JP2017203746A - 放射能汚染物の放射能濃度別分別装置および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射能汚染物を放射能濃度別に３つ以上に容易に分別することができる放射能汚染物の放射能濃度別分別装置、および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法を提供する。【解決手段】汚染土壌（放射能汚染物）１１を所定量の汚染土壌ロット（ロット）１２に切り出すベルトフィーダー（定量切り出し部）と、汚染土壌ロット１２の放射能濃度を算出する放射能濃度算出部２７と、汚染土壌ロット１２を放射能濃度別に分別する分別部と、を有する。分別部は、投入された汚染土壌ロット１２を排出可能なターンシュート３と、ターンシュート３の回転を制御する制御部４と、を有する。ターンシュート３は、汚染土壌ロット１２の放射能濃度別に設定された３つの第１〜第３停止位置３４〜３６に停止可能に構成されている。制御部４は、投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度に対応する停止位置に停止するようにターンシュート３の回転を制御可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、放射能汚染物の放射能濃度別分別装置、および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法に関する。

従来から知られている放射能汚染物の放射能濃度別分別装置を用いた放射能汚染物の放射能濃度別分別方法について説明する。初めに、ホッパに投入された放射能汚染物を複数のロットに切り出す。続いて、切り出されたロットごとに重量測定した後に圧縮成形する。続いて、圧縮成形されたロットごとに形状測定および放射線量の測定を行って放射能濃度を算出する。そして、ロットごとに算出された放射能濃度に応じて切替ダンパーを用いて高濃度放射能汚染物および低濃度放射能汚染物に分別する。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１９７３８０号公報

従来の放射能汚染物の放射能濃度別分別装置では、放射能汚染物のロットを切替ダンパーを用いて高濃度放射能汚染物および低濃度放射能汚染物の２つに分別する構成である。このため、放射能汚染物のロットを放射能濃度別に３つ以上に分別するためには、装置を複数設けて、処理工程を増やす必要がある。これにより、放射能汚染物の放射能濃度別分別装置の設置コストや設置面積、設置にかかる工期が増大するとともに、処理にかかる時間が長くなるという問題がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、放射能汚染物を放射能濃度別に３つ以上に容易に分別することができる放射能汚染物の放射能濃度別分別装置、および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、放射能汚染物の放射能濃度別分別装置は、放射能汚染物を所定量のロットに切り出す定量切り出し部と、前記放射能汚染物の放射能濃度をロットごとに算出する放射能濃度算出部と、前記放射能汚染物をロットごとに前記放射能濃度別に分別する分別部と、を有し、前記分別部は、投入された前記放射能汚染物のロットを排出可能なターンシュートと、該ターンシュートの回転を制御する制御部と、を有し、前記ターンシュートは、投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度別に設定された３つ以上の停止位置に停止可能に構成され、前記制御部は、前記ターンシュートに投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度に対応する前記停止位置に停止するように前記ターンシュートの回転を制御可能に構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る放射能汚染物の放射能濃度別分別方法では、放射能汚染物を所定量のロットに切り出す定量切り出し工程と、前記放射能汚染物の放射能濃度をロットごとに算出する放射能濃度算出工程と、前記放射能汚染物をロットごとに前記放射能濃度別に分別する分別工程と、を有し、前記分別工程では、１つのターンシュートを用いて前記放射能汚染物をロットごとにそれぞれ異なる３つ以上の前記放射能濃度別に分別することを特徴とする。

本発明では、ターンシュートは、投入される放射能汚染物のロットの放射能濃度別に設定された３つ以上の停止位置に停止可能に構成され、投入される放射能汚染物のロットの放射能濃度に対応する停止位置に停止するように制御されている。これにより、３つ以上の停止位置それぞれにおいてターンシュートから排出された放射能汚染物のロットを個別に収容することで、放射能汚染物のロットを放射能濃度別に３つ以上に容易に分別することができる。

また、本発明に係る放射能汚染物の放射能濃度別分別装置では、前記ターンシュートに設けられた第１基準点と、前記ターンシュートとは別の固定位置に設けられた第２基準点との距離を測定可能な距離計を有し、前記制御部は、前記距離計が測定した前記第１基準点と前記第２基準点との距離が、投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度に対応する前記停止位置における前記ターンシュートの前記第１基準点と前記第２基準点との距離と一致した場合に、前記ターンシュートの回転を停止するように制御することが好ましい。
このような構成とすることにより、投入される放射能汚染物のロットの放射能濃度に対応する停止位置と異なる停止位置やずれた位置にターンシュートが停止することを防止でき、放射能汚染物のロットを放射能濃度別に確実に分別することができる

