JP2001079537A - 汚染物質の除去方法及び除去システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 木炭の有する特性を十分に活用することによ
り固相、液相もしくは気相中に含まれる汚染物質の除去
を十分に実現し得るようにする。 【解決手段】 除去対象の特定汚染物質に対し選択吸着
能力を示すことになる炭化温度で木質系材料を炭化して
特定汚染物質吸着用の木炭を作製する。Ｈｇを特定汚染
物質とする場合には４００℃〜１４００℃で炭化させ
る。木炭の粉末を合成繊維材料に混合して木炭複合繊維
を曳糸する。この木炭複合繊維を撚り紐状にして線状吸
着材２２を作製し、張架枠部材２１に対し格子状等の網
状に張架させて吸着体２を形成する。特定汚染物質を含
む廃水が流れる流路１に吸着体を流れ方向に対し複数段
に配設する。廃水中の特定汚染物質のほぼ１００％が線
状吸着体に選択吸着される。織物にした面状吸着材を枠
部材に固定して吸着体としてもよい。木炭自体を用いる
場合には丸太状の木炭を流れ方向に対し複数段に充填・
配設するようにすればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固相、液相もしく
は気相中に含まれるの汚染物質の除去方法及びその除去
システムに係る。詳しくは、本発明は、汚染物質として
重金属類や有害物質を含む土壌からその重金属を除去し
て浄化する、重金属や有害物質を含む河川水からその重
金属等を除去して浄化する、あるいは、有害ガス等を含
む大気・室内空気・廃ガスからその有害ガス成分を除去
して浄化するために用いられ、さらには、上記重金属類
の分離回収をも実現し得る汚染物質の除去方法及び除去
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、人間の生活環境を構成する固相、
液相もしくは気相中には種々の汚染物質が含まれること
がある。すなわち、一般産業廃棄物、産業廃棄物焼却炉
からの廃ガスもしくは洗煙、蛍光灯・電池等の水銀処理
施設からの廃水、各種工業施設からの廃水、病院・研究
施設の廃液等が上記の固相、液相もしくは気相中に排出
されてそれらに含まれる汚染物質により環境汚染を引き
起こすことになる。このような汚染物質としては、Ｚ
ｎ，Ｃｄ，Ｈｇの元素周期表１２族元素及びその化合物
もしくはＳｎ，Ｐｂの元素周期表１４族元素及びその化
合物等の極めて毒性の強い重金属元素及びその化合物、
アンモニア，硫化水素，砒素，塩素もしくは有機溶剤等
の有害ガス、あるいは、ＰＣＢ，ダイオキシン，塩素系
物質もしくはビスフェノール等のいわゆる環境ホルモン
等の有害物質等が挙げられる。

【０００３】そして、従来より、この種の汚染物質の除
去方法及び除去システムとして、以下のものが知られて
いる。

【０００４】すなわち、固相としての土壌が廃水等によ
り重金属汚染を受けた場合には、その除去が困難である
ため、その汚染土壌の非汚染土壌との置換を行う一方、
汚染土壌の袋詰め保管を行う、あるいは、置換の代わり
にコンクリート固化を行う等の対策が採られる。液相と
しての河川や湖沼が工場廃水、家庭雑排水等の流入によ
り汚染を受けた場合には活性炭の投入による吸着除去も
しくは木炭を担持体とする微生物処理が採られたり（例
えば、特開平７−０００９８３号公報、特開平１０−２
３１５１０号公報参照）、工場廃水処理場においては凝
集沈殿法やイオン交換樹脂を用いた浄化が行われる。気
相としての廃ガス、洗煙や室内空気に含まれる汚染物質
の除去の場合にはある種の水溶液に通して吸収させる、
あるいは、活性炭と接触させて吸着させる等の処理が採
られている。また、汚染物質の内でも重金属化合物は化
学反応により不溶化や無毒化の処理を施すことにより回
収したり、固形化保存したりされている。

【０００５】また、病院，各種研究施設もしくは小規模
メッキ工場等からの廃水に僅かに混入排出されるこれら
の重金属化合物に対しては、これらの化合物を構成する
元素とキレート結合する官能基を持ち選択除去性能を持
つイミノジ酢酸型やポリミアン型のキレート樹脂や骨灰
により吸着・除去処理が近時実施されているが、それは
最終処理として小規模かつ部分的に実施されているに過
ぎず、広範な汚染には対応不能という問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のＺ
ｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｎ、Ｐｂ等の重金属化合物は、現在
の電気・電子工業資材もしくは薬品として現在の科学技
術の根幹を支え、現在の社会生活・人間活動の根幹を支
える必須の物質である反面、人の健康や生体系に不可逆
的な影響を及ぼし生態系を損壊する公害発生物質、環境
汚染物質ともなる。このため、上記の重金属化合物の排
出は法規制や制限により厳重な管理と厳重な監視下にお
かれている。

【０００７】しかし、これら重金属化合物の大量供給と
利用は厳重な管理の隙間を縫って液相環境等への漏洩及
び拡散を生じさせ、重大な環境汚染を惹起している。特
に、人間活動に由来する重金属汚染は自然汚染に比べＰ
ｂで２７倍、Ｃｄで６倍、Ｖ、Ｚｎで３倍となってお
り、Ｈｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ａｓ（Ａｓ；砒素は非金属元素
であるが重金属元素類似の挙動を示す）も２倍程度とな
っており、その汚染源は家庭排水から工業排水、産業廃
棄物焼却等々広範に亘る。そして、これら汚染物質の充
分な浄化・無害化の技術は未だ十分に確立していないの
が現状であり、回復に高額な費用と大量の時間と労力を
要し、環境への負担の極めて大きな汚染物質として先進
国はもとより開発途上国の最も重篤な社会問題を引き起
こしている。

【０００８】ここで、上記従来の河川等の液相に対する
微生物処理の場合、木炭を単に微生物の繁殖場所として
の担持体としてしか利用しておらず、用いる木炭もその
炭化温度に対し特に注意を払って正確に特定温度での炭
化を制御したものではなかった。このため、木炭の有す
る種々の特性を十分に活用し得るものではなく、特に、
木炭の有する吸着特性を十分に利用したものではなかっ
た。しかも、特に、液相の場合には、その木炭に汚泥が
堆積して木炭の微細空隙が目詰まりを起こす結果、それ
以上の吸着不能の事態を生じさせたり、木炭近傍の酸素
不足により生物学的浄化作用を十分に機能させ得ない事
態を生じさせたりしている。加えて、上記の汚泥堆積に
よる目詰まりは嫌気性発酵を発生させて逆に水質の悪化
を招く原因ともなる。その上に、一旦目詰まりを起こし
て木炭槽を取り替える必要が生じた場合には、その木炭
槽の除去及び新たに水中に設置するために多大な手間を
要することになる。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、木炭の有する
特性を十分に活用することにより固相、液相もしくは気
相中に含まれる汚染物質の除去を十分に実現し得る除去
方法及び除去システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、特に、徐伐材、間伐材、未利用樹種、
林地残材、木材工業残廃材、竹材等の未利用木材資源又
は故紙等の木質バイオマスの未利用残廃材等の有効利用
と、木炭の吸着機能とに着目し、木材の熱減成・熱分解
・炭化・焼成等の熱変換について鋭意研究を進めた結
果、木材に対する熱処理もしくは炭化処理の温度の如何
により発現する機能が異なり、ある温度範囲で処理した
場合に重金属化合物等の特定の汚染物質に対し優れた選
択吸着機能を発現することを知見するに至った。そこ
で、木材の昇温過程の所定温度範囲において顕著に発現
する木炭の性質を機能として捉え、それぞれ固有の機能
をもつ木炭を固相、液相もしくは気相の各環境中に的確
に適合するよう配置することによって上記各環境中に含
まれる汚染物質の吸着除去が可能なことを見出し、本発
明を完成させるに至った。つまり、熱処理・炭化・焼成
の各処理温度に対応して発現する機能との関係から目的
機能に適合する所定の温度範囲で例えば前述の徐伐材・
間伐材等の木材資源に対し熱処理、炭化、焼成を施し調
製した木炭を用いて汚染物質の吸着除去を図ることとし
たものである。要するに、木炭がその炭化温度の如何に
より異なる吸着特性・機能を発揮する点に着目し、除去
対象である特定汚染物質に対し特に高効率で吸着すると
いう選択的吸着特性を発揮するように特定炭化温度で炭
化させた木炭を用い、上記特定汚染物質を選択吸着させ
ることにより汚染物質の除去を行わせることを基本特定
事項とするものである。

【００１１】具体的には、汚染物質の除去方法に係る第
１の発明は、汚染物質を木炭に吸着させてその汚染物質
の除去を行う汚染物質の除去方法を前提とし、除去対象
の特定汚染物質に対し選択吸着能力を示すことになる炭
化温度で木質系材料を炭化して特定汚染物質吸着用の木
炭を準備し、この木炭と、上記特定汚染物質を含む固
相、液相もしくは気相とを接触させることにより、上記
特定汚染物質を上記木炭に選択吸着させるようにするも
のである。

【００１２】ここで、「特定汚染物質」とは、毒性の強
い重金属元素やその化合物、有機塩素系化合物、有機溶
剤、ビスフェノール等のいわゆる環境ホルモン等の有害
物質等のことである。具体的には、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇの
元素周期表１２族元素やその化合物、Ｓｎ，Ｐｂの元素
周期表１４族元素やその化合物等、硫化水素、砒素、塩
素、ダイオキシン、ポリクロロビフェニール（ＰＣ
Ｂ）、ペンタクロロフェノール（ＰＣＰ）、ジクロロメ
タン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロル
デン類、ホルムアルデヒド，アセトアルデヒドのような
アルデヒド類、メチルエチルケトンのようなケトン類、
トリエチルアミン、アンモニア等が対象に含まれる。

【００１３】上記の「選択吸着能力を示すことになる炭
化温度で炭化した木炭」とは、３００℃までの熱処理の
範疇に属する処理温度で熱処理された木材（熱処理木
材）、３００℃〜１４００℃近傍の炭化処理の範疇に属
する温度範囲で炭化された木炭、例えば３００℃〜７０
０℃もしくは８００℃までの温度範囲で炭化された低温
炭化木炭または８００℃近傍〜１４００℃近傍の温度範
囲で炭化された高温炭化木炭，あるいは、１４００℃近
傍以上の焼成処理の範疇に属する温度範囲で焼成された
焼成木炭のいずれかであり、これらの温度範囲並びに熱
処理，炭化及び焼成をまとめて「炭化温度」及び「炭
化」の概念に含め、これらを総称して「木炭」としたも
のである。要するに、吸着対象である特定汚染物質に対
し優れた選択吸着能力を発揮することになる炭化温度範
囲で炭化させた木炭を用いて、上記特定汚染物質を吸着
除去せんとするものである。従って、上記特定汚染物質
が２種類あればそれに対応して２種類の炭化温度で炭化
させた各木炭を互いに混合して用いればよく、また、特
定汚染物質が３種類あれば３種類の木炭を互いに混合し
て用いればよいことになる。そして、吸着除去の重要性
もしくはその特定汚染物質の含有量の割合等に応じて、
上記各種類の木炭の混合割合を変化させるようにすれば
よい。

【００１４】上記の「木炭」に属するものの内、「熱処
理木材」とは、６０℃から３００℃、基本的には２５０
〜２８０℃までの温度範囲において加熱されて、熱減成
過程にある針葉樹、広葉樹、竹類もしくは回収故紙のこ
とである。針葉樹としては杉、ヒノキ、アカマツ、クロ
マツ、カラマツ、トウヒ、ベイヒ、ベイマツ、ラジアー
タパイン等が挙げられ、広葉樹としてはナラ類、シデ
類、ブナ・カエデ類、ホウノキ、ポプラ、ユリノキ等が
挙げられる。未処理木材ではそれのもつ水酸基に由来す
る親水性を示すのに対し、上記のような熱処理木材では
１６０℃近傍の加熱と昇温加熱により徐々に水酸基が失
われて徐々に非親水性に向かうものの、木材固有の性質
を保持しており、そのｐＨ値は酸性あるいは弱酸性を示
し、電気的には絶縁性を示す。

【００１５】「低温炭化木炭」とは、上記の針葉樹材、
広葉樹材、竹材もしくは故紙が加熱による減成を終え
て、加熱温度が３００℃、基本的には２６０℃を越えて
熱分解反応過程、すなわち、木材固有の自己発熱反応過
程の２６０℃から７００〜８００℃の温度域において調
製された木炭のことである。このような低温炭化木炭に
おいては、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの木
材３大成分は完全に分解して木材本来の性質を失うが、
木材の細胞構造に由来する多孔質は保持され、比表面積
は徐々に増加する。ｐＨ値は６００℃近傍までは酸性を
呈し、電気的には絶縁性（５００℃近傍まで）から半導
性に変わる。

