(57)【要約】【課題】放射性物質の除去性能及び耐久性に優れる放射性物質の除去材を提供する。【解決手段】ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を備えることよりなる。前記多孔質セラミックス焼成体に、プルシアンブルーが担持されているのが好ましく、前記多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面は、カチオン化されていることがより好ましい。粘土を含む混合物を得る混合操作と、前記混合物を成形して成形体を得る成形操作と、前記成形体を焼成して多孔質セラミックス焼成体を得る焼成操作とを備えるセラミックス製造工程とを備えることよりなる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を備える、放射性物質の除去材。
【請求項２】
前記多孔質セラミックス焼成体に、プルシアンブルーが担持されている、請求項１に記載の放射性物質の除去材。
【請求項３】
前記多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面は、カチオン化されている、請求項２に記載の放射性物質の除去材。
【請求項４】
請求項１に記載の放射性物質の除去材の製造方法であって、
粘土を含む混合物を得る混合操作と、前記混合物を成形して成形体を得る成形操作と、前記成形体を焼成して多孔質セラミックス焼成体を得る焼成操作とを備えるセラミックス製造工程を備える、請求項１に記載の放射性物質の除去材の製造方法。
【請求項５】
前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持工程を備える、請求項４に記載の放射性物質の除去材の製造方法。
【請求項６】
前記担持工程は、前記多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施すカチオン化操作と、前記カチオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持操作とを備える、請求項５に記載の放射性物質の除去材の製造方法。
【請求項７】
前記担持工程は、前記多孔質セラミックス焼成体にアニオン化処理を施すアニオン化操作と、前記アニオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施すカチオン化操作と、前記カチオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持操作とを備える、請求項５に記載の放射性物質の除去材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射性物質の除去材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セシウム等の放射性物質が混入した水（放射性汚染水）から放射性物質を除去する方法が検討されている。
例えば、放射性汚染水からセシウムを除去する方法としては、ゼオライトやクラウンエーテルの利用が検討されている。しかし、放射性汚染水の中には、カルシウム、ナトリウム等の他の物質も含まれているため、ゼオライトでは、他の物質も同様に吸着してしまいすぐに飽和に達し、効率的にセシウムを除去することはできない。
【０００３】
また、セシウムを除去する物質として、金属錯体であるプルシアンブルーが知られており、既に体内のセシウム除去材として適用されている。
プルシアンブルーは、セシウムを選択的に吸着する性能を有しているため、セシウム以外の物質が含まれる放射性汚染水から、セシウムを効率よく除去できる。
例えば、プルシアンブルーで染色した繊維を吸着剤層として用いた、水道の蛇口に取り付けて使用できるカートリッジ式除去器が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３１８１０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プルシアンブルーを付与した繊維は、表面積が大きく、セシウムを効率的に吸着できるものの、繊維が生分解したり、劣化したりして、耐久性に劣る。また、廉価で汎用な繊維であるポリプロピレン繊維をプルシアンブルーで染色しても、プルシアンブルーはポリプロピレン繊維には固着しにくく、水と接触するとプルシアンブルーがポリプロピレン繊維から脱落しやすい。このため、プルシアンブルーで染色した繊維は、プルシアンブルーの使用量に比べセシウムの除去効率が悪いという問題を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、放射性物質の除去性能及び耐久性に優れる放射性物質の除去材を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放射性物質の除去材は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を備えることを特徴とする。前記多孔質セラミックス焼成体に、プルシアンブルーが担持されているのが好ましく、前記多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面は、カチオン化されているのがより好ましい。
【０００８】
本発明の放射性物質の除去材の製造方法は、前記の放射性物質の除去材の製造方法であって、粘土を含む混合物を得る混合操作と、前記混合物を成形して成形体を得る成形操作と、前記成形体を焼成して多孔質セラミックス焼成体を得る焼成操作とを備えるセラミックス製造工程を備えることを特徴とする。前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持工程を備えるのが好ましく、前記担持工程は、前記多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施すカチオン化操作と、前記カチオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持操作とを備えるのが好ましく、前記担持工程は、前記多孔質セラミックス焼成体にアニオン化処理を施すアニオン化操作と、前記アニオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施すカチオン化操作と、前記カチオン化処理が施された前記多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーを担持する担持操作とを備えるのがより好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放射性物質の除去材は、放射性物質の除去性能及び耐久性の向上を図れる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（放射性物質の除去材）
本発明の放射性物質の除去材（以下、単に除去材ということがある）は、放射性汚染水や放射性物質を含有する気体（放射性汚染ガス）と接触されることで、放射性汚染水や放射性汚染ガス（以下、総じて放射性汚染物質ということがある）中の放射性物質を除去（浄化処理）するものである。
