(57)【要約】【課題】泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体、及び、当該ヒ素吸着体を用いた泥水中のヒ素除去方法を提供するものである。【解決手段】本発明のヒ素吸着体は、ヒ素を含有した泥水１１中に投入されて泥水中のヒ素を吸着するヒ素吸着体１０であって、第１の鉄粉粒子と、第１の鉄粉粒子よりも粒径の小さい第２の鉄粉粒子とを用い、これら粒径の異なる第１の鉄粉粒子と第２の鉄粉粒子とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
2016043353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒ素を含有した泥水中に投入されて泥水中のヒ素を吸着するヒ素吸着体であって、
第１の鉄粉粒子と、第１の鉄粉粒子よりも粒径の小さい第２の鉄粉粒子とを用い、これら粒径の異なる第１の鉄粉粒子と第２の鉄粉粒子とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたことを特徴とするヒ素吸着体。
【請求項２】
第２の鉄粉粒子が酸化鉄粉粒子であることを特徴とする請求項１に記載のヒ素吸着体。
【請求項３】
ヒ素を含有した泥水中に投入されて泥水中のヒ素を吸着するヒ素吸着体であって、
ゼオライトと鉄粉とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたことを特徴とするヒ素吸着体。
【請求項４】
直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体に形成され、かつ、表面には、多数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のヒ素吸着体。
【請求項５】
棒状体は、捩じれたり、折れ曲がる棒状体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のヒ素吸着体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のヒ素吸着体を用いてヒ素を含有した泥水中のヒ素を除去するヒ素除去方法であって、
ヒ素吸着体を泥水中に投入する投入ステップと、
ヒ素吸着体と泥水とが混在したヒ素吸着体混入泥水を撹拌してヒ素吸着体にヒ素を吸着させる撹拌ステップと、
ヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収する回収ステップと、
を備えたことを特徴とするヒ素除去方法。
【請求項７】
撹拌ステップの後に、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水をヒ素除去処理済み泥水とヒ素を吸着したヒ素吸着体とに篩で篩分ける篩分けステップを備え、篩として目開きの大きさが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の篩を用い、
回収ステップにおいては、篩に残ったヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のヒ素除去方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のヒ素吸着体を用いてヒ素を含有した泥水中のヒ素を除去するヒ素除去方法であって、
籠内にヒ素吸着体を入れた状態で当該籠を泥水中に投入する投入ステップと、
籠を泥水中で動かすことにより泥水を撹拌して籠内のヒ素吸着体にヒ素を吸着させる撹拌ステップと、
籠を泥水中から取出してヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収する回収ステップと、
を備えたことを特徴とするヒ素除去方法。
【請求項９】
投入ステップの前に、ヒ素吸着体を水に浸けておくことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載のヒ素除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒ素吸着体及び当該ヒ素吸着体を用いてヒ素で汚染された土砂を含有した泥水中のヒ素を容易に除去可能な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削作業等で排出された土砂を廃棄したり、再利用する場合において、土砂中に含まれるヒ素（砒素）を除去する必要がある。
土砂中に含まれるヒ素を除去する方法としては、例えば、熱可塑性樹脂粒子等の母材粒子の表面が鉄粉等の吸着材で覆われて形成された浄化材を収容した吸着槽を設け、ヒ素を含有する泥水を撹拌して泥水中のヒ素を吸着槽で吸着する方法等が知られている（例えば特許文献１等参照）。
また、鉄粉をバインダーで固めて構成されたヒ素吸着用鉄粉が知られており、ヒ素を含有する泥水中に当該ヒ素吸着用鉄粉を投入して撹拌することで、泥水中のヒ素を当該ヒ素吸着用鉄粉に吸着させる方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４９３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ヒ素を含有する泥水中にヒ素吸着用鉄粉を投入して撹拌することで、泥水中のヒ素をヒ素吸着用鉄粉に吸着させる方法の場合、ヒ素を吸着したヒ素吸着用鉄粉は微小であるため、回収することが困難となる。
また、特許文献１に開示された方法に用いられる浄化材は、可塑性樹脂粒子等の母材粒子の表面が鉄粉等の吸着材で覆われて形成された構成であるため、当該浄化材を泥水中に入れて撹拌することで、泥水中のヒ素を吸着材に吸着させる方法の場合、鉄粉等の吸着材が母材粒子の表面から剥がれてしまう可能性があり、吸着材が剥がれて泥水中に入った場合、当該吸着材を回収することが困難となる。
上述したヒ素を吸着したヒ素吸着用鉄粉等のように回収が困難な場合、泥水中にヒ素吸着用鉄粉等が残ってしまうため、泥水を再利用することが困難となる。また、ヒ素吸着用鉄粉等にヒ素吸着能力が残っていたとしても、ヒ素吸着用鉄粉等の回収が困難なため、ヒ素吸着用鉄粉等を再利用することも困難であるといった課題があった。
