(57)【要約】【課題】水及び土壌中の重金属をキレート樹脂を用いて吸着除去する処理方法において、より効率的で簡易で、しかも重金属の吸着能力をより一層高め得る処理方法を提供する。【解決手段】キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維に重金属含有水を接触させて当該金属イオン吸着繊維に重金属を吸着させた（吸着工程）後、重金属を吸着した金属イオン吸着繊維を酸溶液と接触させて当該金属イオン吸着繊維を洗浄するようにした。スラッジやフロックなどを処理途中で生じさせないため処理手順及び施設などを簡便化・小型化でき、処理速度が速く処理効率が高い。この方法は、重金属濃度を０．１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度まで低下させた後の二次処理法として特に優れている。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維に重金属含有水を接触させて当該金属イオン吸着繊維に重金属を吸着させる吸着工程と、重金属を吸着した金属イオン吸着繊維を酸溶液と接触させて当該金属イオン吸着繊維を洗浄する逆洗工程とを備えた重金属含有液の処理方法。
【請求項２】
重金属含有水のｐＨを測定し、ｐＨ５〜７に調整した上で吸着工程に供給することを特徴とする請求項１に記載の重金属含有液の処理方法。
【請求項３】
重金属含有土壌をｐＨ５〜７の酸溶液に浸漬し、その上澄み液を必要に応じて濾過して酸溶液から重金属含有水を得、この重金属含有水を請求項１又は２記載の処理方法にて処理することを特徴とする重金属含有土壌の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎなどの重金属を含有する水及び土壌、中でも精錬所等の工場からの重金属含有水中の重金属を効果的に除去する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重金属イオン含有水の処理方法としては、中和凝集沈殿法、イオン浮選法、イオン交換法、電解浮上法、電気透析法、吸着法、逆浸透法、金属捕集剤を用いる方法等が知られている。
【０００３】
中和凝集沈殿法は、アルカリ剤を用いて重金属含有水（被処理水）を中和するとともに、重金属イオンを水酸化物の形にしてゼオライト、シリカゲルなどを用いて吸着除去する方法であるが、アルカリ剤を多量に必要とする上、金属水酸化物スラッジが大量に生じるという課題を抱えていた。
【０００４】
また、金属捕集剤を用いる方法は、チオ尿素、オキシン、ジフェニルカルバジド、チオグリコール酸、ジメチルグリオキシム、スルファミン酸グアニジンなどの金属捕集剤を水等に溶解させて対象とする被処理水に添加し、当該被処理水中に含まれる金属と金属捕集剤とを反応させて生成したフロックを分離除去して金属を捕集する方法である（特開２００１−１１５１３７参照）が、この方法も金属捕集剤を多量に必要とする上、大量のフロックが生じるという課題を抱えていた。
【０００５】
そこで本発明は、大量のスラッジやフロックが生じず比較的小規模な施設で簡便に行なうことでき、しかも重金属の除去効率が高い方法として、イオン交換樹脂やキレート樹脂などを用いて被処理水中の重金属を直接吸着除去する方法に注目した。
【０００６】
この種の処理方法として、例えば特許文献１は、被処理水中の重金属イオンを、キレート基を側鎖に備えた多孔性膜を用いて、イオン濃度が初期濃度の１／１０以下になるまで濾過処理することを特徴とする重金属除去方法を開示している。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３は、被処理水中に含有される重金属を、キレート高分子を備えた繊維状物と接触させることにより除去する方法において、そのキレート高分子を備えた繊維状物として、弱酸性のキレート官能基を有するキレート高分子と弱塩基性のキレート官能基を有するキレート高分子とから構成された繊維状物を提案し、このキレート高分子から成る充填層に重金属含有被処理水を通水して重金属をキレート高分子と接触させる方法を開示している。
【０００８】
