JP5750312B2 - Adsorbent composition, adsorbent and construction method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、放射性物質により汚染された土壌を浄化等するのに好適な吸着剤組成物、吸着剤、及び吸着剤の施工方法に関する。 The present invention relates to an adsorbent composition suitable for purifying soil contaminated with radioactive substances, an adsorbent, and an adsorbent construction method.
活性炭やゼオライトは吸着剤として優れた性能を有しており、公害関係を中心とした幅広い分野において、汚染物質の吸着や浄化に活用されている。例えば、汚染物質を含む汚染土壌や汚染水を活性炭やゼオライトで処理し、汚染物質を活性炭やゼオライトに吸着させて除去することで、清浄化された土壌や水を得ることが一般的に行われている。 Activated carbon and zeolite have excellent performance as adsorbents, and are used for the adsorption and purification of pollutants in a wide range of fields centered on pollution. For example, it is common practice to obtain purified soil or water by treating contaminated soil or water containing pollutants with activated carbon or zeolite, and adsorbing and removing the pollutants on the activated carbon or zeolite. ing.
また、活性炭やゼオライトは、放射性物質を吸着する性能をも有することが知られており、原子力発電所等の施設から発生する放射性物質を含有する汚染水を浄化する材料としても有用である。例えば、活性炭を充填した濾過槽に放射性物質を含有する汚染水を通過させ、放射性物質を活性炭に吸着させる浄化方法が開示されている（特許文献１参照）。さらに、放射性物質が溶解又は懸濁した汚染水にゼオライトを含む粒子を接触させ、放射性物質を粒子に吸着させる浄化方法が開示されている（特許文献２参照）。 Activated carbon and zeolite are also known to have the ability to adsorb radioactive substances, and are also useful as materials for purifying contaminated water containing radioactive substances generated from facilities such as nuclear power plants. For example, a purification method is disclosed in which contaminated water containing a radioactive substance is passed through a filtration tank filled with activated carbon, and the radioactive substance is adsorbed on the activated carbon (see Patent Document 1). Furthermore, a purification method is disclosed in which particles containing zeolite are brought into contact with contaminated water in which a radioactive substance is dissolved or suspended, and the radioactive substance is adsorbed on the particles (see Patent Document 2).
また、電極材や金属吸着剤等に顔料として用いられる紺青（フェロシアン化金属化合物）は、放射性セシウムの吸着剤として知られている。例えば、フェロシアン化金属化合物を添着したゼオライトを吸着剤として用いる、放射性セシウムを含有する廃液の処理方法が開示されている（特許文献３参照）。 Further, bitumen (metal ferrocyanide compound) used as a pigment for electrode materials, metal adsorbents, and the like is known as an adsorbent for radioactive cesium. For example, a method for treating a waste liquid containing radioactive cesium using a zeolite impregnated with a ferrocyanide metal compound as an adsorbent is disclosed (see Patent Document 3).
活性炭、ゼオライト、及び紺青等の吸着成分は、可能な限り吸着能力を向上させるべく、いずれも粉末状又は粒子状にして用いられることが一般的である。しかしながら、粉末状等にしたこれらの吸着成分は、粉舞いを生じ易いので、必ずしも取り扱いが容易ではない。また、土壌に含まれる汚染物質を吸着させようとして散剤したりすると、その場に留まらずに分散し易いので、回収作業等の事後処理が困難になる場合が多い。 In general, adsorption components such as activated carbon, zeolite, and bitumen are used in the form of powder or particles in order to improve the adsorption ability as much as possible. However, these adsorbing components in powder form or the like tend to cause powdering and are not always easy to handle. In addition, if the powder contained in the soil is adsorbed in an attempt to adsorb the contaminants, it tends to disperse without staying in place, and post-processing such as recovery work is often difficult.
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題とするところは、各種の汚染物質を吸着する性能が高く、取り扱い性に優れ、事後処理も容易な吸着剤組成物及び吸着剤を提供することにある。また、本発明の課題とするところは、上記吸着剤の効率的で簡易な施工方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide an adsorbent composition and an adsorbent that have high performance for adsorbing various pollutants, excellent handling properties, and easy post-treatment. Moreover, the place made into the subject of this invention is providing the efficient and simple construction method of the said adsorption agent.
本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、紺青と、所定温度の水に可溶な高分子化合物と、水と、を必須成分として含有させることによって、上記課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have a result of intensive studies to achieve the above object, a navy blue, and soluble polymeric compound in water at a predetermined temperature, by containing water, as essential components, to achieve the above object As a result, the present invention has been completed.
即ち、本発明によれば、放射性セシウムを吸着させて処理するために用いられる吸着剤組成物であって、紺青と、０〜１００℃の水に可溶な高分子化合物と、水と、を必須成分として含有するとともに、キチン、キトサン、セルロース、及びポリ乳酸からなる群より選択される少なくとも一種の、水不溶性の生分解性物質をさらに含有し、前記高分子化合物１００質量部に対する、前記紺青の含有割合が、０．１〜５００質量部であり、前記吸着剤組成物の全体に対する、前記生分解性物質の含有割合が、１〜３０質量％である吸着剤組成物が提供される。 That is, according to the present invention, an adsorbent composition used for adsorbing and treating radioactive cesium, comprising bitumen, a polymer compound soluble in water at 0 to 100 ° C., and water. The bitumen as an essential component , further containing at least one water-insoluble biodegradable substance selected from the group consisting of chitin, chitosan, cellulose, and polylactic acid, with respect to 100 parts by mass of the polymer compound The adsorbent composition is provided with a content ratio of 0.1 to 500 parts by mass and a content ratio of the biodegradable substance with respect to the entire adsorbent composition of 1 to 30% by mass .
本発明においては、高分子化合物が、水酸基、アミノ基及びその酸塩、並びにカルボキシル基及びそのアンモニウム塩からなる群より選択される少なくとも一種をその分子内に有する化学修飾ポリマー又は合成ポリマーであることが好ましく；高分子化合物が、下記式（１）の関係を満たすことが好ましい。なお、高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸及びその塩、並びにポリメタクリル酸及びその塩からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
（Ｂ／Ａ）×１００≧７０ ・・・（１）
Ａ：前記高分子化合物の水溶液を脱水乾燥して得られる第一の乾燥物の質量（ｇ）
Ｂ：前記第一の乾燥物を２５℃の水に１時間浸漬した後、水洗し、１１０℃で２時間乾燥して得られる第二の乾燥物の質量（ｇ）
It In the present invention, the high molecular compound is a hydroxyl group, an amino group and its salt, as well as chemically modified or synthetic polymers having at least one of in its molecule selected from the group consisting of carboxyl group and its ammonium salt The polymer compound preferably satisfies the relationship of the following formula (1). The polymer compound is preferably at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid and its salt, and polymethacrylic acid and its salt.
