(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＸ２Ｏ（０≦α≦１、０≦β≦１、０≦１−α−β≦１、０．０１≦γ≦２０、０＜δ≦１５、Ｍ：マグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方、Ｘ：ナトリウム及びカリウムの少なくとも一方）で表わされる組成物を含み、孔径５μｍ〜５００μｍの気孔体積が、全気孔体積に対して５０％〜８５％の割合で形成されており、多孔質であることを特徴とする、リン回収剤。
【請求項２】
マグネシウム含有量が４．５質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする、請求項１記載のリン回収剤。
【請求項３】
前記リン回収剤は、孔径０．００５μｍ〜５μｍの気孔の体積が、全気孔体積に対して１５％〜５０％の割合で形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のリン回収剤。
【請求項４】
リン回収剤の原料を混合してスラリーを得る混合工程と、
前記スラリーを焼成して、一般式（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＸ２Ｏ（０≦α≦１、０≦β≦１、０≦１−α−β≦１、０．０１≦γ≦２０、０＜δ≦１５、Ｍ：マグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方、Ｘ：ナトリウム及びカリウムの少なくとも一方）で表わされる組成物を含み、孔径５μｍ〜５００μｍの気孔体積が、全気孔体積に対して５０％〜８５％の割合で形成されており、多孔質であるリン回収剤を形成する焼成工程と、
を有することを特徴とする、リン回収剤の製造方法。
【請求項５】
前記スラリーを焼成前に所望の大きさに成形する成形工程を有することを特徴とする、請求項４記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項６】
前記焼成工程を経て得られたリン回収剤を、粉砕して所望の大きさにする粉砕工程を有することを特徴とする、請求項４記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項７】
アンモニウムイオン及びリン酸イオンを含有する廃水に、一般式（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＸ２Ｏ（０≦α≦１、０≦β≦１、０≦１−α−β≦１、０．０１≦γ≦２０、０＜δ≦１５、Ｍ：マグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方、Ｘ：ナトリウム及びカリウムの少なくとも一方）で表わされる組成物を含み、孔径５μｍ〜５００μｍの気孔体積が、全気孔体積に対して５０％〜８５％の割合で形成されており、多孔質であるリン回収剤を接触させることを特徴とする、リン回収剤の使用方法。
【請求項８】
前記廃水のｐＨが５．０以上１２．０以下であることを特徴とする、請求項７記載のリン回収剤の使用方法。
【請求項９】
前記廃水中に炭酸イオンを含有することを特徴とする、請求項７記載のリン回収剤の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、リン回収剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経済活動の急速なグローバル化によって、世界規模での環境汚染・水質汚染が深刻な問題となっている。また、世界規模での生産活動は同時に資源枯渇を招き、希少元素として認識される元素の種類も増加する傾向にある。最近では世界規模でのリン鉱石の減少が進んでおり、近年では、リンも希少元素として認識されてきている。
【０００３】
一方、従来から湖沼や湾内など閉鎖性水域における富栄養化問題への対策として、リンに対する厳格な排出基準が設けられている。水中からのリン（実際には、リン酸イオンの形態となっている）の除去手段としては、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム等の多価金属のイオンを廃水中に供給し、これとリン酸イオンとを反応させ、固体化または粒子化して沈殿、浮上又はろ過等によって除去する反応凝集法が多く用いられている。多価金属イオンを廃水中に供給する方法としては、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム等の水溶液状の凝集剤を注入ポンプにより供給する凝集剤添加法がある（特許文献１）。
【０００４】
このような薬剤添加による凝集法の他にはイオン交換樹脂、ハイドロタルサイト様粘土鉱物、酸化ジルコニウム等を使用した吸着法等が知られている。これは、リン吸着剤を充填した充填層にリン含有処理水を通水してリンを除去する方法である（特許文献２）。他には、粒状のリン酸カルシウム系のリン鉱石を種晶として、これを反応槽内に充填し、カルシウム塩の存在下で、廃水中のリン酸塩をリン酸カルシウムとしてリン鉱石の表面に析出させる方法や、粒状のリン酸アンモニウムマグネシウムを種晶として、これを反応槽内に充填し、アンモニア性窒素及びリンを含有する廃水から、種晶表面にリン酸アンモニウムマグネシウムを晶析させ、リンを除去する晶析法がある（特許文献３）。
【０００５】
しかしながら、上記凝集剤添加法は、リン酸と凝集剤との反応効率が低く、汚泥が大量に発生し、汚泥処理が問題となる。また、薬剤コストが高いことが問題となっている。吸着法は、リン吸着剤に吸着したリンを回収するための工程が別途必要になり、操作が煩雑化するという問題がある。
【０００６】
また、晶析法は、脱離液中の微粒子が回収しきれずに残存し、その微粒子がプロセスを循環している間に大きくなり、配管の閉塞原因になってしまうという問題がある。また、リン以外の不純物も比較的多量に回収してしまうことから、ＭＡＰ等の晶析法は、リンの回収割合が相対的に減少し、リンの回収効率が低いという問題がある。さらには、マグネシウム塩等が高価であるためにリン回収コストが増大してしまうという問題がある。
【０００７】
一方、上述のように、リンは希少元素として認識されており、また、リンを吸着した後の吸着剤は、産業廃棄物として処理してしまうと、結果的に余分なコストがかかってしまう。そのためリンを再利用させることが必須の要件となる。リンは化成肥料の構成元素として利用できることから、水中から回収したリンは化成肥料として再利用が可能である。
【０００８】
しかしながら、化成肥料はリン、窒素及びカリウムのうち２種類以上を含むことが必要であり、必要に応じてナトリウムやケイ素を含むことが必要ともなるため、回収したリンのみでは化成肥料を製造することができない。上述したリン酸アンモニウムマグネシウムを種晶として用いる晶析法では、種晶表面にリン酸アンモニウムマグネシウムを晶析させることができるので、化成肥料を構成するリンに加えて窒素を確保することができる。但し、この方法では、カリウムを含有させることができず、回収したリン酸アンモニウムマグネシウムにカリウムを添加して化成肥料とするような試みがなされている。しかしながら、カリウムを後添加した場合は、施肥後直ちにカリウムのみが土壌に溶け出してしまい、実用に供する化成肥料を得ることができなかった。
【０００９】
換言すれば、従来の方法では、吸着したリンの化成肥料としての実用的な再利用の技術は確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−４８７９１号
【特許文献２】特開２００９−１１３０３４号
