BRPI0419283B1

BRPI0419283B1 - Método para produzir um material carbônico adsorvente de ânion e material carbônico adsorvente de ânion

Info

Publication number: BRPI0419283B1
Application number: BRPI0419283-4A
Authority: BR
Inventors: Riei Yokoyama; Satoshi Hayashi
Original assignee: Nippon Shokusei Kk
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2014-10-14
Also published as: US8222182B2; EP2805764A2; EP1878490A3; EP1707266A4; KR100834410B1; BRPI0417351A; US20070123420A1; CA2546477C; EP1707266A1; EP2805764A3; KR20060121214A; KR100795118B1; WO2005053846A1; KR20070091695A; CA2546477A1; EP1878490A2; US20080139384A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PRODUZIR UM MATERIAL CARBÔNICO ADSORVENTE DE ΑΝΙ- ΟΝ E MATERIAL CARBÔNICO ADSORVENTE DE ΑΝΙΟΝ".

Pedido Dividido do PI 0417351-1 de 03.12.2004.

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um material carbônico adsor- vente de anion, para adsorver ânions, tais como íons de nitrato e íons de fluoreto, bem como um método de produção e instalação de produção para o mesmo.

Antecedentes A contaminação da qualidade de água e do solo por metais pe- sados, substâncias químicas agrícolas e compostos organoclorados passou a representar um problema, pelo fato de que destroem o meio ambiente. A- inda que essas substâncias nocivas possam ser adsorvidas e removidas com adsorventes, tais como o carvão ativado e a zeólita, é atualmente difícil tratar com adsorventes o nitrogênio de nitrato, nitrogênio de nitrito, flúor, ar- sênio e dano, que existem na forma de ânions.

Isto é, o nitrogênio de nitrato e o nitrogênio de nitrito são incluí- dos em fertilizantes usados nas plantações de chá, gramados para prática de golfe e similares, e tornaram-se um fator de contaminação da água do solo, o que é atualmente um grande problema, Isto é porque os íons de ni- trato e os íons de nitrito têm carga negativa e não se transformam em sai insolúvel por combinação com outras substâncias químicas e, portanto, é muito facilmente lavado do solo carregado negativamente. Desse modo, ain- da que medidas contra o problema descrito acima sejam necessárias, há limitações, de modo que condições anaeróbicas são necessárias no trata- mento biológico, no qual são usados, por exemplo, bactérias desnítrificantes, para remover íons de nitrato e íons de nitrito, e além disso, há limitações similares com outros métodos, e não foram encontradas quaisquer medidas eficazes. Em cima disso, recentemente, passou-se a acreditar que nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito sejam hormônios ambientais, Além disso, o flúor é incluído em águas residuais de fábricas de semicondutores, fábricas de vidro, fábricas de deposição metálica e simila- res, e ainda que seja usado um método para a adição de compostos de cál- cio a flúor em águas residuais industriais, de modo que o flúor possa ser re- movido na forma de fluoreto de cálcio, uma instalação adicional de torres de adsorçio, tendo uma resina de troca de anion para alumina ativa e flúor, é necessária, aumentando o custo. Além disso, as resinas de troca de anion dedicadas e de alto custo, são necessárias para satisfazer o padrão ambien- tal japonês de 0,8 mg/L. Além do mais, essas resinas de troca de anion são necessárias separadamente para tratamento de arsênío, cíano e similares, que são incluídos em águas residuais industriais e água do solo.

Como descrito acima, nenhum material econômico para adsor- ção de ânions, que inclui íons nitrato, como aquele descrito acima foi encon- trado até o momento e, portanto, a contaminação por esses ânions tende a espalbar-se, e uma vez que o meio ambiente esteja contaminado por ânions como descrito acima, um alto custo é necessário para restaurá-lo.

Documento de patente 1; Publicação de Patente Não Examinada Japonesa H10 (1998)- 165824 Descrição da Invenção Problema a ser Solucionado pela Invenção Portanto, os materiais adsorventes de ânions compatíveis ambi- entalmente têm sido buscados. Ainda que carvão, que é um material poroso representativo, juntamente com carvão ativado, seja amplamente utilizado como um controlador de umidade, purificador de fígado e condicionador de solo, e seja usado para remoção de gases à base de cloro e óxidos de enxo- fre em gás efluente, por exemplo, use simplesmente as propriedades adsor- ventes dos microporos dentro de materiais carbônicos porosos, da mesma maneira que carvão ativado, e nitrogênio de nitrato, nitrogênio de nitrito, flú- or, arsênio, dano e similares, que existem na forma de ânions, são mal ad- sorvidos.

Esta invenção é proporcionada considerando-se a situação des- crita acima, e um objetivo da invenção é proporcionar um material carbônico adsorvente de anion, que seja econômico, compatível ambientalmente e ex- celente em adsorção de anion, bem como um método de produção e uma instalação de produção para o mesmo.

Meios para Solucionar o Problema Então, os presentes inventores examinaram o desempenho da adsorção de anion de um material obtido por contato de uma solução que inclui íons de cálcio (é desejável que os íons de cálcio sejam incluídos basi- camente como cátions), por exemplo, uma solução (aquosa de cal) ou sus- pensão (leite de cal) de um hidróxido de cálcio com uma matéria-prima que compreenda vegetal ou vegetais, antecipadamente, isto é, antes de carboni- zação desse material, de modo que Ca (cálcio) seja introduzido nesse mate- rial, após o que, carbonização desse material, no qual Ca foi introduzido e contendo o carvão incorporado, no qual Ca foi introduzido com um ácido, tal como HCI, H2SO4 ou similares, e, por conseguinte, verificou-se que o mate- rial tinha uma excelente capacidade de adsorção de anion. Além disso, nes- se caso, a água residual é tratada simplesmente por neutralização do ácido, o que é compatível ambientalmente.

Como a solução que inclui íons de cálcio, pode-se citar uma so- lução de acetato de cálcio, uma solução de cloreto de cálcio e similares, a- lém de cal aquoso e leite de cal, e uma solução que inclui 0,03% em peso a 30,0% em peso de cálcio, de preferência, 0,1% em peso a 7,0% em peso, é adequada.

Como o método para contatar a solução que inclui íons de cálcio com o material descrito acima originário de planta(s), gotejamento, aplica- ção, aspersão, atomização ou similares da solução que inclui íons de cálcio é possível, e a imersão do material descrito acima na solução que inclui íons de cálcio sendo mais eficiente. Além disso, como o método para contatar a solução ácida com o material carbonizado, gotejamento, aplicação, asper- são, atomização ou similares da solução ácida é possível, e a imersão do material carbonizado na solução sendo mais eficiente.

Desse modo, um método de produção para um material carbôni- co adsorvente de anion, que compreende planta(s), é posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, e após isso, carbonizada e, subse- qüentemente, posta em contato com uma solução ácida.

Além disso, um método de produção para um material carbônico adsorvente de anion, isto é, um outro aspecto da invenção, é caracterizado pelo fato de que uma matéria-prima, que compreende planta(s), com o qual uma solução que inclui íons de cálcio foi posta em contato, é carbonizada, e o material carbonizado é posto em contato com uma solução ácida.

Além do mais, um método de produção para um material carbô- nico adsorvente de anion, isto é, mais um outro aspecto da invenção, é ca- racterizado pelo fato de que um material carbonizado, obtido por carboniza- ção de uma matéria-prima, que compreende planta(s), com a qual uma solu- ção que inclui íons de cálcio foi posta em contato, é posta em contato com uma solução ácida.

Como o material originário de planta(s) nesta invenção, ainda que qualquer planta possa ser aplicada, um material de um ou mais entre fibras naturais e materiais lígneos, que produz o material carbonizado do material poroso descrito acima, é desejável, e qualquer tipo de material líg- neo, tais como aparas, madeiras de construção e madeiras de refugo, bem como fibras naturais, tal como cânhamo, podem ser citados como exemplos.

No caso no qual uma solução (por exemplo, água de cal ou leite de cal), quase não que inclui ânions (por exemplo, íons cloreto), que pode ser sub- metida à troca iônica com ânions que são o objetivo de adsorção e que inclui íons de cálcio, é usada como a solução com a qual o material descrito acima é posto em contato, é desejável que o material descrito acima, no qual inu- meráveis partículas de um composto de cálcio, tendo um diâmetro não- superior a 100 mm, seja formado nos microporos de um material carboniza- do, quando o material é carbonizado após o cálcio ter sido introduzido, e, concretamente, é preferível usar aparas lígneas de um tamanho não- superior a 10 mm, obtido por processamento de uma conífera, tal como ci- preste ou cedro japonês tendo alta absorvência de água.

Além disso, no caso no qual uma solução (por exemplo, uma solução de cloreto de cálcio) que inclui ambos os ânions (por exemplo, íons cloreto), que podem ser submetidos à troca iônica com ânions, que são obje- tivo de adsorção, e íons de cálcio, é usada, é desejável que a solução seja facilmente embebida no material descrito acima, quando o material é imerso na solução, e, concretamente, é preferível usar aparas lígneas de um tama- nho não-superior a 50 mm, obtido por processamento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta absorvência de água. Além do mais, qualquer que seja a solução usada, bambu, serragem, feno, coqueiro, arequeira, juta e palha podem ser usados como o material originário de plan- tais). Além desses, refugos agrícolas, tais como cascas e polpa de tangeri- nas e maçãs, podem ser citados como o material originário de planta(s) des- crito acima. Além disso, a porção das plantas tendo tecido condutor (vasos, traqueídeos e tubos crivados) é particularmente preferível como o material originário de planta(s).

Nesta invenção, uma solução que inclui íons de cálcio, por e- xemplo, água de cal ou leite de cal, é posta em contato com uma matéria- prima que compreende planta(s). Quando o material descrito acima é imerso na solução que inclui íons de cálcio, a solução é embebida no material e, desse modo, as aparas nas quais Ca foi introduzido podem ser introduzidas.

Em particular, no caso no qual uma solução alcalina (por exemplo, água de cal) é usada como a solução que inclui íons de cálcio, como mostrado na Figura 7(A), aparas lígneas 2, que são um exemplo de uma matéria-prima que compreende planta(s), podem ser imersas em, e postas em contato com, água de cal C, de modo que as aparas 30, nas quais Ca foi introduzido [consultar Figura 7(C)], podem ser introduzidas, e isso é aqui considerado como sendo porque, como mostrado na Figura 7(B), a matéria orgânica nas aparas lígneas 2 é dissolvida em álcali, e os íons de cálcio reagem com um determinado componente das aparas lígneas 2. Aqui, é preferível que a so- lução que inclui íons de cálcio contenha 0,03% em peso a 30,0% em peso de cálcio e é preferível que contenha 0,1% em peso a 7,0% em peso. A seguir, as aparas introduzidas, nas quais Ca foi colocado co- mo descrito acima [consultar a Figura 8(A)], são carbonizadas e, desse mo- do, carvão 31, no qual Ca foi introduzido, (a seguir referido simplesmente como carvão de Ca) é obtido [consultar a Figura 8(C)], e considera-se que nesse ponto, durante a carbonização, a matéria orgânica nas aparas 30, nas quais Ca foi introduzido [consultar a Figura 8(B)], decompõe devido ao calor e, ao mesmo tempo, os íons de cálcio se depositam na superfície das pare- des dos microporos nas aparas 30, nas quais Ca foi introduzido [consultar a Figura 8(C)]. Nesse caso, os íons de cálcio se depositam na superfície das paredes dos microporos nas aparas 30, nas quais Ca foi introduzido [consul- tar a Figura 8(B)], e isso é considerado como sendo porque os íons de cálcio ficam microscópicos e em um estado altamente disperso e, desse modo, muitos grupos funcionais são extraídos de cada canto nas paredes dos mi- croporos.

Nesta invenção, uma matéria-prima que compreende planta(s), que foi posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, e após isso que, uma solução ácida é posta em contato com esse material carboni- zado e, desse modo, os grupos funcionais, que foram extraídos das paredes dos microporos no material carbonizado, são combinados com os ânions que podem ser submetidos à troca iônica com os ânions que são o objetivo de adsorção. Em razão de uma pesquisa aplicada, os presentes inventores verificaram que mais grupos funcionais do material carbonizado podem ser gerados, durante o método de carbonização, por controle da temperatura e do tempo.

Isto é, os presentes inventores confirmaram que no caso no qual o cálcio entrou em contato com um material, como aquele descrito acima, antecipadamente, e o material é resfriado naturalmente, após a temperatura para carbonização de 650 a 750°C ter sido mantida por, por exemplo, uma hora, mais grupos funcionais podem ser formados, em comparação com o caso no qual o material é resfriado, após a temperatura para carbonização de aproximadamente 600°C ou aproximadamente 800°C ter sido mantida por uma hora. Em particular, quando um material foi posto em contato com cál- cio e carbonizado a uma temperatura para carbonização de 650 a 750°C, como descrito acima, e observado por um microscópio eletrônico, um esta- do, no qual as partículas microscópicas do composto de cálcio se deposita- ram em metade da superfície das paredes dos microporos, como descrito acima, e foram dispersas uniformemente, foi observado.

