JP6328883B2 - 無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法及び除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、無機微粒子、特にセシウム１３４及びセシウム１３７等の放射性微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法及び除去装置に関する。

セシウム１３４及びセシウム１３７等の放射性微粒子を含んだ汚染物から前記放射性微粒子を除去する技術の提供が急務である。
放射性微粒子を含む汚染物で汚染された道路、建物、土壌等の汚染物を除去する際には、除去処理、及び除去処理によって生じる洗浄液の処理で生成する高濃度の放射性微粒子含有廃棄物や廃水の量を極力少なくすることが求められる。また、除去処理による放射性微粒子の周辺環境への拡散・汚染を防ぐため、除去対象物の現場近くで除去処理を行うのが好ましい。
このため、放射性微粒子を含んだ汚染物の除去処理には除去効率が高く、かつ廃棄物が少ない除去方法と、小型で可搬型の除去処理装置が求められる。

特開平７−９７３号公報

本発明は、無機微粒子、特にセシウム１３４及びセシウム１３７等の放射性微粒子を含んだ汚染物から放射性微粒子を除去するための効率的な除去方法及び小型の除去装置を提供することを課題とする。

本発明は課題の解決手段として、
無機微粒子を含んだ汚染水又は汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
前記汚染水又は前記汚染物と水との混合物を含む汚染水を汚染水タンクに貯水する第１工程、
前記汚染水タンク内の汚染水にゼオライトと凝集剤を添加して、無機微粒子を含む沈殿物と上澄み水（低度汚染水）に分離する第２工程、及び
前記上澄み水（低度汚染水）を限外濾過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法と、前記除去方法を実施するための除去装置を提供する。

また本発明は課題の他の解決手段として、
無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
前記汚染物が硬質体表面に存在するものであり、前記硬質体表面に対して噴射装置から高圧で水を噴射して、噴射した水と共に放射性微粒子を吸引して汚染水タンクに貯水する工程であって、高圧で水を噴射する際、噴射装置の噴射ノズルを回転させながら高圧水を噴射する第１工程、
前記汚染水タンク内の汚染水にゼオライトと凝集剤を添加して、無機微粒子を含む沈殿物と上澄み水に分離する第２工程、及び
前記上澄み水を限外ろ過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法と、前記除去方法を実施するための除去装置を提供する。

本発明の除去方法によれば、無機微粒子（放射性微粒子）を含んだ汚染物で汚染された道路、建物、土壌等を含めた広い範囲を処理することができ、当該範囲の放射性微粒子を効率的に除去して放射能レベルを低下させることができる。また、本発明の除去方法によれば、除去処理により生じる洗浄液を閉鎖系で処理することができ廃水を殆ど出さない除去処理が可能となる。
さらに、本発明の除去装置によれば、放射性微粒子の凝集沈殿による除去処理、及び膜分離による濾過処理の処理速度が速く短時間で行えるため、大容量の処理槽を必要とせず、小型で可搬型の除去装置を提供することができる。

本発明の除去方法の処理フローを示すフロー図。 本発明の除去方法を実施するための除去装置の概略図。

図１に示す処理フローによって、無機微粒子（放射性微粒子）を除去する除去方法の一実施形態を説明する。
図１は、処理対象が硬質体の場合であるが、本発明の処理対象は硬質体に限定されるものではない。
硬質体とは、セメント、アスファルト、コンクリート、コンクリートブロック、インターロッキングブロック、レンガ、タイル、金属、セラミックス等からなる硬い表面を有するものであり、例えば、硬質体としては、道路、歩道、建築物の壁、塀、屋根、屋上、コンクリート堤防、鉄等の金属を含む機械や建築物、舗装された駐車場を挙げることができる。
また、本発明の放射性微粒子の除去方法は、硬質体以外にも、競技用グランドや歩道に使用されているゴム材、プールサイドの塩ビシートなどの軟質樹脂材、木製の橋やウッドデッキ等の軟質材なども処理対象となる。
硬質体、軟質材の他に、土壌、砂、砕石のほか、水も処理対象となる。

