JP2014095677A - 放射性物質の洗浄方法およびそれに使用する洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗浄液貯蔵タンクT1と洗浄液を昇圧する高圧ポンプとを備えた洗浄液供給装置A1と、当該装置と接続され路面を洗浄する路面洗浄装置A2と、洗浄後の汚染液を吸引回収する回収装置A3とを用いた放射性物質の洗浄方法であり、路面洗浄装置A2が、自走用の駆動ユニットと、底面を除く全体を外被するカバーと、高圧の洗浄液を噴射する洗浄ノズル体と、放射性物質を吸引させる吸引口とを備え、前記洗浄液が、ポリイオン水を用いる。
【選択図】図1
Description
そして、前記放射性物質の除去について、高圧洗浄による高圧水を用いて屋根や路面に付着した放射性物質を吹き飛ばすような洗浄が行われているのが現状である。
なお、原子力施設内において放射能で汚染された機器に対して遠隔操作により洗浄するように構成した洗浄装置が提供されている(特許文献2参照)。 かかる洗浄装置は、放射性物質で汚染された機器等を、巻き上げと巻き下ろしができる飛散防止用のカバー内にその都度収納して、このカバー内で前記機器に噴射ノズルから洗浄液を噴射して洗浄するよう構成されている。
加えて、前記洗浄方法では、ノズルを先端に有する洗浄ロッドを作業者が手で把持して、当該ノズルを左右等に振らせて、当該ノズルから噴射される高圧液で路面を洗浄するため、当該路面に少なからず「洗浄ムラ」が生じて、放射性物質が十分に洗浄できない箇所が生じる。また、かかる洗浄作業によって、洗浄にかかる放射性物質を周囲に飛散させる事態を生じる。
さらに、洗浄が広範囲にわたるときには、前記噴射の反動に耐えながら洗浄ロッドを長時間にわたって左右前後に動かすことが要求される作業者に、過度の肉体的負担を強いることになる。
また、飛び散った放射性物質によって、作業者自身が汚染される可能性もある。
前記路面洗浄装置が、当該路面洗浄装置を自走させることができる駆動ユニットと、底面を除く全体を外被するカバーと、このカバー内に内蔵され、前記供給管から供給された高圧の洗浄液をノズルから噴射する洗浄ノズル体と、前記噴射した洗浄液によって除去した放射性物質を前記回収管路側へ吸引させる吸引口とを備えたものであり、
前記洗浄液として、ポリイオン水を用い、
前記路面の洗浄に際して、前記駆動ユニットが前記路面洗浄装置を所望の方向に進行動作させるとともに、前記洗浄ノズル体のノズルから前記洗浄液を高圧で噴射して路面に付着した放射性物質を洗浄し、且つ、前記洗浄した放射性物質を含む洗浄液を前記吸引口から吸引管路を介して前記回収装置側へ回収させることを特徴とする。
さらに、洗浄に捕捉性と不溶性を有する前記洗浄液を使用しているため、洗浄後の洗浄液中に剥離した放射性物質を確実に捕捉し且つ当該洗浄液中に水溶性の放射性物質が溶け込まないため、水溶性の放射性物質も回収後に容易に固液分離することができる。この結果、従来の洗浄水による洗浄に比べて水溶性の放射性物質を液分から分離して回収することが容易になる。
前記ポリイオン水として、例えば、アクリルアミド・アクリル酸・2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパン スルホン酸共重合物ナトリウム塩を成分として有する薬剤を、放射能の汚染程度に応じて希釈したものを用いることが、常に同じ性状の洗浄液を安定して得ることができる点で好ましい。また、前記ポリイオン水としては、海草や山芋等に含まれる天然のポリイオン成分(ねばねばした成分)を、放射能の汚染程度に応じて、希釈したものを用いてもよい。このように天然由来の成分を用いたポリイオン水は、地球環境にやさしい構成となる。
前記放射能測定装置で検出した各検出値を、当該検出値が得られた前記GPS装置で測定された地球上の位置と前記制御装置で関連づけて記憶装置内に記憶するよう構成されていると、汚染(除染)マップや、位置に関連づけられた汚染(除染)データを作成することができ、例えば、マップ上で汚染濃度別に色分けや色の濃さ等で表すようにしておくと、除染状況が一目瞭然に把握でき、且つ、エリア的な除染もれや重複した除染作業を防止することができる点で、好ましい構成となる。
