特許 6363936 汚染物質除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6363936

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】汚染物質除去方法

(51)【国際特許分類】

   B24C 1/00 20060101AFI20180712BHJP

   G21F 9/28 20060101ALI20180712BHJP

   B24C 11/00 20060101ALI20180712BHJP

   B24C 9/00 20060101ALI20180712BHJP

   B08B 7/00 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   B24C1/00 A

   G21F9/28 531B

   B24C11/00 E

   B24C9/00 H

   B08B7/00

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-222611(P2014-222611)

(22)【出願日】2014年10月31日

(65)【公開番号】特開2015-110260(P2015-110260A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2017年9月28日

(31)【優先権主張番号】特願2013-230481(P2013-230481)

(32)【優先日】2013年11月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505466642

【氏名又は名称】株式会社東洋ユニオン

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】313000184

【氏名又は名称】株式会社ＫＧフローテクノ

(73)【特許権者】

【識別番号】501261506

【氏名又は名称】株式会社データ・トゥ

(74)【代理人】

【識別番号】100131048

【弁理士】

【氏名又は名称】張川 隆司

(72)【発明者】

【氏名】中村 弘

(72)【発明者】

【氏名】平 治

(72)【発明者】

【氏名】石原 哲

(72)【発明者】

【氏名】中村 正宏

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 豪

(72)【発明者】

【氏名】森 直樹

(72)【発明者】

【氏名】矢島 清志

(72)【発明者】

【氏名】伊東 章

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５２５１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５６３２１５０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平４−１２９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１１１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１９６５７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｃ １／００

Ｂ０８Ｂ ７／００

Ｂ２４Ｃ ９／００

Ｂ２４Ｃ １１／００

Ｇ２１Ｆ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペレット供給ホースを介して供給されるドライアイスペレットとエア供給ホースを介して供給される圧縮空気とを噴射ノズルで混合し、汚染物質が付着した汚染面に噴射してその汚染物質を該汚染面から剥離し、その剥離した汚染物質を捕獲して回収する汚染物質除去方法において、
前記ドライアイスペレットには、該ドライアイスペレットの硬度を高めるとともに常温での揮発性を有する硬化剤が添加され、
前記圧縮空気の供給源とエア供給ホースとの間の空気流路途中において、その空気流路内を通過する圧縮空気を０℃以下に冷却する冷却剤が不活性ガス状態で混入され、
前記噴射ノズルから前記ドライアイスペレットと圧縮空気とが前記汚染面に噴射されたとき、前記硬化剤は揮発性ガスとして、かつ前記冷却剤は不活性ガスとして、前記ドライアイスペレットにより剥離された汚染物質及び前記ドライアイスペレットが昇華した二酸化炭素とともに回収されることを特徴とする汚染物質除去方法。

【請求項2】

前記硬化剤はエチルアルコール、メチルアルコール等のアルコール類であり、ドライアイスブロックを切削して得られた粉末状のドライアイスを押し固めて前記ドライアイスペレットに成形する際に噴霧して添加される請求項１に記載の汚染物質除去方法。

【請求項3】

前記硬化剤はエチルアルコール、メチルアルコール等のアルコール類であり、液体二酸化炭素が固化した粉末状のドライアイスを押し固めて前記ドライアイスペレットに成形する際に噴霧して添加される請求項１に記載の汚染物質除去方法。

【請求項4】

前記ドライアイスペレットは、前記硬化剤を添加後のモース硬度が２．５〜３になるように調製される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の汚染物質除去方法。

【請求項5】

前記冷却剤は窒素ガス、二酸化炭素又は希ガスであり、前記圧縮空気が前記噴射ノズルから前記汚染面に噴射されるとき前記空気流路を流れる圧縮空気に混入される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の汚染物質除去方法。

【請求項6】

前記圧縮空気は、前記冷却剤の混入時の温度が０℃〜−１０℃になるように調整される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の汚染物質除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有毒物質、放射性物質、細菌等の汚染物質（有害な物質）を除去する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば高速道路のトンネルにおいては、定期的に壁面や灯具の清掃・補修が行われるが、自動車の排気ガスに由来する黒煤、ＮＯｘ粉塵、ＳＯｘ粉塵、ＰＭ粉塵、ダイオキシン等の有毒物質（汚染物質）が問題視されている。すなわち、清掃の際に発生する塵埃や処理水が大気、水、土等の環境を汚染したり、除染作業者や周辺住民の健康を阻害したりするおそれがある。そこで、特許文献１では、二次汚染が発生しないドライアイスペレットをブラストメディア（投射材）とし、ブラストノズル（噴射ノズル）及び噴射領域を覆うカバーにより囲まれた移動作業区画を備え、そのカバー内の汚染物質を負圧吸引することによって、汚染の拡大を防止している。

