汚染土壌の有害物質の処理方法
【課題】従来よりも実効性が高い汚染土壌の有害物質の処理方法を提供しようとするもの。
【解決手段】有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有する。前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにしてもよい。前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにしてもよい。
【解決手段】有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有する。前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにしてもよい。前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性セシウムや放射性ヨウ素などの放射性物質や重金属類、油類などで汚染された土壌の有害物質の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震による津波の発生が引き起こした原発事故で、放射能汚染水の処理が大きな社会問題となっている。
従来、原子力施設で発生する放射性廃液の処理方法に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、核燃料再処理施設では再処理工程で硝酸（ＨＮＯ3）を用い、用済み後は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）で中和処理するため、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3）廃液が発生する。
この提案によれば、放射性物質及びナトリウム化合物を含む放射性廃液を乾燥して乾燥体とした後、該乾燥体を加熱により溶融塩としてこれを陽極液とし、ナトリウムイオン導電性のβ−アルミナを隔膜として電気分解することにより、放射性物質及びナトリウム化合物を含む放射性廃液中から、高純度（固体）で極低放射性レベルの金属ナトリウム又は水酸化ナトリウムを高電気効率で回収できる。また、陽極側の酸性根はガスとして発生するため、必要に応じ中和、分解処理し、非放射性物質として施設外に廃棄あるいは保管することができる。更にこの提案によれば、従来のイオン交換膜を用いた電気透析による処理法に比べコンパクトな設備で処理が可能である、というものである。
しかし、この技術は実効性が薄いきらいがあるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１２７２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、従来よりも実効性が高い汚染土壌の有害物質の処理方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明の汚染土壌の有害物質の処理方法は、有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有することを特徴とする。
前記有害物質として、放射性セシウム、放射性ヨウ素などの放射性物質、鉛、砒素、フッ素その他の重金属類、重油等の油類を例示することが出来る。
有害物質に汚染された土壌の滲出水として、有害物質に汚染された土壌に水を及ぼしてなる滲出水や、有害物質に汚染された海、川、湖、池などの地域の滲出水を例示することが出来る。
【０００５】
滲出水から濁水層（シルト質や粘土質が含まれる）を抽出する工程では、例えば滲出水を静置して沈んだ砂層と、清浄な水層から分離して濁水層（食塩を添加するとシルト質や粘土質の沈降が促進される）を取り出すことが出来る。前記濁水層中のシルト質や粘土質に有害物質が吸着・保持されている。一方、水層と砂層には有害物質は殆ど含まれていなかった。
抽出した濁水層を脱水する工程では、後述のようにシリカを混合したり、生石灰を混合したりして、水を蒸発させることが出来る。また、濾過を利用して脱水することも出来る。
【０００６】
脱水した濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程では、例えば水分を蒸発させた濁水の残渣物をガラス容器などに入れて焼成（例えば800〜1000℃）して不溶化物にすると、ガラス容器が溶融して濁水中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）はその中に封印されることになる。前記ガラスの他に、溶融可能な無機物、樹脂、アルミナなどを使用することが出来る。また、濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成する際に、水素と酸素から水が生成する時の反応生成熱を利用する事ができる。
これにより、汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来る。
【０００７】
(２) 前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにしてもよい。
具体的には、例えば濁水層中の残渣物（有害物質が含まれる）が含水している時点で直流電圧を印加するとよい。このように構成すると、有害物質たる放射性物質（例えば放射性セシウムや放射性ヨウ素など）の放射性を減衰させて低減することが出来た。
【０００８】
（３）前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにしてもよい。
このように構成すると、濁水層の水と生石灰（ＣａＯ）の反応生成熱により、大きな熱量が発生して、これにより水を蒸発させて脱水することができる。したがって、濁水層を脱水する工程で必要な外部エネルギー（電気エネルギー等）を節減して、省エネに期することが出来る。
【０００９】
（４）前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにしてもよい。
このように構成すると、脱水後の濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封印する際、シリカ（ＳｉＯ２）にバインダー作用を持たせることが出来る。
土壌汚染対策法（土対法）上の要請から、広大な汚染土壌中の有害物質を覆土したり、舗装したり、封じ込めたりする必要があるが、この発明では上記のようにして各種の有害物質を適切に処理することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来るので、従来よりも実効性が高い汚染土壌の有害物質の処理方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
(１)この実施形態の汚染土壌の有害物質の処理方法は、有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有する。
前記有害物質として、放射性セシウム、放射性ヨウ素などの放射性物質、鉛、砒素、フッ素その他の重金属類、重油等の油類を例示することが出来る。
【００１２】
有害物質に汚染された土壌の滲出水として、有害物質に汚染された土壌に水を及ぼしてなる滲出水や、有害物質に汚染された海、川、湖、池などの地域の滲出水を例示することが出来る。
