福島の汚染土壌からの放射性核種除染技術の実用化

• 研究課題/領域番号: 26248045
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 青野 宏通 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00184052)
• 研究分担者: 板垣 吉晃 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (30325146) ; 松枝 直人 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (90199753)
• 研究期間 (年度): 2014-06-27 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 42,640千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 9,840千円); 2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2014年度: 21,710千円 (直接経費: 16,700千円、間接経費: 5,010千円)
• キーワード: ゼオライト / 放射性核種 / セシウム除染 / 磁化ゼオライト / 磁石選別機 / 除染シート / モルデナイト / 除染 / セシウム / Na-P1型ゼオライト / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / セラミックス / 磁性材料 / 放射性セシウム除染 / 複合材料 / 土壌除染 / 放射性セシウム / シート化 / 濃縮

研究成果の概要

土壌や液中の放射性核種(主にCs)除染を目的に研究を行なった。土壌の放射性核種を開発したゼオライト-マグネタイト複合材料に吸着させ、磁選機により回収を行うが、土壌からゼオライトに移行する除染率が年々著しく低下したことと、磁選機の高コストを改善できず、実用化は困難であることが明らかになった。ゼオライトのシート化については不織布ゼオライトシートを試作し、福島の水田での除染を試みた。しかし、十分な除染率は得られず、実用化は困難であった。除染後のガラス固化については優れた固化体が得られた。さらに、炭酸ナトリウムの添加は、焼成温度を低下させることと、セシウムの気化を抑制する点で非常に有効であった。

