2017 Fiscal Year Research-status Report
堆積汚泥に吸着した放射性セシウムの減容化を考慮した効率的除染システムの開発
| Project/Area Number |
17K06969
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
岡本 強一 日本大学, 理工学部, 准教授 (50256806)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠山 岳史 日本大学, 理工学部, 教授 (40318366)
小森谷 友絵 日本大学, 生産工学部, 准教授 (80409086)
平野 廣佑 和歌山工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (30758123)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 減容化 / 放射性セシウム / 循環型浄化システム / 微生物活性剤 / ファインバブル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
通常ヘドロに吸着しているセシウムを除去することはできない．そこで，セシウムは海底堆積汚泥（ヘドロ）に吸着しているので，このヘドロを分解すれば，セシウムが溶出すると考え，循環型浄化システムを利用した実験を行ってきた．当初の研究段階で．実験結果はセシウムは最大20％程度が溶出可能となった．しかし，溶出量が当初の予想よりも格段に低いことからいったん吸着が分離してもう一度吸着したのではないか，すなわち「再吸着」しているのではないかと推測した．当初堆積汚泥の表面にある有機物に吸着していた状態から最終的に砂の主成分であるシリカにセシウムを再吸着させようという考えである．有機物は循環型浄化システムにて分解されるが，堆積汚泥の核となっているシリカは分解されない．
循環型浄化システム内に投入したものが残存する場合その量を最小にする，すなわち減容化を行い，高効率的な除去システムを開発することを目的としている．
本年度は減容化実現のために，循環型浄化システムの基本性能としてシステムの適用範囲を検討しなくてはならない．すなわち，本システムの最大性能の発揮できる内容，または性能限界の条件について確認しなければならない．まず本システムを対象とした堆積汚泥は千葉県船橋港だけであったが，和歌山県日高港の堆積汚泥についても浄化実験を行い，本システムの有用性を示した．さらに別生態系海域を求め，フィリピン・マニラ湾を選定し，浄化実験を行い，その結果から，本システムの有用性を示した．
さらに，純水中のシリカに外部からセシウムが入った場合，どの程度吸着するかについて2-3種類のケースについて行った．これにより実際の堆積汚泥中に含まれるシリカの量は分かるので，どの程度セシウムが吸着できるかが分かる．ここにおいて，ゼオライトや凝集剤（PAC等）が不要になることが期待される．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験装置及び実験手順として，MB発生水槽を用意して，マイクロバブルを発生させ，酸素が多く溶存される状態をつくる．他方の汚泥水槽に採取した堆積汚泥（ヘドロ）と海水とセシウム（塩化セシウムを使用する）を入れ，互いに循環させる．実験開始と同時にゼオライトを,6時間後に微生物活性剤を投入する．
現在までの進捗状況としてとして，最適稼働条件の確定と減容化の方法とともに，セシウムやゼオライトを用いないで循環型浄化システム単独での基本性能について，別生態系海域に関する性能評価や淡水域に関しても性能評価を行い，本システムの有用性を示した．
さらに，純水中のシリカに外部からセシウムが入った場合，どの程度吸着するかについて2-3種類のケースについて行った．これにより実際の堆積汚泥中に含まれるシリカの量は分かるので，どの程度セシウムが吸着できるかが分かる．今後これをさらに多くのケースで行うことによって研究の目的である「減容化」に近づくので，進捗状況としてはおおむね順調に進展していると考えられる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
有機物からシリカへの再吸着について，（減容化方法１）にて，当初堆積汚泥の表面にある有機物に吸着していた状態から，最終的に砂の主成分である「シリカ」にセシウムを再吸着させる．この為には，循環型浄化システム単独で堆積汚泥の有機物を分解し，分解されないシリカに吸着させる．さらに（減容化方法２）で，汚泥の成分の有機物からシリカに吸着したセシウム量がどの程度かを確認する．セシウム全量をシリカが吸着可能な堆積汚泥の量の検討が必要である．
既に，純水中のシリカに外部からセシウムが入った場合，どの程度吸着するかについて2-3種類のケースについて行った．これを系統的に行い，時間・濃度に従って実際の堆積汚泥中のシリカの量は既知であるので，どの程度セシウムが吸着できるかが分かる．ここにおいて，ゼオライト，凝集剤（PAC等）が不要になり，減容化に近づくと推論される．
|
| Causes of Carryover |
当初予定していた堆積汚泥に対する微生物分析を行う為に17万円程見込んでいた．微生物分析を行う前の確認として分離培養実験に行ったが顕著な結果が見られなかった為，先延ばしにした．これによって，期限内に分析依頼を出すことが出来なかった．
また，別生態系海域においても循環型浄化システムが有効かどうかを検討する為に海外出張旅費等の費用支出が必要となり「前倒し請求」を行ったが，当初予定と8万円程度の差額が出た．これらが次年度使用額が生じた理由である．
使用計画として，微生物分析は今後行う．また旅費の残額は物品費に充当する予定である．
|
