実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 清 水 建 設 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 :S-Jet モバイル 除 染 システム( 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェット)による 高 効 率 除 染 とゼオライトインラインフィルターを 用 いた 水 のリサイクル 技 術 の 実 証

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1 個 別 試 験 結 果 と 評 価 詳 細 付 録 2

2 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 清 水 建 設 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 :S-Jet モバイル 除 染 システム( 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェット)による 高 効 率 除 染 とゼオライトインラインフィルターを 用 いた 水 のリサイクル 技 術 の 実 証 事 業 の 概 要 : 除 染 及 び 除 染 廃 液 回 収 処 理 等 の 全 ての 除 染 関 連 機 器 を2tトラック1 台 (または2tトラック2 台 )に 搭 載 し 小 規 模 な 面 積 や 狭 隘 部 位 への 適 用 ができる 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットの 実 証 を 行 う 当 該 システムの 特 長 である 特 殊 なノズルヘッド 採 用 により 吐 出 水 量 3リットル/ 分 以 下 の 少 水 量 で あっても 高 効 率 な 除 染 が 可 能 であることを 実 証 する さらにゼオライトを 用 いた 小 型 インラインフィルタ ー 採 用 によりオンサイトで 除 染 廃 液 処 理 が 可 能 なうえ 再 利 用 ができることを 実 証 する 実 施 内 容 : (1) 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットによる 除 染 実 証 試 験 (2)ゼオライトインラインフィルターによる 除 染 廃 液 処 理 実 証 試 験 (3) 放 射 性 セシウムの 存 在 形 態 実 証 試 験 技 術 概 要 : システム 構 成 と 水 の 流 れ コーン 型 水 槽 スラッジ 凝 集 沈 殿 上 澄 液 不 織 布 による 簡 易 ろ 過 ろ 液 精 密 フィルター による 精 密 ろ 過 貯 水 ポリタンクB (300l) 水 質 確 認 後 放 流 除 染 状 況 廃 液 回 収 装 置 貯 水 ポリタンクA (300l) 除 染 ツール 除 染 後 除 染 前 ゼオライト インラインフィルター 試 験 目 標 インターロッキング 除 染 面 表 面 汚 染 密 度 80% 低 減 除 染 速 度 60m 2 / 時 間 以 上 処 理 廃 水 の 放 射 能 濃 度 10Bq/kg 以 下 除 染 廃 液 中 の 放 射 性 セシウムの 存 在 形 態 の 把 握 5 ゼオライトインラインフィルターの 寿 命 の 把 握 期 待 される 効 果 テンプレートによる 測 定 状 況 洗 浄 と 切 削 の 両 工 法 のメリットを 生 かした 廃 棄 物 物 量 の 発 生 を 抑 え 効 率 的 かつ 確 実 に 除 染 可 能 なシステムの 提 供 その 他 : 本 システムは 水 処 理 設 備 を 含 めた 全 ての 設 備 をトラックに 搭 載 しているため 現 場 で の 機 動 性 が 高 い さらに 全 てのシステムがレンタルで 対 応 可 能 なため 初 期 投 資 が 不 要 短 い 工 期 や 小 規 模 エリアの 除 染 にも 活 用 することができるため 実 用 性 が 高 い 付 録

3 除 染 効 果 : (1) 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットによる 除 染 速 度 と 低 減 率 に 関 する 実 証 試 験 結 果 単 位 :[m 2 /h] 低 減 率 50% 60% 70% 80% 90% 95% インターロッキングブロック (120) 120 (80) アスファルト 路 面 ( 密 粒 ) (120) (120) (120) コンクリート 土 間 ( 比 較 的 健 全 ) コンクリート 路 面 ( 表 面 劣 化 ) (120) ( ) 内 は 内 挿 値 (2)ゼオライトインラインフィルターによる 除 染 廃 液 処 理 実 証 試 験 (インターロッキングブロック 抜 粋 ) 廃 液 種 類 流 速 [m/h] 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] 低 減 率 [%] 精 密 ろ 過 ろ 液 に 対 して 除 染 廃 液 に 対 して 除 染 廃 液 - 8, 凝 集 沈 殿 上 澄 み 精 密 ろ 過 ろ 液 インラインフィルター 処 理 (3) 放 射 性 セシウムの 存 在 形 態 実 証 試 験 除 染 廃 液 の 放 射 性 セシウムの 形 態 : 除 染 廃 液 の 99.9%が 粒 子 状 でスラッジに 付 着 している と 予 想 され 粒 子 状 以 外 のコロイド 状 と 思 われるもの(ポア 径 0.45μm メンブランフィルタ ー 透 過 )は 0.1% 程 度 凝 集 沈 殿 処 理 だけでは 上 澄 液 の 放 射 能 濃 度 は 10Bq/kg を 超 過 する ゼオライトインラインフィルターの 破 過 状 況 :フィルターの 通 水 側 から 放 射 性 セシウムの 放 射 能 濃 度 が 高 く 排 水 側 が 低 く 均 等 に 吸 着 はしない ゼオライトインラインフィルターの 寿 命 :12Bq/g 以 上 除 去 物 発 生 量 評 価 : 対 象 部 位 インターロッキングブロック ア スファ ルト コ ンクリ ート 土 間 コンクリート 路 面 単 位 発 生 量 [g/m 2 -dry] 総 発 生 量 [kg] 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 ( 作 業 前 ) 平 均 空 間 線 量 率 :0.44μSv/h 作 業 時 間 :8 時 間 / 日 作 業 員 最 大 被 ばく 量 :6μSv/ 日 ( 分 析 作 業 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 :2.3μSv/ 日 ( 分 析 作 業 ) 除 染 対 象 作 業 員 数 [ 人 ] 作 業 合 計 被 ばく 量 [μsv] 作 業 平 均 1 日 最 大 放 射 線 管 理 ( 測 定 ) 除 染 作 業 水 処 理 作 業 分 析 作 業 準 備 作 業 等 コスト 評 価 及 び 評 価 条 件 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 前 記 除 染 効 果 参 照 本 試 験 での 作 業 員 単 価 ( 東 京 からの 経 費 含 む)で 試 算 主 な 施 工 条 件 : 作 業 員 構 成 5 人 /1 組 施 工 期 間 1カ 月 以 上 1 日 の 作 業 うち 車 両 移 動 がな いこと 1 日 の 施 工 面 積 が 施 工 速 度 作 業 時 間 (3 時 間 ) 以 上 あること 作 業 時 間 構 成 :1 日 8h 除 染 作 業 3h 水 処 理 1h 朝 礼 移 動 準 備 片 付 け 休 憩 4h) 施 工 速 度 [m 2 /h] 日 の 施 工 面 積 [m 2 / 日 ] 施 工 単 価 [\/m 2 ] 970 1,450 1,930 2,900 4,630 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 作 業 中 はマスクを 着 用 汚 染 部 位 を 触 れる 際 にはゴム 手 袋 着 用 ウォータジェット 作 業 時 は 甲 プロテクターを 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 伊 達 市 が 実 施 中 の 除 福 島 県 伊 達 市 保 原 町 霊 山 町 染 エリアの 猫 塚 仮 置 場 に 保 管 付 録

4 1. 除 染 能 力 の 実 証 1 インターロッキングブロック 1) 試 験 条 件 エリア 繰 返 し 試 験 条 件 吐 出 圧 力 吐 出 水 量 施 工 速 度 ノズルディスタンス [MPa] [l/min] [ 分 /m 2 ] [mm] A-B-C 3 回 150 D-E-F 3 回 G-H-I 3 回 J-K-L 3 回 150 M-N-O 3 回 P-Q-R 3 回 90 ノズル 回 転 数 [min -1 ] 1,600-1,300-1,000 ( 例 :A-B-C) 2) 試 験 状 況 試 験 エリア (2m 2m) 除 染 前 除 染 後 除 染 ツール(フロアクリーナー) による 除 染 作 業 廃 液 回 収 装 置 ( 湿 式 掃 除 機 ) 測 定 用 テンプレート を 用 いた 測 定 除 染 面 除 染 作 業 は 一 つのエリア( 例 えばエリア A 2m 2m)を 往 復 走 行 させながら 廃 液 回 収 装 置 (2.2 kw 30kPa)で 除 染 廃 液 を 回 収 しながら 除 染 を 行 う 銀 色 の SUS プレートは 往 復 時 に 除 染 面 を 破 損 させないようにマスキングしている 作 業 の 班 構 成 は 5 人 1 組 除 染 前 除 染 後 黒 い 部 分 が 汚 染 部 除 染 前 後 の 表 面 の 拡 大 写 真 ( 除 染 前 では 放 射 性 物 質 が 含 まれる 汚 れが 確 認 でき るが 除 染 後 は 除 去 されている) 3) 試 験 結 果 1,000 ND:ノズルディスタンス 100% 1, % % % 表 面 汚 染 [cpm] 表 面 汚 染 (A~C)_ND150mm 表 面 汚 染 (D~F)_ND120mm 表 面 汚 染 (G~I)_ND90mm 低 減 率 (A~C)_ND150mm 低 減 率 (D~F)_ND120mm 低 減 率 (G~I)_ND90mm 60% 40% 低 減 率 表 面 汚 染 [cpm] 表 面 汚 染 (J~L)_ND150mm 表 面 汚 染 (M~O)_ND120mm 表 面 汚 染 (P~R)_ND90mm 低 減 率 (J~L)_ND150mm 低 減 率 (P~R)_ND90mm 低 減 率 (M~O)_ND120mm 60% 40% 低 減 率 % % 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] インターロッキングブロック 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.5 分 /m 2 を3 回 繰 返 し) 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] インターロッキングブロック 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.75 分 /m 2 を3 回 繰 返 し) 付 録

5 (グラフの 見 方 ) 試 験 は 3 回 繰 返 し 行 い 1 回 ごとに 表 面 汚 染 と 表 面 線 量 率 の 測 定 を 行 った グラフ 内 でプロットされた 点 を 測 定 値 とし 除 染 1~3 回 の 測 定 点 をグラフ 化 した 除 染 速 度 は 繰 返 しにより 除 染 対 象 面 への 実 際 の 除 染 速 度 が 低 下 する 例 えば 0.5 分 /m 2 で 1 回 除 染 した 場 合 には 0.5 分 /m 2 となり 2 回 繰 返 では 1.0 分 /m 2 3 回 では 1.5 分 /m 2 となる ( 主 な 考 察 ) ノズル 回 転 数 を 1,000 1,300 1,600min -1 で 変 化 させた 除 染 では 顕 著 な 有 意 差 は 見 られなかった( 前 記 グラフは 回 転 数 ごとの 平 均 値 で 記 述 ) ノズル 回 転 数 の 違 いは 除 染 面 の 周 速 の 違 いとなり 1,000min -1 に 対 し 1,300min -1 1,600min -1 の 周 速 は 1.3 倍 1.6 倍 と 速 くなり 一 般 的 にノズル 回 転 数 が 低 いほど 切 削 能 力 が 向 上 するが 圧 縮 強 度 が 高 いインターロッキングブロック( 以 下 ILB と 略 称 )に 対 する 有 意 差 として 表 れにくいと 考 えられる ノズルディスタンス( 以 下 ND と 略 称 )は 距 離 が 短 く 近 いほど 除 染 効 果 が 高 いことがわかった 一 般 的 に 気 中 高 速 水 噴 流 の 場 合 その 構 造 からノズル 径 の 100 倍 未 満 の 噴 流 は 切 断 はく 離 100~700 倍 の 噴 流 は 洗 浄 として 利 用 されることが 多 く ND が 短 い 領 域 は 切 削 能 力 が 高 くなり ND が 長 くなると 水 噴 流 は 拡 散 してゆくことが 知 られて いる ILB の 場 合 ILB 間 の 放 射 性 物 質 を 含 むスラッジがある 目 地 に 水 噴 流 が 入 り 込 んで 除 染 を 行 うためには ND は 短 く 拡 散 が 少 ない 水 噴 流 で 除 染 を 行 うほうが 効 果 的 であると 考 えられる 除 染 を 3 回 繰 返 した 除 染 速 度 0.5 分 /m 2 より 2 回 繰 返 す 除 染 速 度 0.75 分 /m 2 の 方 が 高 い 除 染 効 果 が 得 られた( 最 終 的 な 除 染 速 度 は 同 じ 1.5 分 /m 2 ) 同 じ 除 染 時 間 で 異 なる 除 染 効 果 が 得 られたのは 遅 い 速 度 の 除 染 では 水 噴 流 が ILB 間 の 目 地 や 母 材 内 まで 入 り 込 み 放 射 性 物 質 を 含 む 汚 れを 除 去 していると 考 えられる 2 アスファルト 路 面 1) 試 験 条 件 2) 試 験 状 況 エリア 繰 返 し 試 験 条 件 吐 出 圧 力 吐 出 水 量 施 工 速 度 ノズルディスタンス ノズル 回 転 数 [MPa] [l/min] [ 分 /m 2 ] [mm] [min -1 ] A-B-C 2 回 150 D-E-F 2 回 G-H-I 1 回 90 1,600-1,300-1, J-K-L 2 回 150 ( 例 :A-B-C) M-N-O 1 回 P-Q-R 中 止 90 本 試 験 ではアスファルトの 表 面 を 切 削 し 破 損 させる 可 能 性 があったため 繰 返 し 回 数 を 減 らし かつ 破 損 の 可 能 性 がある 試 験 条 件 での 試 験 は 中 止 した 除 染 状 況 除 染 前 の 状 態 ( 表 面 が 平 坦 にみえる) 除 染 後 の 状 態 ( 骨 材 が 抜 けた 部 分 に 埋 もれた 汚 染 物 が 除 去 され さら に 表 面 が 荒 れている) 3) 試 験 結 果 2, % 2, % 表 面 汚 染 密 度 [cpm] 2,000 1,500 1, 表 面 汚 染 (A~C)_ND150mm 表 面 汚 染 (D~F)_ND120mm 表 面 汚 染 (G~I)_ND90mm 低 減 率 (A~C)_ND150mm 低 減 率 (D~F)_120mm 低 減 率 (G~I)_ND90mm 80% 60% 40% 20% 低 減 率 表 面 汚 染 密 度 [cpm] 2,000 1,500 1, 表 面 汚 染 (J~L)_ND150mm 表 面 汚 染 (M~O)_ND120mm 低 減 率 (J~L)_ND150mm 低 減 率 (M~O)_ND120mm 80% 60% 40% 20% 低 減 率 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] アスファルト 路 面 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.5 分 /m 2 を 繰 返 し) 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] アスファルト 路 面 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.75 分 /m 2 を 繰 返 し) 付 録

6 3 コンクリート 土 間 路 面 1) 試 験 条 件 試 験 条 件 吐 出 圧 力 吐 出 水 量 エリア 繰 返 し 施 工 速 度 ノズルディスタンス ノズル 回 転 数 [MPa] [l/min] [ 分 /m2] [mm] [min -1 ] A-D-G 3 回 0.5 (A-D-G) 1, J-P 3 回 (J-P) 0.75 R 3 回 90 1,000 本 試 験 の 対 象 範 囲 が 狭 いことから これまでの 試 験 結 果 を 踏 まえ 条 件 を 絞 って 試 験 を 実 施 した 2) 試 験 状 況 除 染 前 除 染 後 除 染 前 除 染 後 除 染 後 の 状 態 (コンクリート 土 間 ) ( 比 較 的 健 全 な 土 間 であるため 表 面 汚 れとモルタル 分 が 除 去 されている) 除 染 後 の 状 態 (コンクリート 路 面 ) ( 表 面 劣 化 が 進 んでいるため 表 面 汚 れと 共 にモルタ ル 細 骨 材 も 除 去 されいる) 3) 試 験 結 果 ( 一 部 条 件 のみ 抜 粋 ) 表 面 汚 染 [cpm] 2,500 2,000 1,500 1, 表 面 汚 染 (J)_ND150mm 表 面 汚 染 (P)_ND90mm 表 面 汚 染 (R)_ND90mm 低 減 率 (J)_ND150mm 低 減 率 (P)_ND90mm 低 減 率 (R)_ND90mm 100% 80% 60% 40% 20% 低 減 率 表 面 汚 染 [cpm] 2,500 2,000 1,500 1, 表 面 汚 染 (J)_ND150mm 表 面 汚 染 (P)_ND90mm 表 面 汚 染 (R)_ND90mm 低 減 率 (J)_ND150mm 低 減 率 (P)_ND90mm 低 減 率 (R)_ND90mm 100% 80% 60% 40% 20% 低 減 率 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] コンクリート 土 間 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.75 分 /m 2 を 繰 返 し) 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] コンクリート 路 面 除 染 試 験 結 果 ( 除 染 速 度 0.75 分 /m 2 を 繰 返 し) 4 除 染 効 果 これまで 行 った 対 象 部 位 ごとのすべての 試 験 結 果 をより 低 減 率 に 応 じた 除 染 速 度 を 評 価 した (インターロッキングブロックとアスファルト 路 面 試 験 結 果 抜 粋 ) 低 減 率 100% 90% 80% 70% 60% 50% 低 減 率 (A) 低 減 率 (B) 40% 低 減 率 (C) 低 減 率 (D) 低 減 率 (E) 低 減 率 (F) 30% 低 減 率 (G) 低 減 率 (H) 低 減 率 (I) 低 減 率 (J) 20% 低 減 率 (K) 低 減 率 (L) 低 減 率 (M) 低 減 率 (N) 10% 低 減 率 (O) 低 減 率 (P) 低 減 率 (Q) 低 減 率 (R) 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] インターロッキングブロック 除 染 試 験 結 果 (すべての 試 験 結 果 ) 低 減 率 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 低 減 率 (A) 低 減 率 (B) 低 減 率 (C) 低 減 率 (D) 30% 低 減 率 (E) 低 減 率 (F) 低 減 率 (G) 低 減 率 (H) 20% 低 減 率 (I) 低 減 率 (J) 低 減 率 (K) 低 減 率 (L) 10% 低 減 率 (M) 低 減 率 (N) 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] アスファルト 路 面 除 染 試 験 結 果 (すべての 試 験 結 果 ) 付 録

7 インターロッキングブロック アスファルト 路 面 コンクリート 土 間 ( 比 較 的 健 全 ) コンクリート 路 面 ( 表 面 劣 化 ) ( ) 内 は 内 挿 値 除 染 効 果 まとめ 単 位 : 上 段 [ 分 /m 2 ] 下 段 [m 2 /h] 低 減 率 50% 60% 70% 80% 90% 95% (0.5) (120) (0.5) (120) (0.5) (120) (0.5) (120) (0.75) (80) (0.5) (120) 除 染 試 験 結 果 まとめ 1) 試 験 パラメータの 影 響 インターロッキングブ ロック 除 染 対 象 部 位 ごとの 試 験 パラメータの 影 響 対 象 部 位 ノズル 回 転 数 ノズルディスタンス 除 染 速 度 ( 影 響 なし) ( 近 いほど 効 果 がある) 母 材 強 度 が 高 いため 回 転 数 近 いほど 除 染 効 果 が 高 い による 除 染 効 果 への 影 響 はみ られない 一 番 影 響 が 大 きい アスファルト 路 面 ( 影 響 不 明 ) 凹 部 の 堆 積 物 と 表 面 を 薄 くはく 離 させるだけで 容 易 に 除 染 で きる ( 破 損 の 可 能 性 があるため 切 削 の 条 件 まで 実 施 していな い) コンクリート 土 間 コンクリート 路 面 ( 遅 い 方 が 効 果 がある) 回 転 数 が 遅 い 切 削 領 域 での 条 件 が 除 染 効 果 が 高 い ( 近 いほど 効 果 がある) 近 いほど 低 減 率 は 向 上 する ( 遅 いほど 効 果 がある) 遅 い 速 度 で 目 地 母 材 内 に 水 噴 流 を 当 てることに より 高 い 除 染 効 果 が 得 られ 除 染 速 度 の 変 化 が ( 早 い 速 度 で 効 果 がある) 切 削 する 領 域 まで 除 染 をせず 表 面 凹 部 の 堆 積 物 と 表 面 を 薄 くはく 離 させるだけで 高 い 除 染 効 果 が 得 られるため 除 染 速 度 の 影 響 はなく 結 果 的 に 早 い 速 度 の 方 が 除 染 効 果 が 高 い ( 遅 いほど 効 果 がある) 速 度 が 遅 い 切 削 領 域 での 条 件 が 除 染 効 果 が 高 い パラメータによる 影 響 は 除 染 速 度 > 回 転 数 >ノ ズルディスタンスの 順 である 2) 汚 染 濃 度 の 異 なる 部 位 での 除 染 効 果 本 試 験 では 表 面 汚 染 が 800~2,000[net-cpm]と 低 めであるため 既 往 試 験 成 果 の 比 較 的 高 い 濃 度 の 汚 染 部 位 ( 表 面 汚 染 3,000~5,000[net-cpm])での 除 染 効 果 と 比 較 した アスファルト 路 面 では 大 きな 差 がないことから 高 濃 度 部 位 であ っても 本 試 験 と 同 等 の 効 果 が 得 られると 考 えられる しかし コンクリート 面 に 関 しては 劣 化 程 度 が 除 染 効 果 に 大 きな 影 響 があるため 一 概 に 既 往 試 験 成 果 と 比 較 できないが 切 削 の 領 域 まで 除 染 することにより 低 減 率 80% 以 上 を 確 保 することができる 表 面 汚 染 [cpm] 5, % 90% 4,000 80% 70% 3,000 60% 表 面 汚 染 50% 低 減 率 2,000 40% 30% 1,000 20% 10% 0 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] 高 濃 度 汚 染 におけるS-Jetの 除 染 効 果 ( 既 往 試 験 成 果 /アスファルト 非 切 削 ) 低 減 率 表 面 汚 染 [cpm] 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 表 面 汚 染 低 減 率 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 除 染 速 度 [ 分 /m 2 ] 高 濃 度 汚 染 におけるS-Jetの 除 染 効 果 ( 既 往 試 験 成 果 /コンクリート 土 間 切 削 ) 低 減 率 アスファルト 路 面 ( ) 内 は 内 挿 値 既 往 試 験 成 果 と 本 試 験 との 比 較 単 位 : 上 段 [ 分 /m 2 ] 下 段 [m 2 /h] 低 減 率 50% 60% 70% 80% 本 試 験 (0.5) (0.5) (0.5) 0.5 既 往 成 果 (120) (120) (120) 120 付 録

8 2. 除 染 廃 液 処 理 の 実 証 1) 試 験 状 況 凝 集 沈 殿 処 理 (300l 処 理 - 無 機 系 凝 集 剤 1g/l 添 加 ) 凝 集 沈 殿 剤 添 加 攪 拌 後 5 分 スラッジ 分 上 澄 水 精 密 ろ 過 処 理 (25μm) 沈 殿 物 をろ 布 でろ 過 /1 日 放 置 (スラッジ 分 はすべて 砂 状 または 粘 土 状 の 微 細 粒 子 ) 流 量 計 精 密 ろ 過 器 インラインフィルター ゼオライトインラインフィルター 処 理 ゼオライトインラインフィルター 内 部 ( 約 15 kg 充 填 φ200mm 長 さ 500mm) 付 録

9 2) 試 験 結 果 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットシステムによる 除 染 廃 液 処 理 試 験 結 果 除 染 廃 液 種 類 SV 1 低 減 率 流 量 流 速 接 触 時 間 放 射 能 濃 度 精 密 ろ 過 ろ 液 除 染 廃 液 [l/min] [m/h] [s] [Bq/kg] に 対 して に 対 して ph 清 水 (ブランク) - < イ 原 液 , ン タ 凝 集 沈 殿 上 澄 み ー 99.88% 7.4 ロ 精 密 ろ 過 ろ 液 ッ キ % 99.94% 8.3 ン グ % 99.95% 8.5 ブ ロ ゼオライト 処 理 % 99.97% 8.9 ッ ク % 99.98% % 99.99% 9.7 原 液 , 凝 集 沈 殿 上 澄 み % 6.8 ア ス 精 密 ろ 過 ろ 液 % 6.9 フ ァ % 99.93% 6.6 ル % 99.95% 6.8 ト ゼオライト 処 理 % 99.96% % 99.97% % 99.98% ,000( 土 間 ) 原 液 ,000( 路 面 ) コ ン ク リ ー ト 既 往 試 験 成 果 ,500 ( 同 量 分 取 ) 凝 集 沈 殿 上 澄 み % 7.1 精 密 ろ 過 ろ 液 % 99.94% % 99.96% 8.1 ゼオライト 処 理 % 99.98% % 99.99% % 99.99% 8.0 サンプル A 4 サンプル B 5 原 液 約 500, 凝 集 沈 殿 上 澄 み 約 3, % 6.2 原 液 , % 7.0 凝 集 沈 殿 上 澄 み % 7.1 精 密 ろ 過 ろ 液 ゼオライト 処 理 % 99.74% % 99.82% % 99.92% % 99.99% % % SV: 空 間 速 度 (Space Velocity) 単 位 時 間 当 たりのろ 過 材 体 積 の 処 理 回 数 ( 通 水 回 数 ) 2 サンプリング 時 にタンク 底 部 の 上 澄 み 以 外 の 原 液 に 近 い 廃 液 をろ 過 したため 精 密 ろ 過 ろ 液 を 汚 染 させた 可 能 性 がある 3 コンクリート 廃 液 は 土 間 と 路 面 の 上 澄 みを 同 量 分 取 して 後 処 理 を 実 施 4 除 染 対 象 面 の 表 面 汚 染 :100kcpm 程 度 5 除 染 対 象 面 の 表 面 汚 染 :2~5kcpm 程 度 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] 1.0E E E E+00 ILB( 放 射 能 濃 度 ) アスファルト( 放 射 能 濃 度 ) コンクリート( 放 射 能 濃 度 ) 既 往 試 験 成 果 /ILB( 放 射 能 濃 度 ) ILB( 低 減 率 ) アスファルト( 低 減 率 ) コンクリート( 低 減 率 ) 既 往 試 験 成 果 /ILB( 低 減 率 ) 100% 80% 60% 40% 低 減 率 1.0E-01 20% ILB:インターロッキングブロック 付 録

10 ( 放 射 性 物 質 除 去 ) 凝 集 沈 殿 処 理 により 廃 液 の 放 射 能 濃 度 は 1/1,000 程 度 低 減 されることから 放 射 性 物 質 は 固 形 分 からの 寄 与 が 高 い と 予 想 される 放 射 性 セシウム( 以 下 Cs と 略 称 )のほとんどが 固 形 分 に 付 着 している 可 能 性 が 高 い 表 中 既 往 試 験 成 果 A B でも 同 様 な 傾 向 がみられる ゼオライトインラインフィルターの 通 水 処 理 による 低 減 効 果 は 通 水 流 速 によって 異 なり 遅 いほど 低 減 率 が 向 上 す るため 液 相 側 にも 粒 子 状 物 質 以 外 の 状 態 で 存 在 する 放 射 性 物 質 が 存 在 する 可 能 性 があり それを 吸 着 している 可 能 性 がある 既 往 試 験 成 果 より 除 染 対 象 部 位 の 表 面 汚 染 の 高 さに 伴 い 除 染 廃 液 の 放 射 能 濃 度 も 上 昇 する そのため 凝 集 沈 殿 処 理 では 概 ね 1/1,000 程 度 の 低 減 率 しか 期 待 できないことからゼオライト 等 の 吸 着 作 用 がある 物 質 の 活 用 が 必 要 であると 考 えられる 本 試 験 ではアスファルト 路 面 の 精 密 ろ 過 ろ 液 のインラインフィルター 処 理 の 効 果 が 他 の2 廃 液 より 効 果 が 低 い 傾 向 がみられる これは 共 存 する 有 機 物 等 から 何 らかの 吸 着 障 害 が 起 こっている 可 能 性 がある (アスファルトの 主 成 分 はパラフィン ナフテン 芳 香 族 炭 化 水 素 等 であり インターロッキングブロックやコンクリートとは 大 きく 異 なり 多 種 多 様 な 有 機 物 が 含 まれている) 既 往 試 験 成 果 B では 本 試 験 の 精 密 ろ 過 ろ 液 の 放 射 能 濃 度 より1 桁 高 いサンプルを 用 いて 試 験 を 行 った ゼオライト インラインフィルター 処 理 の 効 果 は 低 濃 度 廃 液 ( 今 回 の 試 験 結 果 )より 高 い 傾 向 が 見 られる そのため 比 較 的 高 濃 度 であればより 効 果 的 な 処 理 ができる 可 能 性 が 高 い ( 一 般 排 水 基 準 ) 一 般 排 水 基 準 ( 水 素 イオン 濃 度 -ph 生 物 化 学 的 酸 素 要 求 量 -BOD 化 学 的 酸 素 要 求 量 -COD 浮 遊 物 質 量 -SS ノルマ ルヘキサ 抽 出 物 質 含 有 量 フェノール 類 銅 含 有 量 亜 鉛 含 有 量 溶 解 性 鉄 含 有 量 溶 解 性 マンガン 含 有 量 クロ ム 含 有 量 大 腸 菌 群 数 窒 素 含 有 量 燐 含 有 量 )として 排 水 分 析 を 行 った 分 析 結 果 からはすべてのゼオライトイ ンラインフィルターからの 排 水 はすべて 基 準 値 以 内 であった 全 般 的 に ph が 高 い 傾 向 にあるが これはゼオライトに 含 まれる 酸 化 カルシウムからのカルシウム 成 分 が 溶 出 し 排 水 中 の ph を 上 昇 させていると 考 えられる そのため ゼオライトインラインフィルターでの 通 水 速 度 が 遅 くな るほど ph が 高 くなる 傾 向 がみられる また ph が 全 般 的 に 高 い 傾 向 にあるのは 凍 結 防 止 のための 融 雪 剤 使 用 によ るナトリウムやカルシウム 等 の 溶 出 の 可 能 性 がある ( 本 試 験 は 対 象 部 位 ごとにまとめて 分 析 評 価 しており 個 別 処 理 条 件 で 測 定 を 行 った ph 測 定 は 一 部 排 水 基 準 を 超 過 している これは 既 往 試 験 では 確 認 できなかった 結 果 で 原 因 は 融 雪 剤 の 影 響 が 考 えられる) 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットへの 再 利 用 を 考 慮 した 場 合 推 奨 水 質 は 腐 蝕 性 やスケールを 生 じさせやすい 物 質 が 含 まれていないことが 望 ましい それらの 物 質 が 含 まれる 可 能 性 がある 融 雪 剤 を 用 いる 場 合 ( 冬 期 の 道 路 )に は 除 染 廃 液 の 再 利 用 は 困 難 である しかし それ 以 外 の 場 合 においてはゼオライトのカルシウム 成 分 の 影 響 が 考 え られるが 回 収 された 廃 液 がすべて 再 利 用 されることはなく 回 収 されたスラッジ 分 に 水 分 を 取 られ 給 水 による 希 釈 が 想 定 されるため 再 利 用 は 可 能 であると 考 えられる 付 録

11 3. 放 射 性 セシウム 存 在 形 態 の 実 証 1 粒 子 状 物 質 の 確 認 メンブランフィルタろ 過 前 後 の 放 射 能 濃 度 と 主 な 成 分 廃 液 種 類 放 射 能 濃 度 主 な 成 分 [mg/l] 通 過 率 [Bq/kg] Na Mg Al Si K Ca 精 密 ろ 過 ろ 液 インターロッキングブロック MF1μm ろ 過 後 % MF0.45μm ろ 過 後 % 精 密 ろ 過 ろ 液 アスファルト MF1μm ろ 過 後 11 73% MF0.45μm ろ 過 後 11 73% 主 な 主 成 分 は ICP 発 光 分 光 分 析 装 置 による 半 定 量 分 析 本 試 験 結 果 からメンブランフィルター0.45μm を 透 過 した 放 射 性 物 質 の 濃 度 は 除 染 廃 液 濃 度 の 0.1% 程 度 ではあるが 除 染 廃 液 のスラッジに 付 着 している Cs とは 異 なる 性 状 で 存 在 すると 考 えられる Cs がイオンとして 存 在 している 可 能 性 を 否 定 はできないが コロイド 状 物 質 に Cs が 付 着 した 状 態 で 存 在 して いる 可 能 性 が 高 い 両 廃 液 ともナトリウムとカルシウムの 存 在 が 顕 著 であるが 本 来 の 主 成 分 に 起 因 する 物 質 ではないため 試 験 時 の 凍 結 防 止 に 用 いた 融 雪 剤 の 可 能 性 が 考 え られる 環 境 省 告 示 第 十 九 号 / 土 壌 汚 染 対 策 法 施 行 規 則 ( 平 成 十 四 年 環 境 省 令 第 二 十 九 号 )では 土 壌 含 有 量 調 査 に 係 る 測 定 方 法 に 検 液 作 製 時 には 0.45μm のメン ブランフィルターでろ 過 し その 検 液 を ICP 発 光 分 光 分 析 装 置 等 で 測 定 を 行 っ ており いわゆる 粒 子 状 の 物 質 はこのプロセスで 除 去 されると 考 えられる 精 密 ろ 過 ろ 液 メンブランフィルター 試 験 概 念 2ゼオライト 寿 命 の 確 認 定 量 ポンプ インラインフィルター 小 規 模 モデル Φ2.3 cm L10 cm 42 cm 3 37g 処 理 水 ゼオライトの 寿 命 評 価 試 験 結 果 累 積 処 理 量 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] Cs 吸 着 量 [kg] 処 理 前 処 理 後 [Bq/g] 吸 着 量 は 累 積 処 理 量 と 処 理 前 後 の 放 射 能 濃 度 から 算 出 精 密 ろ 過 ろ 液 試 験 概 念 本 試 験 では 除 染 試 験 で 用 いたゼオライトインラ インフィルターの 小 規 模 モデルを 用 いて 試 験 を 行 った できるだけ 実 機 と 同 条 件 で 行 うために 2.5m/h の 流 速 でろ 液 の 通 水 処 理 を 行 った 小 規 模 モデルとゼオライトペレットの 空 隙 が 実 機 より 多 い 可 能 性 があるため 処 理 の 早 い 段 階 から Cs が 検 出 され 実 機 の 処 理 能 力 より 下 回 っていると 考 え られる 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] y = 0.80 ln(x) R² = 処 理 量 [l] 処 理 前 放 射 能 濃 度 処 理 後 放 射 能 濃 度 吸 着 量 近 似 式 ( 処 理 後 放 射 能 濃 度 ) ゼオライトの 寿 命 評 価 試 験 結 果 吸 着 量 [Bq/g] 付 録

12 Cs のゼオライトへの 吸 着 寿 命 は 処 理 後 の 放 射 能 濃 度 が 処 理 前 の 放 射 能 濃 度 と 同 等 になった 点 をもって 寿 命 点 と するのが 理 想 的 ( 処 理 前 放 射 能 濃 度 :13~15Bq/g)であるが ゼオライトへの Cs 捕 捉 は 水 相 との 間 で 一 定 の 平 衡 状 態 にあると 考 えられ 処 理 前 の 放 射 能 濃 度 に 漸 近 する 状 況 になった 点 を 破 過 点 とみなした ( 本 試 験 では 処 理 後 放 射 能 濃 度 8Bq/g 程 度 で 試 験 を 終 了 させた)その 結 果 試 験 で 用 いたペレット 状 ゼオライトの 寿 命 を 12Bq/g と 推 定 した この 数 値 は 漸 近 途 中 の 値 であるため 実 際 の 値 はこれより 大 きいと 考 えられる また この 結 果 は 既 往 試 験 成 果 ( 処 理 前 放 射 能 濃 度 :28Bq/l 寿 命 到 達 放 射 能 濃 度 :10Bq/l 寿 命 :6.6Bq/g 既 往 試 験 では 放 射 能 濃 度 の 単 位 を Bq/l としている)を 大 きく 上 回 る 結 果 であった( 放 射 性 物 質 の 挙 動 からみ た 適 正 な 廃 棄 物 処 理 処 分 ( 技 術 資 料 第 三 版 )p84 平 成 24 年 12 月 20 日 ( 独 ) 国 立 環 境 研 究 所 資 源 循 環 廃 棄 物 研 究 センター) この 試 験 結 果 の 差 は 両 試 験 で 想 定 する 破 過 点 ( 濃 度 )が 異 なるため 生 じたと 考 えられる 3 破 過 状 態 の 確 認 ゼオライトインラインフィルターの 破 過 状 況 試 験 結 果 除 染 廃 液 種 類 放 射 能 濃 度 ゼオライト 充 填 量 吸 着 放 射 能 量 [Bq/kg] [kg] [Bq] 処 理 前 ゼオライト (ブランク) < 上 側 1/ 上 側 2/ 中 央 部 ,170 下 側 2/ ,530 下 側 1/ ,950 合 計 吸 着 量 [Bq] 6,180 平 均 吸 着 量 [Bq/g] 0.4 試 験 概 念 使 用 済 みゼオライト ( 充 てん 量 15kg) 5 等 分 にして 分 析 インラインフィルター 処 理 水 は 下 側 より 本 試 験 はすべての 除 染 試 験 で 回 収 した 除 染 廃 液 を 凝 集 沈 殿 精 密 ろ 過 処 理 を 行 ったろ 液 約 750l( 平 均 放 射 能 濃 度 約 13Bq/kg)を 通 水 処 理 した 回 収 した 放 射 性 物 質 の 合 計 は 約 6,000Bq( 吸 着 量 として 約 0.4Bq/g)である 本 フィルターはペレット 状 に 焼 結 さ れたゼオライトであるため 粒 子 状 の 固 形 物 をろ 過 回 収 することはできない また 前 述 1 項 で 調 査 した 凝 集 沈 殿 後 の 精 密 ろ 過 ろ 液 には 粒 子 状 ではないコロイド 状 の 物 質 に 付 着 した Cs の 可 能 性 があることから 粒 子 状 ではない Cs を 吸 着 していると 考 えられる 濃 度 の 変 位 をみると 給 水 側 ( 下 側 1/5)が 吸 着 量 が 多 く 排 水 側 ( 上 側 1/5)では 少 なくなっている この 試 験 結 果 から 寿 命 は 給 水 側 ( 下 側 1/5)から 徐 々に 始 まると 考 えられる 前 述 2 項 の 寿 命 の 結 果 から 本 試 験 で 用 いたゼオライトインラインフィルターの 寿 命 を 評 価 すると 以 下 のようにな る ペレット 状 ゼオライトの 寿 命 :12Bq/g ゼオライトインラインフィルターの 充 填 量 :15,000g ゼオライトインラインフィルターの 寿 命 :180kBq(12 15,000) 4. 試 験 期 間 中 の 被 ばく 評 価 試 験 期 間 中 の 除 染 従 事 者 の 被 ばく 量 作 業 内 容 放 射 線 管 理 ( 測 定 ) 除 染 作 業 水 処 理 作 業 分 析 作 業 準 備 作 業 等 合 計 作 業 工 数 [ 人 日 ] 総 被 ばく 量 [μsv] 最 大 被 ばく 量 [μsv/ 人 日 ] 平 均 被 ばく 量 [μsv/ 人 日 ] ( 平 均 ) 付 録

13 5. 試 験 期 間 中 に 発 生 した 放 射 性 廃 棄 物 量 及 び 処 理 試 験 で 発 生 したスラッジ 量 性 状 対 象 部 位 放 射 能 濃 度 回 収 量 固 形 分 濃 度 比 重 回 収 量 除 染 面 積 発 生 量 [kbq/kg] [kg-wet] [mass%] [g/cm 3 ] [kg-dry] [m 2 ] [g/m 2 ] wet dry インターロッキングブロック % アスファルト 61 73% コンクリート 土 間 % コンクリート 路 面 49 68% 回 収 スラッジ 量 : 凝 集 沈 殿 後 1 日 自 然 脱 水 させたもの 試 験 で 発 生 した 放 射 性 廃 棄 物 ( 一 部 ) 放 射 性 廃 棄 物 の 収 納 フレキシブルコンテナ 収 納 仮 置 き 場 の 状 況 ( 伊 達 市 猫 塚 ) 6.コスト 評 価 コスト 評 価 上 の 前 提 条 件 本 試 験 での 作 業 員 単 価 ( 東 京 からの 宿 泊 費 含 む)で 試 算 1ヶ 月 以 上 作 業 員 は5 人 /1 組 1 日 の 作 業 時 間 :8 時 間 除 染 作 業 :3 時 間 水 処 理 作 業 :1 時 間 朝 礼 移 動 準 備 休 憩 等 :4 時 間 1 日 の 作 業 では 車 両 の 移 動 がないこと 1 回 の 施 工 面 積 が 施 工 速 度 除 染 時 間 (3 時 間 ) 以 上 あること 設 備 資 材 費 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータ ージェットシステム システム 構 成 コスト 構 成 少 水 量 型 超 高 圧 ウォータージェットシステム 除 染 ツール(フロア クリーナ) コンプレッサー ポリタンク 液 体 掃 除 機 等 概 算 金 額 [ 千 円 ] 発 電 機 トラック 等 2tトラック 2 台 50/60KVA 355 その 他 仮 設 設 備 水 中 ポンプ 電 工 ドラム ハンドミキサー 可 搬 式 作 業 台 等 411 消 耗 品 等 水 処 理 に 伴 う 消 耗 品 無 機 系 凝 集 剤 ( 水 澄 まいる) ペレット 状 ゼオライト(ゼオポート U) 不 織 布 フィルター その 他 フィルターケーシング 等 279 作 業 費 労 務 費 及 び 宿 泊 費 労 務 :5 人 22 日 宿 泊 :5 人 30 日 3,470 その 他 諸 経 費 燃 料 及 び 交 通 費 等 ,418 合 計 7,623 1 日 当 たりのコスト(1 ヶ 月 22 日 ) 347 施 工 速 度 とコスト 試 算 施 工 速 度 [m 2 /h] 日 の 施 工 量 [m 2 ] 施 工 単 価 [\/m 2 ] 970 1,450 1,930 2,900 4,630 施 工 単 価 は 1 日 当 たりのコストを 1 日 の 施 工 量 で 除 して 端 数 を 切 り 上 げて 算 出 試 算 単 価 には 水 処 理 費 用 含 む( 単 価 の 約 10%) 付 録

