JP2015040728A - 移動式コンパクト除染装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を提供する。【解決手段】 車両の荷台の前端部又は後端部から順に、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽脱水部の全部または一部を配置したことを特徴とする除染装置を開発した。車両の荷台に配置することにより、移動式にすることができる。また、前端部又は後端部から順に、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽脱水部の全部または一部を配置ことにより、除染工程が連続的に流れるようになり、コンパクトであっても処理能力を十分に発揮することができる。これにより、移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を提供することができる。【選択図】図１０

Description

本発明は、４ｔトラックの荷台に搭載して移動可能な程度にコンパクトな除染装置に関するものである。

一般に、除染装置は、固定式であって、大規模なものであるのが通常である。その場合、汚染物質については、トラックなどで除染装置のある場所まで運搬した上で除染を行うことになる。

しかし、除染装置が固定式であると、汚染物質を運搬しなければならず、手間がかかることに加え、汚染物質が放射性物質である場合には移動中に放射性物質が周囲に拡散する危険性もある。

そのため、除染装置自体を移動式にする試みが図られている。その試みとしては、例えば、特許文献１が挙げられる。

特許第５０５４８４８号

特許文献１では、機動性確保の目的のもと、４ｔトラックの荷台に搭載して除染装置自体を移動するという発想が開示されている。

しかし、４ｔトラックに搭載するとすれば、除染装置をコンパクトにするための工夫が不可欠であるところ、特許文献１においては、そのような工夫は開示されていない。また、工夫することなく除染装置のサイズを小さくした場合、その除染装置の処理能力が低くなってしまうことから、除染装置としての機能を十分に発揮できない。

そのようなことから、移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を提供することが望まれていた。

本発明は、このような状況から、移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を提供することを課題とするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、車両の荷台の前端部又は後端部から順に、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽脱水部の全部または一部を配置したことを特徴とする除染装置を開発した。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記濁水分級装置は、スクリュー分級装置であって、車載移動時にはスクリュー部分を折りたたみ可能とする折りたたみ機構を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、移動の際、除染装置全体をコンパクトに収納することができる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記凝集撹拌装置は、凝集槽を用いず前記濁水分級装置からの濁水を流したままで凝集効果を有するように、濁水取入部の先の濁水流通路に凝集剤取入部と、濁水流通路であって濁水取入部からみて排出口よりも先に設けられた凝集攪拌部とを有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、凝集の際の攪拌用の水槽を用意する必要がなくなり、除染装置全体をコンパクトにすることができる。また、配管内で攪拌と凝集を同時に行えるので、処理の連続性が向上し、処理能力上げることもできる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記フロック整流水槽は、凝集撹拌装置からの濁水の流れを静かにする濁水整流機構を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、フロックを効率的に沈降分離工程に送り込むことができる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記フロック沈降分離槽は、フロックを含む濁水からフロックを相対的に少なく含む一次上澄水と、フロックを相対的に少なく含む一次凝集濁水とに分離する振動篩を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、沈降した状態の濁水の濃度をなるべく薄めることなく濃縮槽に送りだすことができ、かつ、濃縮槽内での静置による上澄水と濁水の分離をより短時間で円滑に行うことができる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記フロック濃縮槽は、上澄水の懸濁度合を目視するためのフロック観察透明管を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、より水分の少ない状態の濁水とすることができる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、前記脱水部は減圧吸着バッグに前記フロック濃縮槽からの二次凝集懸濁水に含まれるフロックを脱水槽に貯留した後、減圧吸着して濃縮する減圧バッグ機構と、減圧バッグ機構は、減圧バッグを脱水槽から引上げ後、直ちに口空きフレキシブルコンテナバッグ上に移動し、減圧バッグを加圧することでフレキシブルコンテナバッグに脱水フロックを落下する落下機構と、を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、コンパクトにして汚染物質を十分に除去することができる。

また、本発明は、さらに前記の特徴に加えて、荷台を有する車両は、４ｔトラックであり、前記荷台は、車両のエンジンと駆動輪を有する車両本体から離脱可能とする離脱機構を有するという特徴をもつ除染装置を開発した。これにより、移動を容易に行うことができ、かつ、１つの車両で往復すれば複数の除染装置を移動することが可能となる。

以上のような構成のうち、車両の荷台に配置することにより、移動式にすることができる。また、前端部又は後端部から順に、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽脱水部の全部または一部を配置ことにより、除染工程が連続的に流れるようになり、コンパクトであっても処理能力を十分に発揮することができる。これにより、移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を提供することができる。

そして、移動式であって、かつ、コンパクトであっても十分な処理能力を有する除染装置を利用することにより、汚染物質を固定式の除染装置のある場所まで運搬することなく、大量の汚染物質の除染を効率よく行うことができる。

本発明の基本的構造の一例を示す図 本発明の応用的構造（排出部）を示す図 本発明の応用的構造（凝集攪拌部）を示す図 本発明の応用的構造を示す図１ 本発明の応用的構造を示す図２ 流路管本体が延長された混合管を示す図 凝集攪拌部が延長された混合管を示す図 一体取入部を凝集攪拌部に向かって斜めに配置した混合管を示す図 浚渫エジェクターの断面図 各工程において使用される装置の配置関係を示した概念図 実施例４の基本的な構成における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置の構成の一例を示す概念図 凝集沈降槽の形状の一例を示す図 放射性セシウムが粘土の層間に捕獲された状態を示す概念図 本発明に係る沈降分離装置を含むコンパクトな除染装置の一例を示す概念図 上澄水連絡管及びフロック観察透明管の意義について説明するための図１ 上澄水連絡管及びフロック観察透明管の意義について説明するための図２ 離脱可能な車両を示す図 折りたたみ可能な分級装置を示す図 伸縮可能な分級装置を示す図

以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。以下の説明は、実施例１は請求項１に、実施例２は請求項２に、実施例３は請求項３に、実施例４は請求項４ないし６に、実施例５は請求項７に、実施例６は請求項８に、それぞれ対応する。なお、本発明の内容は、以下の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。

本発明の対象である除染装置は、車両の荷台の前端部又は後端部から順に、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽、脱水部の全部または一部を配置したものである。

「濁水分級装置」とは、汚染物質が付着している物質と清浄化した物質に振り分ける装置を意味する。例えば、放射性物質により汚染された物質の除染を例にとると、セシウムが付着している粘土・シルトと、粘土・シルトが剥離されて清浄化した砂・礫と、に振り分ける装置を意味する。

本発明において「濁水」とは、微粒子が混ざることで濁った状態になっている水をいう。本発明においては特に放射性セシウムを含む粘土を微粒子として含む濁水を念頭に置いているが、本発明に係る沈降分離装置の処理対象は、これに限られるものではなく、上に述べたような沈降分離工程によってより多くのフロックを含む状態にすることができるような微粒子を含む水が広く対象となり得る。

「凝集撹拌装置」とは、配管内で凝集剤を添加することによって、配管内で凝集のための攪拌混合工程を行うための装置である。除染における凝集工程は、移動可能となるように、なるべくコンパクトな装置によって行うことが望ましい。除染における凝集工程においては、凝集剤を添加して攪拌する作業が必要であるところ、通常、その作業は、攪拌水槽を用いて行われる。しかし、攪拌水槽が必要となると大きなスペースが必要となり、かつ、移動式にするのが困難となる。他方、配管内で凝集のための攪拌混合工程を行えば、攪拌水槽を用いない分、コンパクトとなり、移動式にすることにも繋がる。そのため、除染における凝集工程は、配管内で凝集剤を添加することによって、配管内で凝集のための攪拌混合工程を行うための装置である凝集攪拌装置を用いることが望ましい。

「フロック整流水槽」とは、濁水を整流してフロックを効率的に凝集沈降層に送り込むための水槽である。

「フロック沈降分離槽」とは、フロック整流水槽から取り入れられた原濁水に対して凝集沈降処理を行うための槽である。

「フロック濃縮槽」とは、前記凝集沈降によって得られた凝集物の濃縮を行うための槽である。

「脱水部」とは、汚染物質を脱水することで減容化する工程である。例えば、放射性物質により汚染された物質の除染を例にとると、粘土・シルトを脱水して減容化する工程である。

これらの配置は、工程間の流れがスムーズになる順序のものであることが望ましい。工程の流れは、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽、脱水部の順番である。そうすると、配置の順序に関しても、工程間の流れに沿って規則正しく配置されている、具体的には、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽、脱水部の順番であれば、工程間の流れがスムーズになる。そのため、配置の順序は、濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽、脱水部の順番であることが望ましい。配置の順序を示す前記「順に」とは、工程間の流れがスムーズになるように規則正しく配置されていることを意味する。

