(57)【要約】【課題】浄水発生土を担持基材に用いて、各種の汚泥及び天然土壌等の土材中に溶存する汚染イオン種を不溶物に固定化させる安価な環境保全用浄水発生土系吸着材を、また、この浄水発生土系吸着材で各種の汚染土材中の汚染イオン種を不溶化固定化させて有用土材に再生させる再資源化処理方法を提供することである。【解決手段】浄水発生土を担持基材に、その基材１１０℃×２４時間の乾燥物換算での１００質量部数当たり、硫酸バンドの金属硫酸塩を無水物換算で０．１〜２．５質量部数範囲で添着させてなる汚染イオン種を吸着・不溶化させる環境保全用浄水発生土系吸着材である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水発生土を担持基材に用いて、各種の汚泥や天然の土壌等の土材中に溶存する汚染イオン種を吸着・固定化させる環境保全用の浄水発生土系吸着材であって、
前記担持基材の１１０℃×２４時間乾燥物換算の１００質量部数当たり、硫酸バンドを無水物換算で０．１〜２．５質量部数範囲で添着させ、
てなることを特徴とする環境保全用の浄水発生土系吸着材。
【請求項２】
前記担持基材が、１１０℃×２４時間乾燥物換算で表す成分が、
ＳｉＯ２  ；  ３０〜５０  質量％
Ａｌ２Ｏ３；  １５〜５０  質量％
Ｆｅ２Ｏ３；    ５〜１５  質量％
その他＊  ；    ５〜１０  質量％
［＊印のその他はＩｇ−ｌｏｓｓを除くＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｃｌ，ＳＯ４等の合量成分を示す。］
である請求項１に記載の環境保全用の浄水発生土系吸着材。
【請求項３】
前記汚染イオン種がリン酸、フッ素、ヨウ素、セレン、鉛、セシウムの群から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の環境保全用の浄水発生土系吸着材。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載する何れかの環境保全用の浄水発生土系吸着材を用いて、粒度４〜１４ｍｅｓｈに成型後、温度３００℃〜５００℃で仮焼させいることを特徴とする環境保全用の浄水発生土系顆粒状吸着材。
【請求項５】
浄水場で多量に発生する浄水発生土を用いて、前記土材中に溶存する各種の汚染イオン種を吸着・固定化させる前記請求項１乃至３に記載する環境保全用の浄水発生土系吸着材の製造方法であって、
前記浄水発生土を固形分濃度換算で６０〜９０質量％に脱水又は乾燥させ、
次いで、前記浄水発生土の１１０℃×２４時間乾燥物換算の１００質量部数当たり、硫酸バンドの金属硫酸塩又はその水溶液を、硫酸バンドの無水物換算で０．１〜２．５質量部数範囲で添加させ、
次いで、混合（又は混練）・乾燥・（又は粉砕）させることを特徴とする環境保全用の浄水発生土系吸着材の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至３に記載する何れかの環境保全用の浄水発生土系吸着材（＝ＦＷＣＳ）を用いて、前記土材中に溶存する各種の汚染イオン種を吸着固定化させて、溶存汚染イオン種を環境庁基準値以下に低減させて有用土材に再生させる前記汚染土材の再資源化方法であって、
固形分濃度が６０〜９０質量％範囲にある前記土材の固形分換算の１００質量部数当たり、前記ＦＷＣＳを１〜１０質量部数範囲で添加・混合（又は混練）させ、
次いで、風乾（又は乾燥）・解砕（又は粉砕）させることを特徴とする汚染土材の再資源化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、環境保全用の浄水発生土系吸着材に関し、より詳細には、浄水場で多量に発生する浄水発生土を有効利用するため、それを担持基材に用いて、各種の汚泥や天然の土壌等の土材中に溶存する汚染イオン種を吸着・固定化させる環境保全用の安価な浄水発生土系吸着材及びその低廉な製造方法に関する。【０００２】  また、本発明は、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然土壌等の汚染土材の再資源化方法にも関し、より詳細には、各種の溶存イオン種で汚染されている汚染土材に、浄水発生土系吸着材を添加させ、これらの汚染イオン種を土材中に吸着・固定化させて有用土材に再生する再資源化方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】  従来から地盤改良工事、河川工事、トンネル工事、ダム工事、ビル建設の現場などから発生する工事・建設汚泥や、河川、港湾等の工事で発生する浚渫泥奨や、各種の産業排出物として工場廃水浄化施設から発生する産業汚泥や、下水処理場で発生する下水処理汚泥や、更には天然土壌等の土材中には、通常、一般的に、例えば、可溶性フッ素イオン、リン酸イオン、鉛イオン、その他の規制で対象となるイオン種が溶存している。