14 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 NIPPO 実 証 テーマ 名 : 薄 層 切 削 による 路 面 除 染 技 術 の 改 良 改 善 事 業 の 概 要 : 特 殊 薄 層 切 削 機 で 舗 装 表 面 を 薄 く 削 り 取 り 放 射 性 物 質 を 除 去 する わだち 掘 れ 路 面 では 小 型 薄 層 切 削 機 を 併 用 して 切 削 残 を 低 減 する 切 削 後 は 除 去 物 の 回 収 清 掃 と 区 画 線 を 復 旧 して 交 通 開 放 する 実 施 内 容 : 特 殊 薄 層 切 削 機 ( 大 型 機 小 型 機 ) 除 去 物 回 収 袋 詰 め 装 置 を 用 いて 舗 装 路 面 を 薄 層 切 削 により 除 染 する 1 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 低 減 率 の 関 係 を 把 握 する 2 舗 装 路 面 の 凹 凸 状 況 に 応 じた 適 切 な 切 削 機 の 組 合 せを 検 討 する 3 作 業 能 力 とコストを 検 証 する 4 切 削 後 の 路 面 性 状 が 一 般 供 用 に 支 障 ないかを 確 認 する 5 作 業 時 の 粉 じん 低 減 を 検 証 する 技 術 概 要 : 特 殊 薄 層 切 削 機 で 舗 装 表 面 を 薄 く 削 り 取 り 除 染 する わだち 掘 れ 路 面 では 小 型 薄 層 切 削 機 を 併 用 して 切 削 残 を 低 減 する 切 削 後 は 除 去 物 の 回 収 清 掃 と 区 画 線 を 復 旧 して 交 通 開 放 する 1. 試 験 フロー 切 削 前 放 射 線 測 定 切 削 除 去 物 回 収 路 面 清 掃 切 削 後 放 射 線 測 定 表 面 汚 染 密 度 空 間 線 量 率 表 面 線 量 率 特 殊 薄 層 切 削 機 ( 大 型 機 / 小 型 機 ) 除 去 物 回 収 袋 詰 装 置 路 面 清 掃 車 ( 乾 式 吸 込 みブラシ 式 / 真 空 還 流 式 絶 対 圧 8.34kPa) 表 面 汚 染 密 度 空 間 線 量 率 表 面 線 量 率 大 型 特 殊 薄 層 切 削 機 小 型 特 殊 薄 層 切 削 機 除 去 物 回 収 袋 詰 装 置 路 面 清 掃 車 図 1 主 要 機 械 2. 試 験 目 標 (1) 表 面 汚 染 低 減 率 :95% 以 上 (2) 平 均 切 削 厚 :5mm 以 下 (3) 施 工 能 力 :2,000m 2 / 日 以 上 (4) 切 削 面 のまま 供 用 できる 路 面 性 状 を 確 保 (5) 粉 じん 発 生 の 抑 制 3. 期 待 される 効 果 (1) 除 去 物 発 生 量 を 最 小 に 抑 えて 高 い 除 染 効 果 を 得 る (2) 路 面 除 染 をスピードアップしてローコスト 化 する (3) 切 削 面 供 用 を 可 能 にし 工 法 の 適 用 場 面 を 広 げる 付 録

15 除 染 効 果 : 1. 切 削 面 積 率 と 表 面 汚 染 低 減 率 工 区 対 象 面 積 (m 2 ) 切 削 面 積 (m 2 ) 切 削 面 積 率 (%) 除 去 物 の 重 量 (kg) 除 去 物 発 生 量 (kg/m 2 ) 平 均 切 削 厚 さ (mm) 表 面 汚 染 低 減 率 (%) 使 用 した 特 殊 切 削 機 1 工 区 , 大 型 のみ 2 工 区 , 小 型 のみ 3 工 区 , 大 型 + 小 型 (3 工 区 は 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 密 度 低 減 率 の 関 係 を 求 めるため 意 図 的 に 切 削 厚 さを 調 整 したため 切 削 面 積 率 が 低 くなった) 2. 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 低 減 率 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 低 減 率 の 関 係 を 基 に 3~5mm の 切 削 で 低 減 率 95% 以 上 が 得 ら れることを 確 認 した 平 均 切 削 厚 5mm 以 下 の 施 工 が 可 能 である ことを 確 認 した 3. 本 工 法 の 評 価 現 場 状 況 と 路 面 の 凹 凸 状 況 に 応 じた 適 切 な 切 削 機 械 の 組 合 せを 確 認 した 一 般 的 な 評 価 方 法 であるきめ 深 さ 測 定 すべり 抵 抗 表 面 汚 染 低 減 率 (%) 測 定 値 50 近 似 曲 線 40 y=100-a/(x^2+a/100) 30 a= 切 削 厚 さ (mm) 測 定 により 切 削 面 のまま 供 用 できる 路 面 性 状 が 確 保 できることを 確 認 した 粉 じん 発 生 量 は 最 大 でも 8.63mg/m 3 で 高 濃 度 粉 じん 作 業 (10mg/m 3 超 )に 該 当 しない ことを 確 認 した 4. 除 去 物 の 放 射 能 濃 度 1 工 区 :2,220Bq/kg 2 工 区 :570Bq/kg 3 工 区 :2,090Bq/kg 除 去 物 発 生 量 評 価 : 総 発 生 量 14,562( 乾 燥 kg)/ 総 切 削 面 積 1,554(m 2 )= 9.4kg/ m 2 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.30μSv/hr 作 業 時 間 7 時 間 / 日 作 業 員 最 大 被 ばく 量 13μSv( 放 射 線 測 定 作 業 6 日 間 作 業 時 間 :42h) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 7μSv コスト 評 価 : 薄 層 切 削 ( 大 型 機 ):450 円 /m 2 薄 層 切 削 ( 小 型 機 ):540 円 /m 2 回 収 袋 詰 め:210 円 /m 2 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 薄 層 切 削 ( 大 型 機 ):1,800m 2 / 日 薄 層 切 削 ( 小 型 機 ):1,200m 2 / 日 回 収 袋 詰 め:1,200m 2 以 上 / 日 コスト 評 価 条 件 : 車 線 数 :2 車 線 切 削 対 象 幅 員 : 大 型 機 3.75m/ 車 線 小 型 機 3.50m/ 車 線 規 制 長 : 大 型 機 240m 小 型 機 200m 路 面 清 掃 車 は 真 空 式 を 計 上 回 収 袋 詰 めは 仮 置 き 場 (5km 程 度 )までの 小 運 搬 を 含 む 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 保 安 帽 安 全 靴 マスク 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 福 島 県 矢 吹 町 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 除 去 物 は 現 場 近 郊 の 屋 根 付 き 倉 庫 に 一 時 保 管 保 管 状 況 は 添 付 資 料 参 照 矢 吹 町 の 仮 置 き 場 が 完 成 した 後 に 移 動 する 付 録

16 1. 切 削 面 積 率 項 目 1 工 区 2 工 区 3 工 区 対 象 面 積 (m 2 ) 切 削 面 積 (m 2 ) 切 削 面 積 率 (%) No.9 No.5 No.8 No.8 No.8 No.4 No.7 No.7 No.7 No.3 No.6 No.6 No.6 No.2 No.5 No.5 No.1 No.4 No.4 No.4 No.3 No.0 2 工 区 No.3 No.2 No.2 凡 例 : 未 切 削 部 No.1 No.1 表 面 汚 染 密 度 測 定 位 置 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 密 度 測 定 位 置 No.0 3 工 区 No.0 1 工 区 切 削 状 況 の 展 開 図 施 工 前 1 工 区 施 工 前 2 工 区 施 工 前 3 工 区 切 削 後 1 工 区 切 削 後 2 工 区 切 削 後 3 工 区 (センターライン 復 旧 後 ) 付 録

17 < 施 工 状 況 写 真 > 施 工 状 況 全 景 大 型 特 殊 薄 層 切 削 機 小 型 特 殊 薄 層 切 削 機 除 去 物 回 収 袋 詰 め 装 置 フレコン 回 収 状 況 路 面 清 掃 車 で 回 収 した 除 去 物 の 袋 詰 め 状 況 除 去 物 一 時 保 管 の 屋 根 付 き 倉 庫 フレコンバッグを 防 水 シートで 包 み 一 時 保 管 付 録

18 2. 表 面 汚 染 の 低 減 率 1 工 区 No.1( 中 )の 測 点 が 切 削 不 十 分 であった 以 外 は 概 ね 切 削 された 路 面 での 測 定 が できた 切 削 された 路 面 では 何 れもバックグラウンドに 近 い 数 値 になっており 十 分 な 除 染 効 果 のあることが 確 認 できた 1 工 区 は 平 均 切 削 厚 さ 3.9mm で 表 面 汚 染 低 減 率 が 96.3%と 目 標 を 満 足 する 結 果 が 得 ら れた 2 工 区 は 平 均 切 削 厚 さ 4.7mm で 切 削 面 積 率 も 97.3%と 高 い 値 となったが 表 面 汚 染 の 低 減 率 は 87.7%であり 切 削 前 の 汚 染 が 小 さいことによる 影 響 が 大 きかった 3 工 区 は 平 均 切 削 厚 さ 3.5mm で 表 面 汚 染 低 減 率 93.1%と 概 ね 良 好 な 結 果 が 得 られた ( 時 定 数 30 秒 で 安 定 後 5 回 の 測 定 値 を 読 み 取 り 5 回 の 平 均 値 を 測 定 値 とした) 表 面 汚 染 の 測 定 結 果 1 工 区 2 工 区 3 工 区 測 点 ハ ックク ラウント (Nb) (cpm) 切 削 前 測 定 値 (N) (cpm) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (cpm) ハ ックク ラウント (Nb) (cpm) 切 削 後 測 定 値 (N) (cpm) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (cpm) 低 減 率 No.1( 中 ) No.2( 中 ) No.3( 中 ) No.4( 中 ) No.5( 中 ) No.6( 中 ) No.7( 中 ) No.8( 中 ) 平 均 値 No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.1+10( 右 ) No.1+10( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.2+10( 右 ) No.2+10( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.3+10( 右 ) No.3+10( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) 平 均 値 No.1( 左 ) No.2( 左 ) No.3( 左 ) No.4( 左 ) No.5( 左 ) No.6( 左 ) No.7( 左 ) No.2( 右 ) No.4( 右 ) No.6( 右 ) 平 均 値 (%) 付 録

19 幅 切 削 厚 さと 表 面 汚 染 低 減 率 の 関 係 高 さ(m) 高 さ m 高 さ(m) 高 さ m 高 さ(m) 高 さ m 高 さ(m) 高 さ m 0.1m 0.1m 0.1m 0.1m 3 工 区 No.1( 右 ) 3 工 区 No.3( 右 ) 3 工 区 No.5( 右 ) 3 工 区 No.7( 右 ) 横 方 向 の 距 離 m 横 方 向 の 距 離 m 横 方 向 の 距 離 m 横 方 向 の 距 離 m 測 点 測 点 センターライン からの 距 離 m 区 横 断 形 状 No.1( 右 ) 3 区 No.3 横 断 形 状 No.3( 右 ) 区 横 断 形 状 No.5( 右 ) 区 横 断 形 状 No.7( 右 ) ハ ックク ラウント (Nb) (cpm) 2.0m 2.0m 2.0m 2.0m 切 削 前 測 定 値 (N) (cpm) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (cpm) 表 面 汚 染 低 減 率 (%) ハ ックク ラウント (Nb) (cpm) 切 削 後 測 定 値 (N) (cpm) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (cpm) 低 減 率 ~0.0m ~0.2m ~0.4m ~0.6m ~0.8m ~1.0m ~1.2m ~1.4m ~1.6m ~1.8m ~0.0m ~0.2m ~0.4m ~0.6m ~0.8m ~1.0m ~1.2m ~1.4m ~1.6m ~1.8m ~2.0m ~0.0m ~0.2m ~0.4m ~0.6m ~0.8m ~1.0m ~1.2m ~1.4m ~1.6m ~1.8m ~2.0m ~0.0m ~0.2m ~0.4m ~0.6m ~0.8m ~1.0m ~1.2m ~1.4m ~1.6m ~1.8m ~2.0m 切 削 厚 さ (mm) (%) 測 定 値 近 似 曲 線 y=100-a/(x^2+a/100) a= 切 削 厚 さ (mm) 付 録

20 4. 空 間 線 量 率 ( 地 表 から1m 高 ) 及 び 表 面 線 量 率 (コリメータなし) 空 間 線 量 率 は 道 路 の 切 削 だけでは 殆 ど 低 減 しなかった バックグラウンドの 影 響 が 大 きいと 認 められ コリメータなしの 表 面 線 量 率 も 表 面 汚 染 の 大 幅 低 減 に 比 べて 低 減 率 が 低 かった 特 に 切 削 前 の 表 面 線 量 率 が 低 い 2 工 区 においては 低 減 率 が 低 かった 1 工 区 2 工 区 3 工 区 空 間 線 量 率 ( 地 表 から1m 高 ) 測 点 切 削 前 切 削 後 低 減 率 (μsv/h) (μsv/h) (%) No.1( 左 ) No.1( 中 ) No.2( 右 ) No.2( 中 ) No.3( 左 ) No.3( 中 ) No.4( 右 ) No.4( 中 ) No.5( 左 ) No.5( 中 ) No.6( 右 ) No.6( 中 ) No.7( 左 ) No.7( 中 ) No.8( 右 ) No.8( 中 ) No.1( 左 ) No.1( 中 ) No.1+10( 右 ) No.1+10( 中 ) No.2( 左 ) No.2( 中 ) No.2+10( 右 ) No.2+10( 中 ) No.3( 左 ) No.3( 中 ) No.3+10( 右 ) No.3+10( 中 ) No.4( 左 ) No.4( 中 ) No.1( 左 ) No.1( 中 ) No.2( 右 ) No.2( 中 ) No.3( 左 ) No.3( 中 ) No.4( 右 ) No.4( 中 ) No.5( 左 ) No.5( 中 ) No.6( 右 ) No.6( 中 ) No.7( 左 ) No.7( 中 ) 平 均 値 低 減 率 (%) 1 工 区 2 工 区 3 工 区 表 面 線 量 率 (コリメータなし) 測 点 切 削 前 切 削 後 低 減 率 (μsv/h) (μsv/h) (%) No.1( 中 ) No.2( 中 ) No.3( 中 ) No.4( 中 ) No.5( 中 ) No.6( 中 ) No.7( 中 ) No.8( 中 ) No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.1+10( 右 ) No.1+10( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.2+10( 右 ) No.2+10( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.3+10( 右 ) No.3+10( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) No.5( 右 ) No.5( 左 ) No.6( 右 ) No.6( 左 ) No.7( 右 ) No.7( 左 ) 平 均 値 切 削 前 の 空 間 線 量 率 (μsv/h) 付 録

21 5. 表 面 線 量 率 (コリメータあり) 切 削 前 の 表 面 線 量 率 が 非 常 に 小 さいレベルであったため 低 減 率 で 評 価 した 場 合 には 良 好 なデータとならなかった なお 使 用 したコリメータの 内 径 は 約 φ3cm で 検 出 器 全 体 を 覆 う 構 造 とした 表 面 線 量 率 (コリメータあり) 1 工 区 2 工 区 3 工 区 測 点 ハ ックク ラウント (Nb) (μsv/h) 切 削 前 測 定 値 (N) (μsv/h) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (μsv/h) ハ ックク ラウント (Nb) (μsv/h) 切 削 後 測 定 値 (N) (μsv/h) 真 の 測 定 値 (N-Nb) (μsv/h) 低 減 率 No.1( 中 ) No.2( 中 ) No.3( 中 ) No.4( 中 ) No.5( 中 ) No.6( 中 ) No.7( 中 ) No.8( 中 ) 平 均 値 No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.1+10( 右 ) No.1+10( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.2+10( 右 ) No.2+10( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.3+10( 右 ) No.3+10( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) 平 均 値 No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) No.5( 右 ) No.5( 左 ) No.6( 右 ) No.6( 左 ) No.7( 右 ) No.7( 左 ) 平 均 値 (%) 付 録

22 < 測 定 状 況 写 真 > 表 面 汚 染 測 定 状 況 空 間 線 量 率 測 定 状 況 ( 高 さ 1.0m) 表 面 線 量 率 測 定 状 況 (コリメータなし) 表 面 線 量 率 測 定 状 況 (コリメータあり) すべり 抵 抗 値 測 定 状 況 (BPN) 路 面 のきめ 深 さ 測 定 状 況 ( 砂 拡 大 器 ) 横 断 形 状 測 定 状 況 (レーザー 式 ) 横 断 形 状 測 定 状 況 ( 機 械 式 ) 付 録

23 6. 除 去 物 の 放 射 能 濃 度 切 削 直 後 に 現 場 採 取 した 除 去 物 の 核 種 分 析 を 実 施 した なお 測 定 は 有 姿 状 態 で 行 っているため 含 水 比 データから 乾 燥 重 量 当 たりの 放 射 能 濃 度 に 換 算 した 当 結 果 に 各 工 区 の 切 削 屑 乾 燥 重 量 を 乗 じた 放 射 能 の 除 去 量 は 計 23.1MBq であり 単 位 面 積 当 たりでは 1 工 区 : 2.0Bq/cm 2 2 工 区 :0.62Bq/cm 2 3 工 区 :1.7Bq/cm 2 と なった 工 区 車 線 測 点 含 水 比 (%) ヨウ 素 131 (Bq/kg) 核 種 分 析 結 果 ( 有 姿 状 態 ) セシウム134 (Bq/kg) セシウム137 (Bq/kg) (Bq/kg) 乾 燥 重 量 当 り 換 算 (Bq/kg) 工 区 毎 の 単 純 平 均 (Bq/kg) 1 工 区 2 工 区 3 工 区 右 側 左 側 右 側 左 側 右 側 左 側 No ND 1,190 2,170 3,360 3,440 No ND 762 1,380 2,140 2,250 No ND ,180 1,230 No ND 650 1,140 1,790 1,940 No ND No ND No ND No ND No ND 649 1,120 1,770 1,870 No ND ,430 1,520 No ND 830 1,550 2,380 2,430 No ND 865 1,570 2,440 2,540 2, , 路 面 のすべり 及 びきめ 深 さ 路 面 のすべり 抵 抗 きめ 深 さの 何 れも 切 削 面 での 交 通 供 用 に 問 題 ない きめ 深 さは 2 3 工 区 で 比 較 的 粗 く 切 削 前 の 老 化 路 面 が 平 滑 にはならなかった 工 区 1 工 区 2 工 区 3 工 区 すべり 抵 抗 値 (BPN) きめ 深 さ(mm) 測 定 位 置 切 削 前 切 削 後 切 削 前 切 削 後 No.1( 右 ) No.3( 左 ) No.5( 右 ) No.7( 左 ) No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.2( 右 ) No.2( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.4( 右 ) No.4( 左 ) No.1( 右 ) No.1( 左 ) No.3( 右 ) No.3( 左 ) No.5( 右 ) No.5( 左 ) No.7( 右 ) No.7( 左 ) 切 削 後 すべり 抵 抗 値 (BPN) 切 削 後 きめ 深 さ(mm) 東 京 都 の 一 般 的 な 道 路 の 目 安 切 削 前 すべり 抵 抗 値 (BPN) 切 削 前 きめ 深 さ(mm) 付 録

24 8. 粉 じん 測 定 結 果 ( 切 削 機 の 風 下 で 移 動 しながら 測 定 ) 粉 じん 測 定 は 専 門 の 測 定 業 者 に 委 託 し 厚 生 労 働 省 除 染 等 業 務 に 従 事 する 労 働 者 の 放 射 線 障 害 防 止 のためのガイドライン に 準 じて 実 施 した 切 削 作 業 時 の 目 視 観 察 によっても 粉 じん 発 生 は 非 常 に 少 ないことが 確 認 され 全 測 定 値 の 最 大 値 でも 8.63mg/m 3 と 高 濃 度 粉 じん 作 業 には 該 当 しない 結 果 が 得 られた しかしながら 安 全 を 期 する 目 的 で 作 業 に 当 たってはマスク 着 用 が 望 ましいと 思 われる 工 区 1 工 区 2 工 区 3 工 区 車 線 粉 じん 気 中 濃 度 サンプラー 併 行 測 定 値 質 量 濃 度 変 換 係 数 デジタル 粉 じん 計 測 点 測 定 結 果 (mg/m 3 ) (cpm) (mg/m 3 /cpm) (mg/m 3 ) No No No No 右 側 No No No No No No No No No 左 側 No No No No No No No No 右 側 No No No No No No No 左 側 No No No No No No No No 右 側 No No No No No No No No No 左 側 No No No No No 備 考 12/19 AM 施 工 方 向 No.9 No.1 大 型 切 削 機 最 大 値 : /19 PM 施 工 方 向 No.9 No.1 大 型 切 削 機 最 大 値 : /20 AM 施 工 方 向 No.4 No.1 小 型 切 削 機 最 大 値 : /20 PM 施 工 方 向 No.4 No.1 小 型 切 削 機 最 大 値 : /18 AM 施 工 方 向 No.8 No.0 大 型 切 削 機 最 大 値 : /18 PM 施 工 方 向 No.8 No.0 小 型 切 削 機 最 大 値 :8.13 付 録

25 9. 特 殊 切 削 ビットの 損 耗 量 特 殊 切 削 ビットの 損 耗 量 は 切 削 延 長 とビット 長 で 測 定 した なお 特 殊 ビットは 残 り 0mm までは 使 用 できないことから 施 工 延 長 で 概 ね 2,000m が 交 換 時 期 と 判 断 された この 結 果 を 単 位 面 積 当 たりのビット 本 数 に 換 算 すると 3.3 本 /100m 2 であった( 但 し こ の 値 はビットが 路 面 に 当 たっていない 状 況 も 含 まれており 切 削 面 積 率 によって 増 減 する) ビット 長 (mm) ビット 長 測 定 結 果 平 均 ビット 長 (mm) 二 次 近 似 ( 切 片 20mm) ,000 1,500 2,000 2,500 3,000 切 削 延 長 (m) < 参 考 > 一 般 的 な 切 削 機 のビット 損 耗 量 は 平 成 5 年 度 建 設 省 積 算 基 準 によると 2m 級 切 削 機 で 2.4 本 /100m 2 一 般 切 削 機 ではわだちの 凹 部 まで 全 て 切 削 することから 切 削 面 積 率 によ る 増 減 は 生 じない 10.コスト 評 価 特 殊 薄 層 切 削 のコストは 除 染 する 現 場 の 道 路 条 件 や 目 標 とする 平 均 切 削 厚 さによっ て 大 きく 異 なる ここでは 一 般 的 と 考 えられる 下 記 条 件 で 試 算 した 種 類 車 線 数 切 削 幅 員 (m/ 車 線 ) 1 回 の 作 業 幅 (m) 作 業 回 数 ( 回 / 車 線 ) 作 業 速 度 (m/min) 規 制 長 (m) 日 当 り 施 工 量 (m 2 /d) 大 型 機 ,800 小 型 機 ,200 路 面 切 削 だけのコストでは 特 殊 薄 層 切 削 が 優 位 とはならないものの 除 去 物 の 処 理 や 切 削 後 の 舗 装 費 用 を 含 めたトータルコストで 大 きく 優 れる 単 位 : 円 /m 2 特 殊 薄 層 切 削 参 考 大 型 小 型 ファインミリング 一 般 切 削 路 面 切 削 (NETIS 公 表 価 格 ) 346 ( 単 価 ) 除 去 物 処 理 運 搬 袋 詰 め 別 途 運 搬 袋 詰 め 別 途 ( 参 考 ) 除 去 物 量 5mm:11.8kg/m 2 30mm:70.5kg/m 2 40mm:94.0kg/m 2 切 削 後 の 舗 装 不 要 不 要 950 ( 舗 装 厚 t=30mm) 1,200 ( 舗 装 厚 t=40mm) 合 計 ,048+ 運 搬 袋 詰 費 1,546+ 運 搬 袋 詰 費 注.1) 特 殊 薄 層 切 削 の 除 去 物 処 理 は 除 去 物 回 収 袋 詰 め( 袋 費 用 は 別 途 )と5km 程 度 の 小 運 搬 とした 除 去 物 発 生 量 を 極 力 少 なくしようとする 薄 層 切 削 であるため 汚 染 された 既 設 道 路 の 全 面 を 削 ることは 難 しいものの 道 路 幅 員 やわだち 掘 れの 状 況 に 応 じて 効 率 的 な 組 合 せ を 設 定 することになる 代 表 的 な 切 削 パターンを 以 下 に 示 す [わだちが 比 較 的 小 さいケース] [わだちが 比 較 的 大 きいケース] 大 型 1 大 型 2 小 型 1 大 型 1 小 型 2 小 型 1 小 型 2 小 型 3 小 型 1 小 型 2 小 型 3 小 型 4 付 録

26 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 深 沢 工 務 所 実 証 テーマ 名 : 無 人 高 所 掘 削 機 械 を 用 いた 法 面 表 土 剥 ぎ 取 りの 迅 速 化 及 び 安 全 性 の 向 上 事 業 の 概 要 : 通 常 人 力 でしか 対 処 出 来 なかった 高 所 法 面 の 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 を 無 人 高 所 掘 削 機 械 を 用 いる( 以 下 無 人 機 械 化 施 工 という )ことにより 人 力 施 工 に 対 して 作 業 時 間 の 短 縮 及 びコスト 低 減 を 実 現 し 施 工 時 の 作 業 の 安 全 性 向 上 と 被 ばくを 最 小 限 に 抑 える 技 術 の 確 立 を 目 的 とする 実 施 内 容 : 主 要 道 路 脇 には 道 路 開 設 時 に 同 時 施 工 された 緑 化 法 面 が 存 在 しており 緑 化 法 面 の 表 土 を 剥 ぎ 取 り 除 染 を 実 施 しなければ その 後 主 要 道 路 の 洗 浄 等 による 除 染 を 効 果 的 に 実 施 出 来 ない このため 人 力 による 施 工 に 比 べ 表 土 剥 ぎ 取 りに 係 る 作 業 時 間 の 短 縮 化 及 び 被 ばく 低 減 化 を 実 現 出 来 る 無 人 機 械 化 施 工 の 効 果 を 実 証 する 技 術 概 要 : 1. 試 験 フロー a. 施 工 実 施 前 の 法 面 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さの 決 定 1 法 面 深 さ 方 向 の 放 射 能 濃 度 の 測 定 b. 人 力 施 工 作 業 フロー 2 作 業 前 空 間 線 量 率 の 測 定 1 作 業 準 備 2 伐 採 作 業 3 空 間 線 量 率 測 定 4 表 土 剥 ぎ 取 り 5 整 地 作 業 6 空 間 線 量 率 測 定 7 剥 ぎ 取 り 土 集 積 8 後 片 付 け c. 無 人 機 械 化 施 工 作 業 フロー 1 機 械 搬 入 2アンカー 設 置 3ワイヤー 設 置 4 機 械 登 坂 4 人 力 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 5 伐 採 作 業 6 空 間 線 量 率 測 定 7 表 土 剥 ぎ 取 り 8 空 間 線 量 率 測 定 9 機 械 降 坂 10 剥 ぎ 取 り 土 集 積 11 後 片 付 け 機 械 搬 出 d. 施 工 実 施 後 の 法 面 保 護 7 無 人 機 械 化 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 1 新 表 土 準 備 2 新 表 土 吹 き 付 け 3 空 間 線 量 率 測 定 2. 試 験 目 標 ( 評 価 する 項 目 ) (1) 最 適 な 法 面 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さの 決 定 ( 深 さ 方 向 の 放 射 能 濃 度 の 実 測 による) (2) 法 面 における 空 間 線 量 率 測 定 による 線 量 低 減 効 果 の 評 価 (3) 無 人 機 械 化 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さの 評 価 (4) 無 人 機 械 化 施 工 による 作 業 効 率 化 被 ばく 低 減 効 果 の 評 価 (5) 人 力 施 工 及 び 無 人 機 械 化 施 工 における 除 去 土 壌 等 の 発 生 量 の 評 価 3. 期 待 される 効 果 無 人 機 械 化 施 工 における 作 業 手 順 の 確 立 除 染 法 面 の 施 工 規 模 による 効 果 的 な 施 工 方 法 の 選 択 基 準 の 確 立 付 録

27 除 染 効 果 (1) 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さの 決 定 : 表 土 の 深 さ 方 向 の 放 射 能 濃 度 ( 全 Cs の 濃 度 分 布 :Bq/kg)を 測 定 し その 濃 度 分 布 結 果 から 試 験 時 の 表 土 剥 ぎ 取 り 深 さの 目 標 を 2cm とした 深 さ 0-2cm 2-4cm 4-6cm A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) 7,100~10, ~1, B 面 ( 人 力 施 工 ) 5,650~8, ~1, ~600 (2) 線 量 低 減 効 果 : 作 業 開 始 前 ( 晴 れ 乾 燥 ) 伐 採 後 の 剥 ぎ 取 り 前 ( 晴 れ 乾 燥 ) 剥 ぎ 取 り 後 ( 曇 り 湿 潤 )の A 面 (150m 2 ) 及 び B 面 (150m 2 )の 中 央 位 置 での NaI シンチレーション 式 サーベ イメータによる 表 面 1cm と 1m 鉛 直 高 さでの 空 間 線 量 率 (μsv/h) 及 び GM 管 式 サーベイメ ータによる 表 土 汚 染 度 (cpm)の 測 定 結 果 は 次 の 通 り A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) 平 均 * 1cm (μsv/h) 1m 鉛 直 (μsv/h) 表 土 汚 染 度 (cpm)** B 面 ( 人 力 施 工 ) 1cm (μsv/h) 1m 鉛 直 (μsv/h) 表 土 汚 染 度 (cpm)** 作 業 開 始 前 平 作 業 開 始 前 伐 採 後 均 伐 採 後 剥 ぎ 取 り 後 * 剥 ぎ 取 り 後 (* 中 央 部 5 ヶ 所 の 測 定 値 の 平 均 値 **GM は 直 読 した 値 を 示 す BG の 差 引 はしていない ) (3) 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さ 及 び (5) 除 去 土 壌 等 の 発 生 量 : 除 去 物 発 生 量 : 人 力 施 工 < 草 木 300 kg(フレコン 3 袋 ) 土 壌 3,100 kg(フレコン 4 袋 )> 無 人 機 械 化 施 工 < 草 木 600 kg(フレコン 2 袋 ) 土 壌 2,300 kg(フレコン 3 袋 )> いずれも 150 m 2 当 りの 発 生 量 であり 無 人 機 械 化 施 工 では 伐 採 時 に 草 刈 り 用 アタッチメ ントによって 草 木 を 細 断 出 来 る 為 発 生 容 積 を 減 容 化 出 来 る 2cm で 表 土 を 剥 ぎ 取 った 場 合 の 表 土 発 生 量 の 計 算 値 は 3m 3 (0.02m 150m 2 )であり 無 人 機 械 化 施 工 の 場 合 の 発 生 量 (フ レコン 3 袋 : 約 3m 3 )との 比 較 から 目 標 の 2cm 程 度 の 剥 ぎ 取 り 精 度 が 達 成 できたと 考 え る ( 事 前 に 中 央 部 に 法 面 高 さ 方 向 に 幅 1m 深 さ 2cm を 人 力 施 工 し 基 準 面 とした ) (4) 作 業 効 率 化 と 被 ばく 低 減 効 果 : 人 力 施 工 と 無 人 機 械 化 施 工 の 主 作 業 である 法 面 の 伐 採 表 土 剥 ぎ 取 り 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 における 作 業 時 間 と 作 業 員 の 被 ばく 線 量 は 下 表 の 通 りであり 無 人 機 械 化 施 工 により 作 業 の 効 率 化 と 被 ばく 低 減 化 が 出 来 た 施 工 方 法 作 業 時 間 ( 人 h) 総 被 ばく 線 量 (μsv) 備 考 人 力 施 工 無 人 機 械 化 施 工 コスト 評 価 *: 人 力 施 工 652 円 / m 2 無 人 機 械 化 施 工 7,781 円 / m 作 業 場 所 ( 施 工 区 域 A,B の 法 面 )の 作 業 開 始 前 の 平 均 空 間 線 量 率 :0.74μSv/h 作 業 員 の 最 大 被 ばく 線 量 :29.5μSv( 人 力 施 工 及 び 無 人 機 械 化 施 工 の 両 方 の 全 作 業 に 従 事 し 合 計 作 業 時 間 は 時 間 ) 全 作 業 員 の 平 均 被 ばく 線 量 :12.2μSv 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ):1 時 間 当 たり 施 工 面 積 人 力 施 工 5.83m 2 /h 無 人 機 械 化 施 工 8.24 m 2 /h コスト 評 価 条 件 :1 現 場 管 理 者 等 の 人 件 費 を 含 めず 実 作 業 員 のみ 計 上 2 防 塵 マスク 等 消 耗 品 費 空 間 線 量 率 等 分 析 費 及 び 作 業 員 宿 泊 交 通 費 間 接 費 等 は 含 まれていない (* 今 後 一 般 化 (より 広 い 面 積 の 除 染 )した 場 合 のコスト 評 価 を 実 施 予 定 ) 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 作 業 員 全 員 が 安 全 帯 ロリップ( 高 所 作 業 の 転 落 防 止 ) 防 塵 マスク ゴム 手 袋 及 び 皮 手 袋 レインウェア 長 靴 を 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 福 島 県 双 葉 郡 広 野 町 北 迫 地 内 の 常 磐 自 動 車 道 広 野 I.C. 付 近 下 り 側 緑 化 法 面 広 野 町 指 定 の 場 所 に 伐 採 草 木 及 び 除 去 土 壌 を 全 て 4t ユニック 車 にて 搬 送 済 付 録

28 試 験 実 施 場 所 ( 常 磐 自 動 車 道 広 野 町 インターチェンジ 付 近 ) 写 真 -1 除 染 技 術 実 証 試 験 の 実 施 場 所 人 力 施 工 B 面 無 人 機 械 化 施 工 A 面 (10 W x15 L m) (10 W x15 L m) ( 左 半 分 が 人 力 施 工 区 域 の B 面 右 半 分 が 無 人 機 械 化 施 工 区 域 の A 面 ) 写 真 -2 除 染 技 術 実 証 試 験 の 実 施 区 域 付 録

29 B 面 A 面 (B 面 : 人 力 施 工 による 伐 採 作 業 A 面 : 無 人 機 械 化 施 工 の 伐 採 前 ) 写 真 -3 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 ( 無 人 機 械 化 施 工 による A 面 の 伐 採 作 業 ) 写 真 -4 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 (A 面 の 無 人 機 械 化 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 ) 写 真 -5 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 付 録

30 (B 面 の 人 力 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 ) 写 真 -6 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 ( 緑 化 植 物 育 成 基 盤 表 土 の 吹 付 け 作 業 ) 写 真 -7 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 B 面 A 面 ( 除 染 技 術 実 証 試 験 の 作 業 完 了 状 態 ) 写 真 -8 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 の 進 行 状 況 付 録

31 プーリー ワイヤロープ 無 人 油 圧 シャベル ワイヤ 固 定 用 の 立 木 ワイヤロープ 除 染 試 験 を 行 う 法 面 ウィンチ ウィンチ 遠 隔 操 作 の 無 人 油 図 -1 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 時 の 無 人 機 械 化 施 工 の 工 法 8mm 8mm 約 2cm 約 2.5cm 参 考 写 真 -1 無 人 機 械 化 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 後 の 剥 ぎ 取 り 面 の 境 界 部 参 考 写 真 -2 人 力 施 工 による 表 土 剥 ぎ 取 り 後 の 剥 ぎ 取 り 面 の 境 界 部 ( 無 人 油 圧 シャベルで 表 土 剥 ぎ 取 りした 面 と 剥 ぎ 取 っていない 面 との 境 界 の 段 差 は 法 面 垂 直 方 向 で 約 2cm であった 一 方 で 人 力 施 工 で 表 土 剥 ぎ 取 りした 面 と 剥 ぎ 取 っていない 面 との 境 界 の 段 差 は 法 面 垂 直 方 向 で 約 2.5cm であった ) 付 録

32 法 面 約 10m 約 10m B 上 B A 上 約 1m A B 面 ( 人 力 施 工 ) A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) B 中 A 中 中 心 近 傍 約 15m B 下 A 下 約 1m いわき 富 岡 図 -2 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 実 施 場 所 の 表 土 中 の 放 射 能 濃 度 測 定 試 料 の 採 取 位 置 B 面 ( 人 力 施 工 ) A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) 表 土 中 の 全 Cs 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) ~2cm 2~4cm 4~6cm 0 B 上 B 中 B 下 A 上 A 中 A 下 図 -3 高 速 道 路 法 面 除 染 技 術 実 証 試 験 実 施 場 所 の 表 土 中 の 全 Csの 放 射 能 濃 度 の 深 さ 方 向 分 布 (Bq/kg) 0~2cm 2~4cm 4~6cm A- 上 ( 1) ( 1) 1 硬 層 のため 採 取 不 可 A- 中 ( 2) 2 硬 層 であったが 参 考 として 可 能 な 範 囲 で 採 取 を 実 施 A- 下 B- 上 B- 中 B- 下 0~2cm 2~4cm 4~6cm ( 1) ( 図 -2 に 示 す 位 置 で 深 さ 0~6cm の 法 面 表 土 を 採 取 し 深 さ 方 向 の 放 射 能 濃 度 を 分 析 した 結 果 図 -3 に 示 すように 0-2cm の 深 さに 約 90%の 放 射 性 物 質 が 含 まれていることから 本 試 験 では 表 土 剥 ぎ 取 り 厚 さは 2cm を 目 標 とした ) 付 録

33 ( 法 面 表 土 の 剥 ぎ 取 り 前 後 の A 面 及 び B 面 の 1m 鉛 直 高 さの 空 間 線 量 率 分 布 変 化 を 評 価 するため 図 -4 に 示 す 位 置 で 測 定 した ) 付 録

34 ( 図 -5 は 伐 採 表 土 剥 ぎ 取 り 前 後 の 法 面 中 央 部 の A 面 ~B 面 の 横 方 向 の 空 間 線 量 率 の 変 化 を 示 す 図 -6 は 伐 採 前 の 法 面 全 体 の 空 間 線 量 率 の 分 布 を 示 す 図 -7 は 表 土 剥 ぎ 取 り 後 の 法 面 及 び 周 辺 区 域 を 含 めた 全 体 の 空 間 線 量 率 の 分 布 を 示 す 空 間 線 量 率 が 周 辺 区 域 より 表 土 剥 ぎ 取 りした 区 域 が 低 減 している ) 付 録

35 法 面 約 10m B 面 ( 人 力 施 工 ) 約 10m A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) 約 1.12m : 測 定 位 置 B 3 B 2 A 3 A 2 約 1m B 1 B 4 B 5 約 1.66m 約 1m A 1 A 4 A 5 約 15m いわき 富 岡 ( 上 図 のA 面 とB 面 の 測 定 位 置 について 試 験 開 始 前 伐 採 後 表 土 剥 ぎ 取 り 後 に GMI 線 量 計 により 表 面 1cm 位 置 での 表 土 汚 染 度 を 測 定 した B-1 及 びA-1については アクリル 板 有 りの 測 定 を 行 い Csのベータ 線 寄 与 分 を 算 定 する 際 のBG 値 とした ) 図 -8 道 路 法 面 の 表 土 汚 染 度 の 測 定 位 置 B 面 ( 人 力 施 工 区 域 ) A 面 ( 無 人 機 械 化 施 工 ) アクリル 板 無 しの 値 とア クリル 板 有 りの 値 の 差 (Csのベータ 線 分 の 値 ) を 示 す 表 面 汚 染 度 (cpm) 試 験 開 始 前 伐 採 後 表 土 剥 ぎ 取 り 後 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 図 9 除 染 技 術 実 証 試 験 の 開 始 前 伐 採 後 表 土 剥 ぎ 取 り 後 のA 面 及 びB 面 の 表 土 汚 染 度 変 化 ( 図 -9 は 伐 採 表 土 剥 ぎ 取 り 前 後 の A 面 及 び B 面 の 中 央 部 における 表 土 汚 染 度 の 変 化 を 示 す 伐 採 作 業 で 表 土 が 移 動 偏 在 して 表 土 汚 染 度 が 上 がった 箇 所 (B-1~4, A-4)があるが 表 土 剥 ぎ 取 り 後 は 表 土 汚 染 度 が 低 減 した ) 付 録

36 ( 図 -10-1~ 図 10-3 は 図 -8 に 示 した A 面 及 び B 面 中 央 部 の 各 5 箇 所 の 伐 採 表 土 剥 ぎ 取 り 前 後 の 表 土 汚 染 度 の 変 化 を 3D の 形 で 示 す いずれも 表 土 汚 染 度 はアクリル 板 無 しと 有 りの 値 の 差 (Cs のβ 線 分 の 値 ) を 示 す ) 付 録

37 ( 人 h) 延 べ 作 業 時 間 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 伐 採 作 業 人 力 施 工 無 人 機 械 化 施 工 ( 共 通 主 作 業 : 伐 採 - 表 土 剥 ぎ 取 り- 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 ) 図 -11 無 人 機 械 化 施 工 と 人 力 施 工 の 共 通 主 作 業 の 延 べ 作 業 時 間 の 比 較 (μsv) 被 ば く 線 量 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 表 土 剥 ぎ 取 り 作 業 10 2 伐 採 作 業 人 力 施 工 無 人 機 械 化 施 工 ( 共 通 主 作 業 : 伐 採 - 表 土 剥 ぎ 取 り- 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 ) 図 -12 無 人 機 械 化 施 工 と 人 力 施 工 の 共 通 主 作 業 の 被 ばく 線 量 の 比 較 ( 法 面 の 伐 採 - 表 土 剥 ぎ 取 り- 剥 ぎ 取 り 表 土 集 積 作 業 を 無 人 機 械 化 施 工 と 人 力 施 工 で 行 った 場 合 の 延 べ 作 業 時 間 を 図 -11 に その 際 の 作 業 者 の 総 被 ばく 線 量 を 図 -12 に 示 す 人 力 施 工 に 対 し 無 人 機 械 化 施 工 の 延 べ 作 業 時 間 は 49%に 低 減 また 総 被 ばく 線 量 は 63%に 低 減 した ) 付 録

38 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 国 立 大 学 法 人 東 京 工 業 大 学 実 証 テーマ 名 : 汚 泥 等 燃 焼 減 容 実 証 事 業 の 概 要 : 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 下 水 道 汚 泥 を 焼 却 炉 で 焼 却 焼 成 させる 事 により 減 容 化 する 飛 灰 の 回 収 を サイクロンとスクラバーで 行 う 事 により 放 射 性 物 質 と 作 業 員 の 接 触 機 会 を 減 らし 安 全 な 焼 却 減 容 を 行 う 実 施 内 容 : 下 水 道 汚 泥 を ドラムスクリーン 型 ロータリーキルン 焼 却 炉 で 燃 焼 減 容 を 行 う 焼 却 過 程 で 出 るダストはサイクロン 及 びスクラバーで 回 収 する 熱 処 理 による 気 化 し たセシウムの 飛 灰 への 移 行 状 況 を 確 認 することにより 焼 却 灰 の 一 般 廃 棄 物 として 処 理 (8000Bq/kg 以 下 )が 可 能 であるか 検 証 する 技 術 概 要 焼 却 フロー 図 ドラムスクリーン 型 ロータリーキルン スクラバー 成 果 目 標 排 出 ガスの 放 射 能 濃 度 2Bq/m 3 以 下 ( 放 射 能 濃 度 測 定 方 法 ガイドラインの 検 出 下 限 値 ) 処 理 水 の 放 射 能 濃 度 10Bq/L 以 下 汚 泥 減 容 率 30% 検 証 項 目 減 容 減 量 率 焼 却 灰 と 飛 灰 の 放 射 性 物 質 分 配 率 スクラバー 水 中 の 放 射 性 セシウ ム 溶 出 量 排 水 の 水 質 汚 濁 防 止 法 基 準 値 適 応 性 排 水 の 放 射 能 濃 度 排 出 ガスの 放 射 能 濃 度 排 出 ガスの 大 気 汚 染 防 止 法 適 応 性 付 録