例えば、図１０は、各工程において使用される装置の配置関係を示した概念図にしたものである。あくまで概念図であるので、実際の各装置の形状や大きさなどは異なるものである。図１０のａのように、濁水分級装置（１００１）、凝集撹拌装置（１００２）、フロック整流水槽（１００３）、フロック沈降分離槽（１００４）、フロック濃縮槽（１００５）、脱水部（１００６）という順番で、車両の前部から後部に向かって、斜めに順次進んでも良い。また、図１０のｂのように、最前部に濁水分級装置（１００１）と凝集撹拌装置（１００２）が並行し、次にフロック整流水槽（１００３）とフロック沈降分離槽（１００４）が並行し、最後部にフロック濃縮槽（１００５）と脱水部（１００６）が並行し、凝集撹拌装置（１００２）とフロック整流水槽（１００３）が隣接し、フロック沈降分離槽（１００４）とフロック濃縮槽（１００５）が隣接するという並び方で配置されていても良い。

配置される各装置の向いている方向についても、各工程間の繋がりが良いものであることが望ましい。通常、各装置は、配管やホースなどで結ばれる。そのため、各工程間の繋がりを良くするためには、前工程に用いる装置の終点が後工程に用いる装置の始点に隣接するのが望ましい。

また、各工程の間に調整槽を配置しても良い。調整槽とは、前行程を終了した処理物について、後工程に移行するまでの間、処理物を貯留するための槽である。調整槽を配置することにより、各工程間での作業効率の差を調整することができる。

この調整槽は、運搬や設置撤去のコストがかからないものであることが望ましい。組立て不可能な鋼製水槽であれば、運搬の際に場所をとってしまい、かつ、設置撤去にクレーンなどを用いる必要があるためコストがかかる。他方、組立式角型水槽であれば、組立て前のコンパクトな状態で運搬すれば場所をとらず、かつ、設置撤去にクレーンなどを用いる必要もないため設置撤去費用も安い。そのため、調整槽は、組立式角型水槽を用いることが望ましい。

また、上記の装置に加えて、浚渫装置を配置しても良い。浚渫装置は、車両の荷台に搭載されている濁水分級装置と濁水の水源とをつなぐための装置である。

浚渫装置は、通常、駆動ポンプと浚渫エジェクターと浚渫吸引装置とを備える。そして、除染作業における浚渫工程は、港湾・河川・運河などの底面を浚って除染対象である土砂などを取り去る最初の工程であり、全体の除染効率は、その浚渫効率に依存する。そのため、浚渫工程においては、効率よく土砂を取り去るための工夫をすることが望ましい。

浚渫エジェクター内において内径に違いがあれば、運搬効率は、内径の狭いところに依存するため下がってしまう。他方、浚渫エジェクター内おいて内径が均一であれば、運搬効率は下がらない。さらに、浚渫エジェクターの吸引口から排出口までの形状として、曲部の角度が９０度であると運搬効率が下がってしまう。他方、曲部の角度が１２５度から１４５度の範囲内であれば、運搬効率が下がらない。そのため、浚渫エジェクターは、内径が均一であり、かつ、曲部の角度が１２５度から１４５度の範囲内であることが望ましい。

図９は、浚渫エジェクターの断面図である。エジェクターの入口部分（０９０４）から礫（０９０８）や砂（０９０９）や粘土（０９１０）が入り込み、空気（０９０１）とともに配管内に送出される高圧水（０９０２）によって、出口部分（０９０３）から外部に送出される。この場合において、曲部（０９０５）と直部（０９０６）とでは内径が均一であり、かつ、曲部の角度（０９０７）は、１３５度となっている。このような構造を取ることによって、運搬効率のよい浚渫エジェクターを提供することができる。

さらに、浚渫エジェクターの濁水の水源側先端部分を水源に到達させる方法としては、例えば放射性物質の除染の場合には、放射性物質による被ばくを避けるため、可能な限り人を現地に動員しなくていい方法が望ましい。浚渫エジェクターにＧＰＳを搭載し、かつ、遠隔操作リモコン等で遠隔地にて操作する方法によれば、浚渫エジェクターの濁水の水源側先端部分が、車両から水源に到達して、水源においても全ての濁水を吸い上げることは可能であり、かつ、人が現地に動員される必要はなくなる。そのため、浚渫エジェクターの濁水の水源側先端部分を水源に到達させる方法としては、浚渫エジェクターにＧＰＳを搭載し、かつ、遠隔操作リモコン等で遠隔地にて操作する方法であることが望ましい。

また、除染装置は通常電動式であるため、それを動かすためには、発電機が必要である。各装置間の移動や凝集攪拌装置においては、高圧の空気を送出する必要があり、そのためには、例えばコンプレッサを利用することなどが考えられる。発電機やコンプレッサを含めた除染装置一式を移動式にできれば場所に依存することなく除染することができるので、この発電機やコンプレッサについても、荷台に搭載できるものであることが望ましい。これにより、もともと発電機やコンプレッサが存在しない場所でも除染することができる。もっとも、発電機やコンプレッサは、特徴を備えたものである必要はないので、既存のもので足り、現地で調達しても良い。

各装置を結合する配管やホースなどについては、装置間の運搬効率が高いものが望ましい。そして、前記のように、内径が均一であれば装置間の運搬効率が高いので、各装置を結合するものが配管の場合、その配管は、内径が均一なものであることが望ましい。

また、運搬方法としては、機動性の高いものであることが望ましい。４ｔトラックであれば、上記の装置を載せることができ、かつ、機動性も高い。そのため、運搬方法としては、４ｔトラックを用いるのが望ましい。そして、４ｔトラックであれば、その除染の規模などに応じて、２台以上に分けて除染装置を運搬しても良い。

本発明の対象である除染装置は、前記の構成に加え、濁水分級装置が、スクリュー分級装置であって、車載移動時にはスクリュー部分を折りたたみ可能とする折りたたみ機構を有していても良い。

濁水分級の方式としては、分離を確実に行えて、かつ、コンパクトであるものが望ましい。一般的に、濁水分級の方法としては、遠心分離方式、沈降分離方式、振動篩方式、スクリュー方式が考えられる。

遠心分離方式は、遠心力エネルギーを利用した分級方式である。しかし、セシウムなどの放射性物質による汚染物を除染する場合を例にとると、この方式であれば、セシウム付着粘土やセシウムイオンが拡散する危険性があり、かつ、粘土を単粒子化するだけの遠心力エネルギーも欠くので、確実な分離を実現できない。そのため、この方式は、セシウムなどの放射性物質による汚染物を除染する場合には望ましくない。

沈降分離方式は、土粒子径による水中での粒子沈降速度を利用した分級方式である。そのため、細かい粒子を分級しようとすれば、それだけ大きな水槽が必要となる。そして、分級点が０．１ｍｍ程度であれば、水槽をコンパクトに保つことができる。そのため、沈降分離方式であれば、その分級点は、０．１ｍｍ程度であることが望ましい。

他方、振動篩方式及びスクリュー方式であれば、分離を確実に行えて、かつ、装置がコンパクトで済む。

以上より、セシウムなどの放射性物質による汚染物を除染する場合には、振動篩方式、スクリュー方式、分級点が０．１ｍｍ程度の沈降分離方式であることが望ましい。

これらの分級装置については、移動容易となるように、コンパクトになるための工夫がされていることが望ましい。分級装置は、通常、横に出っ張っている凸部が存在する。しかし、凸部が存在すると、移動するために車両の荷台などに載せた場合に荷台から凸部がはみ出してしまうことから、移動式に適さない。他方、凸部が折りたたみ可能又は伸縮可能であれば、移動するために車両の荷台などに載せた場合であっても荷台から横にはみ出さないので、移動式に適する。そのため、これらの分級装置については、凸部が折りたたみ可能となるように折りたたみ機構を有するか、又は、凸部が伸縮可能となるように伸縮機構を有することが望ましい。

図１８は、折りたたみ可能な分級装置を示す図である。車両の荷台に搭載されている状態では、稼働時（ｂ）に比べて、折りたたまれることでコンパクトになっている（ａ）。図１９は、伸縮可能な分級装置を示す図である。車両の荷台に搭載されている状態では、稼働時（ｂ）に比べて、縮んで収納されることでコンパクトになっている（ａ）。

