(57)【要約】【課題】従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着性能を有し、さらに、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤及びその製造方法を、低コストで提供することある。【解決手段】セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を含有することで、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄の高い吸着作用を発揮できるとともに、水酸化鉄は鉄材料を用いることから希土類金属化合物の吸着剤に比べて安価に製造できるため、吸着剤の低コスト化を図れる。また、吸着剤中の水酸化鉄（III）が、土壌中などの還元雰囲気の媒体（水等）と接触した場合であっても、土壌中に溶出しやすい水酸化鉄（II）へと変化する還元反応を抑制することができ、吸着剤の吸着性能の持続についても高い効果を奏する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を含有することを特徴とする汚染成分吸着剤。
【請求項２】
前記水酸化鉄は、前記セリウム化合物の水和物の表面上又は近傍に析出してなる請求項１記載の汚染成分吸着剤。
【請求項３】
前記セリウム化合物の水和物は、水酸化セリウムの化合物又は酸化セリウムの化合物である請求項１又は２記載の汚染成分吸着剤。
【請求項４】
前記水酸化鉄を構成する鉄成分は、Fe3＋／（Fe2＋＋Fe3＋）≧50質量％である請求項１〜３のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項５】
前記セリウム化合物の水和物を構成するセリウムは、３価のセリウム及び／又は４価のセリウムからなる請求項１〜４のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項６】
前記セリウム中の４価セリウムの割合が、5質量％以上である請求項５記載の汚染成分吸着剤。
【請求項７】
前記吸着剤は、シリカ及びアルミニウムを含んだ無機材料をさらに含有する請求項１〜６のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項８】
前記吸着剤中の水酸化鉄の含有量が、5〜90質量％である請求項１〜７のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項９】
前記吸着剤中でのセリウム化合物の水和物の含有量が、10〜95質量％である請求項１〜８のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項１０】
前記汚染成分が、ヒ素、フッ素、ホウ素、鉛、カドミウム、水銀、アンチモン、クロム、モリブデン、セレン、リン、タリウム、インジウム及びビスマスの群から選択される１種以上の成分である請求項１〜９のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【請求項１１】
所定の塩化鉄水溶液にセリウム化合物の水和物を添加、混合し、混合液を得る工程と、該混合液中に、所定の速度でアルカリ材料を添加、混合して懸濁液とし、該濁液のpHを7〜11の範囲に調整することで、懸濁液中のセリウム化合物の水和物の表面又は近傍に水酸化鉄を析出させる工程と、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を有する吸着剤を得る工程を具えることを特徴とする汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１２】
前記混合液中に、シリカ及びアルミニウムを含有する無機材料を添加、混合する工程をさらに含む請求項１１記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１３】
前記吸着剤の水分量を調整するため、前記懸濁液を脱水する工程をさらに含む請求項１１又は１２記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１４】
前記セリウム化合物の水和物は、水酸化セリウムの化合物又は酸化セリウムの化合物である請求項１１〜１３のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１５】
前記懸濁液の脱水は、フィルタープレス法により行われる請求項１１〜１４のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１６】
