JP2015010852A - Method for decontaminating radioactive material contained in sediment on water bottom or in water - Google Patents

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六郎 海野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decontaminate a radioactive material contained in water or in sediment on a water bottom by a simple device or method.SOLUTION: A connection mat 1 formed by connecting a plurality of bags 2 packed with an adsorbent obtained by pulverizing-burning diatomaceous earth or the like is sunk onto a water bottom, and then recovered, to thereby decontaminate a radioactive material contained in sediment on the water bottom or in the water.

Description

本発明は、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することにより得られた吸着剤を利用した、水底の土砂中又は水中に含まれる放射線物質を除染する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for decontaminating radioactive substances contained in sediment or water in the bottom using an adsorbent obtained by pulverizing and firing mudstone or claystone.

原子力発電所の事故で放出された放射性物質により汚染された水や土壌等を除染する技術開発が求められている。原子力発電所から大気中に放出された放射性物質は、風の流れに乗って拡散し、雨等によって地表に降り注ぎ、河川やダム・ため池や水田・畑、森林に侵入した。   There is a need for technological development to decontaminate water and soil contaminated by radioactive materials released in accidents at nuclear power plants. Radioactive materials released from the nuclear power plant into the atmosphere diffused by the flow of wind, poured down to the surface by rain, etc., and entered rivers, dams, ponds, paddy fields / fields, and forests.

放射性物質とは、放射性元素を含む物質の総称であり、放射性セシウム(セシウム134、セシウム137)、放射性ヨウ素(ヨウ素131)、放射性ストロンチウム(ストロンチウム90)が含まれる。特に半減期が長い放射性セシウム(セシウム134、セシウム137)を除染する技術開発が求められており、様々な手法が検討されている。   The radioactive substance is a general term for substances containing radioactive elements, and includes radioactive cesium (cesium 134, cesium 137), radioactive iodine (iodine 131), and radioactive strontium (strontium 90). In particular, technical development for decontamination of radioactive cesium (cesium 134, cesium 137) having a long half-life is required, and various methods are being studied.

また、河川の淀んだ水底、湖沼やダムの水底、農業用水路の水底等の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する技術開発も求められている。例えば、水底に堆積した放射性物質汚染土砂を排出処理する方法があるが、発生廃棄物の処理が問題となっている。   In addition, there is a need for technological development to decontaminate radioactive materials contained in sediments and water, such as riverbed waterbeds, lakes and dams, and agricultural waterways. For example, there is a method of discharging radioactive material-contaminated sediment deposited on the bottom of the water, but the treatment of the generated waste is a problem.

特許文献1では、水にゼオライト粒子及び磁性粒子を含有する造粒物粒子を接触させて、放射性物質等の有害成分を前記造粒物粒子に吸着させ、前記水中の有害成分を吸着した造粒物粒子を水から磁気分離することを特徴とする水の浄化方法が提案されている。   In Patent Document 1, granulated particles containing zeolite particles and magnetic particles in contact with water to adsorb harmful components such as radioactive substances to the granulated particles, and granulated by adsorbing harmful components in the water There has been proposed a water purification method characterized by magnetically separating material particles from water.

特許文献2では、モルデナイトからなる天然ゼオライトを微粉砕して得られた平均粒径5.0μm以下の天然ゼオライト微粒子を水中に分散してなる放射性物質処理剤を放射線汚染排水に添加することを特徴とする放射線汚染排水の処理方法が提案されている。   Patent Document 2 is characterized in that a radioactive substance treating agent obtained by dispersing natural zeolite fine particles having an average particle diameter of 5.0 μm or less obtained by pulverizing natural zeolite made of mordenite in water is added to radiation-contaminated wastewater. A treatment method for radiation-contaminated wastewater is proposed.

しかしながら、特許文献1又は2に記載の技術で用いられているゼオライトは高価であるという問題点を有しており、経済性に優れ、かつゼオライトと同じ程度又はそれ以上の放射性物質に対する吸着力を有する吸着剤を用いた除染方法は未だ提供されていなかった。   However, the zeolite used in the technique described in Patent Document 1 or 2 has a problem that it is expensive, is excellent in economic efficiency, and has an adsorptive power with respect to a radioactive substance at the same level or higher than that of zeolite. No decontamination method using the adsorbent has been provided yet.

特開2005−177709号公報JP 2005-177709 A 特開2012−247405号公報JP 2012-247405 A

本発明の課題は、ゼオライトより安価であり、かつ、ゼオライトと同じ程度又はそれ以上の放射性物質に対する吸着力を有する吸着剤を用いた、放射性物質を除染する方法を提供することである。
また、簡易な装置や方法で、放射性物質を吸着した吸着剤を水中から取り除き、簡易な装置や方法で、所定の場所まで移動させることができる、放射性物質を除染する方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method for decontaminating a radioactive substance using an adsorbent that is less expensive than zeolite and has an adsorbing power to the same or higher level of radioactive substance as zeolite.
In addition, by providing a method for decontaminating radioactive materials that can remove adsorbents that have adsorbed radioactive materials from water with a simple device or method, and move them to a predetermined location with a simple device or method. is there.