本発明によれば、放射能汚染物のロットを３つ以上の放射能濃度別に容易に分別することができる。

本発明の実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別方法のフロー図である。

以下、本発明の実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法について、図１および図２に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法は、土地などの除染作業によって大量発生し、放射性物質で汚染された放射性物質を含む汚染土壌（放射能汚染物）１１を中間貯蔵施設に貯蔵して保管したり処理したりする際に、この汚染土壌１１を放射能濃度別に分別するために用いられている。

図１に示すように、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１は、搬入された汚染土壌１１が投入されるホッパ２１と、ホッパ２１から排出された汚染土壌１１を所定量の汚染土壌ロット（ロット）１２，１２…に切り出すベルトフィーダー（定量切り出し部）２２と、汚染土壌ロット１２，１２…の重量をそれぞれ測定するロードセル２３と、ロードセル２３で重量を測定された汚染土壌ロット１２，１２…をそれぞれ圧縮成形するロールプレス２４と、ロールプレス２４で圧縮成形された汚染土壌ロット１２，１２…の形状をそれぞれ非接触で測定するＬＥＤ距離計２５と、ロールプレス２４で圧縮成形された汚染土壌ロット１２，１２…の放射線係数率をそれぞれ測定するＮａＩシンチレータ２６と、汚染土壌ロット１２，１２…の放射能濃度をそれぞれ算出する放射能濃度算出部２７と、汚染土壌ロット１２，１２…をそれぞれ放射能濃度別に分別するターンシュート３と、ターンシュート３で分別された汚染土壌ロット１２，１２…をそれぞれ放射能濃度別に収容する汚染土壌収容部２８と、これらを制御する制御部４と、を有している。

放射能濃度算出部２７は、放射能濃度計算プログラムを用いて汚染土壌ロット１２の重量および形状から比重を求め、各汚染土壌ロット１２の比重の違いによる自己遮蔽効果を考慮して、放射線係数率から放射能濃度を換算し算出するように構成されている。
本実施形態では、制御部４は、放射能濃度の値を任意に設定された高濃度、中濃度、低濃度の３つに分別し、対称となる汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度、中濃度および低濃度のいずれであるかを判断可能に構成されている。
なお、本実施形態では、放射能濃度の高濃度を１００，０００Ｂｑ／Ｋｇ超過、中濃度を８，０００Ｂｑ／Ｋｇ超過〜１００，０００Ｂｑ／Ｋｇ以下、低濃度を８，０００Ｂｑ／Ｋｇ以下としている。

ターンシュート３は、汚染土壌ロット１２が投入される投入口３１と、投入された汚染土壌ロット１２が排出される排出口３２とを有している。
ターンシュート３は、上端部と下端部とが開口する筒状に形成されていて、上端部に投入口３１が形成され下端部に排出口３２が形成されている。投入口３１と排出口３２とは、鉛直方向に重ならない位置に配置されている。ターンシュート３は、鉛直方向に延びて投入口３１を通り、排出口３２とは離間する回転軸線３３を中心に回転可能に構成されている。
ターンシュート３は、回転軸線３３を中心に回転すると、排出口３２が平面視における回転軸線３３を中心とする円に沿って回転するように構成されている。

ターンシュート３は、モータ（不図示）と接続されモータが駆動することで回転するように構成されている。また、ターンシュート３は、それぞれ停止可能な３つの停止位置３４〜３６が予め設定されていて、停止位置３４〜３６において非接触式の電磁スイッチ（不図示）がＯＦＦとなることで回転が停止するように構成されている。ターンシュート３は、制御部４によってその回転と停止が制御されている。
ターンシュート３と、制御部４のうちのターンシュート３の回転および停止を制御する部分は、本発明の分別部に相当している。

本実施形態では、ターンシュート３は、それぞれ異なる３つの停止位置３４〜３６で停止可能に構成されている。
３つの停止位置３４〜３６は、平面視において回転軸線３３を中心とする径方向に互いに略１２０℃ずつ略等間隔をあけた位置となるように設定されている。３つの停止位置３４〜３６を第１停止位置３４、第２停止位置３５、第３停止位置３６とする。