滲出水から濁水層（シルト質や粘土質が含まれる）を抽出する工程では、例えば滲出水を静置して沈んだ砂層と、清浄な水層から分離して濁水層（食塩を添加するとシルト質や粘土質の沈降が促進される）を取り出すことが出来る。前記濁水層中のシルト質や粘土質に有害物質が吸着・保持されている。一方、水層と砂層には有害物質は殆ど含まれていなかった。
【００１３】
抽出した濁水層を脱水する工程では、後述のようにシリカを混合したり、生石灰を混合したりして、水を蒸発させることが出来る。また、濾過を利用して脱水することも出来る。
脱水した濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程では、例えば水分を蒸発させた濁水の残渣物をガラス容器などに入れて焼成（例えば800〜1000℃）して不溶化物にすると、ガラス容器が溶融して濁水中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）はその中に封印されることになる。前記ガラスの他に、溶融可能な無機物、樹脂、アルミナなどを使用することが出来る。また、濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成する際に、水素と酸素から水が生成する時の反応生成熱を利用する事ができる。
これにより、汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来、従来よりも実効性が高いという利点を有する。
【００１４】
(２) 前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにした。具体的には、例えば濁水層中の残渣物（有害物質が含まれる）が含水している時点で直流電圧を印加するとよい。このようにしたので、有害物質たる放射性物質（例えば放射性セシウムや放射性ヨウ素など）の放射性を減衰させて低減することが出来た。
【００１５】
（３）前記濁水層は、生石灰を混合して脱水するようにした。このようにしたので、濁水層の水と生石灰（ＣａＯ）の反応生成熱により、大きな熱量が発生して、これにより水を蒸発させて脱水することができる。したがって、濁水層を脱水する工程で必要な外部エネルギー（電気エネルギー等）を節減して、省エネに期することが出来る。
【００１６】
（４）前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにした。このようにしたので、脱水後の濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封印する際、シリカ（ＳｉＯ２）にバインダー作用を持たせることが出来た。
土壌汚染対策法（土対法）上の要請から、広大な汚染土壌中の有害物質を覆土したり、舗装したり、封じ込めたりする必要があるが、この発明では上記のようにして各種の有害物質を適切に処理することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
従来よりも実効性が高いことによって、種々の汚染土壌の有害物質の処理の用途に適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性セシウムや放射性ヨウ素などの放射性物質や重金属類、油類などで汚染された土壌の有害物質の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震による津波の発生が引き起こした原発事故で、放射能汚染水の処理が大きな社会問題となっている。
従来、原子力施設で発生する放射性廃液の処理方法に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、核燃料再処理施設では再処理工程で硝酸（ＨＮＯ3）を用い、用済み後は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）で中和処理するため、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3）廃液が発生する。
この提案によれば、放射性物質及びナトリウム化合物を含む放射性廃液を乾燥して乾燥体とした後、該乾燥体を加熱により溶融塩としてこれを陽極液とし、ナトリウムイオン導電性のβ−アルミナを隔膜として電気分解することにより、放射性物質及びナトリウム化合物を含む放射性廃液中から、高純度（固体）で極低放射性レベルの金属ナトリウム又は水酸化ナトリウムを高電気効率で回収できる。また、陽極側の酸性根はガスとして発生するため、必要に応じ中和、分解処理し、非放射性物質として施設外に廃棄あるいは保管することができる。更にこの提案によれば、従来のイオン交換膜を用いた電気透析による処理法に比べコンパクトな設備で処理が可能である、というものである。
しかし、この技術は実効性が薄いきらいがあるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１２７２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、従来よりも実効性が高い汚染土壌の有害物質の処理方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明の汚染土壌の有害物質の処理方法は、有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有することを特徴とする。
前記有害物質として、放射性セシウム、放射性ヨウ素などの放射性物質、鉛、砒素、フッ素その他の重金属類、重油等の油類を例示することが出来る。
有害物質に汚染された土壌の滲出水として、有害物質に汚染された土壌に水を及ぼしてなる滲出水や、有害物質に汚染された海、川、湖、池などの地域の滲出水を例示することが出来る。
【０００５】
滲出水から濁水層（シルト質や粘土質が含まれる）を抽出する工程では、例えば滲出水を静置して沈んだ砂層と、清浄な水層から分離して濁水層（食塩を添加するとシルト質や粘土質の沈降が促進される）を取り出すことが出来る。前記濁水層中のシルト質や粘土質に有害物質が吸着・保持されている。一方、水層と砂層には有害物質は殆ど含まれていなかった。
抽出した濁水層を脱水する工程では、後述のようにシリカを混合したり、生石灰を混合したりして、水を蒸発させることが出来る。また、濾過を利用して脱水することも出来る。
【０００６】
脱水した濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程では、例えば水分を蒸発させた濁水の残渣物をガラス容器などに入れて焼成（例えば800〜1000℃）して不溶化物にすると、ガラス容器が溶融して濁水中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）はその中に封印されることになる。前記ガラスの他に、溶融可能な無機物、樹脂、アルミナなどを使用することが出来る。また、濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成する際に、水素と酸素から水が生成する時の反応生成熱を利用する事ができる。
これにより、汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来る。
【０００７】
(２) 前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにしてもよい。
具体的には、例えば濁水層中の残渣物（有害物質が含まれる）が含水している時点で直流電圧を印加するとよい。このように構成すると、有害物質たる放射性物質（例えば放射性セシウムや放射性ヨウ素など）の放射性を減衰させて低減することが出来た。
