2011-09-01

産総研、土壌中セシウムを低濃度の酸で抽出することに成功

産総研、土壌中セシウムを低濃度の酸で抽出することに成功


http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=290240&lindID=5 (プレスリリース)

産総研で、低濃度の酸+200℃程度の加熱+微細化したプルシアンブルーで土壌中のセシウムを解離抽出する実験に成功した。プレスリリースの背景には、震災後、現在研究されている土壌からの放射性セシウム抽出手法が整理されている。

産総研の研究は、雲母等の吸着部位に強固に結合したセシウムを、加熱と酸によって解離させ、解離と同時にプルシアンブルーに取り込み、雲母への再結合を妨げるという手法ではないかと想像される。(それとも抽出→冷却→吸着だろうか?)

現在の所この手法では、200℃という比較的低いとはいっても高温の反応条件を用いているため、水の蒸発温度を越えており反応条件を整える為加圧容器などを必要とすることが必要と思われる。また、仮にエネルギー回収が行われたとしても、大容量の土壌処理においては更なる検討が必要だと思われる。

反応速度が速ければ、もしかするとマイクロ波などで加熱すると連続処理ができるかもしれない

大量の土壌を処理するという点で、まだ、解決しなければならない課題を有するが、
仮に予想があたって、基本的な戦略として、雲母からのセシウムの解離×解離されたセシウムの粘土への再結合の防止・回収(産総研の場合、微細化されたプルシアンブルーの吸着材)による土壌成分からの抽出という流れをねらっているとしたら冷却行程も省けとても良いのではないかと思う。

研究の詳細についても知りたい。
また、成功についても期待をしたい。

追)とても詳しい情報がありました。
反応温度や反応時間、抽出量、処理水、薬剤の再利用など詳しく説明されています。
これだけたくさんの情報が公開されているというのはとても親切なことだと思います。
研究機関がこのような詳しい情報提供をしてくれることで他の研究者や除染に取り組もうとする企業等への大きな手助けになるのではないかと思います。





2011-08-24

日本原子力学会 クリーンアップ分科会からのお知らせ


日本原子力学会 クリーンアップ分科会からのお知らせです。
除染技術情報等を原子力学会ホームページに掲載いたしました。
是非、ご活用下さい。

■EURANOS 除染技術データシートのご紹介
http://www.aesj.or.jp/information/fnpp201103/chousacom/cu/cucom_%20euranos20110812.pdf

■EURANOS 除染技術データシート翻訳V1.0
http://www.aesj.or.jp/information/fnpp201103/chousacom/cu/euranos_datasheets_v1.pdf

■「原子力安全」調査専門委員会情報
http://www.aesj.or.jp/information/fnpp201103/chousasenmoniinkai.html

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コメント(島田)  除染技術データシート翻訳V1.0を読むと
表土や芝刈り芝土等に比較的たくさんのページが割かれていることがわかる。

しかし、この中においても芝の深刈り除染工法は、記述がされていない。
このハンドブックは、チェルノブイリ事故後、旧ソ連隣国のヨーロッパでは、同様の緊急事態に備えるため、2002~2006年に欧州委員会のもと、EURANOS プロジェクト(http://www.euranos.fzk.de/)が実施され、その成果として、緊急時に対応するための4つのハンドブックが作成されたものだと記述されている。


●芝の深刈り

●土壌からの粘土成分の分離は

有効な除染技術であることが
これまでこのブログで紹介した公園での芝の除染報告等からもおおよそわかってきたので

今後、これらの技術データシートの日本版が作成される段階で
2002~2006年より後に誕生した除染技術の一つとして
表土や芝刈り芝土の除染に関する項目の中に、
加えてもらうことも必要かもしれない。









2011-08-17

芝生の再生状況

福島県郡山市の逢瀬公園の芝生
順調に再生しているようですね!!


この除染方法、東京農業大学の近藤教授の指導によるもので、造園式芝生除染・更新工法と名付けられました。
とのこと

もちろん、小倉さんが既に提案し、試験もHPで公開されていたのですが
造園式芝生除染・更新工法という表現は
詠み人知らずということで
奥ゆかしくて、とても良いのではないかと思われます。

小倉さんの芝刈り機
とても具合の良いものなので
次は是非、小倉さんの芝刈り機を試してみて下さい!!




