特許 5937258 放射性物質除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5937258

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】放射性物質除去方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/32 20060101AFI20160609BHJP

   G21F 9/30 20060101ALI20160609BHJP

   G21F 9/28 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/32 Z

   G21F9/30 Z

   G21F9/28 Z

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-125556(P2015-125556)

(22)【出願日】2015年6月23日

【審査請求日】2015年7月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000192590

【氏名又は名称】株式会社神鋼環境ソリューション

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】小倉 正裕

(72)【発明者】

【氏名】竹田 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】藤原 大

(72)【発明者】

【氏名】井出 昇明

【審査官】 山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６４３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６９２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１１１４６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／００２８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２０７０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１３７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５３１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１１１４６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／３２

Ｇ２１Ｆ ９／２８

Ｇ２１Ｆ ９／３０

Ｂ０９Ｃ １／０２−１／０９

Ｆ２７Ｂ ７／２８

Ｆ２３Ｇ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性物質を含む処理対象物を加熱する加熱処理を実行する放射性物質除去方法であって、
目標濃度を中濃度範囲に設定し、
処理対象物の放射能濃度を測定して、その測定後の処理対象物を高濃度範囲と前記中濃度範囲と低濃度範囲とに分別する分別処理を行い、
前記高濃度範囲に分別された処理対象物と前記低濃度範囲に分別された処理対象物とについては、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、前記高濃度範囲に分別後の処理対象物と前記低濃度範囲に分別後の処理対象物とを混合する混合処理を行い、混合後の処理対象物に対して前記加熱処理を行い、
前記中濃度範囲に分別された処理対象物については、前記混合処理を行わずに、そのまま前記加熱処理を行う放射性物質除去方法。

【請求項2】

処理対象物に添加する放射性物質揮発促進剤の添加量と前記加熱処理での加熱温度と前記加熱処理を実行する加熱時間との少なくとも一つを、前記混合処理における前記目標濃度に基づいて設定する請求項１に記載の放射性物質除去方法。

【請求項3】

前記分別処理では、複数の濃度範囲の夫々に対して備えられた複数の保管ヤードの夫々にて分別後の処理対象物を貯留保管する請求項１又は２に記載の放射性物質除去方法。

【請求項4】

放射性物質を含む処理対象物を加熱する加熱処理を実行する放射性物質除去方法であって、
目標濃度を中濃度範囲に設定し、
処理対象物の放射能濃度を測定して、その測定後の処理対象物を高濃度範囲と前記中濃度範囲と低濃度範囲とに分別する分別処理を行い、
前記高濃度範囲に分別された処理対象物と前記低濃度範囲に分別された処理対象物とについては、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、前記高濃度範囲に分別後の処理対象物と前記低濃度範囲に分別後の処理対象物とを混合する混合処理を行い、混合後の処理対象物に対して前記加熱処理を行い、
前記中濃度範囲に分別された処理対象物については、前記混合処理を行わずに、そのまま前記加熱処理を行い、
前記混合処理において、分別後の複数の濃度範囲のうち、分別後の処理対象物の量が多い濃度範囲を優先して混合する放射性物質除去方法。

【請求項5】

前記混合処理では、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、濃度範囲単位で分別後の処理対象物の混合量を設定し、その設定した混合量に基づいて分別後の処理対象物を混合する請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性物質除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性物質を含む処理対象物から放射性物質を除去する放射性物質除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

「福島県内の災害廃棄物の処理の方針」（平成２３年６月２３日、環境省）では、放射性セシウム等の放射性物質を含む災害廃棄物の取り扱いについて、放射能濃度の一例である放射性セシウム濃度（セシウム１３４とセシウム１３７の合計値）が８，０００Ｂｑ／ｋｇの基準値を超える場合には、中間貯蔵施設等での保管が必要であり、上記基準値以下である場合には、一般廃棄物最終処分場（管理型最終処分場）で埋め立て可能という方針が示されている。

