特許 6069089 放射性セシウム含有排水の処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069089

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】放射性セシウム含有排水の処理方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/12 20060101AFI20170116BHJP

   G21F 9/06 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 20/12 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 20/02 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 20/20 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 20/18 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 20/30 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/12 501J

   G21F9/06 G

   G21F9/06 521A

   G21F9/12 501B

   G21F9/12 501C

   G21F9/12 501F

   G21F9/12 501G

   B01J20/12 A

   B01J20/02 A

   B01J20/20 B

   B01J20/18 B

   B01J20/20 D

   B01J20/18 E

   B01J20/12 C

   B01J20/30

【請求項の数】4

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2013-95239(P2013-95239)

(22)【出願日】2013年4月30日

(65)【公開番号】特開2014-215269(P2014-215269A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2015年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】591030651

【氏名又は名称】水ｉｎｇ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000707

【氏名又は名称】特許業務法人竹内・市澤国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】槙田 則夫

(72)【発明者】

【氏名】矢出 乃大

【審査官】 後藤 孝平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２１３２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２００８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３７６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−２１９５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／１２

Ｇ２１Ｆ ９／０６

Ｂ０１Ｊ ２０／０２

Ｂ０１Ｊ ２０／１２

Ｂ０１Ｊ ２０／１８

Ｂ０１Ｊ ２０／２０

Ｂ０１Ｊ ２０／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルギン酸金属塩の水溶液中に放射性物質除去物質を分散させたゾル状液体を作製する工程と、
水溶性放射性セシウムと共にカルシウムを含有する放射性セシウム含有排水である被処理水に、前記ゾル状液体を加えてゲル化させてゲル状薬剤を作成する工程と、
前記ゲル状薬剤と前記被処理水とを混合接触させることにより、前記被処理水中の水溶性放射性セシウムを前記ゲル状薬剤に吸着させて、前記被処理水から水溶性放射性セシウムを除去する工程と、
前記放射性セシウムを吸着した前記ゲル状薬剤を網目状固液分離手段で捕集して固液分離する工程と、
を備えたことを特徴とする放射性セシウム含有排水の処理方法。

【請求項2】

前記ゾル状液体と前記放射性セシウム含有排水の被処理水を混合接触させる前に、２価以上の金属イオンを前記被処理水に添加することによりゲル化を促進させることを特徴とする、請求項１に記載の放射性セシウム含有排水の処理方法。

【請求項3】

前記放射性物質除去物質が、粘土鉱物、難溶性フェロシアン化合物、活性炭及びゼオライトからなる群のうちの１種又は２種以上の組合せからなるものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の放射性セシウム含有排水の処理方法。

【請求項4】

前記放射性物質除去物質として難溶性フェロシアン化合物を用いる際は、前記ゾル状液体中の難溶性フェロシアン化合物の含有量が０．０１〜１ｗ／ｗ％となるように調整することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の放射性セシウム含有排水の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性セシウムを含有した焼却灰の洗浄排水のように、放射性セシウムと共にカルシウムを含有する放射性セシウム含有排水を被処理水とする排水の処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

２０１１年３月１１日に我が国を襲った東日本大震災は大津波の発生を伴うものであり、東北地方沿岸部の市町村に壊滅的被害をもたらす未曾有の大災害となった。その津波による被害は東京電力（株）福島原子力発電所にも及び、原子炉冷却施設の機能停止、燃料棒のメルトダウン、水蒸気爆発などを引き起こし、放射性物質放出による環境汚染ならびに施設内の高レベル放射性物質汚染排液の発生という憂慮すべき事態を現出させた。そのため、放射性物質汚染排液から放射性物質を除去することは、日本国が可及的速やかに解決しなければならない課題の一つである。

【0003】

原子力発電所等の放射性物質取り扱い施設から放出される主な放射性核種として、ウラン−２３５の核分裂反応により生成されるヨウ素−１３１（半減期８．０２日）などの放射性ヨウ素と、セシウム−１３７（半減期３０．０７年）、セシウム−１３４（半減期２．０６年）などの放射性セシウムが挙げられる。

【0004】

このうち、放射性ヨウ素は、半減期が８日程度と短いため、震災直後には浄水汚泥などから検出され問題となったが、現在では沈静化している。一方、放射性セシウムは、半減期も長く、また東北地方や関東地方に幅広く拡散されたため、放射性セシウムにより汚染された土壌、落葉、瓦礫、下水汚泥、焼却灰の処理が大きな問題となっている。
中でも、放射性セシウムを含有した焼却灰、特に焼却飛灰には、揮発した放射性セシウムが濃縮しているばかりか、放射性セシウムが塩化セシウムとなって極めて水に溶解し易い形態で存在する。そのため、このような焼却灰を洗浄した際に排出される洗浄排水には放射性セシウムが多量に溶解することになる。しかし、水に溶解した状態で存在する放射性セシウムの除染処理技術は未だ確立されていない。

【0005】

放射性セシウムを除去する技術としては、その結晶格子内にセシウムイオンを選択的に取り入れることができる、フェロシアン化合物（鉄、銅、ニッケル塩など）の立体的特性（図２のｂ）参照）を利用して、フェロシアン化合物粉末を放射性セシウム含有排水に添加接触させた後、固液分離して放射性セシウム含有量を低減する技術や、粘土結晶格子面上のＳｉＯ四面体層の配列により形成された６個の酸素原子による六角形構造にセシウムイオンを選択的に取り入れることができる、モンモリロナイト属の粘土鉱物の立体的特性（図１及び図２のａ）参照）を利用して、モンモリロナイト属の粘土鉱物粉末を放射性セシウム含有排水に添加接触させた後、固液分離して放射性セシウム含有量を低減する技術など、セシウム吸着能を有する粉末状の吸着剤に放射性セシウム含有排水を接触させてセシウムを吸着除去する技術が知られている（図１、図２参照）。

