JP2003001243A

JP2003001243A - 環境ホルモン除去処理システム

Info

Publication number: JP2003001243A
Application number: JP2001168727A
Authority: JP
Inventors: Kenji Obara; 健司小原; Hitoshi Wada; 仁和田; Hidehiko Okada; 秀彦岡田; Kazunari Mihashi; 和成三▲橋▼
Original assignee: National Institute for Materials Science; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute for Materials Science
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2003-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】環境ホルモンを除去するための捕捉材の処理
効率に優れ、環境ホルモンの大量捕捉が可能であり、環
境ホルモンを分離して環境ホルモンの捕捉に再利用させ
ることを図る。【解決手段】環境ホルモンを含む水溶液が入れられる
とともに表面に疎水性基を備えた疎水性磁性粒子が入れ
られた液槽１と、液槽１中の混合液を環境ホルモンと疎
水性磁性粒子とが吸着可能に撹拌する撹拌手段２と、混
合液から環境ホルモンが吸着した疎水性磁性粒子を捕捉
する捕捉手段３と、捕捉され環境ホルモンが吸着した疎
水性磁性粒子から環境ホルモンを分離する有機溶液の分
離槽４と、分離槽４で分離した疎水性磁性粒子を抽出す
る抽出手段５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外界に存在する環
境ホルモンを捕捉して分離する環境ホルモン除去処理シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水中に含まれている環境ホルモン
は、次の様にして水中から除去されている。例えば、特
開２０００−１３５４３５号公報（従来例１）には、環
境ホルモンの吸着除去に捕捉材を用いて環境ホルモンを
水中から除去する技術が示されている。ここで用いる捕
捉材は、環境ホルモン例えばエストロゲン化合物及びエ
ストロゲン様物質の特定部位に吸着する鋳型構造を与え
た高分子粒子から成る。この捕捉材をカラムに充填し、
カラムにエストロゲン化合物含有水を通液させることに
よりエストロゲン化合物を捕捉材に吸着させ、その後、
カラムを洗浄してエストロゲン化合物が吸着した捕捉材
を廃棄していた。また、特開２０００−１４０８３４号
公報（従来例２）には、水中に微量に含まれる環境ホル
モンを吸着除去する技術が示されている。環境ホルモン
を含有する水（環境ホルモン含有水）を活性炭からなる
捕捉材と接触させることにより、環境ホルモンを捕捉材
に吸着して水中から除去するものである。この場合、環
境ホルモン含有水に活性炭を添加して混濁させ、環境ホ
ルモンを活性炭が有する孔にて吸着させている。その
後、活性炭と処理水とを分離することができる分離膜等
を用いて活性炭を回収して廃棄している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例１の
場合には、環境ホルモン含有水から環境ホルモンを除去
するためには、捕捉材をカラムに充填し、その後カラム
内を洗浄しなければならないので捕捉材の処理効率が悪
いという問題がある。また、従来例１では、一旦捕捉し
た環境ホルモンを高分子粒子から分離させることなく環
境ホルモンを捕捉した高分子粒子を廃棄処分するものな
のでその分無駄が生じているという問題がある。更に、
高分子粒子が充填されたカラムの物理的な大きさには限
界があり、大量の環境ホルモンを一時に捕捉させること
は困難でこの点でも処理効率が悪いという問題がある。
また、従来例２の場合は、環境ホルモン含有水から環境
ホルモンを除去するためには、分離膜等を用いて活性炭
を回収して廃棄しなければならず、環境ホルモンを除去
するための活性炭の処理効率が悪いという問題がある。
また、一旦吸着させた環境ホルモンを活性炭から分離さ
せることなく、環境ホルモンを捕捉した活性炭を廃棄処
分するので、環境ホルモンを吸着させる度に、新たな活
性炭を使用しなければならないことからその分無駄が生
じているという問題がある。