【0003】

ここで、放射能濃度が基準値を超える災害廃棄物を中間貯蔵施設等で保管するにしても、その貯蔵容量に制限があるので、基準値を超える放射能濃度の災害廃棄物を埋め立て可能とするために、放射能濃度を低減させることが求められている。また、基準値以下の放射能濃度の災害廃棄物についても、放射能濃度が更に低減されると、埋め立て処分の促進が期待できることから、放射能濃度の低減化が求められている。

【0004】

そこで、従来、放射性セシウム等の放射性物質を含む処理対象物に放射性物質揮発促進剤を添加した上で加熱処理を行うことで、処理対象物から放射性セシウム等の放射性物質を揮発させて除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−１７４０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の如く、災害廃棄物は、放射能濃度が基準値を超えるか否かによって対処方法が異なることから、放射能濃度が基準値を超えるものと放射能濃度が基準値以下のものとに大きく区分けされている。しかしながら、放射能濃度が基準値を超えるものの中でも、放射能濃度が基準値よりも少し高いものや、それよりもかなり放射能濃度が高いもの等が含まれており、放射能濃度に高低差がある。また、放射能濃度が基準値以下のものでも、同様に、放射能濃度に高低差がある。

【0007】

このように、処理対象物の中に放射能濃度の高低差があると、処理対象物に対して加熱処理を行う際に、高い放射能濃度であっても放射性物質を揮発除去できるように、加熱温度、加熱時間、放射性物質揮発促進剤の添加量等の加熱処理における条件を、放射能濃度の高いものに合わせて設定することになる。しかしながら、加熱処理の条件をこのように設定すると、放射能濃度の低いものに対しては、放射性物質を揮発除去するために、加熱時間、放射性物質揮発促進剤の添加量等の条件が過剰なものとなり、消費エネルギーの増大、及び、コストの増大を招くことになる。

【0008】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、処理対象物に対して加熱処理を行うに当たり、省エネルギー化、及び、コストの低減を図りながら、放射性物質の揮発除去を安定して行える放射性物質除去方法を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１特徴構成は、放射性物質を含む処理対象物を加熱する加熱処理を実行する放射性物質除去方法において、
目標濃度を中濃度範囲に設定し、処理対象物の放射能濃度を測定して、その測定後の処理対象物を高濃度範囲と前記中濃度範囲と低濃度範囲とに分別する分別処理を行い、前記高濃度範囲に分別された処理対象物と前記低濃度範囲に分別された処理対象物とについては、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、前記高濃度範囲に分別後の処理対象物と前記低濃度範囲に分別後の処理対象物とを混合する混合処理を行い、混合後の処理対象物に対して前記加熱処理を行い、前記中濃度範囲に分別された処理対象物については、前記混合処理を行わずに、そのまま前記加熱処理を行う点にある。

【0010】

本構成によれば、分別処理と混合処理とを行うことで、処理対象物を複数の濃度範囲に分別し、複数の濃度範囲の処理対象物を組み合わせて混合し、混合後の処理対象物の放射能濃度を目標濃度とすることができる。これにより、加熱処理における各種の条件を目標濃度に合わせて設定することで、過剰な条件となることなく、適切な条件を設定できる。よって、加熱処理を行うに当たり、省エネルギー化、及び、コストの低減を図りながら、放射性物質の揮発除去を安定して行える。
しかも、例えば、目標濃度を高濃度範囲と低濃度範囲との間に設定し、目標濃度よりも高い高濃度範囲の処理対象物と目標濃度よりも低い低濃度範囲の処理対象物とを混合し、混合後の処理対象物の放射能濃度を精度よく目標濃度にすることができる。よって、混合後の処理対象物に対する加熱処理における条件設定を簡易に且つ適切に行える。また、高濃度範囲及び低濃度範囲の処理対象物とは別に中濃度範囲の処理対象物を加熱処理することができ、このときも、加熱処理における条件を、中濃度範囲に基づいて適切な条件を設定できる。したがって、高濃度範囲と中濃度範囲と低濃度範囲とに処理対象物を分別した場合でも、夫々の範囲に分別後の処理対象物を適切な条件にて加熱処理でき、放射性物質の揮発除去を適切に行える。

【0011】

本発明の第２特徴構成は、処理対象物に添加する放射性物質揮発促進剤の添加量と前記加熱処理での加熱温度と前記加熱処理を実行する加熱時間との少なくとも一つを、前記混合処理における前記目標濃度に基づいて設定する点にある。

