特開 2023-33045 フッ素不溶化剤及びベントナイト脱水ケーキを作成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023033045

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】フッ素不溶化剤及びベントナイト脱水ケーキを作成する方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/143 20190101AFI20230302BHJP

   C09K 17/12 20060101ALI20230302BHJP

   C09K 17/08 20060101ALI20230302BHJP

   C09K 17/06 20060101ALI20230302BHJP

【ＦＩ】

C02F11/143 ZAB

C09K17/12 P

C09K17/08 P

C09K17/06 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021160082

(22)【出願日】2021-08-27

(71)【出願人】

【識別番号】321005766

【氏名又は名称】株式会社ＨＡＬＶＯホールディングス

(72)【発明者】

【氏名】柳生 良太

【テーマコード（参考）】

4D059

4H026

【Ｆターム（参考）】

4D059AA09

4D059AA30

4D059BE04

4D059BE09

4D059BE15

4D059BE16

4D059BE26

4D059BE37

4D059BE55

4D059BJ00

4D059BK30

4D059DA06

4D059DA15

4D059DA17

4D059DA22

4D059DA70

4D059EB20

4H026CA03

4H026CA06

4H026CB03

4H026CC06

(57)【要約】

【課題】
掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／リットル）以下にする。
【解決手段】掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値以下に低減するためのフッ素不溶化剤であって、
当該不溶化剤は、当該不溶化剤全体を１００重量％とするとき、シラスを主成分とする無機系凝集剤１０～５０重量％及び助剤５０～９０重量％からなり、
当該凝集剤はシラスを焼成して得られたものであり、
当該助剤は、当該助剤全体を１００重量％とするとき、水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる、
ことを特徴とするフッ素不溶化剤。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／リットル）以下に低減するためのフッ素不溶化剤であって、
当該不溶化剤は、当該不溶化剤全体を１００重量％とするとき、シラスを主成分とする無機系凝集剤１０～５０重量％及び助剤５０～９０重量％からなり、
当該凝集剤はシラスを焼成して得られたものであり、
当該助剤は、当該助剤全体を１００重量％とするとき、水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる、
ことを特徴とするフッ素不溶化剤。

【請求項2】

掘削土砂を含むベントナイト泥水を脱水することにより、「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法において、
凝集剤Ａを「シラスを主成分とする無機系凝集剤であって当該凝集剤はシラスを焼成して得られたもの」とし、助剤Ｂを下記助剤とするとき、
当該泥水に凝集剤Ａ及び助剤Ｂを添加混合し、その際、両者の割合を、両者合計を１００重量％とするとき、凝集剤Ａを１０～５０重量％、助剤Ｂを５０～９０重量％とし、次いで、脱水することを特徴とする、フッ素溶出量が環境基準値（０．８ｍｇ／リットル）以下である「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法。
記
水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる助剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ（Ｌはリットル、以下同じ））以下にすることができるベントナイト脱水ケーキのためのフッ素不溶化剤及び「フッ素溶出量が環境基準値以下であるベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

地下トンネルや立坑などを掘削する場合、しばしば、泥水シールド工法や連続地中壁工法などの泥水掘削工法が用いられる。この場合、泥水が掘削面の溝壁を安定させたり、掘削土砂をスムーズに地上に搬送したりするうえで重要な役割を果たす。泥水は、一般にベントナイトを（混練ミキサーなどを使って）水に溶かして作られる。この場合、水は現場又はその近くで採取された地下水又は湧水を使用することが多い。なお、ベントナイトとは、「モンモリロナイトを主成分とする粘土の総称」と言われているが、ここ（本明細書及び特許請求の範囲）では、広い意味で使っており、泥水掘削工法に使用されるベントナイト、粘土、トチクレー、クレーサンドなどを含めた広い意味である。