【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、環境ホルモンを除去するための捕捉材の処
理効率に優れ、環境ホルモンの大量捕捉が可能であり、
ホルモンを分離して環境ホルモンの捕捉に再利用させる
ことのできる環境ホルモン除去処理システムを提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、疎水性の環境ホルモン
を含む水溶液から当該環境ホルモンを除去する環境ホル
モン除去処理システムにおいて、上記環境ホルモンを含
む水溶液が入れられるとともに表面に疎水性基を備えた
疎水性磁性粒子が入れられた液槽と、該液槽中の混合液
を上記環境ホルモンと上記疎水性磁性粒子とが吸着可能
に撹拌する撹拌手段と、上記混合液から上記環境ホルモ
ンが吸着した疎水性磁性粒子を捕捉する捕捉手段と、上
記捕捉され上記環境ホルモンが吸着した疎水性磁性粒子
から該環境ホルモンを分離する有機溶媒の分離槽と、上
記分離槽で分離した疎水性磁性粒子を抽出する抽出手段
とを備えた構成とした。液槽にて環境ホルモンと疎水性
磁性粒子とが水中で撹拌されると、疎水性相互作用によ
り環境ホルモンと疎水性磁性粒子とが吸着する。疎水性
磁性粒子は単に、環境ホルモン含有水溶液に加えて混合
するだけで環境ホルモンと吸着する。疎水性磁性粒子
は、単位体積当たりの表面積が非常に大きいので環境ホ
ルモンの捕捉も十分に一時に行なうことができる。環境
ホルモンが吸着した疎水性磁性粒子は、捕捉手段にて磁
気的に捕捉される。捕捉された疎水性磁性粒子は、分離
槽に入れられて環境ホルモンが吸着している疎水性磁性
粒子からは環境ホルモンが分離される。環境ホルモンが
分離して分離槽に遊離している疎水性磁性粒子は洗浄や
分離膜を用いることなく容易に抽出手段で抽出されるの
で処理効率が良く、再利用可能になる。

【０００６】また、必要に応じ、上記捕捉手段を、磁化
装置と該磁化装置で磁化されることにより上記疎水性磁
性粒子を捕捉する磁気フィルタとを備えた構成とした。
疎水性磁性粒子は、磁化された磁気フィルタに付着す
る。付着した疎水性磁性粒子は、磁気フィルタを消磁化
し水等で磁気フィルタを洗浄する逆洗にて磁気フィルタ
から回収される。磁気フィルタは、消耗材が不要で何度
でも再利用可能であり疎水性磁性粒子の捕捉処理効率を
向上させている。更に、必要に応じ、上記抽出手段を、
上記分離槽にて分離した疎水性磁性粒子を磁気的に抽出
する磁気抽出部を備えた構成とした。分離槽で環境ホル
モンが分離した疎水性磁性粒子は、磁気抽出部にて磁石
等で磁気的に抽出される。疎水性磁性粒子を簡易な方法
で抽出して、再度環境ホルモンの捕捉に用いることがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る環境ホルモン除去処理システムを説
明する。図１乃至図３に示す実施の形態に係る環境ホル
モン除去処理システムＳにおいて、環境ホルモンＨを除
去するための捕捉材として用いる疎水性磁性粒子Ｐにつ
いて説明する。疎水性磁性粒子Ｐは、磁性粒子Ｍの表面
に疎水性基Ｗを備えたものであり、粒径１０ｎｍ以上、
飽和磁化が０．０３Ｔ（テスラ）以上、比抵抗が１×１
０^-9Ωｃｍ以上、ペレット成形時の水滴の接触角が１０
０度以上であるものが好ましい。磁性粒子Ｍは、磁性金
属微粒子，磁性金属酸化物微粒子または砂鉄のうち少な
くとも１つを用いた。また、磁性粒子Ｍは、粒径１０ｎ
ｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。粒径１０ｎｍ〜
１００ｎｍの場合には、磁気的に吸着させ易く、疎水性
相互作用に関わる単位表面積が増加する。