従って、これらの土材は、各種のイオン種が溶存する所謂汚染土材とも言える。【０００４】  しかも、これらの土材は通常軟弱な土材で、また、その大部分の汚染土材は発生現場や発生施設から産業廃棄物として搬出・廃棄されているのが現状である。そこで、これらの土材を有用土材として再資源化利用するためには、このような溶存汚染イオン種、例えば、フッ素イオン種であれば、国が規定する土壌汚染対策法に係わる特定有害物質の土壌溶出基準である０．８ｍｇ／Ｌ以下に低減させなければならない。【０００５】  そこで、従来からフッ素イオン等で汚染された土壌の処理方法として［特許文献１］には、フッ素含有土壌中に、カルシウム成分（水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、〜）およびリン酸成分（リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム）を互いに解離した状態で存在させた後、両成分を化学的に結合させてカルシウムフルオロアパタイトを形成させるフッ素汚染土壌の処理方法が提案されている。【０００６】  また、［特許文献２］には、弗素で汚染された土壌または土壌スラリーにアルミニウム塩（硫酸アルミニウムまたはポリ塩化アルミニウム）または鉄塩（硫酸第一鉄、塩化第二鉄、〜）のうちの少なくとも１種を添加し、次いで弱酸性域ないしアルカリ性域に調節してアルミニウムまたは鉄の水酸化物のうちの少なくとも１種の水酸化物を生成させることにより弗素を不溶化させる汚染土壌の無害化処理方法が提案されている。【０００７】  また、［特許文献３］には、被処理水中のリン酸、砒素、フッ素イオンを吸着固定させ、その濃度を低減させ、河川や湖沼などの水質浄化材として、浄水発生土に硫酸アルミ塩を添加・混合させた後、成形・焼成させてなるリン酸、砒素、フッ素イオンの吸着材が記載されている。また、その実施例には、乾燥物換算１００ｇの浄水発生土に、硫酸アルミ３ｇを添着させ、６００℃×２０分焼成させてなる浄水発生土系の吸着材が提案されている。【０００８】  また、［特許文献４］には、フッ素汚染土壌を、リン酸水素カルシウム二水和物（ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ）物水性スラリー中に懸濁処理した後、所要期間養生させてフッ素汚染土壌中のフッ素をフッ素アパタイトとして不溶化させる。また、フッ素アパタイトそれ自体は周知の通り天然のリン鉱石の主成分であり、他に有機物質や重金属類等を使用しないことから、この処理方法によれば、二次的な環境汚染を引き起こすことなく、簡単な作業で経済的に且つ確実にフッ素汚染土壌からのフッ素の溶出量を土壌環境基準の０．８ｍｇ／Ｌ以下に低減することができる。【０００９】  また［特許文献５］には、可溶性フッ素に汚染された土壌にリン酸およびセメント系固化材または石灰系固化材と接触処理させてリン��とカルシウムおよび土壌中の可溶性フッ素イオンとを反応させてフッ素リン灰石の結晶構造中にフッ素イオンを取り込み可溶性フッ素に汚染された土壌中のフッ素イオンを固定化させる土壌の固化方法が提案されている。【００１０】  また［技術文献１］には、三重県内の７ヶ所の浄水場で発生する浄水発生土の焼成品（３００℃〜５００℃）及びその１０５℃乾燥品を用いて、リン酸イオン及びセレンイオンを吸着除去させる技術が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】  特開２００５−３０５３８７号公報
【特許文献２】  特開２００２−３２６０８１号公報
【特許文献３】  特開平１０−５７８０４号公報
【特許文献４】  特開２００７−２１６１５６号公報
【特許文献５】  特開２００９−２６２２０３５号公報
【非特許文献】
【００１２】
【技術文献１】
三重保環年報第１１号（通巻第５４号），６７−７３頁（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】  以上のような状況下に、このような溶存イオン種で汚染されている自然土壌を含む各種の汚泥等の汚染土材を、各種の盛土、土地造成（宅地、公園・緑地）の地盤改良、スポーツグランド用土材、園芸用植生培土等にリサイクル・リユースさせるに際しては、周辺の土壌、生物及び自然・社会環境を保全させる土材でなければならない。そのためにこれらの土材中に溶存する汚染イオン種を、（１）安価な処理材で且つ（２）低廉な処理法で、（３）処理土材中に吸着・固定化させ、（４）安価な再資源化土材として有用させることが重要課題且つ切望されている。【００１４】  また、このような実態から現状では、多量かつ広域的に散在して発生・廃棄され、しかも、再資源化の可能性を占めている上記する汚染土材を有効利用させる等の取組みは、必ずしも積極的に展開されているとは言えない。