Enquanto isso, quando a temperatura para carbonização era de aproximadamente 600°C, um estado, no qual partículas microscópicas de um composto de cálcio não se depositaram suficientemente nas paredes dos poros microscópicos, como descrito acima, foi observado. Além disso, quan- do a temperatura para carbonização foi de aproximadamente 800°C, obser- vou-se uma deposição firme de partículas microscópicas de um composto de cálcio nas paredes dos microporos, como descrito acima, o estado era tal que havia muitas porções em falta. Como descrito acima, a faixa de 650 a 750°C pode ser citada como a temperatura para carbonização, que é neces- sária para que o cálcio extraia tantos grupos funcionais quanto possível das paredes dos microporos no material carbonizado, como descrito acima.

Nesta invenção, uma matéria-prima, que compreende planta(s), é posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, e após isso, carbonizada, e uma solução ácida é posta em contato com esse material carbonizado. Considera-se que, quando o carvão com Ca 31 descrito acima é, por exemplo, imerso em, por exemplo, uma solução de HCI H, por exem- plo, [consultar a Figura 9(A)], os íons de cálcio que tinham sido combinados com os grupos funcionais na superfície das paredes dos microporos no car- vão com Ca 31 e os grupos funcionais descritos acima [consultar a Figura 9(B)] se combinam com os íons de cloreto [consultar a Figura 9(C)], de modo que o carvão com Ca tratado com ácido [consultar a Figura 9(D)], no qual os íons de cloreto se combinam com esses grupos funcionais diretamente ou por meio dos íons de cálcio, é obtido.

Como a solução ácida nesta invenção, as soluções ácidas que não provocam quaisquer problemas no tratamento de água residual, quando da produção, tais como de HCI e H2SO4, podem ser citadas. A concentração da solução ácida não é inferior a 0,01 mol/L, isto é, em uma faixa de 0,01 a 20 mol/L, e uma faixa de 0,1 a 10 mol/L é preferível. Uma concentração infe- rior a 0,01 mol/L tem uma desvantagem, de modo que efeitos suficientes podem não ser obtidos. Aqui, ainda que seja desejável que a solução ácida inclua ânions que podem ser submetidos à troca iônica com ânions que são o objetivo de adsorção, não há tal limitação no caso em que os ânions, que podem ser submetidos à troca iônica com os ânions que são o objetivo da adsorção, sejam incluídos na solução com a qual o material originário de planta(s) é posto em contato, antes da carbonização.

Além disso, é eficiente conduzir esse tratamento ácido por meio de imersão em uma solução ácida, e é preferível fazer isso sob pressão re- duzida, isto é, é preferível fazer isso sob pressão em uma faixa de 1.330 Pa a 13,3 Pa.

Além disso, os presentes inventores verificaram que, em conse- qüência de pesquisa aplicada, que no caso no qual uma matéria-prima, que compreende planta(s), que tenha sido posta em contato com uma solução que inclui um cloreto metálico, por exemplo, uma solução que inclui CaCh, antecipadamente, de modo que CaCh seja introduzido no material, antes que esse material seja carbonizado, e após isso, esse material, no qual Ca- CI2 foi introduzido, é carbonizado, o material carbonizado obtido em conse- qüência desse excelente desempenho de adsorção de anion.

Desse modo, um método de produção para um material carbôni- co adsorvente de anion, em que uma matéria-prima, que compreende plan- tais), é posta em contato com uma solução que inclui um cloreto metálico e, após isso, carbonizada, e o cloreto metálico descrito acima fica contido den- tro desse material carbonizado. Os íons cloreto do cloreto metálico, que está contido dentro do material carbonizado, apresentam uma capacidade de tro- ca de anion e, portanto, o material carbonizado funciona como um material carbônico adsorvente de anion. Aqui, como o método para contatar a solu- ção, que inclui um cloreto metálico com o material originário de planta(s) descrito acima, por gotejamento, aplicação, aspersão, atomização e simila- res da solução descrita acima são possíveis, a imersão do material descrito acima na solução descrita acima sendo mais eficiente.

De acordo com o método de produção descrito acima para um material carbônico adsorvente de anion, quando o material originário de planta(s) descrito acima é imerso em uma solução que inclui CaCh como o cloreto metálico e, desse modo, um método para introduzir íons de cálcio e íons cloreto no material é conduzido, e após isso, esse material, no qual CaCl2 foi introduzido, for carbonizado, uma excelente capacidade de adsor- ção de anion pode ser reconhecida no carvão obtido, no qual CaCh foi intro- duzido.

Isto é, como mostrado na Figura 14(A), quando aparas lígneas 2, por exemplo, que é um material, são imersas em uma solução de CaCh M, de modo que façam contato com a solução de CaCh M, os íons de cálcio e os íons cloreto na solução de CaCh M são introduzidos nas aparas lígneas 2, de modo que, como mostrado na Figura 14(C), as aparas 35, nas quais CaCl2 foi introduzido são obtidas. Isso é porque, como mostrado na Figura 14(B), a solução de CaCh M embebe o tecido, em particular, o tecido condu- tor, nas aparas lígneas 2. Aqui, como a concentração da solução de CaCh M descrita acima, que é usada para pré-processamento (processamento por contato) no material, 0,1% em peso a 50% em peso de CaCh é preferível, e 1% em peso a 20% em peso é particularmente preferível, em termos de cus- to. No caso no qual a concentração é mais baixa do que 0,1% em peso, uma alta capacidade de adsorção de anion não é obtida, mesmo no caso no qual a concentração exceda 50% em peso, a capacidade de adsorção de anion não aumenta. A seguir, quando as aparas 35 descritas acima, nas quais CaCh foi introduzido, são carbonizadas, como mostrado na Figura 15(A), um mate- rial carbônico 37 é obtido, como mostrado na Figura 15(C). Durante esse método de carbonização, a matéria orgânica nas aparas 35, nas quais CaCh foi introduzido, decompõe devido ao calor e, ao mesmo tempo, os íons clore- to e íons de cálcio se depositam na superfície das paredes dos microporos nas aparas 35, nas quais CaCh foi introduzido. Nesse momento, como mos- trado na Figura 15(B), os íons cloreto e os íons de cálcio se depositam na superfície das paredes dos microporos nas aparas 35, nas quais CaCh foi introduzido, em um estado fino e altamente disperso, e extraem muitos gru- pos funcionais de cada canto nas paredes dos microporos. Por conseguinte, como mostrado na Figura 15(C), considera-se que um estado, no qual os íons cloreto se combinam com um grande número de grupos funcionais, que tenham sido extraídos da superfície das paredes dos microporos, diretamen- te ou por meio de íons metálicos (nesse caso, íons de cálcio), é obtido.

Além disso, um método de produção para um material carbônico adsorvente de anion, em que uma matéria-prima que compreende planta(s), com a qual uma solução que inclui um cloreto metálico foi posta em contato, é carbonizada e o cloreto metálico descrito acima fica contido dentro desse material carbonizado. Isto é, no caso em que uma matéria-prima que com- preende planta(s), com a qual uma solução que inclui um cloreto metálico foi posta em contato, é preparada antecipadamente, o mesmo material carbôni- co adsorvente de anion que aquele na invenção, pode ser obtido simples- mente por carbonização desse material.

Aqui, como o teor do cloreto metálico descrito acima, é desejável que 2% a 25% do cloreto metálico, que se combinam dentro do material car- bonizado, estejam contidos como teor de cinza. O composto metálico, que combina com o material carbonizado, é um cloreto metálico excluindo os cloretos metálicos, que simplesmente aderem à parte interna do material carbonizado, isto é, um cloreto metálico que se combina dentro do material carbonizado e, portanto, se mantém não dissolvido após ser lavado com á- gua ou um ácido. No caso no qual o teor é inferior a 2%, a capacidade de adsorção de anion fica inferior, enquanto que, no caso no qual o teor excede 25%, a capacidade de adsorção de anion tende a não aumentar.

Além do mais, é preferível que o material carbonizado descrito acima seja posto em contato com água e/ou um ácido na invenção. Aqui, como o método para contatar água e/ou um ácido com o material carboniza- do descrito acima, por gotejamento, aplicação, aspersão, atomização ou si- milares de água e/ou um ácido, é possível, a imersão do material carboniza- do descrito acima em água e/ou um ácido sendo mais eficiente.

Aqui, a razão porque é preferível contatar água e/ou um ácido com o material carbonizado descrito acima pode ser considerada a seguinte.

Isto é, quando o material carbônico (carvão com CaCb) 37, que tenha sido obtido como mostrado nas Figuras 14 e 15, é imerso (posto em contato com) um ácido, por exemplo, ácido clorídrico H ou ácido sulfúrico, como mostrado na Figura 16(A), os cristais extras de um cloreto metálico que aderem ao material carbônico 37 são removidos. Além disso, no caso no qual ácido clo- rídrico H é usado como o ácido, outros íons cloreto, que se combinam com os grupos funcionais do material carbônico 37 descrito acima, são adiciona- dos, de modo que o estado varia daquele mostrado na Figura 16(B) para aquele mostrado na Figura 16(C) e, em razão disso, a capacidade de adsor- ção de anion do material carbônico adsorvente de anion produzido aumenta, o que é preferível. Aqui, no caso no qual a água contata o material carboni- zado descrito acima, em vez de um ácido, tal como o ácido clorídrico H, os cristais extras de um cloreto metálico aderentes ao material carbônico 37 são removidos, e a capacidade de adsorção de anion aumenta.

Aqui, como o material na invenção, ainda que qualquer planta possa ser usada, os materiais de um ou mais tipos de fibras naturais e mate- riais lígneos, dos quais o material carbonizado tem microporos, são preferí- veis, e qualquer tipo de material lígneo, tais como aparas, madeiras de cons- trução e madeiras de refugo, bem como fibras naturais, tal como cânhamo, podem ser citados como exemplos. Em particular, é preferível usar aparas lígneas de um tamanho não-superior a 50 mm, obtidas por processamento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta absorvência de água, como o material originário de planta(s) descrito acima. Além do mais, além das aparas lígneas descritas acima, bambu, serragem, feno, co- queiro, arequeira, juta, palha, refugo agrícola, tais como cascas e polpa de tangerinas e maçãs, podem ser usados. Além disso, a porção de plantas tendo tecido condutor (vasos, traqueídeos e tubos crivados) é particu- larmente preferível.

Concretamente, CaCh e BaCh podem ser citados como o cloreto metálico descrito acima.

Além disso, na invenção, é preferível que a temperatura para carbonização do material descrito acima seja de 400 a 1.000°C. Isso é por- que no caso em que a temperatura para o método de carbonização for infe- rior a 400°C, os microporos não são criados, e o desempenho como um ma- terial adsorvente fica inferior, enquanto que no caso no qual a temperatura descrita acima excede a 1.000°C, as propriedades adsorventes não são ob- tidas, devido à carbonização excessiva. Aqui, a temperatura para o método de carbonização é de preferência de 500 a 900°C e, particularmente, de 600 a 800°C. O material carbônico adsorvente de anion é caracterizado por ser produzido pelo método de produção para um material carbônico adsor- vente de anion.

Além disso, o material carbônico adsorvente de anion desta in- venção pode ser obtido por remoção dos ânions adsorvidos do material car- bônico adsorvente de anion, que tem ânions adsorvidos e ânions em combi- nação, que podem ser submetidos à troca iônica com os ânions, que são o objetivo seguinte de adsorção com o material carbônico, em lugar dos â- nions removidos descritos acima. Aqui, os ânions que podem ser adsorvidos pelo material carbônico adsorvente de anion desta invenção são ânions, que pode ser submetidos à troca iônica com os ânions que tenham sido combi- nados, de antemão, com a superfície das paredes dos microporos no mate- rial carbônico, e são naturalmente ânions excluindo aqueles que tenham sido combinados com os grupos funcionais na superfície das paredes dos micro- poros no material carbônico descrito acima, diretamente ou por meio de íons metálicos.

Uma instalação de produção para um material carbônico adsor- vente de anion, compreende um aparelho de carbonização, para carbonizar uma matéria-prima que compreenda planta(s) e um aparelho para contatar um material carbonizado, que é produzido por esse método de carbonização com uma solução ácida.

Nesse caso, um forno de carbonização, que permite o ajuste da temperatura para carbonização, é usado como o aparelho de carbonização.

Além disso, qualquer tipo de recipiente bem-conhecido para uma solução ácida, tal como um tanque resistente a ácido, pode ser usado como o apare- lho para contatar o material carbonizado, que é produzido por esse aparelho de carbonização, com uma solução ácida.

Além disso, uma instalação de produção para um material car- bônico adsorvente de anion, compreende um aparelho para contatar uma matéria-prima, que compreende planta(s), com uma solução que inclui íons de cálcio, um aparelho para carbonização do material descrito acima, após ter sido posto em contato com a solução, e um aparelho para contatar o ma- terial carbonizado, que tenha sido produzido por esse aparelho de carboni- zação, com uma solução ácida.

Nesse caso, qualquer tipo de recipiente bem-conhecido, tal co- mo um tanque, pode ser usado como o aparelho para contatar uma matéria- prima, que compreende planta(s), com uma solução que inclui íons de cál- cio. Além disso, um forno de carbonização, que permite ajuste da temperatu- ra para carbonização, é usado como o aparelho de carbonização. Além dis- so, qualquer tipo de recipiente bem-conhecido para uma solução ácida, tal como um tanque resistente a ácido, pode ser usado como o aparelho para contatar o material carbonizado, que é produzido por esse aparelho de car- bonização, com uma solução ácida.