【特許文献３】特開２００４−８９９３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、下水などの廃水中に大量に含まれ、資源としての枯渇性が指摘されるリンを効率良く回収するとともに、化成肥料として再利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態のリン回収剤（以下、略して“回収剤”という場合がある）は、一般式（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＸ２Ｏ（０≦α≦１、０≦β≦１、０≦１−α−β≦１、０．０１≦γ≦２０、０＜δ≦１５、Ｍ：マグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方、Ｘ：ナトリウム及びカリウムの少なくとも一方）で表わされる組成物を含み、孔径５μｍ〜５００μｍの気孔体積が、全気孔体積に対して５０％〜８５％の割合で形成されており、多孔質である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（リン回収剤）
実施形態におけるリン回収剤は、（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＸ２Ｏ（０≦α≦１、０≦β≦１、０≦１−α−β≦１、０．０１≦γ≦２０、０＜δ≦１５、Ｍ：マグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方、Ｘ：ナトリウム及びカリウムの少なくとも一方）で表わされる組成物を含み、孔径５μｍ〜５００μｍの気孔体積が、全気孔体積に対して５０％〜８５％の割合で形成されている多孔質体である。
【００１４】
上記回収剤において、当該回収剤を廃水中に浸漬させた場合、廃水中には一般にアンモニアが含まれていることから、上記組成物の（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）部分のマグネシウム及びカルシウムはイオンとして溶存し、以下に示すような反応式に基づいて、廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）と反応する。その結果、リン酸マグネシウムアンモニウム、ハイドロキシアパタイト及びリン酸マグネシウム等の反応生成物が得られる。
【００１５】
Ｍｇ２＋＋ＮＨ４＋＋ＰＯ４３−＋６Ｈ２Ｏ→ＭｇＮＨ４ＰＯ４・６Ｈ２Ｏ  （１）
１０Ｃａ２＋＋２ＯＨ−＋６ＰＯ４３−→Ｃａ１０（ＯＨ）２（ＰＯ４）６  （２）
３Ｍｇ２＋＋２ＰＯ４３−→Ｍｇ３（ＰＯ４）２                        （３）
【００１６】
廃水中では、回収剤の表面から逐次的にマグネシウムイオン、カルシウムイオンが溶出され、上述した反応生成物であるリン酸マグネシウムアンモニウム、ハイドロキシアパタイト及びリン酸マグネシウム等は、主として回収剤に形成された孔径５μｍ〜５００μｍの気孔（第１の気孔）中に保持されるようになる。したがって、上記反応生成物は、第１の気孔に対するアンカー効果等に起因して上記回収剤に対して安定的に保持されるようになる。
【００１７】
なお、上述したようにイオン化することによって廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）を吸着するマグネシウム及びカルシウムは、上記一般式中で（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）の組成物として含まれる。ところが、このような組成物は、以下に説明する製造方法において使用する原料に依存して得られるものであって、その組成物の形態が上述した回収剤のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）の吸着性に対して何ら影響をもたらすものではない。
【００１８】
したがって、α及びβの範囲に基づいて、上記組成物がＭＯ（α＝１、β＝０）、（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）及びＭＣＯ３（α＝０、β＝１）の組成を有するとしても、廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）の吸着性に対して何ら影響をもたらすものではない。
【００１９】
但し、上記一般式で表わされる回収剤中のマグネシウムの含有量は、４．５質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。マグネシウムの含有量が４．５質量％未満であると、例えば上記反応式（１）及び（３）に基づいて、リン含有マグネシウム化合物の生成量が減少してしまい、リンの回収効率を十分に向上させることができない場合がある。一方、マグネシウムの含有量が２５質量％を超えると、リン含有マグネシウム化合物を生成するためのマグネシウム量が飽和してしまい、薬剤コストが向上する一方でリン回収効率を向上させることができない場合がある。
【００２０】
また、上記一般式のケイ素化合物（無水ケイ酸、シリカ；ＳｉＯ２）は、一般式中で（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β（Ｍ（ＯＨ）２）１−α−β）によって表わされるマグネシウム化合物及びカルシウム化合物の少なくとも一方を保持するための物質、すなわちバインダーとして機能するものである。この場合、上記一般式で表わされるγは０．０１≦γ≦２０の範囲であることが必要である。γが０．０１未満であると、マグネシウム化合物及びカルシウム化合物を十分に保持することができず、γが２０よりも大きくなると、回収剤中におけるマグネシウム化合物及びカルシウム化合物の量が相対的に減少し、廃水中に供給できるマグネシウム（イオン）及びカルシウム（イオン）の量が相対的に減少するので、廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）の回収効率が低下する。
【００２１】
δＸ２Ｏ部分のナトリウム、カリウムがリン回収剤中に存在することにより、リン回収剤表面及び孔内のｐＨがアルカリ側に傾き、リン回収剤中のマグネシウムイオンと溶液中のリン酸イオン（リン）及びアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）との反応が促進されるため、リン回収効率が高まる。
【００２２】
また、上記一般式のδＸ２Ｏ部分は、化成肥料の元素であるナトリウム、カリウムを予め回収剤中に組成物として含有させておく効果を有し、上述のようにして本実施形態の回収剤が廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）を吸着した後の回収剤を、そのまま化成肥料として使用できるようにする部分である。したがって、ナトリウム、カリウムを後添加した場合と異なり、施肥後直ちにナトリウム、カリウムのみが土壌に溶け出してしまうような問題を回避することができる。
【００２３】
また、δＸ２Ｏは、上記ケイ素化合物と同様に、一般式中で（（ＭＯ）α（ＭＣＯ３）β）によって表わされるマグネシウム化合物及びカルシウム化合物の少なくとも一方を保持する役割をも有している。
【００２４】
なお、上記一般式中のＯＨは、以下に説明する製造方法により得た回収剤あるいは組成物を、例えば大気中などの水分含有雰囲気中に置くことにより取り込まれるものであって、廃水中のリン回収には寄与しないと考えられる。
【００２５】