【００１６】より詳細に説明すると、上記の温度域の昇
温過程において、セルロース、ヘミセルロース、リグニ
ンの三大組成物質は減成・分解して揮発性分を放出し、
重合・解重合・重縮合反応により本来の構造を失うとと
もに、比較的安定した炭素質の固形残渣、いわゆる木炭
を生成する。この固形残渣は単一な単素化合物でも、純
粋な炭素同素体でもなく、木炭化過程あるいは炭素化の
それにある炭素前駆体といわれる種々の中間的な炭であ
って、芳香族と脂肪族不飽和炭化水素系の両者の構造を
有する。木炭は、カルボキシル基，芳香族系水酸基．ラ
クトンなどの酸性官能基、カルボニル基，環状過酸化物
などの中性官能基、クロメン構造やピロン構造を持つ塩
基性官能基がそれぞれの温度域において生成・反応・消
滅を繰り返し、これにより、多くの活性基を具え、剛直
な構造を持ち、豊富な自由電子を擁して高い反応性を示
すようになる。特に、木材組成分の芳香族化、それの架
橋結合によって、例えばコランニュレン構造をとり、オ
ニオンフラーレン群様の構造へと発展し、吸着に重要な
ナノ空間構造を生成することになる。

【００１７】「高温炭化木炭」とは、上記の木材、竹材
もしくは故紙が加熱処理及び熱分解に基づく自己発熱反
応を終えるといういわゆる炭化過程を経てこれを完了す
る温度域、すなわち、８００℃近傍から１４００℃近傍
までの熱変化過程、つまり木炭表面における酸化による
熱変化過程を経た木炭のことである。このような高温炭
化木炭においては、木材固有の細胞構造に由来する多孔
質構造を保持し、比表面積は昇温とともに増加して１０
００〜１１００℃の温度で最大となり、それ以上の温度
域では急激に低減する一方、細孔分布は１０ｎｍ近傍あ
るいはそれ以下となって細孔の増加がある。浸水時のｐ
Ｈ値は７００℃では中性であり、８００℃近傍から塩基
性を呈し、１２００℃近くでは強塩基性を示すものの、
それ以上の温度域では徐々に弱塩基性に転ずる。電気的
には６５０〜７５０℃では半導性であるが、約８００℃
以上では導電性となる。

【００１８】「焼成木炭」とは、１４００℃以上で焼成
された木炭のことである。この焼成木炭は、上記の「低
温炭化木炭」の自己発熱反応、あるいは「高温炭化木
炭」の酸化反応による木材あるいは木炭独自の熱反応に
より調製された木炭とは異なり、外部からのエネルギー
供給を受けて調製された木炭である。このような焼成木
炭を得るには、木炭の酸化を防ぐ目的から無酸素状態下
で、抵抗加熱、高周波誘導加熱、熱板加熱（ホットプレ
ス）、静間静水圧焼結、放電焼結等の外部加熱による外
部エネルギーを供給して焼成すればよい。このような焼
成木炭は、木材由来の多孔質は若干圧潰されるものの細
孔分布は数ｎｍ〜１０ｎｍの径をもつ細孔が多く、約
３．２オングストロームの相間間隙をもつ結晶構造が進
む球状グラファイト様炭化物の集積や、楕円状、扁平
状、柱状のそれの団塊多数を含む硬質の木炭である。ｐ
Ｈ値は塩基性を呈し、電気的に高導電性となる。

【００１９】上記のような特定の温度域で木材を炭化し
て木炭を製造するには、例えば間伐材もしくは廃木材等
の未利用木材資源を炭化材料としてロータリキルンもし
くはバッチ式固定炉等の炭化炉に投入し、燃焼バーナ等
の燃焼排ガスを導入することにより炭化炉内を酸素制限
下で加熱する。加熱初期では一部自己燃焼等を含ませて
もよいが、加熱により内部の雰囲気温度を昇温させてい
き、まず水分を蒸発させる。その後、熱電対もしくは輻
射温度計等を用いた炭化炉内の雰囲気温度の検出手段か
らの検出温度に基づいて目標温度に到達するよう上記燃
焼排ガス等による加熱制御を行い、目標温度に到達した
らその温度を維持するように加熱制御を行いつつ所定時
間炭化させればよい。従って、上記の炭化温度域は１℃
単位での特定は困難であり、１０℃単位程度での特定と
なる。

【００２０】上記「接触」をさせるには、特定汚染物質
を含む固相、例えば汚染土壌等に対しては、水と特定汚
染物質吸着用の木炭とを混合し撹拌させるようにすれば
よく、特定汚染物質を含む液相もしくは気相、例えば各
種廃水が流入した河川等もしくは焼却炉の廃ガス・洗煙
廃水等に対しては、特定汚染物質吸着用の木炭を多数収
容させて木炭層を形成し、この木炭層に対し特定汚染物
質を含む液相もしくは気相を通過させるようにすればよ
い。また、上記の「接触」の後に、その固相、液相もし
くは気相と、特定汚染物質を吸着した上記木炭とを分離
し、上記特定汚染物質を木炭と共に分離回収する、ある
いは、その特定汚染物質を木炭と共に焼却するようにし
てもよい。

【００２１】また、上記の汚染物質の除去方法を実施す
るための除去システムに係る第２の発明は、特定汚染物
質に対し選択吸着能力を示すことになる炭化温度により
炭化された上記特定汚染物質吸着用の木炭が保持された
吸着体を備え、上記吸着体を、上記汚染物質を含む固相
中、液相中もしくは気相中にその固相、液相もしくは気
相と接触し得る状態に配設することを特定事項とするも
のである。

【００２２】ここで、上記の「吸着体」としては、接触
させる対象に応じて種々の構成のものを使用すればよ
い。特に、液相あるいは気相に対し好適に適用し得るも
のとして、次のような構成の吸着体を用いればよい。そ
して、液相もしくは気相の通過方向（流れ方向）に対し
２段階以上の複数段階での吸着が行われるように上記吸
着体を上記流れ方向に対し複数段に配設するようにすれ
ばよい。また、以下の吸着体は固相に対してもその固相
（例えば汚染土壌）に対し水を混合して水溶液状にした
ものと接触させるものとして用いてもよい。

【００２３】第１の例としては、吸着体として吸着槽に
より構成し、吸着槽を液相もしくは気相中に配設すれば
よい。上記「吸着槽」としては、通水可能もしくは通気
可能な仕切壁部材と、この仕切壁部材により仕切られた
内部に対し粗密度に収容された多数の木炭とを備えたも
のとすればよい。この場合、特に液相中として河川の流
水中に配設する場合には、上記多数の木炭を、仕切壁部
材により仕切られた内部に対し、流水中で多数の木炭が
浮力により浮かんでかつ流水により個々の木炭が吸着槽
内で上下・左右に流動し得る程度の密度で収容させるの
が好ましい。これにより、木炭に対する汚泥等の堆積に
起因する目詰まりの発生が効果的に防止され、吸着機能
を確実に発揮させることが可能になる。

【００２４】上記河川の流水中に配設する「吸着槽」と
してより具体的に例示すると、流入及び排水の地形によ
っても異なるが、仕切壁部材としてステンレス金網を用
い基本的には木炭層の深さ５００〜２０００ｍｍ、長さ
５００〜２０００ｍｍ、幅５００〜２０００ｍｍのかご
を吸着槽ユニットとし、流入水量、地形等によって適正
に配設することが可能なものであることが望ましい。そ
して、木炭層厚さは５００ｍｍ以上とし、槽の長さは基
本的には深さの２倍以上とするのが望ましい。これらの
ものは、流入水量１５０〜１５００ｍ^３／ｈｒ、通水速
度１０〜３０ｍ／ｍｉｎ程度の河川等の流路に適用し得
る。また、用いる「木炭」としては、粒径５ｍｍ以上の
粗い木炭とするか、あるいは、丸太をそのままの状態で
炭化させた木炭を用いればよい。

【００２５】第２の例としては、吸着体として、粉末状
の木炭を繊維材料に複合させた複合繊維と、空間を囲む
張架枠部材とを備え、この張架枠部材に対し上記複合繊
維の単繊維、繊維束もしくは撚り紐が網状に張り渡され
て形成したものを用いればよい。「複合繊維」とするに
は、木炭の微粉末を繊維材料に複合させて繊維化（例え
ば曳糸）すればよい。繊維材料としては、例えばポリエ
ステル、ポリエチレンもしくはレーヨン等を用いればよ
い。木炭の微粉末の配合量としては５重量％以上でかつ
９７重量％以下とすればよい。

【００２６】第３の例としては、吸着体として、紙パル
プ材料もしくは繊維材料に対し粉末状の木炭が複合され
て通水可能もしくは通気可能なシート状もしくは布状に
形成したものを用いてもよい。シート状にする場合には
好ましくは面形状を保持し得る程度の硬さ（保形性もし
くは自立性）を有し、中でも接触面積増大の観点から波
形状に成形すればよい。このような自立性を有するシー
ト状の吸着体とすることにより、その吸着体を固相とし
ての汚染土壌に対し適宜間隔で下方に打ち込んだり、上
下方向に適宜間隔で挟み込んだりすれば、その汚染土壌
に含まれる重金属等の汚染物質の吸着が可能になる。ま
た、本吸着体は液相あるいは気相においても適用するこ
とができ、その場合、いずれも液相もしくは気相の流れ
方向に直角に配設することにより上記汚染物質の吸着が
可能になる。なお、シート状もしくは布状で形状を保持
し得ない程度の軟らかなものであれば、周囲に保持枠部
材を設けてその保持枠部材に対しシート状もしくは布状
のものを張設するようにすればよい。これらの場合も、
上記第２の例と同様に木炭を粉砕して微粉末にしたもの
を用い、これを紙パルプ材料もしくは繊維材料に混合す
るようにすればよい。木炭の微粉末の配合量も上記と同
様に５重量％以上でかつ９７重量％以下とすればよい。

【００２７】以上の吸着体を液相としての河川もしくは
廃水処理場等の汚染物質を含む水が一方向に流動する流
路に対し適用する場合には、その流路の流路幅方向の両
側を区画する側壁として、少なくとも表層部分が塩基性
を示すことになる炭化温度で炭化処理された丸太により
形成するようにすればよい。塩基性を示すことになる炭
化温度とは例えば７００℃以上の炭化温度範囲であり、
この他に、３００℃〜４００℃の温度範囲で表層熱処理
（表層炭化処理）を施した丸太を用いてもよい。また、
「丸太」としては直径１００ｍｍ以上のものが好まし
い。

【００２８】また、吸着体を上記の如き流路に適用する
場合には、流入水に含まれる粗大固形物や浮遊物を除去
するために上流側にスクリーンを設置したり、沈降分離
もしくは浮上分離を図るための施設を設置するようにし
てもよい。加えて、汚染流水の酸化及び流水中の微生物
に酸素を供給するために径５０ｍｍ以上８００ｍｍ以下
の自然石あるいは砕石を入れた深さ５０〜１５００ｍ
ｍ、長さ１０００ｍｍ程度で幅は任意の槽を少なくとも
１槽以上設置するようにしてもよい。

【００２９】さらに、同様に吸着体を上記の如き流路に
適用する場合において、流入する水が一般廃棄物や産業
廃棄物の焼却炉からの洗煙排水、もしくは、工業廃水等
でそのｐＨ値が中性あるいはアルカリ性の流入水である
場合には、吸着体への流入側（上流側）に７００℃以下
の温度範囲で炭化された木炭を収容した槽を１槽あるい
は２槽以上設置し、かつ、上記吸着体の排水側（下流
側）に７００℃以上で炭化された木炭を収容した槽を１
槽あるいは２槽以上設置するようにし、逆に、上記流入
する水が病院、研究施設、もしくは、工業廃水等でその
ｐＨ値が酸性域にある流入水である場合には、吸着体へ
の流入側（上流側）に７００℃以上の温度範囲で炭化さ
れた木炭を収容した槽を１槽あるいは２槽以上設置し、
かつ、上記吸着体の排水側（下流側）に７００℃以下の
温度範囲で炭化された木炭を上記と同様に敷設するよう
にしてもよい。これにより、吸着体への流入水及び吸着
体からの流出水をｐＨ調整して中和させることが可能に
なる。

【００３０】

【発明の作用及び効果】以上、説明したように、第１の
発明に係る汚染物質の除去方法によれば、特定汚染物質
吸着用の木炭がその特定汚染物質に対し選択吸着能力を
示すことになる炭化温度で炭化されたものであるため、
その木炭と、種々の汚染物質を含む固相、液相もしくは
気相とを接触させることにより、その汚染物質の内の特
定汚染物質が上記木炭に選択的に吸着されて固相、液相
もしくは気相中から除去することができるようになる。
この際、２種類以上の特定汚染物質を除去対象とする場
合には、その各特定汚染物質に対し選択吸着能力を示す
ことになる各炭化温度で炭化させた２種類以上の木炭を
準備し、これらを互いに混合して上記２種類以上の特定
汚染物質を含む固相、液相もしくは気相と接触させるこ
とにより、その２種類以上の特定汚染物質の吸着除去を
行うことができるようになる。

