JP2013156208A - アスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路や広場等の地表面を覆うアスファルト舗装面から放射線物質を効果的に低減する。
【解決手段】アスファルト舗装の表層を脆弱化処理した後に除去する工程を含むようにした。脆弱化処理は、アスファルト舗装の表面をアスファルト溶解剤と接触させて実施するようにした。または、アスファルト舗装の表面をアスファルト溶解温度に加熱して実施するようにした。脆弱化したアスファルト舗装の表層の除去は、脆弱化処理により脆弱化したアスファルト舗装表面を研磨することにより行うようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、アスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、道路や広場等の地表面を覆うアスファルト舗装面から放射性物質の除染を行うのに好適な方法に関する。

従来より、原子力施設から発生する除染対象物に関する除染方法については、各種検討が行われており、具体的な方法も各種提案されている状況にある。例えば、特許文献１では、原子力施設から発生する除染対象物に対し、アルカリ除染剤を用いてアルカリ除染する工程と、有機酸及び無機酸を組み合わせた酸除染剤を用いて酸除染する工程とを組み合わせて除染処理を行う方法が提案されている。また、特許文献２では、原子力施設から発生する除染対象物に対し、オゾンのマイクロバブルを含んだ液体を接触させて除染を行う方法が提案されている。

特開２００６−７８３３６号 特開２００７−３０９８６４号

しかしながら、原子力施設から発生する除染対象物以外を対象とする除染方法については、十分に検討されていない状況にある。現在、昨年発生した原子力発電所の事故による放射性物質の拡散によって、除染を必要とする地域が生じており、このような地域の除染を行うための有効な方法の確立が急務である。

ここで、地表面のうち、特に人間の生活領域内においては、アスファルト舗装されている箇所が多く存在している。したがって、人間の生活領域内から放射線量を効果的に低減するためには、アスファルト舗装面に沈着した放射性物質を効果的に除染することのできる方法を確立することが極めて有効なものと考えられる。

そこで、本発明は、道路や広場等の地表面を覆うアスファルト舗装面から放射線物質を効果的に低減する方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本願発明者が鋭意検討を行った結果、トルエンを含浸させた不織布をアスファルト舗装の表面に置いて１０分間程度静置することでアスファルト舗装の表層を脆弱化できること、さらには脆弱化したアスファルト舗装の表層を研磨して除去することによって、アスファルト舗装面の放射線量を効果的に低減できることを知見した。

本願発明者は、上記知見に基づき、アスファルト舗装の表層を脆弱化した後に除去することによって、アスファルト舗装の放射線量を効果的に低減できる可能性が導かれること、さらには、アスファルト舗装の表層のみを除去することによって、除染に伴って生じる高放射線量の廃棄物の量を最小限に抑えることができることを知見するに至り、さらに種々検討を重ねて本発明を完成するに至った。

かかる知見に基づく、本発明のアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法は、アスファルト舗装の表層を脆弱化処理した後に除去する工程を含むようにしている。したがって、アスファルト舗装のうち、放射性物質が蓄積しやすい表層のみを除去してアスファルト舗装面の放射線量を効果的に低減できる。また、除染に伴って生じる高放射線量の廃棄物の量を最小限に抑えることができる。

ここで、本発明の除染方法においては、アスファルト舗装の表面をアスファルト溶解剤と接触させて脆弱化処理を実施することが好ましい。

また、本発明の除染方法においては、アスファルト舗装の表面をアスファルト溶解温度に加熱して脆弱化処理を実施することが好ましい。

さらに、本発明の除染方法においては、脆弱化処理により脆弱化したアスファルト舗装の表層を研磨して除去することが好ましい。

また、本発明の除染方法においては、アスファルト舗装の表面にアスファルト溶解剤を含む粘着剤または接着剤を付着させて脆弱化処理を実施した後、粘着剤または付着剤を剥がすことにより除去を実施することが好ましい。