(B / A) × 100 ≧ 70 (1)
A: Mass (g) of the first dried product obtained by dehydrating and drying the aqueous solution of the polymer compound
B: The mass (g) of the second dried product obtained by immersing the first dried product in water at 25 ° C. for 1 hour, washing with water, and drying at 110 ° C. for 2 hours.
本発明においては、界面活性剤、塩、尿素、及び糖類からなる群より選択される少なくとも一種の水溶性化合物をさらに含有することが好ましい。なお、界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも一種であり、塩が、ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びアンモニアからなる群より選択される少なくとも一種のカチオン成分と、硫酸、塩酸、及びリン酸からなる群より選択される少なくとも一種のアニオン成分との塩であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable to further contain at least one water-soluble compound selected from the group consisting of surfactants, salts, urea, and saccharides. The surfactant is at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant, and the salt is sodium, potassium, calcium. And a salt of at least one cation component selected from the group consisting of ammonia and at least one anion component selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid .
また、本発明によれば、放射性セシウムを吸着させて処理するために用いられる吸着剤であって、粒状、繊維状、又はフィルム状であるとともに、上述の吸着剤組成物を乾燥して得られる吸着剤（以下、「第一の吸着剤」とも記す）が提供される。 Further, according to the present invention, the adsorbent used for adsorbing and treating radioactive cesium is in the form of particles, fibers, or films, and is obtained by drying the adsorbent composition described above. An adsorbent (hereinafter also referred to as “first adsorbent”) is provided.
さらに、本発明によれば、放射性セシウムを吸着させて処理するために用いられる吸着剤であって、天然若しくは合成繊維製の織布、不織布又は紙からなる基材と、前記基材上に担持された上述の吸着剤組成物からなる吸着層と、を備えた吸着剤（以下、「第二の吸着剤」とも記す）が提供される。本発明の第一及び第二の吸着剤は、フィルム状であるとともに、一方の面から他方の面へと貫通する、開口短径０．５ｍｍ以上の複数の貫通孔が形成されていることが好ましい。 Further, according to the present invention, an adsorbent used for adsorbing and treating radioactive cesium , a substrate made of woven fabric, nonwoven fabric or paper made of natural or synthetic fibers, and supported on the substrate An adsorbent layer (hereinafter also referred to as “second adsorbent”) is provided. The first and second adsorbents of the present invention are in the form of a film and are formed with a plurality of through-holes having an opening minor axis of 0.5 mm or more that penetrate from one surface to the other surface. preferable.
また、本発明によれば、放射性セシウムを吸着させて処理するために用いられる吸着剤の施工方法であって、前述の吸着剤組成物を所定の場所に配置する工程と、配置された前記吸着剤組成物を乾燥して必要量の水を除去する工程と、を有する吸着剤の施工方法が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a method for constructing an adsorbent used for adsorbing and treating radioactive cesium , the step of arranging the adsorbent composition described above in a predetermined place, and the adsorbing arranged And a step of removing a required amount of water by drying the adsorbent composition.
本発明の吸着剤組成物及び吸着剤は、各種の汚染物質を吸着する性能が高く、取り扱い性に優れ、事後処理も容易なものである。また、本発明の吸着剤の施工方法によれば、上記の吸着剤を、所望とする場所に効率的かつ簡易に施工することができる。 The adsorbent composition and adsorbent of the present invention have high performance for adsorbing various contaminants, are excellent in handleability, and can be easily post-treated. Moreover, according to the construction method of the adsorbent of this invention, said adsorbent can be constructed efficiently and easily in a desired place.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、以降、単に「吸着剤」というときは、「第一の吸着剤」と「第二の吸着剤」のいずれをも意味する。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. Hereinafter, the term “adsorbent” simply refers to both “first adsorbent” and “second adsorbent”.
１．吸着剤組成物
本発明の吸着剤組成物は、紺青、ゼオライト、及び活性炭からなる群より選択される少なくとも一種の吸着成分と、０〜１００℃の水に可溶な高分子化合物と、水と、を必須成分として含有する。以下、その詳細について説明する。
1. Adsorbent composition The adsorbent composition of the present invention comprises at least one adsorbing component selected from the group consisting of bitumen, zeolite, and activated carbon, a polymer compound soluble in water at 0 to 100 ° C., and water. Is contained as an essential component. The details will be described below.
（吸着成分）
吸着成分は、紺青、ゼオライト、又は活性炭である。なお、これらの吸着成分は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。すなわち、一種のみを吸着成分として用いてもよいし、三種のすべてを組み合わせて用いてもよい。
(Adsorption component)
The adsorbing component is bitumen, zeolite, or activated carbon. In addition, these adsorption components can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. That is, only one type may be used as the adsorbing component, or all three types may be used in combination.
吸着剤組成物に含まれる吸着成分の割合は、高分子化合物１００質量部に対して０．１〜５００質量部であることが好ましく、５０〜２００質量部であることがさらに好ましい。吸着成分の割合が０．１質量部未満であると汚染物質の吸着性能が不十分となる傾向にある。一方、吸着成分の割合が５００質量部超であると、吸着剤組成物中に吸着成分を良好な状態で保持することが困難となる傾向にある。 The ratio of the adsorbing component contained in the adsorbent composition is preferably 0.1 to 500 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer compound. If the ratio of the adsorbing component is less than 0.1 parts by mass, the adsorbing performance of contaminants tends to be insufficient. On the other hand, when the ratio of the adsorbing component is more than 500 parts by mass, it tends to be difficult to keep the adsorbing component in a good state in the adsorbent composition.
（紺青）
紺青は、フェロシアン化第二鉄を主成分とする青色顔料である。フェロシアン化第二鉄は、下記一般式（２）で表される化合物である。なお、下記一般式（２）中、ＭはＫ、ＮＨ4、Ｎａ、又はＦｅを示し、ｎはＭの価数を示す。
Ｍ1/nＦｅ［Ｆｅ（ＣＮ）6］ ・・・（２）
(Bitumen)
Bitumen is a blue pigment based on ferric ferrocyanide. Ferric ferrocyanide is a compound represented by the following general formula (2). In the following general formula (2), M represents K, NH 4 , Na, or Fe, and n represents the valence of M.
M 1 / n Fe [Fe (CN) 6 ] (2)
紺青は、工業的に量産される、極めて微細な粒子状の顔料である。紺青は、一般的にはインキ、絵の具、化粧品等に広く使用されており、安全性の高いものである。そして、紺青は、その結晶構造が立方晶形であり、１価の陽イオン、なかでもセシウムイオン（Ｃｓ+）をその格子内に選択的に取り込むことができる。また、紺青は、安定同位体であるセシウム１３３（133Ｃｓ）だけでなく、放射性同位体であるセシウム１３７（137Ｃｓ）も吸着しうる。このため、吸着成分として紺青を用いた場合には、放射性セシウムにより汚染された土壌等を浄化するための吸着剤組成物として極めて有用である。 Bitumen is an extremely fine particulate pigment that is mass-produced industrially. Bitumen is generally widely used in inks, paints, cosmetics, etc. and is highly safe. Bitumen has a cubic crystal structure and can selectively incorporate monovalent cations, especially cesium ions (Cs + ) into the lattice. Bitumen can adsorb not only stable isotope cesium 133 ( 133 Cs) but also radioactive isotope cesium 137 ( 137 Cs). For this reason, when bitumen is used as an adsorbing component, it is extremely useful as an adsorbent composition for purifying soil contaminated with radioactive cesium.
