JP2014153245A - Apparatus and method for removing radioactive materials - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置および放射性物質除去方法に関する。 The present invention relates to a radioactive substance removing device and a radioactive substance removing method for removing radioactive substances attached to bottom mud of a water bottom.
水底に沈降した底泥に含まれる有機性の汚泥は、内湾、内海、湖沼といった閉鎖性水域の水質汚染の原因となっている。そこで、汚泥を含有する底泥を水底から吸引して陸に上げることで、汚泥を水底から除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。 Organic sludge contained in bottom mud that sinks to the bottom of the water causes water pollution in closed waters such as inner bays, inland seas, and lakes. Then, the technique which removes sludge from a water bottom by attracting the bottom mud containing sludge from a water bottom and raising to the land is disclosed (for example, patent document 1).
ところで、近年、放射性物質に汚染された底泥（以下、「汚染底泥」と称する）が河川から海へ流出し、海が放射性物質で汚染されることが問題となっている。そこで、上述した特許文献１の技術を利用して、河川等を堰き止めて汚染底泥を滞留させ、滞留させた汚染底泥を水底から吸引することで、汚染底泥を水底から除去する方法が考えられる。しかし、底泥の汚染が広範囲に亘る場合、莫大な量の汚染底泥の貯蔵が必要となり、莫大な敷地を確保して貯蔵施設を建設しなければならず、現実的ではなかった。 By the way, in recent years, there has been a problem that bottom mud contaminated with radioactive substances (hereinafter referred to as “contaminated bottom mud”) flows out from rivers to the sea and the sea is contaminated with radioactive substances. Then, the technique of patent document 1 mentioned above is used, the river etc. are dammed up, polluted bottom mud is retained, and the polluted bottom mud is sucked from the bottom of the water to remove the contaminated bottom mud from the bottom of the water. Can be considered. However, when the bottom mud is contaminated over a wide area, it is necessary to store a huge amount of the contaminated bottom mud, and it is not realistic to secure a huge site to construct a storage facility.
そこで、本発明は、汚染底泥から放射性物質を効率よく除去することで、放射性物質に汚染された物を減容化することが可能な放射性物質除去装置および放射性物質除去方法の提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the radioactive substance removal apparatus and radioactive substance removal method which can reduce the volume contaminated by the radioactive substance by efficiently removing the radioactive substance from the polluted bottom mud. To do.
上記課題を解決するために、本発明の放射性物質除去装置は、堰き止められた水域である堰止水域における水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置であって、外部から内部へ光を透過させる透過部を有する収容槽と、収容槽に収容され、透過部が透過した光で光合成を行うとともに放射性物質を取り込む水生植物と、放射性物質が付着した底泥である汚染底泥を堰止水域から取り出して収容槽に導入する底泥導入部と、水生植物が放射性物質を取り込むことで、放射性物質が除去された底泥である浄化底泥を収容槽から取り出して堰止水域に返送する底泥返送部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the radioactive substance removing device of the present invention is a radioactive substance removing device that removes radioactive substances adhering to the bottom mud of the bottom of the dammed water area, which is a dammed water area. A storage tank having a transmission part that transmits light to the inside, an aquatic plant that is contained in the storage tank and performs photosynthesis with light transmitted through the transmission part and takes in a radioactive substance, and a contaminated bottom that is a bottom mud with a radioactive substance attached The bottom mud introduction part that removes mud from the weir water area and introduces it into the containment tank, and the aquatic plants take in the radioactive material, and the purified bottom mud, which is the bottom mud from which the radioactive material has been removed, is taken out from the containment tank and stopped. And a bottom mud return section for returning to the water area.
また、放射性物質は、放射性セシウムおよび放射性ストロンチウムのいずれか一方または双方であるとしてもよい。 Further, the radioactive substance may be one or both of radioactive cesium and radioactive strontium.
また、水生植物の栄養源を収容槽に導入する栄養源導入部をさらに備えるとしてもよい。 Moreover, it is good also as providing the nutrient source introduction part which introduces the nutrient source of an aquatic plant into a storage tank.
また、栄養源は、アンモニウム塩、リン酸塩、窒素含有化合物の群から選択される１または複数の化合物であるとしてもよい。 The nutrient source may be one or more compounds selected from the group of ammonium salts, phosphates, and nitrogen-containing compounds.