前記セリウム化合物の水和物を構成するセリウムは、３価のセリウム及び４価のセリウムからなり、セリウム中の４価のセリウムの割合が、5質量％以上である請求項１１〜１５のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【請求項１７】
前記吸着剤を400℃以下の温度で乾燥し、粉体とする請求項１１〜１６のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重金属等の汚染成分を吸着するための吸着剤、特に、従来の高価な吸着剤と同等の性能で安価に提供でき、さらに、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フッ素やヒ素等の汚染成分を含有した媒体（土壌、灰など）の処理方法としては、汚染した土壌を掘削・除去したり、水硬性のセメント等を用いることで、前記汚染土壌を固定化したり、薬剤等を用いて、前記汚染成分を水に溶けにくく拡散しにくい形態に変化させるなどの技術が挙げられる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、リン酸水溶液や硫酸水溶液等によって汚染土壌を洗浄した後、ランタンやセリウム、鉄塩の水溶液等を用いて土壌中のヒ素成分を不溶化することで、拡散を抑制するという技術が開示されている。また、特許文献２では、セリウム、ランタン等の希土類金属の水酸化物を取材とするヒ素不溶化処理剤を用いることで、ヒ素の不溶化を図るという技術が開示されている。さらに、特許文献３では、硫化鉄（II）からなる重金属の不溶化剤が開示されている。
【０００４】
また、特許文献４では、硫酸イオンの一部を計算イオンに置換したシュベルトマナイト等の特殊鉄鋼物を用いることで、水中又は土壌中のヒ素を吸着処理する技術が開示されている。さらにまた、特許文献５では、非晶質水酸化鉄（III）を含有する除去剤を用いて、水溶性のセレンを除去する技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜５の技術については、以下の問題があった。
特許文献１の技術は、ヒ素に拡散抑制については一定の効果があるものの、大量の土壌を洗浄するため設備が大掛かりなものとなることや、セリウム等を大量に要するため、処理コストが大きくなるという問題がある。また、土壌は硫酸等で洗浄することで酸性となるため、処理後の土壌の生物に悪影響を与える恐れがある。
【０００６】
特許文献２の技術は、ヒ素の不溶化を図るという点では一定の効果を奏するものの、希土類の酸化物が酸に溶解しにくく、極端に低いpHや、温度・溶解条件の適正化を図る必要が生じ、不溶化剤の製造が困難である。さらに、アルカリで処理して中和を行うが、中和時に発生する塩が薬剤中に残存し、該薬剤を汚染土壌に用いた際、前記塩による悪影響が発生する恐れがある。
【０００７】
特許文献３の技術は、硫酸鉄、酸化鉄及び酢酸鉄は工業材料であり、比較的安価に汚染成分の不溶化を行えるものの、上記の鉄化合物は用意に酸化し（例えば、硫化鉄の場合、硫化鉄（II）から硫化鉄（III）へ酸化）、酸化前の状態でなければ汚染成分吸着効果が発現しないことから、発明の効果が持続しないという問題がある。
【０００８】
特許文献４の技術は、ヒ素を吸着し、固定化する効果を奏するものの、用いられる鉱物は特殊なものであるため、製造が煩雑となり、結果として、処理コストが高騰するという問題があった。
【０００９】
特許文献５の技術は、水溶性のセレンを除去することが可能であるものの、除去に用いられる非晶質水酸化鉄（III）は、地中で水と接触することで還元され、鉄が溶出する結果、吸着剤自身が重金属汚染を引き起こすという問題があった。また、非晶質の水酸化鉄の製造に要するコストが高騰するという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１８４２１号公報
【特許文献２】特開２００１−２００２３６号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１１３０号公報
【特許文献４】特開２００５−８７１号公報
【特許文献５】特許第３８３０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着性能を有し、さらに、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤及びその製造方法を、低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、汚染成分吸着剤が、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を含有することによって、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄の高い吸着作用を発揮できるとともに、水酸化鉄は鉄材料を用いることから希土類金属化合物の吸着剤に比べて安価に製造できるため、吸着剤の低コスト化を図れることを見出した。さらに、セリウム化合物の水和物が酸化剤としての特性を有するため、吸着剤中の水酸化鉄（III）が、土壌中などの還元雰囲気の媒体（水等）と接触した場合であっても、土壌中に溶出しやすい水酸化鉄（II）へと変化する還元反応を抑制することができ、吸着剤の吸着性能の持続についても高い効果を奏することを見出した。