さらに、本発明の除染方法においては、アスファルト舗装の表面にアスファルトを溶解し得る温度の高圧スチームを噴射して脆弱化処理と除去とを同時に実施することが好ましい。

本発明のアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法によれば、道路や広場等の地表面を覆うアスファルト舗装面から放射線物質の除染を効果的に行うことが可能となる。しかも、アスファルト舗装の表層のみを廃棄物とできることから、アスファルト舗装全体を剥がして除染する場合と比較して、圧倒的に放射性廃棄物の減容化を図ることができ、放射性廃棄物の保管場所の確保等の問題にも貢献し得る。

また、本発明のアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法によれば、アスファルト舗装の表層の脆弱化処理と除去処理という簡易な操作によって除染を行うことができるので、原位置において容易に除染を実施することができる。したがって、除染を必要とする地域において、迅速に除染処理を行うことが可能となる。

さらに、本発明のアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法によれば、アスファルト舗装の表層のみを除去することから、道路や広場等の地表面をアスファルトで覆っている状態を維持することができる。したがって、新たに大規模なアスファルト舗装工事等を実施する必要がなく、除染後の都市機能等の迅速な回復にも貢献し得る。

各種試薬のアスファルト溶解性を検討した結果を示す図である。 各種試験内容に対する表面放射能密度を示すグラフである。 図２の試験結果を表面放射能密度の低減率に換算したグラフである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

本発明のアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法は、アスファルト舗装の表層を脆弱化処理した後に除去する工程を含むようにしている。以下に、アスファルト舗装の表層の脆弱化処理の方法と、脆弱化されたアスファルト舗装の表層の除去方法について、詳細に説明する。

＜脆弱化処理＞
本発明の除染方法において、脆弱化処理は、アスファルト舗装の表層を脆弱化（溶解、軟化、脆化等）できる処理であれば、特に限定されるものではないが、例えば、アスファルト溶解剤との接触による脆弱化処理、アスファルト溶解温度への加熱による脆弱化処理等が好適である。

本発明の除染方法において用いることのできるアスファルト溶解剤としては、例えばヘキサンやヘプタン等の脂肪族炭化水素、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素、アセトン等のケトン類、酢酸エチルや酢酸ブチル等のエステル類が挙げられる。この中でも、アスファルトを脆弱化させ易いという観点でいえば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル類の使用が好適であり、芳香族炭化水素、アルキル基の炭素数が４以上の酢酸エステルの使用がより好適であり、トルエン、キシレン、酢酸ブチルの使用がさらに好適である。尚、これらの物質は、アスファルト溶解剤として単独で使用してもよいし、二種以上を併用して使用するようにしてもよい。

アスファルト溶解剤とアスファルト舗装表面との接触は、例えばアスファルト舗装表面にアスファルト溶解剤を散布したり、アスファルト溶解剤を含浸させた不織布等の含浸物を置いたりすること等に行うことができる。

ここで、アスファルト溶解剤は、揮発性で且つ大気中に拡散することが望ましくない物質である場合もある。また、アスファルト舗装の表層の脆弱化が起こる前にアスファルト溶解剤が揮発してしまうこともあり得る。そこで、このような物質をアスファルト溶解剤として使用する場合には、アスファルト溶解剤が揮散して大気中に拡散するのを防ぐことが好ましい。具体的には、例えば、アスファルト溶解剤を含浸させた含浸物をアスファルト舗装表面に置き、アスファルト舗装表面と接触していない含浸物の表面全体を、アスファルト溶解剤を透過しない部材（例えばビニール等）等で覆うことが好ましい。これにより、含浸物に含ませたアスファルト溶解剤の揮発を抑制してアスファルト舗装の表層を確実に脆弱化させながらも、アスファルト溶解剤の大気中への揮散による大気汚染を抑制することができる。

