(57)【要約】      （修正有）【課題】被分離物質に対する効果的な物理的吸着性と磁石に速やかに応答できる担磁性とを併有する磁性吸着剤を提供する。【解決手段】活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、金属多孔質体およびセラミックス多孔質体からなる群から選ばれる１種以上の多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤とする。第一鉄イオンおよび第二鉄イオンを含有する水溶液に、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）を混合し、塩基性反応条件で（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物を化成することからなる磁性吸着剤の製造方法とする。溶質または分散質を含有する被処理水に混合して溶質または分散質を前記磁性吸着剤に吸着させ、その後、溶・分散質−磁性吸着剤複合体を水から磁気分離する水処理方法とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤。
【請求項２】
多孔質吸着材が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、金属多孔質体およびセラミックス多孔質体からなる群から選ばれる１種以上の多孔質吸着材である請求項１に記載の磁性吸着剤。
【請求項３】
第一鉄イオンおよび第二鉄イオンを含有する水溶液に、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）を混合し、塩基性反応条件で（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物を化成することからなる磁性吸着剤の製造方法。
【請求項４】
多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤を、溶質または分散質を含有する被処理水に混合して溶質または分散質を前記磁性吸着剤に吸着させ、その後、溶・分散質−磁性吸着剤複合体を水から磁気分離する水処理方法。
【請求項５】
溶質または分散質が、重金属、有機物または微生物である請求項４に記載の水処理方法。
【請求項６】
溶質または分散質を含有する被処理水に、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）、第一鉄イオンおよび第二鉄イオンを添加混合して塩基性反応条件で反応させ、化成した（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤に溶質または分散質を吸着させ、生成した溶・分散質−磁性吸着剤複合体を水から磁気分離する水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水に溶解または分散している環境汚染物質などを吸着し、さらに磁気分離可能な磁性吸着剤およびその製造方法並びに磁性吸着剤を用いた水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁性を有する被分離物質が液体中に分散している場合に、被分離物質を磁力で集合させて液体と分離する磁気分離処理技術が周知であり、近年、超伝導磁石の開発や高勾配磁気分離技術の進歩により、比較的小さな磁性しか持たすことができない被分離物質でも大きな磁力で強制的に磁気分離できるようになり、実用的な処理技術としての価値が高まってきた。
【０００３】
例えば、水系内から分離除去されるべき環境汚染物質（ダイオキシン、ＰＣＢなどの多ハロゲン物質、環境ホルモン物質、ＶＯＣ物質、農薬、界面活性剤、染料など）が存在している場合に、これらの被分離物質が通常では磁性を持たずそのままでは磁気分離できないので、被分離物質に磁性を積極的にもたせる処理を行なう必要がある。
【０００４】
被分離物質に予め磁性を持たせてから、その後に磁気分離を行う一つの方法として、分離すべき被分離物質と磁性体粒子とを混合し、高分子凝集剤あるいは無機凝集剤を添加して撹拌して、磁性のあるフロックを形成し、これを磁気分離する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、被分離物質が官能基を有する場合には、被分離物質と水酸化鉄（II）イオンのコロイド溶液を、ｐＨの調節によって一部の水酸化鉄イオンを酸化させて、磁性を有する被磁性分離体を形成するコロイド化学的な担磁方法が開示されている（特許文献２参照）。また、この系に磁性体粒子（マグネタイト）を添加して行うマグネタイト核コロイド共沈法による磁気分離の方法も知られている。