【００１５】  以上のような状況から、本発明の目的は、天然土壌を含む各種の汚泥等の土材中に潜在的に溶存する汚染イオン種、例えば、その代表的なフッ素イオンを不溶化させて、その土材中に固定化させる安価な環境保全用吸着材及びその低廉な製造方法を提供することである。【００１６】  また、本発明の更なる目的は、このような安価な吸着材を用いて、これらの汚染土材中に溶存する汚染イオン種を吸着・固定化（又は不溶化）させ、しかも、環境を保全させるために二次的な環境汚染を引き起こさない有用土材に再生させる再資源化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  そこで、上記課題を解決すべく鋭意努力した結果、本発明者らは、浄水場で多量に発生し且つ安価に入手でき、また、必ずしも有効利用されていない浄水発生土に着目し、この発生土に硫酸バンドを添着させた風乾物が、溶存性フッ素イオンを効果的に吸着・固定させることを見出して、本発明を完成させるに至った。【００１８】  すなわち、本発明によれば、シリカ、アルミナを主成分に、酸化鉄成分などを含有する浄水発生土を担持基材とする吸着材が、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然土壌等の土材中に溶存する各種の汚染イオン種を吸着・固定化させる環境保全用の浄水発生土系吸着材を提供したのである。
より詳細には、
（１）本発明による浄水発生土系吸着材は、前記担持基材の１１０℃×２４時間乾燥物換算の１００質量部数当たり、硫酸バンドを無水物換算で０．１〜２．５質量部数範囲で添着させていることを特徴とする。
（２）この浄水発生土なる担持基材の１１０℃×２４時間の乾燥物換算で表す成分が、
ＳｉＯ２  ；  ３０〜５０  質量％
Ａ１２Ｏ３；  １５〜５０  質量％
Ｆｅ２Ｏ３；    ５〜１５  質量％
その他＊  ；    ５〜１０  質量％
［＊印のその他はＩｇ−ｌｏｓｓを除くＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ２Ｏ，Ｃｌ，ＳＯ４等の合量成分を示す。］
である浄水発生土を担持基材として好適に利用できる。
（３）本発明において、効果的に吸着・固定化（又は不溶化）される汚染イオン種としてリン酸、フッ素、ヨウ素、セレン、鉛、セシウムの群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。
（４）また、本発明による浄水発生土系吸着材を粒度４〜１２ｍｅｓｈに成型させた後、温度３００℃〜５００℃で仮焼させた顆粒状物も、浄水発生土系吸着材としての吸着機能を発揮させる。
（５）また、本発明が提供する浄水発生土系吸着材の製造方法によれば、
浄水場で多量に発生する浄水発生土を用いて、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然の土壌等の土材中に溶存する各種の汚染イオン種を吸着・固定化させる浄水発生土系吸着材は、下記のような低廉・単純工程で製造することができる。
先ずこの浄水発生土を固形分濃度換算で６０〜９０質量％範囲に脱水又は乾燥させ、
次いで、硫酸バンドの金属硫酸塩又はその水溶液を、この浄水発生土の１１０℃乾燥物換算の１００質量部数当たり、無水物換算で０．１〜２．５質量部数範囲で添加させ、
次いで、混合（又は混練）・乾燥・（又は粉砕）させた後、必要に応じて成型させることを特徴とする。
（６）また、本発明が提供する各種のイオン種で汚染された土材の再資源化方法によれば、
この浄水発生土系吸着材（＝ＦＷＣＳ）を用いて、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然土壌中に溶存する各種の汚染イオン種を吸着・固定化させて、これらの汚染土材を有効土材として再資源化させることができる。
即ち、
先ず固形分濃度が６０〜９０質量％範囲にあるこの汚染土材の固形分換算の１００質量部数当たり、このＦＷＣＳを１〜１０質量部数範囲で添加・混合・混練させ、
次いで、乾燥・解砕させ又は乾燥・造粒させ、得られた再生土材中に溶存する汚染イオン種を環境庁基準値以下に低減させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】  本発明による浄水発生土系吸着材は、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然土壌等の土材中に溶存する可溶性フッ素イオンを、効果的に不溶化・固定化させることができる。