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することにより得られた吸着剤に、放射線物質を含む汚染水を接触させた結果、該吸着材は、ゼオライトと同じ程度又はそれ以上の放射性セシウムを吸着する性質を有することを見出して本発明をするに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor made contact with contaminated water containing a radioactive substance to the adsorbent obtained by pulverizing and firing mudstone or claystone, It has been found that the adsorbent has the property of adsorbing radioactive cesium at the same level or higher as that of zeolite.

すなわち、本発明は、吸着剤を詰めた袋を複数個連結させた連結マットを水底に沈下後、回収することにより該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する方法であって、該吸着剤は、珪藻土が天然で固結したもの、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することによって得られ、該袋は上記吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有し、該連結マットの両端には水底から引き上げるための手段が設けられている、ことを特徴とする放射性物質を除染する方法を提供するものである。
以下、この発明の態様を「態様1」とする。
That is, the present invention is a method for decontaminating radioactive substances contained in sediment or water in the bottom of a water by sinking a connecting mat in which a plurality of bags filled with an adsorbent are connected to the bottom of the water and then collecting the mat. The adsorbent is obtained by pulverizing, after pulverizing mudstone or clay rock, which is naturally agglomerated diatomaceous earth, and the bag has a mesh size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging. Provided is a method for decontaminating a radioactive substance, characterized in that means for pulling up from the bottom of the water is provided at both ends of the connecting mat.
Hereinafter, this aspect of the present invention is referred to as “Aspect 1”.

また、本発明は、吸着剤を詰めたマットを水底に沈下後、回収することにより該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する方法であって、該吸着剤は、珪藻土が天然で固結したもの、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することによって得られ、該マットは、上記吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有し、内部には該吸着剤が該マット内で偏らないようになっている仕切りが設けられ、両端には水底から引き上げるための手段が設けられている、ことを特徴とする放射性物質を除染する方法を提供するものである。
以下、この発明の態様を「態様2」とする。
Further, the present invention is a method for decontaminating radioactive materials contained in sediment or water in the bottom of the water by sinking a mat filled with an adsorbent to the bottom of the water, and recovering the mat, wherein the adsorbent is made of diatomaceous earth. It is obtained by pulverizing and firing natural solidified mudstone or claystone, and the mat has a mesh size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging. The present invention provides a method for decontaminating a radioactive substance, characterized in that a partition is provided in the mat so as not to be biased, and means are provided at both ends for lifting from the bottom of the water.
Hereinafter, this embodiment is referred to as “embodiment 2”.

本発明によれば、ゼオライトより安価かつゼオライトと同じ程度又はそれ以上の放射性物質に対する吸着力を有する吸着剤を用いた、経済性と吸着力に優れた除染方法を提供することができる。
特に、セシウムイオンを吸着するので、放射性物質であるセシウム134、セシウム137を除去できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the decontamination method excellent in economical efficiency and adsorption power using the adsorption agent which is cheaper than a zeolite and has the adsorption power with respect to the radioactive substance of the same grade or more as a zeolite can be provided.
In particular, since cesium ions are adsorbed, radioactive materials such as cesium 134 and cesium 137 can be removed.

また、該吸着剤を詰めたマット又は連結マットを水底に沈めておけば、簡易な方法で、水中の放射性物質を吸着させられ、また、簡易な装置や方法で、放射性物質を吸着した吸着剤を水中から取り除くことが可能である。
吸着剤を水底にばらまいた場合は、土砂以外の「放射性物質を吸着した吸着剤」だけを水中から取り出すことが容易ではないが、本発明によれば、その工程が容易にできる。
In addition, if the mat or connecting mat filled with the adsorbent is submerged in the bottom of the water, the radioactive material in the water can be adsorbed by a simple method, and the adsorbent that adsorbs the radioactive material by a simple device or method Can be removed from the water.
When the adsorbent is dispersed on the bottom of the water, it is not easy to take out only the “adsorbent adsorbing radioactive material” other than earth and sand from the water, but according to the present invention, the process can be facilitated.

また、該マット又は連結マットを回収すれば、容易に処分場等の別の場所に、放射性物質が濃縮した状態でそれを移動させることが可能である。
すなわち、本発明における「除染」の後半段階である、放射性物質が吸着した吸着剤を所定の場所に移動させることが容易である。
Further, if the mat or the connecting mat is collected, it can be easily moved to another place such as a disposal site in a state where the radioactive substance is concentrated.
That is, it is easy to move the adsorbent adsorbed with the radioactive substance, which is the latter half of the “decontamination” in the present invention, to a predetermined location.

本発明の放射性物質を除染する方法に使用される、袋を複数個連結させた連結マットの一例を示す斜視図である(態様1)。It is a perspective view which shows an example of the connection mat which used for the method of decontaminating the radioactive substance of this invention which connected the some bag (Aspect 1). 本発明の放射性物質を除染する方法に使用される、内部に仕切りが設けられたマットの一例を示す斜視図である(態様2)。It is a perspective view which shows an example of the mat | matte used for the method of decontaminating the radioactive substance of this invention in which the partition was provided inside (aspect 2). 本発明の放射性物質を除染する方法を、河川(a)及び農業用水路(b)で使用したときの説明図である。It is explanatory drawing when the method of decontaminating the radioactive substance of this invention is used by a river (a) and an agricultural waterway (b).

