JP2000335911A - 活性炭およびその製造方法 - Google Patents
活性炭およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水中のフミン質類の浄化処理法において、活
性炭単量重量当たりの吸着容量を向上させられるため、
処理コストの低減，浄水器等のカートリッジの小型化・
長寿命化を実現できるとともに、従来の活性炭の浄化性
能にフミン質類除去の付加機能追加が実現可能な活性炭
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の活性炭は、活性炭原料と、結合
剤と、易燃性樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して
作製された構成である。
性炭単量重量当たりの吸着容量を向上させられるため、
処理コストの低減，浄水器等のカートリッジの小型化・
長寿命化を実現できるとともに、従来の活性炭の浄化性
能にフミン質類除去の付加機能追加が実現可能な活性炭
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の活性炭は、活性炭原料と、結合
剤と、易燃性樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して
作製された構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、浄水，下水処理に
おける有機窒素系化合物、中でも特にフミン質等の吸着
除去に用いられる活性炭およびその製造方法に関するも
のである。
おける有機窒素系化合物、中でも特にフミン質等の吸着
除去に用いられる活性炭およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、水道水等に利用される原水の水質
は、汚染の拡大により劣化傾向にある。飲料用に供され
る水道水等は、殺菌を目的に塩素が添加されているが、
水中の残留塩素を一定濃度以上含有することが必要であ
り、水道法等に健康・公衆衛生の観点より運用方法が規
定されている。しかしながら、塩素には殺菌作用の他に
無機物の酸化作用や有機物の酸化分解作用もあり、天然
有機物の一種であるフミン質等は、塩素により発ガン物
質であるトリハロメタン類に酸化分解される。原水中に
含有されるフミン質等は、汚染によって増加傾向にあ
り、これに伴い発生するトリハロメタン類の濃度も増加
傾向にある。そのため、トリハロメタン類の除去、また
はトリハロメタン類の発生を抑制するためにフミン質等
の除去を行う浄化処理が求められている。
は、汚染の拡大により劣化傾向にある。飲料用に供され
る水道水等は、殺菌を目的に塩素が添加されているが、
水中の残留塩素を一定濃度以上含有することが必要であ
り、水道法等に健康・公衆衛生の観点より運用方法が規
定されている。しかしながら、塩素には殺菌作用の他に
無機物の酸化作用や有機物の酸化分解作用もあり、天然
有機物の一種であるフミン質等は、塩素により発ガン物
質であるトリハロメタン類に酸化分解される。原水中に
含有されるフミン質等は、汚染によって増加傾向にあ
り、これに伴い発生するトリハロメタン類の濃度も増加
傾向にある。そのため、トリハロメタン類の除去、また
はトリハロメタン類の発生を抑制するためにフミン質等
の除去を行う浄化処理が求められている。
【０００３】このフミン質の除去方法としては、硫酸ア
ルミニウムやポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩
を凝集剤にして吸着除去する凝集剤添加法が知られてい
る。これは、通常表面にマイナスの電荷を帯びており、
マイナスの電荷同士反発しあって単一粒子のまま安定し
て分散している水中の不溶性のフミン質を、アルミニウ
ム塩が加水分解されて生じる分子量の大きい多価のプラ
スの電荷を帯びたアルミニウムの水酸化物や、さらに荷
電量が小さく集合数の大きい不溶性の粒子が、フミン質
等の微粒子の表面に架橋しあって凝集する性質を利用し
た方法である。しかし、アルミニウム塩の投入後ｐＨの
制御を行わければならず、また、装置の大型化や後処理
が必要になるという問題がある。
ルミニウムやポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩
を凝集剤にして吸着除去する凝集剤添加法が知られてい
る。これは、通常表面にマイナスの電荷を帯びており、
マイナスの電荷同士反発しあって単一粒子のまま安定し
て分散している水中の不溶性のフミン質を、アルミニウ
ム塩が加水分解されて生じる分子量の大きい多価のプラ
スの電荷を帯びたアルミニウムの水酸化物や、さらに荷
電量が小さく集合数の大きい不溶性の粒子が、フミン質
等の微粒子の表面に架橋しあって凝集する性質を利用し
た方法である。しかし、アルミニウム塩の投入後ｐＨの
制御を行わければならず、また、装置の大型化や後処理