次に、本発明の除染方法において、アスファルト舗装表面のアスファルト溶解温度への加熱は、アスファルト舗装表面を、アスファルト溶解温度である１４０〜１５０℃以上の温度で加熱することができる装置を用いて適宜実施することができる。例えば、バーナー、赤外線ヒーター等を用いた加熱が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

＜除去＞
本発明の除染方法において、脆弱化処理されたアスファルト舗装の表層の除去は、例えばブラシ等を用いて表層を研磨等するにより行うことができるが、この方法に限定されるものではなく、脆弱化処理されたアスファルト舗装の表層を除去することのできる各種方法（特に機械的・物理的な方法）を用いて適宜実施することができる。

このように、アスファルト舗装の表層の脆弱化処理を行った後、脆弱化されたアスファルト舗装の表層を除去することによって、アスファルト舗装面の放射線量を効果的に低減しながらも、除染に伴って生じる放射性廃棄物量を最小限に抑えることができる。

ここで、本発明の除染方法において除去すべきアスファルト舗装の表層とは、放射性物質が高濃度に蓄積している最表面から一定の深さまでの層であり、具体的には、アスファルト舗装の最表面から深さ１〜２ｍｍまでの層である。つまり、アスファルト舗装の最表面から深さ１〜２ｍｍまでの層を除去することで、アスファルト舗装面の放射線量を効果的に低減できる。但し、多くの放射性物質がより深い位置まで入り込んでいると考えられる場合等においては、本発明の除染方法を繰り返す（即ち、脆弱化処理→除去のサイクルを２回以上実施する）ことや、本発明の除染方法における脆弱化処理時間の延長、除去処理時間の延長などによって、アスファルト舗装の表層をさらに厚めに除去するようにしてもよい。

除去されたアスファルト舗装の表層は、例えば、吸引等により集められ、放射性廃棄物として仮置した後、中間貯蔵される。

上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、アスファルト舗装表面にアスファルト溶解剤を含む粘着剤または接着剤を付着させて脆弱化処理を実施した後、粘着剤または接着剤を剥がすことにより除去を実施するようにしてもよい。この場合には、粘着剤または接着剤をアスファルト舗装表面に付着させて剥がすという処理だけで、粘着剤または接着剤に脆弱化したアスファルト舗装の表層を貼り付けて除去することができ、除染の実施にかかる手間を大幅に削減できる。

また、アスファルト舗装表面にアスファルトを溶解し得る温度（１４０〜１５０℃以上）の高圧スチーム（スチームジェット）を噴射することにより、脆弱化処理と除去とを同時に実施するようにしてもよい。即ち、アスファルト舗装表面にアスファルトを溶解し得る温度の高圧スチームを噴射することで、アスファルト舗装の表層を溶解して脆弱化しながら、脆弱化したアスファルト舗装の表層の除去を行うことができる。

また、アスファルト舗装表面に高圧スチーム（スチームジェット）を噴射しながら、アスファルト舗装表面をブラシ等で擦る処理等を実施してもよい。例えば、高圧スチームの噴射口の周囲にブラシを取り付けて、アスファルト舗装表面をブラシで擦りながら高圧スチームを噴射させるようにしてもよい。この場合には、アスファルト舗装表面に高圧スチームを噴射するだけの場合と比較して、より短時間で除染を完了させることができる。

このように、高圧スチームを用いることで、環境に優しい除染方法とできる。また、高圧スチームに代えて、超臨界水や亜臨界水等を用いるようにしてもよい。この場合にも、高圧スチームと同様、環境に優しい除染方法とできる。

以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。

（実施例１）
アスファルト溶解剤について検討を行った。

アスファルト１ｇを収容した試験管内に、芳香族炭化水素に分類されるトルエン及びキシレン、脂肪族炭化水素に分類されるヘキサン及びヘプタン、アルコール類に分類されるメタノール（ＭｅＯＨ）、エタノール（ＥｔＯＨ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ケトン類に分類されるアセトン、エステル類に分類される酢酸エチル及び酢酸ブチルをそれぞれ５ｍＬ注ぎ入れて、十分に攪拌後、約５分間静置し、アスファルトの溶解状態を観察した。

