Remediation of radioactive cesium from Fukushima wastewater using innovative composite material

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本研究では、竹炭や木炭といった炭化物や汚泥溶融スラグ、さらには、プルシアンブルーなどを複合化した高効率で、低価格、環境に優しい複合吸着剤を開発し、実験室規模でその吸着能力や吸着メカニズムの解明を行うとともに、特異的セシウム吸着能の向上のための賦活化法の検証を行う。革新的な複合材料による福島第一原子力発電所廃水および水環境中からの放射性セシウム除去を目指している。初年度は、当研究グループの過去のデータを精査し、また、文献調査を中心に、竹炭や木炭の炭化条件を検討した。硝酸熱水処理やプラズマ処理による賦活化法を検討し、Cs除去率との関係を明らかにした。また、汚泥溶融スラグまたは合成ゼオライト、層状複水酸化物 (Layered Double Hydroxide: LDH) とプルシアンブルーなどを複合化した吸着剤についても検討を進めた。さらに、高圧用反応分解容器内での汚泥溶融スラグの熱アルカリ処理条件を明らかにし、Cs吸着能およびCs選択性とその処理条件との関係を実験的に明らかにした。国内5カ所の汚泥溶融スラグについて実験的に検討し、また、スラグ上に形成されたゼオライト種の同定にはX線回折法 (XRD) および蛍光X線分析装置 (XRF) を用いた。結論としては、珪藻土と比較し、汚泥溶融スラグでは純度が低く、ケイ素の含有率が低いことから、Cs吸着能を高めることは出来ても、ゼオライトの一種であるモルデナイトといったCs選択性の高い成分をスラグ上に合成することが難しいことが分かった。