が必要になるという問題がある。
【０００４】また別のフミン質の除去方法としては、オ
ゾン曝気や紫外線照射により酸化分解する方法も知られ
ている。この方法は、フミン質そのものを強制的に酸化
することでフミン質を分子量の小さい化合物に変えた
後、活性炭吸着やそのまま揮発させて除去する方法であ
るが、装置の大型化や後処理が必要になるという問題が
ある。
ゾン曝気や紫外線照射により酸化分解する方法も知られ
ている。この方法は、フミン質そのものを強制的に酸化
することでフミン質を分子量の小さい化合物に変えた
後、活性炭吸着やそのまま揮発させて除去する方法であ
るが、装置の大型化や後処理が必要になるという問題が
ある。
【０００５】一方、トリハロメタン類の吸着除去する活
性炭には、１０・以下の細孔径を多く持ち、除去対象物
の単位容量当たりの吸着容量を高めるために、ヨウ素吸
着性能，メチレンブルー吸着性能等の特性が良い高表面
積を有したものが用いられている。フミン質類を吸着除
去する活性炭にも同様のものを用いることができ、フミ
ン質の中でも分子量の小さいもの（１５００程度）に有
効である。
性炭には、１０・以下の細孔径を多く持ち、除去対象物
の単位容量当たりの吸着容量を高めるために、ヨウ素吸
着性能，メチレンブルー吸着性能等の特性が良い高表面
積を有したものが用いられている。フミン質類を吸着除
去する活性炭にも同様のものを用いることができ、フミ
ン質の中でも分子量の小さいもの（１５００程度）に有
効である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の活性炭は以下のような課題を有していた。
来の活性炭は以下のような課題を有していた。
【０００７】（１）分子量の大きなフミン質を吸着する
には活性炭の吸着に有効な孔径が小さく多孔質の入り口
表面に吸着されてしまうため、活性炭単量重量当たりの
吸着容量が低くなり吸着性能が充分に発揮されないとい
う課題を有していた。
には活性炭の吸着に有効な孔径が小さく多孔質の入り口
表面に吸着されてしまうため、活性炭単量重量当たりの
吸着容量が低くなり吸着性能が充分に発揮されないとい
う課題を有していた。
【０００８】（２）活性炭自体が水圧に押しつぶされて
多孔質が目詰まりするため、有効に吸着することができ
ないという課題を有していた。
多孔質が目詰まりするため、有効に吸着することができ
ないという課題を有していた。
【０００９】また、従来の活性炭の製造方法では、高分
子量のフミン質類を吸着するのに適した細孔径分布を有
する活性炭を製造するのは困難であるという課題を有し
ていた。
子量のフミン質類を吸着するのに適した細孔径分布を有
する活性炭を製造するのは困難であるという課題を有し
ていた。
【００１０】本発明の活性炭は上記従来の課題を解決す
るもので、水中のフミン質類の吸着浄化処理において、
活性炭単量重量当たりの吸着容量を向上できるとともに
強度を向上できる活性炭の提供、および細孔径分布をフ
ミン質類の吸着に適したものに作製できるとともに、簡
単な工程かつ低原価で量産できる活性炭の製造方法の提
供を目的とする。
るもので、水中のフミン質類の吸着浄化処理において、
活性炭単量重量当たりの吸着容量を向上できるとともに
強度を向上できる活性炭の提供、および細孔径分布をフ
ミン質類の吸着に適したものに作製できるとともに、簡
単な工程かつ低原価で量産できる活性炭の製造方法の提
供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の活性炭は、活性炭原料と、結合剤と、易燃性
樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して作製された構
成を有している。
に本発明の活性炭は、活性炭原料と、結合剤と、易燃性
樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して作製された構
成を有している。
【００１２】この構成により、水中のフミン質類の吸着
浄化処理において、活性炭単量重量当たりの吸着容量を
向上できるとともに強度を向上できる活性炭を提供する
ことができる。
浄化処理において、活性炭単量重量当たりの吸着容量を
向上できるとともに強度を向上できる活性炭を提供する
ことができる。
【００１３】また、本発明の活性炭の製造方法は、活性
炭原料１重量部に対して結合剤を１．５〜２．０重量部
混合した後乾燥する結合剤混合工程と、結合剤混合工程
で得られた混合物に結合剤１重量部に対して易燃性樹脂
を０．１〜０．５重量部混合した後造粒する造粒工程
と、造粒工程で得られた粒状体を不活性ガス雰囲気で６
００〜８００℃で炭化焼成する炭化焼成工程と、炭化焼
成工程で得られた炭化物をガス賦活または薬品賦活によ
り賦活する賦活工程と、を備えた構成を有している。
炭原料１重量部に対して結合剤を１．５〜２．０重量部
混合した後乾燥する結合剤混合工程と、結合剤混合工程
で得られた混合物に結合剤１重量部に対して易燃性樹脂