前記路面洗浄装置が、当該路面洗浄装置を自走させることができる駆動ユニットと、底面を除く全体を外被するカバーと、前記カバー内に内蔵され、前記供給管から供給された高圧の洗浄液をノズルから噴射する洗浄ノズル体と、前記噴射した洗浄液と当該噴射によって除去した放射性物質を前記回収管路側へ吸引するべく前記カバー内部に向けて開口した吸引口を備え、
路面の洗浄に際して、前記駆動ユニットが前記路面洗浄装置を所望の方向に進行動作させるとともに、前記カバー内において前記洗浄ノズル体のノズルから前記洗浄液を高圧で噴射して路面に付着した放射性物質を洗浄し、且つ、前記洗浄した放射性物質を含む洗浄液を前記吸引口から回収管路を介して前記回収装置に吸引回収することを特徴とする。
前記放射能測定装置で検出した各検出値を、それら検出値が得られた前記GPS装置で測定された地球上の位置と関連づけて記憶装置に記憶するよう構成されていると、汚染(除染)マップや、位置に関連づけられた汚染(除染)データを作成することができ、例えば、色分けや色の濃さ等で段階分けしておくと、除染状況が一目瞭然に把握でき、且つ、エリア的な除染もれや重複した除染作業を防止することができる点で、好ましい。
前記洗浄ノズル体が、前記ガイドレール上をその長手方向にシリンダの伸縮動に起因して往復動する本体部分と、当該本体部分の下方に当該本体部分に対して回転し回転する中心部から放射状に延びる複数の延設部とを有し、各延設部の先端部に前記ノズルがそれぞれ配置されていると、洗浄に際して前記往復動しながら且つ回転して、複数のノズルで洗浄するため、高い洗浄能力を得ることができる点で好ましい洗浄装置を実現できる。
前記シリンダとしては、例えば、ロッドレスシリンダやロッドを有するシリンダ等が
考えられ、また、空圧式であっても、電動式であっても、油圧式のものであってよい。
前記制御装置が、前記放射能測定装置からの検出値に依存して、前記シリンダの往復動の速度と前記駆動ユニットの走行速度とを変化させるように構成されていると、放射性物質の汚染度に合わせて洗浄することができ、高い効率で路面から放射性物質を洗浄し除去することができる点で好ましい。
しかしながら、別の実施例としては、図示しないが、前記洗浄液供給装置A1と前記回収装置A3とが1台のトラックに共に搭載されていてもよく、あるいは、図示しないが前記洗浄液貯蔵タンクと前記高圧ポンプとが別々のトラックに搭載されていてもよい。
前記吸引パイプ7Bの吸引口は、カバー7内方へ突出しカバー7内方の路面の洗浄に寄与した洗浄後の液(汚染水)を吸引するよう構成されている。また、前記供給パイプ7Cは、図示しないが前記カバー7内方に突出し、内部に伸縮自在に「つづら折り」状に配設されている供給ホース7D(図3参照)に接続されている。つまり、図示されていないが、前記供給ホース7Dの先端は前記供給パイプ7Cの基端に接続されている。
そして、前記ガイドレール8は、平面視においてこの路面洗浄装置A2の走行方向に対して交角(この実施例では90度の角度)を有するように配置されている。この実施例の場合、前記駆動ユニット6は進行方向を向いて走行できるよう、駆動ユニット6のタイヤの回転軸が進行方向に対して直交するように固定的に配置されている。かかる駆動ユニット6は、この実施例では、本路面洗浄装置A2の最前部に配置されている。
また、この路面洗浄装置A2の底部の四隅には、路面に対してこの路面洗浄装置A2を支持するためのタイヤ(車輪)15がそれぞれ配置されているが、この実施例では、前側の左右のタイヤ15fはその回転軸が上端部の基部に対して進行方向に直交するように固定されたタイプのものが配置されるとともに、後方側の左右のタイヤ15rはその回転軸が上端部の基部に対して自在に変化(旋回)できる所謂「スイベル・キャスター(首振り)」タイプのものが配置されている。このため、本路面洗浄装置A2は、前記駆動ユニット6の向きを作業者が前記スイベル・キャスタータイプのタイヤの向きを後述する把持部12を持って左右に動かして変えてやることによって、走行方向を自在に変化させることができるように構成されている。
