(57)【要約】  ヒ素その他の有害物質をより効果的に除去可能な水処理用吸着剤、水処理装置及び水処理方法を提供する。  本発明の水処理装置５０は、ハウジング５１とカートリッジ５３とを有している。ハウジング５１には、ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水が供給される供給口５７ａと、供給口５７ａと連通する処理室５１ｃと、処理室５１ｃと連通し、浄化水を排出する排出口５７ｂとが形成されている。処理室５１ｃには着脱可能にカートリッジ５３が設けられている。カートリッジ５３には、処理室５１ｃに供給された汚染水を導入する導入口５３ｂと、導入口５３ｂと連通する吸着室５３ｄと、吸着室５３ｄと連通し、浄化水を排出口５７ｂに導出する導出口５３ｃとが形成されている。吸着室５３ｄには、水処理用吸着剤１３が充填されている。水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされている。
2015132860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする水処理用吸着剤。
【請求項２】
酸化セリウムを含む原料を分散質とするスラリーを得るスラリー調整工程と、
前記スラリーを噴霧乾燥して造粒することにより、多孔質の粉体とする噴霧乾燥工程とを備えていることを特徴とする水処理用吸着剤の製造方法。
【請求項３】
前記粉体を集合させて粉体集合体とする粉体集合工程を備えている請求項２記載の水処理用吸着剤の製造方法。
【請求項４】
前記原料は、ガラス研磨を行った廃材である請求項２又は３記載の水処理用吸着剤の製造方法。
【請求項５】
ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備えた水処理装置であって、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
前記処理室には着脱可能にカートリッジが設けられ、
前記カートリッジには、前記処理室に供給された前記汚染水を導入する導入口と、前記導入口と連通する吸着室と、前記吸着室と連通し、前記浄化水を前記排出口に導出する導出口とが形成され、
前記吸着室には、前記水処理用吸着剤が充填されている請求項５記載の水処理装置。
【請求項７】
ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備えた水処理装置に用いられ、
前記処理室に着脱可能に設けられた水処理装置用カートリッジであって、
前記処理室に供給された前記汚染水を導入する導入口と、前記導入口と連通し、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤が充填された吸着室と、前記吸着室と連通し、前記浄化水を前記排出口に導出する導出口とが形成され、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする水処理装置用カートリッジ。
【請求項８】
水処理装置を用い、ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水を処理して浄化水とする水処理方法であって、
前記水処理装置は、前記汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、前記浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備え、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする水処理方法。
【請求項９】
前記処理室には着脱可能にカートリッジが設けられ、
前記カートリッジには、前記処理室に供給された前記汚染水を導入する導入口と、前記導入口と連通する吸着室と、前記吸着室と連通し、前記浄化水を前記排出口に導出する導出口とが形成され、
前記吸着室には、前記水処理用吸着剤が充填されている請求項８記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理用吸着剤と、その製造方法と、水処理装置と、水処理装置用カートリッジと、水処理方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の水処理用吸着剤が開示されている。この吸着剤は、セリウム（Ｃｅ）等の希土類元素の水和酸化物が有機高分子材料に担持されている。例えば、希土類元素がセリウムである吸着剤は、例えば、塩化セリウムを中和することによって含水酸化セリウムとした後、有機高分子材料と含水酸化セリウムとを含む混合物を粒状に成形することによって得られる。【０００３】