【０００８】磁性金属微粒子としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｇｄ，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ｐｔ合金，Ｆｅ−Ｐ
ｄ合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ合
金，Ｍｎ−Ａｌ合金，Ｍｎ−Ｚｎ合金，Ｍｎ−Ｇａ合
金，Ｍｎ−Ｃｕ−Ａｌ合金，Ｆｅ ₄ Ｎ，Ｍｎ₃ ＣｕＮ，
Ｆｅ₃ ＮｉＮ，Ｆｅ₃ ＰｔＮ，Ｆｅ₂ Ｎ_0.75，Ｆｅ₂
Ｎ，Ｆｅ₂ Ｎ，Ｎｉ₃ Ｎ_1.10，ＣｄＣｒ₂ Ｓ₄ ，ＣｄＣ
ｒ₂ Ｓｅ，Ａｇ_0.5 Ｉｎ_0.5Ｃｒ₂ Ｓｅ₄ ，ＨｇＣｒ₂
Ｓ₄ ，ＣｕＣｒ₂ Ｓｅ₃ Ｂｒ，Ｃｕ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｃｒ ₂
Ｓｅ₄ ，ＥｕＢ₆ ，Ｅｕ₃ Ｐ₃ ，Ｅｕ₃ Ａｓ₂ ，ＭｎＡ
ｓ，ＭｎＳｂ，ＭｎＢｉ，ＣｒＴｅ₄ ，ＮｉＭｎＳｂ，
ＰｂＭｎＳｂ等が挙げられる。磁性金属酸化物微粒子と
しては、α−ヘマタイト，γ−ヘマタイト，マグネタイ
ト，ＭｎＦｅ₂ Ｏ₄ ，ＣｏＦｅ₂ Ｏ₄ ，ＣｕＦｅ₂ Ｏ
₄ ，ＭｇＦｅ₂ Ｏ₄ ，ＺｕＦｅ₂ Ｏ₄ ，ＬｉＦｅ₅ Ｏ
₈ ，Ｌｉ_0.5 Ｆｅ_2.5 Ｏ₄ ，Ｆｅ−Ｃｏフェライト，Ｓ
ｍ−Ｃｏフェライト，Ｍｎ−Ｆｅフェライト，Ｍｎ−Ｚ
ｎ−Ｆｅフェライト，Ｍｎ−Ｍｇ−Ｆｅフェライト，Ｎ
ｉ−Ｚｕ−Ｆｅフェライト，Ｌｉ−Ｚｕ−Ｆｅフェライ
ト，ＭｎＦｅ₂ Ｏ₄ −ＭｎＣｒ₂ Ｏ₄ 系，Ｆｅ₃ Ｏ₄ −
ＦｅＣｒ₂ 系，ＮｉＦｅ₂ Ｏ₄ −ＮｉＣｒ₂ Ｏ₄ 系，Ｃ
ｕＦｅ₂ Ｏ₄ −ＣｕＣｒ₂ Ｏ₄ 系，Ｌｉ_0.5 Ｆｅ_2.5 −
Ｌｉ_0.5 Ｃｒ_2.5 Ｏ₄ 系，マンガナイト，ＣａＦｅ₄ Ｏ
₇ ，Ｔｉ₂ Ｏ₃ ，コランンダム型磁性体，イルメナイト
型磁性体，Ｍｎ−Ｃｒ−Ｓｂ系，Ｙ₃ Ｆｅ₅ Ｏ，ハイド
ロキシアパタイトセラミック，フルオロアパタイトセラ
ミック等が挙げられる。これら磁性金属微粒子，磁性金
属酸化物微粒子は、強磁性体であることが好ましく、特
にフェライト化法により合成したマグネタイトがより好
ましい。磁気的に吸着され易くなり、画一化した製法に
より容易に得ることができるからである。

【０００９】疎水性基Ｗは、例えば、図５に示すよう
に、炭素数３〜３０の直鎖アルキル基（図５（１）），
炭素数３〜３０の芳香族炭化水素基，フェニル基，アル
キルフェニル基（図５（２）），アゾベンゼン基，アル
キルアゾベンゼン基（図５（３）），シアノ基，シクロ
デキストリン誘導体基，フラーレン誘導体基のうち少な
くとも１つである。

