【手続補正書】
【提出日】平成27年9月17日(2015.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルローズ繊維を含む綿状物、不織布、織布、糸または編布を、陽イオン性官能基を有する化合物で変性してなる、液中懸濁物質を対象とする吸着材を準備する工程と、
アニオン性凝集剤を用いて、液中において前記液中懸濁物質を凝集させることにより、集塊を形成させる工程と、
前記集塊を前記吸着材に吸着させる工程と、
前記集塊および前記吸着材を纏めて回収する工程と、を含むことを特徴とする、液中懸濁物質の回収方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の液中懸濁物質の回収方法では、セルローズ繊維を含む綿状物、不織布、糸、織布または編布を、陽イオン官能基を有する化合物で変性してなるイオン吸着材を用いる。上記陽イオン官能基を有する化合物は、アミン、ポリアミン、ポリイミン、第４級アンモニウム塩またはポリ第４級アンモニウム塩であることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記イオン吸着材は、セルローズ繊維を含む綿状物、不織布、糸、織布または編布を界面活性剤水溶液処理する精練工程、洗浄工程、陽イオン官能基を含む化合物で変性する陽電荷処理工程、および洗浄・乾燥工程よりなるイオン吸着材の製造方法によって製造できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記イオン吸着材を土壌または土壌懸濁水と接触させて、陰イオン性官能基を有する物質を吸着させることができる。ここで、陰イオン性官能基を有する物質は、有機化合物、粘土鉱物または珪酸塩である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、放射性物質を含む土壌懸濁水に、凝集剤および上記イオン吸着材を投入し（すなわち、イオン吸着材と、凝集剤と、を併用することにより）、液中において、放射性物質および陰イオン性官能基を含む物質を効率的に回収する方法に関する。ここで、凝集剤とイオン吸着材の液中への投入順序は、特に制限されず、どちらを先に投入しても良く、同時に投入しても良い。また、ここで、該凝集剤は、好ましくはアニオン性凝集剤である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
以下の方法で参考例１〜４のイオン吸着材Ａ〜ＣおよびＦ、ならびに比較例１〜３のイオン吸着材Ｄ、ＥおよびＧを製造した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
＜参考例１：イオン吸着材Ａ＞
（セルローズ繊維）
材料としてコットン不織布を用いた。目付５０ｇ／ｍ2、幅９０ｃｍで長さ１００ｍ、質量が４．５ｋｇを用いた。なお加工機は密閉式綿染色機を用いた。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
＜参考例２：イオン吸着材Ｂ＞
（セルローズ繊維）
材料としてコットン不織布を用いた。目付５０ｇ／ｍ2、幅９０ｃｍで長さ２００ｍ、質量が９．０ｋｇを用いた。なお加工機は密閉式綿染色機を用いた。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
＜参考例３：イオン吸着材Ｃ＞
（セルローズ繊維）
材料としてコットン不織布を用いた。目付５０ｇ／ｍ2、幅９０ｃｍで長さ２００ｍ、質量が９．０ｋｇを用いた。なお加工機は密閉式綿染色機を用いた。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
＜参考例４：イオン吸着材Ｆ＞
材料として、レーヨン綿を用いること以外は、参考例１と同様にして、イオン吸着材を得た。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
＜比較例１：イオン吸着材Ｄ＞
参考例１と同じコットン不織布を用い、これを未処理のままで用いた。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
＜比較例３：イオン吸着材Ｇ＞
参考例４と同じレーヨン綿を用い、これを未処理のままで用いた。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
表１の結果から、参考例１の吸着率は１３％となっており、比較例１、２の吸着率の６％、５％よりも大幅に高い値となっていることが分かる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
【表１】
2015071166.tif 000001
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
［実験２：土の吸着試験］
参考例２、３および比較例１に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ｂ、ＣおよびＤを以下の方法で土の吸着試験を行った。
（ａ）ビーカーに、土１０ｇと水１００ｍｌと２４％ＮａＯＨ水溶液を０．３ｍｌ加えて１０分間攪拌した。
（ｂ）コットン不織布を表１に示す量を加えて、３０分間攪拌した。
（ｃ）コットン不織布をビーカーから取り出し、１００ｃｃの水で水洗を２回繰り返した後、秤量した。
（ｄ）ビーカー内のものを、沈殿と上澄に分けて、沈殿土を乾燥して秤量した。その結果を表２に示す。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
表２の結果から、参考例２、３の吸着率は、それぞれ１１．２％、１４．４％となっており、比較例１の吸着率の０．４％よりも大幅に高い値となっていることが分かる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【表２】
2015071166.tif 000002