本発明は、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体、及び、当該ヒ素吸着体を用いた泥水中のヒ素除去方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るヒ素吸着体は、ヒ素を含有した泥水中に投入されて泥水中のヒ素を吸着するヒ素吸着体であって、第１の鉄粉粒子と、第１の鉄粉粒子よりも粒径の小さい第２の鉄粉粒子とを用い、これら粒径の異なる第１の鉄粉粒子と第２の鉄粉粒子とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたので、互いに隣り合う第１の鉄粉粒子間に第２の鉄粉粒子が入り込んで鉄粉粒子同士が結合しやすくなり、形状保持性に優れ、泥水中で撹拌された場合でも崩れ難く、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体を提供できる。
また、第２の鉄粉粒子が酸化鉄粉粒子であるので、互いに隣り合う第１の鉄粉粒子間に酸化鉄粉粒子が入り込んで鉄粉粒子同士が結合しやすくなり、形状保持性に優れた、崩れ難いヒ素吸着体を得ることができる。
本発明に係るヒ素吸着体は、ヒ素を含有した泥水中に投入されて泥水中のヒ素を吸着するヒ素吸着体であって、ゼオライトと鉄粉とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたので、泥水中で撹拌された場合でも崩れ難く、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体を提供できる。
また、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体に形成され、かつ、表面には、多数の凹部が形成されているので、ヒ素吸着体の表面積が増大してヒ素吸着面積が増えるとともに、泥水中で撹拌された場合でもより崩れ難くなり、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体を提供できる。
また、棒状体は、捩じれたり、折れ曲がる棒状体に形成されているので、ヒ素吸着体の表面積がより増大してヒ素吸着面積が増えるとともに、泥水中で撹拌された場合でもより崩れ難くなり、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水中から容易に回収できるとともにヒ素を吸着しやすいように構成されたヒ素吸着体を提供できる。
本発明に係るヒ素除去方法は、前記ヒ素吸着体を用いてヒ素を含有した泥水中のヒ素を除去するヒ素除去方法であって、ヒ素吸着体を泥水中に投入する投入ステップと、ヒ素吸着体と泥水とが混在したヒ素吸着体混入泥水を撹拌してヒ素吸着体にヒ素を吸着させる撹拌ステップと、ヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収する回収ステップと、を備えたので、泥水中で撹拌されてヒ素を吸着したヒ素吸着体を泥水中から容易に回収できるため、泥水を再利用、及び、ヒ素吸着能力が残っているヒ素吸着体の再利用が可能となる。
また、撹拌ステップの後に、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水をヒ素除去処理済み泥水とヒ素を吸着したヒ素吸着体とに篩で篩分ける篩分けステップを備え、篩として目開きの大きさが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の篩を用い、回収ステップにおいては、篩に残ったヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収するようにしたので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体を簡単に回収できるようになる。
本発明に係るヒ素除去方法は、前記ヒ素吸着体を用いてヒ素を含有した泥水中のヒ素を除去するヒ素除去方法であって、籠内にヒ素吸着体を入れた状態で当該籠を泥水中に投入する投入ステップと、籠を泥水中で動かすことにより泥水を撹拌して籠内のヒ素吸着体にヒ素を吸着させる撹拌ステップと、籠を泥水中から取出してヒ素を吸着したヒ素吸着体を回収する回収ステップと、を備えたので、ヒ素吸着体の泥水中での撹拌作業、及び、撹拌作業後のヒ素吸着体の回収作業を容易に行えるようになる。
また、投入ステップの前に、ヒ素吸着体を水に浸けておくので、ヒ素吸着体の表面の凹部内に水が滞留し、当該ヒ素吸着体を泥水中に投入して撹拌することで、泥水が凹部内の水に浸透しやすくなるため、泥水中のヒ素が付着した粘土粒子が凹部内に取り込まれやすくなり、泥水中のヒ素がヒ素吸着体に吸着されやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ヒ素除去方法に用いるヒ素除去装置の一例を示す図（実施形態１及び２）。
【図２】ヒ素吸着体の一例を示す斜視図（実施形態１乃至３）。
【図３】ヒ素吸着体の表面部分を拡大した断面図（実施形態１乃至３）。
【図４】ヒ素除去方法に用いるヒ素除去装置の一例を示す図（実施形態３）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
実施形態１によるヒ素吸着体を用いてヒ素を含有した泥水中のヒ素を除去するヒ素除去方法は、ヒ素吸着体１０（図２参照）をあらかじめ所定時間（例えば１時間〜２時間）水に浸けておく浸水ステップと、浸水ステップ後のヒ素吸着体１０を泥水１１（図１参照）中に投入する投入ステップと、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２（図１参照）を撹拌してヒ素吸着体１０にヒ素を吸着させる撹拌ステップと、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水１２をヒ素除去処理済み泥水１１Ａ（図１参照）とヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａ（図１参照）とに篩３（図１参照）を用いて篩分ける篩分けステップと、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを回収する回収ステップと、を備える。