【0003】

また、例えば原子力発電所や核燃料再処理工場等においては、放射性廃棄物、建屋等の放射性物質（汚染物質）を除染する際に発生する塵埃や処理水が大気、水、土等の環境を汚染したり、除染作業者や周辺住民の健康を阻害したりするおそれがある。そこで、特許文献２では、二次汚染が発生しないドライアイスペレットをブラストメディア（投射材）とし、遮断壁により囲まれブラストガン（噴射ノズル）を収容する移動作業室と、噴射領域を覆うフードとを備え、そのフード内の汚染物質を負圧吸引することによって、汚染の拡大を防止している。

【0004】

特許文献１，２のようにドライアイスペレットの噴射ノズルを含む作業区画を移動可能とすることによって、トンネル内部、原発建屋内部等の全体を効率的に除染できる。しかし、このような場合にドライアイスペレットの供給ホースを長く伸ばして作業区画の移動範囲を広げようとしても、搬送距離が長くなるにつれてノズルから噴出するドライアイスペレットが徐々に小さくなり、やがて噴射ノズルからペレットが噴射しなくなって剥離機能が失われる現象が発生する。合成樹脂製の供給ホースを介して噴射ノズルに供給されるドライアイスペレットは、ペレット同士の接触（及び摩擦）によって、あるいは供給ホース内面とペレットとの接触（及び摩擦）によって、物理的に削られたり、供給ホース内面との付着・離脱を繰り返したり、摩擦熱の発生に伴う温度上昇により噴射前に昇華が進んだりする結果、次第に小さくなると考えられる。また、圧縮空気がエア供給ホースを流れる間に温度上昇すると、混合時にドライアイスペレットへ伝熱してドライアイスペレットの昇華ひいては衝撃エネルギーの低下を促進することも想定される。これらが相乗的に作用する結果、一般的には供給ホースによるドライアイスペレットの搬送可能距離は１０ｍ未満とされている。

【0005】

ところで、高速道路のトンネルの半径が１０ｍ以上に達する場合や、原発建屋での移動距離が１０ｍ以上必要な場合はたびたび発生する。このような場合、噴射ノズルの他にペレット及び圧縮空気の供給源（少なくともその一部）を移動作業区画とともにトンネル内あるいは建屋内で移動させないと除染作業が継続できなくなり、除染作業の能率が低下し、除染コストが上昇する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０−３３７６６７号公報

【特許文献2】特開２０１３−２１０２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、ドライアイスペレットを噴射ノズルに供給するための供給ホースを長く伸ばして除染作業の能率を向上させることができる汚染物質除去方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の汚染物質除去方法は、
ペレット供給ホースを介して供給されるドライアイスペレットとエア供給ホースを介して供給される圧縮空気とを噴射ノズルで混合し、汚染物質が付着した汚染面に噴射してその汚染物質を該汚染面から剥離し、その剥離した汚染物質を捕獲して回収する汚染物質除去方法において、
前記ドライアイスペレットには、該ドライアイスペレットの硬度を高めるとともに常温での揮発性を有する硬化剤が添加され、
前記圧縮空気の供給源とエア供給ホースとの間の空気流路途中において、その空気流路内を通過する圧縮空気を０℃以下に冷却する冷却剤が不活性ガス状態で混入され、
前記噴射ノズルから前記ドライアイスペレットと圧縮空気とが前記汚染面に噴射されたとき、前記硬化剤は揮発性ガスとして、かつ前記冷却剤は不活性ガスとして、前記ドライアイスペレットにより剥離された汚染物質及び前記ドライアイスペレットが昇華した二酸化炭素とともに回収されることを特徴とする。