≪基本的な構成≫
本発明の対象である凝集攪拌装置は、流路管本体と、排出路と、流路管本体側から見て排出路より先に設けられる凝集撹拌部とからなる混合管と、流路管本体に設けられ泥などで濁った濁水を前記凝集撹拌部にて撹拌するように取り入れる濁水取入部と、流路管本体又は／及び凝集撹拌部に凝集剤を取り入れる凝集剤取入部と、からなる。図１は、この場合の凝集攪拌装置の一例を示す図である。図１における凝集攪拌装置は、流路管本体（０１０８）と、排出路（０１０７）と、流路管本体側から見て排出路より先に設けられる凝集撹拌部（０１０３）とからなる混合管（０１０９）と、流路管本体に設けられ泥などで濁った濁水を前記凝集撹拌部にて撹拌するように取り入れる濁水取入部（０１０５）と、流路管本体に凝集剤を取り入れる凝集剤取入部（０１０１）と、から構成されている。以下では、この図１の構造からなる凝集攪拌装置を念頭に置いて説明するが、本発明は、その範囲に限られるものではない。

流路管本体（０１０８）とは、濁水が流れる配管部分であって濁水が取り入れられてから排出路に至るまでの部分を意味する。濁水が流路管本体を流れるにあたっては、高圧エアが用いられる場合、あるいは、駆動水が用いられる場合などがある。濁水は、高圧エアや駆動水の影響により、流路管本体から排出路や凝集攪拌部が存在している方に向かって流れる。

排出路（０１０７）とは、凝集剤投入後の濁水などが攪拌後に混合管の外部に排出される部分のことを意味する。

さらに、排出路は、攪拌前の濁水については排出が少なく、攪拌後の濁水を効率よく排出する形状を有することが望ましい。流路管本体内の流れの向きから戻る方向に斜めに流路を有していれば、凝集攪拌部で攪拌前の濁水の水流の逆方向に排出路が向いているので凝集攪拌部で攪拌される前の濁水は排出されず、他方、攪拌後の濁水の水流の方向に排出路が向いているので凝集攪拌部で攪拌された後の濁水は排出される。そのため、排出路は、流路管本体内の流れの向きから戻る方向に斜めに流路を有していることが望ましい。図２は、この場合の排出路を示す図である。排出路は、流路管本体内の流れの向きから戻る方向に斜めに流路を有している（０２０１）。

凝集攪拌部（０１０３）とは、流路管本体から見て排出路より先にある部分であって、かつ、配管内で凝集攪拌を行う部分のことを意味する。

配管内で凝集攪拌を行うための構造としては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において多様なものが考えられるが、例えば、凝集攪拌部の配管の端部に蓋（０１０４）をすることによって、蓋に衝突して跳ね返る力、及び、流路管本体から流れてくる濁水との衝突の際に生じる力を利用する方法が考えられる。

凝集攪拌部の端部に蓋をする場合であっても、蓋や配管の内壁面は、可能な限り攪拌に適した形状であることが望ましい。蓋や配管の内壁面に細かい凹凸があれば、濁水が凝集攪拌部を流れる際にも凹凸との接触により攪拌が促進される。そのため、蓋や配管の内壁面には、攪拌用の細かい凹凸が設けられていることが望ましい。図３は、この場合の凝集攪拌部を示す図である。凝集攪拌部（０３０１）には攪拌用の細かい凹凸が設けられている（０３０２）。

配管内における濁水の流れの向きを逆行させる方法で攪拌を行う場合、凝集攪拌部を流れる濁水の量は、流路管本体を流れる濁水の量よりも多くなる。そのため、効率よく攪拌を行って排出路から外部に排出されるためには、凝集攪拌部の内径は、流路管本体の内径よりも大きいことが望ましい。

流路管本体から見て排出部よりも先にある凝集攪拌部の配管の軸線方向における長さは、凝集のための攪拌が十分に行われ、かつ、装置全体がコンパクトに収まる範囲であることが望ましい。配管の内径が１５ｃｍから３０ｃｍの範囲内であって濁水の流量又は高圧エアと濁水の合計量が毎分２００リットルから５００リットルの範囲内である場合でいえば、凝集攪拌部の配管の軸線方向における長さが、２０ｃｍ未満であると凝集のための攪拌が不十分であり、他方、８０ｃｍを超えると装置が大きくなりすぎることに加えてポンプの圧力を大きくする必要が生じる。これらに対して、凝集攪拌部の配管の軸線方向における長さが２０ｃｍから８０ｃｍの範囲内であれば、凝集のための攪拌が十分に行われ、かつ、装置全体がコンパクトに収まる。そのため、配管の内径が１５ｃｍから３０ｃｍの範囲内であって流量が毎分２００リットルから５００リットルの範囲内である場合でいえば、凝集攪拌部の配管の軸線方向における長さは、２０ｃｍから８０ｃｍの範囲内であること、さらには、３５ｃｍから６５ｃｍの範囲内であることが望ましい。

濁水取入部（０１０５）とは、流路管本体に設けられ、泥などで濁った濁水を前記凝集撹拌部にて撹拌するように取り入れる部分のことを意味する。流路管本体からみた場合、凝集攪拌部は、排出路よりも先にある。そのため、取り入れた濁水などを凝集攪拌部まで到達させるためには、濁水等が一定の勢いを伴っていることが望ましい。具体的には、高圧エアなどを用いることにより濁水取入部が濁水を取り入れる圧力を高圧にする、あるいは、駆動水を高圧で取り入れることで濁水の勢いをよくする、などの工夫をすることが望ましい。

配管内における濁水の流れの向きを逆行させる方法で攪拌を行う場合、凝集攪拌部を流れる濁水の量は、流路管本体を流れる濁水の量よりも多くなる。そして、濁水が多くなり、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態となると、流路管本体から流れてくる濁水の凝集攪拌部への侵入が妨げられる。そのため、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態とならないための工夫をすることが望ましい。濁水等に一定の勢いをつけるために駆動水を用いれば、駆動水も水分として濁水の一部となるので、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態となることを防げない。他方、濁水等に一定の勢いをつけるために高圧エアを用いれば、濁水の中に空気が入り込むので、凝集攪拌部の濁水にも空気が含まれることになり、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態となることを防げる。そのため、濁水等に一定の勢いをつけるための工夫としては、高圧エアを用いる方法が望ましい。もっとも、大気開放状態のもとにある駆動水を用いることによっても、濁水に空気が含まれることになるので問題ない。

効率よく凝集・攪拌を行うため、濁水取入部から取り入れられる濁水の量は、一定量で安定していることが望ましい。そのため、調整槽などを用いることによって、取り入れるための濁水を貯留しておくことが望ましい。

この調整槽は、例えば鋼製水槽や組立式角型水槽などが考えられるが、運搬や設置撤去のコスト削減を考えると、組立式角型水槽であることが望ましい。

凝集剤取入部（０１０１）は、濁水に凝集剤を取り入れる部分のことを意味する。凝集剤は、濁水中に懸濁している微粒子を集めて互いにくっつけることでより大きな塊であるフロックを生成するために添加される薬剤である。例えば、放射性セシウムを捕獲した状態の粘土を含む濁水の場合、アルミニウムミョウバン又は硫酸アルミニウムなどの凝集剤を濁水に加えて撹拌することで、粘土粒子（粒径４μｍ以下）どうしがくっつくことで３０μｍ程度の大きさのフロックが生成される。

この凝集剤取入部から如何なる方法で凝集剤を取り入れるかについては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で特に限定されるものではなく、機械を用いて圧縮空気を調整するなどして自動的に取り入れても良く、あるいは、手動で取り入れても良い。

配管相互は、それぞれフランジ（０１０２）により結合されており、分解が可能である。例えば、図１の流路管本体は、濁水と凝集剤が合流する濁水凝集剤合流部（０１１０）と追加配管部（０１０６）がフランジにより結合されている状態であり、分解することも可能である。

図１は本発明に係る凝集攪拌装置の一例であるが、この一部を変更しても良い。例えば、図６のように、追加配管部を１つ追加して（０６０１）フランジで結合することで、路管本体の部分を長くしても良い（０６０２）。また、図７のように、フランジにより追加配管部（０７０２）を結合して凝集攪拌部を延長することで、凝集攪拌部の部分を長くしても良い（０７０１）。さらに、流路管本体で一定の攪拌をしたいというのであれば、濁水凝集剤合流部よりも内径が狭い追加配管部を用いれば良い。このように、配管相互をフランジにより結合して分解可能にすることにより、濁水の濁り具合いや投入する凝集剤に応じて様々な工夫をすることができる。

≪実施例３の応用的実施≫
本発明の対象である凝集攪拌装置は、前記の構成に加え、さらに濁水取入部と凝集剤取入部が一体である一体取入部をなしており、かつ、大気開放であっても良い。図４及び５は、この場合の一例を示す図である。図４は、混合管（０４０７）と、駆動水取入部又は高圧エア送出部（０４０４）と、一体取入部（０４０６）と、凝集剤（０４０１）と調整槽（０４０５）にある濁水を投入するために大気開放状態（０４０３）となっているホッパー（０４０２）と、からなる凝集装置を示している。また、図５は、混合管（０５１０）と、駆動水取入部又は高圧エア送出部（０５０１）と、一体取入部（０５０９）と、吸引管（０５０２）と、凝集剤（０５０８）を投入するために大気開放状態（０５０４）となっている滞留槽（０５０６）と、凝集剤入濁水吸込口（０５０５）と、スカート状取入枠（０５０７）と、からなる凝集装置を示している。以下、順に説明する。

