JP2015117988A

JP2015117988A - 放射性物質の除染処理方法

Info

Publication number: JP2015117988A
Application number: JP2013260992A
Authority: JP
Inventors: 泰弘大藤; Yasuhiro Ofuji; 敏彦小野; Toshihiko Ono; 裕文長岡; Hirofumi Nagaoka; 正則高橋; Masanori Takahashi
Original assignee: KANBAYASHI KOMUTEN KK
Current assignee: KANBAYASHI KOMUTEN KK
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-25

Abstract

【課題】容易にため池の放射性物質の量を基準値以下とすることができ、かつ、除染による放射性廃棄物の発生量が少ない放射性物質の除染処理方法を提供する。
【解決手段】放射性物質の除染処理を行うため池の水を抜く落水工程（ステップＳ１０１）と、ため池の堆積汚泥に含まれる放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定して吸引浚渫する深さを決定する汚染調査工程（ステップＳ１０５）と、堆積汚泥を決めた深さまで吸引浚渫する吸引浚渫工程（ステップＳ１０６）と、凝集剤を添加して凝集汚泥と上澄みに分離する凝集分離工程（ステップＳ１０７；）と、凝集汚泥を加圧脱水して脱水ケーキとする脱水工程（ステップＳ１１１）とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、セシウム１３７・セシウム１３４等の放射性物質により汚染されたため池を除染する放射性物質の除染処理方法に係り、特に、底に堆積汚泥が堆積しているため池を除染する放射性物質の除染処理方法に関する。

東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、セシウム１３７・セシウム１３４を中心とした放射性物質による汚染が問題となっている。大気中に放出された放射性物質は雨などにより地上に降下し、土壌が汚染されている。農業用水として利用されるため池も例外ではなく、放射性物質は、主に、ため池の底の堆積汚泥の中に含まれている。そのため、汚染されたため池は使用することができない状態が続いており、ため池の除染処理方法の開発が望まれていた。

従来より、放射性物質の除染方法としては、例えば、ゼオライトに放射性物質を吸着させて、汚染水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及び特許文献２参照）。しかしながら、一旦、地表に落下したものは、粘土粒子等と結合しており、陽イオン帯とはなっていないことから、ゼオライトは放射性物質の吸着量が十分とはいえず、処理効率が悪いという問題があった。また、放射性物質を吸着させた後のゼオライトは、減容化することが難しく、そのまま隔離容器に入れて保管しなければならないので、放射性廃棄物が多量に発生してしまうという問題もあった。

特開２００５−１７７７０９号公報特開２００２−２６７７９５号公報

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、容易にため池の放射性物質の量を基準値以下とすることができ、かつ、除染による放射性廃棄物の発生量が少ない放射性物質の除染処理方法を提供することを目的とする。

本発明の放射性物質の除染処理方法は、放射性物質により汚染されたため池を除染するものであって、ため池から水を抜く落水工程と、落水工程の後、ため池の底に堆積している堆積汚泥を吸引し浚渫する吸引浚渫工程と、吸引浚渫工程の後、吸引した堆積汚泥に凝集剤を添加し、凝集汚泥と上澄みに分離する凝集分離工程と、凝集分離工程の後、凝集汚泥を加圧脱水し、脱水ケーキとする脱水工程とを含むものである。

本発明によれば、ため池から水を抜き、底の堆積汚泥を吸引浚渫するようにしたので、放射性物質がため池に溜まっている水に拡散することを防止することができると共に、放射性物質が含まれる堆積汚泥を簡単にため池から取り除くことができ、ため池の放射性物質の量を容易に基準値以下とすることができる。また、吸引浚渫した堆積汚泥は、凝集分離したのち、加圧脱水するようにしたので、放射性廃棄物の量を大幅に削減することができる。更に、加圧脱水により脱水ケーキの含水率を十分に低減することができるので、フレキシブルコンテナバックなどに収容して積み重ねて保管することが可能であり、放射性廃棄物の取り扱いを容易とすることができる。

加えて、吸引浚渫工程の前に、ため池の堆積汚泥の放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて堆積汚泥の吸引浚渫する深さを決定し、その深さまで堆積汚泥を吸引浚渫するようにすれば、ため池の放射性物質の量を確実に基準値以下とすることができる。また、必要以上に堆積汚泥を吸引浚渫しないので、放射性廃棄物の量が増加することを抑制することができる。