以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の具体的態様に限定されるものではなく、技術的思想の範囲内で任意に変形することができる。   Hereinafter, the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following specific embodiments, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea.

<態様1と態様2共通>
本発明は、水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する方法であり、河川、湖沼、ダム、池、田、農業用水路等の水底の土砂中、又は、河川、湖沼、ダム、池、田、農業用水路等の水自体に含まれる放射性物質の除染に有用である。
本発明における「除染」とは、水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を吸着剤に吸着させることによって、広範囲に存在していた放射性物質を、濃縮し(小さな体積部分に閉じ込めて)、放射性物質が吸着した吸着剤を所定の場所に移動させるところまでをいう。
<Common to Aspect 1 and Aspect 2>
The present invention is a method for decontaminating radioactive materials contained in sediment or water in the bottom of the water, in sediments of the bottom of rivers, lakes, dams, ponds, rice fields, agricultural waterways, or rivers, lakes, dams, It is useful for decontamination of radioactive materials contained in water itself such as ponds, rice fields, and agricultural waterways.
In the present invention, “decontamination” means that the radioactive material contained in a wide range is concentrated (contained in a small volume) by adsorbing the radioactive material contained in the sediment or water in the bottom of the water to the adsorbent. This refers to up to moving the adsorbent adsorbed with the radioactive substance to a predetermined location.

本発明に用いられる「珪藻土」とは、珪藻の遺骸からなる堆積物である。
珪藻が海や湖沼などで大量に増殖し死滅すると、その死骸は水底に沈殿する。死骸の中の有機物の部分は徐々に分解されていき、最終的には二酸化ケイ素を主成分とする殻のみが残る。このようにしてできた珪藻の化石からなる土が珪藻土である。多くの場合、白亜紀以降の地層から産出される。
The “diatomaceous earth” used in the present invention is a deposit made of diatom remains.
When diatoms grow in large quantities in the sea or lakes and die, the dead bodies settle on the bottom of the water. The organic matter in the carcass is gradually decomposed, and finally only the shell composed mainly of silicon dioxide remains. The soil made of fossil diatoms thus made is diatomaceous earth. In many cases, it is derived from the Cretaceous or later strata.

本発明に用いられる「泥岩」は、泥(平均粒径が6.25μm以下の粒子)が、堆積し、固結してできた堆積岩を示す。
また、本発明に用いられる「粘土岩」は、粘土(平均粒径が4μm以下の粒子)が、圧縮・脱水して固結した堆積岩を示す。
ここで、「堆積岩」とは、海底、湖底等の水底又は地表で堆積した物質が、物理的・化学的変化を受け、固結してできた岩石のことである。
The “mudstone” used in the present invention refers to a sedimentary rock formed by depositing and solidifying mud (particles having an average particle size of 6.25 μm or less).
The “clay rock” used in the present invention is a sedimentary rock in which clay (particles having an average particle size of 4 μm or less) is consolidated by compression and dehydration.
Here, the “sedimentary rock” is a rock formed by solidifying a substance deposited on the surface of the seabed, lake bottom, or the like or on the surface of the earth by physical or chemical changes.

本発明に用いられる、珪藻土が天然で固結したもの、泥岩又は粘土岩は、各地で産出される何れのものも使用できるが、福島県いわき市産珪藻土が天然で固結したものは、放射性物質に対する優れた吸着機能を有するため、本発明に用いるのに好ましい。   The diatomaceous earth used in the present invention is naturally consolidated, mudstone or claystone can be any of those produced in various places. Since it has an excellent adsorption function for a substance, it is preferable for use in the present invention.

本発明に用いられる吸着剤に含まれる金属の化学組成は、特に限定はないが、該金属の酸化物換算で、
SiO 50〜80質量部、
Al 2〜20質量部、
Fe 1〜10質量部、
CaO 0.1〜6質量部、
MgO 0.1〜5質量部、
TiO 2質量部以下、
NaO 3質量部以下、
O 5質量部以下、
が好ましい。
The chemical composition of the metal contained in the adsorbent used in the present invention is not particularly limited, but in terms of oxide of the metal,
SiO 2 50~80 parts by weight,
2 to 20 parts by mass of Al 2 O 3 ,
1 to 10 parts by mass of Fe 2 O 3 ,
0.1-6 parts by mass of CaO,
MgO 0.1-5 parts by mass,
TiO 2 2 parts by mass or less,
Na 2 O 3 parts by mass or less,
5 parts by mass of K 2 O or less,
Is preferred.

