JP2014077675A

JP2014077675A - 放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント

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Publication number: JP2014077675A
Application number: JP2012224628A
Authority: JP
Inventors: Masashi Shimmen; 将新免
Original assignee: TEAMS Inc
Current assignee: TEAMS Inc
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-05-01

Abstract

【課題】放射性物質を周囲に拡散させるおそれがきわめて少ない放射性物質による汚染土の除染用ミニプラントを提供する。
【解決手段】ミニプラント１０によれば、防護カバー５で覆った状態の除染システム１を構成する除染撹拌機、撹拌吸着フロックタンクなどと、サブシステム５００を構成する焼却炉、乾燥炉などとを４トントラック４の荷台に搭載して現地に向かい、該現地にて、除染システム１で放射性物質による汚染土を除染するとともに、サブシステム５００で浮遊物等の木質系材料を焼却し、スラッジを乾燥する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射性物質による汚染土を除染するためのミニプラントに関するものである。

去る平成２３年３月１１日にわが国の東北・関東地方を襲ったマグニチュード（Ｍ）９もの大地震では、原子力発電の安全神話があっさりと覆されてしまった、すなわち、原子力発電所での核燃料のメルトダウンの結果、環境、特に原子力発電所まわりの広大な領域の土壌が放射性物質（セシウム等）で汚染されるにいたった。

これらの地域を有効に除染することが試みられているが、多量の土壌の処理と貯蔵とを必要とするため困難である。すなわち、除染とは、通常汚染土を掘り出して別の貯蔵場所に移動するという時間と費用のかかるプロセスのことであった。

しかし、わが国は世界で唯一の被爆国であることから、放射性物質に対する国民感情は完全に否定的なものである。このため、汚染土を掘り出して別の貯蔵場所に移動するにしても、貯蔵場所を提供しようとする周辺自治体は現在のところ皆無である。

従来、その種の問題を解決するべく、汚染土から放射性物質を除去する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

ここでは、汚染土をふるい分けた上で、これと液体でスラリーを作り、スラリーを洗浄して大径粒子の表面から微粒子を洗い落とし、向流状態の液体を利用してスラリー中の大径粒子から微粒子を分粒し、それにより微粒子を廃棄流の一部として液体に同伴させ、微粒子からデブリを除去して汚染微粒子流を生じさせ、密度分離器等により、汚染微粒子から放射性物質を分離する。

しかしながら、上記特許文献１では、汚染土をふるい分けた上で、これと液体でスラリーを作っているので、そのふるい分け中に放射性物質を周囲に拡散させるおそれがある。

また、汚染土を掘り出して当該方法の実施場所に移動することとなるが、その移動中においても放射性物質を周囲に拡散させるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、放射性物質を周囲に拡散させるおそれがきわめて少ない放射性物質による汚染土の除染用ミニプラントを提供することを目的とする。

ところで、汚染土の除染により発生する固体廃棄物は減容等することになるが、そのために当該固体廃棄物を専用施設に移動したのでは、その移動中において放射性物質を周囲に拡散させるおそれがある。そこで、本発明は、放射性物質による汚染土を除染するためのミニプラントであって、少なくとも放射性物質による汚染土に水を加えて撹拌機で撹拌する撹拌手段を防護カバーで覆った状態で備えた除染システムと、この除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物を燃焼する燃焼手段と、この燃焼手段から発生する排ガスをフィルタリングするフィルタ手段とを移動手段に搭載したことを特徴とするものである。

本発明によれば、少なくとも放射性物質による汚染土に水を加えて撹拌機で撹拌する撹拌手段を防護カバーで覆った状態で備えた除染システムと、この除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物を燃焼する燃焼手段と、この燃焼手段から発生する排ガスをフィルタリングするフィルタ手段とを移動手段に搭載したので、汚染土の除染により発生する可燃性の固体廃棄物をその場で処理することにより、放射性物質の閉じ込め性能と機動性とを確保できるミニプラントを構築することができる。

また、前記除染システムから発生する不燃性又は難燃性の固体廃棄物を乾燥する乾燥手段を前記移動手段にさらに搭載するとともに、この乾燥手段から発生する排ガスを前記フィルタ手段でフィルタリングするように構成することが好ましい。

