JP6193604B2 - ドライアイスを用いた除染システム及び除染方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物床面や壁面及び複雑な構造の機器や電気制御盤等に付着した放射性廃棄物等の各種汚染物質をドライアイスを用いて除染する除染システム及び除染方法に関する。

原子力発電所の運転停止に伴う廃炉計画や震災による原子力発電所の被災損傷に伴い、発電所の安全な解体計画の検討が開始されている。しかしながら、原子力発電所の解体は、放射性廃棄物を含む廃棄物が多量に発生するため、これらの除染作業を行って放射性廃棄物の低減化を行う必要がある。特に、原子力発電所施設内部の床や壁及び機器、制御盤表面の除染や使用工具の除染が急務となっている。

表面除染方法には、ふき取り除染、水洗い除染、化学除染、機械除染等がある。ふき取り除染は除染係数（ＤＦ）が低く効果が少ない。また、複雑な構造や三次元構造物ではふき取れない部分ができる。水洗い除染は超高圧水によるコンクリート表面はつり除染や洗浄除染がある。高圧水噴射ノズルに水回収機構を付けることにより、除染後の廃液による汚染拡大を防いで屋内除染にも使用されるが、複雑な形状の機器では水の回収ができず、表面が平滑なものに対しては表面で水が滑るため除染能力が落ちる。更に電気を利用する各種物品への水の使用は不向きである。

化学除染は、配管や容器等の密閉空間で行なう化学除染と、洗剤等の除染剤を使用した表面のふき取り除染があり、シュウ酸等を使用した化学除染は中和処理が必要なため設備が複雑になり、密閉条件で使用することが望ましく、開放空間での使用には適さない。

機械式除染には、ストリッパブルペイントによる表面剥離除染、グリット式ブラスト除染、ドライアイスブラスト除染、レーザ除染等各種方法があり、使用目的に応じて利点や短所がある。レーザ除染法は一般に密閉空間で使用される。ストリッパブルペイントによる除染は除染対象物表面にストリッパブルペイントを塗布し、ペイントを剥ぐ際に機械表面に付着した放射性廃棄物を一緒に付けて除染する方法である。ストリッパブルペイントは、剥がすために一定の膜厚が必要であり、複雑な機器等では塗布が困難な個所が発生したり、部分的に剥離できない個所が残ることがある。

また、ドライアイスブラストやグリット式ブラスト除染は金属の表面除染に適しているが、複雑な構造の場合、グリット式はグリット材の回収が困難なために使用に制限がある。

ドライアイス除染法は装置の小型化が可能で、固形の二次廃棄物が出ない利点があり、別置きの集塵ノズルを付けることにより雰囲気線量を上げることなく汚染物の回収できるが、ドライアイスの特性から、ドライアイスは製造から約３日で炭酸ガスが抜けて除染効果がなくなるので、新鮮なドライアイスの供給が必要である。また、ドライアイス噴射装置の貯蔵量は１０Ｋｇ程度のため、ドライアイス除染の使用時間に制限があって非常に効率が悪い。

ドライアイスの貯蔵量を増加させると、装置内部でドライアイスが凍結するおそれが高くなること、及びドライアイスがブリッジを作り、排出困難になり易いこと等があり、貯蔵量を単純に増加することはできない。このため、一例として１０Ｋｇを入れたドライアイスブラスト装置を０．５Ｋｇ／分で噴射すると２０分しか稼働できず、ドライアイスの補充が発生し、除染作業を中断しなければならない。一般産業分野では、作業員がドライアイスの補充を行えるが、放射性廃棄物の除染を行う必要がある個所は、基本的に放射線量が高く、作業員がドライアイスの補充のために管理区域に立ち入ることは困難になり、作業は遠隔操作になる。特に高線量エリアで作業を中断し、ドライアイス補充のために装置を運転して高線量エリア内を走行すると多重汚染のおそれがあって望ましくない。

ドライアイスを除染対象面に噴射して除染後の廃棄物の発生量を抑制する除染方法も知られている（特許文献１を参照）。すなわち、ドライアイスを除染対象面に噴射して除染すべき付着物をドライアイスとともに除去するが、除去後にドライアイスは昇華作用により消失してしまうため、残留する廃棄物を少なくすることが可能である。