特に好ましくは、
SiO 55〜75質量部、
Al 5〜15質量部、
Fe 2〜7質量部、
CaO 0.2〜5質量部、
MgO 0.5〜3質量部、
TiO 1質量部以下、
NaO 2質量部以下、
O 3質量部以下
である。
Particularly preferably,
55 to 75 parts by mass of SiO 2
Al 2 O 3 5 to 15 parts by weight,
2-7 parts by mass of Fe 2 O 3 ,
0.2 to 5 parts by mass of CaO,
0.5-3 parts by mass of MgO,
TiO 2 1 part by mass or less,
Na 2 O 2 parts by mass or less,
It is 3 parts by mass or less of K 2 O.

泥岩又は粘土岩を粉砕する方法に特に限定はないが、ハンマーを使用する方法、遠心力を利用する方法、破砕装置を利用する方法、爆破により粉砕する方法等の公知の方法を使用することができる。
粉砕する装置(粉砕機)としては、特に限定はないが、ハンマーミル、乳鉢等の衝撃又は磨り潰しを利用した粉砕機;ボールミル、ビーズミル等のメディアミル;ジェットミル;ローラーミル等が挙げられるが、本発明における吸着剤は、個数平均粒径として、0.1mm〜30mmと比較的粗い粒子であることが好ましいので、ハンマーミル、ボールミル等の粉砕機が好ましい。
There is no particular limitation on the method of pulverizing mudstone or claystone, but it is possible to use a known method such as a method using a hammer, a method using centrifugal force, a method using a crushing device, or a method of pulverizing by blasting. it can.
There are no particular limitations on the pulverizing apparatus (pulverizer), but examples include pulverizers using impact or grinding such as hammer mills and mortars; media mills such as ball mills and bead mills; jet mills; roller mills and the like. The adsorbent in the present invention is preferably a relatively coarse particle having a number average particle diameter of 0.1 mm to 30 mm, and therefore a pulverizer such as a hammer mill or a ball mill is preferable.

珪藻土が天然で固結したもの、泥岩若しくは粘土岩を粉砕後、焼成する方法は特に限定されない。焼成装置を利用する方法等の公知の方法を使用することができ、酸素雰囲気下で行うことが好ましく、空気中で行うことが特に好ましい。   There is no particular limitation on the method of firing the diatomaceous earth that is naturally consolidated, mudstone or claystone and then firing it. A known method such as a method using a baking apparatus can be used, and the method is preferably performed in an oxygen atmosphere, and particularly preferably performed in air.

焼成温度についても特に限定されないが、500℃〜1500℃で焼成することが好ましく、800℃〜1400℃で焼成することがより好ましく、700℃〜1000℃で焼成することが特に好ましい。
また、焼成時間は特に限定されないが、1〜10時間が好ましく、2〜3時間が特に好ましい。
Although it does not specifically limit about baking temperature, It is preferable to bake at 500 to 1500 degreeC, It is more preferable to bake at 800 to 1400 degreeC, It is especially preferable to bake at 700 to 1000 degreeC.
Moreover, although baking time is not specifically limited, 1 to 10 hours are preferable and 2-3 hours are especially preferable.

焼成することにより、粒径が小さい場合でも、水中に入れたときに水と混ざり合って、とろとろにならず、そのため、水底から引き上げた後に、処分場で水分を除去し易く、水と吸着剤の合計体積も小さくし易い。
また、放射性物質の吸着力が上昇する又は落ちないという効果を奏する。
By firing, even when the particle size is small, when mixed in water, it mixes with water and does not melt, so it is easy to remove moisture at the disposal site after pulling up from the bottom of the water, and water and adsorbent It is easy to reduce the total volume.
Moreover, there exists an effect that the adsorption | suction power of a radioactive substance raises or does not fall.

上記手法により得られた吸着剤の平均粒子径は、特に限定はないが、個数平均粒径として、0.1mm〜30mmが好ましく、0.3mm〜20mmがより好ましく、1mm〜15mmが特に好ましく、1.5mm〜10mmが更に好ましい。個数平均粒径が0.1mm〜30mmの場合、袋に入れて使用するときに、吸着剤が袋の網目から流出及び目詰まりしないという効果を奏する。
また、体積平均粒径/個数平均粒径の値が5以下であることが好ましい。
The average particle diameter of the adsorbent obtained by the above method is not particularly limited, but the number average particle diameter is preferably 0.1 mm to 30 mm, more preferably 0.3 mm to 20 mm, particularly preferably 1 mm to 15 mm, More preferably, it is 1.5 mm to 10 mm. When the number average particle size is 0.1 mm to 30 mm, the adsorbent is prevented from flowing out and clogging from the mesh of the bag when used in a bag.
The volume average particle size / number average particle size value is preferably 5 or less.