しかし、別の実施例としては、駆動ユニット6のタイヤの回転軸が所定角度(例えば、略80度程度)だけ平面視において左右に旋回することができるように構成してもよい。このように構成すると、前記四隅のタイヤに関しては、前側の左右のタイヤをスイベル・キャスタータイプのタイヤにし、後方側の左右のタイヤを首振りしない固定タイプのタイヤにする。
このように構成して、前記駆動ユニット6の走行方向を左右に所定角度変化させれば、本路面洗浄装置A2の走行方向をその変化させた角度に合わせて左右に自在に変化させることができる。
そして、前記延設部9bの先端部には、洗浄液を噴射するノズル9cの噴射口が下方(真下)に対して回転方向(周方向)にやや傾斜角度をもって配置され、洗浄液の噴射の反力によって延設部9bが回転させれるように構成されている。このため、前記延設部9bを回転させるための駆動部が不要となり、メカニズム的にシンプルになることから、メンテナンも容易になる。
また、前記ガイドレール8に平行に伸縮動可能に電動式(あるいは空圧式又は油圧式であってもよい)のシリンダ(この実施例では、ロッドレスシリンダ)11が配置され、かかるシリンダ11の可動部11aが前記本体部分9aに連結されて、当該本体部分9aをガイドレール8に沿ってその長手方向に往復動させることができるように構成されている。かかるシリンダ11として「ロッドレスシリンダ」を用いることによって、前記本体部分9aを前記カバー7の幅方向のほぼ端から端まで移動させることができる。つまり、ロッドを有する形態のシリンダに比べて、前記カバー7を幅方向に必要以上に大きくする必要がなくなっている。しかし、前記シリンダ11として、ロッドレスシリンダに代えて、リニアモータやロッドを有するシリンダ等の他の構成によって、構成することも可能であることは言うまでもない。
また、前記本体部分9aは、可撓性のホースからなる前記供給ホース7Dの基端に位置する供給口と接続され、前記供給管路3側から加温された高圧の洗浄液が供給可能に構成されている。
そして、この実施例では、前記制御装置12には、前記放射能測定装置13から洗浄しようとしている路面上のその位置の放射能の測定値が伝達され、また、当該制御装置12は、前記駆動ユニット6の電動モータ、前記ロッドレスシリンダ11、前記洗浄液供給装置A1、前記回収装置A3の各駆動源の動作状態を制御できるように構成されている。
そして、この実施例の場合、この制御装置12の記憶装置には、前記放射能測定装置13によって検出された値(単に検出値という)を、その検出値が検出されたときの前記路面洗浄装置A2の地球上の位置、即ち前記GPS装置15で測定した路面洗浄装置A2の位置(測定位置)と関連づけて記憶するよう構成されている。さらに、この実施例の場合、かかる制御装置12には、前記検出値を前記GPS装置15で測定した測定位置毎に、地図と共に又はテーブルの形式で表示させることができるソフトウェアが記憶され、前記コントロールパネル14等からの出力指示により、外部へ洗浄地域の地図と共に又はテーブルの形式で各測定値を出力可能に構成されている。このため、作業者等は、洗浄前の又は洗浄後の各位置の放射能の検出値を容易に把握することができる。
また、この実施例の場合、この制御装置12の記憶装置には、前記放射能測定装置13によって測定された検出値に依存して後述する設定値(前記洗浄液供給装置A1の洗浄液の噴射圧力や走行速度等)を修正する、制御テーブル(放射能の検出値と、ノズルからの噴射圧力や走行速度等との相関関係を特定したテーブル)が記憶されている。
前記コントロールパネル14に配置されているボタン等を操作して、前記制御装置12を介して、前記駆動ユニット6の電動モータ、前記ロッドレスシリンダ11の切換弁等の開動作状態あるいは閉動作状態を、所望の設定値に設定できるように構成されている。