特開２００３−３０００３０号公報

ドライアイスを用いた除染システムにあっては、生成したドライアイスを除湿した高圧空気や窒素ガスによって除染対象個所まで供給し、噴射ノズルからドライアイスを除染対象面に吹き付けて除染を行うことになる。従来は、ドライアイス噴射装置に作業員が手作業でドライアイスを供給していた。そして、先にも示したように放射線廃棄物の除染に際しては、特に作業員が立ち入れる個所から除染対象個所までには作業員の被曝を防止するために距離が必要であって、遠隔操作による無人の走行噴射台車を使用する場合であっても、その長い距離にドライアイスを供給ホースを介して圧送しなければならない。

このとき、ドライアイスが供給ホース内等に詰まったりすると、ホースの損傷のみならずホースの破裂により他の各種機器の損傷にもおよび、除染作業に支障をきたすことになる。ドライアイスは製造時には粒形に揃った形状であっても、長い距離をホースで送給する際にドライアイスが砕けて粉状になり、移送空気中の水分と反応して塊状になり易くホースの損傷が発生する。また、粉状のドライアイスは除染能力が低くなり、噴射装置のホッパに詰まりを発生し易くなり、ドライアイス噴射除染を困難にし、その対策が求められている。また、噴射装置を搭載した走行台車を除染対象個所まで到達させる距離は各現場によって長短がありドライアイス供給ホースの長さを調整することも常に考慮しなければならない。

本発明は、上述した各種の課題を解決して、長距離の除染対象に対しても円滑にドライアイスを供給して支障なく除染を行うことを可能としたドライアイスを用いた除染システム及び除染方法を提供することを目的とする。

本発明に係るドライアイスを用いた除染システムは、ドライアイス供給装置と、圧縮乾燥空気供給装置と、前記ドライアイス供給装置から供給されたドライアイスを除染対象に噴射して除染するための噴射ノズルを備えたドライアイス噴射装置と、前記ドライアイス供給装置から供給されたドライアイスを前記圧縮乾燥空気供給装置から供給される圧縮乾燥空気を用いて前記ドライアイス噴射装置に移送するドライアイス移送ホースと、前記ドライアイス移送ホースに設置された安全弁と、前記ドライアイス噴射装置に移送されたドライアイスを前記噴射ノズルから噴射するために前記圧縮乾燥空気供給装置から供給される圧縮乾燥空気を前記ドライアイス噴射装置に供給する圧縮空気移送ホースと、を具備し、前記ドライアイス噴射装置には、前記ドライアイス移送ホースによって移送された前記ドライアイスを、所定の大きさを有するドライアイスと当該大きさを有さないドライアイスとに選別するドライアイス分離装置が設けられ、前記噴射ノズルは、前記ドライアイス分離装置によって選別された前記所定の大きさを有するドライアイスを前記除染対象に噴射することを特徴とする。

本発明に係るドライアイスを用いた除染方法は、ドライアイス移送ホースを介してドライアイスを圧縮乾燥空気でドライアイス噴射装置に移送するドライアイス移送ステップと、移送された前記ドライアイスを、前記ドライアイス噴射装置において所定の大きさを有するドライアイスと当該大きさを有さないドライアイスとに選別する選別ステップと、圧縮空気移送ホースを介して圧縮乾燥空気を前記ドライアイス噴射装置に移送する圧縮乾燥空気移送ステップと、前記ドライアイス噴射装置に備えられた噴射ノズルから、前記ドライアイス移送ステップで前記ドライアイス噴射装置に移送され、前記選別ステップで選別された前記所定の大きさを有する前記ドライアイスを、前記圧縮乾燥空気移送ステップで前記ドライアイス噴射装置に移送された前記圧縮乾燥空気で噴射する噴射ステップと、前記ドライアイス移送ホースの圧力に応じて、この圧力が所定の圧力より大なるときには、前記ドライアイス移送ホース内の前記圧縮乾燥空気を前記ドライアイス移送ホース外へ放出することにより前記ドライアイス移送ホース内の圧力を低下させるステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係るドライアイスを用いた除染システム及び除染方法によって、発電所等の内部の床、壁、機器、制御盤、工具類等の除染を行い、除染対象物を破損させることなく遠隔操作で放射性廃棄物等を除去することを可能とし、上下動駆動機構並びに回転駆動機構を備えた噴射ノズル及び集塵回収ノズルを自動走行装置に設置するほか、ドライアイス製造装置を持ち、遠隔でドライアイスを供給することにより、作業員の被曝低減を図ることを可能とした。また、ドライアイス製造装置と噴射ノズル間のドライアイス移送ホース内等のドライアイス粒径の塊化等の異常発生においても、移送ホースの損傷等を回避することが可能となり、移送後の分離装置で移送中に発生した破砕ドライアイスを分別して正常な噴射を行う。