<態様1>
本発明の態様1では、上記手法により得られた吸着剤を、吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有する袋に入れる。図1に、態様1の、袋を複数個連結させた連結マットの一例を示す斜視図である。
1個の袋の形は特に限定されないが、上から見て、長方形又は円形が好ましく、長方形がより好ましく、正方形が特に好ましい。
1個の袋の大きさは特に限定されないが、長方形の場合、1辺の長さが5cm〜150cmが好ましく、10cm〜100cmがより好ましく、15cm〜70cmが特に好ましい。
<Aspect 1>
In the first aspect of the present invention, the adsorbent obtained by the above method is put in a bag having a mesh size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a connection mat according to the first aspect in which a plurality of bags are connected.
The shape of one bag is not particularly limited, but when viewed from above, a rectangle or a circle is preferable, a rectangle is more preferable, and a square is particularly preferable.
The size of one bag is not particularly limited, but in the case of a rectangle, the length of one side is preferably 5 cm to 150 cm, more preferably 10 cm to 100 cm, and particularly preferably 15 cm to 70 cm.

袋の網目の大きさは、吸着剤が流出も目詰まりもしなければ特に限定されず、網目の形状も長方形でも六角形でもよいが、長方形の一辺換算で、0.05mm〜20mmが好ましく、0.1mm〜17mmがより好ましく、0.3mm〜15mmが特に好ましく、1mm〜10mmが更に好ましい。   The size of the mesh of the bag is not particularly limited as long as the adsorbent does not flow out or clog, and the shape of the mesh may be rectangular or hexagonal, but it is preferably 0.05 mm to 20 mm in terms of one side of the rectangle. .1 mm to 17 mm is more preferable, 0.3 mm to 15 mm is particularly preferable, and 1 mm to 10 mm is still more preferable.

図1に示したように、吸着剤を詰めた袋2を複数個連結させて連結マット1を形成させる。連結させる個数は、河川、湖沼、ダム、池、田、農業用水路等の大きさに従って適宜調節され、個数は特に限定されないが、10個〜1600個が好ましく、20個〜800個がより好ましく、40個〜400個が特に好ましい。   As shown in FIG. 1, a plurality of bags 2 filled with an adsorbent are connected to form a connection mat 1. The number to be connected is appropriately adjusted according to the size of rivers, lakes, dams, ponds, fields, agricultural waterways, etc., and the number is not particularly limited, but preferably 10 to 1600, more preferably 20 to 800, 40 to 400 is particularly preferable.

連結マット1の大きさは、河川、湖沼、ダム、池、田又は農業用水路の大きさによって決められるが、河川、池、田、農業用水路等の細い又は小さい場合は、連結マット1の幅は、端から端までの長さを有していることが好ましい。
また、淀みに放射性物質が滞留する傾向があるので、その部分の大きさであることも好ましい。
連結マット1の大きさは限定されないが、長方形の1辺の長さ換算で、2m〜50mが好ましく、3m〜30mがより好ましく、5m〜20mが特に好ましい。
The size of the connecting mat 1 is determined by the size of rivers, lakes, dams, ponds, rice fields, or agricultural waterways, but if the river, pond, rice field, agricultural waterways, etc. are thin or small, the width of the connecting mat 1 is It is preferable to have a length from end to end.
Further, since radioactive materials tend to stay in the stagnation, the size of the portion is also preferable.
Although the magnitude | size of the connection mat 1 is not limited, 2m-50m are preferable in conversion of the length of one side of a rectangle, 3m-30m are more preferable, 5m-20m are especially preferable.

袋同士を複数個連結させる連結手段4は、特に限定はなく、網目を形成する網同士を紐で括ってもよいし、プラスチックや金属でできた専用の連結器具で連結させてもよい。   The connecting means 4 for connecting a plurality of bags is not particularly limited, and the nets forming the mesh may be tied with a string, or may be connected with a dedicated connecting device made of plastic or metal.

<態様2>
本発明の態様2では、袋の代わりに吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有し、内部には該吸着剤が偏らないようになっている仕切りが設けられたマットを使用する。図2に、態様2の、内部に仕切りが設けられたマットの一例を示す斜視図を示す。
<Aspect 2>
In the second aspect of the present invention, instead of the bag, a mat having a mesh with a size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging and having a partition in which the adsorbent is not biased is used. . In FIG. 2, the perspective view which shows an example of the mat | matte in which the partition was provided inside of the aspect 2 is shown.

内部に仕切りが設けられたマット22の大きさは、河川、湖沼、ダム、池、農業用水路の大きさによって適宜変更することができる。態様2の内部に仕切りが設けられたマット22の好ましい大きさは、態様1の連結マットの好ましい大きさと同じである。
また、態様2の網目の好ましい形状や大きさは、態様1の網目の好ましい形状や大きさと同じである。
The size of the mat 22 provided with a partition inside can be appropriately changed depending on the size of the river, lake, dam, pond, and agricultural waterway. The preferred size of the mat 22 provided with partitions inside the second aspect is the same as the preferred size of the connecting mat of the first aspect.
Further, the preferred shape and size of the mesh of aspect 2 are the same as the preferred shape and size of the mesh of aspect 1.

態様2では、内部に仕切りが設けられたマット22の内部には該吸着剤が偏らないようになっている仕切り25が設けられている。仕切り25で区切られた部分の好ましい大きさは、態様1の袋の好ましい大きさと同じである。
態様2の内部に仕切りが設けられたマット22の区切られた部分の個数は、態様1の袋の好ましい個数と同じである。
仕切りは、公知の方法で設けられる。
In the aspect 2, the partition 25 in which the adsorbent is not biased is provided inside the mat 22 provided with a partition inside. The preferred size of the portion delimited by the partition 25 is the same as the preferred size of the bag of aspect 1.
The number of the divided portions of the mat 22 provided with a partition inside the aspect 2 is the same as the preferable number of the bags of the aspect 1.
The partition is provided by a known method.