【0006】

しかし、放射性物質吸着能を有する粉末状の吸着剤に放射性物質含有排水を接触させた後に固液分離する方法では、粉末状の吸着剤から水分を分離することが難しいため、固液分離後に放射性物質を含有する大量の汚泥（スラリー）が発生し、その汚泥減容化処理が必要となるという課題を抱えていた。
かかる課題を解決するための手段として、水分を分離させることが比較的容易な粒状の吸着剤を利用する方法や、多孔性素材の表面や空隙部に放射性物質吸着能を有する物質を添着或いは担持させた放射性物質除去物質を利用する方法などが考えられる。

【0007】

前者の方法に関しては、例えば特許文献１（特開昭５６−７９９９９号公報）において、６０〜８０メッシュ径のＸ型ゼオライトを湿潤後、硫酸銅水溶液を加えて銅イオンを吸着させたのち、フェロシアン化カリウム水溶液と反応させることにより、ゼオライトの空隙内および各面にフェロシアン化銅を生成させることにより、フェロシアン化金属化合物を添着させる添着方法、および該添着ゼオライトを吸着剤として用いる処理方法が開示されている。

【0008】

他方、後者の方法に関しては、例えば特許文献２（特開平９−１７３８３２号公報）において、多孔性樹脂に低沸点有機溶剤に可溶かつ水に難溶の第四級アンモニウム塩を担持させ、さらにヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸塩（発明者注：フェロシアン化塩の別名）含有水溶液で処理したのち、この処理物を銅塩含有水溶液と接触させて該樹脂の細孔内にヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸銅を沈積させ、次いで樹脂内の第四級アンモニウム塩を低沸点有機溶剤で抽出することを特徴とするヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸銅担持多孔性樹脂の製造方法が開示されている。

【0009】

また、特許文献３（特公昭６２−４３５１９号公報）には、フェロシアン化銅をゼオライトに添着させてなる放射性物質除去物質が開示され、特許文献４（特開平９−１７３８３２号公報）には、ヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸銅を多孔性樹脂に担持させてなる放射性物質除去物質が開示されている。
さらにまた、特許文献５（特公昭６２−４３５１９号公報）には、フェロシアン化銅を粒状活性炭に添着させてなる放射性物質除去物質が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開昭５６−７９９９９号公報

【特許文献2】特開平９−１７３８３２号公報

【特許文献3】特公昭６２−４３５１９号公報

【特許文献4】特開平９−１７３８３２号公報

【特許文献5】特公昭６２−４３５１９号公報

【特許文献6】特開２０１３−６８４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

放射性物質の除染処理に関しては、処理廃棄物としてのスラリー状汚泥を発生することなく、しかも、できれば、吸着塔などの専用処理設備を建設することなく、処理現場で容易に処理することができることが重要である。

【0012】

そこで本発明は、放射性セシウムを含有した焼却灰の洗浄排水のように、放射性セシウムが溶解した排水を被処理対象とし、処理廃棄物としてのスラリー状汚泥を発生することなく、しかも、吸着塔などの専用処理設備を建設することなく、処理現場で容易に処理することができる、新たな放射性セシウム含有排水の処理方法を提供せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、アルギン酸金属塩の水溶液中に放射性物質除去物質を分散させたゾル状液体を作製する工程と、水溶性放射性セシウムと共にカルシウムを含有する放射性セシウム含有排水である被処理水に、前記ゾル状液体を加えてゲル化させてゲル状薬剤を作成する工程と、前記ゲル状薬剤と前記被処理水とを混合接触させることにより、前記被処理水中の水溶性放射性セシウムを前記ゲル状薬剤に吸着させて、前記被処理水から水溶性放射性セシウムを除去する工程と、前記放射性セシウムを吸着した前記ゲル状薬剤を網目状固液分離手段で捕集して固液分離する工程と、を備えたことを特徴とする放射性セシウム含有排水の処理方法を提案する。

【発明の効果】

【0014】

水溶性放射性セシウムと共にカルシウムを含有する排水に対して、アルギン酸金属塩の水溶液中に放射性物質除去物質を分散させたゾル状液体を加えると、ゲル化反応を起こしてゲル（本発明ではこれを「ゲル状薬剤」と称する）を作製することができる。よって、アルギン酸金属塩と放射性物質除去物質を用意しておけば、処理現場において、被処理水である放射性セシウム含有排水の一部又は全部を使用してゲル状薬剤を調製することができる。しかも、このゲル状薬剤を被処理水である放射性セシウム含有排水と混合すれば、排水から水溶性放射性セシウムを吸着除去できるから、吸着塔などの専用処理設備を建設することなく、一連の処理を処理現場において容易に実施することができる。
さらには、水溶性放射性セシウムをゲル状薬剤に吸着させて、水溶性放射性セシウムを吸着したゲル状薬剤は、網、ざる、スクリーンなどの網目状固液分離手段で捕集して固液分離すればよいから、処理廃棄物としてスラリー状汚泥を発生することもないし、乾燥処理する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】モンモリロナイト系粘土鉱物の酸化ケイ素層の酸素原子配列を模式的に示した図である。

【図2】モンモリロナイト系粘土鉱物の酸素の六角形格子内およびフェロシアン化合物結晶の立方格子内に、セシウムイオンを取り込む状態の一例を模式的に示した図である。

【図3】実施例４６で使用した処理装置の構造を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明を実施するための形態について説明する。但し、本発明が次に説明する実施形態に限定されるものではない。

【0017】

＜本排水処理方法＞
本発明を実施するための形態の一例として、放射性セシウムを含有した焼却灰の洗浄排水を被処理水とする放射性セシウム含有排水の処理方法であって、被処理水の一部を利用して、アルギン酸金属塩の水溶液中に放射性物質除去物質を分散させたゾル状液体（「アルギン酸ゾル」とも称する）を、被処理水の当該一部に加えてゲル化させてゲル状薬剤を作製する工程（「ゲル状薬剤調製工程」と称する）と、必要に応じて該被処理水のｐＨを５以下に調整する工程（「ｐＨ調整工程」）と、前記ゲル状薬剤と被処理水とを混合接触させることにより、該被処理水中の水溶性放射性セシウムを当該ゲル状薬剤に吸着させて、当該被処理水から水溶性放射性セシウムを除去する工程（「セシウム除去工程」と称する）と、を備えた放射性セシウム含有排水（以下「本排水処理方法」と称する）について説明する。

