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Eljamal, R.*; Maamoun, I.; Bensaida, K.*; Yilmaz, G.*; 杉原 裕司*; Eljamal, O.*
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 158, p.112192_1 - 112192_13, 2022/04
被引用回数：25 パーセンタイル：95.43(Green & Sustainable Science & Technology)In response to the low efficiency of the anaerobic digestion (AD) process in generating methane gas, we apply for the first time the use of coated/ Fe
with Mg(OH)
to enhance the production rate of methane gas from the degradation of waste sludge. A series of batch tests investigated several operations factors followed by a semi-continuous operation system examined the long-term production of methane gas in the presence of the coated/ Fe were performed. The coating ratio of Mg(OH)/Fe and the dosage of coated/Fe were optimized to acquire the highest production rate of methane as 0.5% and 25 mg/gVS, respectively. Under these optimum conditions, the methane production increased by 46.6% in the batch tests and 120% in the semi-continuous operation system compared to the control reactor. The results revealed that both Fe and Mg(OH) did not significantly improve the production of methane when each one was used alone at different dosages, and the improved methane production originated from the synergetic effect of combining these two materials. The crucial role of Mg(OH) coating layer was associated with the controlled reactivity release of Fe, which was indicated by the slow release of ferrous and ferric ions in the bioreactors. Furthermore, the addition of coated/Fe stimulated bacterial growth, increased methane content, and maintained the pH within the optimum range in the bioreactors. The dosing time of coated/Fe was investigated during the four stages of AD process, and the best dosing time was found in the methanogenic stage (on Day 4). Overall, based on the experimental and predicted methane production, the coated/Fe has a great potential for the practical applications of AD.
廃炉環境国際共同研究センター; 北海道大学*
JAEA-Review 2021-036, 95 Pages, 2021/12
JAEA-Review-2021-036.pdf:5.13MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「高い流動性および陰イオン核種保持性を有するアルカリ刺激材料の探索と様々な放射性廃棄物の安全で効果的な固化」の令和2年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、(1)放射性廃棄物の中でも鉄沈殿物を検討対象とし、安全な保管と処分を可能とする高い陰イオン核種保持性や流動性のアルカリ刺激材料とそのレシピを探索する、(2)実廃棄物の1/10スケール程度のパイロットサイズ試験体の試作と評価を行い、実プラントとして成立する固化体製作装置の概念を提案する、(3)最新の鉄沈殿物インベントリー情報に基づき、本課題で提案する固化体を浅地ピット処分した際の安全評価を行い、多様な性状や核種組成を有する廃棄物固化に対するアルカリ刺激材料のポテンシャルを示す、の3点を目的とする。
Pratama, M. A.; 高原 省五; 宗像 雅広; 米田 稔*
Environment International, 115, p.196 - 204, 2018/06
被引用回数：2 パーセンタイル：7.09(Environmental Sciences)After the Fukushima accident, it became important to determine the quantity of radionuclide ingested by inhabitants. The most common methods currently used to obtain such data are the market basket (MB) and duplicate (DP) methods. The newly proposed method, which we designate as SL, consists of three steps: (1) the separation of wet weather and dry weather data, (2) determining the mass balance of the wastewater treatment plant (WWTP), and (3) developing a reverse biokinetic model to relate the amount of radionuclides ingested to the amounts contained in the sewer sludge. We tested the new method using the time-dependent radiocesium concentrations in sewer sludge from the WWTP in Fukushima City. The results from the SL method agreed to those from the MB while overestimated those from DP method. The trend lines for all three methods, however, are in good agreement. Sensitivity analyses of SL method indicate further studies on uncertainties of sensitive parameters are deemed necessary to improve the accuracy of the method.