を０．１〜０．５重量部混合した後造粒する造粒工程
と、造粒工程で得られた粒状体を不活性ガス雰囲気で６
００〜８００℃で炭化焼成する炭化焼成工程と、炭化焼
成工程で得られた炭化物をガス賦活または薬品賦活によ
り賦活する賦活工程と、を備えた構成を有している。
【００１４】これにより、細孔径分布をフミン質類の吸
着に適したものに作製できるとともに、簡単な工程かつ
低原価で量産できる活性炭の製造方法を提供することが
できる。
着に適したものに作製できるとともに、簡単な工程かつ
低原価で量産できる活性炭の製造方法を提供することが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】この目的を達成するために本発明
の請求項１に記載の活性炭は、活性炭原料と、結合剤
と、易燃性樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して作
製された構成を有している。
の請求項１に記載の活性炭は、活性炭原料と、結合剤
と、易燃性樹脂と、の混合物を炭化焼成後、賦活して作
製された構成を有している。
【００１６】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。
れる。
【００１７】（１）結合剤に易燃性樹脂を混在すること
で、易燃性樹脂は熱可塑性の樹脂のため活性炭原料表面
に付着して炭化焼成する段階に活性炭原料をマスキング
し、賦活する段階では易燃性樹脂によりマスキングされ
た表面に未炭化のものが残っているため、先に未炭化の
部分が選択的に反応し、活性炭表面の細孔の導入孔を大
きくする。そのため、フミン質を内部にまで導入させる
ことが可能になり、吸着能力を選択的に向上することが
できる。
で、易燃性樹脂は熱可塑性の樹脂のため活性炭原料表面
に付着して炭化焼成する段階に活性炭原料をマスキング
し、賦活する段階では易燃性樹脂によりマスキングされ
た表面に未炭化のものが残っているため、先に未炭化の
部分が選択的に反応し、活性炭表面の細孔の導入孔を大
きくする。そのため、フミン質を内部にまで導入させる
ことが可能になり、吸着能力を選択的に向上することが
できる。
【００１８】（２）フミン質類の吸着に適する細孔径範
囲に活性炭の細孔径分布のピークの設計を行うことで、
吸着容量を大きく向上させることができる。
囲に活性炭の細孔径分布のピークの設計を行うことで、
吸着容量を大きく向上させることができる。
【００１９】ここで、活性炭原料としてはのこ屑，ヤシ
ガラ，パルプ廃液等が用いられる。また、結合剤として
はタール，ピッチ，リグニン，糖蜜，パルプ廃液等が用
いられる。
ガラ，パルプ廃液等が用いられる。また、結合剤として
はタール，ピッチ，リグニン，糖蜜，パルプ廃液等が用
いられる。
【００２０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の活性炭であって、易燃性樹脂が、ポリスチレ
ン，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン
樹脂、ＡＢＳ樹脂の内いずれか一種以上からなる構成を
有している。
１に記載の活性炭であって、易燃性樹脂が、ポリスチレ
ン，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン
樹脂、ＡＢＳ樹脂の内いずれか一種以上からなる構成を
有している。
【００２１】この構成により、請求項１の作用に加え、
入手しやすく安価な原料でフミン質類の吸着特性に優れ
た活性炭を作製することができるという作用が得られ
る。
入手しやすく安価な原料でフミン質類の吸着特性に優れ
た活性炭を作製することができるという作用が得られ
る。
【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の活性炭において、易燃性樹脂に結合剤として
メラミン樹脂を混合して作製された構成を有している。
２に記載の活性炭において、易燃性樹脂に結合剤として
メラミン樹脂を混合して作製された構成を有している。
【００２３】この構成により、請求項１または２の作用
に加え、炭素原子と窒素原子が交互に結合し６員環を形
成し、さらに炭素原子が−ＮＨ2基を結合しているメラ
ミンとホルムアルデヒドとが縮合反応し網目構造となっ
ているメラミン樹脂の環構造およびペプチド構造によ
り、活性炭の細孔の導入孔の開口面積を制御することが
できるという作用が得られる。
に加え、炭素原子と窒素原子が交互に結合し６員環を形
成し、さらに炭素原子が−ＮＨ2基を結合しているメラ
ミンとホルムアルデヒドとが縮合反応し網目構造となっ
ているメラミン樹脂の環構造およびペプチド構造によ
り、活性炭の細孔の導入孔の開口面積を制御することが
できるという作用が得られる。
【００２４】請求項４に記載の活性炭の製造方法は、活
性炭原料１重量部に対して結合剤を１．５〜２．０重量
部混合した後乾燥する結合剤混合工程と、結合剤混合工