京大で粘土除去の成果

以前に紹介したHydroWorksのおおはしさんの実験レポートと基本的には同じ手法

https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxla29ub2tpfGd4OjFlMjdkYzU0YjdmMjNkMQ

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土壌のセシウム除去、水洗いとふるい分けで効率的に

水洗いとふるい分けを組み合わせることで、放射能汚染された土壌から放射性セシウムを効率的に取り除く仕組みを京都大の豊原治彦准教授らが開発した。住宅や公園の表土など粘土の少ない土では有効という。9月に長崎市で開かれる日本水産学会で発表する。

 豊原准教授は、1キロあたり3千~5千ベクレルの放射性セシウムを含む福島県郡山市の公園の土で実験した。細かい粘土が重さで土全体の4%と、粘土の少ない土。


 まず、汚染土壌をざるの上でたわしでこすって水洗いすると、水にセシウムの約88%が移った。洗浄水にあるセシウムは、薬剤を使って100%集めて沈殿させることができた。

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記事の図を見ると99%のセシウムを分離できたとのこと、

これは、たわしでこすって水洗いによって

①土壌中の有機物と濁水としての粘土を洗浄水として分離、
②それでも残った粘土もしくはシルト分を分級して分離
したのではないかと思う。

場合によっては、砂質土表面に析出した雲母に結合したセシウムを雲母ごとそぎ落としている可能性も

あるかもしれない。(ただ、この分量はセシウム全量のほんの一部であろう。

いずれにしても、粘土分が4%というのは砂質成分が多いのではないかと思われるので、是非、同じ手法で、粘土成分の多い畑地土壌、水田土壌、降下したセシウムの非常に多い土壌での比較実験を行ってもらい土壌の分離率、セシウムの残存率を比較検討して貰えると助かる。

速報など形で、比較データを示してもらえると、国内の限られた研究資源を無駄に消費することが少なくなると同時に新たな発想を広く世界全体から生み出させるためのヒントになるのではないかと思う。

島田敏





2011-08-06

大橋さんのハイドロトラッパー(凝集沈降剤)はネイチャーテックだったのか!!

HydroWorks 大橋さんらが開発した
ハイドロトラッパーという凝集沈降剤
グラウンドなどの土壌からの粘土成分の急速沈降に威力を発揮します。

私はメタン発酵の消化後の
脱離液の電気化学的処理を研究の中で実践しましたが
濃厚な消化液を電気化学的に凝集沈殿もしくは直接及び間接的に酸化分解するには

その処理前に、液中の固形物や懸濁物を分離することが重要であると考えるようになりました。
私達が都市エリアというプロジェクトで実験したのはこの前処理としての凝集分離を
消石灰を用いた石灰沈殿法で実施するというものでした。

しかし、これでも電気化学的に処理するには、あまりにもアンモニアなどの可溶性物質の負荷が大きく結果的には、石灰凝集沈殿→アンモニアストリッピング→土壌処理→電気化学的高度処理という4段階のプロセスの提案をすることとなりました。

そんなことで、実は、社会人の大学院生の時代には、先輩研究者のヒョウ伝平さんと、あーでもないこーでもないとさんざんいろんなことを実験してきたわけです。

そんな、視点から改めて、土壌からのセシウム除去に大橋さんらが活用したハイドロトラッパーという凝集沈降剤は、その開発の流れなどを(WEB上の資料からですが)読み解くと、水処理に使われる一般的にいう高分子凝集剤などとはかなり出自の系統の異なる凝集沈降剤であることがわかりました。

WEB上には、あまりたくさんの情報はありませんでしたが、この凝集沈降剤は、貝が貝殻を形成するときに外套膜が作り出すクモ糸タンパクに良く似た貝殻ペプチドを利用した凝集剤であり自然に学び自然の凄さ和を賢く活かすいわゆるネイチャーテックと呼ばれる懐かしくて新しい技術分野に含まれるとてもあたらしいテクノロジーでした。

びっくり!!



2011-08-05

福島で芝生の切削・再生試験!!

七八企画 小倉さんからの情報です。

芝生の新たな除染法実験 根茎を残し刈り取り 福島県
http://www.asahi.com/national/update/0804/TKY201108040172.html


小倉さんの試験と同様のアイデアで”芝を生かす”除染法の実験が始まりました。
先日、私も千葉の小倉さんのところに行ってきましたが、
種類によるのでしょうが芝の再生力は非常に強く
上手な切削、再生管理の工夫によって
芝生の根茎を残したまま、表土を薄く切削し、短期間で再生することは可能なのだと理解できました。
http://www7a.biglobe.ne.jp/nana8k/(小倉さんHP)

小倉さんのHPは実は意外と難解で、芝のことや芝生の管理や(芝刈り)機械の視点がなければ、なかなか読みこなせないのですが(小倉さんごめんなさい)実は、たいへん素晴らしい発想と取り組みで、芝生の育て方や芝かり機の工夫で、雑草取りなどで除草剤を使わない芝生管理ができる特徴があります。

公園や庭、ゴルフ場など芝生の場所の総量を考えると、それらで使われる除草剤の一部を持続的に削減できるだけでも地域や人や地球にとってもそれらの効果は実は計り知れないものがあるのではないでしょうか?

芝生と表土の切削・再生を通して、小倉さんの芝栽培法とバーチカルタイプの芝刈り機が、世界に広がっていかないかな?

と実は期待しています!!