このように、本実施形態では、回収剤から吸着したリン等を分離除去して当該回収剤を再利用することはできないため、再利用の形態は異なるものの、上述のようにリン等を含む回収剤自体を化成肥料として再利用することができる。また、回収剤からリン等を分離するには別途分離工程等の操作が必要になるが、本実施形態のように、上記回収剤から吸着したリン等を分離することなく、そのまま化成肥料として用いることにより、回収剤の再利用を低コストで行うことができる。
【００２６】
なお、回収剤の形状は特に限定されるものではなく、必要に応じて、球状物、粒状物、角状物、繊維状物、糸状物、棒状物、管状物、シート状物、膜状物、板状物等、任意の形状とすることができる。但し、好ましくは、球形物とする。この場合、例えば、回収剤をカラム中に充填し、廃水を通水した際に、回収剤間に適度な隙間が生じ、この隙間を介して廃水が通水前後で大きな圧力損失を生じることなく円滑に流れ、また、回収剤との接触効率も向上して、排水中のリンを効率良く回収することができる。
【００２７】
但し、上記回収剤は多孔質体であって、回収剤の表面から逐次的にマグネシウムイオン、カルシウムイオンが溶出され、上述した反応生成物であるリン酸マグネシウムアンモニウム、ハイドロキシアパタイト及びリン酸マグネシウム等を保持するための第１の気孔が形成されている。この第１の気孔の孔径は５μｍ〜５００μｍであり、第１の気孔の気孔体積は、回収剤中に形成された気孔の全体に対して５０％〜８５％の割合であり、好ましくは６０％〜８５％の割合である。また、リン回収剤は上記のように多孔質体であって、リン回収が可能であればその気孔率は特に限定されないが、リンを効率的に回収するために、その気孔率が３０％以上７０％以下の範囲であることが好ましい。
【００２８】
上記第１の気孔の孔径の割合が、上記範囲外であると、生成した反応生成物の保持性能が低下する。また、第１の気孔の気孔体積が５０％未満であると、保持できる反応生成物の量を十分に担保することができず、リンの回収効率が低下する。一方、第１の気孔の気孔体積が８５％を超えると、回収剤の強度が極端に減少し、比較的小さい外力が作用しても破損してしまい、回収剤として使用できなくなってしまう場合がある。例えば、上記回収剤をカラム中に充填し、廃水を通水した際に、当該廃水の水圧によって破損してしまう場合がある。
【００２９】
なお、本実施形態において、上記回収剤は、孔径０．００５μｍ〜５μｍの気孔（第２の気孔）の体積が、全気孔体積に対して１５％〜５０％の割合、さらには１５％〜４０％の割合で形成されていることが好ましい。この場合、回収剤中のマグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方を、回収剤の表面上に、廃水中のリンを例えば上述した反応式（１）〜（３）にしたがって得た反応生成物として生成し、かつ上記第１の気孔中に確実に保持できるような量で生成することができる。すなわち、上記回収剤による廃水中のリン回収効率を向上させることができる。
【００３０】
上記気孔体積、すなわち気孔分布及び孔径は、例えば水銀圧入法による細孔分布測定により測定することができる。また、リン回収剤の気孔率も水銀圧入法により測定することができる。
【００３１】
また、その大きさも適宜必要に応じて設定することができる。但し、回収剤の大きさが小さすぎると、回収剤を廃水中に浸漬させてマグネシウムイオン及びカルシウムイオンが廃水中に溶存し、上述した反応式（１）〜（３）にしたがって得られるリン酸マグネシウムアンモニウム等の反応生成物の大きさが微細になりすぎ、廃水中に遊離してしまう傾向がある。また回収剤を肥料として散布する場合に好ましくない。したがって、このような問題を回避すべく、回収剤の大きさはサブミクロンオーダーからミリメートルのオーダとすることが好ましく、特に０．３〜５ｍｍであることが好ましい。なお、このような大きさの回収剤は、以下に説明する製造方法によれば比較的簡易に形成することができる。
【００３２】
なお、上述した回収剤は、以下に説明する製造方法にしたがって製造することにより自ずから多孔質かつ粒子状に製造されるものである。
【００３３】
（リン回収剤の製造方法）
次に、本実施形態のリン回収剤の製造方法について説明する。
【００３４】
（混合工程）
最初に、本実施形態の回収剤を構成する上記一般式で表わされる組成物の原料を準備する。なお、原料の種類に応じて、準備する原料の種類は以下のような４つの形態に分けることができる。
(i) マグネシウム源及びカルシウム源の少なくとも一方、ケイ素源並びにカリウム源及びナトリウム源の少なくとも一方
(ii)マグネシウム−カルシウム源、ケイ素源並びにカリウム源及びナトリウム源の少なくとも一方
(iii)マグネシウム源及びカルシウム源の少なくとも一方、並びにケイ素−カリウム源及びケイ素−ナトリウム源の少なくとも一方
(iv) マグネシウム−カルシウム源、及びケイ素−カリウム−ナトリウム源
【００３５】
マグネシウム源は、入手が容易であって、安価であることから、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム及び炭酸マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種とすることができる。また、カルシウム源は、同様の理由から、水酸化カルシウム、酸化カルシウム及び炭酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種とすることができる。
【００３６】
ケイ素源は、ケイ砂、珪藻土、廃ガラス、フライアッシュ、籾殻、籾殻灰、及び鉄鋼スラグからなる群より選ばれる少なくとも一種とすることができる。これらの中でも、特にフライアッシュ、籾殻、籾殻灰及び鉄鋼スラグ等は、石炭の焼成、米の脱穀及び鉄の精錬などから生じた廃棄物であるが、これらの廃棄物は無水ケイ酸（シリカ；ＳｉＯ２）を主成分として含むため、これら廃棄物をケイ素源として用いることにより廃棄物の有効利用が可能となる。
【００３７】
また、カリウム源は、水酸化カリウム及び炭酸カリウム、炭酸水素カリウムの少なくとも一方とすることができ、ナトリウム源は、水酸化ナトリウム及び炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムの少なくとも一方とすることができ、マグネシウム−カルシウム源は、ドロマイト（ＣａＭｇ（ＣＯ３）２）及び半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）の少なくとも一方とすることができる。
【００３８】
ケイ素−カリウム源は、ケイ酸カリウムとすることができ、ケイ素−ナトリウム源は、ケイ酸ナトリウムとすることができる。
【００３９】
また、ケイ素−カリウム源は、上述した無機材料の他に、菜種油粕、大豆油粕、綿実油粕、ひまし油粕、米ぬか油粕、米ぬか、ごま油粕、落花生油粕、向日葵油粕、あまに油粕、カボック油粕、とうもろこし油粕等の植物油粕類やえんじゅかす、豆腐かす、タバコ屑、甘草かす、とうもろこし胚芽等の植物かす類や魚粕粉末、魚荒粕粉末等の魚粕や蒸製蹄角粉、蒸製皮革粉、蒸製毛粉、肉粕等の動物粕類や蒸製骨粉等の骨粉類や蒸製魚鱗やカニ殻等の甲殻類質や乾燥酵母、乾燥菌体等の乾燥菌体や干蚕蛹かす、蚕さなぎ油かす、絹紡蚕蛹くず等の蚕蛹かす粉末類や鶏粉類やし尿汚泥やパーム椰子灰や下水汚泥等の有機材料を用いることができる。
【００４０】
ケイ素−カリウム−ナトリウム源は、上述した有機材料の中で、特にナトリウムを含むものを適宜選択して使用することができる。
【００４１】
なお、上述した(i)〜(iv)から明らかなように、(i)に比較して（ii）〜(iv)は、使用する原料の種類が少ないので回収剤の製造工程を簡易化することができる。