【００３１】そして、特定汚染物質を吸着した木炭を固
相、液相もしくは気相と分離すれば、その特定汚染物質
を木炭と共に分離回収することができるようになる一
方、その分離した木炭を焼却処理することにより回収し
た特定汚染物質を無害化処理することもできるようにな
る。

【００３２】第２の発明に係る汚染物質の除去システム
によれば、上記第１の発明に係る汚染物質の除去方法を
確実に実施することができることになる。この際、特定
汚染物質を含む特に液相もしくは気相と吸着体とを接触
させるには、その吸着体を吸着槽により構成することに
より簡易に除去システムを構成することができる。ま
た、上記吸着体として複合繊維を張架枠部材に対し網状
に張り渡したもの、もしくは、紙パルプ材料や合成繊維
材料に木炭を複合させてシート状もしくは布状に構成し
たものを用いることにより、汚染物質を含む液相もしく
は気相の各環境に対し特に好適に適用することができ、
簡易な設置作業及び汚染物質の吸着後の回収を容易に行
うことができるようになる。加えて、上記シート状のも
のを自立性を有するようにすることにより、固相として
の汚染土壌等に対してもその現場に直接設置することが
でき、除去システムの構築を簡易に行うことができるよ
うになる。

【００３３】以上、第１もしくは第２の発明によれば、
固相、液相もしくは気相の各環境を汚染している極めて
毒性の強いＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇの元素周期表１２族（亜鉛
族）及びＳｎ、Ｐｂの元素周期表１４族の重金属元素及
びそれらの化合物を特定汚染物質としてその除去に適用
することにより、特に好適な効果が得られることにな
る。このため、特に、一般廃棄物や産業廃棄物の焼却炉
からの洗煙排水、蛍光灯や電池等の水銀処理施設からの
廃水、各種工業廃水、病院や研究施設からの廃液等の処
理において、それらに含まれる有毒重金属化合物を除去
して浄化する上で特に有効となる。

【００３４】また、設置規模の調整により家庭廃水や小
規模工場廃水あるいは河川・湖沼等に対しても簡易かつ
効果的な汚染物質の除去を行うことができるようにな
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面等
に基づいて詳細に説明する。

【００３６】固相、液相もしくは気相に対し適用する吸
着体として、複合繊維を用いた線状複合吸着材を用いる
場合と、上記複合繊維を用いるもしくは紙パルプ等との
複合による面状複合吸着材を用いる場合と、所定形状に
調製した木炭自体を用いる場合とがある。

【００３７】上記線状吸着材を用いる場合には、図１に
示すように吸着体２として、例えば矩形等の無端状に周
囲を囲む張架枠部材２１と、この張架枠部材２に対し網
状（図例のものは格子状）に掛け渡した多数の線状吸着
材２２，２２，…とにより構成すればよい。

【００３８】上記線状吸着材２２を得るには、まず、除
去対象である特定汚染物質に対し優れた選択吸着性能を
発揮することになる炭化温度で炭化させた木炭を径０．
２μｍ以上１０００μｍまでの形状に微粉砕化して木炭
微粉末とする。次いで、レーヨン等の天然物からなる人
造繊維材料、もしくは、ポリエステル等の合成化学高分
子化合物からなる合成繊維材料を用いて曵系により繊維
を抄造する際に、径０．２〜１０００μｍの上記木炭微
粉末を５〜９７重量％混合し、この混合材料を用いて曵
系することにより複合繊維を得る。そして、この曳糸し
た複合繊維を、単繊維のままで、あるいは、その単繊維
を集合・集積させた繊維束，撚り糸，撚り紐もしくは編
み紐にして線状吸着材２２を形成する。

【００３９】このような線状吸着材２２を張架枠部材２
１に対し網状に張架させる態様としては、上記の図１に
示す格子状に張架する他、図２に示すように張架枠部材
２１に対し各線状吸着材２２を斜めに交差するように張
架させてもよく、さらにその線状吸着材２２を縦もしく
は横に適宜間隔で互いに平行に張架させてスリット状の
ものを形成するようにしてもよい。また、上記線状吸着
材２２を用いる他の態様としては、例えば多数の通水孔
もしくは通気孔を有する面状部材（例えばメッシュ部
材）を上記張架枠部材２１の表裏両側に張り付け、両面
状部材間の空間内に上記線状吸着材２２をランダムにも
しくは層状に充填して吸着体を構成してもよい。

【００４０】図１では、複数の吸着体２，２，…を河川
もしくは廃水処理場の流路１に対しその幅方向全長にわ
たり横切りかつその廃水の流れ方向（図１の矢印参照）
に対し適宜間隔で配設したものを示している。これによ
り、複数段階にわたる汚染物質の吸着が行われることに
なる。ここで、上記流路１がほぼ水平もしくは緩勾配の
場合には上記各吸着体２を流水に沿って直交配置（図１
参照）あるいは平行配置に設置すればよいが、上記流路
１が急勾配であったり段差を有していたりする場合には
上記各吸着体２を流水に沿って階段状に設置すればよ
い。これらの場合において、互いに異なる種類の特定汚
染物質毎に選択吸着性能を発揮することになる複数種類
の木炭を準備し、その各種類毎の吸着体２を形成してお
けば、その各種類毎の吸着体２を１又は２以上ずつ上記
廃水の流れ方向に配設することにより、複数種類の特定
汚染物質の吸着除去及び吸着回収を行うことができるよ
うになる。あるいは、他の態様として、比較的大きい一
つの保持枠内に複数の吸着体２，２，…を重ね合わせた
状態で固定するようにしてもよい。

【００４１】また、上記面状吸着材を用いる場合には、
図３に示すように吸着体３として、例えば矩形等の無端
状に周囲を囲む保持枠部材３１と、この保持枠部材３１
に対し張り渡した状態に保持させた面状吸着材３２とに
より構成すればよい。

【００４２】上記面状吸着材３２を得るには、まず、線
状吸着材２２の場合と同様に除去対象である特定汚染物
質に対し優れた選択吸着性能を発揮することになる炭化
温度で炭化させた木炭を径０．２μｍ以上１０００μｍ
までの形状に微粉砕化して木炭微粉末とする。次いで、
紙パルプ材料または上記線状吸着材２２の場合と同様の
人造繊維材料もしくは合成繊維材料に対し上記の径０．
２μｍ〜１０００μｍの木炭微粉末を５〜９７重量％混
抄し、漉き取り等の手段により厚紙状、シート状、フィ
ルム状もしくはフェルト状の面状吸着材３２を形成す
る。あるいは、上記の複合繊維を用いて織物もしくは不
織布にして面状吸着材３２としてもよい。

【００４３】そして、このような面状吸着材３２を保持
枠部材３１に保持させる態様としては、１枚の面状吸着
材３２毎に１つの保持枠部材３１に保持させてもよい
が、複数枚の面状吸着材３２を重ね合わせて層状となし
た状態で１つの保持枠部材３１に対し保持させるように
してもよい。この場合には、上記の線状吸着材２２を用
いる場合と同様に、互いに異なる種類の特定汚染物質毎
に選択吸着性能を発揮することになる木炭を準備し、そ
の各種類毎の面状吸着材３２を形成してその各種類毎の
複数の面状吸着材３２を１つの保持枠３１に保持させる
ことにより、複数種類の特定汚染物質の吸着除去及び吸
着回収を一つの吸着体３により行うことができるように
なる。

【００４４】また、このような吸着体３の場合には、面
状吸着材３２の面形状を保持するために格子状もしくは
スリット状の補強桟部材を保持枠部材に連結するように
してもよいし、あるいは、上記面状吸着材３２自体を波
形形状にして剛性を増大させるようにしてもよい。

【００４５】そして、以上のような吸着体３を流路に配
設するには、図１に示す吸着体２と同様に流れ方向に対
し適宜間隔に配設したり、流れ方向に平行に配設した
り、あるいは、階段状に配設したりすればよい。

【００４６】さらに、上記の吸着体２，３の配設の態様
としては、図４に平面図として示すように流路１の幅方
向に互い違いになるように配設したり、図５に側断面図
として示すように流路１の上下方向に互い違いになるよ
うに配設したりしてもよい。これにより、ある程度の流
量の流れを確保しつつ吸着体２，３による特定汚染物質
の吸着除去を図ることができる。

【００４７】以上説明したのは、吸着体２，３を液相環
境に対し適用する場合についてであるが、上記吸着体
２，３を液相環境のみならず気相環境における特定汚染
物質の吸着・除去のために用いてもよい。この場合に
は、図１０に示すように特定汚染物質を含む原ガスの流
路１ａに対しその原ガスの流れ方向（同図の矢印参照）
に対し直交するように上記吸着体２，３を１段もしくは
適宜間隔を隔てて複数段（同図には５段に配設した例を
示す）に配設するようにすればよい。また、図４に示す
ように吸着体２，３を上記流路１ａの幅方向もしくは上
下方向に互い違いに配設するようにしてもよい。

【００４８】次に、木炭自体を用いる場合について説明
する。

【００４９】図７〜図９は液相環境にある汚染物質の除
去システムの例として汚染物質に汚染された水から特定
汚染物質の除去を図る場合を示している。

【００５０】図７に示す除去システムは、上記の汚染水
が流れる河川、用水路もしくは処理場における流路１を
仕切り壁１ｂにより流れ方向（同図の矢印参照）に対し
適宜間隔を隔てて１もしくは２以上に区画し、各区画の
内部に対し所定炭化温度で炭化した木炭ＣＲを充填した
ものである。

【００５１】上記仕切り壁１ｂは桟状、スリット状もし
くは多数の貫通孔が開けられて通水可能とされている。
また、木炭ＣＲは、吸着除去対象である特定汚染物質に
応じてその特定汚染物質に対し選択吸着性を示す炭化温
度で炭化されたものであり、水の流れを受けて浮力によ
り各区画内で流動する程度の粗密度に充填されている。
上記木炭ＣＲとしては、炭化材料として適当長さの丸太
を用い、その丸太をそのまま炭化させて丸太状の木炭と
したものを用いるのが好ましい。なお、図７には丸太状
の木炭ＣＲを縦向きに配置した場合を示すが、これに限
らず、横向きに配置するようにしてもよい。また、同図
中Ｓは自然石もしくは岩石を木炭ＣＲの最上流側位置に
ランダムに配設してものであり、これにより、汚染水中
への空気の取り込み及び浮遊ゴミ等の濾過するようにし
ている。

【００５２】図８に示す除去システムは、上記と同様の
流路１に対し隔壁１ｃを流れ方向（同図の矢印参照）に
適宜間隔を隔てて上下から互い違いに突出させ、相隣接
する両隔壁１ｃ，１ｃ間に、容器Ｎに対し木炭ＣＲを充
填してユニット化したもの配設したのもである。

【００５３】上記各隔壁１ｃは通水を遮断するようにさ
れたものであり、上記の如く互い違いに配設することに
より、汚染水の流れを蛇行させて確実に上記各ユニット
内を通過させて木炭ＣＲとの接触を図るようにしてい
る。なお、上記容器Ｎは、例えば金網、エキスパンドメ
タルもしくは樹脂ネット等の通水可能な材料により形成
された箱状容器であり、上記木炭ＣＲは図７に示す場合
と同じもので同様の粗密度に充填されている。

【００５４】図９に示す除去システムは、流路１が傾斜
路とされている場合に適用されるものである。この場合
には、図７と同様の通水可能な仕切り壁１ｂを流路１に
沿って階段状に順次配設し、上下流に相隣接する両仕切
り壁１ｂ，１ｂ間の各区画に対し図８に示す場合と同様
に容器Ｎを用いてユニット化された木炭ＣＲを配設すれ
ばよい。そして、各区画の上流側の仕切り壁１ｂを通過
した汚染水及び仕切り壁１ｂを越流した汚染水がその区
画のユニット内に流入して木炭ＣＲと接触し、順次、階
段状に下流側のユニット内への流入及び木炭ＣＲとの接
触を繰り返すことになる。

【００５５】以上の図７〜図９に示す除去システムでは
汚染水中の特定汚染物質が木炭ＣＲに吸着されて除去さ
れることになる。木炭ＣＲが充填された区画もしくはユ
ニットを流れ方向に対し複数段に配設する場合には、各
段毎に選択吸着する特定汚染物質として互いに異なる種
類のものに設定し、各段毎にその互いに異なる特定汚染
物質を選択吸着するための木炭ＣＲを配設するようにし
てもよい。これにより、複数種類の特定汚染物質の吸着
・除去が一つの除去システムにより達成し得るようにな
る。なお、上記では気相環境に適用する場合について説
明したが、図７〜図９に示す除去システムを気相環境に
含まれる特定汚染物質の吸着・除去に対しても適用する
ことができることはいうまでもない。

