2015 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体電極を用いた電気化学反応による放射性セシウム汚染土壌再生技術
| Project/Area Number |
26550071
|
|---|
| Research Institution | Kinki University |
|---|
Principal Investigator |
井原 辰彦 近畿大学, 工学部, 教授 (50133541)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 尚道 近畿大学, バイオコークス研究所, 教授 (20257984)
北岡 賢 近畿大学, 工学部, 講師 (50457602)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | Cs-137 / 汚染土壌 / イオン液体 / 多孔質電極 / 電気泳動 / 電気吸蔵 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
H26年度に引き続き福島県川俣町山木屋小学校農園土壌を対象とした除染実験を継続した．土壌の除染実験を開始したのは震災翌年の2012年8月からであるが，当時は80%近くの除染率を確認できた．しかし，除染率は毎年低下し，1年経過ごとに50%，30%，10%と除染率が低下する傾向が確認された．そこで，前処理として，土壌をキレート剤とともに粉砕後，電気泳動法を適用する方法を採った．キレート剤としてクエン酸三アンモン，クエン酸二アンモン，クエン酸等を選び，土壌とキレート剤との混合物を遊星ボールミルによって粉砕し（380 rpm, 15 min），洗浄後，電気泳動を行った．その結果，クエン酸を用いることで30%程度の除染率を確認できることがわかった．現地実験で行ったパイロットスケール実験では，汚染土壌5kgに対して28%の除染率を得た．
前年度，電気泳動装置に用いた多孔質アルミニウム電極について，電極内部へのCsイオン吸蔵能力（吸蔵速度および吸蔵量）を，安定同位体Cs塩化物を用いた擬似汚染水を対象に調べた．その結果，Csイオンは電圧の印加とともに速やかに電気吸蔵され，一旦吸蔵したCsイオンは電極の極性を逆にしても放出されることはなく，Cs汚染水対策に適用できる可能性を発見した．これらの成果についてはスマートプロセス学会誌に投稿するとともに特許出願した．今年度は多孔質アルミニウム電極を構成する金属アルミニウム粉の粒度を1/100以下の3μとして成形した多孔質アルミニウム電極を使用した．その結果，4 ppmのセシウム水溶液の濃度が0.1 ppm以下に低下するまでの時間を比較したところ，昨年度の旧電極の場合は90分の吸蔵時間を要していたのに対し，今年度の新電極では3分程度で到達でき，吸蔵時間で比較すると30倍の吸蔵速度を発揮できることがわかった．この成果は特許出願した．
|