粟飯原 はるか; 荒井 陽一; 柴田 淳広; 野村 和則; 竹内 正行
Procedia Chemistry, 21, p.279 - 284, 2016/12
被引用回数：5 パーセンタイル：94.26(Chemistry, Inorganic & Nuclear)Insoluble sludge is generated in reprocessing process. Actual sludge data, which had been obtained from the dissolution experiments of irradiated fuel of fast reactor "Joyo" were reevaluated especially from the view point of the characterization of sludge. The yields of sludge were calculated from the weight and there were less than 1%. Element concentrations of sludge were analyzed after decomposing by alkaline fusion. As the results, molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium and palladium accounted for mostly of the sludge. From their chemical compositions and structure analyzed by XRD show good agree that main component of sludge is Mo
RuRhPdTc regardless of the experimental condition. At the condition of reprocessing fast breeder fuel, it is indicated that molybdenum and zirconium in dissolved solution is low, therefore zirconium molybdate hydrate may not produce abundant amount in the process.
徳永 興公; 新井 英彦
Radioisotopes, 43(12), p.781 - 790, 1994/12
現在、世界的に深刻となっている環境問題に対しては、従来技術では十分に対処することができない。電子線等の放射線照射によれば、照射により生成する反応性の高いOHラジカル等を利用して汚染物質を分解・除去することができる。この特性を利用して現在進められている(1)石炭燃焼排煙処理、(2)都市ごみ燃焼排煙処理、(3)高速自動車道路トンネル換気ガス処理のためのパイロット試験、あるいは実証試験、(4)下水処理水の殺菌、(5)有毒有機物等に汚染された水の浄化、(6)下水汚泥脱離液の処理、(7)下水汚泥の沈降促進、(8)下水汚泥の殺菌及びコンポスト化及び(9)汚水処理に使用した活性炭の再生の研究状況についてまとめた。
新井 英彦; 新井 陸正; 作本 彰久; 細野 雅一; 山本 一郎*; 清水 建*; 杉山 昌*
水処理技術, 31(10), p.541 - 547, 1990/10
生物難分解性成分を含むため通常の方法では処理が困難な汚泥脱離液の処理を、電子線照射と生物処理法との組み合わせ法により検討した。本報告は、その第1報で、照射による水質の変化の検討から照射のみによる処理の可能性を検討した。その結果、比較的少ない線量でCODの増加、BODの増加が見られ、生物分解性の向上が見られるとともに、SSの顕著な増加が見られた。しかしながら、目標とする、COD
20~30mg/lのレベルはクリアすることができなかった。照射のみでは処理が不十分であることが判った。
新井 英彦; 新井 陸正; 作本 彰久; 細野 雅一; 山本 一郎*; 清水 建*; 杉山 昌*
水処理技術, 31(11), p.613 - 618, 1990/00
汚泥脱離液処理法の研究の第2報として、電子線照射と生物処理法との組み合わせによる方法についての検討結果をまとめた。照射の効果を高めるため、脱離液を、生物処理法により前処理を行い、生物易分解性成分及びチッ素分を除去した後、バッチ式反応器を用いて電子線照射を行なった。照射によりBODが大きく増加した。照射液についてさらに生物処理を行なった。その結果、8~10kGyの電子線照射と生物処理によりCODを30mg/l以下に低減できることを明らかにした。
佐藤 章一; 徳永 興公; 新井 英彦; 橋本 昭司
Transactions of the American Nuclear Society, SUPPL.61, p.425 - 430, 1990/00
電子線照射を利用する環境保全に役立つプロセスの開発を進めた。(1)排煙からの脱硫・脱硝同時処理プロセス、(2)下水処理場からの放流水の殺菌処理プロセス、及び(3)下水汚泥の殺菌・高速コンポスト化プロセスについて、開発の現状を述べる。
渡辺 宏; 武久 正昭