【００５６】図１０は固相環境にある汚染物質の除去シ
ステムの例として汚染物質に汚染された汚染土壌もしく
はヘドロ等から特定汚染物質の除去を図る場合を示して
いる。

【００５７】この場合の除去システムとしては、モータ
駆動される撹拌羽等により構成された撹拌装置４１を有
する撹拌槽４と、この撹拌槽４により撹拌・混合された
混合物を沈殿分離させる沈殿槽５とを備えたものが挙げ
られる。上記撹拌槽４の底部には上記混合物を沈殿槽５
に導出するための導出管路４２と開閉弁４３とが設けら
れている。また、上記沈殿槽５には、底部から汚染物質
除去後の土壌もしくはヘドロの固形分６３ａを排出する
固形物排出管５１と、上下方向の中間位置から水６２を
排出する水排出管５２と、上方位置から汚染物質を吸着
した木炭（吸着後木炭）６１ａを排出する木炭排出管５
３とがそれぞれ連結されている。そして、各排出管５
１，５２，５３を通しての排出はそれぞれに設けられた
開閉弁５４，５５，５６の開閉操作により行われるよう
になっている。また、上記水排出管５２の下流端は上記
撹拌槽４に対し環流させるように延びて水の循環使用を
行い得るようになっている。

【００５８】このような除去システムを用いて特定汚染
物質の除去を行うには、上記撹拌槽４に対し木炭６１及
び水６２を投入した中に例えば重金属化合物や、ペンタ
クロルフェノール（ＰＣＰ），クロルデン類，ダイオキ
シン類等の有機塩素化合物等を含む汚染土壌等６３を投
入し、撹拌装置４１を作動させて撹拌・混合させる。水
６２を混合させるのは木炭６１と汚染土壌等６３との混
合を均一化させて互いの接触を均一化させるためであ
る。また、上記木炭６１は汚染物質の内の特定汚染物
質、例えばＨｇに対し優れた選択吸着性能を発揮する炭
化温度（例えば８００℃〜１４００℃）で炭化させて粒
状、片状、棒状、塊状に調製したものである。もちろ
ん、上記木炭６１としては、１種類の特定汚染物質のみ
ならず数種類の特定汚染物質に対しそれぞれ優れた選択
吸着性能を発揮する数種類の炭化温度で炭化させた数種
類の木炭を混合させたものとしてもよい。

【００５９】そして、上記撹拌槽４にて撹拌・混合を所
定時間継続する、もしくは、所定時間の撹拌・混合の後
に所定時間静置させておくことにより、汚染土壌６３に
含まれる汚染物質と木炭６１とを接触させその汚染物質
の内の上記木炭６１が選択吸着性能を発揮する特定汚染
物質を木炭６１に吸着させる。

【００６０】その後、開閉弁４３を開いて導出管４２を
通して汚染土壌、木炭及び水の混合物を沈殿槽５に導出
する。所定時間静置させることにより土壌等自体の固形
分６３ａが底部に沈殿し、その上側に水６２が溜まり、
この水６２の層の表層近くに特定汚染を吸着した吸着後
木炭６１ａが浮力により半ば浮いた状態で集まることに
なる。

【００６１】そして、まず、開閉弁５６を開いてある程
度の水と共に吸着後木炭６１ａを木炭排出管５３から回
収し、次に、開閉弁５５の開操作により水６２を水排出
管５２から排出させ、そして、開閉弁５４を開いて底部
に溜まった汚染物質除去後の固形分６３ａを固形部排出
管５１から排出させる。上記の排出した水６２は撹拌槽
４１に戻される。

【００６２】図１１は、液相環境に存在する汚染物質の
除去システムの例として各種工場廃水に含まれる特定汚
染物質を除去処理する場合を示している。

【００６３】この場合の除去システムとしては、間に配
設された隔壁７１により２槽に区画された処理槽７と、
各区画された槽に配設された吸着槽８，８とを備えたも
のが挙げられる。上記隔壁７１の底部には連通孔７２が
貫通して設けられており、この連通孔７２を通して一方
の吸着槽８を通過した廃水９１が他方の吸着槽８に流入
するようになっている。

【００６４】上記吸着槽８は取扱の便宜のために例えば
ステンレス金網等の多数の通水孔を有する壁部材により
形成された収容容器に対し、上記の図１０の場合と同様
な木炭（６１）が多数収容されたものである。なお、上
記の収容容器なしに上記処理槽７の各区画に対し直接に
木炭を収容してもよい。また、上記の図１０の場合と同
様に、木炭として数種類の特定汚染物質に対しそれぞれ
選択吸着性能を発揮する数種類の木炭を混合させたもの
を用いてもよいし、数種類の木炭を上下方向に積み重ね
て多段層にしてもよい。また、一方（図１１の左側）の
吸着槽８には特定汚染物質としてのＨｇを選択吸着する
炭化温度で炭化された木炭を収容させる一方、他方の
（図１１の右側）の吸着槽８には特定汚染物質としての
Ｃｄを選択吸着する炭化温度で炭化された木炭を収容さ
せるというように、吸着槽８毎に異なる特定汚染物質を
選択吸着し得る木炭を収容させるようにしてもよい。さ
らに、上記各吸着槽８として、図１〜図３に示す吸着体
２，３を用いてもよい。

【００６５】そして、上記一方（図１１の左側）の吸着
槽８に対し例えばポンプ７３等により廃水９１を流入す
ると、この廃水９１が上記吸着槽８を上から下に通過し
た後、上記連通孔７２を通して他方（図１１の右側）の
吸着槽８の底部に流入し、この吸着槽８を下から上に通
過した後の処理水９１ａとなって次工程に移行する。廃
水９１が上記一対の吸着槽８を通過する間に木炭と接触
し、廃水９１中の特定汚染物質が木炭に吸着され、処理
水９１ａはこれらの特定汚染物質が除去された後の状態
となる。

【００６６】図１２は、気相環境に存在する汚染物質の
除去システムの例として各種焼却場の排煙・排ガスに含
まれる特定汚染物質を除去処理する場合を示している。

【００６７】この場合の除去システムとしては、吸着塔
１０と、この吸着塔１０内に充填された吸着槽１１とを
備えたものが挙げられる。上記吸着塔１０の底部には排
ガス１２が例えばブロワ１０１により導入され、上記吸
着槽１１を通過した後の処理ガス１２ａが頂部から排出
もしくは次工程に移行されるようになっている。

【００６８】また、上記吸着槽１１には、上記の図１１
の吸着槽８の場合と同様の木炭６１が充填されており、
この木炭６１は数種類の特定汚染物質に対しそれぞれ選
択吸着性能を発揮する数種類の木炭を混合した混合層と
してもよいし、数種類の木炭を上下方向に積み重ねて多
段層にしてもよい。

【００６９】そして、この除去システムにおいては、ブ
ロワ１０１の作動により排ガス１２を吸着塔１０の底部
に導き、この排ガス１２が吸着槽１１を下から上に通過
する際に木炭６１と接触することにより上記排ガス１２
中の特定汚染物質が木炭６１に吸着され、特定汚染物質
が除去された後の処理ガス１２ａが頂部から導出される
ことになる。なお、上記木炭６１の代わりに図１〜図３
に示す吸着体２，３を多層もしくは多段に設けるように
してもよい。

【００７０】図１３は、以上の汚染物質を含む固相、液
相もしくは気相（例えば上記の汚染土壌６３、廃水９１
もしくは排ガス１２）から汚染物質を除去する処理フロ
ーを示すものである。

【００７１】まず、木炭６１と混合撹拌もしくは木炭６
１の層に通過させることにより汚染物質の選択吸着させ
る第１処理Ｐ１を行い、その後に、汚染物質を吸着した
木炭６１を分離する第２処理Ｐ２を行う。これにより、
汚染物質が除去された後の土壌固形分６３ａ、処理水９
１ａもしくは処理ガス１２ａが木炭６１と分離され、無
害化された状態で廃棄される。なお、固相の場合には分
離した水６２を再び第１処理Ｐ１に循環させて再利用す
る。

【００７２】次に、汚染物質を吸着した吸着後木炭６１
ａに対する処理を行う。その一つの処理として、吸着後
木炭６１ａに吸着させた汚染物質が有害ガスもしくは有
害物質である場合、つまり回収しても有効利用できない
場合には、その吸着後木炭６１ａを焼却する第３処理Ｐ
３を行い、木炭と共にその汚染物質を焼却して無害化さ
せる。

【００７３】吸着後木炭６１ａに吸着された汚染物質が
有効利用し得るもの、例えば重金属等であれば、その分
離回収を行う。その方法は、適当な酸１３を用いて酸洗
等を行うことにより汚染物質を木炭から脱着させる第４
処理Ｐ４を行い、その後に、汚染物質を含む酸液１４
と、脱着後の木炭６１′とを分離させる第５処理Ｐ５を
行う。分離した汚染物質を含む酸液１４は貯蔵もしくは
酸液からの汚染物質を回収する第６処理Ｐ６を行う一
方、脱着後の木炭６１′はｐＨ調整のための第７処理Ｐ
７を行い上記第１処理Ｐ１での木炭として再利用する。
なお、上記脱着後の木炭６１′は再利用せずに焼却を行
う第３処理Ｐ３にまわしてもよい。

【００７４】

【実施例】−「液相」もしくは「固相」についての実施
例− ＜試験例１＞本発明の除去方法及び除去システムの吸着
除去性能を検証するため、本除去方法及び除去システム
に供される前述の熱処理木材及び木炭を試料として用い
実験室において汚染物質の吸着量の測定を行った。以下
の試験例１〜試験例６の吸着試験は、高濃汚染が予想さ
れる小河川あるいは小規模工場廃水からの汚染物質の除
去、または、そのような廃水もしくは排ガスにより汚染
された土壌からの汚染物質の除去を想定したものであ
り、本試験例１では特定汚染物質として毒性が顕著なＨ
ｇＣｌ_２を選択し、ＨｇＣｌ_２に対する木炭の吸着性能
に及ぼす加熱温度及び炭化温度の影響を検討したもので
ある。

【００７５】試料としては、杉材を選択し、その絶乾試
料（１０５℃）及び２００℃で加熱した熱処理木材、並
びに、４００℃、６００℃、８００℃、１０００℃、１
２００℃、１４００℃、１６００℃、２０００℃及び２
４００℃の各炭化温度で炭化した木炭をそれぞれ粉砕
し、２０メッシュで篩別したものを用いた。また、比較
例として市販の活性炭を同様に粉砕して２０メッシュで
篩別したものを用いた。そして、これら試料及び比較例
の各１ｇを原水濃度１ppm、５ppm及び１０ppmの３種類
のＨｇＣｌ_２水溶液２００ｍｌ中にそれぞれ混入・撹拌
し、吸着量及び吸着率を経時的に測定した。この結果を
表１に示す。

【００７６】なお、表１の結果は６回の測定試験の平均
値を示し、重金属元素濃度の測定は原子吸光度分析計
（日立製作所Ｚ−８０００及び電子工業製ＳＡＳ７５０
０）を用いた。また、単位吸着量は初期濃度と吸着後の
濾液濃度との差から求め、吸着率は初期濃度を１００％
として、次式によって求めた。

【００７７】吸着率＝〔｛（初期濃度）−（濾液濃
度）｝／（初期濃度）〕×１００〔％〕

【００７８】

【表１】

【００７９】表１によると、比較例の活性炭は１時間接
触後で６３〜７８％の吸着率を示し、時間経過に従い吸
着率は増加し、５０時間経過後で９０〜９８％の吸着率
を示した。また、時間経過が同じであれば原水濃度が低
い程、大きい値の吸着率を示した。

【００８０】これに対し、４００℃〜１４００℃で炭化
した木炭は１例を除き残りの全てにおいて経過時間の如
何を問わず１００％の吸着率を示し、ＨｇＣｌ_２に対す
る極めて高い吸着性能を示した。すなわち、１ppm，５p
pm，１０ppmのいずれの原水濃度のＨｇＣｌ_２水溶液と
接触させても１時間経過時点でその全てのＨｇＣｌ_２を
木炭が吸着し、ＨｇＣｌ_２に対する優れた選択吸着性能
を示した。

【００８１】また、１０５℃の絶乾試料及び２００℃の
熱処理木材においても、１時間経過時点では上記活性炭
に劣るものの、１０時間経過時点及びそれ以降において
は上記活性炭の吸着率とほぼ同等のそれを示した。つま
り、活性炭を用いなくても、絶乾もしくは２００℃の加
熱処理という簡単な処理を行うだけで、ＨｇＣｌ_２に対
し活性炭とほぼ同等の吸着性能を示すことになる。