〈図４の説明〉
一体取入部（０４０６）とは、濁水と凝集剤が一体となって取り入れられる部分のことを意味する。

また、取り入れる方法としては、凝集を効率よく行うためには、間断なく取り入れられることが望ましい。例えば、ホッパー（０４０２）を設置して、そのホッパー内に常に一定量の濁水が存在するようにすれば、そのホッパー内の濁水が重力に従って流路管本体に間断なく取り入れられる。そのため、取り入れる方法として望ましい１つの例として、ホッパーを設置して、そのホッパー内に常に一定量の濁水が存在するようすることが挙げられる。

ホッパーの形状は、凝集剤と濁水を容易に投入することができる形状であることが望ましい。ホッパーの上部の全部又は一部が大気開放状態であれば、凝集剤を機械的又は人為的に投入すること、及び、濁水を投入することが容易である。そのため、ホッパーの形状は、上部の全部又は一部が大気開放状態であることが望ましい。

取り入れられた濁水は、凝集攪拌部に向かって勢いよく流れることが望ましい。凝集攪拌部に向かって勢いよく流れるためには、高圧エアが用いられる場合、あるいは、駆動水が用いられる場合などがある。濁水は、高圧エア送出部から送出された高圧エアや駆動水取入部から取り入れられた駆動水の影響により、流路管本体から排出路や凝集攪拌部が存在している方向に向かって流れる。そのため、高圧エア送出部又は駆動水取入部を設けることが望ましい。

配管内における濁水の流れの向きを逆行させる方法で攪拌を行う場合、凝集攪拌部を流れる濁水の量は、流路管本体を流れる濁水の量よりも多くなる。そして、濁水が多くなり、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態となると、流路管本体から流れてくる濁水の凝集攪拌部への侵入が妨げられる。そのため、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態とならないための工夫をすることが望ましい。濁水等に一定の勢いをつけるための工夫としては、前記のとおり、高圧エア送出部を設けることが望ましい。もっとも、大気開放状態のもとにある駆動水を用いることによっても、濁水に空気が含まれることになるので問題ない。

このように高圧エア送出部又は駆動水取入部を設ける場合、一体取入部は、効率的な濁水等の取り入れを実現できるように配置されていることが望ましい。一体取入部が流路管本体の壁面に対して垂直、又は、高圧エア送出部若しくは駆動水取入部に向かって斜めに配置されていると、一体取入部内の水面が上がってしまう可能性がある。そうすると、効率的な濁水等の取り入れを実現できない。他方、一体取入部が凝集攪拌部に向かって斜めに配置されていると、高圧エアや駆動水によって流路管本体への取入れが促進される関係になり、効率的な濁水等の取り入れを実現できる。そのため、一体取入部は、凝集攪拌部に向かって斜めに配置されていることが望ましい。図８は、一体取入部を凝集攪拌部に向かって斜めに配置した場合の図である。一体取入部（０８０１）は、凝集攪拌部（０８０２）に向かって斜めに配置されている。

〈図５の説明〉
一体取入部（０５０９）とは、濁水と凝集剤が一体となって取り入れられる部分のことを意味する。

取り入れる方法としては、凝集を効率よく行うためには、間断なく取り入れられることが望ましい。例えば、流路管本体から滞留槽（０５０６）に対して下りている吸引管（０５０２）を設置し、滞留槽内に常に一定量の濁水が存在するようにすれば、吸引することによって、濁水を間断なく取り入れられることができる。そのため、取り入れる方法として望ましい１つの例として、流路管本体から滞留槽に対して下りている吸引管を設置し、滞留槽内に常に一定量の濁水が存在するようすることが挙げられる。

取り入れられた濁水は、凝集攪拌部に向かって勢いよく流れることが望ましい。凝集攪拌部に向かって勢いよく流れるためには、高圧エアが用いられる場合、あるいは、駆動水が用いられる場合などがある。濁水は、高圧エア送出部から送出された高圧エアや駆動水取入部から取り入れられた駆動水の影響により、流路管本体から排出路や凝集攪拌部が存在している方向に向かって流れる。そのため、高圧エア送出部又は駆動水取入部を設けることが望ましい。

配管内における濁水の流れの向きを逆行させる方法で攪拌を行う場合、凝集攪拌部を流れる濁水の量は、流路管本体を流れる濁水の量よりも多くなる。そして、濁水が多くなり、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態となると、流路管本体から流れてくる濁水の凝集攪拌部への侵入が妨げられる。そのため、凝集攪拌部が濁水のみで飽和状態とならないための工夫をすることが望ましい。濁水等に一定の勢いをつけるための工夫としては、前記のとおり、高圧エア送出部を設けることが望ましい。もっとも、大気開放状態のもとにある駆動水を用いることによっても、濁水に空気が含まれることになるので問題ない。

滞留槽の形状は、凝集剤と濁水を容易に投入することができる形状であることが望ましい。滞留槽の上部の全部又は一部が大気開放状態であれば、凝集剤を機械的又は人為的に投入すること、及び、濁水を投入することが容易である。そのため、滞留槽の形状は、上部の全部又は一部が大気開放状態であることが望ましい。

凝集剤を投入するための投入口の位置は、凝集の必要がある濁水に多く行き渡る場所であることが望ましい。そして、スカート状取入枠（０５０７）が滞留槽底面付近をわずかに残して下ろされた状態で存在することにより、滞留槽内に取り入れられた濁水が吸引口に辿り着くためには一度滞留槽底面付近を通過する必要があることになり、凝集の必要のない大きな礫などが滞留槽底面付近まで沈む。そのため、スカート状取入枠内の濁水は、凝集が不要な大きな礫などが比較的少なくなっている。そうすると、凝集剤を投入するための投入口の位置は、スカート状取入枠内上部の大気開放状態（０５０４）の部分であることが望ましい。

凝集剤入濁水吸込口の位置は、大きな礫などを吸い込みにくい位置であることが望ましい。スカート状取入枠外の濁水には、沈む前の大きな礫などが含まれている。スカート状取入枠内の濁水には、大きな礫などが比較的少なくなっている。他方、スカート状取入枠内であっても、滞留槽底部付近には、一度滞留槽底面付近まで沈んだ凝集の必要のない大きな礫などが存在する。そのため、凝集剤入濁水吸込口の位置は、スカート状取入枠内の上部濁水水面近辺に設けられていることが望ましい。

もっとも、上部濁水水面近辺とはいっても、一度滞留槽底面付近まで沈んだ凝集の必要のない大きな礫などを大量に吸い込まない程度に水面に近い部分であれば良く、濁水を間断なく吸い込むため、滞留槽の半分より下部にまで至っていたとしても問題ない。

≪基本的な構成≫
本実施例の凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は、フロック整流水槽と、凝集沈降槽と、濃縮槽とを有する凝集剤添加後濁水の沈降分離装置であり、フロック整流水槽で濁水を整流してフロックを効率的に凝集沈降槽に送り込むとともに、沈降させたフロックを含む濁水を濃縮槽でさらに濃縮して、より水分の少ない状態とすることができる装置であり、これによって減容化のより図られた濁水を次の脱水工程に送り込むことができるようにしたものである。

<構成>
図１１は、本実施例の凝集剤添加後濁水の沈降分離装置（以下、単に「沈降分離装置」ということがある）の構成の一例を垂直断面図の状態で示した概念図である。あくまで概念図であるので、実際の沈降分離装置の外観、形状を正確に表したものではない。

凝集剤添加後濁水の沈降分離装置１１００は、凝集剤が添加された後の濁水の沈降分離工程を行うための装置である。沈降分離工程は、濁水の凝集撹拌工程と脱水工程の間の工程である。沈降分離工程では、凝集撹拌工程を終えてフロックを含んだ状態の濁水は本発明にかかる沈降分離装置に取り入れられ、フロックを沈降させて上澄水と分離することでフロックをより多く含む状態とされた後、さらに脱水を行うために脱水装置に対して送出される。

本実施例の沈降分離装置１１００は、フロック整流水槽１１１０と、凝集沈降槽１１２０と、濃縮槽１１３０とを有する。以下各槽の構成について順次説明する。

フロック整流水槽は、濁水を整流してフロックを効率的に凝集沈降槽に送り込むための水槽であり、原濁水槽１１１１と、原濁水導入口１１１２と、原濁水送出口１１３と、フロック上昇抑圧板１１１４とを有する。