【００１０】疎水性基Ｗは、炭素数３〜３０の直鎖アル
キル基，炭素数３〜３０の芳香族炭化水素基，フェニル
基，アルキルフェニル基，アゾベンゼン基，アルキルア
ゾベンゼン基，シアノ基，シクロデキストリン誘導体
基，フラーレン誘導体基のうち少なくとも１つからなる
シランカップリング剤（例えば、図６参照），チタンカ
ップリング剤またはジルコニウムカップリング剤を使用
して磁性粒子Ｍの表面に化学吸着させた官能基である。
カップリング剤は、物質に物質本来の性質と異なる性質
を付与するための試薬であり、磁性粒子Ｍの表面に本来
備わらない疎水性を付与する。具体的には、ｎ−オクタ
デシルトリクロロシラン，ｎ−オクタデシルジクロロシ
ラン，ｎ−オクタデシルジメトキシクロロシラン，ｎ−
オクチルジクロロメトキシシラン，ｎ−オクチルジメト
キシクロロシラン，ｎ−オクチルトリメトキシシラン，
ｎ−オクチルトリエトキシシラン，ｎ−オクチルジエト
キシクロロシラン，ｎ−オクチルジクロロエトキシシラ
ン，ｎ−ブチルトリクロロシラン，ｎ−ブチルジクロロ
メトキシシラン，ｎ−ブチルジメトキシクロロシラン，
ｎ−ブチルジエトキシクロロシラン，ｔｅｒｔ−ブチル
トリクロロシラン，ｔｅｒｔ−ブチルジクロロメトキシ
シラン，ｔｅｒｔ−ブチルジメトキシクロロシラン，ｔ
ｅｒｔ−ブチルジエトキシクロロシラン，ｎ−トリアコ
ンチルトリクロロシラン，ｎ−トリアコンチルジクロロ
メトキシシラン，ｎ−トリアコンチルトリクロロメトキ
シシラン，ｎ−トリアコンチルジクロロメチルシラン，
ｎ−トリアコンチルジメチルクロロシラン，フェニルト
リクロロシラン，ジフェニルジクロロシラン，トリフェ
ニルクロロシラン，フェニルトリエトキシシラン，ジフ
ェニルジエトキシシラン，トリフェニルエトキシシラ
ン，ｎ−オクタデシルジフェニルクロロシラン，ｎ−オ
クチルジフェニルクロロシラン，ｎ−ブチルジフェニル
クロロシラン，ｎ−オクタデシルジフェニルメトキシシ
ラン，ｎ−オクチルジフェニルメトキシシラン，ｎ−ブ
チルジフェニルメトキシシラン，シアノプロピルトリメ
トキシシラン，ｎ−（３−トリエトキシプロピル）−４
−フェニルアゾベンアミド，４−オクチル−４’−ジク
ロロメチルシリルプロピル−アゾベンゼン，ジメチルク
ロロシリルフラーレン等が挙げられる。