汚染物質の吸着性能を考慮すると、紺青の粒子径は小さいことが好ましい。粒子径が小さいほど比表面積が大きくなるからである。具体的には、紺青の数平均粒子径は０．０３〜０．２μｍであることが好ましく、０．０５〜０．１μｍであることがさらに好ましい。その数平均粒子径が上記数値範囲である紺青を用いることで、例えば土壌中の汚染物質を効率的に吸着することができる。 Considering the contaminant adsorption performance, the bitumen particle size is preferably small. This is because the specific surface area increases as the particle diameter decreases. Specifically, the number average particle size of the bitumen is preferably 0.03 to 0.2 μm, and more preferably 0.05 to 0.1 μm. By using bitumen whose number average particle diameter is in the above numerical range, for example, contaminants in soil can be adsorbed efficiently.
（ゼオライト）
ゼオライトとしては、例えば、工業的に利用されている粒子状の一般的なゼオライトを用いることができる。ゼオライトとしては、水素型ゼオライト、ナトリウム型ゼオライト、カリウム型ゼオライト、カルシウム型ゼオライト、マグネシウム型ゼオライト、アルミニウム型ゼオライト、鉄型ゼオライト、銀型ゼオライト、及び銅型ゼオライトのいずれのゼオライトであってもよい。
(Zeolite)
As the zeolite, for example, general particulate zeolite that is industrially used can be used. The zeolite may be any of hydrogen type zeolite, sodium type zeolite, potassium type zeolite, calcium type zeolite, magnesium type zeolite, aluminum type zeolite, iron type zeolite, silver type zeolite, and copper type zeolite.
汚染物質の吸着性能を考慮すると、ゼオライトの粒子径は小さいことが好ましい。粒子径が小さいほど比表面積が大きくなるからである。具体的には、ゼオライトの数平均粒子径は１０〜１０００μｍであることが好ましく、１００〜５００μｍであることがさらに好ましい。その数平均粒子径が上記数値範囲であるゼオライトを用いることで、例えば土壌中の汚染物質を効率的に吸着することができる。 In consideration of the adsorption performance of contaminants, it is preferable that the zeolite has a small particle size. This is because the specific surface area increases as the particle diameter decreases. Specifically, the number average particle diameter of the zeolite is preferably 10 to 1000 μm, and more preferably 100 to 500 μm. By using zeolite whose number average particle diameter is in the above numerical range, for example, contaminants in soil can be adsorbed efficiently.
（活性炭）
活性炭としては、例えば、工業的に利用されている粒子状（又は粉末状）の一般的な活性炭を用いることができる。活性炭の粒子径は小さいことが好ましい。粒子径が小さいほど比表面積が大きくなるからである。具体的には、活性炭の数平均粒子径は０．０１〜５００μｍであることが好ましく、０．１〜５０μｍであることがさらに好ましい。その数平均粒子径が上記数値範囲である活性炭を用いることで、例えば土壌中の汚染物質を効率的に吸着することができる。
(Activated carbon)
As the activated carbon, for example, particulate (or powder) general activated carbon that is industrially used can be used. The particle size of the activated carbon is preferably small. This is because the specific surface area increases as the particle diameter decreases. Specifically, the number average particle diameter of the activated carbon is preferably 0.01 to 500 μm, and more preferably 0.1 to 50 μm. By using activated carbon whose number average particle diameter is in the above numerical range, for example, contaminants in soil can be adsorbed efficiently.
（高分子化合物）
高分子化合物は、０〜１００℃の水に可溶な親水性の化合物である。この高分子化合物は、吸着成分を保持するバインダーとしての機能を果たしていると考えられる。具体的には、本発明の吸着剤組成物は、高分子化合物を含んでなる連結相中に吸着成分が捕捉されることによって構成されていると推測される。
(Polymer compound)
The polymer compound is a hydrophilic compound that is soluble in water at 0 to 100 ° C. This polymer compound is considered to function as a binder that holds the adsorbing component. Specifically, it is presumed that the adsorbent composition of the present invention is configured by trapping an adsorbing component in a connected phase containing a polymer compound.
本発明の吸着剤組成物又は吸着剤（後述）を土壌等の含水雰囲気下においた場合を想定すると、親水性の高分子化合物が水と馴染んで（又は水を吸収して）、連結相の一部溶解又は膨潤する。そして、一部溶解又は膨潤した高分子化合物からなる連結相には、水が流通しうる微細な流通路が形成される。このため、水に溶け込んだ汚染物質は、水が流通路を流通する際に、連結相中に捕捉された粒子状の吸着成分と接触し易くなるものと推測される。したがって、本発明の吸着剤組成物は、各種の汚染物質を吸着する性能が高く、土壌等の水分を含有する浄化対象物を特に効率的に浄化することができる。 Assuming that the adsorbent composition or adsorbent of the present invention (described later) is placed in a water-containing atmosphere such as soil, the hydrophilic polymer compound becomes familiar with water (or absorbs water) and Partially dissolves or swells. A fine flow path through which water can flow is formed in the connected phase composed of a partially dissolved or swollen polymer compound. For this reason, it is presumed that the contaminant dissolved in the water is likely to come into contact with the particulate adsorption component trapped in the connected phase when the water flows through the flow path. Therefore, the adsorbent composition of the present invention has a high performance of adsorbing various pollutants, and can effectively purify a purification target containing moisture such as soil.
高分子化合物は、化学修飾ポリマー又は合成ポリマーであることが好ましい。化学修飾ポリマーとは、天然ポリマーの置換基を化学的に修飾したポリマーをいう。また、合成ポリマーとは、モノマーを用いて化学的に合成されたポリマーをいう。このような化学修飾ポリマーや合成ポリマーとしては、水酸基、アミノ基及びその酸塩、並びにカルボキシル基及びそのアンモニウム塩からなる群より選択される少なくとも一種をその分子内に有するものを挙げることができる。 The polymer compound is preferably a chemically modified polymer or a synthetic polymer. A chemically modified polymer refers to a polymer obtained by chemically modifying a substituent of a natural polymer. Moreover, a synthetic polymer means the polymer chemically synthesize | combined using the monomer. Examples of such chemically modified polymers and synthetic polymers include those having in the molecule at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group and an acid salt thereof, and a carboxyl group and an ammonium salt thereof.