凝集撹拌工程によってフロックを含む状態となった濁水は、例えば凝集撹拌装置を構成する配管（図示されない）から原濁水導入口に取り入れられる。本実施例では、この状態の濁水を原濁水と呼ぶ。即ち、原濁水は、濁水のうち未だ凝集沈降槽における処理がなされていない状態のものである。本実施例では、便宜上、濁水をその状態によって区別するため、凝集撹拌工程によってフロックを含む状態となったものを原濁水と呼び、原濁水をろ過して１次上澄水と分離した状態のものを１次濁水と呼び、１次濁水を沈降させたものを２次濁水と呼び、２次濁水を濃縮槽で静置することにより沈降させたものを３次濁水と呼ぶ。

原濁水導入口への原濁水の取入れに際しては、凝集撹拌工程における処理ペースと凝集分離工程における処理ペースの整合を図るため、流量制御装置などによって単位時間当たりの取入れ量を制御しながら取り入れるようにしてもよい。

原濁水導入口は、原濁水が原濁水槽底面に向かう流をつくるように原濁水を原濁水槽に導入するためのものである。原濁水槽は、フロック整流水槽の本体をなす槽であり、原濁水導入口から送出された原濁水を一時収容して、凝集沈降槽に送出するための槽である。

原濁水が原濁水槽底面に向かう流をつくるようにするための具体的な構成の一例としては、例えば、図１１に示すように、原濁水導入口１１１２が原濁水槽１１１１内の略中央に長手方向を上下して配置され、上端及び下端にそれぞれ開口１１１２ａ、１１１２ｂを備えた管状部材であるものが考えられる。この場合、原濁水はすべて上端開口１１１２ａから管内に取り入れられ、原濁水槽内の底部付近に設けられた下端開口１１１２ｂから原濁水槽に放出される。このような構成により、凝集剤添加後の原濁水を途中原濁水槽内の濁水と混合させることなく原濁水槽内の底部付近まで導くことができる。図中矢印は、原濁水の流れの方向を示す。本図には、原濁水導入口の上端開口から取り入れられた原濁水が原濁水導入口の管内を下方に誘導されて下端開口から原濁水槽内の底部付近に放出される流れの方向が示されている。

また、原濁水槽の底面付近にはフロック上昇抑圧板が設けられる。フロック上昇抑圧板は、原濁水導入口から排出された原濁水中に含まれるフロックが底部から翻って原濁水槽内を上昇しづらくするためのものである。図１１の例では、フロック上昇抑圧板１１１４は、原濁水導入管の原濁水送出口付近の外壁に外径方向に張り出した板状部材として設けられている。原濁水槽の底面付近に放出された原濁水は、本図に矢印で示すように、フロック上昇抑圧板の位置付近まで上昇しても、当該フロック上昇抑圧板によりそれ以上に原濁水槽内を上昇することが妨げられる。このため、原濁水槽に放出された原濁水は槽内の底部付近にとどまった状態となり、原濁水送出口から配管１１４０などを通じて凝集沈降槽に対してポンプ等（図示されない）を用いて送出される。

以上のように構成することで、原濁水に含まれるフロックを原濁水槽内底部付近まで確実に運んだ上で、フロックのほとんど全部を凝集沈降槽に送り出すことができる。しかも、原濁水槽内のフロックをほぼ底部付近に集約した状態を保ちつつこの送出を行うことができるため、フロックとともに凝集沈降槽に送り込まれる水の量を相対的に少なくして、効率的にフロックを凝集沈降槽に送り込むことが可能となり、これにより凝集沈降槽における処理対象となる原濁水の減容化を図ることができる。

凝集沈降槽は、フロック整流水槽から取り入れられた原濁水に対して凝集沈降処理を行うための槽であり、凝集沈降槽本体１１２１と、原濁水取入口１１２２と、振動篩１１２３と、２次濁水送出口１１２４とを有する。

原濁水取入口は、凝集沈降槽本体にフロック整流水槽から整流されたフロックを含む原濁水を取り入れるためのものである。

振動篩は、原濁水取入口から取り入れた原濁水をろ過し、相対的にフロックを多く含まない１次上澄水とフロックをより多く含んだ１次濁水に分離するためのものである。振動篩とすることで、篩目に付着したフロックの沈降を促進し、篩目がフロックで目詰まりすることを防止することができる。

各篩目のサイズは、篩分けの対象となるフロックのサイズなどに応じて適切に設計される。例えば、フロックが放射性セシウムと粘土の結合物である場合には、前述のように、放射性セシウムが粘土に強く吸着され、かつフロックの大きさが３０μｍ程度であることから、各篩目のサイズを当該フロックがほとんど通過しない程度のサイズである３０μｍ程度以下とすることで、１次上澄水として、フロックがほとんど含まれない、即ち放射性セシウムがほとんど含まれない上澄水を得ることができる。このような上澄水は、これをそのまま水田等に戻して再利用することもできる。

図１２は、凝集沈降槽の形状の一例を示す図である。本図の凝集沈降槽１２２０は、放射性セシウム及び粘土を含むフロックを含む濁水の凝集沈降処理のための凝集沈降槽の一例を示し、凝集沈降槽本体０２２１の大きさはドラム缶の大きさ（直径約６０ｃｍ×高さ約９０ｃｍ）程度のコンパクトなものである。振動篩１２２３の近傍には振動篩を振動させるための小型の振動モータ１２２５（縦約１０ｃｍ×横約２０ｃｍ×高さ約１０ｃｍ）が備えられている。また、振動篩の各篩目のサイズは３０μｍ程度以下である。これにより、振動篩によってろ過された１次上澄水にはほとんどフロックが含まれない状態とすることができる。原濁水に含まれる水分の約８０％は、この１次上澄水と１次濁水の分離の段階で１次上澄水に含ませることができる。この結果、１次濁水に含まれる水の量を大幅に減らすことができ、その後の沈降、濃縮及び脱水処理をコンパクトな装置によって効率的に行う上で大きく貢献することができる。

振動篩によって１次上澄水と分離された１次濁水は、凝集沈降槽本体内で沈降し、１次濁水よりもさらにフロックを多く含む２次濁水の状態となる。２次濁水は、凝集沈降槽本体の底部近辺に設けられた２次濁水送出口から濃縮槽に対して送出される。この送出はポンプ等を用いずに、凝集沈降槽本体内の水位（１次上澄水を含めた水位）と濃縮槽内の水位の水位差のみを利用してなるべく静かに行うことが望ましい。そうすることで、凝集沈降槽内の１次濁水が撹拌されるのを抑えることができ、沈降した状態の２次濁水の濃度をなるべく薄めることなく濃縮槽に送りだすことができる。また、濃縮槽内に取り込まれる２次濁水の撹拌をできるだけ抑えることもでき、濃縮槽内での静置による上澄水（２次上澄水）と濁水（３次濁水）の分離をより短時間で円滑に行うことが可能となる。

図１１に戻り、濃縮槽は、前記凝集沈降によって得られた凝集物の濃縮を行うための槽であり、２次濁水取入口１１３１と、濃縮槽本体１１３２と、３次濁水送出口１１３３とを有する。

２次濁水取入口は、凝集沈降槽の２次濁水送出口から送出された２次濁水を濃縮槽本体内に取り入れるためのものである。濃縮槽本体内に取り入れられた２次濁水は、静置されることで、相対的にフロックを多く含まない２次上澄水と、相対的にフロックをより多く含んで沈降する３次濁水とに分離される。分離された３次濁水は、３次濁水送出口から例えば脱水装置に対して送出される。

凝集沈降槽とは別に濃縮槽を設ける意義は、濁水の減容化をさらに促進することにある。即ち、凝集沈降槽内で得られる２次濁水は、振動篩による振動が加えられてある程度撹拌された状態であるため、フロックの濃縮度が未だ十分とは言えず、２次濁水には依然としてある程度の水分が含まれている。そこで、これを静置してさらにフロックを沈降させることで、２次濁水よりもさらに相対的に水分を多く含まない（相対的にフロックをより多く含む）濁水を得ることができる。そこで、凝集沈降槽とは別に濃縮槽を設けて２次濁水をさらに濃縮するための静置、沈降処理を行うようにしたものである。

凝集沈降槽の２次濁水送出口と濃縮槽の２次濁水取入口の間には例えば両者をつなぐ配管が設けられるところ、当該配管には、配管内の流路を開閉するためのバルブが備えられていてもよい。図１１にも凝集沈降槽とから濃縮槽に対して２次濁水を送出するための配管１１５０が設けられるとともに、当該配管にバルブ１１５１が備えられている例が示されている。このような構成により、濃縮槽内で静置・沈降処理がなされている最中にはバルブ１１５１を閉めておくことで凝集沈降槽から２次濁水が流入して濃縮槽内が撹拌されてしまうことを防ぐことができる。また、濃縮槽内で得られた３次濁水を槽外に送出する際にもこのバルブ１１５１を閉めておくことで、送出中の３次濁水に凝集沈降槽からの２次濁水が混入してしまうことを防ぐことができる。