程で得られた混合物に結合剤１重量部に対して易燃性樹
脂を０．１〜０．５重量部混合した後造粒する造粒工程
と、造粒工程で得られた粒状体を不活性ガス雰囲気で６
００〜８００℃で炭化焼成する炭化焼成工程と、炭化焼
成工程で得られた炭化物をガス賦活または薬品賦活によ
り賦活する賦活工程と、を備えた構成を有している。
性炭原料１重量部に対して結合剤を１．５〜２．０重量
部混合した後乾燥する結合剤混合工程と、結合剤混合工
程で得られた混合物に結合剤１重量部に対して易燃性樹
脂を０．１〜０．５重量部混合した後造粒する造粒工程
と、造粒工程で得られた粒状体を不活性ガス雰囲気で６
００〜８００℃で炭化焼成する炭化焼成工程と、炭化焼
成工程で得られた炭化物をガス賦活または薬品賦活によ
り賦活する賦活工程と、を備えた構成を有している。
【００２５】この構成により、活性炭の細孔径分布をフ
ミン質類の吸着に適したものに作製できるとともに、フ
ミン質類の吸着に適した活性炭を簡単な工程かつ低原価
で量産できるという作用が得られる。
ミン質類の吸着に適したものに作製できるとともに、フ
ミン質類の吸着に適した活性炭を簡単な工程かつ低原価
で量産できるという作用が得られる。
【００２６】ここで、結合剤および易燃性樹脂の混合割
合，炭化焼成温度が上記の範囲を越えた場合、いずれも
フルボ酸，フミン酸の吸着量が低下する傾向がみられる
ので好ましくない。
合，炭化焼成温度が上記の範囲を越えた場合、いずれも
フルボ酸，フミン酸の吸着量が低下する傾向がみられる
ので好ましくない。
【００２７】特に、活性炭原料１重量部に対する結合剤
の混合割合が１．５重量部より少なくなるにつれ造粒が
困難になる傾向がみられ、２．０重量部より多くなるに
つれ活性炭の強度が低下する傾向がみられるため、いず
れも好ましくない。
の混合割合が１．５重量部より少なくなるにつれ造粒が
困難になる傾向がみられ、２．０重量部より多くなるに
つれ活性炭の強度が低下する傾向がみられるため、いず
れも好ましくない。
【００２８】また、結合剤１重量部に対する易燃性樹脂
の混合割合脂が０．１重量部より少なくなるにつれフル
ボ酸，フミン酸の吸着に適する大口径の孔部が少なくな
る傾向がみられ、同様に、０．５量部より多くなるにつ
れフルボ酸，フミン酸の吸着に適する大口径の孔部が少
なくなる傾向がみられのでいずれも好ましくない。
の混合割合脂が０．１重量部より少なくなるにつれフル
ボ酸，フミン酸の吸着に適する大口径の孔部が少なくな
る傾向がみられ、同様に、０．５量部より多くなるにつ
れフルボ酸，フミン酸の吸着に適する大口径の孔部が少
なくなる傾向がみられのでいずれも好ましくない。
【００２９】また、焼成温度の範囲としては６００〜８
００℃とされる。焼成温度が６００℃より低くなるにつ
れ炭化が不十分になるとともに強度が低下する傾向がみ
られ、８００℃より高くなるにつれ活性炭原料が燃焼す
る傾向がみられのでいずれも好ましくない。
００℃とされる。焼成温度が６００℃より低くなるにつ
れ炭化が不十分になるとともに強度が低下する傾向がみ
られ、８００℃より高くなるにつれ活性炭原料が燃焼す
る傾向がみられのでいずれも好ましくない。
【００３０】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００３１】（実施の形態１）図１は実施の形態１にお
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。また、図３はヤシガラを原材料とした水
処理用に使用される従来の活性炭の吸着物質の分子量に
対する吸着量を示したグラフである。
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。また、図３はヤシガラを原材料とした水
処理用に使用される従来の活性炭の吸着物質の分子量に
対する吸着量を示したグラフである。
【００３２】なお、本実施の形態１において、活性炭原
料としてヤシガラを用いている。また、結合剤として糖
密を用いている。
料としてヤシガラを用いている。また、結合剤として糖
密を用いている。
【００３３】活性炭原料１重量部に対して結合剤を１．
８重量部混合し乾燥させ、さらに結合剤１重量部に対し
てスチレン樹脂を０．３重量部混合し造粒した後、不活
性雰囲気下，例えば窒素，アルゴン等にて７００℃で炭
化処理を行い、賦活処理を，例えば水蒸気，酸素，二酸
化炭素等、もしくはこれらの気体を二種類以上含んだ気
体、さらにこれらの気体を含んだ窒素，アルゴンガス等
により８００〜１０００℃で処理したものである。この
うち、活性炭粒度分布が６０／２００メッシュのものを
用いた。
８重量部混合し乾燥させ、さらに結合剤１重量部に対し
てスチレン樹脂を０．３重量部混合し造粒した後、不活
性雰囲気下，例えば窒素，アルゴン等にて７００℃で炭
化処理を行い、賦活処理を，例えば水蒸気，酸素，二酸
化炭素等、もしくはこれらの気体を二種類以上含んだ気
体、さらにこれらの気体を含んだ窒素，アルゴンガス等
