 133 (stable isotope of radioactive substance)
12 Cesium 134 or cesium 137 (radioactive material)
S soil S1 soil S2 soil S3 soil (object to be decontaminated)
S4 soil

Claims

A method for removing radioactive substances contained in a decontamination target from the decontamination target,
The radioactive substance removal method characterized by including the ion exchange process which ion-exchanges the said radioactive substance contained in the said decontamination object, and the stable isotope of the said radioactive substance.

An extraction step of extracting a stable isotope of the radioactive substance,
The extraction step is performed before the ion exchange step,
The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the stable isotope extracted in the extraction step is used in the ion exchange step.

The method for removing a radioactive substance according to claim 2, wherein the stable isotope extracted in the extraction step is extracted from the decontamination target.

The method for removing a radioactive substance according to claim 3, wherein the object to be decontaminated is soil.

The method for removing a radioactive substance according to any one of claims 2 to 4, wherein the extraction step is performed at a pH of 1 or more and 3 or less.

The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the object to be decontaminated is pulverized.

The radioactive substance is cesium 134 and / or cesium 137;
The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the stable isotope of the radioactive substance is cesium 133.

The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the ion exchange step is performed in the presence of a compound that generates a cation in an aqueous solution.

The method for removing a radioactive substance according to claim 8, wherein the compound is ammonium sulfate.