2011-07-28

伊達市の除染アドバイザーを担当されている田中俊一氏の

伊達市富成小学校での除染状況

飯館村での除染状況(NPOによるボランティアで実施)

についての報告(スライド)がありました。

私は現場に行ったことがありませんので

実際の現場での実施状況からは

何を考えるべきか

学べるところがたくさんあります。


田中俊一氏 スライド

http://www.sakurauchi.jp/attachedfiles/110706_4th_environment_tanaka.pdf

第10回エネシフ勉強会

http://kiyowta.blog27.fc2.com/blog-entry-3712.html

2011-07-19

より細かい放射性セシウムの分布(東大 溝口勝先生の報告スライドから)













2011.7.10東大農学部弥生講堂で行われた中山間地域フォーラム


http://www.iai.ga.a.u-tokyo.ac.jp/mizo/seminar/110710mizo.html


というシンポジウムで講演された東京大大学院の溝口勝教授(土壌物理学)の発表のスライドを偶然見つけました。http://www.iai.ga.a.u-tokyo.ac.jp/mizo/seminar/110710mizopresen.pdf


上の図はその一ページ、一センチ毎の断面での放射性セシウムの分布が、私は初めてわかりました。これを見ると表土表面から1センチメートルの土壌を除去すると半分近くの放射性物質を除去できるのではないかと想像されます。ただし、この中には、土壌中の有機物や粘土鉱物に電気的に吸着されているもの(イオン交換態)も多くあり、時間の経過とともに徐々に下に下がっていくのだろうと私は考えています。


①ティフトン419(芝)の根の吸収によって、表層1cmまでにある(特に)イオン交換態のセシウムが下層にそれ以上下に浸透しないようにブロックし、芝が生えそろったところで地上部を数回刈込み、芝根がしっかりと強く生えたら表層土壌5mmまで土ごと芝を刈込みます。


②①の要領で芝生をもう一回再生させ、2回目で表層1cmまでを除去します。


③再び芝生が再生したら、放射線量を計測しながら、表層から2~5cmまで土壌を芝ごとソッドカッターで切りはがします。切りはがし厚さは、土量を減らすために、放射線量によって最小にコントロールしていきます。地上部でセシウムをまだ減らすことができるようでしたら、さらに複数回芝刈りを実施した後に切りはがしを行います。


地表部での刈り取りは何回まで効果があるのか?


芝が自然再生可能な一回の表土除去量は最大何mmまでか?


●地上部の刈り取り


●根部・土壌部までの刈り取り


●芝の引きはがし


●最終的な芝の完全駆除


●除去土壌からの粘土除去


の5つのプロセスの、福島の気候に合わせた最適な組み合わせの探索


などが、まだまだ不明の項目であり、おそらく専門家の意見を合わせて実験をしてみなくてはわからないことです。


また、NP施肥のタイミングも重要と考えています。これは、芝ポット苗等の植え付けの段階でアンモニウムイオンを施肥で土壌に加えると、表層1cmに大量に留まっているセシウムがイオン交換されて下方向に移動し移動の過程で雲母と結合し植物にとって吸い上げづらい状態に移行してしまう可能性が高いからです。したがって、芝がしっかりと根をはるまでは、施肥を控えて、下方向に移動するセシウムを速やかに芝根が吸収できる状態になってからアンモニウムイオンを表土に与えてセシウムをイオン交換させて植物が吸収しやすい状態にしてはどうかとかんがえるからです。こらについても栽培の専門家に検討をしてもらって手法の選択を行いたいところです。

さらに、これらの作業を、同時にたくさんの箇所で並行実施できる工程の検討ももちろん必要です。


なんとか今シーズンの基礎的な試験につなげたいところです。




2011-07-18

緑のカーテンでゴーヤ茶を作ろう!!




















写真はお恥ずかしながらですが
6月24日の茨城新聞にゴーヤ茶の記事を載せてもらいました。
友人が市民記者ということで、取材に至りました。
スキャンデータが飛んでおり少しお見苦しいのですが
伝えたかったのは
今年の夏は、ゴーヤ茶を作って楽しもう!!
ということです。
作り方のリーフレットも御用意いたしております。
ついでに茨城大学ICASのHPもご覧ください!!
同僚のFrank Ling がデザインしてくれています。

被災地に送ろうと始めたジャガイモづくりも、収穫が遅くなり
だいぶダメになってしましましたが、
とりあえず、メークインなどの品種は計画どおり採れました。

身近な知り合いから順に送って行こうと思っております。

暑い夏ですが
皆様もお体など壊さず
お元気でお過ごしください。

お盆には、ゴーヤ茶の焼酎割りなぞ飲んで
秋に向けてまた気を引き締めて参りたいと思います。

それでは、よい海の日の晩を・・・・!!












2011-07-14

先ほど七八企画小倉さんからメールを頂きました。

7月4日に削除試験以後の7月13日の再生状態とのこと。表土5mmくらいまで土壌を芝ごと切削して9日間で写真のところまで再生しています。
これはティフトン419でしょうか?
それとも高麗芝でしょうか?

