JP6295028B2

JP6295028B2 - 除染方法及び地盤固結方法

Info

Publication number: JP6295028B2
Application number: JP2013080014A
Authority: JP
Inventors: 寺島　勲; 寺島　　勲; 康二奥山
Original assignee: Denka Co Ltd; Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-04-05
Also published as: JP2014202646A

Description

本発明は、例えば、放射性物質に汚染された農地表層土を固化して、放射性物質を除去するための技術である。本発明は、例えば、放射性物質で汚染された農地から再び放射性物質が拡散しないよう防止するために、固化材を農地表層に散布し、放射性物質を封じ込め、短期間に表層土を削り取る地盤固結方法に関する。

汚染された農地から再び放射性物質が拡散するのを防ぐために、マグネシウム系固化材をプラントで水と練混ぜてスラリー化し、そのスラリーをポンプで農地表層土に散布している。マグネシウム系固化材を使用した場合、プラントでバッチ練りして運搬しているために、練混ぜ作業、ポンプで散布する作業、作業後にプラントやポンプを掃除する作業が必要であり、かなりの労力がかった。

マグネシウム系固化材は、完全に固化するまで少なくとも３〜７日程度必要とするために、散布前の表層土に水溜まりがある場合や、養生期間中に降雨が発生した場合には、固化材が希釈により固化せず、更に養生期間が長くなり、表層土を削り取る作業が遅れることがあった。特に、冬季は低温になるため顕著であった。このように固化しないと農地から再び放射性物質が拡散するおそれがあった。

農地に散布する場合、アルカリ性の高いセメントは使用しにくかった。固化材が硫酸塩を含むと、嫌気性バクテリアにより硫酸塩が反応し、硫酸ガスを生じ、その後の稲の生育を阻害するおそれがあった。一般的なセメント系固化材は石膏を含むため、硫化水素が発生する可能性があり、使用できなかった（非特許文献１，２）

放射性廃棄物の固化方法としては、放射性廃棄物をアルカリで処理した後、高炉スラグを混合し、必要に応じて硬化速度を速めるために、１２ＣａＯ・７Ａｌ_２Ｏ_３や１１ＣａＯ・７Ａｌ_２Ｏ_３・ＣａＸ_２等のカルシウムアルミネートを添加する方法が提案されている。この技術は、一度放射性廃棄物をアルカリで処理した後に、高炉スラグとカルシウムアルミネートを混合して固化させる方法である（特許文献１）。放射性廃棄物を含有する汚染水の固化処理方法としては、カルシウムアルミネート、石膏、更にベントナイト又はゼオライトを含有する固化材で固化して、埋設処理する方法が提案されている。この技術は、カルシウムアルミネートを主成分としているが、高炉スラグを含有しない固化材であり、放射性廃棄物を含む汚染水を固化する方法である（特許文献２）。いずれの技術も、高炉スラグとカルシウムアルミネートを配合した固化材に加水して連続スラリー化し、そのスラリーを放射性物質で汚染された表層土に散布して表層のみを固化させる本発明とは異なるものであり、カルシウムアルミネートの最適ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比も示されていない。

セメントを用いない固化材を用いた固化方法としては、カルシウムアルミネートとスラグを主成分とする懸濁型固化材を水ガラスや水溶性シリカ化合物と併用して地盤に注入し、固結する工法が提案されている（特許文献３〜５）。この技術は、カルシウムアルミネート、スラグ、石膏、ベントナイトを組み合わせて、遅延剤を併用して、固化材１００質量部に対して、水５００〜６００質量部で練混ぜた高水比の注入材である。この技術は、カルシウムアルミネートの最適ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比、固化時間、強度発現性が示されていない点で、本発明と異なる。

セメントに、カルシウムアルミネート、石膏、高性能減水剤を配合した放射性廃棄物の固化剤が提案されている（特許文献６〜８）。この技術は、セメントにカルシウムアルミネートや石膏を配合した急硬セメントを、放射性廃棄物と練混ぜて固化させる技術である。この技術は、セメントを含まない高炉スラグにカルシウムアルミネートを配合した固化材を、圧縮空気で空気圧送し、固化材に水を送給して連続スラリー化して、放射性物質が堆積した表層面に散布して表層を固化させる本発明とは異なる。