この場合、前記除染システムから発生する不燃性又は難燃性の固体廃棄物を乾燥する乾燥手段を前記移動手段にさらに搭載するとともに、この乾燥手段から発生する排ガスを前記フィルタ手段でフィルタリングするように構成したので、汚染土の除染により発生する不燃性又は難燃性の固体廃棄物をもその場で処理することにより、放射性物質の閉じ込め性能と機動性とをより確保できるミニプラントを構築することができる。

また、前記除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物は、例えば前記撹拌機で撹拌された汚染土に微細気泡を加えて該撹拌機内で比重分級したときに分離された汚染水中の木質系材料である。

この場合、前記除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物は、前記撹拌機で撹拌された汚染土に微細気泡を加えて該撹拌機内で比重分級したときに分離された汚染水中の木質系材料であるので、かかる木質系材料を焼却して大幅に減容することができる。

また、前記不燃性又は難燃性の固体廃棄物は、例えば前記分離された汚染水に凝集剤を加えてタンク内で撹拌するとともに、この撹拌した汚染水を前記タンク内で静置したときに分離されたスラッジである。

この場合、前記不燃性又は難燃性の固体廃棄物は、前記分離された汚染水に凝集剤を加えてタンク内で撹拌するとともに、この撹拌した汚染水を前記タンク内で静置したときに分離されたスラッジであるので、かかるスラッジを乾燥して中間貯蔵に適した形態とすることができる。

また、前記移動手段はトラックであることが好ましい。

この場合、前記移動手段はトラックであるので、機動性をより確保できる。

本発明の一実施形態に係る放射性物質による汚染土の除染システムの概念図である。本実施形態に係るサブシステムの概念図である。本実施形態に係る除染システム等を用いたミニプラントの概念図である。本実施形態に係る除染システムの前段部分を示す説明図である。本実施形態に係る除染システムの後段部分を示す説明図である。撹拌機の構成を示す説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。本実施形態に係る除染システムの動作例を示すフローチャートである。本実施形態に係る除染システムの予備試験結果を示す説明図である。

本発明者は、後述する除染システム１を構築するにあたり、予備試験を行った。図７はその予備試験結果を示す説明図である。以下、図７を参照して説明する。

まず、放射性物質による汚染土を１０ｇだけ用意した。その線量は、ゲルマニウム半導体検出器を用いて測定したものであり（以下、同じ）、セシウムで４５，９００Ｂｑ／ｋｇであった。これに１００ｇの水を加えて、撹拌・混合した。この撹拌・混合後に濾過して除染された土を６ｇ分離した。

その線量はセシウムで３，５００Ｂｑ／ｋｇであった。残部にフロック（凝集剤）を２ｇ加えて、凝集・沈殿した。この凝集・沈殿後にその沈殿物を濾過してスラッジを６ｇ分離した。その線量はセシウムで４７，４００Ｂｑ／ｋｇであった。残部は処理水となって、その線量はセシウムで０Ｂｑ／ｋｇであった。

すなわち、汚染土に水を加えての混合・撹拌により除染された土の線量が１／１０程度にまで下がり、それを元の土壌に戻すことができる目処がついた。また、汚染水については、さらにフロックを加えての凝集・沈殿によりスラッジを分離した後の除染水の線量が測定限界以下となったことも確認できた。

前記予備試験結果を踏まえ、除染システム１を構築する目処が一応ついた。しかしながら、かかる除染システム１を大災害の直後に現地に大規模なプラントとして建設するのでは、交通事情が悪化しており、作業員の確保、建設資材の調達等が非常に困難である。このため、緊急事態に到底対応できない。その一方で、現地から遠く離れたプラントまで、汚染土をトラックで運搬するとなると、運搬中に放射性物質が拡散してしまうおそれがあるから、その運搬自体が困難となるおそれがある。周囲よりも線量が著しく高い、いわゆるホットスポットが点在する場合には、なおさらである。また、汚染土の除染により発生する固体廃棄物は減容等して最終処分することになるが、そのために当該固体廃棄物を専用施設に移動したのでは、その移動中において放射性物質を周囲に拡散させるおそれがある。

