JP2002053314A - 活性炭およびそれを備えた浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過水からのトリハロメタン類の吸着容量が
大きく、しかも悪臭成分や着色成分等の吸着特性にも優
れた活性炭を提供すると共に、トリハロメタン類や他の
成分の吸着特性が優れた活性炭を備えて簡単な構造で水
道水の浄化を行うことのできる浄水器を提供する。 【解決手段】 金属成分を含む活性炭原料を炭化、賦活
して、所定径分布を有した細孔を形成させた活性炭であ
って、前記活性炭の単位重量当たりのカリウム、ナトリ
ウム、カルシウム、鉄の含有重量をそれぞれＧＫ、ＧＮ
ａ、ＧＣａ、ＧＦｅとしたとき、（ＧＫ＋ＧＮａ）／
（ＧＣａ＋ＧＦｅ）が０．６〜１．７であり、かつ（Ｇ
Ｃａ＋ＧＦｅ）が３．２〜１０．５ｍｇ／ｇである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水処理におい
て、水中の有害成分である有機塩素系化合物、特にトリ
ハロメタン類等の吸着特性に優れた活性炭およびそれを
備えた浄水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲料用に供される水道水は、殺菌を目的
に添加される残留塩素を一定濃度以上含有させることが
必要で、健康、公衆衛生の観点から水道法等にその運用
方法等が規定されている。しかし、殺菌を目的に添加さ
れる塩素は、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持っており、水道水の原水に含まれ
る天然有機物の一種であるフミン質等が酸化分解され、
発ガン性物質であるトリハロメタン類を生成してしま
う。一方、水道水等に利用される原水の水質は、汚染の
拡大により近年劣化傾向にあり、これに伴い原水中に含
まれるフミン質等も増加してきており、フミン質等の酸
化分解により発生するトリハロメタン類の濃度も増加傾
向にある。

【０００３】このため、トリハロメタン類の除去手段と
して、吸着作用を有する活性炭による浄化処理が種々検
討されている。一般に、従来の水処理用活性炭は、除去
対象物の単位容量当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に優れた
表面積が大きい活性炭が使用されている。トリハロメタ
ン類に対する吸着特性はこのような表面積の要素以外に
も、活性炭の細孔直径分布によっても左右され、１０Å
以下の細孔径の孔部を多く有する活性炭が種々検討され
ている。

【０００４】例えば、特開平９−１１０４０９号公報
（以下イ号公報という）には、有機塩素系化合物を除去
するために、フェノール樹脂を基材とした活性炭を用
い、そのなかでも特に細孔直径１００Å以下の細孔容積
に対する細孔直径６〜８Åの細孔の割合が６５ｖｏｌ％
以上である活性炭が開示されている。

【０００５】この活性炭はトリハロメタン類の静的吸着
力である平衡吸着量が大きく、その吸着容量は活性炭１
ｇ当たり３ｍｇ以上であった。また、水処理用の活性炭
は、親水性も高いことが望ましく、賦活方法として、水
蒸気賦活されるものが圧倒的に多いが、ほかに、水酸化
アルカリで賦活処理して得られる薬品賦活による活性炭
も用いられる。活性炭の形状は多様で、粉末状、破砕
状、球状、粒状、繊維状のほかに、成形された円筒状や
円盤状、顆粒状、球状のものなどが製造され使用されて
いる。

【０００６】特開昭５４−３３２９３号公報（以下ロ号
公報という）には活性炭における細孔径分布の制御技術
に関して、炭素原料を賦活して活性炭を製造する際に、
炭素原料にＫ、Ｎａ、及びＣａ化合物等を添加して、細
孔径分布を制御するものが記載されている。

【０００７】

【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。

【０００８】（１）水蒸気によりガス賦活された活性炭
は、被処理水を通水することにより吸着帯が活性炭の界
面上に動的に形成され、この吸着帯を介してトリハロメ
タンを吸着する動的吸着であるため、活性炭単位重量当
たりの吸着容量は静的吸着である平衡吸着量に対して低
く、活性炭の持つ本来の吸着性能が十分に発揮されてい
ないという課題があった。

【０００９】（２）ヤシガラ等を原料とする従来の活性
炭は表面積が大きく、水中に含まれる多くの物質に対し
て広範な吸着特性を有するが、トリハロメタン類の吸着
浄化処理においては、従来のガス賦活等によってトリハ
ロメタン類の吸着に寄与する細孔直径Ｄが６〜８Åの範
囲の細孔を多く形成するように調整すると、１０Å以上
の細孔直径を有する孔部の比率が極端に減少し、トリハ
ロメタン類以外の悪臭成分や着色成分等の吸着特性を劣
化させるという課題があった。

【００１０】（３）イ号公報に示されるようなフェノー
ル樹脂を原料とする従来の活性炭では、トリハロメタン
類の吸着に選択的に寄与する細孔直径Ｄが６〜８Åの細
孔を形成させると平衡吸着時の吸着容量は大きくなる
が、細孔内では分子の拡散速度が非常に遅くなるので、
通過水からトリハロメタン類を除去する場合、平衡到達
速度が遅く、十分に吸着されないという課題を有してい
た。

【００１１】（４）ロ号公報に記載の炭素原料にＫ、Ｎ
ａ、及びＣａ化合物等を添加して、細孔径分布を制御す
るものでは、各化合物間の含有比率が適正に規制されて
いないために、トリハロメタン類の吸着量と悪臭成分や
着色成分の吸着量とをバランスさせることのできる細孔
径分布に制御するのが困難であるという問題があった。

【００１２】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、通過水からのトリハロメタン類の吸着容量が大き
く、しかも悪臭成分や着色成分等の吸着特性にも優れた
活性炭を提供すると共に、トリハロメタン類や他の成分
の吸着特性が優れた活性炭を備えて簡単な構造で水道水
の浄化を行うことのできる浄水器を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の活性炭は金属成分を含む活性炭原料を炭
化、賦活して、所定径分布を有した細孔を形成させた活
性炭であって、前記活性炭の単位重量当たりのカリウ
ム、ナトリウム、カルシウム、鉄の含有重量をそれぞれ
ＧＫ、ＧＮａ、ＧＣａ、ＧＦｅとしたとき、（ＧＫ＋Ｇ
Ｎａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）が０．６〜１．７であり、
かつ（ＧＣａ＋ＧＦｅ）が３．２〜１０．５ｍｇ／ｇで
あるように構成されたものであり、これにより、通過水
からのトリハロメタン類の吸着容量が大きく、悪臭成分
や着色成分等の吸着特性にも優れた活性炭を得ることが
できるという有利な効果が得られる。