小倉さんのメールによると
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高麗芝でも削減試験同様状態でも8月中ごろ丸裸状態でも、秋の終わりごろまでには再生できます。ティフトンの場合伸びが非常の速いので肥料と水たっぷり与えれば4回くらいの再生は可能でしょう。普通の水平に刈る刈り方では無理、縦に刈る効果でしょう。
~~~~~~~~~~~~~~~
とのこと。下の写真は小倉さんのHPに掲載されていた7月4日のものです。
再生力がものすごいということが良くわかります。
この勢いで芝がセシウムを吸い上げるというのが第一の仮説です。
下のプログラムの中で芝の実験が例として組み入れられているようなのですが、実際に実験が進んでいるのでしょうか?実験結果があれば組み合わせて考えてみたいところです。




2011-07-12

切削した土壌の吸引装置(株式会社 雄島試作研究所  富樫さん)


株式会社 雄島試作研究所  富樫さんから
切削した土壌の吸引装置に関する提案を頂きました。

富樫さんからは
『土の表面を吸い込むことを想像した場合、ドラム缶の上にサイクロン分離機を取り付け、大型の湿式集じん機と発電機をトラック等の荷台に乗せて運用するのがとても簡単かと思います。ただし集塵機の排気からは微細な放射性物質を含んだチリを撒き散らしてしまうので、必要であればHEPAフィルター付のアスベスト工事用の集じん機等が良いかと思います。』という提案を頂きました。

写真は富樫さんたちが試作・テストしている「放射性物質を含むチリやゴミ」を「安全に集じんする」ことを目的とした集じん機。サイクロンを設置することでペール缶に塵を落としフィルターの目詰まりが低減される作業性の良い設計になっているそうです。

また、この集塵機の仕組みを大型にしたシステムをトラックに車載した概念図もあわせて頂きました。

株式会社 雄島試作研究所さん  富樫さん ありがとうございました。
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土壌の切削については、仮に表面から5mmの切削でもその度量は1反(10m*100m)あたり5m3となります。(ほぐし率をかけるともっと多なるかとおもいますが。)この量は、だいたい大型のショートボディーのダンプカーの積載量が1台あたり7m3ですので、1回に1反あたり約大型ダンプ1台の表土が切削されると考えられます。農地の上で作業をすることを想定すると、4輪駆動の軽のダンプの上に吸引装置が乗っており、吸引された土壌が入ったドラム缶がフォークリフトで簡単にダンプから積み下ろし出きる構造だとよいような気がします。あるいは、ダンプの荷台そのものがコンテナ代わりになる仕組みでも簡単でよいかもしれません。

表土の切削は、5mmから1cm程度を2、3回程度実施し、表面により近い、放射性物質がより高濃度に吸着している部分を分けて削ります。ブルドーザの排土板のように一回で削らない理由は、高濃度の汚染土壌を下側の汚染されていない土壌に擦り付けないようにすることと、放射線量を計測しながら余分な土壌の削り込みを防止し排出土量を最小限抑えるようコントロールをすることにあります。

最終的には、芝は、ソッドカッターで地面から引きはがされますが、このときは、土壌が上下かき回されることはないので、きれいな状態で、しかも、表面にあった汚染の度合いの強い土壌が除去された状態で作業が可能なのではないかと考えています。

分離された土壌は、さらに、粘土分を分離され、2~3割程度(土質にもよりそうですが・・・)の放射性物質の吸着が激しい土壌と7~8割程度の放射能による汚染を低減化された土壌に分離されます。

分離された土壌の処分方法はいくつか考えらますが、それぞれの条件によって、上下置換する場合や、土地改良の手法で減歩して、管理地を設け、中心部に、濃厚な汚染土壌、その周りに、低汚染土壌、さらに外側を放射線を遮蔽できる厚さのコンクリート擁壁を設置し、その周りに樹木などを植えた緩衝地帯を作ります。また、表面は覆土をし、埋設せずに盛り土方式で管理すると良いのではないでしょうか?こうすることで、将来の埋設土壌による問題の再発生や数十年は続ける必要が生じると思われるモニタリングの手間とコストを非常に大きく低減させることができるのではないかと思います。また地中への埋設コストや作業も減らせるのではないかと思います。
将来のことを考えてよくよくしっかりと考えておく必要がありますが、管理地の面積の設定、緩衝地帯の設置、減歩の割合、色々な調整が必要です。
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2011-07-10

芝のファイトレメディエーション(小倉さんすごい!!)

芝ベンチャー 七八企画の小倉さん
芝のファイトレメディエーションの基礎実験の写真を公開して下さいました。
小倉さんが
考案され、普及を進めている
バーチカルカットの芝刈り機(小倉さんのHP上に紹介されています)と
刈込方法の工夫で除草剤を使わない雑草対策をほどこすなどの
の革新的な栽培手法の確立の知見を活かして
より具体的な手法として

●芝の刈込み及び
●バーチカルカットの芝刈り機を使って 
刈込+表層土壌の切削(5mm程度)+残根からの芝の再生
