(57)【要約】【課題】製造が容易で機械的強度が高いハロゲンオキソ酸吸着剤、その製造方法、及びハロゲンオキソ酸含有水の処理方法を提供する。【解決手段】本実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤は、表面が少なくともアルミナである担体と、この表面に担持された４価のセリウムと、前記表面に担持された陰イオンと、を具備する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が少なくともアルミナである担体と、この表面に担持された４価のセリウムと、前記表面に担持された陰イオンと、を具備することを特徴とする三元系のハロゲンオキソ酸吸着剤。
【請求項２】
前記陰イオンが、硝酸イオン及び塩化物イオンから選ばれる少なくとも一種のイオンであることを特徴とする請求項１記載のハロゲンオキソ酸吸着剤。
【請求項３】
表面が少なくともアルミナである担体を３価のセリウムイオンが含まれる水溶液に浸漬して前記セリウムイオンを担持する工程と、次いで前記水溶液に過酸化水素水を加えて前記セリウムイオンを４価のセリウムイオンに酸化する工程と、を具備することを特徴とするハロゲンオキソ酸吸着剤の製造方法。
【請求項４】
表面が少なくともアルミナである担体表面に４価のセリウム及び陰イオンを担持させた三元系のハロゲンオキソ酸吸着剤を準備する工程と、この吸着剤にハロゲンオキソ酸イオン含有の被処理水を接触させて前記被処理水からハロゲンオキソ酸イオンを除去する工程と、を具備することを特徴とするハロゲンオキソ酸含有水の処理方法。
【請求項５】
表面が少なくともアルミナである担体表面に４価のセリウム及び陰イオンを担持させた三元系のハロゲンオキソ酸吸着剤を準備する工程と、この吸着剤にハロゲンオキソ酸イオン含有の被処理水を接触させて前記被処理水中の前記ハロゲンオキソ酸イオンの濃度を低減する工程と、を具備することを特徴とするハロゲンオキソ酸含有水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ハロゲンオキソ酸吸着剤、その製造方法、及びそれを用いた水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
臭素は地下水、河川水等に陰イオンの形態で少量存在しているが、オゾン処理等の酸化処理によって発ガン性の懸念が指摘されている臭素酸イオンに酸化されうる。臭素酸イオンは水道水中の基準値が１０ｐｐｂと低いため、飲料水として用いる場合には吸着や還元によって除去するのが望ましい。例えば特許文献１では鉄とアルミニウムの複合水酸化物により還元する方法が開示されているが、複合酸化物は高温高圧下で行われる水熱反応によって製造する必要があるため、その製造は容易ではない。
【０００３】
一方、化石燃料を使用することなく炭酸ガスを発生しない原子力を利用した発電は地球温暖化対策として有望であるが、突発的な不慮の事態では環境中に放射性ヨウ素が放出される懸念が指摘されており、大気中や水中で酸化されてヨウ素酸イオンが形成されうる。この場合にはヨウ素酸イオンを吸着して回収することで環境保護に大きく貢献できる為、高い効率で選択的に吸着しうる吸着剤の登場が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５５８６１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】平松良雄、岡行俊、木山英郎、日本鉱業会誌Ｖｏｌ．８１、Ｎｏ．９３２、ｐｐ１０２４−１０３０（１９６５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、機械的強度が高く、製造が容易なハロゲンオキソ酸吸着剤、その製造方法、及びそれを用いた水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の三元系のハロゲンオキソ酸吸着剤は、表面が少なくともアルミナである担体と、この表面に担持された４価のセリウムと、前記表面に担持された陰イオンと、を具備する。