有害成分の固定化薬剤および固定化方法
【課題】重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化した後の固定化処理物が酸性雨等の酸性液体に接触しても有害成分が簡単に溶出しないようにすることが可能な有害成分の固定化薬剤、およびこの固定化薬剤を用いた重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物の安価な固定化方法を提供すること。
【解決手段】本発明の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなり、また有害成分の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする。
【解決手段】本発明の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなり、また有害成分の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害成分の固定化薬剤および固定化方法に関するものである。詳しくは、排水、廃液等の水溶液および／または汚泥、ケーキ等の泥状物に含有する重金属や砒素等の有害成分を固定化する薬剤、およびこの固定化薬剤を用いて有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を固定化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砒素等を含有する廃棄物の固定化方法として、鉄塩またはアルミニウム塩に水酸化カルシウムを添加して行う方法（例えば、非特許文献１参照。）、または脱アルカリシリカを添加して行う方法（例えば、特許文献１参照。）のような化学処理による方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、これらの化学処理法では、固定化処理物中への有害成分の固定化が不十分であるため、固定化処理物が酸性雨等に接触してｐＨが低下したり、酸化還元作用を受けて元素の価数が変化したりすると、一旦は固定化された有害成分が雨水や地下水に溶出するため、重金属や砒素等の有害成分を含有する浸出水の漏出を完全に防止することは困難である。化学処理後の固定化処理物にセメントを添加して固化するセメント固化法は有害成分の溶出を防止する有力な方法であるが、化学処理と固化処理の二段処理であるためおよびセメント固化処理物の発生量が多いため、処理費が高くなるという欠点がある。
【０００４】
また、アロフェンまたは火山灰と水酸化カルシウムとを原材料に用いた重金属の吸着作用を有する汚水の浄化材および浄化方法（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
【０００５】
しかし、吸着作用を有する浄化材のみでは、排水基準（平成１６年５月環境省令第１６号）を達成することが困難で、固定化処理物の管理が必要であった。
【非特許文献１】日本鉱業会誌 １９７３年 第８９巻、１１月号（第１０２０号）、１０１〜１０６頁
【特許文献１】特開２０００−２０４５４２号公報
【特許文献２】特開平５−１３７９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物が、酸性雨等の酸性液体に接触しても有害成分が簡単に溶出しないようにすることが可能な有害成分の固定化薬剤、およびこの固定化薬剤を用いた重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明の有害成分の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなることを特徴とし、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする。
なお、固定化とは、有害成分を捕捉し、有害成分の溶出を抑制することであり、これによって有害成分は無害化される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有害成分の固定化薬剤を使用して、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物は、酸性雨等の酸性液体に接触しても有害成分が簡単に溶出しない。本発明の有害成分の固定化薬剤を構成する材料は容易に安価に入手できる材料であり、取り扱いも容易で実用的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の重金属や砒素等の有害成分の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる。
【００１０】
固定化薬剤の構成成分の一つであるシリカ材料としては、火山灰などの火山噴出物、ガラスカレット、ガラス研磨スラッジ、シリカ質堆積物（けいそう土など）、粘土鉱物（ベントナイト、はくとう土など）、珪砂、石炭灰、シリカゲルおよびシリカヒュームなどが挙げられ、好ましくは火山噴出物、ガラスカレット、珪砂が使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
【００１１】
このシリカ材料は、珪素（Ｓｉ）成分の含有量がシリカ（ＳｉＯ２）換算で５０〜９９．９重量％、好ましくは６０〜９０重量％、より好ましくは７０〜８５重量％のものである。ここで、シリカ換算の含有量とは、このシリカ材料中のＳｉ成分の全てがＳｉＯ2を形成しているとしたときの当該シリカ材料中のＳｉＯ2の含有量を意味する。
また、その平均粒子径は、通常０．１〜４００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍであり、その比表面積は、１００〜５，０００，０００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５００〜５００,０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは１,０００〜１００,０００ｃｍ２／ｇである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また４００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１２】
このシリカ材料は、そのまま、乾燥および／または分級された加工品（市販品）、更には高温加熱発泡された加工品（市販品）等を用いることができる。
【００１３】
固定化薬剤の構成成分のもう一つは、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物である。
マグネシウム化合物としては、マグネシウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩等であり、具体的には、水酸化マグネシウム（Ｍｇ(ＯＨ)２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）等であり、好ましくは水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムが使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
マグネシウム化合物の平均粒子径は、通常０．１〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また２００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１４】
ストロンチウム化合物としては、ストロンチウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩等であり、具体的には、水酸化ストロンチウム（Ｓｒ(ＯＨ)２）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）等であり、好ましくは炭酸ストロンチウムが使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
ストロンチウム化合物の平均粒子径は、通常０．１〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また２００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１５】
固定化薬剤がシリカ材料とマグネシウム化合物とからなる場合、シリカ材料とマグネシウム化合物の割合を、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とマグネシウム化合物中に含有されるマグネシウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｍｇ）で表すと、通常１００：５〜１,０００であり、好ましくは１００：１０〜８００、より好ましくは１００：１５〜４００、更に好ましくは１００：２０〜２００である。
固定化薬剤がシリカ材料とストロンチウム化合物とからなる場合、シリカ材料とストロンチウム化合物の割合を、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とストロンチウム化合物中に含有されるストロンチウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｓｒ）で表すと、通常１００：２０〜１,５００であり、好ましくは１００：３０〜１，０００、より好ましくは１００：４０〜５００、更に好ましくは１００：５０〜２００である。
これらの組成範囲から外れると、固定化性能が低下し、好ましくない。
【００１６】
該固定化薬剤においては、カルシウム化合物は固定化性能を低下させるので、固定化薬剤、それを構成するシリカ材料、マグネシウム化合物、ストロンチウム化合物のそれぞれについて、カルシウム化合物の含有量がＣａＯ換算で好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下、更に好ましくは１重量％以下のものを使用するのが好ましい。
【００１７】
この固定化薬剤は、粉末状または水スラリー状で使用される。取り扱い易さから、好ましくは水スラリー状で使用される。
水スラリー中の固定化薬剤含有量は、添加とｐＨ調整のし易さから、通常５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％とする。
この水スラリーは、通常、アルカリ性であり、例えば、５０重量％の火山灰（丸中白土（株）製、シルトＦ）と５０重量％の水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）とからなる固定化薬剤（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を２０重量％含有する水スラリーのｐＨは９〜１１である。
【００１８】
本発明の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とし、このことによって水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化するものである。
【００１９】
本発明の処理対象とする水溶液としては、有害成分を含有する排水、廃液、地下水、河川水等が挙げられ、例えば、工場排水や鉱山廃液、土壌を洗浄した排水がある。また泥状物としては、有害成分を含有する廃液処理によって発生したケーキ、建設汚泥、下水汚泥、鉱さい、燃殻、土壌等が挙げられる。
有害成分としては、砒素、水銀、クロム、セレン、カドミウム、鉛、アンチモン、亜鉛、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、スズ、燐などの元素またはこれらの化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本発明の方法において、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に前記固定化薬剤を添加する前に、有害成分を固定化し易い形態にしたり、より毒性の少ない形態にして取り扱いを容易にしたりするために、有害成分に応じた前処理を行う。
前処理としては、有害成分に応じて、酸化剤、還元剤、共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４に調整する方法などが挙げられる。
【００２１】
前記酸化剤としては、例えば、次亜塩素酸塩、第二鉄塩、第二銅塩、マンガン化合物等が挙げられ、なかでも次亜塩素酸ナトリウム、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸第二銅、塩化第二銅、二酸化マンガンが好ましい。酸化剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される還元態の有害成分を酸化態にするのに必要な化学量論量以上であり、例えば、第二鉄塩を使用して亜砒酸を砒酸塩にする時、第二鉄塩の量は、亜砒酸を基準に２モル倍以上である。
通常、水溶液および／または泥状物中の有害成分が、第一鉄塩のような溶解度の高いもの、亜砒酸塩のような共沈し難いもの、または亜砒酸塩のような有害ガスを発生し易いものであるとき、前記の酸化剤を添加し、これらを酸化することによって、各々、第二鉄塩のような難溶性のもの、砒酸塩のような共沈し易いもの、または有害ガスを発生し難いものにすることができる。
【００２２】
前記還元剤としては、例えば、チオ硫酸塩、第一鉄塩、第一銅塩、亜硝酸塩、亜硫酸塩、硫黄化合物等が挙げられ、なかでもチオ硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硫酸第一銅、塩化第一銅、亜硝酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫化鉄が好ましい。還元剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される酸化態の有害成分を還元態にするのに必要な化学量論量以上であり、例えば、第一鉄塩を使用して６価クロムを３価クロムにする時、第一鉄塩の量は、６価クロムを基準に３モル倍以上である。
通常、水溶液および／または泥状物中の有害成分が、６価クロムや６価セレンのような溶解度の高いものであるとき、前記の還元剤を添加し、これらを還元することによって、３価クロムや４価セレンのような難溶性のものにすることができる。
【００２３】
前記共沈剤としては、例えば、第二鉄塩、アルミニウム塩、第二銅塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、金属リン酸塩等が挙げられ、なかでも硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、第一リン酸塩（例えば、第一リン酸カルシウム、第一リン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、第一リン酸マグネシウムなど）が好ましい。共沈剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される有害成分を基準に、通常２モル倍以上である。
【００２４】
前記前処理においては、酸化剤、還元剤、共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を、有害成分に応じて、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４の範囲に調整する。
使用する薬剤またはその量によって、薬剤を添加した水溶液および／または泥状物のｐＨは１〜４の範囲になる場合もあるし、範囲外になる場合もある。ｐＨを１〜４の範囲内にするため、または範囲内でｐＨを変更する場合に、酸またはアルカリであるｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。すなわち、前処理において、必要によりｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。
【００２５】
この場合のｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび硫酸鉄等の酸性硫酸塩等が挙げられる。これらは水溶液または水スラリーで添加される。
また、酸化カルシウム、水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム等のカルシウム化合物は、この場合、固定化性能を低下させるので好ましくない。
【００２６】
前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように前記固定化薬剤を添加し、または前記固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加し、有害成分を固定化する。
前処理を行った後、固定化薬剤を添加する際に、固定化薬剤の構成成分であるシリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とを別々に添加しても良い。
【００２７】
前記したとおり、本発明の固定化薬剤は、通常、アルカリ性を呈しており、この固定化薬剤を、前処理して得た水溶液および／または泥状物に、ｐＨが４〜１２の範囲になるように添加する。本発明の固定化薬剤を添加した後に目的とするｐＨの範囲にならない時には、固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加する。
ｐＨが４〜１２の範囲内で有害成分のそれぞれにとって最適なｐＨ範囲が存在し、そのｐＨとなるように添加するのが好ましい。例えば、下記するように、有害成分が砒素の場合にはｐＨ５〜９、有害成分が６価クロムの場合にはｐＨ７〜９とするのが好ましい。
また、ｐＨが最適ｐＨから外れたり、ｐＨ４〜１２の範囲内でｐＨを変更したりする場合等、必要によりｐＨ調整剤を添加して行う。
ｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび硫酸鉄等の酸性硫酸塩等が挙げられる。これらは水溶液または水スラリーで添加される。
固定化薬剤の添加で目的とするｐＨの範囲にならない時には、ｐＨ調整剤として、通常、上記ｐＨ調整剤のうちのアルカリ化合物である水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムが添加される。
ｐＨ調整剤として、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムを使用する場合は、前記固定化薬剤を添加した後に添加する。固定化薬剤の添加よりも前に添加することは、固定化性能が低下するので好ましくない。
【００２８】
前処理と固定化の具体的な例について説明する。
（１）砒素含有廃液の場合
前処理として砒素含有廃液に硫酸第二鉄水溶液を添加してｐＨを１．５〜２．５にし、次にこの廃液のｐＨが５〜９になるように、前記固定化薬剤を添加する。このことにより、有害成分である砒素と酸化／共沈剤である硫酸第二鉄と固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
（２）６価クロム含有廃液の場合
前処理として６価クロム含有廃液に硫酸第一鉄と硫酸第二鉄の混合水溶液を添加し、さらに硫酸を添加してｐＨを２〜２．５にし、次にこの廃液のｐＨが７〜９になるように前記固定化薬剤を添加する。このことにより、有害成分である６価クロムと還元／共沈剤である混合硫酸鉄（硫酸第一鉄と硫酸第二鉄）と固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
（３）鉛含有廃液の場合
前処理として鉛含有廃液に硫酸第一鉄と硫酸第二鉄の混合水溶液を添加し、さらに第一リン酸マグネシウムの水スラリーを添加する。必要に応じて硫酸を添加し、ｐＨを２〜３にする。次にこの廃液のｐＨが５〜７になるように前記固定化薬剤を添加し、次いでこの廃液のｐＨが９〜１０になるように水酸化カルシウムを添加する。このことにより、有害成分である鉛と還元／共沈剤である混合硫酸鉄（硫酸第一鉄と硫酸第二鉄）と共沈剤である第一リン酸マグネシウムと固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
【００２９】
本発明の固定化方法では、シアン化水素（ＨＣＮ）、アルシン（ＡｓＨ３）等の発生が予想される場合、前処理の際に酸化還元電位を調整することによって、これらのガス等の発生を抑制するのが好ましい。
【００３０】
具体的には、例えば下記の（１）〜（６）の方法が挙げられる。
（１）シアン化合物と砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、ｐＨ１０以上の条件下で次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を酸化還元電位が３００〜３５０ｍＶになるまで添加し、０〜１０分間保持し、次いでｐＨを７〜８に調整し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を酸化還元電位が６００〜６５０ｍＶになるまで添加し、０〜３０分間保持し、シアン化合物を事前に酸化分解し有害なシアン化水素の発生を抑制した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。
【００３１】
（２）ｐＨ１０において酸化還元電位（以下、換算酸化還元電位という）が３００ｍＶ未満で、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を換算酸化還元電位が３００〜５００ｍＶになるまで添加した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。
【００３２】