高分子化合物としては、（ｉ）２５℃前後の水（冷水）には溶解し難く、温水には溶解し易いもの、或いは（ｉｉ）水溶性ではあるが１１０℃前後の高温で処理することで水溶性が低下する（水不溶性になる）ものが好ましい。このような高分子化合物を用いることで、例えば汚染物質で汚染された土壌を浄化するために用いられる際に、土壌中の水分で容易に溶解して分散し難く、比較的長期間にわたって吸着性能を発揮する吸着剤を生成可能な吸着剤組成物とすることができる。なお、上記（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満たす高分子化合物は、例えば、下記式（１）の関係を満たすものである。
（Ｂ／Ａ）×１００≧７０ ・・・（１）
Ａ：高分子化合物の水溶液を脱水乾燥して得られる第一の乾燥物の質量（ｇ）
Ｂ：第一の乾燥物を２５℃の水に１時間浸漬した後、水洗し、１１０℃で２時間乾燥して得られる第二の乾燥物の質量（ｇ）
As a high molecular compound, (i) it is difficult to dissolve in water (cold water) at around 25 ° C. and easily dissolved in hot water, or (ii) it is water-soluble but is treated at a high temperature around 110 ° C. Those that have reduced water solubility (become water insoluble) are preferred. By using such a polymer compound, for example, when used to purify soil contaminated with contaminants, it is difficult to dissolve and disperse easily with moisture in the soil, and the adsorption performance over a relatively long period of time. It can be set as the adsorbent composition which can produce | generate the adsorbent which exhibits. In addition, the high molecular compound which satisfy | fills the requirements of said (i) and (ii) satisfies the relationship of following formula (1), for example.
(B / A) × 100 ≧ 70 (1)
A: Mass (g) of the first dried product obtained by dehydrating and drying an aqueous solution of the polymer compound
B: Mass (g) of the second dried product obtained by immersing the first dried product in water at 25 ° C. for 1 hour, washing with water, and drying at 110 ° C. for 2 hours.
高分子化合物の具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸及びその塩、並びにポリメタクリル酸及びその塩等の親水性樹脂を挙げることができる。これらの親水性樹脂は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。これらの親水性樹脂は、親水性、生分解性、水による膨潤性、及び価格等の観点から好ましい。なかでも、ポリビニルアルコールが好ましい。また、これらの親水性樹脂等の高分子化合物の少なくとも一部を架橋剤によって架橋し、水溶解性を適宜調整することも好ましい。 Specific examples of the polymer compound include hydrophilic resins such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid and its salt, and polymethacrylic acid and its salt. These hydrophilic resins can be used singly or in combination of two or more. These hydrophilic resins are preferable from the viewpoints of hydrophilicity, biodegradability, water swellability, price, and the like. Of these, polyvinyl alcohol is preferred. Moreover, it is also preferable that at least a part of the polymer compound such as the hydrophilic resin is cross-linked with a cross-linking agent to adjust water solubility appropriately.
なお、上記の親水性樹脂等の高分子化合物は、ある程度の生分解性を示すものではあるが、その分解速度はそれほど速いものではない。このため、これらの親水性樹脂を含有する吸着剤組成物からなる吸着剤を、例えば土壌等に施工した場合には、ある程度の期間（例えば、ポリビニルアルコールであれば年単位）は分解されずにその場に保持される。このため、例えば土壌に含まれる放射性セシウム１３７を吸着して浄化する場合を想定すると、少なくとも１〜２年の間は放射性セシウムを吸着可能であるとともに、徐々に生分解されるので、事後処理の手間がかからないといった利点がある。 In addition, although high molecular compounds, such as said hydrophilic resin, show a certain amount of biodegradability, the decomposition rate is not so fast. For this reason, when the adsorbent comprising the adsorbent composition containing these hydrophilic resins is applied to, for example, soil, it is not decomposed for a certain period of time (for example, annual units for polyvinyl alcohol). Held in place. For this reason, for example, assuming that the radioactive cesium 137 contained in the soil is adsorbed and purified, the radioactive cesium can be adsorbed for at least 1 to 2 years and gradually biodegraded. There is an advantage that it does not take time and effort.
また、ポリビニルアルコールは、その「けん化度」によって膨潤性が変化する。このため、適当なけん化度を有するポリビニルアルコールを高分子化合物として用いることで、吸着剤組成物、及びこれを用いて得られる吸着剤の吸着性能を最適なものとすることができる。具体的には、ポリビニルアルコールのけん化度は５０〜８０ｍｏｌ％であることが好ましい。 Further, the swelling property of polyvinyl alcohol varies depending on its “saponification degree”. For this reason, the adsorption performance of the adsorbent composition and the adsorbent obtained by using the adsorbent composition can be optimized by using polyvinyl alcohol having an appropriate saponification degree as the polymer compound. Specifically, the saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 50 to 80 mol%.
吸着剤組成物に含まれる高分子化合物の好ましい割合は、高分子化合物の分子量等にも左右されて一概にはいえないが、例えば、吸着成分１００質量部に対して１〜９０質量部であることが好ましく、１０〜５０質量部であることがさらに好ましい。高分子化合物の割合が上記の数値範囲外であると、吸着剤組成物中に吸着成分を良好な状態で捕捉することが困難となる傾向にある。 A desirable ratio of the polymer compound contained in the adsorbent composition is not unconditionally dependent on the molecular weight of the polymer compound, but is, for example, 1 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the adsorbing component. It is preferably 10 to 50 parts by mass. When the ratio of the polymer compound is out of the above numerical range, it tends to be difficult to trap the adsorbing component in a good state in the adsorbent composition.
（水）
本発明の吸着剤組成物には、必須成分として水が含有されている。水を含有することで、土壌等の水分を含有する浄化対象物を特に効率的に浄化することが可能な吸着剤組成物とすることができる。なお、水の含有割合は、吸着剤組成物の全体に対して１〜９０質量％であることが好ましい。
(water)
The adsorbent composition of the present invention contains water as an essential component. By containing water, it can be set as the adsorbent composition which can purify | clean the purification target containing water, such as soil, especially efficiently. In addition, it is preferable that the content rate of water is 1-90 mass% with respect to the whole adsorbent composition.
また、水の含有割合を変えることで、種々の特性を有する吸着剤組成物とすることができる。例えば、水の含有割合を１質量％以上１０質量％未満とすることで、粒状、繊維状、又はフィルム状等の一定形状が維持された吸着剤組成物（吸着剤）とすることができる。このような一定形状が維持された吸着剤組成物（吸着剤）は、そのままの状態で所定の場所に施工することができる。 Moreover, it can be set as the adsorbent composition which has various characteristics by changing the content rate of water. For example, by setting the content ratio of water to 1% by mass or more and less than 10% by mass, an adsorbent composition (adsorbent) in which a certain shape such as granular, fibrous, or film shape is maintained can be obtained. Such an adsorbent composition (adsorbent) in which a certain shape is maintained can be applied to a predetermined place as it is.