【００８２】なお、１６００℃以上の高温で炭化させた
木炭は、それよりも低い炭化温度の場合とは逆に、Ｈｇ
Ｃｌ_２に対する吸着性能は活性炭と比してもかなり劣る
結果を示した。

【００８３】さらに、ＨｇＢｒ_２及びＨｇＩ_２につい
て、上記のＨｇＣｌ_２と同様の吸着試験を実施したとこ
ろ、表１とほぼ同様の結果が得られた。この結果から、
ＨｇＢｒ_２及びＨｇＩ_２に対する吸着材料としての性能
はＨｇＣｌ_２と同様の温度範囲の熱処理木材及び木炭が
適当であり、とくに４００〜１４００℃で炭化させた木
炭が特に有効である。

【００８４】＜試験例２＞試験例１のハロゲン化水銀
（ＨｇＣｌ_２、ＨｇＢｒ_２、ＨｇＩ_２）と類似の化学
的、物理的挙動を示す水銀ハロゲノイド（プソイドハロ
ゲン化水銀）であるシアン化水銀Ｈｇ(ＣＮ)_２、チオシ
アン酸水銀Ｈｇ(ＳＣＮ)_２及びオキシシアン化水銀であ
る硫化水銀（ＨｇＳＯ_４）ならびに硝酸水銀Ｈｇ(ＮＯ
_３)_２について試験例１のＨｇＣｌ_２と同様の吸着試験
を行い、吸着・浄化性能を検討したところ、浸漬１時間
経過時及び５０時間のそれの吸着性能は８００℃〜１４
００℃で炭化させた木炭が１００％吸着し、高度の吸着
性能を示した。熱処理木材及び４００℃及び６００℃で
炭化させた木炭の１時間経過時の吸着性能は５５〜６０
％であったが、５０時間経過時点のそれは１００％に達
し高度の吸着性能を示した。

【００８５】これに対し、比較例としての市販の活性炭
では、これらの化合物の水溶液の５０時間の浸漬経過時
点においても７０％以上のＨｇを吸着することは不可能
であった。

【００８６】従って、このような活性炭をはるかに凌駕
する吸着性能を持つ熱処理木材及び４００〜１４００℃
で炭化させた木炭が水銀ハロゲノイド、Ｈｇ(ＳＯ_４)_２
及びＨｇ(ＮＯ_３)_２を特定汚染物質とする選択吸着材料
として特に適し、中でも８００〜１４００℃で炭化させ
た木炭の使用が全ての水銀化合物に対し効率的である。

【００８７】＜試験例３＞有機水銀化合物の例として、
酢酸水銀Ｈｇ(Ｃ_２Ｈ_３Ｏ_２)_２について、試験例１のＨ
ｇＣｌ_２に対する熱処理木材及び木炭による吸着試験と
同様のそれを実施した。すなわち、５ppmのＨｇ(Ｃ_２Ｈ
_３Ｏ_２)_２の２００ｍｌ水溶液に２０メッシュで篩別し
た１ｇの上記杉熱処理木材及び木炭を混合したときの吸
着試験の結果を表２に示す。なお、表２は６回の測定試
験の平均値を示し、測定時の温度はいずれも２０℃であ
った。

【００８８】

【表２】

【００８９】熱処理木材及び木炭に吸着されたＨｇの割
合は表２に示すように、比較例としての市販の活性炭で
は１時間経過時点で４８％の吸着率を示し、以後、時間
経過と共に吸着率は増大するが５０時間経過時点でも７
３％であった。

【００９０】これに対し、８００℃〜１４００℃で炭化
した木炭は、上記の活性炭に比して優れた吸着性能を示
し、特に、１０００℃及び１２００℃で炭化した木炭は
いずれの時間経過時点でもほぼ１００％の吸着率を示し
た。一方、熱処理木材、４００℃〜６００℃で炭化した
木炭、及び、１６００℃〜２４００℃で焼成した木炭に
おいては相当の吸着性能が認められものの、上記活性炭
の吸着性能には劣っている。

【００９１】以上の傾向は、１ppm及び１０ppmの各濃度
の水溶液においても同様であった。

【００９２】従って、この試験例３の結果からは、Ｈｇ
(Ｃ_２Ｈ_３Ｏ_２)_２のような有機水銀化合物の吸着材料と
しては特に８００℃〜１４００℃で炭化した木炭が優れ
ていることが分かる。

【００９３】＜試験例４＞産業廃棄物として大量に排出
され、イオンの型で液相環境に流入汚染しているＺｎの
吸着性能について、Ｚｎ(ＮＯ_３)_２を例として上記試験
例１のＨｇＣｌ_２と同様の試験を行った結果を表３に示
す。なお、この表３はＺｎ(ＮＯ_３)_２の原水濃度は５pp
m、測定温度は２０℃の場合を示し、６回の測定試験の
平均値を示すものである。

【００９４】

【表３】

【００９５】表３によれば、市販の活性炭では１時間経
過時点で９４％とかなり高い吸着率を示し、時間経過と
共に微増して５０時間経過時点で９８％の吸着率を示し
た。

【００９６】これに対し、８００℃〜１２００℃で炭化
した木炭ではほぼ全ての経過時点で１００％の吸着率を
示し、上記活性炭のそれと比べ高い吸着性能を示した。
また、１４００℃で炭化した木炭では上記活性炭の場合
と同等の吸着率を示した。一方、他の１０５℃や２００
℃の熱処理木材及び４００℃や６００℃で炭化した木炭
も活性炭の吸着性能には若干劣るものの、４８％〜９８
％とかなり高い吸着性能を示した。これらに対し、１６
００℃〜２４００℃の高温で焼成した木炭は、１３％〜
３８％と活性炭に比してかなり低い吸着率であった。

【００９７】従って、Ｚｎに対し、６００℃〜１４００
℃で炭化させた木炭は市販の活性炭と同等あるいはそれ
以上の吸着性能を示し、中でも８００℃、１０００℃及
び１２００℃で炭化した木炭は上記活性炭の吸着性能を
上回るほぼ１００％と高い選択吸着性能を有し、Ｚｎに
対する吸着材料として優れている。

【００９８】＜試験例５＞Ｚｎ、Ｈｇと同族のＣｄ及び
毒性の高いＰｂについて、それぞれ５ppmのＣｄＣｌ_２
及びＰｂ(ＮＯ_３)_２の水溶液２００ｍｌを調製して、上
記の各試験例において最も吸着効率の高い杉材の１００
０℃で炭化させた木炭を用い、２０メッシュで篩別した
１ｇの木炭粉を上記水溶液に混合撹拌して、上記各試験
例と同様にしてその吸着性能を測定した。併せて、重金
属元素に近似の挙動を示す非金属元素のＡｓのそれを測
定するために、ＡｓＣｌ_２水溶液を用いて上記の同様の
吸着試験をも行った。さらに、比較のためにＨｇＣｌ_２
水溶液についても併せて吸着試験を行った。以上の結果
を表４に示す。なお、表４の各値は６回の測定試験の平
均値を示し、測定温度はいずれも２０℃である。

【００９９】

【表４】

【０１００】表４によれば、１０００℃で炭化した木炭
によるＣｄＣｌ_２とＰｂ(ＮＯ_３)_２との各水溶液からの
Ｃｄ及びＰｂの吸着はほぼ１時間経過時点で飽和し、吸
着速度も急で、しかもほぼ１００％と高い吸着性能を発
揮した。この傾向は、各原水濃度が１ppm及び１０ppmの
ＣｄＣｌ_２とＰｂ(ＮＯ_３)_２の各水溶液においても同様
であり、１０００℃近傍の温度で炭化された木炭の使用
がＣｄ及びＰｂの選択吸着除去に優れた結果をもたらす
ことを示している。

【０１０１】これに対し、１０００℃で炭化した木炭に
よるＡｓＣｌ_２水溶液からのＡｓの吸着は５０時間の浸
漬で約２０％に止まった。

【０１０２】＜試験例６＞ＨｇＣｌ_２、ＣｄＣｌ_２、Ｐ
ｂ(ＮＯ_３)_２及びＡｓＣｌ_２を１：１：１：１の重量割
合で調製した１ppm、５ppm、及び１０ppmの混合水溶液
にそれぞれ２０メッシュ篩別の１０００℃で炭化した木
炭１ｇを混入撹拌して、それらの吸着率を測定した。こ
の結果によると、いずれの濃度においてもＨｇＣｌ_２は
１時間の浸漬撹拌により、また、Ｐｂ(ＮＯ_３)_２は５時
間のそれによりそれぞれＨｇ及びＰｂを吸着飽和（１０
０％の吸着率に到達）する。これに対し、ＣｄＣｌ_２か
らのＣｄの吸着は急ではなく、ＣｄＣｌ_２単独の水溶液
からの吸着に比較して、飽和に要する時間に遅れが認め
られるものの、混合溶液においても、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｃｄ
に対して１０００℃で炭化した木炭が高い選択吸着性能
を発揮する。

【０１０３】また、６００℃〜１４００℃で炭化した木
炭はいずれの炭化温度をとっても１０００℃で炭化した
木炭と同様の吸着傾向を示し、Ｈｇ、Ｃｄ及びＰｂの化
合物の混合水溶液に対する吸着浄化材料としては６００
〜１４００℃炭化木炭の使用が特に好適である。

【０１０４】一方、１０００℃で炭化した木炭による上
記混合溶液からのＡｓの吸着率は５０時間経過時におい
て１５％未満に止まった。

【０１０５】−「液相」についての実施例− ＜試験例７＞流水状態での吸着性能について室内での通
水模似試験を行った。

【０１０６】その方法は、直径２５ｍｍ、長さ１０００
ｍｍの塩化ビニル管をカラムとした通水管の中間位置に
杉材を用いた熱処理木材及び試験例１と同様の各炭化温
度で炭化した木炭の２０メッシュで篩別したものをそれ
ぞれ１０ｇを充填し、１ppm、５ppm及び１０ppmのＺｎ
Ｃｌ_２、ＣｄＣｌ_２、ＨｇＣｌ_２、Ｐｂ(ＮＯ_３)_２の各
単独水溶液及び１：１：１：１の混合水溶液をそれぞれ
ポンプにより送液通過させた。そして、所定量通過時に
濾液を採取し、その濃度を測定した。通水速度は２〜１
０ｍｌ／ｍｉｎとした。

【０１０７】この通水試験による重金属化合物に対する
吸着性能の結果は、上記の試験例１〜６等の混入撹拌の
バッチ方式の場合とほぼ同様の傾向を示した。そして、
６００℃〜１４００℃で炭化した木炭で通水１時間経過
及び５０時間経過の各時点で濾液からの重金属の検出は
なく、すなわち、上記木炭により１００％の重金属が吸
着されており、通水試験においても木炭による重金属化
合物に対する高い選択吸着性能が認められた。

【０１０８】なお、本試験におけるカラム方式の吸着速
度をＰｂ(ＮＯ_３)_２からのＰｂの吸着を例としてみる
と、混合撹拌のバッチ方式における飽和吸着に比べ、カ
ラム方式のそれの方が速い吸着速度を示した。この傾向
は、ＺｎＣｌ_２、ＣｄＣｌ_２、ＨｇＣｌ_２等の重金属化
合物水溶液においても同様であった。このことは、バッ
チ方式の吸着速度が拡散に律速であるのに対し、カラム
方式では拡散の影響が除かれ急速吸着が促進されている
と考えられ、本発明の除去システムにおいて、汚染物質
を含有する液相もしくは気相を木炭あるいは木炭を用い
た吸着体等に対し通過させて接触させるという吸着除去
方式を採用する根拠となっている。

【０１０９】＜試験例８＞本発明に係る除去方法及び除
去システムの吸着除去性能を検証するために、以下の現
場通水試験を行った。すなわち、０．０５ppm〜０．３p
pmのＨｇを含む汚染流水に対して、深さ５００ｍｍ、幅
１０００ｍｍ、長さ１０００ｍｍのステンレス籠からな
る３つの吸着槽を流水の流れ方向に対し順に設置し、前
側の２つの吸着槽にそれぞれ６００℃で炭化した直径５
０〜２５０ｍｍの杉木炭約３０ｋｇを、後側の１つの吸
着槽に同様の形状の８００℃で炭化した杉木炭３０ｋｇ
をそれぞれ投入静置した。そして、流水速度５０〜１０
０ｌ／ｍｉｎで上記汚染流水を通水し、通水開始後１
日、７日、１５日及び３０日の各経過時点で上記３体の
吸着槽の通過後の水をそれぞれ３回／日採水し、そのＨ
ｇ濃度を測定した。

【０１１０】以上の経時測定の結果、本システム通過水
中にＨｇの検出はなく、本システムの現場試験において
も高いＨｇ吸着除去性能のあることを実証できた。他の
重金属元素及びその化合物についても、前述の試験例１
〜７の諸例の試験結果から、優れた吸着除去性能のある
ことを推認することができる。