上記課題を解決するために、本発明の放射性物質除去方法は、堰き止められた水域である堰止水域における水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去方法であって、外部から内部へ光を透過させる透過部を有する収容槽に、当該透過部が透過した光で光合成を行うとともに放射性物質を取り込む水生植物を収容する工程と、放射性物質が付着した底泥である汚染底泥を堰止水域から取り出して収容槽に導入する工程と、汚染底泥に付着した放射性物質を水生植物に取り込ませる工程と、取り込ませる工程を開始してから予め定められた時間が経過した後、水生植物によって放射性物質が除去された底泥である浄化底泥を収容槽から取り出して水底に返送する工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the radioactive substance removing method of the present invention is a radioactive substance removing method for removing radioactive substances attached to bottom mud in a dammed water area that is a dammed water area. In the storage tank having a transmission part that transmits light to the inside, a process of storing an aquatic plant that performs photosynthesis with the light transmitted through the transmission part and takes in a radioactive substance, and contaminated bottom mud that is a bottom mud with a radioactive substance attached thereto After taking out from the dam water area and introducing it into the storage tank, after taking the radioactive substance adhering to the contaminated bottom mud into the aquatic plant, after a predetermined time has elapsed since the start of the process, And a step of taking out purified bottom mud, which is bottom mud from which radioactive substances have been removed by aquatic plants, from a storage tank and returning it to the water bottom.
本発明によれば、汚染底泥から放射性物質を効率よく除去することで、放射性物質に汚染された物を減容化することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the volume of substances contaminated with radioactive substances by efficiently removing radioactive substances from contaminated bottom mud.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
上述したように、近年、放射性物質に汚染された汚染底泥が河川やダム湖から海へ流出し、海が放射性物質で汚染されることが問題となっている。放射性物質が海へ流出すると、海洋生物に悪影響を及ぼすおそれがあり、汚染底泥からの放射性物質の除去が希求されている。そこで、本実施形態では、汚染底泥を河川やダム湖から隔離して、海への流出を防止した形で放射性物質を除去することが可能な放射性物質除去装置について説明する。 As described above, in recent years, there has been a problem that contaminated bottom mud contaminated with radioactive substances flows out from rivers and dam lakes to the sea, and the sea is contaminated with radioactive substances. If radioactive material flows into the sea, it may adversely affect marine life, and removal of radioactive material from contaminated bottom mud is desired. Therefore, in the present embodiment, a radioactive substance removing apparatus capable of removing radioactive substances in a form in which contaminated bottom mud is isolated from rivers and dam lakes and prevented from flowing into the sea will be described.
図１は、放射性物質除去装置１００の使用形態を説明するための図であり、図１（ａ）は上面図を、図１（ｂ）は側面図を示す。図１中、河川および海をハッチングで示し、土砂の流れを白抜きの矢印で示す。図１に示すように、放射性物質除去装置１００を河川の近傍に配備し、河川の汚染底泥から放射性物質を除去する。 FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining a usage pattern of the radioactive substance removing device 100. FIG. 1A shows a top view and FIG. 1B shows a side view. In FIG. 1, rivers and seas are indicated by hatching, and sediment flow is indicated by white arrows. As shown in FIG. 1, a radioactive substance removing device 100 is installed in the vicinity of a river to remove the radioactive substance from the contaminated bottom mud of the river.
具体的に説明すると、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、河川（ここでは、河口部）を横断するようにシルトフェンス２０２ａ、２０２ｂを設置し、堰き止められた水域（堰止水域）を形成する。そうすると、河川により運ばれてくる土砂は、シルトフェンス２０２ａ、２０２ｂの上流側の水底に沈殿する。そして、シルトフェンス２０２ａ、２０２ｂの上流側に沈殿した汚染底泥（図１（ｂ）中、黒い塗りつぶしで示す）を浚渫して放射性物質除去装置１００に導入する。 More specifically, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), silt fences 202a and 202b are installed so as to cross a river (here, an estuary), and a dammed water area ( Weir water area) is formed. If it does so, the earth and sand conveyed by a river will settle in the water bottom of the upstream of silt fence 202a, 202b. Then, contaminated bottom mud (shown in black in FIG. 1B) that has settled on the upstream side of the silt fences 202a and 202b is removed and introduced into the radioactive substance removing apparatus 100.
そして、放射性物質除去装置１００において、汚染底泥から放射性物質を除去し、放射性物質が除去された底泥（以下、「浄化底泥」と称する）を堰止水域や河川に返送する。一方、汚染底泥から除去した放射性物質は、放射性物質除去装置１００において濃縮され、適切な処理（例えば、さらなる濃縮）を施し、適切な場所に保管する。 In the radioactive substance removing device 100, the radioactive substance is removed from the contaminated bottom mud, and the bottom mud from which the radioactive substance has been removed (hereinafter referred to as “purified bottom mud”) is returned to the weir water area or river. On the other hand, the radioactive substance removed from the contaminated bottom mud is concentrated in the radioactive substance removing apparatus 100, subjected to an appropriate treatment (for example, further concentration), and stored in an appropriate place.