【0003】

作られた泥水は、ベントナイト泥水とも呼ばれ、掘削面（切羽面）に供給され、そして、（掘削で生じた土や岩盤、岩石などの）掘削土砂を取り込んで地上に搬出される。搬出されたベントナイト泥水は、掘削土砂を含んでいる。
簡単に言えば、この泥水に凝集剤を添加混合した後、フィルタープレス、ベルトプレスなどの脱水機により、水と脱水ケーキ（ここではこれを「ベントナイト脱水ケーキ」と呼ぶことがある）に固液分離し、ベントナイト脱水ケーキを作成する。
なお、実際には、この泥水は大容量土砂分離機（サンドコレクター）などで篩（ふるい）にかけられ岩石や砂分（一次処理土）と泥水に分離される。この分離された泥水は調整槽に送られ、比重及び粘性調整後、ベントナイト泥水として再び送泥管で坑内に送られ再利用されることが多い。この調整時、掘削土砂を含む濃度の高い泥水が余ることがあり、これを余剰泥水と呼ぶが、この余剰泥水も同様に凝集剤を添加混合した後、固液分離し、ベントナイト脱水ケーキを作成する。

【0004】

いずれもベントナイト脱水ケーキは、当然のことながら掘削土砂を含んでおり、日本の土や岩盤、岩石などには自然に蛍石（フッ化カルシウム）が含まれていることがあり、或いは、ベントナイト泥水を作る場合に使用される「現場又はその近くで採取された地下水又は湧水」に蛍石が含まれていることがあり、そのためベントナイト脱水ケーキは、自然的要因により、高濃度の溶出フッ素を含んでいることがある。
この場合、環境庁告示４６号土壌環境基準に基づいて重金属など（フッ素を含む）の有害物質に関する溶出試験を行った結果、フッ素溶出量が環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下でなければ、ベントナイト脱水ケーキを埋め立て、埋め戻し、盛り土などに再利用することができない。仮に環境基準値を超えた場合には脱水ケーキは産業廃棄物となり、再利用することはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許５８６９３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明者は、掘削土砂を含むベントナイト泥水に添加混合する凝集剤として、「シラスを主成分とする無機系凝集剤」に着目した。シラスを主成分とする無機系凝集剤は、特許文献１（特許５８６９３７１号公報）にも記載されている通り、広く知られており、市販もされており、シラスを焼成して得られる。シラスは鹿児島県に豊富に存在する無機の天然素材であり、環境負荷が小さく安全性も高い。
そこで、本発明者は、試みに、シラスを主成分とする無機系凝集剤をこの泥水に添加混合した後、脱水し、「ベントナイト脱水ケーキ」を作成した。そして、そのケーキについて、環境庁告示４６号土壌環境基準に基づいて重金属など（フッ素を含む）の有害物質に関する溶出試験を行った結果、フッ素溶出量を低減することができることを見出した。即ち、シラスを主成分とする無機系凝集剤をベントナイト脱水ケーキのためのフッ素不溶化剤として使用できることを見出した。このことは未だ知られておらず、シラスを主成分とする無機系凝集剤の新しい用途として驚くべきことである。

【0007】

しかしながら、シラスを主成分とする無機系凝集剤は、単独では、ベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下に低減することができなかった。
本発明の目的は、シラスを主成分とする無機系凝集剤を改良して、フッ素溶出量を環境基準値以下に低減することができる「ベントナイト脱水ケーキのためのフッ素不溶化剤」を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、同じく、シラスを主成分とする無機系凝集剤を改良して、フッ素溶出量が環境基準値以下であるベントナイト脱水ケーキを作成する方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで、本発明者は、シラスを主成分とする無機系凝集剤を改良すべく、これに何か別の無機系材料を混合して改良する研究を鋭意行った。その結果、驚くべきことに、シラスを主成分とする無機系凝集剤に特殊な無機系材料（ここでは「助剤」と称する）を所定量混合することで、当該凝集剤が「ベントナイト脱水ケーキ」からのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下にすることができることを見出し、本発明を成すに至った。

【0009】

即ち、本発明は第１に、
「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下に低減するためのフッ素不溶化剤であって、
当該不溶化剤は、当該不溶化剤全体を１００重量％とするとき、シラスを主成分とする無機系凝集剤１０～５０重量％及び助剤５０～９０重量％からなり、
当該凝集剤はシラスを焼成して得られたものであり、
当該助剤は、当該助剤全体を１００重量％とするとき、水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる、
ことを特徴とするフッ素不溶化剤」
（第１発明）を提供する。

