Development on Effective Removal System of Radioactive Cesium adsorbed on Ocean Sludge by considering the Volume Reduction

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K06969
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 岡本 強一 日本大学, 理工学部, 研究員 (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, 環境都市工学科, 助教 (30758123)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 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

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．特定のpHの時，セシウム吸着性能が発揮されなかった原因は等電点により吸着性能が低減したと推測される．本年度はこれの再現実験を行い再確認した．
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．