39 除 染 効 果 減 量 減 容 率 重 量 kg 減 量 率 % 容 積 L 減 容 率 % 下 水 道 汚 泥 4,008 3,914 焼 却 灰 ( 焼 却 灰 飛 灰 の 合 算 ) ( 焼 却 灰 飛 灰 の 合 算 ) 飛 灰 焼 却 灰 と 飛 灰 の 放 射 性 物 質 分 配 率 放 射 能 濃 度 Bq/kg 下 水 道 汚 泥 649 焼 却 灰 14,110( 平 均 値 ) 飛 灰 10,605( 平 均 値 ) 飛 灰 焼 却 灰 燃 焼 状 況 下 水 道 汚 泥 を 燃 焼 した 場 合 の 減 量 率 は 95% 減 容 率 は 78%であった また 燃 焼 温 度 800 ~900 では 下 水 道 汚 泥 中 のセシウムは 気 化 せず 焼 却 灰 飛 灰 中 に 濃 縮 された 分 配 率 は 焼 却 灰 57.1% 飛 灰 42.9%で あった 放 射 性 物 質 の 存 在 割 合 は 焼 却 灰 85.1% 飛 灰 3.4% 脱 水 汚 泥 (スクラバーー 水 中 の 浮 遊 物 質 を 凝 集 沈 殿 したもの)11.3% 排 出 ガス 0.2%であった 各 種 放 射 能 濃 度 排 出 ガス Bq/m 3 スクラバー 水 Bq/L 処 理 水 Bq/L 放 射 能 濃 度 0.21 ND( 検 出 下 限 値 1.30) 5.08 排 出 ガスの 放 射 能 濃 度 は 0.21 Bq/m 3 で 目 標 値 の 10 分 の 1 程 度 であり 安 全 に 焼 却 減 容 ができる 排 水 の 水 質 汚 濁 防 止 法 基 準 値 適 応 性 : 処 理 水 の 分 析 の 結 果 BOD CN で 排 水 基 準 を 超 過 した 排 出 ガスの 大 気 汚 染 防 止 法 適 応 性 : 全 ての 項 目 で 規 制 基 準 を 満 足 した 但 し CN は 64mg/m 3 (N)と 値 が 高 く 1000t 以 上 の 処 理 能 力 炉 の 規 制 値 は 超 過 した ダスト 量 は 0.04g/m 3 (N)と 集 塵 能 力 は 高 い スクラバー 水 中 の 放 射 性 セシウム 溶 出 量 :スクラバー 水 中 の 放 射 性 セシウムは 確 認 できなかった 除 去 物 発 生 量 の 評 価 : 焼 却 灰 kg 飛 灰 10.7 kg スクラバー 水 処 理 後 の 脱 水 汚 泥 81.5 kg 作 業 員 被 ばく 評 価 : 試 験 場 所 空 間 線 量 率 0.7μSv/h 最 大 被 ばく 量 ( 炉 室 74h)51.8μSv 平 均 被 ばく 量 50.3μSv 円 / 日 ( 燃 料 凝 集 剤 6402 円 人 件 費 9375 円 ) 灯 油 9L/h 軽 油 4.5L/h 作 業 員 3 名 凝 集 剤 1kg/h で 計 算 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 75kg/h コスト 評 価 条 件 : 設 置 組 立 撤 去 費 は 含 まない 実 証 試 験 機 のためリース 等 はしていない 除 染 作 業 安 全 : タイベックス マスク 手 袋 を 着 用 試 験 場 所 福 島 県 南 相 馬 市 保 管 状 況 遮 蔽 容 器 ケミカルドラムで 保 管 遮 蔽 容 器 ケミカルドラム 付 録

40 補 足 資 料 システムフロー 図 スクラバー 水 測 定 口 飛 灰 排 出 口 焼 却 灰 排 出 口 システム 全 体 図 付 録

41 放 射 性 セシウム 存 在 割 合 実 証 試 験 の 結 果 900 の 燃 焼 条 件 ではセシウムは 気 化 せず 焼 却 灰 飛 灰 に 濃 縮 された 焼 却 灰 と 飛 灰 の 放 射 性 セシウムの 分 配 率 は 焼 却 灰 57.1% 飛 灰 42.9%であった 物 質 収 支 は 下 水 道 汚 泥 のセシウム 総 量 Bq を 焼 却 灰 の 総 量 Bq が 上 回 っ たため 焼 却 灰 飛 灰 等 の 放 射 性 物 質 存 在 割 合 で 算 出 した 結 果 放 射 性 物 質 の 存 在 割 合 は 焼 却 灰 85.1% 飛 灰 3.4% 脱 水 汚 泥 (スクラバー 水 中 の 浮 遊 物 質 を 凝 集 沈 殿 したもの) 11.3% 排 出 ガス 0.2%であった また 下 水 道 汚 泥 のセシウム 総 量 が 計 算 上 少 ないことは 下 水 道 汚 泥 の 含 水 量 が 多 く 水 分 による 遮 蔽 効 果 で 実 際 のセシウム 濃 度 が 少 なく 計 測 されていることが 考 えられる 量 放 射 能 濃 度 放 射 性 物 質 量 存 在 割 合 % 焼 却 灰 210 kg Bq/kg Bq 85.1 飛 灰 11.4 kg Bq/kg Bq 3.4 スクラバー 水 4m 3 ND(1.30) 0 0 排 出 ガス 35742m 3 (N) 0.21 Bq/m 3 (N) 7506 Bq 0.2 脱 水 汚 泥 81.5kg 4810 Bq/kg Bq 11.3 見 かけ 比 重 下 水 道 汚 泥 焼 却 灰 飛 灰 見 かけ 比 重 kg/l kg/l kg/l 焼 却 灰 とは 炉 体 底 部 より 排 出 される 灰 を 指 す 飛 灰 とはサイクロンで 回 収 される 灰 を 指 す 飛 灰, 脱 水 汚 泥, 焼 却 灰, 排 出 ガス, 7506 下 水 道 汚 泥 焼 却 灰 飛 灰 放 射 能 濃 度 Bq/kg 採 取 日 セシウム 134 セシウム 137 下 水 道 汚 泥 平 成 25 年 2 月 7 日 焼 却 灰 平 成 25 年 2 月 7 日 4,380 7,690 平 成 25 年 2 月 14 日 5,750 10,400 飛 灰 平 成 25 年 2 月 7 日 2,720 5,020 平 成 25 年 2 月 14 日 4,560 8,910 脱 水 汚 泥 平 成 25 年 2 月 14 日 付 録

42 炉 内 圧 及 び 燃 焼 温 度 下 水 道 汚 泥 燃 焼 処 理 下 水 道 汚 泥 kg 焼 却 灰 kg 飛 灰 kg 2 月 7 日 月 9 日 月 10 日 月 11 日 月 12 日 月 13 日 合 計 補 正 焼 却 炉 内 に 焼 却 灰 飛 灰 が 残 るため 灰 の 重 量 に 損 失 がでるため 重 量 が 最 大 値 となるよう に 2 月 10 日 のデータを 基 に 下 水 道 汚 泥 に 対 する 焼 却 灰 飛 灰 の 発 生 割 合 を 下 水 道 汚 泥 総 重 量 に 乗 じて 補 正 を 行 った 4008 ( ) ( ) 11.4 焼 却 炉 運 転 データ 2 月 7 日 温 度 ( ) 圧 力 (MPa) 炉 内 温 度 炉 内 圧 熱 電 対 口 時 間 (hr) * 炉 内 圧 力 は MPa 下 水 道 汚 泥 焼 却 量 1061kg 汚 泥 含 水 量 81.2wt% 焼 却 炉 内 は 負 圧 を 保 っている 燃 焼 機 関 6 日 間 のうち 抜 粋 炉 内 温 度 は 測 定 可 能 な 熱 電 対 口 ( 煙 道 )で 測 定 実 際 の 炉 内 温 度 は 測 定 値 より 高 温 であ ると 考 えられる 炉 内 温 度 の 推 測 を 次 に 示 す 付 録

43 炉 内 温 度 推 測 熱 電 対 口 800 排 気 口 投 入 口 800 ~ ~ 800 熱 電 対 感 知 助 燃 バーナー 熱 電 対 口 800 安 全 解 放 弁 投 入 口 平 均 900 以 上 平 均 700 熱 電 対 [ 炉 内 部 温 度 想 定 図 ] ドラムスクリーン 型 回 転 炉 は 円 筒 形 のスクリーン( 目 開 き 3mm) 内 部 で 高 温 処 理 を 行 う 通 常 セメント 工 場 等 で 利 用 されている 回 転 炉 (ロータリーキルン) 等 は 構 造 上 最 も 高 温 になる 箇 所 で 温 度 を 感 知 するが ドラムスクリーン 型 回 転 炉 は 構 造 上 最 も 高 温 になるスクリーン 内 部 での 温 度 感 知 ができないため 上 記 図 のような 温 度 想 定 になる 備 え 付 けの 熱 電 対 ( 温 度 セン サー)は 回 転 するドラムスクリーンとの 接 触 を 避 けるためにドラムスクリーン 外 周 のスクリューか ら 30mm 離 した 内 釜 部 分 で 温 度 計 測 しているため 実 際 のドラムスクリーン 内 部 と 温 度 誤 差 が 生 じると 考 えられる したがって ドラムスクリーン 内 部 の 温 度 を 想 定 するためには 内 釜 から 排 気 出 口 での 定 期 的 な 温 度 管 理 を 行 い 焼 成 処 理 をした 処 理 物 は ドラムスクリーン 回 転 方 向 により 高 温 ゾーンで 処 理 される 付 録

44 セシウムの 溶 解 性 下 水 道 汚 泥 のセシウムは 900 の 燃 焼 では 気 化 せず 焼 却 灰 飛 灰 の 持 つセシウムも 溶 出 試 験 (スラグ 溶 出 試 験 に 準 拠 )の 結 果 溶 出 しないことが 確 認 された このため スクラ バー 水 中 にセシウムは 溶 解 してこなかった スクラバー 水 処 理 水 Bq/L 採 取 日 セシウム 134 セシウム 137 スクラバー 水 平 成 25 年 2 月 7 日 ND(1.15) ND(1.30) スクラバー 水 平 成 25 年 2 月 14 日 ND(1.01) ND(0.722) 処 理 水 平 成 25 年 3 月 6 日 *( ) 内 は 検 出 限 界 濃 度 スクラバー 水 中 の 溶 解 性 セシウムは 検 出 されなかった 処 理 水 でのセシウム 検 出 は 保 管 したノッチタンク 等 からのコンタミネーションが 原 因 と 考 える (バックグラウンドの 放 射 能 量 の 高 い 場 所 に 置 いてあったため) 水 ガラス 一 軸 圧 縮 強 度 kn/m 2 2 週 強 度 4 週 強 度 飛 灰 固 化 物 放 射 能 溶 出 試 験 Bq/L セシウム 134 セシウム 137 焼 却 灰 ND(10.9) ND(11.2) 焼 却 灰 固 化 物 ND(11.9) ND(13.7) 飛 灰 ND(13.6) ND(12.8) 飛 灰 固 化 物 ND(11.3) ND(10.3) *( ) 内 は 検 出 限 界 濃 度 水 ガラスでは 焼 却 灰 飛 灰 の 飛 散 防 止 となるが 放 射 性 物 質 汚 染 対 処 特 措 法 の 環 境 省 告 示 第 14 号 ( 特 定 廃 棄 物 の 固 型 化 の 方 法 )に 示 される 基 準 0.98M Pa(980kN/m 2 )の 10 分 の 1 しか 強 度 は 出 ない スラグ 溶 出 試 験 法 での 試 験 結 果 からセシウムの 溶 出 は 確 認 されない スクラバー 水 付 録

45 排 出 ガスの 測 定 排 出 ガスの 測 定 の 結 果 排 出 ガスの 放 射 能 濃 度 は 0.21 Bq/m 3 (N)であり 目 標 値 を 達 成 した サイクロンとスクラバーの 組 み 合 わせによる 集 塵 効 率 は 高 く ダスト 量 は 0.04g/m3(N)であり バグ フィルターと 同 等 程 度 であった また 排 出 ガス 中 のセシウムはダストの 中 に 存 在 しており さらに 集 塵 効 率 を 高 くすることにより セシウムの 拡 散 を 防 ぐことができる この 他 シアン 化 合 物 濃 度 と 一 酸 化 炭 素 濃 度 が 高 いことが 懸 念 されるが これは 未 燃 ガスの 影 響 と 考 えられ 二 次 燃 焼 装 置 の 増 設 により 解 消 できると 思 われる 大 気 汚 染 防 止 法 の 規 制 にも 対 応 しており 燃 焼 能 力 1t/h 以 下 の 焼 却 炉 であれば 現 時 点 で 福 島 県 での 運 用 も 可 能 であり バグフィルターの 交 換 などが 無 いため 被 ばくの 防 止 に 繋 がる 排 出 ガス 中 の 放 射 能 濃 度 排 出 ガス 粉 じん 中 の 放 射 性 セシウム 134 ND(0.15) 粉 じん 中 の 放 射 性 セシウム 吸 収 液 中 の 放 射 性 セシウム 134 ND(0.91) 吸 収 液 中 の 放 射 性 セシウム 137 ND(0.82) Bq/m 3 (N) 排 出 ガス 塩 化 水 素 窒 素 酸 化 物 硫 黄 酸 化 物 シアン 化 合 物 ダスト 濃 度 排 出 ガス <2 mg/m 3 (N) 140ppm 51ppm 64mg/m 3 (N) 0.04g/m 3 (N) ダイオキシン 類 ダイオキシン 類 排 出 ガス ng-TEQ/m 3 (N) 焼 却 灰 ng-TEQ/g-dry 飛 灰 ng-TEQ/g-dry 一 酸 化 炭 素 酸 素 一 酸 化 炭 素 酸 素 測 定 値 ppm 酸 素 12% 換 算 値 % 最 大 値 >1000 > 最 小 値 平 均 値 >600 > * 一 酸 化 炭 素 上 限 値 1000ppm 下 限 値 10 ppm * 酸 素 上 限 値 25.0% 下 限 値 0.1% 付 録

46 排 出 ガス 組 成 排 出 ガス 排 出 ガス 温 度 84 流 速 3.1m/s 湿 り 排 出 ガス 量 596m 3 (N)/h 乾 き 排 出 ガス 量 483m 3 (N)/h 水 分 量 19.0vol/% 二 酸 化 炭 素 7.2vol/% 酸 素 10.6vol/% 一 酸 化 炭 素 <0.2vol/% 窒 素 82.2vol/% < 測 定 状 況 > 排 出 ガス 採 取 排 出 ガス 測 定 排 出 ガスの 流 れ 付 録

47 廃 棄 物 の 保 管 実 証 試 験 で 発 生 した 廃 棄 物 は 放 射 能 濃 度 が 100,000 Bq/kg を 下 回 ったため ケミカル ドラムで 保 管 を 行 った 保 管 容 器 から 周 辺 への 放 射 線 の 影 響 を 測 定 した 結 果 バックグラ ンドの 数 値 との 差 は 小 さく 保 管 基 準 も 問 題 なく 満 足 している 保 管 容 器 周 辺 の 空 間 線 量 μsv/h 1cm 1m バックグラウンド ケミカルドラム 空 間 線 量 の 測 定 は 1m の 高 さの 位 置 で 行 った 100,000 Bq/kg 以 上 を 保 管 する 遮 蔽 容 器 8000Bq/kg 以 上 を 保 管 するケミカルドラム 2 重 構 造 遮 蔽 容 器 (2 重 構 造 の 空 間 を 不 凍 液 で 満 たす) 付 録

48 作 業 員 の 被 ばく 管 理 下 水 道 汚 泥 の 燃 焼 実 証 を 行 う 前 に 測 定 したブランク 値 と 実 証 試 験 中 の 空 間 線 量 の 差 異 は 見 られなかった 作 業 員 の 被 ばく 量 は 試 験 場 所 空 間 線 量 率 0.7μSv/h 最 大 被 ばく 量 ( 炉 室 74h)51.8μSv 平 均 被 ばく 量 50.3μSv であった 空 間 線 量 μsv/h 炉 室 内 焼 却 灰 周 辺 飛 灰 周 辺 2 月 6 日 ブランク 月 7 日 月 9 日 月 10 日 月 11 日 月 12 日 月 13 日 空 間 線 量 の 測 定 は 定 点 を 設 け 1m の 高 さの 位 置 で 行 った コスト コストは 下 水 道 汚 泥 含 水 率 81.2wt% 燃 焼 能 力 75 kg/h の 場 合 以 下 のようになる 灯 油 9L/h 83=747 円 軽 油 4.5L/h 110=495 円 作 業 員 3 名 25,000 8=9,375 円 凝 集 剤 1kg/h 5,160=5,160 円 以 上 から 1 時 間 当 たりのコストは 15,777 円 となる 設 置 組 立 撤 去 費 は 含 まない 実 証 試 験 機 のためリース 等 はしていないためリース 費 は 含 まない コスト 変 動 要 因 は 燃 焼 対 象 物 の 含 水 率 が 影 響 し 含 水 率 が 低 ければ 燃 料 費 を 低 減 でき る 付 録

49 焼 却 施 設 全 景 煙 に 見 えるものは 排 出 ガス 中 の 水 分 が 大 気 と 触 れ 温 度 が 低 下 することで 飽 和 水 蒸 気 量 を 超 えた 分 が 水 蒸 気 となって 見 えるものである 測 定 口 サイクロン スクラバー 排 出 ガス 処 理 装 置 付 録

50 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 ガイア 環 境 技 術 研 究 所 実 証 テーマ 名 : 実 際 の 放 射 能 汚 染 水 の 性 状 に 適 応 できる 機 能 性 炭 化 物 を 使 用 した 移 動 式 水 浄 化 システムの 実 証 事 業 の 概 要 :セシウムイオン 吸 着 力 とコロイド 懸 濁 液 のろ 過 能 力 の 両 方 を 単 体 で 有 する 機 能 性 炭 化 物 を 使 用 し 市 販 の 凝 集 剤 と 組 み 合 わせた 実 用 的 で 安 価 な 移 動 式 の 小 型 浄 化 シス テムを 構 築 して 本 システムによる 放 射 能 汚 染 水 の 除 染 効 果 の 実 証 を 行 う 実 施 内 容 :(1) 基 礎 試 験 :1 凝 集 剤 と 機 能 性 炭 化 物 の 適 合 試 験 2 各 種 除 染 剤 の 比 較 試 験 3セシウム 溶 出 試 験 (2) 凝 沈 ろ 過 一 体 型 の 移 動 式 小 型 浄 化 システムの 設 計 及 び 製 作 (3) 移 動 式 小 型 浄 化 システムを 用 いた 放 射 能 汚 染 水 の 除 染 実 証 試 験 :1 実 際 の 放 射 能 汚 染 水 の 性 状 確 認 2 放 射 能 汚 染 水 を 用 いた 除 染 実 証 試 験 3 住 宅 等 の 除 染 実 証 試 験 技 術 概 要 : 放 射 能 汚 染 水 の 除 染 においては セシウムイオンが 吸 着 した 懸 濁 物 質 (SS 分 ) を 水 より 分 離 することが 主 要 な 課 題 である 本 技 術 は 放 射 能 汚 染 水 ( 懸 濁 水 )に 対 して 市 販 凝 集 剤 と 多 孔 質 の 機 能 性 炭 化 物 を 凝 集 ろ 過 助 剤 として 用 い 金 属 フィルターによりろ 過 を 行 う 小 型 浄 化 システムによって 迅 速 かつ 確 実 に 汚 染 懸 濁 物 質 の 分 離 を 実 現 するもの である 試 験 フロー 試 験 目 標 凝 集 沈 殿 とろ 過 を 一 槽 で 実 現 10 Bq/L 以 下 の 浄 化 能 力 10 L/min.の 処 理 能 力 凝 集 ろ 過 槽 の 2 t トラック 積 載 期 待 される 効 果 懸 濁 水 とセシウムイオンの 両 方 に 適 応 できる 安 価 で 機 動 性 の 高 い 水 浄 化 システムの 実 現 付 録

51 除 染 効 果 :(3) 2の 実 証 試 験 では 380 Bq/kg(SS 濃 度 :329 mg/l)の 放 射 能 汚 染 水 ( 懸 濁 水 )0.5 m 3 を 約 20 分 ( 撹 拌 :7 分 沈 殿 :3 分 排 出 :10 分 )で 処 理 し 処 理 水 の 放 射 能 濃 度 を 検 出 下 限 値 (3.6 Bq/kg) 以 下 に 低 減 し 得 ることを 確 認 した ( 除 染 率 :100%) 但 し 実 際 の 除 染 効 果 は SS 分 の 濃 度 及 びその 汚 染 度 による 処 理 に 際 しては 高 分 子 凝 集 剤 10 mg/l と SS 分 と 同 質 量 の 機 能 性 炭 化 物 を 添 加 するので 除 去 物 は SS 分 と 機 能 性 炭 化 物 の 混 合 物 がスラッジとして 発 生 する 上 記 の 例 で 発 生 したスラッジは 湿 潤 状 態 で 1.98 kg ( 含 水 率 :82.8 %) スラッジ 乾 燥 重 量 当 りの 放 射 能 濃 度 は 280 kbq/kg であった 尚 こ のスラッジに 500 tf/m 2 程 度 の 圧 力 をかけると 炭 化 物 の 多 孔 質 の 空 隙 が 圧 縮 され また 脱 水 がなされ 減 容 率 で 65.2% 減 量 率 で 31.7%まで 減 容 減 量 化 された 除 去 物 発 生 量 評 価 : SS 濃 度 :500 mg/l 6 kg(ss 分 及 び 機 能 性 炭 化 物 の 混 合 湿 潤 スラッジ 比 重 : 含 水 率 : 約 80 %) / 放 射 能 汚 染 水 ( 懸 濁 水 )1 m 3 SS 濃 度 :250 mg/l 4 kg/ 放 射 能 汚 染 水 ( 懸 濁 水 )1 m 3 (スラッジは 転 圧 等 の 比 較 的 簡 単 な 操 作 で 体 積 1/3 質 量 2/3 程 度 に 減 容 減 量 化 可 能 ) 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 1.34μSv/hr 作 業 時 間 169 時 間 作 業 員 最 大 被 ばく 量 12.55μSv(サンプル 調 整 等 32 時 間 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 7.32μSv コスト 評 価 : 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 小 型 3,934 円 /m 3 小 型 (0.7 m 3 ) 1 人 工 /9.8 m m 3 /hr 大 型 1,691 円 /m 3 大 型 (3.0 m 3 ) 1 人 工 /42.0 m m 3 /hr コスト 評 価 条 件 : 作 業 範 囲 は 放 射 能 汚 染 水 の 処 理 作 業 のみとし 機 械 費 材 料 費 人 件 費 を 含 む 8 hr./ 日 ( 実 稼 働 :7 hr. 準 備 片 づけ:1 hr.) 22 日 / 月 稼 働 機 械 費 ( 除 染 装 置 5 年 リース+ 発 電 機 + 水 中 ポンプ+1m 3 タンク+ 軽 油 代 :135 円 /L) 材 料 費 ( 凝 集 剤 + 機 能 性 炭 化 物 SS 濃 度 :500 mg/l を 想 定 ) 人 件 費 ( 特 殊 作 業 員 :21,500 円 /8 hr.) 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 手 袋 防 塵 マスク 及 び 積 算 線 量 計 を 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 福 島 県 郡 山 市 試 験 場 所 のコンクリートボックス 内 に 保 管 付 録

52 基 礎 試 験 < 目 的 > 凝 集 剤 と 併 用 することで 凝 集 及 びろ 過 の 効 率 を 向 上 させる 凝 集 ろ 過 助 剤 としての 機 能 性 炭 化 物 の 特 性 を 市 販 粘 土 等 を 懸 濁 させた 非 放 射 性 の 模 擬 水 を 用 い 市 販 凝 集 剤 の みの 場 合 凝 集 剤 と 機 能 性 炭 化 物 を 併 用 した 場 合 について 凝 集 沈 殿 効 果 を 確 認 し 評 価 を 行 う < 試 験 1: 粉 末 凝 集 剤 による 凝 集 試 験 > 市 販 粘 土 模 擬 水 (1,000 mg/l)に 対 する 各 種 粉 末 凝 集 剤 の 凝 集 沈 殿 効 果 を 処 理 水 の 濁 度 及 び 目 視 による 凝 集 フロック 径 の 比 較 により 確 認 した 表 1 粉 末 凝 集 剤 による 凝 集 試 験 結 果 凝 集 剤 凝 集 剤 添 加 濃 度 [mg/l] 処 理 水 濁 度 [NTU] 凝 集 フロック 径 [-] 10 8 D-2 粉 末 凝 集 剤 A 25 5 D D D D-1 粉 末 凝 集 剤 B D D D D-1 粉 末 凝 集 剤 C 25 3 D D D D-1 粉 末 凝 集 剤 D D D-1 数 値 が 大 きくなるほどフロック 径 が 大 きい D-1 付 録

53 < 試 験 2: 粉 末 凝 集 剤 と 機 能 性 炭 化 物 に 凝 集 試 験 > 機 能 性 炭 化 物 の 凝 集 助 剤 としての 効 果 及 びその 添 加 濃 度 を 確 認 するため 試 験 1の 結 果 を 基 に 選 定 した 粉 末 凝 集 剤 A と 機 能 性 炭 化 物 による 凝 集 沈 殿 効 果 を 試 験 1と 同 様 な 方 法 で 確 認 した 表 2 粉 末 凝 集 剤 A と 機 能 性 炭 化 物 による 凝 集 試 験 結 果 機 能 性 炭 化 物 ( 種 類 炭 化 温 度 ) 機 能 性 炭 化 物 添 加 濃 度 [mg/l] 処 理 水 濁 度 [NTU] 炭 + 粉 末 凝 集 炭 のみ 剤 A(10 mg/l) 凝 集 フロック 径 [-] D-4 もみ 殻 300 1, D-4 2, D D-6 もみ 殻 400 1, D-5 2, D D-7 もみ 殻 500 1, D-8 2, D D-8 もみ 殻 600 1, D-8 2, D D-4 もみ 殻 700 1, D-5 2, D D-3 杉 500 1, D-4 数 値 が 大 きくなるほどフロック 径 が 大 きい 2, D-4 付 録

54 写 真 1 凝 集 試 験 :( 左 ) 粉 末 凝 集 剤 のみ ( 右 ) 粉 末 凝 集 剤 + 機 能 性 炭 化 物 < 試 験 3: 金 属 フィルターを 用 いた 機 能 性 炭 化 物 のろ 過 助 剤 試 験 > 模 擬 水 に 対 して 粉 末 凝 集 剤 A のみと 機 能 性 炭 化 物 を 併 用 して 凝 集 沈 殿 を 行 った 後 小 型 水 浄 化 システムに 使 用 する 金 属 フィルター(スリット 幅 :10 µm 長 さ:20 mm)を 通 して ポンプで 吸 引 し ろ 過 後 の 処 理 水 の 濁 度 及 びろ 過 状 態 ( 流 量 等 )を 確 認 した 本 試 験 によ り 機 能 性 炭 化 物 のろ 過 助 剤 としての 性 能 を 確 かめ 小 型 水 浄 化 システムの 仕 様 を 決 定 し た 表 3 機 能 性 炭 化 物 のろ 過 試 験 結 果 処 理 粉 末 凝 集 剤 A のみ 粉 末 凝 集 剤 A+ 機 能 性 炭 化 物 ( 炭 化 温 度 600 のもみ 殻 炭 ) ろ 過 状 態 金 属 フィルターによりろ 過 した 処 理 水 にスラッジが 混 入 し 処 理 水 の 濁 度 が 悪 化 (ろ 過 前 上 澄 み 液 の 濁 度 :8 ろ 過 後 処 理 水 の 濁 度 :32) 若 干 量 の 通 水 の 後 金 属 フィルターに 目 詰 まりが 生 じ 今 回 の 試 験 条 件 では 連 続 的 な 処 理 は 不 可 機 能 性 炭 化 物 により SS 分 がしっかりと 保 持 され 目 詰 まりを 生 じ ることなくろ 過 処 理 処 理 水 の 濁 度 はほぼ 変 化 なし(ろ 過 前 上 澄 み 液 の 濁 度 :4 ろ 過 後 処 理 水 の 濁 度 :3) 処 理 水 の 流 量 は 金 属 フィルター1 本 につき 6 7 L/mn. 程 度 < 基 礎 試 験 結 果 及 び 考 察 > 以 上 に 概 略 を 示 した 基 礎 試 験 結 果 より 機 能 性 炭 化 物 として 炭 化 温 度 500 及 び 600 の もみ 殻 炭 を 粉 末 凝 集 剤 A と 併 用 した 場 合 に 凝 集 沈 殿 が 促 進 され ろ 過 し 易 い 大 きなフロ ックが 成 長 することが 確 認 された ( 凝 集 助 剤 ) 付 録

55 表 1 及 び 表 2に 示 した 試 験 結 果 から SS 濃 度 :1,000 mg/l の 粘 土 模 擬 水 に 対 して 粉 末 凝 集 剤 の 添 加 濃 度 は 10 mg/l 機 能 性 炭 化 物 の 添 加 濃 度 は 500 mg/l で 充 分 な 凝 集 沈 殿 効 果 が 得 られることが 確 認 された しかし 実 際 の 汚 染 懸 濁 水 の 性 状 は 模 擬 水 のように 一 様 で はなく 例 えば 油 分 等 の 混 入 も 想 定 されるため 機 能 性 炭 化 物 の 添 加 濃 度 はより 安 全 を 考 慮 し SS 分 と 同 質 量 と 定 めた また 本 補 足 資 料 では 省 略 したが 市 販 粘 土 を 懸 濁 させた 場 合 濁 度 測 定 値 と SS 濃 度 には(SS 濃 度 [mg/l] = 2.92 濁 度 [NTU])の 一 次 の 相 関 性 が あることが 確 認 されている よって 実 証 試 験 においては 汚 染 懸 濁 水 の 濁 度 から SS 濃 度 を 予 測 して 機 能 性 炭 化 物 の 添 加 量 を 定 めることとした 今 回 の 試 験 結 果 では 粉 末 凝 集 剤 A のみの 場 合 上 澄 み 液 の 濁 度 は 低 下 するが 沈 殿 した フロック 径 が 小 さく 不 安 定 であるため 本 システムで 用 いる 金 属 フィルターによるろ 過 時 には ろ 材 の 閉 塞 を 生 じる 可 能 性 が 高 く 機 能 性 炭 化 物 の 使 用 は 必 須 であると 考 える 実 証 試 験 < 目 的 > 基 礎 試 験 で 得 られた 知 見 を 基 に 小 型 水 浄 化 装 置 とシステムを 製 作 構 築 して 放 射 能 汚 染 懸 濁 水 の 浄 化 能 力 を 実 証 確 認 し 同 システムの 運 用 方 法 及 び 処 理 コストを 検 討 する < 試 験 方 法 > 表 4 に 示 す 放 射 性 セシウム 汚 染 土 壌 を 用 いて 汚 染 懸 濁 水 を 人 為 的 に 調 整 し 小 型 水 浄 化 システムによる 浄 化 処 理 を 行 って 処 理 水 やスラッジの 放 射 能 濃 度 及 びスラッジ 発 生 量 等 を 確 認 した ( 図 1) 調 整 した 汚 染 懸 濁 水 の 濁 度 から 上 述 の 相 関 性 を 基 に SS 量 を 想 定 し SS と 同 質 量 の 機 能 性 炭 化 物 を 添 加 して 撹 拌 する 粉 末 凝 集 剤 A を 10 mg/l 添 加 して 撹 拌 の 後 フロック 形 成 のため 静 置 する その 後 金 属 フィルターを 通 して 水 を 排 出 ( 処 理 水 )し 処 理 槽 底 部 に 残 ったスラッジは 最 後 に 排 出 ドレンから 水 を 流 しながら 抜 き 出 して 市 販 の 土 嚢 袋 で 捕 集 した 土 嚢 袋 を 通 過 した 水 (ドレン 排 水 )についても 同 様 に 放 射 能 濃 度 等 の 測 定 を 行 った また 非 放 射 性 の 市 販 粘 土 模 擬 水 (1,000 mg/l)を 用 いて 機 能 性 炭 化 物 と 粉 末 凝 集 剤 A による 凝 集 沈 殿 スラッジを 得 て スラッジの 圧 縮 による 減 容 率 及 び 減 量 率 を 確 認 した 付 録

56 表 4 試 験 に 用 いた 放 射 性 セシウム 汚 染 土 壌 土 壌 放 射 能 濃 度 [kbq/kg] 134 Cs 137 Cs Cs 合 計 含 水 率 [%] 乾 燥 重 量 当 りの 放 射 能 濃 度 [kbq/kg] A B C 図 1 実 証 試 験 フロー 図 写 真 2 ( 左 から) 放 射 能 汚 染 懸 濁 水 処 理 水 ドレン 排 水 スラッジ 付 録

57 表 5 実 証 試 験 条 件 No. 処 理 水 量 [m 3 ] 使 用 土 壌 量 [kg] 汚 染 土 壌 濁 度 [NTU] 予 想 SS 濃 度 1 [mg/l] 炭 化 物 添 加 量 2 [kg] A A 450 1, A B C C 無 添 加 1 予 想 SS 濃 度 は 基 礎 試 験 から SS 濃 度 [mg/l] = 濁 度 2.92 で 算 出 2 機 能 性 炭 化 物 添 加 量 は 基 礎 試 験 結 果 を 基 に SS 分 と 同 質 量 と 定 めた 無 添 加 は 凝 集 剤 のみによる 処 理 表 6 濁 度 測 定 結 果 濁 度 [NTU] No. 放 射 能 汚 染 懸 濁 水 金 属 フィルター 処 理 水 スラッジ 排 出 時 の ドレン 排 水 ( 凝 集 剤 のみ) 付 録

58 表 7 除 染 効 果 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] No. 放 射 能 汚 染 懸 濁 水 金 属 フィルター 処 理 水 スラッジ 排 出 時 の ドレン 排 水 134 Cs 137 Cs Cs 合 計 134 Cs 137 Cs Cs 合 計 134 Cs 137 Cs Cs 合 計 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ( 凝 集 剤 のみ) ND <MDA 表 8 発 生 スラッジ No. 発 生 ス ラッジ 重 量 [kg] 放 射 能 濃 度 [Bq/kg] 134 Cs 137 Cs Cs 合 計 スラッジ 含 水 率 [%] スラッジ 乾 燥 重 量 [kg] 乾 燥 重 量 当 りの 放 射 能 濃 度 [kbq/kg] ,540 2, ,270 2,550 3, ,380 2, ,260 2,250 3, ,500 31,700 48, ( 凝 集 剤 のみ) ,700 53,200 81, 凝 集 剤 のみの 場 合 スラッジが 土 嚢 袋 から 漏 出 付 録

59 表 9 スラッジ 圧 縮 試 験 結 果 ( 非 放 射 性 の 市 販 粘 土 :1,000 mg/l 模 擬 水 を 使 用 ) 力 [tf] 圧 力 [tf/m 2 ] スラッジ 面 高 さ [mm] スラッジ 体 積 [ml] 減 容 率 [%] 計 算 式 : 減 容 率 = (1 ( 圧 縮 後 スラッジ 体 積 ) / ( 圧 縮 前 スラッジ 体 積 )) 100 表 10 スラッジ 減 量 率 質 量 [kg] 含 水 率 [%] 減 量 率 [%] 圧 縮 前 圧 縮 後 (509.3 tf/m 2 ) % 計 算 式 : 減 量 率 = (1 ( 圧 縮 後 スラッジ 質 量 ) / ( 圧 縮 前 スラッジ 質 量 )) 100 写 真 3 処 理 後 スラッジの SEM 写 真 :( 左 ) 圧 縮 前 ( 右 ) 圧 縮 後 付 録

60 表 11 処 理 水 の 水 質 検 査 項 目 計 量 結 果 単 位 水 質 汚 濁 防 止 法 排 水 基 準 水 素 イオン 濃 度 (ph) 7.0(21 ) 生 物 化 学 的 酸 素 要 求 量 (BOD) 2.9 mg/l 160 以 下 ( 日 間 平 均 120) 化 学 的 酸 素 要 求 量 (COD) 1.5 mg/l 160 以 下 ( 日 間 平 均 120) 浮 遊 物 質 量 (SS) 6 mg/l 200 以 下 ( 日 間 平 均 150) ノルマルヘキサン 抽 出 物 質 含 有 量 2.5 未 満 mg/l 30 以 下 ( 動 植 物 油 脂 類 ) 大 腸 菌 群 数 30 未 満 個 /cm 3 3,000 以 下 窒 素 含 有 量 1.0 未 満 mg/l 120 以 下 ( 日 間 平 均 60) リン 含 有 量 0.1 mg/l 16 以 下 ( 日 間 平 均 8) 内 藤 環 境 管 理 株 式 会 社 による 試 験 結 果 < 実 証 試 験 結 果 及 び 考 察 > 表 6 及 び 表 7 に 示 した 試 験 結 果 から 本 システムにより 汚 染 懸 濁 水 の 放 射 性 セシウムの 放 射 能 濃 度 を 測 定 下 限 値 以 下 にまで 除 染 できることが 実 証 された 但 し 実 際 の 除 染 効 果 は SS 分 の 濃 度 及 びその 放 射 能 濃 度 に 依 存 する 表 11 に 示 した 処 理 水 の 水 質 検 査 結 果 から 放 射 能 だけでなく 各 種 水 質 基 準 値 についても 河 川 等 への 放 流 に 際 して 全 く 問 題 はないこと が 確 認 された また 金 属 フィルターを 通 した 処 理 水 だけでなく スラッジ 排 出 時 に 土 嚢 袋 を 通 して 排 出 されるドレン 排 水 からもほとんど 放 射 能 は 検 出 されなかったが これは 機 能 性 炭 化 物 が SS 分 をしっかりと 保 持 していることを 示 している しかし 表 6 の 濁 度 測 定 結 果 や 表 7 の No のドレン 排 水 の 放 射 能 濃 度 から より 確 実 に 浄 化 を 行 うためには 金 属 フィルターの 使 用 が 望 ましいと 考 える No の 粉 末 凝 集 剤 A のみの 処 理 では 金 属 フィルターからの 処 理 水 の 通 水 は 若 干 量 のみで 直 ぐに 閉 塞 し また この 処 理 水 からも 放 射 性 セシウムが 検 出 された このフィル ターの 閉 塞 は エアー 吹 込 みによる 逆 洗 を 行 っても 直 ぐに 再 び 生 じるため 同 システムの 運 用 には 機 能 性 炭 化 物 等 のろ 過 助 剤 が 不 可 欠 だと 考 える また 土 嚢 袋 からスラッジの 漏 出 も 確 認 され これは 表 6 及 び 表 7 の No の 測 定 結 果 にも 表 れている 本 システムでは SS 分 と 機 能 性 炭 化 物 がスラッジとして 発 生 するが その 量 は 表 5 及 び 表 8 から SS 濃 度 :500 mg/l の 場 合 6.0 kg/m 3 SS 濃 度 :250 mg/l の 場 合 4.0 kg/m 3 程 度 と 予 測 される これらは 含 水 率 80 % 程 度 の 湿 潤 状 態 であり 且 つ 機 能 性 炭 化 物 自 体 が 多 孔 質 で 脱 水 助 剤 としても 働 くため 表 9 及 び 表 10 に 示 す 試 験 結 果 から 圧 縮 すること で 質 量 約 2/3 体 積 約 1/3 程 度 に 減 じることが 確 認 された 付 録

61 コスト 評 価 除 染 コスト 算 出 (8h/ 日 22 日 / 月 稼 働 ) 除 染 システム 小 型 大 型 項 目 内 訳 記 号 備 考 (タンク 容 量 ) (0.7 m 3 ) (3.0 m 3 ) 処 理 時 間 ( 分 /バッチ) A 処 理 能 力 (m 3 /h) 稼 働 日 ( 日 / 月 ) 条 件 稼 働 時 間 (h/ 日 ) 7 7 実 稼 働 :7h 準 備 片 づけ:1h 運 転 時 間 (h/ 月 ) B 処 理 量 (m 3 / 日 ) C 処 理 量 (m 3 / 月 ) 装 置 製 造 費 9,500,000 16,000,000 リース 期 間 ( 年 ) 年 後 譲 渡 装 置 リース 料 率 (%) D リース 費 用 ( 円 / 月 ) 190, ,000 発 電 機 E リース 費 用 ( 円 / 月 ) 36,000 60, m 3 :10kVA 3.0m 3 :37kVA 機 械 費 水 中 ポンプ F リース 費 用 ( 円 / 月 ) 11,100 11, 円 / 日 1m 3 タンク G リース 費 用 ( 円 / 月 ) 21,600 21, 円 / 日 計 H リース 費 用 計 ( 円 / 月 ) 258, ,700 D+E+F+G 軽 油 単 価 ( 円 /L) 軽 油 I 発 電 機 軽 油 ( 円 /m 3 ) L/h:10kVA 5.2 L/h:37kVA J 機 械 コスト( 円 /m 3 ) 1, H/C+I K 凝 集 剤 ( 円 /kg) 1,270 1,270 粉 末 凝 集 剤 使 用 量 (ppm) 凝 集 剤 使 用 量 (kg/バッチ) L 使 用 量 (kg/m 3 ) M コスト( 円 /m 3 ) K*L 凝 集 助 剤 ( 円 /L) 機 能 性 炭 化 物 材 料 費 凝 集 助 剤 ( 円 /kg) 1,333 1,333 かさ 比 重 使 用 量 (ppm) 凝 集 助 剤 使 用 量 (kg/バッチ) 使 用 量 (kg/m 3 ) N コスト( 円 /m 3 ) 計 O 材 料 コスト( 円 /m 3 ) M+N 特 殊 作 業 員 ( 円 /8h) 21,500 21,500 建 設 物 価 (2013.3) P848 単 価 P 特 殊 作 業 員 ( 円 /h) 2,688 2,688 人 件 費 歩 掛 特 殊 作 業 員 ( 人 工 / 日 ) 装 置 運 転 Q 人 件 費 コスト( 円 /m 3 ) 1, P/A 除 染 コスト 合 計 汚 染 水 当 り( 円 /m 3 ) 3,934 1,691 J+O+Q < 補 足 > 運 転 条 件 を 24 hr./ 日 30 日 / 月 の 連 続 稼 働 とした 場 合 除 染 コストは 以 下 の 通 りとなる 小 型 (0.7 m 3 ) 2,991 円 /m 3 大 型 (3.0 m 3 ) 1,340 円 /m 3 付 録