また、ハロゲンオキソ酸吸着剤の製造方法は、表面が少なくともアルミナである担体を３価のセリウムイオンが含まれる水溶液に浸漬して前記セリウムイオンを担持する工程と、次いで前記水溶液に酸化剤を加えて前記セリウムイオンを４価のセリウムイオンに酸化する工程とを具備する。さらに、ハロゲンオキソ酸含有水の処理方法は、表面が少なくともアルミナである担体表面に４価のセリウム及び陰イオンを担持させた三元系のハロゲンオキソ酸吸着剤を準備する工程と、この吸着剤にハロゲンオキソ酸イオン含有の被処理水を接触させて、前記被処理水からハロゲンオキソ酸イオンを除去するか又は濃度を低減する工程と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤を用いた水処理システムの概念図である。
【図２】実施形態の水処理システムの要部である水処理タンクの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（ハロゲンオキソ酸吸着剤）
実施形態のハロゲン吸着剤は、表面が少なくともアルミナである担体と、この担体に担持されたセリウムと陰イオンと、を少なくとも含む。表面が少なくともアルミナである担体は、純粋なアルミナやアルミナ比の高いシリカアルミナ担体でも良いし、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、マグネシア、シリカマグネシア、チタニア、ジルコニア、またはアルミニウム合金を基材とし、その基材表面に薄くアルミナが被覆された複合構造の担体でも良い。この複合構造であれば、表面に被覆されたアルミナがセリウム及び陰イオンを強固に担持するのに適している為である。また、陰イオンは、硝酸イオン及び塩化物イオンから選ばれるイオンであれば好ましいが、硝酸イオン・塩化物イオンそれぞれ単体でも或いは同時に選択して使用しても良い。近い性質を有するため、同様の作用・効果が得られるからである。
【００１０】
本実施形態における担体の大きさは、平均一次粒径が１００μｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。担体の平均一次粒径を１００μｍ以上５ｍｍ以下とすると、例えば、ハロゲンオキソ酸吸着を行う際に、ハロゲンオキソ酸吸着剤のカラム、カートリッジやタンクへの充填率の高さと通水のしやすさとを両立させることができる。平均一次粒径が１００μｍ未満であると、ハロゲンオキソ酸吸着剤のカラム等への充填率が高くなり過ぎて空隙の割合が減少するため、通水がしにくくなることがある。一方、平均一次粒径が５ｍｍを超えると、ハロゲンオキソ酸吸着剤のカラム等への充填率が低くなり過ぎて空隙が増大し、通水はしやすくなるが、ハロゲンオキソ酸吸着剤とハロゲンオキソ酸を含む排水との接触面積が減少するので、ハロゲンオキソ酸吸着剤によるハロゲンオキソ酸の吸着割合が減少することがある。好ましい担体の平均一次粒径は１００μｍ以上２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、１００μｍ以上３００μｍ以下、又は、３００μｍ以上１ｍｍ以下である。１００μｍ以上３００μｍ以下の場合にはハロゲンオキソ酸吸着剤の比表面積を大きくできることから好ましい。また、３００μｍ以上１ｍｍ以下の場合には通水による圧力損失が少なく好ましい。
【００１１】
平均一次粒径は、篩い分け法により測定することができる。具体的には、ＪＩＳＺ８９０１：２００６「試験用粉体及び試験用粒子」に従い、目開きが１００μｍから５ｍｍの間であるふるいを複数個用いて篩い分けることにより測定することができる。
【００１２】
アルミナの酸性、中性、塩基性といった酸塩基性や、アルファ型、ベータ型、ガンマ型といった結晶形については特に制限はないが、比表面積が大きいほうがセリウムの担持量を増やせるので好ましい。
【００１３】