【０００８】
実施形態１のヒ素吸着体１０は、鉄粉同士が親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されている。
ヒ素吸着体１０は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、図２に示すように、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されているとともに、図３に示すように、表面に多数の凹部１０Ｈを有した棒状体に形成されている。
【０００９】
即ち、ヒ素吸着体１０は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されているため、泥水１１中に投入されて撹拌された場合、崩れ難い構成となっている。
また、ヒ素吸着体１０は、多数の凹部１０Ｈを表面に有しているため、表面の凹部１０Ｈ内にヒ素が付着した粘土粒子１１０が入り込んで当該ヒ素がヒ素吸着体１０の鉄粉に吸着されやすい構成となっている。
【００１０】
ヒ素吸着体１０は、例えば、鉄粉と親水性を有した有機バインダーとが混ぜ合わされた後に上述した棒状体に固められて形成されたものである。
【００１１】
材料の粒子の大小関係は、バインダー粒子＜鉄粉粒子である。
例えば、鉄粉粒子と、数ｎｍ（ナノメートル）のバインダー粒子とを用いる。
尚、粒径が同程度（例えば１００μｍ（マイクロメートル）程度）の鉄粉粒子同士を親水性を有した有機バインダーにより結合する場合、鉄粉粒子同士が結合され難い可能性がある。
そこで、本発明では、第１の鉄粉粒子としての粒径１００μｍの鉄粉粒子と、当該鉄粉粒子よりも粒径の小さい第２の鉄粉粒子としての粒径５０ｎｍ〜１００ｎｍの酸化鉄粉粒子とを用いた。このように、粒径の異なる鉄粉粒子と酸化鉄粉粒子とを親水性を有した有機バインダーを用いて結合すれば、互いに隣り合う鉄粉粒子間に酸化鉄粉粒子が入り込んで鉄粉粒子同士が結合しやすくなり、形状保持性に優れた、崩れ難いヒ素吸着体１０を形成することができる。
【００１２】
ヒ素吸着体１０を構成する材料の配合比は、例えば鉄粉の重量１００％に対して親水性を有した有機バインダーを４〜５％重量比とすることが好ましい。
鉄粉粒子としては、例えば粒径５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の大きさの第２の鉄粉粒子としての酸化鉄粉粒子の集合である酸化鉄粉粒子群Ａと、この酸化鉄粉粒子群Ａの酸化鉄粉粒子の粒径の大きさよりも大きい第１の鉄粉粒子としての粒径１００μｍ程度の大きさの鉄粉粒子の集合である鉄粉粒子群Ｂとを混ぜ合わせた鉄粉粒子群Ｃを用いることが好ましく、この場合、酸化鉄粉粒子群Ａの量は鉄粉粒子群Ｃの５０％よりも少なくすることが好ましい。
【００１３】
浸水ステップでは、ヒ素吸着体１０を例えば水に１時間〜２時間浸けておく。浸水ステップを行ったヒ素吸着体１０は、水が表面の凹部１０Ｈ内に滞留した状態、好ましくは、水が凹部１０Ｈ内に充填された状態となっている。即ち、浸水ステップは、ヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に水を滞留、好ましくは、水を充填させるステップである。
【００１４】
撹拌ステップでは、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２を所定時間（例えば５分間〜１５分間）撹拌する。
ヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌した場合、泥水１１中のヒ酸イオン（ヒ素）と鉄イオンと水分子とが反応して生成されたヒ酸鉄結晶が鉄粉の表面に固定化され、かつ、浸水ステップを行ったことによりヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に水が充填されているので、泥水１１がヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすい状態となって泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０がヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなることで、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０の鉄粉に吸着されやすくなっている。
また、ヒ素吸着体１０はバインダーとして親水性を有した有機バインダーを使用しているため、ヒ素吸着体１０中の親水性を有した有機バインダーと泥水１１中の水分子とが結合しやすくなり、有機バインダーに泥水１１中のヒ素が泥水１１とともに近づきやすくなることで、当該ヒ素が鉄粉の表面に固定化されやすくなって、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっている。
さらに、上述したように、ヒ素吸着体１０は、親水性を有した有機バインダー粒子が、鉄粉の表面に点状に配置され、鉄粉の露出表面の露出表面が多いヒ素吸着体１０であるため、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっている。
【００１５】
また、浸水ステップを行ったヒ素吸着体１０は、表面の凹部１０Ｈ内に水が充填された状態となっていて泥水１１が凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすくなるため、泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０がヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなっており、また、親水性を有した有機バインダーにより結合されているため、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっているので、ヒ素吸着体１０がヒ素を吸着するのに要する時間も早くなる。