（３）換算酸化還元電位が３００〜８００ｍＶで、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。なお、この場合、既にアルシンが発生し難い状態になっているので、敢えて次亜塩素酸塩の水溶液等を添加して酸化還元電位を調整しなくても良い。
【００３３】
（４）換算酸化還元電位が８００ｍＶを越え、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下でチオ硫酸ナトリウム水溶液等のチオ硫酸塩の水溶液を換算酸化還元電位が５００〜８００ｍＶになるまで添加した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。なお、このように換算酸化還元電位が８００ｍＶを越える場合、水溶液および／または泥状物中に次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩が含有している可能性がある為、同時に固定化処理中の有害な塩素の発生を抑制している。
【００３４】
（５）換算酸化還元電位が５０ｍＶ未満で、セレンを含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で硫酸第ニ鉄水溶液等の第ニ鉄塩の水溶液を、Ｆｅ3＋／Ｓｅモル比が４倍以上となる量、かつ換算酸化還元電位が５０〜２５０ｍＶになるまで添加し、セレンの固定化処理中の有害なセレン化水素の発生を抑制する。
【００３５】
(６)換算酸化還元電位が２５０ｍＶを越え、セレンを含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で硫酸第一鉄水溶液等の第一鉄塩の水溶液を、Ｆｅ2＋／Ｓｅモル比が２倍以上となる量、かつ換算酸化還元電位が５０〜２５０ｍＶになるまで添加し、セレンの固定化処理中の有害なセレン化水素の発生を抑制する。
【００３６】
本発明の固定化方法は、キレート剤、吸着剤（活性アルミナ、活性炭など）または凝集剤等を用いる処理方法を施した水溶液および／または泥状物に適用しても良いし、また本発明の固定化方法を施した水溶液および／または泥状物に対してキレート剤、吸着剤（活性アルミナ、活性炭など）または凝集剤等を用いる処理方法を適用しても良い。
【００３７】
本発明では、有害ガスが発生する可能性があることから、固定化に使用する反応槽、攪拌装置、送液装置、水溶液および／または泥状物と接する部分等は、ガラス（強化ガラス、耐熱ガラスなど）、ガラス繊維、繊維強化プラスチック、セラミック、または耐酸モルタル等の材料からなるものが好ましい。また同様の理由から、金属粉粒子を含有する水溶液を処理する場合、事前に水溶液中の金属微粒子を濾過または沈降分離等により除去した後、処理することが好ましい。
【００３８】
本発明では、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物を放置熟成することによって、有害成分の溶出抑制効果が高くなる。水溶液処理の場合、固定化後の固定化処理物と上澄み液を固液分離し熟成することが好ましい。熟成時間は長いほど溶出抑制効果が強化されるため、固定化処理物を２０時間以上放置、熟成することが好ましい。熟成は、例えば、静置条件下、０〜４０℃の空気中で行われる。
また熟成が完了するまでは、固定化処理物を酸性液体に接触させるのは好ましくない。
【００３９】
本発明の前記固定化薬剤に代えて、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等を用いる固定化では、有害成分の固定化が不十分であるため、固定化後の固定化処理物が酸性雨等に接触してｐＨが低下したりすると、一旦は固定化された有害成分が液中に溶出する。この場合、液中に溶出する有害成分が排水基準（例えば、砒素の場合、０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成することができない。従って、固定化処理物を埋立て処分した場合、浸出水の恒久対策が必要となる。
溶出の有無は、固定化処理物を酸性水溶液を用いて洗浄し、液中に溶出する有害成分（砒素など）を定量すること（酸洗浄溶出試験）により調べることができる。
例えば、砒素の排水基準は０．１ｍｇ／ｌ以下であるが、固定化条件の変動、固定化処理物の処分環境の変動等もあるので、実用的には、この酸洗浄溶出試験で約０．０５ｍｇ/ｌ以下を奏する固定化方法が好ましく採用される。
【００４０】
本発明においては、有害成分の固定化薬剤の原料として、日本全国に分布する火山灰などの火山噴出物および粘土鉱物などの有効利用や、ガラスカレットおよびガラス研磨スラッジなどの廃棄物利用を図ることができ、マグネシウム化合物を含め、容易に安価に入手できる材料を用いて、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化することができ、固定化処理物が酸性雨等の酸性液体と接触しても有害成分の漏洩を防止することが可能である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、成分濃度や物性の測定は次の方法で行った。
（１）砒素濃度：ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ６１．２水素化物発生原子吸光法 備考３に基づいて行った。
（２）鉛濃度：濃度が高い場合はＪＩＳ Ｋ ０１０２ ５４．２フレーム原子吸光法に基づき、濃度が低い場合はＪＩＳ Ｋ ０１０２ ６５．１．３電気加熱原子吸光法に基づいて行った。
（３）燐濃度：ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．３．１またはＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．３．３の前処理を行った後にＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．１．１モリブデン青・アスコルビン酸還元吸光光度法に基づいて行った。
（４）平均粒子径：マイクロトラック粒度分布測定装置９３２０ＨＲＡ（Ｘ−１００）（日機装（株）製）を用いて求めた。
（５）比表面積：流動法ＢＥＴ一点法比表面積測定装置ＭＯＮＯＳＯＲＢ（ユアサアイオニクス（株）製）を用いて求めた。
（６）結晶性：Ｘ線回折装置ＲＡＤ−ＲＢ ＲＵ−２００（（株）リガク製）を用いて求めた。
（７）アルシン濃度：ガス検知器（新コスモス電機（株）製：商品名“ＸＤ−３０３ＡＨ”）を用いて測定した。
（８）ｐＨ：ハンディータイプｐＨメーター（堀場（株）製：商品名“Ｄ−２２”、ｐＨ電極９６２１−１０Ｄ付き）を用いて測定した。
（９）酸化還元電位：ポータブルＯＲＰ計（東亜ディーケーケー（株）製：商品名“ＲＭ−２０Ｐ”、複合センサーＰＳＴ−２７３９Ｃ付き）を用いて測定し、水素電極基準値で表した。
【００４２】
実施例１
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として火山灰のシルトＦ（丸中白土（株）製）を用いた。
該シルトＦは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、ＫおよびＮａ成分のそれぞれを、ＳｉＯ２に換算して７１．１重量％、Ａｌ２Ｏ３に換算して１２〜１４重量％、Ｆｅ２Ｏ３に換算して１〜２重量％、ＣａＯに換算して１．２重量％、ＭｇＯに換算して０．０５〜０．１２重量％、Ｋ２Ｏに換算して１．５〜３．５重量％、Ｎａ２Ｏに換算して１．８〜３．２重量％含有し、更に鉛を０．６ｐｐｍ以下、砒素を０．０５ｐｐｍ以下、リンを２０ｐｐｍ以下、水分を２．２重量％含有し、平均粒子径が８．１μｍ、比表面積が１６９，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該水酸化マグネシウムは、Ｍｇ原子を４０．５重量％（Ｍｇ(ＯＨ)２に換算すると９７．１重量％）、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．２９重量％、水分を０．５３重量％含有し、平均粒子径が４．２μｍのものである。
該シルトＦ５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ａ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を調製した。
【００４３】
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４３０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９８、酸化還元電位＋４０８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４０７ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．３倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７５であった。
【００４４】
次に、前処理した砒素含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように前記固定化薬剤Ａを添加した。具体的には、固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを９６．０ｇ（固定化薬剤Ａとして１９．２０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．１７であった。固定化薬剤Ａ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率４０重量％の固定化処理物３５ｇを得た。濾液の砒素濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。
【００４５】
（酸洗浄溶出試験１）
次に、得られた含水率４０重量％の固定化処理物２０ｇをフッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に入れ、次いでｐＨ２．５に調整した塩酸溶液を固定化処理物の３０倍量を加えてスラリー化した後、室温雰囲気で攪拌しながら、スラリーのｐＨが常に２．５〜２．６となるように０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液でｐＨ調整しながら、６時間攪拌した。次に、このスラリーを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙で濾過し、この濾液の砒素濃度を測定した。濾液の砒素濃度は０．０２ｍｇ／ｌであった。
【００４６】
（アルシン発生濃度）
上記の各工程におけるアルシン発生濃度を測定した。この結果を表１に示す。
また、このときの廃液のｐＨおよび酸化還元電位をあわせて表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
実施例２
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として火山灰の前記シルトＦ（丸中白土（株）製）を用いた。
ストロンチウム化合物として炭酸ストロンチウム（和光純薬工業（株）製、ＳｒＣＯ３純度：９５重量％以上）を用いた。
該炭酸ストロンチウムは、Ｓｒ原子を５６．７重量％（ＳｒＣＯ３に換算すると９５．５重量％）、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０９重量％、水分を０．１重量％含有し、平均粒子径が３．３μｍのものである。
該シルトＦ５０重量部と、該炭酸ストロンチウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の炭酸ストロンチウムとからなる固定化薬剤Ｂ（ＳｉＯ２：Ｓｒ＝１００：８０）を調製した。
【００４９】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｂを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８０、酸化還元電位＋４０７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３９５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．３４）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．０ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｂ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを１３４．３ｇ（固定化薬剤Ｂとして２６．８６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｂを添加後の砒素含有廃液のｐＨは５．９７であった。固定化薬剤Ｂ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６５時間保持して熟成し、含水率１９重量％の固定化処理物４３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率１９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５０】
実施例３
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてガラスカレットを用いた。
該ガラスカレットは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して６７．２重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して９．８重量％、水分を１．１重量％含有し、平均粒子径が１１１μｍ、比表面積が３，９００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該ガラスカレット５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のガラスカレットと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｃ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：６０）を調製した。
【００５１】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｃを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９５、酸化還元電位＋３７５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３７２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｃ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９３．４ｇ（固定化薬剤Ｃとして１８．６８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｃを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０３であった。固定化薬剤Ｃ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９４時間保持して熟成し、含水率１３重量％の固定化処理物２５ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率１３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５２】
実施例４
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として、けいそう土（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該けいそう土は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して７１．９重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して１．０重量％、水分を５．２重量％含有し、平均粒子径が１４．７μｍ、比表面積が４００，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該けいそう土５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のけいそう土と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｄ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５６）を調製した。
【００５３】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｄを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．０２、酸化還元電位＋３９９ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４００ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｄ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９２．５ｇ（固定化薬剤Ｄとして１８．５０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｄを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．２３であった。固定化薬剤Ｄ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３４重量％の固定化処理物３２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３４重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５４】
実施例５
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてベントナイト（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該ベントナイトは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して５９．５重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して２．９重量％、水分を６．７重量％含有し、平均粒子径が７．６μｍ、比表面積が３５８，０００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該ベントナイト５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のベントナイトと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｅ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：６８）を調製した。
【００５５】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｅを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．６３、酸化還元電位＋４１４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３９２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｅ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９５．１ｇ（固定化薬剤Ｅとして１９．０２ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｅを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．３３であった。固定化薬剤Ｅ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率４３重量％の固定化処理物３７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５６】
実施例６
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として、はくとう土（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該はくとう土は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して７６．２重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０６重量％、水分を１．７重量％含有し、平均粒子径が４．４μｍ、比表面積が７６，０００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該はくとう土５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のはくとう土と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｆ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５３）を調製した。