という連続的な作業プロセスを考案して頂きました。

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国の研究機関からは、残念ながら速報があまりあがってきません。
大橋さんや小倉さん森先生など多くの人の動きをみていると
実は、日本中には、本当は、まだまだすごい力があるのに
それを引き出す仕組みづくりとそのための努力(あるいは人的リソースが)が
現在の所、不足しているのではないかと感じています。

いずれにしろ、
未耕作の圃場に対する対策手法の確立、
すでに耕起が実施された圃場への対策手法の確立
公共施設や住宅施設への対策
林野・・・・
等々、多様なバリエーションの多様な実践手法の確立と
特に重要なポイントとして
それらの多様な手法を専門家が、多様な地域の条件に合わせて適切に選定し
予算を確保し確実に実施していくことです。

●多様な除染手法の確立は多様な地域の多様な条件をカバーしていくために必要となります。
●一方、基本となる少数の除染手法の選別は、全体をリードしていくためや、予算を検討していくためにも非常に重要な要素となります。

現在は、多様な手法の中から後者を見つけ出すことに主眼が置かれておりもちろんそれは最も重要なことですが、実際に、あらゆる条件を想定し、落とし忘れがないようにすべての土壌を除染していくためには多様性の確保は、対象となる量的には少ないと考えられますが、後者と同等以上に重要な要素となってくるはずです。

このメインストリームと多様性を同等の重みづけでプログラムを構築することは
最終的な経済合理性から考えてもおそらく最も合理的な手法となる思われます。

生態学者の宮脇昭先生は、地域にあわせた主木をベースに、地域に合わせた多様な樹種を密度高く混ぜて植えるという宮脇方式の森づくりを実践されています。宮脇方式の植樹法は、地域の潜在自然植生を調べ、ポット苗を育て、主木となる樹種を中心に、下生え、低木、亜高木、高木など林層を形成する多様な樹種を高い密度で混ぜて植えることで、植物同士の競争によって根のしっかりと張った自然災害にも強い100年かかる本来の森を20年で育てることができます。

単純な方法と多様方法
この両者を並存させることが
本来の自然の知恵です。

除染において、まず、追わなければならないのは、
簡単さや単純さではなく
地域全体を間違いなく除染し、生活や経済活動などの営みを
もとどおり取り戻すことです。

元通り取り戻したうえで、その先、将来や未来にわたって安全が確保されることです。

それまでの全体の時間に渡って考え上で、全体のプログラムを考えることで
最も早く、最も経済的に、地域をとり返すための除染プログラムが出来上がるはずだと考えます。
















2011-06-28

芝を使ったファイトレメディエーションの検討(つづき)

前の記事に関してメールで情報を提供いただきました。
千葉県富里市
有限会社 七八企画
小倉喜光 先生

実は、ティフトン419の話、家内から、ものすごく成長の早い芝があるみたいと話をだいぶ前に聞いていたところWINEP(植物鉄栄養研究会)のブログのコメント欄での森敏先生とのやりとり欄で小倉さんが書き込まれていたところで情報として知りました。

小倉さんが作られているHP、芝生の省力化や無農薬化など写真がいっぱい提供されており、あれこれ長年工夫を積み重ねられてきているのだと内容から推察されます。
http://www7a.biglobe.ne.jp/~nana8k/

小倉さんからは2通のメールを頂きました。
2つのメールから特に重要と考える情報を紹介します。

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>ティフトン419の耐寒ピーク温度は―9℃であるが、冬超えによって翌年には完全にティフトン
419の残根、残茎を除草剤等を使わずに駆除できればいいのであるが、これについては情報がない。

テイフトンは乾燥に弱い。夏場校庭等は芝密度がないので散水しなければ枯れる。
平坦なら表層乾燥気味の春の時期に 高麗芝のように茎が太くなく縦刈りで耕せは成長点が浮き上
り土が乾燥で干上がる。根絶は除草剤否定でも可能でしょう。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
土壌剥離50mmではなく5mmと言う記載があったが5mmなら簡易に芝剥離が校庭なら
芝刈り感覚可能ですね。土と芝の分離も出来芝残渣のみ集草も可能な範疇です。
別作業で土を余分に除去したいなら浅く耕すような状態mm単位で調整が可能から容易

く、別途集めればよいだけです。

島田コメント:芝を残したまま、芝刈りの感覚で、表土を徐々に除去できるということか?表層に近いほど放射性物質の濃度が高い土壌の場合、薄く、何回も土壌を削って行った方が下層への高濃度の汚染土壌の付着が少なくてよいとかんがえられるので都合が良い。ブルドーザーなどの排土板で押すと、どうしても下の土壌への汚染土壌の擦り付けが心配だが、芝刈りの要領で、表面を刈りこみながら薄く土壌を剥がしていければ排出される土量を最小限に抑制することができる。可能性を感じます。ありがとうございます。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ティフトン419なら有機物の脱脂糠で撒いて剥離作業では多少の茎・節が残せ、糠土丸