【００１３】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を含有することを特徴とする汚染成分吸着剤。
【００１４】
（２）前記水酸化鉄は、前記セリウム化合物の水和物の表面上又は近傍に析出してなる上記（１）記載の汚染成分吸着剤。
【００１５】
（３）前記水酸化鉄は、前記セリウム化合物の水和物の表面上又は近傍に析出してなる上記（１）又は（２）記載の汚染成分吸着剤。
【００１６】
（４）前記水酸化鉄を構成する鉄成分は、Fe3＋／（Fe2＋＋Fe3＋）≧50質量％である上記（１）〜（３）のいずれか１項の汚染成分吸着剤。
【００１７】
（５）前記セリウム化合物の水和物を構成するセリウムは、３価のセリウム及び／又は４価のセリウムからなる上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【００１８】
（６）前記セリウム中の４価セリウムの割合が、5質量％以上である上記（５）記載の汚染成分吸着剤。
【００１９】
（７）前記吸着剤は、シリカ及びアルミニウムを含んだ無機材料をさらに含有する上記（１）〜（６）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【００２０】
（８）前記吸着剤中の水酸化鉄の含有量が、5〜90質量％である上記（１）〜（７）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【００２１】
（９）前記吸着剤中でのセリウム化合物の水和物の含有量が、10〜95質量％である上記（１）〜（８）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【００２２】
（１０）前記汚染成分が、ヒ素、フッ素、ホウ素、鉛、カドミウム、水銀、アンチモン、クロム、モリブデン、セレン、リン、タリウム、インジウム及びビスマスの群から選択される１種以上の成分である上記（１）〜（９）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤。
【００２３】
（１１）所定の塩化鉄水溶液にセリウム化合物の水和物を添加、混合し、第１混合液を得る工程と、該第１混合液中に、シリカ及びアルミニウムを含有する無機材料をさらに添加、混合し、第２混合液を得る工程と、該第２混合液中に、所定の速度でアルカリ材料を添加、混合して懸濁液とし、該濁液のpHを7〜11の範囲に調整することで、懸濁液中のセリウム化合物の水和物の表面に水酸化鉄を析出させる工程と、前記懸濁液を脱水し、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を有する吸着剤を得る工程とを具えることを特徴とする汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２４】
（１２）前記混合液中に、シリカ及びアルミニウムを含有する無機材料を添加、混合する工程をさらに含む上記（１１）記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２５】
（１３）前記吸着剤の水分量を調整するため、前記懸濁液を脱水する工程をさらに含む上記（１１）又は（１２）記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２６】
（１４）前記セリウム化合物の水和物は、水酸化セリウムの化合物又は酸化セリウムの化合物である上記（１１）〜（１３）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２７】
（１５）前記懸濁液の脱水は、フィルタープレス法により行われる上記（１１）〜（１４）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２８】
（１６）前記セリウム化合物の水和物を構成するセリウムは、３価のセリウム及び４価のセリウムからなり、セリウム中の４価のセリウムの割合が、5質量％以上である上記（１１）〜（１５）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００２９】