なお、本実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤は、担体の大きさを変化させるのみで、吸着剤そのものの大きさを調整することができ、扱いが容易な吸着剤を得るためには、担体の大きさを所定の大きさに設定すればよいことが分かる。すなわち、造粒等の操作を行うことなく、粒状の吸着剤を直ちに得ることができ、扱いが容易なハロゲンオキソ酸吸着剤を得ることができる。また、上記の通り造粒等を行う必要がないので、扱い容易なハロゲンオキソ酸吸着剤を得るために必要な製造工程を簡略化することができ、製造工程の簡略化、コストの低減を図ることができる。
【００１４】
実施形態のセリウムは、担体を３価のセリウム(以下（ＩＩＩ）と記載する)イオンを含む溶液に含浸し、酸化剤によって酸化することによって担体上に担持させる。また、セリウム（ＩＩＩ）イオンの対イオンや酸化剤由来の陰イオンも同時に担体上に担持される。
【００１５】
セリウム（ＩＩＩ）を含む化合物としては、硝酸セリウム（ＩＩＩ）、硫酸セリウム（ＩＩＩ）、塩化セリウム（ＩＩＩ）などの水溶性セリウム塩が好ましい。これらの塩に含まれる陰イオンは吸着剤に含まれる。また、このセリウム化合物とともに、他の希土類金属化合物例えばプラセオジムやテルビウム，非希土類金属化合物例えばアルミニウムやジルコニウム，チタンの塩を併用したり，それらの金属とセリウムを含む複塩を用いたりしても良い。良好にセリウム（ＩＩＩ）とともに担持され，吸着に寄与する為である。
【００１６】
前記酸化剤としては過酸化水素、過硫酸水素ナトリウム、過硫酸水素カリウム、過硫酸水素アンモニウム、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドなどを用いることができるが、過酸化水素は副生物が水だけであり好ましい。過酸化水素は必要に応じて水で希釈して使用できる。安全面から水で希釈された過酸化水素水を用いるのが好ましい。
【００１７】
陰イオンはイオン交換によって置換することができる。例えば、硝酸セリウム（ＩＩＩ）を用いて製造したハロゲンオキソ酸吸着剤を適当な濃度の食塩水に含浸することによって硝酸イオンが塩化物イオンに置換される。
【００１８】
実施形態におけるハロゲンオキソ酸吸着剤は、これを形成する４価のセリウム(以下（ＩＶ）と記載する)が排水中のハロゲンオキソ酸イオンを吸着すると考えられる。すなわち、排水中においてハロゲンオキソ酸はアニオンの形態で存在するが、このようなアニオンがハロゲンオキソ酸吸着剤中のセリウム（ＩＶ）と相互作用することによって、排水中のハロゲンオキソ酸を吸着するものと考えられる。ハロゲンオキソ酸の吸着後には、吸着剤を構成する陰イオンが、吸着したハロゲンオキソ酸と同程度のモル数脱離することがイオンクロマトグラフィーにより明らかになっている。したがって、イオン交換が主たる吸着機構であると推定される。
【００１９】
主にイオン交換で吸着されることから、担体表面に形成された化合物のうち，主に吸着に寄与している化合物は酸化セリウム（ＣｅＯ２）ではないことがわかる。どのような化合物が担体表面に形成されているかは現時点では不明である。しかしながら、セリウム（ＩＩＩ）塩に含まれる陰イオンがイオン交換により放出されることから、例えば、ＣｅＯ（Ｘ）２、Ｃｅ２ＯＸ３、Ｃｅ（ＯＨ）ｎＸ４−ｎ、ＣｅＯ（ＯＨ）ｎＸ２−ｎ、Ｃｅ２Ｏ（ＯＨ）ｎＸ６−ｎ、Ｃｅ２Ｏ２（ＯＨ）ｎＸ４−ｎ（Ｘは硝酸イオンや塩化物イオン）のようなセリウム（ＩＩＩ）塩に含まれる陰イオンや水酸化物イオンを含むセリウム（ＩＶ）化合物が生成していることが推定される。また、一部にセリウム（ＩＩＩ）が含まれる可能性もある。
【００２０】
（ハロゲンオキソ酸吸着剤の製造方法）