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
［実験３：汚染草の除染試験］
参考例１、比較例１に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ａ、Ｄを以下の方法で汚染された草の除染試験を行った。
（ａ）バケツに水６Ｌと草５００ｇと２４％ＮａＯＨ水溶液を６ｍｌ加えて１０分間攪拌した。
（ｂ）コットン不織布を表１に示す量を加えて、３０分間攪拌した。
（ｃ）コットン不織布をバケツから取り出し、手で絞り、水はバケツに戻した。
（ｄ）不織布と草とバケツの水の放射線量を、線量測定機で測定した。測定はＥＣＯＴＥＳＴ社のＴＥＲＲＡ−Ｐ＋（テラピープラス）を用いて測定し、その結果を表１に示す。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
表３の結果から、参考例１の吸着率は、比較例１の吸着率よりもかなり高い値となっている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
【表３】
2015071166.tif 000003
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
［実験４：粘土質の除染試験］
参考例１、比較例１に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ａ、Ｄを以下の方法で汚染された粘土除染試験を行った。
（ａ）バケツに水１０Ｌと粘土１ｋｇと２４％ＮａＯＨ水溶液を１０ｍｌ加えて１０分間攪拌した。
（ｂ）コットン不織布を表１に示す量を加えて、３０分間攪拌した。
（ｃ）コットン不織布をバケツから取り出し、手で絞り、水はバケツに戻した。上澄みを別のバケツに移し、残渣と分けた。
（ｄ）事前に作業室内と粘土の放射線量を測定しておく。
（ｅ）作業室内で上記残渣と不織布と上澄（処理後の水）の放射線量を、線量測定機で測定した。測定はＥＣＯＴＥＳＴ社のＴＥＲＲＡ−Ｐを用いて測定した。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
表４の結果から、参考例１の吸着率は、比較例１の吸着率よりもかなり高い値となっている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
【表４】
2015071166.tif 000004
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
［実験５：公園植え込みの砂類の除染試験］
参考例１、比較例１に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ａ、Ｄを以下の方法で汚染された草の除染試験を行った。
（ａ）バケツに水１０Ｌと砂１ｋｇと２４％ＮａＯＨ水溶液を１０ｍｌ加えて１０分間攪拌した。
（ｂ）コットン不織布を表１に示す量を加えて、３０分間攪拌した。
（ｃ）コットン不織布をバケツから取り出し、手で絞り、水はバケツに戻した。上澄みを別のバケツに移し、残渣と分けた。
（ｄ）事前に作業室内と粘土の放射線量を測定しておく。
（ｅ）作業室内で上記残渣と不織布と上澄（処理後の水）の放射線量を、線量測定機で測定した。測定はＥＣＯＴＥＳＴ社のＴＥＲＲＡ−Ｐを用いて測定した。
（ｆ）沈殿は乾燥して秤量した。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
測定結果を表５に示す。表５の結果から、参考例１の吸着率は、比較例１の吸着率よりもかなり高い値となっている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
【表５】
2015071166.tif 000005
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
［実験６：駐車場の高圧洗浄作業による排水の放射能測定］
参考例１に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ａを以下の方法で排水の放射能測定を行った。
（ａ）バケツに高圧洗浄廃液１０Ｌと２４％ＮａＯＨ水溶液を１０ｍｌ加えて１０分間攪拌した。
（ｂ）コットン不織布を２５０ｇ加えて、４０分間攪拌した。
（ｃ）コットン不織布をバケツから取り出し、手で絞り、水はバケツに戻した。
（ｄ）放射能を、ＡＴＯＭＴＥＸ社のＡＴ１３２０Ａの放射能測定機で測定した。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
測定結果を表６に示す。表６の結果から参考例１の吸着率は極めて高いことが認められる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
【表６】
2015071166.tif 000006
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
［実験７：放射性物質除染排液からの放射性物質除去試験］
参考例４に関して、上記方法で製造されたイオン吸着材Ｆを用いて、高圧洗浄作業による排水からの放射能物質除去試験を、以下の方法で行なった。
（ａ）高圧洗浄作業により発生した放射性セシウムを含む排水（以下、高圧洗浄排水とも記す）を回収し、ゲルマニウム半導体検出器（型式「ＧＣ２５２０」：Ｃａｎｂｅｒｒａ社製）を用いて、高圧洗浄排水の比放射能を測定した。
（ｂ）バケツに高圧洗浄排水１．７Ｌを投入し、アニオン性凝集剤としてメタフロック３０型（無機系凝集剤：環境創研株式会社製）を０．６８ｇ（０．４ｇ／Ｌ）加えて、攪拌して懸濁物質の凝集沈殿を行なった。
（ｃ）イオン吸着材Ｆを５１ｇ（３０ｇ／Ｌ）加えて、攪拌した。凝集沈殿物および懸濁物質が、イオン吸着材Ｆに十分吸着したことを目視によって確認し、イオン吸着材Ｆをバケツから回収した。