【0012】

加熱処理を行うに当たり、処理対象物に放射性物質揮発促進剤を添加した上で加熱処理を行うことで、放射性物質を適切に揮発除去することができる。しかしながら、放射性物質揮発促進剤の添加量が過剰になると、促進剤の材料コストの増大を招くとともに、加熱負荷の増大を招くことになる。また、加熱処理後の処理対象物に放射性物質揮発促進剤やそれに由来する塩類等の物質が残存してしまい、そのままでは加熱処理後の処理対象物を再利用できない等の問題が生じる。そこで、本構成によれば、放射性物質揮発促進剤の添加量を目標濃度に合わせて設定することで、放射性物質を揮発除去させるために、放射性物質揮発促進剤の添加量を適切な量に設定でき、コスト及び加熱負荷の増大や加熱処理後の処理対象物を再利用できない等、上述の問題が生じるのを防止できる。また、放射性物質揮発促進剤の添加量に限らず、加熱温度や加熱時間についても目標濃度に合わせて設定することができるので、消費エネルギーの増大を防止して、省エネルギー化を図ることができる。

【0013】

本発明の第３特徴構成は、前記分別処理では、複数の濃度範囲の夫々に対して備えられた複数の保管ヤードの夫々にて分別後の処理対象物を貯留保管する点にある。

【0014】

本構成によれば、保管ヤードを備え、その保管ヤードに処理対象物を貯留保管することで、複数の濃度範囲の夫々について、処理対象物の量を確保することができる。これにより、混合処理にて混合する際に、その混合量を調整することができるので、混合後の処理対象物の放射能濃度を適切に目標濃度とすることができる。

【0015】

本発明の第４特徴構成は、 放射性物質を含む処理対象物を加熱する加熱処理を実行する放射性物質除去方法において、
目標濃度を中濃度範囲に設定し、処理対象物の放射能濃度を測定して、その測定後の処理対象物を高濃度範囲と前記中濃度範囲と低濃度範囲とに分別する分別処理を行い、前記高濃度範囲に分別された処理対象物と前記低濃度範囲に分別された処理対象物とについては、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、前記高濃度範囲に分別後の処理対象物と前記低濃度範囲に分別後の処理対象物とを混合する混合処理を行い、混合後の処理対象物に対して前記加熱処理を行い、前記中濃度範囲に分別された処理対象物については、前記混合処理を行わずに、そのまま前記加熱処理を行い、前記混合処理において、分別後の複数の濃度範囲のうち、分別後の処理対象物の量が多い濃度範囲を優先して混合する点にある。

【0016】

本構成によれば、分別処理と混合処理とを行うことで、処理対象物を複数の濃度範囲に分別し、複数の濃度範囲の処理対象物を組み合わせて混合し、混合後の処理対象物の放射能濃度を目標濃度とすることができる。これにより、加熱処理における各種の条件を目標濃度に合わせて設定することで、過剰な条件となることなく、適切な条件を設定できる。よって、加熱処理を行うに当たり、省エネルギー化、及び、コストの低減を図りながら、放射性物質の揮発除去を安定して行える。
しかも、例えば、目標濃度を高濃度範囲と低濃度範囲との間に設定し、目標濃度よりも高い高濃度範囲の処理対象物と目標濃度よりも低い低濃度範囲の処理対象物とを
混合し、混合後の処理対象物の放射能濃度を精度よく目標濃度にすることができる。よって、混合後の処理対象物に対する加熱処理における条件設定を簡易に且つ適切に行える。また、高濃度範囲及び低濃度範囲の処理対象物とは別に中濃度範囲の処理対象物を加熱処理することができ、このときも、加熱処理における条件を、中濃度範囲に基づいて適切な条件を設定できる。したがって、高濃度範囲と中濃度範囲と低濃度範囲とに処理対象物を分別した場合でも、夫々の範囲に分別後の処理対象物を適切な条件にて加熱処理でき、放射性物質の揮発除去を適切に行える。