結果を図１に示す。アスファルトは、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルに溶解することが確認された。このことから、アスファルトは、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ケトン類及びエステル類に溶解し得ると考えられた。

また、アスファルトの溶解度は、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルのうち、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチルにおいて高く、この中でもトルエン、キシレン、酢酸ブチルにおいて特に高かった。

以上のことから、アスファルト溶解剤としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類及びエステル類を好適に使用することができるが、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素及びエステル類を使用することがより好適であり、芳香族炭化水素、アルキル基の炭素数が４以上の酢酸エステルを使用することがさらに好適であると考えられた。

（実施例２）
除染方法について検討を行った。

試験場所は、電力中央研究所我孫子地区生物科学研究棟東側のアスファルト舗装道路とした。試験場所の空間線量率は０．４２μＳｖ／ｈ（１ｍ高）であり、計数率は１８７６±５８ｃｐｍ（道路上）であり、バックグラウンド（Ｂ．Ｇ．）は１９８±１３ｃｐｍであった。放射線の計測は、ＧＭサーベイメーター（日立アロカメディカル株式会社製 ＴＧＳ−１４６Ｂ）を用いて行った。

試験内容（除染条件）は以下の通りとした。尚、除染面積は約300cm²(17x19cm)とした。
（ａ）：ブロア
（ｂ）：７０％エタノールを用いたタワシによる洗浄
（ｃ）：高圧水洗浄
（ｄ）：（ｃ）＋７０％エタノールを用いた低圧洗浄
（ｅ）：逆方向洗浄
（ｆ）：トルエン含浸不織布静置→剥離
（ｇ）：（ｆ）＋金ブラシ洗浄（作業時間１分）＋（ａ）
（ｈ）：（ｆ）＋金ブラシ洗浄（作業時間３分）＋（ａ）

上記（ａ）のブロアは、エアダスター（ナカバヤシ製、DGC-JB6N）を用いて、1分間実施した。

上記（ｃ）の高圧水洗浄は、高圧洗浄機（ケルヒャー製）を用いて、常温、６ＭＰａで 3分間実施した。

上記（ｄ）における７０％エタノールを用いた低圧洗浄は、高圧洗浄機（ケルヒャー製）を用いて、3分間実施した。

上記（ｅ）の逆方向洗浄（高度洗浄）は、高圧洗浄機（ケルヒャー製）を用いて、3 分間実施した。

上記（ｆ）のトルエン含浸不織布静置→剥離は、トルエン（試薬特級）を含浸させた不織布（キムタオル）をアスファルト舗装表面に置き、１０分後にこれを剥がすことにより実施した。尚、アスファルト舗装表面においたトルエン含浸不織布にはビニールを被せて、トルエンの揮発・揮散を防いだ。トルエン含浸不織布をアスファルト舗装表面に置いて１０分間経過後に剥がすと、不織布表面にアスファルトの溶解物が付着した。このことから、アスファルト舗装の表層がトルエンによって溶解し、脆弱化していることが確認できた。

上記（ｇ）及び（ｈ）において、金ブラシは、KOWA製のチェンネル82型3行ワイヤーNo.11560を用いた。

試験結果を図２及び図３に示す。図２は上記除染条件に対する表面放射能密度を示す図であり、図３は図２の結果を表面放射能密度の低減率に換算した結果を示す図である。これらの図に示される結果から、上記除染条件（ｇ）及び（ｈ）については、表面放射能密度の低減率が高く、特に上記除染条件（ｈ）については表面放射能密度の低減率が９０％となり、極めて優れた表面放射能密度の低減率を実現できることが明らかとなった。

以上、上記の結果から、アスファルト舗装の表層をアスファルト溶解剤を用いて脆弱化した後、脆弱化した表層を除去することによって、アスファルト舗装面の放射線量を大幅に低減できることが明らかとなった。