例えば、ヒ素（Ａｓ）で汚染された汚染水をこの吸着剤に接触させて処理すれば、吸着剤中のセリウムの水和酸化物がヒ素を高い濃度で吸着することが可能である。このため、汚染水からヒ素を高い濃度で除去した浄化水を得ることが可能である。この吸着剤は、フッ素、ホウ素等の有害物質も吸着可能であるとされている。また、セリウムの水和酸化物と同様、酸化セリウムも有害物質も吸着可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１８７９３１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、上記従来の吸着剤は、有機高分子材料を大量に含んでいるため、ヒ素その他の有害物質の除去効率が十分でない懸念がある。このため、この吸着剤よりも、さらにヒ素等を効果的に除去可能な吸着剤が求められている。【０００６】
具体的には、ベトナム等の東南アジアその他の地域では、深さの浅い地層にヒ素が含まれ易く、井戸から汲み上げられる地下水がヒ素で汚染され易いと言われている。また、地中の鉱物に含まれたヒ素が開発によって地下水に溶出し易いとも言われている。人がその地下水やその地下水によって生育した食糧を摂取すると、その人はヒ素中毒により寿命の低下を生じる。このため、そのような地域では、地下水からより効果的にヒ素等を除去できる吸着剤が切望されている。【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ヒ素その他の有害物質をより効果的に除去可能な水処理用吸着剤、水処理装置及び水処理方法を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする。【０００９】
本発明の吸着剤は、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされているため、従来よりも格段に大きな表面積を有している。このため、この吸着剤は、汚染水との接触面積が従来よりも格段に大きく、酸化セリウムがより効果的にヒ素その他の有害物質を吸着する。【００１０】
したがって、本発明の吸着剤によれば、ヒ素その他の有害物質をより効果的に除去可能である。【００１１】
本発明の水処理用吸着剤の製造方法は、酸化セリウムを含む原料を分散質とするスラリーを得るスラリー調整工程と、
前記スラリーを噴霧乾燥して造粒することにより、多孔質の粉体とする噴霧乾燥工程とを備えていることを特徴とする。【００１２】
本発明の製造方法により、本発明の吸着剤を製造することが可能である。また、水処理方法に供した吸着剤を用いる場合には、粉体や粉体集合体のままアルカリ溶液等で有害物質を溶出させたり、スラリー調整工程で有害物質を分散媒等に溶出させた後、有害物質を分離することにより、吸着剤の再生を行うことが可能である。【００１３】
本発明の水処理用吸着剤の製造方法は、粉体を集合させて粉体集合体とする粉体集合工程を備えていることが好ましい。この場合、吸着剤が汚染水や浄化水に溶出し難くなるため、耐漏失性が向上するとともに、浄化水の再汚染化を防止できる。また、粉体集合体を粒状、紐状、帯状、板状等、所望の形状にすることにより、取扱いが容易になる。【００１４】
粉体集合工程では、粉体を１５０〜１０００°Ｃで焼成し、粒状の吸着剤を製造することが可能である。また、粉体集合工程では、粉体をバインダによって固化又は二次凝集させ、粒状等の吸着剤を製造することも可能である。バインダとしては、ＰＶＡ等の親水性バインダを採用することが好ましい。【００１５】
原料としては、高純度の酸化セリウムを採用することも可能であるが、ガラス研磨を行った廃材であることが好ましい。この場合、吸着剤の製造コストの低廉化が可能である。【００１６】
すなわち、酸化セリウムは液晶パネルやガラスの研磨に用いられ得る。この研磨用酸化セリウムは、ほとんどを輸入に頼っており、近年、その入手が困難になっている。研磨用酸化セリウムは水に懸濁されて使用され、研磨後においては、排水処理プロセスで処理される。このため、ガラス研磨を行った廃材では、酸化セリウムがガラスの研磨屑等とともに凝集剤で凝集した形態で存在している。このため、本発明の吸着剤の原料として、その廃材を採用する場合には、廃材から凝集剤及び異物をある程度以上に除去する凝集剤・異物除去工程を行うことが好ましい。【００１７】
凝集剤・異物除去工程では、まず、廃材を加熱し、廃材に含まれる有機系の凝集剤を燃焼させることが可能である。また、有機系の凝集剤を燃焼させた材料を分散させ、ｐＨ調整を行ったスラリーを調製し、対向型永久磁石等を用いた高勾配磁気分離法を行うことが可能である。これにより、鉄系化合物粒子を除去することができる。また、鉄系化合物粒子を除去したスラリーに対し、超電導磁石等を用いた磁気アルキメデス法を行うことが可能である。これにより、ガラスの研磨屑を除去することが可能である。なお、凝集剤の種類によっては、スラリー中にアルミナ粒子も混入するが、磁気アルキメデス法によりアルミナ粒子を除去することも可能である。こうして、高い割合で酸化セリウムを回収することができる。【００１８】