Como o método (aparelho) para contatar a solução que inclui íons de cálcio com o material originário de planta(s) descrito acima, goteja- mento, aplicação, aspersão, atomização ou similares da solução que inclui íons de cálcio é possível, e a imersão do material descrito acima na solução que inclui íons de cálcio sendo mais eficiente. Além disso, como o método (aparelho) para contatar a solução ácida com o material carbonizado, gote- jamento, aplicação, aspersão, atomização ou similares da dita solução é possível, e a imersão do material carbonizado na solução ácida sendo mais eficiente.

De acordo com a invenção, uma matéria-prima, que compreende planta(s), é carbonizada, e após isso, esse material carbonizado é posto em contato com uma solução ácida, e, desse modo, os ânions, que podem pro- mover troca iônica com os ânions que são o objetivo de adsorção, podem combinar-se com os grupos funcionais que se formaram nas paredes dos microporos no material carbonizado originário de planta(s), diretamente ou por meio de íons de cálcio, e, além disso, de acordo com a invenção, uma matéria-prima, que compreende planta(s), que tenha sido posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio e, desse modo, os ânions, que podem promover troca iônica com os ânions que são o objetivo de adsorção, podem combinar-se com os grupos funcionais, que tenham sido formados por serem extraídos das paredes dos microporos no material carbonizado, diretamente ou por meio dos íons de cálcio.

Em uma instalação de produção para um material carbônico ad- sorvente de anion, o aparelho de carbonização pode propiciar a formação de microporos dentro do material carbonizado originário de planta(s), bem como a formação de um grande número de grupos funcionais nessas paredes dos microporos, e o aparelho para contatar o material carbonizado com uma so- lução ácida pode propiciar a combinação dos grupos funcionais descritos acima, que podem propiciar a troca iônica com os ânions que são objeto de adsorção, diretamente ou por meio de íons de cálcio.

Os presentes inventores verificaram que, em conseqüência de pesquisa aplicada, mais grupos funcionais do material carbonizado podem ser criados por controle da temperatura e do tempo, durante o método de carbonização. Isto é, no caso em que nenhum cálcio é introduzido no mate- rial descrito acima, como na invenção, a diferença na quantidade de grupos funcionais criados do material carbonizado é pequena, independentemente da temperatura para aquecimento, no momento da carbonização. Enquanto isso, os presentes inventores confirmaram que, no caso no qual cálcio é in- troduzido no material descrito acima, de antemão, como na invenção, mais grupos funcionais podem ser formados, no caso em que o material é resfria- do naturalmente, após a temperatura para carbonização de aproximadamen- te 650 a 750°C ter sido mantida por, por exemplo, uma hora, em compara- ção com um caso no qual o material é resfriado naturalmente, após a tempe- ratura para carbonização de aproximadamente 600°C ou aproximadamente 800°C ter sido mantida por uma hora.

Particularmente, quando cálcio é introduzido no material carbo- nizado, que foi carbonizado a uma temperatura para carbonização de apro- ximadamente 650 a 750°C, como descrito acima, um estado, no qual as par- tículas microscópicas de um composto de cálcio se depositam em metade da superfície das paredes dos microporos, no material carbonizado descrito acima, e se dispersam uniformemente, foi observado por meio de um mi- croscópio eletrônico. Enquanto isso, quando a temperatura para carboniza- ção foi de aproximadamente 600°C, um estado, no qual as partículas mi- croscópicas de um composto de cálcio não foram depositadas suficiente- mente na superfície das paredes dos microporos, como descrito acima, foi observado. Além disso, quando a temperatura para carbonização foi de a- proximadamente 800°C, observou-se uma deposição firme de partículas mi- croscópicas de um composto de cálcio nas paredes dos microporos, como descrito acima, o estado era tal que havia muitas porções em falta. Como descrito acima, aproximadamente 650 a 750°C pode ser citada como a tem- peratura para carbonização, que é necessária para extrair tantos quanto possível de grupos funcionais da superfície das paredes dos microporos no material carbonizado, como descrito acima.

Como a solução ácida desta invenção, soluções ácidas que não provocam quaisquer problemas com o tratamento de água residual, quando da produção, tais como HCI e H2SO4, podem ser citadas. A concentração da solução ácida é não inferior a 0,01 mol/L, isto é, em uma faixa de 0,01 mol/L a 20 mol/L, e uma faixa de 0,1 mol/L a 10 mol/L é preferível. Uma concentra- ção inferior a 0,01 mol/L tem uma desvantagem, de modo que efeitos sufici- entes podem não ser obtidos. Aqui, ainda que seja desejável que a solução ácida inclua ânions, que podem sofrer troca iônica com ânions que são o objetivo de adsorção, não há essa limitação no caso no qual os ânions que podem sofrer troca iônica com os ânions que são objeto de adsorção, são incluídos na solução com a qual o material originário de planta(s) é posto em contato, antes da carbonização.

Na invenção, uma solução ácida, por exemplo, uma solução de HCI, pode entrar em contato com as paredes dos microporos no material carbonizado, que foi obtido por carbonização de uma matéria-prima que compreende planta(s), usando o aparelho de carbonização, e, desse modo, ânions, por exemplo, íons cloreto, que podem sofrer troca iônica com ânions, por exemplo, nitrogênio de nitrato ou nitrogênio de nitrito, que é o objetivo de adsorção, podem combinar-se com os grupos funcionais que se formaram na superfície das paredes dos microporos no material originário de planta(s).

Isso é considerado como sendo porque quando o material carbonizado é posto em contato com, por exemplo, uma solução de HCI, os íons cloreto na solução de HCI se combinam com os grupos funcionais na superfície das paredes dos microporos no material carbonizado, de modo que o carvão tra- tado com ácido S, no qual os íons cloreto se combinam com esses grupos funcionais, éobtido [consultara Figura 1].

Além do mais, na invenção, uma solução ácida, por exemplo, uma solução de HCI, entra em contato com as paredes dos microporos no material carbonizado, que foi obtido por contato de uma matéria-prima que compreende planta(s) com uma solução que inclui íons de cálcio, e, após isso carbonização do material e, desse modo, ânions, por exemplo, íons clo- reto, que podem sofrer troca iônica com ânions, por exemplo, nitrogênio de nitrato ou nitrogênio de nitrito, que é o objeto de adsorção, podem combinar- se com os grupos funcionais que foram extraídos das paredes dos micropo- ros descritas acima, diretamente ou por meio de íons de cálcio. Isso é consi- derado como sendo porque, quando o carvão com Ca 31 descrito acima é, por exemplo, imerso, por exemplo, em uma solução de HCI H [consultar a Figura 9(A)], os íons de cálcio que se combinaram com os grupos funcionais na superfície das paredes dos microporos no carvão com Ca 31 e os grupos funcionais descritos acima [consultar a Figura 9(B)] se combinam com os íons cloreto [consultar a Figura 9(C)], de modo que o carvão com Ca tratado com ácido 32 [consultar a Figura 9(D)], no qual os íons cloreto se combinam com esses grupos funcionais, diretamente ou por meio de íons de cálcio, é obtido.

Além disso, é eficiente conduzir esse tratamento ácido por imer- são em uma solução ácida, e é preferível fazer isso sob pressão reduzida, isto é, é preferível fazer isso sob pressão em uma faixa de 1.330 Pa a 13,3 Pa. A instalação de produção para um material carbônico adsorvente de anion, compreende um aparelho de carbonização para carbonizar uma matéria-prima que compreende planta(s), que foi posta em contato com uma solução que inclui um cloreto metálico. Nesse caso, um forno de carboniza- ção, para propiciar o ajuste da temperatura para carbonização, é usado co- mo o aparelho de carbonização. A instalação de produção para um material carbônico adsorvente de anion, compreende ainda um aparelho para contatar uma matéria-prima que compreende planta(s) com uma solução que inclui um cloreto metálico, e um aparelho de carbonização para carbonizar o material descrito acima, que foi posto em contato com a solução. Nesse caso, um forno de carboni- zação, para propiciar o ajuste da temperatura para carbonização, é usado como o aparelho de carbonização. Além disso, como o aparelho para conta- tar uma solução que inclui um cloreto metálico com o material originário de planta(s) descrito acima, por meio de um aparelho para gotejar a solução descrita acima, um aparelho para aplicar a solução descrita acima, um apa- relho para aspergir a solução descrita acima, um aparelho para atomizar a solução descrita acima e similares são possíveis, um aparelho de imersão para imergir o material descrito acima na solução descrita acima sendo mais eficiente.

No caso no qual uma solução que inclui um cloreto metálico con- tata, de antemão, o material descrito acima, nenhum meio para contatar um material com uma solução que inclui um cloreto metálico é necessário na instalação de produção, para um material carbônico adsorvente de anion, enquanto que, no caso em que uma instalação de produção, para um mate- rial carbônico adsorvente de anion, tem um aparelho para contatar um mate- rial com uma solução que inclui um cloreto metálico, um material originário de qualquer tipo de planta pode ser usado.

Além disso, o cloreto metálico, que se combina dentro do mate- rial carbonizado descrito acima, é um cloreto metálico que adere simples- mente à parte interna do material carbonizado, isto é, um cloreto metálico que se combina dentro do material carbonizado e, portanto, se mantém não- dissolvido, após ser lavado com água ou um ácido. Desse modo, no caso no qual o teor do cloreto metálico é inferior a 2%, a capacidade de adsorção de anion fica inferior, enquanto que, no caso em que o teor excede 25%, a ca- pacidade de adsorção de anion tende a não aumentar. Conseqüentemente, é desejável que 2 a 25% do cloreto metálico, que se combina dentro do ma- terial carbonizado, estejam contidos como um componente de cinza.

Um aparelho de carbonização pode carbonizar uma matéria- prima, que compreende planta(s), dos microporos dentro, e extrair um gran- de número, dos grupos funcionais para a superfície das paredes dos micro- poros, e combinar os ânions que podem sofrer troca iônica com ânions que são o objetivo de adsorção, diretamente ou por meio de íons metálicos. Aqui, os ânions, que podem ser adsorvidos pelo material carbônico adsorvente de anion, são ânions que podem sofrer troca iônica com ânions que tenham sido combinados, de antemão, com a superfície das paredes dos microporos no material carbônico, e são naturalmente ânions incluídos no cloreto metáli- co que foi combinado com os grupos funcionais na superfície das paredes dos microporos no material carbônico descrito acima, diretamente ou por meio de íons metálicos.

Um aparelho para contatar um material carbonizado, que tenha sido criado pelo aparelho de carbonização descrito acima, com água e/ou uma solução ácida, para remover os cristais extras do cloreto metálico, que aderem ao material carbonizado, e aumentar a capacidade de adsorção de anion, pode ser proporcionado. Aqui, como o método para contatar o materi- al carbonizado descrito acima com água e/ou um ácido, é possível um por gotejamento, aplicação, aspersão, atomização ou similares de água e/ou ácido, a imersão do material carbonizado descrito acima em água e/ou um ácido sendo mais eficiente. A configuração pode ser proporcionada com uma área de seca- gem para um corpo intermediário, para obter um material carbônico adsor- vente de anion, de modo que o corpo intermediário descrito acima seja seco nessa área de secagem, usando o calor descarregado do aparelho de car- bonização.

Na invenção, a temperatura para carbonização no aparelho de carbonização descrito acima pode ser de 400 a 1.000°C. Aqui, essa tempe- ratura para carbonização é preferivelmente de 500 a 900°C e é particular- mente de 650 a 750°C.

No caso no qual CaCI2 é usado como o cloreto metálico, verifi- cou-se por observação por meio de um microscópio eletrônico que mais gru- pos funcionais podem ser formados e partículas microscópicas do cloreto metálico se depositam em metade da superfície das paredes dos microporos no material carbonizado e uniformemente dispersas, particularmente quando o material é resfriado naturalmente, após o aparelho de carbonização ter sido mantido a uma temperatura para carbonização de aproximadamente 650 a 750°C por uma hora.

Efeitos da Invenção Na invenção, uma matéria-prima, que compreende planta{s), é posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, e após isso, carbonizada e, subseqüentemente, posta em contato com uma solução áci- da, uma matéria-prima, que compreende planta(s), que foi posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, é carbonizada, e esse material carbonizado é posto em contato com uma solução ácida, ou um material carbonizado, obtido carbonização de uma matéria-prima, que compreende planta(s), que foi posto em contato com uma solução que incluí íons de cál- cio, é posto em contato com uma solução ácida, e, portanto, um material carbônico adsorvente de anion, tendo propriedades adsorventes de anions iguais ou superiores àquelas de uma resina de troca de anion, pode ser obti- do por ajuste de uma temperatura adequada para carbonização. Além disso, um material carbônico adsorvente de anion, produzido de acordo com o mé- todo de produção descrito acima para um material carbônico adsorvente de anion, tem um material originário de planta(s) como um corpo principal e é compatível ambiental mente.

Na invenção, um material carbônico adsorvente de anion tendo propriedades adsorventes de anions, que são iguais ou superiores àquelas de uma resina de troca de anion, pode ser obtido. Além do mais, esse mate- rial carbônico adsorvente de anion tem uma matéria-prima, que compreende planta(s), como o corpo principal e é compatível ambiental mente.

Além disso, um material carbônico adsorvente de anion, que po- de ser restaurado repetidamente, pode ser obtido.

Além disso, os ânions adsorvidos são removidos do material carbônico adsorvente de anion descrito acima, e os ânions, que podem so- frer troca iônica com ânions que são o objetivo seguinte de adsorção, são combinados com o material carbônico adsorvente de anion descrito acima, em lugar dos ânions removidos descritos acima, e, desse modo, o material carbônico adsorvente de anion descrito acima pode ser restaurado repeti- damente para uso.