【００１６】
篩分けステップでは、図１に示すように、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水１２を篩３にかけてヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａとヒ素除去処理済み泥水１１Ａとに分離することで、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されて除去されたヒ素除去処理済み泥水１１Ａを得ることができ、かつ、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａが篩３上に残るため、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａをヒ素吸着体混入泥水１２から取り除く作業を簡単に行えるようになる。
尚、篩３としては篩の目開きの大きさが例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下の篩を用いれば、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａがほぼ篩３上に残るため、当該ヒ素吸着体１０Ａを回収することが容易となる。
【００１７】
回収ステップでは、篩３上に残ったヒ素吸着体１０Ａを回収する。回収したヒ素吸着体１０Ａは、ヒ素吸着能力が残っている場合には、再利用することが可能である。回収したヒ素吸着体１０Ａは、ヒ素吸着能力が残っていない場合には、廃棄される。
即ち、篩３上に残ったヒ素吸着体１０Ａを容易に回収できるため、ヒ素吸着体１０Ａの再利用も容易となる。
【００１８】
実施形態１によるヒ素除去方法を実現するためのヒ素除去装置１としては、例えば図１に示すように、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２を撹拌するための撹拌手段２と、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水１２をヒ素除去処理済み泥水１１Ａとヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａとに篩分けるための篩３とを備える。
撹拌手段２は、ヒ素吸着体混入泥水１２を収容する撹拌用容器２１と、撹拌用容器２１の排出口２２を開閉する開閉体２３と、図外の撹拌棒や撹拌翼などの撹拌部材とを備える。
【００１９】
撹拌用容器２１の排出口２２を開閉体２３で閉めた状態で、撹拌用容器２１内にヒ素を含有した泥水１１を入れ、あらかじめ水に所定時間浸しておいた多数のヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入し、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２を撹拌部材で撹拌してヒ素吸着体１０にヒ素を吸着させた後、開閉体２３を開けて排出口２２を開口する。これにより、ヒ素吸着体混入泥水１２が排出口２２を介して篩３上に流下し、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａが篩３上に残るとともに、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されて除去されたヒ素除去処理済み泥水１１Ａが篩３の目開きを通過して受け容器４に落下し、図外のポンプ等により図外の最終処理部に送られる。最終処理部では、ヒ素除去処理済み泥水１１Ａを土砂と水分とに分離した後に、分離された土砂及び水を、廃棄又は再利用のために貯留する。また、篩３上に残ったヒ素吸着体１０Ａを回収する。
【００２０】
例えば、トンネル掘削作業により排出された土砂と水とが混じった泥水１１中のヒ素を除去したい場合においては、例えば図１に示すように、トンネル掘削作業により排出された泥水を撹拌用容器２１に投入するとともに撹拌用容器２１に投入された泥水１１に上述したヒ素吸着体１０を投入した後、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２を所定時間撹拌する。
尚、この場合、例えば、ヒ素吸着体混入泥水１２を構成するヒ素吸着体１０及び泥水１１の重量比は、ヒ素吸着体１０を２〜１０％重量比、泥水１１を９８〜９０％重量比とすることが好ましい。
撹拌作業が終了したら、撹拌用容器２１の開閉体２３を操作して排出口２２を解放する。
排出口２２から排出されたヒ素吸着体混入泥水１２が篩３上に落下すると、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａが篩３上に残るので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａをヒ素吸着体混入泥水１２から取り除く作業を簡単に行え、かつ、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されて除去されたヒ素除去処理済み泥水１１Ａが篩３の目開きを通過して受け容器４に落下して貯留され、例えば、掘削水として再利用される。篩３上に残ったヒ素吸着体１０Ａは、回収して再利用した後、廃棄する。
【００２１】
実施形態１のヒ素吸着体１０を用いたヒ素除去実験を行った。実験結果を以下に示す。