【０００８】
（３）前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにしてもよい。
このように構成すると、濁水層の水と生石灰（ＣａＯ）の反応生成熱により、大きな熱量が発生して、これにより水を蒸発させて脱水することができる。したがって、濁水層を脱水する工程で必要な外部エネルギー（電気エネルギー等）を節減して、省エネに期することが出来る。
【０００９】
（４）前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにしてもよい。
このように構成すると、脱水後の濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封印する際、シリカ（ＳｉＯ２）にバインダー作用を持たせることが出来る。
土壌汚染対策法（土対法）上の要請から、広大な汚染土壌中の有害物質を覆土したり、舗装したり、封じ込めたりする必要があるが、この発明では上記のようにして各種の有害物質を適切に処理することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来るので、従来よりも実効性が高い汚染土壌の有害物質の処理方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
(１)この実施形態の汚染土壌の有害物質の処理方法は、有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有する。
前記有害物質として、放射性セシウム、放射性ヨウ素などの放射性物質、鉛、砒素、フッ素その他の重金属類、重油等の油類を例示することが出来る。
【００１２】
有害物質に汚染された土壌の滲出水として、有害物質に汚染された土壌に水を及ぼしてなる滲出水や、有害物質に汚染された海、川、湖、池などの地域の滲出水を例示することが出来る。
滲出水から濁水層（シルト質や粘土質が含まれる）を抽出する工程では、例えば滲出水を静置して沈んだ砂層と、清浄な水層から分離して濁水層（食塩を添加するとシルト質や粘土質の沈降が促進される）を取り出すことが出来る。前記濁水層中のシルト質や粘土質に有害物質が吸着・保持されている。一方、水層と砂層には有害物質は殆ど含まれていなかった。
【００１３】
抽出した濁水層を脱水する工程では、後述のようにシリカを混合したり、生石灰を混合したりして、水を蒸発させることが出来る。また、濾過を利用して脱水することも出来る。
脱水した濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程では、例えば水分を蒸発させた濁水の残渣物をガラス容器などに入れて焼成（例えば800〜1000℃）して不溶化物にすると、ガラス容器が溶融して濁水中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）はその中に封印されることになる。前記ガラスの他に、溶融可能な無機物、樹脂、アルミナなどを使用することが出来る。また、濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成する際に、水素と酸素から水が生成する時の反応生成熱を利用する事ができる。
これにより、汚染土壌中の有害物質を好適に封印処理することが出来、従来よりも実効性が高いという利点を有する。
【００１４】
(２) 前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにした。具体的には、例えば濁水層中の残渣物（有害物質が含まれる）が含水している時点で直流電圧を印加するとよい。このようにしたので、有害物質たる放射性物質（例えば放射性セシウムや放射性ヨウ素など）の放射性を減衰させて低減することが出来た。
【００１５】
（３）前記濁水層は、生石灰を混合して脱水するようにした。このようにしたので、濁水層の水と生石灰（ＣａＯ）の反応生成熱により、大きな熱量が発生して、これにより水を蒸発させて脱水することができる。したがって、濁水層を脱水する工程で必要な外部エネルギー（電気エネルギー等）を節減して、省エネに期することが出来る。
【００１６】
（４）前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにした。このようにしたので、脱水後の濁水層中の残渣物（有害物質が吸着されたシルト質や粘土質）を焼成して不溶化して有害物質を封印する際、シリカ（ＳｉＯ２）にバインダー作用を持たせることが出来た。
土壌汚染対策法（土対法）上の要請から、広大な汚染土壌中の有害物質を覆土したり、舗装したり、封じ込めたりする必要があるが、この発明では上記のようにして各種の有害物質を適切に処理することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
従来よりも実効性が高いことによって、種々の汚染土壌の有害物質の処理の用途に適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有することを特徴とする汚染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項２】
前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにした請求項1記載の染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項３】
前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにした請求項１又は２記載の汚染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項４】
前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項１】
有害物質に汚染された土壌の滲出水について、前記滲出水から濁水層を抽出する工程と、抽出した濁水層を脱水する工程と、脱水した濁水層中の残渣物を焼成して不溶化して有害物質を封じ込める工程とを有することを特徴とする汚染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項２】
前記滲出水中の有害物質に電圧を印加して放射性を減衰させるようにした請求項1記載の染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項３】
前記濁水層は生石灰を混合して脱水するようにした請求項１又は２記載の汚染土壌の有害物質の処理方法。
【請求項４】
前記濁水層はシリカを混合して焼成するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌の有害物質の処理方法。
【公開番号】特開２０１３−１０７０３２（Ｐ２０１３−１０７０３２Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３４３２（Ｐ２０１１−２５３４３２）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（３９９０４９９８１）株式会社オメガ (70)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（３９９０４９９８１）株式会社オメガ (70)
【Ｆターム（参考）】
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