<態様1と態様2共通>
河川、湖沼、ダム、池、田、農業用水路等から引き上げるために、態様1では連結マット1、又は、態様2では内部に仕切りが設けられたマット22の両端に、水底から引き上げるための手段3(24)を設ける。
河川、農業用水路等で連結マット1又は内部に仕切りが設けられたマット22を使用したときの説明図を図3(a)及び(b)に示す。
水底から引き上げるための手段3を、柱、杭、クレーン等を用いて固定することにより、連結マット1又は内部に仕切りが設けられたマット22が水流によって移動することを防止することができる。
また、水底から引き上げるための手段3(24)は、連結マット1又は内部に仕切りが設けられたマット22を水底から引き上げるためにも好適に用いられる。
<Common to Aspect 1 and Aspect 2>
In order to pull up from a river, lake, dam, pond, rice field, agricultural waterway, etc., means 3 for pulling up from the bottom of the water to the ends of mat 22 in aspect 1 or mat 22 provided with a partition in aspect 2 (24) is provided.
3 (a) and 3 (b) are explanatory diagrams when the connecting mat 1 or the mat 22 provided with a partition is used in a river, an agricultural waterway or the like.
By fixing the means 3 for pulling up from the water bottom using a pillar, a pile, a crane or the like, it is possible to prevent the connecting mat 1 or the mat 22 provided with a partition inside from being moved by the water flow.
The means 3 (24) for lifting from the bottom of the water is also preferably used for lifting the connecting mat 1 or the mat 22 provided with a partition inside from the bottom of the water.

水底から引き上げるための手段3(24)は、特に限定されないが、ロープ、ワイヤ等を用いることができる。   The means 3 (24) for lifting from the bottom of the water is not particularly limited, and a rope, a wire, or the like can be used.

連結マット1又は内部に仕切りが設けられたマット22を河川やダム等の水底に沈下させてから引き上げるまでの時間は、特に限定されないが、1週間〜10年の期間が好ましく、1か月〜5年の期間がより好ましく、2か月〜3年の期間が特に好ましい。   The time until the connecting mat 1 or the mat 22 provided with a partition in the interior is submerged on the bottom of a river or a dam and then lifted is not particularly limited, but is preferably 1 week to 10 years. A period of 5 years is more preferable, and a period of 2 months to 3 years is particularly preferable.

本発明は、(1)水底の土砂中、又は、(2)水中、に含まれる放射性物質を除染する方法であるが、水が流れるとその水が網目から内部に入り、本発明における吸着剤に接触することによって、水中の放射性物質が吸着剤に吸着される。
吸着される放射性物質は、最初から水中にある放射性物質の場合もあるし(上記(2)の場合)、水底の土砂中に混在する又は水底の土砂に吸着した放射性物質が、一旦、水中に移行した放射性物質の場合もある(上記(1)の場合)。この場合、放射性物質は、水底の土砂から本発明における吸着剤に移行することになる。
The present invention is a method for decontaminating radioactive substances contained in (1) the sediment at the bottom of the water or (2) in the water. When water flows, the water enters the inside from the mesh and is adsorbed in the present invention. By contacting the agent, the radioactive material in the water is adsorbed by the adsorbent.
The radioactive material to be adsorbed may be the radioactive material that has been in the water from the beginning (in the case of (2) above), or the radioactive material that is mixed in or adsorbed to the sediment at the bottom of the water is once in the water. In some cases, the radioactive material is transferred (in the case of (1) above). In this case, the radioactive substance is transferred from the bottom sediment to the adsorbent in the present invention.

引き上げた連結マット1又は内部に仕切りが設けられたマット22の中には、放射性物質が吸着した吸着剤が入っており、水中の全体に広がっていた放射性物質が、小さい体積部分(質量部分)に濃縮されるので、その後の処分が容易になる。放射性物質が吸着した吸着剤は、所定の場所に移動して、常法に従って処分される。   In the connected mat 1 pulled up or in the mat 22 provided with a partition inside, an adsorbent adsorbed with a radioactive substance is contained, and the radioactive substance spread throughout the water is in a small volume part (mass part). So that it can be easily disposed of later. The adsorbent adsorbed with the radioactive substance moves to a predetermined place and is disposed of according to a conventional method.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.

