吸着繊維を用いた閉鎖域内汚染海水からのセシウムの除去

Removal of cesium ions from contaminated seawater in closed area using adsorptive fiber

染谷 孝明*; 浅井 志保; 藤原 邦夫*; 須郷 高信*; 梅野 太輔*; 斎藤 恭一*

Someya, Takaaki*; Asai, Shiho; Fujiwara, Kunio*; Sugo, Takanobu*; Umeno, Daisuke*; Saito, Kyoichi*

東京電力福島第一原子力発電所の第1-4号機取水路前には放射性セシウム等で汚染された海水が堤防やシルトフェンスに仕切られて貯留されている。著者らは、汚染水中からセシウムを高速除去する吸着材として、市販の6-ナイロン繊維に不溶性フェロシアン化コバルト微粒子を担持したセシウム吸着繊維を作製した。この繊維を芯材に巻いてワインドフィルターにして汚染水をポンプで流通させる、あるいはセシウム吸着繊維を組み紐にして汚染水に浸漬させることを想定し、物質収支式、吸着等温式、および吸着速度式を用いて除染に必要となるセシウム吸着繊維の重量および接触時間を推算した。平衡に達するまでの汚染水接触時間は約15分であり、短時間で十分にセシウムを除去できることがわかった。

A large amount of seriously contaminated sea water with radioactive Cs has been reserved in semi-enclosed coastal sea area which is separated by silt fences and embankments. Insoluble cobalt ferrocyanide (Co-FC) microparticles-impregnated fiber was developed for removing Cs from the contaminated sea water. The resultant Co-FC-impregnated fiber was immersed in either nonradioactive or radioactive Cs solution. The adsorption isotherm well correlated with a Langmuir-type equation. In addition, mass-transfer capacity coefficients were determined by fitting the experimental data of the rate of Cs adsorption onto the Co-FC-impregnated fiber to theoretical adsorption curves based on the Cs concentration difference between the bulk and the interface in seawater as a driving force of the overall adsorption rate. Decontamination factors as functions of fiber weight and the contact time required for the removal of cesium ions from the contaminated seawater in a closed area were estimated.