【0017】

本発明の第５特徴構成は、前記混合処理では、混合後の処理対象物の放射能濃度が前記目標濃度となるように、濃度範囲単位で分別後の処理対象物の混合量を設定し、その設定した混合量に基づいて分別後の処理対象物を混合する点にある。

【0018】

本構成によれば、複数の濃度範囲の処理対象物を混合する際に、複数の濃度範囲の夫々について適切な混合量を設定でき、混合後の処理対象物の放射能濃度を適切に目標濃度とすることができる。そして、複数の濃度範囲の夫々から少量ずつでも処理対象物を混合しながら、混合後の処理対象物の放射能濃度を目標濃度にできるので、複数の濃度範囲の夫々について処理対象物を連続して順次加熱処理に回していくことができる。よって、複数の濃度範囲に処理対象物を分別した場合でも、加熱処理に回す処理対象物の放射能濃度を目標濃度にしながら、複数の濃度範囲の夫々について処理対象物を効率よく加熱処理に回すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】放射性物質除去方法における分別処理までの動作の流れを示す概略図

【図2】放射性物質除去方法における混合処理と加熱処理での動作の流れを示す概略図

【図3】放射性物質除去方法における混合処理と加熱処理での動作の流れを示す概略図

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明に係る放射性物質除去方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
この放射性物質除去方法は、図１及び図２に示すように、放射性セシウム等の放射性物質を含む処理対象物１から放射性物質を揮発除去するための方法であり、この放射性物質除去方法を用いた放射性物質除去施設を例示している。

【0021】

処理対象物１は、放射性物質を含む汚染物（例えば、土壌、焼却灰等）のうち、放射能濃度が基準値を超えるものとしている。基準値については、例えば、放射性セシウム濃度（セシウム１３４とセシウム１３７の合計値）が８，０００Ｂｑ／ｋｇを基準値としている。よって、この実施形態では、放射性セシウム濃度が８，０００Ｂｑ／ｋｇを超える放射性汚染物を処理対象物１としている。
ここで、「放射能濃度」とは、単位量あたりの、放射性物質が１秒間に崩壊する原子の個数であり、単位はＢｑ／ｋｇである。

【0022】

「焼却灰」とは、都市ごみ、農林業系副産物（例えば、稲藁又は麦藁）、製材廃材、下水汚泥の脱水ケーキ、剪定枝、枯葉、草、紙類、プラスチック類、除染作業に用いられたタイベック又は衣類のような可燃性廃棄物、災害がれき等の災害廃棄物等の各種廃棄物の焼却によって生じる灰を意味する。

【0023】

放射性物質除去施設は、図１及び図２に示すように、処理対象物１を搬送する搬送部２と、その搬送部２にて搬送される処理対象物１の放射能濃度を測定する放射能濃度測定部３と、その放射能濃度測定部３での測定後の処理対象物１を分別する分別処理を行う分別処理部４と、その分別処理部４の分別後の処理対象物１を保管する保管ヤード５と、その保管ヤード５にて保管された処理対象物１を混合する混合処理を行う混合処理部６と、その混合処理部６の混合後の処理対象物１を加熱する加熱処理を行う加熱処理部７とが備えられている。

【0024】

処理対象物１は、例えば、フレキシブルコンテナバック等の袋状の収納体に収納されており、この収納体から処理対象物１を取り出して搬送部２に供給する。搬送部２は、例えば、ベルトコンベヤ装置等から構成されており、その搬送方向の上流側端部に供給された処理対象物１を順次搬送している。放射能濃度測定部３は、例えば、放射線計測装置等を備えており、搬送部２の搬送途中等にて処理対象物１の放射能濃度を測定している。なお、放射能濃度は、ゲルマニウム半導体検出器等の放射線計測装置で直接計測してもよいが、放射能濃度の代わりに空間放射線量率測定用サーベイメータ（例えばＮａＩシンチレーション式サーベイメータ）で空間放射線量率（μＳｖ／ｈ）を、放射線計測器（例えばＧＭ式サーベイメータ）で計数率（ｃｐｍ）を測定し、その測定値から換算してもよい。