本発明の水処理装置は、ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備えた水処理装置であって、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする。【００１９】
本発明の水処理装置により、汚染水から有害物質を高い濃度で除去した浄化水を得ることが可能である。特に、本発明の吸着剤を採用していることから、従来よりも効果的に有害物質を除去できる。【００２０】
処理室には着脱可能にカートリッジが設けられていることが好ましい。このカートリッジには、処理室に供給された汚染水を導入する導入口と、導入口と連通する吸着室と、吸着室と連通し、浄化水を排出口に導出する導出口とが形成され得る。吸着室に上記吸着剤が充填されていることが好ましい。【００２１】
この場合、カートリッジ内の吸着剤の吸着性能が低下すれば、水処理装置からカートリッジを外し、吸着性能が高い吸着剤が充填された新たなカートリッジに交換することにより、水処理装置の浄化能力を回復させることができる。カートリッジ内の吸着剤については、カートリッジに充填されたままで搬送を行い、再生を行った後、再び交換用にカートリッジに充填し、再利用することが可能である。こうして吸着剤の取扱いが容易になる。【００２２】
本発明の水処理装置用カートリッジは、ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備えた水処理装置に用いられ、
前記処理室に着脱可能に設けられた水処理装置用カートリッジであって、
前記処理室に供給された前記汚染水を導入する導入口と、前記導入口と連通し、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤が充填された吸着室と、前記吸着室と連通し、前記浄化水を前記排出口に導出する導出口とが形成され、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする。【００２３】
この場合、水処理装置の浄化能力の回復を容易に行うことができる。また、吸着剤の取扱いが容易になる。【００２４】
本発明の水処理方法は、水処理装置を用い、ヒ素その他の有害物質で汚染された汚染水を処理して浄化水とする水処理方法であって、
前記水処理装置は、前記汚染水が供給される供給口と、前記供給口と連通する処理室と、前記処理室と連通し、前記浄化水を排出する排出口とが形成されたハウジングと、
前記処理室に設けられ、前記汚染水から前記有害物質を吸着して前記浄化水とする水処理用吸着剤とを備え、
前記水処理用吸着剤は、酸化セリウムを含み、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされていることを特徴とする。【００２５】
この場合、有害物質をより効果的に除去できる。【００２６】
本発明の水処理方法では、処理室には着脱可能にカートリッジが設けられていることが好ましい。このカートリッジには、処理室に供給された汚染水を導入する導入口と、導入口と連通する吸着室と、吸着室と連通し、浄化水を排出口に導出する導出口とが形成され得る。吸着室に上記吸着剤が充填されていることが好ましい。【００２７】
この場合、水処理装置の浄化能力の回復を容易に行うことができる。また、吸着剤の取扱いが容易になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の水処理用吸着剤、水処理装置及び水処理方法によれば、ヒ素その他の有害物質をより効果的に除去可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例の水処理用第１、２吸着剤の製造方法を示す工程図である。
【図２】実施例の水処理用第１吸着剤の２０００倍のＳＥＭ写真である。
【図３】実施例の水処理用第１吸着剤の４００００倍のＳＥＭ写真である。
【図４】試験装置を示す模式図である。
【図５】吸着性能の結果を示すグラフである。
【図６】実施例の水処理装置の模式断面図である。
【図７】従来の水供給装置の模式断面図である。
【図８】実施例の水供給装置の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例を試験とともに説明する。
【００３１】
（吸着剤の製造方法）
図１に示すように、回収工程Ｓ１において、原料として、ガラス研磨を行った廃材を回収する。この廃材は、酸化セリウムとともに、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や塩化鉄等の凝集剤やガラスの研磨屑等の異物を含んでいる。
【００３２】