【００５７】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｆを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８４、酸化還元電位＋４３４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２５ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｆ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９２．３ｇ（固定化薬剤Ｆとして１８．４６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｆを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．１３であった。固定化薬剤Ｆ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４２重量％の固定化処理物３７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４２重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５８】
実施例７
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として珪砂（オーストラリア産）を用いた。
該珪砂は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して９８．４重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０１重量％未満、水分を０．０１重量％未満含有し、平均粒子径が３３４μｍ、比表面積が４００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該珪砂５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の珪砂と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｇ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：４１）を調製した。
【００５９】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｇを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８８、酸化還元電位＋３３８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３３１ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｇ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９４．９ｇ（固定化薬剤Ｇとして１８．９８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｇを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０１であった。固定化薬剤Ｇ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６９時間保持して熟成し、含水率２６重量％の固定化処理物３３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率２６重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６０】
実施例８
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてシリカゲル（ＡＬＤＲＩＣＨ製）を用いた。
該シリカゲルは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して８８．８重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０８重量％、水分を６．１重量％含有し、平均粒子径が５９．９μｍ、比表面積が４，６２８，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該シリカゲル５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のシリカゲルと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｈ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：４６）を調製した。
【００６１】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｈを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７２、酸化還元電位＋４２５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４０８ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｈ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９４．１ｇ（固定化薬剤Ｈとして１８．８２ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｈを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．２５であった。固定化薬剤Ｈ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４９重量％の固定化処理物４３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６２】
比較例１
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４３０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７０、酸化還元電位＋３５８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３４０ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．３倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｉ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５７．７ｇ（固定化薬剤Ｉとして１１．５４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０４であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８８時間保持して熟成し、含水率４７重量％の固定化処理物５１ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６３】
比較例２
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｊとして水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４１０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．３８、酸化還元電位＋３８４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３４７ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝５．９８）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｊ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを４９．８ｇ（固定化薬剤Ｊとして９．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｊを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．５０であった。固定化薬剤Ｊ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３１重量％の固定化処理物１８ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３１重量％の固定化処理物１５ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６４】
比較例３
（有害成分の固定化薬剤の調製）
火山灰である前記シルトＦ５０重量部と水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５％以上）５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化カルシウムとからなる固定化薬剤Ｋを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｋを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３６０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９０、酸化還元電位＋４２６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２０ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１１．１倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｋ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５６．５ｇ（固定化薬剤Ｋとして１１．３０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｋを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０５であった。固定化薬剤Ｋ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４４重量％の固定化処理物３３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４４重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６５】
比較例４
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸アルミニウム（和光純薬工業（株）製、Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸アルミニウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｌを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｌを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．１０、酸化還元電位＋４０６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｌ２０ｇと水８１ｇを混合して得られた水スラリーを９８．０ｇ（固定化薬剤Ｌとして１９．３７ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｌを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．００であった。固定化薬剤Ｌ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１３時間保持して熟成し、含水率３３重量％の固定化処理物２９ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６６】
比較例５
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸カルシウム（和光純薬工業（株）製、ＣａＯ含有率：４０〜４８重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜５７重量％）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸カルシウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｍを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｍを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３６０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７０、酸化還元電位＋４３０ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１１．１倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｍ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを６７．０ｇ（固定化薬剤Ｍとして１３．４０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｍを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０１であった。固定化薬剤Ｍ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３５重量％の固定化処理物２６ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３５重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６７】
比較例６
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸マグネシウム五水和物（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）５７．３重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）４２．７重量部を混合し、５７．３重量％のけい酸マグネシウム五水和物と４２．７重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｎを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｎを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．１２、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２９ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｎ２３．４ｇと水７６．６ｇを混合して得られた水スラリーを７１．１ｇ（無水物に換算した固定化薬剤Ｎの量として１４．１９ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｎを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．００であった。固定化薬剤Ｎ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９４時間保持して熟成し、含水率３７重量％の固定化処理物２７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６８】
比較例７
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製、Ｎａ２Ｏ含有率：１７〜２３重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜６１重量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比：２．０〜３．５）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸ナトリウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｏを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｏを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．０３、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２４ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｏ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを９５．３ｇ（固定化薬剤Ｏとして１９．０６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｏを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０４であった。固定化薬剤Ｏ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１８時間保持して熟成し、含水率５１重量％の固定化処理物３５ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率５１重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６９】
比較例８
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｐとしてけい酸アルミニウム（和光純薬工業（株）製、Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９３、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１８ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．０ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７９であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｐ２００ｇと水５００ｇを混合して得られた水スラリーを７００ｇ（固定化薬剤Ｐとして２００ｇ）添加し、更に３０分間反応させた。固定化薬剤Ｐを添加後の砒素含有廃液のｐＨは３．６１であった。固定化薬剤Ｐ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１２時間保持して熟成し、含水率６７重量％の固定化処理物４５２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、固定化薬剤ＰのｐＨ調整機能が不十分であるため、固定化薬剤Ｐを２００ｇ添加しても、ｐＨは３．６であった。これ以上、固定化薬剤Ｐを添加してもｐＨの調整は望めず、また、このときの熟成前の固定化処理物の量は５９０ｇであり、更に固定化処理物の発生量が多くなる。
【００７０】
比較例９
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｑとしてけい酸カルシウム（和光純薬工業（株）製、ＣａＯ含有率：４０〜４８重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜５７重量％）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９６、酸化還元電位＋４３５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４３３ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７９であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｑ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを１２５．３ｇ（固定化薬剤Ｑとして２５．０６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｑを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０２であった。固定化薬剤Ｑ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１７時間保持して熟成し、含水率３７重量％の固定化処理物６６ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００７１】
比較例１０