【０００６】
上記の担磁方法によると、水に懸濁または溶解している多様な被分離物質を一括して担磁できるので、都市廃水、工場廃水など被分離物質が多種類の場合に適用と考えられるが、被分離物質への担磁効率は低くて処理効率が悪い。
【０００７】
また、活性炭やゼオライトなどのような高い吸着能力のある多孔質吸着材に対し、磁性粉末を混ぜて焼き固めたり、磁性を持つ物質と機械的に擦りつけることによって磁性をもたせることもできるが、これでは活性炭の吸着能力が極端に低くなり、または活性炭への担磁能力が弱くて確実に磁気分離できる磁性活性炭が得られにくい。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５５−６１９７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記した従来技術のうち、被分離物質を磁性粉末が含まれるフロック状にして磁気分離する方法では、被分離物質に、凝集剤と磁性粉末とを多量に添加しなければならないため、被分離物質の量より添加剤量のほうが多くなる場合もあり、これでは凝集後に磁気分離する処理量が多くなって却って処理作業が煩雑になるという問題がある。
【００１０】
また、磁性粉末を混ぜて焼き固めたり、磁性を持つ物質と機械的に擦りつけることによって磁性をもたせることもできるが、これでは活性炭の吸着能力が極端に低かったり、または活性炭への担磁能力が弱くて確実に磁気分離できる磁性活性炭とするのは困難である。また、活性炭やゼオライドは、化学的に安定なものであるので、上記の方法では、磁化効率が悪く、通常は充分に実用性のある磁性吸着剤とはならない。
【００１１】
官能基を有する非分離物質の前記官能基に、磁化性の水酸化鉄コロイド粒子を結合させて磁化し、被磁気分離体とする方法では、被分離物質が所定の官能基を有していなければコロイド粒子と結合しないので、被分離物質が磁化性のコロイド粒子と結合しないものには適用できないという問題がある。
【００１２】
そこで、本願の磁性吸着剤およびその製法に係る発明の課題は、上記した問題点を解決し、被分離物質に対する効果的な物理的吸着性と磁石に速やかに応答できる担磁性とを併有する磁性吸着剤とすることであり、また、添加効率良く多種類の被分離物質を吸着して磁気分離できる磁性吸着剤とし、好ましくは被分離物質を選択的、もしくは特異的に吸着して磁気分離できる機能性磁性吸着剤とすることである。また、このような磁性吸着剤を比較的簡単な手法で確実に得られる製造方法とすることである。
【００１３】
また、本願の磁性吸着剤を用いた水処理方法に係る発明では、上記した問題点を解決して、添加効率よく多種類の被分離物質を磁気分離して、水を浄化できる水処理方法とし、しかも被分離物質の溶質または分散質がイオン的に中性の物質でも分離除去できる水処理方法とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本願の磁性吸着剤に係る発明では、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤としたのである。
【００１５】
上記したように構成されるこの発明の磁性吸着剤は、多孔質吸着材に磁性酸化鉄（マグネタイト）が化合一体化しているので、多孔質の吸着性が磁化処理によって阻害されず、吸着性を充分に利用できる磁性吸着剤になる。
【００１６】
好ましい多孔質吸着材としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、金属多孔質体およびセラミックス多孔質体からなる群から選ばれる１種以上の多孔質吸着材を採用することができる。多孔質体はその製造過程において孔径、表面積、比容積など制御でき、被分離物質の選択的な分離が可能になる。
【００１７】
なお、合成ゼオライトは別名分子ふるいとも呼ばれ、細孔径の決まったゼオライトが合成できる。その結果、吸着に選択性を持たせることができる。また、ゼオライトには、その空孔内にナトリウムイオンなどの陽イオンが保持されているので、多価イオンとの交換能を利用することができる。
【００１８】
磁性吸着剤を確実に効率よく製造するには、第一鉄イオンおよび第二鉄イオンを含有する水溶液に、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）を混合し、塩基性反応条件で（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物を化成して磁性吸着剤を製造する。
【００１９】