そこで、本発明者は、発想の転換を図り、予めトラック４に搭載可能なミニプラント１０を多数作っておき、それらのトラック４を必要な台数だけ現地（ホットスポット）に配送することで、真に実用的な除染システム１とサブシステム５００とを構築することとした。以下詳述する。図１Ａは本発明の一実施形態に係る放射性物質による汚染土の除染システム１の概念図、図１Ｂは本実施形態に係るサブシステム５００の概念図、図２はそれらを搭載したトラック４からなるミニプラント１０の概念図である。

本発明の一実施形態に係る除染システム１は、図１Ａに示すように、主たる要素としての除染撹拌機（撹拌手段、撹拌機に相当する。）１２、振動ふるい１４、撹拌吸着フロックタンク（タンクに相当する。）１７、清水タンク１９を、防護カバー５で覆われた状態で備えている。また、サブシステム５００は、図１Ｂに示すように、焼却炉（燃焼手段に相当する。）５１０と、焼却灰容器５１５と、乾燥炉（乾燥手段に相当する。）と、乾燥スラッジ容器５２５と、セラミックフィルタ（フィルタ手段に相当する。）５４０ａと、オフガス冷却器５３０と、オフガスフィルタ（フィルタ手段に相当する。）５４０と、オフガスブロア５５０とを備えている。ただし、サブシステム５００は、その使用時に高温となるが気密性は担保されているから、除染システム１とは異なり、防護カバーで覆われていない。そして、除染システム１とサブシステム５００の前記各要素を、図２に示すように、トラック（移動手段に相当する。）４の荷台に搭載している。このトラック４は、機動性のよい、いわゆる４トントラックであり、前記防護カバー５の外部に、ブロア６、フィルタ７、発電機２、電工ドラム３等をも備えている。

防護カバー５は、いわゆるグリーンハウスのように、透明フィルムなどからなっている。これにより、除染システム１の運転状況などを容易に視認できる。また、防護カバー５内の空気（雰囲気）をブロア６で吸引し、フィルタ７を通して外部に排出することにより、該防護カバー５内を換気可能としたので、防護カバー５内の空気中の放射性物質を除去して、安全に除染システム１の休止を行うとともに、メンテナンスをも行うことができる。フィルタ７としては、例えば高性能フィルタや（活性）炭などを利用するとよい。

発電機２は、除染システム１の２００Ｖ電源を供給し、この発電機２から分電された電工ドラム３は、除染システム１の１００Ｖ電源を供給するものである。２００Ｖ電源の供給先は、振動ふるい１４であり、１００Ｖ電源の供給先は、除染撹拌機１２、撹拌吸着フロックタンク１７、清水タンク１９のモータ、ポンプなどである。ただし、すべて１００Ｖ（あるいは２００Ｖ）電源から供給するようにしてもよい。ここでは、各要素（１２，１４，１７，１９）の発停操作等は、発電機２と電工ドラム３の機側で行うこととしているが、図示しない線量計の表示などを含めて前記各要素の発停操作等を包括的に行えるような専用の制御盤等を防護カバー５の外部に備えることとしてもよい。なお、サブシステム５００の各要素（５１０，５２０，５５０）についても、発電機２、電工ドラム３からの電源供給を受けるとともに、同様の発停操作等を行うようになっている。

図３は本実施形態に係る除染システム１の前段部分を示す説明図、図４は本実施形態に係る除染システム１の後段部分を示す説明図である。また、図５は除染撹拌機１２の詳細構成を示す説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。

除染撹拌機１２は、図３，図５に示すように、放射性物質による汚染土に水を加えて撹拌するものである。例えば蓋付のホッパ１２１だけが防護カバー５から突設しており、そこから投入された汚染土に加水して、最初から土ぼこりなどを極力発生させにくくしている。この加水された汚染土をホッパ１２１から本体１２２内に重力落下させて、該本体１２２内でモータ１２３により回転駆動される回転軸１３４に固定された複数枚のウィング１２４で、撹拌するようになっている。