濃縮槽には、２次上澄水の水質を観察可能な透明管を設けてもよい。この観察の目的は、透明管内の上澄水の水質をみることで２次上澄水と３次濁水とに分離された状態になったかどうかを判断することにある。観察の結果、透明管内の上澄水の水質が十分に透明な状態になっていれば、２次上澄水と３次濁水とに分離された状態になったと判断できるので、この透明管内の２次上澄水を水田などに戻すために濃縮槽から放出しても差支えないとの判断が可能となる。また、この結果、十分に濃縮され、減容化が図られた３次濁水が得られたこともわかるので、これを脱水装置での脱水処理のために送出するとの判断を行うことも可能となる。

なお、この２次上澄水の水質を観察可能な透明管は、凝集沈降槽の稼働時における１次上澄水の水面よりも高位置の２次上澄水の水質を観察するためのもの（これをフロック観察透明管と称する）であってもよいが、その具体的な構成については、次実施例にて後述する。

本実施例にかかる沈降分離装置を用いることで、沈降分離装置における各工程で濁水の減容化を図ることができる。また、この結果、その後の脱水処理の対象となる濁水の減容化も図ることができるので、脱水装置をコンパクトにすることが可能となる。さらに、本発明の発明者は、他の工程における減容化を図るための方法についても発明を行ったところであり、これらにより、除染装置全体のコンパクトを図ることも可能にした。かかる除染装置は、例えば４トン車に搭載可能な程度にコンパクト化されたものであり、大型車両のアクセスが困難な場所へも移動可能で、しかも短時間に設置・撤収することができる除染装置を提供することが可能となる。

図１４は、参考までに、本発明に係る沈降分離装置を含むコンパクトな除染装置の一例を示す概観図であって、４トン車に搭載可能な除染装置の外観の一例を示したものである。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である（いずれもおよそのイメージを示したものであり、両者は必ずしも厳密には整合していない）。本発明に係る沈降分離装置１４００は、除染装置の他の構成要素である洗浄装置１４０１、分級装置１４０２、凝集分離工程において凝集剤添加を含む工程を行うための凝集剤供給器１４０３、脱水装置１４０４とともに、鋼製の床板１４０５に載置される形で４トン車の荷台（幅２ｍ程度×長さ５ｍ程度）に搭載された状態が示されている。

<効果>
本実施例の発明により、凝集分離工程における濁水の減容化を図ることが可能な凝集剤添加後濁水の沈降分離装置を提供することが可能となる。より詳細には、濁水を整流してフロックを効率的に沈降分離工程に送り込むことができるとともに、沈降分離工程において沈降させたフロックをより多く含む濁水をさらに濃縮して、より水分の少ない状態の濁水とすることが可能な凝集剤添加後濁水の沈降分離装置を提供することができる。これにより、例えば次の脱水工程における処理対象をより減容化することも可能となり、装置全体のコンパクト化に資することが可能となる。

≪実施例４の応用的実施１≫
実施例４の応用的実施１の凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は、前記の基本的な構成の装置と基本的に共通するが、フロック観察透明管及び上澄水連絡管をさらに設けた点に特徴がある。

<構成>
実施例４の応用的実施１における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は実施例４の基本的な構成における沈降分離装置と基本的に共通する。ただし、本実施例の沈降分離装置の濃縮槽は、これに連通して、濃縮槽本体上部に凝集沈降槽の稼働時１次上澄水の水面よりも高位置の２次上澄水の水質を観察可能に設けられたフロック観察透明管と、濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に対して凝集沈降槽本体の振動篩より上側と連結されたバルブにて開閉可能な上澄水連絡管とをさらに有する。以下、フロック観察透明管及び上澄水連絡管の構成について説明する。その余の構成は実施例４の基本的な構成と同様であるので、説明を省略する。

フロック観察透明管は、２次上澄水の水質を観察可能な管であり、例えば透明アクリル樹脂製のものが用いられる。図１１にもかかるフロック観察透明管１１３４が設けられている例を示した。

観察対象となる２次上澄水は、凝集沈降槽の稼働時における１次上澄水の水面よりも高位置の２次上澄水である。観察対象をこのように限定する意義は、特に、上澄水連絡管及びフロック観察透明管と濃縮槽本体の間などにバルブを備える場合に発揮されるものであるので、以下にまず上澄水連絡管及びかかるバルブの構成について説明し、その後改めて観察対象をこのように限定する意義について説明する。

上澄水連絡管は、凝集沈降槽内の１次上澄水と濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管内の２次上澄水とが連絡可能となるように設けられる管である。図１１にもかかる上澄水連絡管１１６０が設けられている例を示した。上澄水連絡管には、管の開閉を行うためのバルブ１１６１が設けられる。

この上澄水連絡管の目的は、凝集沈降槽内の１次上澄水を濃縮槽内に取り込み、濃縮槽内の２次上澄水と一緒に排出することで、上澄水の排出を一つの排出口から効率的に行えるようにすることにある。凝集沈降槽内の１次上澄水だけを濃縮槽内に取り込むようにするため、上澄水連絡管は、濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に対して凝集沈降槽本体の振動篩１１２３より上側と連結される。また、凝集沈降槽から取り込んだ１次上澄水及び濃縮槽内の２次上澄水の排出は、濃縮槽に設けられた上澄水排出口１１３７から行われる。この上澄水排出口にも開閉のためのバルブ１１３８が備えられる。また、上澄水排出口は上澄水連絡管１１６０よりも低い位置に設けられる。

凝集沈降槽内の１次上澄水を濃縮槽内に取り込むためには、上澄水連絡管のバルブ１１６１を開放する必要がある。ところが、このときに濃縮槽内の水位の方が凝集沈降槽内の水位よりも高いと、濃縮槽内の高水位部分の２次上澄水が凝集沈降槽に逆流することになる。この場合、濃縮槽内の当該部分の２次上澄水が１次上澄水と同程度もしくはそれ以上にフロックを含まない状態になっていれば、このような逆流が生じても特に問題はない。しかし、２次上澄水が１次上澄水よりも汚れている状態の場合には、このような逆流により、折角ろ過及び沈降によってきれいになった１次上澄水が濁ってしまう。そこで、かかる高水位の２次上澄水の水質を観察するために設けられるのがフロック観察透明管である。

ここで、どのような場合に濃縮槽内の水位の方が凝集沈降槽内の水位よりも高くなることが想定されるかについて簡単に説明する。上澄水連絡管及びフロック観察透明管を備える構成において、濃縮槽本体上部に凝集沈降槽の稼働時１次上澄水の水面よりも２次上澄水の水面の方が高位置になる場合としては、以下に示すような二つのケースが考えられる（便宜上、ケース１、ケース２とする）。

（ケース１）
図１５は、実施例４の応用的実施１における上澄水連絡管及びフロック観察透明管の意義について説明するための図であり、ケース１における意義を説明する図である。本図（ａ）において、凝集沈降槽本体１５２１と濃縮槽本体１５３２が配管１５５０で連結され、配管にバルブ１５５１が備えられている。また、二つの槽本体の間には上澄水連絡管１５６０も設けられ、当該管にもバルブ１５６１が備えられている。上澄水連絡管は、凝集沈降槽内の１次上澄水だけを濃縮槽へ連絡し、１次濁水及び２次濁水が混入することがないように、振動篩１５２３より高い位置に設けられる。

本図において、配管及び上澄水連絡管の二つのバルブ１５５１、１５６１のうち少なくともどちらか一方は開放された状態である。なお、凝集沈降槽本体には槽内の水（１次上澄水）を排出するための排出口１５２６及びこれを開閉するためのバルブ１５２７も備えられており、本図では当該バルブ１５２７は閉鎖された状態である。従って、本図では凝集沈降槽、濃縮槽の両槽内の水位１５２５、１５３５は同じ高さである。

次に（ｂ）は、二つのバルブ１５５１、１５６１が閉鎖された状態で、バルブ１５２７を開放し、凝集沈降槽本体内の水（１次上澄水）を凝集沈降槽の振動篩より高い位置に設けられた排出口１５２６から排出している状態を示す。この排出により凝集沈降槽内の水位１５２５ｂが（ａ）の状態の水位１５２５ａより下がるが、このとき凝集沈降槽と濃縮槽の間に設けられている前記二つのバルブ１５５１、１５６１は閉鎖されており、濃縮槽内の水が凝集沈降槽内に流入することはない。この結果、濃縮槽のフロック観察透明管内の水位１５３５は元の状態を保ったままとなり、濃縮槽内の水位（フロック観察透明管内の水位）の方が凝集沈降槽内の水位より高い状態となる。これがケース１である。