Na invenção, um aparelho de carbonização, para carbonizar uma matéria-prima, que compreende planta(s), e um aparelho para contatar um material carbonizado, que tenha sido criado nesse aparelho de carboni- zação, com uma solução ácida são proporcionados e, portanto, uma solução ácida pode contatar-se com as paredes dos microporos no material carboni- zado, e, desse modo, os ânions, que podem sofrer troca iônica com os â- nions que são objeto de adsorção, podem ser combinados com os grupos funcionais, que tenham sido formados nas paredes dos microporos descritos acima.

Além disso, um aparelho para contatar uma matéria-prima, que compreende planta(s), com uma solução que inclui íons de cálcio, um apare- lho de carbonização, para carbonizar o material descrito acima, após ter sido posto em contato com a solução, e um aparelho para contatar um material carbonizado, que tenha sido criado por esse aparelho de carbonização, com uma solução ácida são proporcionados, e, portanto, uma solução ácida pode contatar as paredes dos microporos de um material carbonizado, e os â- nions, que podem sofrer troca iônica com os ânions que são objeto de ad- sorção, podem ser combinados com os grupos funcionais, que tenham sido extraídos das, e formados nas, paredes dos microporos descritos acima, diretamente ou por meio de íons de cálcio.

Portanto, um material carbônico adsorvente de anion tendo uma capacidade de adsorção de anion, pode ser obtido sem quaisquer problemas no tratamento de água residual com Fe, diferentemente do caso no qual uma matéria-prima, que compreende planta(s), é imersa em uma solução de clo- reto de ferro, após ser carbonizada.

Além disso, nesta invenção, um material carbônico adsorvente de anion tendo propriedades adsorventes de anions, que são iguais ou supe- riores àquelas de uma resina de troca de anion, pode ser obtido por ajuste de uma temperatura adequada para carbonização, quando uma matéria- prima, que compreende planta(s), é posta em contato com uma solução que inclui íons de cálcio, e, após isso, carbonizada.

Na invenção, uma matéria-prima, que compreende planta(s), é carbonizada e, desse modo, são formados internamente microporos, e um grande número de grupos funcionais é formado nas paredes dos microporos e, portanto, esses grupos funcionais podem combinar-se com os ânions, que podem sofrer troca iônica com ânions que são objeto de adsorção, direta- mente ou por meio de íons de cálcio, de modo que a capacidade de adsor- ção de anion do material carbonizado possa ser aumentada eficientemente.

Em um material carbônico adsorvente de anion, formado por uma instalação de produção para um material carbônico adsorvente de ani- on da invenção, os íons cloreto do cloreto metálico, que está contido dentro do material carbonizado, apresentam uma capacidade de adsorção de anion e, portanto, o material carbonizado funciona como um material carbônico adsorvente de anion.

No caso no qual o aparelho de carbonização descrito acima car- boniza uma matéria-prima, que compreende planta(s), de modo que são formados microporos internamente e um grande número de grupos funcio- nais é extraído da superfície das paredes dos microporos e, ao mesmo tem- po, os ânions (por exemplo, Cl'), que podem sofrer troca iônica com ânions (por exemplo, NO3 ), que são o objetivo de adsorção, são combinados com esses grupos funcionais, diretamente ou por meio de íons metálicos, a capa- cidade de adsorção de anion pode ser aumentada eficientemente por carbo- nização de uma matéria-prima, que compreende planta(s), que tenha sido posta em contato com um cloreto metálico.

No caso no qual um aparelho para remover os cristais extras de um cloreto metálico, que aderem ao material carbonizado, de modo que a capacidade de adsorçâo de anion aumente por contato de um material car- bonizado, que tenha sido criado no aparelho de carbonização descrito aci- ma, com água e/ou uma solução ácida é proporcionado, a capacidade de adsorçâo de anion do material carbônico adsorvente de anion pode ser ain- da aumentada, o que é preferível No caso no qual a configuração é proporcionada com uma área de secagem, para secagem de um corpo intermediário, para obter um mate- rial carbônico adsorvente de aníon, de modo que o corpo intermediário des- crito acima é seco por uso do calor, que é descarregado do aparelho de car- bonização nessa área de secagem, o tempo para aquecimento, que é ne- cessário para carbonização desse corpo intermediário, pode ser diminuído, Além disso, no caso no qual um corpo intermediário de um material carboni- zado é posto em contato com água e/ou uma solução ácida, esse corpo in- termediário é seco e, desse modo, um material carbônico adsorvente de ani- on leve, que é de fácil manuseio, pode ser obtido. Aqui, um corpo intermedi- ário é seco usando o calor descarregado na área de secagem e, portanto, a energia pode ser usada eficiente mente.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é um diagrama mostrando a configuração da totalida- de da primeira concretização. A Figura 2 é um diagrama ilustrando a totalidade do método de produção de acordo com a concretização descrita acima. A Figura 3 é um diagrama mostrando a configuração da totalida- de da segunda concretização. A Figura 4 é um diagrama ilustrando a totalidade do método de produção de acordo com a segunda concretização, A Figura 5 é um gráfico mostrando, respectivamente, a propor- ção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito ad sorvidos por materiais carbônicos ad sorve ntes de anions, que são obtidos nas primeira e segunda concretizações, durante teste de adsorçâo. A Figura 6 ê um gráfico mostrando, respectiva mente, a propor- ção de íons fluoreto adsorvidos por materiais carbônicos adsorventes de a- nions, que são obtidos nas primeira e segunda concretizações, durante teste de adsorção. A Figura 7 é um diagrama mostrando as etapas para contatar uma matéria-prima, que compreende planta(s), com uma solução que inclui íons de cálcio, na segunda concretização. A Figura 8 é um diagrama mostrando as etapas de carbonização do material descrito acima, após ter sido posto em contato com a solução na segunda concretização. A Figura 9 é um diagrama mostrando as etapas para contatar um material carbonizado, que foi criado pelo aparelho de carbonização, com uma solução ácida, na segunda concretização. A Figura 10 é um diagrama mostrando o mecanismo para adsor- ção de íon nitrato em um material carbônico adsorvente de anion, obtido na segunda concretização. A Figura 11 é um diagrama mostrando esquematicamente a con- figuração de uma instalação para produzir um material carbônico adsorvente de anion, de acordo com a terceira concretização desta invenção. A Figura 12(A) é um diagrama mostrando um exemplo de um material carbônico adsorvente de anion, e a Figura 12(B) é um diagrama mostrando um exemplo do material carbônico adsorvente de anion descrito acima, após processamento. A Figura 13 é um diagrama mostrando um exemplo de um mé- todo para produzir um material carbônico, como aquele descrito acima, u- sando a instalação de produção descrita acima.

As Figuras 14(A) a 14(C) são diagramas mostrando um detalhe na Etapa S2 na Figura 13.

As Figuras 15(A) a 15(C) são diagramas mostrando um detalhe na Etapa S4 na Figura 13.

As Figuras 16(A) a 16(C) são diagramas mostrando um detalhe na Etapa S5 na Figura 13.

As Figuras 17(A) a 17(D) são diagramas mostrando um detalhe, durante adsorção de íons nitrato na concretização descrita acima, e a Figura 17(E) é um diagrama mostrando o material carbônico, após restauração. A Figura 18 é um gráfico mostrando os resultados da compara- ção da proporção adsorvida de nitrogênio de nitrato/nitrogênio de nitrifo, en- tre o material carbônico descrito acima e um material para comparação. A Figura 19 é um gráfico mostrando, respectiva mente, a propor- ção de nitrogênio de nitrato adsorvida por um material carbônico, que foi preparado por alteração da concentração de uma solução de CaCI? na Etapa S2 e por um material carbônico obtido por tratamento com HCI. A Figura 20 é um gráfico mostrando os resultados de compara- ção da proporção adsorvida de íons fluoreto, entre o material carbônico des- crito acima e o material para comparação.

Explicação de símbolos 1 - aparelho de carbonização 2 - matéria-prima que compreende planta(s) 3 - aparelho para contatar material carbonizado com solução ácida 10 - aparelho para contatar material com solução que inclui clo- reto metálico 12, 24 - área de secagem 22 - aparelho para aumentar capacidade de adsorção de anion A, 31, 36 - material carbonizado {corpo intermediário) C - solução que incluí íons de cálcio H - solução ácida M - solução que inclui cloreto metálico S, 30, 32, 35, 37 - corpos intermediários Melhor Modo para Conduzir a Invenção A seguir, as concretizações desta invenção são descritas em referência aos desenhos. Aqui, esta invenção não é limitada a essas concre- tizações.

As Figuras 1 e 2 mostram a primeira concretização desta inven- ção.

Nas Figuras 1 e 2, 1 indica um forno de carbonização (um e- xemplo de um aparelho de carbonização para carbonizar uma matéria-prima que compreende planta(s)), para carbonizar um material lígneo (um exemplo de uma matéria-prima que compreende planta(s)) 2 de planta(s), por exem- plo, fibras naturais, que inclui cânhamo, ou madeira de construção, sem ati- var o material. Aparas lígneas, por exemplo, são usadas como o material 2 descrito acima. Essas aparas lígneas são obtidas por processamento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta absorvência de água e tendo um tamanho não-superior a, por exemplo, 10 mm. 3 indica instalação para tratamento ácido, que contata uma solu- ção ácida com um material carbonizado, que tenha sido criado pelo aparelho de carbonização 1, e tem pás de mistura 5 dentro de um recipiente 4, para conter uma solução ácida H, por exemplo, HCI e H2SO4. A concentração dessa solução ácida é, por exemplo, de 5 mol/L. O aparelho para tratamento ácido 3 trata o carvão A, em forma de aparas, que foi obtido no forno de car- bonização 1 com ácido. Além disso, (1) o carvão tratado com ácido (um e- xemplo de um corpo intermediário) S, que pode ser usado após o tratamento ácido, é usado como tal. Além disso, (2) o carvão S descrito acima pode ser neutralizado com álcali, após tratamento ácido, se necessário, e, nesse ca- so, (3) o carvão tratado com ácido neutralizado S pode ser lavado com água, se necessário. 6 indica um secador, para secar o carvão tratado com ácido S, após o tratamento ácido, ou do carvão tratado com ácido S, após o trata- mento ácido, neutralização e lavagem com água, usando o calor descarre- gado do forno de carbonização. Aqui, a secagem pode ser omitida, se o car- vão for usado em um estado úmido. 6a (consultar a Figura 2) indica uma porção de processamento, para processar o carvão tratado com ácido seco S. 7 indica um produto em forma de péletes, que foi processado do carvão tratado com ácido seco S descrito acima, e 8 indica um produto que foi for- mado por britagem do carvão tratado com ácido seco S. Aqui, os produtos são processados de diferentes modos, dependendo da aplicação. Além dis- so, outro produto, no qual o carvão tratado com ácido seco S é afixado em um pano não-tecido, por exemplo, pode ser citado, além dos produtos 7 e 8.

As Figuras 3 e 4 mostram a segunda concretização desta inven- ção.

Nas Figuras 3 e 4, o dito carvão tratado com ácido 32, que é um exemplo de um material carbônico adsorvente de anion, é obtido por seca- gem de material lígneo (um exemplo de uma matéria-prima que compreende planta(s)) 2 de planta(s), por exemplo, fibras naturais que inclui cânhamo ou madeira de construção, usando o secador 12, após imersão em uma solução que inclui íons de cálcio (por exemplo, água de cal C), que é preparada em um aparelho introdutor de Ca (um exemplo de um aparelho para contatar uma matéria-prima, que compreende planta(s), com uma solução que inclui íons de cálcio) 9 e, subseqüentemente, carbonizar o material em forno de carbonização (um exemplo de um aparelho de carbonização) 1, sem ativar o material e, após isso, imergir o material na solução ácida H, por exemplo, HCI ou H2SO4, usando o aparelho para tratamento ácido 3, para contatar o material carbonizado, que foi criado pelo aparelho de carbonização 1, com uma solução ácida e, depois, secar o material usando o secador 6 e proces- sando o material na porção de processamento 6a.

Nessa concretização, as aparas lígneas são usadas como o ma- terial originário de planta(s) descrito acima (a seguir, referido simplesmente como material) 2. Essas aparas lígneas são obtidas por processamento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta absorvência de água e tendo um tamanho não-superior a, por exemplo, 10 mm. O aparelho introdutor de Ca 9 descrito acima é um aparelho para introduzir Ca nas apa- ras lígneas 2 e é dotado com um recipiente 10, que contém uma solução que inclui íons de cálcio, na qual são imersas aparas lígneas 2. Nessa concreti- zação, as aparas lígneas 2 são imersas na água de cal C, e as aparas líg- neas 2 são imersas na água de cal C de uma concentração predeterminada (por exemplo, 5% em peso) e, após isso, retiradas do recipiente 10 e, desse modo, as aparas nas quais Ca foi introduzido (um exemplo de um corpo in- termediário) 30 podem ser obtidas. Nesse caso, é preferível acionar as pás de mistura 10a, que são proporcionadas dentro do recipiente 10, enquanto que as aparas lígneas são imersas, para que a solução seja suficientemente embebida nas aparas lígneas 2, ou que os íons de cálcio reajam suficiente- mente com um componente das aparas lígneas 2.