【０１１１】−「気相」についての実施例− 住環境の気密性の向上、工法の利便性及び使用材料の多
様化等によって、住宅部材，接着剤，塗料等あるいは室
内排気型暖房器具等から放出されるアルデヒド類，ケト
ン類，その他揮発性有機化合物（Volatile Organic Com
pounds；ＶＯＣ）等の揮発性有害有機化合物による居住
環境の汚染が増加する傾向にある。これらの内でもアレ
ルギー、シックハウス症候群、化学物質過敏症等の重要
発症原因の一つとされているホルムアルデヒドは製造物
責任法（ＰＬ法）との係りもあって、合板及びパーティ
クルボード等の木質材料や塗料からの放出規制がＪＩＳ
（ＪＩＳ Ａ５９０５）やＪＡＳ（ＪＡＳ １２１８）
によってなされている。合板やパーティクルボード等の
木質材料では３段階規制、すなわち、Ｆ１（０．５ｍｇ
／ｌ）、Ｆ２（５ｍｇ／ｌ）及びＦ３（１０ｍｇ／ｌ）
の放散ホルムアルデヒド量により材料の等級化が行われ
ている。アセトアルデヒドのようなアルデヒド類、ある
いは、メチルエチルケトンのようなケトン類も同様の化
学的性質や有害性を示すが、このような物質の吸着や消
去が所定温度で炭化した木炭によって可能であるか否か
を検討するために、これらの物質中、有害性の最も高い
と指摘されているホルムアルデヒドを選択し、このホル
ムアルデヒドを特定汚染物質とする気相浄化通気試験と
して以下の試験例９〜試験例１２に示す各試験を行っ
た。これにより、ホルムアルデヒドの吸着の度合に及ぼ
す熱処理温度あるいは炭化温度の影響を調べた。

【０１１２】また、気相環境における特定汚染物質の吸
着・除去例として、上記試験例９〜試験例１２の他に、
試験例１３においてアセトアルデヒド、試験例１４にお
いてトリエチルアミン、試験例１５においてアンモニ
ア、試験例１６においてジクロルメタン，トリクロロエ
タン及びトリクロロエチレン、試験例１７においてダイ
オキシンをそれぞれ特定汚染物質とする試験例を示し
た。

【０１１３】＜試験例９＞供試試料としては、杉材を選
択し、その杉材の芯材を用いて２０メッシュ篩を通過す
るように粉砕した木粉と、この木粉に対し所定温度で熱
処理した熱処理木粉と、上記木粉に対し所定温度で炭化
させた木炭粉とを用いた。また、比較試料として、市販
の活性炭を上記と同様に２０メッシュ篩を通過するよう
に粉砕したものを用いた。上記の木粉の温度は２０℃
（未処理）、上記の熱処理温度は２００℃、上記の炭化
温度は４００、６００、８００、１０００、１２００及
び１４００℃の６種類とした。

【０１１４】そして、ガラス管超真空系内におけるガラ
ス反応管部分（内径３ｍｍ×長さ５０ｍｍ）に上記の供
試試料もしくは比較試料を０．５ｇ充填し、所定の原ガ
ス濃度のホルムアルデヒドを所定流速で所定時間継続し
て通過させ、所定時間経過毎にホルムアルデヒド量の変
化を測定した。

【０１１５】上記原ガスとしてのホルムアルデヒドは、
超高純度空気（窒素７９％、酸素２１％）に対し特級試
薬のホルマリンを用いて３００ｐｐｍ及び７００ｐｐｍ
の２種類の原ガス濃度となるように混入・調製した。上
記流速としては１００ｍｌ／ｍｉｎとした。また、測定
タイミングである経過時間としては５、１５、３０、４
５及び６０分間とした。さらに、上記供試試料への通過
前及び後のホルムアルデヒド濃度はガスクロマトグラフ
（株式会社島津製作所製ＧＣ−３２０；以下「ＧＣ」と
略称する）を用いて追跡定量した。

【０１１６】表５に供試試料としての杉芯材木粉、加熱
温度２００℃の熱処理杉芯材木粉、及び、炭化温度４０
０〜１４００℃の各杉芯材木炭粉と、比較試料としての
活性炭粉による原ガス濃度３００ｐｐｍのホルムアルデ
ヒドに対する各時間経過における吸着率を示す。なお、
この「吸着率」とは試料通過後におけるホルムアルデヒ
ドの消去率のことである。

【０１１７】

【表５】

【０１１８】表５によると未処理杉芯材木粉及び２００
℃の熱処理杉芯材木粉に若干のホルムアルデヒドの吸着
（消去）が認められるものの、活性炭のそれよりも劣っ
ている。また、４００℃で炭化した杉芯材木炭粉では５
分経過後のホルムアルデヒドの吸着率（消去率）は８９
％と活性炭のそれよりは高くホルムアルデヒドの選択吸
着機能としては十分であるが、１５分経過後の吸着率は
活性炭のそれよりも劣るものであった。これに対し、６
００，８００，１０００，１２００及び１４００℃でそ
れぞれ炭化した杉芯材木炭粉の吸着率は活性炭のそれと
比べても極めて高く、特に６００，８００及び１０００
℃の各温度で炭化したものは１００％の吸着率を示し、
通過させる原ガスに含まれるホルムアルデヒドを１００
％吸着除去するという優れた性能を有している。従っ
て、４００〜１４００℃の温度で炭化させた木炭がホル
ムアルデヒドに対する選択吸着性能を有し、中でも６０
０〜１０００℃の温度で炭化させた木炭は特に優れた選
択吸着性能を有しているといえる。なお、本実験の範囲
ではいずれの試料も３０分間を経過すると吸着が飽和
し、以後吸着性能に逓減の傾向が認められた。

【０１１９】杉辺材についても同様の試験を行ったが、
いずれも杉芯材の吸着率と比較して３〜５％の吸着性能
の低下が認められるものの、杉芯材を用いた木炭と同様
に極めて優れた性能を示した。

【０１２０】表６には、原ガス濃度７００ｐｐｍのホル
ムアルデヒドに対する各時間経過における吸着率を表５
と同様にして示す。

【０１２１】

【表６】

【０１２２】表６によれば、ホルムアルデヒド濃度７０
０ｐｐｍの場合においても３００ｐｐｍと同様の傾向を
示すものの、３００ｐｐｍにおける吸着性能（表５参
照）と比較して７００ｐｐｍにおけるそれは若干低いも
のとなっている。これは原ガスのホルムアルデヒド濃度
が７００ｐｐｍと極めて高いことに起因しているものと
考えられる。また、この濃度７００ｐｐｍの場合におい
ても、その高濃度と、原ガスの流速が１００ｍｌ／ｍｉ
ｎと比較的速いこととにより、吸着初期の時間帯では相
当量の吸着があるものの、時間の経過とともにホルムア
ルデヒドの吸着はほぼ３０分間で飽和に達し、３０分間
を経過するとホルムアルデヒドのみかけの吸着は逓減の
傾向を示す。これは、３０分経過後、未吸着の状態を惹
起しているか、あるいは、吸・脱着を繰返しているもの
と考えられる。

【０１２３】表５及び表６によれば、特定汚染物質とし
てのホルムアルデヒドに対する選択吸着性能は炭化温度
４００〜１４００℃で炭化した木炭が極めて優れてお
り、これらの吸着性能は市販活性炭のそれと同等以上で
あるが、中でも６００〜１０００℃で炭化した木炭が特
に選択吸着性能に優れ、とりわけ６００℃で炭化した木
炭が選択吸着性能において最も優れている。よって、ホ
ルムアルデヒドを特定汚染物質とする場合に、これに選
択吸着性能を示す木炭の炭化温度としては４００〜１４
００℃の範囲、中でも６００〜１０００℃の範囲が好ま
しいといえる。

【０１２４】なお、表５において３００ｐｐｍのホルム
アルデヒドを１００％吸着あるいは消去させ得る炭化温
度６００℃の杉芯材木炭を用い、これにその試験と同様
の３００ｐｐｍホルムアルデヒド含有の超高純度空気を
１５分間通過させて得られた生成物あるいは変換物質を
ガスクロマトグラフ・質量分析計（株式会社島津製作所
製ＧＣＭＳ−ＱＰ５０００；以下「ＧＣＭＳ」と略称す
る）により同定した。

【０１２５】そのＧＣＭＳの分析結果によると、木炭通
過の空気成分にはホルムアルデヒドは全く検出されず、
キャリアーガス成分及び空気の成分以外の主たる成分は
水，メタノール，二酸化炭素であった。この分析結果は
ホルムアルデヒドの大部分が木炭に吸着するか、あるい
は、上記水，メタノール，二酸化炭素に分解しているこ
とを示している。従って、木炭はホルムアルデヒドの吸
着に加えて、ホルムアルデヒドに対する還元などの化学
作用あるいは触媒作用によりホルムアルデヒドの消滅、
無害化に寄与することを示唆している。

【０１２６】木炭の特性から判断して、ホルムアルデヒ
ドのようなアルデヒド類あるいはケトン類の吸着あるい
は消去・無害化は本発明の実施例に示した杉に限定され
ず、あらゆる樹種、竹、故紙等の天然木質資源の炭化物
に認められることが想定されるため、これらの炭化物
（木炭）はいずれも本発明に含まれる。

【０１２７】＜試験例１０＞本試験例は、試験例９にお
けるホルムアルデヒドの具体的な発生源を対象にして木
炭の吸着浄化試験を行ったものである。

【０１２８】すなわち、住宅部材もしくは家具調度用材
として用いられている合板やパーティクルボード等の木
質材料に用いられる代表的な接着剤として、メラミン・
ホルムアルデヒド樹脂（以下「ＭＦ」と略称する）、尿
素・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂（以下「ＵＭＦ」
と略称する）、あるいは、フェノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂（以下「ＰＦ」と略称する）等のホルマリン樹脂
接着剤がある。

【０１２９】そこで、上記のＭＦ、ＵＭＦ及びＰＦを用
いて合板を作成し、この合板から放散されるホルムアル
デヒドを対象にして本発明の木炭による吸着、消去が可
能かどうかをの実証を行った。

【０１３０】具体的には、供試合板として、杉ロータリ
ー単板を用いて市販品と同様の塗布量、すなわち、上記
のＭＦ、ＵＭＦでは３００ｇ／ｍ^２、上記のＰＦでは２
００ｇ／ｍ^２の塗布量に設定して常法により杉合板を調
製した。また、供試木炭として、炭化温度６００℃の杉
芯材木炭粉（２０メッシュ篩通過の木炭粉）の１種類を
用いた。

【０１３１】試験方法は、まず、供試合板として所定形
状の杉合板（幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ２．８ｍ
ｍ、３プライ、比重０．４０）を内容積が５ｌの恒温容
器内に静置し、内部温度を２０、３０及び８０℃の３種
類に設定した。なお、８０℃の加温を設定したのは、上
記の合板を床暖房に供した場合を想定したものである。
そして、上記加温状態を維持して１，３，７，１５，２
０及び３０日間の各期間経過時点で、内部の供試合板を
容積が１ｌの容器圧力緩衝機能付の密閉ガラス容器に移
し、それぞれ所定温度で６時間保持した後に上記密閉ガ
ラス容器内のホルムアルデヒド濃度を測定することによ
り、供試合板から放散されるホルムアルデヒド濃度の経
時変化を測定した。ホルムアルデヒド濃度の測定は上記
密閉ガラス容器内の雰囲気気体を採取して前述のＧＣを
用いて試験例９と同様方法により行った。また、上記の
各期間経過毎のホルムアルデヒド濃度の測定はそれぞれ
供試合板の個数を１０〜１５個とし、各供試合板毎のホ
ルムアルデヒド量の測定値を平均した値を後掲の表７に
おいてホルムアルデヒド放散量として示す。

【０１３２】次に、上記のホルムアルデヒド濃度の測定
の後、所定温度に保たれた上記密閉ガラス容器内に供試
木炭を０．１ｇ導入し、この状態で１時間保持した後
に、再度、上記と同様の方法により密閉ガラス容器内の
雰囲気気体に残存するホルムアルデヒド濃度を測定し
た。この測定結果も上記と同様に平均値とし、表７にお
いてホルムアルデヒド残存量としてカッコ内に示す。

【０１３３】

【表７】

【０１３４】以上の試験の結果は、カッコ内に示された
ホルムアルデヒド残存量が少ない程、あるいは、ホルム
アルデヒド放散量とホルムアルデヒド残存量との開きが
大きい程、木炭によるホルムアルデヒドの吸着あるいは
消去の能力が高いことを表すことになる。