所定のドライアイス噴射後に分離装置収納部にドライアイスが残っていると凍結する恐れがある。一般産業等では、人間が目視で残量の確認を行うが、遠隔作業では不可能なため、ドライアイスの残量の有無を炭酸ガスセンサにて監視し確認を行う。所定のドライアイス噴射後にドライアイスが残らないよう遠隔制御にて分離装置へのドライアイス供給を停止させ、乾燥空気のみを供給してドライアイスの残留を解消する。

更に、噴射対象までの距離に応じて移送ホースが長すぎたり短すぎたりすることなく、距離の長短に係わらず最適ホース長に配置可能とした。

本発明の一実施形態の構成を説明する図。 図１の一部詳細構成を説明する図。 図１の一部詳細構成を説明する図。 図１の一部詳細構成を説明する図。 図１の一部詳細構成を説明する図。 図５の噴射ノズルの他の実施形態を説明する図。 本発明の他の実施形態の構成を説明する図。

１１…ドライアイス供給装置、１２…乾燥圧縮空気供給装置、１３…ドライアイス移送ホース、１４…圧縮空気移送ホース、１５…ドライアイス噴射台車、１６…仮設電源、１７…炭酸ガスセンサ、２０…制御部、２１…コンプレッサ、２２…中空糸膜乾燥装置、２３…圧縮乾燥空気貯蔵部、２４…ドライアイス移送装置、２５…流量計、２６…圧力計付き安全弁、２７…予備ホース巻回部、２８…予備ホース走行台車、２９…予備ホース、３０…ドライアイス分離装置、３１…収納部、３２…投入口、３３…フィルタ、３４、３６…矢印、３５…ドライアイス噴射ノズル装置、３７…集塵装置、３８…サイクロンセパレータ、３９…収納部、４０…ＨＥＰＡフィルタ、４１…ノズル本体、４２…カバー、４３…ブラシ状先端部、４４…吸引口、４５…吸引ホース、４６…バネ、４７…ダンパ、４８…上下動駆動機構、４９…回転駆動機構、５０…ＩＴＶ装置、５１…タッチセンサ、５２…検出器、５３…変換器、５４…モータ駆動制御部、５５…母体台車、５６…噴射台車、５７…カーブ状ノズル、５８…屈曲ノズル、５９…粉砕部、６０…分岐流路、６１ａ…第１ボール弁、６１ｂ…第２ボール弁。

以下に本発明に係る実施形態を図を参照して説明する。説明の例として除染対象を高放射線量の床面並びに壁面とする。

図１乃至図６は本発明に係る一実施形態を説明する構成図で、図１はシステム構成を示す図、図２乃至図６は図１の構成要素を更に説明するための構成図である。

ドライアイス除染システムを構成する主たる要素は、大別してドライアイス供給装置１１、乾燥圧縮空気供給装置１２、ドライアイス移送ホース１３、圧縮空気移送ホース１４、ドライアイス噴射台車１５、仮設電源１６並びに制御部２０から構成されている。

ドライアイス供給装置１１からは、一例としてφ３×８ｍｍのドライアイスペレットが供給される。ドライアイスには、ブロック状、ペレット状、雪状のものがあり、長距離移送にはペレット形状が適している。また、制御部２０はシステム全体を遠隔制御する制御部である。また、制御部２０から各種機器や要素部材への指令信号の発信や、機器類等からの信号受信に際しては、図では省略しているが有線によってもよく、あるいは無線伝送によってもよい。

ドライアイスを長距離移送するとドライアイスの一部が破損して粉状になり、この粉状のドライアイスが移送空気中の水分と反応して塊になったりする。このために移送空気中の水分を除去する必要があり、高露点の除湿装置を使用する。