このように、シルトフェンス２０２ａ、２０２ｂを河川に設置して堰止水域を形成し、シルトフェンス２０２ａ、２０２ｂの上流側（堰止水域の水底）に沈殿した汚染底泥を放射性物質除去装置１００で処理することにより、河川から海への放射性物質の流出を抑制することが可能となる。したがって、海洋生物への放射性物質の蓄積を軽減することができる。以下、放射性物質除去装置１００の具体的な構成について詳述する。 In this way, the silt fences 202a and 202b are installed in the river to form a dam water area, and the contaminated bottom mud that has settled on the upstream side of the silt fences 202a and 202b (the bottom of the dam water area) is removed by the radioactive substance removing device 100. By processing, it becomes possible to suppress the outflow of radioactive material from the river to the sea. Therefore, accumulation of radioactive substances in marine organisms can be reduced. Hereinafter, a specific configuration of the radioactive substance removing device 100 will be described in detail.
（放射性物質除去装置１００）
図２は、放射性物質除去装置１００の概略的な構成を説明するための図である。図２に示すように、放射性物質除去装置１００は、収容槽１１０と、水生植物１２０と、底泥導入部１３０と、栄養源導入部１４０と、ポンプ１５０と、固液分離部１６０と、吸着部１７０と、底泥返送部１８０とを含んで構成される。
(Radioactive substance removal apparatus 100)
FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of the radioactive substance removing device 100. As shown in FIG. 2, the radioactive substance removing device 100 includes a storage tank 110, an aquatic plant 120, a bottom mud introduction unit 130, a nutrient source introduction unit 140, a pump 150, a solid-liquid separation unit 160, an adsorption Part 170 and bottom mud return part 180.
収容槽１１０は、上面に開口１１０ａ（透過部）が形成された槽であり、開口１１０ａを通じて、外部の光（例えば、太陽光）が収容槽１１０の内部に到達する。収容槽１１０には後述する水生植物１２０を含む水ＡＳが収容され、当該水生植物１２０は、開口１１０ａを通じて収容槽１１０内に到達した光で光合成を行う。つまり、収容槽１１０に開口１１０ａ（透過部）を設ける構成により、収容槽１１０内で水生植物１２０を効率よく繁殖させることができる。収容槽１１０は、例えば、コンクリート、プラスチック等で構成された槽であるが、土壌を掘削して遮水シートを張ったもの、あるいは、内湾、湖、沼などを仕切って作った槽（いわゆる湖中湖）であってもよい。 The storage tank 110 is a tank in which an opening 110a (transmission portion) is formed on the upper surface, and external light (for example, sunlight) reaches the inside of the storage tank 110 through the opening 110a. The storage tank 110 stores water AS including an aquatic plant 120 described later, and the aquatic plant 120 performs photosynthesis with light that has reached the storage tank 110 through the opening 110a. That is, the aquatic plant 120 can be efficiently propagated in the storage tank 110 by providing the opening 110a (permeation part) in the storage tank 110. The storage tank 110 is, for example, a tank made of concrete, plastic or the like, and is a tank made by excavating soil and stretching a water shielding sheet, or a tank made by partitioning an inner bay, a lake, a swamp, etc. Naka lake).
水生植物１２０は、光合成を行うとともに放射性物質を取り込む植物であり、例えば、藻類や、水生の被子植物である。藻類は、例えば藍藻（シアノバクテリア）や微細藻類（マイクロアルジェ）であり、藍藻は、例えばPennisetum purpureum、Synechococcus sp.であり、微細藻類は、例えば、Chlorella Pyrenoidosa、Euglena intermedia、Chlamydomonas moewusii、Chlorella salinaである。水生の被子植物は、例えばウキクサ（Spirodela polyrhiza）である。藻類は増殖が相対的に速いため、水生植物１２０として、藻類を採用することにより、放射性物質の取り込み速度を向上させることができる。また、ウキクサは、一部が水面に浮上しているため、水生植物１２０としてウキクサを採用することにより、放射性物質を取り込んだ後の回収が容易となる。なお、図２中、理解を容易にするために、収容槽１１０に対して水生植物１２０を実際より大きく示している。 The aquatic plant 120 is a plant that performs photosynthesis and takes in a radioactive substance, and is, for example, an algae or an aquatic angiosperm. The algae are, for example, cyanobacteria and microalgae, the cyanobacteria are, for example, Pennisetum purpureum, Synechococcus sp., And the microalgae are, for example, Chlorella Pyrenoidosa, Euglena intermedia, Chlamydomonas moewusii, Chlorella salina. is there. An aquatic angiosperm is, for example, Spirodela polyrhiza. Since algae grow relatively quickly, adopting algae as the aquatic plant 120 can improve the uptake rate of radioactive substances. Moreover, since a part of duckweed floats on the surface of the water, the use of duckweed as the aquatic plant 120 facilitates recovery after taking in the radioactive material. In FIG. 2, the aquatic plant 120 is shown larger than the actual size with respect to the storage tank 110 in order to facilitate understanding.