【００４２】
上述した原料を準備した後は、それぞれの原料を一般式で表わされる組成物の元素割合を満足するように秤量し、混合する。混合に際しては、適宜溶媒を用い、さらには適宜有機材料を用いて、当該溶媒中に上記原料、さらには適宜有機材料を分散撹拌してスラリーとする。
【００４３】
なお、有機材料を用いる理由は、以下に説明する焼成工程において当該有機材料が炭化し、その結果、得られる組成物（回収剤）中に上述した第１の気孔及び第２の気孔を上述した割合において簡易に形成することができるためである。このような有機材料としては、澱粉、セルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、パラフィン、β-1,3-グルカン、黒鉛、アクリル樹脂ビーズ等を挙げることができる。また、ケイ素−カリウム源を上述した有機材料から構成した場合は、ケイ素−カリウム源自体が有機材料であるので、上述のような澱粉等を別途用いることなく、上述した第１の気孔及び第２の気孔を上述した割合において簡易に形成することができる。
【００４４】
但し、このような有機材料を用いることなく、以下の成形工程及び焼成工程における成形圧力、焼成温度及び焼成時間等を適宜制御することにより、上述した第１の気孔及び第２の気孔を上述した割合において形成することができる。
【００４５】
（成形工程）
次いで、上述のようにして得たスラリー（混合物）を乾燥し、造粒機等を用いて得られた粒状物を様々な形状に成形することができ、例えば、ストランドカット、シートカット等の押し出し造粒法を含む押出成形法、圧縮成形法、加圧成形造粒法、転動造粒法および製丸法等任意の造粒法を用いて成形することができる。但し、成形工程は必須の要件ではなく、上述したスラリー（混合物）を以下に説明する焼成工程に直接供することもできる。
【００４６】
（焼成工程）
次に、成形工程にて得た成形物あるいは混合工程で得たスラリーを所定の型に入れ、必要に応じて乾燥処理を施した後、例えば大気中で５０℃以上９００℃以下の温度、好ましくは４００℃以上７５０℃以下の温度で焼成する。温度については、ケイ素源の融点に応じて適宜設定する。これによって、混合物（成形物）中の原料同士が互いに反応し、上述した一般式で表わされる組成物を構成するようになる。この際、混合物（成形物）中の原料が分解等（例えば、炭酸マグネシウム等が分解して炭酸ガスが外部に放出される）し、さらには原料の一部が部分的に液化等することによって、得られた組成物が多孔質の粒子となる。
【００４７】
なお、焼成工程の前に、必要に応じて、５０℃以下の温度において乾燥工程を行うことができる。これによって、スラリー中の溶媒をある程度の割合で気化して除去させることができるので、上記焼成工程における焼成時間を短縮することができる。
【００４８】
（粉砕工程）
次いで、上述のようにして得た組成物を、粉砕機や整粒機などを用いて所望の大きさの回収剤とする。なお、上述のように成形工程を経た場合は、上記組成物は予め所望の大きさとなっているので、本工程を経ることなく、焼成工程で得た組成物をそのまま回収剤として用いることができる。
【００４９】
また、必要に応じて、粉砕後の回収剤あるいは粉砕前の組成物に対して酸処理あるいは洗浄処理を行うことができる。これによって、回収剤あるいは組成物の表面に残留物（カリウム塩等）を除去することができ、回収剤の回収能を向上させることができる。酸処理の場合は、例えば、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上１ｍｏｌ／Ｌ以下の濃度の酢酸水溶液中に上記回収剤あるいは上記組成物を浸漬させる。
【００５０】
なお、一般式中のＯＨは、上述のようにして得た回収剤あるいは組成物を、例えば大気中などの水分含有雰囲気中に置くことにより取り込まれるものである。
【００５１】
（リン回収剤の使用方法）
本実施形態のリン回収剤の使用方法について説明する。
【００５２】
本実施形態におけるリン回収剤の使用方法は極めて簡易であって、上述のようにして得た回収剤を廃水に接触させることによって行う。これによって、上述した原理、すなわち、回収剤に含まれるマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）と結合することにより、廃水中のアンモニア性窒素及びリンを回収できるものである。具体的には、好ましくは第２の気孔から回収剤中のマグネシウム及びカルシウムの少なくとも一方が、回収剤の表面上に放出され、廃水中のリンと例えば上述した反応式（１）〜（３）にしたがって反応生成物を生成する。その後、当該反応生成物は第１の気孔で保持されリン回収を行うことができる。
【００５３】
上記回収剤を廃水と接触させる具体的な方法としては、例えば、上記回収剤を廃水中に投入し、必要に応じて撹拌などをしてアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）を回収したあと、沈降させる方法が挙げられる。この方法は、比較的大量の廃水を処理する場合に有効な方法である。この方法によると、水質浄化設備が比較的大型になることが懸念点であるが、大量の廃水を一度に処理できるという利点がある。
【００５４】
また、上記回収剤をカラムに充填し、このカラム中に廃水を導入することで接触させ、廃水中のアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）及びリン酸イオン（リン）を回収することもできる。この方法は、処理装置が比較的小規模となるが、廃水処理量も限定されるので、少量の廃水を処理するのに好適である。
【００５５】
なお、本実施形態における回収剤は、任意のｐＨの廃水に対して適用することができる。しかしながら、強酸酸性下においては回収剤の溶解が生じる可能性がある。したがって、本実施形態によるイオン回収剤を適用するのに好ましいｐＨ範囲は５．０以上１２．０以下であり、更に好ましいｐＨ範囲は７．０以上１０．０以下である。さらに、廃水中に炭酸イオンが含まれる場合と含まれない場合があるが、炭酸イオンが含まれる場合には、リン回収剤とリンとの反応速度が高まり、リン回収速度が向上する点で有利である。
【実施例】
【００５６】
以下に実施例及び比較例で製造したリン回収剤の各種特性の測定方法を示す。
【００５７】
[ク溶性リン酸含有量]
ク溶性とは、リン酸質肥料に求められる特性であり、以下の方法で算出した。リン酸質肥料はク溶性が高いことが求められるため、クエン酸によって溶出されるク溶性リン酸含有量の割合が高いほうが好ましい。
・肥料分析法に基づき、１ｇのリン回収剤を２％クエン酸で３０℃、１時間振とうし、溶解したリン酸をＩＣＰ発光分析法で定量した。
【００５８】
［リン回収率］
リン回収率は、以下の方法で算出した。リン回収率が高い方が、溶液中に発生する微細なリン生成物量が少ないことを示しており、効率よくリン回収剤でリンを回収できていることを示している。
・リン回収率（％）＝（リン回収剤に付着したリン酸量(ｍｇ／Ｌ)／リン除去試験により溶液中から除去したリン酸量(ｍｇ／Ｌ)）×１００
【００５９】
［気孔体積］
リン回収剤の気孔体積は以下の装置を用いて行った。
・島津製作所社製商標名；島津細孔分布測定装置  オートポア9520形を用いて、初期圧約４ｋＰａの条件で測定した。
【００６０】
［組成評価方法］
リン回収剤における含水量は次の方法を用いて定量した。