【0010】

本発明は第２に、
「掘削土砂を含むベントナイト泥水を脱水することにより、「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法において、
凝集剤Ａを「シラスを主成分とする無機系凝集剤であって当該凝集剤はシラスを焼成して得られたもの」とし、助剤Ｂを下記助剤とするとき、
当該泥水に凝集剤Ａ及び助剤Ｂを添加混合し、その際、両者の割合を、両者合計を１００重量％とするとき、凝集剤Ａを１０～５０重量％、助剤Ｂを５０～９０重量％とし、次いで、脱水することを特徴とする、フッ素溶出量が環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下である「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法」
（第２発明）を提供する。
第２発明において、助剤Ｂとは「水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる組成物（混合物）」である。
なお、第２発明（特許請求の範囲の請求項２）において、凝集剤ＡのＡ、助剤ＢのＢは、説明の都合上、用いたまでのことで、特別の意味はなく、第１発明の凝集剤、助剤と同じものである。

【発明の効果】

【0011】

掘削土砂を含むベントナイト泥水に本発明のフッ素不溶化剤（第１発明）を所定量添加混合するか、或いは、この泥水にシラスを主成分とする無機系凝集剤と前記助剤を所定量添加混合した後、脱水してベントナイト脱水ケーキを作成した場合（第２発明）、作成されたベントナイト脱水ケーキからのフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下にすることができる。そのため、ベントナイト脱水ケーキは産業廃棄物とならず再利用することができる。なお、この泥水を脱水できる性状にでき脱水ケーキを作成することができることも本発明の特徴（効果）の一つである。
その上、主成分であるシラスは、天然素材であり環境負荷が小さく安全性も高い。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（１）本発明のフッ素不溶化剤（第１発明）は、当該不溶化剤全体を１００重量％とするとき、シラスを主成分とする無機系凝集剤１０～５０重量％（好ましくは２０～４０重量％）と助剤５０～９０重量％（好ましくは６０～８０重量％）からなる。
また、本発明の「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法（第２発明）においては、シラスを主成分とする無機系凝集剤と助剤を、掘削土砂を含むベントナイト泥水に添加混合する。この場合、両者の割合を、両者合計を１００重量％とするとき、前記凝集剤を１０～５０重量％（好ましくは２０～４０重量％）及び助剤５０～９０重量％（好ましくは６０～８０重量％）とする。

【0013】

本発明で使用する凝集剤は、シラスを主成分とする無機系凝集剤である。「シラスを主成分とする」の意味は、凝集剤全体を１００重量％とするときシラスが５０重量％以上占めることを言う。そして、シラスを主成分とする無機系凝集剤は、蛍光Ｘ線分析により検出される成分として、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）５～２５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）１～３５重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）１～３０重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１～２５重量％、そのほか、酸化鉄、酸化カリウム、酸化マグネシウムなどを合わせて０～１０重量％程度を含むものである。前記数値範囲（～）は両端を含む意味である。「そのほか、酸化鉄、酸化カリウム、酸化マグネシウムなどを合わせて」ついては、０重量％でもよく、即ち無くともよい。
シラスを主成分とする無機系凝集剤は、例えば、天然シラスを粗い粒子を除去するために分級して所定の範囲の粒径分布とした後、６００℃～９００℃程度の温度で６０分～１２０分程度焼成することにより得られる。シラスは粒径分布の異なるものを２種以上混合して用いてもよい。

【0014】

シラスを主成分とする無機系凝集剤は、砂のような外観形態を持つが、その砂を構成する粒子の平均粒径は、５０～６００μｍ、特に１００μ～３００μｍであることが好ましい。
シラスを主成分とする無機系凝集剤は、主成分のシラス以外に、任意成分として、珪藻土、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、ゼオライト、活性白土などを含んでいてもよい。

【0015】

助剤は、当該助剤全体を１００重量％とするとき、水酸化アルミニウム３０～４５重量％、硫酸カルシウム半水和物２５～３５重量％、オキシ水酸化鉄１５～２５重量％、硫酸アルミニウム５～２０重量％、硫酸カルシウム二水和物０～５重量％、硫酸カルシウム０～４重量％及び一酸化マンガン０～２重量％からなる組成物（混合物）である。前記数値範囲（～）は両端を含む意味である。即ち、硫酸カルシウム二水和物、硫酸カルシウム及び一酸化マンガンについては、０重量％でもよく、即ち無くともよい。両端を含む点については、特許請求の範囲においても同じである。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「・・・からなる」の表現は、開放的表現であり、本発明のフッ素不溶化剤（第１発明）も助剤も、本発明の主旨を逸脱しない限り、他の第三成分を含んでいてもよい。