このため、凝集剤・異物除去工程Ｓ２において、まず、回収工程Ｓ１後の廃材を３００°Ｃで２〜３時間加熱し、有機系の凝集剤を燃焼させた。また、有機系の凝集剤を燃焼させた材料５〜３０質量％と、水７０〜９５質量％とからなるスラリーを調製する。そして、このスラリーのｐＨをｐＨ２〜７に調整した後、対向型永久磁石を用いた高勾配磁気分離法を行う。これにより、スラリー中の鉄系化合物粒子を除去することが可能である。また、高勾配磁気分離法を行ったスラリーに対し、超電導磁石を用いた磁気アルキメデス分離法を行う。これにより、スラリーからガラスの研磨屑及びアルミナ粉末を除去することが可能である。
【００３３】
なお、高勾配磁気分離法及び磁気アルキメデス分離法は、「超電導磁気力制御を用いたレアアースの回収」（三島史人、西嶋茂宏(大阪大)、前田悦弘(マエダマテリアル)、資料名：電気学会全国大会講演論文集巻：2013号：6ページ：6.S7(11)-6.S7(14)、発行年：2013年03月05日）、「ガラス研磨剤回収のための磁気分離システムの研究（Study on Magnetic Separation System for Recovery of Glass Polishing Agent）」（橋口  幸司,三島  史人,秋山  庸子,西嶋茂宏（大阪大学）、前田  悦弘（マエダマテリアル）、超伝導応用電力機器研究会、The Papers of Technical Meeting on "Application of Superconductivity", IEE Japan、2013年1月）、「High Gradient Superconducting Magnetic Separation for Iron Removal from the Glass Polishing Waste」（F.Mishima, T.Terada, Y.Akiyama and S.Nishijima:, IEEE Trans. Appl. Supercond. 21 (2011) 2059-2062）、「Fundamental study on recovery of resources by magnetic separation using superconducting bulk magnet」（S.Okada,F.Mishima,Y.Akiyama,S.Nishijima, Physica C: Superconductivity, Vol.471, Issue 21-22,ｐｐ. 1520-1524. (2011.11)）、「Magnetic Separation System for Recovery of Glass Polishing Agent」（K.Hashiguchi, F.Mishima, Y.Akiyama, E.Maeda and S.Nishijima:, IEEE Trans. Appl. Supercond. (2013), vol23,(3), Page(s) 3700204）等により、公知の方法に基づいて行った。
【００３４】
続くスラリー調整工程Ｓ３として、無数のアルミナボールが充填された湿式ミル装置を用意する。そして、水を追加の溶媒として、凝集剤・異物除去工程Ｓ２後のスラリーを湿式ミル装置内に投入し、湿式ミル装置を作動させる。この際、適当量の分散剤を添加することもできる。また、後述の粉体集合工程Ｓ５において親水性バインダを用いる場合には、ここで適当量の親水性バインダも添加することもできる。こうして、平均粒径（Ｄ５０）が０．０１〜５．００μｍのスラリーを得た。
【００３５】
この後、スラリー調整工程Ｓ３後のスラリーに対し、大気中でスプレードライヤーを用いた噴霧乾燥工程Ｓ４を行う。スプレードライヤーの乾燥温度は１５０〜７００°Ｃである。こうして顆粒状に造粒された第１吸着剤を得ることができる。得られた第１吸着剤の平均粒径（Ｄ５０）は１０〜１０００μｍである。
【００３６】
また、粉体集合工程Ｓ６として、噴霧乾燥工程Ｓ４後の第１吸着剤を大気中で５００°Ｃで焼成する。こうして粒状に造粒された第２吸着剤を得ることができる。得られた第２吸着剤の平均粒径（Ｄ５０）は１０〜１０００μｍである。
【００３７】
（吸着剤）
上記の第１吸着剤の２０００倍のＳＥＭ写真を図２に示し、４００００倍のＳＥＭ写真を図３に示す。図２及び図３から明らかなように、上記で得られた第１吸着剤は、噴霧乾燥によって造粒されることにより多孔質とされている。
【００３８】
また、上記の第１、２吸着剤のＢＥＴ比表面積は３０．０〜８０．０ｍ2／ｇであった。
【００３９】
（吸着性能の確認１）
図４に示す試験装置を用意した。この試験装置は、原水タンク１と、原水タンク１と配管３によって接続されたカラム５と、カラム５と配管７によって接続された浄化水タンク９とを有している。
【００４０】