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｒとしてけい酸マグネシウム五水和物（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９８、酸化還元電位＋４２７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２６ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７８であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｒ４０ｇと水１６０ｇを混合して得られた水スラリーを１８７．４ｇ（無水物に換算した固定化薬剤Ｒの量として２７．８７ｇ）添加し、更に３０分間反応させた。固定化薬剤Ｒを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０６であった。固定化薬剤Ｒ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率３９重量％の固定化処理物５２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００７２】
比較例１１
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに、固定化薬剤Ｓとしてけい酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製、Ｎａ２Ｏ含有率：１７〜２３重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜６１重量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比：２．０〜３．５）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８６、酸化還元電位＋４４８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４４０ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｓ６０ｇと水２４０ｇを混合して得られた水スラリーを２７３．７ｇ（固定化薬剤Ｓとして５４．７４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｓを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０３であった。
固定化薬剤Ｓ添加反応後の砒素含有廃液は、粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙では濾過することが非常に困難であり、一部得られた濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、砒素の排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
【００７３】
比較例１２
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８９、酸化還元電位＋４５１ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４４５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、前処理を行わず、固定化薬剤Ａ９ｇと水３６ｇを混合して得られた水スラリーを４５．０ｇ（固定化薬剤Ａとして９．００ｇ）全量添加し、１５分間反応させた。固定化薬剤Ａの添加量は、砒素含有廃液１Ｌ当りの添加量が実施例１とほぼ同等量になるようにした。固定化薬剤Ａを添加後の砒素含有廃液のｐＨは１０．１８であった。固定化薬剤Ａ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１７時間保持して熟成し、含水率２．３重量％の固定化処理物８．４ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、前処理を行わなかったため、砒素の固定化が不十分である。
【００７４】
比較例１３
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．４６、酸化還元電位＋４４７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、前処理を行わず、固定化薬剤Ｔとして火山灰の前記シルトＦ（丸中白土（株）製）を４．５ｇ添加し、１５分間反応させた。固定化薬剤Ｔの添加量は、砒素含有廃液１Ｌ当りの添加量が実施例１の固定化薬剤Ａ添加量中のシルトＦとほぼ同等量になるようにした。固定化薬剤Ｔを添加後の砒素含有廃液のｐＨは９．２０であった。固定化薬剤Ｔ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９２時間保持して熟成し、含水率３．０重量％の固定化処理物０．９ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、前処理を行わなかったため、および固定化薬剤の組成が不十分であるため、砒素の固定化が不十分である。
【００７５】
【表２】
【００７６】
実施例９
（有害成分の固定化薬剤の調製）
実施例１と同様に、前記シルトＦ５０重量部と、前記水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ａ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を調製した。
【００７７】
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２５、酸化還元電位＋５７７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２９７ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液４．７ｇと硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液２９．３ｇとを混合して得た混合硫酸鉄水溶液を３４ｇ（Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋モル比が１、且つＦｅ／Ｐｂモル比が５．４倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理１を行った。反応後のｐＨは２．５９であった。次に、リン酸二水素マグネシウム（シグマ アルドリッチジャパン（株）製）を用いて調製した１０重量％水スラリーを８４ｇ（ＰＯ４３−／Ｐｂモル比が２１．６倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理２を行った。反応後のｐＨは３．００であった。
【００７８】
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように前記固定化薬剤Ａを添加した。具体的には、固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを２４．８ｇ（固定化薬剤Ａとして４．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．２２であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるようにｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を添加しｐＨ調整した。具体的には、水酸化カルシウム１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１４．８ｇ（水酸化カルシウムとして２．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．０２であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９０時間保持して熟成し、含水率５３重量％の固定化処理物３８ｇを得た。濾液の鉛濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。又濾液の燐濃度は７．７ｍｇ／ｌであった。
【００７９】
（酸洗浄溶出試験２）
次に、得られた含水率５３重量％の固定化処理物２０ｇをフッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に入れ、次いでｐＨ３．０に調整した塩酸溶液を固定化処理物の３０倍量を加えてスラリー化した後、室温雰囲気で攪拌しながら、スラリーのｐＨが常に３．０〜３．１となるように５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液および０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液でｐＨ調整しながら、６時間攪拌した。次に、このスラリーを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙で濾過し、この濾液の鉛濃度を測定した。濾液の鉛濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。
なお、以下の比較例では、５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液および／または０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液を用いてｐＨ調整を行った。
【００８０】
比較例１４
（鉛含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２０、酸化還元電位＋５６８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２８５ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を１８．８ｇ（Ｆｅ３＋／Ｐｂモル比が１０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは２．１４であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように固定化薬剤Ｉ１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを２５．９ｇ（固定化薬剤Ｉとして５．１８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉ添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．００であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６８時間保持して熟成し、含水率２０重量％の固定化処理物７．１ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率２０重量％の固定化処理物５ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
【００８１】
比較例１５
（鉛含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．１９、酸化還元電位＋５９２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３０８ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液を１１７．３ｇ（Ｆｅ２＋／Ｐｂモル比が１０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは４．１４であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように固定化薬剤Ｉ１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１２．２ｇ（固定化薬剤Ｉとして２．４４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉ添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．００であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率７．２重量％の固定化処理物５．４ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
この濾液の鉛濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験２は行わなかった。
【００８２】
比較例１６
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２３、酸化還元電位＋５６６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２８５ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液４．７ｇと硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液２９．３ｇとを混合して得た混合硫酸鉄水溶液を３４ｇ（Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋モル比が１、且つＦｅ／Ｐｂモル比が５．４倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは２．５８であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを１８．９ｇ（固定化薬剤Ａとして３．７８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．４８であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように、ｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを３．０ｇ（粉末換算０．６０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．０４であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８８時間保持して熟成し、含水率７．５重量％の固定化処理物５．８ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率７．５重量％の固定化処理物５ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
この場合、鉄塩の前処理だけでは鉛を固定化し易い形態にできないため、鉛の固定化が不十分である。
【００８３】
比較例１７
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．１９、酸化還元電位＋６０３ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３１９ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、リン酸二水素マグネシウム（シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製）を用いて調製した１０重量％水スラリーを８４ｇ（ＰＯ４３−／Ｐｂモル比が２０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは５．１７であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５．８ｇ（固定化薬剤Ａとして１．１６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．２３であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように、ｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１９．８ｇ（水酸化カルシウムとして３．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．３５であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８７時間保持して熟成し、含水率４２重量％の固定化処理物２４ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率４２重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
この濾液の燐濃度は１１ｍｇ／ｌであった。
この場合、リン酸塩の前処理だけでは鉛を固定化し易い形態にできないため、鉛の固定化が不十分である。
【００８４】
【表３】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害成分の固定化薬剤および固定化方法に関するものである。詳しくは、排水、廃液等の水溶液および／または汚泥、ケーキ等の泥状物に含有する重金属や砒素等の有害成分を固定化する薬剤、およびこの固定化薬剤を用いて有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を固定化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砒素等を含有する廃棄物の固定化方法として、鉄塩またはアルミニウム塩に水酸化カルシウムを添加して行う方法（例えば、非特許文献１参照。）、または脱アルカリシリカを添加して行う方法（例えば、特許文献１参照。）のような化学処理による方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、これらの化学処理法では、固定化処理物中への有害成分の固定化が不十分であるため、固定化処理物が酸性雨等に接触してｐＨが低下したり、酸化還元作用を受けて元素の価数が変化したりすると、一旦は固定化された有害成分が雨水や地下水に溶出するため、重金属や砒素等の有害成分を含有する浸出水の漏出を完全に防止することは困難である。化学処理後の固定化処理物にセメントを添加して固化するセメント固化法は有害成分の溶出を防止する有力な方法であるが、化学処理と固化処理の二段処理であるためおよびセメント固化処理物の発生量が多いため、処理費が高くなるという欠点がある。
【０００４】
また、アロフェンまたは火山灰と水酸化カルシウムとを原材料に用いた重金属の吸着作用を有する汚水の浄化材および浄化方法（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
【０００５】
しかし、吸着作用を有する浄化材のみでは、排水基準（平成１６年５月環境省令第１６号）を達成することが困難で、固定化処理物の管理が必要であった。
【非特許文献１】日本鉱業会誌 １９７３年 第８９巻、１１月号（第１０２０号）、１０１〜１０６頁
【特許文献１】特開２０００−２０４５４２号公報
【特許文献２】特開平５−１３７９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物が、酸性雨等の酸性液体に接触しても有害成分が簡単に溶出しないようにすることが可能な有害成分の固定化薬剤、およびこの固定化薬剤を用いた重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明の有害成分の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなることを特徴とし、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする。
なお、固定化とは、有害成分を捕捉し、有害成分の溶出を抑制することであり、これによって有害成分は無害化される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有害成分の固定化薬剤を使用して、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物は、酸性雨等の酸性液体に接触しても有害成分が簡単に溶出しない。本発明の有害成分の固定化薬剤を構成する材料は容易に安価に入手できる材料であり、取り扱いも容易で実用的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の重金属や砒素等の有害成分の固定化薬剤は、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる。
【００１０】
固定化薬剤の構成成分の一つであるシリカ材料としては、火山灰などの火山噴出物、ガラスカレット、ガラス研磨スラッジ、シリカ質堆積物（けいそう土など）、粘土鉱物（ベントナイト、はくとう土など）、珪砂、石炭灰、シリカゲルおよびシリカヒュームなどが挙げられ、好ましくは火山噴出物、ガラスカレット、珪砂が使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
【００１１】
このシリカ材料は、珪素（Ｓｉ）成分の含有量がシリカ（ＳｉＯ２）換算で５０〜９９．９重量％、好ましくは６０〜９０重量％、より好ましくは７０〜８５重量％のものである。ここで、シリカ換算の含有量とは、このシリカ材料中のＳｉ成分の全てがＳｉＯ2を形成しているとしたときの当該シリカ材料中のＳｉＯ2の含有量を意味する。