【0009】

このように、硬化剤の添加によりドライアイスペレットの硬度を高めるとともに、冷却剤の混入により圧縮空気を０℃以下に冷却するので、ペレット供給ホースを通り噴射ノズルで圧縮空気と混合されて噴射されるまでの全区間にわたり、ドライアイスペレットが壊れにくく（削られにくく）なり、温度上昇が抑制されて噴射前（厳密に言えば、汚染物質剥離前）の昇華が進みにくくなる。その結果、ペレット供給ホース（及びエア供給ホース）を長く（例えば１００ｍ程度あるいはそれ以上まで）伸ばして広範な作業領域を確保でき、除染作業の能率を向上させることができる。

【0010】

本発明において「汚染物質」は、有毒物質、放射性物質、細菌等のように大気、水、土等の環境を汚染したり、除染作業者や周辺住民の健康を阻害したりするおそれのある有害な物質一般をいう。例えば高速道路のトンネルにおいては、主として黒煤、ＮＯｘ粉塵、ＳＯｘ粉塵、ＰＭ粉塵、ダイオキシン等の有毒物質である。また、原子力発電所、核燃料再処理工場及びそれらの周辺地域においては、主としてセシウム、プルトニウム等の放射性物質である。

【0011】

捕獲装置は、例えば面状の不織布系エアフィルタと、その下流に活性炭層及びゼオライト層の一方及び他方を直列に備え、エアフィルタ、活性炭層及びゼオライト層の一方及び他方を通過した、汚染物質除去後の空気を排出する。

【0012】

硬化剤はエチルアルコール、メチルアルコール等のアルコール類であり、ドライアイスブロックを切削して得られた粉末状（パウダー状）のドライアイス（すなわちドライアイスパウダー）、あるいは液体二酸化炭素が固化した粉末状（雪状）のドライアイス（すなわちドライアイススノー）を押し固めてドライアイスペレットに成形する際に噴霧して添加される。

【0013】

ドライアイスペレットの成形時に硬化剤としてのアルコール類を噴霧することによって、ペレットの硬さを均一に高めることができる。なお、硬化剤にはエチルアルコール、メチルアルコールの他、芳香族アルコール（例えば、ベンジルアルコール、サリチルアルコール）や脂環式アルコール（例えば、シクロヘキサノール、シクロオクタノール）等を含む。

【0014】

ドライアイスペレットは、硬化剤を添加後のモース硬度が２．５〜３になるように調製される。

【0015】

硬化剤の添加によってドライアイスペレットのモース硬度が２．５〜３に向上することにより、ペレット供給ホースを長く伸ばしても、ペレット同士の接触（及び摩擦）や供給ホース内面との接触（及び摩擦）に強い（壊れにくく削られにくい）ペレットとなる。硬化剤を添加したドライアイスペレットのモース硬度は石膏（モース硬度２）よりも硬く方解石（モース硬度３）とは同程度である。なお、モース硬度が２．５を下回ると、ペレット同士の接触や供給ホース内面との接触によってドライアイスペレットが噴射前に小さくなり衝撃エネルギーが不足するおそれがある。一方、モース硬度が３を上回ると衝撃エネルギーが大きくなって汚染面を傷つけるおそれがある。

【0016】

冷却剤は窒素ガス、二酸化炭素又は希ガスであり、圧縮空気が噴射ノズルから汚染面に噴射されるとき空気流路を流れる圧縮空気に混入される。

【0017】

空気流路での冷却剤の混入により、圧縮空気は空気流路に続くエア供給ホース内でも低温（０℃以下）を維持しやすくなり、噴射ノズルから噴射されるドライアイスペレットの衝撃エネルギーの低下を抑制できる。なお、冷却剤には窒素ガス、二酸化炭素の他、希ガス、すなわち、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンを含む。

【0018】

圧縮空気は、冷却剤の混入時の温度が０℃〜−１０℃になるように調整される。

【0019】

冷却剤の混入によって圧縮空気の温度を、圧縮空気の供給源とエア供給ホースとの間（すなわち、エア供給ホースよりも上流側）において０℃〜−１０℃とすることにより、ペレット供給ホース（及びエア供給ホース）を長く伸ばしても圧縮空気の温度が低く維持され、噴射ノズルから噴射されるドライアイスペレットの衝撃エネルギーの低下を抑制できる。なお、圧縮空気の温度がエア供給ホースよりも上流側で０℃を上回ると汚染面との衝突前にドライアイスペレットの昇華が進み、ドライアイスペレットの衝撃エネルギーが低下するおそれがある。一方、圧縮空気の温度がエア供給ホースより上流側で−１０℃を下回るとエア供給ホースが凍結して、品質の劣化が進行し損傷しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る汚染物質除去方法をトンネル内の除染に適用した例を示す概要図。