本発明の除去材は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を備える。除去材は、多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーが担持されたものが好ましい。
【００１１】
除去材の形状は、特に限定されず、例えば、粒状でもよいし、板状、円柱状、角柱状等の任意の形状に成形されたものでもよいし、複数の粒状物が凝集した塊状でもよい。粒状とは、粒子径５０ｍｍ以下のものをいう。
【００１２】
除去材の大きさは、除去材の使用形態等を勘案して適宜決定される。例えば、除去材が粒状である場合、除去材の粒子径は、０．０２〜５０ｍｍが好ましく、１〜３０ｍｍが好ましく、１〜５ｍｍがさらに好ましい。上記上限値以下であれば、多孔質セラミックス焼成体と放射性汚染物質との接触効率、又は多孔質セラミックス焼成体に担持されたプルシアンブルーと放射性汚染物質との接触効率をより高めて、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図れる。上記下限値以上であれば、除去材中の透水性を高め、多孔質セラミックス焼成体と放射性汚染物質との接触効率をより高められ、多孔質セラミックス焼成体に担持されたプルシアンブルーと放射性汚染物質との接触効率をより高められる。また、上記下限値未満では、除去材が粉立ちしやすくなったり、浄化処理中に除去材が流失しやすくなる。
【００１３】
除去材が粒状である場合、除去材は、種々の大きさの粒状物が任意の割合で配合されたものでもよい。例えば、粒子径５ｍｍ超の粒状物、１ｍｍ超５ｍｍ以下の粒状物、１ｍｍ以下の粒状物が、それぞれ任意の割合で配合されたものが挙げられる。
なお、粒子径は篩分けにより測定される値であり、例えば１ｍｍ超５ｍｍ以下の粒状物とは、目開き５ｍｍの篩を通過し、目開き１ｍｍの篩を通過できないものを意味する。
【００１４】
除去材の飽和透水係数は、０．２ｃｍ／ｓ以上が好ましく、１ｃｍ／ｓ以上がより好ましく、２ｃｍ／ｓ以上がさらに好ましい。上記下限値以上であれば、除去材を放射性汚染物質が通流する流路内に配置したり、放射性汚染水中に除去材を浸漬した場合に、放射性汚染物質が除去材内を容易に通過し、放射性汚染物質と除去材との接触効率を高めて、放射性物質の除去効率をより高められる。
【００１５】
＜多孔質セラミックス焼成体＞
除去材は、多孔質セラミックス焼成体を備えることで、多孔質セラミックス焼成体を構成する原料（例えば、スラグに含まれる物質、粘土等）によるイオン吸着性能により、セシウム等の放射性物質を吸着できる。加えて、多孔質セラミックス焼成体は、容易に分解したり、劣化したりしないため、除去材の耐久性を高められる。
多孔質セラミックス焼成体は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有するものである。
ナノメートルオーダーの気孔は、孔径１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満の気孔である。マイクロメートルオーダーの気孔は、孔径１μｍ以上１０００μｍ未満の気孔である。
気孔の孔径は、多孔質セラミックス焼成体の原料の種類や、焼成条件を組み合わせることにより調節できる。
気孔の孔径とは、気孔の長径を指す。ナノメートルオーダーの気孔の孔径及びマイクロメートルオーダーの気孔の孔径は、多孔質セラミックス焼成体を切断し、その断面に形成された開口部の長径を電子顕微鏡で測定した値である。
切断方向は、特に限定されず、例えば、板状物であれば、その厚さ方向とされる。
このように多孔質セラミックス焼成体がナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有することにより、後に説明する見かけ密度や飽和含水率等を満足するものが得られやすく、放射性汚染物質との接触面積が増加する等、放射性物質の除去性能や取り扱い性に優れた除去材を得られる。
加えて、プルシアンブルーを多孔質セラミックス焼成体に担持した場合、多孔質セラミックス焼成体がナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有することにより、プルシアンブルーの粒子がその粒子径に応じて気孔の中に入り込んで担持される。このため、除去材を放射性汚染水に浸漬した場合においても、プルシアンブルーの脱落が抑制されて、より効率的に放射性汚染水から放射性物質を除去できる。
【００１６】
多孔質セラミックス焼成体は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔以外に、ミリメートルオーダーの気孔を有してもよいし、ナノメートルオーダーの気孔よりも小さい気孔を有してもよい。ミリメートルオーダーの気孔は、孔径１〜５０ｍｍの気孔であるが、これに限定されるものではない。ミリメートルオーダーの気孔の孔径は、多孔質セラミックス焼成体を切断し、その断面に形成された開口部の長径をスケールで測定した値である。
【００１７】
多孔質セラミックス焼成体の気孔は、それぞれ独立した独立孔でもよいし、相互に連通した連通孔でもよい。放射性物質の除去性能のさらなる向上を図る観点から、多孔質セラミックス焼成体は連通孔を有することが好ましい。かかる連通孔は、多孔質セラミックス焼成体を貫通して形成されたものであることがより好ましい。多孔質セラミックス焼成体の表面に開口している気孔と内部の気孔が連通していることにより、除去材の飽和透水係数をより高められる。
加えて、プルシアンブルーを担持した場合、プルシアンブルーが多孔質セラミックス焼成体の内部の気孔にも担持され、多孔質セラミックス焼成体からのプルシアンブルーの脱落が抑制される。
さらに、放射性汚染物質と多孔質セラミックス焼成体又はプルシアンブルーとの接触面積が増大し、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図れる。
【００１８】
多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度は、０．３〜１．５ｇ／ｃｍ３が好ましい。多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度の上限は、１．１ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．８ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体の強度をより高められる。上記上限値以下であれば、多孔質セラミックス焼成体の気孔率や表面積を高めて、放射性汚染物質と除去材との接触効率を高められる。加えて、プルシアンブルーの担持量を高めて、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図れる。上記上限値以下であれば多孔質セラミックス焼成体が軽いため、大量の除去材を配置させる場合に、施工作業が容易になる。
なお、本稿においては、飽和含水率を気孔率とみなした。
【００１９】
多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度は、以下の通りである。