底泥導入部１３０は、河川等を堰き止めた堰止水域の水底から汚染底泥ＣＭを取り出して収容槽１１０に導入する。詳細に説明すると、底泥導入部１３０は、堰止水域の水底から収容槽１１０まで引き回された導入管１３０ａと、導入管１３０ａに設けられたポンプ１３０ｂとを含んで構成され、ポンプ１３０ｂを駆動することによって、堰止水域の水底から汚染底泥ＣＭを汲み出し、収容槽１１０へ導入する。 The bottom mud introduction unit 130 takes out the contaminated bottom mud CM from the bottom of the dam water area where the river or the like is dammed and introduces it into the storage tank 110. More specifically, the bottom mud introduction part 130 is configured to include an introduction pipe 130a routed from the bottom of the weir water area to the containing tank 110, and a pump 130b provided in the introduction pipe 130a. By driving, the contaminated bottom mud CM is pumped from the bottom of the dam and is introduced into the storage tank 110.
上述した水生植物１２０は、放射性物質を取り込む機能を有する。したがって、水生植物１２０を含む水ＡＳが収容された収容槽１１０に汚染底泥ＣＭを導入する構成により、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質を水生植物１２０に取り込ませて、汚染底泥ＣＭから放射性物質を除去することができる。 The aquatic plant 120 described above has a function of taking in a radioactive substance. Therefore, by introducing the contaminated bottom mud CM into the storage tank 110 in which the water AS containing the aquatic plant 120 is accommodated, the radioactive material attached to the contaminated bottom mud CM is taken into the aquatic plant 120, and from the contaminated bottom mud CM. Radioactive material can be removed.
詳細に説明すると、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質は、溶解度に達するまで水に溶解する、つまり、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質と水に溶解した放射性物質とで平衡状態が保たれる。ここで、収容槽１１０内において、水に溶解した放射性物質が水生植物１２０に取り込まれることにより、収容槽１１０内の水中の放射性物質の濃度が低下する。したがって、上記平衡状態を維持するために、汚染底泥ＣＭからの放射性物質の溶解が促進される。そして、溶解した放射性物質が水生植物１２０にさらに取り込まれることとなる。 In detail, the radioactive material adhering to the contaminated bottom mud CM dissolves in water until the solubility is reached, that is, the radioactive material adhering to the contaminated bottom mud CM and the radioactive material dissolved in water maintain an equilibrium state. It is. Here, in the storage tank 110, the radioactive substance dissolved in water is taken into the aquatic plant 120, whereby the concentration of the radioactive substance in the water in the storage tank 110 decreases. Therefore, in order to maintain the said equilibrium state, melt | dissolution of the radioactive substance from the contaminated bottom mud CM is accelerated | stimulated. Then, the dissolved radioactive substance is further taken into the aquatic plant 120.
このように、収容槽１１０内に水生植物１２０と、汚染底泥ＣＭとを共存させることにより、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質を水生植物１２０へ移行させる（放射性物質を水生植物１２０で濃縮する）ことができる。すなわち、汚染底泥ＣＭから放射性物質を除去することが可能となる。 In this way, the aquatic plant 120 and the contaminated bottom mud CM are allowed to coexist in the storage tank 110, so that the radioactive substance attached to the contaminated bottom mud CM is transferred to the aquatic plant 120 (the radioactive substance is concentrated in the aquatic plant 120). can do. That is, it becomes possible to remove radioactive substances from the contaminated bottom mud CM.
また、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質のうち、放射性セシウムや放射性ストロンチウムは、半減期が３０年程度と長い。上記水生植物１２０は、放射性セシウムや放射性ストロンチウムといった半減期が長い放射性物質を汚染底泥ＣＭから除去することができるので、効率よく汚染底泥ＣＭの除染を行うことが可能となる。 Of the radioactive substances attached to the contaminated bottom mud CM, radioactive cesium and radioactive strontium have a long half-life of about 30 years. Since the aquatic plant 120 can remove radioactive substances having a long half-life such as radioactive cesium and radioactive strontium from the contaminated bottom mud CM, it is possible to efficiently decontaminate the contaminated bottom mud CM.
栄養源導入部１４０は、水生植物１２０の栄養源を収容槽１１０に導入する。詳細に説明すると、栄養源導入部１４０は、栄養源供給元から収容槽１１０まで引き回された導入管１４０ａと、導入管１４０ａに設けられたポンプ１４０ｂとを含んで構成され、ポンプ１４０ｂを駆動することによって、栄養源供給元から栄養源を収容槽１１０へ導入する。ここで、栄養源は、例えば、アンモニウム塩、リン酸塩、窒素含有化合物（例えば、尿素）の群から選択される１または複数の化合物の溶液である。 The nutrient source introduction unit 140 introduces the nutrient source of the aquatic plant 120 into the storage tank 110. More specifically, the nutrient source introduction unit 140 includes an introduction pipe 140a routed from the nutrient source supply source to the storage tank 110, and a pump 140b provided in the introduction pipe 140a, and drives the pump 140b. By doing so, the nutrient source is introduced into the storage tank 110 from the nutrient source supplier. Here, the nutrient source is, for example, a solution of one or more compounds selected from the group of ammonium salts, phosphates, and nitrogen-containing compounds (eg, urea).
