JP5208299B1

JP5208299B1 - 洗浄方法

Info

Publication number: JP5208299B1
Application number: JP2012182979A
Authority: JP
Inventors: 學佐々木
Original assignee: ION COMMERCE CO., LTD.
Current assignee: ION COMMERCE CO., LTD.
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: JP2014041037A

Abstract

【課題】放射線汚染物質の除去に有効な洗浄方法を提供する。
【解決手段】焼成後のゼオライト粉末４は細孔内からＮａなどが除かれ、全体として負に帯電している。その結果、図３に示すように、正に帯電しているセシウム１３７などの汚染物質は静電的に吸引されてゼオライト粉末４の細孔内に侵入し、そのまま吸着保持され、水中内に出てこない。
【選択図】図３

Description

本発明は、ゼオライトを用いた洗浄方法に関する。

ゼオライト（沸石）はケイ素(Ｓｉ)とアルミニウム(Ａｌ)と酸素(Ｏ)からなる網目構造をしており、ケイ素(Ｓｉ)とアルミニウム(Ａｌ)の比率の違いで、Ａ型、Ｙ型、クリノプティロライト、モルデナイトなどの種類が存在し、いずれも骨格間に微細な孔が形成され、例えばクリノプティロライトの場合は３．９〜５．４Å、モルデナイトの場合は６．７〜７．０Åの細孔が形成される。

ゼオライトは上記したように、種類ごとに略一定の微細孔を有しており、その大きさが分子レベルであるため、分子篩として従来から知られている。また最近では放射線汚染物質の吸着能があることが着目されている。

非特許文献１には、表面に微細な穴の多い「天然ゼオライト」１０グラムを、放射性セシウムを溶かした海水１００ミリ・リットルに入れて混ぜると、５時間で約９割のセシウムが吸着されることを確認したと報告されている。

また非特許文献２には、人口ゼオライトに鉄化合物を混ぜて時期を帯びさせることで放射性セシウムを吸着させ、磁石を使って放射線汚染された土壌からセシウムを吸着したゼオライトを分離することが報告されている。

２０１１年７月２１日読売新聞２０１２年７月１３日毎日新聞

従来のゼオライトを用いた汚染物質の洗浄方法は、ゼオライトを分子篩として用い、この分子篩の一方の側に汚染物質を含んだ水を送り込み、圧力を加えてゼオライト層を透過させ、この透過の際に汚染物質をゼオライトの細孔内に取り込んで吸着している。

しかしながら、除染の対象となるのは閉鎖空間内の水などに限られ、建築物、樹木、道路などについての効率のよい洗浄方法は何ら提案されていない。

上記課題を解決するため本発明に係る洗浄方法は以下の工程からなる。
洗浄対象物の表面を水で濡らす工程。
水で濡れた洗浄対象物の表面にゼオライト粉末を供給する工程。
洗浄対象物の表面にゲル状のゼオライト層を形成して静置し、洗浄対象物の表面に付着した放射線汚染物質をゼオライトに吸着させる工程。
水で洗浄対象物の表面のゼオライト層を洗い流す工程。
洗い流したゼオライトを回収する工程。

前記ゼオライトの粒径は平均２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下とする。粒径を細かくすることで、洗浄対象物の表面と接触するゼオライトの割合が大きくなり洗浄効果が高くなる。

前記静置している間に洗浄対象物の表面に付着している汚染物質がゼオライトの細孔内に吸着される。セシウム１３７などの汚染物質はゼオライトの細孔内に一旦入り込むとその径がゼオライトの細孔から出にくい大きさなので、強固に吸着される。

静置時間が短いと吸着が不十分となり、静置時間が長いと乾燥して洗い流しにくくなる。また天候、温度によって乾燥具合が大きく変動する。したがって静置の目安としては、ゼオライト層の水分割合が８０〜２０wt％となるまで静置するのが好ましい。

また、前記洗浄対象物の表面のゼオライト層を洗い流す水にヨウ素化合物、例えばヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムが溶解した水溶液とすることが好ましい。ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムは非放射性で安定しており、これらを添加することで、洗浄後に洗浄対象物の表面に汚染物質が付着しにくくなる。