原水タンク１内には汚染水１１が貯留されている。汚染水１１は、ヒ素濃度が１０ｐｐｍである。配管３は、汚染水１１をカラム５内に下方から上方に向かって供給できるようになっている。カラム５内には、第２吸着剤１３が充填されている。第２吸着剤１３としては、異なる廃材から得た２種類の吸着剤Ａ、Ｂを採用した。なお、吸着剤Ａ、Ｂの粒径は５００μｍ未満である。配管７は、カラム５の上方に存在する浄化水１５を浄化水タンク９内に供給できるようになっている。
【００４１】
そして、汚染水１１を配管３、カラム５、配管７に通水し、浄化水タンク９内に浄化水を貯留した。浄化水１５に対してヒ素の残留確認１、２を行った。
【００４２】
残留確認１では、浄化水１５に試薬（パックテストＤＰＲ−Ａｓ（共立理化学研究所））を添加し、着色の有無を確認した。試薬を添加しても無色であれば、ヒ素の残留量が微小であり、合格である。他方、試薬を添加することにより青色等の着色があれば、ヒ素の残留量が多く、不合格である。
【００４３】
残留確認２では、浄化水１５に試薬（メルコクァント（登録商標）ヒ素テスト（ＭＥＲＣＫ））を添加し、着色の有無を確認した。試薬を添加しても無色であれば、ヒ素の残留量が微小であり、合格である。他方、試薬を添加することにより有色になれば、ヒ素の残留量が多く、不合格である。
【００４４】
また、通水後の吸着剤Ａ、Ｂを蛍光Ｘ線定量分析(オーダー分析：ＳＦＰ法、使用機器：ＲＩＧＡＫＵ／ＲＩＸ-３０００)することにより、吸着剤Ａ、Ｂ中のヒ素の含有量を測定した。通水前後の差から、吸着量を確認した。
【００４５】
カラム５内に吸着剤Ａを約３００ｍＬ（約４００ｇ）充填し、通水速度を３Ｌ／ｈ（ＳＶ（空間速度（space velocity））値＝１０）とした場合の結果を表１に示す。残留確認１は、１処理に付き１回（全量処理終了時）に行った。また、処理前の吸着剤Ａの分析値を表２に示し、処理後の吸着剤Ａの分析値を表３に示す。
【００４６】
【表１】
2015132860.tif 000003
【００４７】
【表２】
2015132860.tif 000004
【００４８】
【表３】
2015132860.tif 000005
【００４９】
表１〜３より、吸着剤Ａについては、体積１Ｌあたりで３．０ｇ、重量１ｋｇあたりで２．２ｇのヒ素を吸着できると考えられる。
【００５０】
また、カラム５内に吸着剤Ｂを約１５０ｍＬ（約１０５ｇ）充填し、通水速度を１．５Ｌ／ｈ（ＳＶ値＝１０）とした場合の結果を表４に示す。残留確認１、２は、１処理に付き２回（半量処理時、全量処理時）に行った。最後の処理では、残留確認２において、半量処理時には無色であったが、全量処理時に有色となった。また、処理前の吸着剤Ｂの分析値を表５に示し、処理後の吸着剤Ｂの分析値を表６に示す。
【００５１】
【表４】
2015132860.tif 000006
【００５２】
【表５】
2015132860.tif 000007
【００５３】
【表６】
2015132860.tif 000008
【００５４】
表４〜６より、吸着剤Ｂについては、体積１Ｌあたりで６．２ｇ、重量１ｋｇあたりで８．９ｇのヒ素を吸着できると考えられる。
【００５５】
（吸着性能の確認２）
図４に示す試験装置により、汚染水１１を３００ｍＬの吸着剤Ａによって通水処理（ＳＶ値＝１０）し、汚染水１１と浄化水１５とのヒ素濃度を測定した。結果を表７に示す。
【００５６】
【表７】
2015132860.tif 000009
【００５７】
表７より、吸着剤Ａ、Ｂは汚染水１１中のヒ素を高い濃度で吸着することがわかる。
【００５８】
（吸着性能の確認３）
また、図４に示す試験装置により、ヒ素濃度が２０ｐｐｍの汚染水１１を１ｋｇの吸着剤Ａによって通水処理した。通水時間（ｈ）とヒ素の吸着総量（ｇ）との関係を図５に示す。
【００５９】
図５より、井戸の水が１ｐｐｍ未満のヒ素を含有している場合、吸着剤がヒ素を飽和状態まで吸着するまでには３００〜４００時間を要することがわかる。
【００６０】
（吸着性能の確認４）
上記廃材に対し、図１に示す凝集剤・異物除去工程Ｓ２を行うことなく、平均粒径が５ｍｍの吸着剤Ｃを造粒した。
【００６１】
そして、図４に示す試験装置により、ヒ素濃度が１０ｐｐｍの汚染水１１を３００ｇの吸着剤Ａ、Ｃによって通水処理した。結果を表８に示す。
【００６２】
【表８】
2015132860.tif 000010
【００６３】
表８より、吸着剤Ｃも、通水速度を減らすか、通水回数を増やせば、ある程度のヒ素の吸着能力を有することがわかる。しかしながら、吸着剤Ｃでは、凝集剤や異物によって清浄な浄化水が得られないばかりでなく、処理に時間を要し、かつ吸着能力を短時間に劣化せしめてしまうことがわかる。これは、吸着剤Ｃは、吸着剤Ａ、Ｂのように多孔質でなく、吸着剤Ａ、Ｂよりも表面積が格段に小さいからである。一方、吸着剤Ａは、汚染水１１中のヒ素を高い濃度で吸着し、しかもその寿命が長いことがわかる。換言すれば、吸着剤Ａは、吸着剤Ｃに対して約６倍の吸着性能がある。