次に、本実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤の製造方法について説明する。ただし、以下に説明する製造方法は一例であって、本実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤が得られる限りにおいて特に限定されるものではない。実施形態のハロゲンオキソ酸吸着剤の製造方法は、例えば、アルミナ担体にセリウム（ＩＩＩ）イオンを接触させる工程と、セリウム（ＩＩＩ）イオンをセリウム（ＩＶ）イオンに酸化する工程とを含む。
【００２１】
最初に、アルミナ担体を準備し、セリウム（ＩＩＩ）イオンを含む水溶液中に含浸する。担体に気泡が付着することがあるが、気泡は撹拌や超音波照射によって除去する。含浸は室温で行っても構わないが、適宜加熱することができる。
【００２２】
十分な時間アルミナ担体を含浸させた後、過酸化水素水を加えてセリウム（ＩＩＩ）をセリウム（ＩＶ）に酸化する。酸化剤の過酸化水素水は市販の３０％前後の濃度のものが安全面と反応性の観点から好ましい。反応は室温で行っても構わないが、加熱することによって酸化を促進することができる。１００℃以上では急激に水が沸騰し、過酸化水素が濃縮されて爆発するおそれがあるため、安全を考慮して９０℃以下であるのが好ましい。
【００２３】
アルミナ担体表面に形成されたセリウム化合物に含まれる陰イオンをイオン交換によって置換する場合、例えば、硝酸セリウム（ＩＩＩ）を用いて製造したハロゲンオキソ酸吸着剤を適当な濃度の食塩水に含浸することによって硝酸イオンを塩化物イオンに置換することができる。
【００２４】
（ハロゲンオキソ酸吸着システム及びハロゲンオキソ酸吸着剤の使用方法）
次に、上述したハロゲンオキソ酸吸着剤を用いた吸着システム及びその使用方法、即ち、ハロゲンオキソ酸を含む被処理水の処理方法について説明する。ハロゲンオキソ酸吸着システムは、ハロゲンオキソ酸吸着剤を具備する吸着手段と、吸着手段へハロゲンオキソ酸化合物を含有する被処理媒体を供給する供給手段と、吸着手段から被処理媒体を排出する排出手段と、吸着手段の供給側または排出側の少なくとも一方に設けられた被処理媒体中のハロゲンオキソ酸化合物の含有量を測定するための測定手段と、測定手段からの情報に基づき求められる値が予め設定した値に達した時に前記供給手段から吸着手段への被処理媒体の供給量を減じるための制御手段と、を有する。
【００２５】
図１は、本実施形態におけるハロゲンオキソ酸吸着に使用する水処理装置の概略構成と水処理システムを示す概念図である。
【００２６】
図１に示すように、本装置においては、上述したハロゲンオキソ酸吸着剤が充填された水処理用タンクＴ１及びＴ２が並列に配置されるとともに、水処理用タンクＴ１及びＴ２の外方には接触効率促進手段Ｘ１及びＸ２が設けられている。接触効率促進手段Ｘ１及びＸ２は、機械攪拌装置又は非接触の磁気攪拌装置とすることができるが、必須の構成要素ではなく省略してもよい。
【００２７】
また、水処理用タンク（吸着手段）Ｔ１及びＴ２には、排水供給ライン（供給手段）Ｌ１、Ｌ２及びＬ４を介して、ハロゲンオキソ酸化合物を含む排水（被処理水）が貯留された排水貯留タンクＷ１が接続されており、排水排出ライン（排出手段）Ｌ３、Ｌ５及びＬ６を介して外部に接続されている。
【００２８】
なお、供給ラインＬ１、Ｌ２、及びＬ４には、それぞれバルブ（制御手段）Ｖ１、Ｖ２、及びＶ４が設けられており、排出ラインＬ３及びＬ５には、それぞれバルブＶ３及びＶ５が設けられている。また、供給ラインＬ１にはポンプＰ１が設けられている。さらに、排水貯留タンクＷ１、供給ラインＬ１及び排出ラインＬ６には、それぞれ濃度測定手段（測定手段）Ｍ１、Ｍ２及びＭ３が設けられている。
【００２９】
上述したバルブ、ポンプの制御及び測定装置における測定値のモニタリングは、制御部Ｃ１によって一括集中管理されている。
【００３０】