乾燥圧縮空気供給装置１２は、空気を圧縮するコンプレッサ２１と、このコンプレッサ２１からの圧縮空気中の水分を除去する除湿装置で構成され、一例としてメインテナンスフリーの中空糸膜乾燥装置２２（例えば商品名マクダス）から構成されており、生成された高露点の圧縮乾燥空気は圧縮乾燥空気貯蔵部２３に貯蔵される。なお、上記では乾燥装置として中空糸膜を用いたが、乾燥剤を用いた吸着方式でもよい。このように、ドライアイスを長距離移送し、更に後述する噴射により目的通りに的確な除染を行うためには、移送空気中の水分を極力除去することが重要である。

水分除去が不十分な場合には、移送途中で大きな塊となってしまい、ドライアイス移送ホースを損傷させるのみならず他の機器を損傷させたり不具合を起こすこととなり、特に遠隔操作により無人で各種機器、部材を用いなければならないことから、除染自体を適正に継続することができなくなる。なお、本例では乾燥圧縮空気を用いているが、窒素でもよくこれらを総称して圧縮乾燥空気と総称している。

ドライアイス供給装置１１からのドライアイスは、ドライアイス移送装置２４にて圧縮乾燥空気貯蔵部２３からの圧縮空気によってドライアイス移送ホース１３に圧送される。ドライアイス移送ホース１３は、直径が概略３０〜５０ｍｍの高強度素材で作られており、このドライアイス移送ホース１３には凍結防止が施されている。すなわち、ドライアイス移送ホース内に乾燥空気を供給したり、ホース外周面に断熱材を施す等の手段がある。また、ドライアイス移送ホースとしては、ＬＮＧ（液化天然ガス）の移送にも用いられているような耐低温素材で生成されたホースが用いられている。

ドライアイス移送ホース１３の途中には流量計２５が装着されていて、常時ホース内のドライアイス移送量を監視している。更にドライアイス移送ホース１３の途中には、複数の圧力計付き安全弁２６が装着されている。この圧力計付き安全弁２６は、ドライアイス移送ホース１３内の圧力を監視しており、正常にドライアイスが移送されている場合、すなわち適正範囲の圧力の場合には安全弁は閉の状態である。

しかしながら、何らかの原因でドライアイスが塊状に大きくなったり、あるいは移送先のドライアイス噴射台車搭載機器の不具合等が発生してドライアイスの移送がスムーズに実行されなくなったりした場合には、ドライアイス移送ホース１３内の圧力が高くなることがある。この状態を放置するとドライアイス移送ホース１３が損傷するのみならず、その他の機器にも重大な問題が起きることとなる。

圧力計付き安全弁２６の圧力値が予め定めた値を越えた場合には、圧力計付き安全弁２６を開にして、ドライアイス移送ホース１３内の圧縮空気をホース外へ逃がすとともに、ドライアイスが塊状になっていた場合にはこの塊状のドライアイスを気化させて炭酸ガスを圧縮空気とともに圧力計付き安全弁から放出することで、異常状態を解消する。

圧力計付き安全弁２６の開閉操作は、各圧力計付き安全弁２６自体が上記の操作を自動的に行なうことも可能であるが、制御部２０にて圧力異常を検知して制御部２０からの指令信号によって開閉動作を行うこともできる。上記では、圧力計付き安全弁を例に説明したが、安全弁自体が圧力反応タイプのものもあり、両者を総称して安全弁と呼称する場合もある。

ドライアイス移送ホース１３は、除染を行う位置すなわちドライアイス噴射台車１５の到達位置に応じてその長さが定められるが、除染位置までの距離が短いときにホースが長すぎると、狭隘な作業環境の場所等ではホースが邪魔となり、また、短いホース長に設定しておくと遠距離の除染の際にホースを交換したりしなければならず、作業進行に大きな障害となる。

そこで、ドライアイス移送ホース１３の途中に予備ホース巻回部２７を設けておき、除染個所が近い場合にはこの予備ホース巻回部２７に余剰のホースを巻き取っておき、除染個所が遠距離の場合には予備ホース巻回部２７から必要な長さのホースを引出すようにする。この結果、狭隘な作業環境にあってもドライアイス移送ホース１３を最適な長さ配置することを可能とした。予備ホース巻回部２７は、図２に示すようにドライアイス移送ホース１３の途中に、予備ホース走行台車２８上に予備ホース２９を巻き取り、引き出し可能な状態に載置することで作業性が向上する。