【０１３５】表７によれば、ホルマリン樹脂を接着剤と
する合板からのホルムアルデヒド放散量はＭＦ＞ＵＭＦ
＞ＰＦの順に低下し、また、上記ホルムアルデヒド放散
量は設置温度が高い程増加している。しかし、ホルムア
ルデヒド放散量の如何に拘わらず、全てのケースにおい
てホルムアルデヒド残存量がゼロとなっており、ホルム
アルデヒドがその濃度の如何に拘わらず０．１ｇとごく
微量の木炭によって完全に吸着あるいは分解により消去
されている。従って、特に住環境の気相に存在するホル
ムアルデヒドに対し６００℃で炭化された木炭がそのホ
ルムアルデヒドを特定汚染物質として優れた選択吸着性
能を発揮し、ホルムアルデヒドにより汚染された気相環
境に対する優れた浄化機能のあることが実証される。

【０１３６】なお、本試験例では炭化温度が６００℃の
１種類の木炭についてのみ行ったが、試験例９で示した
如く４００〜１４００℃炭化木炭にも同様の機能を有す
ることは十分に推認し得る。

【０１３７】＜試験例１１＞図３に示す面状吸着材３２
による気相浄化の実施例として、以下の試験を行った。

【０１３８】すなわち、気・液両相に対して顕著な浄化
機能を示した炭化温度６００℃の杉木炭を用い、これを
２０メッシュ篩通過の粉末木炭とした。次いでこの粉末
木炭とポリエステル繊維とを木炭添加率１０，２０及び
３０％の３種類にて複合させて木炭・ポリエステル複合
繊維とし、そして、この木炭・ポリエステル複合繊維を
用いて木炭・ポリエステル複合織物に調製した。

【０１３９】次に、上記の複合繊維と複合織物とのそれ
ぞれ０．５ｇを試験例９と同様のガラス管に充填し、こ
れらに対し試験例９と同様に調製した３００〜５５０ｐ
ｐｍのホルムアルデヒドを含む超高純度空気を流速１０
０ｍｌ／ｍｉｎで通過させ、通過前後におけるホルムア
ルデヒド濃度の変化を測定することにより浄化機能を検
討した。

【０１４０】この結果、ホルムアルデヒドの吸着率（消
去率）は、気流通過３〜５分の初期時点において、木炭
添加率１０，２０及び３０％のものでそれぞれ５０，８
０及び８０％であり、１５分経過時においてそれぞれ４
２，７２及び７８％であって、木炭・ポリエステル複合
繊維がホルムアルデヒドに対して優れた選択吸着機能を
有することが検証された。また、木炭・ポリエステル複
合繊維はfiberとしての、また、木炭・ポリエステル複
合織物はfabricとしての形態と特性を保持していること
から、寸法、形状の制限から脱した形態や特性を維持す
ることが認められた。

【０１４１】＜試験例１２＞試験例１１と同様に図３に
示す面状吸着材３２による気相浄化の実施例として、以
下の試験を行った。

【０１４２】すなわち、試験例１１と同じ杉木炭粉末
と、繊維板用に解織された針葉樹・広葉樹混合木質繊維
とを湿式法により抄造し、厚さ０．１ｍｍのシート状フ
ィルタ、つまり、木炭・木質繊維複合シート（面状吸着
材）を調製した。そして、このシート状フィルタを用い
て試験例１１と同様の試験を行った。

【０１４３】その結果、上記木炭・木質繊維複合シート
のホルムアルデヒドの吸着（消去）能力は試験例１１の
木炭・ポリエステル複合繊維のそれよりも１１〜１５％
の優れた数値が得られ、上記木炭・木繊維複合シートの
ホルムアルデヒド吸着あるいは消去能力が木炭・ポリエ
ステル複合繊維あるいはその織物のそれより若干優れて
いることが確認された。このような木炭・木質繊維複合
シートの優位性は木材繊維の吸着性能に基づくものであ
ると考えられる。

【０１４４】＜試験例１３＞悪臭指定物質に指定されて
いるアセトアルデヒドの臭気を感知できる閾値は０．２
１ｐｐｍである。本試験例では特定汚染物質としてアセ
トアルデヒドを対象として、これに対する選択吸着性を
示す木炭によるアセトアルデヒド臭消去を検証した。

【０１４５】供試試料としては、６００及び８００℃の
２種類の炭化温度で炭化させた試験例９と同様の杉芯材
木炭粉を用い、この木炭粉０．１ｇを試験例９と同様の
ガラス管に充填し、この充填層に対しアセトアルデヒド
１０ｐｐｍを含む超高純度空気を通過させた。そして、
５，１５，３０及び６０分経過時点における通過前後で
のアセトアルデヒド濃度の変化を測定した。

【０１４６】この結果、５，１５，３０及び６０分経過
時点における通過後のアセトアルデヒド濃度は、６００
℃で炭化した木炭粉の場合ではそれぞれ０，０，０．０
１及び０．０３ｐｐｍであり、８００℃で炭化した木炭
粉の場合ではそれぞれ０，０，０．０１及び０．０６ｐ
ｐｍであった。従って、上記の炭化温度で炭化した木炭
がアセトアルデヒドに対しても優れた選択吸着性能を示
し、この木炭によってアセトアルデヒドの悪臭消去が可
能であるといえる。

【０１４７】＜試験例１４＞悪臭指定物質のトリエチル
アミンの臭い感知閾値は０．４ｐｐｍである。

【０１４８】本試験例では特定汚染物質として上記のト
リエチルアミンを対象として、これに対する選択吸着性
を示す木炭によるトリエチルアミン臭消去を検証した。

【０１４９】供試試料としては、４００，６００，８０
０，１０００及び１２００℃の５種類の炭化温度で炭化
させた試験例９と同様の２０メッシュ篩通過の杉木炭粉
を用意した。また、比較試料として市販の活性炭を上記
と同様に２０メッシュ篩通過の粉末にしたものを用意し
た。この各杉木炭粉もしくは活性炭粉を０．１ｇずつ試
験例１０と同様のガラス密閉容器（内容積１ｌ）内に導
入し、ここに供試気体としてトリエチルアミン３０ｐｐ
ｍを含む超高純度空気を充填した。そして、所定の時間
経過毎に上記ガラス密閉容器内のトリエチルアミンの濃
度変化をガス検知管により定量測定した。経時測定は、
１，３，６，１２，２４，４８，９６及び１２０時間の
各時間経過時点とした。なお、試験時の温度は２０℃で
あった。この測定結果を表８に示す。

【０１５０】

【表８】

【０１５１】表８によると、活性炭では１，３，６，１
２，２４時間と時間の経過に従い徐々にトリエチルアミ
ン濃度が低減して４８時間経過時点でトリエチルアミン
濃度はほぼ痕跡（Ｔ）を示す程度となった。これに対
し、４００〜１２００℃の各炭化温度で炭化された杉木
炭では炭化温度によって吸着速度の傾斜が認められるも
のの、いずれも活性炭よりもトリエチルアミン濃度の低
減度合が大きく活性炭よりも高いトリエチルアミン消去
能力を示した。４００℃で炭化した杉木炭は２４時間経
過時点で３０ｐｐｍのトリエチルアミンが１００％消去
され、活性炭に比して１／２の時間でトリエチルアミン
を完全に消去し得た。中でも６００，８００，１００及
び１２００℃の各炭化温度で炭化した杉木炭は６時間経
過時点でほぼ１００％トリエチルアミンを消去すること
が可能であり、市販活性炭の消去能力をはるかに凌ぐ優
れた消去能力を示した。

【０１５２】従って、トリエチルアミンを特定汚染物質
とする場合には、この特定汚染物質に対する選択吸着性
能を示す木炭の炭化温度は４００〜１２００℃であり、
中でも６００〜１２００℃の炭化温度範囲で炭化した木
炭が選択吸着性能に極めて優れているといえる。この場
合、６００〜１２００℃の温度範囲の内、低温側の温度
範囲の木炭が高温側のそれよりも高い選択吸着性能を示
す傾向にあった。

【０１５３】＜試験例１５＞トリエチルアミンと同様の
塩基性悪臭指定物質にアンモニアがあり、このアンモニ
アの臭い感知閾値は５３ｐｐｍである。そこで、このア
ンモニアを特定汚染物質とした場合における木炭の炭化
温度が選択吸着性能に及ぼす影響を検証すべく、本試験
を行った。

【０１５４】試験は、供試試料の杉木炭粉として６００
℃及び８００℃の２種類の炭化温度で炭化させたものを
用いた点、及び、供試気体としてアンモニア１６０ｐｐ
ｍを含む超高純度空気を充填した点を除き試験例１４と
同様に実施し、１，３，６，１２，２４，４８，９６及
び１２０時間の各時間経過時点毎にガラス密閉容器内の
アンモニアの濃度変化をガス検知管により定量測定し
た。この測定結果を表９に示す。

【０１５５】

【表９】

【０１５６】表９によると、活性炭では１，３，６，１
２時間と時間の経過に従い徐々にアンモニア濃度が低減
して２４時間経過時点でアンモニア濃度はほぼ痕跡
（Ｔ）を示す程度となった。これに対し、６００℃及び
８００℃の各炭化温度で炭化された杉木炭では時間経過
に従いアンモニア濃度が急激に低減し６時間経過時点で
ほぼ痕跡（Ｔ）を残す程度となり、活性炭のアンモニア
消去能力をはるかに凌ぐ優れた消去能力を示した。

【０１５７】従って、アンモニアを特定汚染物質とする
場合においても、６００〜８００℃の炭化温度範囲で炭
化した木炭がアンモニアに対する選択吸着性能に極めて
優れ、上記試験例１４の結果からみてアンモニアに対す
る選択吸着性能においてもトリエチルアミンに対する選
択吸着性能と同様に４００〜１２００℃の炭化温度範囲
において活性炭よりも優れた選択吸着性能を有すると考
えられる。

【０１５８】＜試験例１６＞洗浄剤、発泡剤、冷媒、噴
射剤もしくは抽出剤等として重用されてきた殊殊フロ
ン、トリクロロエチレン等の有機塩素系化合物が生物環
境において濃縮現象や発癌性を引き起こすことを指摘さ
れるに及んで、有機塩素化合物の使用が強い規制下にお
かれるようになった。

【０１５９】そこで、特定汚染物質としてジクロロメタ
ン、トリクロロエタン及びトリクロロエチレンの３種類
の有機塩素化合物を対象にした場合における木炭の炭化
温度が選択吸着性能に及ぼす影響を検証すべく、本試験
を行った。

【０１６０】まず、供試試料として試験例９と同様に杉
芯材を用いて２０メッシュ篩を通過するように粉砕した
木粉（後掲の表１０では「２０℃（未処理）」と表示）
と、この木粉を２００℃で熱処理した熱処理木粉と、上
記木粉に対し４００、６００、８００、１０００、１２
００及び１４００℃の６種類の炭化温度で炭化させた木
炭粉とを用意した。併せて、比較試料として、市販の活
性炭を上記と同様に２０メッシュ篩を通過するように粉
砕したものを用意した。

【０１６１】そして、上記の各供試試料もしくは比較試
料の０．５ｇを試験例９と同様のガラス管部分に充填
し、この充填層に対しそれぞれ１００ｐｐｍのジクロロ
メタン、トリクロロエタンもしくはトリクロロエチレン
の内の一つを含む超高純度空気を３０℃の加温下におい
て所定流速で所定時間継続して通過させ、所定時間経過
毎に上記ジクロロメタン、トリクロロエタンもしくはト
リクロロエチレンの各濃度をガス検知管により測定し
た。なお、上記流速は試験例９と同様であり、上記測定
タイミングとしての経過時間は５、１５、３０及び６０
分とした。

【０１６２】この測定結果としてジクロロメタンについ
てその吸着率（消去率）に及ぼす加熱及び炭化温度の影
響を表１０に示す。

【０１６３】

【表１０】

【０１６４】表１０によると、木炭によるジクロロメタ
ンに対する選択吸着性能は、炭化温度４００〜１４００
℃の温度範囲で炭化された木炭が吸着率８０％以上と良
好であり、６００〜１４００℃の温度範囲で炭化された
木炭がより優れ、６００〜１２００℃の温度範囲で炭化
された木炭がより一層優れ、６００〜１０００℃の温度
範囲で炭化された木炭がほぼ１００％に近い最も優れた
性能を示す。

【０１６５】一方、トリクロロエタン及びトリクロロエ
チレンについての測定結果は、１５分間経過時の木炭に
よる吸着率が４００〜６００℃で炭化した木炭で８０〜
１００％であり、また、８００〜１２００℃で炭化した
木炭で１００〜９５％に達した。

【０１６６】これらの結果から、木炭には揮発性有機塩
素化合物により汚染された気体に対する浄化能力があ
り、揮発性の有機塩素化合物を特定汚染物質とする場合
にこれに高い選択吸着性能を示す炭化温度は４００〜１
４００℃の温度範囲、中でも好ましいのは６００〜１４
００℃の温度範囲であることが実証された。