(1).アクリルアミド・アクリル酸・2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパン スルホン酸共重合物ナトリウム塩を成分として有する薬剤(例えば、商品名「PHD200」(株式会社エコボンド環境工学リサーチ(本社:広島県庄原市東城町三坂1053番地)販売で、原液の、アクリルアミド・アクリル酸・2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパン スルホン酸共重合物ナトリウム塩の濃度は20000ppm)を、放射能の汚染程度に応じて、約0.1ppm〜約200ppmの濃度(一般的には、約0.5ppm〜約10ppmで、この実施例ではは約1ppm〜2ppm)になるよう添加する。このように添加することによって、「ポリイオン水」が得られる。前記ポリイオン水の濃度をどの程度にするかは、洗浄しようとする場所の放射能の値等によって適宜設定するが、ポリイオン水の濃度が高くなると粘度が高くなり噴射の力が弱くなる。また、ポリイオン水としては、前記化学製品からなる薬剤に代えて、海草や山芋等に含まれるねばねば成分であるポリイオン成分を含む天然のポリイオン水を使用してもよい。
(2).また、不溶化剤として、キレート剤を水に含まれる固形分に対し約0.01重量パーセント〜約10.0重量パーセントになるよう添加する。なお、前記不溶化剤は、路面上に放射性物質を含む焼却灰が堆積している状態での洗浄に際しては、灰の量(重量)に対して約0.1重量パーセント〜約5.0重量パーセントになるよう添加する。前記キレート剤として、フェロシアン化合物等がある。
(3).さらに、洗浄しようとする面が凹凸(穴)のある面であるときには、前記ポリイオン水に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとスルホコハク酸ジオクチルナトリウム及びグリセリンを成分として有する薬剤(例えば、商品名「浸透剤EB−エコダッシュBB」(株式会社エコボンド環境工学リサーチ(本社:広島県庄原市東城町三坂1053番地)販売)又はその均等品を、凹凸状態や穴が形成されている状態に応じて、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとスルホコハク酸ジオクチルナトリウム及びグリセリンが約0.1ppm〜約200ppmの濃度(一般的には、約0.5ppm〜約10ppmで、例えばアスファルト舗装の道路の場合約1〜2ppm)になるよう添加することが望ましい。
ところで、前記「PHD200」は、洗浄液の放射性物質の捕捉性を高める作用を有し、前記「EB−エコダッシュBB」は、洗浄液の浸透性を高める作用を有する。従って、洗浄対象物の表面が比較的平滑な面である場合、つまり表面に凹凸や穴等が形成されていないフラットな面である場合には、前記「EB−エコダッシュBB」の割合をその平滑の程度等に応じて低減し又は添加せずともよい。
また、前記不溶化剤としては、前記キレート剤に限定されるものでなく、他の不溶化剤を使用してもよいことは言うまでもない。
図1に図示するように、路面を洗浄しようとする際には、前記路面洗浄装置A2と前記洗浄液供給装置A1とを、供給管路3を介して前記洗浄液が供給可能なように接続する。また、前記路面洗浄装置A2と前記回収装置A3とを、回収管路4を介して処理液(放射性物質を含む洗浄液)が吸引可能なように接続しておく。
かかる状態で、前記路面洗浄装置A2、前記洗浄液供給装置A1、前記回収装置A3のメインスイッチをONの状態にし、前記コントロールパネル14のボタン等の設定手段を用いて、所定の設定をおこなう。例えば、ノズル9cからの洗浄液の噴射圧力、噴射する洗浄液の温度、吸引圧力、および路面洗浄装置A2の走行速度や、前記洗浄ノズル体9のガイドレール8上の往復動作の速度等を、路面の汚染状況や路面状態(例えば、アスファルト舗装、コンクリート舗装あるいはタイル舗装等)等を配慮して設定する。