（１７）前記吸着剤を400℃以下の温度で乾燥し、粉体とする上記（１１）〜（１６）のいずれか１項記載の汚染成分吸着剤の製造方法。
【００３０】
本発明によれば、従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着性能を有し、さらに、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤及びその製造方法を、低コストで提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明による汚染成分吸着剤の製造方法を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明による汚染成分吸着剤及びその製造方法について説明する。
本発明による汚染成分吸着剤は、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を含有することを特徴とする。
【００３３】
上記構成を採用することによって、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄の高い吸着作用によって、従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着効果を奏することができる。また、セリウム化合物の水和物が酸化剤としての特性を有するため、吸着剤中の水酸化鉄（III）が、汚染土壌中に存在する水などの還元雰囲気の媒体と接触した場合であっても、水酸化鉄（II）へ還元する反応を抑制することができる。水酸化鉄（II）は、水酸化鉄（III）に比べて溶出しやすいため、還元反応を有効に抑制できる結果、吸着性能の持続についても高い効果を奏することができる。さらに、本発明の吸着剤に含有する水酸化鉄は、鉄を材料として用いるため、セリウムやランタン等の希土類金属化合物のみからなる吸着剤に比べて、製造コストを大幅に低減できる。
【００３４】
ここで、前記セリウム化合物の水和物とは、通常液相法で合成され、水酸化セリウム水和物又は酸化セリウム水和物の形で得られる。水酸化セリウム水和物又は酸化セリウム水和物の水和物以外では、十分な吸着効果を得ることができない。前記水酸化セリウム水和物及び酸化セリウム水和物は、乾燥前の沈殿や低温で乾燥させた場合はアモルファスであり、通常はCe(OH)4・nH2Oと標記される。一方、高温で乾燥させると、酸化セリウムと同じホタル石型の粉末Ｘ線回折パターンが得られ、これはCeO2・nH2Oと標記される。
【００３５】
また、本発明による汚染成分吸着剤では、前記水酸化鉄が、前記セリウム化合物の水和物の表面上又は近傍に析出してなることが好ましい。前記セリウム化合物の水和物と前記水酸化鉄が一体化しているため、相乗効果による汚染成分の吸着効果が得やすく、より高い水酸化鉄（III）の還元抑制効果が得られ、吸着性能の持続性がさらに向上するからである。ここで、前記セリウム化合物の水和物表面上又は近傍に析出するとは、セリウム化合物が核となり、その表面又は近傍（一部が接している状態）に水酸化鉄の非晶質体、結晶体、ゲル状の固体物が存在している状態をいう。
【００３６】
なお、前記水酸化鉄は、汚染性分吸着効果を得る観点から、主成分が水酸化鉄（III）であるが、より詳細には、前記水酸化鉄を構成する鉄成分が、Fe3＋／（Fe2＋＋Fe3＋）≧50質量％であることが好ましい。Fe3＋／（Fe2＋＋Fe3＋）が50質量％未満である場合、水酸化鉄（III）による共沈効果より、水酸化鉄（II）の溶出の影響が大きくなり、汚染成分の吸着力持続効果が低下する恐れがあるからである。
【００３７】
また、前記セリウム化合物の水和物を構成するセリウムは、３価のセリウム及び／又は４価のセリウムからなることが好ましい。３価セリウムと４価セリウムでは、それぞれ、有効に吸着できる汚染成分の種類が異なるため、土壌中に含有される汚染成分の種類に応じて、３価セリウム及び／又は４価セリウムを選択すれば、より効率的に汚染成分の処理を行うことができる。ここで、表１は、３価セリウム及び４価セリウムの各汚染成分に対する吸着性能（水酸化セリウム化合物の水和物1gあたりの吸着できる汚染成分の量（mg／g））を示したものであるが、３価セリウムは、ヒ素、鉛、フッ素に対して有効であり、４価セリウムは、クロム、セレン、ホウ素、水銀に対して有効であることがわかる。さらに、多くの汚染成分に対して、安定した吸着性能を発揮する観点や、還元雰囲気の媒体に対する緩衝材としての役目を果たす観点から、前記セリウム中における４価セリウムの割合が、5質量％以上であることが好ましい。
【００３８】