ごとサイレージで肥料に。1年で3回位のファイトレメディエーションが可能じゃないかな。

耕地では表層校庭みたいに堅くない、ローラー等で多少固めて平にすれば校庭並みに扱
えるでしょう。雑草の問題も除草剤否定(なし)で芝育成、剥離が可能だと判断します。

島田コメント:放射性セシウムが多く含まれるので糠土まるごとサイレージで肥料にというお話は、残念ながら今回の農地の修復では活用できないと考えますが、年間で3回位のファイトレメディエーション(+薄い土壌削り)が、大型の重機などを農地に入れずに可能だと考えられそうです。また、小型の機械で作業ができれば、非常に小さな畑あるいは棚田のようなところ(水田土壌でティフトン419を上手にはやせるかどうかはわかりませんが)までかなりくまなく最小限の土壌排出で除染が可能になるのではないかと思います。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

排出された、芝及び土壌は、水に入れれば芝は浮き、土壌は沈むのでそれほど難しくなく分離できそうです。分離された芝は、かさが多そうですが、分解させて、減量してもよいですし、乾燥させて圧縮・薪上にしてブリケット燃料として集めて、バグファイルター付の焼却炉で燃焼もしくは熱電利用することは技術的に可能です。また、少し時間はかかりますが380℃以下でバイオマスを熱分解できる低温熱分解炉で灰化することも可能だと考えます。
また、水に沈んだ土壌に関しては、HydroWorksさんが取り組んでおられるような、急速凝集分離による粘土分離によって車上等で連続的かつ速やかに放射性セシウムが多く含まれる粘土と分離された粘土分の少ない土壌に現地もしくは現地に近い場所で分離除去することが可能となります。
高濃度の放射性セシウムが含まれる粘土土壌成分については、やはりHydroWorks大橋さんがより安定的な管理ができる固化材を検討しているようなのでその成果を待ちたいと思います。また、別なより手法が現れることも期待しています。

大学や研究機関だけでは、知見は多く集まりますが、経験による閃きとアイデアが十分に集めることができません。様々な研究機関、森先生や小倉さんや大橋さんのような様々な分野の異なる先達がアイデアや手法を交換していくとで、驚くようなアイデアや提案が生まれます。政府においても、様々な提案が生まれるベースとなるようなプラットホームの構築を是非実験等と同時に進めて頂ければありがたいと思います。


2011-06-27

農地の表土除去厚の検討とティフトン419
































まだまだ、検討中なのでメモなのですが・・・・



今考えていることを2,3 書き出しておきます。



①図は、広島大サステナセンターの田中万也講師(地球化学)らが、郡山市など福島県の4カ所の土壌を4月13日に取り、放射性セシウムなどの濃度が深さでどう変わるか調べた図。朝日新聞の記事から転載しました。



原状への復旧が東京電力および国の責任であると考え、コストや手間よりも、まず第一にできるだけ、土壌に広がり残存する放射性物質の量を減らすためには、どのくらいの厚さで土壌の修復を行えばよいのかを考えています。



田中先生らのとってくれたデータは、2.5cmごとの放射性物質(ここではセシウム)の分布ですが、表土5cmといっても、82%が2.5cmまでの土壌に捕捉されているようです。もちろん、土壌の種類や、時間の経過、降下量などいろいろな要素もありそうですが、例えば、このような分布状態で放射性セシウムが捕捉されている土壌では、まず初めに82%の放射性物質が捉えられている2.5cmの土壌を、粘土除去などの手法で放射線量を低減化する処置を行い、さらに第2段で、残りの18%の放射性物質の含まれる土壌の修復を行ってみてはどうでしょうか?



②表土の除去ですが、ソッドカッターという小型の芝生切り機を使うと2cmくらいの厚さまで薄く芝をはがせるようです。仕事は大変ですが、芝が生えてから、一度ローラーで踏んで、畝などの起伏を多少緩やかに緩和して、小型の機械を使い畝などの農地の起伏に合わせて芝をはがす。作業時の被ばく線量が問題だができるだけ、土木工事の視点ではなく、農家の方々の視点で、小型の機械を使って丁寧に作業を行う。



③使用する芝は、洋芝で、成長力と肥料吸収性の高いティフトン419を使えないだろうか?種ではなく、ポット苗や茎で増えるらしく、週1の芝かりが必要なくらい成長力があるよう。http://www.jfa.or.jp/jfa/topics/2010/217/bosyuuyoukou.pdf



薄く剥がせば、下に根や茎の一部が残って、一度植えれば1年間で2回芝をはがすことができそう。ティフトン419の耐寒ピーク温度は―9℃であるが、冬超えによって翌年には完全にティフトン419の残根、残茎を除草剤等を使わずに駆除できればいいのであるが、これについては情報がない。また、日陰では成長が悪いようなので、マルチなどでの対策で補助的に駆除効果を高められないか?場合によっては2回目にはがす直前に、根茎に効く除草剤を使う必要があるかもしれない。