多孔質セラミックス焼成体が粒状である場合、「土壌標準分析・測定法［ＰＯＤ版］」（日本土壌肥料科学会監修、土壌標準分析・測定法委員会編、博友社、２００３年１２月２５日発行、１０〜１３頁）に記載された「三相分布・容積重（実容積法）」にて測定される乾土重量（ｇ）より求められる容積重（仮比重、ｇ／ｃｍ３）を見かけ密度とする。
多孔質セラミックス焼成体が、粒状物以外の場合には、サンプルを直方体にカットし、サンプルの外形寸法をノギスにより測定して体積を求める。同サンプルを絶乾状態にし、電子天秤にて質量を測定（絶乾状態質量）し、下記（１）式により見かけ密度を算出する。
見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）＝［絶乾状態質量（ｇ）］÷［体積（ｃｍ３）］・・・（１）
【００２０】
多孔質セラミックス焼成体の飽和含水率は、１５〜１００質量％が好ましい。多孔質セラミックス焼成体の飽和含水率の下限は、３０質量％以上が好ましい。飽和含水率が上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体の気孔率や表面積を高めて、放射性汚染物質と除去材との接触効率を高められる。加えて、プルシアンブルーを担持する場合、プルシアンブルーの担持量を高めて、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図れる。上記上限値以下であれば、多孔質セラミックス焼成体の強度をより高められる。
【００２１】
本発明の多孔質セラミックス焼成体は、少なくとも表面がカチオン化されているとよい。多孔質セラミックス焼成体の表面がカチオン化されていると、プルシアンブルーが多孔質セラミックス焼成体により多く、かつ強固に担持される。このため、除去材を水に浸漬した場合でも、多孔質セラミックス焼成体からプルシアンブルーが脱落しにくくなって、放射性物質の除去性能の持続性をより高められる。
多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面をカチオン化する方法としては、従来公知の方法が挙げられる。多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面をカチオン化する方法としては、例えば、後述する混合操作において、混合物にカチオン化剤を配合する方法や、後述するカチオン化操作において、多孔質セラミックス焼成体にカチオン化剤を付与する方法等が挙げられる。
【００２２】
＜プルシアンブルー＞
除去材は、多孔質セラミックス焼成体にプルシアンブルーが担持されたものが好ましい。プルシアンブルーが担持されていることで、放射性汚染物質から放射性物質（特にセシウム）をより効率的に除去できる。
プルシアンブルーとしては、公知のものを用いることができ、例えば、カラーインデックスナンバー（Ｃ．Ｉ．）Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ２７等が挙げられる。
【００２３】
プルシアンブルーとしては、ナノメートルオーダーの粒子径のもの、マイクロメートルオーダーの粒子径のもの等、様々な粒子径のものが市販されている。
プルシアンブルーの粒子径は、特に限定されず、任意の粒子径のものが適宜選択される。
多孔質セラミックス焼成体は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する。このため、本発明においては、種々の粒子径のプルシアンブルーを用いることができる。
中でも、プルシアンブルーの平均粒子径は、３００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下がさらに好ましい。プルシアンブルーの粒子径が小さいほど、多孔質セラミックス焼成体の細部（例えば、ナノメートルオーダーの気孔）にまでプルシアンブルーが入り込みやすくなり、プルシアンブルーの担持量を高められる。この結果、除去材における放射性物質の除去性能をより高め、放射性物質の除去性能の持続性を高められる。
プルシアンブルーの粒子径は、一次粒子の粒子径である。一次粒子の粒子径は、電子顕微鏡での観察で得られた粒子の画像に基づき、各粒子の投影面積に相当する円の直径として算出される。平均粒子径は、少なくとも３０個の粒子の粒子径を上記のように測定した平均値をいう。
なお、プルシアンブルーの水分散液において、プルシアンブルーが二次粒子等の凝集体となって、撹拌等で簡単に分離しない場合には、凝集体の粒子の平均粒子径は、一次粒子の平均粒子径と同様に、３００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００２４】
多孔質セラミックス焼成体に対するプルシアンブルーの担持量は、特に限定されないが、多孔質セラミックス焼成体１００質量部に対して０．００１〜３０質量部が好ましく、０．００１〜２０質量がより好ましい。上記下限値未満では、プルシアンブルーを担持した効果を得られにくく、上記上限値超としても、放射性物質の除去性能が大きく向上しないため、コスト面で不利である。
【００２５】
（除去材の製造方法）
除去材の製造方法は、多孔質セラミックス焼成体を得るセラミックス製造工程を備えるものである。
【００２６】
＜セラミックス製造工程＞
セラミックス製造工程は、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を得られればよく、例えば、混合操作と、成形操作と、焼成操作とを備えるものが挙げられる。
【００２７】
≪混合操作≫
混合操作は、粘土等の原料を混合して、粘土を含む混合物を得る操作である。
混合物としては、粘土を含むものであれば特に限定されないが、例えば、粘土と発泡剤とを含むものが好ましく、粘土、発泡剤及び有機汚泥を含むものがより好ましい。発泡剤を用いることで、マイクロメートルオーダーの気孔やミリメートルオーダーの気孔を形成しやすい。加えて、発泡剤を用いることで、多孔質セラミックス焼成体の表面にマイクロメートルオーダーの開口部を形成できる。さらに、有機汚泥を用いることでより多くのマイクロメートルオーダーの気孔と、さらに小さなナノメートルオーダーの気孔とを容易に形成できる。このような混合物を焼成して得られた多孔質セラミックス焼成体には、連通孔が形成されやすい。
【００２８】
粘土は、一般的に窯業原料として用いられる粘土状の性状を示す鉱物材料である。
粘土は、従来、セラミックスに用いられる公知のものを用いることができ、石英、長石、粘土系等の鉱物組成で構成され、構成鉱物はカオリナイトを主とし、ハロイサイト、モンモリロナイト、イライト、ベントナイト、パイロフィライトを含むものが好ましい。中でも、焼結時のクラックの伸展を抑え、多孔質セラミックス焼成体の破壊を防ぐ観点から粒子径が５００μｍ以上の石英の粗粒を含むものがより好ましい。また、前記石英の粗粒の粒子径は、５ｍｍ以下が好ましい。このような粘土としては、例えば、蛙目粘土等が挙げられる。粘土は、１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて配合できる。