水生植物１２０の栄養源を収容槽１１０に導入することにより、収容槽１１０内における水生植物１２０の繁殖を促進することができ、水生植物１２０による放射性物質の取り込み効率を向上させることが可能となる。 By introducing the nutrient source of the aquatic plant 120 into the storage tank 110, the propagation of the aquatic plant 120 in the storage tank 110 can be promoted, and the uptake efficiency of the radioactive substance by the aquatic plant 120 can be improved. .
ポンプ１５０は、収容槽１１０から水生植物１２０を含む水ＡＳを汲み出して後述する固液分離部１６０に導入する。 The pump 150 pumps out the water AS containing the aquatic plant 120 from the storage tank 110 and introduces it into the solid-liquid separation unit 160 described later.
固液分離部１６０は、例えば、目開き５μｍ〜５０μｍ程度のフィルタを含んで構成され、水生植物１２０を含む水ＡＳを、水生植物１２０と、水Ｗ１とに固液分離する。固液分離部１６０によって分離された水Ｗ１は、後述する吸着部１７０に送出される。 The solid-liquid separation unit 160 is configured to include, for example, a filter having an opening of about 5 μm to 50 μm, and separates the water AS including the aquatic plant 120 into the aquatic plant 120 and the water W1. The water W1 separated by the solid-liquid separation unit 160 is sent to the adsorption unit 170 described later.
吸着部１７０は、例えば、ゼオライト等の吸着材で構成され、水Ｗ１中に含まれる放射性物質を吸着して除去する。そして、放射性物質が除去された水Ｗ２は、河川等の原位置に返送されたり、後述する底泥返送部１８０が浄化底泥ＰＭを原位置（堰止水域）に返送する前に、浄化底泥ＰＭを洗浄するために用いられたりする。なお、水Ｗ２を浄化底泥ＰＭの洗浄に用いる場合、洗浄後の水は、収容槽１１０に返送されるとよい。 The adsorbing unit 170 is made of an adsorbent such as zeolite, for example, and adsorbs and removes radioactive substances contained in the water W1. Then, the water W2 from which the radioactive material has been removed is returned to the original position such as a river, or before the bottom mud return section 180 described later returns the purified bottom mud PM to the original position (damage water area). It is used to clean mud PM. In addition, when using water W2 for washing | cleaning of the purification bottom mud PM, the water after washing | cleaning is good to be returned to the storage tank 110. FIG.
固液分離部１６０によって分離された水生植物１２０や吸着部１７０で放射性物質を吸着した吸着材ＣＺは、高濃度に放射性物質を濃縮しているため、適切な処理を施し、適切な場所に保管される。 The adsorbent CZ adsorbed with the radioactive material by the aquatic plant 120 and the adsorbing unit 170 separated by the solid-liquid separation unit 160 concentrates the radioactive material at a high concentration. Therefore, the adsorbent CZ is appropriately processed and stored in an appropriate place. Is done.
底泥返送部１８０は、グラブ式揚砂機、バケットコンベヤ等で構成され、水生植物１２０によって放射性物質が除去された底泥である浄化底泥ＰＭを収容槽１１０から取り出して堰止水域に返送する。底泥返送部１８０を備える構成により、浄化底泥ＰＭを河川等の原位置に戻すことができ、河川を元の状態に戻すことが可能となる。 The bottom mud return unit 180 is composed of a grab type sanding machine, a bucket conveyor, and the like. The bottom mud PM, which is the bottom mud from which radioactive substances have been removed by the aquatic plant 120, is taken out from the storage tank 110 and returned to the weir water area. To do. With the configuration including the bottom mud return unit 180, the purified bottom mud PM can be returned to its original position such as a river, and the river can be returned to its original state.
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去装置１００によれば、汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質を水生植物１２０に取り込ませて濃縮することにより、汚染底泥ＣＭを効率よく除染するとともに、放射性物質に汚染された物（放射性物質を取り込んだ水生植物１２０および放射性物質が吸着した吸着材ＣＺ）を減容化することが可能となる。 As described above, according to the radioactive substance removing device 100 according to the present embodiment, the radioactive substance attached to the contaminated bottom mud CM is taken into the aquatic plant 120 and concentrated to efficiently remove the contaminated bottom mud CM. In addition to dyeing, it is possible to reduce the volume of substances contaminated by radioactive substances (aquatic plants 120 incorporating radioactive substances and adsorbents CZ adsorbed with radioactive substances).