Radiation Physics and Chemistry, 24(1), p.41 - 54, 1984/00
脱水した都市下水汚泥の
線による殺菌効果をレビューした。脱水汚泥中の細菌数は10
/g、大腸菌群数は10
/g程度であった。この大腸菌群を検出限界以下に殺菌する必要線量は0.3~0.5Mradで季節により変化する。また0.5Mrad照射汚泥中の大腸菌は保管中に再増殖することがなかった。この結果から脱水汚泥の殺菌線量は0.5Mradと結論した。照射によるミクロフローラの変化は非照射汚泥の主要菌種がP.Cepaciaから、0.5~0.7Mrad照射によりバチルス類に変化する。また照射汚泥のベチルス類の再増殖、大腸菌を接種したときの増殖についても言及した。
川上 和市郎; 橋本 昭司
Radiation Physics and Chemistry, 24(1), p.29 - 40, 1984/00
抄録なし
森山 昇; 土尻 滋; 渡辺 缶*
Atomkernenerg.Kerntech., 40(4), p.254 - 258, 1982/00
フィルタスラッジ(Solka-Floc)に対するポリエチレン固化法の適応性を検討した。フィルタスラッジは、乾燥後温度190
Cにて均質に固化できる。廃棄物は最大30wt%まで混入できるので減容効果が大きく、廃棄物発生量はセメント固化、アスファルト固化に比べて1/3~1/4になる。固化体の圧縮強度は255kg/cm
であり、10radまでの線量を吸収しても強度は低下しない。しかし、放射線分解ガス量の82~89%を占める水素の発生量が比較的多いので、貯蔵施設の管理には注意を要する。固化体の耐水性は優れている。
藤崎 説男
京都大学原子炉実験所放射性廃棄物管理専門研究会報告書, p.20 - 25, 1981/00
東海研究所廃棄物処理場においては、国内及び国際的に定められている規則、指針に基ずいて処理用均一セメントパッケージ(以下、投棄物と記す。)の製作を行っている。これらの投棄物中に含まれる放射能は、固化前に廃液中の
H、Sr、
核種、核種を測定し、測定値の合計で評価を行っている。これらの測定法のうち、化学分析を伴うSr及び核種の放射能測定法についてのべる。ストロンチウムの分析は、基本的には科学技術庁編の「ストロンチウム分析法」に基づいている。廃液中に含まれるSrがSrの放射能にくらべ低く、分析誤差内であるためにSrがSrの放射能の合計をSrの放射能として評価している。全アルファ放射能の分析は、試料を完全溶触したあと、アクチノイドを硫酸バリウムに共沈させ、蒸発乾固したものをガスフロー型の比例計数管で計測する方法である。これらの分析法は、再現性もよく、簡易分析法としては極めて優れた分析方法といえる。
町 末男; 川上 和市郎
放射線と産業, (13), p.22 - 26, 1979/00
放射線プロセスの新しい応用分野として、環境保全と資源再利用が注目されており、ヨーロッパ,アメリカを中心として開発研究が進められている。本報告では、高崎研の研究成果の紹介も含めて下記の項目について、最近の研究開発の状況をまとめた。1)廃水処理から生ずる余剰汚泥の殺菌と再利用,2)廃水の浄化,3)排ガスの処理,4)セルロース系廃棄物の処理と再利用,5)プラスチック内の微量残留有害モノマーの除去
町 末男
原子力工業, 24(4), p.19 - 23, 1978/04
廃水を活性汚泥法によって処理する際に生ずる余剰汚泥の有効利用を図るため、これを放射線にて殺菌処理したのち土地とくに農地に還元する方法について最近の開発研究状況を報告する。さらに、プラスチック廃棄物、セルロース系廃棄物の処理と利用についても簡単にふれる。内容。1.汚泥の処理と利用の現状および放射線処理の意義。2.汚泥の照射処理技術の開発状況。3.汚泥の照射効果。4.汚泥の照射方法。5.汚泥照射の経済評価。6.プラスチックおよびセルロース系廃棄物の処理と再利用。
町 末男; 後藤田 正夫; 田畑 米穂*
放射線と産業, (6), p.7 - 18, 1977/06
昨年5月に開催された第1回放射線プロセス国際会議の内容を紹介する。
武部 博倫*; 北村 直登*; 天本 一平; 小林 秀和; 三田村 直樹*; 都築 達也*
no journal, ,
東日本大震災で破損した原子炉の冷却に使用した大量の水が、福島第一原子力発電所内に滞留している。滞留水は、放射性物質によって汚染されているため、冷却水として再利用するに当たり、除染処理を行ったところ、スラッジが発生した。スラッジの安定化については、鉄リン酸塩ガラス(IPG)を固化媒体候補として用いることにし、予察試験として、IPGと模擬スラッジ(BaSOとフェロシアン化ニッケルカリウム)を混合後、溶融しその挙動をサーモカップル試験装置を用いて、顕微鏡で直接観察した。次に、固化体原料をPtるつぼに入れ、空気中で加熱し、急冷することによりガラス固化体試料を作製した。固化体原料は、昇温過程において分解したため、最終的な固化体の成分は酸化物のみとなった。作製した固化体のガラス転移点(Tg)、結晶化開始温度(Tx)は、示差熱分析により求めた。また結晶化に対する固化体の熱的安定性については、TgとTxの差により決定した。耐水性は、MCC-2法を用いて、試料を120Cの熱水に72時間浸漬し、所定の重量変化から決定した。IPGの架橋構造評価は、ラマン分光法によった。模擬スラッジと溶融した固化媒体の最適組成を示すO/Pは、熱的安定性と耐水性から評価した。