混合物中の粘土の含有量は、多孔質セラミックス焼成体に求める強度や成形性等を勘案して決定でき、例えば、５〜６０質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましく、１０〜４０質量％がさらに好ましい。上記範囲内であれば混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、多孔質セラミックス焼成体の強度を十分なものにできる。
【００２９】
発泡剤は、焼成時に発泡するものであり、例えば、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、炭酸マグネシウム、スラグ等の公知のセラミックス用の発泡剤を用いることができる。これら発泡剤の中でも、スラグが好ましい。スラグは、特に限定されず、例えば、金属精錬時に発生する高炉スラグ、都市ゴミの溶融時に発生する都市ゴミ溶融スラグ、下水汚泥の溶融時に発生する下水汚泥溶融スラグ、ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄時に発生する鋳鉄スラグ等のガラス質スラグ等が挙げられ、中でも、組成が安定しているため安定した発泡状態が得られると共に、他のスラグに比べ１．５〜２倍程度の発泡率である鋳鉄スラグがより好ましい。
混合物中のスラグの含有量は、混合物の成形性を勘案して決定することができ、例えば、８０質量％以下が好ましく、２０〜７５質量％がより好ましく、３０〜６５質量％がさらに好ましい。上記範囲内であれば、混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、多孔質セラミックス焼成体の見かけ密度、気孔率（飽和含水率）を好適な範囲にすることができる。
【００３０】
有機汚泥は、主成分として有機物を含有する汚泥である。有機汚泥は、任意のものを用いることができ、下水や工場等の排水処理に由来する活性汚泥が特に好ましい。活性汚泥は、活性汚泥法を用いた排水処理設備から、凝集・脱水処理を経て排出される。このような有機汚泥を用いることで、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔をより容易に形成できる。ナノメートルオーダーの気孔が多く形成されることで、小さい見かけ密度で、かつ大きな気孔率（飽和含水率）の多孔質セラミックス焼成体を得られる。このような多孔質セラミックス焼成体は、放射性汚染物質との接触効率を高めて、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図れる。加えて、プルシアンブルーの担持量をより高められる。さらに、廃棄物の位置付けであった排水処理由来の活性汚泥を原料として再度利用できる。
【００３１】
有機汚泥の含水率は、例えば、１０〜９０質量％が好ましく、６５〜８５質量％がより好ましい。上記範囲内であれば、均質な混合物が得られると共に、良好な成形性を維持しやすい。
【００３２】
有機汚泥中の有機物の含有量は、特に限定されないが、例えば、有機汚泥の固形分中の有機物の含有量（有機物含有量）として７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましい。前記有機物含有量が多いほど、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成できる。なお、有機物含有量は、乾燥後の汚泥をＪＩＳ  Ｍ８８１２−１９９３に準じ、炭化温度７００℃で灰分（質量％）を測定し、下記（２）式により求まる値である。
【００３３】
有機物含有量（質量％）＝１００（質量％）−灰分（質量％）    ・・・（２）
【００３４】
有機汚泥の平均粒子径は、好ましくは１〜５μｍ、より好ましくは１〜３μｍとされる。有機汚泥は、焼成により焼失し、その部分に気孔を形成するため、平均粒子径が小さいほど、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成できる。なお、平均粒子径は、粒度分布測定装置（ＬＡ−９２０、株式会社堀場製作所製）により測定される体積基準のメディアン径（体積５０％径）である。
【００３５】
混合物中の有機汚泥の含有量は、混合物の成形性等を勘案して決定することができ、例えば、１〜６０質量％が好ましく、５〜４０質量％がより好ましく、５〜３０質量％がさらに好ましい。上記範囲内であれば混合物は適度な流動性と可塑性とを備え、成形性が向上し、成形装置を閉塞することなく円滑に成形できる。
【００３６】
混合物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、粘土、発泡剤及び有機汚泥以外の任意成分を含有できる。
任意成分としては、例えば、マイティ２０００ＷＨ（商品名、花王株式会社製）等のナフタリン系の流動化剤、メルメントＦ−１０（商品名、昭和電工株式会社製）等のメラミン系の流動化剤、ダーレックススーパー１００ｐＨ（商品名、グレースケミカルズ株式会社製）等のポリカルボン酸系の流動化剤、銀、銅、亜鉛等の抗菌剤、塩化アンモニウム、塩化亜鉛等の消臭剤、ゼオライト、アパタイト等の吸着剤、長さが１ｍｍ〜５ｃｍの炭素繊維、バサルト繊維、ロックウール等の強度向上剤、金属アルミニウム等が挙げられる。
混合物に任意成分を配合する場合、混合物中の任意成分の含有量は、例えば、５〜１０質量％の範囲で決定することが好ましい。
【００３７】
また、成形性の観点より、混合物の流動性の調整等を目的として、適宜、水を配合してもよいが、有機汚泥が好適な配合比で配合されている場合には、混合操作にて水を添加しなくてもよい。
また、水分が多い場合には、例えば、ガラス、瓦、フライアッシュ、クリンカアッシュ等を混合物に配合するとよい。特に瓦の破砕物を配合することにより、過剰な水分を吸収し、混合物の流動性を調整し、成形性を向上させることができる。
混合物にガラスを配合する場合には、溶融温度が９００℃以上の高融点ガラスの粒子状フィラーがより好ましい。高融点ガラスの粒子を用いることで、多孔質セラミックス焼成体に形成される気孔を維持しながら水分を調整でき、除去材の強度を高められる。
【００３８】
高融点ガラスの材質は、特に限定されないが、無アルカリガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスが好ましく、中でも、ホウケイ酸ガラスが好ましい。
このような材質であれば、多孔質セラミックス焼成体の強度を十分に向上できる。
【００３９】
高融点ガラスは、例えば、液晶テレビ等の液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のパネル、ＥＬ用カバーガラス、ＣＣＤに代表される固体撮像素子用のカバーガラス、ハンドパスフィルター等の光学フィルター用ガラス、チップ・オン・ガラス用途のガラス基板用ガラス、フラスコやビーカー等の各種製品に用いられている。
高融点ガラスの粒子には、上記の製品の製造過程で排出される廃ガラスや、廃棄された液晶テレビ等から回収されるパネルを粉砕したものが用いられてもよい。
【００４０】