【００１４】また、本発明の浄水器は、請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の活性炭を浄水材として備えた構
成としたものであり、水道水からのトリハロメタン類や
他の有害成分の吸着能力に優れたコンパクトな浄水器を
提供できるという有利な効果が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の活性炭
は、金属成分を含む活性炭原料を炭化、賦活して、所定
径分布を有した細孔を形成させた活性炭であって、前記
活性炭の単位重量当たりのカリウム、ナトリウム、カル
シウム、鉄の含有重量をそれぞれＧＫ、ＧＮａ、ＧＣ
ａ、ＧＦｅとしたとき、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋
ＧＦｅ）が０．６〜１．７であり、かつ（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）が３．２〜１０．５ｍｇ／ｇであるように構成され
ている。

【００１６】この構成によって、以下の作用を有する。

【００１７】（１）クロロホルム（分子直径５Å）で代
表されるトリハロメタン類の静的吸着特性に優れた細孔
直径Ｄが６Å〜９Åの範囲の細孔を多くすることができ
るので、トリハロメタン分子と活性炭表面との分子間力
が強く働き、トリハロメタンの吸着容量を大きくするこ
とができる。

【００１８】（２）細孔直径Ｄが１０Å〜５０Åの範囲
の細孔も多くできるので、この細孔が６Å〜９Åの大き
さのトリハロメタンの導入孔となり、動的吸着特性が向
上され吸着容量がさらに大きくなり、濁度成分や残留塩
素、色度成分、臭気成分等、その他の吸着特性にも優れ
る。

【００１９】（３）（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）及び（ＧＣａ＋ＧＦｅ）がそれぞれ特定範囲に設定
されるので、活性炭における細孔径分布を所定範囲にす
ることができ、トリハロメタン及び臭気成分の両者を過
不足なく良好に吸着して除去することができる。

【００２０】ここで、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋Ｇ
Ｆｅ）値が、０．６より小さくなると、Ｋ、Ｎａの活性
炭の含有量が減少すると共に、細孔直径が５０Å以下の
細孔の容積率（Ｒ_<50）が減少し、トリハロメタンの静
的吸着力が落ち、トリハロメタンの吸着容量が低くなる
傾向が見られる。逆に（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋Ｇ
Ｆｅ）値が１．７より大きくなると、細孔直径１００Å
以上の細孔の容積率（Ｒ_>100）が大きくなって動的吸着
力がおち、トリハロメタンの吸着容量が低くなる傾向が
見られるのでいずれも好ましくない。

【００２１】このような金属成分の影響について以下に
説明する。金属化合物の中でもカリウムとナトリウムは
溶媒中で存在するときの水和半径が小さく、またカリウ
ムとナトリウムの融点は、１００℃以下と低いため、化
合物で存在しても、低温度から細孔の形成に大きく寄与
させることができる。

【００２２】また、６〜９Åの直径を有する細孔が活性
炭の全容積に対して占める容積率（Ｒ_6?9）の増減によ
りトリハロメタンに対する吸着性能が大きく影響され
る。さらにカルシウムと鉄の含有量が増加するとこれに
よる水和半径が大きくなると共に、これらの融点が８０
０℃以上と高いために、賦活時においてもカルシウムと
鉄を核として細孔のえぐりが大きくなり、１００Å以上
の細孔の容積比率（Ｒ_{>1 00}）が高くなる。

【００２３】また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）が３．２ｍｇ／
ｇより少なくなると、水蒸気等を用いたガス賦活性の付
与が不良になり、逆に（ＧＣａ＋ＧＦｅ）が１０．５ｍ
ｇ／ｇを超えるとカルシウム、鉄による触媒活性効果等
が期待できなくなるので好ましくない。

【００２４】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の活性炭において、前記活性炭原料の灰分が
０．１％以下とした構成としている。

【００２５】この構成によって、請求項１の作用に加え
て以下の作用を有する。

【００２６】（１）細孔径分布を制御する際に弊害とな
る不純物量が削減され、活性炭の細孔径分布の制御を容
易に行うことができる。

【００２７】（２）余分な成分が少なくなるので、活性
炭原料の各成分調整を容易にすることができ、細孔径分
布や、密度、強度等の特性を良好に維持させることがで
きる。

【００２８】（３）金属系不純物を少なくできるため、
浄水器等に活性炭を使用した場合に、これらの成分が処
理水中溶出するようなことがなく、味覚を損なうことが
少なくしかも、飲料水としての安全性が高められる。

【００２９】ここで、灰分は重金属成分やアルカリ金属
成分等が含まれ、灰分量の測定はＪＩＳに規定される蒸
発残留物分析に従って行うことができる。

【００３０】活性炭原料の灰分が０．１％を超えると、
金属系不純物等が処理水中に溶出して、水道水等を活性
炭で処理しても不快な味のものとなったり、また不特定
種類の添加成分が増すので、所定の細孔径分布を持った
活性炭とするのが困難になったりするので好ましくな
い。

【００３１】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２に記載の活性炭において、前記活性炭原料が、
無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、褐炭等の鉱物であるように
構成されている。

【００３２】この構成によって、請求項１又は２の作用
に加えて、以下の作用を有する。

【００３３】（１）全世界に産地が広がっている鉱物を
用いて安定に供給されるので、低原価活性炭を製造する
ことができる。

【００３４】（２）灰分の少ないもの鉱物を使用するの
で金属系不純物が少なく、飲料水の浄化器等に安全に使
用できる。

【００３５】（３）成分が安定した原料を用いた場合
は、これら種々の原料の所定量を秤量、混合して、所定
の成分構成を有する活性炭を容易に調整することができ
る。

【００３６】ここで、鉱物は、地殻に産する非生物で、
ほぼ均質で一定の化学的および物理的性質をもつ物質で
あり、ほとんどが結晶質の無機物である。メタミクト状
態にある非晶質のものやこはくのように有機物の鉱物も
含まれる。

【００３７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１に記載の活性炭において、前記活性炭原料が、石炭で
あってその灰分が０．６８％以下であるように構成され
ている。