図２に、配管４（Ｌ２−Ｌ４）と接続したハロゲンオキソ酸吸着剤が充填された水処理用タンクＴ１、Ｔ２の断面模式図を示す。図中の矢印は処理水の流れる方向を表している。水処理用タンクＴ１、Ｔ２は、ハロゲンオキソ酸吸着剤１と、ハロゲンオキソ酸吸着剤を収容するタンク２と、ハロゲンオキソ酸吸着剤がタンク２外に漏出しないための仕切り板３から構成される。水処理用タンクＴ１、Ｔ２としては、タンク２そのものが交換可能なカートリッジ型の形態でも良いし、タンク２内のハロゲンオキソ酸吸着剤を交換可能な形態でもよい。ハロゲン以外にも吸着して回収させるものがある場合は、他の吸着剤をタンク２に収容することができる。
【００３１】
次に、図１に示す装置を用いたハロゲンの吸着操作について説明する。最初に、水処理用タンクＴ１及びＴ２に対して、排水をタンクＷ１からポンプＰ１により排水供給ラインＬ１、Ｌ２及びＬ４を通じて水処理用タンクＴ１及びＴ２に供給する。このとき、排水中のハロゲンは水処理用タンクＴ１及びＴ２に吸着され、吸着後の排水は排水排出ラインＬ３、Ｌ５を通じて外部に排出される。
【００３２】
この際、必要に応じて接触効率促進手段Ｘ１及びＸ２を駆動させ、水処理用タンクＴ１及びＴ２内に充填されたハロゲンオキソ酸吸着剤と排水との接触面積を増大させ、水処理用タンクＴ１及びＴ２によるハロゲンの吸着効率を向上させることができる。
【００３３】
ここで、水処理用タンクＴ１及びＴ２の、供給側に設けた濃度測定手段Ｍ２と排出側に設けた濃度測定手段Ｍ３により水処理用タンクＴ１及びＴ２の吸着状態を観測する。吸着が順調に行われている場合、濃度測定手段Ｍ３により測定されるハロゲンの濃度は、濃度測定手段Ｍ２で測定されるハロゲンの濃度よりも低い値を示す。しかしながら、水処理用タンクＴ１及びＴ２におけるハロゲンの吸着が次第に進行するにつれ、供給側及び排出側に配置された濃度測定手段Ｍ２及びＭ３における前記ハロゲンの濃度差が減少する。
【００３４】
したがって、濃度測定手段Ｍ３が予め設定した所定の値に達し、水処理用タンクＴ１及びＴ２によるハロゲンの吸着能が飽和に達したと判断した場合は、濃度測定手段Ｍ２、Ｍ３からの情報に基づき、制御部Ｃ１がポンプＰ１を一旦停止し、バルブＶ２、Ｖ３及びＶ４を閉め、水処理用タンクＴ１及びＴ２への排水の供給を停止する。
【００３５】
水道原水、水道水、農業用水、工業用水などはｐＨ調整をした後に処理することが事実上困難であるが、これらについてもｐＨ調整なく処理することが可能である。水処理用タンクＴ１及びＴ２が飽和に達した後は、適宜新規なハロゲンオキソ酸吸着剤が充填された水処理用タンクと交換し、ハロゲンオキソ酸吸着が飽和に達した水処理用タンクＴ１及びＴ２は、適宜必要な後処理に供される。例えば、水処理用タンクＴ１及びＴ２が放射性ハロゲンオキソ酸を含む場合は、例えば、水処理用タンクＴ１及びＴ２を粉砕した後、セメント固化し放射性廃棄物として、地下施設等に保管する。
【００３６】
ここで、被処理水の連続処理を可能とする為に、別途ハロゲンオキソ酸吸着剤の保持タンクＤ１を設置している。このタンクＤ１からハロゲンオキソ酸吸着剤を供給ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１４を通じてポンプＰ２によりタンクＴ１、Ｔ２に供給できるようになっている。吸着剤は水に浸すことにより流体として送付・移動させることができる。そして、吸着剤にハロゲンオキソ酸が吸着された後、吸着剤を排出ラインＬ１３、Ｌ１５、Ｌ１６を通じて貯蔵タンクＲ１に一時保管することにより、処理装置を停止させることなく、連続して被処理水の処理を進めることができる様になっている。ここでＭ１１はタンクＤ１中のハロゲンオキソ酸吸着剤の量を測定する測定装置、Ｍ１２は、吸着剤の排出量を測定する装置、Ｍ１３は貯蔵タンクＲ１内の吸着剤の量を測定する装置である。また、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６は、制御部Ｃ１の制御信号に従って接続されたそれぞれのライン中を移動する吸着剤の移動量をコントロールする制御バルブである。
【実施例】
【００３７】
＜実施例１＞