すなわち、本発明の浄水発生土系吸着材を用いることで、上記する土材中に溶存する可溶性フッ素イオンを、環境庁告示第４６号溶出試験において、土壌基準の０．８ｍｇ／Ｌ以下に低減させる。【００２０】  また、本発明による浄水発生土系吸着材は、これらの土材中に溶存するリン酸、ヨウ素、セレン、鉛及びセシウム等の汚染イオン種に対しても、フッ素汚染イオンと同様に効果的に吸着固定化させる。【００２１】  これによって、本発明の浄水発生土系吸着材を用いることで、従来から産業廃棄物として特定埋立管理地に廃棄されていた自然土壌を含む各種の汚染土材を有用土材として、環境保全のために二次的な環境汚染を引き起こすことなく、有用させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  以下に、本発明による環境保全用浄水発生土系吸着材、その製造方法、その用途についての最良の実施形態を更に詳細に説明する。【００２３】  既に詳細に説明した如く、本発明によれば、浄水場で多量に発生し、しかも、安価に入手できる浄水発生土の担持基材に、硫酸バンドを添着させていることを特徴とする環境保全用浄水発生土系吸着材（以後、単に本吸着材と記すこともある。）を提供したのである。【００２４】また、本発明によるこの浄水発生土系吸着材は、各種の汚泥及び天然土壌等の土材中に溶存する汚染イオン種を吸着させて、その土材中に不溶物として固定化させることを特徴とする安価な環境保全用浄水発生土系吸着材及び低廉・単純工程のその調製方法を提供したのである。【００２５】  また、本発明によれば、このように溶存する汚染イオン種を不溶化された各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然土壌等の汚染土材は、産業廃棄物として特定廃棄されることなく、再生資源化土材として有効利用されることを特徴とする汚染土材の再資源化方法を提供したのである。【００２６】  ＜浄水場発生土＞
そこで、本発明による本吸着材の担持基材に用いた浄水発生土は、全国の各自治体に多数敷設されている浄水場から発生するものである。その浄水場では、河川から取水した原水を清澄水に変換させて水道水として大量に、その地域の社会生活圏に供給している。その変換する過程で、河川中の土砂などの濁りや浄水処理に使用されたＰＡＣ（ポリ塩化アルミ）等の凝集剤などの濾過処理物が、浄水場発生土の含水物（以後、単に浄水発生土と記す）として大量に発生するものである。【００２７】  例えば、全国の各自治体における年間の発生量はほぼ３０〜４０万トンの範囲で発生されている。その６０〜８０％が園芸倍土、植栽土、公園用土、造成土、道路緑地等として有効に利用されているものの、残る４０〜２０％が利用されることなく、産業廃棄物として特定処分場に埋立処分されているのが実状である。【００２８】  また、近年に至っては、廃棄することで、その周辺の自然環境を破壊させるため、その産業廃棄物を埋立廃棄処分させる特定最終処分場を確保することが困難を極めている。このような実状から、近年、特に地域環境保全の観点から、廃棄処分量を低減させるために、より付加価値を高めて有効利用することが緊急且つ重要な課題と言われている。【００２９】  そこで、本発明で主に用いた浄水発生土は、新潟県新潟市に敷設されている下記浄水場から発生したものである。その水性分散系でのＰＨが５〜８であって、下記にその組成の一例を示す。なお、下記分析値は１１０℃×２４時間の乾燥物換算値である。
＜信濃川浄水場発生土（質量％）＞        ＜阿賀野川浄水場発生土（質量％）＞
Ａｌ２Ｏ３  ２２．３                            ２４．８
ＳｉＯ２    ３８．６                            ４０．７
Ｆｅ２Ｏ３  １２．２                              ６．２
その他＊      ８．７                              ７．１
＊印のその他は、Ｉｇ−ｌｏｓｓを除くＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ２Ｏ，Ｃｌ，ＳＯ４等の合量成分である。【００３０】  なお、この浄水発生土の主成分の組成は、全国に敷設されている各浄水場ごとに異なり、特に取水する河川の原水中の濁り成分（土砂など）等に依存し、その１１０℃×２４時間の乾燥物換算で表す成分は、一般的に下記組成割合で表わされる。また、本発明においては、これらの何れの浄水発生土をも、本発明の浄水発生土系吸着材の担持基材として好適に利用することができる。
ＳｉＯ２  ；  ３０〜５０  質量％
Ａｌ２Ｏ３；  １５〜５０  質量％
Ｆｅ２Ｏ３；    ５〜１５  質量％
その他＊  ；    ５〜１０  質量％
なお＊印のその他はＩｇ−ｌｏｓｓを除くＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ２Ｏ，ＳＯ４，Ｃｌ等の合量成分である。【００３１】  ＜本発明による環境保全用浄水発生土系吸着材、その製造方法及びその用途＞
＜浄水発生土系吸着材＞