【0025】

分別処理部４は、放射能濃度測定部３の測定結果に基づいて、その測定後の処理対象物１を複数の濃度範囲の夫々に分別している。分別処理部４は、図示は省略するが、例えば、搬送部２から処理対象物１を分岐自在な複数の分岐部と、それら複数の分岐部の夫々に対して処理対象物１を払い出し自在な払い出し部とを備えており、複数の分岐部の夫々が複数の濃度範囲の夫々に対応付けられている。放射能濃度測定部３での測定によってその処理対象物１の放射能濃度が複数の濃度範囲のうち、どの濃度範囲に属するかが決定される。払い出し部は、この測定結果に基づいて、その処理対象物１が属する濃度範囲に対応付けられた分岐部に処理対象物１を払い出す。これにより、複数の分岐部の夫々には、自己に対応付けられた濃度範囲に属する処理対象物１が分岐される。

【0026】

このように、分別処理部４は、例えば、分岐部と払い出し部とを備えて、放射能濃度測定部３の測定結果に基づいて、その測定後の処理対象物１を自動的に複数の濃度範囲の夫々に分別している。この実施形態では、例えば、分別処理部４が、測定後の処理対象物１を高濃度範囲と中濃度範囲と低濃度範囲とに分別している。分別処理部４については、上述の分岐部と払い出し部に限らず、その他各種の装置を適用して処理対象物１を複数の濃度範囲に分別することもできる。また、人為作業によって、処理対象物１を複数の濃度範囲に分別することもできる。

【0027】

分別処理では、測定後の処理対象物１が複数の濃度範囲の夫々に分別されており、複数の濃度範囲の夫々に対して備えられた複数の保管ヤード５の夫々にて分別後の処理対象物１を貯留保管している。つまり、保管ヤード５は、複数の濃度範囲の夫々に対応して備えられており、この実施形態では、高濃度範囲用の保管ヤード５ａ、中濃度範囲用の保管ヤード５ｂ、低濃度範囲用の保管ヤード５ｃが備えられている。

【0028】

この実施形態では、例えば、複数の分岐部の夫々に払い出された処理対象物１は、フレキシブルコンテナバック等の袋状の収納体に収納されて、トラック等の輸送手段により保管ヤード５に輸送され、自己が属する濃度範囲に対応する保管ヤード５に貯留保管されている。

【0029】

保管ヤード５では、例えば、袋状の収納体から分別後の処理対象物１を取り出して貯留する状態で保管したり、袋状の収納体に収納されたままの状態で保管することもでき、各種の形態で分別後の処理対象物１を保管することができる。そして、保管ヤード５に貯留保管された処理対象物１を重機等により粗混合することで、貯留保管された処理対象物１の放射能濃度の均一化を図ることができる。つまり、高濃度範囲、中濃度範囲、低濃度範囲の夫々について、放射能濃度を均一化した状態で処理対象物１を貯留保管することができる。なお、袋状の収納体に収納されたままの状態で保管されている処理対象物１は重機等で粗混合ができないため、粗混合を行わずに保管する。

【0030】

ここで、保管ヤード５での処理対象物１の貯留保管量については、搬送部２に供給される処理対象物１にどのような放射能濃度のものが含まれているかによって変化する。図１及び図２では、高濃度範囲用の保管ヤード５ａ、中濃度範囲用の保管ヤード５ｂ、低濃度範囲用の保管ヤード５ｃの順に処理対象物１の貯留保管量が多い一例を示しているが、これはあくまで一例である。

【0031】

混合処理部６は、保管ヤード５の近傍箇所や加熱処理部７の手前箇所等、保管ヤード５と加熱処理部７との間に配置されており、保管ヤード５に保管された処理対象物１を混合して、加熱処理部７での加熱処理を混合後の処理対象物１に対して行うようにしている。混合処理部６は、例えば、搬送装置や混合装置等を用いて、処理対象物１を搬送しながら混合することができる。また、混合処理部６では、例えば、貯留部に処理対象物１を貯留させて混合することも可能であり、各種の形態で分別後の複数の濃度範囲の処理対象物１を混合することができる。