液晶テレビ等のフラットディスプレイ用のパネルは、パネルの大型化やスマートフォンの普及等に伴い、フラットディスプレイの製造時に、多量の廃ガラスを発生する。フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスを高融点ガラスの粒子とすることで、廃棄物を削減できる。このため、環境負荷を低減する観点から、フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスを高融点ガラスの粒子として用いることが好ましい。加えて、フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスは、ガラス組成物の純度が高いため、特段の精製をすることなく、安定した品質の高融点ガラスとして利用できる。
また、瓦も廃棄物として出されたものを用いることができ、瓦は融点が高いため、一般的なものは特別な配慮をしなくても用いることができる。また、水分の吸収量も多いため、有機汚泥中の水分が特に多い場合には、瓦を配合するとよい。
【００４１】
高融点ガラスの粒子や瓦の粒子の粒子径は、０．１〜５ｍｍが好ましい。粒子径が０．１ｍｍ未満であると、多孔質セラミックス焼成体における気孔の形成が不十分になるおそれがある。気孔の形成が不十分であると、放射性物質の除去性能や、除去性能の持続性が低下しやすい。粒子径が５ｍｍ超であると、成形性が低下したり、成形時に押出し口の金具が破損するおそれがある。
【００４２】
また、クリンカアッシュやフライアッシュは、火力発電所から排出されるものであって、廃棄物の有効活用の観点より好ましい。また、フライアッシュを用いることで、除去材の強度をより高められる。
【００４３】
混合物中の高融点ガラス、瓦の粒子、フライアッシュ又はクリンカアッシュの含有量は、本発明の目的を損なわない範囲で、混合物に求める流動性にあわせて適宜決定され、高融点ガラス、瓦、フライアッシュ及びクリンカアッシュ以外の原料の合計１００質量部に対し、３〜４０質量部が好ましく、１０〜３０質量部がより好ましい。
【００４４】
混合物は、カチオン化剤を含有してもよい。カチオン化剤を含有することで、多孔質セラミックス焼成体は、少なくとも表面がカチオン化されたものとなる。
カチオン化剤としては、ポリアミン系カチオン樹脂、ジシアンジアミド系カチオン樹脂、第四級アンモニウム系カチオン樹脂等が挙げられる。
【００４５】
混合操作に用いられる混合装置は特に限定されず、公知の混合装置を用いることができる。
混合装置としては、例えば、ミックスマラー（東新工業株式会社製）等の混練機や、ニーダー（株式会社モリヤマ製）、混合機（日陶科学株式会社製）等が挙げられる。
混合操作において、各原料の混合順序は特に限定されず、例えば、混合装置に各原料を順次投入してもよいし、予めすべての原料を混合装置に仕込み、これを混合してもよい。
混合操作における混合時間は、各原料の含有量や、混合物の流動性等を勘案して決定でき、混合物が可塑状態となるような混合時間を決定することが好ましい。混合時間は、例えば、１５〜４５分が好ましく、２５〜３５分がより好ましい。
【００４６】
≪成形操作≫
成形操作は、混合操作で得られた混合物を任意の形状に成形する操作である。
成形方法としては、公知の成形方法を用いることができ、混合物の性状や所望する成形体の形状を勘案して決定することができる。成形方法としては、例えば、成形機を用いて、押し出し成形し、粒状、板状又は柱状等の成形体を得る方法、混合物を任意の形状の型枠に充填して成形体を得る方法、あるいは、混合物を押し出し、延伸又は圧延した後、任意の寸法に切断する方法等が挙げられる。
成形機としては、真空土練成形機、平板プレス成形機、平板押出し成形機等が挙げられ、中でも、真空土練成形機が好ましい。
【００４７】
≪焼成操作≫
焼成操作は、成形操作で得られた成形体を乾燥し（乾燥処理）、乾燥した成形体を焼成し（焼成処理）、粘土等を焼結して多孔質セラミックス焼成体を得る操作である。
乾燥処理は、必要に応じて行えばよく、公知の方法を用いることができる。例えば、成形体を自然乾燥してもよいし、５０〜２２０℃の熱風乾燥炉で任意の時間処理して乾燥してもよい。乾燥後の成形体の含水率は、特に限定されないが、例えば、５質量％未満が好ましく、１質量％未満がより好ましい。
粒状の多孔質セラミックス焼成体を得る場合には、乾燥処理を行わずに、含水率が高いままで成形体を焼成してもよい。このような焼成処理を行うことで、焼成時に大量の水が蒸発し、多孔質セラミックス焼成体の内部から表面にかけて亀裂が生じやすくなる。このため、放射性汚染物質が除去材の内部に入り込みやすくなり、放射性物質の除去性能がさらに高まる。加えて、プルシアンブルーが多孔質セラミックス焼成体の内部に入り込みやすくなるため、プルシアンブルーの担持量がより高まり、放射性物質の除去性能がより高まる。
【００４８】
焼成処理は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ローラーハースキルン等の連続式焼結炉、シャトルキルン等の回分式焼結炉を用い、任意の温度で焼成する方法が挙げられる。中でも、焼成処理には、生産性の観点から連続式焼結炉を用いることが好ましい。
焼成温度（最高到達温度）は、混合物の性状等に応じて決定でき、例えば、８５０℃〜１２００℃とされる。上記下限値以上であれば、成形体が十分に焼成され、有機汚泥由来の臭気成分が熱分解され解消されると共に、有機汚泥中の有機物の大部分が揮発して減量する。上記上限値超であると、多孔質セラミックス焼成体の組織全体のガラス化が進み、気孔が閉塞するおそれがある。
【００４９】
粒状の多孔質セラミックス焼成体を得る場合、焼成操作の後、必要に応じて、多孔質セラミックス焼成体を任意の大きさに破砕する破砕操作を設けてもよい。破砕操作では、焼成操作で得られた多孔質セラミックス焼成体をハンマーミル、二軸回転式破砕、ジェットミル、ボールミル、エッジランナーミル等で破砕し（破砕処理）、粒状の多孔質セラミックス焼成体を得られる。さらに、必要に応じて、得られた粒状の多孔質セラミックス焼成体を篩分けして、任意の粒子径に調整してもよい（篩分処理）。なお、破砕処理の条件設定にて、所望する範囲の粒子径の多孔質セラミックス焼成体が得られる場合には、必ずしも篩分処理を行う必要はない。
【００５０】
セラミックス製造工程で得られた多孔質セラミックス焼成体は、そのまま除去材とされてもよいし、担持工程でプルシアンブルーが担持されて、除去材とされてもよい。
【００５１】
＜担持工程＞
担持工程は、セラミックス製造工程で得られた多孔質セラミックス焼成体に、プルシアンブルーを担持する担持操作を備える工程である。
担持工程としては、例えば、アニオン化操作と、カチオン化操作と、担持操作とを備えるものが挙げられる。
【００５２】
アニオン化操作は、多孔質セラミックス焼成体にアニオン化処理を施す操作である。
アニオン化処理が施された多孔質セラミックス焼成体は、多くのカチオン化剤が担持されることとなってプルシアンブルーの担持量がより多くなると共に、担持されたプルシアンブルーは、多孔質セラミックス焼成体からさらに脱落しにくくなる。このため、除去材における放射性物質の除去性能をより高められると共に、除去性能を長期に維持できる。
【００５３】
アニオン化処理としては、アニオン化剤を多孔質セラミックス焼成体に付与する方法が好ましい。
アニオン化剤としては、アクリル酸等のカルボキシル基含有化合物やスルホン酸基含有化合物、リン酸系化合物、アニオン界面活性剤等が挙げられる。