（ケース２）
図１６は、同じく実施例４の応用的実施１における上澄水連絡管及びフロック観察透明管の意義について説明するための図であり、ケース２における意義を説明する図である。図１６（ａ）でも、図１５の場合と同様に配管１６５０及び上澄水連絡管１６６０が設けられ、それぞれにバルブ１６５１、１６６１が備えられる。さらに本図では、濃縮槽内にフロック観察透明管１６３４が設けられ、フロック観察透明管と濃縮槽本体の間にもバルブ１６３６が備えられている。図６（ａ）では、三つのバルブ１６５１、１６６１、１６３６はすべて開放された状態であり、凝集沈降槽、濃縮槽の両槽内の水位１６２５ａ、１６３５は同じ高さである。

次に図１６（ｂ）は、フロック観察透明管と濃縮槽本体の間のバルブ１６３６及び上澄水連絡管のバルブ０６６１を閉鎖し、配管のバルブ１６５１を開放した状態で、凝集沈降槽本体内の水（１次上澄水）を排出口１６２６から槽外に排出している状態を示す。この排出により凝集沈降槽本体内の水位１６２５ｂは（ａ）に示した排出前の水位１６２５ａよりも下がる（最も低い場合排出口１６２６の下端１６２６ａまで下がり得る）。一方、濃縮槽においてはフロック観察透明管と濃縮槽本体の間のバルブ１６３６が閉鎖されているため、フロック観察透明管の水位は変わらず、（ａ）のときと同じ水位１６３５を保ったままとなる。この結果、濃縮槽内の水位１６３５の方が凝集沈降槽内の水位１６２５ｂよりも高い状態となる。これがケース２である。

（フロック観察透明管、上澄水連絡管の意義）
次に、実施例４の応用的実施１におけるフロック観察透明管、上澄水連絡管の意義は以下のとおりである。

上のケース１、２のように濃縮槽内の２次上澄水の水位の方が凝集沈降槽内の１次上澄水の水位よりも高い状態において、上澄水連絡管１５６０（１６６０）のバルブ１５６１（１６６１）を開放しても差支えないためには、２次上澄水の水質が１次上澄水と同程度かそれより澄んだ状態（即ち、フロックを１次上澄水よりも多く含まない状態）になっていることが必要である。そこで、フロック観察透明管を設けて１次上澄水の水面よりも高位置の２次上澄水の水質を観察可能とした。

観察の結果、１次上澄水の水面よりも高位置の２次上澄水の水質が１次上澄水と同等以上に澄んだ状態であれば、上澄水連絡管のバルブを開放状態にしても差支えない。そして、かかる澄んだ状態の２次上澄水は、濃縮槽に備えられた上澄水排出口１５３７（１６３７）からそのまま水田等に戻して再利用するために排出口から排出することができる（図１１にも、濃縮槽に２次上澄水排出口１１３７が設けられるとともに、その開閉のためのバルブ１１３８が備えられている例を示した）。

（上澄水排出口）
上澄水排出口は、上述のように２次上澄水を排出するために濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に設けられる。この場合、上澄水排出口を２次濁水取入口よりも上位置に設けることが望ましく、これにより２次上澄水の排出時に２次濁水取入口から２次濁水が混入することを防止することができる。かかる例については実施例４の応用的実施２で説明する。

また、上澄水排出口は上澄水連絡管よりも下位置に設けられることが望ましい。かかる例についても次実施例で説明する。

<効果>
実施例４の応用的実施１により、凝集沈降槽内の１次上澄水と濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管内の２次上澄水の両方を一つの排出口からまとめて排出することが可能となる。これにより、効率的な上澄水の排出を行うことができるため、濁水の減容化に資することが可能となる。

≪実施例４の応用的実施２≫
実施例４の応用的実施２の凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は、実施例４の基本的な構成又は応用的実施１の装置と基本的に共通する。ただし、実施例４の応用的実施２では、沈降分離装置が、上澄水連絡管よりも下位置で２次濁水取入口よりも上側に設けられた上澄水排出口を有する点に特徴がある。

<構成>
実施例４の応用的実施２における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は、実施例４の基本的な構成又は応用的実施１における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置と基本的に共通するが、前記濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に対して連結された上澄水連絡管よりも下位置で前記２次濁水取入口よりも上側に設けられた上澄水排出口を有する。

実施例４の応用的実施２の目的は、上澄水の適切な排出処理を行うことにある。上澄水は、フロックを相対的に多く含まず、特に、放射性セシウムを含む汚染土壌の処理の場合のように、汚染物質をほとんど含まない場合もあることから、これを元の場所に戻すだけで直ちに再利用が可能な場合もある。このためには、上澄水がフロックを多く含む濁水と混ざらないようにして排出する必要がある。実施例４の応用的実施２の上澄水排出口は、実施例４の応用的実施１で述べた上澄水連絡管の構成と相まって、このような目的を実現するために構成されたものである。以下、前出の図１１を用いて上澄水連絡管及び上澄水排出口について説明する。その余の構成は、実施例４の基本的な構成又は応用的実施１で説明したところと同様であるので説明を省略する。

実施例４の応用的実施２でも、上澄水連絡管１１６０は、濃縮槽又は／及びフロック観察透明管に対して（本図の例ではフロック観察透明管１１３４に対して）凝集沈降槽本体１１２１の振動篩１１２３より上側と連結される。これにより、凝集沈降槽本体内の１次上澄水を濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に取り入れることが可能となる。また、上澄水連絡管は、バルブ１１６１にて開閉可能に構成されている。これは、濃縮槽内の沈降処理が行われている最中は、上澄水連絡管を閉じることにより、凝集沈降槽本体内の１次上澄水が濃縮槽に流入して濃縮槽内の静置状態が損なわれないようにするためである。

上澄水排出口１１３７は、前記濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に対して連結された上澄水連絡管１１６０よりも下位置で前記２次濁水取入口１１３１よりも上側に設けられる。

上澄水排出口を上澄水連絡管よりも下位置に設けることで、沈降凝集槽内の１次上澄水の水位が上澄水連絡管の下端１１６０ａに達するまで１次上澄水を濃縮槽側に送出することができるため、凝集沈降槽内の１次上澄水を最大限に排出することが可能となる。

また、上澄水排出口を２次濁水取入口よりも上側に設けることで、上澄水の排出時に２次濁水が混入して上澄水が濁ってしまうことを防止することができる。

<効果>
実施例４の応用的実施２により、凝集沈降槽内の１次上澄水と濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管内の２次上澄水の両方を一つの排出口からまとめて排出することが可能となり、効率的な上澄水の排出を行うことができる。その際、上澄水に濁水に混入することを防止しつつ、上澄水を最大限に排出して濁水の減容化に資することが可能となる。

≪実施例４の応用的実施３≫
実施例４の応用的実施３の凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は、実施例４の応用的実施２の装置と基本的に共通するが、本実施例では、上澄水排出口の下側に３次濁水と２次上澄水の分離機構を設けた点に特徴がある。

<構成>
実施例４の応用的実施３における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置は実施例４の応用的実施２における凝集剤添加後濁水の沈降分離装置と基本的に共通する。ただし、実施例４の応用的実施３の沈降分離装置は、前記上澄水排出口よりも下側に設けられた３次濁水をそれよりも上側の２次上澄水と分離可能とするための分離機構を有する。

分離機構の具体的構成の一例は、すでに図１１を用いて述べたように、フロック観察透明管１１３４と濃縮槽本体１１３２の間に備えられたバルブ１１３６である。この場合、フロック観察透明管内のフロックの多くが沈降して濃縮槽本体内に移った状態、即ち、フロック観察透明管内にはフロックを相対的に多く含まない２次上澄水だけが存在する状態となった後にバルブが閉じられることで、以後、バルブが閉じられている間はフロック観察透明管内にフロックを相対的に多く含む３次濁水が混入することがなくなる。そこで、フロック観察透明管内の２次上澄水だけをフロック観察透明管に設けられた上澄水排出口１１３７から排出することが可能となる。

あるいは、図示は省略するが、分離機構は、例えば濃縮槽内全体を上下に仕切る仕切り板であって、濃縮槽内の水を上下に連通可能とするための開閉可能な開口部を備えたものであってもよい。このような構成によっても、仕切り板より高位に存在している２次上澄水だけを、濃縮槽の仕切り板より高位に設けられた上澄水排出口から排出することが可能となる。