【0032】

混合処理部６は、分別後の複数の濃度範囲の処理対象物１を混合して、混合後の処理対象物１の放射能濃度を目標濃度としている。つまり、混合処理部６では、複数の濃度範囲の夫々に分別された処理対象物１を混合するわけであるが、その混合する際に、混合後の処理対象物１の放射能濃度が目標濃度になるように、複数の濃度範囲に属する処理対象物１を組み合わせて混合している。ここで、目標濃度は、例えば、搬送部２に供給される処理対象物１に含まれるものの放射能濃度の最大値と最小値の間に設定されており、あるひとつの濃度値に限らず、その濃度値を基準として上限値と下限値とを有する範囲を持ったものを目標濃度とすることもできる。

【0033】

分別後の複数の濃度範囲の処理対象物１をどのように混合するかについては、各種の混合形態を適用することができる。図２に示すように、例えば、目標濃度よりも高い濃度範囲に属する処理対象物１と目標濃度よりも低い濃度範囲に属する処理対象物１とを混合する混合形態を採用することで、混合後の処理対象物１における放射能濃度を目標濃度とすることができる。

【0034】

図２に示すものでは、例えば、高濃度範囲と低濃度範囲との間の中濃度範囲を目標濃度に設定している。この場合には、図２（ａ）に示すように、混合処理部６にて混合された混合後の処理対象物１に対して加熱処理を行う混合状態と、図２（ｂ）に示すように、混合処理部６にて混合せずに、中濃度範囲の処理対象物１に対してそのまま加熱処理を行う非混合状態とがある。

【0035】

そこで、図２（ａ）に示す混合状態と図２（ｂ）に示す非混合状態とを適宜切り換えて加熱処理部７での加熱処理を行っている。切り換え形態については、例えば、図２（ａ）に示す混合状態に切り換えて、保管ヤード５での高濃度範囲に属する処理対象物１又は低濃度範囲に属する処理対象物１の貯留保管量が所定量まで減少すると、図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示す非混合状態に切り替えることができる。このように、保管ヤード５での処理対象物１の貯留保管量が所定量まで減少する毎に、図２（ａ）に示す混合状態と図２（ｂ）に示す非混合状態とに交互に切り換えることができる。また、例えば、所定時間が経過する毎に、図２（ａ）に示す混合状態と図２（ｂ）に示す非混合状態とに交互に切り換えることもでき、各種の切り換え形態を採用することができる。

【0036】

図２（ａ）に示す混合状態では、混合処理部６において、混合後の処理対象物１における放射能濃度が目標濃度になるように、高濃度範囲に属する処理対象物１と低濃度範囲に属する処理対象物１とを混合する。例えば、目標濃度とするために、高濃度範囲に属する処理対象物１の混合量と低濃度範囲に属する処理対象物１の混合量とを求め、その求めた混合量だけ高濃度範囲に属する処理対象物１と低濃度範囲に属する処理対象物１とを混合する。

【0037】

また、例えば、低濃度範囲に属する処理対象物１を加熱処理部７での加熱処理に順次回しておき、その低濃度範囲に属する処理対象物１の供給量に対して目標濃度になるように高濃度範囲に属する処理対象物１の混合量を調整して、高濃度範囲に属する処理対象物１と低濃度範囲に属する処理対象物１とを混合することもできる。この場合には、低濃度範囲に属する処理対象物１を優先的に加熱処理部７での加熱処理に回しながら、目標濃度になるように高濃度範囲に属する処理対象物１も加熱処理部７での加熱処理に回すことができるので、低濃度範囲に属する処理対象物１が多量であり、高濃度範囲に属する処理対象物１が少量である場合等に、低濃度範囲と高濃度範囲に分別後の処理対象物１を効率よく加熱処理に回すことができる。

【0038】

ここで、図２（ａ）に示す混合状態において、加熱処理部７での加熱処理に回す手前等で処理対象物１の放射能濃度を測定して、その測定した放射能濃度が目標濃度である処理対象物１のみ加熱処理部７での加熱処理を行うことができる。このとき、目標濃度から外れている処理対象物１は、加熱処理を行わずに、一旦貯留部等に貯留しておき、再度、目標濃度になるように、保管ヤード５に貯留されている処理対象物１と混合することができる。このような処理を行うことで、目標濃度の処理対象物１だけを加熱処理することができる。