ドライアイス噴射台車１５は、遠隔操作による自走機構を備えており除染が必要な個所に制御部２０からの指令によって走行可能となっている。ドライアイス噴射台車１５にはドライアイス分離装置３０が設置されている。このドライアイス分離装置３０は、ドライアイス移送ホース１３から移送されてくるドライアイスを粒径によって分離する機能を有している。すなわち、除染噴射に適した大きさのドライアイスと、所定の大きさに満たない微小になった物や粉体状になったドライアイスは閉塞要因となるので取り除く。そして噴射に適したドライアイスをドライアイス分離装置３０の下方に設けられた収納部３１に貯蔵する。

ドライアイス分離装置３０の構造の概略を図３を用いて説明する。ドライアイス移送ホース１３から移送されてくるドライアイスは、投入口３２からドライアイス分離装置３０の内部に入る。投入口３２の下方には振動する網目状のフィルタ３３が設置されていて、このフィルタ３３はいわゆる篩の機能を有している。

投入口３２から内部に投入されたドライアイスは、このフィルタ３３の網目より小さい粒子はフィルタ３３の下方に落下し、図には詳細を表示していないが、規格外の落下ドライアイスは気化させて消滅される。なお、このとき落下貯蔵された規格外のドライアイスの量が多い場合には、気化を促進させるために、自然気化に加えて加熱することもある。

フィルタ３３によって落下しない規格内の粒径を有するドライアイスは、図３の矢印３４に示すように下方に設置されている収納部３１内へ落下して下方の矢印３６で示す圧縮乾燥空気によって図の右方へ圧送される。このようにして、図１に示すように、圧縮乾燥空気が圧縮乾燥空気貯蔵部２３から圧縮空気移送ホース１４を介して供給され、ドライアイス噴射ノズル装置３５へドライアイスを移送する。また、図１に示す圧縮空気移送ホース１４の特性、材質等は前述したドライアイス移送ホース１３と同様であって、この圧縮空気移送ホース１４においても途中に予備ホース巻回部２７が設けられている。

ドライアイス分離装置３０の収納部３１の下部には、炭酸ガスセンサ１７が装着されていて、この炭酸ガスセンサ１７は収納部３１のドライアイスが落下する近傍の収納部内の炭酸ガス濃度を検出する。ドライアイス分離装置３０が正常に機能している状態では、収納部３１から選別されたドライアイスが下方へ落下して噴射ノズルへ送出される。

しかしながら、時に収納部３１内のドライアイスが塊状になってしまい、収納部３１から下方へドライアイスが落下することなく詰まってしまう事態が招来することがある。また、作業終了後に収納部にドライアイスが残ると凍結する恐れがあり、残量確認が必要となる。このような事態のときに、収納部３１に装着されている炭酸ガスセンサ１７が収納部内部の炭酸ガス濃度が所定濃度以上に上昇したことを検知する。この炭酸ガス濃度上昇の信号は、制御部２０に伝送され、制御部２０からは遠隔制御によって、ドライアイス分離装置３０へのドライアイスの供給を停止するとともに、ドライアイス分離装置３０へは乾燥空気または加温した乾燥空気を供給して、収納部３１内の詰まっているドライアイスを気化させて除去する。

ドライアイス分離装置３０は、上述の例ではフィルタを用いたが、このフィルタに代えてサイクロンセパレータでも同様の分離機能を実行することができる。

ドライアイス噴射ノズル装置３５についての詳細は後述するが、このドライアイス噴射ノズル装置３５には除染のためのドライアイスの噴射機能に加えて除染によって発生した汚染物質等を吸引する集塵機能を備えている。集塵機能はドライアイス噴射台車１５に搭載されている集塵装置３７にて処理される。集塵装置３７は図４に示すように、ドライアイス噴射ノズル装置３５から吸引された放射性廃棄物はサイクロンセパレータ３８に投入され、分離された産業廃棄物は下方に設けられた収納部３９に収納され、後に廃棄される。放射線汚染物質はＨＥＰＡフィルタ４０にて濾過された後に矢印１８に示すように、残余の物質は所定の処理ルーチンに従って処理される。