＜第１工程＞
第１工程において、セシウム１３４及びセシウム１３７を含む放射性微粒子を含んだ汚染物が硬質体表面１０に存在するとき、硬質体表面１０に対して噴射装置１１から高圧で水を噴射する。
高圧で水を噴射する際、噴射装置先端の噴射ノズルを回転させながら高圧水を噴射する。
高圧で水を噴射しながら、噴射した水と共に放射性微粒子を吸引してライン２１から汚染水タンク１２に送って貯水する。
第１工程で使用する噴射装置としては、（株）キクテックが有している、超高圧水表面処理工法による表示塗膜消去システムとして周知の「Ｊリムーバー」を使用することができる。
また第１工程で使用する噴射装置としては、特開２００４−３１３８３９号公報に記載の処理水循環型の標識板剥離装置を利用することもできる。

処理対象が土壌等の場合には、第１工程として、
１）汚染水タンク１２内に汚染土壌と水を添加して混合する第１工程、
２）別途混合した汚染土壌と水を汚染水タンク１２に送って貯水する第１工程、又は
３）汚染土壌と水を別々に汚染水タンク１２に連続的に送りながら混合する第１工程を実施することができる。
汚染土壌と水との混合物は、次工程の凝集処理で生じる汚泥の発生を考慮すると、固形分量が２０質量％以下程度になるようにすることが好ましい。

処理対象が汚染水の場合には、そのまま汚染水タンクに送って貯水する第１工程を実施することができる。

なお、第１工程において、汚染水タンク１２に汚染水（土壌、砂、小石、ゴミ等の固形物を含む汚染水）を送るとき、汚染水タンク１２の入口部分に異物除去のための濾過手段を設けることができる。
この濾過手段は、大きめの異物（砂、小石、ゴミ等）を取り除くためのものであり、放射性微粒子は通過させるものである。
このような濾過手段としては、例えば、水切りフレコンバッグ（タニ工業（株）製の水切りコンテナバッグＭ−１ＤＯＷ Ｈｙｐｅｒ；目合い0.6mm）を使用することができる。
このような濾過手段を設けると汚染水中の懸濁質（ss）濃度を低下させることができるため、第２工程で使用する凝集剤やゼオライトの使用量を減少させることができる。

＜第２工程＞
第２工程において、ゼオライトと凝集剤を添加して、セシウム１３４及びセシウム１３７を含む放射性微粒子を含む沈殿物と上澄み水（低度汚染水）に分離する。
第２工程の処理は、汚染水タンク１２内で実施することもできるが、処理効率を上げるため、汚染水タンク１２内の汚染水をライン２２から凝集処理タンク１３に送って処理することが望ましい。
なお、汚染水タンク１２内の汚染水中に異物（小石、金属片、ゴミ等の大きめ異物）が多く存在するときは、必要に応じて、異物を濾過してライン２１ａから異物回収槽１２ａにて一次保管する。ここで汚染水タンク１２の入り口部分に濾過手段を設けたときは、ライン２１ａと異物回収槽１２ａは設けなくてもよい。
回収槽１２ａは水洗浄した後に洗浄排水を汚染水タンク１２に送って処理する。このときの水洗浄に使用する水は、ＵＦ装置１４で処理した処理水又は活性炭処理装置１５で処理した処理水を使用することができる。

第２工程の第１の実施形態では、凝集処理１３内の汚染水にゼオライトと凝集剤を添加するが、先ずゼオライトを添加して混合し、放射性微粒子のゼオライトへの吸着が十分なされた後で、凝集反応を行わせることにより、放射性微粒子の効率的な凝集沈殿が達成できる。そのため、ゼオライトの添加・撹拌後に、凝集剤を添加・撹拌することが好ましい。
ゼオライトの添加量は、０．５〜５vol％（汚染水１Ｌ当たり）程度であり、０．５〜２vol％がより好ましい。
ゼオライト添加後に１〜１５分程度、好ましくは５〜１０分間撹拌する。