【0016】

助剤は、粉末のような外観形態を持つが、その粉末を構成する粒子の平均粒径は、０．２～６００μｍ、特に１～３００μｍであることが好ましい。
本発明のフッ素不溶化剤は、砂のような外観形態を持つ「シラスを主成分とする無機系凝集剤」と粉末のような外観形態を持つ助剤とを常法により混合するだけで製造される。場合により、混合した後、更に粉砕機にかけて粉砕し所望の粒径範囲にしてもよい。
シラスを主成分とする無機系凝集剤と助剤との混合割合は、全体を１００重量％とするとき、無機系凝集剤を１０～５０重量％（好ましくは２０～４０重量％）、助剤を５０～９０重量％（好ましくは６０～８０重量％）とすることが重要である。

【0017】

本発明のフッ素不溶化剤の使用方法は、掘削土砂を含んだベントナイト泥水に本発明のフッ素不溶化剤を単に添加混合し、次いで、常法に従い脱水機で脱水して脱水ケーキを作成すればよい。
この場合、本発明のフッ素不溶化剤をこの泥水に添加混合する割合は、重量基準で、本発明のフッ素不溶化剤を１としてこの泥水に対して７，０００～３０，０００ｐｐｍ程度、特に１０，０００～２０，０００ｐｐｍ程度が好ましい。
本発明のフッ素不溶化剤を添加混合した泥水は、ｐＨを６～１１程度、特に７～１０程度にすることが好ましい。仮に、泥水のｐＨが低い（酸性）場合は、場合により、泥水に生石灰や消石灰を添加してもよい。逆に泥水のｐＨが高い（アルカリ性）場合は、場合により、泥水に希硫酸、希塩酸などを添加してもよい。

【0018】

脱水機としては、特に限定される訳ではないが、例えば、フィルタープレス型脱水機、スクリュープレス型脱水機、真空脱水機、ベルトプレス型脱水機、遠心脱水機などが挙げられ、比較的低い含水率の脱水ケーキが得ることができる点から、フィルタープレス型脱水機又はスクリュープレス型脱水機が好ましい。
脱水機の前段に濃縮機を設けてもよい。濃縮機としては、例えば、大容量土砂分離機（サンドコレクター、回転ドラムスクリーン、傾斜スクリーン、ベルト濃縮機、遠心濃縮機などが挙げられる。

【0019】

脱水ケーキの含水率は、５０重量％以下が好ましい。
本発明に従えば、脱水ケーキは、フッ素溶出量が環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下となるので、埋め立て、埋め戻し、盛り土などに再利用することができる。
脱水機から排出される分離水は、仮に、ｐＨが低い（酸性）場合は、場合により、分離水に生石灰や消石灰を添加し、逆にｐＨが高い（アルカリ性）場合は、場合により、分離水に希硫酸、希塩酸などを添加して中和した後、外部に排水として排出する。この場合、分離水もフッ素溶出量を環境基準値以下にする必要があるが、本発明のフッ素不溶化剤を使用すれば、環境基準値以下にすることができる。

【0020】

（２）本発明の「掘削土砂を含むベントナイト脱水ケーキ」を作成する方法（第２発明）においては、シラスを主成分とする無機系凝集剤と助剤を、それぞれ掘削土砂を含むベントナイト泥水に添加混合するが、この場合、両者を同時に添加混合してもよいし、一方を先に他方を後に混合してもよい。
この場合、無機系凝集剤と助剤との割合は、全体を１００重量％とするとき、無機系凝集剤を１０～５０重量％（好ましくは２０～４０重量％）、助剤を５０～９０重量％（好ましくは６０～８０重量％）とすることが重要である。

【0021】

そして、無機系凝集剤と助剤を、掘削土砂を含むベントナイト泥水に添加混合する割合は、重量基準で、両者合計を１としてこの泥水に対して７，０００～３０，０００ｐｐｍ程度、特に１０，０００～２０，０００ｐｐｍ程度が好ましい。
両者を添加混合した泥水は、ｐＨを６～１１程度、特に７～１０程度にすることが好ましい。仮に、泥水のｐＨが低い（酸性）場合は、場合により、泥水に生石灰や消石灰を添加してもよい。逆に泥水のｐＨが高い（アルカリ性）場合は、場合により、泥水に希硫酸、希塩酸などを添加してもよい。