また、特許文献４は、同じく被処理水中に含有される重金属を接触させる高分子成型体として、放射線照射を行うことにより、オレフィン又はハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合体からなる繊維、織布又は不織布にアミノ酸をグラフト重合して固定化した高分子成型体を開示している。
【０００９】
さらに特許文献５は、放射線照射グラフト重合法により、親水基を含有する重合性モノマーの存在下で、シアノ基を含有する重合性モノマーをポリオレフィン繊維にグラフト重合させ、親水基及びシアノ基を同一グラフト重合側鎖を形成し、そのグラフト重合側鎖のシアノ基にヒドロキシルアミンを反応させてアミドキシム基に変換してなる溶存金属捕集材を開示している。
【００１０】
【特許文献１】
特開平３−１６６０１号
【特許文献２】
特開平５−５７２８０号
【特許文献３】
特開平５−５７２８１号
【特許文献４】
特開平５−１１１６８５号
【特許文献５】
特開２０００−１７６２７９号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、被処理液或いは被処理土壌中の重金属をキレート樹脂を用いて吸着除去する処理方法において、より効率的で簡易であって、しかもＺｎ、Ｃｄ、Ｐｂの吸着能力をより一層高め得る処理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題解決手段】
本発明は、キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維に重金属含有水を接触させて当該金属イオン吸着繊維に重金属を吸着させる吸着工程と、重金属を吸着した金属イオン吸着繊維を酸溶液と接触させて当該金属イオン吸着繊維を洗浄する逆洗工程とを備えた重金属含有液の処理方法を提案する。
【００１３】
このような処理方法であれば、スラッジやフロックなどを処理途中で生じさせないため処理手順及び施設などを簡便化・小型化することでき、かつ処理速度が速いため処理効率を高めることができる。しかも従来用いられているキレート樹脂を用いた水のイオン交換処理法に比べ、大量の液処理に適しており、特に精錬所からの重金属含有水の処理方法として優れている。中でも特に、従来公知の処理方法にて重金属濃度を０．１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度まで低下させた後の二次処理法として特に優れている。
なお、金属イオン吸着繊維に重金属含有水を接触させて当該金属イオン吸着繊維に重金属を吸着させる吸着工程のみを独立して行なうことも可能である。重金属を吸着させた金属イオン吸着繊維は、そのまま運搬することができるから、たとえば山間部などの大規模な処理施設を建設することが難しい場所では吸着工程のみ実施する処理施設を設けておき、重金属を吸着させた金属イオン吸着繊維は別の処理施設に運搬してその後の処理を行うことができる。
【００１４】
上記の処理方法において、被処理液中の重金属濃度が高い場合には、洗浄工程で生じた洗浄排液中の重金属を濃縮する濃縮工程と、前記濃縮工程で得た重金属濃縮液を中和する中和工程とを追加するのが好ましい。
このような濃縮工程によって中和処理量が減少し、これにより中和処理剤量の減少および中和廃棄物量の減少を図ることができる。
【００１５】
また、上記重金属含有液の処理方法の方法において、吸着工程前に重金属含有水のｐＨを測定し、当該重金属含有水のｐＨを約５〜７に調整した上で吸着工程に供給するようにするのが好ましい。キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維、中でもアミドキシム基付近に親水基を共存する金属イオン吸着繊維は、ｐＨ約５〜７の範囲で重金属吸着能力を最も発揮することを本発明者は確認している。
【００１６】
上記の重金属含有水の処理方法を応用して重金属含有土壌を好適に処理することができる。すなわち、重金属含有土壌をｐＨ５〜７の酸溶液に浸漬し、その上澄み液を必要に応じて濾過して酸溶液から重金属含有水を得、この重金属含有水を上記の処理方法にて処理すれば、重金属含有土壌も上記同様に効率良く処理することができる。しかも、重金属含有水のｐＨが約５〜７で最も効果的に重金属を吸着除去することができるから、ｐＨ約５〜７の酸溶液、好ましくは酢酸、クエン酸などの有機酸溶液に重金属含有土壌を浸漬処理することができ、そればかりか、そのようにすれば、その後ｐＨ調整せずに吸着工程に供給することができ、しかも最も効果的に重金属を吸着除去することができ、より一層環境に優しい再生土壌をも得ることができる。