リン回収剤のＭｇ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋの元素分析は、試料を加圧酸分解及びアルカリ融解にて完全溶解させ、各種イオン濃度をイオンクロマトグラフやＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）発光分光分析装置を用いて測定し定量した。また、Ｃは高周波燃焼過熱-赤外線吸収法で、Ｏは不活性ガス融解-赤外線吸収法で測定した。また、リン回収剤における含水量はＴＧ（熱重量分析）で測定した。リン回収剤の構造は、Ｘ線回折、ＸＰＳ（X-ray photoelectron spectroscopy：Ｘ線光電子分光 ）、ＩＲ（infrared absorption spectrometry：赤外吸収分析）分析等の構造解析を併用して行った。
【００６１】
（実施例１）
ドロマイト（平均径：２０μｍ）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．３５の質量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。得られたスラリー状の混合物を、乾燥機を用いて、５０℃下で２５時間乾燥させた。その後、電気炉にて６５０℃で１時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、粒径が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下になるように粉砕した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。このリン回収剤の気孔体積を表１に示す。
【００６２】
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／Ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／Ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／Ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤とを接触させた。なお、接触時間及び振とう時間は２４時間としてリン回収試験を実施した。試験後、リン回収剤を回収し、リン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．２の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００６４】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例３）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００６６】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００６７】
（比較例１）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．０７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００６８】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
（比較例２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：１．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００７０】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
（実施例４）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００７２】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
（実施例５）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：０．３５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００７４】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００７５】
（実施例６）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：１．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００７６】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
（比較例３）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：０．１の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O]であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００７８】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００７９】
（比較例４）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：３の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８０】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００８１】
（実施例７）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：１．２：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.33SiO2・0.66Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８２】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００８３】
（実施例８）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：１．２：０．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.33SiO2・0.66Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８４】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００８５】
（実施例９）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：１．２：１．４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.33SiO2・0.66Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８６】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００８７】
（比較例５）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：１．２：０．２の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.33SiO2・0.66Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８８】