【表１】
2010260030.tif 000002
【００３９】
なお、前記セリウム化合物の水和物の形状については、特に限定はせず、粒状であってもスラリー状であっても構わない。例えば、スラリー状態の場合には、水が介在することで、セリウム表面と空気との接触が抑えられ、３価のセリウム化合物の水和物が酸化により、吸着性能が低い４価のセリウム化合物の水和物となることを防ぐことができる。ただし、前記セリウム化合物の水和物の表面上に水酸化鉄が析出する場合には、前記セリウム化合物の水和物の粒径は水酸化鉄の粒径よりも大きいほうが好ましく、形状としては、粒状、破砕状、顆粒状等の単体、又はそれらの凝集体であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明による吸着剤は、シリカ及びアルミニウムを含んだ無機材料をさらに含有することが好ましい。シリカ及びアルミニウムを含んだ無機材料が、前記セリウム化合物の水和物及び前記水酸化鉄の濃度を調整するための役目を果たすためであり、さらに、汚染成分を含有する媒体に対し、吸着剤を混合する際、吸着成分を均質に混合するほど、効率的に汚染成分の吸着効果が得られ、汚染媒体中の汚染成分の含有量（溶出量）により、混合に必要な吸着剤（セリウム化合物の水和物、水酸化鉄）の量が決まることから、前記無機材料を適切に調整することで、最適な混合条件が設計できるからである。
【００４１】
なお、前記吸着剤中の水酸化鉄の含有量が、5〜90質量％であることが好ましい。水酸化鉄の含有量が5％未満の場合、水酸化鉄の含有量が少なすぎるため、ヒ素又はセレン等の水酸化鉄が主に吸着性能を発揮する汚染成分について吸着能力が低下する恐れがあることに加えて、吸着剤の製造コスト低減効果が得られにくくなるからである。一方、90質量％を超えると、前記セリウム化合物の水和物の含有量が低下するため、所望の汚染成分吸着性能が得られなくなる恐れがあるからである。
【００４２】
また、前記吸着剤中のセリウム化合物の水和物の含有量が、10〜95質量％であることが好ましい。セリウム化合物の水和物の含有量が10質量％未満では、セリウム化合物の水和物による吸着作用が小さくない、吸着剤全体として、十分な汚染成分吸着効果が得られなくなる恐れがあり、一方、95質量％を超えると、セリウム化合物の水和物の含有量が多くなりすぎるため、本発明の吸着剤の製造コスト低減効果が得られなくなる恐れがあるからである。
【００４３】
ここで、前記汚染成分とは、前記汚染土壌中に含まれる人体に悪影響を与える成分のことであり、例えば、ヒ素、フッ素、ホウ素、鉛、カドミウム、水銀、アンチモン、クロム、モリブデン、セレン、リン、タリウム、インジウム及びビスマスの群から選択される１種以上の成分をいう。本発明の吸着剤を用いれば、これらの汚染成分に対して、有効に吸着作用を発揮し、汚染土壌中などでの拡散を抑制することができる。
【００４４】
次に、本発明による汚染成分吸着剤の製造方法について、図面を用いて説明する。図１は、本発明による汚染成分吸着剤の製造方法を説明するためのフロー図である。
本発明による汚染成分吸着剤の製造方法は、図１に示すように、所定の塩化鉄水溶液にセリウム化合物の水和物を添加、混合し、混合液を得る工程（図１（ａ））と、該混合液中に、所定の速度でアルカリ材料を添加、混合して懸濁液とし、該濁液のpHを7〜11の範囲に調整することで、懸濁液中のセリウム化合物の水和物の表面又は近傍に水酸化鉄を析出させる工程（図１（ｃ））と、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を有する吸着剤を得る工程（図１（ｄ））を具えることを特徴とする。
【００４５】
上記構成を採用することで、前記水酸化鉄及びセリウム化合物の水和物によって、従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着性能を有し、さらに、前記セリウム化合物の水和物が前記水酸化鉄（III）が水酸化鉄（II）へ還元するのを抑制し、土壌中へ流出することを防ぐことができるため、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤を得ることができ、材料として鉄材料を用いていることから、低コストで製造することができる。
【００４６】
前記混合液は、所定の塩化鉄水溶液に粒子状のセリウム化合物の水和物を添加、混合してなる液である。ここで、前記塩化鉄水溶液は、後の工程で水酸化ナトリウム等と混合することで、水酸化鉄を生成することができれば、特に限定はせず、例えば、塩化第二鉄水溶液（FeCl3）や、ポリ硫酸第二鉄（[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m（0<n,0<m））を用いることができる。また工程数は増えるが塩化第一鉄を使用し、酸化剤等を用い鉄の酸化工程を含む工程などを用いることができる。また、塩化鉄水溶液の濃度や温度等の条件についても、必要に応じて調整すればよい。