また、本体１２２の内側には縦向きの抵抗板１３３が適宜位置に設けられており、この撹拌時に縦向きの水流を生じるようにしている。さらに、前記回転軸１３４にチェーンを介して連結された複数のアングル材１３０が揺れながら回転駆動されるようになっている。これにより、本体１２２の底部１２７ａにたまった大径の固形物でその回転が邪魔されることなく、浮遊物等をキャッチして破砕するようになっている。

また、バブル発生装置１２７を、本体１２２の天井板１２８に形成された注入口１２９に接続している。この注入口１２９から本体１２２内の適所に配置されたノズル１２９ａを介して、前記バブル発生装置１２７で発生させたマイクロバブル（微笑気泡に相当する。）を本体１２２内に注入することができるようになっている。これにより、撹拌後汚染水を比重分級して、除染後土砂と汚染水とに分離するようになっている。

そして、この除染後土砂は、本体１２２の底部１２７ａの排出口１３１に接続された遠隔弁１２５を遠隔操作（或いは手動操作）で開くことで、その下方の振動ふるい１４に排出するようになっている。また、この汚染水は、本体１２２の周面の排水口１３２に接続された遠隔弁１２６を遠隔操作（或いは手動操作）で開くことで、その下方の撹拌吸着フロックタンク１７に直接排出するようになっている。なお、排出口１３１、排水口１３２等の具体的な数や配置等は、そこから排出される対象物の量や性質等に応じて適切に設定されている。

振動ふるい１４は、図３に示すように、本体１４０上に弾性支持されて、振動モータ１４１で振動される振動スクリーン１４２を備えたものである。ここでは、前記遠隔弁１２５を介して排出された撹拌後汚染水を、振動モータ１４１で振動される振動スクリーン１４２にかけることにより、粒径砂以上の除染後土砂と、汚染水・粘土・シルト・微砂（汚染水等、単に汚染水ということもある。）とに分離するようになっている。この分離された除染後土砂はコンテナ１４３に収集され、汚染水等はコンテナ１４４に収集されるようになっている。そして、コンテナ１４３に収集された除染後土砂はそのまま搬出され、コンテナ１４４に収集された汚染水等はポンプ１４５で吸引して排出されるようになっている。

撹拌吸着フロックタンク１７は、図４に示すように、タンク本体１７０の側面に上下３段のノズル１７１，１７１，１７１を備えるとともに、タンク本体１７０の上面に設けた撹拌モータ１７２で、タンク本体１７０内に設けた撹拌用インペラ１７３を回転駆動するようになっている。ここでは、前記ポンプ１４５で排出された汚染水等に、フロック（凝集剤）を加えて撹拌し、この撹拌した汚染水等を静置することにより、スラッジと除染後清水（除染水）とに分離するようになっている。

この分離されたスラッジはタンク本体１７０の下段のノズル１７１から排出されて、スラッジタンク１７４内に設置されたコンテナ１７５に収集される一方、除染後清水はタンク本体１７０の上段と中段のノズル１７１，１７１からそのまま排水されるようになっている。コンテナ１７５は水を加えられて洗浄されるようにもなっており、このコンテナ１７５からスラッジタンク１７４内に排出された除染後清水はポンプ１７６で吸引して排出されるようにもなっている。

清水タンク１９は、図４に示すように、前記タンク本体１７０の上段と中段のノズル１７１，１７１から排出された除染後清水をタンク本体１９１内に収集するとともに、スラッジタンク１７４から排出された除染後清水をもタンク本体１９１内に収集するようになっている。そして、タンク本体１９１内に収集された除染後清水は、ポンプ１９２で吸引して前記ホッパ１２１等に排出されることで、循環されるようになっている。