アニオン化剤を多孔質セラミックス焼成体に付与する方法としては、アニオン化剤を含む水溶液、エマルジョン液、有機溶剤液等のアニオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が挙げられる。
アニオン化液中のアニオン化剤の濃度は、アニオン化剤の種類等を勘案して決定され、例えば、０．０１〜３００ｇ／Ｌが好ましい。上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体からプルシアンブルーが脱落するのをより良好に防止して、放射性物質の除去効果をより長期に維持できる。上記上限値超では、アニオン化剤がナノメートルオーダーの気孔やマイクロメートルオーダーの気孔を埋めてしまうおそれがある。
アニオン化液の温度は、特に限定されず、例えば、常温〜１００℃が好ましい。
アニオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する時間は、特に限定されず、例えば、１分〜１時間とされる。
アニオン化処理としては、アニオン化液をスプレー等で多孔質セラミックス焼成体に付与してもよい。
多孔質セラミックス焼成体の内部に存在するナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔の内部を十分にアニオン化する観点から、アニオン化処理としては、アニオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が好ましい。
【００５４】
アニオン化剤の付与量は、多孔質セラミックス焼成体１００質量部に対して、０．００１〜３０質量部が好ましく、０．０１〜５質量部がより好ましい。上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体からプルシアンブルーが脱落するのをより良好に防止して、放射性物質の除去効果をより長期に維持できる。上記上限値超では、アニオン化剤がナノメートルオーダーの気孔やマイクロメートルオーダーの気孔を埋めてしまうおそれがある。
【００５５】
必要に応じ、アニオン化液が付与された多孔質セラミックス焼成体を水洗したり（水洗処理）、加熱したり（加熱処理）してもよい。ただし、これらの処理は必ずしも必要ではない。
加熱処理は、例えば、４０〜２００℃程度で１分〜４８時間、加熱するものである。加熱処理を行うことで、アニオン化剤が多孔質セラミックス焼成体に強固に吸着される。熱処理における加熱温度や処理時間は、アニオン化剤の耐熱性、多孔質セラミックス焼成体の大きさ等を勘案して、適宜決定される。
【００５６】
本実施形態のカチオン化操作は、アニオン化処理が施された多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施す操作である。
カチオン化処理を施すことで、プルシアンブルーが多孔質セラミックス焼成体に、より多く担持され、かつ脱落しにくくなり、除去材における放射性物質の除去性能をより長期に維持できる。
カチオン化処理は、カチオン化剤を多孔質セラミックス焼成体に付与する方法が好ましい。
カチオン化剤としては、前述の混合物の任意成分におけるカチオン化剤と同様である。
カチオン化処理としては、カチオン化剤を含む水溶液、エマルジョン液、有機溶剤液等のカチオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が挙げられる。
カチオン化液中のカチオン化剤の濃度は０．０１〜３００ｇ／Ｌが好ましい。上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体からプルシアンブルーが脱落するのをより良好に防止して、放射性物質の除去効果をより長期に維持できる。上記上限値超では、カチオン化剤がナノメートルオーダーの気孔やマイクロメートルオーダーの気孔を埋めてしまうおそれがある。
カチオン化液の温度は、特に限定されず、例えば、常温〜１００℃が好ましい。
カチオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する時間は、特に限定されず、例えば、１分〜１時間とされる。
カチオン化処理としては、カチオン化液をスプレー等で多孔質セラミックス焼成体に付与してもよい。
多孔質セラミックス焼成体の内部に存在するナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔の内部を十分にカチオン化する観点から、カチオン化処理としては、カチオン化液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が好ましい。
【００５７】
カチオン化剤の付与量は、多孔質セラミックス焼成体１００質量部に対して、０．００１〜３０質量部が好ましく、０．０１〜５質量部がより好ましい。上記下限値以上であれば、多孔質セラミックス焼成体からプルシアンブルーが脱落するのをより良好に防止して、放射性物質の除去効果をより長期に維持できる。上記上限値超では、カチオン化剤がナノメートルオーダーの気孔やマイクロメートルオーダーの気孔を埋めてしまうおそれがある。
【００５８】
必要に応じ、カチオン化液が付与された多孔質セラミックス焼成体を水洗したり（水洗処理）、加熱したり（加熱処理）してもよい。ただし、これらの処理は必ずしも必要ではない。
加熱処理は、例えば、４０〜２００℃程度で１分〜４８時間、加熱するものである。加熱処理を行うことで、カチオン化剤が多孔質セラミックス焼成体に強固に吸着される。熱処理における加熱温度や処理時間は、カチオン化剤の耐熱性、多孔質セラミックス焼成体の大きさ等を勘案して、適宜決定される。
【００５９】
本実施形態の担持操作は、カチオン化処理が施された多孔質セラミックス焼成体に、プルシアンブルーを担持する操作である。
担持操作としては、プルシアンブルーを含む水溶液、エマルジョン液、有機溶剤液等のＰＢ液を多孔質セラミックス焼成体に付与する操作が好ましい。
ＰＢ液を多孔質セラミックス焼成体に付与する方法としては、ＰＢ液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が挙げられる。
ＰＢ液中のプルシアンブルーの含有量は、０．０１〜５００ｇ／Ｌが好ましく、０．１〜５０ｇ／Ｌがより好ましい。上記下限値未満では、多孔質セラミックス焼成体へのプルシアンブルーの担持量が少なくなりすぎるおそれがある。上記上限値超では、多孔質セラミックス焼成体に対して強固に固着されていないプルシアンブルーが多く存在することとなり、このプルシアンブルーが浄化処理中に多孔質セラミックス焼成体から脱落しやすい。このため、プルシアンブルーの付与量に対して、有効活用されるプルシアンブルーの量が少なくなってしまうおそれがある。
ＰＢ液の温度は、特に限定されず、例えば、常温〜１４０℃が好ましい。
ＰＢ液への多孔質セラミックス焼成体の浸漬時間は、特に限定されず、例えば、１分間〜１時間が好ましい。
担持操作としては、ＰＢ液をスプレー等で多孔質セラミックス焼成体に付与してもよい。