As aparas 30 obtidas, nas quais Ca foi introduzido, são secas por uso do secador 12 descrito acima. Nessa concretização, o secador 12 seca as aparas 30, nas quais Ca foi introduzido usando o calor descarrega- do do forno de carbonização. Aqui, a eficiência no processamento é aperfei- çoada quando leite de cal é usado. Além disso, uma solução de cloreto de cálcio ou uma solução de acetato de cálcio pode ser usada, em vez de água de cal C ou leite de cal.

As aparas 30 secas, nas quais Ca foi introduzido, são carboni- zadas no forno de carbonização 1, de modo que o carvão com Ca (um e- xemplo de um corpo intermediário produzido de um material carbonizado) 31 em forma de aparas é obtido. No que se refere às condições para carboni- zação nessa concretização, a temperatura para carbonização é de 650 a 750°C. O aparelho descrito acima para tratamento ácido 3 é dotado com um recipiente 4, que contém a solução ácida H, por exemplo, HCI ou H2SO4, e as pás de mistura 5 são proporcionados dentro desse recipiente 4. A con- centração dessa solução ácida H é, por exemplo, de 5 mol/L. No aparelho descrito para cima para tratamento ácido 3, o carvão com Ca 31 em forma de aparas, que foi obtido no forno de carbonização 1, é tratado com ácido, de modo que o carvão com Ca tratado com ácido 32 é obtido. Além disso, é preferível acionar as pás de mistura 5, que são proporcionadas dentro do recipiente 4, de modo que a dissolução de carbonato de cálcio (CaCOa), na superfície do carvão com Ca 31, no ácido é acelerada e os íons cloreto e os íons de cálcio reagem suficientemente com os grupos funcionais, na superfí- cie do carvão com Ca 31 descrito acima. O carvão com Ca tratado com áci- do obtido (um exemplo de corpo intermediário produzido de um material car- bonizado) 32 é seco, usando o secador 6 descrito acima. Nessa concretiza- ção, o secador 6 seca o carvão com Ca tratado com ácido 32, usando o ca- lor descarregado do forno de carbonização.

Além disso, (1}o carvão com Ca tratado com ácido 32, que pode ser usado imediatamente após tratamento ácido e secagem, é processado em um produto como um material adsorvente de anion. Além disso, (2) o carvão com Ca tratado com ácido 32 pode ser neutralizado com álcali, após de tratamento com ácido, se necessário, e, nesse caso, (3) o carvão com Ca tratado com ácido neutralizado pode ser lavado com água, se necessário.

Aqui, a secagem pode ser omitida no caso em que o produto é usado em um estado úmido, 7' indica um produto em forma de péiete que é obtido por pro- cessamento de carvão com Ca tratado com ácido 32, e 8' é um produto que é formado por britagem do carvão com Ca tratado com ácido 32, Aqui, os produtos são processados diferente mente, como mostrado abaixo, depen- dendo da aplicação. Além disso, outro produto no qual o carvão com Ca tra- tado com ácido 32 é afixado em um pano não-tecído, por exemplo, pode ser citado, além dos produtos 7' e 8‘. Aqui, em alguns casos, as aparas 30, nas quais Ca foi introduzido, e carvão com Ca 31 são preparados em fábricas separadas, e, em alguns casos, a produção do carvão com Ca tratado com ácido 32 pode começar no desenrolar do método, em cada uma das concre- tizações descritas acima. Além disso, o carvão com Ca tratado com ácido 32 pode ser usado como tal, sem processamento. <Teste de adsorção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito> Método de teste Cinco recipientes contendo 50 ml_ de solução de nitrato e solu- ção de nitrito de concentração de 50 mg/L (50 ppm), respectivamente, foram preparados (líquido padrão), e cinco tipos das seguintes amostras foram co- locados nos respectivos recipientes para cada líquido padrão, e os recipien- tes foram sacudidos por dez horas sob as condições de, por exemplo, 200 rpm a 20°C, e, após isso, a concentração de nitrogênio de nitrato e a con- centração de nitrogênio de nitrito nas solução de nitrato e solução de nitrito descritas acima foi medida, respectiva mente, e a proporção de adsorção foi calculada; (1) 200 mg de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C (a seguir referido simplesmente como um carvão) e usado como um exemplo comparativo; (2) 200 mg de carvão com cloreto de ferro, que foi obtido por imersão de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C em 1 mol/L de uma solução de FeCU e, após isso, lavagem do carvão com água, e usado como um exemplo comparativo; (3) 200 mg de carvão tratado com ácido, que foi obtido por imer- são de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C, em 5 mol/L de uma solução de HCI e, após isso, lavagem do carvão com água; (4) 200 mg de carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion), que foi obtido por imersão de carvão, que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em 5% em peso de água de cal, e, após isso, carbonização das aparas a 700°C em 5 mol/L de uma solução de HCI; e (5) 200 mg de uma resina de troca de anion, que foi usada como um exemplo comparativo.

Resultados A Figura 5 mostra a comparação nas capacidades de adsorção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, entre as respectivas amostras descritas. O carvão de (1) que foi carbonizado a 700°C adsorveu mal o ni- trogênio de nitrato ou nitrogênio de nitrito, enquanto que o carvão de cloreto de ferro de (2) adsorveu 2,75 mg/g e 2,35 mg/g de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, respectivamente. Além disso, o carvão tratado com áci- do S de (3) adsorveu 2,50 mg/g e 2,20 mg/g de nitrogênio de nitrato e nitro- gênio de nitrito, respectivamente. A resina de troca de anion de (5) adsorveu 10,80 mg/g e 10,00 mg/g de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, res- pectivamente.

Enquanto isso, o carvão com Ca tratado com ácido 32 de (4), que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em água de cal C, e, após isso, carbonização das aparas, e imersão subseqüente das aparas em uma solução de HCI, adsorveu 10,75 mg/g e 9,80 mg/g de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, respectivamente, e apresentou a capacidade de adsor- ção que era igual ou superior àquela da resina de troca de anion de (5), Além disso, o mecanismo para o carvão com Ca tratado com ácido 32 descrito acima para adsorver íons nitrato é considerado como se segue. Como mostrado na Figura 10(A), quando o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion) é imerso em uma solução de nitrato L, por exemplo, os íons nitrato na solução de nitrato L são trocado com os íons cloreto [consultar a Figura 19{B)]P que se combinaram com os grupos funcionais na superfície das paredes dos micro poros no car- vão com Ca tratado com ácido 32, diretamente ou por meio de íons de cálcio [consultar a Figura 10(C>], e, desse modo, os íons nitrato adsorvidos pelo carvão com Ca tratado com ácido 32 [consultar a Figura 10(D)]. A Figura 10(E) mostra uma variação no carvão com Ca tratado com ácido 32, mostra- do na Figura 10(D), quando esse é imerso em uma solução de KCI (ou Na- Cl). Isto é, o carvão com Ca tratado com ácido 32, que tinha íons nitrato ad- sorvidos, pode ser repetidamente restaurado por troca dos íons nitrato com íons cloreto na solução de KCI (ou NaCI). A seguir, esse teste de restaura- ção é descrito.

Teste de restauração Método de teste Amostras de carvão tratado com ácido S e carvão com Ca trata- do com ácido 32, após condução do teste de adsorção de nitrogênio de ni- trato descrito acima, foram lavadas com 1 mol/L de uma solução de KCI (ou NaCI) e, além disso, foram lavadas com água. Subsequentemente, o líquido padrão foi trocado e 50 mL (mililitros) de uma solução de nitrato, na qual a concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/mL, foram preparados como um líquido padrão, e o primeiro teste de restauração foi conduzido nos 200 mg de amostras descritas acima, que foram lavados com água. Isto é, as amostras descritas acima foram colocadas em uma solução de nitrato e os recipientes foram sacudidos por dez horas, sob as condições de, por e- xemplo, 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de nitrogênio de nitra- to na solução de nitrato descrita acima foi medida e a proporção de adsorção foi calculada, e, dessa maneira, o primeiro teste de restauração foi conduzi- do nas amostras descritas acima. A seguir, as amostras descritas acima, que foram usadas no primeiro teste de restauração, foram lavadas com uma solução de KCI (ou NaCI) de 1 mol/L e, além disso, foram lavadas com água. Subseqüentemen- te, o líquido padrão foi trocado e 50 ml_ (mililitros) de uma solução de nitrato, na qual a concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L, foram prepa- rados, e um teste de restauração foi conduzido em 200 ml_ das amostras descritas acima, que tinham sido lavadas com água, como descrito acima.

Isto é, as amostras descritas acima foram colocadas em 50 ml_ (mililitros) de uma solução de nitrato e os recipientes foram sacudidos por dez horas, sob as condições de, por exemplo, 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de nitrogênio de nitrato na solução de nitrato descrita acima foi medida e a proporção de adsorção foi calculada, e, dessa maneira, o segundo teste de restauração foi conduzido nas amostras descritas acima. Esse método foi repetido duas vezes a mais.

Resultados Proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida pelo carvão tratado com ácido S tempo inicial 2,5 mg/g primeiro tempo de restauração 2,5 mg/g segundo tempo de restauração 2,4 mg/g terceiro tempo de restauração 2,5 mg/g Proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida por carvão com Ca tratado com ácido 32 tempo inicial 10,8 mg/g primeiro tempo de restauração 10,6 mg/g segundo tempo de restauração 10,9 mg/g terceiro tempo de restauração 10,7 mg/g Pode-se notar do que foi mencionado acima que o carvão trata- do com ácido S descrito acima e o carvão com Ca tratado com ácido 32, a- pós uso, podem ser lavados com uma solução densa de KCI (ou NaCI), res- pect iva mente, e, além do mais, foram lavados com água, e, desse modo, podem ser restaurados. Isto é, verificou-se que o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido (material carbônico adsorvente de ani- on) 32, que tinham a d sorvido nitrogênio de nitrato (ânions) no teste de ad- sorção de nitrogênio de nitrato foram lavados, respectiva mente, com uma solução de KCI (ou NaCI) e, além do mais, foram lavados com água, e, des- se modo, o nitrogênio de nitrato (ânions), que tinham sido adsorvidos no tes- te de adsorção de nitrogênio de nitrato, foi removido e o Cl' foi combinado, em vez de nitrogênio de nitrato (ânions) removido, e, desse modo, o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material car- bônico adsorvente de anion) foram respectivamente restaurados. Isto é, con- firmou-se que o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion} são respectivamente la- vados com uma solução de KCI (ou NaCI) e depois lavados após cada uso e, desse modo, podem ser usados várias vezes. Aqui, no caso no qual nitro- gênio de nitrato é adsorvido e o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 são respectiva mente usados como um material carbônico adsorvente de anion, o princípio de restauração é o mesmo.

Teste de adsorção de fon fluoreto método de teste 50 mL (mililitros) de uma solução, na qual a concentração de íons fluoreto foi de 50 mg/g (líquido padrão), foi preparada em recipientes separados, e cinco tipos das seguintes amostras foram colocados nos reci- pientes correspondentes para cada líquido padrão, e os recipientes foram sacudidos por dez horas sob as condições de, por exemplo, 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de íons fluoreto em cada solução descrita acima foi medida respectiva mente e a proporção de adsorção foi calculada: (1) 100 mg de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C (a seguir referido simplesmente como um carvão) e usado como um exemplo comparativo; (2) 100 mg de carvão com cloreto de ferro, que foi obtido por imersão de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C em 1 mol/L de uma solução de FeCh e, após isso, lavagem do carvão com água, e usado como um exemplo comparativo; (3) 100 mg de carvão tratado com ácido, que foi obtido por imer- são de carvão, que foi obtido por carbonização de aparas lígneas 2 a 700°C, em 5 mol/L de uma solução de HCI e, apôs isso, lavagem do carvão com água; (4) 100 mg de um material carbônico adsorvente de anion (car- vão com Ca tratado com ácido 32), que foi obtido por imersão de carvão, que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em 5% em peso de água de cal, e, após isso, carbonização das aparas a 700°C em 5 mol/L de uma solu- ção de HCI; e (5) 100 mg de uma resina de troca de anion, que foi usada como um exemplo comparativo. A Figura 6 mostra a comparação na capacidade de adsorção de íons fluoreto entre as respectivas amostras descritas acima. O carvão de (1) carbonizado a 700°C adsorveu mal os íons clo- reto, enquanto que o carvão de cloreto de ferro de (2) adsorveu 7,50 mg/g de íons fluoreto. Além disso, o carvão tratado com ácido S de (3) adsorveu 5,00 mg/g de íons fluoreto. A resina de troca de anion de (5) adsorveu 8,50 mg/g de íons fluoreto.

Enquanto isso, o carvão com Ca tratado com ácido 32 de (4), que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em água de cal, e após isso, carbonização das aparas e, subseqüentemente, a imersão das aparas em uma solução de HCI adsorveu 19,00 mg/g de íons fluoreto e apresentou uma capacidade de adsorção, que excedeu bastante àquela da resina de troca de anion de (5).

