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フッ素不溶化剤、含有フッ素の溶出を低減させた石膏及びフッ素汚染土壌の処理方法

国内特許コード P130009607
掲載日 2013年7月16日
出願番号 特願2010-532747
登録番号 特許第5582356号
出願日 平成20年10月10日(2008.10.10)
登録日 平成26年7月25日(2014.7.25)
国際出願番号 JP2008068441
国際公開番号 WO2010041330
国際出願日 平成20年10月10日(2008.10.10)
国際公開日 平成22年4月15日(2010.4.15)
発明者
  • 袋布 昌幹
  • 丁子 哲治
  • 藤田 巧
  • 中野 宏一
  • 森岡 一郎
  • 森 克巳
  • 日和佐 雅哉
  • 前田 誠
  • 竹中 一将
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
  • チヨダウーテ株式会社
発明の名称 フッ素不溶化剤、含有フッ素の溶出を低減させた石膏及びフッ素汚染土壌の処理方法
発明の概要 簡単な作業でより経済的に且つ効率的にフッ素を含有する石膏やフッ素で汚染された土壌等からのフッ素の溶出量を一応の目安として土壌環境基準の0.8mg/L以下にまで低減させることができるフッ素不溶化剤、これを用いて含有フッ素の溶出量を低減させた石膏、及びこれを用いるフッ素汚染土壌の処理方法を提供する。
フッ素不溶化剤として、リン酸水素カルシウム二水和物を、水/リン酸水素カルシウム二水和物の質量比が25以上となる40℃以上の水中で0.5分以上活性化したものを用いた。
従来技術、競合技術の概要



従来、含有フッ素の溶出を低減させる石膏の処理方法として、フッ素を含有する石膏にアルミン酸ナトリウムのようなアルミニウム化合物を加える方法(例えば特許文献1参照)、フッ素を含有する石膏スラリーにアルカリを加えてpHを9以上に上げた後、酸を加えてpHを下げ幅1以上の6以上に調整し、必要に応じて第三リン酸カルシウムのようなリン酸カルシウムを加える方法(例えば特許文献2参照)、フッ素を含有する石膏にリン酸水素カルシウム二水和物を加える方法(例えば非特許文献1参照)等が知られている。しかし、特許文献1のようにアルミン酸ナトリウムのようなアルミニウム化合物を加える従来法には、加える薬剤の性質上、その取扱いが厄介という問題があり、また特許文献2のようにpHを一定の値や幅で上下させて調整する従来法には、工数が多く、操作が煩雑という問題があって、更に非特許文献1のように単にリン酸水素カルシウム二水和物を加えるだけの従来法には、所期の効果を発現させようとすると相応に多量のリン酸水素ナトリウム二水和物が必要となり、非経済的という問題がある。





またフッ素で汚染された土壌からのフッ素の溶出量を低減させる方法として、リン酸水素カルシウム二水和物の粉状粒子を水に懸濁処理してその粒子表面を活性化したものをフッ素で汚染された土壌と混合する方法が知られている(例えば特許文献3参照)。この従来法には、前記した非特許文献1のようにリン酸水素カルシウム二水和物をそのまま用いるのではなく、リン酸水素カルシウム二水和物を水に懸濁処理してその表面を活性化した水懸濁物を用いるため、それだけ効率的にフッ素の溶出量を低減できるという利点がある。しかし、この従来法には、リン酸水素カルシウム二水和物の活性化の程度が不充分であるため、実際にフッ素で汚染された土壌からのフッ素の溶出量を0.8mg/L以下にまで低減させようとすると、依然として相応量のリン酸水素カルシウム二水和物が必要になり、また所要期間の養生も必要になるという問題がある。

【特許文献1】

開2001-253755号公報

【特許文献2】

開2003-206133号公報

【特許文献3】

開2007-216156号公報

【非特許文献1】

ャナル オブ ザ ヨーロピアン セラミック ソサエティ(Joural of the European Ceramic Society)26(2006)767-770

産業上の利用分野



本発明はフッ素不溶化剤、これを用いて含有フッ素の溶出を低減させた石膏及びこれを用いるフッ素汚染土壌の処理方法に関する。例えば建築材料として用いた石膏ボードの廃材を埋立処分する場合、環境保全の観点から、かかる廃材からのフッ素の溶出量はできるだけ低いことが求められ、一つの目安として土壌環境基準の0.8mg/L以下であることが求められる。石膏ボードの主原料はいうまでもなく石膏であり、石膏には天然のものと人工的に製造又は副生したものとがあるが、程度の差はあるもののこれらの石膏中には、なかでもリン酸石膏のように人工的に副生した石膏中には、相応量のフッ素が含まれており、かかるフッ素が製品である石膏ボードに持ち込まれ、更にその廃材にも持ち込まれて、結果としてそのような廃材からのフッ素の溶出が問題となるのである。このような石膏による場合だけでなく、もともとフッ素は先端技術産業の分野で広く利用されており、それに伴って排水や土壌のフッ素汚染が深刻な問題となっている。前記した石膏ボードの廃材は我国において年間で既に150万トンを超える量になるといわれているが、かかる廃材を埋立処分する場合だけでなく、例えば土壌固化剤として利用する場合も、土壌のフッ素汚染が深刻な問題となる。本発明は、フッ素を効率的に不溶化することにより、フッ素を含有する石膏の廃材やフッ素で汚染された土壌等からのフッ素の溶出量を一つの目安として土壌環境基準の0.8mg/L以下にまで低減させることができるフッ素不溶化剤、これを用いて含有フッ素の溶出を低減させた石膏及びこれを用いるフッ素汚染土壌の処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リン酸水素カルシウム二水和物を、水/リン酸水素カルシウム二水和物の質量比が35~100となる50~80℃の水中で1~60分活性化して成ることを特徴とするフッ素不溶化剤。

【請求項2】
水中で活性化したものを、更に脱水し、乾燥した請求項1記載のフッ素不溶化剤。

【請求項3】
フッ素を含有する石膏に請求項1又は2記載のフッ素不溶化剤を添加して成ることを特徴とする含有フッ素の溶出を低減させた石膏。

【請求項4】
石膏100質量部当たりフッ素不溶化剤を0.5~5質量部の割合で添加した請求項記載の含有フッ素の溶出を低減させた石膏。

【請求項5】
フッ素汚染土壌に請求項1又は2記載のフッ素不溶化剤を添加することを特徴とするフッ素汚染土壌の処理方法。

【請求項6】
フッ素汚染土壌の乾燥物100質量部当たりフッ素不溶化剤を1~20質量部の割合で添加する請求項記載のフッ素汚染土壌の処理方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010532747thum.jpg
出願権利状態 登録


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