【0039】

図２（ｂ）に示す非混合状態では、目標濃度が中濃度範囲に設定されていることから、中濃度範囲に属する処理対象物１の放射能濃度が目標濃度であるので、混合処理部６での混合処理を行わずに、中濃度範囲の処理対象物１をそのまま加熱処理部７にて加熱処理している。

【0040】

図２に示すものでは、図２（ｂ）に示す非混合状態のように、複数の濃度範囲のうち、一部の濃度範囲の処理対象物１（中間濃度範囲の処理対象物１）については、混合処理を行わずに加熱処理を行っている。これに代えて、例えば、図３に示すように、複数の濃度範囲の全ての濃度範囲について処理対象物１を混合して、混合後の処理対象物１を目標濃度にすることもできる。つまり、高濃度範囲に属する処理対象物１と中濃度範囲に属する処理対象物１と低濃度範囲に属する処理対象物１とを混合して、混合後の処理対象物１を目標濃度にすることができる。

【0041】

この図３に示すものでは、混合後の処理対象物１における放射能濃度が目標濃度となるように、濃度範囲単位で分別後の処理対象物１の混合量を設定し、その設定した混合量に基づいて分別後の処理対象物１を混合する。つまり、混合後の処理対象物１における放射能濃度が目標濃度となるように、高濃度範囲に属する処理対象物１の混合量と中濃度範囲に属する処理対象物１の混合量と低濃度範囲に属する処理対象物１の混合量とを設定し、その設定した混合量だけ高濃度範囲に属する処理対象物１と中濃度範囲に属する処理対象物１と低濃度範囲に属する処理対象物１とを混合する。

【0042】

このように、高濃度範囲と中濃度範囲と低濃度範囲との夫々に分別された処理対象物１を混合することで、複数の濃度範囲の夫々から処理対象物１を連続して順次混合していくことができるので、複数の濃度範囲の夫々から処理対象物１を効率よく加熱処理に回すことができる。

【0043】

加熱処理部７は、例えば、処理対象物１を搬送しながら加熱するロータリーキルン等の加熱炉等から構成されている。加熱処理部７では、処理対象物１に放射性物質揮発促進剤を添加した上で加熱処理を行うようにしているので、加熱処理部７での加熱処理の前に、処理対象物１に放射性物質揮発促進剤を添加する。放射性物質揮発促進剤については、例えば、無機カルシウム化合物又は有機カルシウム化合物と塩化化合物等を用いることができる。

【0044】

処理対象物１に放射性物質揮発促進剤を添加する場合に、その放射性物質揮発促進剤の添加量を、混合処理における目標濃度に基づいて設定し、その設定した添加量だけ放射性物質揮発促進剤を添加している。例えば、放射性物質を適切に揮発除去するために、放射能濃度が高ければそれだけ放射性物質揮発促進剤の必要添加量も多くなる。よって、加熱処理の対象となる処理対象物１の放射能濃度がどのような濃度であるかによって放射性物質揮発促進剤の添加量を設定することができる。上述の如く、加熱処理部７にて加熱処理を行う処理対象物１の放射能濃度は目標濃度となっていることから、その目標濃度に基づいて放射性物質揮発促進剤の添加量を設定することで、放射性物質を適切に揮発除去するために、過不足なく適切な添加量を設定することができる。放射性物質揮発促進剤の処理対象物１への添加は、各々の濃度範囲に分別され保管ヤード７で貯留保管されている段階で行ってもよく、一方、分別後の複数の濃度範囲の処理対象物１を、設定された目標濃度とすべく混合する段階で行ってもよい。

【0045】

また、加熱処理部７にて加熱処理を行う処理対象物１の放射能濃度は目標濃度となっていることから、加熱処理を実行する加熱時間や加熱処理での加熱温度も目標濃度に基づいて設定することもできる。例えば、加熱時間を設定時間範囲内で目標濃度に基づいて設定することができる。この設定時間範囲については、例えば、１２０分以下の時間とすることができる。また、加熱温度についても設定温度範囲内で目標濃度に基づいて設定することができる。この設定温度範囲については、例えば、９００℃〜１２００℃の間の温度範囲とすることができる。ちなみに、目標濃度に基づいて設定するのは、放射性物質揮発促進剤の添加量、加熱時間、加熱温度の少なくともひとつを設定すればよく、これら全てを目標濃度に基づいて設定するものに限らない。