本実施形態では、制御部４は、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度であると判断した場合は、ターンシュート３を回転させて第１停止位置３４で停止させ、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が中濃度であると判断した場合は、ターンシュート３を回転させて第２停止位置３５で停止させ、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が低濃度であると判断した場合は、ターンシュート３を回転させて第３停止位置３６で停止させる。

汚染土壌収容部２８は、第１停止位置３４に停止したターンシュート３の排出口３２の下側に配置され第１停止位置３４に停止したターンシュート３に投入されて排出口３２から排出された汚染土壌ロット１２，１２…を収容する第１汚染土壌収容部２８１と、第２停止位置３５に停止したターンシュート３の排出口３２の下側に配置され第２停止位置３５に停止したターンシュート３に投入されて排出口３２から排出された汚染土壌ロット１２，１２…を収容する第２汚染土壌収容部２８２と、第３停止位置３６に停止したターンシュート３の排出口３２の下側に配置され第３停止位置３６に停止したターンシュート３に投入されて排出口３２から排出された汚染土壌ロット１２，１２…を収容する第３汚染土壌収容部２８３と、を有している。
これにより、第１汚染土壌収容部２８１には、放射能濃度が高濃度の汚染土壌ロット１２，１２…が収容され、第２汚染土壌収容部２８２には、放射能濃度が中濃度の汚染土壌ロット１２，１２…が収容され、第３汚染土壌収容部２８３には、放射能濃度が低濃度の汚染土壌ロット１２，１２…が収容される。

また、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１では、ターンシュート３に設けられた第１基準点３７と、ターンシュート３とは別の固定位置に設けられた第２基準点１３との距離を測定可能な距離計５を有している。距離計５は、光学式の距離計などで構成されている。
本実施形態では、第１基準点３７がターンシュート３の排出口３２近傍に設けられていて、第２基準点１３が放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１が設置された現場に立設する壁部に設けられている。
なお、ターンシュート３が第１停止位置３４で停止した場合、第２停止位置３５で停止した場合、および第３停止位置３６で停止した場合それぞれの第１基準点３７と第２基準点１３との距離は、それぞれ異なる値となるように第１基準点３７および第２基準点１３の位置が設定されている。

制御部４には、ターンシュート３が第１停止位置３４に停止した場合の第１基準点３７と第２基準点１３との距離（第１距離とする）、ターンシュート３が第２停止位置３５に停止した場合の第１基準点３７と第２基準点１３との距離（第２距離とする）、および、ターンシュート３が第３停止位置３６に停止した場合の第１基準点３７と第２基準点１３との距離（第３距離とする）が予め入力されている。

制御部４は、ターンシュート３が第１停止位置３４に配置されたと判断した際に距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第１距離と同一かどうかを判断可能に構成されている。同様に、制御部４は、ターンシュート３が第２停止位置３５に配置されたと判断した際に距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第２距離と同一かどうか、およびターンシュート３が第３停止位置３６に配置されたと判断した際に距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第３距離と同一かどうかも判断可能に構成されている。

このような制御部４は、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度であると判断すると、ターンシュート３を第１停止位置３４に停止させるように回転させる。続いて、制御部４は、ターンシュート３が第１停止位置３４に配置されたと判断した際に距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第１距離と同一かどうかを判断する。
そして、制御部４は、距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第１距離と同一と判断した場合は、ターンシュート３の回転を停止しターンシュート３と第１停止位置３４に停止させる。続いて、制御部４は、ターンシュート３に放射線濃度が高濃度である汚染土壌ロット１２を投入させ、排出口３２から排出された汚染土壌ロット１２を第１汚染土壌収容部２８１に収容する制御を行う。

これに対し、制御部４は、距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第１距離と同一でないと判断した場合は、ターンシュート３を更に回転させて、ターンシュート３が第１停止位置３４に配置されたと判断した際に上記の処理を行う。

また、制御部４は、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が中濃度であると判断すると、ターンシュート３を第２停止位置３５に停止させるように回転させる。そして、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度である場合と同様に、距離計が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第２距離と一致しているかどうかを判断し、一致している場合には、ターンシュート３の回転を停止させ、ターンシュート３に投入された汚染土壌ロット１２を第２汚染土壌収容部２８２に収容する制御を行う。