ドライアイス噴射台車１５の先端に設置されているドライアイス噴射ノズル装置３５の具体的な構成を図５を用いて説明する。ノズル装置３５は、先端にドライアイス噴射口を有するノズル本体４１、このノズル本体４１の先端周囲を覆うカバー４２を有する。カバー４２にはブラシ状先端部４３が形成されており、カバー４２の上部には吸引口４４が形成されていて、この吸引口４４は先に示した集塵装置３７に接続している吸引ホース４５が接続されている。ノズル本体４１の中間にはバネ４６が装着されていて、ノズル本体４１の垂直方向の上下動の緩衝材となっている。

更にノズル本体４１の周囲にはダンパ４７が装着されていて、ノズル本体４１のプラスマイナス３０ｍｍ程度の上下動を吸収することが可能となっている。これにより床面等の除染対象面に凹凸があっても支障なくドライアイスの噴射継続を可能とした。

また、ドライアイス噴射ノズル装置３５は、上下方向の移動並びに左右への回転動作を可能とし、このために上下動はノズル本体４１に連結されたギアとカムをモータで駆動する上下動駆動機構４８、並びに２個のギアをモータで駆動する回転駆動機構４９を備えている。上下動駆動機構４８並びに回転駆動機構４９はノズル本体４１に連結しており、これによってノズル本体４１が上下動並びに回転動作する。

この両者の上下動並びに回転動作によって、図１に実線と点線で示したドライアイス噴射ノズル装置３５のような動作を可能とし、床面等への垂直方向のドライアイス噴射と、壁面等への水平方向へのドライアイス噴射を可能とした。

そして、ドライアイス噴射ノズル装置３５にはＩＴＶ装置５０がノズル本体４１と平行方向、すなわちノズル先端方向に向けて設置しており、ノズル本体４１の上下動作並びに回転動作の位置決めに寄与している。また、ノズル本体４１に近接しかつ平行な位置にタッチセンサ５１がノズル本体４１に連結装着されており、このタッチセンサ５１が除染対象面に接触したことを検出することによって、ノズル本体４１が除染対象面から所定の間隔をもって配置されたか否かを検知する。

このタッチセンサ５１からの信号を検出する検出器５２からの信号と、ＩＴＶ装置５０からの信号を変換する変換器５３からの信号に基づいてモータ駆動制御部５４がノズル本体４１の上下動作あるいは回転動作を制御する。また、ドライアイスを噴射するノズル本体４１の噴射口は基本的に除染対象面に対して垂直に配置することで最適な除染を可能とする。いずれかの方向にノズル本体４１が傾斜するとしてもプラスマイナス略１０°の範囲内に設定することが望ましい。これは、ノズル本体４１を１０°を更に越えて傾けた状態でドライアイスを除染対象面に噴射すると、ドライアイスが滑ってしまい、垂直に噴射したときのドライアイスの衝撃力が期待できなくなることによる。

図５に示したドライアイス噴射ノズル装置３５のノズル本体４１は、図に示すように除染対象部に対して垂直方向にドライアイスを噴射する構造である。この構成は、除染現場が比較的に広い場合に特に有効である。しかしながら、除染現場によっては、図5に示す装置のノズル本体４１を配置することが困難な狭隘な現場等で除染を行う必要になる。そこで、このような狭隘な環境でも適切にドライアイス除染を実行可能なノズル本体の構成並びにその動作について、図６を用いて説明する。

すなわち、具体的なノズル本体の構成を説明する前に、背景となるドライアイス除染の一特性を図６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。ドライアイスを噴射した場合、図６（ａ）のようにカーブ状ノズル５７が湾曲に曲がっている場合には、湾曲部にてドライアイスは５９で示すように破砕してしまい、除染能力を失ってしまう。他のブラスト材とドライアイスとの特性の相違によって、このようなことが起きる。同様に、図６（ｂ）のように屈曲ノズル５８が直角に屈曲している屈曲部にて、５９で示すようにドライアイスは破砕してしまい、除染能力を喪失してしまう。

そこで、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、ノズル本体４１の途中に左右に直交する分岐流路６０を形成する。分岐流路６０は図の右側に図示していないが、ドライアイス噴射ノズルがあって、分岐流路６０の左側から圧縮乾燥空気が噴射される。そしてドライアイスは、図５と同様にノズル本体４１の上方から供給される。