焼却炉５１０は、攪拌機１２のオーバーフロー水から除去された浮遊物等の木質系材料（可燃性の固体廃棄物）を、水切り後、焼却するものである。この焼却炉５１０は、例えばストーカ式の燃焼室と補助バーナとを備えており、燃焼室内のストーカ上に投入された木質系材料を、それ自体を燃料として燃焼させるか又は適宜補助バーナを用いて燃焼させるようになっている。焼却温度は、ダイオキシンの発生を防止するために８００℃以上とすることが好ましい。したがって、燃焼室は、その焼却時の高温にも耐えうるように耐火煉瓦やセラミックなどで構成されているものとする。そして、焼却灰は、燃焼室内から取り出されて焼却灰容器５１５に詰めるようになっているが、その際に、砂利・モルタルなどで固化することにより、中間貯蔵に適した安定形態にすることが好ましい。

乾燥炉５２０は、フロックタンク１７で分離されたスラッジ（不燃性又は難燃性の固体廃棄物）を、水切り後、乾燥するものである。この乾燥炉５２０は、例えばロータリキルン式の乾燥室と加熱装置（バーナ、ヒータ等）とを備えており、乾燥室内に投入されたスラッジを、回転させながら乾燥させるようになっている。乾燥室は、その乾燥時の高温にも耐えうるように耐火煉瓦やセラミックなどで構成されているものとする。そして、乾燥したスラッジは、乾燥室内から取り出されて乾燥スラッジ容器５２５に詰めるようになっているが、その際に、砂利・モルタルなどで固化することにより、中間貯蔵に適した安定形態にすることが好ましい。

焼却炉５１０、乾燥炉５２０から排出されるオフガスは、セラミックフィルタ５４０ａと、オフガス冷却器５３０と、オフガスフィルタ５４０とを通してオフガスブロア５５０で吸引することで大気開放するようになっている。セラミックフィルタ５４０ａは、オフガス中の放射性物質のほとんどを除去するものである。オフガス冷却器５３０は、オフガス内に水をスプレーすることにより、該オフガスを冷却するものである。オフガスフィルタ５４０は、冷却されたオフガス中の放射性物質をほぼ完全に除去するものであって、例えば高性能フィルタが使用される。オフガスブロア５５０は、放射性物質がほぼ完全に除去されたオフガスを大気放出するものであるが、その大気開放前に図示しないオフガスセンサでオフガス中の線量等を確認し、基準値を超える場合はオフガスブロア５５０を停止させるか、あるいは、オフガスをセラミックフィルタ５４０ａの入口側に戻して再循環させることで、基準値をクリアするまで大気開放を行わないようになっている。

図６は本実施形態に係る除染システム１の動作を示すフローチャートである。以下、説明する。なお、実際の線量は、例えばゲルマニウム半導体検出器を用いて測定するが、ここでは、前記予備試験での測定値を目安として示している。

まず、除染システム１とサブシステム５００とをトラック４の荷台に搭載したミニプラント１０を現地に向かわせるものとする。現地到着後、図示しないクレーンを用いてサブシステム５００のみをトラック４の荷台から地上に降ろす。サブシステム５００は使用時に高温となるためである。そして、発電機２を起動させて、除染システム１の各要素を動作させることで、通常運転に入るが、このときには、原則として防護カバー５内の換気は行わないこととしている。そして、該現地におけるホットスポット土壌の表土（汚染土）をスキとる（ステップＳ１）。このときの線量はセシウムで４５，９００Ｂｑ／ｋｇである。

ついで、除染撹拌機１２で汚染土に水を加えつつ撹拌する（ステップＳ２）。ここでは、ホッパ１２１の蓋を開け、そこから汚染土を本体１２２内に投入しつつ、加水する。この加水した汚染土を、本体１２２内で、モータ１２３により回転駆動されるウィング１２４で撹拌する。このとき、同時に回転駆動されるアングル材１３０で汚染土に含まれる枯草等の植物はカットして微細化することが好ましい。なお、後述するメンテナンス時などに、本体１２２内に浮遊する枯草等の植物を除去するとともに、本体１２２内に沈殿したコケ類や植物の根部分を除去する。除去植物等（浮遊物等）は、焼却炉５１０で焼却処分する。その焼却灰は、焼却灰容器５１５に詰めて砂利・モルタルで固化する。