【0018】

＜被処理水＞
殆どの焼却場では酸性ガス対策で消石灰が煙道噴霧されるため、焼却灰の洗浄水にはカルシウムが高濃度で含有される。よって、放射性セシウムを含有した焼却灰の洗浄排水には、放射性セシウムと共にカルシウムが含有される。
但し、本発明が提案する放射性セシウム含有排水の処理方法の被処理水としては、このような焼却灰の洗浄水に限定されるものではなく、水溶性放射性セシウムと共にカルシウムを含有する排水であればよい。

【0019】

被処理水中のカルシウム濃度は、特に限定するものではないが、アルギン酸ゾルを加えた時のゲル化反応性の観点から、０．５ｗ／ｖ％以上であるのが好ましく、中でも１ｗ／ｖ％以上或いは４ｗ／ｖ％以下であるのがより一層好ましい。

【0020】

＜ゲル状薬剤調製工程＞
被処理水としての焼却灰はカルシウムイオンが溶解しているため、該被処理水の一部を利用して、この一部の被処理水にアルギン酸ゾルを加えると、瞬時にゲル化してゲル状薬剤を作製することができる。

【0021】

（アルギン酸ゾルの調製）
アルギン酸金属塩を水に溶解して粘稠性の水溶液を作製し、この水溶液に放射性物質除去物質を加えて均一に分散・混合させることでアルギン酸金属塩ゾル（「アルギン酸ゾル」と称する）を作製することができる。
アルギン酸金属塩は、水に可溶であり、粘稠性の水溶液となる。

【0022】

アルギン酸金属塩の水溶液の濃度としては０．５〜５w/v％が好ましく、中でも１w/v％以上或いは２w/v％以下であるのが特に好ましい。

【0023】

アルギン酸金属塩の水溶液中に加える放射性物質除去物質の量は、放射性物質除去効率の観点から、アルギン酸金属塩に対して６０質量％以上、中でも７０質量％以上とするのが好ましい。

【0024】

（アルギン酸金属塩）
アルギン酸金属塩は、２価以上の金属イオン、例えばバリウムイオンやカルシウムイオンを含有する水中に滴下することにより、瞬時にゲル化反応を起こし、球状造粒物を作ることが知られている。例えば塩化カルシウム水溶液にアルギン酸ナトリウム水溶液を一滴ずつ入れると、アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムが反応し、アルギン酸ナトリウム水溶液の表面にアルギン酸カルシウム膜が形成され、アルギン酸ナトリウム水溶液が球状になり、所謂人工種子（イクラ）が形成されることが知られている。
よって、カルシウムイオンが溶解している被処理水にアルギン酸ゾルを滴下すると、加えると、瞬時にゲル化反応を起こし、球状造粒物を作ることができる。

【0025】

アルギン酸金属塩としては、例えばアルギン酸ナトリウム、アルギン酸リチウム、アルギン酸カリウムなどを挙げることができ、中でも、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸リチウム、アルギン酸カリウムが好ましく、価格などを考慮すると、アルギン酸ナトリウムが特に好適である。

【0026】

（放射性物質除去物質）
本排水処理方法に用いる放射性物質除去物質は、放射性物質を何らかの手段で捕らえることができる機能を有する物質であれば任意に採用可能である。中でも、粘土鉱物、難溶性フェロシアン化合物、活性炭及びゼオライトからなる群のうち１種の放射性物質除去物質或いは２種類以上の組み合わせからなる放射性物質除去物質を選択して用いるのが好ましい。

【0027】

粘土鉱物としては、セシウムイオンを選択吸着できる酸素配列の立体構造を持ったものであれば何れでもよく、特に限定するものではない。モンモリロナイト属あるいはカオリナイト属のように、粘土結晶格子面上のＳｉＯ四面体層の配列により形成された６個の酸素原子による六角形構造（図１）を有しているものが好適であり、ＡＬＯ八面体層の両面をＳｉＯ四面体層が挟んだ形状の三層構造をしているモンモリロナイト属、或いは、ＡＬＯ八面体層とＳｉＯ四面体層からなる二層構造をしているカオリナイト属の粘土鉱物が特に好適である。
これらの粘土鉱物としては、Ｎａ形モンモリロナイトであるベントナイト、Ｈ形モンモリロナイトである酸性白土、これらを酸処理して可溶性陽イオンを溶出させて表面活性を高めた活性白土、およびカオリン（白陶土）が挙げられる。
このように、粘土鉱物は、放射性セシウムを選択的に除去することができ、結晶構造に基づく選択吸着が有効であることから、モンモリロナイト系粘土鉱物、難溶性フェロシアン化合物、天然ゼオライトが有効である。中でも、難溶性フェロシアン化合物が特に好ましい。

【0028】

難溶性フェロシアン化合物としては、例えばＦｅ塩、Ｎｉ塩、Ｃｕ塩、Ｃｏ塩など難溶性フェロシアン化合物を挙げることができ、中でも価格などを考慮すると、Ｆｅ塩（紺青）が好適である。
この種の難溶性フェロシアン化合物は、放射性セシウムを選択的に除去することができる。

【0029】

活性炭としては、例えば石炭系、ヤシ殻系、木質系など、あらゆる種類の活性炭粉末を利用することができ、この種の活性炭は、塩素酸化法との併用で、放射性ヨウ素を除去することができる。

【0030】

ゼオライトは、天然ゼオライト、合成ゼオライトのいずれでもよい。
この種のゼオライトは、高い陽イオン交換能を有していることから放射性陽イオン核種を除去することができる。よって、放射性セシウムのほかにも、放射性ストロンチウムを除去することもできる。特に、４Ａ型合成ゼオライトはストロンチウムの選択除去性が高いことが知られている。