（ｄ）イオン吸着材Ｆを回収後、イオン吸着材Ｆを絞って、イオン吸着材Ｆに含まれていた排水を回収した。そして、該回収された排水とバケツに残された排水とを混合した。次いで、上記と同様にして、該混合排水の比放射能を測定した。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
試験結果を表７に示す。表７の結果から参考例４のイオン吸着材と凝集剤を併用することによって、極めて高い除染効果が得られることが認められた。本効果が発現する作用機序の詳細は不明であるが、本発明者らは、この理由を、上記したように、凝集剤によって負電荷を帯びた集塊が形成されるため、イオン吸着材への吸着が促進されるからのみではなく、本発明のイオン吸着材とアニオン性凝集剤の相互作用によっても、放射性物質の吸着が促進されていると推測している。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
【表７】
2015071166.tif 000007
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
［実験８：カオリン粘土の懸濁液を用いた吸着試験］
参考例４に関して、市販の粘土、カオリンの懸濁液（以下、カオリン懸濁液とも記す）を用いて、上記方法で製造されたイオン吸着材Ｆのカオリン粘土吸着能を、以下の方法で評価した。
（ａ）濃度１％のカオリン懸濁液を用意した。
（ｂ）ガラス製ビーカーに、カオリン懸濁液を１００ｍＬと、イオン吸着材Ｆを０．１ｇ（１ｇ／Ｌ）と、を加えて、短時間攪拌した。
（ｃ）次いで、凝集剤（メタフロック３０型）を０．０２ｇ（０．２ｇ／Ｌ）加えて、さらに攪拌を続行した。
（ｄ）１分間攪拌した後、イオン吸着材を回収して、液を絞り出して、乾燥した。同様にして、１．５分攪拌後、２分攪拌後、３分攪拌後、５分攪拌後に、イオン吸着材を回収して、液を絞り出して、乾燥した。
（ｅ）イオン吸着材の試験後重量および試験前重量から、下記式（Ｉ）によって、吸着率を求めた。
（ｆ）凝集剤を加えない以外は、（ａ）〜（ｅ）と同様にして、イオン吸着材Ｆおよびイオン吸着材Ｇの吸着率をそれぞれ求めた。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
試験結果を表８に示す。表中、実施例２は参考例４のイオン吸着材と凝集剤とを併用した場合を示している。表８の結果から参考例４のイオン吸着材の吸着率は、比較例３のイオン吸着材に比べて良好である。そして、参考例４のイオン吸着材と凝集剤を併用した場合（すなわち、実施例２の場合）には、吸着率は飛躍的に向上している。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
本効果が発現する作用機序の詳細は不明であるが、本発明者らは、その機序を次のように推測している。実験８では、イオン吸着材を先に液中に投入し、その後凝集剤を投入している。したがって、実験７と異なり集塊は形成されていない。それにもかかわらず、吸着率が向上しているのは、凝集剤と液中懸濁物質とからなる複合体と参考例のイオン吸着材との相互作用により、吸着が促進されていると予想される。すなわち、凝集剤は吸着促進剤としての機能を有しており、とりわけ参考例のイオン吸着材と組み合わされた場合には、その機能が効果的に働くと予想される。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
【表８】
2015071166.tif 000008
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
［実験９：海水または塩化ナトリウム溶液中での吸着試験］
参考例４に関して、上記方法により製造されたイオン吸着材Ｆの海水また塩化ナトリウム溶液中における吸着能を、以下の方法で評価した。
（ａ）ガラス製ビーカーに、海水または濃度３％の塩化ナトリウム溶液と、カオリンと、を加えて攪拌して、カオリンを均一に分散させ、カオリン濃度３％のカオリン懸濁液を得た。
（ｂ）ガラス製ビーカーに、上記のようにして得たカオリン懸濁液１００ｍＬと、イオン吸着材Ｆを０．１ｇ（１ｇ／Ｌ）と、を加えて、短時間攪拌した。
（ｃ）次いで、凝集剤（メタフロック３０型）を０．０２ｇ（０．２ｇ／Ｌ）加えて、さらに攪拌を続行した。
（ｄ）２分間攪拌した後、イオン吸着材を回収して、液を絞り出して、乾燥した。
（ｅ）イオン吸着材の試験後重量および試験前重量から、上記式（Ｉ）によって、吸着率を求めた。
（ｆ）凝集剤を加えない以外は、（ａ）〜（ｅ）と同様にして、イオン吸着材Ｆおよびイオン吸着材Ｇの吸着率をそれぞれ求めた。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
試験結果を表９に示す。表中、実施例２は参考例４のイオン吸着材と凝集剤とを併用した場合を示している。表９の結果から、実施例２の方法は、海水または塩化ナトリウム溶液中においても、極めて高い吸着能を得ることができ、極めて効率的な液中懸濁物質の回収方法であることが確認できた。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
また、表９の結果から、実施例２では、３％塩化ナトリウム溶液中に比べて、海水中での吸着率が若干低下している。これは、海水中に含まれる硬度成分（マグネシウムイオンやカルシウムイオンなど）により、凝集剤の効果が減殺されるためであると考えられる。したがって、たとえば、硬度成分を含む海水や自然水に、本発明の液中懸濁物質の回収方法を適用する場合には、アニオン化された繊維からなるイオン吸着材（すなわち、カチオン交換体）を、予め処理水中に通じておき、その後に、本発明の液中懸濁物質の回収方法を適用することにより、より高い吸着能が得られるものと考えられる。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
【表９】
2015071166.tif 000009