研究成果

• [雑誌論文] Cs immobilization using the formation of the glassy phase by the heat-treatment of natural mordenite (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Aono, R.Takahashi, Y. Itagaki, E. Johan, and N. Matsue
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射性核種除染を目的とした磁化ゼオライトの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 雑誌名: 粉体工学会誌 巻: 54 号: 8 ページ: 524-526
  • DOI: 10.4164/sptj.54.524
  • NAID: 130006038607
  • ISSN: 0386-6157, 1883-7239
• [雑誌論文] FABRICATION OF HIGH PURITY SILICA FROM RICE HUSK AND ITS CONVERSION INTO ZSM-5 (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Johan, K.Ogami, N. Matsue, Y. Itagaki, H. Aono
  • 雑誌名: ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 巻: 11 ページ: 4006-4010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Synthesis of Mordenite and its Composite Material Using Chemical Reagents for Cs Decontamination (2016)
  • 著者名/発表者名: H.Aono, N. Kaji, Y. Itagaki, E. Johan, and N. Matsue
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn. 巻: 124
  • NAID: 130005149953
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation of mordenite and its composite material with nano-sized magnetite from diatomites for radioactive Cs decontamination (2015)
  • 著者名/発表者名: Keizo YAMADA, Erni. JOHAN, Naoto MATSUE, Yoshiteru ITAGAKI, and Hiromichi AONO
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 123 号: 1435 ページ: 129-135
  • DOI: 10.2109/jcersj2.123.129
  • NAID: 130004951109
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adsorption Selectivity of Cs+ and Sr2+ by Zeolites Affected by Coexistence Cation in Relation to Radioactive Decontamination (2015)
  • 著者名/発表者名: M. W. Munthali, E. Johan, H. Aono, and N. Matsue
  • 雑誌名: Journal of Asian Ceramic Societies 巻: 3 号: 3 ページ: 245-250
  • DOI: 10.1016/j.jascer.2015.04.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Adsorption characteristics of Cs⁺ onto artificial zeolites synthesized from coal fly ash and diatomite (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Johan, K. Yoshida, M. W. Munthali, N. Matsue, Y. Itagaki, H. Aono
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 123 号: 1444 ページ: 1065-1072
  • DOI: 10.2109/jcersj2.123.1065
  • NAID: 130005113119
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 土壌中の放射性セシウムの除染除去のためのシート化ゼオライト (2018)
  • 著者名/発表者名: エルニジョハン, 青野宏通, 松枝直人
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2018年年会
• [学会発表] ゼオライトによるCsおよびSr固定化における焼成温度の低温化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙橋龍一郎、Erni Johan、松枝直人、板垣吉晃、青野宏通
  • 学会等名: 第３０回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
• [学会発表] チャバザイトの人工合成とCs吸着特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹内優太,Erni Johan, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第24回ヤングセラミストミーティングin中四国
• [学会発表] Zeolites Embedded Sheets for Removing Toxic Metals from Water (2017)
  • 著者名/発表者名: Erni JOHAN, Lester BOTOMAN, Hiromichi AONO, Naoto MATSUE
  • 学会等名: The 34th International Japan-Korea Seminar on Ceramics （J-K Ceramics 34）
  • 国際学会
• [学会発表] Industry of zeolites and its nanocomposites and their application in soils and environment (2017)
  • 著者名/発表者名: Erni Johan, Lester Botoman, Hiromichi Aono, Naoto Matsue
  • 学会等名: Secretariat of The 3rd International Conference of Green Agro-Industry(3rd ICGAI 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of mordenite using natural resources and their adsorption properties of Cs+ and heavy metals (2016)
  • 著者名/発表者名: T.Kunimoto, E. Johan, N. Matsue, Y. Itagaki, H. Aono
  • 学会等名: 第26回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-12-19
• [学会発表] ゼオライトによるCsおよびSrの固定化における焼成条件の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○高橋龍一郎・Erni Johan・松枝直人・板垣吉晃・青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学（広島県・東広島市）
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] セシウムの簡便・低コスト除染：天然モルデナイト付着シートの利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松枝直人, Botoman Lester, Erni Johan, 青野宏通, 森田昌敏
  • 学会等名: 環境放射能除染学会 第5回研究発表会・国際シンポジウム
  • 発表場所: 福島県文化センター（福島県・福島市）
  • 年月日: 2016-07-06
• [学会発表] 吸着剤付着シートによるセシウム汚染土壌の除染 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松枝直人・Munthali Moses Wazingwa・青野宏通・Erni Johan
  • 学会等名: 2015 年度（第111 回）日本土壌肥料学会関西支部講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・愛媛県・松山市
  • 年月日: 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] 人工ゼオライトのＣｓ吸着特性と固定化挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田 昂平・エルニ ジョハン・松枝 直人・板垣 吉晃・青野 宏通
  • 学会等名: 第25回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館・神奈川県・横浜市
  • 年月日: 2015-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] セシウム除染を目的としたモルデナイト-マグネタイト複合材料の試薬を用いた合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鍛治紀彰・Erni Johan・松枝直人・板垣吉晃・青野宏通
  • 学会等名: 第25回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館・神奈川県・横浜市
  • 年月日: 2015-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] FABRICATION OF HIGH PURITY SILICA FROM RICE HUSK AND ITS CONVERSION INTO ZSM-5 (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Johan, K.Ogami, N. Matsue, Y. Itagaki, H. Aono
  • 学会等名: STECHNOVA 2015 -International Energy Conference-
  • 発表場所: Yogyakarta（インドネシア）
  • 年月日: 2015-11-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cs吸着を目的としたサポナイトの合成と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中雄大・吉田昂平・Erni Johan・板垣吉晃・青野宏通
  • 学会等名: 第22回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • 発表場所: 高知大学・高知県・高知市
  • 年月日: 2015-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] 天然資源を用いたモルデナイトの人工合成とセシウム吸着評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 國本太歩・鍛治紀彰・Erni Johan・尾上清利・松枝直人・板垣吉晃・青野宏通
  • 学会等名: セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学・富山県・富山市
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] 天然資源を原料とするモルデナイトの人工合成とセシウム吸着評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通・國本太歩・鍛治紀彰・Erni Johan・板垣吉晃・尾上清利・松枝直人
  • 学会等名: 平成27年度資源・素材学会関係学協会合同秋季大会
  • 発表場所: 愛媛大学・愛媛県・松山市
  • 年月日: 2015-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] モルデナイト-マグネタイト複合材料の人工合成とセシウム吸着特性（２） (2015)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 人口ゼオライトフォーラム
  • 発表場所: キャンパス・イノベーションセンター・東京都・港区
  • 年月日: 2015-06-15
  • 招待講演
• [学会発表] 人工合成により得たNa-P1型ゼオライト及びモルデナイトのCs吸着評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田昂平, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] モルデナイト‐マグネタイト複合材料の合成とセシウム吸着及び磁場回収能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鍛治紀彰, 國本太歩, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] Preparation of the composite material from diatomite for Cs decontamination and its immobilization using heat treatment (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, E. Johan, N. Matsu), Y. Itagaki, and H. Aono
  • 学会等名: 第24回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館他（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Evaluation of Cs adsorption for artificial Na-P1 zeolite and mordenite (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada, E. Johan, N. Matsue, Y. Itagaki, and H. Aono
  • 学会等名: 第24回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館他（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Natural Zeolites as Potential Materials for Decontamination of Radioactive Cs (2014)
  • 著者名/発表者名: Erni Johan, Toshio Yamada, Moses Munthali Wazingwa, Ponyadira Kabwadza-Corner, Hiromichi Aono, Naoto Matsue
  • 学会等名: The 5th International Conference on Sustainable Future for Human Security (SUSTAIN 2014)
  • 発表場所: Bali, INDONESIA
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] Na-P1型ゼオライト‐マグネタイト複合材料の作製条件による除染性能への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝口裕己, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第２１回 ヤングセラミスト・ミーティング in 中四国
  • 発表場所: 島根大学（島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] 機能性を有する人工ゼオライトの開発（除染材料および蛍光材料を例として） (2014)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 環境・材料セミナー
  • 発表場所: 長崎県窯業技術センター（長崎県東彼杵郡）
  • 年月日: 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] モルデナイト-マグネタイト複合材料の人工合成とセシウム吸着特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 人工ゼオライトフォーラム
  • 発表場所: キャンパス・イノベーションセンター(東京都港区芝浦)
  • 年月日: 2014-07-19
  • 招待講演
• [学会発表] バーミキュライトを模擬土壌とした最適なセシウム除染条件の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田昂平, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第３回環境放射能除染研究発表会
  • 発表場所: 郡山市民文化センター（福島県郡山市）
  • 年月日: 2014-07-03 – 2014-07-04
• [学会発表] 磁選回収を目的としたモルデナイト-マグネタイト複合材料の開発とセシウム吸着能力 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田啓三, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第３回環境放射能除染研究発表会
  • 発表場所: 郡山市民文化センター（福島県郡山市）
  • 年月日: 2014-07-03 – 2014-07-04