【００１７】
なお、「重金属」とは、一般に金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、水銀（Ｈｇ）、スズ（Ｓｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）など、比重が４〜５以上の金属を重金属という。
また、本発明において「重金属含有水」とは、重金属を含有する水全般を包含し、例えば精錬所などの工場、ごみ焼却場、研究所、病院などからの重金属含有水、海水、地熱水、油井水、一般排水などを包含する。
また、本発明において「重金属含有土壌」とは、重金属を含有する土壌全般を包含し、例えばゴミ焼却場で生じる焼却灰、汚水処理場等において使用した処理済みの汚泥、工場跡地の土壌などを包含する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明の一例に係る重金属含有液の処理方法は、必要に応じて重金属含有水のｐＨを測定して所定範囲にｐＨ調整を行った後（ｐＨ調整工程）、重金属含有水を金属イオン吸着繊維に接触させて重金属を金属イオン吸着繊維に吸着させ（吸着工程）、吸着した重金属を金属イオン吸着繊維から離脱させ（逆洗工程）、必要に応じて前記工程で得られた洗浄排液中の重金属を濃縮し（濃縮工程）、必要に応じて濃縮した重金属濃縮液を中和する（中和工程）工程を経て実施することができる。
以下、より詳細に説明する。
【００２０】
（金属イオン吸着繊維）
本発明で用いる吸着材は、キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維である。
このような金属イオン吸着繊維は、例えば基材繊維に電子線を照射して繊維分子の動きを活発にして反応性を高めた後（反応開始種としてのラジカルを生成させ）、重合性モノマーをグラフト重合させ、このグラフト重合側鎖にヒドロキシルアミンを反応させて金属捕集能を有するアミドキシム基を導入する製造方法によって得ることができる。但し、この製法に限定するものではない。
基材繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、その他の高分子からなる繊維を用いることができる。中でも、ポリエチレン及びポリプロピレンはグラフト重合を施し易いため好ましい。照射する放射線としては、α線、β線、γ線、Ｘ線、加速電子線等を挙げることができ、その照射線量は１００〜２００ｋＧｙ、雰囲気としては空気中或いは不活性ガス中で−５０〜０℃とするのが好ましい。
重合性モノマーとしては、例えばアクリロニトリル、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、アクリル酸、スチレンスルホン酸ナトリウムのいずれか、或いはそれらの二種類以上の組合わせからなる混合物を用いることができる。混合物としては、アクリロニトリルとメタクリル酸との混合物やグリシジルメタクリレートとアクリル酸との混合物などを挙げることができる。但しこれらに限定されるものではない。
【００２１】
本発明の処理で用いる金属イオン吸着繊維としては、上記の中でも、同一又は異なる重合側鎖にアミドキシム基と親水基とを備えた金属イオン吸着繊維が好ましい。
このような金属イオン吸着繊維は、例えば、上記同様基材繊維に電子線を照射した後、親水基を有する重合性モノマーをグラフト重合し、更にシアノ基を有するモノマーを重合するか、或いは、親水基を有する重合性モノマーの存在下でシアノ基を有するモノマーをグラフト重合する製造方法によって得ることができる。具体的には、特開２０００−１７６２７９号及び特開２０００−１７８５３１号に開示された方法により得ることができる。すなわち、例えば基材繊維に電子線を照射し、親水基を有する重合性モノマーの存在下で、アクリロニトリル等のシアノ基を有する重合性モノマーを基材繊維にグラフト重合し、グラフト重合側鎖中のシアノ基にヒドロキシルアミンを反応させてシアノ基をアミドキシム基に変換させることにより得ることができる。また、親水基を有する重合性モノマーの存在下で、アクリロニトリル等のシアノ基を有する重合性モノマーを基材繊維にグラフト重合させる際、親水基を有する重合性モノマーとシアノ基を有する重合性モノマーのモル比を調整して重合させた後、グラフト重合側鎖中のシアノ基にヒドロキシルアミン（ＮＨ２ＯＨ）を反応させてシアノ基をアミドキシム基に変換させることによっても得ることができる。
