2020 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
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17K06969
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
岡本 強一 日本大学, 理工学部, 研究員 (50256806)
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| 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, 環境都市工学科, 助教 (30758123)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 減容化 / 放射性セシウム / 循環型浄化システム / ファインバブル / 微生物活性剤 |
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| 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．研究の最初の段階での実験結果は，セシウムについて最大20％程度が溶出可能となった．この溶出量が当初の予想よりも格段に低いことから，いったん吸着したが分離してしまい，再度吸着したのではないかと推測した．本課題では，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．循環型浄化システムで有機物を分解し，堆積汚泥の核となっているシリカを導出し，外的添加（ゼオライト等の）量を最小にする「減容化」を行い，効率的な除去システムの開発を目的とした．
そこでまず，海水条件下でのシリカ粉末へのセシウム吸着実験を行った．海水および堆積汚泥を用いた循環型浄化システムを構築して行う.塩化セシウムをシステム稼働1時間前に添加・撹拌してシステム稼働，72時間後に停止した．汚泥を含む海水試料を回収・ろ過し，pHを数種類用意し吸着率の比較を行った．その結果，特定のpHの時を除いて83%以上の吸着率を示した．
さて以前申請者らが提案したセシウム除去の方法は汚泥の分解で水中に溶出されたセシウムはゼオライトで固定可能とした．ここでゼオライトは理論上概略500g程度必要となるようであるが，本方法では，60g程度のシリカ粉末で最低83%のセシウム吸着性能を有し，大幅な減容化が可能となることが分かった．また，pH＝7.0程度とすればシリカ粉末へのセシウム吸着性能は十分であると考えられる．しかし，特定のpHの時に吸着性能が悪くなる現象について十分に検討しなければならない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
まず，淡水中におけるシリカ粉末へのセシウム吸着実験を行った．蒸留水にセシウムを添加しpHを調整した数種類を作成し，シリカ粉末を添加・撹拌の後セシウム吸着率を調べた結果40％以上の値を示した．これにより，シリカへのセシウム吸着の可能性が示された．
次に海水条件下でのシリカ粉末へのセシウム吸着実験を行った．海水および堆積汚泥を用いた循環型浄化システムを構築して行う.塩化セシウムをシステム稼働1時間前に添加・撹拌した．システムの稼働時間は72時間に設定した．システム停止後，汚泥を含む海水試料を回収・ろ過し，pHを数種類調整した．シリカ粉末添加濃度，撹拌時間および分析方法については淡水の場合と同様とし，吸着率の比較を行った．
これによって，従来の方法ではゼオライトは理論上概略500g程度必要となるようであるが，本方法では，60g程度のシリカ粉末で最低83%のセシウム吸着性能を有し，大幅な減容化が可能となることが分かった．
以上により，研究はおおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
海水条件下でのシリカ粉末へのセシウム吸着実験を行った．海水および堆積汚泥を用いた循環型浄化システムを構築して行う.塩化セシウムをシステム稼働1時間前に添加・撹拌した．システムの稼働時間は72時間に設定した．システム停止後，汚泥を含む海水試料を回収・ろ過し，pHを数種類調整した．シリカ粉末添加濃度，撹拌時間および分析方法については淡水の場合と同様とし，吸着率の比較を行った．結果は，特定の場合を除いて83%以上の吸着率を示した．本方法では，60 g程度のシリカ粉末で最低83%のセシウム吸着性能を有し，大幅な減容化が可能となることが分かった．
ここで，ある特定のpHの場合では，セシウム吸着性能が発揮されなかった．これの原因は，等電点があり，吸着性能が低減したと推測される．
今後，この等電点による吸着性能の影響について詳細に確認するための再現性確認実験を複数回行う必要がある．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は，日本船舶海洋工学会の春季講演会が新型コロナウィルス感染の急激な拡大をうけて発表中止・ネット配信となったので，講演発表の為に出張旅費を見積もっていたが，その旅費分に差額が生じた為である．これに伴い補助事業期間再延長の申請を行った．来年度の使用計画として，論文発表の為の旅費として有効に使用したいと考えている．
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Research Products
(1 results)