【0031】

但し、難溶性フェロシアン化合物のセシウム吸着性は極めて高いため、処理条件などによっては、処理後の放射性物質吸着材における放射能汚染レベルが高くなり過ぎてしまい、処理後の放射性物質吸着材を処理することが困難になる可能性がある。
そのため、放射性物質除去機能物質として難溶性フェロシアン化合物を用いる際は、前記ゾル状液体中の難溶性フェロシアン化合物の含有量が０．０１〜５ｗ／ｗ％、中でも２ｗ／ｗ％以下、その中でも１ｗ／ｗ％以下に調整するのが好ましい。

【0032】

具体的には、ゾル状液体中に難溶性フェロシアン化合物と、粘土鉱物、活性炭及びゼオライトからなる群のうちから選ばれる１つ以上の非フェロシアン化合物とを組み合わせて放射性物質吸着材を含有させると共に、前記難溶性フェロシアン化合物と前記非フェロシアン化合物と水の合計量に対する難溶性フェロシアン化合物の含有割合を０．０１〜５ｗ／ｗ％、中でも２ｗ／ｗ％以下、その中でも１ｗ／ｗ％以下に調整するのが好ましい。

【0033】

（ゲル化）
前述のように、被処理水としての焼却灰はカルシウムイオンが溶解しているため、該被処理水の一部を利用して、この一部の被処理水にアルギン酸ゾルを加えると、瞬時にゲル化してゲル状薬剤を作製することができる。

【0034】

好ましくは、被処理水の一部を採取して、緩やかに撹拌した該被処理水中にアルギン酸ゾル（ゾル状液体）を内径２ｍｍ〜３ｍｍのノズルから液滴を滴下させることにより、前記放射性物質除去物質を均一に包含したアルギン酸カルシウムゲルを作製することができる。

【0035】

この際、ゲル化剤を被処理水に添加することにより、アルギン酸ゾル（ゾル状液体）のゲル化を促進させるのが好ましい。
ゲル化剤としては、２価以上の金属塩を使用することができ、例えばバリウム、カルシウム、銅等の塩が挙げられる。具体的には例えば塩化バリウム、塩化カルシウム、硫酸銅、塩化第二鉄等を挙げることができ、中でもカルシウム塩が価格や取扱上の安全性などの理由で特に好ましい。
カルシウム塩としては、塩化物塩、臭化物塩、硝酸塩など、水溶性のカルシウム塩であれば特に限定するものではない。価格などを考慮すると、塩化カルシウムが好適である。
カルシウム塩水溶液の濃度としては特に限定するものではないが、上記と同様に、０．５ｗ／ｖ％以上であるのが好ましく、中でも１ｗ／ｖ％以上或いは４ｗ／ｖ％以下であるのがより一層好ましい。

【0036】

＜ｐＨ調整工程＞
ゾル状液体と被処理水を混合接触させる前に、必要に応じて該被処理水のｐＨを酸性領域、好ましくはｐＨ５以下、中でもｐＨ３〜５に調整するのが好ましい。
例えば難溶性フェロシアン化合物を放射能汚染水に加えると、ｐＨが高いほどフェロシアン化合物が処理水中に溶解して全シアン量が増えることになる。これに対し、難溶性フェロシアン化合物を被処理水に加える際、被処理水のｐＨを低くすれば、難溶性フェロシアン化合物の溶解を抑えることができることが判明した。よって、放射性セシウムを含有する放射能汚染水のｐＨを酸性領域に調整することで、フェロシアン化合物の溶解を抑えることができる。
その一方で、被処理水のｐＨを下げ過ぎると、難溶性フェロシアン化合物のセシウム選択吸着性が低下してしまうことが分かってきた。そこで、被処理水のｐＨは３〜５に調整するのが特に好ましい。

【0037】

被処理水を酸性領域、好ましくはｐＨ５以下に調整する手段としては、被処理水に塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸などの酸を添加する方法を挙げることができる。

【0038】

＜セシウム分離工程＞
前記ゲル状薬剤と被処理水とを混合接触させることで、被処理水に溶解している水溶性放射性セシウムはゲル状薬剤に均一に吸着される。そのため、被処理水から放射性セシウムを除去することができると同時に、処理後のゲル状薬剤の放射能汚染レベルを均一にすることができる。
これに対し、ゲル状薬剤をカラムに充填して、被処理水を通水するような固定床的な方法では、流入側のゲル状薬剤に放射性セシウムが集中的に吸着されるため、この部分の放射能汚染レベルが顕著に高くなり、この部分のゲル状薬剤を後処理することが困難になってしまう。

【0039】

この際、前記ゲル状薬剤と被処理水とを混合接触させる方法としては、撹拌機による撹拌混合、ポンプなどを用いた水流による撹拌混合、ガスを用いたガス撹拌、循環撹拌などを挙げることができる。

【0040】

前記ゲル状薬剤と被処理水とを混合接触させた後は、放射性セシウムを吸着した前記ゲル状薬剤を、網、ざる、スクリーンなどの網目状固液分離手段で捕集して固液分離することができる。

【0041】

このように本排水処理方法によれば、被処理水から効果的に放射性物質を除去できるばかりか、処理廃棄物としての汚泥スラリーが発生しないというメリットを享受できる。従来使用されてきた放射性物質を除去できる素材の多くは粉末状であるため、放射性物質を含んだ汚染水と接触させた後に固液分離しなくてはならないという問題点があり、除外装置が大きくなるばかりか、固液分離の結果、大量の汚泥が発生するという問題があった。これに対し、本排水処理方法によれば、被処理水を通水処理して、網目状固液分離手段で捕集して簡単に固液分離することが可能であるから、吸着塔や凝集沈殿処理装置などのような大きな設備が不要となり、かつ、汚泥も発生しないため放射性物質の濃縮減容化という点でも優れている。
また、全てのゲル状薬物が均一濃度の被処理水と接触させることができるため、処理後のゲル状薬剤の放射能汚染レベルを均一にすることができる。

【0042】

＜その他＞
なお、上記実施形態の説明では、被処理水の一部を利用してゲル状薬剤を作製する例を示したが、例えば一つの反応槽内で、被処理水にアルギン酸ゾルを加えてゲル状薬剤を作製すると同時に、該ゲル状薬剤に被処理水中の水溶性放射性セシウムを吸着させるようにしてもよい。