すでに詳細に説明しているように、本発明による環境保全用浄水発生土系吸着材は、上記するような浄水場で発生する浄水発生土を担持基材に用いている。その担持基材の１１０℃乾燥物換算で表わす１００質量部数当たりに、硫酸バンド（＝Ａｌ２（ＳＯ４）３金属硫酸塩）を、無水物換算で表わして０．１〜２．５質量部数の範囲で、好ましくは０．２〜１．０質量部数の範囲で添着されてなるその風乾物又は２００℃以下、好ましくは１１０℃以下の乾燥物として適宜好適に用いられる。【００３２】  ＜顆粒状の浄水発生土系吸着材＞
更には、本発明による浄水発生土系吸着材を、粒度４〜１４ｍｅｓｈに、好ましくは粒度６〜１２ｍｅｓｈに造粒させた後、必要に応じて温度３００℃〜５００℃で仮焼させた顆粒状の仮焼物も、本発明の本吸着材として適宜好適に用いることができる。即ち、本発明が対象とする汚染イオン種であるリン酸、ヨウ素、フッ素、セレン、鉛及びセシウム等から選ばれる何れかの汚染イオン種が溶存する汚染水を、その顆粒状物を充填させた充填塔に通すことによって、後述する実施例からも明らかなように、その汚染水は容易に浄化されます。よって、その処理水をそのまま排出させても、周辺の土壌、自然及び生活環境に二次的な汚染を引き起こすことはない。また、上記するように仮焼することで、顆粒状の本吸着材は、水浸漬下に全く崩壊することなく適宜好適に吸着浄化材として使用することができる。【００３３】  また、上記する硫酸バンドの添着量に係わって本発明においては、上記配合部数範囲を外れて下限値以下では、例えば、後述する実施例からも明らかなように、溶存フッ素イオンを十分に吸着固定化させることができない。一方、その上限値の２．５以上にあっては、むしろその吸着量を低下させて好ましくない。また、本発明においては、より好ましくは、下限値が０．２以上で、上限値が１．０以下であることによって吸着量及びその吸着固定化を適宜より安定化させることができる。【００３４】  従って、本発明における上記添着質量部数範囲は、上記のように０．１〜２．５質量部数範囲で、好ましくは０．２〜１．０質量部数範囲であることで、本発明の目的である安価な環境保全用浄水発生土系吸着材を提供することができた。【００３５】  ＜環境保全用浄水発生土系吸着材の製造方法＞
そこで、これまでに再三に亘って説明するように、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然の土壌等の土材中に溶存する各種の汚染イオン種を不溶性物として吸着固定化させる本発明による浄水発生土系吸着材は、下記するような低廉・単純工程で製造することができる。
（１）先ず、浄水場で多量に発生する水性分散系のｐＨが５〜８である浄水発生土を、この浄水発生土を固形分濃度換算で６０〜９０質量％範囲に脱水又は乾燥させる。
（２）次いで、１１０℃×２４時間の乾燥物換算での浄水発生土１００質量部数当たり、好ましくはｐＨが３．０〜３．５の範囲にある硫酸バンドの金属硫酸塩又はその水溶液を、硫酸バンドを固形分換算で０．２〜１質量部数範囲で添加・混合（又は混練）させた後、乾燥・解砕（又は粉砕）させることを特徴とする。また、必要に応じて、成型工程を取り入れて顆粒状の本吸着材として適宜好適に有用することができる。【００３６】  より詳細には、先ず担持基材に用いる浄水場から入手する浄水発生土は、その含水量に係わってスラリー状、粘土状及び塊状等の形状を呈している。しかしながら、本発明においては、下記に説明するように浄水発生土系吸着材を調製する上で、このような形状に関係することなく吸着材の担持基材として適宜好適に用いることができる。
（一）浄発生土の含水量が８０％以上のスラリー状であれば、硫酸バンド添加後、湿式混合、乾燥、粉砕、粒度調整をして吸着材とする。
（二）浄水発生土の含水量が４０〜８０％の粘土状であれば、硫酸バンド添加後、例えば、セメントミキサーでの混合混練後、乾燥、粉砕、粒度調整をして吸着材とする。
（三）浄水発生土の含水量が４０〜２０％の固形状であれば、硫酸バンドの水溶液を添加・解砕・混錬後、乾燥、粉砕、粒度調整をして吸着剤とする。
（四）浄水発生土の含水量が２０％以下の固形状であれば、粉砕、粒度調整後、硫酸バンド水溶液添加、混合後、乾燥させて吸着材とする。（一）〜（四）のいずれの対処方法においても、粒度調整後、必要に応じて成形工程を取り入れ、顆粒状物として有用される。【００３７】  ＜浄水発生土系吸着材の用途とその汚染対象物質＞