カルシウムアルミネートを主成分とする粉末急結剤をスラリー化して、セメントコンクリートに添加する急結剤がトンネル現場で用いられている（特許文献７〜９）。この技術は、カルシウムアルミネートを主成分とする急結剤を単独で使用しないで、必ずコンクリートに添加して使用するものであり、農地表層土に急結剤スラリーのみを吹付けて、表層土を固化させた実施例がない。

特開昭６２−２３８４９９号公報特開２０１３−７５９９号公報特開２００２−６０７４８号公報特開２００２−８８７５２号公報特開昭６３−２０５６００号公報特開平１−２２３３９８号公報特開２００２−３３２７９８号公報特開２００９−２７０２８２号公報特開２００３−８１６６９号公報

農地除染対策の技術書（第４編参考資料編）農林水産省Ｈ２４．８農地除染対策の技術書（第１編調査・設計編）農林水産省Ｈ２４．８

本発明は、例えば、表層土に水溜まりがあっても、冬季間であっても、マグネシウム系固化材のように長い養生期間を必要とせずに固化するため、放射性物質を再拡散させずに、短期間で表層土を削り取る除染作業を速やかに実施できる地盤固結方法を提供する。

本発明は、高炉スラグ１００質量部とカルシウムアルミネート類１０〜１００質量部を含有し、かつ、固化材１００質量部に対して１〜３質量部の繊維を含有する固化材１００質量部を送給し、途中で、水７０〜３００質量部を混合して固化材スラリーとし、該固化材スラリーを放射性廃棄物で汚染された土壌である地盤に吹き付けにより散布して、地盤を固化し、地盤を固化した後に表層土を削り取る除染方法であり、固化材を大気圧換算で２〜７ｍ^３／ｍｉｎの圧縮空気で空気圧送し、固化材供給管の周囲より加水し、固化材を連続的にスラリー化する除染方法であり、固化材が、硫酸塩を含有せず、かつ、セメントを含有しない該除染方法であり、固化材を送給する固化材供給管、水が合流する吐出管を有し、（固化材供給管Ａの内径ｄ）／（吐出管の内径Ｄ）で示す内径比（ｄ／Ｄ）が０．３〜０．９５である固化材スラリー化装置を使用して固化材を連続的にスラリー化する該除染方法であり、カルシウムアルミネート類のＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比が２．０〜２．５である該除染方法であり、繊維の長さが３〜１０ｍｍである該除染方法であり、繊維がビニロン繊維である該除染方法であり、固化材が放射性廃棄物用固化材であり、高炉スラグの組成が、高炉スラグ１００部質量中、ＣａＯ３９〜４５質量部、Ａｌ_２Ｏ_３１２〜１６質量部、ＳｉＯ_２３２〜３６質量部である該除染方法であり、固化材を送給する固化材供給管、水が合流する吐出管、水を送給する水供給管から構成され、固化材供給管は固化材圧送管に接続し、吐出管は輸送管ホースに接続され、水供給管は、その外周で水圧送管に接続され、固化材供給管と吐出管は対峙するように配置され、水供給管は、固化材供給管と吐出管の対峙部分を覆うように設置され、固化材供給管と吐出管の間隙から、水供給管から送給される水を吐出管に送給し、（固化材供給管Ａの内径ｄ）／（吐出管の内径Ｄ）で示す内径比（ｄ／Ｄ）が０．３〜０．９５である固化材スラリー化装置を使用して固化材を連続的にスラリー化する該除染方法であり、固化材スラリー化装置で製造された固化材スラリーは、輸送管ホースを通り、散布され、水を圧送する圧力は、固化材の輸送圧より少なくとも０．１ＭＰａ以上大きく、輸送管ホースの長さが、１〜２ｍである該除染方法であり、高炉スラグの粉末度はブレーン比表面積で４０００ｃｍ^２／ｇ以上であり、カルシウムアルミネート類のガラス化率は７０％以上であり、カルシウムアルミネート類の粒度はブレーン比表面積で３０００ｃｍ^２／ｇ以上である該除染方法であり、高炉スラグ１００質量部とカルシウムアルミネート類１０〜１００質量部を含有し、かつ、固化材１００質量部に対して１〜３質量部の繊維を含有する固化材１００質量部を送給し、途中で、水７０〜３００質量部を混合して固化材スラリーとし、該固化材スラリーを放射性廃棄物で汚染された土壌である地盤に吹き付けにより散布して、地盤を固化し、地盤を固化した後に表層土を削り取る地盤固結方法であり、固化材を大気圧換算で２〜７ｍ ^３／ｍｉｎの圧縮空気で空気圧送し、固化材供給管の周囲より加水し、固化材を連続的にスラリー化する地盤固結方法である。