この際、シアノ基を有する重合性モノマーとしては、アクリロニトリル、シアン化ビニリデン、クロトンニトリル、メタクリロニトリル、クロルアクリロニトリル、２−シアノメチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレート又はそれらの混合物を挙げることができ、親水基を含有する重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アリルアルコール、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、又はアクリルアミドを挙げることができる。
【００２２】
なお、金属イオン吸着繊維のキレート官能基としてアミドキシム基の代わりに、イミノジ酢酸基、スルホン酸基、リン酸基、２−ピロリドン基等を用いることは容易に推定できることであり、作用も同様であると容易に推定することができる。
【００２３】
上記の金属イオン吸着繊維は、織布状、不織布状、膜状、管状、プリーツ状、スパイラル状、モール状その他の形状に加工して本処理に使用することができる。
接触効率を高めるため、短繊維状或いは粒子状に形成することも可能である。また、織布状或いは不織布状の金属イオン吸着繊維シートを一枚単位で使用することも可能であるが、複数枚重ねた積層物として、更には繊維シート間にスペーサーを入れて重ねた積層物として使用することも可能である。
さらにまた、簡便に交換できるようなカートリッジフィルタを形成して使用することもできる。
【００２４】
上記金属イオン吸着繊維は、予め次のように前処理して重金属吸着能を高めておくのが好ましい。前処理することにより、金属イオン吸着繊維が本来備えている重金属吸着能力を最初から発揮させることができる。
【００２５】
すなわち、未使用の金属イオン吸着繊維を酸溶液と接触させた後、金属イオン吸着繊維を洗浄し、次に金属イオン吸着繊維を水酸化カリウム等の金属の水酸化物水溶液に接触させて水洗処理するのが好ましい。
この際、酸溶液の接触、洗浄、金属イオン溶液の接触及び水洗処理からなる工程を繰り返し行ってもよい。
【００２６】
上記前処理において、酸溶液との接触方法を特に限定するものではないが、例えば未使用の金属イオン吸着繊維を塩酸、硫酸などの酸溶液内に投入し、攪拌しながら適宜時間浸漬させるのが好ましい。
金属イオン吸着繊維の洗浄は、例えば純水或いはイオン交換水などの洗浄水中に金属イオン吸着繊維を投入し攪拌させたり、或いは洗浄水を掛け流すようにすればよいが、これらの方法に限定するものではない。
酸溶液の接触及び洗浄の工程は繰り返し行ってもよい。
【００２７】
また、上記前処理において、金属イオン溶液との接触方法を特に限定するものではないが、例えば苛性カリ（ＫＯＨ）溶液などの金属イオン溶液に金属イオン吸着繊維を浸漬させるようにすればよい。この際、金属イオン溶液としては、Ｋ、Ｎａ、Ｃａ等のアルカリ金属或いはアルカリ土類金属のイオンを含有する液を用いるのが好ましく、特に金属イオン吸着繊維を浸漬させる際には８０℃付近に加熱するのが好ましい。加熱することで、未使用金属イオン吸着繊維の重金属吸着能をより一層高めることができる上、処理時間を短縮することができる。
また、金属イオン溶液への浸漬は、金属イオン吸着繊維を金属イオン溶液に投入して攪拌しながら適宜時間浸漬させた後、上澄み液を除去するようにする。この工程は繰り返し行ってもよい。
その後の水洗処理は、純水或いはイオン交換水などの洗浄水中に投入して攪拌したり、洗浄水を掛け流すなどすればよい。ただし、これらの方法に限定するものではない。
【００２８】
（重金属含有水のｐＨ調整工程）
重金属含有水は、吸着工程に供給する前にそのｐＨを測定し、ｐＨ約５〜７に調整しておくのが好ましい。