そこで、本発明における用途に係わっての対象土材として、例えば、従来から地盤改良工事、河川工事、トンネル工事、ダム工事、ビル建設の現場などから発生する工事・建設汚泥や、河川、港湾等の工事で発生する浚渫泥奨や、各種の産業排出物として工場廃水浄化施設から発生する産業汚泥や、下水処理場から発生する下水処理汚泥や、更には天然土壌を含めた土材等を挙げることができる。【００３８】  また、既に説明済みのように、これらの土材中には、例えば、可溶性フッ素イオン、リン酸イオン、鉛イオン、更には、その他の規制対象に挙げられているイオン種を溶存している。従って、本発明が用途の対象にする土材は、所謂各種のイオン種を溶存する観点から汚染土材と言えるのである。【００３９】  そこで、これらの汚染土材を有用土材として各種の盛土、土地造成（宅地、公園・緑地）の地盤改良材、道路路床材、河川堤防、建設地盤の埋め戻し材、スポーツグランド用土材、園芸用植生培土等に再資源化土材として有効利用するためには、このようなリサイクル土材に求められる課題は、周辺の土壌、生物及び社会環境を保全させるために二次的な環境汚染を引き起こさないことである。【００４０】  また、本発明に係わって、このような二次的に環境汚染を引き起こさせる物質とは、本発明による浄水発生土系吸着材が、吸着・固定化させようとする対象物質である。また、その対象物質には、環境庁が告示する環境基準法に基づく、多くの種類の特定有害物質が存在している。本発明においては、このような関わりのある多くの種類の中で、その対象物質とは、土壌汚染対策法に関わる特定有害物質として告知されているＰｂ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｆ等を吸着・固定化させる対象物質である。また、本発明においては、環境基準法の水質汚濁に関わる環境基準の中で、生活環境保全項目に該当している無機リン（ＰＯ４）を吸着・固定化させる対象物質である。【００４１】  また、環境汚染を引き起こす対象物質を検討するに際して、土壌１ｋｇに含有する要件と土壌溶出基準の要件の２種類あるが、本発明においては、後者の土壌溶出基準の要件に適宜対処させて、本発明が対処させる汚染物質を評価した。なお、その土壌汚染に関わる環境基準及び生活環境の保全に係わる排水基準を［表１］にまとめて示した。また、リンについては最終改正／平成一八年一一月一〇日環境省令第三三号水質汚濁防止法第三条第一項の規定に基づき、排水基準を定める総理府令を定めており、生活環境の保全に係る排水基準として、一日平均として８ｍｇ／Ｌとなっている。水質汚濁防止法第三条第一項、排水基準として、燐化合物製造業では一日平均１０ｍｇ／Ｌ以下となっている。なお、リンについて、土壌汚染に関わる環境基準には規定されていない。【００４２】  また、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、セレン、フッ素及びホウ素等に係わる環境上の条件のうち検液中濃度に係る値については、汚染土壌が地下水面から離れており、且つ現状において地下水中のこれらの物質濃度が、それぞれ地下水１Ｌにつき０．０１ｍｇ、０．０１ｍｇ、０．０５ｍｇ、０．０００５ｍｇ、０．０１ｍｇ、０．８ｍｇ及び１ｍｇを超えていない場合には、それぞれ検液１Ｌにつき０．０３ｍｇ、０．０３ｍ��、０．１５ｍｇ、０．０３ｍｇ、０．００１５ｍｇ、０．０３ｍｇ、２．４ｍｇ及び３ｍｇとするとされている。【００４３】
【表１】
【００４４】  また、このように本発明による浄水発生土系吸着材で処理されたリサイクル土材を上記するような用途に再利用するに際しては、上記するような理由からアルカリ分溶出を抑制させて、周辺の土壌及び自然環境に優しくあらねばならない。
【００４５】  そこで、本発明によるリサイクル土材のＰＨが、例えば、自然環境に係わって特に水質汚濁防止法の排出基準のｐＨ５．８〜８．６を満足し、好ましくは上限値のアルカリ性を超えない土材であることが適宜好適に有用することができる。
【００４６】  すなわち、上記する生物多様性・生態系の保全の観点から、リサイクル土材（＝土壌）としてのＰＨは、草木類の植物を植生、繁茂させるに適正な土壌（培地）としても不可欠である。その適正な土壌（培地）のＰＨは、自然の土壌中に多種多様の微生物が関与して、自然界の動・植物の生態系から発生する排泄叉は腐敗物を浄化するなど、環境保全に深く係わっているからである。
【００４７】  その土壌中で微生物の増殖に適するＰＨとは、５〜９付近とされていることから、土壌のＰＨは自然の生態系、すなわち草木の植生にとっても、これらの微生物の働きで適正な土壌が確保されている。
【００４８】  従って、上記する如く本発明による再資源化土材（＝リサイクル土材）の用途として挙げた各種の盛土、土地造成（宅地、公園・緑地）の地盤改良材、道路路床材、河川堤防、建設地盤の埋め戻し材、スポーツグランド用土材、園芸用植生培土等の何れもが、我々人間の環境だけでなく、上記する生物多様性・生態系の環境保全の上で、この再資源化土材が有効利用されるのである。
【００４９】  ＜汚染土材の再資源化方法＞
そこで、本発明の再資源化方法によって、適宜好適に有用化される汚染土材には、既に説明済みであるが、例えば、地盤改良工事、河川工事、トンネル工事、ダム工事、ビル建設の現場などから発生する（１）工事・建設汚泥や、（２）河川、港湾等の工事で発生する浚渫汚泥や、（３）各種の産業排出物として工場廃水浄化施設から発生する産業汚泥や、（４）天然土壌や、更には、必要に応じて下水処理場で発生する（５）下水処理汚泥等を挙げることができる。