62 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 大 成 建 設 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 : 廃 棄 物 を 低 減 する 薄 層 浚 渫 及 び 薄 層 覆 砂 による 水 域 の 汚 染 底 質 拡 散 防 止 技 術 事 業 の 概 要 : 放 射 性 物 質 が 堆 積 した 水 域 の 底 質 拡 散 防 止 技 術 として ポンプ 式 よりも 廃 棄 物 が 少 ないグラブ 式 の 薄 層 浚 渫 工 法 ( 密 閉 二 重 構 造 グラブ 浚 渫 工 法 ) 及 び 廃 棄 物 を 全 く 排 出 せず 巻 き 上 げが 少 ない 薄 層 覆 砂 工 法 (クリーン 薄 層 覆 砂 工 法 )について 実 用 性 等 を 比 較 する 実 施 内 容 : (1) 底 泥 試 料 の 採 取 による 底 質 組 成 放 射 線 量 の 把 握 (2)シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 底 泥 表 面 線 量 の 把 握 (3) 薄 層 浚 渫 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 (4) 薄 層 覆 砂 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 技 術 概 要 : 1. 薄 層 浚 渫 ( 密 閉 二 重 構 造 グラブ 浚 渫 工 法 ) 試 験 目 標 対 象 範 囲 の 汚 染 土 を 薄 層 10cm 単 位 で 浚 渫 底 質 土 を 高 含 泥 率 で 効 率 的 に 浚 渫 ( 含 泥 率 80% 以 上 で 除 去 ) 浚 渫 時 の 表 層 底 泥 の 拡 散 を 防 止 期 待 される 効 果 底 泥 の 巻 き 上 がりを 防 止 し 廃 棄 物 量 を 抑 制 した 底 泥 の 除 去 試 験 フロー 2. 薄 層 覆 砂 (クリーン 薄 層 覆 砂 工 法 ) 試 験 目 標 対 象 範 囲 を 薄 層 10cm 単 位 で 覆 砂 覆 砂 時 に 表 層 底 泥 の 拡 散 を 防 止 期 待 される 効 果 底 泥 の 巻 き 上 がりを 防 止 し 覆 砂 材 を 最 小 化 した 底 泥 の 遮 へい 3.シンチレーションファイバを 用 いた 底 泥 の 線 量 当 量 率 測 定 底 泥 表 面 線 量 の 線 的 測 定 ノズルタンク 覆 砂 スラリー( 砂 + 水 ) 排 砂 口 上 ツバ 試 験 フロー 下 ツバ 覆 砂 汚 濁 底 泥 その 他 : 付 録

63 除 染 効 果 : 1. 底 泥 試 料 の 採 取 による 底 質 組 成 放 射 線 量 の 把 握 放 射 性 セシウム 濃 度 (Bq/kg dry) 表 層 底 泥 の 放 射 性 セシウム 濃 ,000 度 は 2,990~71,800Bq/kg-dry 0~ 5cm 5~10cm ( 干 上 がった 状 態 )( 右 図 ) 10~15cm Cs ~20cm Cs 137 深 度 方 向 の 放 射 性 セシウム 濃 20~25cm 度 結 果 の 一 例 ( 左 図 ) 25~30cm 10~15cm 以 下 は 30~35cm 不 検 出 ( 検 出 限 界 (20Bq/kg) 値 未 満 ) 2. 薄 層 浚 渫 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 (シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 ) 深 さ(cm) 薄 層 浚 渫 (10 cm)による 低 減 率 : 最 大 95%( 平 均 91%) 浚 渫 範 囲 周 辺 の 放 射 性 セシウムに 汚 染 され た 表 層 底 泥 のまき 上 が りの 抑 制 が 必 要 3. 薄 層 覆 砂 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 (シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 ) 薄 層 覆 砂 (10 cm)による 低 減 率 : 最 大 69%( 平 均 56%) 覆 砂 厚 のバラつきに 対 して 送 砂 量 とスラ リー 濃 度 の 平 準 化 によ る 適 切 な 管 理 が 必 要 除 去 物 発 生 量 評 価 : 薄 層 覆 砂 は 発 生 しない 薄 層 浚 渫 :1 層 10 cm 19.6m 2 当 たり 除 去 物 発 生 量 7.33m 3 / 除 染 処 理 量 2.22m 3 = 除 去 物 発 生 量 率 3.30( 含 泥 率 30.3%) 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 平 均 空 間 線 量 率 2.39μSv/hr 総 作 業 時 間 1,666 時 間 (20 日 間 ) 作 業 員 最 大 被 ばく 量 152μSv( 交 通 誘 導 員 作 業 時 間 84 時 間 ) 平 均 被 ばく 量 83μSv コスト 評 価 :(10cm 施 工 時 ) 1. 薄 層 浚 渫 :12,100 円 /m 3 2. 薄 層 覆 砂 :1,850 円 /m 2 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ):(10cm 施 工 時 ) 1. 薄 層 浚 渫 :5 人 工 / 日 23.5m 3 / 日 (3.92m 3 /hr) 2. 薄 層 覆 砂 :11 人 工 / 日 150.0m 2 / 日 (25.0m 2 /hr) コスト 評 価 条 件 :コストは 直 接 工 事 費 のみ 計 上 1. 薄 層 浚 渫 対 象 面 積 :20,000m 2 浚 渫 厚 さ:10cm 含 泥 率 :20% 浚 渫 量 :19.8m 3 / 日 作 業 時 間 :8hr( 稼 働 6hr) 浚 渫 土 砂 処 分 費 特 殊 勤 務 手 当 は 含 まず 2. 薄 層 覆 砂 対 象 面 積 :20,000m 2 覆 砂 厚 さ:10cm 覆 砂 量 :150m 2 / 日 作 業 時 間 :8hr( 稼 働 6hr) 特 殊 勤 務 手 当 は 含 まず 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 :マスク( 捕 集 効 率 95% 以 上 ) 綿 の 手 袋 ゴム 手 袋 を 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 : 浚 渫 した 土 等 は 一 旦 水 槽 に 保 管 福 島 県 飯 舘 村 し 試 験 終 了 後 に 浚 渫 場 所 に 戻 した 付 録

64 1. 底 泥 試 料 の 採 取 による 底 質 組 成 放 射 線 量 の 把 握 1.1 表 層 底 泥 表 1-1 表 層 底 泥 の 放 射 能 濃 度 (1 2) 測 定 箇 所 表 層 底 泥 の 放 射 能 濃 度 (Bq/kg-dry) Cs-134 Cs-137 TOTAL ,000 2, ,600 13,000 19,600 図 1-1 浮 泥 採 取 位 置 図 (1~6) (a)5サンプリング 状 況 (b)6サンプリング 状 況 写 真 1-1 サンプリング 表 1-2 浮 泥 層 の 放 射 能 濃 度 放 射 線 量 率 ( ) 測 定 箇 所 D-phod 測 定 値 表 層 底 泥 の 放 射 能 濃 度 (Bq/kg-wet) 表 層 底 泥 の 放 射 能 濃 度 (Bq/kg-dry) μsv/hr Cs-134 Cs-137 TOTAL Cs-134 Cs-137 TOTAL ,470 5,770 8,240 7,430 17,400 24, ,300 7,700 11,000 8,380 19,600 27, ,410 12,200 17,600 11,800 26,700 38, ,600 20,700 29,300 21,100 50,700 71,800 *D-phod 測 定 値 は シンチレーションファイバー 測 定 範 囲 を1mとしその 平 均 値 を 示 す * 表 層 底 泥 は シンチレーションファイバー 測 定 範 囲 部 の 表 面 泥 を 採 取 した 付 録

65 1.2 深 度 方 向 の 放 射 能 濃 度 図 1-2 底 泥 採 取 位 置 図 (B-1 B-2) 図 1-3 B-1( 放 射 能 濃 度 : 事 前 調 査 ) 図 1-4 B-2( 放 射 能 濃 度 : 事 前 調 査 ) 水 底 からの 深 さ 0~5 cmの 底 泥 の 放 射 能 濃 度 は Bq/kg-dry であり サンプリング 部 分 近 接 の 放 射 線 量 率 (D-phod で 測 定 )が 3μSv/h 程 度 と 高 い 値 に 対 して 低 い 値 となった 低 い 値 となった 要 因 は 以 下 のように 推 定 される サンプリングの 際 は 塩 ビパイプを 水 底 より 所 定 の 深 度 まで 押 し 込 こんだ 後 水 深 が 深 い ( 約 1.7m 程 度 )こともあり 引 き 抜 く 際 の 揺 れが 大 きく 放 射 性 セシウムで 汚 染 されている と 推 定 される 表 層 底 泥 が 塩 ビパイプ 内 の 底 泥 試 料 上 の 水 の 中 に 浮 遊 していたと 推 定 される そして その 状 態 ですぐに 塩 ビパイプから 試 料 を 取 り 出 し 切 断 確 保 したため 水 底 0~ 5 cmの 底 泥 の 試 料 には 表 層 底 泥 がほとんど 含 まれておらず 放 射 能 濃 度 の 値 が 低 くなったと 推 定 される 付 録

66 2. 薄 層 浚 渫 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 (シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 ) 14.0m 2.5m 7.0m 7.0m 2.5m A 区 画 a B 区 画 b 2.5m 2.8m a b c d e f g a b c d e f g h 斜 樋 管 2 1 c 1m d 基 準 線 1m 1m 2.5m 2.5m 1m 1m 2.5m 2.5m 1m 0.7m AD 0 AD 1 AD 2 AD 3 BD 1 BD 2 BD 3 BD 4 凡 例 : 放 射 性 セシウム 濃 度 ( 事 前 ) : 放 射 性 セシウム 濃 度 ( 事 後 ) ( 位 置 番 号 :B 1 2 3( 浮 泥 のみ)) ( 位 置 番 号 :B 1 2) : 放 射 線 量 率 ( 位 置 番 号 :AD 0~3 BD 1~4) : 濁 度 SS 濃 度 ( 位 置 番 号 :B a~d) : 浚 渫 範 囲 : 現 地 盤 高 さ 浚 渫 出 来 形 ( 位 置 番 号 :A 1~5 a~g B 1~5 a~h) A 区 画 :30 cmで 1 回 浚 渫 B 区 画 :10 cmで 3 回 掘 削 図 2-1 シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 位 置 図 ( 薄 層 浚 渫 ) 図 2-2 薄 層 覆 砂 工 法 の 実 証 試 験 時 の 作 業 エリア 資 機 材 置 場 平 面 図 付 録

67 図 2-3 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 浚 渫 :BD-1 ライン) 図 2-4 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 浚 渫 :BD-2 ライン) 図 2-5 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 浚 渫 :BD-3 ライン) 付 録

68 (a)グラブ( 高 さ 3m(グラブ 開 時 )) (b)グラブ( 奥 行 2.8m(グラブ 開 時 )) (c)グラブ( 幅 1.55m) 写 真 2-1 薄 層 浚 渫 工 法 実 証 試 験 装 置 (d)グラブ( 内 部 フラップ) (a)グラブ 着 底 (b) 水 平 彫 り (c) 内 部 フラップ 押 上 げ( 排 土 ) 写 真 2-2 薄 層 浚 渫 工 法 実 施 状 況 (d)グラブ 開 後 次 へ 移 動 付 録

69 3. 薄 層 覆 砂 工 法 適 用 による 除 染 効 果 の 確 認 (シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 ) 15m 2.5m 7.5m 7.5m 2.5m C 区 画 a D 区 画 a b c d e f g h a b c d e f g h b 2.5m m m c d 斜 樋 管 基 準 線 1m 1.25m 1m CD 0 CD 1 CD 2 CD3 DD 1 DD 2 DD 3 DD 4 凡 例 : 放 射 性 セシウム 濃 度 ( 事 前 ) : 放 射 性 セシウム 濃 度 ( 事 後 ) ( 位 置 番 号 :C 1 D 1) 表 層 浮 泥 のみ( 位 置 番 号 :D 2 3( 共 に 浮 泥 のみ)) : 放 射 線 量 率 ( 位 置 番 号 :CD 0~3 DD 1~4) : 濁 度 SS 濃 度 ( 位 置 番 号 :D a~d) : 覆 砂 範 囲 : 現 地 盤 高 さ 覆 砂 出 来 形 ( 位 置 番 号 :C 3~9 a~g D 3~9 a~g) A 区 画 :30 cmで 1 回 浚 渫 B 区 画 :10 cmで 3 回 掘 削 図 3-1 シンチレーションファイバ 線 量 当 量 率 測 定 装 置 による 測 定 位 置 図 ( 薄 層 覆 砂 ) 図 3-2 薄 層 覆 砂 工 法 の 実 証 試 験 時 の 作 業 エリア 資 機 材 置 場 平 面 図 付 録

70 図 3-3 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 覆 砂 :DD-1 ライン) 図 3-4 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 覆 砂 :DD-2 ライン) 図 3-5 放 射 線 量 率 測 定 結 果 ( 薄 層 覆 砂 :DD-3 ライン) 付 録

71 (a)プラント 全 景 (b) 水 中 ポンプ( 左 ) サンドポンプ( 右 ) (c)ベッセル(3m3) 写 真 3-1 薄 層 覆 砂 工 法 実 証 試 験 装 置 (d)ベルコン (a)プラント 全 景 (b) 特 殊 ノズル (c) 砂 搬 入 状 況 (d) 特 殊 ノズル 設 置 状 況 写 真 3-2 薄 層 覆 砂 工 法 実 施 状 況 付 録

72 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 白 河 井 戸 ボーリング 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 : 過 熱 水 蒸 気 による 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 植 物 の 高 効 率 な 減 容 実 証 事 業 の 概 要 : 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 植 物 ( 木 質 系 廃 棄 物 )を 無 酸 化 間 接 加 熱 での 炭 化 を 連 続 的 に 行 うことで 大 量 減 容 処 理 及 び 炭 化 物 への 放 射 性 物 質 の 固 定 化 を 実 現 する 実 証 試 験 を 行 う 実 施 内 容 : 既 に 保 管 されている 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 木 質 系 廃 棄 物 を 過 熱 水 蒸 気 によ り 無 酸 化 状 態 にした 炭 化 炉 ( 炉 内 温 度 650~700 )に 連 続 的 に 投 入 して 炭 化 による 減 容 処 理 を 行 う 放 射 性 物 質 は 炭 化 物 へ 固 定 化 されることを 想 定 しており 装 置 から 発 生 する ガス 水 油 ( 植 物 由 来 )へ 放 射 性 物 質 が 含 まれていないことを 確 認 する 技 術 概 要 : 1 試 験 フロー 油 炭 化 装 置 ガス フィル ター 油 水 分 離 ト ラ ッ プ ボイ ラー 過 熱 水 蒸 気 炭 化 炉 650~ 700 ( 電 気 炉 ) 木 質 系 廃 棄 物 破 砕 機 処 理 水 廃 水 処 理 装 置 2 試 験 目 標 (1) 処 理 物 の 減 容 率 :80~90% 葉 茎 の 場 合 (2) 炭 化 減 容 装 置 の 処 理 能 力 :1m 3 ~ 2m 3 /hr/ 台 (3) 放 射 性 物 質 を 炭 化 物 へ 固 定 炭 化 物 保 管 へ 3 期 待 される 効 果 (1) 放 射 性 物 質 で 汚 染 された 木 質 系 廃 棄 物 を 大 気 や 水 環 境 等 に 放 射 性 物 質 を 放 出 させるこ となく 連 続 的 に 減 容 し 放 射 性 物 質 を 炭 化 物 に 固 定 化 させることが 可 能 となる (2) 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 木 質 系 廃 棄 物 の 大 幅 減 容 により 保 管 場 所 の 確 保 がしやすくな る (3)システムがコンパクトで 中 型 トラックに 搭 載 可 能 のため 発 生 場 所 や 保 管 場 所 での 減 容 処 理 が 可 能 となる その 他 : 実 証 試 験 については 1 実 証 装 置 の 能 力 及 び 最 適 処 理 条 件 を 確 認 することを 目 的 とし た 一 次 実 証 試 験 2 最 適 条 件 での 連 続 運 転 を 目 的 とした 二 次 実 証 試 験 を 実 施 する また 試 料 となる 木 質 系 廃 棄 物 は 事 前 に 破 砕 (チッパー) 機 にて 粉 砕 し また 異 物 ( 石 等 )は 事 前 に 除 去 して 使 用 する 付 録

73 除 染 効 果 : 実 証 試 験 では 平 成 24 年 12 月 頃 に 実 施 された 除 染 作 業 によって 集 められた 木 質 系 廃 棄 物 を 試 料 として 用 い まず 1 装 置 の 性 能 評 価 のために 温 度 条 件 を 2 通 り 温 度 保 持 時 間 を 3 通 りで 一 次 試 験 ( 計 6 回 )を 実 施 し 処 理 時 間 の 検 討 を 行 った 次 に 2650 の 温 度 で 保 持 時 間 4 時 間 の 二 次 試 験 を 3 回 実 施 した なお 1 回 の 処 理 量 は 1m 3 のフレキシブルコンテ ナバッグ 満 杯 の 木 質 系 廃 棄 物 であり 事 前 に 破 砕 (チッパー) 機 にて 破 砕 して 装 置 へ 投 入 した 実 証 試 験 では 試 料 の 水 分 値 が 約 50%と 高 く 設 定 した 温 度 と 温 度 保 持 時 間 では 処 理 物 に 水 分 が 残 り 試 料 同 士 が 絡 み 合 ってしまい 自 動 排 出 が 困 難 な 状 況 となった そこで 最 終 的 に は 余 熱 で 乾 燥 させてから 排 出 するようにした 試 料 の 水 分 量 の 多 さにより 目 標 とした 処 理 能 力 に 達 しなかったが 実 際 においても 試 料 同 様 の 水 分 値 の 減 容 処 理 が 想 定 されるので 実 用 化 段 階 の 当 装 置 の 処 理 能 力 は 2m 3 / 日 / 台 と 想 定 している 実 施 試 験 の 結 果 を 以 下 に 示 す 表 1: 減 容 減 量 効 果 投 入 前 実 証 後 減 容 減 量 効 果 容 積 (m3) 重 量 (kg) 乾 重 量 (kg) 容 積 (m3) 重 量 (kg) 乾 重 量 (kg) 減 容 率 (%) 減 量 率 (%) 減 量 率 乾 (%) 総 量 9 1, 平 均 総 量 は 9 回 分 の 総 計 平 均 は 9 回 の 平 均 値 表 2: 投 入 物 処 理 物 ( 炭 化 物 ) 中 の 放 射 性 物 質 (134Cs と 137Cs の 合 計 値 ) 9 回 の 総 計 投 入 物 (a) (Bq) 5,240,240 処 理 物 (b) (Bq) 5,539,000 (b)/(a) (%) 106 ±10% 以 内 であったことと 表 3 の 結 果 より 放 射 性 物 質 は 処 理 物 にほ ぼ 固 定 されたものと 評 価 できる 放 射 能 濃 度 に 投 入 物 及 び 処 理 物 の 重 量 を 乗 じて 算 出 表 3: 凝 縮 水 油 の 放 射 能 濃 度 及 び 排 ガス(フィルタに 通 す 前 )の 汚 染 評 価 分 析 回 数 凝 縮 水 油 (Bq /kg) N.D N.D N.D N.D N.D 排 ガス(Bq) N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D 凝 縮 水 油 は 比 重 1 として 算 出 排 ガスはフィルタに 通 す 前 のろ 紙 に 付 着 した 放 射 性 物 質 の 量 当 処 理 においては 多 量 の 凝 縮 水 及 び 少 量 の 油 が 排 出 される 凝 縮 水 は 木 酢 液 と 言 われるもの で 適 切 な 凝 集 沈 殿 処 理 により 排 水 の 水 質 基 準 を 満 たすことが 可 能 であるが 油 (5l/9 回 )と 伴 に 今 回 は 保 管 する 除 去 物 発 生 量 評 価 : 表 1に 示 す 通 り 減 容 率 は(0.17m 3 /1m 3 )より 82.6%となった 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.15~0.20μSv/h 作 業 時 間 ( 実 験 )9 日 8h =72 時 間 作 業 員 最 大 被 ばく 量 :9μSv( 試 験 全 般 128 時 間 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 :8.5μSv コスト 評 価 :1m 3 当 たりのコストとし て1 発 電 機 の 軽 油 代 :10,235 円 +2 凝 集 剤 代 :752 円 +3 人 件 費 :35,425 円 = 46,412 円 がかかる 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 1m 3 当 たりの 作 業 人 工 は 2.5 人 工 /m 3 ( 内 訳 : 監 督 0.5 人 工 投 入 排 出 1 人 工 投 入 監 視 0.25 人 工 機 械 制 御 0.5 人 工 排 水 0.25 人 工 ) コスト 評 価 条 件 : 発 電 機 の 軽 油 代 は 1m 3 当 たりを 処 理 するのに 使 用 する 軽 油 量 (76.1l: 破 砕 (チッパー) 機 装 置 等 の 稼 働 に 使 用 )に 軽 油 価 格 円 を 乗 じて 算 出 人 件 費 は 作 業 人 工 に 記 した 人 工 の 単 価 より 算 出 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 汚 染 された 廃 棄 物 を 扱 うため ヘルメット メガネ マスク 手 袋 防 護 服 等 の 防 護 具 を 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 福 島 県 西 郷 村 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 試 験 場 所 に 一 時 保 管 し その 後 試 料 を 拝 借 した 西 郷 村 の 仮 置 き 場 に 返 却 予 定 付 録

74 平 成 24 年 度 除 染 技 術 実 証 事 業 過 熱 水 蒸 気 による 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 植 物 の 高 効 率 な 減 容 実 証 業 務 補 足 資 料 白 河 井 戸 ボーリング 株 式 会 社 1. 炭 化 装 置 について バッチ 式 の 炭 化 装 置 ( 炭 化 炉 の 容 積 1m 3 程 度 )を 以 下 の 仕 様 の 改 良 を 施 した 上 部 に 搬 入 部 下 に 搬 出 部 を 設 け 生 成 された 炭 化 物 を 熱 影 響 の 少 ない 下 部 の 位 置 か らスクリューコンベアにより 外 部 に 搬 出 する 構 造 として 連 続 処 理 を 可 能 とした 炉 内 に 熱 容 量 の 大 きい 過 熱 水 蒸 気 を 導 入 して 無 酸 化 状 態 にするようにした ラジアントチューブヒーターにより 炉 内 を 常 時 650~700 に 保 つようにした 放 射 性 物 質 のマスバランスを 確 認 できるよう 投 入 物 処 理 物 ( 炭 化 物 ) 以 外 にも 系 外 に 排 出 されるものについては 測 定 が 出 来 るような 構 造 にした 放 射 性 物 質 が 発 生 しても 系 外 に 漏 れでないような 装 置 設 計 とした(ガスの 排 出 箇 所 に はバグフィルターを 付 け 廃 水 油 については 排 出 口 を 設 けた) 可 燃 性 ガスが 発 生 する 場 合 には 大 気 開 放 の 際 に 燃 焼 装 置 により 燃 焼 させることにし た その 他 安 全 対 策 放 射 性 物 質 対 策 を 充 分 に 施 した 図 1-1. 炭 化 装 置 の 全 体 図 付 録

75 2. 試 験 の 概 要 2-1. 一 次 実 証 試 験 の 概 要 連 続 運 転 の 実 証 試 験 ( 二 次 実 証 試 験 )に 向 け 1m 3 程 度 の 植 物 ( 木 質 系 廃 棄 物 : 主 に 葉 茎 )を 炭 化 する 際 の 温 度 と 処 理 速 度 のデータを 取 得 し 実 証 装 置 の 能 力 及 び 最 低 処 理 条 件 を 確 認 することを 目 的 とした 実 証 試 験 を 実 施 した なお 処 理 温 度 と 処 理 スピード( 時 間 )の 関 係 は 以 下 の 通 りとした( 計 6 回 実 施 ) 1m 3 の 炉 内 を 満 タンにて min 60min 120min 1m 3 の 炉 内 を 満 タンにて min 60min 120min 表 2-1. 一 次 試 験 実 施 日 試 験 No. 試 験 日 実 証 内 容 試 験 No. 試 験 日 実 証 内 容 /2/ h /2/ h /2/ h /2/ h /2/ h /2/ h また 処 理 時 間 の 考 え 方 は 図 2-1 の 通 りとした 処 理 時 間 (30 分 60 分 120 分 ) 昇 温 開 始 昇 温 完 了 ( 約 2 時 間 ) 温 度 保 持 終 了 投 入 開 始 投 入 完 了 ( 排 出 開 始 ) 図 2-1. 処 理 時 間 の 考 え 方 2-2. 試 験 の 様 子 チップ 化 した 試 料 は 混 入 異 物 を 除 去 して から ベルトコンベアを 用 いて 装 置 へ 投 入 した( 図 2-2 参 照 ) 図 2-2. 試 料 投 入 作 業 付 録

76 図 2-3. 排 出 用 受 け 箱 ( 右 が 排 出 口 ) 図 2-4. 処 理 物 2-3. 一 次 実 証 試 験 終 了 時 における 処 理 温 度 及 び 処 理 時 間 に 関 する 考 察 6 回 実 施 した 一 次 実 証 試 験 を 終 えて 処 理 温 度 及 び 処 理 時 間 について 考 察 した 結 果 以 下 の 結 論 に 至 った 今 回 の 試 料 の 様 に 投 入 物 の 水 分 が 多 い 場 合 ( 水 分 値 平 均 49.9%) 120 分 の 時 間 をかけ ても 処 理 物 に 水 分 が 多 く 残 っており 排 出 部 を 改 良 したものの 当 装 置 の 排 出 構 造 では 処 理 物 が 下 に 落 ちず 上 手 く 排 出 されない その 為 排 出 に 多 くの 時 間 を 費 やす 結 果 となり また 処 理 データ 等 から 判 断 すると 装 置 内 に 処 理 物 及 び 他 の 排 出 物 ( 廃 水 等 )が 残 ってしまっており それらが 次 の 試 験 において 排 出 されているものと 考 えられる 650 と 700 では いずれも 放 射 性 物 質 の 系 外 への 放 出 が 認 められず また 減 容 という 面 では 大 きな 差 が 認 められなかった 650 あるいは 700 の 処 理 温 度 と 処 理 時 間 ( 温 度 保 持 時 間 )では 処 理 時 間 ( 保 持 時 間 ) 終 了 後 余 熱 で 十 分 に 乾 燥 させないと 装 置 の 中 に 処 理 物 が 残 ってしまう コストが 低 くなるように 650 の 処 理 温 度 が 適 当 だと 考 えられる 2-4. 二 次 実 証 試 験 一 次 実 証 試 験 の 結 果 を 踏 まえ 650 の 処 理 温 度 において 温 度 保 持 時 間 4 時 間 の 実 証 試 験 を 3 回 実 施 した なお 二 次 実 証 試 験 1 回 目 は 温 度 保 持 時 間 終 了 後 2 時 間 後 に 排 出 を 開 始 したが 当 装 置 の 排 出 構 造 では 処 理 物 が 十 分 に 乾 燥 しないと 上 手 く 排 出 されない ことから 排 出 にかかる 電 力 コストと 作 業 時 間 を 考 慮 し 残 り 2 回 の 実 証 試 験 では 十 分 に 乾 燥 された 翌 朝 に 処 理 物 を 排 出 するようにした( 図 2-5 参 照 ) 付 録

77 処 理 時 間 (4 時 間 ) 余 熱 昇 温 開 始 昇 温 完 了 ( 約 2 時 間 ) 温 度 保 持 終 了 投 入 開 始 投 入 完 了 ( 投 入 開 始 より 約 2 時 間 ) 排 出 開 始 ( 翌 朝 ) 図 2-5. 二 次 実 証 実 験 における 処 理 時 間 3. 有 用 性 評 価 3-1. 減 容 減 量 効 果 の 評 価 一 次 実 証 実 験 及 び 二 次 実 証 実 験 の 容 積 重 量 に 関 する 結 果 は 表 3-1 に 示 す 排 出 に 要 する 時 間 設 定 がバラバラであること また 投 入 した 試 料 がどの 時 点 で 排 出 されているかが 正 確 には 掴 めていないことから 処 理 物 の 量 にばらつきが 見 られる そこで 減 容 減 量 効 果 の 評 価 については 9 回 分 の 合 計 をもって 評 価 した 表 3-1. 容 積 重 量 に 関 する 一 覧 表 試 験 区 分 700 -xh 650 -xh 連 続 処 理 試 験 No 試 験 日 2013/2/6 2013/ 2/11 条 件 700-2h 700-1h 投 入 原 料 (l) 投 入 原 料 (kg) 投 入 原 料 水 分 値 (%) 2013/ 2/ h 2013/ 2/ h 2013/ 2/ h 2013/ 2/ h 2013/ 2/ h 連 続 2013 /2/ h 連 続 2013/ 2/ h 連 続 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1, 処 理 物 (l) 処 理 物 (kg) 処 理 物 水 分 値 (%) ) 減 容 効 果 減 容 効 果 を 表 3-2 に 示 す 9 回 分 の 平 均 で 評 価 すると 減 容 率 は 82.56%となっている なお 試 験 3と4の 減 容 率 は 高 く 試 験 5の 減 容 率 は 低 くなっている これは 試 験 3~ 5の 3 回 分 の 処 理 物 の 容 量 は 540l となり 3 で 割 ると 1 回 当 たりが 180l となるが 9 回 分 の 平 均 は 174l であることから 試 験 3と4で 処 理 物 が 装 置 内 に 残 り 試 験 5の 排 出 の 際 に 一 緒 に 排 出 されたものと 考 えられる 付 録

78 表 3-2. 減 容 効 果 試 験 No 合 計 条 件 h 650-4h 650-4h -2h -1h -0.5h -0.5h -1h -2h 連 続 連 続 連 続 投 入 原 料 l) 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1, 処 理 物 (l) 減 容 率 (%) 減 容 率 (%) 合 計 図 3-1. 減 容 効 果 減 容 率 (%) 2) 減 量 効 果 乾 燥 重 量 での 減 量 効 果 を 表 3-3 に 示 す 9 回 分 の 平 均 で 評 価 すると 減 量 率 は 44.56%とな っている なお 試 験 3と4の 減 量 率 は 高 く 5の 試 験 の 減 量 率 は 低 くなっている これ は 試 験 3~5の 3 回 分 の 処 理 物 の 重 量 を 足 すと 120kg となり 3 で 割 ると 1 回 当 たりが 40kg となるが 9 回 分 の 平 均 は 39.5kg であることから 試 験 3と4で 処 理 物 が 装 置 内 に 残 り 試 験 5の 排 出 の 際 に 一 緒 に 排 出 されたものと 考 えられる 表 3-3. 減 量 効 果 試 験 No 合 計 条 件 投 入 原 料 kg-dry 処 理 物 kg-dry h h -0.5h -0.5h -1h -2h -4h 連 続 -4h 連 続 650-4h 連 続 減 量 率 (%) ) 放 射 性 物 質 のマスバランス 評 価 放 射 性 物 質 のマスバランス 評 価 を 以 下 に 示 す バラツキがかなり 見 られるが 9 回 分 の 合 計 で 評 価 すると 処 理 物 / 投 入 原 料 の 放 射 性 物 質 は 1.06 となり ±10% 以 下 に 収 まって いることから 放 射 性 物 質 は 処 理 物 に 固 定 化 されているものと 評 価 できる 表 3-4. 放 射 性 物 質 のマスバランス 試 験 No 条 件 700-2h 700-1h h h 650-1h 650-2h 投 入 原 料 現 物 (Bq) 564, , , , , , 処 理 物 現 物 (Bq) 1,020, , , , ,306, , 処 理 物 / 投 入 原 料 付 録

79 μsv/h μsv/h 合 計 650-4h 連 続 650-4h 連 続 650-4h 連 続 446, , , , , , 空 間 線 量 率 評 価 実 証 試 験 場 所 における 作 業 前 作 業 中 作 業 後 の 放 射 線 量 の 推 移 を 図 3-2 に 示 す いず れの 実 証 試 験 においても 問 題 となるような 空 間 線 量 の 大 幅 な 上 昇 は 認 められなかった 0.18 試 験 設 備 周 辺 の 空 間 線 量 率 の 推 移 (μsv/h): 試 験 NO.1(2013/2/6) 0.16 設 備 周 辺 の 空 間 線 量 率 の 推 移 (μsv/h) 試 験 NO.7(2013/2/15) 炉 南 側 2 炉 南 東 側 炉 南 側 2 炉 南 東 側 3 炉 北 側 4 炉 西 側 6 凝 縮 塔 炉 北 側 炉 西 側 投 入 口 上 部 作 業 場 6 凝 縮 塔 BG10:00 11:20 13:08 14:00 図 3-2. 空 間 線 量 率 の 推 移 ( 試 験 NO /2/6 と 試 験 NO /2/15) なお 測 定 箇 所 は 図 3-3 の 通 りで 1 年 以 内 に 校 正 された1~5は アロカ TCS-172 NaI サーベイメータ 6 の 凝 縮 塔 ( 放 射 能 が 水 分 と 共 に 移 動 する 場 合 凝 縮 塔 で 凝 縮 水 と 共 に 溜 まると 仮 定 )においては 空 間 線 量 率 を 連 続 測 定 できる Techno AP TN-100 NaI サ ーベイメータ を 用 いて 変 動 の 有 無 の 確 認 及 び 変 動 時 の 時 間 温 度 投 入 量 等 の 記 録 と 比 較 が 出 来 る ように 測 定 を 行 った また 5の 投 入 口 上 部 作 業 場 所 については 当 初 は 装 置 上 部 から 投 入 する 構 造 であったが 炉 体 直 上 の 投 入 口 から 蒸 気 が 漏 洩 すると 供 に 投 入 口 が 小 さいことから 横 から 投 入 する 構 造 に 変 更 したため 2 回 目 以 降 の 測 定 は 必 要 ないと 判 断 した 図 3-3. 空 間 線 量 測 定 場 所 付 録

80 3-3. 汚 染 密 度 放 射 能 濃 度 評 価 一 次 実 証 実 験 及 び 二 次 実 証 実 験 における 投 入 物 処 理 物 凝 縮 水 油 処 理 水 洗 浄 水 排 ガス( 排 ガスフィルタ 前 及 び 後 )の 放 射 能 濃 度 及 び 放 射 性 物 質 総 量 (フィルタ 前 後 に 付 着 した 放 射 性 物 質 )を 表 3-5 に 示 す なお 水 及 び 油 の 比 重 は 1 とした この 結 果 からも 処 理 物 以 外 には 放 射 性 物 質 が 移 行 していないものと 評 価 できる 表 3-5. 放 射 能 濃 度 等 一 覧 表 試 験 区 分 700 -xh 650 -xh 連 続 処 理 試 験 No 試 験 日 条 件 投 入 物 : 現 物 (Bq/kg) 処 理 物 : 現 物 (Bq/kg) 凝 縮 水 油 (Bq/kg) 処 理 水 (Bq/kg) 洗 浄 水 (Bq/kg) トラップ 後 : ろ 紙 総 量 (Bq) フィルタ 前 : ろ 紙 総 量 (Bq) フィルタ 後 : ろ 紙 総 量 (Bq) 2013 /2/ h 2013 /2/ h 2013 /2/ h 2013 /2/ h 2013 /2/ h 2013 /2/ h 2013 /2/ h 連 続 2013 /2/ h 連 続 2013 /2/ h 連 続 3,400 3,400 3,500 6,200 6,200 6,200 2,900 3,100 2,760 11,600 6,000 7,200 6,000 9,900 17,100 18,300 16,800 14,200 N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D 表 3-6. 放 射 能 濃 度 検 出 下 限 値 (2013 年 2 月 21 日 分 の 分 析 ) 測 定 対 象 ( 水 油 ) 凝 縮 水 油 処 理 水 洗 浄 水 放 射 性 ヨウ 素 -131 [I-131] (Bq/kg) <0.61 <0.68 <0.63 放 射 性 セシウム-134 [Cs-134] (Bq/kg) <0.68 <0.58 <0.61 放 射 性 セシウム-137 [Cs-137] (Bq/kg) <0.77 <0.68 <0.62 測 定 対 象 ( 排 ガス) トラップ 後 ろ 紙 フィルター 前 ろ 紙 フィルター 後 ろ 紙 放 射 性 ヨウ 素 -131 [I-131] (Bq/ 枚 ) <0.16 <0.15 <0.17 放 射 性 セシウム-134 [Cs-134] (Bq/ 枚 ) <0.20 <0.24 <0.19 放 射 性 セシウム-137 [Cs-137] (Bq/ 枚 ) <0.17 <0.18 <0.18 また 投 入 物 と 処 理 物 の 放 射 能 濃 度 の 変 化 を 表 3-7 に 示 す 9 回 分 の 平 均 で 評 価 すると 放 射 能 濃 度 は 3.27 倍 ( 処 理 物 の 放 射 能 濃 度 投 入 物 の 放 射 能 濃 度 )に 濃 縮 されていた な お 連 続 処 理 の 試 験 (6~7)で 見 ると 濃 縮 率 は 5.62 倍 になっており 容 積 の 縮 減 率 の 値 (16.33%)の 反 比 例 に 近 い 値 (6.12 倍 )になっていることが 判 る 表 3-7. 放 射 能 濃 度 等 一 覧 表 試 験 No 平 均 投 入 物 現 物 (Bq/kg) 3,400 3,400 3,500 6,200 6,200 6,200 2,900 3,100 2,760 - 処 理 物 現 物 (Bq/kg) 11,600 6,000 7,200 6,000 9,900 17,100 18,300 16,800 14,200 - 濃 縮 ( 倍 ) 付 録

81 3-4. 二 次 廃 棄 物 の 評 価 投 入 物 1m 3 当 たりに 発 生 した 二 次 廃 棄 物 ( 油 凝 縮 水 )の 量 を 表 3-8 に 示 す 油 につい ては 凝 縮 水 の 一 番 上 層 に 軽 油 質 一 番 下 層 にタール 分 が 分 離 されるため 上 層 部 は 油 分 吸 着 マットで 吸 着 させ 容 器 底 部 沈 殿 物 ( 油 )は 重 量 を 測 定 し 比 重 1 として 算 出 した また 装 置 では 排 ガスの 洗 浄 水 として 2,000L を 用 いているが 長 期 間 水 を 入 れ 替 え ること 無 く 使 用 し 1 回 の 処 理 では 洗 浄 水 が 廃 棄 物 として 発 生 しないので 評 価 対 象 外 とし た さらに 実 証 試 験 では 放 射 性 物 質 が 凝 縮 水 に 移 行 した 場 合 に 備 えて ゼオライト 入 り 凝 集 剤 を 用 いた 廃 水 処 理 装 置 を 稼 働 させており 凝 集 沈 殿 物 が 微 量 ながら 発 生 した なお 凝 縮 水 はいわゆる 木 酢 液 と 言 われるものであり 成 分 分 析 調 整 が 必 要 となるが 消 臭 抗 菌 抗 カビ 虫 よけ 等 の 用 途 が 期 待 できる また 有 効 な 用 途 が 見 つからない 場 合 でも 凝 縮 水 は 排 水 基 準 を 満 たすように 適 切 な 凝 集 沈 殿 処 理 を 行 えば 処 理 水 を 放 流 す ることが 可 能 である 表 3-8. 二 次 廃 棄 物 の 量 試 験 区 分 700 -xh 650 -xh 連 続 処 理 試 験 No 試 験 日 2013/2/6 2013/2/ /2/ /2/ /2/ /2/ /2/ /2/ /2/21 条 件 700-2h 700-1h h h 650-1h 650-2h 650-4h 連 続 650-4h 連 続 650-4h 連 続 原 料 (l) 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 油 (l) 凝 縮 水 (l) 沈 殿 物 (g) 一 方 油 は 木 タールと 言 われるもので 古 くは 分 留 して 軽 油 重 油 およびピッチなど に 分 け 軽 油 は 溶 剤 や 燃 料 重 油 は 防 腐 剤 に 供 したり クレオソートを 製 造 したりしてい た( 出 典 : 日 本 大 百 科 全 書 ( 小 学 館 )) なお 本 実 証 では 処 理 済 みの 凝 縮 水 がまだ 沈 殿 処 理 中 であり 排 水 の 水 質 基 準 を 満 た していない 為 油 (5l/9 回 )と 伴 に 保 管 している 二 次 廃 棄 物 については コストとの 兼 ね 合 いになるが 有 効 な 用 途 への 開 発 が 今 後 の 課 題 である 4.その 他 1) 除 去 物 処 分 方 法 処 理 物 については フレキシブルコンテナバッグに 入 れ さらにその 上 からシートで 覆 い 試 験 場 所 に 一 時 保 管 し その 後 試 料 を 拝 借 した 西 郷 村 の 仮 置 き 場 に 返 却 を 実 施 する 予 定 である 付 録