【0046】

このように、加熱処理部７にて加熱処理を行う処理対象物１の放射能濃度は目標濃度となっていることから、放射性物質揮発促進剤の添加量、加熱時間や加熱温度等の加熱処理における条件を目標濃度に基づいて設定することで、処理対象物１から放射性物質を適切に揮発除去するための適切な条件を設定することができる。よって、加熱処理を行うに当たり、放射性物質揮発促進剤の添加量が過剰になる、或いは、加熱時間が過剰になることもなく、省エネルギー化、及び、コストの低減を図りながら、放射性物質の揮発除去を安定して行える。

【0047】

また、上述の如く、保管ヤード５にて処理対象物１を保管する際に、処理対象物１を重機等により粗混合することで、処理対象物１の放射能濃度の均一化を図った状態で処理対象物１を保管しているので、混合処理部６での混合処理によって、混合後の処理対象物１の放射能濃度を精度よく目標濃度にすることができる。これにより、混合後の処理対象物に対する加熱処理における条件設定を簡易に且つ適切に行うことができる。

【0048】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、高濃度範囲と中濃度範囲と低濃度範囲に処理対象物１を分別しているが、例えば、第１濃度範囲、第２濃度範囲、第３濃度範囲、第４濃度範囲、第５濃度範囲の順に放射能濃度が低くなるように、５つの濃度範囲を設定して、５つの濃度範囲に処理対象物１を分別することもでき、何種類の濃度範囲に分別するかは適宜変更が可能である。

【0049】

上述の如く、第１〜第５濃度範囲の５つの濃度範囲とした場合には、例えば、目標濃度を第３濃度範囲とすると、複数の濃度範囲の処理対象物１を混合して、混合後の処理対象物１を目標濃度とすることができる。例えば、第１濃度範囲に属する処理対象物１と第２濃度範囲に属する処理対象物１と第４濃度範囲に属する処理対象物１とを混合して、混合後の処理対象物１を目標濃度にすることもできる。また、第２濃度範囲に属する処理対象物１と第４濃度範囲に属する処理対象物１と第５濃度範囲に属する処理対象物１とを混合して、混合後の処理対象物１を目標濃度にすることもできる。このように、複数の濃度範囲の処理対象物１を混合して混合後の処理対象物１を目標濃度とすることができる場合には、複数の濃度範囲のうち、保管ヤード５にて貯留保管量が多い濃度範囲を優先して混合することで、分別後の処理対象物１を効率よく加熱処理に回すことができる。

【0050】

（２）上記実施形態では、処理対象物１を、放射性物質を含む汚染物のうち、放射能濃度が基準値を超えるものとしているが、例えば、放射性物質を含む汚染物のうち、放射能濃度が基準値以下のものを処理対象物１とすることもできる。

【0051】

また、上記（１）にて述べた如く、処理対象物１を第１〜第５濃度範囲の５つの濃度範囲に分別した場合に、第２〜第４濃度範囲に分別された処理対象物１を加熱処理の対象とし、第１濃度範囲及び第５濃度範囲に分別された処理対象物１を加熱処理の対象外とすることもできる。この場合には、例えば、第２〜第４濃度範囲に分別された処理対象物１を混合して、混合後の処理対象物１の放射能濃度を目標濃度にすることができる。

【符号の説明】

【0052】

１ 処理対象物
５ 保管ヤード

【要約】      （修正有）

【課題】省エネルギー化、及び、コストの低減を図りながら、放射性物質の揮発除去を安定して行う方法を提供する。
【解決手段】処理対象物の放射能濃度を測定して、その測定後の処理対象物を複数の濃度範囲の夫々に分別する分別処理と、分別後の複数の濃度範囲の処理対象物を混合して、混合後の処理対象物の放射能濃度を目標濃度とする混合処理とを行い、加熱処理は、混合後の処理対象物に対して行う。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】