【００３８】この構成によって、請求項１の作用に加え
て以下の作用を有する。

【００３９】（１）灰分が少なくなるので、金属系不純
物が少なく安全であり容易に活性炭の構造調整ができ
る。

【００４０】（２）浄水器の浄水材として用いた場合に
おける、初期通水時のｐＨの調整のため洗浄方法を簡便
にすると共に、洗浄時間を短縮できる。

【００４１】（３）全世界に産地が広がっている歴青炭
を用いることで安価に活性炭を製造できる。

【００４２】ここで、石炭は、無煙炭、歴青炭、亜歴青
炭、褐炭等を含むものであり、歴青炭を主材として用い
る場合には、歴青炭及び数種類の産地の異なる歴青炭の
混合品や、混合添加物としてセルロース質（たとえば木
屑や籾殻）や澱粉質（たとえば米、麦、粟、稗、トウモ
ロコシ、芋類）の他に、有機質、或いは無機質のバイン
ダーを混合したものを用いることもできる。

【００４３】石炭の灰分が０．６８％を超えると、賦活
処理の際に障害となるアルカリ分等の不特定成分の量が
増加して所定の細孔径分布を持った活性炭とするのが困
難になるので好ましくない。

【００４４】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１又は２に記載の活性炭において、活性炭原料が熱硬化
性樹脂であるように構成されている。

【００４５】この構成により、請求項１又は２の作用に
加えて、以下の作用を有する。

【００４６】（１）炭化、賦活処理時に熱硬化性樹脂が
硬化して、熱処理によるガス化等により微細孔を形成し
て活性炭化し、材料の多様化を図ることができる。

【００４７】（２）原料成分の調整が容易にできるの
で、成分調整された原料を用いて、活性炭における微細
孔径分布を所定の範囲に効果的に制御することができ
る。

【００４８】（３）熱硬化性樹脂を用いるので、粉末
状、破砕状、球状、粒状、繊維状への賦形が容易であ
り、種々の形式の浄水器等に適合した形状の活性炭を低
原価で製造して提供できる。

【００４９】ここで熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、
アミノ樹脂（ユリア樹脂、メラミン樹脂）、不飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂が含まれる。

【００５０】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の活性炭において、活性炭原料がフェノール樹
脂であるように構成されている。

【００５１】この構成により、請求項５に記載の作用に
加えて以下の作用を有する。

【００５２】（１）トリハロメタン類に対して高い吸着
特性を有するフェノール樹脂を原料として、活性炭の吸
着能力を高めたことで、材料コストの高い活性炭のラン
ニングコストを下げることを実現できる。

【００５３】（２）活性炭原料に金属不純物が少ないた
め安全性が高く、しかも構造調整による細孔分布の設計
を特に容易に行うことができる。

【００５４】ここで、主原料であるフェノール樹脂のほ
かに、副成分として、炭素源となりうる合成樹脂（アク
リロニトリル系樹脂やメラニン樹脂、ポリビニルアルコ
ール樹脂）やセルロース質（たとえば木屑や籾殻）や澱
粉質（たとえば米、麦、粟、稗、トウモロコシ、芋類）
の他、有機質、或いは無機質のバインダーを混合したも
のを用いることもできる。これにより、吸着帯を形成
し、吸着帯中を披処理水が通過する、水中のトリハロメ
タン類の浄化処理法において、活性炭の吸着速度を高め
ることができるので、トリハロメタン類の吸着容量を向
上させることができる。

【００５５】本発明の請求項７に記載の浄水器は、請求
項１乃至６のいずれか１項に記載の活性炭を浄水材とし
て備えた構成を有している。

【００５６】この構成により、以下の作用を有する。

【００５７】（１）トリハロメタン類の吸着に必要な活
性炭量を低減することができ、浄水器等に使用されるカ
ートリッジなどの活性炭充填必要量が減少するので、カ
ートリッジの小型化・長寿命化が実現できる。

【００５８】（２）活性炭表面に吸着帯を形成し、吸着
帯中を被処理水が通過する、水中のトリハロメタン類の
浄化において、活性炭単位重量当たりの吸着容量が平衡
吸着量に対して低く、活性炭の吸着性能が十分に発揮さ
れていないという課題に対し、その細孔径分布をトリハ
ロメタンや色素成分を共に効果的に捕捉できる範囲に設
計して活性炭を製造することで、吸着容量を従来の技術
に対して大きく向上させることができる。

【００５９】（３）このような活性炭を浄水材として用
いるので、水道水中のトリハロメタン類や他の有害成分
を効果的除去でき、しかも、吸着能力の高い浄水材を用
いるのでコンパクトな浄水器を提供できる。

【００６０】（実施の形態１）本発明の活性炭は、パラ
メータ（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）（Ｋ：カ
リウム化合物、Ｎａ：ナトリウム化合物、Ｃａ：カルシ
ウム化合物、Ｆｅ：鉄化合物）で構成した活性炭の原料
において、（GＫ＋GＮａ）／（GＣａ＋GＦｅ）値が、
０．６〜１．７の範囲であるが、本発明において使用さ
れるカリウム化合物、ナトリウム化合物、カルシウム化
合物、鉄化合物はどのような種類のものでもよく、それ
らの中にカリウム、ナトリウム、カルシウム、鉄を含む
もので良い。

【００６１】上記カリウム化合物としては、例えば炭酸
水素カリウム、炭酸カリウム、ほう酸カリウム、りん酸
カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウ
ム、酸化カリウム、しゅう酸カリウム等である。またナ
トリウム化合物としては、例えば、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、ほう酸ナトリウム、りん酸ナトリ
ウム、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウ
ム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム等である。ま
た、前記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カル
シウム、ほう酸カルシウム、りん酸カルシウム、塩化カ
ルシウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カル
シウム、水酸化カルシウム等である。また、前記鉄化合
物としては、例えば、りん酸鉄、塩化鉄、硝酸鉄、硫化
鉄、酸化鉄、水酸化鉄等である。これらの化合物を前記
パラメータの（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）値
が０．６〜１．７の範囲であるように、原料に添加した
後に、次のようにして炭化処理と賦活処理により製造さ
れる。

【００６２】まず炭化処理は活性炭の原料、例えばフェ
ノール樹脂や歴青炭等を不活性雰囲気下、例えば窒素、
アルゴンガス等で４００℃〜７００℃に加熱することで
行う。このときの加熱は加熱開始から０．５〜１．５時
間、好ましくは１時間程度かけて４００℃〜７００℃、
例えば６００℃にまで上昇させ、この後この上昇温度
（炭化温度）例えば６００℃を２．５〜３．５時間好ま
しくは３時間程度そのまま維持し、その後自然放冷する
ものである。そして、本発明の活性炭はこのようにして
得られた炭化物をさらに賦活処理する。この賦活処理
は、水蒸気、酸素、二酸化炭素、もしくはこれらのガス
を２種類以上含んだガス、あるいはさらにこれらのガス
を含んだ窒素、アルゴンガス等を通過させながら８００
℃〜１０００℃に加熱することで行う。このときの加熱
は、加熱開始から０．５〜１．５時間、好ましくは１時
間程度かけて８００℃〜１０００℃、例えば９００℃に
まで上昇させ、この後この賦活温度例えば９００℃を
０．５〜１．５時間好ましくは１時間程度維持し、その
後自然放冷するものである。