また、制御部４は、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度であると判断すると、ターンシュート３を第３停止位置３６に停止させるように回転させる。そして、ターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度、中濃度である場合と同様に、距離計が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が第３距離と一致しているかどうかを判断し、一致している場合には、ターンシュート３の回転を停止させ、ターンシュート３に投入された汚染土壌ロット１２を第３汚染土壌収容部２８３に収容する制御を行う。

次に、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別方法について説明する。
図２に示すように、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別方法は、バッチ処理工程Ｓ１と、連続処理工程Ｓ２の２つの工程を有している。

バッチ処理工程Ｓ１では、まず、従来と同様に除染作業等によって発生した汚染土壌１１をホッパ２１に投入する（土壌投入工程Ｓ１１）。
続いて、ホッパ２１から排出された汚染土壌１１をベルトフィーダー２２によって所定量の汚染土壌ロット１２，１２…に切り出す（定量切出し工程Ｓ１２）。
続いて、切り出された汚染土壌ロット１２，１２…の重量をそれぞれロードセル２３によって測定する（重量測定工程Ｓ１３）。
このようにしてバッチ処理Ｓ１が完了する。

続いて、連続処理工程Ｓ２を行う。
連続処理工程Ｓ２では、まず、バッチ処理工程Ｓ１で処理された汚染土壌ロット１２，１２…をロールプレス２４を用いてそれぞれ圧縮成形する（圧縮成形工程Ｓ２１）。
続いて、汚染土壌ロット１２，１２…の形状寸法をＬＥＤ距離計２５を用いて非接触でそれぞれ計測する（形状寸法計測工程Ｓ２２）。

続いて、汚染土壌ロット１２，１２…の放射線計数率（ｃｐｓ）をＮａＩシンチレータ２６を用いてそれぞれ測定する（放射線計数率測定工程Ｓ２３）。なお、放射線計数率測定工程Ｓ２３は、形状寸法計測工程Ｓ２２と前後して行ってもよい。
続いて、放射能濃度算出部２７によって、汚染土壌ロット１２，１２…それぞれの重量、形状寸法から比重を求め、各汚染土壌ロット１２の比重の違いによる自己遮蔽効果を考慮して、放射能濃度を換算して求める（放射能濃度算出工程Ｓ２４）。

続いて、汚染土壌ロット１２，１２…をターンシュート３で放射能濃度別に３つに分別する（分別工程Ｓ２５）。
分別工程Ｓ２５では、まず、放射能濃度算出工程で放射能濃度を算出されターンシュート３に投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度、中濃度、および低濃度のいずれであるかを判断する。
続いて、ターンシュート３を回転させ、投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度の場合は、第１停止位置３４に、中濃度の場合は第２停止位置３５に、低濃度の場合は第３停止位置３６にターンシュート３と停止させる。
続いて、所定の停止位置３４〜３６に停止したターンシュート３に汚染土壌ロット１２を投入し、この汚染土壌ロット１２を排出口３２から排出させて、汚染土壌ロット１２の放射能濃度が高濃度の場合は、第１汚染土壌収容部２８１に、中濃度の場合は第２汚染土壌収容部２８２に、低濃度の場合は第３汚染土壌収容部２８３に汚染土壌ロット１２を収容する。

次に、上述した放射能汚染物の放射能濃度別分別装置および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法では、ターンシュート３は、投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度別（高濃度、中濃度、低濃度）に設定された第１〜第３停止位置３４〜３６に停止可能に構成され、投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度に対応する第１〜第３停止位置３４〜３６のいずれかの停止位置に停止するように制御されている。
これにより、第１〜第３停止位置３４〜３６それぞれにおいてターンシュート３から排出された汚染土壌ロット１２，１２…を第１〜第３汚染土壌収容部２８１〜２８３収容することで、汚染土壌ロット１２，１２…を放射能濃度別に３つに容易に分別することができる。