ついで、バブル発生装置１２７で発生させたマイクロバブルを、本体１２２内に注入することで、撹拌後汚染水を比重分級して、除染後土砂と汚染水とに分離する（ステップＳ３）。すなわち、本発明者による実験では、最初は茶色であった撹拌後汚染水が白色に変化することが確認された。このことから、除染撹拌機１２の本体内に注入されたマイクロバブルは、そこでの圧力減少により、バブル径が成長して可視化されたものと考えられる。このときのバブルに生じる浮力が汚染土に作用する結果、その汚染土の大径のものは底部１２７ａに沈降し、その汚染土の小径のものは水面側に浮き上がっていることが容易に理解される。

そして、この除染後土砂は、必要に応じて水やリンス等を加えて撹拌した上で、本体１２２の底部１２７ａの排出口１３１に接続された遠隔弁１２５を遠隔操作（或いは手動操作）で開くことで、その下方の振動ふるい１４に排出する。なお、除染後土砂が本体１２２内で固着していれば、別途容易された高圧水で洗浄する。また、汚染水は、本体１２２の周面の排水口１３２に接続された遠隔弁１２６を遠隔操作（或いは手動操作）で開くことで、その下方の撹拌吸着フロックタンク１７に直接排出する。

ついで、振動ふるい１４で除染後土砂をさらに分級する（同じくステップＳ３）。ここでは、前記排出された撹拌後汚染水を、振動モータ１４１で振動される振動スクリーン１４２にかけることにより、粒径砂以上の除染後土砂と汚染水等とに分離する。この分離された除染後土砂をコンテナ１４３に収集し、汚染水等をコンテナ１４４に収集する。コンテナ１４３に収集された除染後土砂は、線量がセシウムで３，５００Ｂｑ／ｋｇである。この除染後土砂は、そのまま搬出してもとの土壌に戻す。

ついで、コンテナ１４４に収集された汚染水等を、ポンプ１４５で吸引して、撹拌吸着フロックタンク１７のタンク本体１７０内に排出し、前記除染撹拌機１２から直接排出された汚染水とともに、ここで凝集分離する（ステップＳ４）。具体的には、前記排出された汚染水等に、フロックを加えて撹拌する。そして、この撹拌した汚染水等をタンク本体１７０内で静置することにより、スラッジと除染後清水とに分離する。

この分離されたスラッジを、スラッジタンク１７４内に設置されたコンテナ１７５に収集し、このコンテナ１７５に収集されたスラッジは線量がセシウムで４７，４００Ｂｑ／ｋｇである。このスラッジは、乾燥炉５２０で乾燥させてから乾燥スラッジ容器５２５に詰めて砂利・モルタルで固化する。

焼却炉５１０、乾燥炉５２０からのオフガスは、セラミックフィルタ５４０ａと、オフガス冷却器５３０と、オフガスフィルタ５４０とを通してオフガスブロア５５０で吸引することで大気開放する。ただし、その大気開放前に前記オフガスセンサでオフガス中の線量等を確認し、基準値を超える場合はオフガスブロア５５０を停止するか、あるいは、オフガスをセラミックフィルタ５４０ａやオフガスフィルタ５４０の入口側に戻して再循環することで、基準値をクリアするまで大気開放を行わない。

一方、タンク本体１７０の上段と中段のノズル１７１，１７１から排出された除染後清水を、清水タンク１９のタンク本体１９１内に収集し、この除染システム１内で循環させる（ステップＳ５）。すなわち、除染後清水が、線量がセシウムで０Ｂｑ／ｋｇであることを確認してから、ポンプ１９２で吸引し、前記汚染土に加える水としてホッパ１２１に排出して、前記汚染土が最初から湿式で処理されるようにする。これにより、放射性物質を閉じ込めることのできるクローズドサイクルを確立することができる。

そして、除染システム１を休止させるときには、防護カバー５内の空間線量が規定値を超えているか否かを確認する。ここで、規定値を超えているとすると、ブロア６を起動して、防護カバー５内の空気（雰囲気）を、フィルタ７を介して外部に排出する。この換気により、防護カバー５内の空間線量が規定値を下回ったことを確認してから、防護カバー５を取り外して、所定のメンテナンス等を行う。運転中に故障等があった場合も同様である。すべての作業が終了した段階で、前記クレーンを再度用いてサブシステム５００をトラック４の荷台に搭載する。そして、除染システム１とサブシステム５００とについてはもちろんのこと、それを搭載しているトラック４を含むミニプラント１０全体を清水で除染し、現地から引き上げる。