【００５０】  また、既に詳細に説明するように再資源化させるために、本発明による浄水発生土系吸着材で吸着・不溶化させる汚染対象物質（又は汚染イオン種）とは、これらの汚染土材中に溶存する汚染対象物質（又は汚染イオン種）であって、本発明においては、その汚染イオン種としてＰｂ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｆ及び無機リン（ＰＯ４）から選ばれる少なくとも一種以上のイオン種を挙げるものである。
【００５１】  再資源化させる汚染土材中に溶存する汚染イオンの含有量にもよるが、本発明においては、固形分濃度で表わして６０〜９０質量％範囲にある汚染土材の固形分換算の１００質量部数当たり、本発明による浄水発生土系吸着材を１〜１０質量部数範囲で添加・混合・混練・乾燥・解砕（又は粉砕）することで、汚染イオン種を、その汚染土材中に吸着・固定化（＝不溶化）させる。溶存汚染イオン種を環境庁基準値以下に低減された再生土材を適宜好適に調製することができる。
【００５２】  以上のようにして得られた再生土材の水分散系におけるＰＨは、何れもＰＨ５．８〜８．６範囲を満足していることから、本発明によって、適宜好適に環境に優しい有用土材を提供することができた。
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの実施例にいささかも限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】  実施例１〜９
本発明による環境保全用の浄水発生土系吸着材（以下、単に本吸着材と記す。）の担持基材として、新潟市の信濃川浄水場及び新潟市の阿賀野川浄水場より入手した浄水発生土の１１０℃×２４時間乾燥物を、それぞれ担持基材−１（乾燥減量；２９％）、担持基材−２（乾燥減量；５４％）として用いた（なお、これら乾燥物の２質量％の水分散系のＰＨは、それぞれ６．２１／２５．３℃、６．７５／２５．０℃であった。）。
本実施例において、これら担持基材用の浄水発生土乾燥物を、予めポットミルで１時間粉砕し、粒径０．５ｍｍφ以下の粉末状の上記担持基材−１、−２として、その１００質量部当たりに、イオン交換水３０ｍｌに硫酸バンドの無水塩を、それぞれ０．１質量部〜２．５質量部の範囲で溶解させた硫酸バンド溶液を添加・混合・１時間静置させた後、１１０℃×２４時間乾燥させて、それぞれ本発明による本吸着材として用いた。次いで、下記する「汚染フッ素イオン吸着試験」に供し、その結果を［表２］にまとめて表示した。【００５４】＜濃度１００［ｍｇ／Ｌ］の汚染フッ素イオン溶液の調製＞
汚染フッ化物イオン標準原液（１００ｍｇ／Ｌ、１００ｐｐｍ）の調製は、日本工業規格Ｋ８００５に規定する容量分析用標準物質のフッ化ナトリウムを、約５００℃×約１時間加熱曝露させた後、デシケータ中で放冷させた仮焼物の０．２２１ｇを秤量して少量の水に溶かし、全量１０００ｍｌフラスコに移し入れて濃度標量をした。次いて、フッ素イオン濃度１００［ｍｇ／Ｌ］の標準溶液１０ｍｌをイオン交換水９０ｍｌに希釈して、フッ素イオン濃度１０［ｍｇ／Ｌ］として、その１００ｍｌをフッ素イオン吸着試験用に供した。【００５５】＜汚染フッ素イオン吸着試験＞
フッ素イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ（ＮａＦ溶液）の１００ｍｌ中に、本吸着材の１．０質量部数を投入・３０分撹拌後・３０分静置させた後、Ｗｈａｔｍａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｐａｐｅｒ  ＮＯ．４２を使用して濾別してその濾液について、イオンクロマトグラフを使用して分析した結果を［表２］にまとめて表示した。なお、分析方法は、ＪＩＳ  Ｋ０１０２の測定方法に準拠させて行い、その概要を［表１］に記載した。【００５６】  比較例１〜７
本発明による硫酸バンド添着の本吸着材の作用効果（又は発明性）を明確にさせるために、比較例として、硫酸バンド無添着品の試料添加量１．０及び０．５をそれぞれ比較例１、比較例２、硫酸バンド添着質量部数３及び３．５をそれぞれ比較例３、比較例４の吸着材として調製した。また、本吸着材の硫酸バンド添着に置換えて、実施例と同様にして硫酸第２鉄塩を１質量部、３質量部及び５質量部を添着させた吸着材を調製して、実施例と同様にして「汚染フッ素イオン吸着試験」に供し、それぞれ比較例５、６及び７として、その結果を［表２］に表示した。【００５７】  表２に表示した結果から明らかなように、本吸着材は、その担持硫酸バンドの担持量０．１〜２．５質量％に亘って、汚染フッ素イオンを吸着固定させる事がよく理解される。また、その作用効果は、硫酸バンドに置換えた硫酸第二鉄塩を示す比較例５〜７の結果と対比すると、本発明による環境保全用の浄水発生土系吸着材が、発揮させる汚染イオン種の吸着・固定化能が優れていることがよく理解される。【００５８】