【0022】

その上で、この泥水を脱水機で脱水して脱水ケーキを作成する。脱水機の例としては、上述（第１発明）の通りである。脱水機の前段に濃縮機を設けてもよい。
脱水ケーキの含水率は、５０重量％以下が好ましい。脱水ケーキは、フッ素溶出量が環境基準値以下であるので、埋め立て、埋め戻し、盛り土などに再利用することができる。
脱水機から排出される分離水は、仮に、ｐＨが低い（酸性）場合は、場合により、分離水に生石灰や消石灰を添加し、逆にｐＨが高い（アルカリ性）場合は、場合により、分離水に希硫酸、希塩酸などを添加して中和した後、外部に排水として排出する。この場合、分離水もフッ素溶出量を環境基準値（０．８ｍｇ／Ｌ）以下にする必要があるが、本発明のフッ素不溶化剤を使用すれば、環境基準値以下にすることができる。

【実施例0023】

１）シラスを主成分とする無機系凝集剤（平均粒径：３００μｍ）を４０単位用意した。ここでは、１単位を１ｇとし、以下、下記実施例及び比較例も含め同じ意味である。
用意した「シラスを主成分とする無機系凝集剤」は、蛍光Ｘ線分析により検出される成分として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）２０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）２９重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）２５重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１９重量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）１重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）２重量％、そのほか、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などを合わせて４重量％含むものである。
２）助剤（平均粒径：５０μｍ）を６０単位用意した。助剤は、水酸化アルミニウム３５重量％、硫酸カルシウム半水和物３０重量％、オキシ水酸化鉄２０重量％、硫酸アルミニウム１０重量％、硫酸カルシウム二水和物３重量％、硫酸カルシウム１重量％及び一酸化マンガン１重量％を含むものである。
３）前記無機系凝集剤４０単位と前記助剤６０単位をスパチュラで混合することにより、本実施例１のフッ素不溶化剤１００単位を調製した。

【実施例0024】

１）実施例１と同じ無機系凝集剤を２０単位用意した。
２）助剤（平均粒径：５０μｍ）を８０単位用意した。助剤は、水酸化アルミニウム４０重量％、硫酸カルシウム半水和物２５重量％、オキシ水酸化鉄１５重量％、硫酸アルミニウム１５重量％、硫酸カルシウム二水和物２重量％、硫酸カルシウム２重量％及び一酸化マンガン１重量％を含むものである。
３）前記無機系凝集剤２０単位と前記助剤８０単位をスパチュラで混合することにより、本実施例２のフッ素不溶化剤１００単位を調製した。

【0025】

［比較例１］
実施例１と同じ無機系凝集剤を１００単位用意し、これを比較例１とした。
［比較例２］
実施例１と同じ助剤を１００単位用意し、これを比較例２とした。

【0026】

≪≪フッ素溶出試験≫≫
１．模擬泥水：
栃木県山岳部で採取された湧水（フッ素濃度：６．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．２）を２２．５Ｌ用意し、これにベントナイトとして、粘土１２．５ｋｇ及びトチクレー１．５ｋｇを加えて十分にかき混ぜ、模擬泥水（比重１．３２）を作成した。
なお、この模擬泥水は、掘削土砂を含んでいないが、フッ素溶出試験用の模擬泥水として当該技術分野においては標準的なものであり、ベントナイト脱水ケーキも作成することができる。
２．フッ素調整液：
富士フィルム和光純薬株式会社から販売されている「ふっ素標準液（Ｆ １ｍｇ／ｍＬ）」を用意、これをフッ素調整液とした。組成は、ふっ化ナトリウムが０．２重量％、水が９９．８重量％である。

【0027】

３．模擬泥水のｐＨ調整：
前記１の模擬泥水を第１、第２の２つに分け、希硫酸又は消石灰を添加して模擬泥水のｐＨを第１はｐＨ７に、第２はｐＨ１０に調整した。
フッ素不溶化剤の効力又は性能を測るため、模擬泥水自体を「環境庁告示第４６号に定める溶出試験における検液」とみなして、フッ素溶出量を測定（分析）したところ、ｐＨ７の模擬泥水（第１）のそれは１．８ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１０の模擬泥水（第２）のそれは１．５ｍｇ／Ｌであった。なお、当該技術分野においては、フッ素溶出量は、それが１ｍｇ／Ｌ以上の場合は、小数点以下１桁までを表示し、それが１ｍｇ／Ｌ未満の場合は、小数点以下２桁までを表示することになっている。