【００１１】次に、この環境ホルモン除去処理システム
Ｓが除去する環境ホルモンＨの例を挙げる。環境ホルモ
ンＨは、疎水性の環境ホルモンＨである。環境ホルモン
Ｈとしては、６７物質として、アラクロール、アルジカ
ルブ、アルドリン、アミトロース、アトラジン、ベノミ
ル、ベンゾフェノン、ベンゾピレン、フタル酸ブチルベ
ンジル、ビスフェノールＡ、ｎ−ブチルベンゼン、カル
バリン、クロルデン、シペルメトリン、２，４−Ｄ、Ｄ
ＢＣＰ、ＤＤＴ、ＤＤＴ代謝物、フタル酸ｎ−ジブチ
ル、２，４−ジクロロフェノール、フタル酸ジシクロヘ
キシル、ティルドリン、アジピン酸ジエチルヘキシル、
フタル酸ジエチルヘキシル、フタル酸ジエチル、フタル
酸ジヘキシル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジプロピ
ル、エンドリン、エンドスルファン、エスファンバレレ
ート、フェンバレレート、ヘキサクロロベンゼン、β
−，γ−ＨＣＨ、ヘプタクロル、ヘプタクロロエポキサ
イド、ケルセン、ケポン、マラチオン、マンコゼブ、マ
ンネブ、メソミル、メトキシクロル、メチラム、メトリ
ブジン、マイレックス、ニトロフェン、４−ニトロトル
エン、ｔｒａｎｓ−ノナクロル、オクタクロロスチレ
ン、オキシクリルデン、ポリ臭化ビフェニル、ポリ塩化
ビフェニル、ダイオキシン類、ペンタクロロフェノー
ル、オクチルフェノール（ノニルフェノール）、ペルメ
トリン、シマジン、スチレン２量体（スチレン３量
体）、トキサフェン、トリブチルスズその１（トリブチ
ルスズその２）、トリフルラリン、トリフェニルスズ、
２，４，５−Ｔ、ピンクロゾリン、ジネブ、ジラム等が
挙げられるがこれらに限定されるものではない。

【００１２】図１に戻り、本発明の実施の形態に係る環
境ホルモン除去処理システムＳは、環境ホルモンＨを含
む水溶液（環境ホルモン含有水）が入れられるとともに
表面に疎水性基Ｗを備えた疎水性磁性粒子Ｐが入れられ
た液槽１と、液槽１中の混合液を環境ホルモンＨと疎水
性磁性粒子Ｐとが吸着可能に撹拌する撹拌手段２と、混
合液から環境ホルモンＨが吸着した疎水性磁性粒子Ｐを
捕捉する捕捉手段３と、捕捉され環境ホルモンＨが吸着
した疎水性磁性粒子Ｐから環境ホルモンＨを分離する有
機溶媒が入れられた分離槽４と、分離槽４で分離した疎
水性磁性粒子Ｐを抽出する抽出手段５とを備えた構成に
した。液槽１は、例えば環境ホルモンＨの水溶液が収容
される容器であればよく、特に限定されるものではな
い。撹拌手段２は、特に限定されることなく環境ホルモ
ンＨと疎水性磁性粒子Ｐを十分に混合することができる
ものであればよい。撹拌手段２には、液槽１内の水溶液
を混合させることができる棒状体を用いることができ
る。

【００１３】捕捉手段３は、図２に示すように、液槽１
と分離槽４との間の流路Ｘに設けられ、磁化装置６と磁
化装置６で磁化されることにより疎水性磁性粒子Ｐを捕
捉する磁気フィルタ７とを備えている。磁化装置６は超
電導マグネットであり流路Ｘ内部に設けられた磁気フィ
ルタ７の部分の流路Ｘ外部を覆うように設置している。
磁気フィルタ７は、磁性細線Ｌからなる多層メッシュで
形成され磁化装置６により生じた磁場により生じる磁力
線に対して磁性細線Ｌが直角になるように配置される
（図２（２）参照）。従って、磁化の際に磁性細線Ｌの
表面近傍に磁気勾配が生じる。磁性細線Ｌは、付着する
磁化物質の物理量に応じて付着し易い大きさ（直径）で
あればよい。磁性細線Ｌの材質としては、磁化されるも
のであればよいが必要に応じて消磁化できる軟磁性材料
の強磁性体が好ましい。捕捉手段３では、捕捉した疎水
性磁性粒子Ｐを回収する逆洗処理も行なう。逆洗処理で
は、疎水性磁性粒子Ｐが付着した磁気フィルタ７を消磁
化して水で洗浄して磁気フィルタ７に付着した疎水性磁
性粒子Ｐを除去している。分離槽４は、環境ホルモンＨ
が吸着した疎水性磁性粒子Ｐから環境ホルモンＨを分離
することができる有機溶媒が入れられる容器であればよ
い。有機溶媒としては、アセトニトリル，メチルアルコ
ール，エチルアルコール，アセトン等が挙げられる。抽
出手段５は、分離槽４にて分離した疎水性磁性粒子Ｐを
磁気的に抽出する磁気抽出部を備えて構成した。磁気抽
出部は、分離槽４に接続し超伝導マグネットを用いて固
液分離を行ない疎水性磁性粒子Ｐを吸着するようにして
いる。