また、水の含有割合を１０質量％以上３０質量％未満とするとともに、高分子化合物として前述の親水性樹脂（好ましくはポリビニルアルコール）を用いると、押出成形等の成形加工が可能な熱可塑性を有する吸着剤組成物とすることができる。このように熱可塑性を有する吸着剤組成物については、所望とする形状に形状加工した上で所定の場所に施工することができる。さらに、水の含有割合を３０質量％以上９０質量％以下とすることで、ペースト状又は液状の吸着剤組成物とすることができる。このようなペースト状又は液状の吸着剤組成物は、塗布又は散布等によって所定の場所に施工することができる。 Further, when the water content is set to 10% by mass or more and less than 30% by mass, and the above-described hydrophilic resin (preferably polyvinyl alcohol) is used as the polymer compound, the thermoplastic resin capable of molding such as extrusion molding can be obtained. It can be set as the adsorbent composition which has. Thus, about the adsorbent composition which has thermoplasticity, after shape-processing to a desired shape, it can construct in a predetermined place. Furthermore, it can be set as a paste-form or liquid adsorbent composition because the content rate of water shall be 30 to 90 mass%. Such a paste-like or liquid adsorbent composition can be applied to a predetermined place by coating or spraying.
（添加剤）
本発明の吸着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて各種の添加剤を添加することができる。添加剤としては、水溶性化合物（但し、前述の高分子化合物を除く）、及び水不溶性の生分解性物質等を挙げることができる。
(Additive)
Various additives can be added to the adsorbent composition of the present invention as required within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of the additive include water-soluble compounds (excluding the above-described polymer compounds), water-insoluble biodegradable substances, and the like.
（水溶性化合物）
水溶性化合物を含有させた吸着剤組成物を用いてなる吸着剤を、例えば土壌等に施工した場合には、汚染物質の吸着性能が経時的に向上するために好ましい。このように経時的に吸着性能が向上する機構については、以下のように推測される。例えば、吸着剤組成物に含まれる水溶性化合物は土壌中の水分に溶解して徐々に流出し、水溶性化合物が存在した箇所には、微細な穴（空洞）が形成される。形成された微細な穴（空洞）が、水が流通しうる流通路として機能し、高分子化合物からなる連結相中に捕捉された粒子状の吸着成分と、汚染物質を含有する水とがより接触し易くなるためであると推測される。なお、水溶性化合物として、土壌等に対して悪影響を及ぼさないもの、又は土壌等に対して好ましい影響を与えるもの（例えば、肥料成分等）を用いることが好ましい。
(Water-soluble compounds)
When an adsorbent comprising an adsorbent composition containing a water-soluble compound is applied to, for example, soil, it is preferable because the adsorption performance of contaminants improves with time. The mechanism by which the adsorption performance improves with time is estimated as follows. For example, the water-soluble compound contained in the adsorbent composition dissolves in moisture in the soil and gradually flows out, and a fine hole (cavity) is formed at a location where the water-soluble compound is present. The formed fine hole (cavity) functions as a flow path through which water can flow, and the particulate adsorbed component trapped in the connected phase composed of the polymer compound and the water containing the pollutant are more This is presumed to be easy to contact. In addition, it is preferable to use what has a bad influence with respect to soil etc. as a water-soluble compound (for example, fertilizer component etc.).
水溶性化合物としては、界面活性剤、塩、尿素、及び糖類等を用いることができる。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 As the water-soluble compound, surfactants, salts, urea, saccharides and the like can be used. Examples of the surfactant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. These surfactants can be used singly or in combination of two or more.
アニオン性界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩；ジ２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジイソトリデシルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩；ジ（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシルエーテル）スルホコハク酸ナトリウム、ジ（ポリオキシエチレンイソトリデシルエーテル）スルホコハク酸ナトリウム等のジポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩；ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸塩；オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム等の脂肪酸塩等を挙げることができる。 Specific examples of anionic surfactants include alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate; dialkylsulfosuccinates such as sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate and sodium diisotridecylsulfosuccinate; di (polyoxyethylene 2 -Ethylhexyl ether) sodium sulfosuccinate, di (polyoxyethylene isotridecyl ether) sodium sulfosuccinate and other dipolyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinates; polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate, polyoxyethylene myristyl ether sodium sulfate, etc. Polyoxyalkylene alkyl ether sulfate; sodium lauryl sulfate, higher alcohol sodium sulfate, lauryl sulfate triethanolamine, Alkyl sulfates such as glycoluril ammonium sulfate; potassium oleate, sodium oleate, and the like can be given fatty acid salts such as sodium partially hydrogenated tallow fatty acid.
カチオン性界面活性剤の具体例としては、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム等のアルキルトリメチルアンモニウム塩；塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム塩等のアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等を挙げることができる。 Specific examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium bromide, stearyltrimethylammonium chloride; stearyldimethylbenzylammonium chloride, benzalkonium chloride, lauryldimethylbenzylammonium chloride And alkyldimethylbenzylammonium salts such as
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ラウリル酸ジエタノールアミド等のアルキロールアミド；ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のポリオキシアルキルフェニルエーテル；ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル；ジステアリン酸ポリエチレングリコール等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル；モノカプリン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン、ジステアリン酸ソルビタン等のソルビタン脂肪酸エステル；モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル；グリコールエーテル等を挙げることができる。 Specific examples of nonionic surfactants include: alkylolamides such as coconut oil fatty acid monoethanolamide and lauric acid diethanolamide; polyoxyalkylphenyl ethers such as polyoxyethylene alkylphenyl ether; polyoxyethylene phenyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether Oxyethylene alkyl ether; polyethylene glycol fatty acid ester such as polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid ester such as sorbitan monocaprate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate; polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester such as polyoxyethylene sorbitan monostearate Polyoxyethylene sorbite fatty acid ester; polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether; glyco Mention may be made of the ether, and the like.
両性界面活性剤の具体例としては、ヤシ油アルキルベタイン等のアルキルベタイン；ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルアミドベタイン；Ｚ−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリームベタイン等のイミダゾリン類；ポリオクチルポリアミノエチルグリシン等のグリシン類等を挙げることができる。 Specific examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines such as coconut oil alkyl betaines; alkylamido betaines such as lauryldimethylaminoacetic acid betaines; imidazolines such as Z-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl imidazole betaines And glycines such as polyoctyl polyaminoethyl glycine.
塩としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びアンモニアからなる群より選択される少なくとも一種のカチオン成分と、硫酸、塩酸、及びリン酸からなる群より選択される少なくとも一種のアニオン成分との塩等を挙げることができる。これらの塩は、例えば、融雪剤等として用いられるもの（塩化カルシウム等）、或いは肥料成分等として用いられるもの（硫安等）であるので、環境に対する悪影響が生じ難い点においても好ましい。また、尿素や糖類も、環境に対する悪影響が生じ難く、かつ、土壌等に対して好ましい影響を与えうる成分であるために好ましい。 Examples of the salt include a salt of at least one cation component selected from the group consisting of sodium, potassium, calcium, and ammonia and at least one anion component selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid. Can be mentioned. Since these salts are, for example, those used as snow melting agents (calcium chloride, etc.) or those used as fertilizer components (ammonium sulfate, etc.), these salts are also preferred in that they do not easily cause adverse effects on the environment. Urea and saccharides are also preferable because they are less likely to have an adverse effect on the environment and can have a favorable effect on soil and the like.