多孔質セラミックス焼成体の内部に存在するナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔の内部に十分にプルシアンブルーを担持する観点から、担持操作としては、ＰＢ液に多孔質セラミックス焼成体を浸漬する方法が好ましい。
【００６０】
必要に応じ、ＰＢ液が付与された多孔質セラミックス焼成体を水洗したり（水洗処理）、加熱したり（加熱処理）してもよい。ただし、これらの処理は必ずしも必要ではない。
加熱処理は、例えば、４０〜２００℃程度で１分〜４８時間、加熱するものである。加熱温度は、１４０℃以下が好ましい。加熱処理を行うことで、プルシアンブルーが多孔質セラミックス焼成体に強固に吸着される。熱処理における加熱温度や処理時間は、多孔質セラミックス焼成体の大きさ等を勘案して、適宜決定される。
【００６１】
上述の実施形態では、担持工程がカチオン化操作を備えるが、本発明は、これに限定されず、例えば、カチオン化操作を備えていなくてもよい。
例えば、セラミックス製造工程において、混合物にカチオン化剤を配合した場合、得られる多孔質セラミックス焼成体は、少なくとも表面がカチオン化されたものである。この場合には、担持工程におけるカチオン化操作を省略してもよい。加えて、カチオン化操作を省略する場合には、アニオン化操作を省略するのが好ましい。
また、例えば、混合物にカチオン化剤が配合されていなくても、アニオン化操作を省略したり、アニオン化操作とカチオン化操作とを省略し、担持操作を行ってもよい。
ただし、プルシアンブルーを多孔質セラミックス焼成体に、より強固に吸着させ、放射性物質の除去性能のさらなる向上を図り、かつ除去性能を長期間にわたって維持する観点から、担持工程は、アニオン化操作とカチオン化操作と担持操作とをこの順で備えるのが好ましい。
【００６２】
あるいは、担持工程は、アニオン化操作とカチオン化操作とを備えず、バインダー樹脂を含有するＰＢ液を用いた担持操作のみを備えてもよい。バインダー樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
ただし、少量のプルシアンブルーで優れた除去性能を得る観点からは、ＰＢ液はバインダー樹脂を含有しないことが好ましい。バインダー樹脂を含有するＰＢ液を用いると、バインダー樹脂の中にプルシアンブルーが埋没してしまい、放射性物質の除去性能が低下するおそれがある。
そして、担持工程は、アニオン化操作とカチオン化操作と担持操作とをこの順で備えるのが好ましい。
【００６３】
多孔質セラミックス焼成体の少なくとも表面をカチオン化する方法としては、上述の通り、混合物にカチオン化剤を配合してもよいし、多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施してもよい。ただし、少ない量のカチオン化剤で効率的に多孔質セラミックス焼成体の表面全体をカチオン化し、プルシアンブルーの固着量を増やせるため、多孔質セラミックス焼成体にカチオン化処理を施す方法が好ましく、アニオン化処理とカチオン化処理とをこの順で施す方法がより好ましい。
【００６４】
（使用方法）
除去材の使用方法、即ち放射性汚染物質の浄化処理の方法は、除去材に放射性汚染物質を接触できるものであればよく、例えば、放射性汚染物質が通流する流路内に、除去材を有する浄化部を設け、この浄化部に放射性汚染物質を通流する方法、放射性汚染物質を収容した容器に浄化剤を入れ、これを静置するか攪拌する方法等が挙げられる。
【００６５】
除去材の使用方法において、除去材は従来公知の他の放射性物質の除去材等と併用されてもよい。
【００６６】
上述の通り、本実施形態の除去材によれば、特定の大きさの気孔を有する多孔質セラミックス焼成体を備えるため、放射性物質を効率的に吸着でき、放射性物質の除去性能に優れる。
加えて、本実施形態の除去材によれば、多孔質セラミックス焼成体が容易に分解したり、劣化したりしにくいため、耐久性に優れる。
本実施形態の除去材によればプルシアンブルーが担持されていることで、放射性物質をより効率的に吸着できる。
【００６７】
本発明の除去材は、放射性汚染物質の浄化材、特にセシウムを含有する放射性汚染水の浄化材として好適である。
【実施例１】
【００６８】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００６９】
（使用原料）
実施例に用いた原料は、次の通りである。
＜有機汚泥＞
有機汚泥としては、染色工場（小松精練株式会社）の活性汚泥法による排水処理設備から凝集・脱水工程を経て排出された活性汚泥を用いた。この活性汚泥の有機物含有量（対固形分）は８３質量％、含水率は８５質量％であった。
＜粘土＞
粘土としては、蛙目粘土（岐阜県）を用いた。
＜発泡剤＞
発泡剤として、鋳鉄スラグを用いた。この鋳鉄スラグは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＭｎＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏを主成分とするダクタイル鋳鉄スラグである。
＜瓦の粒子＞
住宅用の瓦として使用された後、廃棄されたものを粉砕した粒子径０．１ｍｍ〜１．２ｍｍのものを用いた。
【００７０】
また、本発明の物性値は以下の方法により測定を行った。
＜孔径の確認＞
多孔質セラミックス焼成体のナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔の確認は、電子顕微鏡（ＳＥＭＥＤＸ  Ｔｙｐｅ  Ｈ形、日立サイエンスシステムズ製）を用い、３０倍〜１００００倍で観察した。
【００７１】
＜見かけ密度＞
「土壌標準分析・測定法［ＰＯＤ版］」（博友社）の中の三相分布・容積重（実容積法）に従い、乾土重量（ｇ）から求められる容積重（仮比重、ｇ／ｃｍ３）を見かけ密度とした。
【００７２】
＜飽和透水係数＞
「土壌標準分析・測定法［ＰＯＤ版］」（日本土壌肥料科学会監修、土壌標準分析・測定法委員会編、博友社、２００３年１２月２５日発行、５６〜５８頁）に記載の飽和透水係数変水位法に準じて、除去材の飽和透水係数を測定した。
【００７３】
＜飽和含水率＞
多孔質セラミックス焼成体を水に６０分間浸漬し、水中から取り出し、直ちに質量（飽和含水状態質量）を測定し、下記（３）式により飽和含水率を求めた。飽和含水率の測定を試料数（Ｎ）＝１０について行い、その平均値を求めた。
【００７４】
飽和含水率（質量％）＝［（飽和含水状態質量−絶乾状態質量）／絶乾状態質量］×１００・・・（３）
【００７５】
＜気孔同士の連通の有無＞
得られた多孔質セラミックス焼成体を水に浸漬し、十分に吸水させた後に切断し、その断面を観察した。多孔質セラミックス焼成体の内部に、満遍なく水分が分布・保水されている場合、気孔同士が連通していると判断した（「○」と表示）。多孔質セラミックス焼成体の内部に水分が行き渡っていない場合には、個々の気孔が独立しており、気孔同士が連通していないか又は連通が不十分であると判断した（「×」と表示）。
【００７６】
＜セシウム除去率＞