その後、凝集剤を添加する。
凝集剤は公知のものを使用することができ、例えば、特開２００６−１２２７９５号公報の〔００２０〕及び実施例１に記載のカルシウム系凝集剤、同公報の〔００２２〕に記載の無機凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、低分子有機系凝集剤、特開２００９−１１９４２７号公報の〔００２０〕に記載の無機化合物、高分子凝集剤、特開２００２−１６６１０２号公報に記載の凝集剤を挙げることができる。特に、カルシウム系凝集剤が凝集沈殿形成効果及び凝集沈降物の沈降速度と、後段のＵＦ膜処理のファウリングと膜面閉塞を防止する面から好ましい。
凝集剤の添加量は、５００〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）の範囲である。
凝集剤添加後に１〜１５分程度、好ましくは５〜１０分間撹拌した後、静置する。
静置時間は、５分以上が好ましく、１０分以上がより好ましい。

第２工程の第２の実施形態では、凝集処理１３内の汚染水に凝集剤を添加して撹拌した後、ゼオライトと凝集剤を含む製剤を添加して撹拌混合した後に静置する方法を実施する。
最初に添加する凝集剤は公知の凝集剤を使用することができ、例えば、硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等を使用することができる。
次に添加するゼオライトと凝集剤を含む製剤としては、例えばゼオライト系吸着凝集剤（品名C-001；ゼオライト70質量％以上，硫酸アルミニウム15質量％以下，ソーダ灰10質量％以下，高分子凝集剤5質量％以下，粒径約60μｍ，ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製）を使用することができる。

第２の実施形態では、汚染水に最初に凝集剤を添加し、撹拌混合して小さなフロックを生成させる。凝集剤の添加量は、５０〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）が好ましい。凝集剤添加後に、３〜１５分間撹拌する。
次にゼオライトと凝集剤を含む製剤を添加して、好ましくは１０分以上撹拌混合して大きめのフロックを生成させる。その後、好ましくは１５分以上静置する。ゼオライトと凝集剤を含む製剤の添加量は、５０〜１０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）が好ましい。
このような順序で処理することで、凝集剤と比べると価格の高いゼオライトの使用量を少なくすることができる上、放射性微粒子の吸着効果自体も十分に発揮させることができる。
また、第２の実施形態において、第１工程で汚染水タンクの入り口部分に濾過手段を設けて懸濁質量を低下させた場合には、凝集剤及びゼオライト製剤の添加量を少なくするとともに、凝集沈殿処理を短時間で済ますことができ、大容積の沈殿処理槽を必要とせず、除去処理装置の小型化が可能となる。

第２工程では、第１の実施形態と第２の実施形態のほかに、次の２つの実施形態も実施することができ、第１の実施形態、第２の実施形態と同等の効果を得ることができる。
凝集処理１３内の汚染水に対して凝集剤とゼオライトを同時に添加混合する実施形態（第３の実施形態）である。
もう一つの実施形態は、第２の実施形態において凝集剤を添加せず、ゼオライトと凝集剤を含む製剤のみを添加して撹拌混合した後に静置する実施形態（第４の実施形態）である。