吸着剤組成物に含まれる水溶性化合物の割合は、吸着剤組成物の全体に対して１〜３０質量％とすることが好ましく、５〜２０質量％とすることがさらに好ましい。水溶性化合物の含有割合を上記の数値範囲内とすることで、吸着剤組成物の吸着性能をより効率的に発揮させることができる。 The ratio of the water-soluble compound contained in the adsorbent composition is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass with respect to the entire adsorbent composition. By setting the content ratio of the water-soluble compound within the above numerical range, the adsorption performance of the adsorbent composition can be more efficiently exhibited.
（生分解性物質）
水不溶性の生分解性物質を含有させた吸着剤組成物を用いてなる吸着剤を、例えば土壌等に施工した場合には、汚染物質の吸着性能が経時的に向上するために好ましい。このように経時的に吸着性能が向上する機構については、以下のように推測される。例えば、吸着剤組成物に含まれる生分解性物質は土壌中の微生物により徐々に分解され、生分解性物質が存在した箇所には、微細な穴（空洞）が形成される。形成された微細な穴（空洞）が、水が流通しうる流通路として機能し、高分子化合物からなる連結相中に捕捉された粒子状の吸着成分と、汚染物質を含有する水とがより接触し易くなるためであると推測される。
(Biodegradable substances)
When an adsorbent comprising an adsorbent composition containing a water-insoluble biodegradable substance is applied to, for example, soil, it is preferable because the performance of adsorbing contaminants improves over time. The mechanism by which the adsorption performance improves with time is estimated as follows. For example, the biodegradable substance contained in the adsorbent composition is gradually decomposed by microorganisms in the soil, and fine holes (cavities) are formed at locations where the biodegradable substance is present. The formed fine hole (cavity) functions as a flow path through which water can flow, and the particulate adsorbed component trapped in the connected phase composed of the polymer compound and the water containing the pollutant are more This is presumed to be easy to contact.
生分解性物質としては、キチン、キトサン、セルロース、でんぷん及びポリ乳酸等を挙げることができる。これらの生分解性物質は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また、吸着剤組成物に含まれる生分解性物質の割合は、吸着剤組成物の全体に対して１〜３０質量％とすることが好ましく、５〜２０質量％とすることがさらに好ましい。生分解性物質の含有割合を上記の数値範囲内とすることで、吸着剤組成物の吸着性能をより効率的に発揮させることができる。 Examples of biodegradable substances include chitin, chitosan, cellulose, starch, and polylactic acid. These biodegradable substances can be used singly or in combination of two or more. Moreover, it is preferable to set it as 1-30 mass% with respect to the whole adsorbent composition, and, as for the ratio of the biodegradable substance contained in an adsorbent composition, it is more preferable to set it as 5-20 mass%. By making the content rate of a biodegradable substance into said numerical range, the adsorption | suction performance of adsorbent composition can be exhibited more efficiently.
（その他の成分）
本発明の吸着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて「その他の成分」を添加することができる。「その他の成分」としては、可塑剤、低級・多価アルコール、グリセリン、無機フィラー、金属石鹸、無機・有機顔料、紫外線吸収剤、防腐剤、酸化防止剤、キレート剤、増粘剤、香料、油分等を挙げることができる。
(Other ingredients)
If necessary, “other components” can be added to the adsorbent composition of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. “Other components” include plasticizers, lower / polyhydric alcohols, glycerin, inorganic fillers, metal soaps, inorganic / organic pigments, ultraviolet absorbers, preservatives, antioxidants, chelating agents, thickeners, fragrances, An oil etc. can be mentioned.
２．吸着剤及びその施工方法
本発明の吸着剤は、放射性物質を吸着させて処理するために用いられる吸着剤である。そして、本発明の第一の吸着剤は、粒状、繊維状、又はフィルム状であるとともに、前述の吸着剤組成物を乾燥して得られるものである。また、本発明の第二の吸着剤は、天然若しくは合成繊維製の織布、不織布又は紙からなる基材と、この基材上に担持された前述の吸着剤組成物からなる吸着層と、を備えたものである。
2. Adsorbent and its construction method The adsorbent of the present invention is an adsorbent used for adsorbing and treating radioactive substances. And the 1st adsorbent of this invention is a granular form, a fiber form, or a film form, and is obtained by drying the above-mentioned adsorbent composition. Further, the second adsorbent of the present invention is a base material made of natural or synthetic fiber woven fabric, non-woven fabric or paper, and an adsorbing layer made of the above-mentioned adsorbent composition supported on the base material, It is equipped with.
第一の吸着剤は、前述の吸着剤組成物を乾燥し、水分の一部又は全部を除去することで製造することができる。吸着剤組成物を乾燥する方法については特に限定されない。例えば、（ｉ）吸着剤組成物を所定の形状に成形した後、乾燥機等の機器を用いて乾燥させる方法、（ｉｉ）ペースト状又は液状の吸着剤組成物を所望とする場所に塗布又は散布した後、人為的に又は自然に乾燥させる方法等によって、第一の吸着剤を得ることができる。 The first adsorbent can be produced by drying the adsorbent composition described above and removing part or all of the moisture. The method for drying the adsorbent composition is not particularly limited. For example, (i) a method in which an adsorbent composition is formed into a predetermined shape and then dried using an apparatus such as a dryer, or (ii) a paste-like or liquid adsorbent composition is applied to a desired place or After spraying, the first adsorbent can be obtained by a method of drying artificially or naturally.
第二の吸着剤の基材を構成する材料は、織布、不織布又は紙である。織布、不織布、及び紙は、天然繊維製であっても、合成繊維製であってもよい。このような基材の一方の面上又は両面上に吸着層を担持することで、第二の吸着剤を得ることができる。吸着層は、前述の吸着剤組成物を用いて形成される。例えば、吸着剤組成物がペースト状又は液状である場合には、基材の表面上に吸着剤組成物を塗工した後に乾燥することで、吸着層を形成することができる。また、吸着剤組成物が熱可塑性を有する場合には、例えば粒子状（ビーズ状）に成形した吸着剤組成物を基材の表面上に配置するとともに、熱プレス等することにより吸着層を形成することができる。 The material which comprises the base material of a 2nd adsorbent is a woven fabric, a nonwoven fabric, or paper. The woven fabric, the nonwoven fabric, and the paper may be made of natural fibers or synthetic fibers. The second adsorbent can be obtained by supporting the adsorption layer on one side or both sides of such a substrate. The adsorption layer is formed using the adsorbent composition described above. For example, when the adsorbent composition is pasty or liquid, the adsorbent layer can be formed by coating the adsorbent composition on the surface of the substrate and then drying. In addition, when the adsorbent composition has thermoplasticity, for example, the adsorbent composition formed into particles (beads) is placed on the surface of the substrate, and an adsorbing layer is formed by hot pressing or the like. can do.