左右の分岐流路６０の左側には第1ボール弁６１ａ、右側、噴射ノズル側には第２ボール弁６１ｂがそれぞれ装着されている。図６（ｃ）の状態は、第１並びに第２ボール弁６１ａ、６１ｂとも閉の状態であって、ノズル本体４１上方からのドライアイスは矢印のように上方から下方へ除染噴射のために圧送される。いわゆる図５で説明した構成と噴射メカニズムは同様である。この図６（ａ）のノズル本体４１に印加される圧送圧力は、約０．６ＭＰｍで高い圧力を維持している。

上述にも示したように除染現場が狭隘な環境の場合には、図６（ｄ）に示すように分岐流路６０の第１ボール弁６１ａ、第２ボール弁６１ｂともに開の状態に切り替える。そして、ノズル本体４１から圧送するドライアイスの圧送圧力も約０．２ＭＰｍ程度に低下させ、分岐流路６０の圧送圧力を約０．６ＭＰｍにする。これによって、ノズル本体４１の上部からゆっくりと落下させたドライアイスは分岐流路６０の地点にて図の矢印のように右方へ屈曲され、除染噴射に供される。

このように、することにより図６（ａ）（ｂ）にて説明したような、屈曲部でのドライアイスの破砕も発生することなく除染噴射まで至ることを可能とした。なお、分岐流路６０は、狭隘部への除染噴射ということからも、ノズル本体４１と比較してその直径は小に設定してある。

上述の例では、噴射ノズルを自走台車に装着した構成を示したが、本発明は自走方式に限らず、噴射ノズルを備えた装置を固定したり、噴射ノズルを他の機器に装着するような噴射装置として機能するものであればよい。

次に本発明の他の実施形態を図７を用いて説明する。前述までの図１に基づく構成は、ドライアイス噴射台車１５にドライアイス分離装置３０、集塵装置３７並びにドライアイス噴射ノズル装置３５の全てを搭載して除染対象現場まで遠隔操作によって移動させていた。このような構成によって、１台のドライアイス噴射台車１５により除染、集塵までを実行することを可能とした。

一方、図７の実施形態では、走行台車を母体台車５５と、この母体台車５５に連結された噴射台車５６の構成とする点に特長がある。すなわち、母体台車５５並びに噴射台車５６とも図１のドライアイス噴射台車１５と同様に遠隔操作によって自走可能となっている。

母体台車５５には、ドライアイス分離装置３０と集塵装置３７が搭載されている。図７には１台の母体台車５５から２台の噴射台車５６が並行して接続されているが、この噴射台車５６には基本的にドライアイス噴射ノズル装置３５とＩＴＶ装置５０程度の最小限の装置のみを搭載している。

これにより、噴射台車５６ではドライアイスの除染噴射と除染によって発生した汚染物質等を吸引する機能のみを実行し、噴射するドライアイスの供給並びに除染時に発生した汚染物質の集塵機能を噴射台車５６から省略して母体台車５５が負担することで、１台の母体台車５５に機動性を向上させた噴射台車５６を複数接続することを可能とした。

この結果、例えば母体台車５５を広い場所に設置し、狭隘な個所へ噴射台車５６を派遣することが可能となり、除染対象環境の違いによって、図１の方式か図７の方式のいずれかを選択することが可能となり、ドライアイス除染の活用範囲がより一層拡大された。

また、図１に示したドライアイス供給装置１１としては、ドライアイスを製造する装置を備えたものでもよく、また、既製のドライアイスを利用する方式でもよく、これらを総称してドライアイス供給装置と称する。

Claims (14)