＜第３工程＞
第３工程では、第２工程にて生じた上澄み水をライン２３から限外濾過装置（ＵＦ装置）１４に送って濾過処理する。なお、ライン２３には、ＵＦ装置１４の負荷軽減の目的でプレフィルターを配置することができる。
ＵＦ装置１４は公知のものを使用することができ、例えば、ダイセン・メンブレン・システムズ（株）の中空糸型ポリエーテルサルホンＵＦ膜ＦＵＳ１５８２のＵＦ膜モジュールを装備したＵＦ装置を挙げることができる。ＵＦ膜の分画分子量は、１０，０００〜５００，０００が好ましい。
第３工程のＵＦ膜濾過処理は全量濾過処理もしくはクロスフロー濾過処理が用いられるが、全量濾過処理の方が濃縮水の発生がなく、廃水量を低減できるので、全量濾過処理が好ましい。
ライン２３には図示していないＵＦ装置用ポンプが設置されている。
第２工程にて生じた沈殿は、ライン２２ａから抜き出して、沈殿物タンク１３ａに溜める。
沈殿物タンク１３ａ内の沈殿物を脱水した水量が多いときは、ライン２２ｂから汚染水タンク１２に送る。
第３工程で処理した水は、放射能レベルが充分に低下されているものであり、ライン２５から排水することもできるが、ライン２７，２６から第１工程に送って、第１工程の噴射装置１１で使用する水として再利用することができる。

第３工程で使用するＵＦ装置１４は、安定した濾過性能を維持するため、所定間隔で逆圧洗浄する。
逆圧洗浄は、汚染水の固形分量、汚染度により異なるが、２０〜６０分間程度の濾過運転をした後、３０〜６０秒間程度実施することができる。
逆圧洗浄水は、ライン２３ａから汚染水タンク１２に送る。
逆圧洗浄水は、水道水を使用することもできるが、汚染水を増加させないようにするため、ＵＦ装置１４による濾過水又は後工程である活性炭処理水を使用することが望ましい。
逆圧洗浄水には、洗浄効果を高めるために次亜塩素酸塩溶液を添加することができる。
図１は、活性炭処理水をライン２６、２７からＵＦ装置１４に供給できるようになっており、ライン２６、２７が逆圧洗浄ラインを形成している。ライン２６、２７には、図示していない逆圧洗浄ポンプが設置されている。

＜第４工程＞
第４工程は、必要に応じて設けられる工程であり、第３工程で濾過処理した濾過水をさらに活性炭処理する工程である。
第４工程では、活性炭を充填した充填塔内に通水処理する。
第４工程では、更に必要に応じて逆浸透膜分離（ＲＯ）装置で膜処理することもできる。
第４工程で処理した水は、放射線レベルが充分に低下されているものであり、ライン２５から排水することもできるが、ライン２６から第１工程に送って、第１工程の噴射装置１１で使用する水として再利用することができる。
なお、第３工程と第４工程は順序を入れ替えて、活性炭処理をした後、ＵＦ装置で濾過処理することもできる。

ライン２６とライン２７には開閉弁（電磁弁等）３１、３２を図示しているが、他のラインにおいても必要に応じて適宜開閉弁を設置することができる。

次に、図２により本発明の汚染物からの無機微粒子（放射性微粒子）を除去する方法を実施するための除去装置を説明する。なお、図２の装置は高圧水の噴射装置を含まない装置である。
図２で示す除去装置は、円滑な除去作業ができるように、各ラインにおいて図示していない開閉弁（電磁弁等）を適宜配置することができる。
汚染水タンク１００はライン１２１により撹拌タンク１０１に接続されている。ライン１２１には汚染水を送るためのポンプ１５１が設置されている。
汚染水タンク１００は上記した除去方法における第１工程で生じた汚染水を貯水するためのタンクとなる。

撹拌タンク１０１には、攪拌機１４１、ゼオライト供給装置１４２、凝集剤供給装置１４３が付設されている。
撹拌タンク１０１は、ライン１２２により沈殿タンク１０２に接続されている。
汚染水タンク１００から撹拌タンク１０１に供給された汚染水は、ゼオライトを添加・混合することで、ゼオライトに放射性微粒子が吸着される。その後、凝集剤を添加・混合することで、撹拌タンク１０１内はゼオライトと他の懸濁質（土壌、砂礫等）を含む懸濁液状態となる。

撹拌タンク１０１は、ライン１２２により沈殿タンク１０２に接続されている。
撹拌タンク１０１内の懸濁液は沈殿タンク１０２に送られた後、前記懸濁液に含まれる凝集剤の作用により沈殿を生じる。