吸着剤の全体形状はフィルム状（シート状又は板状）であることが、例えば土壌等を浄化する場合の利便性の観点から好ましい。また、吸着剤の全体形状はフィルム状である場合には、一方の面から他方の面へと貫通する複数の貫通孔が形成されていることが好ましい。貫通孔が形成されていることで、例えば土壌等を浄化する場合において、貫通孔を通じて流通する放射性物質を含む水分と、吸着剤中の吸着成分との接触機会が増加し、浄化効率が向上するために好ましい。 The overall shape of the adsorbent is preferably a film shape (sheet shape or plate shape), for example, from the viewpoint of convenience when purifying soil or the like. When the entire shape of the adsorbent is a film, it is preferable that a plurality of through holes penetrating from one surface to the other surface are formed. By forming through-holes, for example, when purifying soil or the like, the chance of contact between moisture containing radioactive substances flowing through the through-holes and adsorbed components in the adsorbent increases, and purification efficiency improves. Therefore, it is preferable.
フィルム状の吸着剤に形成される貫通孔の開口短径は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、５〜２０ｍｍであることが好ましい。貫通孔の開口短径を上記の数値範囲内とすることで、吸着剤の浄化効率をさらに向上させることができる。 The opening short diameter of the through hole formed in the film-like adsorbent is preferably 0.5 mm or more, and preferably 5 to 20 mm. By making the opening short diameter of the through hole within the above numerical range, the purification efficiency of the adsorbent can be further improved.
例えば、放射性物質で汚染された汚染土壌を浄化する方法として、所定の浄化装置に汚染土壌を搬送及び導入して処理するとともに、処理後の土壌を元の場所に戻す方法が考えられる。しかしながら、この方法では、一度に大量の汚染土壌を浄化するのは困難である。また、土壌から除去した放射性物質を長期間にわたって保存する必要が生ずる場合もある。このため、大量の放射性物質が生ずるような場合には、保存場所の確保や保存中の管理等、事後処理が必ずしも実用的であるとはいえない。 For example, as a method for purifying contaminated soil contaminated with radioactive substances, a method is conceivable in which the contaminated soil is transported and introduced into a predetermined purification device and treated, and the treated soil is returned to its original location. However, with this method, it is difficult to purify a large amount of contaminated soil at once. In addition, it may be necessary to store radioactive materials removed from the soil for a long period of time. For this reason, when a large amount of radioactive material is generated, post-processing such as securing a storage location and management during storage is not always practical.
これに対して、放射性物質による汚染の度合いが比較的低く、かつ、処理量が多い汚染土壌については、処理装置や施設等で浄化するのではなく、汚染表層土を除去するとともに、除去した汚染表層土と下層土とを入れ替える処理が有効であると考えられている。この処理は、実際に小学校の校庭等において試験的に行われていることがテレビ報道されている。この処理においては、入れ替えられて下側に配置された汚染表層土から、さらに深層側へと放射性物質が拡散するのを抑制することが望ましい。 In contrast, for contaminated soil with a relatively low level of contamination by radioactive materials and a large amount of treatment, the contaminated soil is removed and not removed by treatment equipment or facilities. It is considered that a process of exchanging the surface soil and the lower soil is effective. It has been reported on television that this processing is actually being conducted on a trial basis in an elementary school yard. In this process, it is desirable to suppress the diffusion of radioactive material from the contaminated surface soil that has been replaced and placed on the lower side to the deeper side.
そこで、汚染表層土を配置する前に、本発明の吸着剤（又は吸着剤組成物）を配置（施工）しておき、その上に汚染表層土と下層土を順次配置すれば、更なる深層側への放射性物質の拡散を抑制することができる。また、本発明の吸着剤は親水性の高分子化合物からなる連結相を有するので、水と馴染み易く、連結相中に捕捉された粒子状の吸着成分と放射性物質が接触し易い。さらに、本発明の吸着剤は、粉末状で粉舞いし易い紺青等と異なり、取り扱いも容易であるとともに、施工後もその場に留まって分散し難い。このため、本発明の吸着剤を上記の処理に組み込むことで、汚染土壌を効率的かつ簡便に浄化することができる。 Therefore, before placing the contaminated surface soil, the adsorbent (or adsorbent composition) of the present invention is disposed (constructed), and if the contaminated surface soil and the lower soil are sequentially disposed thereon, further deeper layers are obtained. The diffusion of radioactive material to the side can be suppressed. Moreover, since the adsorbent of the present invention has a linking phase composed of a hydrophilic polymer compound, it is easy to become familiar with water, and the particulate adsorbing component trapped in the linking phase and the radioactive substance are likely to come into contact with each other. Furthermore, the adsorbent of the present invention is easy to handle, unlike bitumen and the like, which is easily powdered, and is difficult to disperse by staying in place after construction. For this reason, the contaminated soil can be purified efficiently and easily by incorporating the adsorbent of the present invention into the above treatment.
本発明の吸着剤の施工方法は、前述の吸着剤組成物を所定の場所に配置する工程（第一の工程）と、配置された吸着剤組成物を乾燥して吸着剤とする工程（第二の工程）と、を有する。第一の工程において用いる吸着剤組成物がペースト状又は液状である場合には、例えば塗布又は散布することで吸着剤組成物を所定の場所に配置することができる。また、吸着剤組成物がフィルム状である場合には、そのままの状態で吸着剤組成物を所定の場所に配置すればよい。 The construction method of the adsorbent of the present invention includes a step (first step) of arranging the adsorbent composition described above at a predetermined location, and a step of drying the adsorbent composition thus arranged to form an adsorbent (first step). Second step). When the adsorbent composition used in the first step is pasty or liquid, the adsorbent composition can be placed in a predetermined place by, for example, coating or spraying. Moreover, what is necessary is just to arrange | position an adsorbent composition in a predetermined place as it is, when an adsorbent composition is a film form.