この製造方法によれば、磁性吸着剤は、磁性酸化鉄が多孔質体と化学的、物理的に一体化したものになり、単に両者の混合物にはならない。多孔質のもつ細孔に二価と三価の鉄イオンが吸着し、そこで化学的に前述の加水分解法により生成したマグネタイト超微粒子の細孔からの脱着が防がれ、多孔質とマグネタイトが一体となった磁性多孔質吸着剤が形成される。
【００２０】
このようにして製造される磁性吸着剤を用いて水処理を行なうには、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤を、溶質または分散質を含有する被処理水に混合し、このとき溶質または分散質を前記磁性吸着剤に吸着させ、その後、溶・分散質−磁性吸着剤複合体を水から磁気分離する。
【００２１】
被分離物質の溶質または分散質としては、重金属、有機物または微生物を含有する被処理水に対しても上記の水処理方法を適用することができる。
【００２２】
また、上記同様の作用を奏する別の態様の水処理方法として、溶質または分散質を含有する被処理水に、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）、第一鉄イオンおよび第二鉄イオンを添加混合して塩基性反応条件で反応させ、化成した（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤に溶質または分散質を吸着させ、生成した溶・分散質−磁性吸着剤複合体を水から磁気分離する水処理方法を採用することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
このように多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなる磁性吸着剤を用いることにより、水中に存在する環境汚染物質を効率よく吸着し、永久磁石や超電導磁石による磁気分離手段によって容易に分離することが可能になる。
【００２４】
そして、この発明の磁性吸着剤は、被分離物質に対する効果的な物理的吸着性と磁石に速やかに応答できる担磁性とを併有するものになり、また、添加効率良く多種類の被分離物質を吸着して磁気分離できる磁性吸着剤となる。
【００２５】
すなわち、この発明の磁性吸着剤は、被分離物質の大きな吸着能力を低下させることなく多孔質吸着材に磁性を持たすことができるので、都市廃水、工場廃水、地下水、土壌水などに含まれる環境汚染物質の除去にこの発明の磁性吸着剤を用いた磁気分離が効果的に行える。
【００２６】
また、この発明の磁性吸着剤は、多孔質の種類や細孔径を選択的に採用することにより、被分離物質を選択的もしくは特異的に吸着して磁気分離できる機能性磁性吸着剤とすることもできる。また、この発明の磁性吸着剤の製造方法によると、上記の利点を有する磁性吸着剤を比較的簡単な手法で確実に得ることができる。
【００２７】
また、本願の磁性吸着剤を用いた水処理方法に係る発明では、添加効率よく多種類の被分離物質を磁気分離して、水を浄化できる水処理方法となり、しかも被分離物質の溶質または分散質がイオン性のもののみならず中性の物質でも分離除去できる水処理方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
この発明の磁性吸着剤は、多孔質吸着材（但し、粘土鉱物を除く。）に磁性酸化鉄を化合させた（多孔質吸着材−磁性酸化鉄）化合物からなるものである。
【００２９】
多孔質吸着材は、多孔質構造を持ち吸着目的の物質を吸着可能なものであればよく、例えば吸着媒体として常用の活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ（好ましくは活性アルミナ）、金属多孔質、セラミック多孔質体などであり、これらの一種または二種以上を併用してもよい。
【００３０】
このような多孔質吸着材の中でも活性炭は、多くの被分離物質の吸着が可能なものであり、速い吸着速度、大きな吸着容量などの優れた性能を有する。このものは、ダイオキシン、ＰＣＢに代表される多ハロゲン化化合物、環境ホルモン物質、ＶＯＣ物質、農薬、界面活性剤、染料などに対して優れた吸着性能を示す。
【００３１】
ゼオライトのような多孔質体は、その内部に交換可能なナトリウムイオンを持っているので、イオン交換反応によってアルカリ土金属イオンや重金属イオンの捕捉も可能になる。
【００３２】
多孔質吸着材の形態は、粉末や粒状でも担磁が可能であるが、鉄イオンの担磁がしやすい形態として粉末状態が望ましい。
【００３３】
多孔質吸着材内でのマグネタイト微粒子の生成は、例えば活性炭のミクロポア（細孔半径〜２ｎｍ）、メソポア(２〜１００ｎｍ)領域への鉄イオンの吸着は、それらの細孔の大きさ及び侵入する鉄イオンのサイズから可能であり、その吸着点においてマグネタイト微粒子への反応が起きると考えられる。