更にまた、落水工程において抜いた水、凝集分離工程において分離した上澄み、又は、脱水工程において分離した水分について、これらに含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減するようにすれば、放射性物質を高い吸着率で吸着させることができ、容易にかつ効率よく放射性物質を除去することができる。

本発明の一実施の形態に係る放射性物質の除染処理方法の工程を表す流れ図である。図１に示した放射性物質の除染処理方法の一工程を説明するための説明図である。図１に示した放射性物質の除染処理方法の他の一工程を説明するための説明図である。図１に示した放射性物質の除染処理方法の他の一工程を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る放射性物質の除染処理方法の工程を表す流れ図である。図２から図４は、各工程を説明するための図である。この放射性物質の除染処理方法は、ため池の底に堆積汚泥が堆積している場合に好ましく用いることができる。

まず、例えば、放射性物質の除染処理を行うため池の立て樋を抜き、水を抜く（ステップＳ１０１；落水工程）。ため池の取水口は必要に応じて堰き止め、ため池への水の流入を止める。放射性物質は主にため池の底に堆積している堆積汚泥に含まれているので、放射性物質がため池に溜まっている水に拡散することを防止するためである。なお、ため池に溜まっている水にも基準値を超える放射性物質が含まれている可能性があるので、放流の際には、ため池に溜まっている水の放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１０２；Ｎ）、ため池の水に含まれる放射性物質を吸着剤に吸着させ、放射性物質の量を基準値以下に低減してから放流することが好ましい（ステップＳ１０３；吸着工程）。

その際、吸着剤としては、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用いることが好ましい。籾殻、籾殻炭、及び、稲わらは、放射性物質の吸着率が高く、安価であり、かつ、焼却あるいは堆肥化等の生分解等により減容化することができるからである。吸着材に吸着させる方法としては、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤を網目状部を有する収納体、例えば、ネット状の袋に入れて、ため池から水を放流する水路に配置し、吸着剤に汚染水を浸潤させることが好ましい。また、ため池の水に含まれる放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１０２；Ｙ）、ため池の水をそのまま放流してもよい（ステップＳ１０４）。

落水工程（ステップＳ１０１）の後、例えば、ため池の堆積汚泥に含まれる放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて堆積汚泥の吸引浚渫する深さを決定することが好ましい（ステップＳ１０５；汚染調査工程）。放射性物質は堆積汚泥の表層からある程度の範囲に含まれているので、放射性物質を含む表層部を除去すれば十分に放射性物質の量を基準値以下とすることができるからである。また、必要以上に堆積汚泥を除去すると放射性廃棄物の量が増加して好ましくないからである。

具体的には、例えば、図２（Ａ）に示したように、ため池１１の大きさに応じて、任意のピッチで縦線１２と横線１３を引き、その各交点１４において、堆積汚泥１５の深さ１６を測定し、図２（Ｂ）に示したように、各交点１４において、堆積汚泥１５の表層から例えば５ｃｍ程度の所定の間隔１７ごとに、簡易測定器などにより放射性物質の量を測定する。

汚染調査工程（ステップＳ１０５）の後、例えば、図３に示したように、ため池の底に堆積している堆積汚泥１５を汚染調査工程において決定された深さまで吸引し浚渫する（ステップＳ１０６；吸引浚渫工程）。吸引は、例えば、大型吸引車１８を用いて行う。

吸引浚渫工程（ステップＳ１０６）の後、例えば、吸引した堆積汚泥に凝集剤を添加し、凝集汚泥と上澄みに分離する（ステップＳ１０７；凝集分離工程）。具体的には、図４に示したように、まず、大型吸引車１８に吸引した堆積汚泥１５を中継タンク２１に移し、次いで、混合槽２２に移して凝集剤２３を添加する。続いて、反応槽２４に移して２次撹拌を行って凝集効果を高めたのち、沈殿槽２５に移し凝集汚泥２６と上澄み２７に分離する。

分離した上澄みは、放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１０８；Ｎ）、放射性物質を吸着剤に吸着させて放射性物質の量を基準値以下に低減したのち、排水することが好ましい（ステップＳ１０９；吸着工程）。この吸着工程（ステップＳ１０９）では、上述した吸着工程（ステップＳ１０３）と同様に、吸着剤に、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用い、この吸着剤に上澄みを浸潤させることが好ましい。また、上澄みの放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１０８；Ｙ）、そのまま排水してもよい（ステップＳ１１０）。