Pratama, M. A.; 高原 省五; 宗像 雅広; 本間 俊充; 米田 稔*
no journal, ,
This study proposes a new method to estimate the ingestion intake based on the time-dependent cesium (Cs) concentration in separate sewer sludge by using mass balance analysis of Cs in wastewater treatment plant and reverse biokinetic model. The results showed that the new method successfully estimated ingestion intake of Cs. However, several uncertainties resulted from parameters used in the models are indeed presence. In addition, this method needs to be tested in other areas to ensure its reliability and to identify its limitation.
Pratama, M. A.; 高原 省五; 宗像 雅広; 米田 稔*
no journal, ,
The time-dependent behavior analysis, parameterization, and the identification of factors affecting parameter values of radiocesium in sludges of 10 sewer systems in Fukushima Prefecture were attempted. It was obtained that the time-dependent cesium concentration follows two exponentials model consisting of the fast and slow transfer coefficient of cesium from ground surfaces to sewer systems and their statistical coefficients. Whereas values for the transfer coefficients are relatively the same between the sewer systems, the values of statistical coefficients significantly vary depending on the specific characteristic of each sewer's service area. Further analysis shows that decontamination activity and land use on each sewer's service area play important roles in determining the value of statistical coefficients.
高畠 容子; 駒 義和
no journal, ,
福島第一原子力発電所では原子炉建屋だけではなく、その他の建屋にも放射性汚染水が滞留水として拡散・移送されている。1号機タービン建屋では滞留水流入を防ぎ、その後、タービン建屋内の滞留水を移送することで、建屋内滞留水の処理を行った。上記作業実施中に滞留水処理の検討のため、建屋地下1階にて2地点で滞留水(3深度)及びスラッジの採取がなされた。採取試料の分析にて各ウラン同位体濃度が得られたが、ウランは天然にも存在するため、ウランによる汚染はそのソースターム、すなわち損傷燃料あるいは天然の判別が廃棄物管理方策の議論に向けて重要である。各試料のウラン濃度から、ソースタームからのウラン同位体の移行割合を求めた。ソースタームは天然ウランまたは損傷燃料とした。ソースタームの違い、同地点で採取された試料の移行割合を比較することにより、U-238とU-236で得た移行割合にて、最も鋭敏にウラン起源の推定ができることを示した。
比内 浩; 佐藤 大輔; 柴田 淳広; 明道 栄人; 駒 義和; 野村 和則
no journal, ,
福島第一原子力発電所で発生した汚染水と汚染水処理で発生した二次廃棄物の性状調査のため分析を行っている。汚染水処理システムの1つとして、除染装置が運転され、高線量率を有するスラッジが二次廃棄物として発生した。スラッジは地下コンクリートピットに貯蔵されており、別場所への移送と、さらなる貯蔵のための処理が求められ、このスラッジを移送・安定化処理するため、種々の性状を把握することが必要であった。このためスラッジを放射能, 粒度分布などについて分析を行った。