により８００〜１０００℃で処理したものである。この
うち、活性炭粒度分布が６０／２００メッシュのものを
用いた。
【００３４】この活性炭１ｇに対して分子量既知の物質
であるクロロホルム（分子量１１９），２−ＭＩＢ（分
子量１６８），シマジン（分子量２０１），ヨウ素（分
子量２５４），メチレンブルー（分子量３７４），フル
ボ酸（分子量約１５００），フミン酸（分子量約５００
０）各２０ｐｐｍ混合液をＧＣ−ＭＳ法，比色法，質量
分析法を用いて飽和吸着量を求め、図１に示した。同様
に、従来の水処理用活性炭の飽和吸着量を測定し、図３
に示した。なお、フルボ酸，フミン酸はフミン質の一種
で、酸，アルカリによる溶解度に基づく分類であり、単
一化学物質ではない。
であるクロロホルム（分子量１１９），２−ＭＩＢ（分
子量１６８），シマジン（分子量２０１），ヨウ素（分
子量２５４），メチレンブルー（分子量３７４），フル
ボ酸（分子量約１５００），フミン酸（分子量約５００
０）各２０ｐｐｍ混合液をＧＣ−ＭＳ法，比色法，質量
分析法を用いて飽和吸着量を求め、図１に示した。同様
に、従来の水処理用活性炭の飽和吸着量を測定し、図３
に示した。なお、フルボ酸，フミン酸はフミン質の一種
で、酸，アルカリによる溶解度に基づく分類であり、単
一化学物質ではない。
【００３５】図１と図３より、本実施の形態１における
活性炭は従来の活性炭と比較してフルボ酸の吸着量を５
倍以上向上させることがわかる。また、フミン酸の吸着
量を増加させることがわかる。
活性炭は従来の活性炭と比較してフルボ酸の吸着量を５
倍以上向上させることがわかる。また、フミン酸の吸着
量を増加させることがわかる。
【００３６】（実施の形態２）図２は実施の形態２にお
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。
【００３７】なお、本実施の形態２において、活性炭原
料としてヤシガラを用いている。また、結合剤として糖
密を用いている。
料としてヤシガラを用いている。また、結合剤として糖
密を用いている。
【００３８】本実施の形態２における活性炭は、活性炭
原料１重量部に対して糖密を１．８重量部混合し乾燥さ
せ、さらに結合剤１重量部に対してＡＢＳ樹脂を０．５
重量部混合し造粒した後、不活性雰囲気下，例えば窒
素，アルゴン等にて７００℃で炭化処理を行い、賦活処
理を，例えば水蒸気，酸素，二酸化炭素等、もしくはこ
れらの気体を二種類以上含んだ気体、さらにこれらの気
体を含んだ窒素，アルゴンガス等により８００〜１００
０℃で処理したものである。このうち、活性炭粒度分布
が６０／２００メッシュのものを用いた。
原料１重量部に対して糖密を１．８重量部混合し乾燥さ
せ、さらに結合剤１重量部に対してＡＢＳ樹脂を０．５
重量部混合し造粒した後、不活性雰囲気下，例えば窒
素，アルゴン等にて７００℃で炭化処理を行い、賦活処
理を，例えば水蒸気，酸素，二酸化炭素等、もしくはこ
れらの気体を二種類以上含んだ気体、さらにこれらの気
体を含んだ窒素，アルゴンガス等により８００〜１００
０℃で処理したものである。このうち、活性炭粒度分布
が６０／２００メッシュのものを用いた。
【００３９】この活性炭を用いて実施の形態１と同様に
飽和吸着量を測定し、図２に示した。
飽和吸着量を測定し、図２に示した。
【００４０】図２と図３より、本実施の形態２における
活性炭は従来の活性炭と比較してフルボ酸の吸着量を５
倍以上向上させることがわかる。また、フミン酸の吸着
量を増加させることがわかる。
活性炭は従来の活性炭と比較してフルボ酸の吸着量を５
倍以上向上させることがわかる。また、フミン酸の吸着
量を増加させることがわかる。
【００４１】（実施の形態３）図４は実施の形態３にお
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。
ける活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を示した
グラフである。
【００４２】本実施の形態３における活性炭は、実施の
形態１における活性炭においてスチレン樹脂１重量部に
対してメラミン樹脂を０．０５，０．１０，０．３０，
０．５０重量部配合したものを不活性雰囲気下，例えば
窒素，アルゴン等にて５００〜７００℃で炭化処理を行
い、賦活処理を，例えば水蒸気，酸素，二酸化炭素等、
もしくはこれらの気体を二種類以上含んだ気体、さらに
これらの気体を含んだ窒素，アルゴンガス等により８０
０〜１０００℃で処理したものである。このうち、活性
炭粒度分布が６０／２００メッシュのものを用いた。
形態１における活性炭においてスチレン樹脂１重量部に
対してメラミン樹脂を０．０５，０．１０，０．３０，
０．５０重量部配合したものを不活性雰囲気下，例えば
窒素，アルゴン等にて５００〜７００℃で炭化処理を行
い、賦活処理を，例えば水蒸気，酸素，二酸化炭素等、
もしくはこれらの気体を二種類以上含んだ気体、さらに
これらの気体を含んだ窒素，アルゴンガス等により８０