【0028】

４．フッ素調整液の添加：
模擬的に高濃度のフッ素を含有する模擬泥水を作成するため、ｐＨ調整後の前記３の２つの模擬泥水（ｐＨ７、ｐＨ１０）をそれぞれ第１、第２の２つに分け、それぞれに前記２のフッ素調整液を第１は添加せず（０ｐｐｍ）、第２は４，０００ｐｐｍ添加混合した。（模擬泥水は、２×２＝４点になる。）
なお、４，０００ｐｐｍ添加混合した模擬泥水について、フッ素不溶化剤の効力又は性能を測るため、模擬泥水自体を「環境庁告示第４６号に定める溶出試験における検液」とみなして、フッ素溶出量を測定（分析）したところ、ｐＨ７の模擬泥水のそれは２．４ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１０の模擬泥水のそれは２．３ｍｇ／Ｌであった。

【0029】

５．フッ素不溶化剤（実施例１）の添加：
前記４の模擬泥水４点のうちｐＨ７のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、実施例１のフッ素不溶化剤を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は１５，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は２０，０００ｐｐｍ添加混合した。同じくｐＨ１０のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、実施例１のフッ素不溶化剤を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は２０，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は３０，０００ｐｐｍ添加混合した。（泥水試料は２×３＋２×３＝合計１２点）

【0030】

６．フッ素不溶化剤（実施例２）の添加：
前記４の模擬泥水４点のうちｐＨ７のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、実施例１のフッ素不溶化剤を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は１５，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は２０，０００ｐｐｍ添加混合した。同じくｐＨ１０のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、それぞれに実施例１のフッ素不溶化剤を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は２０，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は３０，０００ｐｐｍ添加混合した。（泥水試料は２×３＋２×３＝合計１２点）

【0031】

７．比較例１（無機系凝集剤 単独）の添加：
前記４の模擬泥水４点のうちｐＨ７に調整したものでフッ素調整液を添加しない（０ｐｐｍ）もの１点を用意し、これを第１、第２、第３の３つに分け、それぞれに比較例１（無機系凝集剤単独）を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は１５，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は２０，０００ｐｐｍ添加混合した。（泥水試料は合計３点）

【0032】

８．比較例２（助剤 単独）の添加：
前記４の模擬泥水４点のうちｐＨ７のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、それぞれに比較例２（助剤単独）を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は１５，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は２０，０００ｐｐｍ添加混合した。同じくｐＨ１０のもの２点（フッ素調整液：０ｐｐｍ、４，０００ｐｐｍ）をそれぞれ第１、第２、第３の３つに分け、それぞれに比較例２（助剤単独）を第１は１０，０００ｐｐｍ添加混合し、第２は２０，０００ｐｐｍ添加混合し、第３は３０，０００ｐｐｍ添加混合した。（泥水試料は２×３＋２×３＝合計１２点）

【0033】

９．ベントナイト脱水ケーキの作成：
フッ素不溶化剤（実施例１、２）及び比較例１、２を添加した前記５～８の泥水試料（１２＋１２＋３＋１２＝合計３９点）について、袋状の布製脱水フィルターに入れ、先端を紐で縛った後、ジャッキ型脱水機で脱水し、脱水ケーキを作成した。脱水ケーキの含水率は４５～５０重量％であった。
なお、比較例２の助剤だけを添加した泥水試料１２点は、凝集せず脱水ケーキは作成できなかった。

【0034】

１０．脱水ケーキのフッ素溶出量及びｐＨ：
前記９で作成できた脱水ケーキ２７点（３９―１２＝２７）について、公的試験資格を有する民間分析試験機関に分析（フッ素溶出試験）を依頼し、フッ素溶出量及びｐＨを測定した。なお、前記の「検液とみなして、フッ素溶出量を測定（分析）した」についても、同じ民間分析試験機関に分析依頼し測定（分析）した結果である。
その結果を以下の表１～表３に示す。