Teste de restauração Método de teste A seguir, as amostras de carvão tratado com ácido S e de car- vão com Ca tratado com ácido 32, após condução do teste de adsorção de flúor descrito acima, foram lavadas com ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico) 1 mol/L e, além disso, foram lavadas com água. Subsequentemente, o líquido foi trocado e 50 mL (mililitros) de uma solução, na qual a concentração de íons fluoreto era de 50 mg/g, foi preparada, e o primeiro teste de restauração foi conduzido nos 200 mg das amostras descritas acima, que tinham sido lavadas com água. Isto é, as amostras descritas acima foram colocadas na solução descrita acima e os recipientes foram sacudidos por dez horas sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de íons fluore- to na solução descrita acima foi medida e a proporção de adsorção foi calcu- lada, e dessa maneira, o primeiro teste de restauração foi conduzido nas amostras descritas acima. A seguir, as amostras descritas acima, que ti- nham sido usadas no primeiro teste de restauração, foram lavadas com áci- do clorídrico (ou ácido sulfúrico) a 1 mol/L, e além do mais, foram lavadas com água. Subseqüentemente, a solução padrão foi trocada e 50 mL (milili- tros) de uma solução, na qual a concentração de íons fluoreto era de 50 mg/L preparada como descrito acima, e um teste de restauração foi condu- zido em 200 mg das amostras descritas acima, que tinham sido lavadas com água, como descrito acima. Isto é, as amostras descritas acima foram colo- cadas nos recipientes de 50 mL (mililitros) da solução descrita acima, e os recipientes foram sacudidos por dez horas, sob as condições de, por exem- plo, 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de íons fluoreto na solução descrita acima foi medida e a proporção de adsorção foi calculada, e dessa maneira, o segundo teste de restauração foi conduzido nas amostras descri- tas acima. Esse método foi repetido mais duas vezes.

Resultados Proporção de íons de cálcio adsorvida pelo carvão tratado com ácido S tempo inicial 2,5 mg/g primeiro tempo de restauração 2,5 mg/g segundo tempo de restauração 2,4 mg/g terceiro tempo de restauração 2,5 mg/g Proporção de íons fluoreto adsorvida por carvão com Ca tratado com ácido 32 tempo inicial 18,7 mg/g primeiro tempo de restauração 18,2 mg/g segundo tempo de restauração 18,9 mg/g terceiro tempo de restauração 18,6 mg/g Pode-se notar do que foi descrito acima que o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32, após uso, foram res- pectivamente lavados com ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico) denso, e além disso, foram lavados com água, e, desse modo, foram restaurados. Isto é, verificou-se que o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion), que tinham adsorvi- do íons fluoreto (ânions), no teste de adsorção de flúor, foram respectiva- mente lavados com ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico), e além do mais, fo- ram lavados com água e, desse modo, os íons fluoreto (ânions), que tinham sido adsorvidos no teste de adsorção de flúor, foram removidos e Cl' (ou SO42') foi combinado, em vez do íons fluoreto (ânions) removidos, e, desse modo, o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion) foram respectivamente restau- rados. Isto é, confirmou-se que o carvão tratado com ácido S e o carvão com Ca tratado com ácido 32 (material carbônico adsorvente de anion), que são usados uma vez, podem ser lavados com ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico) e, além disso, foram lavados com água, após cada uso, e, desse modo, po- dem ser usados várias vezes.

As Figuras 11 a 20 mostram a terceira concretização desta in- venção. A Figura 11 mostra esquematicamente um exemplo de instalação para produção de um material carbônico adsorvente de anion (referido a se- guir como material carbônico) 37, de acordo com a terceira concretização desta invenção, e nessa figura, 2 indica um material vegetal, que é aparas lígneas nesta concretização. Essas aparas lígneas 2 são obtidos por proces- samento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta ab- sorvência de água e tendo um tamanho adequado não-superior a, por e- xemplo, 50 mm.

Além disso, as aparas lígneas 2 descritas acima são alimenta- das a um tanque de processamento 20 (aparelho para contatar um material com uma solução que inclui um cloreto metálico), que contém uma solução de cloreto metálico (solução de CaCb nesta concretização) M, tendo uma concentração adequada, e dentro do tanque de processamento 20, um mé- todo para introduzir um cloreto metálico (CaCb nesta concretização) é con- duzido em aparas lígneas 2, de modo que aparas, nas quais um cloreto me- tálico foi introduzido (um exemplo de um corpo intermediário), 35 são forma- das. Aqui, 20a indica pás de mistura, que são proporcionadas dentro do tan- que de processamento 20 e são acionadas por um motor (não mostrado) de modo a girar, e, desse modo, são usadas quando da agitação de um líquido ou similares dentro do tanque de processamento 20. Aqui, é preferível adi- cionar uma quantidade insignificante de Ca(OH)2 à solução de cloreto metá- lico, para melhor a capacidade de adsorção de anion.

As aparas 35, nas quais um cloreto metálico foi introduzido e que foram obtidas como descrito acima, são secas usando um secador 12, e após isso, alimentadas a um forno de processamento de carbonização 1 (a- parelho de carbonização), no qual um método de carbonização é conduzido nas aparas, sem ativação. Aqui, o secador 12 descrito acima é um exemplo de uma área de secagem para secagem das aparas 35, nas quais um clore- to metálico foi introduzido e que são um corpo intermediário para obtenção de um material carbônico 37, e é formada de modo que o calor descarrega- do do forno de processamento de carbonização 1 seja usado para a seca- gem descrita acima. O corpo principal 1a do forno de carbonização, que é aquecido por uma fonte térmica 21 adequada, fica contido dentro do forno de proces- samento de carbonização 1 descrito acima. Além disso, as aparas 35, nas quais um cloreto metálico foi introduzido, são supridas à parte interna do corpo principal 1a descrito acima do forno de carbonização por uma porção de introdução 1b, e são aquecidas a uma temperatura adequada (descrita abaixo) e por um período de tempo adequado (descrito abaixo), de modo a serem carbonizadas e convertidas em um material carbonizado, e esse ma- terial carbonizado é descarregado para a parte externa do corpo principal 1a do forno de carbonização por uma porção de descarga 1c, como o material carbônico 36, que é um exemplo de um corpo intermediário.

Após isso, o material carbônico 36 descrito acima é alimentado a um tanque de processamento 22 (aparelho para melhorar a capacidade de adsorção de anion), que contém água ou uma solução de HCI (ácido clorí- drico) H, e um método para contatar (imergir) material carbônico 36 com (em) água ou solução de HCI H é conduzido dentro desse tanque de proces- samento 22. Aqui, 23 indica pás de mistura, que são proporcionadas dentro do tanque de processamento 22, e são acionadas por um motor (não mos- trado) de modo a girar e, desse modo, são usadas quando da agitação de um líquido ou similares dentro do tanque de processamento 22. Em alguns casos, um método para contatar um material com água é conduzido, após um método para contatar o material com um ácido, ou podem ser conduzi- dos em uma ordem oposta. A seguir, o material carbônico (um exemplo de um corpo inter- mediário) 37, que foi imerso em água ou solução de HCI H, é alimentado a um secador 24, de modo a ser seco, e após isso, é formado em grãos (péle- tes) 7", tendo um diâmetro adequado, ou além do mais britado a um pó 8", que é mais fino do que os grãos. Aqui, o secador 24 descrito acima é um exemplo de uma área de secagem para secagem de material carbônico 37, que é um corpo intermediário, antes de ser processado em péletes 7" ou pó 8", e é formada de modo que o calor, que é descarregado do forno de pro- cessamento de carbonização 1, seja usado para a secagem descrita acima.

Aqui, a Figura 12(A) mostra o material carbônico 37, que foi for- mado em aparas tendo um comprimento de aproximadamente 10 mm, e a Figura 12(B) mostra um exemplo de grãos (péletes) 7" tendo um diâmetro adequado, que foram formados do material carbônico 37 descrito acima, em forma de aparas. A seguir, um exemplo de um procedimento para obtenção de material carbônico 37, a partir do material vegetal 2, usando a instalação mostrada na Figura 11, é descrito em detalhes por referência às Figuras 11 e 13. Primeiro, as aparas lígneas 2, que tinham sido obtidas por processa- mento de uma conífera, tal como cipreste ou cedro japonês tendo alta ab- sorvência de água e tendo um tamanho não-superior a, por exemplo, 10 mm, são preparadas (etapa S1). A seguir, as aparas lígneas 2 descritas acima são imersas em solução de CaCh M, que foi preparada de modo a ter 1% em peso a 20% em peso dentro do tanque de processamento 20, por não menos do que, por exemplo, três horas. É preferível girar as pás de mistura 20a, enquanto es- sas aparas lígneas 2 são imersas. Por conseguinte, a solução de CaCh M é embebida nas aparas lígneas 2 e, desse modo, as aparas 35, nas quais um cloreto metálico foi introduzido, isto é, as aparas lígneas 2, nas quais os íons de cálcio e o íons cloreto tinham sido introduzidos, são obtidas (etapa S2).

Além disso, as aparas 35 descritas acima, nas quais um cloreto metálico foi introduzido, são alimentadas ao secador 12, de modo a serem secas (etapa S3).

Após isso, as aparas lígneas 2 descritas acima são supridas ao corpo principal 1a do forno de carbonização, no forno de processamento de carbonização 1, e são aquecidas por aproximadamente uma hora em uma faixa de temperatura (700°C nessa concretização) de 400°C a 1.000°C, de modo que um método de carbonização é conduzido (etapa S4). Por conse- guinte, o material carbônico 37 é obtido. O material carbônico 37 descrito acima é suprido ao tanque de processamento 22 e é imerso e processado na solução de HCI H, que foi preparada de modo a ter 0,01 mol/L a 11 mol/L (por exemplo, 5 mol/L) den- tro do tanque de processamento 22 (etapa S5). Nesse caso, é preferível gi- rar as pás de mistura 23 e, desse modo, os cristais extras do cloreto metáli- co (CaCh), que se mantêm dentro do material carbônico 37 podem ser re- movidos e, ao mesmo tempo, íons cloreto podem ser adicionados depois e, desse modo, o material carbônico 37 desejado é obtido.

Além disso, o material carbônico 37, após o método de imersão descrito acima, é seco usando, em geral, o secador 24 (etapa S6). Nesse caso, o material carbônico 37 pode ser alimentado diretamente no secador 24, ou um método de neutralização, tal como imersão em uma solução alca- lina adequada, pode ser conduzido, e, adicionalmente, o material carbônico pode ser lavado com água, após o método de neutralização. Aqui, no caso em que o material carbônico 37 é usado em um estado úmido, pode não ser seco.

Além disso, ainda que o material carbônico 37, em forma de a- paras após secagem, como descrito acima, possa ser usado como tal, o ma- terial foi formado em grãos (péletes) 7", tendo um diâmetro adequado, ou pó 8", que tem partículas mais finas, usando uma máquina de processamento adequada nessa concretização (etapa S7). Além disso, é possível usar o material carbônico 37 descrito acima em um estado no qual, por exemplo, é afixado em um pano não-tecido, além de ser usado como tal.

Aqui, o material carbônico 37 descrito acima não é necessaria- mente produzido por condução de todas as etapas S1 a S7 descritas acima dentro da mesma fábrica. No caso no qual várias etapas, de entre as etapas S1 a S7 descritas acima, tenham sido conduzidas, durante a produção em outra fábrica, ou similares, o material carbônico 37 pode ser produzido inici- ando-se de uma etapa intermediária.

Aqui, esta invenção não é limitada às concretizações descritas acima e pode ser implementada por vários modos de modificação. BaCh, MnCÍ2 e similares, por exemplo, podem ser citados como o cloreto metálico, ainda que CaCh, que propicia o material carbônico adsorvente de anion ten- do o melhor desempenho seja obtido, é usado nas concretizações descritas acima.

Além disso, nas concretizações descritas acima por meio de um método para contatar material carbônico 37 com solução de HCI H, que é conduzido dentro do tanque de processamento 22, água pode ser usada em vez de solução de HCI H. Nesse caso, os íons cloreto não são adicionados e os cristais extras de um cloreto metálico, que se mantêm dentro do material carbônico 37, são simplesmente removidos.

Além do mais, nas concretizações descritas acima, ainda que o material carbônico 37 seja alimentado ao tanque de processamento 22, após ter sido obtido por condução de um método de carbonização em aparas 35, nas quais um cloreto metálico foi introduzido no forno de processamento de carbonização 1, não é necessário alimentar o material carbônico ao tanque de processamento 22. Nesse caso, é desnecessário alimentar o material carbônico 37 descrito acima ao secador 24, e, portanto, as etapas S5 e S6 descritas acima são omitidas do método de produção para o material carbô- nico 37. Além disso, nesse caso, o método de produção para o material car- bônico 37 pode ser completado com as etapas S1 a S4, ou a etapa S7 pode ser conduzida posteriormente. A seguir, um teste, que foi conduzido para checar o desempenho do material carbônico 37 descrito acima de adsorção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, é descrito. Um método de teste e os resultados do teste de desempenho de adsorção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito são descritos a seguir.

