中間貯蔵施設向けの除去土壌改質材「SCカラッ土」を開発

~自社開発の分別システムと併用し、有機物分離工程を効率化~

  • 土木技術

2017.05.31

清水建設(株)<社長 井上和幸>はこのほど、福島県内の除染作業で発生した除去土壌を貯蔵・保管する中間貯蔵施設での適用を視野に、粘性の高い土壌を砂状に改質する中性土壌改質材「SCカラッ土」を開発しました。SCカラッ土で改質した除去土壌を、自社開発の除去土壌分別システム「パワーグラインドスクリーン」に投入することで、土壌に含まれる植物根等の有機物をより効率的に分離できるようになります。また、分別処理後の土壌の取り扱いが容易になるため、運搬・転圧・再利用作業の効率化も期待できます。

福島県内に整備される中間貯蔵施設では、仮置き場等から運び込まれた大型土のう袋を破袋して除去土壌を取り出し、土壌に含まれる植物根等の有機物を分離した後、放射性セシウム濃度に応じて分別する一連の受入・分別工程が必要となります。このうち有機物分離工程で課題となるのが、農地等から除去した、水を多く含む粘性の高い土壌を分別装置に投入すると、ふるい目に土壌が付着し、分別効率が低下してしまうことです。

当社は、除去土壌分別システムとして、土壌に含まれる有機物を機械的かつ高精度に分別できる「パワーグラインドスクリーン」を開発・実用化しています。このシステムには、圧縮空気を用いて土壌の目詰まりを防止する機構を装備していますが、分別効率を最大化するためには、事前に土壌を改質しておく必要があります。ただ、生石灰等の既存の改質材は、土壌をアルカリ性にしてしまうため、貯蔵期間終了後の再利用に支障を来す懸念があります。SCカラッ土は、こうした課題を一挙に解決する土壌改質材です。

SCカラッ土は、中性のシリカアルミナ鉱物を主材とする環境安全性の高い改質材で、pHを中性に保ちながら、粘性の高い土壌を砂状に改質することができます。また、原料の一部にゼオライトを含むため、セシウムの吸着効果も期待できます。加えて、改質した土壌は強度が増し、取り扱いが容易になるため、土壌の運搬、転圧、再利用等、後工程の作業効率が向上するメリットもあります。性能試験において、含水率32.5%の畑土に20㎏/m3のSCカラッ土を加えて混合したところ、従前の10倍の強度が得られ、運搬、転圧、再利用に適した土壌に改質されました。

当社はこの他、除去土壌の受入・分別技術として、大型土のう袋を非接触で破袋できる「ウォータージェット破袋システム」、事前に設定したセシウム濃度基準に応じて低濃度・高濃度汚染土を高精度に分別できる「セシウム汚染土壌濃度分別装置」も開発・実用化しています。これら一連の技術を組み合わせた一気通貫の受入・分別処理システムを構築し、除去土壌処理の効率性・安全性を高めることで、中間貯蔵施設の事業推進に貢献していく考えです。

以上

≪参考≫

1.「SCカラッ土」による土壌改質状況

改質前
改質前
改質後
改質後

2.パワーグラインドスクリーン

円筒形の回転ふるい機・トロンメルをベースに、横置きの回転ドラムの内側に、解砕羽を外周に配した小径ドラムを設けた分別装置。それぞれのドラムを反対方向に回転させ、解砕羽とドラムの間で植物質混じりの土壌を解砕しながら分別を行うため、土壌が根に強く固着した植物質についても、土壌・植物質の分別が可能。

3. ウォータージェット破袋システム

非接触切削技術であるウォータージェットカッターを用いた破袋設備。大型土のう袋の底面に×字状の切れ目を入れ、袋材のみを掴み上げることで、除去土壌を迅速かつ確実に取り出す。

4. セシウム汚染土壌濃度分別装置

汚染土壌を一塊のユニットにしてベルトコンベアに供給するフィーダー、ユニットの土壌重量計測器、ユニットの幅を一定に保つライン両脇の仕切り板、ユニットを一定の層厚にならすローラー型成形器、層厚測定機、放射線測定機、設定値に基づきユニットの投入先を切り替えるダンパーで構成する濃度分別装置。土壌中の放射性物質濃度を正確に計測・判定することができ、高い処理能力(100t/時)で高精度な分別(誤差10%以下)が可能。

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