以上説明したように、本除染システム１によれば、放射性物質による汚染土に水を加えて除染撹拌機１２で撹拌し、この撹拌した汚染土をマイクロバブルで比重分級することにより、除染後土砂と汚染水等とに分離し、このうちの除染後土砂を振動ふるい１４にかけることにより、除染後土砂と汚染水等とにさらに分離し、これらの分離された汚染水等を撹拌吸着フロックタンク１７のタンク本体１７０内で、フロックを加えて撹拌してから静置する、いわゆる凝集・沈殿を行うことにより、スラッジと除染後清水とに分離するので、放射性物質を周囲に拡散させることなく、汚染土を除染して減容することができる。除染後土はもとの土地に戻して、その中間貯蔵を省略することができる。また、前記凝集・沈殿により、大量に発生する汚染水等の処理が可能となる。スラッジは中間貯蔵する。しかも、本除染システム１によれば、基本的には除染撹拌機１２だけで除染を行うことができるので、ミニプラント１０に最適な小型で簡単かつ安価なシステムが得られる。

すなわち、前記除染システム１の各要素（１２，１４，１７，１９）を防護カバー５で覆った状態でトラック４の荷台に搭載しているので、放射性物質の閉じ込め性能と機動性とを確保できるミニプラント１０を構築することができる。

また、サブシステム５００によれば、除染システム１から発生する浮遊物等の木質系材料が焼却炉５１０で焼却され、スラッジが乾燥炉５２０で乾燥され、これらで発生するオフガスがセラミックフィルタ５４０ａでフィルタリンクされ、このフィルタリングされたオフガスがオフガス冷却器５３０で冷却され、この冷却されたオフガスがオフガスフィルタ５４０で再度フィルタリングされるので、汚染土の除染により発生する浮遊物等の木質系材料とスラッジとをその場で処理することできる。

しかも、前記サブシステム５００の各要素（５１０，５２０，・・・）をトラック４の荷台に搭載して移動するので、汚染土の除染により発生する浮遊物等の木質系材料とスラッジとを移動する必要がなくなり、これにより放射性物質の閉じ込め性能と機動性とを確保できるミニプラント１０を構築することができる。

なお、上記実施形態では、移動手段として機動性に優れる４トントラックを例示して、被災地での交通事情や緊急性に対応することができるようにしているが、場合によっては、トレーラや船舶などであってもよい。ただし、汚染土の処理容量の増大等によりシステム全体が大きくなって、１台のトラック等では搬送不可能な場合は、そのシステムを複数個のユニットに分割して搬送し、それを搬送先で組み立てることとしてもよい。

また、上記実施形態では、除染システム１の休止又はメンテナンス時に防護カバー５内の換気を行っているが、運転時にも防護カバー５内の換気を行うようにすれば、放射性物質の拡散をより確実に防ぐことができるようになる。

また、上記実施形態では、発電機２、電工ドラム３をも備えているが、電源がある場所であればそれらは省略できる。また、水源がない場合を想定して、清水タンク１９のタンク本体１９１内には予め水を入れておき、それを循環利用できる。

また、上記実施形態では、除染システム１の各要素の配置は自然落下などを考慮して設定されているが、それらをトラック４の荷台等に搭載する場合には、公道通行時の高さ・幅などの制限を考慮してそれが必要な要素を適宜昇降可能としてもよい。

また、上記実施形態では、除染撹拌機１２に投入された汚染土に水を加えて撹拌した後、その除染撹拌機１２の本体１２２内でマイクロバブルを注入して比重分級し、さらに振動ふるい１４で分級をしているが、この振動ふるい１４による分級を省略することとしてもよい。或いは、除染撹拌機１２の本体１２２内でのマイクロバブル注入による比重分級を省略してもよい。