1. ドライアイス供給装置と、
   圧縮乾燥空気供給装置と、
   前記ドライアイス供給装置から供給されたドライアイスを除染対象に噴射して除染するための噴射ノズルを備えたドライアイス噴射装置と、
   前記ドライアイス供給装置から供給されたドライアイスを前記圧縮乾燥空気供給装置から供給される圧縮乾燥空気を用いて前記ドライアイス噴射装置に移送するドライアイス移送ホースと、
   前記ドライアイス移送ホースに設置された安全弁と、
   前記ドライアイス噴射装置に移送されたドライアイスを前記噴射ノズルから噴射するために前記圧縮乾燥空気供給装置から供給される圧縮乾燥空気を前記ドライアイス噴射装置に供給する圧縮空気移送ホースと、
   を具備し、
   前記ドライアイス噴射装置には、前記ドライアイス移送ホースによって移送された前記ドライアイスを、所定の大きさを有するドライアイスと当該大きさを有さないドライアイスとに選別するドライアイス分離装置が設けられ、
   前記噴射ノズルは、前記ドライアイス分離装置によって選別された前記所定の大きさを有するドライアイスを前記除染対象に噴射することを特徴とするドライアイスを用いた除染システム。
2. 前記噴射ノズルは前記除染対象に垂直にドライアイスを噴射する構成であることを特徴とする請求項１記載のドライアイスを用いた除染システム。
3. 前記噴射ノズルは、分岐流路を備えており、前記分岐流路にてドライアイスの噴射方向を変更する構成であることを特徴とする請求項１又は２記載のドライアイスを用いた除染システム。
4. 前記ドライアイス噴射装置には、前記噴射ノズルから吸引された物を受け取る集塵装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載のドライアイスを用いた除染システム。
5. 前記ドライアイス噴射装置は、前記ドライアイス分離装置と前記集塵装置を備えた母体噴射装置と、この母体噴射装置に接続され前記噴射ノズルを備えた噴射装置とから構成されていることを特徴とする請求項４記載のドライアイスを用いた除染システム。
6. 前記ドライアイス分離装置には炭酸ガスセンサが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染システム。
7. 前記圧縮乾燥空気供給装置は、圧縮空気を生成するコンプレッサと、このコンプレッサによって圧縮された空気を乾燥する乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染システム。
8. 前記噴射ノズルには上下動駆動機構並びに回転駆動機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染システム。
9. 前記ドライアイス移送ホースには予備ホース巻回部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染システム。
10. ドライアイス移送ホースを介してドライアイスを圧縮乾燥空気でドライアイス噴射装置に移送するドライアイス移送ステップと、
    移送された前記ドライアイスを、前記ドライアイス噴射装置において所定の大きさを有するドライアイスと当該大きさを有さないドライアイスとに選別する選別ステップと、
    圧縮空気移送ホースを介して圧縮乾燥空気を前記ドライアイス噴射装置に移送する圧縮乾燥空気移送ステップと、
    前記ドライアイス噴射装置に備えられた噴射ノズルから、前記ドライアイス移送ステップで前記ドライアイス噴射装置に移送され、前記選別ステップで選別された前記所定の大きさを有する前記ドライアイスを、前記圧縮乾燥空気移送ステップで前記ドライアイス噴射装置に移送された前記圧縮乾燥空気で噴射する噴射ステップと、
    前記ドライアイス移送ホースの圧力に応じて、この圧力が所定の圧力より大なるときには、前記ドライアイス移送ホース内の前記圧縮乾燥空気を前記ドライアイス移送ホース外へ放出することにより前記ドライアイス移送ホース内の圧力を低下させるステップと、を有することを特徴とするドライアイスを用いた除染方法。
11. 前記ドライアイス移送ホース内の圧縮乾燥空気の前記ドライアイス移送ホース外への放出は、前記ドライアイス移送ホースに設けた安全弁によって行なうことを特徴とする請求項１０記載のドライアイスを用いた除染方法。
12. 前記圧縮乾燥空気は、コンプレッサで圧縮した空気を乾燥させたものであることを特徴とする請求項１０又は１１記載のドライアイスを用いた除染方法。
13. 前記ドライアイス移送ホースに予備ホース巻回部を設け、前記予備ホース巻回部から予備ホースを引出すことによってドライアイス移送ホース長を増加させ、前記予備ホース巻回部に前記ドライアイス移送ホースを巻回することによってドライアイス移送ホース長を短くすることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染方法。
14. 前記選別ステップで選別された前記所定の大きさを有するドライアイスを前記噴射ノズルに供給する前に、選別された前記ドライアイス近傍の炭酸ガス濃度を検出し、前記炭酸ガス濃度値に応じて前記選別されたドライアイスの残量確認を遠隔で行なうことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項記載のドライアイスを用いた除染方法。

Images