沈殿タンク１０２は、ライン１２３により上澄み水タンク１０３に接続されている。
沈殿タンク１０２の底部は円錐状になっている。
沈殿タンク１０２内には、図示していない攪拌機が設置されている。前記攪拌機は、低速撹拌（１〜２回／分）ができるものであり、前記攪拌機を低速撹拌することにより、沈殿タンク１０２内の沈殿物面が一部壁面側に偏ったりすることなく、平らな状態を維持できるようになる。
沈殿タンク１０２の底部（円錐状底部の頂点に相当する部分）には、汚泥引き抜きライン１２４が接続されており、汚泥引き抜きライン１２４は濾過手段１０８を備えた汚泥タンク１０７に接続されている。
汚泥引き抜きライン１２４には、汚泥引き抜きポンプ１５２が設置されている。

沈殿タンク１０２から沈殿物（汚泥）を引き抜くとき、汚泥引き抜きポンプ１５２を作動させるが、上記したとおり、沈殿タンク１０２内の汚泥は平らな状態に維持されているので引き抜きが円滑になされる。
沈殿タンク１０２の底部の汚泥は、汚泥引き抜きライン１２４から濾過手段１１０に送られて濾過されることで、汚染水を主体とする懸濁液が汚泥タンク１０７に溜められる。
濾過手段１１０は、濾布１０８が透水性の支持体（網籠状のもの等）１０９内に保持されたものである。
濾過手段１１０で濾過・脱水された残渣は、放射性微粒子を高濃度で含有するものであるが、遠隔操作により濾布ごと又は支持体ごと吊り上げ、充分な厚さ（放射線レベルを低減するに充分な厚さ）を有するステンレス製缶等に入れた後、直ちに蓋をすることができるため、その後の取り扱い（保管場所への移送等）が容易になる。
汚泥タンク１０７内の濾布透過液は、ライン１３２から汚染水タンク１００に送られて再処理される。
撹拌タンク１０１、沈殿タンク１０２及び上澄み水タンク１０３までが第２工程を実施するためのセクションとなる。

上澄み水タンク１０３は、ライン１２５により第３工程を実施するためのＵＦ装置１０４に接続されている。
ライン１２５にはＵＦ装置用ポンプ１５３が設置されており、ＵＦ装置用ポンプ１５３とＵＦ装置１０４との間には、ＵＦ装置１０４の負荷軽減のためのプレフィルタ（図示せず）が配置されていてもよい。
ＵＦ装置１０４は、さらに逆圧洗浄水の排水ライン１２６により上澄み水タンク１０３と接続されている。

ＵＦ装置１０４は、ライン１２７により処理水タンク１０５に接続されている。
ＵＦ装置１０４と処理水タンク１０５は、ライン１２７とは別に逆圧洗浄ライン１２８で接続されている。図２では、逆圧洗浄ライン１２８は、一部をライン１２７と共有している。
逆圧洗浄ライン１２８には、逆圧洗浄ポンプ１５４が設置されており、さらに薬剤タンク１４４と接続されている。薬剤タンク１４４には、逆圧洗浄水に添加するための次亜塩素酸塩水溶液が入っている。

処理水タンク１０５は、ライン１２９により活性炭処理装置１０６に接続されている。
活性炭処理装置１０６で処理した水は、排水ライン１３０から排水できるようになっている。
なお、活性炭処理装置１０６は、ライン１２７に設置することもできる。

図２示す除去装置は、排水ライン１３０を除いては閉鎖系となっていることから、除去作業中に放射性微粒子を含んだ汚染水が外部に排出されることがない。処理水タンク１０５の処理水と活性炭処理後の排水ラインから排出される水は、図1に示す噴射装置１１で用いる噴射水として再利用できるため、外部に排出水を出さない閉鎖系とすることができる。
図２に示す除去装置と図１に示す噴射装置１１を組み合わせれば、高圧水の噴射工程を含む除去方法を実施するための除去装置となる。
図２に示す除去装置は、縦１〜２ｍ、横２〜３ｍ、高さ１．５〜２．５ｍ程度の大きさにすることができるものであり、大型車両の荷台に搭載することで、広範囲の処理地域に移動して汚染物からの放射性微粒子の除去作業を実施することができる。

