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2015 Fiscal Year Annual Research Report

磁気分離を活用した放射能汚染された下水汚泥の効率的な除染技術の創成

Research Project

Project/Area Number 26630479
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

酒井 保蔵  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70186998)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords除染 / 下水汚泥 / 磁気分離 / 放射性セシウム / 放射能汚染 / パーミキュライト
Outline of Annual Research Achievements

初年度の模擬汚染汚泥の磁気分離実験により得られた成果をもとに、最終年度は、実汚泥を用いて磁気分離による除染プロセスの可能性を検証することを目的とした。栃木県宇都宮市の下水汚泥を用いて、磁気分離による除染プロセスの可能性を検証した。下水汚泥200L(沈降分離後の返送汚泥、放射性セシウム由来の放射能73 Bqを含む)を、マグネットバーを中心に設置したカラム内に通過させるることで、マグネットバーに付着する汚泥と、付着せず通過する汚泥に分離した。実汚泥による分離実験は初年度の模擬汚泥による実験で開発した磁気分離カラムを用いて、最適条件で実施した。実汚泥も、模擬汚泥と同様にマグネットバーに付着する磁性フロックが認められ、土壌中の常磁性のパーミキュライトが混入しているものと考えられた。200Lの汚泥を1回カラムを通すことで、0.1Lの磁気分離汚泥を回収できた。この汚泥中に、5.4 Bqの放射性物質を濃縮・回収できた。常磁性バーミキュライトに吸着された放射性セシウムと考えられた。実汚泥の放射能濃度0.37Bq/Lから、54Bq/Lまで濃縮されており、磁気分離によって約1/150まで減容化できることが示された。薬剤や熱処理を用いず、磁場中に汚泥を通過させるだけで、高濃縮された汚泥を引き抜ける本方法は省エネルギーに優れるだけでなく、除染処理による二次汚染を最小化できる有効な手段になると考えられた。一方で、繰り返しカラムを通過させても、未回収の放射性物質を効率的に回収することはできなかった。これを改善するには、超電導磁石による強磁場、高勾配の磁気分離が必要であると推察された。
また、電気学会調査専門委員会「超電導磁気分離システムを利用した除染技術調査専門委員会」に委員として参画し、南相馬視察を含めて研究会・委員会に参加し、情報収集、ディスカッションを行ない、電気学会技術報告書にまとめた。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Presentation] 磁気分離による水処理の新たな領域開拓の可能性2016

    • Author(s)
      第50回日本水環境学会年会
    • Organizer
      第207回研究会/ 第35回強磁場応用専門研究会 第59回磁気工学専門研究会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区(早稲田大学)
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Invited
  • [Presentation] 放射性Csで汚染された下水実汚泥の磁気分離による除染技術の検討2016

    • Author(s)
      佐藤翔大,酒井保藏,高橋克哉
    • Organizer
      第50回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市(アスティとくしま)
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-18
  • [Presentation] 放射性セシウムで汚染された下水汚泥の磁気分離による除染の検討2015

    • Author(s)
      佐藤翔大,酒井保藏
    • Organizer
      2015磁気力制御・磁場応用 夏の学校 ポスターセッション
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-09-04
  • [Presentation] 磁気分離を用いた放射能汚染汚泥の簡易な除染技術の検討2015

    • Author(s)
      佐藤翔大, 酒井保藏; 高橋克哉
    • Organizer
      第91回 2014 年度春季 低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-05-27
  • [Book] 福島の現状と超電導磁気分離システムを 利用した除染技術の動向2016

    • Author(s)
      超電導磁気分離システムを利用した除染技術 調査専門委員会編
    • Total Pages
      45
    • Publisher
      電気学会

URL: 

Published: 2017-01-06  

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