中間貯蔵事業に係る減容化施設及び土壌貯蔵施設に関する検討（平成 28年度）
Research and development on volume reduction and soil storage technologies for radioactively contaminated waste and soil in the interim storage project

予算区分: MA 委託請負

研究課題コード: 1617MA001

開始/終了年度: 2016~2016年

キーワード(日本語): 除染廃棄物,中間貯蔵,減容化,土壌貯蔵

キーワード(英語): decontamination waste,interim storage,volume reduction,soil storage

研究概要

除染廃棄物等の減容化施設の運転・維持管理において想定される炉内及び残渣等中の放射性Cs挙動について、安定かつ安全な運転・維持管理、また残渣・生成物の適正な貯蔵や再生利用等までを合理的に行うことを念頭に置きつつ、実炉調査、ラボ試験及び理論的解析による検討等により明らかにする。
また、除去土壌の性状に着目し、土壌貯蔵施設の設計、維持管理に必要な技術要件や留意点等を明らかにするため、土壌の受入から貯蔵までの適正管理に必要な汚濁成分等の挙動に関する基礎的知見を整理するための実験を行う。

研究の性格

主たるもの：行政支援調査・研究
従たるもの：

全体計画

（１）除染廃棄物等の減容化施設の合理的な運転・維持管理手法に関する検討
焼却における処理対象物の性状や運転条件等の放射性Csの挙動に対する影響について、福島県内の浜通り等に設置された仮設焼却炉における実地調査を行う。また、バイオマス専焼施設を対象に実測調査を実施するとともに、Cs等の挙動を推定する。
溶融技術を応用した高度熱処理減容化技術として灰溶融炉とガス化溶融炉等を対象とした減容効果及び放射性Csの挙動把握等に関する調査を行う。灰溶融炉についてはラボスケールで、またガス化溶融炉については実炉を対象にして調査検討を行う。
（２）除去土壌の貯蔵施設に関する施設設計・維持管理の技術要件に関する検討
ライシメーターを使用し、実際の除去土壌を充てんし、人工降雨により生じる浸出水のBODやCOD、放射性Cs濃度などの時系列変化を実証的に調査する。
中間貯蔵施設内で想定される浸透水中の放射性Csの土壌への吸着特性を把握するため、バッチタイプの吸着試験を実施することで土壌毎の分配係数を得る。その結果を既存調査で実施されてきた廃棄物処分場内を対象とした濃度条件の分配係数と比較する。
除去土壌からの微粒子流出は互層埋立における排水層の目詰まり、不同沈下等に影響を及ぼす可能性がある。そこで、微粒子流出特性を把握するため、締固め密度、粒度分布に着目して、鉛直カラム浸透試験等を実施することで、土粒子の流出特性を定量的に把握する。

今年度の研究概要

１）福島県内の浜通り等に設置された仮設焼却炉等における実地調査
焼却における処理対象物の性状や運転条件等の放射性Csの挙動に対する影響について、福島県内の浜通り等に設置された仮設焼却炉における実地調査を行う。特に、焼却残渣（主灰・飛灰等）中の放射性Cs濃度、放射性Csに関する焼却残渣への分配率、焼却残渣からの溶出性、炉内蓄積挙動などを調査し、既報の類似調査データなども含めて、理論モデル及び鉱物学的な解析手法により分配メカニズムを明らかにする。バイオマス専焼施設を対象に実測調査を実施するとともに、Cs等の挙動を推定する。
２）減容化施設における減容化効果・放射性Csの挙動把握等に関する調査
溶融技術を応用した高度熱処理減容化技術として灰溶融炉とガス化溶融炉等を対象とした減容効果及び放射性Csの挙動把握等に関する調査を行う。灰溶融炉についてはラボスケールで、またガス化溶融炉については実炉を対象にして調査検討を行い、放射性Csのスラグや飛灰等への分配挙動、スラグ中の放射性Cs含有濃度の低減効果、放射性Cs他の重金属類を含めた再生利用時の溶出性、飛灰からの放射性Csの溶出性などを把握する。
３）ライシメーターを用いた除去土壌浸出水の時系列調査
ライシメーター2基を使用し、実際の除去土壌を充てんし、人工降雨により生じる浸出水のBODやCOD、放射性Cs濃度などの時系列変化を実証的に調査する。2基のライシメーターは除去土壌の放射能濃度の違いをもたせて評価する。浸出水のサンプリングは業務期間中5回以上とし、時系列の変化を把握できるように工夫する。
４）浸透水中の汚濁成分等の土壌への吸着特性の測定
中間貯蔵施設内で想定される浸透水中の放射性Csの土壌への吸着特性を把握するため、バッチタイプの吸着試験を実施することで土壌毎の分配係数を得る。土壌は砂質土、ローム、ゼオライト等6種類（具体的な土壌種類は受注者と別途協議を行い決定する）を用いて、土壌埋立の実情に合った放射性Cs濃度ならびに共存イオン濃度を想定した浸透水の条件を考慮した検液で実施する。これらの結果を既存調査で実施されてきた廃棄物処分場内を対象とした濃度条件の分配係数と比較する。
５）除去土壌からの微粒子流出特性の測定
除去土壌からの微粒子流出は互層埋立における排水層の目詰まり、不同沈下等に影響を及ぼす可能性がある。そこで、微粒子流出特性を把握するため、締固め密度、粒度分布に着目して、6本の鉛直カラム浸透試験等を実施することで、土粒子の流出特性（微粒子粒度分布を測定し、流量当たり流出質量と粒度、ならびに最大負荷量など）を定量的に把握し、水処理施設の設計支援や、貯蔵施設の長期安定性を確保するための基本的な情報を整理する。