【００１４】したがって、本発明の環境ホルモン除去処
理システムＳによれば、図３に示す処理工程に従って、
疎水性磁性粒子Ｐを用いて環境ホルモンＨを除去するこ
とができ、かつ用いた疎水性磁性粒子Ｐを再利用可能に
する。（投入工程）微量の環境ホルモンＨを溶解する水溶液の
入った液槽１に疎水性磁性粒子Ｐを投入する。（吸着工程）液槽１内の撹拌を行なう。撹拌を行なうこ
とにより環境ホルモンＨと疎水性磁性粒子Ｐとは疎水性
であることから水中にて凝集し易くなり疎水性相互作用
により吸着する。図５に示すように、疎水性磁性粒子Ｐ
の表面にカップリング剤により化学吸着している疎水性
基Ｗ（例えば、オクタデシル基）には、環境ホルモンＨ
（例えば、ダイオキシン，ビスフェノールＡ）が吸着す
る。疎水性磁性粒子Ｐと環境ホルモンＨとは、疎水性相
互作用により吸着が行なわれる。（除去工程）撹拌した液槽１内の溶液を、捕捉手段３に
供給し疎水性磁性粒子Ｐの磁気的捕捉を行なう。磁気的
捕捉は、磁化された磁気フィルタ７に液槽１内の溶液を
供給することにより磁化されている疎水性磁性粒子Ｐが
磁気フィルタ７に付着することにより行なわれる。磁気
フィルタ７に付着した疎水性磁性粒子Ｐは、逆洗されて
回収される。捕捉した疎水性磁性粒子Ｐは、洗浄したり
分離膜を用いることなく回収することができるので、処
理効率に優れている。（分離工程）回収された疎水性磁性粒子Ｐは、有機溶媒
が入れられた分離槽４に供給され環境ホルモンＨが吸着
している疎水性磁性粒子Ｐからは環境ホルモンＨが分離
して有機溶媒中に遊離する。環境ホルモンＨは、溶解度
のより高い有機溶媒に溶けるので、有機溶媒の介在によ
り疎水性磁性粒子Ｐより脱離されるためである。（抽出工程）分離槽４内に遊離している疎水性磁性粒子
Ｐは、磁気的に捕捉することで分離槽４内から回収され
る。回収された疎水性磁性粒子Ｐは、再度環境ホルモン
Ｈの捕捉に用いることができる。疎水性磁性粒子Ｐは、
再利用できるので捕捉材の無駄が防止される。

【００１５】以下、上記環境ホルモン除去処理システム
Ｓの基礎となる実験例について説明する。（疎水性磁性粒子Ｐの調整）０．５モルの硫酸鉄（Ｉ
Ｉ）水和物と０．５モルの硫酸鉄（ＩＩＩ）水和物を夫
々６０℃の水５００ｍｌに溶解させた後混合して混合溶
液にした。次いで、得られた混合溶液に６ｍｏｌ／ｍ³
の水酸化ナトリウムをｐＨが１１になるまで加えた後、
６０℃で１時間撹拌しマグネタイトが合成された混濁液
を得た。この混濁液を磁石を用いてデカンデーションし
た。デカンデーションは、塩分を除去するために上澄み
液のｐＨが７になるまで繰り返した。次いで、脱水する
ために、上澄み液を極力取り除き６０℃で１週間乾燥後
更に減圧法にて２４時間乾燥して、目的とするマグネタ
イトを得た。マグネタイトの表面処理のため、等圧滴下
漏斗に脱水トルエン５０ｍｌをとり５ｍｌのｎ−オクタ
デシルトリクロロシランを添加した。次いで、三口フラ
スコに乾燥済のマグネタイト５ｇ及び５ｍｌのトリエチ
ルアミンを添加して窒素雰囲気下で４８時間撹拌した。
図６には、マグネタイトにシランカップリング剤である
ｎ−オクタデシルトリクロロシランを処理させた場合の
反応状態が示される。マグネタイトとｎ−オクタデシル
トリクロロシランとをトリエチルアミン及び脱水トルエ
ン中で反応させることによりｎ−オクタデシルトリクロ
ロシラン化マグネタイトが得られる。得られた溶液を、
遠心分離してデカンデーションにて数回トルエンで洗浄
後、テトラヒドロフラン、メタノールで順次洗浄した。
最後に、アセトンで洗浄後、上澄み液を極力取り除き減
圧乾燥して疎水性磁性粒子Ｐを得た。（疎水性磁性粒子Ｐの評価）得られた疎水性磁性粒子Ｐ
を加重２５００Ｎ／ｃｍ² でペレットにし、表面に水滴
を滴下して疎水性の評価を行なった。ペレットへの吸収
は全くなく水滴は球になって撥水性を示した。