【００４７】
また、前記混合液中のセリウム化合物の水和物を構成するセリウムについては、３価のセリウム及び４価のセリウムからなり、４価のセリウムの割合が、5質量％以上であることが好ましい。３価セリウムと４価セリウムでは、それぞれ、有効に吸着できる汚染成分の種類が異なるため、土壌中に含有される汚染成分の種類に応じて、３価セリウム及び／又は４価セリウムを選択すれば、より効率的に汚染成分の処理を行うことができ、さらに、多くの汚染成分に対して、安定した吸着性能を発揮する観点や、還元雰囲気の媒体に対する緩衝材としての役目を果たす観点から、前記セリウム中における４価セリウムの割合が、5％以上であることがより好適である。なお、前記セリウム化合物の水和物の形状としては、特に限定はせず、粒状であっても、スラリー状であっても構わない。
【００４８】
さらに、前記混合液について、所定の熱処理を施すことが好ましい。この熱処理によって、前記第１混合液に添加・混合したセリウム化合物の水和物が溶解し、前記セリウム化合物の水和物の表面が水和反応することによって、より高い吸着性能が得られるためである。
【００４９】
また、前記混合液中に、シリカ及びアルミニウムを含有する無機材料を添加、混合する工程（図１（ｂ））をさらに含むことが好ましい。無機材料が、前記セリウム化合物の水和物及び前記水酸化鉄の濃度を調整するための役目を果たすためである。ここで、前記無機材料は、シリカ及びアルミニウムを含有すれば特に限定はせず、任意の無機材料を添加・混合することができる。
【００５０】
前記懸濁液は、前記混合液中に、所定の速度でアルカリ材料を添加、混合してなる懸濁液である。ここで、前記アルカリ材料は、塩化鉄の鉄イオンと反応し、水酸化鉄を生成できる材料であれば、特に限定はせず、例えば、水酸化ナトリウムなどを用いることができる。また、その後のpHを調整する際に用いられるアルカリ材料についても特に限定はなく、水酸化ナトリウム、消石灰、酸化マグネシウム、アンモニア水等を用いることができる。
【００５１】
さらに、前記吸着剤を400℃以下の温度で乾燥し粉体とすることが好ましい。乾燥温度が４００℃を超えると、吸着剤表面の水酸基がなくなり吸着性能が低下する問題があるからである。
【００５２】
その後、前記懸濁液から本発明の吸着剤を得るが、得られる吸着剤の水分量を調整するため、前記懸濁液を脱水する工程をさらに含むことが好ましい。脱水の方法としては、前記懸濁液の液体成分を脱水できる方法であれば特に限定はしないが、フィルタープレス法を用いれば、脱水処理を行うと同時に、得られる前記吸着剤の洗浄も行える点で好ましい。
【００５３】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００５４】
本発明の実施例について説明する。
サンプル１〜６として、図１(ａ)〜(ｄ)に示すように、塩化第２鉄水溶液（濃度、質量は表２に示す）に３価のセリウム化合物の水和物及び４価のセリウム化合物の水和物からなるセリウム化合物の水和物（４価のセリウム化合物の水和物の割合、合計質量は表２に示す）を添加、混合し、第１混合液を得る工程と、該第１混合液中に、シリカ及びカルシウムを含有する無機材料（構成材料及び合計質量は表２に示す）をさらに添加、混合し、第２混合液を得る工程と、該第２混合液中に、所定の速度でアルカリ材料（アルカリの種類及び添加速度は表２に示す）を添加、混合して懸濁液とし、該懸濁液のpHを所定の範囲に調整すること（調整したpHについては表２に示す）で、懸濁液中のセリウム化合物の水和物の表面に水酸化鉄を析出させる工程と、フィルターを用いて前記懸濁液を脱水する工程によって、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄を有する吸着剤（吸着剤中の各成分の含有量は表２に示す）を製造した。
【００５５】
また、サンプル７については、懸濁液が得られた段階で、80℃で5時間の熱処理を施し、前記第３懸濁液中のセリウム化合物の水和物の一部を溶解させたこと以外は、サンプル１〜６と同様の条件によって、吸着剤を製造した。
【００５６】
また、サンプル８〜１０については、バッチ式のオーブンを用いて、得られた吸着剤を加熱乾燥し（サンプル８では250℃×1時間、サンプル９では350℃×1時間、サンプル１０では450℃×1時間）、サンプル８及び９については水分の少ない吸着剤であり、サンプル１０については水和物でない水酸化セリウムからなる吸着剤であること以外は、サンプル１〜６と同様の条件によって製造した。