（放射性物質除去方法）
続いて、上述した放射性物質除去装置１００を用いた放射性物質除去方法について説明する。図３は、放射性物質除去方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
(Radioactive substance removal method)
Then, the radioactive substance removal method using the radioactive substance removal apparatus 100 mentioned above is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing flow of the radioactive substance removing method.
まず、収容槽１１０に水生植物１２０を含む水ＡＳを収容する工程を遂行し（Ｓ１１０）、底泥導入部１３０のポンプ１３０ｂを駆動して、汚染底泥ＣＭを水底から取り出して収容槽１１０に導入する（Ｓ１１２）。そして、栄養源導入部１４０のポンプ１４０ｂを駆動して、栄養源を収容槽１１０に導入して（Ｓ１１４）、取り込み工程を遂行する。 First, a process of storing the water AS including the aquatic plant 120 in the storage tank 110 is performed (S110), the pump 130b of the bottom mud introduction unit 130 is driven, and the contaminated bottom mud CM is taken out of the water bottom and stored in the storage tank 110. Introduce (S112). Then, the pump 140b of the nutrient source introduction unit 140 is driven to introduce the nutrient source into the storage tank 110 (S114), and the uptake process is performed.
汚染底泥ＣＭに付着した放射性物質の濃度が許容値以下になるまで、水生植物１２０が放射性物質を取り込むためには、予め定められた時間Ｔ（例えば、３ヶ月）を要する。このため、汚染底泥ＣＭを収容槽１１０に導入してから、予め定められた時間Ｔが経過するまで、汚染底泥ＣＭを収容槽１１０内に保持する（取り込み工程）。なお、取り込み工程において、水生植物１２０の繁殖によって、栄養源が消費されるため、上記栄養源導入工程Ｓ１１４の処理を適宜遂行する。 It takes a predetermined time T (for example, three months) for the aquatic plant 120 to take in the radioactive material until the concentration of the radioactive material adhering to the contaminated bottom mud CM becomes below the allowable value. For this reason, after introducing the contaminated bottom mud CM into the storage tank 110, the contaminated bottom mud CM is held in the storage tank 110 until a predetermined time T elapses (uptake process). Note that, in the uptake process, the nutrient source is consumed by the propagation of the aquatic plant 120, so the process of the nutrient source introduction process S114 is appropriately performed.
そして、取り込み工程を開始してから時間Ｔが経過すると（Ｓ１１６におけるＹＥＳ）、まず、ポンプ１５０を駆動して水生植物１２０を含む水ＡＳを収容槽１１０から固液分離部１６０に送出する（Ｓ１１８）。固液分離部１６０は、水生植物１２０を含む水ＡＳを、水生植物１２０と、水Ｗ１とに固液分離し（Ｓ１２０）、分離した水生植物１２０は、高濃度に放射性物質を濃縮しているため、適切な処理を施し、適切な場所に保管される。一方、分離した水Ｗ１は、吸着部１７０に送出される。 Then, when time T has elapsed since the start of the taking-in process (YES in S116), first, the pump 150 is driven to send water AS including the aquatic plant 120 from the storage tank 110 to the solid-liquid separator 160 (S118). ). The solid-liquid separation unit 160 solid-liquid separates the water AS containing the aquatic plant 120 into the aquatic plant 120 and the water W1 (S120), and the separated aquatic plant 120 concentrates the radioactive substance to a high concentration. Therefore, it is properly processed and stored in an appropriate location. On the other hand, the separated water W <b> 1 is sent to the adsorption unit 170.
吸着部１７０は、固液分離工程Ｓ１２０で分離された水Ｗ１中に含まれる放射性物質を吸着して除去し（Ｓ１２２）、放射性物質が除去された水Ｗ２は、河川等の原位置に返送されたり、後述する返送工程Ｓ１２４で浄化底泥ＰＭを原位置に返送する前に、浄化底泥ＰＭを洗浄するために用いられたりする。一方、吸着工程Ｓ１２２で放射性物質を吸着した吸着材ＣＺは、高濃度に放射性物質を濃縮しているため、適切な処理を施し、適切な場所に保管される。 The adsorption unit 170 adsorbs and removes the radioactive substance contained in the water W1 separated in the solid-liquid separation step S120 (S122), and the water W2 from which the radioactive substance has been removed is returned to the original position such as a river. Or, it is used for cleaning the purified bottom mud PM before returning the purified bottom mud PM to the original position in the return step S124 described later. On the other hand, since the adsorbent CZ that has adsorbed the radioactive substance in the adsorption step S122 concentrates the radioactive substance at a high concentration, the adsorbent CZ is appropriately processed and stored in an appropriate place.