82 2) 作 業 員 被 ばく 量 評 価 本 実 証 試 験 に 伴 う 作 業 員 の 被 ばく 量 ( 最 大 被 ばく 量 平 均 被 ばく 量 )を 表 4-1 に 示 す 表 4-1. 作 業 員 被 ばく 量 評 価 日 付 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2013/ 2/1 2/6 2/11 2/12 2/13 2/14 2/15 2/20 2/21 合 計 評 価 対 象 チッパ 一 次 一 次 一 次 一 次 一 次 二 次 二 次 二 次 ー 試 験 試 験 試 験 試 験 試 験 試 験 試 験 試 験 評 価 時 間 時 間 最 大 被 ばく 量 μsv 平 均 被 ばく 量 μsv /2/13 は 実 証 実 験 を 2 回 実 施 3) 作 業 人 工 作 業 速 度 評 価 本 実 証 試 験 では 一 日 当 たりの 処 理 量 は 1m 3 であったが 実 用 化 の 際 には 当 装 置 の 排 出 構 造 を 改 良 することによって 650 で 4 時 間 保 持 の 運 転 を 2 回 行 い 一 日 当 たりの 処 理 量 を 2m 3 とすることが 可 能 となる そこで 本 実 証 試 験 の 作 業 実 績 より 算 出 した 処 理 量 2m 3 当 たり( 一 日 当 たり)の 作 業 人 工 の 内 訳 を 表 4-2 に 示 す 表 4-2. 作 業 人 工 の 内 訳 ( 処 理 量 2m 3 当 たり) 作 業 名 称 作 業 員 数 作 業 時 間 人 日 作 業 監 督 係 り チッパー 投 入 処 理 物 搬 出 係 り 投 入 監 視 係 り 減 容 装 置 制 御 係 り 排 水 処 理 係 り 合 計 )コスト 評 価 軽 油 代 ( 発 電 用 ) 破 砕 (チッパー) 機 にて 1m 3 分 を 破 砕 するのに 使 用 した 軽 油 量 =3.6l 二 次 実 証 試 験 (650 で 4 時 間 保 持 )における 処 理 量 1m 3 当 たりの 軽 油 量 =87l 装 置 の 昇 温 ~ 温 度 保 持 ~ 排 出 また 廃 水 処 理 装 置 の 電 力 も 含 む 一 日 当 たりの 処 理 量 を 2m 3 とした 場 合 2 回 目 の 昇 温 に 使 用 する 軽 油 代 が 必 要 なく なる そこで 今 回 は 昇 温 時 の 軽 油 代 を 87 l 6 時 間 ( 昇 温 2 時 間 + 温 度 保 持 4 時 間 ) 2 時 間 =29 lとし 実 用 化 の 際 の 1m 3 当 たりの 軽 油 量 を(87l+(87l-29l)) 2 回 =72.5lとした 軽 油 価 格 =134.5 円 : 給 油 所 小 売 価 格 調 査 2013 年 2 月 25 日 時 点 ( 資 源 エネルギー 庁 ) 投 入 量 1m 3 当 たりの 処 理 に 必 要 な 軽 油 代 : 軽 油 量 :(3.6l+72.5l) 軽 油 価 格 :134.5 円 = 10,235 円 凝 集 剤 ( 廃 水 処 理 ) 投 入 量 1m 3 当 たりで 排 出 される 廃 水 の 処 理 で 使 用 する 凝 集 剤 の 量 と 金 額 を 表 4-3 に 示 す ( 投 入 量 1m 3 当 たりの 処 理 に 必 要 な 凝 集 剤 代 :752 円 ) 付 録

83 表 4-3. 凝 集 剤 の 使 用 量 と 金 額 油 分 除 去 後 凝 縮 水 3 倍 希 釈 水 (l) 希 釈 水 (l)に 対 し 凝 集 剤 0.3%(g) 凝 集 剤 (2000 円 / (kg 処 理 量 )) 合 計 平 均 , , , , 凝 集 剤 の 金 額 には 炭 酸 ソーダ 溶 解 液 の 価 格 を 含 む 人 件 費 一 日 の 処 理 量 ( 投 入 物 2m 3 当 たり)で 必 要 な 作 業 員 の 人 日 単 価 金 額 を 表 4-4 に 示 す この 結 果 より 投 入 量 1m 3 当 たりで 必 要 な 人 件 費 は 35,425 円 となる 表 4-4. 作 業 員 の 人 件 費 ( 投 入 物 2m 3 当 たり) 作 業 名 称 作 業 員 数 作 業 時 間 人 日 単 価 金 額 作 業 監 督 係 り ,900 13,900 チッパー 投 入 処 理 物 搬 出 係 り ,900 27,800 投 入 監 視 係 り ,900 6,950 減 容 装 置 制 御 係 り ,800 14,800 排 水 処 理 係 り ,800 7,400 合 計 ,850 単 価 は 平 成 24 年 度 公 共 工 事 設 計 労 務 単 価 ( 福 島 県 )の 特 殊 作 業 員 :13,900 円 設 備 機 械 工 :14,800 円 合 計 処 理 量 1m 3 当 たりに 必 要 なコスト:ランニングコスト( 軽 油 代 + 凝 集 剤 代 )+ 人 件 費 = 10,235 円 円 + 35,425 円 = 46,412 円 5) 安 全 上 の 注 意 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 廃 棄 物 を 扱 うため ヘルメット メガネ マスク 手 袋 防 護 服 等 の 防 護 具 を 着 用 が 必 要 である 図 4-1. 作 業 員 の 安 全 対 策 付 録

84 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 遠 野 興 産 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 : 放 射 能 汚 染 されたバークの 低 温 熱 分 解 による 汚 染 物 除 去 減 容 化 と 非 汚 染 留 分 の 燃 料 化 事 業 の 概 要 : 放 射 能 汚 染 されたバークを 低 温 ( 約 500 )で 急 速 熱 分 解 することで 汚 染 物 質 ( 放 射 性 セシウム(Cs))を 固 形 残 渣 ( 炭 化 物 ) 中 に 濃 縮 し 減 容 化 を 図 るとともに 非 汚 染 の 揮 発 分 を 液 体 留 分 として 回 収 し 化 石 代 替 燃 料 として 利 用 できることを 確 認 する 実 施 内 容 :(1)コールド 試 験 (2) 実 証 試 験 ( 低 温 熱 分 解 試 験 等 ) 技 術 概 要 : 1 試 験 フロー 放 射 能 汚 染 されたバークを 500 前 後 の 低 温 で 熱 分 解 し 汚 染 物 質 を 固 体 残 渣 中 に 分 離 濃 縮 するとともに 汚 染 されていない 揮 発 分 を 液 体 留 分 として 回 収 し 化 石 代 替 燃 料 とし て 利 用 することを 検 証 する ( 所 内 利 用 ) 揮 発 留 分 洗 前 処 理 バーク ダスト 低 温 熱 分 解 浄 凝 縮 留 分 (ふるい) ( 燃 料 ) 固 体 残 渣 ( 保 管 ) 図 試 験 フロー 放 射 性 Csは 固 体 (チャー) 側 に 分 離 濃 縮 2 試 験 目 標 (1) 固 体 残 渣 中 への 放 射 性 セシウムの 分 離 濃 縮 (2) 非 汚 染 留 分 の 回 収 (3) 揮 発 ( 気 体 ) 留 分 の 浄 化 (4) 固 体 留 分 の 保 管 方 法 の 確 立 3 期 待 される 効 果 (1) 放 射 能 汚 染 された バークの 処 理 利 用 体 系 の 確 立 (2) 汚 染 除 去 物 の 減 容 化 (3) 副 産 物 の 燃 料 利 用 による 除 染 コストの 回 収 その 他 : 付 録

85 除 染 効 果 : (1)コールド 試 験 セルロースに Na2CO3 を 添 加 し Na の 収 支 により 除 染 効 果 を 推 定 するコールド 試 験 を 行 った Na はほぼ 固 体 残 渣 中 に 移 行 し 液 体 留 分 にはほとんど 検 出 されなかった 固 体 残 渣 が 汚 染 除 去 物 になると 考 えると 除 染 効 率 は 99.7~99.8%となる 表 Na の 収 支 の 推 計 セルロース Na 2 CO 3 入 力 計 注 :ケース 1~3( 別 紙 )の 平 均 値 (2)ホット 試 験 ( 実 証 試 験 ) 汚 染 バークを 用 いたホット 試 験 では 熱 分 解 により 生 成 する 液 体 留 分 気 体 留 分 中 には 放 射 性 Cs がほとんど 含 まれないことが 判 った 固 体 留 分 の 他 留 分 への 混 入 や 液 体 留 分 ( 高 粘 度 )のハンドリングに 配 慮 する 必 要 があるが 技 術 的 には 解 決 可 能 である 固 体 残 渣 が 汚 染 除 去 物 になると 考 えると 除 染 効 率 は 99% 以 上 となる 表 放 射 性 Cs の 収 支 の 推 計 バーク 入 力 計 除 去 物 発 生 量 評 価 : コールド 試 験 では 固 体 残 渣 の 重 量 は 平 均 13.8%となった また セルロースの 比 重 0.32 に 対 し 固 体 残 渣 の 比 重 は 2.11 となるため 容 積 は 2.1%となる ホット 試 験 では 重 量 は 平 均 29.4%となり 比 重 はバーク 0.13 から 固 体 残 渣 は 2.11 とな るため 容 積 は 1.8%となる 大 きな 減 量 減 容 効 果 が 見 込 める 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 員 最 大 被 ばく 量 5.5μSv( 熱 分 解 装 置 脇 0.11μSv/h 作 業 時 間 50 時 間 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 5μSv コスト 評 価 : スケールアップ(10t/ 日 級 ) 時 約 28 円 /kg ( 液 体 留 分 収 入 控 除 時 約 22 円 /kg) 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): スケールアップ(10t/ 日 級 ) 24 時 間 / 日 稼 働 時 で 0.6 人 日 / 処 理 t(1.6t/ 人 日 ) コスト 評 価 条 件 : 処 理 能 力 400kg/h 設 備 費 300 百 万 円 人 件 費 6 名 (@3,000 千 円 / 年 ) メンテナンス 4,500 千 円 / 年 その 他 租 税 公 課 諸 経 費 等 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 :サージカルマスクを 使 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 福 島 県 いわき 市 入 力 出 力 0.0 kg チャー kg (102.40%) 固 体 残 渣 kg サイクロン 下 ( kg ) (0.04%) スクラバ kg (0.22%) 液 体 ミストコレクタ ( kg ) (0.04%) ( 配 管 内 等 ) ( kg ) (0.01%) 気 体 ガス ( kg ) (0.00%) kg 出 力 計 ( kg ) (102.70%) 入 力 出 力 3,182 Bq チャー 2,575 Bq (80.926%) 固 体 (サイクロン 下 ) (15.4 Bq ) (0.483%) スクラバ 0.0 Bq (0.000%) 液 体 ミストコレクタ 5.9 Bq (0.184%) ( 配 管 内 等 ) (0.0 Bq ) (0.000%) 気 体 ガス (0.0 Bq ) (0.000%) 3,182 Bq 出 力 計 (2,596 Bq ) (81.594%) 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): ドラム 缶 で 自 社 敷 地 内 に 保 管 付 録

86 補 足 資 料 (1)コールド 試 験 コールド 試 験 としては セルロースに Na2CO3 を 以 下 の 配 合 で 混 合 した 試 料 を 用 い 熱 分 解 の 温 度 帯 としては 400~500 とした また アルカリ 金 属 を 固 定 化 する 機 能 が 有 ると われるカオリナイトを 添 加 したケースについても 試 験 した 表 1 コールド 試 験 の 条 件 No 原 料 組 成 熱 分 解 温 度 条 件 セルロース Na 2 CO 3 カオリナイト % 1.0% % 1.0% % 1.0% % 0.9% 9.0% これらの No1~No4 の 各 ケースで Na の 収 支 は 以 下 の 通 りとなった ベンチスケールの 装 置 での 連 続 運 転 試 験 を 行 ったため 各 条 件 で 収 支 にバラつきはある ものの Na は 液 体 留 分 には 微 量 しか 検 出 されず( 表 2) Na のほとんどは 固 体 残 渣 中 に 移 行 するものと 考 えられた 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% No1 No2 No3 No4 平 均 チャー サイクロン 下 スクラバ ミストコレクタ 配 管 内 凝 縮 ガス 図 1 各 ケースの Na 収 支 表 2 固 体 残 渣 液 体 留 分 (スクラバ) 中 の Na 量 No1 No2 No3 No4 400 ケース 450 ケース 500 ケース 450 カオリナイト 添 加 固 体 残 渣 2.9 % 2.6 % 4.9 % 1.6 % スクラバ 17 mg/l 20 mg/l 21 mg/l 21 mg/l 注 分 析 方 法 : 酸 分 解 - 炎 光 光 度 法 ( 下 限 値 0.01) No2(450 ケース)の 固 体 残 渣 は 有 姿 の 試 料 の 含 水 率 が 高 かったため 乾 物 換 算 した( 参 考 値 ) 付 録

87 (2)ホット 試 験 1 試 験 ケース ホット 試 験 では 以 下 の 条 件 で 実 施 した 表 3 ホット 試 験 の 条 件 No 原 料 組 成 熱 分 解 温 度 条 件 ( ) バーク カオリナイト % % % 9.1% バーク:カオリナイトを 10:1 とした 2 主 なサンプルの 放 射 能 濃 度 a. 原 料 (バーク) 表 4 試 験 に 使 用 したバークの 放 射 能 濃 度 セシウム 項 目 計 水 分 率 (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) No1 サンプル % No2 サンプル % No3 サンプル % 備 考 b. 固 体 残 渣 固 体 残 渣 の 放 射 能 濃 度 の 分 析 結 果 を 示 す なお サイクロンから 回 収 された 微 量 の 固 形 残 渣 は 熱 分 解 反 応 器 出 口 の 固 体 残 渣 より 高 い 放 射 能 濃 度 であった 表 5 固 体 残 渣 の 放 射 能 濃 度 分 析 結 果 セシウム 項 目 計 (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) No1 サンプル No2 サンプル 備 考 付 録

88 No3 サンプル (サイクロン 回 収 物 ) 508 1,030 1,538 c. 液 体 留 分 (スクラバ ミストコレクタ) 各 液 体 留 分 については 下 表 のように 検 出 限 界 以 下 か 検 出 されても 微 量 であった 表 6 液 体 留 分 の 放 射 能 濃 度 分 析 結 果 No1(450 ) No2(500 ) 項 目 No3(450 カオリナイト 添 加 ) No4( 試 験 運 転 ) セシウム 計 (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) スクラバ <3.8 <4.1 - ミストコレクタ スクラバ <0.99 <1.2 - ミストコレクタ < (<2.42) スクラバ ミストコレクタ スクラバ ミストコレクタ Cs134 は 検 出 限 界 以 下 であるが Cs137 が 検 出 されていることから 括 弧 内 の 量 を 超 えない 量 が 存 在 すると 考 え られる d. 気 体 留 分 気 体 留 分 については オフガスの 経 路 からサンプリングして 分 析 を 行 った オフガ ス 中 からは 放 射 性 物 質 は 検 出 されなかった( 検 出 限 界 以 下 ) 表 7 オフガス 中 の 放 射 能 濃 度 測 定 結 果 備 考 試 料 名 放 射 性 核 種 分 析 結 果 検 出 下 限 値 オフガス (ろ 紙 部 ) オフガス (ドレン 部 ) セシウム 134 不 検 出 0.22Bq/m3 セシウム 137 不 検 出 0.15 Bq/m3 セシウム 合 計 不 検 出 - セシウム 134 不 検 出 1.0 Bq/m3 セシウム 137 不 検 出 0.93 Bq/m3 セシウム 合 計 不 検 出 - 付 録

89 3 物 質 収 支 Cs の 収 支 の 推 定 a. 物 質 収 支 全 ケースの 平 均 で 固 体 残 渣 の 収 率 は 約 29%となり 液 体 留 分 はスクラバが 約 21% ミストコレクタが 約 32%の 合 計 53%となった 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% No1 No2 No3 試 験 運 転 全 平 均 チャー サイクロン 下 スクラバ ミストコレクタ 配 管 内 凝 縮 ガス 図 2 各 ケースの 物 質 収 支 注 : 全 平 均 は No1~3 および 試 験 運 転 の 全 時 間 の 平 均 b. 放 射 性 Cs 収 支 ケース 1~3 および 試 験 運 転 の 放 射 性 Cs の 収 支 の 集 計 を 示 す コールド 試 験 と 同 様 収 支 にバラつきがあるが 固 体 残 渣 以 外 の 留 分 ではほとんど 放 射 性 Cs は 検 出 されていな い ただ タール( 固 体 混 じり) 詰 まり 等 のトラブルがあったため 収 支 が 取 れていない これらの 熱 分 解 プロセス 上 の 改 善 が 必 要 であるが 技 術 的 には 十 分 解 決 可 能 であると 考 えられた 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% No1 No2 No3 平 均 チャー サイクロン 下 スクラバ ミストコレクタ 配 管 内 凝 縮 ガス 図 3 各 ケース(No1~3)の 放 射 性 Cs 収 支 のまとめ 付 録

90 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 辰 星 技 研 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 : 移 動 可 能 な 炉 内 空 冷 式 焼 却 設 備 による 汚 染 廃 棄 物 の 減 容 化 事 業 の 概 要 : 放 射 性 物 質 に 汚 染 された 農 業 系 廃 棄 物 を 移 動 可 能 な 炉 内 空 冷 式 焼 却 設 備 によって 飛 灰 の 発 生 なしに 廃 棄 物 の 発 生 現 場 で 焼 却 減 容 化 処 理 できることを 実 証 する 実 施 内 容 : 1. 放 射 性 セシウムの 焼 却 灰 中 への 濃 縮 の 確 認 2. 飛 灰 を 発 生 させない 焼 却 処 理 の 実 証 3. 分 散 処 理 に 向 けた 実 運 用 データの 取 得 技 術 概 要 : 1. 試 験 フロー 汚 染 廃 棄 物 を 本 装 置 で 減 容 化 処 理 (バッチ 処 理 連 続 処 理 )し 以 下 を 確 認 する (1)バッチ 処 理 放 射 性 セシウムの 挙 動 および 排 ガス 中 の 飛 灰 の 有 無 (2) 連 続 処 理 放 射 性 セシウムの 挙 動 および 排 ガス 中 の 飛 灰 の 有 無 減 容 化 率 + 装 置 立 上 材 料 排 ガス 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) 排 ガス 処 理 装 置 炉 内 空 冷 式 焼 却 炉 + 炭 化 物 木 酢 液 焼 却 灰 < 減 容 化 処 理 フロー 図 > 2. 試 験 目 標 (1) 焼 却 灰 中 へのセシウム 移 行 率 100% (2) 排 ガス 中 の 飛 灰 の 検 出 なし (3) 最 適 処 理 条 件 ( 処 理 速 度 処 理 コスト 等 )の 確 認 3. 期 待 される 効 果 汚 染 廃 棄 物 の 発 生 現 場 で 安 全 ( 放 射 性 セシウムを 焼 却 灰 に 濃 縮 し 排 ガスへ 移 行 しな い)に かつ 低 コストで 焼 却 減 容 化 処 理 ができる その 他 : 特 になし 付 録

91 除 染 効 果 : 1. 焼 却 による 減 容 ( 量 ) 比 の 測 定 結 果 (1)バッチ 処 理 試 験 : 焼 却 減 容 化 処 理 により 88% 以 上 の 減 容 が 可 能 項 目 対 象 物 容 量 (l) 重 量 (kg-wet) 備 考 処 理 前 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) 装 置 立 上 材 料 処 理 後 焼 却 灰 炭 化 物 減 容 比 ( 率 ) 1/30 (97%) 減 重 比 ( 率 ) 1/8 (88%) (2) 連 続 処 理 試 験 : 焼 却 減 容 化 処 理 により 98% 以 上 の 減 容 が 可 能 項 目 対 象 物 容 量 (l) 重 量 (kg-wet) 備 考 処 理 前 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) 装 置 立 上 材 料 2, 処 理 後 焼 却 灰 炭 化 物 減 容 比 ( 率 ) 1/70 (99%) 減 重 比 ( 率 ) 1/40 (98%) 2. 放 射 性 セシウム 濃 度 の 収 支 測 定 結 果 (1)バッチ 処 理 試 験 : 焼 却 減 容 化 処 理 後 焼 却 灰 中 へのセシウム 移 行 率 は 88% 項 目 対 象 物 Cs134+Cs137(Bq/kg) Cs134+Cs137 合 計 (Bq) 備 考 処 理 前 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) , 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 - 処 理 後 焼 却 灰 1, 炭 化 物 , 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (Bq/m 3 ) - 木 酢 液 検 出 限 界 未 満 - 焼 却 灰 中 への 濃 縮 率 焼 却 灰 中 への 移 行 率 88% (2) 連 続 処 理 試 験 : 焼 却 減 容 化 処 理 後 焼 却 灰 中 へのセシウム 移 行 率 は 99% 項 目 対 象 物 Cs134+Cs137(Bq/kg) Cs134+Cs137 合 計 (Bq) 備 考 処 理 前 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) , 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 - 処 理 後 焼 却 灰 15, 炭 化 物 , 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (Bq/m 3 ) - 木 酢 液 検 出 限 界 未 満 - 焼 却 灰 中 への 濃 縮 率 焼 却 灰 中 への 移 行 率 99% 3. 排 ガス 中 の 飛 灰 (ばいじん) 濃 度 測 定 結 果 ( 炉 出 口 部 ) 飛 灰 の 発 生 が 極 めて 抑 制 されている バッチ 処 理 試 験 連 続 処 理 試 験 備 考 ばいじん 濃 度 [g/m 3 N] 0.040(0.15*) 0.032(0.15*) * 大 気 汚 染 防 止 法 の 規 制 基 準 値 除 去 物 発 生 量 評 価 : バッチ 処 理 : 焼 却 灰 + 炭 化 物 発 生 量 / 除 染 処 理 量 + 装 置 立 上 材 量 =17.7/145.8= % 連 続 処 理 : 焼 却 灰 + 炭 化 物 発 生 量 / 除 染 処 理 量 + 装 置 立 上 材 量 = 5.0/200.1= % 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.27μSv/hr 作 業 時 間 8hr 16 日 =128 時 間 作 業 員 最 大 被 ばく 量 26μSv( 試 験 測 定 全 般 128 時 間 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 18μSv/16 日 コスト 評 価 : 汚 染 廃 棄 物 処 理 :6 万 円 /m 3 8 倍 42 倍 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 廃 棄 物 投 入 作 業 0.25 人 工 /m 3 作 業 速 度 1m 3 /hr 装 置 運 転 管 理 作 業 1 人 工 /m 3 作 業 速 度 1m 3 / 日 焼 却 灰 排 出 作 業 0.25 人 工 /m 3 作 業 速 度 0.5m 3 /hr コスト 評 価 条 件 : 1 対 象 物 : 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 類 ) 2 設 備 維 持 管 理 費 : 装 置 費 1.5% 3 設 備 償 却 :10 年 4 人 件 費 :1.5 万 円 / 日 3 名 5 燃 料 単 価 ( 発 電 機 使 用 の 場 合 ): 軽 油 137 円 /l, 灯 油 104 円 /l 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 廃 棄 物 投 入 処 理 物 回 収 作 業 での 防 塵 マスク 等 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 福 島 県 伊 達 郡 川 俣 町 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 1. 保 管 場 所 : 辰 星 技 研 2. 保 管 状 況 : 密 閉 容 器 に 保 管 付 録

92 補 足 資 料 -1 技 術 概 要 炉 内 空 冷 式 焼 却 設 備 の 原 理 本 技 術 は 炉 内 全 体 に 適 切 に 空 気 を 供 給 することにより 焼 却 及 び 排 ガス 急 冷 を 炉 内 で 完 結 させる 焼 却 技 術 である (1) ダイオキシン 対 策 炉 底 部 の 燃 焼 ゾーンは 高 温 (~800 程 度 )であり 燃 焼 ゾーン 上 部 で 即 座 に 冷 却 空 気 によって 空 冷 (150 程 度 )されるため ダイオキシンの 発 生 が 抑 制 されている (2) 排 ガス 規 制 に 対 する 対 策 炉 底 部 に 限 定 された 燃 焼 ゾーン 及 び 燃 焼 ゾーン 上 部 で 排 ガスを 急 冷 することにより ばいじん( 飛 灰 ) NOx の 発 生 が 抑 制 されている また CO 等 の 未 燃 ガス 及 びタール 分 は2 次 燃 焼 装 置 で 分 解 処 理 する 付 録

93 補 足 資 料 2 実 証 試 験 1. 試 験 フロー 実 証 試 験 は 最 初 にバッチ 処 理 試 験 を 行 い 放 射 性 セシウムの 挙 動 を 調 べ 木 酢 液 排 ガス 中 に 放 射 性 セシウムが 移 行 しないことを 確 認 した その 後 炉 の 性 質 上 から 連 続 運 転 の 方 が 運 転 効 率 が 良 いため 将 来 的 には 連 続 運 転 することを 想 定 して 連 続 運 転 時 のデータを 取 得 するために 連 続 処 理 試 験 を 実 施 した 実 証 試 験 フロー 図 バッチ 処 理 試 験 放 射 性 セシウムの 挙 動 を 確 認 木 酢 液 排 ガス 中 への 放 射 性 セシウム 移 行 有 無 を 確 認 連 続 処 理 試 験 放 射 性 セシウムの 挙 動 を 確 認 木 酢 液 排 ガス 中 への 放 射 性 セシウム 移 行 有 無 を 確 認 運 転 データ( 減 容 率 処 理 速 度 処 理 コスト)を 取 得 検 証 評 価 付 録

94 2. 試 験 装 置 概 要 実 証 試 験 装 置 全 体 図 排 ガス 排 ガス 排 ガス 焼 却 炉 排 ガス 処 理 装 置 フィルタ 二 次 燃 焼 装 置 煙 突 排 ガスを 自 然 滞 留 冷 却 し 木 酢 液 ( 凝 結 液 )を 回 収 付 録

95 3. 放 射 性 セシウム 濃 度 測 定 結 果 (1)バッチ 処 理 試 験 結 果 表 -1-1 投 入 物 の 放 射 性 セシウムの 分 析 結 果 Cs-134+Cs-137 容 量 重 量 Cs-134+Cs-137 備 考 (Bq/kg) (l) (kg) 合 計 (Bq) ( 検 出 限 界 ) 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) , 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 (<19.9Bq/kg) 合 計 , 表 -1-2 焼 却 減 容 化 処 理 後 の 放 射 性 セシウムの 分 析 結 果 Cs-134+Cs-137 容 量 重 量 Cs-134+Cs-137 備 考 (Bq/kg) (l) (kg) 合 計 (Bq) ( 検 出 限 界 ) 焼 却 灰 1, , 炭 化 物 , 合 計 , 排 ガス 焼 却 炉 出 口 検 出 限 界 未 満 (<0.66Bq/m 3 ) 排 気 調 整 塔 出 口 検 出 限 界 未 満 (<0.15Bq/m 3 ) 煙 突 部 検 出 限 界 未 満 (<1.1Bq/m 3 ) ダスト 廃 棄 物 投 入 口 検 出 限 界 未 満 (<0.11Bq/m 3 ) 焼 却 灰 回 収 口 検 出 限 界 未 満 (<0.10Bq/m 3 ) フィルタ 付 着 物 検 出 限 界 未 満 (<28.8Bq/kg) 木 酢 液 排 気 調 整 室 検 出 限 界 未 満 (<5.4Bq/kg) 排 気 滞 留 槽 < 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 類 )> < バッチ 処 理 後 の 焼 却 灰 ( 分 別 前 )> 付 録

96 (2) 連 続 処 理 試 験 結 果 表 2-1 投 入 物 の 放 射 性 セシウムの 分 析 結 果 Cs-134+Cs-137 容 量 重 量 Cs-134+Cs-137 備 考 (Bq/kg) (l) (kg) 合 計 (Bq) ( 検 出 限 界 ) 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 ) , , 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 (<18.4Bq/kg) 合 計 2, , 表 2-2 焼 却 減 容 化 処 理 後 の 放 射 性 セシウムの 分 析 結 果 Cs-134+Cs-137 容 量 重 量 Cs-134+Cs-137 備 考 (Bq/kg) (l) (kg) 合 計 (Bq) ( 検 出 限 界 ) 焼 却 灰 15, , 炭 化 物 合 計 , 排 ガス 焼 却 炉 出 口 検 出 限 界 未 満 (<0.13Bq/m 3 ) 排 気 調 整 塔 出 口 検 出 限 界 未 満 (<0.11Bq/m 3 ) 煙 突 部 検 出 限 界 未 満 (<0.032Bq/m 3 ) ダスト 廃 棄 物 投 入 口 検 出 限 界 未 満 (<0.082Bq/m 3 ) 焼 却 灰 回 収 口 検 出 限 界 未 満 (<0.24Bq/m 3 ) フィルタ 付 着 物 検 出 限 界 未 満 (<44.1Bq/kg) 木 酢 液 排 気 調 整 室 検 出 限 界 未 満 (<4.7Bq/kg) 排 気 滞 留 槽 (<5.2Bq/kg) < 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 類 )> < 連 続 処 理 後 の 焼 却 灰 ( 分 別 前 )> 付 録

97 補 足 資 料 3 放 射 性 セシウムに 関 する 収 支 図 (1)バッチ 処 理 試 験 Cs-134+Cs-137 重 量 Cs-134+Cs-137 (Bq/kg) (kg) 合 計 (Bq) 汚 染 廃 棄 物 6, ( 草 木 ) 焼 却 炉 出 口 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<0.66 Bq/m 3 ) 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 (<19.9 Bq/kg ) < 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 )> 合 計 , 排 ガ 気 排 ガ 気 排 ガ 気 廃 棄 物 投 入 口 ダスト 調 整 室 滞 留 槽 調 整 塔 検 出 限 界 未 満 (<0.11 Bq/m 3 ) 炉 内 空 冷 式 焼 却 炉 焼 却 灰 回 収 口 ダスト 検 出 限 界 未 満 (<0.10 Bq/m 3 ) Cs-134+Cs-137 重 量 Cs-134+Cs-137 (Bq/kg) (kg) 合 計 (Bq) 焼 却 灰 1, , 炭 化 物 , 合 計 , < 焼 却 灰 ( 分 別 前 )> < 木 酢 液 > 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<1.1 Bq/m 3 ) フィルタ 付 着 物 検 出 限 界 未 満 (<28.8 Bq/kg ) フィルタ 二 次 燃 焼 装 置 排 気 調 整 塔 出 口 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<0.15 Bq/m 3 ) 排 気 調 整 室 発 生 量 7.8 kg 検 出 限 界 未 満 (<5.4 Bq/kg ) 排 気 滞 留 槽 発 生 量 0.0 kg 煙 突 外 気 付 録

98 (2) 連 続 処 理 試 験 Cs-134+Cs-137 重 量 Cs-134+Cs-137 (Bq/kg) (kg) 合 計 (Bq) 汚 染 廃 棄 物 , ( 草 木 ) 装 置 立 上 材 料 検 出 限 界 未 満 (<18.4 Bq/kg ) 合 計 , 廃 棄 物 投 入 口 ダスト 検 出 限 界 未 満 (<0.082 Bq/m 3 ) 焼 却 灰 回 収 口 ダスト 検 出 限 界 未 満 (<0.24 Bq/m 3 ) Cs-134+Cs-137 重 量 Cs-134+Cs-137 (Bq/kg) (kg) 合 計 (Bq) 焼 却 灰 115, , 炭 化 物 合 計 , 焼 却 炉 出 口 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<0.13 Bq/m 3 ) < 汚 染 廃 棄 物 ( 草 木 )> 排 ガ 気 排 ガ 気 排 ガ 気 調 整 室 滞 留 槽 調 整 塔 炉 内 空 冷 式 焼 却 炉 < 焼 却 灰 ( 分 別 前 )> < 木 酢 液 > 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<0.032 Bq/m 3 ) フィルタ 付 着 物 検 出 限 界 未 満 (<44.1 Bq/kg ) フィルタ 二 次 燃 焼 装 置 排 気 調 整 塔 出 口 排 ガス 検 出 限 界 未 満 (<0.11 Bq/m 3 ) 排 気 調 整 室 発 生 量 46.7 kg 検 出 限 界 未 満 (<4.7 Bq/kg ) 排 気 調 整 室 発 生 量 0.25 kg 検 出 限 界 未 満 (<5.2 Bq/kg ) 煙 突 外 気 付 録

99 付 録

100 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 ネオナイト 実 証 テーマ 名 : 木 材 バークに 係 わる 除 染 及 び 測 定 システムの 構 築 事 業 の 概 要 : 木 材 の 表 面 汚 染 密 度 測 定 を 自 動 化 し 汚 染 木 材 を 判 別 汚 染 箇 所 を 特 定 し 木 材 汚 染 部 位 (バーク)の 高 効 率 水 洗 除 染 汚 染 水 処 理 ( 循 環 方 式 )を 一 元 的 に 行 い 汚 染 木 質 バイオマスの 除 染 システムを 構 築 する 実 施 内 容 :(1) 木 材 表 面 汚 染 密 度 自 動 測 定 器 の 実 証 (2)バーク 洗 浄 装 置 による 洗 浄 除 染 処 理 試 験 (3) 凝 集 フロックからの 放 射 性 セシウム 溶 出 に 関 する 調 査 (4) 洗 浄 で 発 生 し た 水 の 処 理 とその 他 の 評 価 技 術 概 要 : 1. 試 験 フロー 試 験 機 レベル 実 証 試 験 ( 木 材 バーク 洗 浄 ) 洗 浄 条 件 の 最 適 化 条 件 項 目 : 水 温 圧 力 固 液 比 洗 浄 時 間 洗 浄 回 数 木 材 の 種 類 実 機 レベル 実 証 試 験 原 木 表 面 密 度 自 動 測 定 器 (フ ラスチックシンチレーション 方 式 ) 有 効 利 用 表 皮 分 離 汚 染 部 位 (バーク) 除 染 フ ラント 洗 浄 処 理 + 汚 染 水 処 理 2. 試 験 目 標 (1) 洗 浄 後 木 材 バーク: 表 面 汚 染 密 度 4Bq/cm 2 以 下 : 放 射 性 セシウム 濃 度 100Bq/kg 以 下 (2) 洗 浄 汚 染 水 : 検 出 限 界 未 満 (10Bq/kg 未 満 ) 3. 期 待 される 効 果 自 動 測 定 器 バーク 洗 浄 処 理 汚 染 水 処 理 除 染 や 木 材 流 通 で 排 出 される 汚 染 バークの 有 効 利 用 木 材 凝 集 沈 殿 物 の 水 処 理 まで 含 めた 木 材 除 染 技 術 を 実 証 できる その 他 : 凝 集 フロックからの 放 射 性 セシウム 溶 出 に 関 する 調 査 汚 染 水 処 理 で 発 生 した 凝 集 フロックについて 一 年 程 度 保 管 したものを 用 意 し 保 管 容 器 の 底 から 溶 出 水 を 採 取 し 放 射 性 セシウムが 溶 出 しているか 確 認 する 溶 出 していた 場 合 原 因 が 腐 植 酸 にあるか 確 認 する 付 録

101 除 染 効 果 :(1) 木 材 は 検 出 部 と 密 着 し 検 出 器 との 距 離 が 5mm に 保 たれる 回 転 しなが ら 検 出 部 分 を 通 過 し 表 面 のすべてが 自 動 で 測 定 される 測 定 結 果 は PC 上 で 確 認 記 録 で きる 検 出 器 1cm あたり 時 定 数 の 1 もしくは 3 倍 の 時 間 で 木 材 が 通 過 し( 移 動 速 度 0.52cm/ 秒 0.17cm/ 秒 ) 直 径 25cm 長 さ 3m の 木 材 の 測 定 時 間 は 10 分 もしくは 30 分 となった 標 準 線 源 から 校 正 した 機 器 の 検 出 限 界 は 217cpm(0.29Bq/cm 2 ) 汚 染 された 木 材 で 測 定 し た 結 果 どちらの 速 度 でも 322 cpm(0.43bq/cm 2 )を 検 出 できた( 図 1 2) 管 理 区 域 か らの 持 ち 出 し 基 準 の 4Bq/cm 2 の 約 10 倍 の 感 度 で 測 定 することが 可 能 である (2)4,000Bq/kg 程 度 の 木 材 バークで 試 験 し 条 件 を 水 温 90 洗 浄 時 間 10 分 以 上 30 分 以 下 6 回 以 上 繰 り 返 し 水 量 は 体 積 比 9 倍 程 度 必 要 とした( 図 3 4) この 条 件 により 針 葉 樹 (スギ) 広 葉 樹 ( 雑 木 )を 100Bq/kg 以 下 にできた 5 倍 (100L 反 応 容 量 )にスケー ルアップしても 100Bq/kg 以 下 にできた 洗 浄 による 木 材 バークの 回 収 率 は 80~95%だっ た (100L 試 験 条 件 : 木 材 バーク 約 20L に 水 30L を 入 れ 分 の 洗 浄 を 6 回 行 う) (3)フロックからの 溶 出 水 のセシウム 濃 度 は 検 出 限 界 以 下 (10Bq/kg)だった 1 年 以 上 程 度 経 過 した 凝 集 沈 殿 剤 の 凝 集 フロックはセシウムが 再 溶 出 せず 凝 集 フロックは 安 定 して いた (4)バーク 洗 浄 の 汚 染 水 は 163Bq/kg 処 理 水 は 検 出 限 界 以 下 (10Bq/kg 以 下 )だった 処 理 で 発 生 した 凝 集 フロックは 78100Bq/kg であった 洗 浄 前 の 木 材 バークは 0.22μSv/h 洗 浄 後 は 0.03μSv/h であり 洗 浄 後 は BG と 同 等 になった (BG0.03μSv/h バークと 検 出 器 の 距 離 1cm 検 出 器 の 周 囲 を 鉛 で 遮 蔽 して 測 定 ) 除 去 物 発 生 量 評 価 : 木 材 バーク 1m 3 洗 浄 した 際 に 発 生 する 汚 染 水 を 処 理 したときに 発 生 す る 沈 殿 物 量 =1.8kg(25L) 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.15μSv/hr 作 業 時 間 8 時 間 作 業 員 最 大 被 ばく 量 8μSv( 放 射 線 測 定 汚 染 水 処 理 プラント 管 理 作 業 時 間 40 時 間 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 7μSv コスト 評 価 :バーク 洗 浄 : 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 2,271 円 /バッチ 木 材 洗 浄 : 作 業 者 2 名 /バッチ 洗 浄 時 間 4.5 時 間 /バッチ 汚 染 水 処 理 :1,375 円 /m 3 (うち 作 業 者 の 作 業 時 間 30 分 ) 木 材 測 定 :129 円 / 本 木 材 測 定 :10 分 / 本 汚 染 水 処 理 :2m 2 /hr コスト 評 価 条 件 : 人 件 費 1500 円 / 時 間 電 気 代 円 /kw( 東 北 電 力 ) 凝 集 沈 殿 剤 40,000 円 /20kg 脱 水 助 剤 20,000 円 /10kg 灯 油 100 円 /L とした バーク 洗 浄 については 今 回 の 試 験 では 1 バッチ=バーク 1.5kg(20L) 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 除 染 等 特 別 教 育 を 受 講 し マスク 手 袋 を 着 用 した 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 福 島 県 南 相 馬 市 左 記 敷 地 内 に 保 管 した 市 町 村 仮 置 き 場 が 設 置 された 段 階 で 採 択 者 が 移 動 する 付 録

102 (1) 木 材 表 面 汚 染 密 度 自 動 測 定 器 の 実 証 試 験 の 状 況 検 出 部 分 (プラスチック シンチレーター) 木 材 は 回 転 しながら 検 出 部 を 移 動 し 表 面 のすべてが 測 定 できる 自 動 で 搬 入 口 から 搬 出 口 まで 送 られる 写 真 1. 木 材 自 動 測 定 器 PC 上 でモニタリングし 結 果 を 記 録 する 摩 擦 を 抑 えるためテフロン シートを 使 用 検 出 器 と 木 材 の 距 離 を 一 定 に 保 つことが 可 能 写 真 2. 木 材 に 密 着 した 検 出 部 付 録

103 指 示 値 (cpm) 検 出 限 界 (217cpm) (Bq/cm2) 測 定 時 間 ( 秒 ) 図 cm/ 秒 で 移 動 時 の 0.4Bq/cm2 程 度 の 検 出 の 様 子 指 示 値 (cpm) 検 出 限 界 (217cpm) (Bq/cm2) -300 測 定 時 間 ( 秒 ) 図 cm/ 秒 で 移 動 時 の 0.4Bq/cm2 程 度 の 検 出 の 様 子 付 録

104 表 1. 標 準 線 源 を 使 った 校 正 の 結 果 目 的 方 法 測 定 した 数 値 は cpm で 表 示 されるため セシウムの 表 面 密 度 に 換 算 するために 標 準 線 源 で 校 正 を 行 い 換 算 係 数 を 求 めた 検 出 器 と 標 準 線 原 を 5mm の 距 離 で 固 定 し 90 秒 後 120 秒 後 150 秒 後 の 指 示 値 および バックグラウンドを 測 定 した また 自 動 測 定 器 には 検 出 器 を 保 護 するシートがあるため 線 量 が 減 衰 する 検 出 器 のみ で 校 正 した 結 果 と 検 出 器 を 自 動 測 定 器 に 装 着 した 状 態 で 校 正 した 結 果 を 示 す 結 果 自 動 測 定 器 に 装 着 した 状 態 でも 検 出 限 界 は 0.29Bq/cm 2 であり 4Bq/cm 2 を 測 定 すること が 可 能 であった 参 照 標 準 自 動 測 定 器 装 着 状 態 検 出 器 のみ ( 保 護 シートあり) ( 保 護 シートなし) 10 10cm 137 Cs β 線 表 面 放 出 率 2,910 s -1 指 示 値 Area1 21,800cpm 49,800cpm Area2 22,800cpm 54,500cpm バックグラウンド 計 数 率 278cpm 278cpm 正 味 計 数 率 44,044cpm 103,744cpm 検 出 器 の 入 射 窓 面 積 100cm 2 機 器 効 率 25.2% 59.4% 換 算 計 数 検 出 限 界 0.29Bq/cm 2 (217cpm) 0.12 Bq/cm 2 (217cpm) 各 時 定 数 における 計 数 率 と 標 準 偏 差 の 関 係 付 録

105 検 出 限 界 の 求 め 方 について 下 記 計 算 式 で 求 めた ここで τ: 試 料 測 定 時 定 数 ( 秒 ) τb:バックグラウンド 測 定 時 定 数 ( 秒 ) Nb:バックグラウン ド 計 数 率 (cps) η: 機 器 効 率 S: 有 効 検 出 面 積 (100cm 2 ) εs: 線 源 効 率 (0.5) 機 器 効 率 の 求 め 方 について 下 記 計 算 式 で 求 めた 機 器 効 率 =( 正 味 計 数 率 /(β 線 表 面 放 出 率 / 線 源 面 積 検 出 器 の 入 射 窓 面 積 )) 100 線 源 面 積 :100cm 2 検 出 器 の 入 射 窓 面 積 100cm 2 換 算 係 数 の 求 め 方 について 下 記 計 算 式 で 求 めた 換 算 係 数 (Bq/cm 2 /min -1 )=1/{60 ( 機 器 効 率 /100) 検 出 器 の 入 射 窓 面 積 線 源 効 率 } 標 準 線 源 の 校 正 証 明 書 付 録