実施例１〜５
図１において、活性炭処理１５がない処理フローで実施した。処理地域は、福島県内の警戒区域Ａ〜Ｅ地区である。
＜第１工程＞
第１工程において、Ｊリムーバー（（株）キクテック）を使用して、圧力１５０ＭＰａの高圧水を噴射しながら、汚染水を汚染水タンク１２（容量５０００Ｌ）に回収した。
＜第２工程＞
第２工程において、汚染水タンク１２内の汚染水を沈殿タンク１３（容量５０００Ｌ）に送って処理した。
ゼオライト（（株）アステック東京の「ゼオライトスラリー ＺＥＯＳ」）を添加後に３〜５分間撹拌した。
続いて凝集剤（ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製の型番Ｐ００１）を添加後、５〜１０分間撹拌した後、１５〜３０分間静置した。
＜第３工程＞
限外濾過装置１４（ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製のＦＮ２０−ＦＵＳ１５８２）で限外濾過処理した。
結果を表１〜表５に示す。なお、放射能レベルは、ゲルマニウム半導体検出器によるスペクトロメトリー分析法により測定した。用いた測定装置は、セイコー・イージーアンドジー社製ＳＥＧ−ＥＭＳ型であり、土壌検体はＵ８容器を測定容器とし、水質検体は２Ｌマリネリ容器を測定容器として分析した。

初日に除去作業をし、翌日にＵＦ濾過処理までを実施した。
上澄み水−１は、ゼオライト１vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理をしたもの。
上澄み水−２は、ゼオライト２vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理をしたもの。
ＵＦ濾過処理水−１は、上澄み水−１の処理水である。
ＵＦ濾過処理水−２は、上澄み水−２の処理水である。
沈殿汚泥（ゼオライト１vol％、２vol％の添加処理で凝集沈殿したものを合わせた汚泥）は、遠心分離後の固形分の放射能レベルを測定した。
N.D.は検出限界以下の意味であり、括弧内の数値は、各測定時の検出下限値を示す（以下の実施例においても同様である）。
水道水の数値は、大波地区の水道水の数値である。

初日に除去作業をし、翌日にＵＦ濾過処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理
沈殿汚泥−１は、遠心分離後の固形分の放射能レベルを測定した。
沈殿汚泥−２は、遠心分離前の濁水の放射能レベルを測定した。

初日に除去作業をし、翌日にＵＦ濾過処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

初日に除去作業をし、翌日にＵＦ濾過処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

初日に除去作業をし、翌日にＵＦ濾過処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

実施例６〜１０
図１の処理フローで実施した。
第１工程から第３工程までは実施例１〜５と同様に実施した。処理地域は、福島県内の警戒区域Ｆ〜Ｊ地区である。
＜第４工程＞
第３工程で濾過処理した濾過水を、活性炭（白鷺Ｘ７０００）１０ｋｇを充填した活性炭充填塔内に供給して処理した。通水速度は５００Ｌ／ｈｒで実施した。
結果を表６〜表１０に示す。なお、放射能レベルは、ゲルマニウム半導体検出器によるスペクトロメトリー分析法により測定した。用いた測定装置は、セイコー・イージーアンドジー社製ＳＥＧ−ＥＭＳ型であり、土壌検体はＵ８容器を測定容器とし、水質検体は２Ｌマリネリ容器を測定容器として分析した。

初日に除去作業をし、翌日に活性炭処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理
沈殿汚泥−１は、遠心分離後の固形分の放射能レベルを測定した。
沈殿汚泥−２は、遠心分離前の濁水の放射能レベルを測定した。