【図2】本発明に係る汚染物質除去方法を原発建屋内の除染に適用した例を示す概要図。

【図3】図１と図２に共通の要部である供給エリアを拡大して示す説明図。

【図4】捕獲装置の主要部を拡大して示す説明図。

【図5】図３の変形例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係る汚染物質除去方法の適用例としてトンネル内の除染を例示する概要図である。図１の概念図に示す汚染物質除去装置１は、汚染物質ＲＭが付着したトンネルＴＮの壁面ＰＳ（汚染面）に噴射されるドライアイスペレットＤＰを供給するペレット供給部２１と、作業者によって把持され、ドライアイスペレットＤＰを壁面ＰＳに噴射する噴射ノズル２４（噴射ガン）とを備える。また、汚染物質除去装置１は、汚染物質ＲＭが飛散しないように、ドライアイスペレットＤＰが噴射される壁面ＰＳの周辺の空間を被う蛇腹開閉式のブース３と、そのブース３内に位置して壁面ＰＳから剥離された汚染物質ＲＭを吸引する負圧吸引部４（吸引口）と、その負圧吸引部４から連通手段としての蛇腹伸縮式のホース６を介して接続され、負圧吸引部４で吸引されホース６を介して移送される汚染物質ＲＭを捕獲部７２（フィルタ装置）に集め、かつ空気とともに通過させる過程で汚染物質ＲＭを捕獲する捕獲装置５とを備える。さらに、汚染物質除去装置１は、負圧吸引部４に作用する負圧を生じさせる負圧発生装置としての負圧ポンプ８（吸引ポンプ）を備える。

【0022】

この汚染物質除去装置１は、黒煤、ＮＯｘ粉塵、ＳＯｘ粉塵等の有毒物質である汚染物質ＲＭで汚染された壁面ＰＳを除染する。例えば移動可能な高所作業車１００の昇降作業台１０１には、噴射ノズル２４を把持した作業者が乗り込み、噴射ノズル２４から壁面ＰＳにドライアイスペレットＤＰが噴射される。この昇降作業台１０１の全体と除染する壁面ＰＳの一部とがブース３で隔離される。ペレット供給部２１，捕獲装置５，負圧ポンプ８等はトンネルＴＮの外部に配置される。

【0023】

この汚染物質除去装置１では、ペレット供給ホース２１ａを介して供給されるドライアイスペレットＤＰとエア供給ホース２２ａを介して供給される圧縮空気とを噴射ノズル２４で混合し、汚染物質ＲＭが付着した壁面ＰＳに噴射してその汚染物質ＲＭを壁面ＰＳから剥離し、その剥離した汚染物質ＲＭを捕獲装置５で捕獲して回収する。ペレット供給ホース２１ａ及びエア供給ホース２２ａは硬質又は軟質の合成樹脂製である。なお、圧縮空気の供給源であるエアコンプレッサ１１及びエアドライヤ１２からペレット供給部２１まで空気流路１３の固定配管（鋳鉄管、ステンレス鋼管、銅管等の金属管）が直列的かつ一直線状に接続され、ペレット供給部２１でエア供給ホース２２ａに接続されている。したがって、圧縮空気は、エアコンプレッサ１１からエアドライヤ１２、空気流路１３、エア供給ホース２２ａを経て噴射ノズル２４へ供給される。

【0024】

捕獲装置５には、ブース３から負圧ポンプ８で吸引され、汚染物質ＲＭ、ドライアイスペレットＤＰが昇華した二酸化炭素等を含んだ空気から、壁面コンクリート等の固体のかけらを気体との質量差によって分離する分離室７１が設けられ、さらにその下流側に汚染物質ＲＭ等を吸着して捕獲するための捕獲部７２（フィルタ装置）が接続されている。なお、実施例では分離室７１と捕獲部７２との間に負圧ポンプ８を設けているが、分離室７１の前方又は捕獲部７２の後方に負圧ポンプ８を設けてもよい。また、分離室７１にはサイクロン等の分離装置を設けて固体を分離してもよい。