本発明は、例えば、固化材スラリーを、連続して製造すると同時に農地表層土に散布することができるために、効率的な作業ができる。本発明は、例えば、散布後、固化材スラリーの養生期間が短いために、放射性物質を再拡散させずに、速やかに除染作業を行うことができる。

固化材スラリーの散布方法の一例を示す説明図である。固化材スラリー化装置の部分拡大図である。

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。

図１は、本発明で用いる固化材スラリーの製造装置の一構成例を示したものである。

本発明は、高炉スラグとカルシウムアルミネート類を含有する固化材１００質量部を送給し、途中で、水７０〜３００質量部を混合して固化材スラリーとし、該固化材スラリーを地盤に散布して、地盤を固化する地盤固結方法である。

本発明は、例えば、固化材を、空気圧送し、途中で、水を送給して連続スラリー化し、地盤に散布して、地盤を固化することが好ましい。本発明は、例えば、固化材を空気圧送し、固化材供給管の周囲より加水し、連続的にスラリー化し、地盤に散布して、地盤を固化することがより好ましい。地盤としては、効果が大きい点で、農地表層が好ましく、放射性廃棄物で汚染された農地表層土がより好ましい。

固化材をスラリー化するために使用する水（符号４）を水ポンプ（符号２）で固化材スラリー化装置（符号１）に導入し、固化材供給管Ａ（供給管Ａ）の周囲から加水することにより、固化材を連続してスラリー化することができる。

例えば、添加機（符号３）で固化材を空気圧送する圧縮空気の流量は、安定してスラリー化できる点で、大気圧換算で２〜７ｍ^３／ｍｉｎが好ましく、３〜６ｍ^３／ｍｉｎがより好ましい。２ｍ^３／ｍｉｎ未満であると固化材スラリー化装置内で固化材が滞留、固化して閉塞し、安定してスラリー化できない場合がある。７ｍ^３／ｍｉｎを超えるとミストが飛散して粉じんが多くなる場合がある。圧縮空気は、コンプレッサー（符号５）により、添加機（符号３）へ送給する。添加機としては、急結剤添加機「デンカＮＡＴＭクリ−ト」等が挙げられる。

水を圧送する圧力は、固化材の輸送圧より少なくとも０．１ＭＰａ以上大きくすることが好ましい。０．１ＭＰａ未満だと、固化材を安定してスラリー化できない場合がある。

本発明で使用する固化材スラリー化装置（符号１）は、固化材を送給する固化材供給管Ａ、水が合流する吐出管Ｂ、水を送給する水供給管Ｃから構成されている。固化材供給管Ａは固化材圧送管７に接続し、吐出管Ｂは輸送管ホース６に接続されている。水供給管Ｃは、その外周で水圧送管８に接続されている。固化材供給管Ａと吐出管Ｂは対峙するように配置されている。水供給管Ｃは、固化材供給管Ａと吐出管Ｂの対峙部分を覆うように設置されている。固化材供給管Ａの内径は。吐出管Ｂの内径より小さい。固化材供給管Ａと吐出管Ｂの間隙から、水供給管Ｃから送給される水を吐出管Ｂに送給する。