【００６３】次に、以上のプロセスで形成される活性炭
の細孔についてもう少し詳細に説明する。

【００６４】炭化時、活性炭の細孔は、まず、活性炭原
料より水や軽質の炭化水素が揮発すると同時に液状のタ
ールが溜出し、これによって、細孔直径Ｄが１００Å以
上の細孔（以下細孔Ｈ_>100という）が形成される。そし
て、賦活時にこの細孔Ｈ_>100の内表面に温度上昇に伴っ
ていち早く細孔直径Ｄが６〜９Åの細孔Ｈ_6?9が形成さ
れるものである。この細孔Ｈ_6?9の形成と共に、細孔Ｈ
_6?9と細孔Ｈ_>100とを接続するエッジ部分は、賦活温度
が高温であるため、熱による活性炭自身の膨張や、活性
炭に含まれるフェノール基等の表面官能基が熱によって
脱離することによって崩れていく。すなわち、エッジ部
分は、賦活による熱の影響が強く、周囲より温度が早く
上昇し、他の部分より早く水蒸気等の賦活ガスと炭素が
反応して、Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂等のガスにより細孔Ｈ
_6?9の入り口周囲のエッジ部分を大きくえぐった状態と
なる。この温度が８００℃以下の場合は供給熱量が十分
でなく、ガス化しないためエッジ部分のえぐりも小さい
ものとなる。従ってせいぜい１０Å以下の直径のえぐり
孔となるにすぎないため、８００℃以下ではＤが１０〜
４０Åの細孔Ｈ_10?40は賦活によってはあまり形成され
ない。従って、このえぐりによってトリハロメタンを動
的状態で吸着させるための導入孔が形成されないため、
動的状態での吸着力に乏しい活性炭となってしまうもの
である。

【００６５】次に、温度が１０００℃以上のときには、
細孔Ｈ_6?9の入り口周囲のエッジ部分のえぐりは非常に
大きく広くなり、これによって細孔Ｈ_10?40の容積が大
きくなるとともに、相対的に細孔Ｈ_6?9の容積が減少す
ることになる。トリハロメタンを吸着する作用をもつ細
孔Ｈ_6?9が減ってしまうため、本来的な吸着力を示す静
的吸着の点で吸着力の低下した活性炭となってしまうも
のである。

【００６６】８００〜１０００℃までの温度範囲では、
温度の高いほどエッジ部分のえぐりが大きくなり、賦活
する温度ごとにＤが６〜９Å以上の同じような細孔径を
持つえぐり孔が多く形成され、少なくともＤが１０〜４
０Åの範囲に１個以上の細孔容積のピーク値が出現する
ことになるものである。そして、賦活温度が高いほど平
均的にみてえぐりが大きくなる。更には、原料の組成の
灰分分布に不均一性もあるため、温度が１０００℃に近
づくほどＤが４０〜５０Åの細孔Ｈ_40?50が形成される
確率が高まり、８００℃で形成される細孔Ｈ_40?50の細
孔容積より結果的に大きい細孔容積となる。この細孔Ｈ
_40?50は導入孔としての口径面積がかなり大きく、拡散
するトリハロメタンを捕集する確率が高くなり、細孔Ｈ
_10?40よりも導入孔の作用がさらに上がって、動的吸着
力を向上させることができるものである。

【００６７】ただし、細孔容積の分布は活性炭の原料と
なる材料、炭化処理、賦活処理を行う際のガスの種類、
炭化温度、賦活温度で微妙に変化するから、上記した炭
化処理、賦活処理のガス、炭化温度、賦活温度等の中で
適宜変更されるべきである。

【００６８】（実施の形態２）次に、本発明の活性炭を
備えた浄水器について説明するが、この発明はこれに限
定されるものではない。

【００６９】図１は本発明の実施の形態２の活性炭を備
えた浄水器の模式図である。

【００７０】図１において、１は浄水器、２は浄水器１
に水道水を供給するための蛇口部、３は蛇口部２に取り
付られた水スイッチ、４は浄水器１内の浄水カートリッ
ジ５に収納された後述する実施例１乃至１３の活性炭、
６は同じく浄水カートリッジ５に設けられた中空糸膜、
７は浄水器１で処理された水道水を排出するための吐出
管である。

【００７１】本実施の形態２の活性炭４を備えた浄水器
１の通水経路について説明する。まず、蛇口部２より供
給された水道水は水スイッチ３を介して導水チューブを
通り、浄水器１に導入される。このとき水スイッチ３は
内蔵されたスイッチにより、水道水を浄水器１に通過さ
せるか、浄水器１を介さずに外に排出するかを選択する
ことができる。さらに浄水器１に水道水が導入される
と、浄水カートリッジ５の下部に配置されている活性炭
４に通水され粒子径の小さな濁質や水中のトリハロメタ
ン等の有害物質が吸着される。その後中空糸膜６によ
り、粒子径の大きな濁質等が除去され、吐出管７を介し
て吐水され、主に飲用水として利用されることとなる。

【００７２】以上のように本実施の形態２の浄水器１
は、優れた吸着特性を有する活性炭４を備えて形成され
ているので、少量の活性炭４で高い浄水能力を得ること
ができ、浄水器１全体のコンパクト化ができる。

【００７３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２〜図６
を用いて説明する。図２は通水吸着量と（ＧＫ＋ＧＮ
ａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）との関係を示す図、図３は通
水吸着量と（ＧＣａ＋ＧＦｅ）との関係を示す図、図４
は通水吸着量と（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）
との関係を示す図、図５は通水吸着量と（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）との関係を示す図、図６は各活性炭の灰分量と通水
時のｐＨ値初期変化量との関係を示す図である。

【００７４】まず、活性炭原料がフェノール樹脂である
実施例１〜７について、これらをまとめた（表１）を参
照しながら以下に説明する。

【００７５】

【表１】

【００７６】（実施例１）フェノール樹脂を原料とし、
炭化処理として不活性雰囲気下、例えば窒素下で、加熱
開始から１時間で５００℃まで昇温し、３時間保持した
後自然放冷した。以上のように得られた炭化物を、賦活
処理として、加熱開始から１時間で９００℃まで昇温
し、水蒸気を含んだ窒素を通過させ１時間保持した後自
然放冷した。