などです。



すこしずついろいろな方法の提案も出てきているので、単一の方法にこだわらずに、出てきたいろいろな方法を上手に組み合わせてより効果的な方法が発見できればよいのではないかと考えます。







2011-06-17

水田のセシウム

東北大 石井慶造先生たちのグループで提示された5mmの表土除去について考えています。

粘土が多いなど土壌の特性がまず第一に考えれれます。

第2は、土壌への浸透は対数曲線のような状態で下に向かって減少していっているのではないかということ。

5ミリ単位くらいの断面のデータがほしいところです。

第3は、水田など、シロカキによって表面に粘土や有機物が集まっている農地の場合、土壌のごくごく表面(数ミリ)に放射性セシウムのほとんどが吸着されているのではないかという仮説

砂質土などでない土壌ならば、たとえ放射性セシウムが5cm程度の深さまで分布していても
表面の5mmなり10mmなりの放射性セシウムが最も濃厚に吸着している土壌を分離して粘土除去などの土壌修復を行い。場合によっては、第二段階で、さらにその下の40mmなり45mmなりの土壌の粘土除去を行うことでかなり高い確率で放射性セシウムを土壌から除去できるのではないかと思えます。

問題は、この非常に薄い表土の剥ぎ取りを、被ばくのない安全な作業で、効率的にどう行うかということが第2のポイントになってきそうです。

あるいは、ここまで厳密な精度は必要がないのではないかという議論も登場してくるかもしれません。

5mmくらいなら、がりがりと削って、湿式のフィルターを取り付けた大きな掃除機で吸い込むような感じでしょうか。

現実性がないと笑われそうなところでもありますが、線量を確実に減らしていくためには、まずはあらゆる方法を考えてみることが大切なのではないかと思います。

既存の作業機械の簡単な改良で使えるいいアイデアはないでしょうか?

2011-06-16

学校グランド土壌からの粘土除去の実験

HydroWoroks大橋さんの実験結果のレポートが届きました。
とても簡単な方法で土壌からの粘土を除去していることがわかります。
水田土壌では、表面に粘土や有機物が多いはずなので、表面土壌を取り除くことで高い効果が得られるかもしれません。
大橋さんは、鉱物が大好きで、自分で、研究をして、粘土の高速凝集沈殿ができる凝集剤と非常にシンプルな混合装置を開発されているそうです。
まだ、圃場を耕していない方は、是非、今後の情報に注意を払い続けてみて下さい。
飯館村でも水田の実験をしたとの報告もあるようなので、農水からの情報の提示があるかもしれません。
土を混ぜると放射性物質を取り除くことがより難しくなるので表面の土だけ剥がして生産を続けるなど打つ手も出てくるのではないかと思います。生産者の方にとっては、非常に難しい判断かもしれないのですが、土壌からの粘土分を除去することで、少なくとも放射性物質を減らすことができるようなので、しっかりと状況を見極めていただければありがたいと思います。

2011-06-15

土壌からの粘土除去5mmでOK?本当?

http://gankooyajifull.blog133.fc2.com/blog-entry-284.html
東北大石井慶造先生、粘土除去でいい結果を出したようです。地表5mmとあります。最初は5cmの間違いではないかとおもいました。本当でしょうか?本当だったら朗報です。でも違ったらがっかりです。どちらでしょうか?


粘土除去による土壌修復 及び 大橋さんとのやりとり

粘土、セシウムで検索をしていたところ

宮城・丸森町、3施設の校庭除染へ 福島第1原発事故

http://www.kahoku.co.jp/news/2011/06/20110615t13021.htm

というニュース記事を見つけました。

記事の中には、土壌からの粘土除去手法のお話しが出ていました。

同じ手法を独自に開発され、実験も行い、小型のプラント化の準備も行ってる(株)HydroWorksの大橋さんとここ数日メールでやりとりをしております。農地での土壌からの粘土除去に関して、私が何となく感じている部分を書きだしました。

粘土除去が良ければ、農地などでも粘土除去ですべてがうまくいくと考えがちなのですが、そんなに甘くはないような気がしています。その先を、考える上での参考になればと思います。また、HydroWorksさんは、福島県郡山市内のベンチャー企業だそうですが、既に、この手法を取り入れた農地や学校の除染に向けて取り組みの準備をはじめているそうです。先ほど書いたメール紹介します。大橋さんからも実験データの情報を頂きましたが、土壌からの粘土の除去、一定の効果があるようです。


以下私から送った返信

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大橋さん

実は、直感なのですが

土壌の洗浄では、農地の場合

土壌中の粘土分が多く、大橋さんの図にある地層処分の土量がかなり多くなるのでないかと感じ始めております。

学校のグラウンドの土壌は痩せて、砂も多いので粘土、シルト分との分離がよさそうなのですが、肥えた農地の土壌では

①粒度での分画をどう行うか