【００３４】
このような磁性吸着剤の製造方法は、後述する（c）の方法を転用したものである。フェライト法に対応する後述（a）の転用でも可能であるが、その過程で多くの磁性を有しない赤さび(Fe2O3)状のものが生成し、磁性粒子生成の効率が悪く、また、担磁後の多孔質吸着材による被分離物質の吸着性能が著しく低下するので望ましくない。なお、（c)の転用方法においても、多孔質体に対して多量の鉄イオンの使用は磁性粒子の増加をもたらし、その結果、多孔質体の吸着点の低減をもたらすので必要以上の担磁は避けなければならない。
【００３５】
多孔質吸着材に添加する鉄イオンは、過度に吸着させると多孔質の吸着点を奪い、その後に実施される被分離物質の吸着を低下させることになるので好ましくない。また、形成されるマグネタイト粒子がメソポア、マクロポアの入り口部を覆うように生成した場合は、被分離物質の吸着量を極度に低下させる。即ち、多孔質吸着材に対して生成するマグネタイトの量やマグネタイト粒子のサイズは重要である。
【００３６】
そこで、磁性吸着剤の製造工程では、水で充分に浸透した多孔質体の懸濁液に、前もって水で溶解した硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4・7Ｈ2０）などの第一鉄塩と、硫酸第二鉄（Ｆｅ2（ＳＯ4）3・xＨ2０）などの第二鉄塩とを添加し、鉄イオンの適切な吸着を行わせる。
【００３７】
次いで、上部から撹拌しながらゆっくりとアルカリ水溶液を加えると、黒褐色に着色した懸濁液に変わる。約１時間程度撹拌し、静置する。懸濁液の下方から磁石を近づけて、固形物の沈下を促進して茶褐色の上澄み液を捨てる操作を繰り返して、磁性をもつ多孔質体である磁性多孔質吸着剤が得られる。ろ過、乾燥によって得られる固形物、またはこのものを粉砕することによって得られる微粒子状の磁性吸着剤は、水中に溶解している被分離物質を吸着し、磁気分離に用いることができる。
【００３８】
この発明の磁性吸着剤は、多孔質吸着材の表面およびその内部において、化学的に磁性酸化鉄（マグネタイト）微粒子を析出させ、これを物理的に固定していると考えられる。
【００３９】
磁性粒子であるマグネタイト担体の湿式での合成法としては、以下のａ〜ｃの定法を採用できる。
(a)  第一鉄塩水溶液にアルカリを添加することによって、水酸化第一鉄コロイドが生成する。これを特定の温度、ｐＨの条件下で酸化するとマグネタイトが沈澱する（直接沈澱法）。
【００４０】
(b)  第一鉄水溶液とゲーサイト（ＦｅＯＯＨ）を等モル混合し、アルカリ水溶液中で加熱することによってマグネタイトが生成する（ゲーサイト法）。
【００４１】
(c)  第一鉄塩と第二鉄塩の混合水溶液をアルカリ性にすることによって粒径の小さいマグネタイト微粒子が生成する（加水分解法）。
【００４２】
上記の方法によって得られた磁性多孔質吸着剤は、水懸濁液や粉末状態で永久磁石（0.4テスラー）により、容易に引き付けられる。
【００４３】
磁性吸着剤の製造原料となる第一鉄（II）塩、および第二鉄（III）塩は種々のものを用いることができるが、代表的には硫酸第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、塩化第一鉄、炭酸第一鉄、シュウ酸鉄（II）などから選ばれるものを使用できる。第二鉄（III）塩も、また硫酸第二鉄、硫酸第二鉄アンモニウム、塩化第二鉄、クエン酸鉄（III）、リン酸鉄（III）、硝酸第二鉄などから選ばれるものを使用できる。
【００４４】
製造工程で塩基性反応条件に調整する場合に用いる塩基は、種々のものを用いることができる。代表的にはＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ4ＯＨ、ＬｉＯＨ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＨＣＯ3などの水溶液のいずれかを添加する。
【００４５】
このようにして得られる磁性多孔質吸着剤を用い、水中、水懸濁中に含まれる環境汚染物質の吸着と周知の磁気分離を好ましくは超伝導磁気分離装置により行なって水の浄化処理を行える。
【００４６】
即ち、図５に示す超伝導磁気分離装置では、原水８が流入する混合槽２において、タンク１から供給される磁性吸着剤により汚染物質を吸着して、超伝導磁石３内に設置された磁気フィルター６に捕捉され、浄化された水は出口９から排出される。磁気フィルター６に捕捉された磁性吸着剤は、磁性フィルター６の洗浄槽４、回収槽５を経て混合槽２に戻される。なお、図中の符号７は分解沈殿槽である。
【００４７】