通常のキレート官能基を備えた金属イオン吸着繊維は、ｐＨ約７以下ではキレート能力を発揮しないが、キレート官能基としてアミドキシム基を備えた金属イオン吸着繊維、中でもアミドキシム基付近に親水基を共存してなる金属イオン吸着繊維は、ｐＨ約５〜７の範囲でも効果的に重金属を吸着除去することができる。
よって、重金属含有水のｐＨを測定し、ｐＨが約５より低かったならば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ化剤を添加してｐＨ約５以上に調整し、その一方ｐＨが約７より高かったならば、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸、酢酸、リン酸、アスコルビン酸、クエン酸などの酸類或いはその塩類（例えば炭酸ナトリウムや硫酸水素ナトリウムなど）を添加してｐＨ約７以下に調整するのが好ましい。
なお、ｐＨ約７よりｐＨを高めても有効に重金属を吸着除去することはできるが、特にアミドキシム基付近に親水基を共存してなる金属イオン吸着繊維の場合、ｐＨ約５〜７の範囲で優れた重金属吸着能力を発揮することが確かめられており、ｐＨ約７より高くする必要はない。
また、ｐＨ約３以上とすることで鉄を水酸化物として沈殿させることができるから、必要に応じてｐＨ調整工程後に固液分離工程を挿入することで鉄を予め除去することが可能であり、その場合には鉄イオンの影響なしに後工程の処理を行なうことができる。
【００２９】
（吸着工程）
吸着工程では、重金属含有水を金属イオン吸着繊維と接触させ、重金属を金属イオン吸着繊維に吸着させる。また、金属イオン吸着繊維と接触後の処理済水は、必要に応じて別の濾過などの他処理を施した後、重金属除去水として適宜用途へ供給したり或いはそのまま排水することもできる。
【００３０】
重金属含有水を金属イオン吸着繊維と接触させる方法としては、例えば金属イオン吸着繊維を充填したカラム内に重金属含有水を通水させたり、金属イオン吸着繊維を積層したフィルターに重金属含有水を通水させたり、或いは、重金属含有水をタンク内を貯留しておき、金属イオン吸着繊維でタンク内を攪拌して接触させたりするなど、重金属含有水が金属イオン吸着繊維と効率良く接触し得る方法であれば適宜方法を採用することができる。
この際、カラム或いはフィルタ内の金属イオン吸着繊維の充填密度、充填量、重金属含有水の流速などは適宜調整すればよい。
【００３１】
（逆洗工程）
重金属を吸着した処理済み金属イオン吸着繊維は、塩酸、硫酸などの強酸で洗浄することにより重金属を金属イオン吸着繊維から離脱させ、再生した金属イオン吸着繊維と重金属を含有した洗浄排液とを得る。
【００３２】
逆洗方法は、従来公知の方法を採用可能であるが、好ましくは重金属を吸着した処理済み金属イオン吸着繊維を塩酸、硫酸などの強酸溶液（溶離液）に浸漬し、純水で強酸溶液（溶離液）を洗浄した後、当該金属イオン吸着繊維を苛性カリ（ＫＯＨ）溶液などの金属イオン溶液に浸漬して水洗処理して、重金属を含有した洗浄排液と、再生した金属イオン吸着繊維とを得るようにすればよい。
この際、溶離液への浸漬及び酸溶液除去の工程は、１回でもよいが、複数回繰り返すのが好ましい。また、例えば溶離液の濃度を順に高くするようにして酸と多段階で接触させるようにしてもよい。
溶離液の種類は、回収する金属の種類や回収した金属の精製方法、溶離のし易さ、官能基の種類や耐久性などによって適宜選択するのが好ましい。
また、金属イオン溶液としては。Ｋ、Ｎａ、Ｃａ等のアルカリ金属或いはアルカリ土類金属のイオンを含有する液を用いるのが好ましく、特に金属イオン吸着繊維を浸漬させる金属イオン溶液を約７０〜８０℃、好ましくは８０℃付近に加熱するのが好ましい。加熱することで、未使用金属イオン吸着繊維同様、次回の重金属吸着能をより一層高めることができる上、処理時間を短縮することができる。
金属イオン吸着繊維を金属イオン溶液に浸漬して水洗処理する際、好ましくは金属イオン溶液に金属イオン吸着繊維を投入して攪拌しながら適宜時間浸漬させた後、上澄み液を除去するようにすればよく、好ましくはこの工程を２回以上繰り返すようにするのがよい。
【００３３】
（濃縮工程）