０〜１０００℃で処理したものである。このうち、活性
炭粒度分布が６０／２００メッシュのものを用いた。
【００４３】この活性炭を用いて実施の形態１と同様に
飽和吸着量を測定し、図４に示した。
飽和吸着量を測定し、図４に示した。
【００４４】図４より、本実施の形態３における活性炭
は、メラミン樹脂を添加することによりフルボ酸の吸着
量を向上させることがわかる。
は、メラミン樹脂を添加することによりフルボ酸の吸着
量を向上させることがわかる。
【００４５】なお、本実施の形態において活性炭原料は
ヤシガラを用いたが、のこ屑，パルプ廃液等であっても
よい。また、結合剤として糖密を用いたが、タ−ル，ピ
ッチ，リグニン，パルプ廃液等であってもよい。さら
に、本実施の形態において賦活処理はガス賦活とした
が、塩化亜鉛を用いた薬品賦活でも構わない。
ヤシガラを用いたが、のこ屑，パルプ廃液等であっても
よい。また、結合剤として糖密を用いたが、タ−ル，ピ
ッチ，リグニン，パルプ廃液等であってもよい。さら
に、本実施の形態において賦活処理はガス賦活とした
が、塩化亜鉛を用いた薬品賦活でも構わない。
【００４６】
【実施例】（実施例１）実施の形態１において結合剤１
重量部に対するスチレン樹脂の混合比率を０．０５，
０．１０，０．３０，０．５０，０．８０重量部と変化
させた活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を図５
に示した。図５は実施例１における活性炭の吸着物質の
分子量に対する吸着量を示したグラフである。
重量部に対するスチレン樹脂の混合比率を０．０５，
０．１０，０．３０，０．５０，０．８０重量部と変化
させた活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を図５
に示した。図５は実施例１における活性炭の吸着物質の
分子量に対する吸着量を示したグラフである。
【００４７】図５よりスチレン樹脂の比率が０．０５重
量部と低い活性炭および０．８０重量部と高い活性炭
は、比率が０．１０〜０．５０重量部の活性炭と比較し
てフルボ酸，フミン酸の吸着量が低下していることがわ
かる。
量部と低い活性炭および０．８０重量部と高い活性炭
は、比率が０．１０〜０．５０重量部の活性炭と比較し
てフルボ酸，フミン酸の吸着量が低下していることがわ
かる。
【００４８】（実施例２）実施の形態１において炭化焼
成温度を５００，６００，７００，８００，９００℃と
変化させた活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を
図６に示した。図６は実施例２における活性炭の吸着物
質の分子量に対する吸着量を示したグラフである。
成温度を５００，６００，７００，８００，９００℃と
変化させた活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着量を
図６に示した。図６は実施例２における活性炭の吸着物
質の分子量に対する吸着量を示したグラフである。
【００４９】図６より焼成温度が５００℃と低い活性炭
および９００℃と高い活性炭は、焼成温度６００〜８０
０℃の活性炭と比較してフルボ酸，フミン酸の吸着量が
低下していることがわかる。
および９００℃と高い活性炭は、焼成温度６００〜８０
０℃の活性炭と比較してフルボ酸，フミン酸の吸着量が
低下していることがわかる。
【００５０】（実施例３）従来の水処理用活性炭，実施
の形態１および実施の形態２の活性炭を用い、水圧を
０．１ｋｇｆ／ｃｍ2と５ｋｇｆ／ｃｍ2とに変化させた
場合の細孔容積量変化の関係を図７に示した。図７は活
性炭の水圧変化における吸着量の変化を示したグラフで
ある。
の形態１および実施の形態２の活性炭を用い、水圧を
０．１ｋｇｆ／ｃｍ2と５ｋｇｆ／ｃｍ2とに変化させた
場合の細孔容積量変化の関係を図７に示した。図７は活
性炭の水圧変化における吸着量の変化を示したグラフで
ある。
【００５１】図７より実施の形態１および実施の形態２
の活性炭は、ともに従来の水処理用活性炭と比較して水
圧によるフルボ酸の吸着量の減少率が低いことがわか
る。特に実施の形態２の活性炭は、高い水圧をかけた場
合でもフルボ酸の吸着量の減少率が低いことがわかる。
の活性炭は、ともに従来の水処理用活性炭と比較して水
圧によるフルボ酸の吸着量の減少率が低いことがわか
る。特に実施の形態２の活性炭は、高い水圧をかけた場
合でもフルボ酸の吸着量の減少率が低いことがわかる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明の活性炭によれば、
以下のような有利な効果が得られる。
以下のような有利な効果が得られる。
【００５３】請求項１に記載の発明によれば、 （１）水中のフミン質類の浄化処理法において活性炭単
量重量当たりの吸着容量を向上させることができるとと
もに、浄化処理に必要な活性炭の量を低減させることが
可能となるため、有効に使うことで処理コストの低減が