【００７７】このとき（表１）に示すように、金属含有
濃度がＫで１．５ｍｇ／ｇ、Ｎａで０．６ｍｇ／ｇ、Ｃ
ａで１ｍｇ／ｇ、Ｆｅで２．５ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ
＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は０．６となった。ま
た、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は３．５ｍｇ／ｇとなった。

【００７８】以上のようにして得られた活性炭を篩分
し、粒度が６０／１５０メッシュのものを用い各種測定
を行った。ＢＥＴ法により求めた比表面積は１０５０ｍ
ｍ²／ｇであった。

【００７９】金属物の含有量の測定はＩＣＰ発光分析装
置ＯＰＴＩＭＡ ３０００（ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ
製）を用いて行った。

【００８０】灰分量はＪＩＳの蒸発残留物分析に従って
行った。

【００８１】上述の特性を有する活性炭のトリハロメタ
ンの吸着特性はＪＩＳ Ｓ３２０１（１９９９）６．
２．３揮発性有機化合物除去性能試験に準拠した。

【００８２】まず、予め活性炭と０．２μｍフィルター
により浄化処理した水道浄化水に、トリハロメタン類を
１００ｐｐｂ添加したものを調整原水とした。ついで、
体積容量５０ｍｌ、厚さ２０ｍｍの円筒形カラムに上述
の特性を有する活性炭を充填し、前述の調整原水をＳＶ
値９００で活性炭層に通過させた。活性炭層を通過した
流出水中のトリハロメタン類の濃度を、パージ・アンド
・トラップ法で濃縮前処理し、ガスクロマトグラフ質量
分析装置で定量測定した。この時、活性炭層通過前後
で、流入水に対する流出水のトリハロメタン類の水中濃
度が、２０％以上になる点を破過点とし、活性炭の吸着
材としての寿命とした。この時点までに活性炭が吸着し
たトリハロメタン類の量を吸着容量で求めたところ１２
０ｐｐｂ・ｔｏｎであり、トリハロメタン類の吸着容量
が著しく大きいことが判った。

【００８３】（表１）に示すｐＨ値は、トリハロメタン
の通水初期に測定したｐＨ値とその数分後に測定したｐ
Ｈ値との差を表したものであり、その結果は０．２５で
あった。

【００８４】このように実施例１の活性炭は、従来の活
性炭等と比較して通水時のトリハロメタンの吸着容量が
１．０倍とほぼ同等の値であった。

【００８５】（実施例２）フェノール樹脂を原料とし、
炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素下）で、加熱開
始から１時間で５００℃まで昇温し、３時間保持した後
自然放冷した。以上のように得られた炭化物を、賦活処
理として加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水
蒸気を含んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷
した。ＢＥＴ法により求めた比表面積は９５０ｍｍ²／
ｇであった。

【００８６】このとき（表１）の実施例２に示すよう
に、金属含有濃度がＫで２．４０ｍｇ／ｇ、Ｎａで０．
６５ｍｇ／ｇ、Ｃａで１．５５ｍｇ／ｇ、Ｆｅで３．０
ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は０．６７となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
４．５５ｍｇ／ｇとなった。

【００８７】以上のようにして得られた活性炭のうち、
粒度が６０／１５０メッシュのものを試験に使用した。

【００８８】この活性炭を実施例１と同様の方法でトリ
ハロメタンの吸着特性を測定した結果を図２〜図５にま
とめて示している。トリハロメタン類の量を吸着容量は
１３０ｐｐｂ・ｔｏｎであった。

【００８９】（実施例３）活性炭原料としてフェノール
樹脂を使用し、炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素
下）で、加熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３
時間保持した後自然放冷した。次いで、賦活処理として
加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含
んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷した。Ｂ
ＥＴ法により求めた比表面積は１０６０ｍｍ²／ｇであ
った。

【００９０】このとき（表１）の実施例３に示すよう
に、金属含有濃度がＫで４．８５ｍｇ／ｇ、Ｎａで０．
６ｍｇ／ｇ、Ｃａで１．６ｍｇ／ｇ、Ｆｅで３．２５ｍ
ｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）
は１．１２となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は４．
８５ｍｇ／ｇとなった。

【００９１】以上のようにして得られた実施例３の活性
炭のうち、粒度が６０／１５０メッシュのものを用いて
各種測定を行った。

【００９２】以上の特性を有する活性炭を実施例１、２
と同様の方法でトリハロメタンの吸着特性を測定して、
その結果をその他の実施例の結果とまとめて（図２〜図
５）に示している。実施例３の活性炭におけるトリハロ
メタン類の吸着容量は１９５ｐｐｂ・ｔｏｎであった。

【００９３】（実施例４）活性炭原料としてフェノール
樹脂を使用し、炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素
下）で、加熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３
時間保持した後自然放冷した。次いで、賦活処理として
加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含
んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷した。Ｂ
ＥＴ法により求めた比表面積は１０６０ｍｍ²／ｇであ
った。

【００９４】このとき（表１）の実施例４に示すよう
に、金属含有濃度がＫで９．７５ｍｇ／ｇ、Ｎａで３．
２ｍｇ／ｇ、Ｃａで４．８ｍｇ／ｇ、Ｆｅで４．３５ｍ
ｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）
は１．４２となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は９．
１５ｍｇ／ｇとなった。

【００９５】以上のようにして得られた実施例３の活性
炭のうち、粒度が６０／１５０メッシュのものを用い各
種測定を行った。

【００９６】以上の特性を有する活性炭を実施例１、２
と同様の方法でトリハロメタンの吸着特性を測定した結
果を（図２〜図５）にまとめた。トリハロメタン類の量
を吸着容量を求めたところ１１６ｐｐｂ・ｔｏｎであっ
た。

【００９７】トリハロメタンの通水初期に測定したｐＨ
値とその数分後に測定したｐＨ値との差は（表１）に示
すように１．０１であった。

【００９８】（実施例５）活性炭原料としてフェノール
樹脂を使用し、炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素
下）で、加熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３
時間保持した後自然放冷した。次いで、賦活処理として
加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含
んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷した。Ｂ
ＥＴ法により求めた比表面積は１０５０ｍｍ²／ｇであ
った。

【００９９】このとき（表１）の実施例５に示すよう
に、金属含有濃度がＫで１２．０ｍｇ／ｇ、Ｎａで５．
０ｍｇ／ｇ、Ｃａで６．５ｍｇ／ｇ、Ｆｅで４．０ｍｇ
／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
１．６２となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は１０．
５ｍｇ／ｇとなった。