106 (2)バーク 洗 浄 装 置 による 洗 浄 除 染 処 理 試 験 の 状 況 1L 洗 浄 装 置 20L 洗 浄 装 置 100L 洗 浄 装 置 ボイラー バキューム 振 動 ふるい 機 写 真 3. 木 材 洗 浄 に 使 用 した 機 器 類 放 射 性 セシウム 4,010Bq/kg 放 射 性 セシウム 100Bq/kg 以 下 洗 浄 前 の 木 材 バーク 洗 浄 後 の 木 材 バーク 写 真 4. 洗 浄 前 と 洗 浄 後 の 木 材 バーク 付 録

107 目 的 方 法 木 材 バークを 洗 浄 し 放 射 性 セシウムを 100Bq/kg 以 下 にするために 条 件 を 変 えて 洗 浄 試 験 を 行 った 条 件 については 圧 力 ( 大 気 圧 0.15MPa -0.05MPa) 水 温 ( ) 洗 浄 時 間 (10 分 30 分 90 分 ) 洗 浄 回 数 について 検 討 した 結 果 圧 力 を 変 化 させても 洗 浄 の 効 果 に 差 がなかったが 水 温 が 90 のとき 洗 浄 効 果 に 差 が 見 ら れた 洗 浄 時 間 は 30 分 以 上 で 効 果 が 見 られたが 30 分 と 90 分 では 大 きな 違 いがなかった また 洗 浄 に 使 った 水 の 量 について 洗 浄 時 間 と 洗 浄 に 使 った 水 の 合 計 量 を 比 較 したとこ ろ 木 材 0.3kg に 水 6L 6 回 洗 浄 を 繰 り 返 すことが 洗 浄 時 間 および 使 用 した 水 の 量 が 最 も 少 ない 条 件 となった 放 射 性 セシウム 濃 度 (Bq/kg) 洗 浄 回 数 図 3. 洗 浄 水 の 温 度 と 洗 浄 効 果 の 関 係 では 洗 浄 効 果 が 少 なく 90 では 効 果 が 高 い 繰 り 返 し 洗 浄 することで 100Bq/kg 以 下 となった 洗 浄 温 度 90 を 最 適 条 件 とした 付 録

108 600 放 射 性 セシウム 濃 度 (Bq/kg) 洗 浄 回 数 10 分 洗 浄 30 分 洗 浄 90 分 洗 浄 図 4. 洗 浄 時 間 と 洗 浄 効 果 の 関 係 10 分 では 不 十 分 だが 30 分 と 90 分 では 大 きな 違 いがない 繰 り 返 し 洗 浄 することで 100Bq/kg 以 下 となった 洗 浄 時 間 30 分 を 最 適 条 件 とした 付 録

109 水 温 と 洗 浄 時 間 について 最 適 な 条 件 が 決 まったため 次 に 洗 浄 水 の 量 を 検 討 した 使 用 した 洗 浄 水 の 合 計 量 と 洗 浄 時 間 について それぞれ 検 討 を 行 った 洗 浄 水 の 量 を 3L 6L 12L に 変 え 20L 洗 浄 装 置 に 木 材 バーク 0.3kg 入 れて 試 験 を 行 った 洗 浄 時 間 はすべて 30 分 とし 洗 浄 水 が 合 計 36L になるまで 繰 り 返 し 洗 浄 を 行 った 洗 浄 水 3L で 12 回 繰 り 返 した 場 合 や 洗 浄 水 6L で 6 回 繰 り 返 したとき 100Bq/kg 以 下 となったが 12L で 3 回 繰 り 返 したときは 100Bq/kg 以 上 だった このため 洗 浄 時 間 が 最 も 短 い 6L で 6 回 繰 り 返 した 条 件 を 最 適 条 件 とした 表 2. 洗 浄 に 使 う 水 の 量 が 一 定 のとき 洗 浄 時 間 から 見 た 洗 浄 水 の 量 の 検 討 洗 浄 水 の 量 洗 浄 の 繰 り 返 し 数 洗 浄 水 の 合 計 量 洗 浄 時 間 洗 浄 後 の 放 射 性 セシウム 濃 度 (Bq/kg) 3L 12 回 36L 360 分 95 6L 6 回 36L 180 分 L 3 回 36L 90 分 175 続 いて 同 じ 条 件 で 洗 浄 時 間 が 合 計 180 分 になるまで 繰 り 返 し 洗 浄 を 行 った 洗 浄 水 6L 12L のとき 100Bq/kg 以 下 となったが 3L では 100Bq/kg 以 上 だった このため 洗 浄 水 の 合 計 量 が 最 も 少 ない 6L で 6 回 繰 り 返 した 条 件 を 最 適 条 件 とした 以 上 の 結 果 から 洗 浄 時 間 および 洗 浄 水 の 合 計 量 が 最 も 少 ない 条 件 は 20L 洗 浄 装 置 に 木 材 バーク 0.3kg 入 れ 6L で 6 回 洗 浄 を 繰 り 返 す 条 件 だった 体 積 比 で 表 すと 木 材 バーク のおよそ 1.5 倍 量 の 水 で 6 回 洗 浄 するため 合 計 で 木 材 バークの 9 倍 量 の 水 を 使 用 した 表 3. 洗 浄 時 間 が 一 定 のとき 洗 浄 水 の 合 計 量 から 見 た 洗 浄 水 の 量 の 検 討 洗 浄 水 の 量 洗 浄 の 繰 り 返 し 数 洗 浄 水 の 合 計 量 洗 浄 時 間 洗 浄 後 の 放 射 性 セシウム 濃 度 (Bq/kg) 3L 6 回 18L 180 分 193 6L 6 回 36L 180 分 L 6 回 72L 180 分 84.8 付 録

110 (3) 凝 集 フロックからの 放 射 性 セシウム 溶 出 に 関 する 調 査 状 況 目 的 方 法 汚 染 水 の 処 理 で 発 生 した 凝 集 フロックを 長 期 期 間 保 管 すると フロックに 含 まれる 木 材 等 が 腐 植 し 熱 ガス 水 分 等 の 発 生 やpH の 変 化 などが 起 こることが 考 えられる これら の 相 互 作 用 の 結 果 凝 集 フロックから 放 射 性 セシウムが 溶 出 することが 懸 念 されるため 長 期 保 管 した 凝 集 フロックからの 溶 出 水 の 放 射 性 セシウム 濃 度 を 測 定 する 木 材 を 洗 浄 し た 際 の 排 水 を 凝 集 沈 殿 剤 で 処 理 し 凝 集 フロックを 1 年 程 度 保 管 した 凝 集 フロックから 溶 出 した 水 を 取 り 出 し 放 射 性 セシウム 濃 度 を 測 定 する 結 果 凝 集 フロックからの 溶 出 水 は 放 射 性 セシウムは 検 出 されなかった(10Bq/kg 以 下 ) このため 今 回 の 凝 集 フロックから 放 射 性 セシウムの 再 溶 出 は 見 られず 凝 集 フロックは 長 期 安 定 していた 溶 出 した 水 を 採 取 する 放 射 性 セシウム 10Bq/kg 以 下 1 年 程 度 保 管 した 凝 集 フロック 凝 集 フロックの 溶 出 水 写 真 5. 凝 集 フロックとフロック 溶 出 水 放 射 性 セシウムの 測 定 木 材 試 料 は 乾 燥 させてから 測 定 ( 水 試 料 はそのまま 測 定 ) NaI シンチレーションスペクトロメータ 乾 燥 機 写 真 6. 放 射 性 セシウム 測 定 の 状 況 付 録

111 (4) 洗 浄 で 発 生 した 水 の 処 理 状 況 洗 浄 で 発 生 した 汚 染 水 を 処 理 し 洗 浄 に 再 利 用 するために 汚 染 水 処 理 プラントで 除 染 を 行 った 汚 染 水 に 凝 集 沈 殿 剤 を 添 加 し 沈 殿 後 の 上 澄 みの 放 射 性 セシウムを 測 定 したところ 10Bq/kg 以 下 となった 木 材 は 大 きさや 泥 などの 付 着 など 状 態 によって 木 材 バークの 洗 浄 に 係 わる 回 収 率 は 95% から 80%と 異 なっていた 回 収 率 95%のときの 物 質 収 支 は 次 のようになった 洗 浄 前 の 木 材 バークは 4010Bq/kg であり 洗 浄 後 は 84Bq/kg となった 1.5kg の 木 材 バークは 洗 浄 後 1.425kg となり そのときの 洗 浄 水 は 180L であった この 洗 浄 水 を 処 理 した 凝 集 フロック は 0.037kg 発 生 し この 凝 集 フロックは 78100Bq/kg であった 1.5kg の 木 材 バークはおよ そ 20L あり 発 生 した 凝 集 フロックはおよそ 0.5L だった 放 射 性 セシウム 163Bq/kg 放 射 性 セシウム 10Bq/kg 以 下 木 材 洗 浄 水 処 理 水 放 射 性 セシウム 78100Bq/kg 汚 染 水 の 処 理 状 況 脱 水 した 凝 集 フロック 写 真 7. 汚 染 水 処 理 の 状 況 付 録

112 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 神 戸 製 鋼 所 実 証 テーマ 名 : 焼 却 溶 融 システムの 減 容 と 除 染 に 関 する 実 証 研 究 事 業 の 概 要 : 放 射 性 セシウム(Cs) 汚 染 焼 却 灰 の 溶 融 試 験 を 行 い 処 理 による 減 容 比 と 除 染 係 数 を 評 価 する また 除 染 係 数 から 設 定 される 焼 却 灰 のレベル 区 分 のしきい 値 を 評 価 する 実 施 内 容 : 可 搬 式 表 面 溶 融 装 置 とバグフィルタをもとみやクリーンセンターに 仮 設 設 置 し 保 管 中 の Cs 汚 染 焼 却 灰 の 溶 融 試 験 を 実 施 した 焼 却 灰 溶 融 スラグ 及 び 飛 灰 の 化 学 組 成 Cs 濃 度 等 を 分 析 し 溶 融 処 理 による 減 容 比 と 除 染 係 数 を 評 価 した また 得 られた 除 染 係 数 からスラグの 取 り 扱 いを 仕 分 けする 焼 却 灰 の Cs 濃 度 を 算 出 し Cs 汚 染 焼 却 灰 の 処 理 方 法 を 選 定 するための 高 / 低 濃 度 の2つにレベル 区 分 する 際 のしきい 値 を 評 価 した 技 術 概 要 試 験 目 標 1)Cs 汚 染 焼 却 灰 の 溶 融 技 術 を 実 証 する 2) 溶 融 スラグ 化 による 減 容 比 と その 際 の 除 染 係 数 を 評 価 する 3)Cs 汚 染 焼 却 灰 をレベル 区 分 する 際 のしきい 値 を 評 価 する 試 験 フロー 試 料 準 備 試 験 実 施 分 析 評 価 焼 却 施 設 や 仮 置 き 焼 却 灰 大 気 排 熱 場 に 保 管 されている 容 積 重 量 焼 却 灰 表 面 線 量 率 Cs 濃 度 1 万 ~10 万 Bq/kg 程 度 溶 融 炉 冷 却 器 溶 融 スラグ 排 ガス 容 積 重 量 表 面 線 量 率 排 ガス 分 析 試 料 をサンフ リンク ハ ク フィルタ 飛 灰 容 積 重 量 表 面 線 量 率 試 料 の 分 析 評 価 嵩 密 度 Cs 濃 度 化 学 組 成 スラグ 耐 溶 出 性 冷 却 器 (サイクロン) バグフィルタ 冷 却 器 ( 熱 交 換 器 ) 溶 融 炉 図 1 実 証 試 験 の 試 験 フローと 可 搬 式 表 面 溶 融 装 置 ( 本 試 験 装 置 は 日 本 環 境 保 全 との 共 同 研 究 にて 製 作 : 補 足 資 料 2 参 照 ) 期 待 される 効 果 焼 却 灰 の Cs 濃 度 に 応 じて 溶 融 スラグ( 以 下 スラグ )は 除 染 (Cs 濃 度 がしきい 値 より 低 い 焼 却 灰 の 場 合 ) または 減 容 安 定 化 ( 同 高 い 焼 却 灰 )が 可 能 になる これにより 管 理 が 必 要 となる 焼 却 灰 の 減 容 化 や 輸 送 保 管 時 の 安 全 性 向 上 や 経 費 節 減 につながる その 他 : 溶 融 処 理 時 における 放 射 性 Cs 揮 発 抑 制 剤 揮 発 促 進 剤 の 添 加 効 果 を 調 べる 得 られたスラグの 溶 出 特 性 を 調 べる 付 録

113 除 染 効 果 1 原 料 灰 の 溶 融 試 験 ( 補 足 資 料 7 参 照 ): 主 灰 は 溶 融 処 理 ( 目 標 安 定 溶 融 温 度 1,650 )でス ラグ 化 を 確 認 した 減 容 比 は 1/3.3 スラグからの 放 射 性 Cs 除 去 率 は 38%(DF=1.6)であった 飛 灰 はそのままでは 溶 融 しなかったが 72%の 放 射 性 Cs を 除 去 できた(DF=3.6) 揮 発 除 去 され た Cs は 後 段 のバグフィルタで 全 量 捕 集 した 2 焼 却 灰 の 溶 融 処 理 における 添 加 剤 効 果 ( 補 足 資 料 5,6,7 参 照 ) Cs 揮 発 抑 制 効 果 : 主 灰 に B 2 O 3 を 添 加 して 溶 融 処 理 ( 同 1650 )を 行 うと 放 射 性 Cs 除 去 率 が 23%(DF=1.3)へ 低 下 した Cs 揮 発 促 進 効 果 : 主 灰 に CaCl 2 を 添 加 した 溶 融 処 理 ( 同 1650 )では 放 射 性 Cs 除 去 率 が 85%(DF=6.7) CaI 2 を 添 加 した 場 合 では 93%(DF=15)に 上 昇 した 飛 灰 に CaCl 2 を 添 加 した 場 合 は 99.3%(DF=147)に 上 昇 した 溶 融 挙 動 : 各 種 添 加 剤 効 果 を 調 べた 結 果 では 主 灰 を 用 いた 場 合 はいずれもスラグ 化 が 確 認 できた( 減 容 比 :1/1.5~1/2.5) 飛 灰 では B 2 O 3,CaCl 2 を 添 加 した 場 合 で 溶 融 できた( 減 容 比 はそれぞれ 1/2.6 1/2.8 ) B 2 O 3 を 添 加 した 場 合 にはスラグ 化 が 確 認 できた 3 焼 却 灰 のレベル 区 分 ( 補 足 資 料 9 参 照 ): 放 射 性 Cs 濃 度 が Bq/kg までの 主 灰 であれ ば 溶 融 処 理 ( 同 1650 )で 8,000Bq/kg 以 下 に 低 減 でき 揮 発 促 進 剤 (CaCl 2 )を 添 加 すれば Bq/kg までの 主 灰 に 適 用 できる 可 能 性 がある それ 以 上 の 高 濃 度 の 主 灰 では 揮 発 抑 制 剤 (B 2 O 3 )を 添 加 することで スラグ 中 に 放 射 性 Cs を 閉 じ 込 めることが 有 効 と 考 えられる 飛 灰 は Bq/kg までであれば 揮 発 促 進 剤 (CaCl 2 )を 添 加 することでスラグ 化 とともに 8,000Bq/kg 以 下 への 揮 発 除 去 が 可 能 と 考 えられる 4 スラグからの 放 射 性 Cs 溶 出 性 (JIS K 溶 出 試 験 ): 主 灰 および 主 灰 を 用 いたスラグから は 放 射 性 Cs の 溶 出 は 認 められなかった 飛 灰 のままでは Bq/L 溶 出 するが B 2 O 3,CaCl 2 を 添 加 して 得 られたスラグでは 溶 出 が 認 められなかった( 補 足 資 料 7 参 照 ) 除 去 物 発 生 量 評 価 : 溶 融 により 灰 中 の 水 分, 有 機 成 分 等 は 消 失 するが 無 機 成 分 は 重 量 が 維 持 され 比 重 が 2 倍 以 上 に 増 加 する これらの 合 計 で 容 積 は 約 1/2~1/3 に 減 少 する 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 :0.18μSv/hr( 作 業 時 間 :30 時 間 ) 作 業 員 最 大 被 ばく 量 :17μSv( 試 験 準 備 と 実 施 の 作 業 時 間 :42 時 間 ) 作 業 員 被 ばく 量 :13μSv( 作 業 員 7 名 の 平 均 値 ) コスト 評 価 : 操 業 費 は 500,000 円 /ton 歩 掛 り:3 人 工 /30kg(=6 人 4 時 間 /30kg) 撤 去 費 は 50,000 円 /ton コスト 評 価 条 件 : 主 灰 + 飛 灰 1 万 ton を 1000 日 間 で 処 理 する 事 業 費 用 のコスト 試 算 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 焼 却 灰 取 扱 作 業 溶 融 飛 灰 取 扱 作 業 には 防 護 服 防 塵 マ スク ゴーグル ゴム 手 袋 と 綿 手 袋 オーバーシューズを 装 着 した 試 験 場 所 ( 住 所 ) 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 福 島 県 本 宮 市 もとみやクリーン 試 験 で 発 生 した 溶 融 スラグ 及 び 溶 融 飛 灰 は 元 のフレコンバッ センター 敷 地 内 グに 戻 して 元 の 廃 棄 物 払 い 出 し 場 所 に 返 却 した 付 録

114 補 足 資 料 1 焼 却 灰 の 溶 融 処 理 (Cs 回 収 含 む)フローと 本 実 証 試 験 の 実 施 範 囲 : 本 実 証 試 験 の 範 囲 で 実 施 するもの 飛 灰 Cs 移 行 の 考 え 方 Cs 揮 発 回 収 の 場 合 Csスラグ 移 行 の 場 合 対 象 物 ( 可 燃 物 有 機 物 等 ) 減 重 (~1/50) 減 容 (~1/100) >800 >1400 Cs 揮 発 洗 煙 焼 却 溶 融 主 灰 Cs 含 有 水 再 生 水 SiO 2,Al 2 O 3, B 添 加 等 で Csをスラグ へ 移 行 Cs 吸 着 バグ フィルタ 注 記 ) 溶 融 スラグ ~8,000 Bq/kg 以 下 今 回 の 実 験 は 焼 却 灰 の 溶 融 処 理 に 伴 う 減 容 比 と 除 染 係 数 (DF)の 確 認 が 目 的 であったため 上 記 フローのうち 焼 却 洗 煙 Cs 吸 着 は 実 施 していない 廃 Cs 吸 着 剤 廃 濾 布 Cs: 放 射 性 セシウム 減 容 化 3(リサイクル 等 ) リサイクル 等 により 中 間 貯 蔵 の 負 荷 は 低 減 産 廃 処 分 (or 限 定 リサ イクル)の 可 能 性 二 次 廃 棄 物 ( 必 要 に 応 じて 処 理 ) 付 録

115 補 足 資 料 2 エマルジョンバーナー 式 表 面 溶 融 炉 の 技 術 説 明 付 録

116 補 足 資 料 3 試 験 装 置 及 び 試 験 条 件 バグフィルタ サイクロン 熱 交 換 器 バーナー 表 面 溶 融 炉 実 証 試 験 に 用 いた 可 搬 式 表 面 溶 融 装 置 全 景 エマルジョン 装 置 溶 融 試 験 の 昇 温 パターン 例 ( 炉 内 温 度 赤 のプロットはスラグ 溶 出 開 始 した 時 点 を 示 す) 試 験 に 供 した 焼 却 灰 の 主 要 化 学 成 分 組 成 ( 単 位 :wt%)と 溶 融 性 判 定 組 成 主 灰 飛 灰 MgO Al 2 O SiO P 2 O CaO Fe 2 O 過 剰 塩 基 度 溶 融 性 判 定 過 剰 塩 基 度 は ガラス 網 目 構 造 をもたらす SiO 2,Al 2 O 3 等 と 網 目 中 に 包 含 される CaO,MgO 等 との 濃 度 の 差 を 指 標 化 した 概 念 である 過 剰 塩 基 度 B により 以 下 の 通 り 溶 融 性 を 判 定 し 試 験 に 供 する 組 成 を 設 定 した B>-40 溶 融 不 良 -40>B>-70 溶 融 不 十 分 B<-70 良 好 な 溶 融 付 録

117 補 足 資 料 4 実 証 試 験 状 況 フレコンバッグからの 焼 却 灰 採 取 作 業 溶 融 炉 への 焼 却 灰 試 料 投 入 作 業 溶 融 炉 からのスラグ 排 出 状 況 主 灰 の 溶 融 スラグ バグフィルタからの 溶 融 飛 灰 回 収 作 業 主 灰 の 溶 融 飛 灰 付 録

118 補 足 資 料 5 主 灰 系 の 溶 融 スラグの 外 観 主 灰 主 灰 の 溶 融 物 (Run1-1) 溶 融 確 認 15wt%-B 2 O 3 添 加 主 灰 の 溶 融 物 (Run2-1) 溶 融 確 認 27wt%-SiO 2,13wt%-Al 2 O 3 添 加 主 灰 の 溶 融 物 (Run2-2) 20wt%-CaCl 2 添 加 主 灰 の 溶 融 物 (Run3-1) 20wt%-CaI 2 添 加 主 灰 の 溶 融 物 (Run3-2) 溶 融 確 認 溶 融 確 認 溶 融 確 認 主 灰 では すべてのケースにおいて 溶 融 (スラグ 化 ) 確 認 付 録

119 補 足 資 料 6 飛 灰 系 の 溶 融 物 の 外 観 飛 灰 飛 灰 の 溶 融 物 (Run1-2) 溶 融 せず 20wt%-B 2 O 3 添 加 飛 灰 の 溶 融 物 (Run2-3) 溶 融 確 認 33wt%-SiO 2,17wt%-Al 2 O 3 添 加 飛 灰 の 溶 融 物 (Run2-22wt%-CaCl 2 添 加 飛 灰 の 溶 融 物 (Run3-3) 溶 融 確 認 4)) 溶 融 不 良 ( 岩 石 状 ) できたがスラグ 化 にいたらず 飛 灰 では B 2 O 3,CaCl 2 を 添 加 した 場 合 に 溶 融 確 認 付 録

120 補 足 資 料 7 試 験 条 件 及 び 試 験 結 果 一 覧 焼 却 灰 試 験 目 的 試 験 番 号 添 加 剤 溶 融 状 態 種 類 ** 減 容 率 [%] + 減 容 比 (Cs-134+Cs-137) 除 去 率 除 染 係 数 溶 出 濃 度 ** 濃 度 [Bq/kg] [%] (DF) [Bq/L] 未 処 理 (レファレンス) <19 溶 融 性 確 認 Run1-1 なし 溶 融 確 認 (スラグ) 69 1/ <16 Run2-1 15wt%-B 2 O 3 溶 融 確 認 (スラグ) 57 1/ <21 * 主 灰 揮 発 抑 制 効 果 の 検 討 Run2-2 27wt%-SiO 2, 溶 融 確 認 (スラグ) 34 1/ <18 13wt%-Al 2 O 3 揮 発 促 進 効 果 の 検 討 Run3-1 20wt%-CaCl 2 溶 融 確 認 (スラグ) 57 1/ <18 Run3-2 20wt%-CaI 2 溶 融 確 認 (スラグ) 60 1/ <17 未 処 理 (レファレンス) 溶 融 性 確 認 Run1-2 なし 溶 融 せず 44 1/ 飛 灰 * 揮 発 抑 制 効 果 の 検 討 Run2-4 Run2-3 20wt%-B 2 O 3 溶 融 確 認 (スラグ) 62 1/ <18 33wt%-SiO 2, 17wt%-Al 2 O 3 溶 融 不 良 -45 1/ ( 岩 石 状 ) 溶 融 確 認 (スラグ 揮 発 促 進 効 果 の 検 討 Run3-3 22wt%-CaCl / <17 化 には 至 らず) * 揮 発 抑 制 剤 の 添 加 量 は 事 前 の 焼 却 灰 の 過 剰 塩 基 度 をもとに 主 灰 と 飛 灰 で 同 程 度 の 溶 融 状 態 になるように 設 定 した ** 減 容 率 = 焼 却 灰 容 積 / 溶 融 処 理 物 の 容 積, 減 容 比 = 溶 融 処 理 により 減 少 した 容 積 / 焼 却 灰 容 積 焼 却 灰 容 積 は 水 分 及 び 強 熱 減 量 補 正 した 重 量 とかさ 密 度 から 算 出 した 溶 融 物 容 積 は 徐 冷 スラグを 回 収 容 器 に 最 密 充 填 するとして 算 出 した + 溶 出 濃 度 :JIS K 有 姿 溶 出 試 験 で 得 られた 検 液 の 放 射 性 Cs 分 析 結 果 付 録

121 補 足 資 料 8 溶 融 実 証 試 験 におけるマス 放 射 能 バランス 検 討 ばいじん 試 料 採 取 方 法 オフガス ( 環 境 省 ガイドラインより) 溶 融 飛 灰 (バグフィルタ 回 収 ) (ドレン 水 は 検 出 限 界 値 以 下 ) ばいじん 測 定 点 2 ( 煙 突 出 口 ) 試 料 投 入 バグ フィルタ 煙 炉 突 溶 融 スラグ 排 出 ばいじん 測 定 点 1 (バグ 入 口 ) 溶 融 実 証 試 験 における 物 質 収 支 及 び 放 射 能 収 支 の 評 価 表 7-1 代 表 的 な 4 条 件 での 物 質 量 収 支 ( 単 位 :kg) 試 験 Run. 試 料 投 入 量 溶 融 スラグ 量 溶 融 飛 灰 量 回 収 量 合 計 収 支 % % % % 上 表 は 試 料 投 入 量 は 灰 を 乾 燥 重 量 補 正 した 値 煙 突 入 口 でのばいじん 量 は 測 定 下 限 以 下 であり 溶 融 飛 灰 はバグフィルタで 全 量 捕 集 したと 考 え られる 表 7-2 代 表 的 な 4 条 件 での 放 射 能 収 支 ( 単 位 :Bq) 試 験 Run. 投 入 試 料 溶 融 スラグ 溶 融 飛 灰 回 収 物 合 計 収 支 2-1 主 灰 % 2-3 飛 灰 % 2-4 飛 灰 % 3-3 飛 灰 % 煙 突 から 大 気 放 出 される 放 射 性 Cs は 検 出 限 界 以 下 であった 放 射 性 Cs の 回 収 不 足 分 はバグ 濾 布 に 付 着 したとして 説 明 可 能 付 録

122 補 足 資 料 9 スラグの 取 扱 に 対 する 考 え 方 と 放 射 性 Cs 濃 度 のしきい 値 設 定 焼 却 灰 の 溶 融 処 理 ( 安 定 最 高 温 度 1,650 )では 放 射 性 Cs 濃 度 の 低 減 が 確 認 できた 主 灰 : Bq/kg Bq/kg (DF=1.6, 除 去 率 =38%) 飛 灰 : Bq/kg Bq/kg (DF=3.6, 除 去 率 =72%) この 結 果 から 下 記 の 放 射 性 Cs 濃 度 までの 焼 却 灰 であれば 溶 融 処 理 で 放 射 性 Cs 濃 度 を 8,000Bq/kg 以 下 に 低 減 させることが 可 能 と 考 えられる 主 灰 : Bq/kg (= Bq/kg / (1-0.38)) 飛 灰 : Bq/kg (= Bq/kg / (1-0.72)) さらに 主 灰 飛 灰 ともに CaCl 2 を 添 加 することにより 放 射 性 Cs の 揮 発 促 進 効 果 が 確 認 できた 表 8-1 焼 却 灰 の 溶 融 処 理 における CaCl 2 添 加 による 放 射 性 Cs 除 去 効 果 焼 却 灰 未 添 加 CaCl 2 添 加 ( 主 灰 :20wt% 飛 灰 :22wt%) 主 灰 ( Bq/kg) Bq/kg (DF=1.6, 除 去 率 =38%) Bq/kg (DF=3.6, 除 去 率 =85%) 飛 灰 ( Bq/kg) Bq/kg (DF=3.6, 除 去 率 =72%) Bq/kg (DF=147, 除 去 率 =99.3%) この 結 果 から 下 記 の 放 射 性 Cs 濃 度 までの 焼 却 灰 であれば CaCl 2 を 添 加 する 溶 融 処 理 で 放 射 性 Cs 濃 度 を 8,000Bq/kg 以 下 に 低 減 させることが 可 能 と 考 えられる 主 灰 : Bq/kg (= Bq/kg / (1-0.85)) 飛 灰 : Bq/kg (= Bq/kg / ( )) 以 上 の 結 果 から 焼 却 灰 スラグを 産 廃 処 理 (または 限 定 リサイクル) 可 能 にする 8,000Bq/kg 以 下 に 低 減 可 能 な 放 射 性 Cs 濃 度 のしきい 値 は 下 表 のとおりと 考 えられる 表 8-2 焼 却 灰 スラグの 取 扱 を 選 定 するための 放 射 性 Cs 濃 度 のしきい 値 焼 却 灰 添 加 剤 なしの 場 合 CaCl 2 添 加 した 場 合 主 灰 Bq/kg Bq/kg 飛 灰 Bq/kg Bq/kg これ 以 上 に 放 射 性 Cs 濃 度 の 高 い 焼 却 灰 では 地 下 水 等 に 対 して 難 溶 性 であるスラグのマトリク ス 中 に 放 射 性 Cs を 閉 じ 込 めることが 廃 棄 物 管 理 を 行 ううえで 有 効 と 考 えられる 主 灰 に 対 しては B 2 O 3 の 添 加 が 放 射 性 Cs の 閉 じ 込 めに 有 効 と 考 えられる 付 録

123 補 足 資 料 10 焼 却 溶 融 システムの 減 容 と 除 染 に 関 する 実 証 研 究 成 果 まとめ 1 焼 却 灰 の 溶 融 試 験 エマルジョンバーナー 式 表 面 溶 融 装 置 を 実 験 実 施 場 所 ( 福 島 県 本 宮 市 )に 仮 設 設 置 して 放 射 性 Cs 汚 染 焼 却 灰 ( 主 灰 及 び 飛 灰 )の 溶 融 試 験 を 実 施 した 目 標 安 定 温 度 を 1,650 に 設 定 した 燃 焼 処 理 により 主 灰 はそのままで 溶 融 スラグ 化 できるこ とを 確 認 した この 焼 却 灰 の 溶 融 性 は 事 前 に 化 学 組 成 から 判 定 できることを 確 認 した 主 灰 または 飛 灰 に CaCl 2 を 添 加 すれば 揮 発 促 進 効 果 が 主 灰 に B 2 O 3 を 添 加 すれば 揮 発 抑 制 効 果 が 確 認 できた 飛 灰 はそのままでは 溶 融 しなかったが CaCl 2 等 を 添 加 すればスラグ 化 で きた 2 焼 却 灰 のレベル 区 分 溶 融 スラグ 中 の Cs 濃 度 を 8,000Bq/kg 以 下 に 揮 発 除 去 させることができる 原 料 灰 ( 主 灰 飛 灰 )の 濃 度 上 限 値 (しきい 値 )は Cs 除 去 率 を 用 いて 下 式 で 計 算 する 8,000[Bq/kg] 焼 却 灰 の Cs 濃 度 しきい 値 = 1-Cs 除 去 率 主 灰 のみでの 8,000Bq/kg 以 下 へのしきい 値 : Bq/kg に 対 して 揮 発 促 進 剤 として CaCl 2 を 20wt% 添 加 したしきい 値 は Bq/kg となる 飛 灰 では 揮 発 促 進 剤 として CaCl 2 を 22wt% 添 加 したしきい 値 は Bq/kg となる 主 灰 の Cs 濃 度 がしきい 値 を 超 える 高 濃 度 の 場 合 揮 発 抑 制 剤 である B 2 O 3 を 添 加 して Cs を スラグに 閉 じ 込 めることが 有 用 と 考 えられる 3 スラグの 溶 出 性 確 認 (JIS K 溶 出 試 験 ) 主 灰 及 びそのスラグからは Cs の 溶 出 は 検 出 限 界 値 以 下 であった 飛 灰 はスラグ 化 することで Cs の 溶 出 が 検 出 限 界 値 以 下 となった 4 まとめ 本 試 験 により エマルジョンバーナー 式 表 面 溶 融 炉 を 用 いた 焼 却 灰 溶 融 処 理 および 事 前 の 溶 融 性 判 定 溶 融 処 理 時 の Cs 揮 発 促 進 等 の 添 加 効 果 等 に 見 通 しを 得 た また 全 体 物 量 と 費 用 試 算 により 処 理 中 間 貯 蔵 輸 送 処 分 の 総 費 用 の 経 済 的 合 理 性 を 含 め た 成 立 性 を 評 価 した これらにより 本 溶 融 処 理 法 による 焼 却 灰 の 減 容 化 や 輸 送 保 管 時 の 安 全 性 向 上 や 経 費 節 減 効 果 を 確 認 することができた 以 上 付 録

124 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 E&Eテクノサービス 実 証 テーマ 名 : 複 合 合 成 樹 脂 セインテラスレジン による 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 の 固 化 実 証 試 験 事 業 の 概 要 : 焼 却 灰 汚 泥 吸 着 処 理 を 行 ったゼオライト 等 放 射 性 セシウムを 含 有 する 多 岐 にわたる 廃 棄 物 を 一 様 に 安 定 固 化 し 取 扱 いや 保 管 を 容 易 にするための 複 合 合 成 樹 脂 セ インテラスレジン (エポキシ 系 樹 脂 に 有 機 繊 維 及 びガラス 繊 維 を 混 ぜ 込 んだ 複 合 合 成 樹 脂 )による 固 化 実 証 と 成 型 した 固 化 体 の 各 種 評 価 試 験 を 行 う 実 施 内 容 : 1. 放 射 性 セシウムを 含 有 した 焼 却 灰 汚 泥 及 び 廃 液 処 理 を 行 ったセシウム 吸 着 ゼオライ ト 等 の 形 態 及 び 性 状 に 合 わせた 固 化 体 成 型 条 件 の 決 定 と 固 化 体 成 型 2. 成 型 した 固 化 体 の 強 度 燃 焼 性 封 じ 込 めた 放 射 性 物 質 が 固 化 体 強 度 に 及 ぼす 影 響 や 固 化 体 に 封 じ 込 めた 放 射 性 セシウムの 溶 出 性 評 価 試 験 の 実 施 技 術 概 要 : 試 験 フロー 試 験 程 1 ビーカースケール 試 験 2 3 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 の 製 作 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 の 製 作 4 各 種 強 度 評 価 試 験 5 放 射 性 セシウムの 溶 出 性 評 価 試 験 試 験 内 容 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 灰 汚 泥 ゼオライトを 固 化 対 象 に い て セインテラスレジンの 混 合 及 び 固 化 条 件 を 決 定 する 1 項 で 決 定 した 固 化 条 件 を いて 各 種 強 度 評 価 試 験 等 に 供 する 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 を 成 型 する また 固 化 による 減 容 等 について 評 価 を う 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 ( 灰 主 灰 汚 泥 除 染 廃 液 吸 着 ゼオ ライト)を 材 として いた 固 化 体 を 成 型 する 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 を 使 し γ 線 照 射 試 験 促 進 腐 試 験 等 の 環 境 負 荷 を 与 え それらの 影 響 評 価 を 踏 まえた 圧 縮 試 験 圧 縮 クリープ 試 験 燃 焼 性 試 験 等 の 強 度 評 価 試 験 を 実 施 する (1) JIS K 環 告 6 号 試 験 に 規 定 される 有 姿 撹 拌 試 験 を 実 施 し 溶 液 中 への 放 射 性 セシウムの 溶 出 量 を 確 認 する (2) 純 弱 アルカリ 弱 酸 性 溶 液 中 に 期 間 浸 漬 放 置 した 際 の 溶 出 性 の 評 価 を う 試 験 目 標 1. 各 種 廃 棄 物 形 態 ( 粉 体 含 水 体 等 )に 合 わせたセインテラスレジンによる 固 化 体 成 型 条 件 を 確 立 する 2. 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 を 成 型 し 減 容 率 固 化 体 強 度 燃 焼 性 等 の 評 価 を 行 う 3. 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 を 用 いて 固 化 体 を 成 型 し 固 化 体 からのセシウムの 溶 出 性 を 評 価 する 4. 固 化 体 成 型 コストの 評 価 と 機 械 化 について 検 討 を 行 う その 他 : セインテラスレジン ( 商 標 登 録 第 号 )は 特 許 公 開 第 号 複 合 合 成 樹 脂 組 成 物 の 製 造 方 法 他 等 において 特 許 取 得 済 の 合 成 樹 脂 である 付 録

125 除 染 効 果 : 固 化 体 成 型 条 件 ( 補 足 説 明 資 料 3. (1) 項 参 照 ) 減 容 率 ( 補 足 説 明 資 料 3.(2) 項 参 照 ) 骨 材 を U-8 容 器 にタッピング 充 填 した 体 積 を 100%とした 時 の 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 の 体 積 は 固 化 対 象 に 関 係 なく 約 45% 前 後 減 容 した 固 化 体 強 度 ( 補 足 説 明 資 料 4.(3) 項 参 照 ) 固 化 体 の 圧 縮 強 度 は 最 も 弱 いゼオライト 固 化 体 において 2.3N/mm 2 であり 埋 設 告 示 第 4 条 に 示 される 廃 棄 体 基 準 1.47N/mm 2 を 上 回 った 燃 焼 性 試 験 ( 補 足 説 明 資 料 4.(6) 項 参 照 ) UL-94V 試 験 の 結 果 何 れの 固 化 体 も 難 燃 性 UL-94V-0 に 相 当 すると 判 断 された 溶 出 率 ( 補 足 説 明 資 料 5.(2) 項 参 照 ) JIS K0058-1( 環 告 6 号 試 験 ) 有 姿 撹 拌 試 験 による 放 射 性 セシウムの 溶 出 率 は 飛 灰 及 び 主 灰 2( 薪 灰 ) の 固 化 体 から 放 射 性 セシウムの 溶 出 が 確 認 された が 固 化 体 をオーバーパック コーティング(OP) することで 溶 出 を 検 出 限 界 以 下 に 抑 えることが 可 能 であることを 確 認 した ゼオライト 汚 泥 50.4 主 灰 主 灰 灰 56.2 固 化 体 体 積 減 容 量 除 去 物 発 生 量 評 価 : 対 象 物 を 全 て 固 化 するので 除 去 物 は 発 生 しない 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 1μSv/h 作 業 時 間 6 時 間 / 日 10 日 作 業 員 最 大 被 ばく 量 <1μSv( 手 部 胸 部 共 ) 作 業 員 平 均 被 ばく 量 1μSv( 手 部 胸 部 共 ) コスト 評 価 : 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 材 料 費 710~860 円 /kg 全 て 手 作 業 による 固 化 体 製 作 ( 補 足 説 明 資 料 6 項 参 照 ) 作 業 人 工 : 2 名 作 業 速 度 : 固 化 体 1.5 kg/ 時 間 ( 補 足 説 明 資 料 7 項 参 照 ) コスト 評 価 条 件 :セインテラスレジン:2,000 円 /kgに 対 し 硬 化 剤 (30%):600 円 剥 離 剤 ( 固 化 体 60 個 ):240 円 セインテラスレジン1kgで 乾 燥 粉 体 4 kg 含 水 体 3.3 kgの 固 化 体 成 型 可 能 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 取 扱 時 グリーンハウス 内 作 業 作 業 者 は マスク 手 袋 タイベックスーツ 手 部 及 び 胸 部 にポケット 線 量 計 着 用 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 作 業 時 に 発 生 した 廃 棄 茨 城 県 ひたちなか 市 物 は コンテナに 収 納 して 試 験 場 所 に 保 管 固 化 体 原 料 0% 25% 50% 75% 100% 図 1. 固 化 体 の 減 容 率 灰 43.6% 主 灰 1(ガラ 灰 ) 20.1% 主 灰 2( 薪 灰 ) 49.4% 灰 6.6% 灰 (オーハ ーハ ック) 算 出 不 可 主 灰 1(ガラ 灰 ) (ND <18.8Bq/l) 主 灰 2( 薪 灰 ) 3.9% 側 溝 汚 泥 算 出 不 可 Cs 吸 着 ゼオライト (ND <18.8Bq/l) 灰 コンクリート( 参 考 ) 11.9% 0% 20% 40% 60% 図 2. 放 射 性 セシウムの 溶 出 率 付 録

126 1. 使 材 料 (1) 樹 脂 セインテラスレジン( 以 下 レジン と 称 する )は ビスフェノール A 型 エポキシ 樹 脂 を 主 剤 として 有 機 繊 維 及 びガラス 繊 維 を 混 ぜ 込 んだ 複 合 合 成 樹 脂 で 硬 化 剤 ( 変 性 脂 肪 族 ポリアミン)を 添 加 すること で 熱 反 応 により 固 化 が われる 繊 維 の 働 きにより 乾 燥 粉 体 だけでなく 汚 泥 ヘドロといった 含 体 等 の 被 対 象 物 ( 以 下 固 化 対 象 と 称 する )も 固 化 することが 可 能 である (2) 固 化 対 象 1 各 種 強 度 評 価 試 験 で 使 する 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 乾 燥 体 : 灰 含 体 : 汚 泥 海 含 有 ゼオライト 2 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 乾 燥 体 : 灰 主 灰 1(ガラ 灰 ) 主 灰 2( 薪 灰 ) 含 体 : 汚 泥 放 射 性 廃 液 処 理 吸 着 ゼオライト 表 -1 使 材 料 レジン 固 化 対 象 ( 灰 = 乾 燥 体 ) 固 化 対 象 ( 汚 泥 等 = 含 体 ) 2. 固 化 体 製 作 法 秤 量 した 固 化 対 象 に 重 量 で 25 30%のレジンを 均 に 分 散 混 合 する この 状 態 で 硬 化 剤 を 加 え 練 り 込 むと 固 化 対 象 と 樹 脂 は 粘 状 の 混 練 物 となる これを 型 成 型 したのち 乾 燥 させ 固 化 体 とする 表 -2 固 化 体 製 作 法 1. 秤 量 2. 混 合 2. 混 合 ( 分 散 状 態 ) 3. 混 練 ( 混 練 成 物 ) 4. 型 成 型 5. 固 化 体 付 録