【0043】

＜語句の説明＞
本明細書において「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわら
ない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくはＹより小さい」の意も包含する。
また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）或いは「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と表現した場合、「Ｘより大きいことが好ましい」或いは「Ｙ未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。

【実施例】

【0044】

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳述する。

【0045】

＜試験１＞
実施例で被処理水とした排水は、放射性セシウムを含有した焼却灰の洗浄排水であり、放射性セシウム濃度５００Ｂｑ／Ｌ、カルシウム濃度０．５w/v％（５，０００ｍｇ／Ｌ）、ｐＨ１２．０であった。

【0046】

実施例１〜８では、１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液に難溶性フェロシアン化合物を混合し、重量組成比で難溶性フェロシアン化合物１３．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％を含有する原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。

【0047】

実施例１〜８では、被処理水に硫酸を添加することにより、被処理水のｐＨを表１に示す値（「処理ｐＨ」）に調整し、撹拌機で緩やかに撹拌しながら、前記原料ゾル溶液を、高さ５ｃｍ、内径３ｍｍのノズルから２５ｍＬ/分の速度で液滴を当該被処理水中に滴下させ、３０分間撹拌しながらそのままの状態を保持し、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状の湿潤ゲル(「アルギン酸ゲル」と称する)を得た。

【0048】

内容量１５Lの樹脂製容器内において、前記被処理水１０Lと前記アルギン酸ゲル１Lとを混合して撹拌機で６０分撹拌した後、網目大きさ１ｍｍのスクリーンを使用して固液分離して、アルギン酸ゲルを捕集すると共に処理水を得た。

【0049】

得られた処理水中のセシウム濃度は、放射能濃度等測定方法ガイドライン（環境省、平成23年12月）に準拠してゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリーにより放射能（Bq/L）を測定した。
また、得られた処理水中の全シアン濃度は、工場排水試験方法ＪＩＳ Ｋ ０１０２（2008年）３８．１．２項に記載された方法に準拠して測定した。
被処理水のカルシウム濃度、ｐＨ、原料ゾル溶液組成を変化させた場合の実施例を［表１］に示す。

【0050】

【表1】

【0051】

（結果）
実施例１〜８の全てにおいて、原水の放射性セシウム濃度５００Ｂｑ／Ｌに比べて、処理水の放射性セシウム濃度は有効に減少した。
その中で、被処理水のｐＨを６〜９に調整した実施例５〜８では、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができた。但し、全シアンがリークしたことが確認された。これに対し、被処理水のｐＨを３〜５に調整した実施例２〜４の場合には、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0052】

＜試験２＞
実施例９〜１６は、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化カルシウムを加えて、被処理水のカルシウム濃度を１．５８w/v％とした。また、試験１と同様に、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、被処理水に硫酸を添加することにより、被処理水のｐＨを表２に示す値（「処理ｐＨ」）にそれぞれ調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で、各ｐＨ毎に処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0053】

【表2】

【0054】

（結果）
実施例９〜１６の全てにおいて、原水の放射性セシウム濃度５００Ｂｑ／Ｌに比べて、処理水の放射性セシウム濃度は有効に減少した。
その中で、被処理水のｐＨを６〜９に調整した実施例１３〜１６では、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができた。但し、全シアンがリークしたことが確認された。これに対し、被処理水のｐＨを３〜５に調整した実施例９〜５の場合には、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0055】

＜試験３＞
実施例１７〜２３では、上記試験１の処理方法において、１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液に、難溶性フェロシアン鉄と共にカオリンを混合し、難溶性フェロシアン化合物０．０１３〜１．３w/w％、カオリン１３w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、硫酸を被処理水に添加することにより、何れも被処理水のｐＨを５に調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0056】

【表3】

【0057】

（結果）
実施例１７〜２３の全てにおいて、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0058】

＜試験４＞
実施例２４〜３０では、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化カルシウムを加えて、被処理水のカルシウム濃度を０．８６w/v％とした。
１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液に、難溶性フェロシアン化合物と共に粉末活性炭を混合し、難溶性フェロシアン化合物０．０１３〜１．３w/w％、活性炭１３w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％を含有する原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。
また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、硫酸を被処理水に添加することにより、何れも被処理水のｐＨを８に調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0059】

【表4】

【0060】

（結果）
実施例２４〜３０は、被処理水のｐＨを８に調整し、且つ原料ゾル溶液中に粉末活性炭を含有させた例である。これら実施例２４〜３０の全てにおいて、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。
また、原料ゾル溶液中に粉末活性炭を含有させて、フェロシアン化鉄の濃度を０．０１３ｗ／ｗ％としても、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができることを確認することができた。
これより、原料ゾル溶液中の難溶性フェロシアン化合物の含有量が０．０１ｗ／ｗ％以上であれば、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができると考えられる。

【0061】

＜試験５＞
実施例３１では、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化カルシウムを加えて、被処理水のカルシウム濃度を０．８６w/v％とした。
１w/v％のアルギン酸カリウム水溶液に、難溶性フェロシアン化合物と共にカオリンおよび粉末活性炭を混合し、難溶性フェロシアン化合物０．０１３〜１，３w/w％、カオリン６．５w/w％、活性炭６．５w/w％、アルギン酸カリウム０．９w/w％を含有する原料ゾル溶液(アルギン酸カリウムゾル)を調製した。
また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、硫酸を被処理水に添加することにより、何れも被処理水のｐＨを５に調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0062】

【表5】

【0063】

（結果）
実施例３１は、被処理水のｐＨを５に調整し、且つアルギン酸カリウムを使用し、原料ゾル溶液中にカオリン６．５w/w%および粉末活性炭を６．５w/w%を含有させた例である。この実施例３１においても、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0064】