実現できる活性炭を提供することができる。
量重量当たりの吸着容量を向上させることができるとと
もに、浄化処理に必要な活性炭の量を低減させることが
可能となるため、有効に使うことで処理コストの低減が
実現できる活性炭を提供することができる。
【００５４】（２）フミン質類の浄化処理に必要な活性
炭の量を低減させることが可能となり、浄水器等に使用
されるカートリッジ等の活性炭充填必要量が減少するた
め、カートリッジの小型化・長寿命化が実現できる活性
炭を提供することができる。
炭の量を低減させることが可能となり、浄水器等に使用
されるカートリッジ等の活性炭充填必要量が減少するた
め、カートリッジの小型化・長寿命化が実現できる活性
炭を提供することができる。
【００５５】（３）従来から使用されてきた浄水処理用
のヤシガラ活性炭の広範な浄化性能を低下させることな
くフミン質類の吸着特性を向上させたことにより、従来
の活性炭の浄化性能にフミン質類除去の付加機能追加が
実現できる活性炭を提供することができる。
のヤシガラ活性炭の広範な浄化性能を低下させることな
くフミン質類の吸着特性を向上させたことにより、従来
の活性炭の浄化性能にフミン質類除去の付加機能追加が
実現できる活性炭を提供することができる。
【００５６】請求項２に記載の発明によれば、入手しや
すく安価な原料でフミン質類の吸着特性に優れた活性炭
を作製することができる価格性，省コスト性に優れた活
性炭を提供することができる。
すく安価な原料でフミン質類の吸着特性に優れた活性炭
を作製することができる価格性，省コスト性に優れた活
性炭を提供することができる。
【００５７】請求項３に記載の発明によれば、活性炭の
細孔の導入孔の開口面積を制御することができるため、
水中のフミン質類，特にフルボ酸の吸着特性に優れた活
性炭を提供することができる。
細孔の導入孔の開口面積を制御することができるため、
水中のフミン質類，特にフルボ酸の吸着特性に優れた活
性炭を提供することができる。
【００５８】また、本発明の請求項４に記載の活性炭の
製造方法によれば、水中のフミン質類の浄化処理に効果
的で高機能，長寿命である活性炭を、簡単な工程かつ低
原価で量産可能な活性炭の製造方法を提供することがで
きる。
製造方法によれば、水中のフミン質類の浄化処理に効果
的で高機能，長寿命である活性炭を、簡単な工程かつ低
原価で量産可能な活性炭の製造方法を提供することがで
きる。
【図１】実施の形態１における活性炭の吸着物質の分子
量に対する吸着量を示したグラフ
量に対する吸着量を示したグラフ
【図２】実施の形態２における活性炭の吸着物質の分子
量に対する吸着量を示したグラフ
量に対する吸着量を示したグラフ
【図３】従来の活性炭の吸着物質の分子量に対する吸着
量を示したグラフ
量を示したグラフ
【図４】実施の形態３における活性炭の吸着物質の分子
量に対する吸着量を示したグラフ
量に対する吸着量を示したグラフ
【図５】実施例１における活性炭の吸着物質の分子量に
対する吸着量を示したグラフ
対する吸着量を示したグラフ
【図６】実施例２における活性炭の吸着物質の分子量に
対する吸着量を示したグラフ
対する吸着量を示したグラフ
【図７】活性炭の水圧変化における吸着量の変化を示し
たグラフ
たグラフ
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 琢磨 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D024 AA02 AA04 AB13 BA02 4G046 HA01 HA02 HA03 HA07 HB02 HC03 HC08 HC09 HC10 HC12 4G066 AA05B BA09 CA27 DA08 FA02
Claims (4)
- 【請求項１】活性炭原料と、結合剤と、易燃性樹脂と、
の混合物を炭化焼成後、賦活して作製されたことを特徴
とする活性炭。 - 【請求項２】前記易燃性樹脂が、ポリスチレン，ポリエ
チレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂の内いずれか１種以上からなることを特徴とする
請求項１に記載の活性炭。 - 【請求項３】前記易燃性樹脂に結合剤としてメラミン樹
脂を混合して作製されたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の活性炭。 - 【請求項４】活性炭原料１重量部に対して結合剤を１．
５〜２．０重量部混合した後乾燥する結合剤混合工程
と、前記結合剤混合工程で得られた混合物に前記結合剤
１重量部に対して易燃性樹脂を０．１〜０．５重量部混
合した後造粒する造粒工程と、前記造粒工程で得られた
粒状体を不活性ガス雰囲気で６００〜８００℃で炭化焼
成する炭化焼成工程と、前記炭化焼成工程で得られた炭
化物をガス賦活または薬品賦活により賦活する賦活工程