【０１６７】＜試験例１７＞ごみ焼却炉からのダイオキ
シン類排出削減に向けて焼却炉の構造基準及び維持管理
基準が強化され、１９９７年１２月１日より施行されて
いる。その維持管理基準に規定された排ガス中のダイオ
キシン濃度の規制値は、新設炉の場合には燃焼室の処理
能力が４ｔ／ｈ以上で０．１ｎｇＴＥＱ／ｍ^３、２〜４
ｔ／ｈで１ｎｇＴＥＱ／ｍ^３、２ｔ／ｈ未満で５ｎｇＴ
ＥＱ／ｍ^３と定められている。なお、「ＴＥＱ」とはTo
xic Equivalentsの略記、「ｎｇ」とは１０^−９ｇの略
記である。

【０１６８】上記の基準を踏まえて、中小企業事業団ア
ドバイザー業務により新たに設計した８００℃以上、２
秒間以上維持可能なダイオキシン焼却燃焼装置を付した
多目的燃焼・炭化炉が開発され旭川市に設置された。そ
こで、この多目的燃焼・炭化炉をにおいても廃プラスチ
ックや都市ごみ等を焼却した際に排出される極めて微量
のダイオキシン類を特定汚染物質として、これを吸着・
消去するための媒体として本発明になる所定温度で炭化
させた木炭を活用し得るか否かの可能性の有無を以下の
試験により検証した。

【０１６９】試験は、まず、炉内容積１０及び２０ｍ^３
の２種類の多目的燃焼・炭化炉に対し、それぞれ廃プラ
スチック、農業用廃プラスチック、廃タイヤ、都市ごみ
を１：１：１：１の容量比で充填して、焼却した。この
際の焼却対象物の全重量は１０ｍ^３炉で０．７ｔであ
り、２０ｍ^３炉のそれは１．６ｔであった。そして、上
記の炉内容積１０ｍ^３炉及び２０ｍ^３炉において発生す
る燃焼排煙中に含まれるダイオキシン濃度を測定したと
ころ、表１１に示すようにそれぞれ０．５０及び０．１
７ｎｇＴＥＱ／ｍ^３であった。

【０１７０】

【表１１】

【０１７１】上記の排煙中のダイオキシンは煙道から採
取したものであり、この煙道の中に存在するダイオキシ
ンはガス状のものと、燃焼残渣・液滴や飛灰に付着した
微粒子状のものとがある。そこで、これらのダイオキシ
ンの検出は以下の如く行った。すなわち、煙道温度が５
００℃〜８５０℃であるため、冷却プルーブに冷水を通
して冷却したガスを濾紙が充填されたガラス管に通過さ
せた後、排ガス採取装置に吸引導入し、所定の方法によ
りclean-upを行い（例えば田中勝ほか，ごみ処理に係る
ダイオキシン類の発生防止技術−第二講，２０１〜２１
６頁「５０．分析技術について」，株式会社エヌ・ティ
・エス，１９９７年，参照）、前述のＧＣＭＳ等により
分析した。また、上記濾紙に付着したダイオキシンは、
酸処理の後、ジクロロメタンによるソックスレー抽出を
行い、上記と同様にして分析した。そして、ダイオキシ
ン濃度はMicromass社製のAutoSpec-Ultimaを用いて測定
した。この装置のダイオキシン検出感度の最低保障値は
１００ｆｇ（１０^−１３ｇ）であるが、本試験では検出
下限値を１ｐｇ（１０^−１２ｇ）にしてダイオキシン濃
度の測定を行った。

【０１７２】上記の表１１に示す結果は両炉ともに上記
規制値をクリアしていることを示している。

【０１７３】一方、上記各多目的燃焼・炭化炉には飛灰
捕集及び上記燃焼排ガス中の微量ダイオキシンをさらに
低減させることを目的としてバグフィルターが付設され
ており、バグフィルター通過後における燃焼排煙中のダ
イオキシン濃度をも上記と同様の方法により併せて測定
した。その結果は１０ｍ^３炉で０．０４１ｎｇＴＥＱ／
ｍ^３、２０ｍ^３炉で０．００２ｎｇＴＥＱ／ｍ^３であっ
た。従って、上記バグフィルターのダイオキシンの除去
能力は優れているものの、燃焼排煙中には未だ上記の程
度は残留している。

【０１７４】次に、木炭によるダイオキシンの選択吸着
性能あるいは吸着・消去性能を検証すべく以下の試験を
行った。この試験においては、炉内容積１０ｍ^３炉と２
０ｍ ^３炉との内、ダイオキシンの排出量の多い１０ｍ^３
炉の排煙であって上記バグフィルター通過前の燃焼排煙
を対象としてこれを供試気体とする一方、供試試料とし
て試験例９において使用した６００，８００及び１００
０℃の各炭化温度で炭化させた３種類の杉木炭粉を用意
した。

【０１７５】そして、それぞれ１種類の杉木炭粉０．５
ｇを試験例９と同様のガラス反応管に充填し、このガラ
ス反応管を、上述の冷却プルーブに連続して取り付けら
れている濾紙充填のガラス管に代えて設置した。そし
て、上記ガラス反応管の木炭充填層に対し煙道からの排
煙を所定流速で所定時間継続して通過させて排ガス採取
装置に吸引導入して分析した。また、上記の木炭（杉木
炭粉）に付着したダイオキシンも上述の濾紙付着ダイオ
キシンの場合と同様の方法により分析した。なお、ダイ
オキシン濃度は、１０，３０及び６０分の各時間経過時
点毎に行った。

【０１７６】表１２に排煙吸引導入後３０分の経過時点
におけるダイオキシン濃度の測定結果を示す。

【０１７７】

【表１２】

【０１７８】この測定結果によると、吸引導入３０分経
過時点においては、炭化温度６００，８００もしくは１
０００℃のいずれの木炭を用いても、その木炭充填層を
通過した後の燃焼排煙中には、ダイオキシンは検出され
なかった。従って、木炭によるダイオキシンの吸着消去
が可能であることが実証されるとともに、そのダイオキ
シンを特定汚染物質とする場合の選択吸着性能を示す炭
化温度は少なくとも６００〜１０００℃の温度範囲であ
り、この炭化温度で炭化された木炭がダイオキシンに対
し優れた選択吸着性能を示すことが実証された。

【０１７９】このような木炭によるダイオキシン消去の
理由は未だ充分に明らかにされてはいないが、以下のよ
うな木炭の有する特性、すなわち、吸着と炭化過程で生
成する前述の活性基との反応による分解が考えられる。
ダイオキシンは扁平な形状をしており、最強毒性を有す
る２，３，７，８−四塩化ジベンゾ−ｐ−ジオキサン
（２，３，７，８−ＴＣＤＤ）は１４オングストローム
の長径、７．３オングストロームの短径、３．６オング
ストロームの厚さを有している。このような形状の２，
３，７，８−ＴＣＤＤは木炭の昇温炭化過程で形成され
る細孔よりも小さく、この木炭の細孔に物理吸着される
ことになる。

【０１８０】また、排煙中のダイオキシンとしては、ガ
ス状のダイオキシンと、上記飛灰等のダストに付着した
ダイオキシンとがある。ガス状のダイオキシンは、基本
的には木炭の細孔に物理吸着されて排煙から分離され、
吸着されたダイオキシンは木炭の有する活性基により分
解・無害化される結果、ダイオキシンとしては消去され
ることになると考えられる。一方、ダストに付着した木
炭充填層を通過することにより衝突拡散によるダストの
濾過集塵が可能となり、これにより、ダストに付着した
ダイオキシンが捕集し得ることになる。この捕集された
ダイオキシンも上記と同様に活性基により分解・無害化
されて消去されることになると考えられる。

【０１８１】なお、本試験例では気相環境下でのダイオ
キシンの吸着であるが、燃焼排ガス中に含まれるダイオ
キシンが地下水もしくは廃水等の液相環境、あるいは、
土壌等の固相環境に含まれることになっても、その液相
もしくは固相からのダイオキシンの吸着・除去のために
上記の木炭が有効になることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を適用した状態を示す斜視図
である。

【図２】吸着体の他の例を示す斜視図である。

【図３】図１及び図２とは異なる他の吸着体の例を示す
斜視図である。

【図４】吸着体の配置例を示す平面説明図である。

【図５】吸着体の他の配置例を示す縦断説明図である。

【図６】吸着体のさらに他の配置例を示す縦断説明図で
ある。

【図７】液相に対する除去システムの例を示す平面説明
図である。

【図８】液相に対する除去システムの他の例を示す縦断
説明図である。

【図９】液相に対する除去システムのさらに他の例を示
す縦断説明図である。

【図１０】固相に対する除去システムの例を示す模式図
である。

【図１１】液相に対する除去システムの例を示す模式図
である。

【図１２】気相に対する除去システムの例を示す模式図
である。

【図１３】固相、液相もしくは気相に対する除去方法の
処理フローを示す模式図である。

【符号の説明】

１，１ａ 流路 ２，３ 吸着体 ８，１０，１１ 吸着槽 １２ 排ガス（汚染物質を含む気相） ２１ 張架枠部材 ２２ 線状吸着材 ３１ 保持枠部材 ３２ 面状吸着材 ６１，ＣＲ 木炭 ６２ 水 ６３ 汚染土壌（汚染物質を含む固相） ９１ 廃水（汚染物質を含む液相）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｂ Ｆターム(参考） 4D002 AA21 AA32 AA40 AB01 AB02 AB03 BA04 BA05 CA07 DA41 4D004 AA36 AA41 AB05 AB06 AB07 CA12 CA15 CA28 CA47 CB01 CC03 CC11 4D024 AA04 AA05 AB04 AB11 AB16 BA03 BB01 BB02 BC01 BC02 DA10 4G066 AA04B BA05 BA09 BA16 CA02 CA31 CA33 CA46 CA52 CA56 DA02 DA03 DA07 DA08 FA23 FA34

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚染物質を木炭に吸着させてその汚染物
   質の除去を行う汚染物質の除去方法において、 木質系材料を除去対象の特定汚染物質に対し選択吸着能
   力を示すことになる炭化温度で炭化して特定汚染物質吸
   着用の木炭を準備し、 この木炭と、上記特定汚染物質を含む固相、液相もしく
   は気相とを接触させることにより、上記特定汚染物質を
   上記木炭に選択吸着させるようにすることを特徴とする
   汚染物質の除去方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 特定汚染物質を含む固相に対し、水と、特定汚染物質吸
   着用の木炭とを混合し撹拌させるようにすることを特徴
   とする汚染物質の除去方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、 特定汚染物質吸着用の木炭を多数収容させて木炭層を形
   成し、 この木炭層に対し特定汚染物質を含む液相もしくは気相
   を通過させるようにすることを特徴とする汚染物質の除
   去方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、 特定汚染物質を含む固相、液相もしくは気相と木炭とを
   接触させた後、その固相、液相もしくは気相から上記木
   炭を分離し、上記特定汚染物質を木炭と共に分離回収す
   ることを特徴とする汚染物質の除去方法。
5. 【請求項５】 請求項１において、 特定汚染物質を含む固相、液相もしくは気相と木炭とを
   接触させた後、その固相、液相もしくは気相から上記木
   炭を分離し、 上記特定汚染物質を木炭と共に焼却することを特徴とす
   る汚染物質の除去方法。
6. 【請求項６】 特定汚染物質に対し選択吸着能力を示す
   ことになる炭化温度により炭化された上記特定汚染物質
   吸着用の木炭が保持された吸着体を備え、 上記吸着体は上記汚染物質を含む固相中、液相中もしく
   は気相中に対しその固相、液相もしくは気相と接触し得
   る状態に配設されていることを特徴とする汚染物質の除
   去システム。
7. 【請求項７】 請求項６において、 吸着体は液相もしくは気相中に配設された吸着槽により
   構成され、 上記吸着槽は、通水可能もしくは通気可能な仕切壁部材
   と、この仕切壁部材により仕切られた内部に対し粗密度
   に収容された多数の木炭とを備えていることを特徴とす
   る汚染物質の除去システム。
8. 【請求項８】 請求項６において、 吸着体は、粉末状の木炭を繊維材料に複合させてなる複
   合繊維と、空間を囲む張架枠部材とを備え、この張架枠
   部材に対し上記複合繊維の単繊維、繊維束もしくは撚り
   紐が網状に張り渡されて形成されていることを特徴とす
   る汚染物質の除去システム。
9. 【請求項９】 請求項６において、 吸着体は、紙パルプ材料もしくは繊維材料に対し粉末状
   の木炭が複合されて通水可能もしくは通気可能なシート
   状もしくは布状に形成されていることを特徴とする汚染
   物質の除去システム。
10. 【請求項１０】 請求項６において、 液相は汚染物質を含む水が一方向に流動する流路であ
    り、 上記流路の流路幅方向の両側を区画する側壁は、少なく
    とも表層部分が塩基性を示すことになる炭化温度で炭化
    処理された丸太により形成されていることを特徴とする
    汚染物質の除去システム。