＜試験６＞
実施例３２では、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化カルシウムを加えて、被処理水のカルシウム濃度を０．８６w/v％とした。
１w/v％のアルギン酸リチウム水溶液に、難溶性フェロシアン化合物と共にカオリンおよび粉末活性炭を混合し、難溶性フェロシアン化合物０．０１３〜１．３w/w％、カオリン６．５w/w％、活性炭６．５w/w％、アルギン酸カリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液(アルギン酸リチウムゾル)を調製した。
また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、硫酸を被処理水に添加することにより、何れも被処理水のｐＨを５に調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0065】

【表6】

【0066】

（結果）
実施例３２は、被処理水のｐＨを５に調整し、且つアルギン酸リチウムを使用し、原料ゾル溶液中にカオリン６．５w/w%および粉末活性炭を６．５w/w%を含有させた例である。この実施例３２においても、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0067】

＜試験７＞
実施例３３〜３８では、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化コバルトを加えて、被処理水のカルシウム濃度０．５０w/v％、コバルト濃度を１．３６w/v％とした。
１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液に、難溶性フェロシアン化合物と共にカオリンおよび粉末活性炭を混合し、難溶性フェロシアン化合物０．１３w/w％、カオリン６．５w/w％、活性炭６．５w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。
また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、塩酸を被処理水に添加することにより、被処理水のｐＨを４〜９の範囲で調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で、各ｐＨ毎に処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0068】

【表7】

【0069】

（結果）
実施例３３〜３８のいずれにおいても、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0070】

＜試験８＞
実施例３９〜４４では、上記試験１の処理方法において、被処理水に塩化ニッケルを加えて、被処理水のカルシウム濃度を０．５０w/v％、ニッケル濃度を１．３６w/v％とした。
１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液に、難溶性フェロシアン化合物と共に、粉末４Ａ型ゼオライトおよび粉末活性炭を混合し、難溶性フェロシアン化合物０．１３w/w％、ゼオライト６．５w/w％、活性炭６．５w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。また、アルギン酸ゲルと混合接触させる前に、塩酸を被処理水に添加することにより、被処理水のｐＨを４〜９の範囲で調整した。これ以外の点については試験１と同様に処理水を得た。
そして、試験１と同様の方法で、各ｐＨ毎に処理水中のセシウム濃度及び全シアン濃度を測定した。

【0071】

【表8】

【0072】

（結果）
実施例３９〜４４のいずれにおいても、処理水の放射性セシウム濃度を検出限界未満まで減少させることができ、しかも、全シアンのリークも検出されなかった。

【0073】

＜試験９＞
実施例４５では、被処理水の放射性セシウム濃度が１００Ｂｑ／Ｌであること以外は実施例１０と同条件で処理を行った後、本発明の放射性物質吸着ゲルを任意の場所から試料１、試料２、試料３を３点試料採取して放射能を測定したところ、それぞれ７，５００、７，３００、７，５００Ｂｑ／ｋｇであり、ほぼ均一な放射能レベルであった。

【0074】

これに対し、比較例１では、実施例１０と同一の原料ゾル溶液を、実施例４と同一のｐＨ、カルシウム濃度のゲル化液中に内径３ｍｍのノズルを介して液面高さ５ｃｍから滴下してゲル化後、５０℃で１２時間乾燥させて作成した多孔質放射性物質吸着剤を、内径４０ｍｍのカラムに層厚４００ｍｍとなるよう充填し、実施例４５と同一の被処理水５００Ｌを通水速度ＬＶ１０ｍ^３／ｍ^２／時で通水した。
処理後の吸着剤を、通水入口側と出口側に二分割して採取し射能を測定したところ、それぞれ１５，５００Ｂｑ／ｋｇ（ｗｅｔ）および１００Ｂｑ／ｋｇ（ｗｅｔ）未満であり、入口側の吸着剤に集中して吸着され、著しく高い放射能レベルとなっていた。

【0075】

実施例４６では、図３に示した装置を用いて、放射性セシウムを含む放射能濃度８０Ｂｑ／Ｌ、ｐＨ７．５、カルシウム濃度５，５００ｍｇ／Ｌの被処理水１００Ｌを処理槽に導入後、被処理水を撹拌機で緩やかに撹拌しながら、実施例３７と同様の原料ゾル溶液１Ｌを滴下してアルギン酸ゲルを形成せしめ、さらに２時間撹拌を継続した。処理後終了後、目開き２ｍｍのスクリーンを介して、アルギン酸ゲルと処理水を分離したところ、処理水の放射能濃度は１０Ｂｑ／Ｌ未満、全シアンは０．０１ｍｇ／Ｌ未満となり、処理後のアルギン酸ゲルの放射能濃度は６，５００Ｂｑ／ｋｇであった。

【0076】

＜参照実施例＞
上記実施例は、放射性物質除去物質として、主に難溶性フェロシアン化合物を使用したものであるが、粘土鉱物、活性炭、ゼオライトなども放射性物質除去効果を発揮することを示すために、下記参照実施例１〜３１及び参照参考例３２〜３４を示す。

【0077】

なお、下記参照実施例１〜３１及び参照参考例３２〜３４の製造条件を表９に、処理試験結果を表１０に示した。
また、参照実施例における各物性の評価方法は次のようであった。

【0078】

（放射性物質除去率の測定）
処理試験条件は、セシウムイオン及びヨウ素イオンの濃度が各５ｍｇ／Ｌとなるように塩化セシウム及びヨウ化カリウムを水道水に添加し、このようにして調製した原水に、実施例で得られた乾燥ゲルを振動ミルで粉砕した粉砕物（平均粒径４５μm以下）を５０００ｍｇ／Ｌ添加し、１００ｒｐｍで６時間連続撹拌による接触処理を行った後、０．４５μｍのＧＦフィルターでろ過し、ろ液中のセシウムイオンを原子吸光光度法及びヨウ素イオンの濃度をイオンクロマトグラフ法で測定して、それぞれの除去率を測定した。

【0079】

なお、原水にヨウ素イオンを添加したのは、活性炭を含む本発明剤の場合のみであり、この場合には遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムの添加を行った。
また、本試験では、放射線を放出していないセシウムイオン及びヨウ素イオンの除去率を測定したが、除去のメカニズムを考慮すれば、放射線を放出しているものの除去率も同様であると考えることができる。