（固化材供給管Ａの内径ｄ）／（吐出管Ｂの内径Ｄ）で示す内径比（ｄ／Ｄ）は０．３〜０．９５が好ましい。内径比（ｄ／Ｄ）が小さいと固化材供給管Ａと吐出管Ｂの間隙に固化材が滞留して固化して閉塞する場合があり、内径比（ｄ／Ｄ）が大きいと水が安定して送給されにくいため、固化材を安定してスラリー化することができず、固化して閉塞する場合がある。

固化材スラリー化装置（符号１）で製造された固化材スラリーは、輸送管ホース（符号６）を通り、排出され、農地表層土へ散布される。輸送管ホース（符号６）の長さは、固化材スラリー化装置（符号１）を地面に置いて、作業員が取り回しできる長さであれば良く、そのためには１〜２ｍが好ましい。１ｍ未満であるとスラリー化装置を地面に置くことができにくいため、ホースの取り回しができない場合があり、２ｍを超えるとホース内でスラリーが固結して閉塞する場合がある。

本発明で使用する高炉スラグは、銑鉄を製造するときに発生する鉄鋼スラグを粉砕して製造されるものであり、一般的な高炉セメントやコンクリート用混和材として用いられているものである。高炉スラグの組成は、効果が大きい点で、高炉スラグ１００部質量中、ＣａＯ３９〜４５質量部、Ａｌ_２Ｏ_３１２〜１６質量部、ＳｉＯ_２３２〜３６質量部が好ましく、ＣａＯ４０〜４４質量部、Ａｌ_２Ｏ_３１３〜１５質量部、ＳｉＯ _２３３〜３５質量部がより好ましい。高炉スラグの粉末度はブレーン比表面積で４０００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ^２／ｇ以上がより好ましい。４０００ｃｍ^２／ｇ未満であると、固化材スラリーの固化時間や強度発現性が低下する場合がある。

本発明で使用するカルシウムアルミネート類は、カルシア原料とアルミナ原料を混合して、キルンでの焼成或いは電気炉で溶融し、急冷して得られるＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とを主成分とする水和活性を有する物質の総称である。ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３のモル比は、１．７〜３．０が好ましく、２．０〜２．５がより好ましく、更にＣａＯやＡｌ_２Ｏ_３の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、或いは、ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とを主成分とするものに、これらが少量固溶した化合物も使用できる。モル比が１．７未満であると短時間に固化せずに、強度発現性が低下する場合があり、モル比が３．０を超えると短時間で固化しても、強度発現性が低下する場合がある。

カルシウムアルミネート類のガラス化率は、反応活性の点で７０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。ガラス化率は加熱前のサンプルについて、粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Ｓを予め測定し、その後１０００℃で２時間加熱後、１〜１０℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ_０を求め、更に、これらのＳ_０及びＳの値を用い、下記の式を用いてガラス化率χを算出する。
ガラス化率χ（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ_０）

カルシウムアルミネート類の粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン比表面積（以下、ブレーン値という）３０００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ^２／ｇ以上がより好ましい。ブレーン値が小さいと、高炉スラグ粉末との反応が低下して、固化材スラリーの固化時間や強度発現性が低下する場合がある。

カルシウムアルミネート類の使用量は、高炉スラグ１００質量部に対して、１０〜１００質量部が好ましく、３０〜７０質量部がより好ましい。１０質量部未満では固化材スラリーの固化時間や強度発現性が低下する場合があり、１００質量部を超えると急激に固化するため、固化材スラリー化装置（符号１）内で固化材がスケーリングして固結し、閉塞し、強度が低下し、更に、材料コストが高くなり、経済的でない場合がある。強度発現性が低いと、堆積した放射性物質を含む表層土を剥ぎ取る効果が低下する場合がある。

固化材は、石膏等の硫酸塩を、固化材１００部中、３質量以下含有することが好ましく、１質量以下含有することがより好ましく、硫酸塩を含有しないことが最も好ましい。
固化材は、セメントを、固化材１００部中、３質量以下含有することが好ましく、１質量以下含有することがより好ましく、セメントを含有しないことが最も好ましい。