【００１６】比較するために、上記で得られたマグネタ
イト（表面処理を施していないもの）を用いてペレット
を形成し、同様に疎水性の評価を行なうと、水滴は球に
ならずペレット表面にしみ込みペレット内部を通過する
のみで、撥水性は認められなかった。以上から、疎水性
磁性粒子Ｐの表面が疎水性を有していることが明らかで
あることを確認できた。

【００１７】（環境ホルモンＨの除去）ビスフェノール
Ａを微量のアセトニトリルに溶解させ、水を加えてビス
フェノールＡの濃度を２０ｐｐｍにした溶液を調製し
た。得られた溶液に上記調製したマグネタイトの疎水性
磁性粒子Ｐを２．８ｇ／Ｌ添加して良く撹拌し、磁石を
用いてデカンテーションを行ない上澄み液を高速液体ク
ロマトグラフィーにて定量したところビスフェノールＡ
の濃度は２．０ｐｐｍに減少した。更に、上澄み液を一
定量採り、更に同じ疎水性磁性粒子Ｐを３．３ｇ／Ｌ添
加し撹拌後デカンテーションにより上澄み液を高速液体
クロマトグラフィーで分析した結果、ビスフェノールＡ
は０．１９ｐｐｍに減少した。

【００１８】（環境ホルモンＨの分離）溶液を磁石で固
液分離し、溶液上層に在る疎水性磁性粒子Ｐにアセトニ
トリルを添加して撹拌後、上澄み液を高速液体クロマト
グラフィーで分析したところビスフェノールＡの濃度が
上昇していることがわかった。従って、ビスフェノール
Ａが吸着している疎水性磁性粒子Ｐに有機溶媒であるア
セトニトリルを接触させることにより、疎水性磁性粒子
ＰからビスフェノールＡが分離することがわかる。

【００１９】また、次の実験を行なった。マグネタイト
と同様に調製した砂鉄の疎水性磁性粒子Ｐをビスフェノ
ールＡの濃度が２．２ｐｐｍの水溶液に４００ｇ／Ｌ添
加して良く撹拌し、磁石を用いてデカンテーションを行
ない上澄み液を高速液体クロマトグラフィーにて定量し
たところビスフェノールＡの濃度は１．１ｐｐｍに減少
した。マグネタイトの場合と同様に、得られた疎水性磁
性粒子Ｐをペレットにし、表面に水滴を滴下して疎水性
の評価を行なった。ペレットへの吸収は全くなく水滴は
球になって撥水性を示した。