実施例４の応用的実施３の構成によれば、上澄水連絡管から濃縮槽本体又は／及びフロック観察透明管に対して取り入れた１次上澄水も一緒に上澄水排出口から排出することができる。図１１の例に即せば、凝集沈降槽内の１次上澄水の水位がフロック観察透明管又は濃縮槽本体内の２次上澄水の水位よりも高い場合に、上澄水連絡管に備えられたバルブを開けて凝集沈降槽内の１次上澄水を２次上澄水に混入したものを上澄水排出口から排出することができる。特に、放射性セシウムを含む汚染土壌の処理の場合のように、１次上澄水も２次上澄水も汚染物質をほとんど含まないという点では等価である場合には、このような処理により排出口を一つに集約することができ、装置のコンパクト化により資することができるので、有用である。

<効果>
実施例４の応用的実施３により、上澄水の排出に際して濃縮槽内の濁水が上澄水に混入することを防止しつつ上澄水の排出を効率的に行うことができるため、濁水の減容化に資することが可能となる。

本発明の対象である除染装置は、前記の構成に加え、前記脱水部が減圧吸着バッグに前記フロック濃縮槽からの二次凝集懸濁水に含まれるフロックを脱水槽に貯留した後、減圧吸着して濃縮する減圧バッグ機構と、減圧バッグ機構が、減圧バッグを脱水槽から引上げ後、直ちに口空きフレキシブルコンテナバッグ上に移動し、減圧バッグを加圧することでフレキシブルコンテナバッグに脱水フロックを落下する落下機構と、を有していても良い。

除染装置の脱水部は、汚染物質を十分に除去することができるものであることが望ましい。例えばセシウムに汚染された濁水の浄化を例にすると、規制値以上のセシウムを含んだ濁水は、濁水中のｓｓ濃度を一定以下に下げれば、放流可能となる。そして、スクリュープレス、サイクロン、遠心力分離などの方法であれば、分離した溶液中に残ったセシウムイオンやサブミクロン以下のｓｓ成分を完全に除去できないので、分離水のセシウム濃度を規制値以下に下げることが困難となる。他方、フィルタープレスや膜式真空脱水装置などを用いた差圧式濾過方法であれば、濾過膜と濾過膜に付着した微細土粒子とがフィルターとなり、セシウムイオンやサブミクロン以下のｓｓ成分を完全に除去でき、分離水のセシウム濃度を規制値以下に下げることが可能となる。そのため、除染装置の脱水部は、フィルタープレスや膜式真空脱水装置などを用いた差圧式濾過方法によることが望ましい。

さらに、除染装置の脱水部は、コンパクトであることが望ましい。前記フィルタープレスは、装置が大きくなってしまうため、コンパクトではない。他方、前記膜式真空脱水装置は、コンパクトである。そのため、除染装置の脱水部は、差圧式濾過方法の中でも、特に膜式真空脱水装置を用いることが望ましい。

この膜式真空脱水装置とは、前記脱水部が減圧吸着バッグに前記フロック濃縮槽からの二次凝集懸濁水に含まれるフロックを脱水槽に貯留した後、減圧吸着して濃縮する減圧バッグ機構と、減圧バッグ機構が、減圧バッグを脱水槽から引上げ後、直ちに口空きフレキシブルコンテナバッグ上に移動し、減圧バッグを加圧することでフレキシブルコンテナバッグに脱水フロックを落下する落下機構と、を有している装置である。

このような構成を有する膜式真空脱水装置を利用することにより、コンパクトかつ十分な除染処理を行うことが可能となる。

本発明の対象である除染装置は、前記の構成に加え、荷台を有する車両が、４ｔトラックであり、前記荷台が、車両のエンジンと駆動輪を有する車両本体から離脱可能とする離脱機構を有していても良い。

運搬方法としては、機動性の高いものであることが望ましい。４ｔトラックであれば、上記の装置を載せることができ、かつ、機動性も高い。そのため、運搬方法としては、４ｔトラックを用いるのが望ましい。そして、４ｔトラックであれば、その除染の規模などに応じて、２台以上に分けて除染装置を運搬しても良い。

通常、除染作業は、数日間にわたり行われ、その間除染が断続的に行われるので移動の必要はない。そのため、除染作業中、４ｔトラックを効率的に利用することができる機構を有していることが望ましい。４ｔトラックとその荷台が固定式であれば、移動の必要がない除染作業中、４ｔトラックは、除染装置の場所に固定される。そうすると、除染作業中、４ｔトラックを効率的に利用できない。他方、４ｔトラックの荷台が、車両のエンジンと駆動輪を有する車両本体から離脱可能であれば、除染作業中、離脱して４ｔトラックは独自に移動可能なので、４ｔトラックを効率的に利用できる。そのため、４ｔトラックの荷台は、車両のエンジンと駆動輪を有する車両本体から離脱可能とする離脱機構を有していることが望ましい。

また荷台を車両から離脱した場合であっても、後に車両と荷台の復帰が容易になるように、４ｔトラック上に存在していたときと同じ高さに保つことが望ましい。取り付け可能な支柱を用いれば、４ｔトラック上に存在していたときと同じ高さに保つことができる。そのため、荷台を車両から離脱した場合、その荷台に取り付け可能な支柱を備えることが望ましい。

図１７は、離脱可能な車両を示す図である。移動時には車両（１７０１）上に荷台（１７０２）が搭載されているが、作業をする際には、車両は不要になるので、その車両を他の用途に用いるため、車両を荷台から離脱する。その離脱の方法としては、例えば、支柱（１７０３）を用いて荷台（１７０４）全体を持ち上げ、車両との間に空間を設けた上で、車両を前方向に走らせるという方法が考えられる。

さらに、この４ｔトラックは、遠隔操作リモコン等を用いて遠隔地にて操作可能な車両であっても良い。そうすれば、放射性物質の除染の場合にも、人を現地に動員させなくて良くなる。

０１０１：凝集剤取入部
０１０２：フランジ
０１０３、０３０１、０７０１、０８０２：凝集攪拌部
０１０４：蓋
０１０５：濁水取入部
０１０６、０６０１０７０２：追加配管部
０１０７、０２０１：排出路
０１０８、０６０２：流路管本体
０１０９、０４０７、０５０１：混合管
０１１０：濁水凝集剤合流部
０４０４：高圧エア送出部、
０４０６、０５０９、０８０１：一体取入部
０４０１、０５０８：凝集剤
０４０５：調整槽
０４０３、０５０４：大気開放状態
０４０２：ホッパー
０５０２：吸引管
０５０６：滞留槽
０５０５：凝集剤入濁水吸引口
０５０７：スカート状取入枠

Claims (8)

1. 車両の荷台の前端部又は後端部から順に、
   濁水分級装置、凝集撹拌装置、フロック整流水槽、フロック沈降分離槽、フロック濃縮槽、脱水部の全部または一部を配置した移動型コンパクト除染装置。
2. 前記濁水分級装置は、スクリュー分級装置であって、車載移動時にはスクリュー部分を折りたたみ可能とする折りたたみ機構を有する請求項１に記載の移動型コンパクト除染装置。
3. 前記凝集撹拌装置は、凝集槽を用いず前記濁水分級装置からの濁水を流したままで凝集効果を有するように、濁水取入部の先の濁水流通路に凝集剤取入部と、濁水流通路であって濁水取入部からみて排出口よりも先に設けられた凝集攪拌部とを有する請求項１又は２に記載の移動型コンパクト除染装置。
4. 前記フロック整流水槽は、凝集撹拌装置からの濁水の流れを静かにする濁水整流機構を有する請求項１から３のいずれか一に記載の移動型コンパクト除染装置。
5. 前記フロック沈降分離槽は、フロックを含む濁水からフロックを相対的に少なく含む一次上澄水と、フロックを相対的に少なく含む一次凝集濁水とに分離する振動篩を有する請求項１から４のいずれか一に記載の移動型コンパクト除染装置。
6. 前記フロック濃縮槽は、上澄水の懸濁度合を目視するためのフロック観察透明管を有する請求項１から５のいずれか一に記載の移動型コンパクト除染装置。
7. 前記脱水部は減圧吸着バッグに前記フロック濃縮槽からの二次凝集懸濁水に含まれるフロックを脱水槽に貯留した後、減圧吸着して濃縮する減圧バッグ機構と、減圧バッグ機構は、減圧バッグを脱水槽から引上げ後、直ちに口空きフレキシブルコンテナバッグ上に移動し、減圧バッグを加圧することでフレキシブルコンテナバッグに脱水フロックを落下する落下機構と、を有する請求項１から６のいずれか一に記載の移動型コンパクト除染装置。
8. 請求項１から７のいずれか一に記載の荷台を有する車両は、４ｔトラックであり、前記荷台は、車両のエンジンと駆動輪を有する車両本体から離脱可能とする離脱機構を有する請求項１から７のいずれか一に記載の移動型コンパクト除染装置。
   

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