127 3. 成 型 固 化 体 の 組 成 (1) 固 化 対 象 とレジンの 配 合 量 ( 重 量 ) 1 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 表 -3 放 射 性 セシウムを 含 有 しない 固 化 体 の 配 合 量 固 化 対 象 灰 *1 汚 泥 固 化 対 象 重 量 X 保 量 レジン 硬 化 剤 - X 0.3 X X 0.3 (X+0.3X) 0.3 (X+0.3X) ゼオライト *2 X 0.4 (X+0.4X) 0.3 (X+0.4X) *1) 汚 泥 は 乾 燥 後 に 再 加 湿 *2)ゼオライトは 加 に 海 を 使 (γ 線 による 素 発 の 影 響 評 価 を 考 慮 したため) 2 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 表 -4 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 の 配 合 量 ( 単 位 :g) 固 化 対 象 固 化 対 象 重 量 保 量 レジン 硬 化 剤 *5 灰 X 0.1 (X+0.1X) 0.25 (X+0.1X) 主 灰 1 *1 - X 0.4 X 主 灰 2 *2 5 X X 0.1 (X+0.1X) 0.25 (X+0.1X) *3 汚 泥 X 0.3 (X+0.3X) 0.3 (X+0.3X) ゼオライト *4 X 0.4 (X+0.4X) 0.3 (X+0.4X) ( 単 位 :g) *1) 主 灰 1は ガラ 灰 *2) 主 灰 2は 薪 灰 *3) 汚 泥 は 乾 燥 後 に 再 加 湿 *4)ゼオライトは 除 染 廃 液 を 吸 着 *5) 放 射 性 セシウム 含 有 灰 は 散 防 のため 10% 噴 霧 加 (2) 成 型 固 化 体 の 密 度 体 積 減 少 量 表 -5 固 化 体 密 度 と 固 化 後 の 体 積 減 少 量 固 化 対 象 灰 (Cs 含 有 せず) 汚 泥 (Cs 含 有 せず) ゼオライト (Cs 含 有 せず) 灰 固 化 体 外 観 固 化 体 密 度 *1 体 積 減 少 量 47.7% 45.5% 41.9% 43.8% 固 化 対 象 主 灰 1 主 灰 2 汚 泥 Cs 吸 着 ゼオライト 固 化 体 外 観 固 化 体 密 度 *1 体 積 減 少 量 46.6% 50.5% 49.6% 47.8% *1)U-8 容 器 の 固 化 対 象 の 体 積 を 100 とした 時 の 固 化 体 の 体 積 減 少 量 付 録

128 4. 各 種 強 度 評 価 試 験 (1) γ 線 照 射 試 験 般 検 査 機 関 では 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 の 取 扱 いが 困 難 なため 模 擬 固 化 体 にγ 線 照 射 を い 促 進 的 な 放 射 線 の 影 響 を 与 えた 後 各 種 評 価 試 験 への 供 試 材 とした 模 擬 固 化 体 へのγ 線 照 射 条 件 は 円 柱 線 源 モデルを 引 し 固 化 体 の 再 係 数 をコンクリートと 同 等 としたドラム 充 填 モデルから 137 Cs におけるγ 線 及 びβ 線 の 吸 収 線 量 から 放 射 能 濃 度 を 推 定 算 出 したものを いた 照 射 線 源 には 60 Co を い 照 射 量 は 装 置 体 の 下 限 安 定 条 件 である 500Gy/h:6min と 500Gy/h:30min の2 条 件 での 照 射 試 験 を 実 施 した なお 試 験 の 結 果 両 照 射 条 件 とも 固 化 体 の 外 観 に 変 化 は 観 察 されなかった 表 -6 γ 線 照 射 条 件 吸 収 線 量 (mgy/h) 放 射 能 濃 度 γ 線 照 射 量 備 考 γ 線 β 線 合 計 (Bq/kg) 500Gy/h 6min ,333 照 射 試 験 装 置 下 限 値 500Gy/h 30min ,286,665 約 1mSV/h 30 年 相 当 (a) 試 験 装 置 全 体 図 (b) 照 射 室 (c) 照 射 試 料 設 置 状 態 図 -1 γ 線 照 射 試 験 装 置 と 照 射 時 の 設 置 状 態 (2) 促 進 腐 試 験 暴 露 耐 性 確 認 のためγ 線 照 射 済 及 び 未 照 射 固 化 体 に 対 し JIS H8502 メッキの 耐 性 試 験 法 に 準 拠 した 中 性 塩 噴 射 サイクル 試 験 及 び 酸 性 サイクル 試 験 を 実 施 した 図 -2サイクル 試 験 装 置 外 観 図 -3 固 化 体 のセット 状 態 1 中 性 塩 噴 霧 試 験 条 件 (JIS H 8502 準 拠 ) 5%NaCl 溶 液 (ph7) 噴 霧 2h+ 乾 燥 4h+ 湿 潤 2h 6 サイクル 噴 霧 :35 乾 燥 :60 25%RH 湿 潤 :50 95%RH 2 酸 性 サイクル 試 験 条 件 (JIS H 8502 準 拠 ) 5%NaCl 溶 液 硝 酸 硫 酸 で ph 調 整 ph3.5 噴 霧 2h+ 乾 燥 4h+ 湿 潤 2h 6 サイクル 噴 霧 :35 乾 燥 :60 25%RH 湿 潤 :50 95%RH 試 験 の 結 果 両 噴 霧 試 験 とも 固 化 体 の 外 観 に 変 化 は 観 察 されなかった 付 録

129 (3) 圧 縮 試 験 放 射 性 セシウムを 含 まない 固 化 体 を いて 下 表 に すγ 線 照 射 試 験 促 進 腐 試 験 の 各 パラメー タを 組 み 合 わせた 状 態 で 各 3 個 計 27 個 の 圧 縮 試 験 を い 圧 縮 強 度 の 確 認 を った 表 -7 圧 縮 試 験 内 訳 促 進 腐 試 験 γ 線 照 射 試 験 なし 塩 噴 霧 試 験 酸 性 噴 霧 試 験 灰 ( 乾 燥 粉 体 ) 汚 泥 ( 含 ) なし 3(1~3) 3(4~6) 3(7~9) 500Gy/h,6min 3(10~12) 3(13~15) 3(16~18) 500Gy/h,30min 3(19~21) 3(21~24) 3(25~27) なし 3(1~3) 3(4~6) 3(7~9) 500Gy/h,6min 3(10~12) 3(13~15) 3(16~18) 500Gy/h,30min 3(19~21) 3(21~24) 3(25~27) ゼオライト ( 海 吸 着 ) 注 )() 内 は 試 料 を す なし 3(1~3) 3(4~6) 3(7~9) 500Gy/h,6min 3(10~12) 3(13~15) 3(16~18) 500Gy/h,30min 3(19~21) 3(21~24) 3(25~27) 図 -4 圧 縮 試 験 装 置 図 -5 圧 縮 試 験 後 の 座 屈 固 化 体 圧 縮 強 度 (N/mm2) 灰 汚 泥 ゼオライト 試 料 図 -6 圧 縮 試 験 結 果 付 録

130 図 -6 に すように 圧 縮 試 験 結 果 を ると 固 化 体 個 々の 圧 縮 強 度 にバラツキはあるものの 灰 汚 泥 ゼオライトと 固 化 対 象 の 種 類 により 圧 縮 強 度 が 層 別 されており ゼオライト 固 化 体 は 他 の 固 化 対 象 に べバラツキは さいが 圧 縮 強 度 は 低 い 表 -8 固 化 体 の 成 型 重 量 と 固 化 体 完 成 時 の 重 量 及 び 密 度 固 化 対 象 混 練 時 成 型 時 固 化 体 完 成 時 重 量 差 密 度 加 重 量 重 量 (A) 重 量 (B) (A)-(B) (g/cm 3 ) 灰 なし 90.0g 89.19g 0.81g 汚 泥 19.5g 90.3g 87.10g 3.20g ゼオライト 18.5g 90.0g 72.51g 17.49g 表 -8 に すようにゼオライト 固 化 体 は 他 の 固 化 体 に べ 密 度 が 低 く 図 -7 に す 破 断 部 の SEM 観 察 結 果 からも 灰 固 化 体 や 汚 泥 固 化 体 に べ ゼオライト 固 化 体 には 多 くの 空 隙 が 存 在 している ことが 確 認 できる このことから ゼオライト 固 化 体 内 の 空 孔 率 は く その 分 圧 縮 強 度 も 低 下 する 灰 汚 泥 ゼオライト 図 -7 固 化 体 破 断 部 の SEM 観 察 結 果 さらに 図 -6のグラフからは 固 化 対 象 毎 による 強 度 差 と 共 に 同 固 化 対 象 であっても 強 度 にバラツ キが じていることが 分 かる 図 -8 の(a) 及 び(b)は 同 の 灰 固 化 体 の2 断 のマクロ 写 真 であ るが (a)の 断 では く 偏 析 した 樹 脂 と 思 われる 塊 が 多 く 確 認 できるのに 対 し (b)では 樹 脂 と 灰 がほぼ 均 に 分 散 混 合 されており (a)の 混 練 が 不 完 全 であることが 確 認 できる (a) 混 練 状 態 ( 不 ) (b) 混 練 状 態 ( 良 ) (c) 内 包 陥 図 -8 固 化 体 の 断 観 察 (マクロ 観 察 ) 結 果 固 化 成 型 時 の 混 練 の 差 による 圧 縮 強 度 を 灰 固 化 体 で 較 した 結 果 混 練 時 間 が 10 分 の 固 化 体 の 圧 縮 強 度 が 11.0N/mm 2 であるのに 対 し 混 練 時 間 が 20 分 の 固 化 体 の 圧 縮 強 度 は 最 低 でも 23.1N/mm 2 を しており 混 練 の 状 態 が 圧 縮 強 度 に 影 響 を 及 ぼすことが 分 かる また 図 -8(c) 付 録

131 のような 内 包 陥 も 確 認 されており 混 練 状 態 と 共 に 固 化 体 強 度 を 低 下 させる 因 となる しかし こ れら 固 化 体 製 作 上 の 課 題 はあるものの 最 も 圧 縮 強 度 の 低 いゼオライト 固 化 体 においても 2.3N/mm 2 以 上 の 強 度 を 有 しており 核 原 料 物 質 核 燃 料 物 質 及 び 原 炉 の 規 制 に 関 する 法 律 核 燃 料 物 質 等 の 埋 設 に 関 する 措 置 等 に 係 る 技 術 的 細 を 定 める 告 ( 以 下 埋 設 告 と 称 する ) 第 4 条 に される 廃 棄 体 基 準 とされる 1.47N/mm 2 を 分 越 える 強 度 であった (4) γ 線 照 射 及 び 促 進 腐 試 験 が 及 ぼす 圧 縮 強 度 への 影 響 最 点 応 (N/mm2) 未 - 無 6- 無 30- 無 未 - 塩 6- 塩 ゼオライト 汚 泥 灰 試 験 内 訳 30- 塩 未 - 酸 6- 酸 30- 酸 図 -9 γ 線 照 射 塩 噴 霧 酸 性 噴 霧 試 験 の 影 響 による 圧 縮 強 度 較 試 験 組 合 せ 表 記 未 - 無 ( 噴 霧 試 験 なし) 6- 塩 ( 塩 噴 霧 ) 30- 酸 ( 酸 性 噴 霧 ) γ 線 照 射 時 間 各 データを 較 するとγ 線 の 照 射 による 圧 縮 強 度 への 影 響 塩 噴 霧 酸 性 噴 霧 による 圧 縮 強 度 への 影 響 に 相 関 が られない また 試 験 条 件 の 複 合 的 な 影 響 について データを 較 した 際 に 固 化 体 へ 与 えた 各 種 の 負 荷 要 因 による 圧 縮 強 度 への 影 響 は 認 められない これらのことから (3) 項 にも 記 したように 固 化 体 の 強 度 への 影 響 は 各 個 体 の 個 体 差 による 要 因 の が きいと 考 えられる (5) シュミットハンマーによる 反 発 度 測 定 と 圧 縮 強 度 の 関 係 シュミットハンマーは コンクリートの 強 度 を 簡 易 的 に 測 定 する 法 であるが 成 型 固 化 体 の 強 度 に 関 してもコンクリートと 同 様 に 簡 易 的 強 度 測 定 の 指 針 となるかを 考 察 した 図 -10 シュミットハンマー 外 観 図 -11 シュミットハンマー 測 定 法 図 -12 打 撃 により じた 裂 反 発 度 の 測 定 は 各 試 験 4 点 の 測 定 を い 最 値 及 び 最 値 をカットした2 点 の 平 均 値 を 反 発 度 として 採 した また 製 作 した 固 化 体 の 反 発 度 測 定 を う 際 ゼオライト 固 化 体 にシュミットハ ンマーの 衝 撃 により 割 れが ることとなったためゼオライト 試 験 については 反 発 度 の 測 定 対 象 から 除 外 した 付 録

132 圧 縮 強 度 (N/mm2) 灰 汚 泥 ゼオライト シュミットハンマー 反 発 度 (R) 図 -13 シュミットハンマー 測 定 結 果 と 圧 縮 強 度 の 相 関 圧 縮 強 度 と 同 様 にシュミットハンマーによる 反 発 度 にも 固 体 差 が られるが シュミットハンマーの 反 発 度 と 圧 縮 強 度 には 相 関 があると 考 えられ 製 作 した 固 化 体 の 強 度 をおおよそではあるが 反 発 度 より 推 定 することも 可 能 であると 思 われる (6) 燃 焼 性 試 験 今 回 の 燃 焼 性 試 験 では 通 常 の 規 格 試 験 形 状 とは 異 なる 成 型 固 化 体 を1cmの 厚 さに 切 断 加 し UL94 V 試 験 法 に 準 拠 して 燃 焼 性 確 認 試 験 を 実 施 した 1 UL94V 試 験 法 試 料 の 中 央 部 に 対 して 下 から 垂 直 に 接 炎 を う 炎 の さは 20 mm 円 板 とバーナーの 先 端 との 距 離 は 10 mmとする 10 秒 間 の 接 炎 を 2 回 い 各 接 炎 後 の 残 炎 時 間 を 測 定 する 1 回 の 接 炎 後 の 試 料 燃 焼 が 終 わった 直 後 に 2 回 の 接 炎 を 開 始 する バーナー 2 UL94V グレード 表 -9 UL94Vの 難 燃 性 評 価 グレード UL94 V-2 UL94 V-1 UL94 V-0 図 -14 試 験 法 低 い い 難 燃 性 3 試 験 結 果 表 -10 各 固 化 体 の UL94V 試 験 結 果 固 化 体 1 回 の 燃 焼 2 回 の 燃 焼 2 回 のグローイング 熔 融 落 下 時 間 ( 秒 ) 時 間 ( 秒 ) 時 間 ( 秒 ) の 有 無 灰 無 し 汚 泥 無 し ゼオライト 無 し 各 固 化 体 ともバーナーによる 接 炎 後 に 固 化 体 に 残 炎 は 確 認 されず 何 れの 固 化 体 も UL94V-0 に 相 当 することが 確 認 できた 付 録

133 5. 放 射 性 セシウムの 溶 出 性 評 価 試 験 (1) 固 化 対 象 とした 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 の 放 射 能 濃 度 表 -11 固 化 対 象 とした 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 の 放 射 能 濃 度 固 化 対 象 名 称 固 化 対 象 詳 細 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 灰 般 廃 棄 物 焼 却 灰 (キレート 処 理 ) 8,560 主 灰 1 般 廃 棄 物 焼 却 灰 (キレート 処 理 ) 290 主 灰 2 薪 灰 9,960 汚 泥 側 溝 升 回 収 21,863 吸 着 ゼオライト 両 除 染 回 収 酸 性 溶 媒 吸 着 7,343 (2) 溶 出 試 験 1( 有 姿 撹 拌 試 験 (JIS K 環 告 6 号 試 験 )) 固 体 と 液 体 の 質 量 ( 液 固 ):10 溶 媒 ph: 撹 拌 時 間 :6 時 間 撹 拌 速 度 :200rpm 検 液 の Cs 濃 度 を Ge 半 導 体 検 出 器 で 測 定 測 定 時 間 :1,000 2,000 秒 図 -15 有 姿 撹 拌 試 験 法 固 化 体 原 料 灰 主 灰 1(ガラ 灰 ) 主 灰 2( 薪 灰 ) 灰 主 灰 1(ガラ 灰 ) 主 灰 2( 薪 灰 ) 側 溝 汚 泥 Cs 吸 着 ゼオライト ( 参 考 ) 灰 コンクリート 固 化 体 6.6% 3.9% 11.9% 20.1% 算 出 不 可 ( 検 液 ND<18.8Bq/L) 算 出 不 可 ( 検 液 ND<18.8Bq/L) 43.6% ( ( 独 ) 国 環 境 研 究 所 1) ) 49.4% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 放 射 性 セシウム 溶 出 率 図 -16 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 のセシウム 溶 出 率 ( 参 考 献 :1)( 独 ) 国 環 境 研 究 所. 資 源 循 環 廃 棄 物 研 究 センター/ 公 開 資 料 放 射 能 廃 棄 物 の 現 状 とその 取 り 組 み ) 図 -16 に すように JIS K に 基 づく 試 験 では 灰 及 び 主 灰 2 固 化 体 から 放 射 性 セシウム の 溶 出 が 確 認 された これは 原 料 とした 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 よりも さい 値 であったが 固 化 体 からの 放 射 性 セシウムの 溶 出 を 完 全 に 抑 えることはできなかった そこで 成 型 した 固 化 体 をさらにレ ジンでオーバーパック コーティング( 以 下 OP と 称 す )することで 溶 出 率 の 低 減 化 を 試 みた 付 録

134 固 化 体 原 料 灰 灰 固 化 体 灰 固 化 体 (OP) ( 参 考 ) 灰 コンクリート 固 化 体 43.6% 6.6% 算 出 不 可 ( 検 液 ND<18.8Bq/L) 11.9% 0% 20% 40% 60% 放 射 性 セシウム 溶 出 率 図 -17 通 常 固 化 体 と OP 固 化 体 の 溶 出 率 較 図 -18 OP 固 化 体 外 観 図 -17 に すように 試 験 の 結 果 OP 固 化 体 の 検 液 からは 放 射 性 セシウムの 溶 出 は 確 認 されず (<18.8Bq/L 算 出 不 可 ) 固 化 体 からの 放 射 性 セシウム 溶 出 に 対 しレジンによるコーティング 処 理 が 有 効 であることが 判 明 した ただし コーティング 処 理 した 固 化 体 の Cs 溶 出 に 対 する 期 安 定 性 については さらなる 試 験 が 必 要 である (3) 溶 出 試 験 2( 期 放 置 浸 漬 試 験 ) 期 浸 漬 溶 出 性 の 評 価 を うために 密 閉 容 器 中 に 放 射 性 セシウム 含 有 廃 棄 物 固 化 体 をそれぞ れ 純 弱 アルカリ (JIS Z2371 塩 噴 霧 試 験 準 拠 の 5% NaCl 溶 液 ) 及 び 弱 酸 性 ((1) 項 の 試 験 の 継 続 試 験 )に 浸 漬 放 置 し その 検 液 を Ge 半 導 体 測 定 器 により 測 定 した 溶 出 率 (%) 灰 灰 (OP) 主 灰 1(ガラ 灰 ) 主 灰 2( 薪 灰 ) 側 溝 汚 泥 Cs 吸 着 ゼオライト 溶 出 時 間 (H) 図 -19 各 固 化 体 からの 時 間 浸 漬 試 験 による 溶 出 率 (JIS K 検 液 ( 酸 )) 50 酸 ( 灰 ) 溶 出 率 (%) 溶 出 時 間 (H) ( 灰 ) 塩 ( 灰 ) 酸 ( 灰 OP) ( 灰 OP) 酸 ( 主 灰 2) ( 主 灰 2) 塩 ( 主 灰 2) 図 -20 時 間 溶 出 試 験 における 検 液 毎 の 放 射 性 セシウム 溶 出 量 ( 灰 灰 OP 主 灰 2) 付 録

135 図 -19 に すように (2) 項 の 試 験 で 放 射 性 セシウムの 溶 出 が 確 認 された 固 化 体 ( 灰 主 灰 2 ( 薪 灰 ))からは 時 間 の 浸 漬 により 放 射 性 セシウムの 溶 出 が 継 続 することが 確 認 された また 図 -20 に すようにこれらの 固 化 体 からは 溶 媒 の 種 類 に 関 係 なく 放 射 性 セシウムの 溶 出 が 起 こり そ れらが 時 間 の 経 過 とともに くなることも 確 認 された しかし コーティング 処 理 を 施 した OP 固 化 体 から は 時 間 経 過 しても 放 射 性 セシウムの 溶 出 は 確 認 されずその 処 理 法 の 有 効 性 を した 6.コスト 評 価 表 -12 レジン 使 量 を1kgとした 時 の 材 料 費 レジン(1kg) 硬 化 剤 (330g) 剥 離 剤 ( 60 個 分 ) 合 計 今 回 使 価 格 2, ,840 *1 量 産 規 模 価 格 *1) 量 産 規 模 (5 20t/1 バッチの 産 ベース)での 試 算 表 -13 固 化 体 1kg 当 りの 材 料 費 7. 歩 掛 り 固 化 対 象 レジン1kg 当 りの 廃 棄 物 固 化 量 固 化 体 1kg 当 りの 材 料 費 今 回 使 価 格 量 産 規 模 価 格 乾 燥 粉 体 ( 灰 等 ) 4.0 kg 含 体 ( 汚 泥 吸 着 セ オライト 等 ) 3.3 kg 表 -14 作 業 員 2 名 固 化 対 象 1kg/バッチを 作 業 で 実 施 した 場 合 の 作 業 時 間 固 化 対 象 分 調 整 分 散 混 合 混 練 成 型 完 了 まで 乾 燥 粉 体 ( 灰 等 ) - 20 分 20 分 分 ガラ 灰 - 10 分 分 含 体 ( 汚 泥 ゼオライト 等 ) 5 分 10 分 10 分 分 混 合 混 練 成 型 までの 連 作 業 は 般 産 業 界 においては 既 に 機 械 化 が 実 施 されており まか に 混 合 混 練 機 と 成 型 押 し 出 し 機 に 分 けられる モータトルク 混 練 時 間 成 型 ( 絞 り 出 し 射 出 等 ) 等 の 機 械 化 条 件 を 規 模 試 験 によりデータ 取 得 すれば 型 機 械 化 の 実 現 が 可 能 である ( 装 置 概 算 : 処 理 量 1t=3,000 5,000 万 円 ( 放 射 線 遮 蔽 等 含 まず )) 8.まとめ (1) 固 化 対 象 の 種 類 形 態 を 問 わずレジンによる 固 化 体 成 型 は 可 能 である また 固 化 後 の 体 積 減 容 率 は 無 加 圧 成 型 にも 係 わらず 約 43% 50%に 達 した (2) レジン 固 化 体 の 圧 縮 強 度 は 最 も 低 い 値 を したゼオライト 固 化 体 でも 2.3N/mm 2 を しており 埋 設 告 第 4 条 に される 廃 棄 体 基 準 1.47N/mm 2 を 越 えていた (3) レジン 固 化 体 の 圧 縮 強 度 は レジンと 固 化 対 象 の 混 練 状 態 に 影 響 される そのため 均 質 な 固 化 体 の 量 産 には 機 械 化 が 必 要 不 可 である (4) レジン 固 化 体 の 燃 焼 性 は UL94 規 格 に 準 拠 した 試 験 の 結 果 難 燃 性 V-0 相 当 と 判 断 された (5) JIS K に 基 づく 有 姿 撹 拌 試 験 では 灰 及 び 主 灰 2( 薪 灰 ) 固 化 体 からの 放 射 性 セシ ウムの 溶 出 が 確 認 された 灰 固 化 体 からの 放 射 性 セシウムの 溶 出 率 は 最 6.6%であった (6) 灰 及 び 主 灰 2 固 化 体 からの 放 射 性 セシウムの 溶 出 は 溶 媒 の 種 類 ( 酸 塩 )に 関 係 なく 起 こり 時 間 の 経 過 とともに 溶 出 率 も 増 加 した (7) 灰 及 び 主 灰 2 固 化 体 にレジンを いてオーバーパック コーティング 処 理 を 施 すことで 放 射 性 セシ ウムの 溶 出 を 検 出 限 界 以 下 に 抑 えることが 可 能 であることを 確 認 した 付 録

136 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 株 式 会 社 大 林 組 実 証 テーマ 名 : 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 低 減 等 を 目 的 とした 造 粒 固 化 洗 浄 技 術 事 業 の 概 要 : 溶 出 性 の 高 い 焼 却 飛 灰 を 一 定 の 粒 径 に 造 粒 した 後 管 理 の 容 易 な 連 続 通 水 洗 浄 を 行 うこ とで 放 射 能 濃 度 の 低 減 と 溶 出 抑 制 を 行 う 技 術 について 実 規 模 レベルの 洗 浄 プラントを 用 いて 効 果 を 実 証 する 実 施 内 容 : 造 粒 固 化 材 の 配 合 を 決 定 する 室 内 配 合 試 験 洗 浄 条 件 を 決 定 する 事 前 配 合 試 験 を 実 施 し 実 規 模 実 証 試 験 実 施 の 諸 条 件 を 確 定 したうえで 実 規 模 実 証 試 験 を 実 施 し 実 展 開 モデル 構 築 のための 施 工 性 経 済 性 改 善 点 を 把 握 する 技 術 概 要 : 焼 却 飛 灰 を 粒 径 φ1~9.5mm に 造 粒 固 化 した 後 カラム 式 の 設 備 にて 通 水 洗 浄 することに より 焼 却 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 を 低 減 し 水 への 溶 出 を 防 止 する 造 粒 固 化 飛 灰 1. 試 験 フロー 洗 浄 槽 ( 洗 浄 後 状 況 ) 2. 試 験 目 標 実 展 開 モデルを 構 築 するため 以 下 を 把 握 する (1) 実 規 模 での 洗 浄 効 果 の 把 握 (2) 経 済 性 の 把 握 (3) 作 業 効 率 の 把 握 その 他 : 室 内 配 合 試 験 事 前 配 合 試 験 実 規 模 実 証 試 験 1)セメントの 種 類 と 添 加 量 2) 固 化 洗 浄 による 重 金 属 類 等 の 性 状 への 影 響 3) 造 粒 固 化 飛 灰 の 強 度 等 1) 造 粒 固 化 飛 灰 の 水 分 添 加 量 2) 洗 浄 流 量 洗 浄 時 間 3) 固 化 洗 浄 による 重 金 属 類 等 の 性 状 への 影 響 4) 循 環 通 水 方 式 の 効 果 1) 通 水 条 件 施 工 歩 掛 2) 放 射 能 濃 度 の 低 減 効 果 水 へのセシウム 溶 出 抑 制 効 果 3) 固 化 洗 浄 による 重 金 属 類 等 の 性 状 への 影 響 4)システムの 課 題 及 び 改 善 点 3. 期 待 される 効 果 焼 却 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 低 下 溶 出 抑 制 を 行 うこ とで 以 下 に 貢 献 する (1) 今 後 発 生 する 焼 却 飛 灰 の 安 定 処 理 およびリ サイクルの 促 進 (2) 現 在 仮 置 きされている 放 射 性 物 質 を 含 む 焼 却 飛 灰 の 処 理 処 分 の 促 進 付 録

137 除 染 効 果 : 通 水 洗 浄 試 験 結 果 ( 通 水 液 は 水 処 理 後 洗 浄 液 として 再 利 用 ) 洗 浄 ケース SV=5 0.7m 3 (740kg) 8 時 間 洗 浄 SV=10 0.7m 3 (740kg) 4 時 間 洗 浄 SV= m 3 (370kg) 2 時 間 洗 浄 1 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) Cs 減 少 率 2 Cs 溶 出 量 (Bq/L) (1-B/A) 100 洗 浄 前 A 洗 浄 後 B (%) 洗 浄 前 洗 浄 後 上 部 : 上 部 :ND 中 央 : 中 央 :ND 側 部 : 側 部 :ND 平 均 側 部 : 平 均 43 平 均 側 部 :ND 593 底 部 : 底 部 :ND 除 去 物 発 生 量 評 価 : 13,000Bq/kg の 初 期 飛 灰 を 1t(1m 3 ) 処 理 した 場 合 の 廃 棄 物 量 を 評 価 する 洗 浄 水 の 吸 着 材 の 濃 度 を 初 期 飛 灰 の 20 倍 まで 濃 縮 した 場 合 の 処 理 後 の 指 定 廃 棄 物 量 と 総 廃 棄 物 量 につ いて 本 技 術 と 環 境 省 の 基 準 に 従 い 150kg/m 3 のセメント 固 化 をした 場 合 を 比 較 する H 災 害 廃 棄 物 安 全 評 価 検 討 会 ( 第 12 回 ) 資 料 14 の 設 定 値 に 準 じて 設 定 重 量 比 較 平 均 608 上 部 :103 中 央 :120 側 部 :96 側 部 :100 底 部 :96 上 部 :141 中 央 :153 側 部 :139 側 部 :154 底 部 :134 平 均 含 水 比 補 正 した 放 射 能 濃 度 2 JISK に 基 づく 溶 出 試 験 結 果 指 定 廃 棄 物 (8,000Bq/kg 以 上 ) 総 廃 棄 物 量 (8,000Bq/kg 未 満 含 む) 平 均 83 平 均 ( 単 位 :t) セメント 固 化 本 技 術 洗 浄 後 の 含 水 比 増 加 量 を 見 込 んだ 重 量 乾 燥 等 による 低 下 は 可 能 平 均 45 平 均 45 上 部 :ND 中 央 :ND 側 部 :ND 側 部 :ND 底 部 :ND 上 部 :ND 中 央 :ND 側 部 :ND 側 部 :ND 底 部 :ND 洗 浄 前 後 の 放 射 能 濃 度 を 含 水 比 補 正 し て 比 較 した 結 果 いずれのケースも 平 均 70% 以 上 の 放 射 能 濃 度 の 低 減 効 果 があっ た また 通 水 液 を 水 処 理 せず 再 度 循 環 通 水 しても 同 様 の 低 減 効 果 が 確 認 でき 循 環 通 水 洗 浄 試 験 結 果 ( 通 水 液 は 水 処 理 せず 再 利 用 ) 体 積 比 較 ( 単 位 :m 3 ) セメント 固 化 本 技 術 指 定 廃 棄 物 (8,000Bq/kg 以 上 ) 総 廃 棄 物 量 (8,000Bq/kg 未 満 含 む) 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.05μSv/hr 作 業 時 間 7 時 間 作 業 員 最 大 被 ばく 量 11μSv( 作 業 担 当 箇 所 : 飛 灰 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 洗 浄 管 理 作 業 時 間 :7 時 間 13 日 ) 洗 浄 ケース SV= m 3 (370kg) 4 時 間 洗 浄 1 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) Cs 減 少 率 2 Cs 溶 出 量 (Bq/L) (1-B/A) 100 洗 浄 前 A 洗 浄 後 B (%) 洗 浄 前 洗 浄 後 上 部 : 上 部 :ND 中 央 : 中 央 :ND 側 部 : 側 部 :ND 平 均 側 部 : 平 均 45 平 均 側 部 :ND 645 底 部 : 底 部 :ND 含 水 比 補 正 した 放 射 能 濃 度 2 JISK に 基 づく 溶 出 試 験 結 果 コスト 評 価 : 処 理 単 価 :30 千 円 /t 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 作 業 人 工 :0.5 人 工 /t 作 業 速 度 :0.5t/hr コスト 評 価 条 件 : 飛 灰 処 理 量 :4t/ 日 処 理 期 間 :2 年 間 (20 日 / 月 ) 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 実 展 開 プラントでは 飛 灰 の 造 粒 は 粉 塵 の 発 生 しない 自 動 投 入 システムとなるが 実 証 試 験 では 造 粒 固 化 作 業 はテント 内 で 行 い 粉 塵 の 拡 散 を 防 止 した テント 内 は 集 塵 器 を 設 置 し ダイオキシン 類 対 応 防 塵 防 毒 マスク タイベックスーツ 等 の 保 護 具 を 着 用 した 試 験 場 所 ( 住 所 ): 宮 城 県 亘 理 町 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 飛 灰 は 提 供 先 へ 返 却 水 処 理 に 用 いたゼオライトは 試 験 敷 地 内 に 仮 置 き 後 県 内 産 業 廃 棄 物 処 分 場 へ 産 廃 ( 汚 泥 )とし て 埋 立 処 分 する 付 録

138 室 内 配 合 試 験 試 験 の 目 的 および 調 査 内 容 実 証 試 験 の 条 件 設 定 のため 小 型 造 粒 試 験 機 を 用 いて 飛 灰 を 造 粒 した 後 室 内 洗 浄 試 験 を 行 い 以 下 の 調 査 を 行 った 1 飛 灰 の 造 粒 固 化 に 使 用 するセメントの 種 類 と 添 加 量 2 造 粒 固 化 飛 灰 からの 重 金 属 類 溶 出 量 3 洗 浄 時 に 細 粒 化 しない 強 度 と 洗 浄 した 造 粒 固 化 飛 灰 の 盛 土 材 としての 利 用 を 考 慮 した 強 度 試 験 結 果 造 粒 試 験 図 1 に 造 粒 固 化 飛 灰 の 篩 分 け 結 果 を 示 す 小 型 造 粒 試 験 機 ( 容 量 3~5L)を 用 いた 造 粒 試 験 の 結 果 当 初 予 定 のφ2~9.5mm の 粒 径 の 割 合 が 60% 程 度 であり φ1~2mm も 含 めると 洗 浄 に 用 いる 造 粒 固 化 飛 灰 の 割 合 が 約 80% 程 度 になることがわかった このため 飛 灰 洗 浄 の 対 象 粒 径 をφ1~9.5mm とし 今 後 通 水 カラム 洗 浄 試 験 により 洗 浄 に 必 要 な 通 水 性 を 確 保 しているか 確 認 することとした 強 度 等 評 価 試 験 表 1 2 に 強 度 等 評 価 試 験 結 果 を 示 す 造 粒 固 化 飛 灰 を 洗 浄 後 破 砕 率 10% 未 満 コーン 指 数 第 3 種 建 設 発 生 土 基 準 (400kN/m 2 ) 以 上 を 満 足 するには 養 生 期 間 は 1 日 では 不 足 であること 配 合 は 高 炉 セメントでは 150kg/t 以 上 早 強 セメントでは 100kg/t 以 上 必 要 であることが 分 かった 破 砕 率 :フレコン 充 填 による 細 粒 化 を 評 価 するため 実 施 造 粒 固 化 飛 灰 を 水 浸 水 切 り 後 直 径 10cm モールド に 充 填 し 0.2kgf/cm 2 の 荷 重 をかけて 粒 径 0.85mm 以 下 の 重 量 が 増 えた 割 合 コーン 指 数 : 洗 浄 後 造 粒 固 化 飛 灰 の 土 質 材 料 としての 再 利 用 性 を 評 価 するため 実 施 造 粒 固 化 飛 灰 の 自 然 含 水 比 状 態 と 水 浸 水 切 り 後 を 対 象 に 突 き 固 めた 後 の 測 定 値 表 1 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (1 日 養 生 ) 高 炉 セメント 早 強 セメント 項 目 単 位 50 kg/t 100kg/t 150kg/t 50kg/t 100kg/t 150kg/t 破 砕 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 破 砕 率 0.85mm 以 下 % 含 水 比 % コーン 湿 潤 密 度 g/cm 指 数 乾 燥 密 度 g/cm ( 水 浸 後 ) コーン 指 数 kn/m 表 2 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (7 日 養 生 ) 高 炉 セメント 早 強 セメント 項 目 単 位 50 kg/t 100kg/t 150kg/t 50kg/t 100kg/t 150kg/t 破 砕 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 破 砕 率 0.85mm 以 下 % 含 水 比 % コーン 湿 潤 密 度 g/cm 指 数 ( 水 浸 後 ) 乾 燥 密 度 g/cm コーン 指 数 kn/m 洗 浄 試 験 造 粒 固 化 飛 灰 を 液 固 比 10 の 水 に 投 入 し 10 分 間 攪 拌 洗 浄 する 操 作 を 3 回 繰 り 返 した いずれのケースも 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 は 洗 浄 回 数 とともに 低 減 し 3 回 目 の 洗 浄 で 定 量 下 限 値 程 度 となり 配 合 と 養 生 の 違 いによる 除 去 効 果 の 違 いは 見 られなかった 累 積 溶 出 率 は 70~80%で 造 粒 固 化 をしていない 飛 灰 とほぼ 同 じであり 造 粒 しても 同 程 度 のセシウム 洗 浄 除 去 ができた 鉛 濃 度 はいずれも 基 準 値 以 下 で キレートによる 不 溶 化 により 洗 浄 水 には 溶 出 しなかった まとめ セメントの 種 類 と 添 加 量 については 洗 浄 試 験 の 結 果 では 差 が 見 られなかったが 強 度 評 価 等 試 験 の 結 果 から 次 の 事 前 配 合 試 験 の 配 合 は 早 強 セメント 100,150kg/t 高 炉 セメント 150kg/t とした 66% 12% 22% 対 象 外 粒 径 φ1~2mm φ2~9.5mm 図 1 造 粒 固 化 飛 灰 の 篩 分 け 結 果 ( 早 強 100kg/t) 付 録

139 事 前 配 合 試 験 試 験 の 目 的 および 調 査 内 容 実 規 模 実 証 試 験 で 用 いる 造 粒 機 を 用 いて 早 強 セメント 100,150kg/t 高 炉 セメント 150kg/t の 配 合 で 造 粒 固 化 飛 灰 を 作 製 した 後 室 内 洗 浄 試 験 を 行 い 以 下 の 調 査 を 行 った 1 実 規 模 実 証 試 験 の 配 合 ( 水 添 加 量 セメントの 種 類 添 加 量 と 添 加 方 法 ) 2 通 水 洗 浄 方 式 の 条 件 ( 通 水 速 度 通 水 量 洗 浄 時 間 ) 3 通 水 洗 浄 方 式 における 造 粒 固 化 飛 灰 からの 重 金 属 類 の 溶 出 量 4 通 水 液 を 洗 浄 水 として 再 使 用 する 循 環 通 水 方 式 の 効 果 試 験 結 果 飛 灰 の 初 期 性 状 調 査 初 期 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 は 1,200Bq/kg であった 造 粒 固 化 試 験 図 2 に 早 強 セメント 100kg/t での 造 粒 固 化 飛 灰 の 篩 分 け 試 験 結 果 を 写 真 1 に 造 粒 機 整 粒 機 を 示 す キレート 剤 は 本 試 験 に 用 いた 飛 灰 の 発 生 施 設 基 準 に 準 じ 飛 灰 重 量 に 対 して 重 量 比 で 10% 添 加 した 水 の 添 加 量 は 造 粒 時 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 攪 伴 状 況 を 目 視 確 認 し 判 断 した 結 果 飛 灰 重 量 の 15% と 決 定 した 造 粒 固 化 試 験 では 整 粒 機 の 有 無 による 粒 径 の 違 いを 調 査 した その 結 果 いずれのケースでも 造 粒 固 化 飛 灰 の 90% 以 上 が 洗 浄 対 象 とするφ1~9.5mm の 範 囲 であったが 整 粒 機 がない 場 合 φ1~ 2mm の 粒 径 が 多 く 早 強 100kg/t の 例 では 47%を 占 めた しかし 整 粒 機 を 利 用 することでφ9.5mm 以 上 の 割 合 はほぼ 変 化 なくφ2~9.5mm の 割 合 が 増 え 早 強 100kg/t の 例 では 77%を 占 めた この 結 果 から 整 粒 機 を 用 いることで 通 水 洗 浄 における 通 水 性 確 保 に 有 利 な 単 粒 化 が 促 進 されたと 示 唆 された このため 造 粒 機 と 整 粒 機 を 組 み 合 わせて 使 用 することとした 早 強 セメント100kg/t( 整 粒 なし) 早 強 セメント100kg/t( 整 粒 あり) 2% 7% 1% 5% 47% 44% φ9.5mm 以 上 φ2~9.5mm φ1~2mm φ1mm 未 満 17% 77% φ9.5mm 以 上 φ2~9.5mm φ1~2mm φ1mm 未 満 図 2 実 規 模 造 粒 機 を 用 いた 造 粒 固 化 飛 灰 の 篩 分 け 試 験 結 果 造 粒 機 整 粒 機 ( 飛 灰 にキレート セメント 水 を 添 加 し 造 粒 固 化 する) ( 造 粒 機 で 作 製 した 造 粒 固 化 飛 灰 の 粒 径 を 整 える) 写 真 1 実 規 模 実 証 試 験 で 使 用 した 造 粒 機 および 整 粒 機 付 録

140 強 度 等 評 価 試 験 表 3~6 に 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 結 果 を 示 す 本 試 験 では 造 粒 機 1バッチ 当 た り 30kg の 飛 灰 を 一 度 に 造 粒 固 化 した このため 作 製 した 造 粒 固 化 飛 灰 のばらつきを 考 慮 して 破 砕 率 試 験 は 3 連 とした コーン 試 験 については 突 固 めた 試 料 で 試 験 を 行 うため ばらつきの 影 響 は 小 さい と 判 断 し 1 連 とした 早 強 セメント 150kg/t は 破 砕 率 がすべての 条 件 で 10%を 超 過 し コーン 指 数 は 3 日 養 生 で 0kN/m 2 で あった この 原 因 として 造 粒 時 の 添 加 水 量 ( 飛 灰 重 量 比 15%)がセメント 添 加 量 に 対 して 少 なく セメン トの 水 和 が 不 十 分 であった 可 能 性 が 考 えられた 表 3 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (3 日 養 生 整 粒 無 し) 項 目 単 位 高 炉 セメント 150kg/t 早 強 セメント 100kg/t 早 強 セメント 150kg/t 破 砕 率 破 砕 前 後 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 mm 以 下 % コーン 指 数 ( 水 浸 後 ) kn/m 表 4 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (3 日 養 生 整 粒 有 り) 項 目 単 位 高 炉 セメント 150kg/t 早 強 セメント 100kg/t 早 強 セメント 150kg/t 破 砕 率 破 砕 前 後 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 mm 以 下 % コーン 指 数 ( 水 浸 後 ) kn/m 表 5 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (7 日 養 生 整 粒 無 し) 項 目 単 位 高 炉 セメント 150kg/t 早 強 セメント 100kg/t 早 強 セメント 150kg/t 破 砕 率 破 砕 前 後 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 3 水 浸 後 0.85mm 以 下 % コーン 指 数 ( 水 浸 後 ) kn/m 表 6 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (7 日 養 生 整 粒 有 り) 項 目 単 位 高 炉 セメント 150kg/t 早 強 セメント 100kg/t 早 強 セメント 150kg/t 破 砕 率 破 砕 前 後 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 mm 以 下 % コーン 指 数 ( 水 浸 後 ) kn/m 洗 浄 試 験 洗 浄 試 験 は バッチ 式 洗 浄 試 験 と 通 水 カラム 洗 浄 試 験 を 実 施 した 室 内 配 合 試 験 により 養 生 期 間 の 違 いによる 洗 浄 試 験 の 結 果 に 差 が 生 じないことを 確 認 していたが 強 度 試 験 結 果 との 比 較 を 行 う 必 要 性 を 考 慮 し バッチ 試 験 は 3 日 養 生 7 日 養 生 の2ケースで 通 水 カラム 洗 浄 試 験 は 7 日 養 生 で 試 験 を 行 った 通 水 カラム 洗 浄 試 験 は 造 粒 固 化 飛 灰 (7 日 養 生 )を 内 径 10cm 高 さ h=10cm のカラムに 充 填 し 通 水 速 度 SV =5,10,20 で 通 水 洗 浄 を 行 った 洗 浄 後 にカラム 上 部 と 下 部 から 試 料 を 採 取 し 放 射 能 含 有 量 の 低 減 量 を 調 べた 表 7 にバッチ 式 洗 浄 試 験 結 果 (7 日 養 生 整 粒 有 り)を 示 す いずれのケースにおいても 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 は 洗 浄 回 数 とともに 低 減 し 3 回 目 の 洗 浄 で 8~3Bq/L と 定 量 下 限 値 (Cs134 Cs137 ともに 2Bq/L) 程 度 となった また 3 回 洗 浄 した 後 の 累 積 溶 出 率 は 80% 以 上 (3 日 養 生 の 場 合 70~80%) であり 室 内 試 験 時 と 同 様 に 洗 浄 によりセシウムが 除 去 できることがわかった また 鉛 と 六 価 クロム は 不 検 出 であり 洗 浄 水 に 溶 出 しないことが 確 認 できた ( SV:1 時 間 当 たりの 洗 浄 水 量 を 洗 浄 対 象 物 の 体 積 に 対 する 比 率 で 表 したもの) 付 録