逆洗工程で得られた重金属含有洗浄排液は、必要に応じて濃縮する。濃縮方法としては現在公知の任意の方法を採用すればよく、例えば沈降濃縮法、電気透析法などを好ましい例として挙げることができる。
【００３４】
（中和工程）
前記工程で得られた重金属濃縮液は、必要に応じて、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物や炭酸塩などを添加して中和処理する。
アルカリ金属水酸化物や炭酸塩などと反応させることで難溶性化合物を生成させ、濾過等により容易に固液分離できるようになる。例えば石灰等で中和処理すれば重金属炭酸塩等の沈殿物を得ることができる。
中和後の処理水は、ｐＨ８〜１２、好ましくは１０〜１１の弱アルカリ性となるようにするのが好ましい。ｐＨが高いほど金属化合物の分離を効率良く行うことができる。
【００３５】
（重金属の回収）
逆洗工程で得られた重金属含有洗浄排液或いは前記工程で中和された重金属含有濃縮液は、必要に応じて、固液分離処理を施して重金属を回収する。ただし、重金属を回収しなくても、重金属を高濃度に含有する液のまま処理することも可能である。
【００３６】
（重金属含有土壌の洗浄）
重金属含有土壌は、酸に浸漬してその上澄み液を得、その上澄み液を必要に応じて濾過及びｐＨ５〜７に調整した後、その上澄み液を上記の重金属含有水と同様に処理することにより、重金属を除去した土壌として再生することができる。この際、重金属含有土壌をクエン酸、酢酸などのｐＨ５〜７の有機酸に浸漬するようにすれば、後工程でｐＨ調整する必要がないばかりか、より環境に優しい土壌として再生することができる。
【００３７】
なお、上記の重金属含有水或いは重金属含有土壌の処理おいて、上記以外の工程を挿入すること、或いは工程の順序を入れ替えることは適宜可能である。
【００３８】
（試験１）
試料溶液としてｐＨ約７の精錬所からの重金属含有水（Ｚｎ濃度１１０ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ濃度２０ｍｇ／Ｌ）を用意し、バッチ試験を行った。
【００３９】
金属イオン吸着繊維（実施例繊維）として、同一グラフト重合側鎖内にアミドキシム基と親水基とが共存してなる金属イオン吸着繊維を用意した。
この金属イオン吸着繊維は、ポリエチレン不織布に電子加速器を使用して窒素雰囲気下で２００ｋＧｙ照射した後、照射繊維を窒素バブリングしたアクリロニトリル（ＡＮ）：メタクリル酸（ＭＡＡ）：ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）＝７：３：１０からなる溶液に浸漬して４０℃で５時間反応させてＭＡＡ−ＡＮグラフト繊維を得（グラフト重合率１５０％）、得られたＭＡＡ−ＡＮグラフト繊維を水酸化カリウムで中和した３ｗｔ％塩酸ヒドロキシルアミンの水−メタノール溶液（水：メタノール＝１：１重量比）に浸漬し、８０℃１時間反応させることによって得たものである。
【００４０】
また、比較する吸着材（「比較吸着材」という。）として、市販のキレート樹脂（ミヨシ油脂製ＭＸ−８Ｃ）を用意した。
【００４１】
１ｃｍ角の金属イオン吸着繊維０．０５ｇ（実施例繊維）３枚を試料溶液５０ｍＬ中に投入する一方、比較吸着材１．５ｇを試料溶液５００ｍＬ中に投入し、１５時間マグネットスターラーで攪拌した後、上澄液の濃度を測定し、処理前後の重金属（Ｚｎ及びＣｄ）の濃度差から吸着量を算出した。
【００４２】
この結果、吸着材（実施例繊維及び比較吸着材）１ｇ当たりのＺｎ及びＣｄ吸着量は、実施例繊維が８０ｍｇ、比較吸着材が２２ｍｇであった。
【００４３】
（試験２）
試料溶液としてｐＨ約７の精錬所からの重金属含有水（Ｚｎ濃度１１０ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ濃度２０ｍｇ／Ｌ）を用意した。
【００４４】
試験１と同じ実施例繊維を１個当たり約０．３ｇに切り刻み、切り刻んだ実施例繊維０．３ｇをガラス製カラム（容積約２ｍｌ）内に詰めて、このカラム内に試料溶液をＳＶ５０（１００ｍｌ／ｈｒ）の流速で流し、流出液を１０ｍＬづつのフラクションとして回収し、各フラクションのＺｎ及びＣｄ濃度を測定し、各元素の破過曲線を図１に示した。
また、上記の比較例繊維についても同様の試験（但し流速は、ＳＶ１０（２０ｍｌ／ｈｒ））を行ない、その破過曲線を図２に示した。