除去材と、セシウム濃度１質量ｐｐｍの放射性汚染水との固液比（質量／体積）が１：２００（例えば、除去材０．１ｇに放射性汚染水２０ｍＬ）となるように、除去材を放射性汚染水に入れ、これを１分間振とうして攪拌した（浄化処理）。次いで、除去材を取り除き、放射性汚染水中のセシウム濃度を測定した。セシウムの濃度の測定には、誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ、セイコー電子工業株式会社製、ＳＰＱ８０００特型）を用いた。
【００７７】
１回目の浄化処理を行った放射性汚染水に、上記同様の固液比となるように除去材を入れ、１回目と同様に浄化処理を行った。その後、除去材を取り除き、放射性汚染水中のセシウム濃度を測定した。この浄化操作とセシウム濃度の測定とをさらに３回繰り返した。
測定したセシウム濃度に基づき、下記（４）式によりセシウム除去率を求めた。１回目、３回目、５回目の浄化処理後のセシウム除去率を表中に示す。
【００７８】
セシウム除去率（％）＝［各回の浄化処理後の放射性汚染水中のセシウム濃度（質量ｐｐｍ）］／［１回目の浄化処理前の放射性汚染水中のセシウム濃度（１質量ｐｐｍ）］×１００・・・（４）
【００７９】
別途、振とう時間を３０分間、６０分間とした以外は、上記と同様に浄化処理を行い、セシウム除去率を求めた。
【００８０】
（製造例）多孔質セラミックス焼成体の製造
表１中の混合物の組成に従い、粘土、発泡剤、有機汚泥及び瓦の粒子をミックスマラー（新東工業株式会社製）で混合し、可塑状態の混合物を得た（混合操作）。
次いで、真空土練成形機で混合物を直径１．５ｃｍの円柱状に押し出し、長さ３ｃｍに切断して円柱状の成形体を得た（成形操作）。連続式焼結炉を用いて、焼成温度１０５０℃、焼成温度での滞留時間７分間の焼成条件にて、得られた成形体を焼成して、多孔質セラミックス焼成体を得た（焼成工程）。連続式焼結炉としては、ローラーハースキルン（焼結炉の有効長：全長１５ｍ、焼結炉を各１．５ｍのゾーン１〜１０に分割）を用いた。得られた多孔質セラミックス焼成体は長径が３ｃｍ〜１０ｃｍ程度の粒状物と塊状物が混在したものであった。得られた多孔質セラミックス焼成体をハンマーミルで粉砕した。粉砕した多孔質セラミックス焼成体から１ｍｍ超５ｍｍ以下のものを篩分けして、粒状の多孔質セラミックス焼成体を得た。
粒状の多孔質セラミックス焼成体について、気孔の孔径、見かけ密度、飽和含水率、気孔同士の連通の有無を測定した。
【００８１】
（実施例１）
製造例で得られた粒状の多孔質セラミックス焼成体２０ｇをアニオン化液２００ｍＬに浸漬し、これを静かに攪拌して、多孔質セラミックス焼成体にアニオン化処理を施した（アニオン化操作）。アニオン化液として、ＥＭＡＣＯＬ  ＣＴ  ＡＧＥＮＴ  ＴＲ  ＣＯＮＣ  ２０（山陽色素株式会社製、アニオン界面活性剤３質量％含有）２０ｇを１Ｌの水に分散したものを用いた。アニオン化液の温度は８０℃、浸漬時間は３０分間であった。
アニオン化操作の後、多孔質セラミックス焼成体を取り出し、これをカチオン化液２００ｍＬに浸漬し、これを静かに攪拌して、カチオン化処理を行なった（カチオン化操作）。カチオン化液として、ポリアミン系水溶性カチオン樹脂の１５ｇ／Ｌ水溶液を用いた。カチオン化液の温度は６０℃、浸漬時間は３０分間であった。
【００８２】
３０分経過後、多孔質セラミックス焼成体を取り出し、これを濃度４質量％のプルシアンブルー水分散液（ＰＢ液）に浸漬した（担持操作）（以上、担持工程）。ＰＢ液の温度は９８℃、浸漬時間は１０分間であった。なお、プルシアンブルーとして、一次粒子径が１０〜２０ｎｍのものを用いた。
【００８３】
ＰＢ液から多孔質セラミックス焼成体を取り出し、多孔質セラミックス焼成体を水ですすいだ（水洗処理）。水洗処理では、プルシアンブルーに起因する青色が、すすぎ水に目視で確認できなくなるまですすいだ。
次に、８０℃で２時間、多孔質セラミックス焼成体を乾燥して、除去材を得た。
得られた除去材について、セシウム除去率、飽和透水係数を求め、その結果を表中に示す。
なお、本例における担持工程を表中に「Ａ→Ｃ法」と記載した。
【００８４】
（実施例２）
一次粒子径が２００〜３００ｎｍのプルシアンブルーを用いた以外は、実施例１と同様にして除去材を得た。得られた除去材について、セシウム除去率、飽和透水係数を求め、その結果を表中に示す。
なお、本例における担持工程を表中に「Ａ→Ｃ法」と記載した。
【００８５】
（実施例３）
アニオン化操作を省略した以外は、実施例１と同様にして除去材を得た。得られた除去材について、セシウム除去率、飽和透水係数を求め、その結果を表中に示す。
なお、本例における担持工程を表中に「Ｃ法」と記載した。
【００８６】
（実施例４）
アニオン化操作及びカチオン化操作を省略し、担持操作を次のようにした以外は、実施例１と同様にして除去材を得た。
＜本例の担持操作＞
本例の担持操作として、下記処方のＰＢ液に、多孔質セラミックス焼成体を室温で１０分間浸漬した。１０分間経過後、ＰＢ液から多孔質セラミックス焼成体を取り出し、多孔質セラミックス焼成体を水ですすいだ（水洗処理）。水洗処理では、プルシアンブルーに起因する青色が、すすぎ水に目視で確認できなくなるまですすいだ。
次に、８０℃で２時間、多孔質セラミックス焼成体を乾燥して、除去材を得た。
得られた除去材について、セシウム除去率、飽和透水係数を求め、その結果を表中に示す。
なお、本例における担持工程を表中に「Ｂ法」と記載した。
【００８７】
≪ＰＢ液の処方≫
プルシアンブルー水溶液（分散液。濃度４質量％）・・・２０質量％
ウレタン樹脂水分散液（濃度３０質量％）・・・・・・・・４質量％
イソシアネート系架橋剤（濃度１００質量％）・・・・０．５質量％
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・残部
計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００質量％
【００８８】
（実施例５）
製造例で得られた多孔質セラミックス焼成体をそのまま除去材とした。
得られた除去材について、セシウム除去率、飽和透水係数を求め、その結果を表中に示す。
【００８９】
【表１】
2014215108.tif 000002
【００９０】
各例に用いた多孔質セラミックス焼成体には、ナノメートルオーダーの気孔及びマイクロメートルオーダーの気孔が確認された。特に孔径が１〜３０μｍの気孔及び２００〜５００ｎｍの気孔が多く観察された。
表１に記載の通り、本発明を適用した実施例１〜５の除去材は、放射性汚染水中のセシウムを除去できた。
プルシアンブルーを担持した実施例１〜４の除去材は、水で十分にすすいだ後であっても水中のセシウムを除去できた。この結果から、実施例１〜４の除去材は放射性物質の除去性能を長期に維持できることが示唆された。
実施例１と実施例２との比較から、プルシアンブルーの粒子径が小さい方が、放射性物質の除去性能に優れることが判った。
アニオン化操作とカチオン化操作と担持操作とをこの順で行った実施例１は、アニオン化操作を省略した実施例３に比べて、セシウム除去率が高かった。
本実施例の除去材は、瞬時に水を透過してしまい、飽和透水係数を測定できなかった。なお、粒子径が１ｍｍ以下の多孔質セラミックス焼成体（ハンマーミルで粉砕後目開き１ｍｍの篩を通過させたもの）の飽和透水係数を測定したところ、１．１ｃｍ／ｓであった。この結果から、粒子径１ｍｍ超５ｍｍ以下の除去材は、粒子径１ｍｍ以下の除去材よりも、透水性に優れることが判った。