磁気攪拌子を入れたナスフラスコ（１００ｍＬ）に、硝酸セリウム（ＩＩＩ）（０．６ｇ）、イオン交換水（３ｍＬ）を入れ、攪拌して均一溶液とした。ここに事前に準備していたアルミナ粒子（粒径９０−４２５μｍ、３．０ｇ）を入れ、２０℃で５分間攪拌した。次いで３５％過酸化水素水（３ｍＬ）を加え、２０℃で３０分間撹拌した。続いて、イオン交換水を適量加えてアルミナに担持されなかった微細なセリウム（ＩＶ）化合物を分散させ、アルミナのみが沈殿した後にデカンテーションで上澄みを除去した（３回繰り返し）。アルミナは桐山ロートに移し、イオン交換水で十分に洗浄した。その後、減圧下で乾燥し、実施例１の吸着剤を橙色粒子として得た（収量３．３ｇ）。この吸着剤を図１で説明したハロゲンオキソ酸吸着剤１として使用した。
【００３８】
＜実施例２＞
実施例１の２０℃を３０℃に変えて製造工程を行い、実施例２の吸着剤を得た。その他、実施例1と同様な製造工程及び処理工程に関する説明は省略した。以下の実施例及び比較例の説明でも同様である。
【００３９】
＜実施例３＞
実施例１の２０℃を５０℃に変えて製造工程を行い、実施例３の吸着剤を得た。
【００４０】
＜実施例４＞
実施例１の２０℃を６０℃に変えて製造工程を行い、実施例４の吸着剤を得た。
【００４１】
＜実施例５＞
実施例１の２０℃を７０℃に変えて製造工程を行い、実施例５の吸着剤を得た。
【００４２】
＜実施例６＞
実施例１の２０℃を８０℃に変えて製造工程を行い、実施例６の吸着剤を得た。
【００４３】
＜実施例７＞
実施例１の２０℃を９０℃に変えて製造工程を行い、実施例７の吸着剤を得た。
【００４４】
＜実施例８＞
実施例７の吸着剤（５００ｍｇ）をガラス製スクリュー瓶（２０ｍＬ）に量り取り，ここに１０ｗｔ％食塩水を５ｍＬ加えた。ミックスローター（１００ｒｐｍ）で室温下１時間撹拌した。次いで吸引ろ過で吸着剤を回収し、イオン交換水で十分洗浄した。その後、減圧下で乾燥し、実施例８の吸着剤を得た（収量４７８ｍｇ）。
【００４５】
＜比較例１＞
実施例１のアルミナ粒子に対して製造工程を行わずに未処理のままとすることで、比較例１の吸着剤を得た。
【００４６】
＜比較例２＞
市販の水酸化セリウム系吸着剤（日本海水製リードＢ）を室温で一晩風乾し、比較例２の吸着剤を得た。
【００４７】
＜比較例３＞
実施例１のアルミナ粒子をシリカゲル粒子（粒径６３−２１０μｍ）に変えて実験を行い、比較例３の吸着剤を得た。
【００４８】
＜比較例４＞
実施例１のアルミナ粒子をゼオライト粒子（フォージャサイト、粒径５００−１１８０μｍ）に変えて実験を行い、比較例４の吸着剤を得た。
【００４９】
(ハロゲンオキソ酸吸着試験)
ポリエチレン製広口ビン（１００ｍＬ）にハロゲンオキソ酸吸着剤（０．０１０ｇ）を入れ、ここに０．３ｍｍｏｌ／Ｌヨウ化ナトリウム水溶液または臭素酸カリウム水溶液（５０ｍＬ）を加えた。蓋を閉めた後に、振盪機（６０ｒｐｍ、２５℃）で２４時間攪拌した。攪拌終了後、ただちに０．４５μｍのセルロースメンブレンフィルターでろ過した。
【００５０】
イオンクロマトグラフィーによってハロゲンオキソ酸濃度を定量した。イオンクロマトグラフ装置にはＷａｔｅｒｓ社製、ａｌｉａｎｃｅ  ２６９５を用い、カラムにはＳｈｏｄｅｘ  ＩＣ  ＳＩ−９０  ４Ｅを、溶離液には１．８ｍＭ炭酸ナトリウム−１．７ｍＭ炭酸水素ナトリウム水溶液を使用した。使用した被処理水に含まれるハロゲンオキソ酸濃度と、吸着試験を行った被処理水中の残留ハロゲンオキソ酸濃度の差を取ることで吸着されたハロゲンオキソ酸量を算出し、使用した吸着剤量からハロゲンオキソ酸吸着量を求めた。
【００５１】
（ハロゲンオキソ酸吸着剤圧縮試験）
オートグラフ装置を用いて吸着剤の圧縮試験を行った。破断点の荷重を元に非特許文献１記載の式（１）に基づいて圧縮強度Ｓｔ（ＭＰａ）を算出した。
【数１】
2016172240.tif 000002
【００５２】