表層土を削り取る面積を大きくし、放射性物質を除去しやすくするために、繊維を使用してもよい。本発明で使用する繊維は、固化材に混合する。繊維は、無機質、有機質いずれも使用できる。無機質繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、石綿、セラミック繊維等が挙げられる。有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、セルロース繊維、パルプ、麻、木毛等が挙げられる。繊維の長さは、３〜１０ｍｍが好ましい。３ｍｍ未満では表層土の削り取る面積が小さくなる場合があり、１０ｍｍを超えると固化材が固化材スラリー化装置内で滞留してスケーリングし、固結して閉塞する場合がある。

繊維の使用量は、固化材１００質量部に対して０〜３質量部が好ましく、１〜３質量部がより好ましい。配合しない場合は、表層土の削り取る面積が小さくなる場合があり、３質量部を超えると固化材圧送時に、固化材が固化材スラリー化装置内で滞留して閉塞する場合がある。

本発明で使用する固化材には、クエン酸、グルコン酸、酒石酸等のオキシカルボン酸、又はその塩、アルカリ金属炭酸塩等を併用することができる。

本発明では、他に酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、フライアッシュ、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、増粘剤、高分子エマルジョン等のうちの一種又は二種以上を併用してもよい。

本発明で使用する固化材スラリー中の水量は、固化材１００質量部に対して７０〜３００質量部が好ましく、１００〜２００質量部がより好ましい。７０質量部未満では固化材スラリーを均一に散布できない場合があり、経済的でなく、固化材スラリーの粘度が上昇し、吐出管内でスケーリングして固化し、閉塞する場合がある。３００質量部を超えると固化材スラリーの固化時間が遅れ、強度発現性が低下し、堆積した放射性物質を含む表層土を剥ぎ取る効果が低下する場合がある。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

実施例１
高炉スラグ１００質量部に対して、カルシウムアルミネート類を表１に示す量混合して固化材を調製し、固化材１００質量部に対して水２００質量部を加え、練混ぜて、固化材スラリーを調製した。固化材スラリーについて、固化時間と圧縮強度を測定した。結果を表１に併記する。

＜使用材料＞
高炉スラグ：市販の高炉スラグ粉末、高炉スラグ１００部質量中、ＣａＯ４１〜４３質量部、Ａｌ_２Ｏ_３１３〜１５質量部、ＳｉＯ_２３３〜３４質量部、ブレーン比表面積６０００ｃｍ^２
カルシウムアルミネート類：ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比２．２、非晶質、ガラス化率９５％、ブレーン比表面積５０００ｃｍ^２

＜測定方法＞
ブレーン比表面積：ＪＩＳＲ５２０１に準じて測定した。
固化時間：固化材スラリーを調製してから、固化材スラリーの流動性がなくなるまでの時間を、固化時間とした。
圧縮強度：ＪＩＳＲ５２０１に準じて測定した。材齢１日までは２０℃気乾養生、以降は標準養生とした。

実施例２
高炉スラグ１００質量部に対して、表２に示すＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比を有するカルシウムアルミネート類５０質量部を混合して固化材を調製したこと以外は、実施例１と同様の試験を実施した。結果を表２に併記する。

実施例３
表３に示すブレーン値を有する高炉スラグ１００質量部に対して、表３に示すブレーン値を有するカルシウムアルミネート類５０質量部を混合して固化材を調製したこと以外は、実施例１と同様の試験を実施した。結果を表３に併記する。

実施例４
図１に従い、固化材スラリーを散布した。下記特記したこと以外は、実施例１と同様に試験した。
添加機「デンカＮＡＴＭクリート」（符号３）に配管口径１Ｂ（内径２５ｍｍ）のホースを取付けた。添加機（符号３）から固化材スラリー化装置（符号１）まで０．４Ｍｐａの圧力と５ｍ^３／ｍｉｎの空気量で、固化材を空気輸送した。固化材スラリー化装置（符号１）に、水ポンプ（符号２）で水（符号４）を、０．６Ｍｐａの圧力で圧入した。固化材スラリー化装置（符号１）において、内径比（ｄ／Ｄ）を０．７とした。固化材スラリー化装置（符号１）の吐出管（符号Ｂ）に接続する輸送管ホース（符号６）の長さを１．５ｍとした。