【0025】

図４に示すように、分離室７１の下流の捕獲部７２（フィルタ装置）には、面状の不織布系エアフィルタであるＨＥＰＡフィルタ７２ａ、その下流に活性炭層７２ｂ、さらにその下流にゼオライト層７２ｃが、上下方向に直列状に配置されている。ＨＥＰＡフィルタ７２ａと活性炭層７２ｂとの間、及び活性炭層７２ｂとゼオライト層７２ｃとの間は、所定長さの接続管７３でそれぞれ接続されている。負圧ポンプ８で吸引され捕獲部７２に導入された空気は、ＨＥＰＡフィルタ７２ａ→活性炭層７２ｂ→ゼオライト層７２ｃの各々を通過する間に汚染物質ＲＭ、二酸化炭素（ドライアイスペレットＤＰが昇華したもの）等の所定成分が選択的に吸着・捕集されるので、これらを通過した後の空気を大気中に排出できるようになる。なお、ＨＥＰＡフィルタ７２ａ→ゼオライト層７２ｃ→活性炭層７２ｂの順に通過するようにしてもよい。

【0026】

上記したＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate air filter）７２ａは繊維径１μｍ以下のろ紙状繊維層であり、粒径０．１μｍの粒子でも９９．９９％以上の集塵率を有する。したがって、不織布系エアフィルタとしてＨＥＰＡフィルタ７２ａを用いることにより、微細な固形物（例えば、チリ、ホコリ、土粒子、昇華しなかったドライアイス等）、場合によっては所定の放射性汚染物質等も捕獲できる可能性がある。また、活性炭層７２ｂやゼオライト層７２ｃにより放射性汚染物質である、例えばセシウム１３４，１３７等の吸着や捕獲が行われる。活性炭は高い吸着能を有する多孔質の炭素性物質であり、ゼオライト（沸石ともいう）は気体の選別的吸着性をもつ分子ふるいとなるので、ドライアイスが昇華した二酸化炭素、後述するエチルアルコールや窒素ガス等の捕獲も一定範囲で可能である。

【0027】

ゼオライト層７２ｃの出口側には、残留する放射線量を測定するセンサ７４が設けられ、センサ７４の測定値に基づいて切換コントローラ７５が２つの切換弁を制御している。すなわち、センサ７４による残留放射線量の測定値が許容範囲内であるとき、切換コントローラ７５は出口側の第一切換弁７６を開いて、通過後の空気を大気中に排出する（循環側の第二切換弁７７は閉じる）。一方、測定値が許容範囲外であるとき、切換コントローラ７５は出口側の第一切換弁７６を閉じ、循環側の第二切換弁７７を開いて、通過後の空気を分離室７１及び負圧ポンプ８を経由して（図１，図２参照）ＨＥＰＡフィルタ７２ａ、活性炭層７２ｂ及びゼオライト層７２ｃへ循環する。

【0028】

このように、ドライアイスペレットＤＰ噴射時の衝撃エネルギーによって汚染物質ＲＭを壁面ＰＳから剥離し、ドライアイスペレットＤＰの全部又はそのほとんどは昇華して気体となるので、効率的かつ安全に除染作業が行える。

【0029】

次に、図２は本発明に係る汚染物質除去方法の適用例として原発建屋内の除染を例示する概要図である。図２の概念図に示す汚染物質除去装置１では、放射性汚染物質ＲＭが付着した原発建屋ＢＬの壁面ＰＳ（汚染面）に、ドライアイスペレットＤＰが噴射される。つまり、この汚染物質除去装置１は、セシウム、プルトニウム等の放射性汚染物質ＲＭで汚染された壁面ＰＳを除染する。例えば移動可能な無人走行車２００の昇降作業台２０１には、遠隔操作可能な噴射ノズル２４が搭載され、噴射ノズル２４から壁面ＰＳにドライアイスペレットＤＰが噴射される。この昇降作業台２０１の全体と除染する壁面ＰＳの一部とがブース３で隔離される。ペレット供給部２１，捕獲装置５，負圧ポンプ８等は原発建屋ＢＬの外部に配置され、安全のため原発建屋ＢＬ内を無人で除染する。