１Ｌ（リットル）当たりのヒ素量が０．０１６ｍｇ／Ｌ（リットル）の水２Ｌ（リットル）にヒ素吸着体１０を５０ｇ投入して２分撹拌した除去作業後、当該水中のヒ素量を土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１７号試験の試験法で分析した結果、水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素含有量は、０．００１ｍｇ／Ｌ（リットル）以下であった。土壌汚染対策法で定められた水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素量の基準値は、０．０１ｍｇ／Ｌ（リットル）以下であるため、ヒ素吸着体１０を用いて汚染水中のヒ素を吸着させることで、基準値をクリアすることができることが判明した。
また、除去作業後のヒ素吸着体につい土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析した結果、ヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、０．００１ｍｇ／ｋｇであった。土壌汚染対策法で定められた分析対象物１ｋｇ当たりのヒ素溶出量の基準値は、０．０１ｍｇ／ｋｇ以下であるため、除去作業後のヒ素吸着体からのヒ素溶出量の基準値をクリアしていることが判明した。
【００２２】
また、３ｋｇの汚染泥水（土壌汚染対策法で定められた所定の試験法で分析した１Ｌ（リットル）当たりの水中のヒ素量が０．０１８ｍｇ／Ｌ（リットル）、土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析したヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量が０．０１３ｍｇ／ｋｇの汚染泥水）中にヒ素吸着体１０を５０ｇ投入して１５分撹拌した除去作業後、当該水中のヒ素量を土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１７号試験の試験法で分析した結果、水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素含有量は、０．００８ｍｇ／Ｌ（リットル）であった。
また、当該除去作業後の土壌につい土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析した結果、土壌１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、０．００２ｍｇ／ｋｇであった。
さらに、当該除去作業後のヒ素吸着体につい土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析した結果、ヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、０．００１ｍｇ／ｋｇ以下であった。即ち、除去作業後の水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素含有量、土壌１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量、ヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、土壌汚染対策法で定められた基準値をクリアしていることが判明した。
【００２３】
また、３ｋｇの汚染泥水（土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１７号試験所定の試験法で分析した１Ｌ（リットル）当たりの水中のヒ素量が０．０１８ｍｇ／Ｌ（リットル）、土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析したヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量が０．０１３ｍｇ／ｋｇの汚染泥水）中にヒ素吸着体１０を５０ｇ投入して３０分撹拌した除去作業後、当該水中のヒ素量を土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１７号試験の試験法で分析した結果、水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素含有量は、０．００５ｍｇ／Ｌ（リットル）であった。
また、当該除去作業後の土壌につい土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析した結果、土壌１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、０．００１ｍｇ／ｋｇ以下であった。
さらに、当該除去作業後のヒ素吸着体につい土壌汚染対策法で定められた平成１５年３月環境省告示第１８号試験の溶出試験法で分析した結果、ヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量は、０．００１ｍｇ／ｋｇ以下であった。
【００２４】
即ち、撹拌時間が長い程、除去作業後の水中の１Ｌ（リットル）当たりのヒ素含有量、土壌１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量、ヒ素吸着体１ｋｇ当たりのヒ素の溶出量が少なくなることが判明した。
【００２５】
以上説明したように、実施形態１のヒ素吸着体１０によれば、泥水１１中で撹拌された場合でも崩れ難く、泥水１１中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水１１中から容易に回収できるため、泥水１１を再利用又は廃棄できるとともに、ヒ素吸着体１０Ａの再利用が可能となる。
また、実施形態１のヒ素除去方法によれば、ヒ素を含有した泥水１１中にヒ素吸着体１０を投入して撹拌すればよいので、作業毎に所望のヒ素吸着効果を得ることができる。また、泥水１１中で撹拌されてヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを泥水１１中から容易に回収できるため、泥水を再利用又は廃棄できるとともに、ヒ素吸着能力が残っているヒ素吸着体１０Ａの再利用が可能となる。
