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ダイオキシン類吸着剤、重金属吸着剤及び該吸着剤の製造方法

国内特許コード P150011382
整理番号 S2013-0497-N0
掲載日 2015年2月20日
出願番号 特願2013-017266
公開番号 特開2014-147875
登録番号 特許第6187898号
出願日 平成25年1月31日(2013.1.31)
公開日 平成26年8月21日(2014.8.21)
登録日 平成29年8月10日(2017.8.10)
発明者
  • 三宅 通博
  • 亀島 欣一
  • 西本 俊介
  • 長澤 博司
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
  • 奥多摩工業株式会社
発明の名称 ダイオキシン類吸着剤、重金属吸着剤及び該吸着剤の製造方法
発明の概要 【課題】本発明は、製造容易かつ低コストの有害物質、特に重金属、芳香族化合物の除去
能を有する材料を提供することを課題とした。
【解決手段】海水で処理した白土、海水で処理したモンモリロナイト、及び/又は海水で処理したバーミキュライト、特に、海水処理した白土が優れた金属及び芳香族化合物の吸着能力を有することを見出して、本発明を完成した。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



家庭ごみの大半は公営の焼却場で処分されているが、焼却処分の際には微細な飛散灰、炉底に堆積する焼却炉灰に加え、種々の有害物質{塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx),重金属微粒子等}が発生する。

有害物質の大気中への放出を抑制するために、通常の焼却炉では、塩化水素、SOxの固定用に消石灰粉体を、ダイオキシン類の固定用に活性炭粉体を煙道に吹き込み、飛散灰と有害物質を固定化した粉体(以後、飛灰と称す)をバグフィルターで回収している。回収した飛灰中には低融点の鉛のような重金属が含まれるので、飛灰の空気中への飛散を抑えるために水が加えられ、さらに、重金属の溶出を抑えるためにキレート剤が添加されている。

さらに、化学製品工場の跡地の土壌では、法令基準以上の重金属、塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx)が含まれていることが度々報告されている。さらに、該土壌から溶出した水溶液が河川に流れ込むことが問題となっている。





重金属を除去する材料について、以下が報告されている。

特許文献1は、「モンモリロナイト族粘土である酸性白土がダイオキシンやハイドロカーボンと鉛を除去できること」を開示している。

しかし、該文献は、「海水で処理した白土、モンモリロナイト、及び/又はバーミキュライト」について開示又は示唆がない。





特許文献2は、「膨潤性無機層状化合物としては、特定の化合物に限定されないが、例えば、Na-モンモリロナイト、Ca-モンモリロナイト、酸性白土、合成スメクタイト、Na-ヘクトライト、Li-ヘクトライト、Na-テニオライト、Li-テニオライト及び合成雲母からなる群のうちの少なくとも1つが挙げられる」を開示している。

しかし、該文献は、「海水で処理した白土、モンモリロナイト、及び/又はバーミキュライト」について開示又は示唆がない。





特許文献3は、「固体酸には種々あるが、まず酸性白土、フラーズ・アース、モンモリロナイト、ベントナイト、カオリン、クラリット、フロリジンなどの天然の粘土鉱物で比表面積が150m2 /g以上、500m2 /g以下になるように加工しているものが挙げられる。」を開示している。

しかし、該文献は、「海水で処理した白土、モンモリロナイト、及び/又はバーミキュライト」について開示又は示唆がない。





本発明者らは、「ナトリウム等で置換した白土を含む有害物質処理剤」を報告している。しかし、本発明の海水で処理した白土を含む有害物質処理剤のベンゼン吸着能は、海水中のナトリウムイオンと同程度の濃度(0.5 M≒11,500 ppm)の塩化ナトリウム水溶液で処理した白土を含む有害物質処理剤のベンゼン吸着能と比較して、約2倍高い。

すなわち、本発明の海水で処理した白土を含む有害物質処理剤は、塩化ナトリウムで処理した白土を含む有害物質処理剤とは明らかに異なる。





現在、ごみ焼却時に発生する有害物質の除去材料として、消石灰(塩化水素除去用)、活性炭(ダイオキシン類除去用)、キレート剤(重金属固定用)が使われている。しかし、活性炭、キレート剤が高価であるので、廉価な代替え品が望まれている。

また、従来から陽イオン交換体として知られているモンモリロナイトは高価であると共に、重金属を除去できても、モンモリロナイトの構造からダイオキシンを除去できないので、大量の活性炭が必要であり、高コストとなるという欠点があった。

産業上の利用分野



本発明は、海水で処理した白土、モンモリロナイト、及び/又はバーミキュライトを含む有害物質処理剤、該処理剤の製造方法及び該処理剤を使用した有害物質処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
海水処理した白土及び/又はモンモリロナイトを含むベンゼン環を有するダイオキシン類吸着剤であって、
該海水処理は、白土及び/又はモンモリロナイトの粉末を海水中に入れ、この粉末中のイオンと海水中の金属カチオンとをイオン交換した後に、前記粉末を乾燥させることを特徴とする、ダイオキシン類吸着剤。


【請求項2】
前記海水処理した白土の組成中のCaO濃度は0.3~0.6重量%であり、Na2O濃度は0.4~1.0重量%であり、かつ、前記海水処理したモンモリロナイトの組成中のMgO濃度は4.2~5.0重量%である、請求項1に記載のダイオキシン類吸着剤。


【請求項3】
海水処理したバーミキュライトを含むベンゼン環を有するダイオキシン類吸着剤であって、
該海水処理は、バーミキュライトの粉末を海水中に入れ、この粉末中のイオンと海水中の金属カチオンとをイオン交換した後に、前記粉末を乾燥させることを特徴とする、ダイオキシン類吸着剤。


【請求項4】
前記海水処理したバーミキュライトの組成中のCaO濃度は2.0~3.8重量%である、請求項3に記載のダイオキシン類吸着剤。

【請求項5】
白土及び/又モンモリロナイトの粉末を海水中に入れ、この粉末中のイオンと海水中の金属カチオンとをイオン交換した後に、前記粉末を乾燥させる工程を含む、海水処理した白土及び/又はモンモリロナイトを含むベンゼン環を有するダイオキシン類吸着剤の製造方法。

【請求項6】
前記海水処理した白土の組成中のCaO濃度は0.3~0.6重量%であり、Na2O濃度は0.4~1.0重量%であり、かつ、前記海水処理したモンモリロナイトの組成中のMgO濃度は4.2~5.0重量%である、請求項5に記載のダイオキシン類吸着剤の製造方法。

【請求項7】
バーミキュライトの粉末を海水中に入れ、この粉末中のイオンと海水中の金属カチオンとをイオン交換した後に、前記粉末を乾燥させる工程を含む、海水処理したバーミキュライトを含むベンゼン環を有するダイオキシン類吸着剤の製造方法。

【請求項8】
前記海水処理したバーミキュライトの組成中のCaO濃度は2.0~3.8重量%である、請求項7に記載のダイオキシン類吸着剤の製造方法。

【請求項9】
白土及び/又モンモリロナイトの粉末を海水中に入れ、この粉末中のイオンと海水中の金属カチオンとをイオン交換した後に、前記粉末を乾燥させる工程を含む、海水処理した白土及び/又はモンモリロナイトを含む重金属吸着剤の製造方法
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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