この実施例の場合、例えば、前記噴射圧力としては、約5kgf/平方cm〜15kgf/平方cmに設定される。しかし、汚染状況や路面状態によっては、前記圧力よりも低い値(例えば、約2kgf/平方cm〜3kgf/平方cm)に設定してもよく、あるいは高い値(例えば、約16kgf/平方cm〜30kgf/平方cm)に設定してもよい。
また、この路面洗浄装置A2の走行速度としては、0.5km/h〜3.0km/hに設定される。しかし、汚染状況や路面状態によっては、もっと低速にあるいはもっと高速に設定されることは言うまでもない。
また、前記洗浄ノズル体9が、前記ガイドレール8上を往復動する速度としては、前記走行速度に応じて、1〜5往復動/minに、あるいはこれよりも遅く又は早い速度に設定される。
また、前記洗浄液の成分に起因して、路面の極く細かい隙間や穴内まで洗浄液を浸透せしめることもでき、当該隙間や穴内に付着している放射性物質をも有効に洗浄できる。また、前記洗浄液の構成に起因して、放射性物質を効果的に洗浄後の汚染水中に捕捉することができる。
例えば、汚染度が高い場合には、前記駆動ユニット6の回転数(走行速度)を低く、前記噴射圧力を高く、前記シリンダ11の往復動の速度を高くするうちのいずれか一つあるいは複数の補正をおこない、又は全ての補正をおこなう。一方、汚染度が低い場合には、前記駆動ユニット6の回転数(走行速度)を高く、前記噴射圧力を低く、前記シリンダ11の往復動の速度を低くするうちのいずれか一つあるいは複数の補正、又は全ての補正をおこなう。
このため、本実施例にかかる路面洗浄装置A2等を具備した本洗浄装置Aは、路面の放射性物質をより確実に洗浄することができる。しかも、近傍の溝や川を汚染水で汚染するようなことも回避できる。
また、前述のように、前記放射能測定装置13で測定した放射能の検出値は、当該検出値が得られたときの前記GPS装置15で測定された地球上の位置と関連づけて記憶装置内に記憶される。このため、地球上のそれら測定された位置(洗浄位置)での汚染(除染)状況を表した汚染マップ(洗浄マップ)やテーブル形態の汚染データ(除染データ)を簡単に得ることができる。また、時間を隔てて除染作業の続きをおこなおうとするときにも、前記GPS装置15を用いた洗浄位置の記録に基づいて確実に未洗浄のエリアを選別しておこなうことができるため、除染もれの場所が生じるのを防止することができ、また重複する除染作業を防止することができる。さらに、前回と今回又は今回と次回に洗浄したときの汚染状態(除染状態)を簡単に比較することが可能となり、除染作業を効率的におこなうことができる。
A1…洗浄液供給装置
A2…路面洗浄装置
A3…回収装置
3…供給管路
4…回収管路
6…駆動ユニット
7…カバー
7b…吸引口
8…ガイドレール
9…洗浄ノズル体
9a…本体部分
9b…延設部
9c…ノズル
11…シリンダ(ロッドレスシリンダ)
12…制御装置
13…放射能測定装置
Claims (8)
- 洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵タンクと当該洗浄液を昇圧する高圧ポンプとを備えた洗浄液供給装置と、当該洗浄液供給装置と供給管を介して接続され路面を洗浄する路面洗浄装置と、当該路面洗浄装置に回収管路を介して接続され洗浄後の汚染液を吸引回収する回収装置とを用いた放射性物質の洗浄方法であって、
前記路面洗浄装置が、当該路面洗浄装置を自走させることができる駆動ユニットと、底面を除く全体を外被するカバーと、このカバー内に内蔵され、前記供給管から供給された高圧の洗浄液をノズルから噴射する洗浄ノズル体と、前記噴射した洗浄液によって除去した放射性物質を前記回収管路側へ吸引させる吸引口とを備えたものであり、
前記洗浄液として、ポリイオン水を用い、
前記路面の洗浄に際して、前記駆動ユニットが前記路面洗浄装置を所望の方向に進行動作させるとともに、前記洗浄ノズル体のノズルから前記洗浄液を高圧で噴射して路面に付着した放射性物質を洗浄し、且つ、前記洗浄した放射性物質を含む洗浄液を前記吸引口から吸引管路を介して前記回収装置側へ回収させることを特徴とする放射性物質の洗浄方法。 - 前記路面洗浄装置が制御装置とGPS装置と放射能測定装置とをさらに備え、当該GPS装置と放射能測定装置とが信号線を介して前記制御装置に接続されており、