【表２】
【００５９】  なお、表中のＮＯ．１は信濃川浄水発生土基材を、ＮＯ．２は阿賀野川浄水発生土基材を、乾燥品は１１０℃×２４時間乾燥させた本素吸着材を、また、その乾燥品を５００℃×２時間仮焼させた本吸着材を仮焼品と表示する。
【００６０】  実施例１０〜１５
実施例１〜９で調製した本吸着材を用いて、本吸着材の鉛、砒素、セレン、リン酸等の溶存汚染イオンに対しての吸着・固定化能を評価し、その結果を表３に表示した。なお、各イオンの吸着試験方法について：鉛はＰｂＣｌ２を使用し、砒素ではＨ３ＡｓＯ４・０．５Ｈ２Ｏ、セレンでは、Ｈ２ＳｅＯ４・Ｈ２Ｏを使用し、リンはリン酸アンモニウムを使用した。また、各イオンを約１０ｐｐｍに調製し、その溶液１００ｍｌに対し吸着剤１ｇの割合で投入、攪拌３０分、静置３０分の後、ろ過を行い、ろ液について各対象イオンを［表１］における各ＪＩＳＫに基づき分析を行った。
【００６１】
【表３】
【００６２】  ［表３］に表示した結果から明らかなように、本吸着材は、鉛、砒素、セレン及びリン酸等の汚染イオン種に対しても、汚染フッ素イオンに対して発揮させたと同様又は同程度の吸着・固定化能を示すことが理解される。
【００６３】  実施例１６〜１８
本実施例において、Ａ社より入手したフッ素イオンを溶存する汚染土材について、環境庁告示第４６号における公害対策基本法第９条の規定に基づき、土壌の汚染に係る環境基準について告示された付表の測定方法に準じて、その溶存フッ素イオンを溶出させて、その溶出イオン量を測定した。その結果、溶出フッ素イオン濃度は３ｐｐｍであった。次いで、この汚染土材の１００ｇに対して、実施例７で調製した本吸着剤を、それぞれ１，５，１０及び２０ｇを混合し、１日静置した。１日静置後の処理土材の２ｇをイオン交換水に懸濁し、３０分間静置させた後ＰＨを測定し、その結果を［表４］に表示した。
【００６４】  次いで、汚染土材の１００ｇに対して実施例８で使用した本吸着剤を１ｇ、５ｇ及び１０ｇをそれぞれ添加混合して、それぞれ実施例１６、１７及び１８として処理土材のフッ素溶出試験を行い、その結果を実施例１６，１７及び１８として［表４］に表示した。併せて、本吸着剤未添加及び２０ｇを添加混合した処理土材のフッ素溶出試験を行い、その結果を比較例１３、１４として、併せて［表４］に表示した。
【００６５】  以上から、［表４］に表示した結果から明らかなように、実汚染土材中に溶存する汚染フッ素イオンに対して、本吸着材が、効果的に吸着・固定化させることがよく理解される。また、このように本吸着材を汚染土材に添加させて資源化土材に再生された処理土材のＰＨは、６．５〜８．０で、何れも環境保全の観点で満足されるものである。
【００６６】
【表４】
【００６７】  実施例１９
本実施例においては、実施例１〜９で調製したものと同様の本吸着材の乾燥物を、粒度１０〜１４ｍｅｓｈの顆粒状に成型した後、温度５００℃×１時間仮焼させて、本吸着材の顆粒状品を調製した。次いで、この顆粒状本吸着材の所定量をカラム（内径２０ｍｍφ、高さ６４ｍｍ）に２０ｍｌ充填させて、ＳＶ［空塔速度（ｈｒ−１）］≒１０（ｈｒ−１）の条件で、上記実施例で調製し使用したと同様のフッ素イオン濃度１０［ｍｇ／Ｌ］溶液を、フッ素イオン汚染水として用いた。
【００６８】  即ち、この汚染水を上記カラムに供給させて汚染水の浄化処理を行った。その通液８時間後の分析結果、この汚染水中に溶存しているフッ素イオン濃度は０．６ｍｇ／Ｌであり、フッ素イオンは吸着除去され、連続して浄水された。
【００６９】  よって、本発明による環境保全用の浄水発生土系吸着材は、顆粒状に成型することで、汚染水中の汚染イオン種を吸着・除去させる浄水化剤として適宜好適に有用されることが判明された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】  以上から、本発明によって、各種の浚渫汚泥、産業汚泥及び天然の土壌等の汚染土材に、本発明による環境保全用浄水発生土系吸着材を添加させて、この吸着材の作用効果（溶存イオン種の吸着・不溶化）が活かされて、従来から産業廃棄物として廃棄処分されていた汚染土材を、再資源化土材（路盤材、造成盛土材、築堤盛土材、スポーツグランド用土材、園芸用植生培土など）として、周辺の土壌、生物及び社会環境を保全させる有用土材として提供することができた。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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