【０１００】以上の特性を有する活性炭を実施例１、２
と同様の方法でトリハロメタンの吸着特性を測定した結
果を（図２〜図５）にまとめた。トリハロメタン類の量
を吸着容量を求めたところ８０ｐｐｂ・ｔｏｎであっ
た。

【０１０１】トリハロメタンの通水初期に測定したｐＨ
値とその数分後に測定したｐＨ値との差は（表１）に示
すように１．４であった。

【０１０２】（実施例６）活性炭原料としてフェノール
樹脂を使用し、炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素
下）で、加熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３
時間保持した後自然放冷した。次いで、賦活処理として
加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含
んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷した。Ｂ
ＥＴ法により求めた比表面積は１０６０ｍｍ²／ｇであ
った。

【０１０３】このとき（表１）の実施例６に示すよう
に、金属含有濃度がＫで１５．０ｍｇ／ｇ、Ｎａで１
４．０ｍｇ／ｇ、Ｃａで７．０ｍｇ／ｇ、Ｆｅで１０．
０ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は１．７１となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
１７ｍｇ／ｇとなった。

【０１０４】以上の特性を有する活性炭を実施例１、２
と同様の方法でトリハロメタンの吸着特性を測定した結
果を（図２〜図５）にまとめた。トリハロメタンの吸着
容量は７５ｐｐｂ・ｔｏｎであった。

【０１０５】（実施例７）活性炭原料としてフェノール
樹脂を使用し、炭化処理として、不活性雰囲気下（窒素
下）で、加熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３
時間保持した後自然放冷した。次いで、賦活処理として
加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含
んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷した。Ｂ
ＥＴ法により求めた比表面積は１０２０ｍｍ²／ｇであ
った。

【０１０６】このとき（表１）の実施例７に示すよう
に、金属含有濃度がＫで３０．０ｍｇ／ｇ、Ｎａで１
５．０ｍｇ／ｇ、Ｃａで７．０ｍｇ／ｇ、Ｆｅで１２．
０ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は２．３７となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
１９ｍｇ／ｇとなった。

【０１０７】以上の特性を有する活性炭を実施例１、２
と同様の方法でトリハロメタンの吸着特性を測定した結
果を（図２〜図５）にまとめた。トリハロメタンの吸着
容量は５２ｐｐｂ・ｔｏｎであり、実施例１〜３と比べ
極端に小さいことが判る。

【０１０８】以上より（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋Ｇ
Ｆｅ）の値が０．６から１．７であれば、通水寿命が高
まることがわかる。さらに、前記（ＧＫ＋ＧＮａ）／
（ＧＣａ＋ＧＦｅ）の値が１．６付近の時に（ＧＣａ＋
ＧＦｅ）の合計量が実施例５の１０．５ｍｇ／ｇを超え
たあたりから、トリハロメタンの吸着容量が低くなるの
で、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）の上限値は１０．５ｍｇ／ｇと
する。

【０１０９】続いて、活性炭原料として石炭を用いた実
施例８〜実施例１１及び、活性炭原料としてフェノール
樹脂を用いた実施例１２、実施例１３について、（表
２）を参照しながら説明する。

【０１１０】

【表２】

【０１１１】（実施例８）石炭を原料として炭化処理し
て、不活性雰囲気下、例えば窒素下で、加熱開始から１
時間で５００℃まで昇温し、３時間保持した後自然放冷
した。以上のように得られた炭化物を、賦活処理とし
て、加熱開始から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気
を含んだ窒素を通過させ１時間保持した後自然放冷し
た。

【０１１２】このとき（表２）の実施例８に示すよう
に、金属含有濃度がＫで１．６５ｍｇ／ｇ、Ｎａで０．
７ｍｇ／ｇ、Ｃａで１．７０ｍｇ／ｇ、Ｆｅで１．５０
ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は０．７３となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
３．２０ｍｇ／ｇとなった。

【０１１３】以上のようにして得られた活性炭を篩分け
し、粒度が６０／１５０メッシュのものを用いて各種測
定を行った。ＢＥＴ法により求めた比表面積は１０５０
ｍｍ ²／ｇであった。

【０１１４】金属物の含有量はＩＣＰ発光分析装置ＯＰ
ＴＩＭＡ ３０００（ＰＥＲＫＩＮＥＬＭＥＲ製）を用
いて行った。これらの結果を図２〜図５にまとめて示し
ている。

【０１１５】上述の特性を有する活性炭のトリハロメタ
に対する吸着性を以下の方法で測定した。まず、予め活
性炭と０．２μｍフィルターにより浄化処理した水道浄
化水に、トリハロメタン類を１００ｐｐｂ添加したもの
を調整原水とした。ついで、体積容量５０ｍｌ、厚さ２
０ｍｍの円筒形カラムに上述の特性を有する活性炭を充
填し、前述の調整原水をＳＶ値９００で活性炭層に通過
させた。活性炭層を通過した流出水中のトリハロメタン
類の濃度を、パージ・アンド・トラップ法で濃縮前処理
し、ガスクロマトグラフ質量分析装置で定量測定した。
この時、活性炭層通過前後で、流入水に対する流出水の
トリハロメタン類の水中濃度が、２０％以上になる点を
破過点とし、活性炭の吸着材としての寿命とした。この
時点までに活性炭が吸着したトリハロメタン類の量を吸
着容量で求めたところ８９ｐｐｂ・ｔｏｎであり、トリ
ハロメタン類の吸着容量が著しく大きいことが判った。

【０１１６】トリハロメタンの通水初期に測定したｐＨ
値とその数分後に測定したｐＨ値との差は（表２）に示
すように０．３８であった。

【０１１７】（実施例９）石炭を原料として炭化処理し
て、不活性雰囲気下（窒素下）で、加熱開始から１時間
で５００℃まで昇温し、３時間保持した後自然放冷し
た。次いで、賦活処理として、加熱開始から１時間で９
００℃まで昇温し、水蒸気を含んだ窒素を通過させ１時
間保持した後自然放冷した。ＢＥＴ法により求めた比表
面積は９５０ｍｍ²／ｇであった。

【０１１８】このとき（表２）の実施例９に示すよう
に、金属含有濃度がＫで４．６０ｍｇ／ｇ、Ｎａで０．
６ｍｇ／ｇ、Ｃａで２．２５ｍｇ／ｇ、Ｆｅで２．００
ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は１．２２となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
４．２５ｍｇ／ｇとなった。