なお、汚染されたため池の堆積汚泥を採取し、凝集剤を添加して凝集汚泥と上澄みに分離し、分離前の堆積汚泥と、分離後の上澄みに含まれる放射性セシウムの量及びそれらの濁度を測定したところ、放射性セシウムの量は、堆積汚泥が１１３０ベクレル、上澄みが検出限界以下、濁度は堆積汚泥が２８００度、上澄みが３．８度であった。すなわち、この凝集分離工程（ステップＳ１０７）において、放射性物質は凝集汚泥に含まれ、放射性物質を濃縮することができることが分かる。

凝集分離工程（ステップＳ１０７）の後、例えば、沈殿槽の下部に沈殿した凝集汚泥を加圧脱水機に高圧搬送して加圧脱水し、脱水ケーキとする（ステップＳ１１１；脱水工程）。この脱水ケーキは、最終残渣であり、放射性廃棄物として処理する。この加圧脱水により、凝集汚泥の含水率は９０％程度であったのが、脱水ケーキの含水率は３０％程度まで低減される。これにより、放射性廃棄物の量が大幅に削減される。また、含水率を十分に低減することができるので、放射性廃棄物としてフレキシブルコンテナバックなどに収容し、積み重ねて保管することが可能となる。

脱水分離した水分は、放射性物質の量を測定し、放射性物質の量が基準値を上回る場合には（ステップＳ１１２；Ｎ）、放射性物質を吸着剤に吸着させて放射性物質の量を基準値以下に低減したのち、排水することが好ましい（ステップＳ１１３；吸着工程）。この吸着工程（ステップＳ１１３）では、上述した吸着工程（ステップＳ１０３）と同様に、吸着剤に、例えば、籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含むものを用い、この吸着材に上澄みを浸潤させることが好ましい。また、脱水分離した水分の放射性物質の量が基準値内の場合には（ステップＳ１１２；Ｙ）、そのまま排水してもよい（ステップＳ１１４）。

このように、本実施の形態によれば、ため池から水を抜き、底の堆積汚泥を吸引浚渫するようにしたので、放射性物質がため池に溜まっている水に拡散することを防止することができると共に、放射性物質が含まれる堆積汚泥を簡単にため池から取り除くことができ、ため池の放射性物質の量を容易に基準値以下とすることができる。また、吸引浚渫した堆積汚泥は、凝集分離したのち、加圧脱水するようにしたので、放射性廃棄物の量を大幅に削減することができる。更に、加圧脱水により脱水ケーキの含水率を十分に低減することができるので、フレキシブルコンテナバックなどに収容して積み重ねて保管することが可能であり、放射性廃棄物の取り扱いを容易とすることができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各工程について具体的に説明したが、全ての工程を含む必要はなく、また、他の工程を含んでいてもよい。

放射性物質を含むため池の除染に用いることができる。

１１…ため池、１２…縦線、１３…横線、１４…交点、１５…堆積汚泥、１６…堆積汚泥の深さ、１７…間隔、１８…大型吸引車、２１…中継タンク、２２…混合槽、２３…凝集剤、２４…反応槽、２５…沈殿槽、２６…凝集汚泥、２７…上澄み

Claims

放射性物質により汚染されたため池を除染する放射性物質の除染処理方法であって、
ため池から水を抜く落水工程と、
前記落水工程の後、ため池の底に堆積している堆積汚泥を吸引し浚渫する吸引浚渫工程と、
前記吸引浚渫工程の後、吸引した堆積汚泥に凝集剤を添加し、凝集汚泥と上澄みに分離する凝集分離工程と、
前記凝集分離工程の後、凝集汚泥を加圧脱水し、脱水ケーキとする脱水工程と
を含むことを特徴とする放射性物質の除染処理方法。
前記吸引浚渫工程の前に、ため池の堆積汚泥の放射性物質の量を深さ方向に間隔を開けて複数個所について測定し、この測定結果に基づいて堆積汚泥の吸引浚渫する深さを決定する汚染調査工程を含み、
前記吸引浚渫工程では、前記汚染調査工程において決定された深さまで堆積汚泥を吸引浚渫する
ことを特徴とする請求項１記載の放射性物質の除染処理方法。
前記落水工程において抜いた水、前記凝集分離工程において分離した上澄み、又は、前記脱水工程において分離した水分について、これらに含まれる放射性物質を籾殻、籾殻炭、及び、稲わらからなる群のうちの少なくとも１つを含む吸着剤に吸着させることにより放射性物質の量を低減する吸着工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放射性物質の除染処理方法。