【００６４】
（水処理装置及びそのカートリッジ）
図６に示すように、実施例の水処理装置５０は、樹脂製のハウジング５１と、カートリッジ５３とを有している。
【００６５】
ハウジング５１は、ハウジング本体５５と、ハウジング本体５５の上部に固定される蓋部材５７とからなる。蓋部材５７には、水平方向に開く供給口５７ａと、供給口５７ａの逆側で水平方向に開く排出口５７ｂとが形成されている。ハウジング本体５５及び蓋部材５７には、互いに固定されることにより、供給口５７ａと連通して水平方向に延びた後で下方に延びる上流流路５１ａが形成されているとともに、排出口５７ｂと連通して水平方向に延びる下流流路５１ｂが形成されている。また、ハウジング本体５５及び蓋部材５７には、上流流路５１ａと下流流路５１ｂとを連通する処理室５１ｃが形成されている。
【００６６】
処理室５１ｃ内にカートリッジ５３が設けられている。このカートリッジ５３は、ハウジング本体５５から蓋部材５７を外すことにより、ハウジング５０に対して着脱できるようになっている。
【００６７】
カートリッジ５３は、筒状に形成された樹脂製のカートリッジ本体５３ａと、カートリッジ本体５３ａの両端に固定された通水性のあるフィルタ５３ｂ、５３ｃとからなる。カートリッジ本体５３ａはハウジング５０に気密状態で固定されるようになっている。カートリッジ５３は、ハウジング５０に装着されれば、フィルタ５３ｂ、５３ｃの一方が導入口とされ、フィルタ５３ｂ、５３ｃの他方が導出口とされる。フィルタ５３ｂとフィルタ５３ｃとの間の空間が吸着室５３ｄである。吸着室５３ｄ内には、第２吸着剤１３が充填されている。なお、吸着室５３ｄ内に第１吸着剤を充填することも可能である。
【００６８】
（水処理方法）
実施例の水処理装置５０は、東南アジア等において、図７に示す使用環境で用いられる。この使用環境では、井戸７０内に配管７１が接続され、配管７１が地上の貯水タンク７３に接続されている。配管７１が井戸７０内の地下水を貯水タンク７３に搬送する。貯水タンク７３には配管７５が接続されている。人は、地下水を飲用等に供しようとする場合、配管７５を開いてその地下水を容器７７等に貯留することとなる。
【００６９】
この水処理装置５０は、図８に示すように、供給口５７ａが貯水タンク７３に接続された配管７５ａに接続され、排出口５７ｂが配管７５ｂに接続される。人は、地下水を飲用等に供しようとする場合、配管７５ｂを開いてその地下水を容器７７等に貯留することとなる。
【００７０】
この水処理装置５０により、地下水がヒ素等の有害物質によって汚染されていたとしても、地下水から有害物質を高い濃度で除去した浄化水を得ることが可能である。特に、上記第２吸着剤１３を採用していることから、従来よりも効果的に有害物質を除去できる。
【００７１】
長期の使用によりカートリッジ５３内の第２吸着剤１３の吸着性能が低下すれば、蓋部材５７を開いて水処理装置５０からカートリッジ５３を外し、新たなカートリッジ５３に交換する。新たなカートリッジ５３には、吸着性能が高い第２吸着剤１３が充填されている。こうして、水処理装置５０の浄化能力を容易に回復させることができる。なお、カートリッジ５３には、上下の区別がないため、交換時に手間を要することもない。
【００７２】
回収したカートリッジ５３は日本等に搬送される。カートリッジ５３内の第２吸着剤１３は日本等で再生される。再生された第２吸着剤１３は再び空のカートリッジ５３に充填され、交換用のカートリッジ５３とされて現地に搬送される。こうして第２吸着剤１３も再利用する。こうして第２吸着剤１３の取扱いが容易になる。
【００７３】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７４】
例えば、水処理装置５０に第１吸着剤を充填してもよい。また、吸着剤は、紐状、帯状、板状等であってもよい。また、水処理装置５０は種々の形状であり得る。さらに、カートリッジ５３も種々の形状であり得る。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、水道事業、浄水設備、ヒ素を含む工場排水の処理等に利用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１３…水処理用吸着剤（第２吸着剤）
Ｓ３…スラリー調整工程
Ｓ４…噴霧乾燥工程
Ｓ５…粉体集合工程
１１…汚染水
５７ａ…供給口
５１ｃ…処理室
１５…浄化水
５７ｂ…排出口
５１…ハウジング
５０…水処理装置
５３…カートリッジ
５３ｂ…導入口（フィルタ）
５３ｄ…吸着室
５３ｃ…導出口（フィルタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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