また、その平均粒子径は、通常０．１〜４００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍであり、その比表面積は、１００〜５，０００，０００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５００〜５００,０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは１,０００〜１００,０００ｃｍ２／ｇである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また４００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１２】
このシリカ材料は、そのまま、乾燥および／または分級された加工品（市販品）、更には高温加熱発泡された加工品（市販品）等を用いることができる。
【００１３】
固定化薬剤の構成成分のもう一つは、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物である。
マグネシウム化合物としては、マグネシウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩等であり、具体的には、水酸化マグネシウム（Ｍｇ(ＯＨ)２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）等であり、好ましくは水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムが使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
マグネシウム化合物の平均粒子径は、通常０．１〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また２００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１４】
ストロンチウム化合物としては、ストロンチウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩等であり、具体的には、水酸化ストロンチウム（Ｓｒ(ＯＨ)２）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）等であり、好ましくは炭酸ストロンチウムが使用される。これらは単独または組み合わせて使用される。
ストロンチウム化合物の平均粒子径は、通常０．１〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。０．１μｍ未満では取り扱い難くなり、また２００μｍを越えると反応性が低下し、好ましくない。
【００１５】
固定化薬剤がシリカ材料とマグネシウム化合物とからなる場合、シリカ材料とマグネシウム化合物の割合を、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とマグネシウム化合物中に含有されるマグネシウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｍｇ）で表すと、通常１００：５〜１,０００であり、好ましくは１００：１０〜８００、より好ましくは１００：１５〜４００、更に好ましくは１００：２０〜２００である。
固定化薬剤がシリカ材料とストロンチウム化合物とからなる場合、シリカ材料とストロンチウム化合物の割合を、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とストロンチウム化合物中に含有されるストロンチウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｓｒ）で表すと、通常１００：２０〜１,５００であり、好ましくは１００：３０〜１，０００、より好ましくは１００：４０〜５００、更に好ましくは１００：５０〜２００である。
これらの組成範囲から外れると、固定化性能が低下し、好ましくない。
【００１６】
該固定化薬剤においては、カルシウム化合物は固定化性能を低下させるので、固定化薬剤、それを構成するシリカ材料、マグネシウム化合物、ストロンチウム化合物のそれぞれについて、カルシウム化合物の含有量がＣａＯ換算で好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下、更に好ましくは１重量％以下のものを使用するのが好ましい。
【００１７】
この固定化薬剤は、粉末状または水スラリー状で使用される。取り扱い易さから、好ましくは水スラリー状で使用される。
水スラリー中の固定化薬剤含有量は、添加とｐＨ調整のし易さから、通常５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％とする。
この水スラリーは、通常、アルカリ性であり、例えば、５０重量％の火山灰（丸中白土（株）製、シルトＦ）と５０重量％の水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）とからなる固定化薬剤（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を２０重量％含有する水スラリーのｐＨは９〜１１である。
【００１８】
本発明の固定化方法は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、またはこの固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とし、このことによって水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化するものである。
【００１９】
本発明の処理対象とする水溶液としては、有害成分を含有する排水、廃液、地下水、河川水等が挙げられ、例えば、工場排水や鉱山廃液、土壌を洗浄した排水がある。また泥状物としては、有害成分を含有する廃液処理によって発生したケーキ、建設汚泥、下水汚泥、鉱さい、燃殻、土壌等が挙げられる。
有害成分としては、砒素、水銀、クロム、セレン、カドミウム、鉛、アンチモン、亜鉛、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、スズ、燐などの元素またはこれらの化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本発明の方法において、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に前記固定化薬剤を添加する前に、有害成分を固定化し易い形態にしたり、より毒性の少ない形態にして取り扱いを容易にしたりするために、有害成分に応じた前処理を行う。
前処理としては、有害成分に応じて、酸化剤、還元剤、共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４に調整する方法などが挙げられる。
【００２１】
前記酸化剤としては、例えば、次亜塩素酸塩、第二鉄塩、第二銅塩、マンガン化合物等が挙げられ、なかでも次亜塩素酸ナトリウム、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸第二銅、塩化第二銅、二酸化マンガンが好ましい。酸化剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される還元態の有害成分を酸化態にするのに必要な化学量論量以上であり、例えば、第二鉄塩を使用して亜砒酸を砒酸塩にする時、第二鉄塩の量は、亜砒酸を基準に２モル倍以上である。
通常、水溶液および／または泥状物中の有害成分が、第一鉄塩のような溶解度の高いもの、亜砒酸塩のような共沈し難いもの、または亜砒酸塩のような有害ガスを発生し易いものであるとき、前記の酸化剤を添加し、これらを酸化することによって、各々、第二鉄塩のような難溶性のもの、砒酸塩のような共沈し易いもの、または有害ガスを発生し難いものにすることができる。
【００２２】
前記還元剤としては、例えば、チオ硫酸塩、第一鉄塩、第一銅塩、亜硝酸塩、亜硫酸塩、硫黄化合物等が挙げられ、なかでもチオ硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硫酸第一銅、塩化第一銅、亜硝酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫化鉄が好ましい。還元剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される酸化態の有害成分を還元態にするのに必要な化学量論量以上であり、例えば、第一鉄塩を使用して６価クロムを３価クロムにする時、第一鉄塩の量は、６価クロムを基準に３モル倍以上である。
通常、水溶液および／または泥状物中の有害成分が、６価クロムや６価セレンのような溶解度の高いものであるとき、前記の還元剤を添加し、これらを還元することによって、３価クロムや４価セレンのような難溶性のものにすることができる。
【００２３】
前記共沈剤としては、例えば、第二鉄塩、アルミニウム塩、第二銅塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、金属リン酸塩等が挙げられ、なかでも硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、第一リン酸塩（例えば、第一リン酸カルシウム、第一リン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、第一リン酸マグネシウムなど）が好ましい。共沈剤の添加量は、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中に含有される有害成分を基準に、通常２モル倍以上である。
【００２４】
前記前処理においては、酸化剤、還元剤、共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を、有害成分に応じて、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４の範囲に調整する。
使用する薬剤またはその量によって、薬剤を添加した水溶液および／または泥状物のｐＨは１〜４の範囲になる場合もあるし、範囲外になる場合もある。ｐＨを１〜４の範囲内にするため、または範囲内でｐＨを変更する場合に、酸またはアルカリであるｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。すなわち、前処理において、必要によりｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。
【００２５】
この場合のｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび硫酸鉄等の酸性硫酸塩等が挙げられる。これらは水溶液または水スラリーで添加される。
また、酸化カルシウム、水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム等のカルシウム化合物は、この場合、固定化性能を低下させるので好ましくない。
【００２６】
前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように前記固定化薬剤を添加し、または前記固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加し、有害成分を固定化する。
前処理を行った後、固定化薬剤を添加する際に、固定化薬剤の構成成分であるシリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とを別々に添加しても良い。
【００２７】
前記したとおり、本発明の固定化薬剤は、通常、アルカリ性を呈しており、この固定化薬剤を、前処理して得た水溶液および／または泥状物に、ｐＨが４〜１２の範囲になるように添加する。本発明の固定化薬剤を添加した後に目的とするｐＨの範囲にならない時には、固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加する。
ｐＨが４〜１２の範囲内で有害成分のそれぞれにとって最適なｐＨ範囲が存在し、そのｐＨとなるように添加するのが好ましい。例えば、下記するように、有害成分が砒素の場合にはｐＨ５〜９、有害成分が６価クロムの場合にはｐＨ７〜９とするのが好ましい。
また、ｐＨが最適ｐＨから外れたり、ｐＨ４〜１２の範囲内でｐＨを変更したりする場合等、必要によりｐＨ調整剤を添加して行う。
ｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび硫酸鉄等の酸性硫酸塩等が挙げられる。これらは水溶液または水スラリーで添加される。
固定化薬剤の添加で目的とするｐＨの範囲にならない時には、ｐＨ調整剤として、通常、上記ｐＨ調整剤のうちのアルカリ化合物である水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムが添加される。
ｐＨ調整剤として、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムを使用する場合は、前記固定化薬剤を添加した後に添加する。固定化薬剤の添加よりも前に添加することは、固定化性能が低下するので好ましくない。
【００２８】
前処理と固定化の具体的な例について説明する。
（１）砒素含有廃液の場合
前処理として砒素含有廃液に硫酸第二鉄水溶液を添加してｐＨを１．５〜２．５にし、次にこの廃液のｐＨが５〜９になるように、前記固定化薬剤を添加する。このことにより、有害成分である砒素と酸化／共沈剤である硫酸第二鉄と固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
（２）６価クロム含有廃液の場合
前処理として６価クロム含有廃液に硫酸第一鉄と硫酸第二鉄の混合水溶液を添加し、さらに硫酸を添加してｐＨを２〜２．５にし、次にこの廃液のｐＨが７〜９になるように前記固定化薬剤を添加する。このことにより、有害成分である６価クロムと還元／共沈剤である混合硫酸鉄（硫酸第一鉄と硫酸第二鉄）と固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
（３）鉛含有廃液の場合
前処理として鉛含有廃液に硫酸第一鉄と硫酸第二鉄の混合水溶液を添加し、さらに第一リン酸マグネシウムの水スラリーを添加する。必要に応じて硫酸を添加し、ｐＨを２〜３にする。次にこの廃液のｐＨが５〜７になるように前記固定化薬剤を添加し、次いでこの廃液のｐＨが９〜１０になるように水酸化カルシウムを添加する。このことにより、有害成分である鉛と還元／共沈剤である混合硫酸鉄（硫酸第一鉄と硫酸第二鉄）と共沈剤である第一リン酸マグネシウムと固定化薬剤とが反応して、水に不溶性のもの（シリカ化合物など）が生成し、有害成分が固定化される。
【００２９】
本発明の固定化方法では、シアン化水素（ＨＣＮ）、アルシン（ＡｓＨ３）等の発生が予想される場合、前処理の際に酸化還元電位を調整することによって、これらのガス等の発生を抑制するのが好ましい。
【００３０】
具体的には、例えば下記の（１）〜（６）の方法が挙げられる。
（１）シアン化合物と砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、ｐＨ１０以上の条件下で次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を酸化還元電位が３００〜３５０ｍＶになるまで添加し、０〜１０分間保持し、次いでｐＨを７〜８に調整し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を酸化還元電位が６００〜６５０ｍＶになるまで添加し、０〜３０分間保持し、シアン化合物を事前に酸化分解し有害なシアン化水素の発生を抑制した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。
【００３１】
（２）ｐＨ１０において酸化還元電位（以下、換算酸化還元電位という）が３００ｍＶ未満で、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩の水溶液を換算酸化還元電位が３００〜５００ｍＶになるまで添加した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。
【００３２】
（３）換算酸化還元電位が３００〜８００ｍＶで、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。なお、この場合、既にアルシンが発生し難い状態になっているので、敢えて次亜塩素酸塩の水溶液等を添加して酸化還元電位を調整しなくても良い。
【００３３】
（４）換算酸化還元電位が８００ｍＶを越え、砒素を含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下でチオ硫酸ナトリウム水溶液等のチオ硫酸塩の水溶液を換算酸化還元電位が５００〜８００ｍＶになるまで添加した後、硫酸第二鉄水溶液等の第二鉄塩の水溶液を、Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が２倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上となる量を添加し、砒素の固定化処理中の有害なアルシンの発生を抑制する。なお、このように換算酸化還元電位が８００ｍＶを越える場合、水溶液および／または泥状物中に次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の次亜塩素酸塩が含有している可能性がある為、同時に固定化処理中の有害な塩素の発生を抑制している。
【００３４】
（５）換算酸化還元電位が５０ｍＶ未満で、セレンを含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で硫酸第ニ鉄水溶液等の第ニ鉄塩の水溶液を、Ｆｅ3＋／Ｓｅモル比が４倍以上となる量、かつ換算酸化還元電位が５０〜２５０ｍＶになるまで添加し、セレンの固定化処理中の有害なセレン化水素の発生を抑制する。
【００３５】
(６)換算酸化還元電位が２５０ｍＶを越え、セレンを含有する水溶液および／または泥状物の場合、水溶液および／または泥状物に、アルカリ条件下で硫酸第一鉄水溶液等の第一鉄塩の水溶液を、Ｆｅ2＋／Ｓｅモル比が２倍以上となる量、かつ換算酸化還元電位が５０〜２５０ｍＶになるまで添加し、セレンの固定化処理中の有害なセレン化水素の発生を抑制する。
【００３６】
本発明の固定化方法は、キレート剤、吸着剤（活性アルミナ、活性炭など）または凝集剤等を用いる処理方法を施した水溶液および／または泥状物に適用しても良いし、また本発明の固定化方法を施した水溶液および／または泥状物に対してキレート剤、吸着剤（活性アルミナ、活性炭など）または凝集剤等を用いる処理方法を適用しても良い。
【００３７】
本発明では、有害ガスが発生する可能性があることから、固定化に使用する反応槽、攪拌装置、送液装置、水溶液および／または泥状物と接する部分等は、ガラス（強化ガラス、耐熱ガラスなど）、ガラス繊維、繊維強化プラスチック、セラミック、または耐酸モルタル等の材料からなるものが好ましい。また同様の理由から、金属粉粒子を含有する水溶液を処理する場合、事前に水溶液中の金属微粒子を濾過または沈降分離等により除去した後、処理することが好ましい。
【００３８】
本発明では、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物を固定化して得られる固定化処理物を放置熟成することによって、有害成分の溶出抑制効果が高くなる。水溶液処理の場合、固定化後の固定化処理物と上澄み液を固液分離し熟成することが好ましい。熟成時間は長いほど溶出抑制効果が強化されるため、固定化処理物を２０時間以上放置、熟成することが好ましい。熟成は、例えば、静置条件下、０〜４０℃の空気中で行われる。
また熟成が完了するまでは、固定化処理物を酸性液体に接触させるのは好ましくない。
【００３９】
本発明の前記固定化薬剤に代えて、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等を用いる固定化では、有害成分の固定化が不十分であるため、固定化後の固定化処理物が酸性雨等に接触してｐＨが低下したりすると、一旦は固定化された有害成分が液中に溶出する。この場合、液中に溶出する有害成分が排水基準（例えば、砒素の場合、０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成することができない。従って、固定化処理物を埋立て処分した場合、浸出水の恒久対策が必要となる。
溶出の有無は、固定化処理物を酸性水溶液を用いて洗浄し、液中に溶出する有害成分（砒素など）を定量すること（酸洗浄溶出試験）により調べることができる。
例えば、砒素の排水基準は０．１ｍｇ／ｌ以下であるが、固定化条件の変動、固定化処理物の処分環境の変動等もあるので、実用的には、この酸洗浄溶出試験で約０．０５ｍｇ/ｌ以下を奏する固定化方法が好ましく採用される。
【００４０】
本発明においては、有害成分の固定化薬剤の原料として、日本全国に分布する火山灰などの火山噴出物および粘土鉱物などの有効利用や、ガラスカレットおよびガラス研磨スラッジなどの廃棄物利用を図ることができ、マグネシウム化合物を含め、容易に安価に入手できる材料を用いて、重金属や砒素等の有害成分を含有する水溶液および／または泥状物中の有害成分を容易に固定化することができ、固定化処理物が酸性雨等の酸性液体と接触しても有害成分の漏洩を防止することが可能である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、成分濃度や物性の測定は次の方法で行った。
（１）砒素濃度：ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ６１．２水素化物発生原子吸光法 備考３に基づいて行った。
（２）鉛濃度：濃度が高い場合はＪＩＳ Ｋ ０１０２ ５４．２フレーム原子吸光法に基づき、濃度が低い場合はＪＩＳ Ｋ ０１０２ ６５．１．３電気加熱原子吸光法に基づいて行った。