吸着剤組成物には水が含まれているので、第二の工程において乾燥して水分を除去する。これにより、所定の場所に吸着剤を施工することができる。吸着剤組成物を乾燥する方法については特に限定されない。例えば、ペースト状又は液状の吸着剤組成物を土壌に散布等した場合には、自然乾燥することによって吸着剤とすることができる。 Since the adsorbent composition contains water, it is dried in the second step to remove moisture. Thereby, adsorbent can be constructed in a predetermined place. The method for drying the adsorbent composition is not particularly limited. For example, when a paste-like or liquid adsorbent composition is sprayed on soil, it can be made into an adsorbent by natural drying.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「％」は、特に断らない限り質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
（参考例１）
ポリビニルアルコール（けん化度：８０ｍｏｌ％）２０部を水１０００部に分散させ、１００℃で加熱撹拌して溶解させた後、３０℃まで放冷して、ポリビニルアルコール水溶液を得た。得られたポリビニルアルコールの水溶液に、紺青顔料（商品名「ミロリブルー９０５」、前記一般式（２）中のＭはＮＨ4、大日精化工業社製）２部を撹拌分散させ、ヘンシェルミキサーで混合して吸着剤組成物を得た。得られた吸着剤組成物を硝子板上に流延乾燥した後、硝子板からはがし、厚さ５０μｍ×幅５ｍｍ×長さ１００ｍｍに裁断して短冊状のフィルム（吸着剤）を得た。
( Reference Example 1)
20 parts of polyvinyl alcohol (degree of saponification: 80 mol%) was dispersed in 1000 parts of water, dissolved by heating and stirring at 100 ° C., and then allowed to cool to 30 ° C. to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution. In the obtained aqueous solution of polyvinyl alcohol, 2 parts of a bituminous pigment (trade name “Miroli Blue 905”, M in the general formula (2) is NH 4 , manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is stirred and dispersed and mixed with a Henschel mixer. Thus, an adsorbent composition was obtained. The obtained adsorbent composition was cast and dried on a glass plate, and then peeled off from the glass plate and cut into a thickness of 50 μm × width of 5 mm × length of 100 mm to obtain a strip-like film (adsorbent).
得られた短冊状のフィルム３０ｇを巻き取り、内径１２ｍｍのカラムに充填した。硝酸セシウム７０ｍｇ／Ｌ、及び硫酸ナトリウム２００ｇ／Ｌを含有する硝酸セシウム水溶液（中性）５００ｍＬを、２ｍＬ／分の速度でカラムに通過させた。
カラムから流出した流出液のセシウム濃度を原子吸光分析装置（検出限界：０．００６ｍｇ／Ｌ）を使用して測定した。下記式（３）に従って算出した除染係数は「８５０」であった。
除染係数＝硝酸セシウム水溶液のセシウム濃度／流出液のセシウム濃度
・・・（３）
30 g of the obtained strip-shaped film was wound up and packed in a column having an inner diameter of 12 mm. A cesium nitrate aqueous solution (neutral) (500 mL) containing cesium nitrate (70 mg / L) and sodium sulfate (200 g / L) was passed through the column at a rate of 2 mL / min.
The cesium concentration of the effluent flowing out from the column was measured using an atomic absorption analyzer (detection limit: 0.006 mg / L). The decontamination coefficient calculated according to the following formula (3) was “850”.
Decontamination factor = Cesium concentration in cesium nitrate aqueous solution / Cesium concentration in effluent
... (3)
（比較例１）
紺青を添加しなかったこと以外は、前述の参考例１と同様にして短冊状のフィルムを得た。また、前述の参考例１と同様にして算出した除染係数は「０．５２」であった。
(Comparative Example 1)
A strip-shaped film was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that no bitumen was added. The decontamination coefficient calculated in the same manner as in Reference Example 1 was “0.52”.
本発明の吸着剤組成物及び吸着剤を用いれば、放射性物質により汚染された土壌を優れた効率で簡便に浄化することが可能である。 By using the adsorbent composition and the adsorbent of the present invention, it is possible to easily purify soil contaminated with radioactive substances with excellent efficiency.
Claims (10)
紺青と、０〜１００℃の水に可溶な高分子化合物と、水と、を必須成分として含有するとともに、キチン、キトサン、セルロース、及びポリ乳酸からなる群より選択される少なくとも一種の、水不溶性の生分解性物質をさらに含有し、
前記高分子化合物１００質量部に対する、前記紺青の含有割合が、０．１〜５００質量部であり、
前記吸着剤組成物の全体に対する、前記生分解性物質の含有割合が、１〜３０質量％である吸着剤組成物。 An adsorbent composition used for adsorbing and treating radioactive cesium,
Bituminous water, a polymer compound soluble in water at 0 to 100 ° C., and water as essential components , and at least one water selected from the group consisting of chitin, chitosan, cellulose, and polylactic acid Further containing insoluble biodegradable substances,
The content ratio of the bitumen relative to 100 parts by mass of the polymer compound is 0.1 to 500 parts by mass,
For the whole of the sorbent composition, the content ratio of said biodegradable substance, 1 to 30% by mass Ru adsorbents composition.
（Ｂ／Ａ）×１００≧７０ ・・・（１）
Ａ：前記高分子化合物の水溶液を脱水乾燥して得られる第一の乾燥物の質量（ｇ）
Ｂ：前記第一の乾燥物を２５℃の水に１時間浸漬した後、水洗し、１１０℃で２時間乾燥して得られる第二の乾燥物の質量（ｇ） The polymer compound is, sorbent composition according to claim 1 or 2 satisfies the following equation (1).
(B / A) × 100 ≧ 70 (1)
A: Mass (g) of the first dried product obtained by dehydrating and drying the aqueous solution of the polymer compound
B: The mass (g) of the second dried product obtained by immersing the first dried product in water at 25 ° C. for 1 hour, washing with water, and drying at 110 ° C. for 2 hours.
前記塩が、ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びアンモニアからなる群より選択される少なくとも一種のカチオン成分と、硫酸、塩酸、及びリン酸からなる群より選択される少なくとも一種のアニオン成分との塩である請求項５に記載の吸着剤組成物。 The surfactant is at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant;
The salt is a salt of at least one cation component selected from the group consisting of sodium, potassium, calcium, and ammonia and at least one anion component selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid. The adsorbent composition according to claim 5 .
粒状、繊維状、又はフィルム状であるとともに、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸着剤組成物を乾燥して得られる吸着剤。 An adsorbent used to adsorb and process radioactive cesium,
An adsorbent obtained by drying the adsorbent composition according to any one of claims 1 to 6 while being granular, fibrous, or film-like.
天然若しくは合成繊維製の織布、不織布又は紙からなる基材と、
前記基材上に担持された請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸着剤組成物からなる吸着層と、を備えた吸着剤。 An adsorbent used to adsorb and process radioactive cesium,
A substrate made of natural or synthetic fiber woven fabric, non-woven fabric or paper;
An adsorbent comprising: an adsorbent layer comprising the adsorbent composition according to any one of claims 1 to 6 supported on the substrate.
一方の面から他方の面へと貫通する、開口短径０．５ｍｍ以上の複数の貫通孔が形成されている請求項７又は８に記載の吸着剤。 While being film-like,
The adsorbent according to claim 7 or 8 , wherein a plurality of through-holes having an opening minor axis of 0.5 mm or more penetrating from one surface to the other surface are formed.
請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸着剤組成物を所定の場所に配置する工程と、
配置された前記吸着剤組成物を乾燥して必要量の水を除去する工程と、を有する吸着剤の施工方法。 An adsorbent construction method used for adsorbing and treating radioactive cesium,
Arranging the adsorbent composition according to any one of claims 1 to 6 in a predetermined place;
And a step of removing the necessary amount of water by drying the adsorbent composition arranged.
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