（比較例６）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：１．２：２．８の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.33SiO2・0.66Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００８９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例１０）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：１．２：０．１９：０．８５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００９１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００９２】
（実施例１１）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：１．２：０．１９：０．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００９３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００９４】
（実施例１２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：１．２：０．１９：１．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００９５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００９６】
（比較例７）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：１．２：０．１９：０．２の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００９７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【００９８】
（比較例８）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：１．２：０．１９：３．４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【００９９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１００】
（実施例１３）
ドロマイト（平均径：20μm）と酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．０８：０．８：０．３７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.48（CaCO3）0.5（Mg(OH)2）0.02・0.56SiO2・0.28Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１０１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０２】
（実施例１４）
ドロマイト（平均径：20μm）と酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．０８：０．８：０．２の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.48（CaCO3）0.5（Mg(OH)2）0.02・0.56SiO2・0.28Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１０３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０４】
（実施例１５）
ドロマイト（平均径：20μm）と酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．０８：０．８：０．７４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.48（CaCO3）0.5（Mg(OH)2）0.02・0.56SiO2・0.28Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１０５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０６】
（比較例９）
ドロマイト（平均径：20μm）と酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．０８：０．８：０．１の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.48（CaCO3）0.5（Mg(OH)2）0.02・0.56SiO2・0.28Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１０７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０８】
（比較例１０）
ドロマイト（平均径：20μm）と酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．０８：０．８：１．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.48（CaCO3）0.5（Mg(OH)2）0.02・0.56SiO2・0.28Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１０９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１１０】
（実施例１６）
酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：４：１．４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.95（Mg(OH)2）0.05・1.4SiO2・0.71Na2O]であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１１１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１１２】
（実施例１７）
酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：４：１の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.95（Mg(OH)2）0.05・1.4SiO2・0.71Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１１３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１１４】
（実施例１８）
酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：４：２の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.95（Mg(OH)2）0.05・1.4SiO2・0.71Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１１５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１１６】
（比較例１１）
酸化マグネシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：４：０．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.95（Mg(OH)2）0.05・1.4SiO2・0.71Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１１７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１１８】
（実施例１９）
炭酸カルシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．８の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（CaCO3）・0.7SiO2・0.35Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１１９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１２０】
（実施例２０）
炭酸カルシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（CaCO3）・0.7SiO2・0.35Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１２１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１２２】
（実施例２１）
炭酸カルシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：１．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（CaCO3）・0.7SiO2・0.35Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１２３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１２４】
（比較例１２）
炭酸カルシウム（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．３５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（CaCO3）・0.7SiO2・0.35Na2O］であった。また、気孔体積は表１に示す通りであった。
【０１２５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表１に示す。
【０１２６】
【表１】
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【０１２７】
表１から明らかなように、実施例１〜２１で得たリン回収剤のク溶性リン酸含有量及びリン回収率は高く、本実施例のリン回収剤は、ク溶性リン酸含有量及びリン回収率に優れることが判明した。一方、比較例１〜１２では、第１の気孔の形成割合が本発明の範囲外であって、リンを保持することができないため、リン回収剤のク溶性リン酸含有量及びリン回収率は低いことが判明した。
【０１２８】
（実施例２２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸カリウム水溶液（SiO2  27.5%以上29%以下、K2O  21%以上23%以下）とを、１：２．１４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１２９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１３０】
（実施例２３）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム水溶液（SiO2  36.5%以下、Na2O  18%）とを、１：１．１６の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.67SiO2・0.32Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１３１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１３２】
（実施例２４）
ドロマイト（平均径：20μm）とシリカと炭酸水素ナトリウムと純水とを、１：０．４２：０．５９：０．５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１３３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１３４】
（実施例２５）
ドロマイト（平均径：20μm）とシリカと炭酸水素ナトリウムと純水とを、１：０．４２：０．３８：０．４５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１３５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１３６】
（実施例２６）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．１３：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１３７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１３８】
（実施例２７）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸カリウム水溶液（SiO2  27.5%以上29%以下、K2O  21%以上23%以下）とβ-1,3-グルカンとを１：２．１４：０．１３の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１３９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４０】
（実施例２８）
ドロマイト（平均径：20μm）とシリカと炭酸水素ナトリウムとβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．４２:０．５９:０．１３:０．７５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１４１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４２】
（実施例２９）
ドロマイト（平均径：20μm）とシリカと炭酸水素カリウムとβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．４２:０．３８:０．１３:０．８の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１４３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４４】