【0030】

図３は図１と図２に共通の要部である供給エリアを拡大して示す説明図である。図３に示すように、ボンベに入った液体二酸化炭素３１を断熱膨張させつつシリンダ３２に噴出させると粉末状（雪状）に固化し（凝固点（昇華点）−７８．５℃）、その粉末状のドライアイススノーＤ１をピストン３３で押し固めると棒状のドライアイスＤ２ができる。この棒状のドライアイスＤ２をカッタ３４で切断すると、円柱状のドライアイスペレットＤＰができる。粉末状ドライアイススノーＤ１を押し固める際に、シリンダ３２内にエチルアルコールＡＬを噴霧することによって、ドライアイスペレットＤＰにエチルアルコールＡＬを均一に添加する。

【0031】

ドライアイスペレットＤＰにエチルアルコールＡＬを添加することによって、通常のドライアイスペレットＤＰではモース硬度１．５（滑石より硬く石膏より柔らかい）〜２（石膏と同程度）であったものが、モース硬度２．５（石膏より硬く方解石より柔らかい）〜３（方解石と同程度）に硬化する。エチルアルコールＡＬを硬化剤として添加し、硬度を高めたドライアイスペレットＤＰを噴射ノズル２４から噴射させることによって、ペレット供給ホース２２ａで搬送中に形状変化（小さくなったり、割れたり）しなくなり、衝撃エネルギーの低下が抑制される。また、ドライアイスペレットＤＰのブラスト時には、エチルアルコールＡＬは常温で揮発性を有し、活性炭層７２ｂやゼオライト層７２ｃに吸着されるので二次汚染は発生しない。

【0032】

ドライアイスペレットＤＰは、円柱状、角柱状等、所定の形状（例えば直径２〜３ｍｍ、長さ２〜６ｍｍくらいの短軸円柱状）に形成されているので、これをそのままペレット供給部２１のペレットホッパ２１ｂに投入する。噴射ノズル２４に供給される圧縮空気のベンチュリ効果により、ペレットホッパ２１ｂ内のドライアイスペレットＤＰが吸引され、ペレット供給ホース２１ａを介して噴射ノズル２４へ供給され、圧縮空気に混合された状態で噴射ノズル２４から噴射される。

【0033】

エアドライヤ１２とペレット供給部２１との間の空気流路１３（金属製管路）に、ボンベに入った液体窒素を蒸発（沸点−１９５．８℃）させた窒素ガス３５を不活性ガス状態で混入すると、空気流路１３内を通過する圧縮空気は０℃以下（具体的には０℃〜−１０℃）に冷却される。このように、空気流路１３に窒素ガス３５を冷却剤として混入することによって、ドライアイスペレットＤＰの衝撃エネルギーの低下を抑制できる。また、ドライアイスペレットＤＰのブラスト時には、窒素ガス３５は不活性ガス状態であり、活性炭層７２ｂやゼオライト層７２ｃに吸着されるので二次汚染は発生しない。

【0034】

このように、ドライアイスペレットＤＰに硬化剤としてエチルアルコールＡＬが添加され、また圧縮空気に冷却剤として窒素ガス３５が混入されることによって、ドライアイスペレットＤＰの衝撃エネルギーの低下を抑制して、ペレット供給ホース２１ａ（及びエア供給ホース２２ａ）を例えば１００ｍ位まで長く伸ばすことができる。その結果、エアコンプレッサ１１、エアドライヤ１２、空気流路１３等をトンネルＴＮや原発建屋ＢＬの外部に設置し、ペレット供給ホース２１ａ、エア供給ホース２２ａ、噴射ノズル２４等をトンネルＴＮや原発建屋ＢＬの内部で移動すればよいので、除染作業能率が飛躍的に向上する。

【0035】

図５は図３の変形例を示す説明図である。図５に示すように、角柱状（例えば、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１３０ｍｍで、重量約２ｋｇ）のドライアイスブロックＤＢを切削刃３０で切削して得られる粉末状（パウダー状）のドライアイスパウダーＤ１’をシリンダ３２に導入し、その粉末状のドライアイスパウダーＤ１’をピストン３３で押し固めると棒状のドライアイスＤ２ができる。この棒状のドライアイスＤ２をカッタ３４で切断すると、円柱状のドライアイスペレットＤＰができる。粉末状ドライアイスパウダーＤ１’を押し固める際に、シリンダ３２内にエチルアルコールＡＬを噴霧することによって、ドライアイスペレットＤＰにエチルアルコールＡＬを均一に添加する。