初日に除去作業をし、翌日に活性炭処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

初日に除去作業をし、翌日に活性炭処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

1/31〜2/1まで除去作業をし、2/2に活性炭処理までを実施した。
上澄み水は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理

1/15に除去作業をし、1/17に活性炭処理までを実施した。
上澄み水−１は、ゼオライト０．５vol％＋凝集剤０．５％（固形分濃度）処理したもの。
上澄み水−２は、凝集剤０．５％（固形分濃度）のみで凝集処理したもの。
ＵＦ濾過処理水、活性炭処理水は、上澄み水―２をＵＦ濾過処理、活性炭処理したものである。

表１〜表１０から明らかなように、ゼオライト吸着−凝集剤による汚泥分沈降−上澄み水のＵＦ膜処理により、放射性微粒子の殆どが沈殿汚泥中に沈降分離され、効率的な放射性微粒子の除去が可能であると同時に、ＵＦ膜処理水の放射能レベルは検出下限以下か十分低濃度まで低下し、高圧水噴射装置で使用する水として再利用できるものであることが明らかであった。また、凝集汚泥の沈降速度が速く、さらにＵＦ膜処理により、上澄み水のSS分を短時間で除去できるため、除去処理作業を短時間で済ますことができ、装置の小型化と作業者の被爆時間の低減にも効果があった。

実施例１１、１２
図１において、活性炭処理１５がない処理フローで実施した。
＜第１工程＞
第１工程において、Ｊリムーバー（（株）キクテック）を使用して、圧力１５０〜２８０ＭＰａの高圧水を噴射しながら、汚染水を水切りフレコンバッグ（タニ工業(株)製水切りコンテナバッグM-1DOW Hyper、目合い：0.6mm）付き汚染水タンク１２（容量５０００Ｌ）に投入し、粗大固形物を除いた汚染水を汚染水タンクに回収した。

＜第２工程＞
第２工程において、汚染水タンク１２内の汚染水を沈殿タンク１３（容量５０００Ｌ）に送って処理した。
硫酸バンドを汚染水１Ｌあたり60ppm添加後、３〜５分間撹拌した。
続いてゼオライト系吸着・凝集剤（ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製の型番Ｃ−００１）350ppmを添加後、５〜１０分間撹拌した後、１５〜３０分間静置した。

＜第３工程＞
限外濾過装置１４（ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製のＦＮ２０−ＦＵＳ１５８２）で限外濾過処理した。
結果を表１１、表１２に示す。

福島県内の警戒区域Ｋ地区の水処理装置に貯留されていた数日分の高圧洗浄除去による汚染水に対して実施した。（実施日：2012/12/12）

福島県内の警戒区域Ｋ地区の水処理装置に貯留されていた数日分の高圧洗浄除去による汚染水に対して実施した。（実施日：2012/12/17）

表１１〜表１２から明らかなように、凝集剤−ゼオライト製剤による汚泥分沈降−上澄み水のＵＦ膜処理により、放射性微粒子の殆どが沈殿汚泥中に沈降分離され、効率的な放射性微粒子の除去が可能であった。また、凝集汚泥の沈降速度が速く、さらにＵＦ膜処理により、上澄み水のSS分を短時間で除去できるため、除去処理作業を短時間で済ますことができ、装置の小型化と作業者の被爆時間の低減にも効果があった。

１０ 硬質体（舗装道路）
１１ 高圧水噴射装置
１２ 汚染水タンク
１３ 沈殿タンク
１４ 限外濾過装置
１５ 活性炭処理装置

Claims (15)