（３）燐濃度：ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．３．１またはＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．３．３の前処理を行った後にＪＩＳ Ｋ ０１０２ ４６．１．１モリブデン青・アスコルビン酸還元吸光光度法に基づいて行った。
（４）平均粒子径：マイクロトラック粒度分布測定装置９３２０ＨＲＡ（Ｘ−１００）（日機装（株）製）を用いて求めた。
（５）比表面積：流動法ＢＥＴ一点法比表面積測定装置ＭＯＮＯＳＯＲＢ（ユアサアイオニクス（株）製）を用いて求めた。
（６）結晶性：Ｘ線回折装置ＲＡＤ−ＲＢ ＲＵ−２００（（株）リガク製）を用いて求めた。
（７）アルシン濃度：ガス検知器（新コスモス電機（株）製：商品名“ＸＤ−３０３ＡＨ”）を用いて測定した。
（８）ｐＨ：ハンディータイプｐＨメーター（堀場（株）製：商品名“Ｄ−２２”、ｐＨ電極９６２１−１０Ｄ付き）を用いて測定した。
（９）酸化還元電位：ポータブルＯＲＰ計（東亜ディーケーケー（株）製：商品名“ＲＭ−２０Ｐ”、複合センサーＰＳＴ−２７３９Ｃ付き）を用いて測定し、水素電極基準値で表した。
【００４２】
実施例１
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として火山灰のシルトＦ（丸中白土（株）製）を用いた。
該シルトＦは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、ＫおよびＮａ成分のそれぞれを、ＳｉＯ２に換算して７１．１重量％、Ａｌ２Ｏ３に換算して１２〜１４重量％、Ｆｅ２Ｏ３に換算して１〜２重量％、ＣａＯに換算して１．２重量％、ＭｇＯに換算して０．０５〜０．１２重量％、Ｋ２Ｏに換算して１．５〜３．５重量％、Ｎａ２Ｏに換算して１．８〜３．２重量％含有し、更に鉛を０．６ｐｐｍ以下、砒素を０．０５ｐｐｍ以下、リンを２０ｐｐｍ以下、水分を２．２重量％含有し、平均粒子径が８．１μｍ、比表面積が１６９，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該水酸化マグネシウムは、Ｍｇ原子を４０．５重量％（Ｍｇ(ＯＨ)２に換算すると９７．１重量％）、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．２９重量％、水分を０．５３重量％含有し、平均粒子径が４．２μｍのものである。
該シルトＦ５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ａ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を調製した。
【００４３】
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４３０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９８、酸化還元電位＋４０８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４０７ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．３倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７５であった。
【００４４】
次に、前処理した砒素含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように前記固定化薬剤Ａを添加した。具体的には、固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを９６．０ｇ（固定化薬剤Ａとして１９．２０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．１７であった。固定化薬剤Ａ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率４０重量％の固定化処理物３５ｇを得た。濾液の砒素濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。
【００４５】
（酸洗浄溶出試験１）
次に、得られた含水率４０重量％の固定化処理物２０ｇをフッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に入れ、次いでｐＨ２．５に調整した塩酸溶液を固定化処理物の３０倍量を加えてスラリー化した後、室温雰囲気で攪拌しながら、スラリーのｐＨが常に２．５〜２．６となるように０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液でｐＨ調整しながら、６時間攪拌した。次に、このスラリーを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙で濾過し、この濾液の砒素濃度を測定した。濾液の砒素濃度は０．０２ｍｇ／ｌであった。
【００４６】
（アルシン発生濃度）
上記の各工程におけるアルシン発生濃度を測定した。この結果を表１に示す。
また、このときの廃液のｐＨおよび酸化還元電位をあわせて表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
実施例２
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として火山灰の前記シルトＦ（丸中白土（株）製）を用いた。
ストロンチウム化合物として炭酸ストロンチウム（和光純薬工業（株）製、ＳｒＣＯ３純度：９５重量％以上）を用いた。
該炭酸ストロンチウムは、Ｓｒ原子を５６．７重量％（ＳｒＣＯ３に換算すると９５．５重量％）、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０９重量％、水分を０．１重量％含有し、平均粒子径が３．３μｍのものである。
該シルトＦ５０重量部と、該炭酸ストロンチウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の炭酸ストロンチウムとからなる固定化薬剤Ｂ（ＳｉＯ２：Ｓｒ＝１００：８０）を調製した。
【００４９】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｂを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８０、酸化還元電位＋４０７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３９５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．３４）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．０ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｂ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを１３４．３ｇ（固定化薬剤Ｂとして２６．８６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｂを添加後の砒素含有廃液のｐＨは５．９７であった。固定化薬剤Ｂ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６５時間保持して熟成し、含水率１９重量％の固定化処理物４３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率１９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５０】
実施例３
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてガラスカレットを用いた。
該ガラスカレットは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して６７．２重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して９．８重量％、水分を１．１重量％含有し、平均粒子径が１１１μｍ、比表面積が３，９００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該ガラスカレット５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のガラスカレットと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｃ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：６０）を調製した。
【００５１】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｃを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９５、酸化還元電位＋３７５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３７２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｃ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９３．４ｇ（固定化薬剤Ｃとして１８．６８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｃを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０３であった。固定化薬剤Ｃ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９４時間保持して熟成し、含水率１３重量％の固定化処理物２５ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率１３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５２】
実施例４
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として、けいそう土（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該けいそう土は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して７１．９重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して１．０重量％、水分を５．２重量％含有し、平均粒子径が１４．７μｍ、比表面積が４００，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該けいそう土５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のけいそう土と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｄ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５６）を調製した。
【００５３】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｄを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．０２、酸化還元電位＋３９９ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４００ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｄ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９２．５ｇ（固定化薬剤Ｄとして１８．５０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｄを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．２３であった。固定化薬剤Ｄ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３４重量％の固定化処理物３２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３４重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５４】
実施例５
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてベントナイト（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該ベントナイトは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して５９．５重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して２．９重量％、水分を６．７重量％含有し、平均粒子径が７．６μｍ、比表面積が３５８，０００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該ベントナイト５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のベントナイトと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｅ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：６８）を調製した。
【００５５】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｅを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．６３、酸化還元電位＋４１４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３９２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｅ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９５．１ｇ（固定化薬剤Ｅとして１９．０２ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｅを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．３３であった。固定化薬剤Ｅ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率４３重量％の固定化処理物３７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５６】
実施例６
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として、はくとう土（和光純薬工業（株）製）を用いた。
該はくとう土は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して７６．２重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０６重量％、水分を１．７重量％含有し、平均粒子径が４．４μｍ、比表面積が７６，０００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該はくとう土５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のはくとう土と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｆ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５３）を調製した。
【００５７】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｆを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８４、酸化還元電位＋４３４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２５ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｆ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９２．３ｇ（固定化薬剤Ｆとして１８．４６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｆを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．１３であった。固定化薬剤Ｆ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４２重量％の固定化処理物３７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４２重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００５８】
実施例７
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料として珪砂（オーストラリア産）を用いた。
該珪砂は、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して９８．４重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０１重量％未満、水分を０．０１重量％未満含有し、平均粒子径が３３４μｍ、比表面積が４００ｃｍ２／ｇで結晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該珪砂５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の珪砂と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｇ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：４１）を調製した。
【００５９】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｇを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３８０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８８、酸化還元電位＋３３８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３３１ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．５倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｇ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９４．９ｇ（固定化薬剤Ｇとして１８．９８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｇを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０１であった。固定化薬剤Ｇ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６９時間保持して熟成し、含水率２６重量％の固定化処理物３３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率２６重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６０】
実施例８
（有害成分の固定化薬剤の調製）
シリカ材料としてシリカゲル（ＡＬＤＲＩＣＨ製）を用いた。
該シリカゲルは、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して８８．８重量％、Ｃａ成分をＣａＯに換算して０．０８重量％、水分を６．１重量％含有し、平均粒子径が５９．９μｍ、比表面積が４，６２８，０００ｃｍ２／ｇで非晶質のものである。
マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を用いた。
該シリカゲル５０重量部と、該水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％のシリカゲルと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｈ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：４６）を調製した。
【００６１】