また、上記の結果から、アスファルト舗装の表層を除去することで、アスファルト舗装面の放射線量を効果的に低減できると考えられることから、アスファルト舗装の表層の脆弱化を他の方法で実施したり、脆弱化したアスファルト舗装の表層の除去を他の方法で実施したりした場合にも、上記の結果と同様、効果的にアスファルト舗装面の放射線量を低減できるものと考えられた。

（実施例３）
実施例２とは別の除染方法について検討した。

試験場所は、電力中央研究所我孫子地区北第４実験棟南側のアスファルト舗装道路とした。試験場所の空間線量率は０．３５μＳｖ／ｈ（１ｍ高）であり、計数率は１０３０±４３ｃｐｍ（道路上）であり、バックグラウンド（Ｂ．Ｇ．）は２０１±１０ｃｐｍであった。放射線の計測は、ＧＭサーベイメーター（日立アロカメディカル株式会社製 ＴＧＳ−１４６Ｂ）を用いて行った。

試験内容（除染条件）は以下の通りとし、同一箇所を方法（ｉ）から方法（ｌ）の順で除染した。除染面積は約300cm²(17x19cm)とした。
（ｉ）：実施例２の（ａ）
（ｊ）：金ブラシ研磨＋実施例２の（ａ）
（ｋ）：粘着剤付着→剥離
（ｌ）：剥離性ポリマー付着→剥離

上記（ｊ）において使用した金ブラシは、上記（ｇ）及び（ｈ）で使用したものと同様とした。

上記（ｋ）において、粘着剤は、アイリスオーヤマ製キーボードクリーナー（PCP-135）とした。アスファルトの粉塵を粘着剤に付着させて除去できることが目視にて確認できた。

上記（ｌ）において、剥離性ポリマーは、木工用ボンド（セメダイン製、酢酸ビニル系接着剤）とした。上記（ｋ）における除染は、木工用ボンドをアスファルト舗装表面に直接塗布し、2日後にアスファルト舗装表面から剥がすことにより行った。尚、アスファルト舗装表面に貼り付けられていた木工用ボンドを剥離すると、その表面にアスファルトの粉塵が付着していることが目視にて確認できた。

試験結果を表１に示す。

いずれの方法においても、十分な放射線低減効果は得られなかった。しかしながら、粘着剤や接着剤によってアスファルトの粉塵を付着させて除去できることが明らかとなった。このことから、粘着剤や接着剤にアスファルト溶解剤を含ませて上記（ｊ）と（ｋ）と同様の処理を実施することで、脆弱化したアスファルト舗装表面を付着させて除去することができ、実施例２の（ｇ）及び（ｈ）に近い効果あるいは同等の効果が奏され得るものと考えられた。

Claims (6)

1. アスファルト舗装の表層を脆弱化処理した後に除去する工程を含むことを特徴とするアスファルト舗装面からの放射性物質の除染方法。
2. 前記アスファルト舗装の表面にアスファルト溶解剤を接触させて前記脆弱化処理を実施する請求項１に記載の除染方法。
3. 前記アスファルト舗装の表面をアスファルト溶解温度に加熱して前記脆弱化処理を実施する請求項１に記載の除染方法。
4. 前記脆弱化処理により脆弱化したアスファルト舗装の表層を研磨して前記除去を実施する請求項１〜３のいずれか１項に記載の除染方法。
5. 前記アスファルト舗装の表面にアスファルト溶解剤を含む粘着剤または接着剤を付着させて前記脆弱化処理を実施した後、前記粘着剤または前記付着剤を剥がすことにより前記除去を実施する請求項１に記載の除染方法。
6. 前記アスファルト舗装の表面にアスファルトを溶解し得る温度の高圧スチームを噴射して前記脆弱化処理と前記除去とを同時に実施する請求項１に記載の除染方法。