【0036】

具体的には、切削刃３０は、ドライアイスブロックＤＢを載置する載置部３０１に形成されたスリット３０１ａから上方に突出して配置され、ドライアイスブロックＤＢの底面に押し付けられている。ドライアイスブロックＤＢは、載置部３０１に形成された回転摺動面３０１ｂ上でホルダ３０２の駆動軸３０３を中心に回転し、切削刃３０で削られて粉末状のドライアイスパウダーＤ１’が生成される。粉末状のドライアイスパウダーＤ１’は、漏斗状のホッパ３０４からパウダーホース３０５を介してシリンダ３２に導入される。ホッパ３０４は、切削刃３０の下方に位置するラッパ状の開口３０４ａから下部に向かって横断面が漸次小さくなる逆円錐状に形成されている。

【0037】

図５においても、ドライアイスペレットＤＰ（通常のモース硬度は１．５〜２）は、エチルアルコールＡＬの添加により、モース硬度２．５（石膏より硬く方解石より柔らかい）〜３（方解石と同程度）に硬化する。しかも図５では、元々均一な硬さのドライアイスブロックＤＢを削って得られた粉末状のドライアイスパウダーＤ１’を再び押し固める際にエチルアルコールＡＬを噴霧（添加）するので、成形後の各ドライアイスペレットＤＰにエチルアルコールＡＬが均一に分布しやすい。したがって、図３のように液体二酸化炭素３１を断熱膨張させた粉末状のドライアイススノーＤ１からドライアイスペレットＤＰを成形する場合に比べて、モース硬度２．５〜３のドライアイスペレットＤＰを得るためのエチルアルコールＡＬの添加量を減少（例えば、２０〜５０％程度）させることができる。

【0038】

なお、図２において、図１と共通の機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を省略した。同様に、図５において、図３と共通の機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を省略した。

【0039】

また、これらの実施例は、技術的な矛盾を生じない範囲において適宜組み合わせて実施できる。さらに、上記した放射性物質、有毒物質に限らず、大気、水、土等の環境を汚染する汚染物質を除去する装置や方法に広範に適用できる。

【0040】

以上の説明に基づいて、上記した汚染物質除去装置を新規な発明として把握することもできる。例えば、
ペレット供給ホースを介して供給されるドライアイスペレットとエア供給ホースを介して供給される圧縮空気とを混合し、汚染物質が付着した汚染面に噴射してその汚染物質を該汚染面から剥離する噴射ノズルと、
その噴射ノズル及び前記汚染面の周辺の空間を被うブースと、
そのブース内に位置して汚染面から剥離された汚染物質を吸引する負圧吸引部と、
その負圧吸引部から吸引された汚染物質を捕獲する捕獲装置と、
前記負圧吸引部に作用する負圧を生じさせる負圧発生装置とを備え、
前記ドライアイスペレットの製造過程において、該ドライアイスペレットの硬度を高めるとともに常温での揮発性を有する硬化剤を添加する添加手段が設けられ、
前記圧縮空気の供給源とエア供給ホースとの間の空気流路途中には、その空気流路内を通過する圧縮空気を０℃以下に冷却する冷却剤を不活性ガス状態で混入する混入手段が設けられ、
前記噴射ノズルから前記ドライアイスペレットと圧縮空気とが前記汚染面に噴射されたとき、前記硬化剤は揮発性ガスとして、かつ前記冷却剤は不活性ガスとして、前記ドライアイスペレットにより剥離された汚染物質及び前記ドライアイスペレットが昇華した二酸化炭素とともに前記捕獲装置に回収される汚染物質除去装置である。

【符号の説明】

【0041】

１ 汚染物質除去装置
３ ブース
４ 吸引口（負圧吸引部）
５ 捕獲装置
６ ホース
８ 負圧ポンプ（負圧発生装置）
１１ エアコンプレッサ（圧縮空気供給源）
１２ エアドライヤ（圧縮空気供給源）
１３ 空気流路
２１ ペレット供給部
２１ａ ペレット供給ホース
２２ａ エア供給ホース
２４ 噴射ノズル（噴射ガン）
３１ 液体二酸化炭素
３５ 窒素ガス（冷却剤）
７２ 捕獲部（フィルタ装置）
ＴＮ トンネル
ＢＬ 原発建屋
ＰＳ 壁面（汚染面）
ＲＭ 汚染物質（有毒物質；放射性物質）
ＡＬ エチルアルコール（硬化剤）
ＤＰ ドライアイスペレット
ＤＢ ドライアイスブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】