また、上記実施形態では、除染撹拌機１２に投入された汚染土に水を加えて撹拌しているが、さらにシュウ酸等を加えることで、汚染土に付着した放射性物質を汚染水側へ効率よく移行できるのはいうまでもない。

また、上記実施形態では、サブシステム５００として、焼却炉５１０と乾燥炉５２０とを備え、焼却炉５１０と乾燥炉５２０とのオフガスを合流しているが、焼却炉５１０のオフガスで乾燥炉５２０や前記補助バーナへの供給空気を加熱してもよい。その場合は、乾燥炉５２０の加熱装置を省略してもよい。また、放射性物質のレベルによっては、セラミックフィルタ５４０ａを省略してもよい。さらに、焼却炉５１０に代えて、蒸気ボイラや温水ボイラを備えて、その燃料として木材を使用するようにしてもよいし、木材を炭化するための炭化炉を備えて、木炭を製造するとともに、そのオフガスから木酢を抽出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、サブシステム５００の焼却炉５１０で浮遊物等の木質系材料を焼却しているが、例えば使用済みのフィルタ類などを焼却してもよい。また、乾燥炉５２０でスラッジを乾燥しているが、例えば前記木質系材料などを乾燥してから焼却炉５１０で焼却するようにしてもよい。また、サブシステム５００の動作タイミングは、必ずしも除染システム１のそれに合わせる必要性はなく、除染システム１の動作により発生する木質系材料やスラッジが所定量だけ溜まったときに、サブシステム５００をバッチ動作させるのが現実的である。

また、上記実施形態では、現地でサブシステム５００をトラック４の荷台から降ろしてから使用し、作業が終了するとサブシステム５００をトラック４の荷台に再度搭載して移動するようにしているが、サブシステム５００を牽引台車などに搭載したまま使用することができるようにしてもよい。その場合は、クレーン作業がなくなって現地作業がより効率的なものとなるとともに、サブシステム５００の焼却炉５１０の燃焼室や乾燥炉５２０の乾燥室を構成する耐火壁の損傷を防止して長寿命化を図るためにも好ましい。

１除染システム
１２除染撹拌機（撹拌手段、撹拌機に相当する。）
１４振動ふるい
１７撹拌吸着フロックタンク（タンクに相当する。）
１９清水タンク
２発電機
３電工ドラム
４トラック（移動手段に相当する。）
５防護カバー
６ブロア
７フィルタ
１０ミニプラント
５００サブシステム
５１０焼却炉（燃焼手段に相当する。）
５１５焼却灰容器
５２０乾燥炉（乾燥手段に相当する。）
５２５乾燥スラッジ容器
５３０オフガス冷却器
５４０オフガスフィルタ
５４０ａセラミックフィルタ
５５０オフガスブロア

特開平７−１８５５１３号公報

Claims

放射性物質による汚染土を除染するためのミニプラントであって、
少なくとも放射性物質による汚染土に水を加えて撹拌機で撹拌する撹拌手段を防護カバーで覆った状態で備えた除染システムと、この除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物を燃焼する燃焼手段と、この燃焼手段から発生する排ガスをフィルタリングするフィルタ手段とを移動手段に搭載したことを特徴とする放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント。
前記除染システムから発生する不燃性又は難燃性の固体廃棄物を乾燥する乾燥手段を前記移動手段にさらに搭載するとともに、この乾燥手段から発生する排ガスを前記フィルタ手段でフィルタリングするように構成したことを特徴とする請求項１記載の放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント。
前記除染システムから発生する可燃性の固体廃棄物は、前記撹拌機で撹拌された汚染土に微細気泡を加えて該撹拌機内で比重分級したときに分離された汚染水中の木質系材料であることを特徴とする請求項１又は２記載の放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント。
前記不燃性又は難燃性の固体廃棄物は、前記分離された汚染水に凝集剤を加えてタンク内で撹拌するとともに、この撹拌した汚染水を前記タンク内で静置したときに分離されたスラッジであることを特徴とする請求項３記載の放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント。
前記移動手段はトラックであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射性物質による汚染土の除染用ミニプラント。