そして、底泥返送部１８０は、浄化底泥ＰＭを収容槽１１０から取り出して水底に返送する（Ｓ１２４）。 Then, the bottom mud return unit 180 takes out the purified bottom mud PM from the storage tank 110 and returns it to the water bottom (S124).
以上説明したように、本実施形態にかかる放射性物質除去方法によれば、汚染底泥ＣＭから放射性物質を効率よく除去することで、放射性物質に汚染された物（水生植物１２０、吸着材ＣＺ）を減容化することが可能となる。 As described above, according to the radioactive substance removal method according to the present embodiment, the radioactive substance is efficiently removed from the contaminated bottom mud CM, thereby contaminating the radioactive substance (aquatic plant 120, adsorbent CZ). Can be reduced in volume.
（実施例）
河川の底泥をガラス容器に入れ、窒素濃度が４ｍｇ／Ｌ程度となるよう硫酸アンモニウムを、リン濃度が１ｍｇ／Ｌ程度となるようにリン酸水素二カリウムを加え、日の当たる場所に１．５ヶ月間放置した。
(Example)
Put the river bottom mud in a glass container, add ammonium sulfate so that the nitrogen concentration is about 4 mg / L, and dipotassium hydrogen phosphate so that the phosphorus concentration is about 1 mg / L. Left for months.
図４は、１．５ヶ月放置した後の底泥の表面を撮像した写真を示す図である。図４に示すように、底泥の表面には水生植物１２０の繁殖が認められた。また、開始時の底泥および１．５ヶ月経過後の底泥のセシウム１３４と、セシウム１３７の濃度を測定した。下記表１に結果を示す。
表１に示すように、底泥中のセシウム１３４（Ｃｓ１３４）濃度は、開始時に５３００Ｂｑ／ｋｇ乾燥重量であったが、１．５ヶ月経過後には、２５００Ｂｑ／ｋｇ乾燥重量まで低下したことが分かった。また、底泥中のセシウム１３７（Ｃｓ１３７）濃度は、開始時に８４００Ｂｑ／ｋｇ乾燥重量であったが、１．５ヶ月経過後には、４２００Ｂｑ／ｋｇ乾燥重量まで低下したことが確認できた。つまり、底泥と水生植物１２０とを共存させて１．５ヶ月程度放置するだけで、底泥から放射性セシウムを５０％以上除去できることが分かった。 As shown in Table 1, the concentration of cesium 134 (Cs134) in the bottom mud was 5300 Bq / kg dry weight at the start, but after 1.5 months, it was found that it decreased to 2500 Bq / kg dry weight. It was. Moreover, although the cesium 137 (Cs137) density | concentration in bottom mud was 8400 Bq / kg dry weight at the time of start, it has confirmed that it fell to 4200 Bq / kg dry weight after 1.5 months progress. That is, it has been found that radioactive cesium can be removed from the bottom mud by 50% or more simply by allowing the bottom mud and the aquatic plant 120 to coexist for about 1.5 months.
以上の結果から、水生植物１２０によって底泥から放射性セシウムを効率よく除去できることが確認された。 From the above results, it was confirmed that radioactive cesium can be efficiently removed from the bottom mud by the aquatic plant 120.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上述した実施形態において、収容槽１１０の上面に開口１１０ａが形成される構成について説明したが、開口１１０ａに限らず、収容槽１１０は、外部から内部へ光を透過させる透過部（例えば、透明な部分）を有していればよい。 For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the opening 110a is formed on the upper surface of the storage tank 110 is described. However, the storage tank 110 is not limited to the opening 110a, and the storage tank 110 transmits light from the outside to the inside (for example, What is necessary is just to have a transparent part).
また、上述した放射性物質除去装置１００の使用形態では、堰止水域を形成するために、河川を横断するようにシルトフェンス２０２ａ、２０２ｂを設置する場合を例に挙げて説明したが、堰止水域を形成できれば（汚染底泥ＣＭを沈殿させることができれば）、ダムや水門であってもよい。また、放射性物質除去装置１００に導入される底泥は、河川等の水が流動している箇所を堰き止めて形成した堰止水域の底泥に限らず、淵、ため池等水が滞留している箇所の底泥であってもよい。 Moreover, in the usage form of the radioactive substance removal apparatus 100 mentioned above, in order to form a dam water area, although the case where the silt fences 202a and 202b were installed so that a river might be crossed was mentioned as an example, the dam water area If it can form (if the contaminated bottom mud CM can be settled), it may be a dam or a sluice. Moreover, the bottom mud introduced into the radioactive substance removing apparatus 100 is not limited to the bottom mud in the dammed water area formed by damming the place where water such as a river flows, but water such as dredging and ponds is accumulated. It may be the bottom mud where it is.