実施例1
<吸着剤の調製>
福島県のいわき市で産出された、珪藻土が天然で固結したものを使用した。このいわき産珪藻土の金属の化学組成を表1に示す(数値は酸化物換算であり、表の単位は質量部である)。
該珪藻土を、ハンマーミルで個数平均粒径3mmに粉砕し、空気中で、1100℃で3時間焼成して吸着剤を得た。得られた除染用吸着剤の個数平均粒径は3mmであった。
Example 1
<Preparation of adsorbent>
We used natural and consolidated diatomaceous earth produced in Iwaki City, Fukushima Prefecture. The chemical composition of the metal of this Iwaki diatomaceous earth is shown in Table 1 (numerical values are converted to oxides, and the unit of the table is parts by mass).
The diatomaceous earth was pulverized to a number average particle diameter of 3 mm with a hammer mill and fired in air at 1100 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent. The obtained decontamination adsorbent had a number average particle diameter of 3 mm.

Figure 2015010852
Figure 2015010852

<放射性物質の吸着性能の検証試験>
放射性物質を含む汚染水(セシウム134とセシウム137によって、780Bq/kgに汚染)1000gに、上記方法で得られた吸着剤10g(汚染水に対して1質量部)を撹拌しながら1時間浸した。
その後、吸着剤を取り出して、吸着した放射線量を測定した。放射線量の測定は、SEG−EMS(セイコー・イージーアンドジー社製)を用いて、常法に従って測定した。
<Verification test for adsorption performance of radioactive materials>
1000 g of contaminated water containing radioactive material (contaminated to 780 Bq / kg by cesium 134 and cesium 137) was immersed in 10 g of the adsorbent obtained by the above method (1 part by mass with respect to the contaminated water) for 1 hour. .
Thereafter, the adsorbent was taken out and the adsorbed radiation dose was measured. The radiation dose was measured according to a conventional method using SEG-EMS (manufactured by Seiko EG & G).

比較例1
実施例1において、上記方法で得られた吸着剤に代えて、ほぼ同じ個数平均粒子径と粒径分布を有するゼオライトを用いて、実施例1と同様に吸着した放射線量を測定した。
結果をまとめて以下の表2に記載する。
Comparative Example 1
In Example 1, instead of the adsorbent obtained by the above method, the amount of radiation adsorbed was measured in the same manner as in Example 1 using zeolite having the same number average particle diameter and particle size distribution.
The results are summarized in Table 2 below.

Figure 2015010852
Figure 2015010852

表2の結果より、本発明の吸着剤を使用したことによる放射線量の低減率(b/a)は、ゼオライトを用いた場合よりも高かった。以上のことから、ゼオライトと少なくとも同等又はそれ以上の、放射性セシウムに対しての吸着力があることが分かった。
撹拌下での1時間の浸漬で、放射性セシウムを吸着させることができたことから、河川、ダム等の水底に、本発明の吸着剤が詰まったマット又は該吸着剤が詰まった袋を連結させた連結マットを沈下させ、一定期間静置して回収することにより、該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染することができる。
実際の水底への静置期間は、1週間〜10年が好適であることが予想される。
From the results in Table 2, the radiation dose reduction rate (b / a) due to the use of the adsorbent of the present invention was higher than when zeolite was used. From the above, it has been found that there is at least the same or more adsorptive power to radioactive cesium as zeolite.
Since the radioactive cesium was able to be adsorbed by immersion for 1 hour under stirring, a mat filled with the adsorbent of the present invention or a bag filled with the adsorbent was connected to the bottom of a river, a dam or the like. The radioactive matte contained in the sediment or water in the bottom of the water can be decontaminated by sinking the connected mat and allowing it to stand and recover for a certain period of time.
It is expected that the actual period of standing on the bottom of the water is preferably 1 week to 10 years.

実施例2
<吸着剤の調製>
福島県いわき市の海岸で産出された粘土岩を、ハンマーミルで個数平均粒子径3mmに粉砕した。
粉砕したものを、空気中で、1100℃で3時間焼成して吸着剤を得た。得られた吸着剤の個数平均粒子径は3mmであった。
Example 2
<Preparation of adsorbent>
Clay rock produced on the coast of Iwaki City, Fukushima Prefecture was crushed to a number average particle size of 3 mm with a hammer mill.
The pulverized product was calcined in air at 1100 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent. The number average particle diameter of the obtained adsorbent was 3 mm.

<放射性物質の吸着性能の検証試験>
放射性物質を含む汚染水(セシウム134とセシウム137によって、780Bq/kgに汚染)1000gに、上記方法で得られた吸着剤10g(汚染水100質量部に対して1質量部)を撹拌しながら1時間浸した。
その後、吸着剤を取り出して、吸着した放射線量を測定した。放射線量の測定は、SEG−EMS(セイコー・イージーアンドジー社製)を用いて、常法に従って測定した。
前記した比較例1の結果とまとめて以下の表3に記載する。
<Verification test for adsorption performance of radioactive materials>
1000 g of contaminated water containing radioactive material (contaminated to 780 Bq / kg by cesium 134 and cesium 137) 10 g of the adsorbent obtained by the above method (1 part by mass with respect to 100 parts by mass of contaminated water) Soaked in time.
Thereafter, the adsorbent was taken out and the adsorbed radiation dose was measured. The radiation dose was measured according to a conventional method using SEG-EMS (manufactured by Seiko EG & G).
The results of Comparative Example 1 described above are summarized in Table 3 below.