（実施例３０）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と炭酸水素ナトリウムと純水とを、１：０．８：０．２５：０．３５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.47Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１４５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試
験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４６】
（実施例３１）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と炭酸水素カリウムと純水とを、１：０．８：０．３８：０．３５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１４７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４８】
（実施例３２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と炭酸水素ナトリウムとβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．２５：０．１３：０．７１の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.47Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１４９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１５０】
（実施例３３）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と炭酸水素カリウムとβ-1,3-グルカンと純水とを、１：０．８：０．３８：０．１３：０．３５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１５１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１５２】
（実施例３４）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とカルボキメチルセルロースナトリウムと純水とを、１：０．８：０．２５：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.36Na2O]であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１５３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１５４】
（実施例３５）
ドロマイト（平均径：20μm）とシリカと炭酸水素カリウムとカルボキメチルセルロースナトリウムと純水とを、１：０．４２：０．３８：０．２：０．８の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O・0.03Na]であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１５５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１５６】
（実施例３６）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と菜種油粕と純水とを、１：０．８：０．３６：０．８５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O・0.01K2O]であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１５７】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１５８】
（実施例３７）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）とβ-1,3-グルカンと菜種油粕と純水とを、１：０．８：０．１３：０．３６：０．７の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.33Na2O・0.01K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１５９】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１６０】
（参考例１）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：２：０．８５の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・1.78SiO2・0.89Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１６１】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１６２】
（参考例２）
ドロマイト（平均径：20μm）とケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：３．２：１．４の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［（MgO）0.39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・2.66SiO2・1.33Na2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１６３】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１６４】
（参考例３）
炭酸カルシウムとケイ酸ナトリウム粉末（Na2O・2SiO2・2.53H2O）と純水とを、１：０．８：０．６の質量比で混合した以外は、実施例１と同様にしてリン回収剤を製造し、リン回収剤の特性評価を実施した。得られたリン回収剤の組成は［CaCO3・0.7SiO2・0.35Na2O］［（MgO）0,39（CaCO3）0.59（Mg(OH)2）0.02・0.66SiO2・0.18K2O］であった。また、気孔体積は表２に示す通りであった。
【０１６５】
次に得られたリン回収剤を用いて、実施例１と同様の方法でリン回収試験を実施し、試験後のリン回収物のリン回収率及びク溶性を評価した。結果を表２に示す。
【０１６６】
【表２】
0005579296.tif 000003
【０１６７】
表２から明らかなように、実施例２２〜３７で得たリン回収剤のマグネシウム含有量は４．５質量％以上、具体的には６．５質量％以上と高く、これに随伴してク溶性リン酸含有量も高いことが判明した。すなわち、マグネシウム含有量を４．５質量％以上２５質量％以下とすることにより、ク溶性リン酸含有量が大きいリン回収剤が得られることがわかった。
【０１６８】
一方、参考例１〜３で得たリン回収剤は、本発明の要件を満足するものの、マグネシウム含有量が小さいために、上記実施例で得たリン回収剤と比較してク溶性量が小さかった。
【０１６９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。