【００５７】
【表２】
2010260030.tif 000003
【００５８】
（評価方法）
上記サンプルについて、（１）汚染成分吸着性能、（２）還元水に対する鉄成分の溶解性及び（３）製造コストの評価を行った。
【００５９】
（１）汚染成分の吸着性
汚染成分についての吸着性は、各汚染成分（ヒ素、６価クロム、４価セレン、６価セレン、ホウ素、フッ素、水銀）を100mg／Lの濃度で含有する400mLの溶液中に、各サンプルの吸着剤1gを添加し、吸着剤1gあたりの吸着できる各汚染成分の量（mg／g）を測定することによって評価した。なお、汚染成分吸着量の測定は、溶液中に吸着剤を添加後、24時間揺動させて、その後の溶液濃度を調べることで得た。重金属については、ＩＣＰ（島津製作所社製、ＩＣＰ−１０００ＩＶ）を用いた定量分析、フッ素については、イオンメータを用いた定量分析により測定した。なお、サンプル８〜１０については、ヒ素に対する吸着性能のみ測定した。測定結果を表３に示す。
【００６０】
（２）還元水に対する鉄成分の溶解性
サンプル１及び３〜８について、還元水に対する鉄成分の溶解性について評価を行った。還元水に対する鉄成分の溶解性は、参考文献１（田本、「第１４回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会」、酸化・還元条件におけるトンネル掘削ずりからの重金属類溶出特性、2008年）に記載されている内容を参考に評価を行った。まず、蒸留水を分取し（3Ｌ減圧瓶、約2.5L）、超音波真空脱気を行い、2Ｌの瓶に入れ替え、窒素バブリングを１時間行い、炭酸ガスバブリングを５分行い、溶存酸素を固定し、瓶空隙を無くし密栓で蓋をすることで、酸化還元電位が「−280mV」の還元水を得た。次に、250mLの還元水に対して、各サンプルを25g添加し、７日間振トウを行い、遠心分離（3000rpm、20分）によって、液体を回収し、液対中に存在する鉄の濃度を測定することによって評価した。水に溶解した鉄の濃度については、電気加熱原子吸光法（JIS K 0102 57.3）によっての定量分析することで測定した。なお、各サンプルについては、ヒ素又はセレンを吸着させたサンプルを用いて評価を行った。表３に、各サンプルの鉄、ヒ素及び４価セレンの溶出量（mg／L）を測定した結果を示す。
【００６１】
（３）吸着性能に対する製造コスト
各サンプルの原料コストを、処理できるAsの吸着性能で割り、砒素吸着性能に対する原料コストを算出した。そして、サンプル６の吸着性能に対する原料コストの値を1.0としたとき、他のサンプルの吸着性能に対する原料コストの値を相対的に算出し、以下の基準に従って評価した。なお、各サンプルの値は、小さいほど、サンプル６に対し、安価な原料コストで砒素を吸着処理できることを意味している。
◎：0.5以下
○：0.5超え、0.75未満
△：0.75以上、1.0未満
×：1.0以上
【００６２】
【表３】
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【００６３】
表３によれば、（１）汚染成分の吸着性能については、実施例に該当するサンプル（１〜４、７及び９）は、セリウム化合物の水和物及び水酸化鉄の相乗効果によって、有効に汚染成分に対する吸着性能が発揮されていることがわかる。一方、比較例に該当するサンプル（５、６及び１０）は、吸着性能が十分に発揮されていないことがわかる。
また、（１）汚染成分の吸着性能については、サンプル１０は加熱乾燥温度が４００℃を超えた４５０℃であるため、吸着剤中の水酸化セリウムが水和物でなくなり、加熱乾燥温度が２５０℃の水和物であるサンプル８及び加熱乾燥温度が３５０℃の水和物であるサンプル９に比べて著しく汚染成分吸着力が低下することがわかる。
また、（２）還元水に対する鉄成分の溶解性については、セリウム化合物の水和物を含有しないサンプル６については、還元水によって多量の鉄が溶出し、環境に悪影響を及ぼす恐れがある。一方、その他のサンプルについては、有効に鉄成分、ヒ素及び４価セレンの溶出を抑制できていることがわかる。
さらに、（３）製造コストについては、鉄を材料として含むサンプル１〜４及び６〜９が、水酸化セリウムの水和物のみを吸着成分とするサンプル５及び水酸化セリウムのみを吸着成分とするサンプル１０に比べて低コストで製造できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によれば、従来の吸着剤と同等の汚染成分吸着性能を有し、さらに、吸着効果が長時間持続する汚染成分吸着剤及びその製造方法を、低コストで提供することが可能である。
【図１】
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