前記放射能測定装置で検出した各検出値を、それら検出値が得られた前記GPS装置で測定された地球上の位置と関連づけて記憶装置内に記憶するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載の放射性物質の洗浄方法。 - 前記ポリイオン水が、アクリルアミド・アクリル酸・2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパン スルホン酸共重合物ナトリウム塩を成分として有する薬剤を、前記アクリルアミド・アクリル酸・2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパン スルホン酸共重合物ナトリウム塩濃度が、約0.1ppm〜約200ppm となるように希釈して得たポリイオン水であることを特徴とする請求項1又は2記載の放射性物質の洗浄方法。
- 洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵タンクと当該洗浄液を昇圧する高圧ポンプとを備えた洗浄液供給装置と、当該洗浄液供給装置と供給管を介して接続され路面を洗浄する路面洗浄装置と、当該路面洗浄装置に回収管路を介して接続され洗浄後の汚染液を吸引回収する回収装置とを有する放射性物質の洗浄装置であって、
前記路面洗浄装置が、当該路面洗浄装置を自走させることができる駆動ユニットと、底面を除く全体を外被するカバーと、前記カバー内に内蔵され、前記供給管から供給された高圧の洗浄液をノズルから噴射する洗浄ノズル体と、前記噴射した洗浄液と当該噴射によって除去した放射性物質を前記回収管路側へ吸引するべく前記カバー内部に向けて開口した吸引口を備え、
路面の洗浄に際して、前記駆動ユニットが前記路面洗浄装置を所望の方向に進行動作させるとともに、前記カバー内において前記洗浄ノズル体のノズルから前記洗浄液を高圧で噴射して路面に付着した放射性物質を洗浄し、且つ、前記洗浄した放射性物質を含む洗浄液を前記吸引口から回収管路を介して前記回収装置に吸引回収することを特徴とする放射性物質の洗浄装置。 - 前記路面洗浄装置がGPS装置をさらに備え、当該GPS装置が信号線を介して前記制御装置に接続されており、
前記放射能測定装置で検出した各検出値を、それら検出値が得られた前記GPS装置で測定された地球上の位置と関連づけて記憶装置に記憶するよう構成されていることを特徴とする請求項4記載の放射性物質の洗浄装置。 - 前記カバー内に、前記駆動ユニットによる自走方向に平面視において交角を有するようにガイドレールが配置され、
前記洗浄ノズル体が、前記ガイドレール上をその長手方向にシリンダの伸縮動に起因して往復動する本体部分と、当該本体部分の下方に当該本体部分に対して回転し回転する中心部から放射状に延びる複数の延設部とを有し、各延設部の先端部に前記ノズルがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項4又は5記載の放射性物質の洗浄装置。 - 前記路面洗浄装置が制御装置と放射能測定装置をさらに備え、前記制御装置が、前記駆動ユニットの駆動源、前記シリンダ、および、前記放射能測定装置と、信号線を介して接続されており、
前記制御装置が、前記放射能測定装置からの検出値に依存して、前記シリンダの往復動の速度と前記駆動ユニットの走行速度とを変化させるように構成されていることを特徴とする請求項4〜6記載の放射性物質の洗浄装置。 - 前記制御装置が、前記放射能測定装置からの検出値に依存して、汚染度の高いときには、前記シリンダの往復動の速度を高く、且つ、前記駆動ユニットの走行速度を遅くなるように制御するように構成されていることを特徴とする請求項7記載の放射性物質の洗浄装置。
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