また、ヒ素吸着体１０が表面に多数の凹部１０Ｈを有した棒状体により形成され、投入ステップの前に、ヒ素吸着体１０を水に浸けておくことで、ヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に水が充填されるので、泥水１１がヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすい状態となって泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０がヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなり、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなる。
また、撹拌ステップの後に、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水１２をヒ素除去処理済み泥水１１Ａとヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａとに篩３で篩分ける篩分けステップを備え、篩３上に残ったヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを回収するようにしたので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを簡単に回収できるようになる。特に、篩３として目開きの大きさが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の篩を用いた場合、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａが篩３上に残りやすくなり、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａをより多く簡単に回収できるようになる。
また、ヒ素吸着体１０として、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成された棒状体を用いたので、ヒ素吸着体１０の表面積が増大するためヒ素吸着面積が増えるとともに、形状保持性が向上して、泥水１１中で撹拌された場合でもより崩れ難くなり、篩３の上に残りやすくなるので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａをより多く簡単に回収できるようになる。また、ヒ素吸着体を球体とした場合、ヒ素が球体の中心部まで浸透しにくくなるが、実施形態１ではヒ素吸着体１０を上述したような棒状体に形成したので、ヒ素がヒ素吸着体１０の中心部まで浸透しやすくなり、ヒ素を吸着しやすくなる。
即ち、ヒ素吸着体１０は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体に形成され、かつ、表面には、多数の凹部１０Ｈが形成されていることで、ヒ素吸着体１０の表面積が増大してヒ素吸着面積が増え、さらに、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されたことで、ヒ素吸着体１０の表面積がより増大してヒ素吸着面積が増え、ヒ素を吸着しやすいヒ素吸着体１０となる。
【００２６】
尚、上述した方法では、水に所定時間浸した後のヒ素吸着体１０、即ち、浸水ステップを行った後のヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌するようにしたが、乾燥したヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌するようにしてもよい。この場合、ヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内にヒ素が付着した粘土粒子１１０が取り込まれるまでに時間がかかり、ヒ素吸着体１０がヒ素を吸着するのに要する時間が長くなる可能性があるが、撹拌時間を長くすれば、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着される。
また、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを篩分けして回収するようにしたが、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを磁石で吸引して回収するようにしてもよい。この場合でも、ヒ素吸着用鉄粉と比べてヒ素吸着体１０Ａが格段に大きい状態で残るため、磁石で回収しやすくなる。
【００２７】
実施形態２
実施形態２のヒ素吸着体１０は、ゼオライトの粉と鉄粉とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて、例えば、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、図２に示すように、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されているとともに、図３に示すように、表面に多数の凹部１０Ｈを有した棒状体に形成されている。
【００２８】
即ち、ヒ素吸着体１０は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されているため、泥水１１中に投入されて撹拌された場合、崩れ難い構成となっている。
また、ヒ素吸着体１０は、多数の凹部１０Ｈを表面に有しているため、表面の凹部１０Ｈ内にヒ素が付着した粘土粒子１１０が入り込んで当該ヒ素がヒ素吸着体１０の鉄粉に吸着されやすい構成となっている。
【００２９】
実施形態２のヒ素吸着体１０は、人工ゼオライトの粉又は天然ゼオライトの粉と鉄粉とが親水性を有した有機バインダーにより結合されることで成形された上述したような棒状体により形成される。例えば、人工ゼオライト又は天然ゼオライトの粉と鉄粉と親水性を有した有機バインダーとが混ぜ合わされた後に上述した棒状体に固められて形成されたものである。
材料の粒子の大小関係は、バインダー粒子＜ゼオライト粒子＜鉄粉粒子である。