【００４５】
この結果、比較例繊維では流速がＳＶ１０で破過曲線が乱れたのに対し、実施例繊維は流速ＳＶ５０でも良好な破過曲線を示した。
【００４６】
（試験３）
試験２と同様、カラムに実施例繊維を詰めて試料溶液をＳＶ５０の流速で流すようにして吸着試験を行なった後の金属イオン吸着繊維をカラムから取り出し、０．５Ｎの塩酸中に投入して攪拌しながら３０分浸漬させ、その上澄液を除去した。このように塩酸中に浸漬して上澄液を除去する工程を繰り返して合計３回行った後、金属イオン吸着繊維を純水で洗浄した。
次に、金属イオン吸着繊維を２．５％濃度のＫＯＨ溶液中に投入し、ＫＯＨ溶液約８０℃まで加熱して６０分浸漬した（８０℃で６０分間浸漬）後、金属イオン吸着繊維を取り出して純水で洗浄した。
そして、このように再生処理した金属イオン吸着繊維を再びカラムに詰めて試験２と同様の吸着試験を行い、これを４回繰り返して各繰り返し段階でのＺｎ及びＣｄの破過曲線を図３に示した。
【００４７】
この結果は、金属イオン吸着繊維の優れた耐久性を示しているばかりではなく、上記の如き再生処理を繰り返す程、金属イオン吸着繊維の金属吸着能力が高まることが判明した。この原因は明らかではないが、これより、未使用の金属イオン吸着繊維に対して上記の如き再生処理と同様の処理を施すことにより、金属イオン吸着繊維が本来備えている金属吸着能を最初から発揮させることができるものと考えられる。
【００４８】
（試験４）
重金属含有土壌を塩酸に浸漬させて得られた上澄液（Ｚｎ濃度約１５０ｍｇ／Ｌ、Ｐｂ濃度約６０ｍｇ／Ｌ）に水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨ３〜７に調整した土壌溶出ｐＨ調整液と、
１０％酢酸に水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨ３〜７に調整し、調整した酢酸溶液にＰｂ及びＣｄを各１００ｍｇ／Ｌ添加した酢酸ｐＨ調整液と、
１０ｇ／Ｌクエン酸に水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨ３〜７に調整し、調整した酢酸溶液にＰｂ及びＣｄを各１００ｍｇ／Ｌ添加したクエン酸ｐＨ調整液とを、試料溶液として用意した。
これらの試料溶液を用いて、試験１と同様にバッチ試験を行い、上澄液中のＰｂ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ濃度を測定し、処理前後の重金属の濃度差から、金属イオン吸着繊維１ｇ当たりの重金属の吸着量（ｍｇ）を算出し、図４、図５及び図６に示した。
【００４９】
この結果、いずれの試料溶液においても、ｐＨ５以上で各金属の吸着量が増加し、特にＺｎ並びにＰｂ、Ｃｄ、Ｚｎ及びＦｅの吸着量はｐＨ５〜７の間にピークが存在することが判明した。これより、重金属含有水のｐＨを約５〜７に調整することで、重金属の吸着量を高めることができることが分った。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例繊維を用いてカラム吸着試験（試験２）をした場合の流出液中のＺｎ及びＣｄ濃度を示した破過曲線である。
【図２】比較例繊維を用いてカラム吸着試験（試験２）をした場合の流出液中のＺｎ及びＣｄ濃度を示した破過曲線である。
【図３】金属イオン吸着繊維を繰り返し再生使用してカラム吸着試験（試験３）をした場合の流出液中のＺｎ及びＣｄ濃度を示した破過曲線である。
【図４】土壌溶出ｐＨ調整液のバッチ試験（試験４）において、ｐＨ３〜７に調整した場合の金属イオン吸着繊維１ｇ当たりの重金属の吸着量（ｍｇ）を示した図である。
【図５】酢酸ｐＨ調整液のバッチ試験（試験４）において、ｐＨ３〜７に調整した場合の金属イオン吸着繊維１ｇ当たりの重金属の吸着量（ｍｇ）を示した図である。
【図６】クエン酸ｐＨ調整液をバッチ試験（試験４）において、ｐＨ３〜７に調整した場合の金属イオン吸着繊維１ｇ当たりの重金属の吸着量（ｍｇ）を示した図である。
【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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