1. 無機微粒子を含んだ汚染水又は汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
   前記汚染水又は前記汚染物と水との混合物を含む汚染水を汚染水タンクに貯水する第１工程、
   前記汚染水タンク内の汚染水に０．５〜５vol％（汚染水１Ｌ当たり）のゼオライトを添加して１〜１５分間混合した後、５００〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）の凝集剤を添加して１〜１５分間混合し、その後５分〜３０分静置することにより、無機微粒子を含む沈殿物と上澄み水に分離する第２工程、及び
   前記上澄み水を限外濾過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
2. 無機微粒子を含んだ汚染水又は汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
   前記汚染水又は前記汚染物と水との混合物を含む汚染水を汚染水タンクに貯水する第１工程、
   前記汚染水タンク内の汚染水に５０〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）の凝集剤を添加して３〜１５分間撹拌して小さなフロックを生成させた後、５０〜１０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）のゼオライトと凝集剤を含む製剤を添加して５〜１０分間混合して大きめのフロックを生成させた後に１５〜３０分間静置して、無機微粒子を含む沈殿物と上澄み水に分離する第２工程、及び
   前記上澄み水を限外濾過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
3. 前記無機微粒子が、セシウム１３４及びセシウム１３７を含む放射性微粒子である、請求項１又は２記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
4. さらに第３工程の後に活性炭処理をする第４工程を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
5. 第２工程において、沈殿物を脱水した水を第１工程の汚染水タンクに返送して処理する、請求項１〜４のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
6. 第３工程で使用した限外濾過膜の逆圧洗浄水を第１工程の汚染水タンクに返送して処理する、請求項１〜５のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
7. 第３工程で限外濾過処理した後の処理水、又は第４工程で活性炭処理した後の処理水を第１工程において汚染物と混合する水として再利用する、請求項１〜６のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
8. 無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
   前記汚染物が硬質体表面に存在するものであり、前記硬質体表面に対して噴射装置から高圧で水を噴射して、噴射した水と共に放射性微粒子を吸引して汚染水タンクに貯水する工程であって、高圧で水を噴射する際、噴射装置の噴射ノズルを回転させながら高圧水を噴射する第１工程、
   前記汚染水タンク内の汚染水に０．５〜５vol％（汚染水１Ｌ当たり）のゼオライトを添加して１〜１５分間混合した後、５００〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）の凝集剤を添加して１〜１５分間混合し、その後５分〜３０分静置することにより、放射性微粒子を含む沈殿物と上澄み水に分離する第２工程、及び
   前記上澄み水を限外ろ過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
9. 無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法であって、
   前記汚染物が硬質体表面に存在するものであり、前記硬質体表面に対して噴射装置から高圧で水を噴射して、噴射した水と共に放射性微粒子を吸引して汚染水タンクに貯水する工程であって、高圧で水を噴射する際、噴射装置の噴射ノズルを回転させながら高圧水を噴射する第１工程、
   前記汚染水タンク内の汚染水に５０〜５０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）の凝集剤を添加して３〜１５分間撹拌して小さなフロックを生成させた後、５０〜１０００ｍｇ／Ｌ（汚染水１Ｌ当たり）のゼオライトと凝集剤を含む製剤を添加して５〜１０分間混合して大きめのフロックを生成させた後に１５〜３０分間静置して、放射性微粒子を含む沈殿物と上澄み水に分離する第２工程、及び
   前記上澄み水を限外ろ過膜装置で全量濾過処理する第３工程を有する、無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
10. 前記無機微粒子が、セシウム１３４及びセシウム１３７を含む放射性微粒子である、請求項８又は９記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
11. さらに第３工程の後に活性炭処理をする第４工程を有する、請求項８〜１０のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
12. 第２工程において、沈殿物を脱水した水を第１工程の汚染水タンクに返送して処理する、請求項８〜１１のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
13. 第３工程で使用した限外濾過膜の逆圧洗浄水を第１工程の汚染水タンクに返送して処理する、請求項８〜１２のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
14. 第３工程で限外濾過処理した後の処理水、又は第４工程で活性炭処理した後の処理水を第１工程において硬質体表面に噴射する水として再利用する、請求項８〜１３のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。
15. 硬質体が、道路、歩道、建築物の壁、塀、又は舗装された駐車場である、請求項８〜１４のいずれか１項記載の無機微粒子を含んだ汚染物からの無機微粒子の除去方法。

Images