【００２０】尚、疎水性磁性粒子Ｐの捕捉対象を疎水性
の環境ホルモンＨとしているが、一般に疎水性相互作用
により吸着可能な物質であれば疎水性磁性粒子Ｐを用い
て捕捉することが可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の環境ホル
モン除去処理システムによれば、環境ホルモンを含む水
溶液が入れられるとともに表面に疎水性基を備えた疎水
性磁性粒子が入れられた液槽と、液槽中の混合液を環境
ホルモンと疎水性磁性粒子とが吸着可能に撹拌する撹拌
手段と、混合液から環境ホルモンが吸着した疎水性磁性
粒子を捕捉する捕捉手段と、捕捉され環境ホルモンが吸
着した疎水性磁性粒子から該環境ホルモンを分離する有
機溶媒の分離槽と、分離槽で分離した疎水性磁性粒子を
抽出する抽出手段とを備えた構成としたので、疎水性磁
性粒子は単に、環境ホルモン水溶液に加えて混合するだ
けで環境ホルモンと吸着させることができる。疎水性磁
性粒子は、単位体積当たりの表面積が非常に大きいので
環境ホルモンの捕捉も十分に一時に行なうことができ
る。また、疎水性磁性粒子は洗浄や分離膜を必要とせず
容易に抽出手段で抽出されて再利用可能になるので処理
効率を向上させることができる。また、捕捉手段を、磁
化装置と該磁化装置で磁化されることにより疎水性磁性
粒子を捕捉する磁気フィルタとを備えた場合には、疎水
性磁性粒子の捕捉処理効率を向上させることができる。
更に、抽出手段を、分離槽にて分離した疎水性磁性粒子
を磁気的に抽出する磁気抽出部を備えた場合には、疎水
性磁性粒子を簡易な方法で抽出して、再度環境ホルモン
の捕捉に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る環境ホルモン除去処
理システムの図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る環境ホルモン除去処
理システムの捕捉手段を示し、（１）は捕捉手段の構成
を示す図であり、（２）は磁気フィルタを示す図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態に係る環境ホルモン除去処
理システムの処理工程を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る環境ホルモン除去処
理システムにおける環境ホルモンの捕捉状態を示す図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態に係る環境ホルモン除去処
理システムで用いる疎水性磁性粒子の疎水性基を示す図
である。

【図６】本発明の実施例における疎水性磁性粒子の調製
例を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ環境ホルモン除去処理システムＭ磁性粒子Ｗ疎水性基Ｈ環境ホルモン１液槽２撹拌手段３捕捉手段４分離槽５抽出手段６磁化装置７磁気フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田仁茨城県つくば市千現１丁目２番１号独立行政法人物質・材料研究機構内 (72)発明者岡田秀彦岩手県盛岡市南仙北１丁目３−１−304 (72)発明者三▲橋▼ 和成茨城県つくば市千現１丁目２番１号独立行政法人物質・材料研究機構内Ｆターム(参考） 4D024 AA10 AB04 BA16 BB07 BC04 DA07 DB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】疎水性の環境ホルモンを含む水溶液から
当該環境ホルモンを除去する環境ホルモン除去処理シス
テムにおいて、上記環境ホルモンを含む水溶液が入れられるとともに表
面に疎水性基を備えた疎水性磁性粒子が入れられた液槽
と、該液槽中の混合液を上記環境ホルモンと上記疎水性
磁性粒子とが吸着可能に撹拌する撹拌手段と、上記混合液から上記環境ホルモンが吸着した疎水性磁性
粒子を捕捉する捕捉手段と、上記捕捉され上記環境ホルモンが吸着した疎水性磁性粒
子から該環境ホルモンを分離する有機溶媒の分離槽と、上記分離槽で分離した疎水性磁性粒子を抽出する抽出手
段とを備えて構成されることを特徴とする環境ホルモン
除去処理システム。
【請求項２】上記捕捉手段を、磁化装置と該磁化装置
で磁化されるこにより上記疎水性磁性粒子を捕捉する磁
気フィルタとを備えて構成したことを特徴とする請求項
１記載の環境ホルモン除去処理システム。
【請求項３】上記抽出手段を、上記分離槽にて分離し
た疎水性磁性粒子を磁気的に抽出する磁気抽出部を備え
て構成したことを特徴とする請求項１または２記載の環
境ホルモン除去処理システム。