と、を備えたことを特徴とする活性炭の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14990499A JP4310851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 活性炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14990499A JP4310851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 活性炭の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000335911A true JP2000335911A (ja) | 2000-12-05 |
| JP4310851B2 JP4310851B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=15485152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14990499A Expired - Fee Related JP4310851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 活性炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4310851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110817840A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-02-21 | 华中科技大学 | 一种聚烯烃的碳化方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2012317573B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-09-01 | Yoshino Kogyosho Co., Ltd. | Synthetic Resin Cup Container |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02208215A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Kuraray Chem Corp | 活性炭成形体の製法 |
| JPH069207A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-18 | Kanebo Ltd | コーヒー豆残渣を用いた活性炭の製造法 |
| JPH09173828A (ja) * | 1995-11-17 | 1997-07-08 | Corning Inc | 活性炭物品の製造方法およびその使用方法 |
| JPH1182891A (ja) * | 1997-02-17 | 1999-03-26 | Takachiho Kagaku Kogyo Kk | 気体の貯蔵・送出方法及び気体の貯蔵・送出装置 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14990499A patent/JP4310851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02208215A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Kuraray Chem Corp | 活性炭成形体の製法 |
| JPH069207A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-18 | Kanebo Ltd | コーヒー豆残渣を用いた活性炭の製造法 |
| JPH09173828A (ja) * | 1995-11-17 | 1997-07-08 | Corning Inc | 活性炭物品の製造方法およびその使用方法 |
| JPH1182891A (ja) * | 1997-02-17 | 1999-03-26 | Takachiho Kagaku Kogyo Kk | 気体の貯蔵・送出方法及び気体の貯蔵・送出装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110817840A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-02-21 | 华中科技大学 | 一种聚烯烃的碳化方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4310851B2 (ja) | 2009-08-12 |
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