本発明に係る洗浄方法によれば、単なる水洗浄では除去できなかったセシウム１３７などの汚染物質を簡単な作業で確実に除去できる。また、洗浄対象も特に限定されずコスト的にも有利である。

洗浄前の洗浄対象物の表面を示す拡大図洗浄対象物の表面に水をかけた後の拡大図水をかけた後の洗浄対象物の表面にゼオライト粉末を供給した状態の拡大図ゼオライト粉末の細孔内に汚染物質が吸着された状態を示す拡大図

以下に本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は洗浄前の洗浄対象物の表面を示す拡大図であり、洗浄対象物１の表面にはセシウム１３７などの汚染物質２が付着している。この洗浄対象物１の表面に散水機などを用いて水をかける。その結果、図２に示すように浄対象物１の表面に水膜３が形成される。

尚、水で洗浄しただけでは、洗浄対象物１の表面に付着している汚染物質２は除去されない。

次いで、水膜３が形成されている洗浄対象物１の表面にゼオライトの粉末４を噴射装置を用いて吹き付ける。噴射装置としてはコンプレッサからの圧縮空気を用いてタンク内に貯留したゼオライト粉末４を噴射するものが考えられる。

噴射するゼオライト粉末４は天然ゼオライトを焼成したのちに、グラインダーにより微細化したもので、出来るだけ小さな径が好ましいが、最低でも２０μｍ以下とすることが洗浄効果を高める上で好ましい。
また、散布空間をビニールシートなどによって囲むことが、ゼオライト粉末４を無駄に飛散させず、付着効率を上げることができる。

焼成前のゼオライト粉末４の細孔にはＮａなどが吸着されており、これらの持つ正電荷によりゼオライト粉末４は正に帯電しているが、焼成後のゼオライト粉末４は細孔内からＮａなどが除かれ、全体として負に帯電している。その結果、図３に示すように、正に帯電しているセシウム１３７などの汚染物質は静電的に吸引されてゼオライト粉末４の細孔内に侵入し、そのまま吸着保持され、水中内に出てこない。

上記の吸着を行わせるため、本発明方法では静置を行う。この静置時間は気温や天候によって左右されるが凡その目安として、３０分〜２４時間、ゼオライト粉末４の層の水分量が２０〜８０ｗｔ％となるまで行う。

この後、水でゼオライト粉末４の層を洗い流す。また、洗い流したゼオライト粉末４には汚染物質２が吸着しているので回収し、保管する。
尚、洗浄水中にヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムを溶解させてもよい。このようにすることで、ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムが汚染物質が付着しやすい箇所に先に付着し、洗浄後の洗浄対象物の表面に再び汚染物質が付着しにくくなる。

以下の（表）は洗浄前と本発明方法で洗浄した後の放射性物質（セシウム１３７）の濃度（μＳｖ/ｈ）を比較したものである。
測定場所は三菱食品（株）二本松営業所、測定箇所（Ａ〜Ｋ）は屋根、屋上、駐車場、測定高さは地上から０．０１ｍ、０．５ｍ及び１ｍの３か所、使用したゼオライトの平均粒径は６μｍ、静置時間は２４時間、洗浄後の測定時刻は９時と１６時の２回として平均値を採用した。

上記の表から明らかなように、本発明方法により、大幅に放射性物質が除去されることが分かる。

本発明に係る洗浄方法は、放射性物質によって汚染された、建物、道路、樹木の洗浄に利用することができる。

１…洗浄対象物、２…汚染物質、３…水膜、４…ゼオライト粉末。

Claims

以下の工程からなる洗浄方法。
建物、道路または樹木のいずれかの洗浄対象物の表面を水で濡らす工程。
水で濡れた洗浄対象物の表面にゼオライト粉末を供給する工程。
洗浄対象物の表面にゲル状のゼオライト層を形成して静置し、洗浄対象物の表面に付着した放射線汚染物質をゼオライトに吸着させる工程。
水で洗浄対象物の表面のゼオライト層を洗い流す工程。
洗い流したゼオライトを回収する工程。
請求項１に記載の洗浄方法において、前記ゼオライトの粒径は平均２０μｍ以下とすることを特徴とする洗浄方法。
請求項１または請求項２に記載の洗浄方法において、前記静置はゼオライト層の水分割合が８０〜２０wt％となるまで行うことを特徴とする洗浄方法。