磁気分離によって選別され、回収された汚染物質を含む磁性吸着剤は、i)酸、塩基または有機溶媒などで化学的に加溶化できる薬剤による再生法、ii)加熱加圧下で吸着した有機物を酸化分解する方法、iii)微生物作用を利用した生物的再生法などの方法によって再生し、繰り返し使用できる。
【００４８】
また、水を高度処理する場合には、微生物の付着した磁性活性炭を用いて、有機物の吸着と生物処理による水の浄化を行なってもよい。
【００４９】
これらの磁性吸着剤は、容易に再生可能であり、再使用を行うことができる。これにより都市廃水、工場廃水、汚染土壌水、あるいは地下水中に懸濁、溶解している有害物質（環境ホルモン物質＝内分泌かく乱化学物質、VOCs物質、高沸点ハロゲン化化合物、石油系炭化水素など）などの吸着、磁気分離を可能にすることから、廃水処理技術、土壌・地下水の浄化技術、油汚染除去技術の新たな確立が期待できる。
【００５０】
すなわち、磁性吸着剤は、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）、ビスフェノール−Ａやノニルフェノールなどの環境ホルモン物質、難分解性のダイオキシン類、ＰＣＢ類などの高沸点塩素化合物や石油系炭化水素からなる廃油など、河川、湖、海における汚染や、またこれら有害有機化合物の土壌への浸透は地下水の汚染にもつながるので、これらの有害物質を磁性吸着剤に吸着させ、速やかに捕捉し、磁気分離して水を浄化処理できるのである。
【００５１】
また、この発明の磁性吸着剤に微生物を付着し繁殖させて、被分離物質の吸着機能と微生物による生分解機能を合わせ持たせた磁性吸着剤としてもよい。
【００５２】
このような磁性吸着剤に微生物を繁殖させたものは、図５の装置で説明したように、分解槽７において、磁性吸着剤の細孔に吸着された有機物が生分解され、そこで多孔質の吸着点が再生されるので、分解槽７における磁性吸着剤の寿命が長くなる。そして、分解槽７から流失した磁性吸着剤は超伝導磁石からなる磁気分離槽において捕捉され、捕捉された磁性吸着剤は混合槽２に戻され、再度、被分離物質の吸着と生分解に供される。
【００５３】
なお、磁気分離の手段は、超電導磁気分離技術の発展、すなわち超強磁界が簡単な装置で得られる超電導磁気マグネットの開発、高勾配磁気フィルター技術の進歩などにより、早い分離速度、大量処理が可能になる。その際、吸着能力の高い機能性磁性吸着剤による環境有害物質の除去技術の確立は、生活廃水処理、工場廃液処理、河川、湖沼水質の再生、土壌汚染水の浄化、地下水の浄化、汚染海水の再生などへの対応が可能となる。
【００５４】
因みに、超電導磁気分離技術は、きわめて強い磁力により被分離物質に磁性が少しでもあれば、または磁性を付与できれば、その被分離物質を高い効率で捕捉できる技術である。
【実施例】
【００５５】
［実施例１］
磁性活性炭の製造方法（１）：市販の粉末活性炭（三菱化学、ダイヤホープ６D、２００メッシュ）５０gを脱気したイオン交換水５００mlに懸濁させた。硫酸第二鉄（（Fe2(SO4)2・nH2O）１８.５gを水１３００mlに入れ、超音波照射により溶解、懸濁したものを活性炭懸濁液に加え、続いて、硫酸第一鉄（Fe(SO4)・7H2O） ２０gを水１５０mlに溶解し、上記懸濁液に加え、３０分間ゆっくりと撹拌した。  次に、10N-NaOH 水溶液を滴下してＰＨ１０〜１１とし、１時間室温にて撹拌し、そのまま、一晩放置した。反応容器の下に、永久磁石（０.８テスラー）を置いて、磁性化した活性炭の沈降を速め、磁性を帯びていないものを含む上澄み液を捨てる操作を繰り返し行った。磁石に引き付けられた磁性活性炭を瀘別、乾燥し、乾燥重量６６.５gの磁性活性炭を得た。
【００５６】
［実施例２］
磁性活性炭の製造方法（２）：実施例１における粉末活性炭５０gに対して、硫酸鉄の割合を１／２にした量で同じように製造したところ、磁石に引き付けられる磁性活性炭６１.８gが得られた。
【００５７】
［吸着性試験１］
磁性活性炭（１）によるメチレンブルー（以下、ＭＢと略記する。）の吸着性試験：数個の５０mlメスフラスコに精秤した磁性活性炭（１０〜1００mg）を入れ、一定量のＭＢ溶液（4.10×10-4Ｍ）を加えてイオン交換水で満たし５０mlとした。これらのメスフラスコを室温（２７℃）で、時おり震盪し、一晩放置した。ＭＢの染料溶液を加えた直後から、活性炭の量に応じて染料の青色は薄くなった。メスフラスコの下部に磁石を置き、吸着した磁性活性炭を固定して（磁気分離が可能）、その上澄み液の吸光度（紫外可視吸収スペクトル、λ＝663nm, ε(663nm)=61300）からＭＢの残浴濃度を決定した。
【００５８】
図１、図２に添加した磁性活性炭（○）に対する残浴濃度（規格化）およびその吸着等温線を示した。比較のために未処理（磁性なし）の活性炭（●）について同様な吸着実験を行った。
