Development of the anaerobic bioleaching system to promote the elution of radioactive cesium in the radioactively contaminated solid wastes.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14282
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: Wu Jiang 国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環領域, 特別研究員 (30896288)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 指定廃棄物 / 放射性セシウム / バイオマス減量化 / バイオリーチング / メタン発酵

Outline of Final Research Achievements

The treatment status of grass hay contaminated with radioactive cesium in areas affected by nuclear power plant disasters is not optimistic. The utilization of anaerobic treatment technology offers a potential solution for effectively treating contaminated grass, as it allows for energy regeneration and organic waste reduction. However, this technology faces the challenge of the low biodegradability of many lignocellulosic biomasses, including pasture grasses.
In this study, we developed the methane fermentation processes specifically designed for contaminated grass. The anaerobic treatment processes incorporated crush pretreatment, alkaline pretreatment, and ultrasonic pretreatment technologies. The objective was to evaluate the effect of pretreatments on biomass reduction performance and the leaching behavior of radioactive cesium.

Free Research Field

環境技術・環境負荷低減

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

福島第一原発放射性物質漏洩事故から2020年で10年目を迎える。現在、各自治体区域内に保管している放射性を含有する廃棄物は保管数量の上限に迫っており、放射性農林業系廃棄物の適正処分問題は深刻化している。
本研究は、事故由来の放射性物質に汚染された牧草等のバイオマスから、非焼却・非拡散での減量・安定化の処理を行う技術として、嫌気性微生物を利用したバイオリーチングのシステムを高度化することを目的としている。バイオマスの生分解性、バイオエネルギーの収率及びセシウム溶出性の促進に寄与する前処理技術の開発によって、汚染バイオマスの安定化処理方法としての実用性を評価し、当技術の社会実装化を期待する。