また、上述した実施形態において、固液分離部１６０は、目開き５μｍ〜５０μｍ程度のフィルタを含んで構成される場合を例に挙げて説明したが、凝集沈殿装置、凝集加圧浮上装置、遠心分離機等で構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the solid-liquid separation unit 160 has been described as an example in which the solid-liquid separation unit 160 is configured to include a filter having an opening of about 5 μm to 50 μm. You may comprise with a separator etc.
また、上述した実施形態では、収容槽１１０が予め水生植物１２０を含む水ＡＳを収容し、続いて底泥導入部１３０が汚染底泥ＣＭを収容槽１１０に導入する場合を例に挙げて説明した。しかし、水生植物１２０は河川等の水にも含まれるため、底泥導入部１３０が汚染底泥ＣＭごと水を収容槽１１０に導入して、収容槽１１０内で汚染底泥ＣＭと水生植物１２０とを共存させてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the storage tank 110 stores the water AS including the aquatic plant 120 in advance and then the bottom mud introduction unit 130 introduces the contaminated bottom mud CM into the storage tank 110 is described as an example. did. However, since the aquatic plant 120 is also included in water of a river or the like, the bottom mud introduction unit 130 introduces water together with the contaminated bottom mud CM into the storage tank 110, and the contaminated bottom mud CM and the aquatic plant 120 are contained in the storage tank 110. And may coexist.
なお、本明細書の放射性物質除去方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的に処理してもよい。 In addition, each process of the radioactive substance removal method of this specification does not necessarily need to process in time series along the order described as a flowchart, and may process it in parallel.
本発明は、水底の底泥に付着した放射性物質を除去する放射性物質除去装置および放射性物質除去方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the radioactive substance removal apparatus and radioactive substance removal method which remove the radioactive substance adhering to the bottom mud of water bottom.
１００ …放射性物質除去装置
１１０ …収容槽
１１０ａ …開口（透過部）
１３０ …底泥導入部
１４０ …栄養源導入部
１８０ …底泥返送部
100 ... Radioactive substance removing device 110 ... Container tank 110a ... Opening (transmission part)
130 ... bottom mud introduction part 140 ... nutrient source introduction part 180 ... bottom mud return part
Claims (5)
外部から内部へ光を透過させる透過部を有する収容槽と、
前記収容槽に収容され、前記透過部が透過した光で光合成を行うとともに放射性物質を取り込む水生植物と、
前記放射性物質が付着した底泥である汚染底泥を前記堰止水域から取り出して前記収容槽に導入する底泥導入部と、
前記水生植物が放射性物質を取り込むことで、放射性物質が除去された底泥である浄化底泥を前記収容槽から取り出して前記堰止水域に返送する底泥返送部と、
を備えたことを特徴とする放射性物質除去装置。 A radioactive substance removing device that removes radioactive substances attached to bottom mud in a dam water area, which is a dammed water area,
A storage tank having a transmission part for transmitting light from the outside to the inside;
An aquatic plant that is housed in the housing tank and that performs photosynthesis with light transmitted by the transmission part and takes in radioactive materials,
A bottom mud introduction part that takes out the contaminated bottom mud, which is the bottom mud to which the radioactive substance has adhered, from the dammed water area and introduces it into the storage tank;
A bottom mud return section that takes out radioactive material from the aquatic plant, and removes purified bottom mud, which is bottom mud from which radioactive material has been removed, from the storage tank and returns it to the dammed water area;
A radioactive substance removing apparatus comprising:
外部から内部へ光を透過させる透過部を有する収容槽に、当該透過部が透過した光で光合成を行うとともに放射性物質を取り込む水生植物を収容する工程と、
前記放射性物質が付着した底泥である汚染底泥を前記堰止水域から取り出して前記収容槽に導入する工程と、
前記汚染底泥に付着した放射性物質を前記水生植物に取り込ませる工程と、
前記取り込ませる工程を開始してから予め定められた時間が経過した後、前記水生植物によって放射性物質が除去された底泥である浄化底泥を前記収容槽から取り出して前記水底に返送する工程と、
を含むことを特徴とする放射性物質除去方法。 A radioactive substance removing method for removing radioactive substances adhering to bottom mud in a dam water area that is a dammed water area,
A step of containing an aquatic plant that performs photosynthesis with light transmitted through the transmission part and takes in a radioactive substance in a storage tank having a transmission part that transmits light from the outside to the inside;
Removing the contaminated bottom mud, which is the bottom mud to which the radioactive material is attached, from the weir water area and introducing it into the containing tank;
Incorporating the radioactive material adhering to the contaminated bottom mud into the aquatic plant;
After a predetermined time has elapsed since the start of the step of taking in, a step of removing purified bottom mud, which is bottom mud from which radioactive substances have been removed by the aquatic plant, from the storage tank and returning it to the water bottom; ,
The radioactive substance removal method characterized by including.
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