【０１１９】以上のようにして得られた活性炭を篩分け
し、粒度が６０／１５０メッシュのものを用いて各種測
定を行った。ＢＥＴ法により求めた比表面積は１０５０
ｍｍ ²／ｇであった。トリハロメタン類の吸着容量は１
３０ｐｐｂ・ｔｏｎであった。

【０１２０】（実施例１０）石炭を原料として炭化処理
して、不活性雰囲気下（窒素下）で、加熱開始から１時
間で５００℃まで昇温し、３時間保持した後自然放冷し
た。次いで、賦活処理として、加熱開始から１時間で９
００℃まで昇温し、水蒸気を含んだ窒素を通過させ１時
間保持した後自然放冷した。ＢＥＴ法により求めた比表
面積は１０６０ｍｍ²／ｇであった。

【０１２１】このとき（表２）の実施例１０に示すよう
に、金属含有濃度がＫで９．７５ｍｇ／ｇ、Ｎａで３．
５０ｍｇ／ｇ、Ｃａで４．８０ｍｇ／ｇ、Ｆｅで４．３
５ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は９．１５となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦｅ）は
４．２５ｍｇ／ｇとなった。

【０１２２】以上の特性を有する活性炭を前記実施例と
同様の方法によりトリハロメタンの吸着特性を測定した
結果を図２〜図５にまとめている。トリハロメタン類の
吸着容量を求めたところ１００ｐｐｂ・ｔｏｎであり、
トリハロメタンの通水初期に測定したｐＨ値とその数分
後に測定したｐＨ値との差は（表２）に示すように０．
７９であった。

【０１２３】（実施例１１）石炭を原料として炭化処理
して、不活性雰囲気下（窒素下）で、加熱開始から１時
間で５００℃まで昇温し、３時間保持した後自然放冷し
た。次いで、賦活処理として、加熱開始から１時間で９
００℃まで昇温し、水蒸気を含んだ窒素を通過させ１時
間保持した後自然放冷した。ＢＥＴ法により求めた比表
面積は１０６０ｍｍ²／ｇであった。

【０１２４】このとき（表２）の実施例１１に示すよう
に、金属含有濃度がＫで１２．５０ｍｇ／ｇ、Ｎａで
５．５０ｍｇ／ｇ、Ｃａで５．００ｍｇ／ｇ、Ｆｅで
５．３０ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ
＋ＧＦｅ）は１．７５となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は１０．３ｍｇ／ｇとなった。この活性炭でトリハ
ロメタン類の吸着容量を求めたところ７５ｐｐｂ・ｔｏ
ｎであった。

【０１２５】（実施例１２）活性炭原料として石炭を使
用し、炭化処理して、不活性雰囲気下（窒素下）で、加
熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３時間保持し
た後自然放冷した。次いで、賦活処理として、加熱開始
から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含んだ窒素
を通過させ１時間保持した後自然放冷した。ＢＥＴ法に
より求めた比表面積は１０５０ｍｍ²／ｇであった。

【０１２６】このとき（表２）の実施例１２に示すよう
に、金属含有濃度がＫで１６．００ｍｇ／ｇ、Ｎａで１
５．００ｍｇ／ｇ、Ｃａで５．００ｍｇ／ｇ、Ｆｅで１
２．００ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ
＋ＧＦｅ）は１．８２となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は１７．０ｍｇ／ｇとなった。トリハロメタン類の
吸着容量は１３０ｐｐｂ・ｔｏｎであった。トリハロメ
タンの通水初期に測定したｐＨ値とその数分後に測定し
たｐＨ値との差は（表２）に示すように１．５５であっ
た。

【０１２７】（実施例１３）活性炭原料として石炭を使
用し、炭化処理として不活性雰囲気下（窒素下）で、加
熱開始から１時間で５００℃まで昇温し、３時間保持し
た後自然放冷した。次いで、賦活処理として、加熱開始
から１時間で９００℃まで昇温し、水蒸気を含んだ窒素
を通過させ１時間保持した後自然放冷した。ＢＥＴ法に
より求めた比表面積は１０６０ｍｍ²／ｇであった。

【０１２８】このとき（表２）の実施例１３に示すよう
に、金属含有濃度がＫで３０．００ｍｇ／ｇ、Ｎａで１
５．００ｍｇ／ｇ、Ｃａで１４．５０ｍｇ／ｇ、Ｆｅで
５．００ｍｇ／ｇであり、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ
＋ＧＦｅ）は２．３１となった。また、（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）は１９．５０ｍｇ／ｇとなった。この試験において
は粒度が６０／１５０メッシュのものを用いた。トリハ
ロメタン類の吸着容量は５２ｐｐｂ・ｔｏｎであった。

【０１２９】（実施例１４）図６は前記実施例１〜１３
における各活性炭の灰分量と、この活性炭を浄水材に適
用した際における通水時のｐＨ値初期変化量との関係を
示す図であり、黒丸（●）はフェノール樹脂を、白四角
（□）は石炭を活性炭材料とした場合のデータである。
活性炭原料を石炭とした場合、灰分量が０．６８％以内
であれば、ｐＨ値初期変化量が１以下となる。また、フ
ェノール樹脂の場合は灰分量が０．５５％以内であれば
よい。

【０１３０】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、これによって以下の効果を有する。

【０１３１】（１）クロロホルム（分子直径５Å）で代
表されるトリハロメタンの静的吸着特性に優れた細孔直
径Ｄが６Å〜９Åの範囲の細孔を多くすることができる
ので、トリハロメタン分子と活性炭表面との分子間力が
強く働き、トリハロメタンの吸着容量を大きくすること
ができる。

【０１３２】（２）細孔直径Ｄが１０Å〜５０Åの範囲
の細孔も多くできるので、この細孔が６Å〜９Åの大き
さのトリハロメタンの導入孔となり、動的吸着特性が向
上され吸着容量がさらに大きくなり、濁度成分や残留塩
素、色度成分、臭気成分等、その他の吸着特性にも優れ
る。

【０１３３】（３）（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋ＧＦ
ｅ）及び（ＧＣａ＋ＧＦｅ）がそれぞれ特定範囲に設定
されるので、活性炭における細孔径分布が所定範囲にす
ることができ、トリハロメタン及び臭気成分の両者を過
不足なく良好に吸着して除去することができる。