【0080】

（湿潤ゲルの粒径の測定）
湿式の篩い分け法によって湿潤ゲルの粒径を測定した。

【0081】

（乾燥ゲルの平均粒径の測定）
JIS K 1474活性炭試験方法６．４項の粒度分布の測定方法に準拠して篩試験を行い、通過重量の累積比率（％）が５０％となった粒径を平均粒径として求めた。

【0082】

（参照実施例１）
１w/v％のアルギン酸ナトリウム水溶液にベントナイトを混合し、重量組成比でベントナイト２．０w/w％、アルギン酸ナトリウム１．０w/w％の原料ゾル溶液(アルギン酸ナトリウムゾル)を調製した。これとは別に、ゲル化溶液として４w/v％の塩化カルシウム水溶液を調製した。このゲル化溶液をマグネチックスターラーで緩やかに撹拌しながら、前記原料ゾル溶液を、高さ５ｃｍ、内径３ｍｍのノズルから２５ｍＬ/分の速度で液滴を滴下させ、３０分間ゲル化溶液中に保持し、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状の湿潤ゲル(アルギン酸ナトリウムゲル)を得た。得られた湿潤ゲルを、乾燥機で１１５℃、８時間の乾燥をし、平均粒径１．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、上記のように放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0083】

なお、原料ゾル溶液を内径２ｍｍのノズルから液滴を滴下させ、粒径の小さい球状湿潤ゲルを得ることを試みたが、ノズル内径を小さくしても得られる球状湿潤ゲルの粒径は同様に４ｍｍ〜５ｍｍ径であり、ノズル径を変えても球状湿潤ゲル径は同様であった。

【0084】

（参照実施例２）
重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４〜５ｍｍ径の球状の湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させ、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0085】

（参照実施例３）
重量組成比でベントナイト２１w/w％、アルギン酸ナトリウム０．８w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを実施例１同様に乾燥させ、平均粒径２．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0086】

参照実施例１〜３の結果から分かるように、原料ゾル溶液のベントナイト添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（「乾燥ゲル」）の粒径を、それぞれ平均粒径１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍと精度良く制御することができた。

【0087】

また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0088】

（参照実施例４）
アルギン酸ナトリウム水溶液濃度を０．５w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．５w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0089】

（参照実施例５）
アルギン酸ナトリウム水溶液濃度を２w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0090】

（参照実施例６）
アルギン酸ナトリウム水溶液濃度を３w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム１．８w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0091】

参照実施例４〜６の結果から分かるように、原料ゾル溶液のベントナイト添加量が同一であれば、アルギン酸ナトリウム水溶液の濃度を０．５〜３w/v％の範囲で変化させても、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径は、いずれも平均粒径２．０ｍｍに精度良く制御できた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0092】

（参照実施例７）
ゲル化溶液の塩化カルシウム濃度を０．５w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0093】

（参照実施例８）
ゲル化溶液の塩化カルシウム濃度を１w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0094】

（参照実施例９）
ゲル化溶液の塩化カルシウム濃度を２w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0095】

（参照実施例１０）
ゲル化溶液の塩化カルシウム濃度を３w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0096】

（参照実施例１1）
ゲル化溶液の塩化カルシウム濃度を５w/v％とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0097】

参照実施例２及び参照実施例７〜１１の結果から分かるように、原料ゾル溶液のベントナイト添加量が同一であれば、ゲル化溶液の塩化カルシウム溶液の濃度を０．５〜５w/v％の範囲で変化させても、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径は、いずれも平均粒径２．０ｍｍに精度良く制御できた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0098】

（参照実施例１２）
アルギン酸ナトリウム水溶液に替えてアルギン酸カリウムの１w/v％水溶液を用い、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸カリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0099】

（参照実施例１３）
アルギン酸ナトリウム水溶液に替えてアルギン酸リチウムの１w/v％水溶液を用い、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸カリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0100】

参照実施例２及び参照実施例１２、１３の結果から分かるように、原料ゾル溶液のベントナイト添加量が同一であれば、アルギン酸塩をナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩の何れかの水溶性アルギン酸塩に替えても、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径は、いずれも平均粒径２．０ｍｍに精度良く制御できた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0101】

（参照実施例１４）
ゲル化溶液の塩化カルシウム溶液に替えて、硝酸カルシウムの４w/v％水溶液とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0102】

（参照実施例１５）
ゲル化溶液の塩化カルシウム溶液に替えて、臭化カルシウムの４w/v％水溶液とし、重量組成比でベントナイト７．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0103】

参照実施例２及び参照実施例１４、１５の結果から分かるように、原料ゾル溶液のベントナイト添加量が同一であれば、ゲル化溶液のカルシウム塩を塩化物、硝酸化物、臭化物の何れかの水溶性カルシウム塩に替えても、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径は、いずれも平均粒径２．０ｍｍに精度良く制御できた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0104】

（参照実施例１６）
重量組成比でベントナイト０．７w/w％、活性炭０．７w/w％、アルギン酸ナトリウム１．０w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径１．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0105】

（参照実施例１７）
重量組成比でベントナイト２．４w/w％、活性炭２．４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0106】

（参照実施例１８）
重量組成比でベントナイト６．１w/w％、活性炭６．１w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0107】

参照実施例１６〜１８の結果から分かるように、ベントナイトと活性炭の混合物の場合でも、原料ゾル溶液のベントナイト添加量および活性炭添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径を、それぞれ平均粒径１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍと制御することができた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0108】

（参照実施例１９）
重量組成比でゼオライト２．５w/w％、アルギン酸ナトリウム１．０w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径１．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0109】

（参照実施例２０）
重量組成比でゼオライト７．８w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0110】

（参照実施例２１）
重量組成比でゼオライト１４w/w％、アルギン酸ナトリウム０．８w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0111】

参照実施例１９〜２１の結果から分かるように、ゼオライトの場合でも原料ゾル溶液のベントナイト添加量および活性炭添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径を、それぞれ平均粒径１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍと制御することができた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0112】