【００５９】
図１のグラフから磁性活性炭１gに対して凡そ0.75×10-3mol/g(ca.280mg/g)のＭＢが吸着すると見積ることができた。同様に未処理活性炭は1.1×10-3mol/g(390mg/g)を吸着することがわかる。
【００６０】
［吸着性試験２］
磁性活性炭（１）によるビスフェノール−Ａ（以下、ＢＰＡと略記する。）の吸着性試験：数個の５０または１００mlメスフラスコに精秤した磁性活性炭（１０〜５０ｍｇ）を入れ、一定量のＢＰＡ溶液（4.41×10-4Ｍ, 8.82 x 10-4Ｍ）を加え、イオン交換水５０mlあるいは１００mlで満たした。これらのメスフラスコを室温（２７℃）で、時折かき混ぜ、一晩放置した。メスフラスコの下部に磁石を置き、吸着した磁性活性炭を固定して（磁気分離が可能）、その上澄みの吸光度（紫外可視吸収スペクトル、λ＝276 nm, ε(276 nm)=3150）からＢＰＡの残浴濃度を決定した。図２、図３に添加した磁性活性炭（○）に対する残浴の吸収スペクトルとその吸着等温線を示した。比較のために未処理（磁性なし）の活性炭（●）について同様な吸着実験を行った。
【００６１】
図３のグラフからも明らかなように、磁性活性炭１gに対して凡そ1.3×10-3 mol /g(ca.300mg/g)のＢＰＡを吸着すると見積もられた。同様に未処理活性炭は1.9×10-3 mol/g (430mg/g)を吸着した。
【００６２】
［吸着性試験３］
吸着性試験１、２と同様に、５０mlメスフラスコにノニルフェノール水溶液（1.37×10-4Ｍ、吸光度(Abs,):1.821(227nm), 0.426(277nm)）を調製し、磁性活性炭（１）１２.２mgを加えて震盪し、磁気分離を行って、吸収スペクトルを取ったところ、吸光度は痕跡（Abs.=0.008(227nm〜0(277nm))となり、ほぼ完全に吸着された。この結果は磁性活性炭1gに付き、ノニルフェノール１２４mg吸着したことになる。同様に未処理の活性炭は１gに付き１７４mgを吸着した。
【００６３】
［吸着性試験４］
某製紙工場の製紙廃水から浮遊、懸濁物質（SS物質）を除いた幾分着色した水溶液の紫外、可視吸収スペクトルは、特に紫外部領域において巾の広い大きな吸収を示していた。この廃水１００mlに１００mgの磁性活性炭を投入し、磁気分離をした上澄み液の吸収スペクトル測定では紫外部領域の吸収は見られなくなった（図４参照）。ちなみにそのＣＯＤ値（重クロム酸法）は、磁性活性炭による処理により１０５ppmから３５ppmに下がった。
【００６４】
［磁性活性炭再使用実験］
メスフラスコ５０mlに磁性活性炭（１）５０.７mgを取り、ビスフェノールＡ（4.41×10-4Ｍ、吸光度（276.5nm）=1.380）水溶液を加えて吸着させた。１時間後、磁性活性炭を磁石に引き付け、その上澄み液の吸光度を測定したところ、ほぼゼロであった。上澄み液を全て捨て、代りにエチルアルコール５０mlを入れ、震とうし、磁性活性炭を磁石に引き付け、その上澄み液の吸光度を測定したところ、ほぼＢＰＡは、エチルアルコールにより脱着した（吸光度(278nm)=1.276）ことが認められた。エチルアルコールの上澄み液を捨て、再度、ＢＰＡ水溶液を入れ、同じ操作を行い、その上澄み液の吸光度を測定したところ全く吸収は見られず、全て吸着された。同じ操作を5回以上繰り返しても磁性活性炭の効果はほとんど変わらなかった。このことは磁性活性炭の繰り返しの再利用が可能であることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】活性炭または磁性活性炭上のメチレンブルーの吸着量と残浴濃度の関係を示す吸着等温線
【図２】磁性活性炭の添加量に対するビスフェノールＡの吸光度変化を示す図表
【図３】活性炭または磁性活性炭上のビスフェノールＡの吸着量と残浴濃度の関係を示す吸着等温線
【図４】廃水と磁性活性炭を加えた廃水の両吸収スペクトルを示す図表
【図５】超伝導磁気分離装置を模式化して示す説明図
【符号の説明】
【００６６】
１  タンク
２  混合槽
３  超伝導磁石
４  洗浄槽
５  回収槽
６  磁性フィルター
７  分解沈殿槽
８  原水
９  出口
【図１】
2005137973.tif 000002
【図２】
2005137973.tif 000003
【図３】
2005137973.tif 000004
【図４】
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【図５】
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