141 通 水 液 造 粒 飛 灰 充 填 カラム 採 取 造 粒 飛 灰 充 填 カラム 通 水 液 写 真 2 バッチ 式 洗 浄 試 験 写 真 3 通 水 カラム 洗 浄 試 験 洗 浄 原 水 通 水 カラム 洗 浄 試 験 ( 入 換 方 式 ) 表 7 バッチ 式 洗 浄 試 験 の 結 果 (7 日 養 生 整 粒 有 り) 試 料 造 粒 固 化 飛 灰 の 累 積 溶 出 率 洗 浄 洗 浄 水 の 放 射 能 放 射 能 濃 度 A C=(10 ΣB)/A 100 回 数 濃 度 B (Bq/L) (Bq/kg) (%) 高 炉 セメント kg/t 整 粒 有 り 830 早 強 セメント kg/t 整 粒 有 り 910 早 強 セメント kg/t 整 粒 有 り 870 SS (mg/l) 通 水 カラム 洗 浄 試 験 ( 循 環 通 水 方 式 ) 図 3 通 水 カラム 洗 浄 試 験 に おける 通 水 方 法 説 明 図 鉛 (mg/l) 六 価 Cr (mg/l) <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 < <0.01 <0.05 図 4 に 通 水 カラム 洗 浄 試 験 結 果 ( 早 強 100kg/t 整 粒 有 り)を 示 す 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 は 通 水 量 通 水 時 間 とともに 低 減 し Q/V =14~20 で 定 量 下 限 値 (Cs134 Cs137 ともに 2Bq/L) 程 度 となった 累 積 のセシウム 除 去 率 は 70~90%で バッチ 式 洗 浄 の 累 積 溶 出 率 とほぼ 同 程 度 であったことから 通 水 式 洗 浄 でもセシウムを 除 去 できることが 確 認 できた 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 が 定 量 下 限 値 程 度 になるときを 洗 浄 完 了 と 考 えると セメントの 種 類 と 添 加 量 に 関 わらず 通 水 速 度 が SV=5 の 場 合 は 通 水 量 Q/V=14 SV=10 の 場 合 は 通 水 量 Q/V=20 SV=20 の 場 合 は Q/V=20 以 上 が 必 要 であった また 通 水 速 度 が 速 いとセシウムの 累 積 除 去 量 が 低 減 する 傾 向 にあり 通 水 量 を 多 くすることが 必 要 と 考 えられる ( Q/V: 総 通 水 量 を 洗 浄 対 象 物 の 体 積 比 で 表 したもの) 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 (Bq/L) 通 水 量 (Q/V) SV=5 SV=10 SV=20 通 水 量 と 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 の 関 係 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 (Bq/L) 通 水 時 間 (h) 通 水 時 間 と 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 の 関 係 図 4 通 水 カラム 洗 浄 の 結 果 ( 早 強 セメント 100kg/t 整 粒 有 り) SV=5 SV=10 SV=20 セシウム 除 去 率 (%) SV=5 30 SV=10 20 SV= 通 水 量 (Q/V) 通 水 量 とセシウム 除 去 率 の 関 係 付 録

142 通 水 洗 浄 後 のカラムを 解 体 して 上 部 と 下 部 から 洗 浄 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 を 採 取 した 表 8 に 洗 浄 後 造 粒 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 測 定 結 果 を 示 す 放 射 能 濃 度 は カラム 上 部 と 下 部 で 大 きな 差 はなく 試 料 全 体 が 洗 浄 できていることが 確 認 できた セシウムの 減 少 率 は 60~70%で 洗 浄 水 からの 累 積 除 去 量 (70~90%)よりも 少 し 小 さい 値 を 示 したが ほぼ 同 程 度 の 値 であり 収 支 が 確 認 できた 表 8 通 水 カラム 洗 浄 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 ( 乾 燥 後 の 測 定 値 ) 通 水 初 期 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 洗 浄 後 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 通 水 量 Cs 減 少 率 試 料 速 度 位 置 Q/V Cs-134 Cs-137 合 計 Cs-134 Cs-137 合 計 (%) SV 上 下 高 炉 セメント 上 kg/t 下 整 粒 有 り 上 下 上 下 早 強 セメント 上 kg/t 下 整 粒 有 り 上 下 上 下 早 強 セメント 上 kg/t 下 整 粒 有 り 上 下 循 環 通 水 洗 浄 試 験 循 環 通 水 試 験 では 通 水 液 を 再 び 洗 浄 水 としてカラムに 返 送 し 循 環 通 水 洗 浄 した 場 合 の 洗 浄 効 果 を 調 べた 通 水 条 件 はSV=20 として 通 水 量 をQ/V= の 4 ケースに 設 定 し 通 水 を 止 めた 後 にカラム 体 積 の 2 倍 量 の 水 ですすぎを 行 った 表 9 に 通 水 洗 浄 後 のカラムを 解 体 して カラムの 上 部 と 下 部 に 分 けて 試 料 を 採 取 し 放 射 能 濃 度 を 測 定 した 結 果 を 示 す 洗 浄 後 試 料 の 放 射 能 濃 度 は 通 水 カラム 洗 浄 試 験 よりも 少 し 高 い 傾 向 にあったが 大 きな 差 はなく 循 環 通 水 洗 浄 においてもセシウムが 除 去 できることが 確 認 できた 表 9 循 環 通 水 洗 浄 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 ( 乾 燥 後 の 測 定 値 ) 通 水 初 期 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 洗 浄 後 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 通 水 量 Cs 減 少 率 試 料 速 度 位 置 Q/V Cs-134 Cs-137 合 計 Cs-134 Cs-137 合 計 (%) SV 上 下 上 早 強 セメント 20 下 kg/t 上 整 粒 有 り 30 下 上 下 まとめ 作 製 した 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 は 3 日 養 生 で 十 分 な 強 度 を 持 つ 造 粒 固 化 飛 灰 が 作 製 できた 作 製 する 造 粒 固 化 飛 灰 の 減 量 化 のため 早 強 セメント 100kg/t が 最 適 な 配 合 と 判 断 し 実 規 模 実 証 試 験 で は 早 強 セメント 100kg/t を 採 用 して 実 施 することとした 通 水 による 洗 浄 方 式 は φ1~9.5mm の 粒 径 で 通 水 性 は 確 保 できた バッチ 式 洗 浄 方 式 と 同 様 の 洗 浄 効 果 があり 通 水 速 度 が 遅 いほど 洗 浄 に 必 要 な 水 量 が 低 減 できることがわかった また 循 環 通 水 洗 浄 方 式 は 通 水 による 洗 浄 方 式 と 同 様 の 洗 浄 効 果 があり 洗 浄 水 を 再 利 用 することで 効 率 よく 洗 浄 ができることがわかった 付 録

143 実 規 模 実 証 試 験 試 験 の 目 的 および 調 査 内 容 実 規 模 の 洗 浄 設 備 を 用 いた 造 粒 固 化 飛 灰 の 洗 浄 試 験 を 実 施 して 以 下 の 調 査 を 行 った 1 実 規 模 プラントにおける 洗 浄 条 件 作 業 性 施 工 歩 掛 2 洗 浄 による 放 射 能 濃 度 の 低 減 効 果 洗 浄 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 からのセシウム 溶 出 量 3 造 粒 固 化 飛 灰 からの 重 金 属 類 の 溶 出 量 と その 洗 浄 による 影 響 4システムの 課 題 及 び 改 善 点 試 験 項 目 試 験 方 法 飛 灰 の 初 期 性 状 調 査 造 粒 固 化 に 用 いる 飛 灰 の 初 期 性 状 を 調 査 した 造 粒 固 化 飛 灰 の 作 製 事 前 配 合 試 験 と 同 様 に 造 粒 固 化 飛 灰 を 作 製 した 後 2 段 式 振 動 スクリーンにより 粒 径 φ1~9.5mm に 調 整 した この 作 業 における 造 粒 固 化 飛 灰 の 製 造 能 力 および 2 段 式 振 動 スクリーンの 分 別 精 度 を 評 価 した 強 度 等 評 価 試 験 事 前 配 合 試 験 の 再 試 験 を 実 施 した 添 加 水 量 を 事 前 配 合 試 験 のほぼ 2 倍 の 飛 灰 重 量 の 30%として 水 和 反 応 を 進 めた 条 件 で 早 強 セメント 100kg/t と 150kg/t の 2 ケースを 実 施 した 造 粒 固 化 飛 灰 の 品 質 確 認 試 験 洗 浄 前 の 造 粒 固 化 飛 灰 ( 早 強 セメント 100kg/t 整 粒 有 り)の 性 状 を 調 査 した 実 規 模 洗 浄 試 験 図 5 に 洗 浄 試 験 フローを 示 す 造 粒 機 で 作 製 した 造 粒 固 化 飛 灰 ( 早 強 セメント 100kg/t 整 粒 有 り)を 底 面 透 水 フレコンに 充 填 し 給 水 槽 ( 容 量 10m 3 4) 洗 浄 槽 ( 容 量 :7m 3 ) 濁 水 処 理 装 置 ( 処 理 能 力 :10 ~20m 3 /h) ゼオライト 吸 着 槽 ( 充 填 量 :5t) 等 により 構 成 する 実 規 模 洗 浄 プラントにより 洗 浄 試 験 を 実 施 した 通 水 速 度 は SV= の 3 段 階 に 設 定 した フレコンへの 造 粒 固 化 飛 灰 充 填 量 は SV=5 10 については 0.7m 3 とした しかし 本 試 験 装 置 では 洗 浄 槽 とフレコン 内 部 の 水 位 差 に 制 限 があり 通 水 量 が 制 限 されたため SV=20 のケースは 洗 浄 対 象 となる 造 粒 固 化 飛 灰 の 量 を 0.35m 3 とした 洗 浄 試 験 終 了 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 から 上 部 1 点 中 間 部 3 点 下 部 1 点 の 計 5 地 点 において 試 料 を 採 取 し 洗 浄 による 性 状 の 変 化 を 調 査 した 実 規 模 循 環 通 水 洗 浄 試 験 図 6 に 循 環 洗 浄 試 験 フローを 示 す 通 水 液 を 水 処 理 せずにそのまま 再 び 洗 浄 用 水 として 底 面 透 水 フ レコンに 返 送 し 循 環 通 水 洗 浄 した 場 合 の 洗 浄 効 果 を 調 べた 通 水 条 件 は SV=20 として Q/V=80 まで 循 環 通 水 を 行 った 後 洗 浄 固 化 飛 灰 の 体 積 の 2 倍 量 の 水 ですすぎを 行 った 図 6 洗 浄 フロー( 循 環 通 水 方 式 ) 図 5 洗 浄 フロー( 入 換 通 水 方 式 ) 付 録

144 結 果 飛 灰 の 初 期 性 状 調 査 初 期 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 は 780Bq/kg であった 造 粒 固 化 飛 灰 の 作 製 (1) 造 粒 固 化 の 収 率 調 査 表 10 に 2 段 式 スクリーンにて 粒 径 9.5mm 以 上 1~ 9.5mm 1mm 未 満 の 3 段 階 に 分 級 した 重 量 比 を 示 す 2 段 式 スクリーンで 分 級 した 粒 径 1~9.5mm の 割 合 は 全 体 の 80% 程 度 であった 表 10 2 段 式 スクリーンによる 造 粒 固 化 飛 灰 分 級 結 果 項 目 単 位 早 強 セメント 100kg/t 整 粒 有 り 9.5mm 以 上 % 18.6 粒 度 1~9.5mm % 80.1 分 布 1mm 未 満 % 1 造 粒 機 の 側 壁 付 着 % 0.4 写 真 4 2 段 式 振 動 スクリーン 表 11 造 粒 固 化 飛 灰 の 配 合 割 合 (%) 飛 灰 キレート 早 強 セメント 水 初 期 飛 灰 φ1mm 未 満 φ1~9.5mm φ9.5mm 以 上 写 真 5 初 期 飛 灰 および 分 級 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 状 況 (2) 作 業 効 率 の 調 査 造 粒 機 1 バッチ 当 たりに 要 した 造 粒 固 化 時 間 は 投 入 から 整 粒 完 了 まで 5 分 間 であった 飛 灰 の 投 入 量 は 30kg/バッチで そのうち 洗 浄 に 使 用 できる 収 率 は 約 80%であるため 飛 灰 1t 当 たりに 要 する 固 化 時 間 は 以 下 の 通 り 210 分 間 /t となる 飛 灰 1t の 造 粒 固 化 時 間 : 1000/(30kg 80/100)=42 バッチ 5 分 間 42 バッチ= 210 分 間 /t また 洗 浄 槽 への 設 置 撤 去 に 10 分 間 を 要 した 洗 浄 に 要 する 時 間 を 2 時 間 とすると 洗 浄 に 要 する 合 計 時 間 は 130 分 間 / 袋 となる 表 11 より 造 粒 固 化 飛 灰 中 に 含 まれる 飛 灰 の 割 合 は 約 67%であるた め 造 粒 固 化 飛 灰 を 1t 単 位 で 洗 浄 する 際 の 飛 灰 1t 当 たりに 必 要 な 洗 浄 時 間 は 以 下 の 通 り 194 分 間 /t となる 飛 灰 1t 洗 浄 に 要 する 時 間 : 1/ 分 間 =194 分 間 /t 強 度 等 評 価 試 験 表 12 に 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 結 果 を 示 す 破 砕 率 は 5% 未 満 コーン 指 数 は 1000kN/m 2 以 上 と 有 効 利 用 時 に 十 分 な 強 度 を 示 した 表 12 造 粒 固 化 飛 灰 の 破 砕 率 とコーン 指 数 試 験 の 結 果 (3 日 養 生 整 粒 有 り) 項 目 単 位 早 強 セメント 100kg/t 早 強 セメント 150kg/t 破 砕 率 水 浸 後 コーン 指 数 水 浸 後 破 砕 前 後 前 後 1 後 2 後 3 前 後 1 後 2 後 ~9.5mm % ~4.75mm % ~2mm % mm 以 下 % 含 水 比 % 湿 潤 密 度 g/cm 乾 燥 密 度 g/cm コーン 指 数 kn/m 付 録

145 造 粒 固 化 飛 灰 の 品 質 確 認 試 験 放 射 能 濃 度 は 440~530Bq/kg セシウム 溶 出 量 は 39~50Bq/L の 範 囲 にあった 実 規 模 洗 浄 試 験 表 13 図 7 8 に 実 規 模 洗 浄 試 験 の 結 果 を 示 す いずれのケースも 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 は 通 水 量 と 通 水 時 間 とともに 低 減 し Q/V=14~20 で 定 量 下 限 値 (Cs134 Cs137 ともに 2Bq/L) 以 下 となったこと から Q/V=14~20 で 通 水 洗 浄 が 完 了 すると 考 えられた 鉛 は 通 水 初 期 に 最 大 0.52mg/L 検 出 され た この 理 由 として 今 回 キレートを 混 合 した 後 に 水 を 混 合 する 手 順 としたため キレートの 混 合 にム ラが 生 じたと 考 えられる 今 後 キレートと 水 を 同 時 混 合 とすることで 均 一 な 混 合 が 期 待 できる 表 13 実 規 模 洗 浄 試 験 の 結 果 試 料 通 水 速 度 通 水 量 放 射 能 濃 度 (Bq/L) SS EC 鉛 ph SV Q/V Cs-134 Cs-137 合 計 (mg/l) (ms/m) (mg/l) 初 期 原 水 使 用 原 水 2 2 N.D (0.7m 3 ) (740kg) 通 水 洗 浄 N.D N.D N.D 早 強 セメント 100kg/t 整 粒 有 り 10 (0.7m 3 ) (740kg) 通 水 洗 浄 20 (0.35m 3 ) (370kg) 通 水 洗 浄 使 用 原 水 2 2 N.D N.D N.D 使 用 原 水 2 2 N.D N.D N.D 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 (Bq/L) SV=5 SV=10 SV=20 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 (Bq/L) SV=5 SV=10 SV= 通 水 量 (Q/V) 図 7 通 水 量 と 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 の 関 係 通 水 時 間 (h) 図 8 通 水 時 間 と 洗 浄 水 の 放 射 能 濃 度 の 関 係 表 14 に 実 規 模 洗 浄 試 験 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 調 査 結 果 を 示 す 洗 浄 後 のセシウム 溶 出 量 は いずれのケース 採 取 位 置 においても 定 量 下 限 値 未 満 であり 造 粒 固 化 飛 灰 中 の 溶 解 性 セシウ ムが 除 去 できたことを 示 した 付 録

146 表 14 実 規 模 洗 浄 試 験 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 調 査 結 果 ( 湿 潤 状 態 での 測 定 値 ) 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) Cs 減 少 率 Cs 溶 出 量 (Bq/L) 洗 浄 後 溶 出 試 験 洗 浄 (1-B/A) 100 ケース 洗 浄 前 A 洗 浄 後 B (%) 洗 浄 前 洗 浄 後 ph EC 鉛 溶 出 量 (ms/m) (mg/l) 585 上 部 : 上 部 :ND SV=5 0.7m 中 央 : 中 央 :ND (740kg) 585 側 部 : 側 部 :ND 時 間 洗 浄 585 平 均 側 部 : 平 均 43 平 均 側 部 :ND < 底 部 : 底 部 :ND < 上 部 : 上 部 :ND <0.01 SV=10 0.7m 中 央 : 中 央 :ND <0.01 (740kg) 624 側 部 : 側 部 :ND < 時 間 洗 浄 598 平 均 側 部 : 平 均 50 平 均 側 部 :ND < 底 部 : 底 部 :ND 上 部 : 上 部 :ND <0.01 SV= m 中 央 : 中 央 :ND <0.01 (370kg) 637 側 部 : 側 部 :ND < 時 間 洗 浄 650 平 均 側 部 : 平 均 46 平 均 側 部 :ND < 底 部 : 底 部 :ND < 含 水 比 補 正 した 放 射 能 濃 度 2 JISK に 基 づく 溶 出 試 験 結 果 実 規 模 循 環 通 水 洗 浄 試 験 表 15 に 実 規 模 循 環 通 水 洗 浄 試 験 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 の 結 果 を 示 す 採 取 位 置 ごとの 放 射 能 濃 度 は 108~154Bq/kg でばらつきが 小 さくセシウム 減 少 率 は 約 80%と 造 粒 固 化 飛 灰 をほぼ 均 一 に 洗 浄 できることが 確 認 できた 洗 浄 後 のセシウム 溶 出 量 は いずれの 採 取 位 置 でも 定 量 下 限 値 (Cs134 Cs137 ともに 2Bq/L) 未 満 であり 実 規 模 循 環 通 水 洗 浄 試 験 において 溶 解 性 セシウムを 除 去 できることが 確 認 できた 表 15 実 規 模 循 環 通 水 洗 浄 後 の 造 粒 固 化 飛 灰 の 調 査 結 果 ( 湿 潤 状 態 での 測 定 値 ) 放 射 能 濃 度 (Bq/kg) 洗 浄 Cs 減 少 率 Cs 溶 出 量 (Bq/L) 洗 浄 後 溶 出 試 験 ケース (1-B/A) 100 洗 浄 前 A 洗 浄 後 B (%) 洗 浄 前 洗 浄 後 ph EC 鉛 溶 出 量 (ms/m) (mg/l) 663 上 部 : 上 部 :ND <0.01 SV= 中 央 : 中 央 :ND < m3 (370kg) 598 側 部 : 側 部 :ND < 時 間 洗 浄 689 平 均 側 部 : 平 均 45 平 均 側 部 :ND < 底 部 : 底 部 :ND < 含 水 比 補 正 した 放 射 能 濃 度 2 JISK に 基 づく 溶 出 試 験 結 果 減 量 減 容 化 率 表 16 に 処 理 対 象 の 初 期 飛 灰 を 1t(1m 3 )とした 場 合 の 本 技 術 とセメント 固 化 埋 立 ての 廃 棄 物 量 を 比 較 する 洗 浄 による 溶 解 性 セシウムをゼオライトへ 吸 着 し 濃 縮 することで 指 定 廃 棄 物 量 を 削 減 できる ゼオライトの 濃 度 管 理 は 実 展 開 時 の 行 政 等 の 判 断 により 設 定 可 能 だが ここでは 初 期 飛 灰 の 20 倍 に 濃 縮 すると 仮 定 すると セメント 固 化 に 対 して 重 量 で 96.8% 体 積 で 96.5%の 減 量 効 果 がある 表 16 セメント 固 化 と 本 技 術 との 減 量 効 果 比 較 表 ( 初 期 飛 灰 1t に 対 して) 飛 灰 の 処 理 方 法 重 量 比 較 体 積 比 較 単 位 セメント 固 化 本 技 術 単 位 セメント 固 化 本 技 術 初 期 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 Bq/kg 13,000 13,000 Bq/kg 13,000 13,000 処 理 前 飛 灰 ( 比 重 1と 仮 定 ) t 1 1 m 洗 浄 前 ( 造 粒 ) 固 化 飛 灰 ( 実 測 比 重 1.1) t m ( 造 粒 ) 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 Bq/kg 8,387 8,667 Bq/kg 8,387 8,667 洗 浄 後 ( 造 粒 ) 固 化 飛 灰 ( 実 測 比 重 1.5) t m 洗 浄 後 ( 造 粒 ) 固 化 飛 灰 の 放 射 能 濃 度 Bq/kg - 2,600 Bq/kg - 2,600 必 要 ゼオライト 乾 燥 重 量 ( 比 重 1と 仮 定 ) t m 埋 立 処 分 する 指 定 廃 棄 物 t m 指 定 廃 棄 物 から 除 外 される 廃 棄 物 重 量 t m 総 廃 棄 物 重 量 t m ゼオライトは 飛 灰 の 20 倍 (260,000Bq/kg)まで 濃 縮 すると 仮 定 付 録

147 実 展 開 モデル 飛 灰 の 処 理 量 を4t/ 日 とした 場 合 飛 灰 の 造 粒 固 化 は 容 量 60L の 造 粒 機 による 自 動 化 システム 洗 浄 は 造 粒 固 化 飛 灰 1t を 2m 3 の 水 で 2 時 間 循 環 通 水 した 後 に 処 理 するコンパクトな 施 設 となる 図 9 10 に 従 来 検 討 された 洗 浄 工 法 と 実 展 開 モデルの 処 理 フロー 図 を 表 17 にコスト 比 較 を 示 す セ メ飛 ン灰 ト洗 固 浄 化 工 程 水 処 理 工 程 図 9 従 来 検 討 された 洗 浄 工 法 処 理 フロー 図 フ レ飛 コ灰 ン造 充 粒 填 工 程 水 処 理 工 程 洗 浄 工 程 図 10 実 展 開 モデルによる 処 理 フロー 図 表 17 本 技 術 と 従 来 技 術 とのコスト 比 較 ( 条 件 :4t/ 日 の 飛 灰 を2 年 間 処 理 ) 単 位 ( 千 円 ) 比 較 対 象 従 来 の 飛 灰 洗 浄 本 技 術 造 粒 固 化 飛 灰 洗 浄 混 練 工 程 セメント 混 練 装 置 6, 造 粒 工 程 - - 造 粒 装 置 等 23,400 洗 浄 工 程 泥 水 化 装 置 8,500 洗 浄 槽 等 4,600 脱 水 工 程 フィルタープレス 17,000 真 空 濾 過 装 置 3,000 濁 水 処 理 工 程 ゼオライト 吸 着 塔 15,000 ゼオライト 吸 着 塔 等 7,800 労 務 費 3 人 工 / 日 28,800 2 人 工 / 日 19,200 合 計 75,800 58,000 1t 当 りの 処 理 単 価 付 録

148 実 施 代 表 者 の 所 属 機 関 : 戸 田 建 設 株 式 会 社 実 証 テーマ 名 : 放 射 性 物 質 に 汚 染 されたガレキのコンクリート 骨 材 への 利 用 事 業 の 概 要 : 放 射 性 物 質 に 汚 染 されたコンクリートガレキ( 汚 染 ガレキ)を 放 射 線 遮 へい 効 果 の 高 い 重 量 骨 材 とともにコンクリート 骨 材 として 使 用 した 場 合 の コンクリート 外 部 へ 放 出 される 放 射 線 量 の 低 減 効 果 を 確 認 した 実 施 内 容 : 室 内 試 験 で 非 汚 染 ガレキを 用 い 破 砕 や 粒 度 調 整 方 法 の 検 討 フレッシュ 性 状 や 強 度 等 の 把 握 示 方 配 合 の 決 定 を 行 った 現 地 試 験 で 室 内 試 験 で 決 定 した 示 方 配 合 で 汚 染 ガレキを 用 いた 試 験 体 を 作 成 し コンク リート 製 造 工 程 毎 の 放 射 線 量 低 減 効 果 を 確 認 した また 放 射 線 遮 へい 効 果 を 有 する 重 量 骨 材 (スラグ 系 骨 材 等 )を 混 合 した 場 合 の 効 果 についても 確 認 した 技 術 概 要 : 試 験 フロー 写 真 1に 示 すコンクリート 製 造 工 程 毎 の 表 面 汚 染 密 度 及 び 表 面 線 量 率 の 変 化 を 測 定 する 放 射 線 量 の 工 程 毎 の 計 測 ( 図 1 参 照 ) 1 コンクリートガレキ 破 砕 加 工 時 2 フレッシュコンクリート 製 造 時 3 コンクリート 硬 化 後 脱 型 前 4 コンクリート 硬 化 後 脱 型 後 ( 次 ページ 結 果 概 要 の1~4と 同 じ 意 味 ) ( 低 減 率 は 1に 比 べて4で 低 減 した 割 合 を 表 す ) 写 真 1 コンクリート 製 造 各 工 程 放 出 さ れ る 放 射 線 量 コ ン ク リ ー ト 外 部 へ 1 重 量 骨 材 混 合 時 2 製 造 工 程 3 4 図 1 予 想 される 製 造 工 程 毎 の 放 射 線 量 の 変 化 コンクリート 1コンクリート 2フレッシュコン 3コンクリート 4コンクリート ガレキ 採 取 時 ガレキ 破 砕 加 工 時 クリート 製 造 時 硬 化 後 脱 型 前 硬 化 後 脱 型 後 試 験 目 標 (1) 汚 染 ガレキをコンクリート 骨 材 として 使 用 した 場 合 の 外 部 環 境 へ 放 出 される 放 射 線 量 の 低 減 効 果 を 製 造 工 程 毎 に 定 量 的 に 把 握 する (2) 重 量 骨 材 混 合 時 の 放 射 線 量 低 減 効 果 を 製 造 工 程 毎 に 定 量 的 に 把 握 する 期 待 される 効 果 放 射 性 物 質 に 汚 染 されたコンクリートのガレキを 一 定 の 使 用 条 件 の 下 で 再 利 用 お よび 処 理 することが 可 能 となる その 他 : 付 録

149 結 果 概 要 : 破 砕 骨 材 の 汚 染 レベルを2 段 階 (L1 汚 染 レベル 低 L2 汚 染 レベル 高 )に 区 分 し 重 量 骨 材 の 有 無 重 量 骨 材 の 種 類 などの 条 件 を 変 化 させ コンクリート 製 造 工 程 毎 の 表 面 汚 染 密 度 及 び 表 面 線 量 率 の 低 減 率 を 測 定 した ここでは 表 面 線 量 率 の 測 定 結 果 のみの 結 果 と 評 価 を 記 載 した (1) 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 の 低 減 率 は-2.0%~28.2%となった (2) 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 の 低 減 率 は 39.2%~44.4%となった (3) 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 では 重 量 骨 材 を 使 用 していない No.5 に 比 べ 重 量 骨 材 を 使 用 している No.6~No.8 の 方 が 2.8~5.2% 低 減 率 が 良 くなった ただし 重 量 骨 材 の 種 類 による 明 確 な 差 は 確 認 できなかった (4) 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 では (3)に 示 したように 重 量 骨 材 を 使 用 した 方 が 低 減 率 が 良 くなるという 傾 向 は 確 認 できなかった 表 面 線 量 率 の 測 定 結 果 (3 測 点 の 平 均 値 ) ( 単 位 :μsv/hr 低 減 率 単 位 :%) No. 名 称 低 減 率 参 考 普 通 粗 骨 材 + 普 通 細 骨 材 L1+ 普 通 細 骨 材 L1+ 重 晶 石 L1+ 電 気 炉 酸 化 スラグ L1+ 銅 スラグ L2+ 普 通 細 骨 材 L2+ 重 晶 石 L2+ 電 気 炉 酸 化 スラグ L2+ 銅 スラグ 表 中 の 数 値 は バックグラウンドの 0.010μSv/hr を 差 し 引 いた 値 L2 L1 除 去 物 発 生 量 評 価 :コンクリートに 使 用 できる 骨 材 は 汚 染 ガレキの 約 95% 作 業 員 被 ばく 量 評 価 : 作 業 場 所 平 均 空 間 線 量 率 0.294μSv/hr 平 均 作 業 時 間 7 hr/ 日 代 表 作 業 員 外 部 被 ばく 量 msv( 日 被 ばく 量 の 合 計 合 計 作 業 時 間 112 時 間 ) コスト 評 価 : 汚 染 ガレキ 骨 材 製 造 歩 掛 り( 作 業 人 工 作 業 速 度 ): 汚 染 ガレキ 骨 材 製 造 2,000 円 /m 3 30m 3 / 人 日 15m 3 /hr コスト 評 価 条 件 : 骨 材 製 造 施 設 および 製 造 作 業 員 3 名 ( 設 置 する 土 地 の 取 得 費 用 土 木 工 事 費 用 バッチャープラント 廃 棄 物 の 保 管 施 設 環 境 対 策 設 備 の 費 用 は 含 まず) 除 染 作 業 における 安 全 上 の 注 意 : 汚 染 されたガレキの 破 砕 作 業 時 は 防 塵 マスク 手 袋 等 の 保 護 具 着 用 人 体 への 粉 塵 付 着 防 止 のため 雨 具 等 を 着 用 する また 破 砕 作 業 時 のガレキへの 散 水 や 破 砕 後 の 骨 材 のピット 内 保 管 等 粉 塵 飛 散 防 止 対 策 を 徹 底 する 試 験 場 所 ( 住 所 ): 除 去 物 保 管 場 所 と 保 管 状 況 ( 写 真 ): 福 島 県 双 葉 郡 楢 葉 町 内 の 汚 染 ガレキ 破 砕 時 の 粉 末 と 水 処 理 後 の 汚 泥 はセメン 生 コンクリート 製 造 工 場 ト 固 化 し コンクリート 廃 材 採 取 場 所 に 戻 した 付 録

150 骨 材 の 種 類 普 通 粗 骨 材 + 普 通 細 骨 材 L1/L2 2 + 普 通 細 骨 材 L1/L2 + 重 晶 石 L1/L2 + 電 気 炉 酸 化 スラグ L1/L2 + 銅 スラグ 現 地 試 験 における 示 方 配 合 室 内 試 験 では 破 砕 した 骨 材 の 品 質 試 験 ( 粒 度 試 験 密 度 試 験 吸 水 率 試 験 ) 試 験 練 り を 行 い 要 求 品 質 を 満 足 する 配 合 として 現 地 試 験 の 示 方 配 合 を 決 定 した 附 表 1 に 現 地 試 験 の 示 方 配 合 を 示 す 本 示 方 配 合 には 現 地 で 使 用 した 汚 染 コンクリートガレキ 等 の 密 度 等 品 質 試 験 結 果 を 反 映 させている 空 気 量 (%) 水 セメ ント 比 W/C(%) 附 表 1 現 地 試 験 示 方 配 合 細 骨 材 率 1 s/a(%) 項 目 単 位 容 積 ( l/m3 ) 単 位 量 (kg/m3) 単 位 容 積 ( l/m3 ) 単 位 量 (kg/m3) 単 位 容 積 ( l/m3 ) 単 位 量 (kg/m3) 単 位 容 積 ( l/m3 ) 単 位 量 (kg/m3) 単 位 容 積 ( l/m3 ) 単 位 量 (kg/m3) 水 W セメント C 細 骨 材 S 粗 骨 材 G , , , 細 骨 材 率 : 細 骨 材 の 容 積 (s)/( 全 骨 材 の 容 積 (a): 細 骨 材 の 容 積 + 粗 骨 材 の 容 積 ) 2 L1: 汚 染 レベル 低 ガレキ L2: 汚 染 レベル 高 ガレキ 以 下 同 様 現 地 試 験 における 圧 縮 強 度 試 験 静 弾 性 係 数 試 験 結 果 現 地 の 汚 染 コンクリートガレキを 使 用 して 製 造 したコンクリートの 主 要 特 性 ( 圧 縮 強 度 : 部 材 強 度 等 に 関 係 静 弾 性 係 数 : 部 材 剛 性 等 に 関 係 )を 把 握 して 構 造 物 コンクリ ートへの 適 用 に 対 する 検 討 材 料 として 利 用 する ( 内 容 ) 現 地 の 生 コンクリート 製 造 工 場 に 設 置 された 試 験 機 材 を 使 用 して 製 造 した 試 験 体 につ いて 圧 縮 強 度 試 験 静 弾 性 係 数 試 験 を 実 施 した ( 方 法 ) 圧 縮 強 度 試 験 静 弾 性 係 数 試 験 方 法 を 以 下 に 示 す 試 験 方 法 :JIS A 1108 コンクリートの 圧 縮 強 度 試 験 方 法 試 験 方 法 :JIS A 1149 コンクリートの 静 弾 性 係 数 試 験 方 法 ( 結 果 考 察 ) 附 表 2 に 現 地 試 験 における 圧 縮 強 度 試 験 静 弾 性 係 数 試 験 の 結 果 を 示 す 混 和 剤 AD (C %) 付 録

151 構 造 物 コンクリートへの 適 用 を 考 慮 した 場 合 の 一 般 的 な 要 求 性 能 として 材 齢 28 日 圧 縮 強 度 :24 N/mm 2 1 を 設 定 したが 試 験 結 果 の 平 均 値 は 24.3~30.2 N/mm 2 であり すべて 要 求 性 能 を 満 足 した( 附 表 2 参 照 ) 1 構 造 物 として 使 用 される 鉄 筋 コンクリートとして 一 般 的 に 最 低 限 必 要 とされる 圧 縮 強 度 供 試 体 名 普 通 粗 骨 材 + 普 通 細 骨 材 L1 + 普 通 細 骨 材 L1 + 重 晶 石 L1 + 電 気 炉 酸 化 スラグ L1 + 銅 スラグ L2 + 普 通 細 骨 材 L2 + 重 晶 石 L2 + 電 気 炉 酸 化 スラグ L2 + 銅 スラグ 附 表 2 現 地 試 験 圧 縮 強 度 試 験 静 弾 性 係 数 試 験 結 果 スランプ (cm) 空 気 量 (%) 気 中 重 量 最 大 荷 重 圧 縮 強 度 静 弾 性 係 数 (g) (kn) (N/mm 2 ) (kn/mm 2 ) 3, , , 平 均 3, , , , 平 均 4, , , , 平 均 3, ,4 1 3, , , 平 均 3, , , , 平 均 4, , , , 平 均 4, , , , 平 均 3, , , , 平 均 3, , , , 平 均 4, 付 録

152 現 地 試 験 における 各 配 合 のコンクリート 製 造 工 程 毎 の 表 面 汚 染 密 度 汚 染 コンクリートガレキを 骨 材 利 用 した 場 合 の 放 射 線 量 低 減 効 果 を 確 認 するため コン クリート 製 造 工 程 毎 に 表 面 汚 染 密 度 の 測 定 を 行 った ( 方 法 ) 鉛 により 周 囲 からの 放 射 線 の 影 響 を 遮 蔽 した 状 態 で プラスチックモールドに 測 定 試 料 を 充 填 し 附 図 1 に 示 す 3 点 の 表 面 汚 染 密 度 を 測 定 した ただし 表 面 汚 染 密 測 定 は β 線 が 大 部 分 を 占 めることから 側 面 では プラスチッ クモールドによる 放 射 線 遮 蔽 の 影 響 を 受 けるため 評 価 は 上 面 のみで 行 った 測 定 ポイント 上 面 1 箇 所 側 面 2 箇 所 プラスチックモールド 附 図 1 表 面 汚 染 密 度 測 定 ポイント( 左 ) 及 び 測 定 状 況 ( 右 ) ( 結 果 考 察 ) 附 表 3 附 図 2 に 現 地 試 験 における 表 面 汚 染 密 度 の 測 定 結 果 を 示 す また 下 記 に 考 察 を 述 べる 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 の 低 減 率 は 25.4%~55.7%となった 一 方 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 の 低 減 率 は 71.1%~72.1%となった 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 よりも 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 の 方 が 相 対 的 に 低 減 率 が 高 くなった 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 では 重 量 骨 材 を 使 用 していない No.1 と 重 量 骨 材 を 使 用 している No.2~No.4 を 比 較 しても 低 減 率 の 差 は 確 認 できなかった 付 録

153 附 図 2 コンクリート 製 造 各 段 階 の 表 面 汚 染 密 度 注 )グラフ 中 の1はコンクリートガレキ 破 砕 加 工 時 2はフレッシュコンクリート 製 造 時 3はコンクリ ート 硬 化 後 脱 型 前 4はコンクリート 硬 化 後 脱 型 後 の 測 定 結 果 を 表 す 付 録

154 附 表 3 現 地 試 験 表 面 汚 染 密 度 測 定 結 果 ( 参 考 ) 普 通 粗 骨 材 + 普 通 細 骨 材 備 考 上 右 左 低 減 率 平 均 値 No.1 L1+ 普 通 細 骨 材 No.5 L2+ 普 通 細 骨 材 上 上 右 右 左 左 低 減 率 低 減 率 平 均 値 平 均 値 No.2 L1+ 重 晶 石 No.6 L2+ 重 晶 石 上 上 右 右 左 左 低 減 率 低 減 率 平 均 値 平 均 値 No.3 L1+ 電 気 炉 酸 化 スラグ No.7 L2+ 電 気 炉 酸 化 スラグ 上 上 右 右 左 左 低 減 率 低 減 率 平 均 値 平 均 値 No.4 L1+ 銅 スラグ No.8 L2+ 銅 スラグ 上 上 右 右 左 左 低 減 率 低 減 率 平 均 値 平 均 値 表 中 の 数 値 は バックグラウンドの 35cpm を 差 し 引 いた 値 表 の1はコンクリートガレキ 破 砕 加 工 時 2はフレッシュコンクリート 製 造 時 3はコンクリート 硬 化 後 脱 型 前 4はコンクリート 硬 化 後 脱 型 後 の 測 定 値 表 の 単 位 はcpmである β 線 がプラスチックモールドにより 遮 蔽 されていると 考 えられるため 上 面 の 測 定 値 のみの 平 均 値 である 低 減 率 は 1に 比 べて4で 低 減 した 割 合 を 表 す また 単 位 は%である 1は 破 砕 した 粗 骨 材 のみをプラスチックモールドに 充 填 した 状 態 であり プ ラスチックモールド 中 の 粗 骨 材 の 充 填 率 はL1で59.8% L2で59.0%である 2~4は 破 砕 した 骨 材 を 配 合 したコンクリートをプラスチックモールドに 充 填 した 状 態 であり プラスチックモールド 中 の 粗 骨 材 の 充 填 率 はL1,L2とも に36.8%である 付 録

155 現 地 試 験 における 各 配 合 のコンクリート 製 造 工 程 毎 の 表 面 線 量 率 汚 染 コンクリートガレキを 骨 材 利 用 した 場 合 の 放 射 線 量 低 減 効 果 を 確 認 するため コン クリート 製 造 工 程 毎 に 表 面 線 量 率 の 測 定 を 行 った ( 方 法 ) 鉛 により 周 囲 からの 放 射 線 の 影 響 を 遮 蔽 した 状 態 で プラスチックモールドに 測 定 試 料 を 充 填 し 附 図 3 に 示 す 3 点 の 表 面 線 量 率 を 測 定 した 測 定 ポイント 上 面 1 箇 所 側 面 2 箇 所 プラスチックモールド 附 図 3 表 面 線 量 率 測 定 ポイント( 左 ) 及 び 測 定 状 況 ( 右 ) ( 結 果 考 察 ) 附 表 4 附 図 4 に 現 地 試 験 における 表 面 線 量 率 の 測 定 結 果 を 示 す また 下 記 に 考 察 を 述 べる 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 の 低 減 率 は-2.0%~28.2%となった 一 方 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 の 低 減 率 は 39.2%~44.4%となった 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 よりも 汚 染 レベルが 高 い No.5~No.8 の 方 が 相 対 的 に 低 減 率 が 高 くなった フレッシュコンクリート 製 造 時 に 表 面 線 量 率 が 下 がり その 後 3コンクリート 硬 化 4 脱 型 の 過 程 で 若 干 表 面 線 量 率 が 上 がる 傾 向 にある 汚 染 レベルが 低 い No.1~No.4 では 重 量 骨 材 を 使 用 していない No.1 と 重 量 骨 材 を 使 用 している No.2~No.4 を 比 較 しても 低 減 率 の 差 は 確 認 できなかった 付 録