例えば、数ｎｍのバインダー粒子と、数十μｍのゼオライト粒子と、５０ｎｍ〜１００μｍの鉄粉粒子とを用いる。
ヒ素吸着体１０を構成する材料の配合比は、例えばゼオライトの粉の重量が４０〜５０％、鉄粉の重量が６０〜５０％とし、ゼオライトの粉及び鉄粉の重量１００％に対して親水性を有した有機バインダーを４〜５％重量比とすることが好ましい。
【００３０】
ヒ素吸着体１０は、ゼオライト粒子の表面にバインダーを介して鉄粉が付着した構成となる。即ち、ゼオライトの粉及び鉄粉の重量１００％に対して親水性を有した有機バインダーを４〜５％重量比としたことで、親水性を有した有機バインダー粒子が、ゼオライト粒子の表面、及び、鉄粉の表面に点状に配置されて、ゼオライト粒子と鉄粉とがバインダー粒子により結合されてヒ素吸着体１０が構成され、かつ、ヒ素吸着体１０が崩れにくいように構成されている。
【００３１】
浸水ステップでは、ヒ素吸着体１０を例えば水に１時間〜２時間浸けておく。浸水ステップを行ったヒ素吸着体１０は、水が凹部１０Ｈ内に滞留した状態、好ましくは、水が凹部１０Ｈ内に充填された状態となっている。即ち、浸水ステップは、ヒ素吸着体１０の凹部１０Ｈ内に水を滞留、好ましくは、水を充填させるステップである。
【００３２】
撹拌ステップでは、ヒ素吸着体１０と泥水１１とが混在したヒ素吸着体混入泥水１２を所定時間（例えば５分間〜１５分間）撹拌する。
ヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌した場合、水中のヒ酸イオン（ヒ素）と鉄イオンと水分子とが反応して生成されたヒ酸鉄結晶が鉄粉の表面に固定化され、かつ、浸水ステップを行ったことによりヒ素吸着体１０の表面の凹部１０Ｈ内に水が充填されているので、泥水１１が凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすい状態となって泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０が凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなることで、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっている。
また、ヒ素吸着体１０はバインダーとして親水性を有した有機バインダーを使用しているため、ヒ素吸着体１０中の親水性を有した有機バインダーと泥水１１中の水分子とが結合しやすくなり、有機バインダーに泥水１１中のヒ素が泥水１１とともに近づきやすくなることで、当該ヒ素が鉄粉の表面に固定化されやすくなるとともに、ヒ素が凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなるので、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっている。
さらに、上述したように、ヒ素吸着体１０は、親水性を有した有機バインダー粒子が、ゼオライト粒子の表面、及び、鉄粉の表面に点状に配置され、鉄粉の露出表面及びゼオライト粒子の露出表面が多いヒ素吸着体１０であるため、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっている。
【００３３】
また、浸水ステップを行ったヒ素吸着体１０は、表面の凹部１０Ｈ内に水が充填された状態となっていて泥水１１が凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすくなるため、泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０が凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなっており、また、親水性を有した有機バインダーにより結合されているため、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなっているので、ヒ素吸着体１０がヒ素を吸着するのに要する時間も早くなる。
【００３４】
以上説明したように、実施形態２のヒ素吸着体１０によれば、泥水１１中で撹拌された場合でも崩れ難く、泥水１１中で撹拌されてヒ素を吸着した後に泥水１１中から容易に回収できるため、泥水を再利用又は廃棄できるとともに、ヒ素吸着体１０Ａの再利用が可能となる。
また、実施形態２のヒ素除去方法によれば、ヒ素を含有した泥水１１中にヒ素吸着体１０を投入して撹拌すればよいので、作業毎に所望のヒ素吸着効果を得ることができる。また、泥水１１中で撹拌されてヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを泥水１１中から容易に回収できるため、泥水を再利用又は廃棄できるとともに、ヒ素吸着能力が残っているヒ素吸着体１０Ａの再利用が可能となる。
また、投入ステップの前に、ヒ素吸着体１０を水に浸けておくことで、ヒ素吸着体１０の表面の凹部１０Ｈ内に水が充填されるので、泥水１１が凹部１０Ｈ内の水に浸透しやすい状態となって泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０が凹部１０Ｈ内に取り込まれやすくなり、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着されやすくなる。
また、撹拌ステップの後に、撹拌後のヒ素吸着体混入泥水１２をヒ素除去処理済み泥水１１Ａとヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａとに篩３で篩分ける篩分けステップを備え、篩３上に残ったヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを回収するようにしたので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを簡単に回収できるようになる。特に、篩３として目開きの大きさが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の篩を用いた場合、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａが篩３上に残りやすくなり、ヒ素を吸着したヒ素吸着体をより多く簡単に回収できるようになる。
