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森林環境の除染のため、福島第一原発事故により放射性セシウム（Cs）で汚染された落ち葉除去・伐採・枝打ち等が行われている。除染により発生する植物系廃棄物の量は莫大であり、保管場所の確保の難しさから、廃棄物の減容化や再資源化が求められているが、高減容化するためには廃棄物からのCs分離は不可欠である。そこで、本研究では、亜臨界状態の水で植物系廃棄物を洗浄することでCsを分離する手法を開発し、さらには、Cs分離後の廃棄物の再資源化の可能性を探索することにした。植物系廃棄物の組成や量、水添加量、温度、圧力などの水熱分解条件とCs分離率・糖類生成率の関係を調べることで、高いCs分離率、高い糖類生成率の両方を満たす水熱分解条件を明らかにするCs分離試験を初年度から継続して行い、研究期間全体を通して、「高Cs分離・高糖類生成の両方を満たす水熱分解条件」を実験的に確認した。また、植物系廃棄物からのCs分離メカニズムの検討の観点から、植物系廃棄物やその主要構成成分（セルロースなど）を水熱分解処理し、植物系廃棄物・主要構成成分の組成と構造の変化を実験的に調べることで、植物系廃棄物からのCs分離メカニズムを検討した。亜臨界状態の水の加水分解作用による「植物系廃棄物の低分子化」に伴う廃棄物の溶解がCs分離を引き起こすメカニズムとなることが明らかになった。そして、分離後のCsの固定化法に関する概念検討を行った。最後に、これまでの知見に基づいて、実規模の連続プロセスを概念設計し、規模、減容効果、処理後残物の廃棄体としての性状、再資源化について実用性の観点から本技術を評価した。今後、実用化のための処理の連続化研究など、より一層の研究開発が望まれる。
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