②分画のうちどの粒度に、放射性物質が吸着されている粘土がより高密度に分布するのかを調べる必要があると考えています。

実験をしてみないとわからないのですが

芝を使ったファイトレメディエーションは、

粘土除去のプレトリートメントとして

A)有機物の多い土壌を痩せさせ、

B)有機物分の土量を多少なりとも減量し

C)植物への放射性セシウムの取り込みでイオン交換可能なセシウムを土壌中から減少させ

D)植生の根張りの厚みを利用して、表面土壌の、マーキングとして活用し、土壌の除去量を最小化すると共に

E)植生被覆により、塵等の再飛散を防止し

F)芝撤去前に水を撒くことで、作業者の埃の吸い込みによる被ばく可能性を低減化

することが期待されます。

農地の土壌では、なんとなく、この程度までの十分な前処理を行っておかなければ、うまくいかないような気がしております。

一瞬、粘土除去だけでも行けるかなと思ったのですが、そんなに甘くはない気がします。

表土の除去厚が10cm5cmでは、非常に大きな量の違いになるので、最終的な地層処分、数十年という長期の影響までを考えると

粘土除去の前処理をたとえ時間と手間がかかっても丁寧に実施していくことでトータルの影響低減・それらを含めた総合的な処理コストは最も小さくなるように思います。

学校土壌や砂場、砂質の多い土壌では、現状のプロセスで、行けるのではないかと思います。

公園等からはぎとられている土つきの芝を砕いて、水中でかき混ぜ

浮いた根や葉を第一段階で分離し

次に、濁水を固液分離し、粘土・シルト分を凝集沈殿させ

修復土壌と、放射性物質を含むバイオマス及び粘土に分離ができることを示せると

現時点において、対処に困っている自治体や教育施設にとって救いの手となると思われます。

可能であれば、このプロセスで、ある程度のチャレンジと予備実験を積み上げておいてから、農地土壌の修復に乗り出せれば良いと思います。

農地土壌の修復に関しては

高濃度の汚染地域

高濃度汚染地域ひと回り大きい境界領域となる地域

2つが土壌修復を必要とする地域となってきます。

高濃度汚染地域に関しては東電、国が補償をすることになるでしょうが

境界領域となる地域では、ひょっとするとそれぞれの農家それぞれの経営判断で処理が実施されることになるのかもしれません。

こういった地域に関しては、一般事業者による除染事業も誕生してくるかもしれません。この場合に関しても、原状修復の義務がある東京電力及び国が農家の申請によってこの費用が賄われるといったフローを作っておくことが重要です。これらについては、今後議論が積み上がって行くことが必要となります。

とりあえず、思いつくのはこんなところです。

島田敏

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2011-06-14

前の2つの投稿についての追加情報

① http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/chem/sakutai/research/tjoimi0000001lee-att/tjoimi0000001lu1.pdf
バーミキュライトによる海水中のセシウム除去の提案を見つけました。6月9日付です。元粘土学会会長 山岸先生。水処理の技術開発をされているHydroWorksという会社の大橋さんという方によれば、福島では、バーミキュライトが山でたくさんとれるので、東電の研究所等に提案してきたが採用されなかったとのこと。
②放射性セシウム汚染土壌の修復手法の評価用マトリックスを作成しました。50年もしくは100年の長い時間スケールの軸を組み込んであります。現在検討されている修復手法が、50年後や100年後までの影響を十分に考慮しているかを事前にチェックし、改良方法や手法の組み合わせによる克服が可能かなどを確認するためのツールです。汚染土壌を地中に埋設した場合には、埋設土壌地図などを作成し、定期的なサンプリングなどを実施していくスケジュールの検討も必要となりますし、ミミズなどの土壌生物による耕転の影響についても考慮しなければなりません。ミミズはクソミミズでも冬季に冬眠の為60cm程度はもぐりヨーロッパのオウシュウツリミミズでは1.5~2.4mまでもぐるとのこと、また、ミミズはミミズの消化管を通った細かい土の新しい層を毎年1~5mmずつ地表に積み重ねていくと(ミミズ:渡辺弘之著)とのこと。たとえ地中60cm以下に上下置換したとしても、50年から100年という時間で考えれば、かなりの土壌が土壌微生物によって運搬されることが予想されます。これらについても、この表を作りながら気になりだしました。

2011-06-13

セシウム・粘土 リンク集

セシウム・粘土に関する情報検索を行い
下のリンクを見つけました。

放射能汚染水の浄化にバーミキュライトという粘土を使って下さいとの提案
安価に入手できるバーミキュライトを使うことで、海水中のセシウムの除去が可能である等の提案

http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/chem/sakutai/research/tjoimi0000001lee-att/tjoimi0000001lu1.pdf