固化材は、高炉スラグ１００質量部に対して、カルシウムアルミネート類４０質量部を混合したものを使用した。固化材をスラリー化する水は、固化材１００質量部に対して表４に示す量を使用した。固化材スラリーを吐出し、固化材スラリーの固化時間、圧縮強度、残留ヨウ素量を測定した。固化材スラリー化装置のスケーリング状態は、添加機「デンカＮＡＴＭクリート」の圧送圧で評価した。圧送圧が上がった場合は、固化材スラリー化装置内でスケーリングしたと評価した。結果を表４に併記する。

＜使用材料＞
土壌：水田の土（含水比５０％）
ヨウ化ナトリウム水溶液：水１００質量部にヨウ化ナトリウム試薬１質量部溶解した水溶液。
模擬汚染土：バットに詰めた水田の土の表面にヨウ化ナトリウム水溶液を散布して室内で一日乾燥し、調製したもの

＜測定方法＞
圧送圧：添加機「デンカＮＡＴＭクリート」の圧送圧を測定した。
吹付物固化時間：固化材スラリーを輸送管ホース（符号６）先端から吐出した後、固化材スラリーの流動性がなくなるまでの時間とした。
吹付物圧縮強度：固化材スラリーを型枠に吹き付けた後、ＪＩＳＲ５２０１に準じて測定した。材齢１日までは２０℃気乾養生、以降は標準養生とした。
残留ヨウ素量：３４１ｍｍ×４８０ｍｍ×８２ｍｍのステンレスバットに、水田の土を約７５ｍｍ詰め、その表面にヨウ化ナトリウ水溶液を均一に散布して室内で一日乾燥した。その土の表面に固化材スラリーを吹き付けにより、約５ｍｍの厚さになるように散布し、７日間養生後、硬化した固化物をヘラで剥ぎ取った。その下の土を土壌表面から１０ｍｍ程度採取し、乾燥し、土壌中のヨウ素量をＩＣＰ発光分析装置で分析した。

実施例５
固化材をスラリー化するための水を、固化材１００質量部に対して２００質量部使用し、固化材を空気圧送する空気量を表５に示す量にしたこと以外は実施例４と同様に試験した。結果を表５に併記する。

＜測定方法＞
粉じん量：３４１ｍｍ×４８０ｍｍ×８２ｍｍのステンレスバットに、水田の土を約７５ｍｍ詰め、その表面にヨウ化ナトリウ水溶液を均一に散布して室内で一日乾燥した。その土の表面に固化材スラリーを吹き付けにより、約５ｍｍの厚さになるように散布した。吹付け場所から風下５ｍの場所で、デジタル粉塵計Ｐ５Ｌで、１分間の粉じん量を測定した。

実施例６
固化材をスラリー化するための水を、固化材１００質量部に対して２００質量部使用し、固化材１００質量部に対して繊維を表６に示す量使用したこと以外は実施例４と同様に試験した。ここで、固化材とは、高炉スラグ、カルシウムアルミネート類、繊維を含有するものをいう。結果を表６に併記する。

＜使用材料＞
繊維ａ：市販のビニロン繊維、繊維長５ｍｍ
繊維ｂ：市販のガラス繊維、繊維長５ｍｍ

＜測定方法＞
削り取り質量：３４１ｍｍ×４８０ｍｍ×８２ｍｍのステンレスバットに、水田の土を約７５ｍｍ詰め、その表面にヨウ化ナトリウ水溶液を均一に散布して室内で一日乾燥した。その土の表面に固化材スラリーを吹き付けにより、約５ｍｍの厚さになるように散布し、７日間養生後、硬化した固化物を、幅５ｃｍ、長さ３ｃｍのヘラで剥ぎ取った。ヘラで削り取れた固化材の質量を測定した。

本発明によれば、例えば、以下の利用可能性を有する。本発明は、固化材スラリーを放射能汚染された農地表層に散布することにより、放射能汚染された農地から再び放射性物質が拡散するのを防止することができる。本発明は、表層土を削り取るための養生期間を長期間必要としない。本発明は、短時間に固化するために、放射性物質を再拡散させずに除染作業を速やかに実施できる。本発明は、固化材スラリーを放射性廃棄物で汚染された農地表層土に吹き付けて、表層土を固化することにより、除染することができる。