また、ヒ素吸着体１０として、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍで、かつ、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成された棒状体を用いたので、ヒ素吸着体１０の表面積が増大するためヒ素吸着面積が増えるとともに、形状保持性が向上して、泥水１１中で撹拌された場合でもより崩れ難くなり、篩３の上に残りやすくなるので、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａをより多く簡単に回収できるようになる。また、ヒ素吸着体を球体とした場合、ヒ素が球体の中心部まで浸透しにくくなるが、実施形態ではヒ素吸着体１０を上述したような棒状体に形成したので、ヒ素がヒ素吸着体１０の中心部まで浸透しやすくなり、ヒ素を吸着しやすくなる。
即ち、ヒ素吸着体１０は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体に形成され、かつ、表面には、多数の凹部１０Ｈが形成されていることで、ヒ素吸着体１０の表面積が増大してヒ素吸着面積が増え、さらに、捩じられたような形状、捩じ曲げられたような形状、折り曲げられたような形状等に形成されたことで、ヒ素吸着体１０の表面積がより増大してヒ素吸着面積が増え、ヒ素を吸着しやすいヒ素吸着体１０となる。
【００３５】
尚、上述した方法では、水に所定時間浸した後のヒ素吸着体１０、即ち、浸水ステップを行った後のヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌するようにしたが、乾燥したヒ素吸着体１０を泥水１１中に投入して撹拌するようにしてもよい。この場合、ヒ素吸着体１の表面の凹部１０Ｈ内にヒ素が付着した粘土粒子１１０が取り込まれるまでに時間がかかり、ヒ素吸着体１０がヒ素を吸着するのに要する時間が長くなる可能性があるが、撹拌時間を長くすれば、泥水１１中のヒ素がヒ素吸着体１０に吸着される。
また、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを篩分けして回収するようにしたが、ヒ素を吸着したヒ素吸着体１０Ａを磁石で吸引して回収するようにしてもよい。この場合でも、ヒ素吸着用鉄粉と比べてヒ素吸着体１０Ａが格段に大きい状態で残るため、磁石で回収しやすくなる。
【００３６】
実施形態３
図４に示すように、ヒ素を含有した泥水１１を容器５１に溜めておき、回転可能及び昇降可能に構成された籠５０の中に実施形態１又は実施形態２で説明したヒ素吸着体１０を入れて、図４（ａ）に示すように、ヒ素吸着体１０が入った籠５０を下降させて容器５１内の泥水１１中に入れた後、当該ヒ素吸着体１０が入った籠５０を回転させることにより、泥水１１中のヒ素をヒ素吸着体１０に吸着させた後、図４（ｂ）に示すように、籠５０を上昇させて泥水１１中から取り出すようにしてもよい。
尚、籠５０は、泥水１１中のヒ素が付着した粘土粒子１１０が通過可能で、かつ、ヒ素吸着体１０が通過不能な大きさの網目状の図外の開口を有し、当該開口を介してヒ素の付着した粘土粒子１１０が籠５０内に入り込んでヒ素吸着体１０に吸着されるように構成されている。
また、籠５０は、籠５０の回転中心軸６１が図外のモータ等の回転駆動源により回転するように構成された回転体６０に連結され、当該回転体６０を回転させることで回転可能に構成されている。
また、籠５０は、ヒ素吸着体１０を籠５０内に投入し、かつ、ヒ素吸着体１０Ａを籠５０内から取り出すための、例えば上部開口を有し、この上部開口を蓋５０ｔで塞いで撹拌中にヒ素吸着体１０が籠５０内から外に飛び出さないように構成されている。
実施形態３によれば、ヒ素吸着体１０の泥水１１中での撹拌作業、及び、撹拌作業後のヒ素吸着体１０の回収作業を容易に行えるようになる。
【００３７】
また、実施形態３によれば、ヒ素を含有した泥水１１を複数の容器５１に溜めておいて、ヒ素吸着体１０が入った籠５０を移動させて各容器５１内の泥水１１中に順番に順次投入することで、ヒ素吸着体１０を連続使用することが可能となり、作業の効率化が図れる。
【００３８】
尚、実施形態３においては、ヒ素吸着体１０が入った籠５０を泥水１１中で垂直方向又は水平方向に揺らすようにしてもよい。即ち、ヒ素吸着体１０が入った籠５０を泥水１１中で動かすことにより、泥水１１を撹拌して、ヒ素の付着した粘土粒子１１０が籠５０内に入り込んでヒ素吸着体１０に吸着されるように構成されていればよい。
【００３９】
また、上述した実施形態１においては、第２の鉄粉粒子として酸化鉄粉粒子を用いて形成されたヒ素吸着体１０を示したが、第２の鉄粉粒子としては酸化鉄粉粒子以外の鉄粉粒子を用いてもよい。即ち、第１の鉄粉粒子と、第１の鉄粉粒子よりも粒径の小さい第２の鉄粉粒子とを用い、これら粒径の異なる第１の鉄粉粒子と第２の鉄粉粒子とが親水性を有した有機バインダーにより結合されて形成されたヒ素吸着体であってもよい。
また、本発明において、ヒ素吸着体は、直径５ｍｍ〜６ｍｍ、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体に形成されることが好ましいが、直径５ｍｍ〜６ｍｍより大きく逸脱しない程度、長さ１５ｍｍ〜３０ｍｍより大きく逸脱しない程度の棒状の塊に形成された構成であればよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ヒ素吸着体、１０Ａ  ヒ素を吸着したヒ素吸着体、１１  泥水、
１１Ａ  ヒ素除去処理済み泥水、１２  ヒ素吸着体混入泥水、５０  籠。
【図１】
2016043353.tif 000003
【図２】
2016043353.tif 000004
【図３】
2016043353.tif 000005
【図４】
2016043353.tif 000006