Figure 2015010852
Figure 2015010852

表3の結果より、粘土岩から得られた本発明の吸着剤は、ゼオライトと同等又はそれ以上の、放射性セシウムに対しての吸着力があることが分かった。   From the results in Table 3, it was found that the adsorbent of the present invention obtained from clay rock has an adsorption power for radioactive cesium that is equal to or higher than that of zeolite.

本発明による放射線物質を除染する方法を用いることにより、特に、河川の淀んだ水底、ダムやため池の水底、農業用水路の水底の土砂に多く堆積している放射性物質を除染及び流出拡散を低減し、人や他の動植物への移行を防ぐことも可能となるので、吸着剤及びそれを使用する分野に広く用いられるものである。   By using the method for decontaminating radioactive materials according to the present invention, in particular, radioactive materials accumulated in the sediment at the bottom of rivers, the bottom of dams and ponds, and the bottom of agricultural canals are decontaminated and diffused. Since it is possible to reduce and prevent migration to humans and other animals and plants, it is widely used in adsorbents and fields where they are used.

1 連結マット
2 吸着剤を詰めた袋
3 水底から引き上げるための手段
4 連結手段
22 内部に仕切りが設けられたマット
23 仕切りで区分けされたマットの一部
24 水底から引き上げるための手段
25 仕切り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection mat 2 Bag packed with adsorbent 3 Means for raising from bottom 4 Connection means 22 Mat provided with partition inside 23 Part of mat partitioned by partition 24 Means for lifting from bottom 25 Partition

Claims (6)

吸着剤を詰めた袋を複数個連結させた連結マットを水底に沈下後、回収することにより該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する方法であって、
該吸着剤は、珪藻土が天然で固結したもの、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することによって得られ、
該袋は、上記吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有し、
該連結マットの両端には水底から引き上げるための手段が設けられている、
ことを特徴とする放射性物質を除染する方法。
A method of decontaminating radioactive materials contained in sediment or water in the bottom of the water by collecting a connecting mat in which a plurality of bags filled with an adsorbent are connected and sinking to the bottom of the water,
The adsorbent is obtained by pulverizing and firing a diatomaceous earth naturally solidified mudstone or claystone,
The bag has a mesh size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging;
Means for pulling up from the bottom of the water is provided at both ends of the connecting mat.
A method for decontaminating radioactive materials characterized by the above.
吸着剤を詰めたマットを水底に沈下後、回収することにより該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する方法であって、
該吸着剤は、珪藻土が天然で固結したもの、泥岩又は粘土岩を粉砕後、焼成することによって得られ、
該マットは、上記吸着剤が流出及び目詰まりしない大きさの網目を有し、内部には該吸着剤が該マット内で偏らないようになっている仕切りが設けられ、両端には水底から引き上げるための手段が設けられている、
ことを特徴とする放射性物質を除染する方法。
A method of decontaminating radioactive material contained in sediment or water in the bottom by collecting a mat filled with an adsorbent after sinking to the bottom,
The adsorbent is obtained by pulverizing and firing a diatomaceous earth naturally solidified mudstone or claystone,
The mat has a mesh of a size that prevents the adsorbent from flowing out and clogging, and is provided with a partition that prevents the adsorbent from being biased within the mat, and is pulled up from the bottom of the water at both ends. Means are provided for,
A method for decontaminating radioactive materials characterized by the above.
上記水底が、河川、湖沼、ダム、池、田又は農業用水路の水底である、請求項1又は請求項2に記載の放射性物質を除染する方法。   The method for decontaminating a radioactive substance according to claim 1 or 2, wherein the bottom is a bottom of a river, a lake, a dam, a pond, a rice field, or an agricultural waterway. 水底に沈下させ、1週間後〜10年後に回収することにより該水底の土砂中又は水中に含まれる放射性物質を除染する請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の放射性物質を除染する方法。   The radioactive substance according to any one of claims 1 to 3, wherein the radioactive substance is decontaminated in the sediment or water of the bottom by sinking to the bottom of the water and collecting it after 1 week to 10 years. How to decontaminate. 上記吸着剤の個数平均粒子径が0.1mm〜30mmである請求項1ないし請求項4の何れかの請求項に記載の放射性物質を除染する方法。   The method of decontaminating a radioactive substance according to any one of claims 1 to 4, wherein the adsorbent has a number average particle diameter of 0.1 mm to 30 mm. 上記焼成が、焼成温度が500℃〜1500℃、焼成時間が1〜10時間であり、酸素雰囲気下で行われる、請求項1ないし請求項5の何れかの請求項に記載の放射性物質を除染する方法。   The radioactive material according to any one of claims 1 to 5, wherein the firing is performed in an oxygen atmosphere at a firing temperature of 500 ° C to 1500 ° C, a firing time of 1 to 10 hours. How to dye.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017026498A (en) * 2015-07-23 2017-02-02 株式会社ダイクレ Structure for attaching adsorbent of radioactive material to side ditch
JP2018100842A (en) * 2016-12-19 2018-06-28 Hkテクノロジー株式会社 Radioactive substance adsorption cloth net

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