ここでＦ０は荷重（Ｎ）であり，πは円周率，ａは粒子半径（ｍｍ）である。担体が樹脂などであり破断の前に塑性変形する場合、弾性変形の終了点の荷重を元に同様に式（１）より圧縮強度Ｓｔを算出した。７粒子について試験し、最小値と最大値を除いた５データについてＱテスト（９０％の信頼限界）を行い、棄却されなかったデータから平均圧縮強度を求めた。オートグラフ装置には島津製作所製、マイクロオートグラフＭＳＴ−Ｉを用い、ストローク速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００５３】
以上、実施例１から８、比較例１と２で得たハロゲンオキソ酸吸着剤について、臭素酸カリウム水溶液を用いて上述の試験を行った結果を表１に示す。
【表１】
2016172240.tif 000003
【００５４】
実施例１から８、比較例１から４で得たハロゲンオキソ酸吸着剤について、ヨウ素酸ナトリウム水溶液を用いて上述の試験を行った結果を表２に示す。
【表２】
2016172240.tif 000004
【００５５】
実施例１から７、比較例１と２で得たハロゲンオキソ酸吸着剤について、圧縮試験を行った結果を表３に示す。
【表３】
2016172240.tif 000005
【００５６】
表１の結果から、実施例１から８の吸着剤(反応温度が２０℃〜９０℃)は比較例１、２よりも高い臭素酸吸着量を示すことがわかった。さらに、反応温度が７０℃を超えると吸着量がわずかに増加し、９０℃で合成したものは他の実施例に比べて優れた吸着量を示した。これは、より高温で処理を行うことにより、セリウム（ＩＶ）の含有量が増加したためであると推測される。食塩水で処理をして塩化物イオンに置換させた実施例８は硝酸イオンを有する実施例７よりも高い吸着量を示した。
【００５７】
また、ヨウ素酸吸着（表２）においても、実施例１から８の吸着剤は比較例１から４よりも高い吸着量を示すことが分かった。反応温度が６０℃を超えると吸着量が増加するが、臭素酸吸着の場合と同じく高温での処理による効果であると推定される。食塩水で処理した実施例８も比較例１から４より高い吸着量を示した。アルミナ以外の担体として、シリカゲル、ゼオライトを用いた比較例３、４では吸着量は小さく、アルミナが好適な担体であることがわかる。なお、表４には実施例１から７の吸着剤についてヨウ素酸吸着量と硝酸放出量を示している。吸着されたヨウ素酸の物質量と放出された硝酸の物質量は同程度であり、イオン交換型の吸着機構が主であることが推定される。
【表４】
2016172240.tif 000006
【００５８】
圧縮試験の結果（表３）、実施例１から７は比較例１や２よりも大きな圧縮強度を示すことがわかった。特に比較例２に比べると実施例１から７は３倍以上の圧縮強度が得られている。吸着塔に吸着剤を充填すると、下部では自重により大きな荷重がかかり破壊されるおそれがある。このため圧縮強度の高い実施例１から７の吸着剤は比較例１や２より多く吸着塔に充填できることがわかる。また、実施例１から７は基材である比較例１に比べて圧縮強度が向上している。詳細な原因は今ところ明らかではないが、例えば粒子空孔にセリウム（ＩＶ）の化合物が析出し，結着剤として働いている可能性が推定される。
【００５９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｔ１、Ｔ２  水処理用カラム
Ｐ１  ポンプ
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３  濃度測定手段
Ｃ１  制御部
Ｗ１  排水貯留タンク
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４  排水供給ライン
Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６  排水排出ライン
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５  バルブ
Ｘ１、Ｘ２  接触効率促進手段
１  ハロゲンオキソ酸吸着剤
２  タンク
３  仕切り板
４  配管
【図１】
2016172240.tif 000007
【図２】
2016172240.tif 000008