Primeiramente, dois conjuntos de amostras (1) a (7), cada um dos quais de 200 mg e em que o número total de amostras em um conjunto era de 7, foram preparados como mostrado a seguir. Isto é, dois conjuntos das seguintes amostras, em que o número total em um conjunto era de 7, foram preparados: (1) carvão, que foi obtido por aquecimento e carbonização das aparas lígneas 2 por 1 hora a 700°C; (2) carvão com cloreto de ferro, que foi obtido por aquecimento e carbonização das aparas lígneas 2 por 1 hora a 700°C, e após isso, imersão das aparas em uma solução 1 mol/L de FeCh e depois lavagem das aparas com água; (3) uma resina de troca de anion; (4) carvão com BaCh, que foi obtido por imersão das aparas líg- neas 2 em uma solução de BaCh a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 700°C; (5) carvão com BaCh processado por HCI, que foi obtido por i- mersão das aparas lígneas 2 em uma solução de BaCh a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 700°C, e além do mais, imersão e processamento das aparas em uma solução de HCI a 5 mol/L; (6) carvão com CaCb, que foi obtido por imersão das aparas líg- neas 2 em uma solução de CaCb a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 700°C; e (7) carvão com CaCb processado por HCI, que foi obtido por imersão das aparas lígneas 2 em uma solução de CaCb a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 700°C, e além do mais, imersão e processamento das aparas em uma solução de HCI a 5 mol/L. Aqui, as amostras (4) a (7) corresponderam ao material carbônico 37 descrito acima e as amostras (1) a (3) foram proporcionadas para compa- ração com o material carbônico 37.

Depois, as amostras em um conjunto foram colocadas individu- almente em 50 ml_ de solução de nitrogênio de nitrato (primeiro líquido pa- drão), na qual a concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L (50 ppm), e as amostras no outro conjunto foram colocadas individualmente em 50 ml_ de solução de nitrogênio de nitrato (segundo líquido padrão), na qual a concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L (50 ppm). Após isso, os recipientes das soluções foram sacudidos por dez horas, sob as condi- ções de 200 rpm a 20°C, e depois, a concentração de nitrogênio de nitrato no primeiro líquido padrão e a concentração de nitrogênio de nitrato no se- gundo líquido padrão foram respectivamente medidas, e as proporções de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito, que foram adsorvidas por cada amostra, foram calculadas. A Figura 18 mostra os resultados comparativos na capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrato e na capacidade de nitrogênio de nitrito entre as respectivas amostras, que foram obtidas no teste descrito acima.

Aqui, essa figura mostra as proporções de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito adsorvidas por cada amostra, em pares de barras em um gráfico, em que as barras à esquerda mostram a proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida e as barras à direita mostram a proporção de nitrogênio de nitrito adsorvida. Pode-se notar dos resultados mostrados nesse gráfico que todas as amostras da presente invenção têm altas capacidade de adsorção de ni- trogênio de nitrato e capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrito. Além do mais, a proporção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito adsorvi- dos é comparada entre carvão com BaCb de (4) e carvão com BaCb pro- cessado com HCI de (5) e a proporção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito adsorvidos é comparada entre carvão com CaCb de (6) e carvão com CaCÍ2 tratado com HCI de (7), e desse modo, pode-se notar que seja melhor conduzir um método (método de HCI), para imersão de material car- bônico 37 em uma solução de HCI, para melhorar a capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrato/nitrogênio de nitrito de material carbônico 37. No en- tanto, o material carbônico 37, tendo uma capacidade de adsorção de nitro- gênio de nitrato/nitrogênio de nitrito suficientemente alta, pode ser obtido, sem condução de um método de HCI, e, nesse caso, o material carbônico 37 pode ser produzido a um custo que é mais baixo pela porção para conduzir um método para contatar o material com uma solução de HCI.

Aqui, o material carbônico 37 descrito acima adsorve, por exem- plo, íons nitrato, e isso é considerado como sendo porque, como mostrado na Figura 17(A), quando o material carbônico (carvão com CaCb) 37 é imer- so em uma solução de nitrato L, íons cloreto, que tinham sido combinados com grupos funcionais na superfície do material carbônico 37, diretamente ou por meio de íons de cálcio (consultar a Figura 17(B)), e íons nitrato em uma solução de nitrato L são trocados (consultar a Figura 17(C)), de modo que os íons nitrato sejam adsorvidos pelo material carbônico 37 (consultar a Figura 17(D)).

Além disso, a Figura 17(E) mostra um estado do material carbô- nico 37, que estava em um estado mostrado na Figura 17(D), adsorvendo íons nitrato, após ser imerso em uma solução de cloreto tendo uma alta con- centração (por exemplo, uma solução de cloreto metálico de KCI ou NaCI, ou solução de HCI H). Isto é, os íons nitrato, que foram adsorvidos pelo material carbônico 37, são trocados com íons cloreto na solução de cloreto, e, desse modo, o material carbônico 37 é restaurado e fica em um estado no qual po- de adsorver ânions, tais como íons nitrato. Isto é, o material carbônico 37 desta invenção não é sempre limitado àqueles que são obtidos recentemen- te, de acordo com o método de produção descrito acima, mas podem ser aqueles que são obtidos (isto é, restaurados) por remoção dos ânions ad- sorvidos (por exemplo, íons nitrato) de material carbônico 37, que foi obtido de acordo com o método de produção descrito acima e tem ânions adsorvi- dos (íons nitrato) e ânions em combinação (íons cloreto nesta concretiza- ção), que podem sofrer troca iônica com ânions (por exemplo, íons nitrato) do objeto de adsorção seguinte com o material carbônico, em vez do ânions removido descrito acima (íons nitrato). Além disso, no caso no qual ácido sulfúrico é usado em vez da solução de cloreto descrita acima, os íons nitra- to sofrem troca iônica com íons sulfato, em vez dos íons cloreto descritos acima. A seguir, um teste, que foi conduzido para checar como a con- centração de solução de cloreto metálico (solução de CaCh) M, na qual apa- ras lígneas 2 são imersas na etapa S2 descrita acima, afeta a capacidade de adsorção de anion do material carbônico 37, após a produção, é descrito. No teste descrito acima, o material carbônico 37, que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 na solução de CaCh M, e, após isso, carbonização das a- paras por aquecimento por uma hora a 700°C, e depois, lavagem das aparas com água, foi colocado em 50 ml_ de solução de nitrogênio de nitrato (líquido padrão), cuja concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L (50 ppm), e, desse modo, a capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrato do mate- rial carbônico 37 descrito acima foi checada, em que as soluções de CaCh, que estavam em concentrações de 1 % em peso, 3% em peso, 5% em peso, 7% em peso, 10% em peso, 12% em peso, 14% em peso, 17% em peso e 20% em peso, foram usadas como a solução de CaCh M descrita acima.

Aqui, a quantidade de material carbônico 37, que foi adicionada a cada solu- ção, foi de 200 mg. Além disso, para comparação, 200 mg de material car- bônico 37, que foi obtida por imersão de aparas lígneas 2 em solução de CaCl2 M a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das apa- ras por uma hora a 700°C, e depois condução de um método de HCI, foram usadas, de modo que a sua capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrato fosse checada. Os resultados do teste descrito acima são mostrados na Fi- gura 19.

Como é claro dos resultados mostrados na Figura 19, a capaci- dade de adsorção de anion do material carbônico 37 não aumenta em pro- porção à concentração da solução de CaCh, e pode-se dizer que é particu- larmente preferível que a concentração seja aproximadamente 10% em pe- so, quando considerando-se custo e similares. Além disso, pode-se notar dos resultados mostrados nessa Figura 19 que é melhor conduzir um méto- do de HCI no material carbônico 37, para melhorar a capacidade de adsor- ção de anion do material carbônico 37. A seguir, o teste de restauração, no qual o material carbônico 37 foi usado para adsorver nitrogênio de nitrato foi restaurado, usando uma so- lução de KCI (ou NaCI), e que foi conduzido para checar a capacidade de adsorção de nitrogênio de nitrato do material carbônico 37 restaurado, é descrito.

Primeiramente, 200 mg de carvão com CaCh, que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em uma solução de CaCh a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 70°C, foram preparados como o material carbônico 37. Depois, esse carvão com CaCl2 foi colocado em 50 ml_ de uma solução de nitrogênio de nitrato (líqui- do padrão), cuja concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L (50 ppm), e o recipiente foi sacudido por dez horas, sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de nitrogênio de nitrato no líquido padrão descrito acima foi medida e a proporção de nitrogênio de nitrato ad- sorvida pelo carvão com CaCh descrito acima foi calculada (tempo inicial).

Subseqüentemente, o carvão com CaCh descrito acima foi lava- do com uma solução de KCI (ou NaCI) a 1 mol/L e, além disso, foi lavado com água e depois restaurado. Após isso, o carvão com CaCh restaurado foi colocado em um líquido padrão recém-preparado (isto é, 50 ml_ de uma so- lução de nitrogênio de nitrato, cuja concentração de nitrogênio de nitrato era de 50 mg/L), e o recipiente foi sacudido por dez horas sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de nitrogênio de nitrato no lí- quido padrão descrito acima foi medida e a proporção de nitrogênio de nitra- to adsorvida pelo carvão com CaCh descrito acima foi calculada. Além disso, o método, partindo da restauração desse carvão com CaCh até o cálculo da proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida pelo carvão com CaCh, foi con- duzido em um total de três vezes (primeiro ao terceiro tempo de restaura- ção).

Os resultados do teste de restauração descrito acima, isto é, a proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida pelo carvão com CaCh, foram os seguintes: tempo inicial 9,5 mg/g primeiro tempo de restauração 9,0 mg/g segundo tempo de restauração 9,1 mg/g terceiro tempo de restauração 8,8 mg/g Confirmou-se da descrição acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh), que foi usado para adsorver nitrogênio de nitrato, foi restaurado com uma solução densa de KCI (ou NaCI), e além do mais, foi lavado com água. Isso é considerado como sendo porque o nitrogênio de nitrato foi removido do carvão com CaCh, quando o carvão com CaCh, que tinha adsorvido nitrogênio de nitrato, foi lavado com uma solução de KCI (ou NaCI), e além disso, foi lavado com água, e o Cl' combinado com os grupos funcionais, em vez desse nitrogênio de nitrato removido. Além disso, confir- mou-se dos resultados do teste de restauração descrito acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh) pode ser usado várias vezes para adsorver nitrogênio de nitrato, no caso em que o material carbônico foi restaurado por lavagem dele com uma solução de KCI (ou NaCI), e depois lavagem dele com água. Aqui, o princípio de restauração é o mesmo que no caso no qual o material carbônico 37 descrito acima (carvão com CaCh) é usado para ad- sorver nitrogênio de nitrito. A seguir, o carvão com CaCh processado com HCI, que foi obti- do por imersão de aparas lígneas 2 em uma solução de CaCh a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 70°C, e depois, processamento das aparas por imersão em uma solução de HCI a 5 mol/L, foi usado como o material carbônico 37, e os resultados do teste de restauração, que foi conduzido da mesma maneira que descrito a- cima nesse carvão com CaCh processado por HCI, são apresentados a se- guir.

Os resultados do teste de restauração descrito acima, isto é, a proporção de nitrogênio de nitrato adsorvida pelo carvão com CaCh proces- sado por HCI, foram os seguintes: tempo inicial 11,0 mg/g primeiro tempo de restauração 11,0 mg/g segundo tempo de restauração 10,8 mg/g terceiro tempo de restauração 10,8 mg/g Confirmou-se da descrição acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh processado com HCI), que foi obtido por processamento das aparas, após carbonização por imersão em uma solução de HCI, foi também restaurado por lavagem dele com uma solução densa de KCI (ou NaCI), e além do mais, lavagem dele com água, após ser usado para adsor- ver nitrogênio de nitrato. Além disso, confirmou-se que a capacidade de ad- sorção de nitrogênio de nitrato do carvão com CaCh processado com HCI, que aumentou por processamento do carvão por imersão em solução de HCI, foi mantida (mantida aumentando), mesmo quando o carvão com CaCh processado com HCI foi restaurado repetidamente com uma solução de KCI (ou NaCI), e depois lavagem dele com água. A seguir, o teste que foi conduzido para checar a capacidade de adsorção de íons fluoreto do material carbônico 37 descrito acima é descrito.

Primeiramente, para conduzir esse teste, um conjunto de amostras (1) a (7), que foi o mesmo que aquele usado no teste de adsorção de nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito descrito, e no qual o número total de amostras foi de 7, cada uma delas tendo 50 mg, foi preparado. Depois, essas amos- tras foram colocadas individualmente em 50 ml_ de uma solução (líquido pa- drão), cuja concentração de íons fluoreto era de 50 mg/L (50 ppm), e os re- cipientes foram sacudidos por dez horas, sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, cada concentração de íons fluoreto no líquido padrão foi medida, e a proporção de íons fluoreto adsorvida por cada amostra foi calcu- lada. A Figura 20 mostra os resultados da comparação na capacidade de adsorção de íons fluoreto entre as respectivas amostras, que foram obti- das no teste descrito acima. Pode-se notar dos resultados mostrados nessa figura que todas as amostras da presente invenção tinham uma alta capaci- dade de adsorção de íons fluoreto. Além do mais, a proporção de íons fluo- reto adsorvida pelo carvão com BaCb de (4) e a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com BaCb processador por HCI de (5) são compara- da, e além disso, a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCÍ2 de (6) e a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCb processado com HCI de (7) são comparadas, e, desse modo, pode-se notar que é melhor conduzir um método (método de HCI) de imersão de material carbônico 37 em uma solução de HCI, para melhorar a capacidade de ad- sorção de íons fluoreto do material carbônico 37. No entanto, o material car- bônico 37, tendo uma capacidade de adsorção de íons fluoreto suficiente- mente alta, pode ser obtido sem condução de um método de HCI, e nesse caso, o material carbônico 37 pode ser produzido a um custo que é mais baixo pela porção para conduzir um método para contatar o material carbô- nico com uma solução de HCI. A seguir, o teste de restauração, no qual material carbônico 37, que foi usado para adsorver íons fluoreto, foi restaurado usando ácido clorí- drico (ou ácido sulfúrico), e que foi conduzido para checar a capacidade de adsorção de íons fluoreto do material carbônico 37 restaurado, é descrito.