１固化材スラリー化装置
２水ポンプ
３添加機
４水
５コンプレッサー
６輸送管ホース
７固化材圧送管
８水圧送管
Ａ固化材供給管
Ｂ吐出管
Ｃ水供給管

Claims

高炉スラグ１００質量部とカルシウムアルミネート類１０〜１００質量部を含有し、かつ、固化材１００質量部に対して１〜３質量部の繊維を含有する固化材１００質量部を送給し、途中で、水７０〜３００質量部を混合して固化材スラリーとし、該固化材スラリーを放射性廃棄物で汚染された土壌である地盤に吹き付けにより散布して、地盤を固化し、地盤を固化した後に表層土を削り取る除染方法であり、固化材を大気圧換算で２〜７ｍ^３／ｍｉｎの圧縮空気で空気圧送し、固化材供給管の周囲より加水し、固化材を連続的にスラリー化する除染方法。
固化材が、硫酸塩を含有せず、かつ、セメントを含有しない請求項１記載の除染方法。
固化材を送給する固化材供給管、水が合流する吐出管を有し、（固化材供給管Ａの内径ｄ）／（吐出管の内径Ｄ）で示す内径比（ｄ／Ｄ）が０．３〜０．９５である固化材スラリー化装置を使用して固化材を連続的にスラリー化する請求項１又は２記載の除染方法。
カルシウムアルミネート類のＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比が２．０〜２．５である請求項１〜３のうちの１項記載の除染方法。
繊維の長さが３〜１０ｍｍである請求項１〜４のうちの１項記載の除染方法。
繊維がビニロン繊維である請求項１〜５のうちの１項記載の除染方法。
高炉スラグの組成が、高炉スラグ１００部質量中、ＣａＯ３９〜４５質量部、Ａｌ_２Ｏ_３１２〜１６質量部、ＳｉＯ_２３２〜３６質量部である請求項１〜６のうちの１項記載の除染方法。
固化材を送給する固化材供給管、水が合流する吐出管、水を送給する水供給管から構成され、固化材供給管は固化材圧送管に接続し、吐出管は輸送管ホースに接続され、水供給管は、その外周で水圧送管に接続され、固化材供給管と吐出管は対峙するように配置され、水供給管は、固化材供給管と吐出管の対峙部分を覆うように設置され、固化材供給管と吐出管の間隙から、水供給管から送給される水を吐出管に送給し、（固化材供給管Ａの内径ｄ）／（吐出管の内径Ｄ）で示す内径比（ｄ／Ｄ）が０．３〜０．９５である固化材スラリー化装置を使用して固化材を連続的にスラリー化する請求項１〜７のうちの１項記載の除染方法。
固化材スラリー化装置で製造された固化材スラリーは、輸送管ホースを通り、散布され、水を圧送する圧力は、固化材の輸送圧より少なくとも０．１ＭＰａ以上大きく、輸送管ホースの長さが、１〜２ｍである請求項８記載の除染方法。
高炉スラグの粉末度はブレーン比表面積で４０００ｃｍ^２／ｇ以上であり、カルシウムアルミネート類のガラス化率は７０％以上であり、カルシウムアルミネート類の粒度はブレーン比表面積で３０００ｃｍ^２／ｇ以上である請求項１〜９のうちの１項記載の除染方法。
高炉スラグ１００質量部とカルシウムアルミネート類１０〜１００質量部を含有し、かつ、固化材１００質量部に対して１〜３質量部の繊維を含有する固化材１００質量部を送給し、途中で、水７０〜３００質量部を混合して固化材スラリーとし、該固化材スラリーを放射性廃棄物で汚染された土壌である地盤に吹き付けにより散布して、地盤を固化し、地盤を固化した後に表層土を削り取る地盤固結方法であり、固化材を大気圧換算で２〜７ｍ ^３／ｍｉｎの圧縮空気で空気圧送し、固化材供給管の周囲より加水し、固化材を連続的にスラリー化する地盤固結方法。