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに前記固定化薬剤Ｈを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４５０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７２、酸化還元電位＋４２５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４０８ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．９倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｈ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを９４．１ｇ（固定化薬剤Ｈとして１８．８２ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｈを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．２５であった。固定化薬剤Ｈ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４９重量％の固定化処理物４３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６２】
比較例１
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４３０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７０、酸化還元電位＋３５８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３４０ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．３倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｉ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５７．７ｇ（固定化薬剤Ｉとして１１．５４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０４であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８８時間保持して熟成し、含水率４７重量％の固定化処理物５１ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６３】
比較例２
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｊとして水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度４１０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．３８、酸化還元電位＋３８４ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３４７ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝５．９８）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が９．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８３であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｊ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを４９．８ｇ（固定化薬剤Ｊとして９．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｊを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．５０であった。固定化薬剤Ｊ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３１重量％の固定化処理物１８ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３１重量％の固定化処理物１５ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６４】
比較例３
（有害成分の固定化薬剤の調製）
火山灰である前記シルトＦ５０重量部と水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５％以上）５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化カルシウムとからなる固定化薬剤Ｋを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｋを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３６０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９０、酸化還元電位＋４２６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２０ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１１．１倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｋ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５６．５ｇ（固定化薬剤Ｋとして１１．３０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｋを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０５であった。固定化薬剤Ｋ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率４４重量％の固定化処理物３３ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率４４重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６５】
比較例４
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸アルミニウム（和光純薬工業（株）製、Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸アルミニウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｌを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｌを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．１０、酸化還元電位＋４０６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｌ２０ｇと水８１ｇを混合して得られた水スラリーを９８．０ｇ（固定化薬剤Ｌとして１９．３７ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｌを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．００であった。固定化薬剤Ｌ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１３時間保持して熟成し、含水率３３重量％の固定化処理物２９ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３３重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６６】
比較例５
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸カルシウム（和光純薬工業（株）製、ＣａＯ含有率：４０〜４８重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜５７重量％）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸カルシウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｍを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｍを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３６０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．７０、酸化還元電位＋４３０ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１２ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１１．１倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｍ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを６７．０ｇ（固定化薬剤Ｍとして１３．４０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｍを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０１であった。固定化薬剤Ｍ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８９時間保持して熟成し、含水率３５重量％の固定化処理物２６ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３５重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６７】
比較例６
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸マグネシウム五水和物（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）５７．３重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）４２．７重量部を混合し、５７．３重量％のけい酸マグネシウム五水和物と４２．７重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｎを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｎを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．１２、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２９ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８１であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｎ２３．４ｇと水７６．６ｇを混合して得られた水スラリーを７１．１ｇ（無水物に換算した固定化薬剤Ｎの量として１４．１９ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｎを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．００であった。固定化薬剤Ｎ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９４時間保持して熟成し、含水率３７重量％の固定化処理物２７ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６８】
比較例７
（有害成分の固定化薬剤の調製）
けい酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製、Ｎａ２Ｏ含有率：１７〜２３重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜６１重量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比：２．０〜３．５）５０重量部と水酸化マグネシウム（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）５０重量部を混合し、５０重量％のけい酸ナトリウムと５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ｏを調製した。
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｏを用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ１０．０３、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２４ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８２であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｏ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを９５．３ｇ（固定化薬剤Ｏとして１９．０６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｏを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０４であった。固定化薬剤Ｏ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１８時間保持して熟成し、含水率５１重量％の固定化処理物３５ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率５１重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００６９】
比較例８
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｐとしてけい酸アルミニウム（和光純薬工業（株）製、Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９３、酸化還元電位＋４２２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１８ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を２６．０ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７９であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｐ２００ｇと水５００ｇを混合して得られた水スラリーを７００ｇ（固定化薬剤Ｐとして２００ｇ）添加し、更に３０分間反応させた。固定化薬剤Ｐを添加後の砒素含有廃液のｐＨは３．６１であった。固定化薬剤Ｐ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１２時間保持して熟成し、含水率６７重量％の固定化処理物４５２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、固定化薬剤ＰのｐＨ調整機能が不十分であるため、固定化薬剤Ｐを２００ｇ添加しても、ｐＨは３．６であった。これ以上、固定化薬剤Ｐを添加してもｐＨの調整は望めず、また、このときの熟成前の固定化処理物の量は５９０ｇであり、更に固定化処理物の発生量が多くなる。
【００７０】
比較例９
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｑとしてけい酸カルシウム（和光純薬工業（株）製、ＣａＯ含有率：４０〜４８重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜５７重量％）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９６、酸化還元電位＋４３５ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４３３ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７９であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｑ３０ｇと水１２０ｇを混合して得られた水スラリーを１２５．３ｇ（固定化薬剤Ｑとして２５．０６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｑを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０２であった。固定化薬剤Ｑ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１７時間保持して熟成し、含水率３７重量％の固定化処理物６６ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３７重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００７１】
比較例１０
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｒとしてけい酸マグネシウム五水和物（和光純薬工業（株）製、Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．９８、酸化還元電位＋４２７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４２６ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が１０．８倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．７８であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｒ４０ｇと水１６０ｇを混合して得られた水スラリーを１８７．４ｇ（無水物に換算した固定化薬剤Ｒの量として２７．８７ｇ）添加し、更に３０分間反応させた。固定化薬剤Ｒを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０６であった。固定化薬剤Ｒ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率３９重量％の固定化処理物５２ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
また、得られた含水率３９重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例１と同様に酸洗浄溶出試験１を行った。結果を表２に示す。
【００７２】
比較例１１
（砒素含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに、固定化薬剤Ｓとしてけい酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製、Ｎａ２Ｏ含有率：１７〜２３重量％、ＳｉＯ２含有率：５１〜６１重量％、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比：２．０〜３．５）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８６、酸化還元電位＋４４８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４４０ｍＶ）の砒素含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．１９）を用いて調製した４１重量％水溶液を５２．１ｇ（Ｆｅ３＋／Ａｓモル比が８．０倍となる量）添加し、３０分間反応させて前処理を行った。反応後のｐＨは１．８０であった。
次に、前処理した砒素有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ｓ６０ｇと水２４０ｇを混合して得られた水スラリーを２７３．７ｇ（固定化薬剤Ｓとして５４．７４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｓを添加後の砒素含有廃液のｐＨは６．０３であった。
固定化薬剤Ｓ添加反応後の砒素含有廃液は、粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙では濾過することが非常に困難であり、一部得られた濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、砒素の排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
【００７３】
比較例１２
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．８９、酸化還元電位＋４５１ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４４５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、前処理を行わず、固定化薬剤Ａ９ｇと水３６ｇを混合して得られた水スラリーを４５．０ｇ（固定化薬剤Ａとして９．００ｇ）全量添加し、１５分間反応させた。固定化薬剤Ａの添加量は、砒素含有廃液１Ｌ当りの添加量が実施例１とほぼ同等量になるようにした。固定化薬剤Ａを添加後の砒素含有廃液のｐＨは１０．１８であった。固定化薬剤Ａ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に１１７時間保持して熟成し、含水率２．３重量％の固定化処理物８．４ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、前処理を行わなかったため、砒素の固定化が不十分である。