（参照実施例２２）
重量組成比でゼオライト１．３w/w％、活性炭１．３w/w％、アルギン酸ナトリウム１．０w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径１．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0113】

（参照実施例２３）
重量組成比でゼオライト５．０w/w％、活性炭５．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0114】

（参照実施例２４）
重量組成比でゼオライト８．０w/w％、活性炭８．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．８w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0115】

参照実施例２２〜２４の結果から分かるように、ベントナイトと活性炭の混合物の場合でも、原料ゾル溶液のベントナイト添加量および活性炭添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径を、それぞれ平均粒径１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍと制御することができた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0116】

（参照実施例２５）
重量組成比でベントナイト０．７w/w％、ゼオライト０．７w/w％、活性炭０．７w/w％、アルギン酸ナトリウム１．０w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径１．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0117】

（参照実施例２６）
重量組成比でベントナイト２．６w/w％、ゼオライト２．６w/w％、活性炭２．６w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0118】

（参照実施例２７）
重量組成比でベントナイト５．０w/w％、ゼオライト５．０w/w％、活性炭５．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．８w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．５ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0119】

参照実施例２５〜２７の結果から分かるように、ベントナイトとゼオライトと活性炭の３種の混合物の場合でも、原料ゾル溶液のベントナイト添加量、ゼオライト添加量および活性炭添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径を、それぞれ平均粒径１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍと制御することができた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0120】

（参照実施例２８）
重量組成比で紺青８．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0121】

（参照実施例２９）
重量組成比で紺青４．０w/w％、活性炭４．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0122】

（参照実施例３０）
重量組成比で紺青４．０w/w％、ベントナイト４．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法でゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを参照実施例１同様に乾燥させて、平均粒径２．０ｍｍの球状の多孔質体造粒物（表の「乾燥ゲル」）を得た。
そして、参照実施例１と同様の処理試験を行い、上述のように放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0123】

（参照実施例３１）
重量組成比で紺青３．０w/w％、ベントナイト３．０w/w％、活性炭３．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを乾燥し、平均粒径２．０ｍｍの乾燥球状物を得た。また、遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加した以外は参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0124】

参照実施例２８〜３１の結果、紺青、紺青と活性炭の混合物、紺青とベントナイトの混合物、紺青とベントナイトと活性炭の混合物の場合でも、原料ゾル溶液のベントナイト添加量、紺青添加量および活性炭添加量を変化させることで、球状の多孔質体造粒物（乾燥ゲル）の粒径を平均粒径２．０ｍｍに制御することができた。
また、それぞれの参照実施例について複数回行ったところ、いずれも平均粒径の変動係数が５％未満範囲内となるように精度良く制御することができた。

【0125】

（参照参考例３２）
重量組成比でカオリン８．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを乾燥し、平均粒径２．０ｍｍの乾燥球状物を得た。参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0126】

（参照参考例３３）
重量組成比で酸性白土８．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを乾燥し、平均粒径２．０ｍｍの乾燥球状物を得た。参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0127】

（参照参考例３４）
重量組成比で酸性白土８．０w/w％、アルギン酸ナトリウム０．９w/w％の原料ゾル溶液を調製した以外は参照実施例１と同様の方法で滴下液のゲル化を行い、４ｍｍ〜５ｍｍ径の球状湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを乾燥し、平均粒径２．０ｍｍの乾燥球状物を得た。参照実施例１と同様に放射性物質除去率を測定し、結果を表１０に示した。

【0128】

参照参考例３２〜３４の結果から分かるように、カオリン、酸性白土、活性白土の場合でも原料ゾル溶液のベントナイト添加量、紺青添加量および活性炭添加量を変化させることで、乾燥球状物の粒径を平均粒径２．０ｍｍに制御することができた。

【0129】

（参照実施例３５）
参照実施例２で作成したベントナイトの平均粒径２．０ｍｍの球状放射性物質除去物質を内径１５０ｍｍのカラムに層厚３００ｍｍ充填し、水道水にセシウムイオン５．０ｍｇ／Ｌおよびストロンチウムイオン５．０ｍｇ／Ｌとなるように調製した原水を空塔速度ＳＶ＝２[ｍ^３−原水／ｍ^３−充填剤／時]で通水処理を行ったところ、通水開始２４時間後の状態で、セシウムイオン、ストロンチウムイオン共に、０．０１ｍｇ／Ｌ未満となった。

【0130】

（参照実施例３６）
参照実施例１７で作成したベントナイトおよび活性炭の平均粒径２．０ｍｍの球状放射性物質除去物質を内径１５０ｍｍのカラムに層厚３００ｍｍ充填し、水道水にセシウムイオン５．０ｍｇ／Ｌ、ヨウ素イオン５．０ｍｇ／Ｌおよびストロンチウムイオン５．０ｍｇ／Ｌとなるように調製した原水に遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加し、空塔速度ＳＶ＝２[ｍ^３−原水／ｍ^３−充填剤／時]で通水処理を行ったところ、通水開始２４時間後の状態で、セシウムイオン、ヨウ素イオン、ストロンチウムイオン共に、０．０１ｍｇ／Ｌ未満となった。

【0131】

（参照実施例３７）
参照実施例２６で作成したベントナイト、ゼオライトおよび活性炭の平均粒径２．０ｍｍの球状放射性物質除去物質を内径１５０ｍｍのカラムに層厚３００ｍｍ充填し、水道水にセシウムイオン５．０ｍｇ／Ｌ、ヨウ素イオン５．０ｍｇ／Ｌおよびストロンチウムイオン５．０ｍｇ／Ｌとなるように調製した原水に遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加し、空塔速度ＳＶ＝２[ｍ^３−原水／ｍ^３−充填剤／時]で通水処理を行ったところ、通水開始２４時間後の状態で、セシウムイオン、ヨウ素イオン、ストロンチウムイオン共に、０．０１ｍｇ／Ｌ未満となった。

【0132】

【表9】

【0133】

【表10】

【図1】

【図2】

【図3】