Primeiramente, 200 mg de carvão com CaCÍ2, que foi obtido por imersão de aparas lígneas 2 em uma solução de CaCb a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 70°C, foram preparados como o material carbônico 37. Depois, esse carvão com CaCÍ2 foi colocado em 50 ml_ de uma solução de nitrogênio de nitrato (líqui- do padrão), cuja concentração de íons fluoreto era de 50 mg/L (50 ppm), e o recipiente foi sacudido por dez horas, sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de íons fluoreto no líquido padrão descrito aci- ma foi medida e a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCb descrito acima foi calculada (tempo inicial).

Subseqüentemente, o carvão com CaCh descrito acima foi lava- do com ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico), e além disso, foi lavado com á- gua e depois restaurado. Após isso, o carvão com CaCh restaurado foi colo- cado em um líquido padrão recém-preparado (isto é, 50 ml_ de uma solução de nitrogênio de nitrato, cuja concentração de íons fluoreto era de 50 mg/L), e o recipiente foi sacudido por dez horas sob as condições de 200 rpm a 20°C, e após isso, a concentração de íons fluoreto no líquido padrão descrito acima foi medida e a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCÍ2 descrito acima foi calculada. Além disso, o método, partindo da res- tauração desse carvão com CaCh até o cálculo da proporção de nitrogênio de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCh, foi conduzido em um total de três vezes (primeiro ao terceiro tempo de restauração).

Os resultados do teste de restauração descrito acima, isto é, a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCh, foram os se- guintes: tempo inicial 22,5 mg/g primeiro tempo de restauração 22,4 mg/g segundo tempo de restauração 21,7 mg/g terceiro tempo de restauração 21,9 mg/g Confirmou-se da descrição acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh), que foi usado para adsorver íons fluoreto, foi restaurado com uma solução densa de ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico), e além do mais, foi lavado com água. Isso é considerado como sendo porque os íons fluoreto foram removidos do carvão com CaCh, quando o carvão com CaCh, que tinha adsorvido íons fluoreto, foi lavado com uma solução de ácido clorí- drico (ou ácido sulfúrico), e além disso, foi lavado com água, e Cl' (ou SO42') combinado com os grupos funcionais, em vez desses íons fluoreto removi- dos. Além disso, confirmou-se dos resultados do teste de restauração descri- to acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh) pode ser usado várias vezes para adsorver íons fluoreto, no caso em que o material carbôni- co foi restaurado por lavagem dele com uma solução de ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico), e depois lavagem dele com água. A seguir, o carvão com CaCh processado com HCI, que foi obti- do por imersão de aparas lígneas 2 em uma solução de CaCh a 10% em peso, e após isso, aquecimento e carbonização das aparas por uma hora a 70°C, e depois, processamento das aparas por imersão em uma solução de HCI a 5 mol/L, foi usado como o material carbônico 37, e os resultados do teste de restauração, que foi conduzido da mesma maneira que descrito a- cima nesse carvão com CaCh processado por HCI, são apresentados a se- guir.

Os resultados do teste de restauração descrito acima, isto é, a proporção de íons fluoreto adsorvida pelo carvão com CaCh processado por HCI, foram os seguintes: tempo inicial 32,0 mg/g primeiro tempo de restauração 31,5 mg/g segundo tempo de restauração 31,4 mg/g terceiro tempo de restauração 31,2 mg/g Confirmou-se da descrição acima que o material carbônico 37 (carvão com CaCh processado com HCI), que foi obtido por processamento das aparas, após carbonização por imersão em uma solução de HCI, foi também restaurado por lavagem dele com uma solução densa de ácido clo- rídrico (ou ácido sulfúrico), e além do mais, lavagem dele com água, após ser usado para adsorver íons fluoreto. Além disso, confirmou-se que a capa- cidade de adsorção de íons fluoreto do carvão com CaCh processado com HCI, que aumentou por processamento do carvão por imersão em solução de HCI, foi mantida (mantida aumentando), mesmo quando o carvão com CaCb processado com HCI foi restaurado repetidamente com uma solução de ácido clorídrico (ou ácido sulfúrico), e depois lavagem dele com água.

Um material carbônico adsorvente de anion de acordo com esta invenção adsorve ânions, tais como de nitrogênio de nitrato, nitrogênio de nitrito e flúor, e, portanto, pode ser usado, basicamente, por exemplo, nas seguintes aplicações: d) Purificador para processamento de águas de esgoto e água subterrânea Atualmente, a maior parte de componentes de nitrogênio de ni- trato, tais como íons nitrito e íons nitrato, bem como íons fluoreto, que exis- tem em águas de esgoto e água subterrânea, é descarregada sem ser trata- da. Um material carbônico adsorvente de anion desta invenção pode ser u- sado como um purificador de baixo custo e efetivo para processar águas de esgoto e água subterrânea. Em uma planta de tratamento de águas de esgo- to ou uma planta de purificação de água subterrânea, um purificador para processar águas de esgoto tendo um tamanho adequado, por exemplo, é flutuado nas águas de esgoto ou fica contido em uma gaiola, tendo um ta- manho de malha ou saco de malha adequado, de modo a ser instalado em um estado de promoção de contato suficiente com a água a ser tratada e, desse modo, ânions, tais como íons nitrito, íons nitrato e íons fluoreto, que estão incluídos na água a ser tratada, são adsorvidos sem falha. Além disso, no caso em que o purificador é em forma de pó, esse pode ser afixado em um pano não-tecido. (2) Purificador para tratamento de água residual descarregado Atualmente, há apenas uns poucos materiais de baixo custo, que adsorvem ânions, tais como íons nitrito e íons nitrato, que são incluídos no água residual, de fábricas químicas, fábricas de purificação de óleo, fábri- cas de produção de aço e de material de aço, fábricas de produção de pa- pel, fábricas de semicondutores, instalações de armazenamento de refugos industriais, fábricas de fiação na indústria de produção de fibras, e fábricas de processamento de alimentos, bem como íons fluoreto, que são incluídos em água residual de fábricas, água residual de residências, tanques sépticos de tratamento combinado, e comunidades, e água residual de indústrias de vidro, revestimento, desengordurantes metálicos, processamento de superfí- cies metálicas, e cerâmicas, indústrias eletrônicas que inclui semiconduto- res, indústrias químicas e similares. Um material carbônico adsorvente de anion desta invenção pode ser usado como um purificador de baixo custo e efetivo para processar água residual descarregada.

Em um caminho de água residual descarregada ou dentro de um tanque para processamento de água residual descarregada de água residual residencial de cada lar, um tanque séptico de tratamento combinado, uma comunidade, ou em um caminho de água residual de descarga e dentro de um tanque para processamento de água residual descarregada, em que a água residual de criação de gado e de vários tipos de flutua d ores de fábri- cas, um purificador para processamento de águas de esgoto, tendo um ta- manho adequado, por exemplo, é flutuado na água residual de descarga, ou fica contido em uma gaiola, tendo um tamanho de malha ou saco de malha adequado, de modo a ser instalado em um estado de promoção de contato suficiente com a água a ser tratada e, desse modo, ânions, tais como íons nitrito, íons nitrato e íons fluoreto, que estão incluídos na água a ser tratada, são adsorvidos sem falha, Além disso, no caso em que o purificador é em forma de pó, esse pode ser afixado em um pano não-tecido, (3) Purificador para água de torneira Recentemente e em muitas regiões, uma grave contaminação de água subterrânea de íons nitrato e íons nitrito, provocada por água sub- terrânea descarregada, como descrito em {2), e de uma grande quantidade de fertilizantes usada em campos de chá, gramados para prática de golfe e similares, bem como uma grande quantidade de excremento de criação em terras de fazendas, foi observada e, desse modo, ficou necessário remover os componentes de nitrogênio de nitrato da água coletada, quando a água é usada como uma fonte de água para água de torneira, que inclui água de rios. Um material carbônico adsorvente de anion desta invenção pode ser usado como um purificador de baixo custo e efetivo para água de torneira.

Em uma instalação para purificação de água de torneira de um reservatório, dentro de uma instalação para coletar água de rio e água sub- terrânea ou dentro de um purificador de água doméstico, um purificador para processar água de torneira tendo um tamanho adequado, por exemplo, é flutuado na água de torneira ou fica contido em uma gaiola, tendo um tama- nho de malha ou um saco de malha adequado, de modo a ficar instalado em um estado de promoção de contato suficiente com a água a ser tratada, e, desse modo, ânions, tais como íons nitrito, íons nitrato e íons fluoreto, que estão incluídos na água a ser tratada, sio adsorvidos em falha. Além disso, no caso em que o purificador está em forma de pó, esse pode ser afixado em um pano não-tecido. (4) Purificador para terras de produção agrícola Em muitas regiões, uma grave contaminação de água subterrâ- nea de íons nitrato e íons nitrito, provocada por uma grande quantidade de fertilizantes, usados em campos de chá, ou uma grande quantidade de ex- crementos de criação em fazendas, foi observada. Um material carbônico absorvente de anion desta invenção pode ser usado como um purificador de baixo custo e efetivo para terras de produção agrícola.

Um purificador para terras de produção agrícola é, por exemplo, misturado com o solo de terras de produção agrícola ou enterrado profun- damente no sol de terras de produção agrícola e, desse modo, os íons nitrito e íons nitrato, que se originam de excessivos fertilizantes ou excrementos de criação, podem ser adsorvidos e, desse modo, a quantidade de íons nitrito e íons nitrato, que escoam para a água subterrânea, pode ser reduzida. Além do mais, esse purificador para terras de produção agrícola é efetivo como um material para aperfeiçoar fisicamente o solo, e, além disso, os íons nitrito e íons nitrato adsorvidos podem ser usados por plantas, e, portanto, esse purificador para terras de produção agrícola funciona como um fertilizante tendo efeitos graduais. Consequentemente, o material carbônico adsorvente de anion desta invenção, que adsorveu íons nitrito e íons nitrato, pode ser usado como um fertilizante de aperfeiçoamento de solo. (5) Purificador para água de tanque e lagos artificiais de cultura No tanque de água de um tanque para criação {por exemplo, um tanque em um aquário ou um tanque para uma atividade comercial ou uma residência), no qual criaturas aquáticas e anfíbios são criados, bem como em um lago artificial de cultura para peixes ou camarões, excrementos das criaturas e alimento não consumido geram amônia, que é depois oxidada de modo a ser convertida em íons nitrito ou íons nitrato, e quando a concentra- ção desses é alta, os sintomas de envenenamento pode aparecer nas criatu- ras que estão sendo criadas, por meio da toxicidade delas, são reduzidos gradualmente. Um material carbônico adsorvente de anion desta invenção pode ser usado como um purificador de baixo custo e efetivo para água de tanque.

Dentro de um tanque de água ou de um lago artificial de cultura, ou dentro de um purificador para água em um tanque de água ou um lago artificial de cultura, um purificador para água de tanque e lagos artificiais de cultura, tendo um tamanho adequado, é, por exemplo, flutuado na água a ser tratada ou fica contido em uma gaiola tendo um tamanho de malha ou saco de malha adequado, de modo a ser instalado em um estado de promo- ção de contato suficiente com a água a ser tratada e, desse modo, ânions, tais como íons nitrito, íons nitrato e íons fluoreto, que estão incluídos na á- gua a ser tratada, são adsorvidos em falha. Além disso, no caso no qual o purificador está em forma de pó, esse pode ser afixado em um pano não- tecido.

Aplicabilidade Industrial Um material carbônico adsorvente de anion de acordo com a presente invenção adsorve nitrogênio de nitrato e nitrogênio de nitrito e, por- tanto, pode ser aplicado à purificação de água, prevenção de contaminação provocada pela indústria de criação e prevenção de contaminação provoca- da por fertilização excessiva em agricultura. Além disso, um material carbô- nico adsorvente de anion de acordo com a presente invenção adsorve flúor e, portanto, pode ser aplicado nas instalações de tratamento final em fábri- cas de semicondutores, fábricas de vidro, fábricas de revestimentos e simila- res, nas quais a limpeza é conduzida por uso de ácido fluorídrico.

Claims

1. Método para produzir um material carbônico adsorvente de anion, em que os anions são nitrogênio de nitrato, nitrogênio de nitrito ou íons de flúor caracterizado pelo fato de que uma matéria-prima que com- preende planta(s) é posta em contato com uma solução incluindo cloreto de cálcio (CaCh) e, após isso, é carbonizada sem ativação, em que a solução de cloreto de cálcio tem uma concentração na faixa de 1 % a 20% em peso e a temperatura de carbonização está na faixa de 600°C a 800°C.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que 2% a 25% do cloreto de cálcio que combinam dentro do material carbonizado estão contidos como teor de cinza.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material carbonizado é posto em contato com água e/ou ácido clorídrico.

4. Material carbônico adsorvente de anion caracterizado pelo fato de que é produzido pelo método para produzir um material carbônico adsorvente de anion conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 3.

5. Material carbônico adsorvente de anion caracterizado pelo fato de que o nitrogênio de nitrato, o nitrogênio de nitrito ou os íons de flúor que foram adsorvidos pelo material carbônico adsorvente de anion conforme definido na reivindicação 4 são íons trocados com íons de cloreto.