【００７４】
比較例１３
（砒素含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ａｓ濃度５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ９．４６、酸化還元電位＋４４７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋４１５ｍＶ）の砒素含有廃液１Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、前処理を行わず、固定化薬剤Ｔとして火山灰の前記シルトＦ（丸中白土（株）製）を４．５ｇ添加し、１５分間反応させた。固定化薬剤Ｔの添加量は、砒素含有廃液１Ｌ当りの添加量が実施例１の固定化薬剤Ａ添加量中のシルトＦとほぼ同等量になるようにした。固定化薬剤Ｔを添加後の砒素含有廃液のｐＨは９．２０であった。固定化薬剤Ｔ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約１Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９２時間保持して熟成し、含水率３．０重量％の固定化処理物０．９ｇを得た。このときの濾液の砒素濃度を表２に示す。
この濾液の砒素濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験１は行わなかった。
この場合、前処理を行わなかったため、および固定化薬剤の組成が不十分であるため、砒素の固定化が不十分である。
【００７５】
【表２】
【００７６】
実施例９
（有害成分の固定化薬剤の調製）
実施例１と同様に、前記シルトＦ５０重量部と、前記水酸化マグネシウム５０重量部を混合し、５０重量％の火山灰と５０重量％の水酸化マグネシウムとからなる固定化薬剤Ａ（ＳｉＯ２：Ｍｇ＝１００：５７）を調製した。
【００７７】
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２５、酸化還元電位＋５７７ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２９７ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液４．７ｇと硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液２９．３ｇとを混合して得た混合硫酸鉄水溶液を３４ｇ（Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋モル比が１、且つＦｅ／Ｐｂモル比が５．４倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理１を行った。反応後のｐＨは２．５９であった。次に、リン酸二水素マグネシウム（シグマ アルドリッチジャパン（株）製）を用いて調製した１０重量％水スラリーを８４ｇ（ＰＯ４３−／Ｐｂモル比が２１．６倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理２を行った。反応後のｐＨは３．００であった。
【００７８】
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように前記固定化薬剤Ａを添加した。具体的には、固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを２４．８ｇ（固定化薬剤Ａとして４．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．２２であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるようにｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)２純度：９５重量％以上）を添加しｐＨ調整した。具体的には、水酸化カルシウム１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１４．８ｇ（水酸化カルシウムとして２．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．０２であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９０時間保持して熟成し、含水率５３重量％の固定化処理物３８ｇを得た。濾液の鉛濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。又濾液の燐濃度は７．７ｍｇ／ｌであった。
【００７９】
（酸洗浄溶出試験２）
次に、得られた含水率５３重量％の固定化処理物２０ｇをフッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に入れ、次いでｐＨ３．０に調整した塩酸溶液を固定化処理物の３０倍量を加えてスラリー化した後、室温雰囲気で攪拌しながら、スラリーのｐＨが常に３．０〜３．１となるように５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液および０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液でｐＨ調整しながら、６時間攪拌した。次に、このスラリーを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙で濾過し、この濾液の鉛濃度を測定した。濾液の鉛濃度は０．０１ｍｇ／ｌ未満であった。
なお、以下の比較例では、５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液および／または０．５ｍｏｌ／ｌ塩酸溶液を用いてｐＨ調整を行った。
【００８０】
比較例１４
（鉛含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２０、酸化還元電位＋５６８ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２８５ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液を１８．８ｇ（Ｆｅ３＋／Ｐｂモル比が１０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは２．１４であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように固定化薬剤Ｉ１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを２５．９ｇ（固定化薬剤Ｉとして５．１８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉ添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．００であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に６８時間保持して熟成し、含水率２０重量％の固定化処理物７．１ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率２０重量％の固定化処理物５ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
【００８１】
比較例１５
（鉛含有廃液の固定化）
固定化薬剤Ａの代わりに固定化薬剤Ｉとして水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）を用いて行った。
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．１９、酸化還元電位＋５９２ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３０８ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液を１１７．３ｇ（Ｆｅ２＋／Ｐｂモル比が１０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは４．１４であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように固定化薬剤Ｉ１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１２．２ｇ（固定化薬剤Ｉとして２．４４ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ｉ添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．００であった。固定化薬剤Ｉ添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に９３時間保持して熟成し、含水率７．２重量％の固定化処理物５．４ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
この濾液の鉛濃度が、排水基準（０．１ｍｇ／ｌ以下）を達成していないため、得られた固定化処理物の酸洗浄溶出試験２は行わなかった。
【００８２】
比較例１６
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度３７０ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．２３、酸化還元電位＋５６６ｍＶ（換算酸化還元電位：＋２８５ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、硫酸第二鉄ｎ水和物（和光純薬工業（株）製：ｎ＝６．２２）を用いて調製した４１重量％水溶液４．７ｇと硫酸第一鉄七水和物（和光純薬工業（株）製、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ純度：９９重量％以上）を用いて調製した５重量％水溶液２９．３ｇとを混合して得た混合硫酸鉄水溶液を３４ｇ（Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋モル比が１、且つＦｅ／Ｐｂモル比が５．４倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは２．５８であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを１８．９ｇ（固定化薬剤Ａとして３．７８ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．４８であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように、ｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを３．０ｇ（粉末換算０．６０ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．０４であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８８時間保持して熟成し、含水率７．５重量％の固定化処理物５．８ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率７．５重量％の固定化処理物５ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
この場合、鉄塩の前処理だけでは鉛を固定化し易い形態にできないため、鉛の固定化が不十分である。
【００８３】
比較例１７
（鉛含有廃液の固定化）
フッ素樹脂製撹拌羽根を備えたガラス製容器に、Ｐｂ濃度４００ｍｇ／ｌ、ｐＨ５．１９、酸化還元電位＋６０３ｍＶ（換算酸化還元電位：＋３１９ｍＶ）の鉛含有廃液２Ｌを入れ、室温雰囲気で撹拌しながら、リン酸二水素マグネシウム（シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製）を用いて調製した１０重量％水スラリーを８４ｇ（ＰＯ４３−／Ｐｂモル比が２０倍となる量）添加し、３０分間反応させ前処理を行った。反応後のｐＨは５．１７であった。
次に、前処理した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約６になるように固定化薬剤Ａ２０ｇと水８０ｇを混合して得られた水スラリーを５．８ｇ（固定化薬剤Ａとして１．１６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。固定化薬剤Ａ添加後の鉛含有廃液のｐＨは６．２３であった。次に、固定化薬剤Ａを添加した鉛含有廃液に、室温雰囲気で撹拌しながら、廃液のｐＨが約９になるように、ｐＨ調整剤として水酸化カルシウム（和光純薬工業（株）製、Ｃａ(ＯＨ)2純度：９５重量％以上）１０ｇと水４０ｇを混合して得られた水スラリーを１９．８ｇ（水酸化カルシウムとして３．９６ｇ）添加し、更に１５分間反応させた。水酸化カルシウム添加後の鉛含有廃液のｐＨは９．３５であった。水酸化カルシウム添加反応後、攪拌を停止し、その後、３０分間静置して発生ケーキ（固定化処理物）を沈降させ、これを粒子保持能力１．０μｍのガラス繊維製濾紙を用い濾過して濾液約２Ｌを得た。次いで濾紙上の固定化処理物を室温の空気中に８７時間保持して熟成し、含水率４２重量％の固定化処理物２４ｇを得た。このときの濾液の鉛濃度を表３に示す。
また、得られた含水率４２重量％の固定化処理物２０ｇについて、実施例９と同様に酸洗浄溶出試験２を行った。結果を表３に示す。
この濾液の燐濃度は１１ｍｇ／ｌであった。
この場合、リン酸塩の前処理だけでは鉛を固定化し易い形態にできないため、鉛の固定化が不十分である。
【００８４】
【表３】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなることを特徴とする有害成分の固定化薬剤。
【請求項２】
シリカ材料が、火山噴出物、ガラスカレット、ガラス研磨スラッジ、けいそう土、粘土鉱物、珪砂、石炭灰、シリカゲルおよびシリカヒュームからなる群より選ばれた少なくとも一種の材料である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項３】
シリカ材料が、珪素成分をシリカ（ＳｉＯ２）換算で５０〜９９．９重量％含有することを特徴とする請求項１または２記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項４】
マグネシウム化合物がマグネシウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩であり、ストロンチウム化合物がストロンチウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項５】
シリカ材料とマグネシウム化合物とからなり、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とマグネシウム化合物中に含有されるマグネシウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｍｇ）が１００：５〜１,０００である請求項１〜４のいずれかに記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項６】
シリカ材料とストロンチウム化合物とからなり、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とストロンチウム化合物中に含有されるストロンチウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｓｒ）が１００：２０〜１,５００である請求項１〜４のいずれかに記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項７】
有害成分が、砒素、水銀、クロム、セレン、カドミウム、鉛、アンチモン、亜鉛、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、スズおよび燐からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素またはそれらの化合物である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項８】
有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、または該固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする水溶液および／または泥状物中の有害成分の固定化方法。
【請求項９】
前処理が、酸化剤、還元剤および共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４の範囲に調整することを特徴とする請求項８記載の有害成分の固定化方法。
【請求項１０】
ｐＨ調整剤が硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムまたは硫酸鉄の酸性硫酸塩である請求項８記載の有害成分の固定化方法。
【請求項１】
シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなることを特徴とする有害成分の固定化薬剤。
【請求項２】
シリカ材料が、火山噴出物、ガラスカレット、ガラス研磨スラッジ、けいそう土、粘土鉱物、珪砂、石炭灰、シリカゲルおよびシリカヒュームからなる群より選ばれた少なくとも一種の材料である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項３】
シリカ材料が、珪素成分をシリカ（ＳｉＯ２）換算で５０〜９９．９重量％含有することを特徴とする請求項１または２記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項４】
マグネシウム化合物がマグネシウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩であり、ストロンチウム化合物がストロンチウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項５】
シリカ材料とマグネシウム化合物とからなり、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とマグネシウム化合物中に含有されるマグネシウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｍｇ）が１００：５〜１,０００である請求項１〜４のいずれかに記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項６】
シリカ材料とストロンチウム化合物とからなり、シリカ材料中の珪素成分をシリカ換算した重量とストロンチウム化合物中に含有されるストロンチウム原子の重量との比（ＳｉＯ２：Ｓｒ）が１００：２０〜１,５００である請求項１〜４のいずれかに記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項７】
有害成分が、砒素、水銀、クロム、セレン、カドミウム、鉛、アンチモン、亜鉛、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、スズおよび燐からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素またはそれらの化合物である請求項１記載の有害成分の固定化薬剤。
【請求項８】
有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に、有害成分に応じた前処理を行った後、有害成分を含有する水溶液および／または泥状物のｐＨが４〜１２の範囲になるように、シリカ材料と、マグネシウム化合物またはストロンチウム化合物とからなる有害成分の固定化薬剤を添加すること、または該固定化薬剤を添加し、次いでｐＨ調整剤を添加することを特徴とする水溶液および／または泥状物中の有害成分の固定化方法。
【請求項９】
前処理が、酸化剤、還元剤および共沈剤からなる群より選ばれた少なくとも一種の薬剤を有害成分を含有する水溶液および／または泥状物に添加し、ｐＨを１〜４の範囲に調整することを特徴とする請求項８記載の有害成分の固定化方法。
【請求項１０】
ｐＨ調整剤が硫酸、塩酸、燐酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムまたは硫酸鉄の酸性硫酸塩である請求項８記載の有害成分の固定化方法。
【公開番号】特開２００７−１２５５３６（Ｐ２００７−１２５５３６Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２００２９（Ｐ２００６−２００２９）
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（５９９０４９７９４）株式会社 イージーエス (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（５９９０４９７９４）株式会社 イージーエス (5)
【Ｆターム（参考）】
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