【０１３４】本発明の請求項２に記載の発明によれば、
これによって請求項１の効果に加えて以下の効果を有す
る。

【０１３５】（１）細孔径分布を制御する際に弊害とな
る不純物量が削減され、活性炭の細孔径分布の制御を容
易に行うことができる。

【０１３６】（２）余分な成分が少なくなるので、活性
炭原料の各成分調整を容易にすることができ、細孔径分
布や、密度、強度等の特性を良好に維持させることがで
きる。

【０１３７】（３）金属系不純物を少なくできるため、
浄水器等に活性炭を使用した場合に、これらの成分が処
理水中溶出するようなことがなく、味覚を損なうことが
なくしかも、安全である。

【０１３８】本発明の請求項３に記載の発明によれば、
これによって請求項１又は２の効果に加えて、以下の効
果を有する。

【０１３９】（１）全世界に産地が広がっている鉱物を
用いて安定に供給されるので、低原価活性炭を製造する
ことができる。

【０１４０】（２）灰分の少ない鉱物を使用するので金
属系不純物が少なく、飲料水の浄化器等に安全に使用で
きる。

【０１４１】（３）成分が安定した原料を用いた場合
は、これら種々の原料の所定量を秤量、混合して、所定
の成分構成を有する活性炭を容易に調整することができ
る。

【０１４２】本発明の請求項４に記載の発明によれば、
これによって請求項１の効果に加えて以下の効果を有す
る。

【０１４３】（１）灰分が少なくなるので、金属系不純
物が少なく安全であり容易に活性炭の構造調整ができ
る。

【０１４４】（２）浄水器の浄水材として用いた場合に
おける、初期通水時のｐＨの調整のため洗浄方法を簡便
にすると共に、洗浄時間を短縮できる。

【０１４５】（３）全世界に産地が広がっている歴青炭
を用いることで安価に活性炭を製造できる。

【０１４６】本発明の請求項５に記載の発明によれば、
これによって請求項１又は２の効果に加えて、以下の効
果を有する。

【０１４７】（１）炭化、賦活処理時に熱硬化性樹脂が
硬化して、熱処理によるガス化等により微細孔を形成し
て活性炭化し、材料の多様化を図ることができる。

【０１４８】（２）原料成分の調整が容易にできるの
で、成分調整された原料を用いて、活性炭における微細
孔径分布を所定の範囲に効果的に制御することができ
る。

【０１４９】（３）熱硬化性樹脂を用いるので、粉末
状、破砕状、球状、粒状、繊維状への賦形が容易であ
り、種々の形式の浄水器等に適合した形状の活性炭を低
原価で製造して提供できる。

【０１５０】本発明の請求項６に記載の発明によれば、
これによって請求項５に記載の効果に加えて以下の効果
を有する。

【０１５１】（１）トリハロメタン類に対して高い吸着
特性を有するフェノール樹脂を原料として、活性炭の吸
着能力を高めたことで、材料コストの高い活性炭のラン
ニングコストを下げることを実現できる。

【０１５２】（２）活性炭原料に金属不純物が少ないた
め安全性が高く、しかも構造調整による細孔分布の設計
を特に容易に行うことができる。

【０１５３】本発明の請求項７に記載の浄水器によれ
ば、これにより以下の効果を有する。

【０１５４】（１）トリハロメタン類の吸着に必要な活
性炭量を低減することができ、浄水器等に使用されるカ
ートリッジなどの活性炭充填必要量が減少するので、カ
ートリッジの小型化・長寿命化が実現できる。

【０１５５】（２）活性炭表面に吸着帯を形成し、吸着
帯中を被処理水が通過する、水中のトリハロメタン類の
浄化において、活性炭単位重量当たりの吸着容量が平衡
吸着量に対して低く、活性炭の吸着性能が十分に発揮さ
れていないという課題に対し、その細孔径分布をトリハ
ロメタンや色素成分を共に効果的に捕捉できる範囲に設
計して活性炭を製造することで、吸着容量を従来の技術
に対して大きく向上させることができる。

【０１５６】（３）このような活性炭を浄水材として用
いるので、水道水中のトリハロメタン類や他の有害成分
を効果的除去でき、しかも、吸着能力の高い浄水材を用
いるのでコンパクトな浄水器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態２の活性炭を備えた浄水器
の模式図

【図２】通水吸着量と（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋Ｇ
Ｆｅ）との関係を示す図

【図３】通水吸着量と（ＧＣａ＋ＧＦｅ）との関係を示
す図

【図４】通水吸着量と（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ＋Ｇ
Ｆｅ）との関係を示す図

【図５】通水吸着量と（ＧＣａ＋ＧＦｅ）との関係を示
す図

【図６】各活性炭の灰分量と通水時のｐＨ値初期変化量
との関係を示す図

【符号の説明】

１ 浄水器 ２ 蛇口部 ３ 水スイッチ ４ 活性炭 ５ 浄水カートリッジ ６ 中空糸膜 ７ 吐口管

フロントページの続き (72)発明者 平石 裕二 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 AB11 BA02 BB01 BC01 CA13 DB05 4G046 HA03 HA05 HB05 HB07 HC09 4G066 AA05B AA05C AA13B AA16B AA27A AA27B AA33A AA35A AA36A AA39A AA43A AA47A AA53A AA66A AC11A AC22A AC23A AC25A BA23 CA31 DA07 FA18 FA23

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属成分を含む活性炭原料を炭化、賦活し
   て、所定径分布を有した細孔を形成させた活性炭であっ
   て、 前記活性炭の単位重量当たりのカリウム、ナトリウム、
   カルシウム、鉄の含有重量をそれぞれＧＫ、ＧＮａ、Ｇ
   Ｃａ、ＧＦｅとしたとき、（ＧＫ＋ＧＮａ）／（ＧＣａ
   ＋ＧＦｅ）が０．６〜１．７であり、かつ（ＧＣａ＋Ｇ
   Ｆｅ）が３．２〜１０．５ｍｇ／ｇであることを特徴と
   する活性炭。
2. 【請求項２】前記活性炭原料の灰分が０．１％以下であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の活性炭。
3. 【請求項３】前記活性炭原料が、無煙炭、歴青炭、亜歴
   青炭、褐炭等の鉱物であることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の活性炭。
4. 【請求項４】前記活性炭原料が、石炭であってその灰分
   が０．６８％以下であることを特徴とする請求項１に記
   載の活性炭。
5. 【請求項５】前記活性炭原料が熱硬化性樹脂であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の活性炭。
6. 【請求項６】前記熱硬化性樹脂がフェノール樹脂である
   ことを特徴とする清求項５に記載の活性炭。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１項に記載の活
   性炭を浄水材として備えていることを特徹とする浄水
   器。