また、本実施形態による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１には距離計５が設けられていて、距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が、第１〜第３距離と一致した場合にターンシュート３の回転が停止するように構成されている。これにより、ターンシュート３が投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度に対応した停止位置と異なる停止位置に停止して、汚染土壌ロット１２，１２…が実際と異なる放射能濃度として分別されることや、投入される汚染土壌ロット１２の放射能濃度に対応した停止位置からずれた位置に停止して、汚染土壌ロット１２，１２…を第１〜３汚染土壌収容部２８１〜２８３から外れた位置に排出することを防止でき、汚染土壌ロット１２，１２…を放射能濃度別に確実に分別することができる。

以上、本発明による放射能汚染物の放射能濃度別分別装置および放射能汚染物の放射能濃度別分別方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１には距離計５が設けられていて、距離計５が測定した第１基準点３７と第２基準点１３との距離が、第１〜第３距離と一致した場合にターンシュート３の回転が停止するように構成されているが、距離計５が設けられておらず、制御部４がターンシュート３が所定の停止位置に配置されたと判断するとターンシュート３の回転が停止するように構成されていてもよい。

また、上記の実施形態では、第１基準点３７はターンシュート３の排出口３２に設けられ、第２基準点１３は放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１が設置された現場に立設された壁部に設けられているが、第１基準点３７および第２基準点１３が設けられる場所は適宜設定されてよい。第２基準点１３は、ターンシュート３と異なる固定位置であれば、現場における壁部以外や放射能汚染物の放射能濃度別分別装置１に設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、ターンシュート３が停止する３つの停止位置３４〜３６が設定され、停止位置３４〜３６それぞれで停止したターンシュート３の排出口３２の下側に第１〜第３汚染土壌収容部２８１〜２８３が設けられて、汚染土壌ロット１２，１２…を放射能濃度別に３つに分別しているが、ターンシュート３の停止位置が４つ以上に設定され、汚染土壌ロット１２，１２…を放射能濃度別に４つ以上に分別してもよい。
また、放射能濃度別に分別する際の各濃度の値は適宜設定されてよい。

１ 放射能汚染物の放射能濃度別分別装置
３ ターンシュート
４ 制御部
１１ 汚染土壌（放射能汚染物）
１２ 汚染土壌ロット（ロット）
１３ 第２基準点
２２ ベルトフィーダー（定量切り出し部）
２７ 放射能濃度算出部
３４ 第１停止位置（停止位置）
３５ 第２停止位置（停止位置）
３６ 第３停止位置（停止位置）
３７ 第１基準点
Ｓ１１ 量切り出し工程
Ｓ２４ 放射能濃度算出工程
Ｓ２５ 分別工程

Claims (3)

1. 放射能汚染物を所定量のロットに切り出す定量切り出し部と、
   前記放射能汚染物の放射能濃度をロットごとに算出する放射能濃度算出部と、
   前記放射能汚染物をロットごとに前記放射能濃度別に分別する分別部と、を有し、
   前記分別部は、投入された前記放射能汚染物のロットを排出可能なターンシュートと、該ターンシュートの回転を制御する制御部と、を有し、
   前記ターンシュートは、投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度別に設定された３つ以上の停止位置に停止可能に構成され、
   前記制御部は、前記ターンシュートに投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度に対応する前記停止位置に停止するように前記ターンシュートの回転を制御可能に構成されていることを特徴とする放射能汚染物の放射能濃度別分別装置。
2. 前記ターンシュートに設けられた第１基準点と、前記ターンシュートとは別の固定位置に設けられた第２基準点との距離を測定可能な距離計を有し、
   前記制御部は、前記距離計が測定した前記第１基準点と前記第２基準点との距離が、投入される前記放射能汚染物のロットの前記放射能濃度に対応する前記停止位置における前記ターンシュートの前記第１基準点と前記第２基準点との距離と一致した場合に、前記ターンシュートの回転を停止するように制御することを特徴とする請求項１に記載の放射能汚染物の放射能濃度別分別装置。
3. 放射能汚染物を所定量のロットに切り出す定量切り出し工程と、
   前記放射能汚染物の放射能濃度をロットごとに算出する放射能濃度算出工程と、
   前記放射能汚染物をロットごとに前記放射能濃度別に分別する分別工程と、を有し、
   前記分別工程では、１つのターンシュートを用いて前記放射能汚染物をロットごとにそれぞれ異なる３つ以上の前記放射能濃度別に分別することを特徴とする放射能汚染物の放射能濃度別分別方法。

Images