JP3828132B2 - 浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 - Google Patents
浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3828132B2 JP3828132B2 JP2004345836A JP2004345836A JP3828132B2 JP 3828132 B2 JP3828132 B2 JP 3828132B2 JP 2004345836 A JP2004345836 A JP 2004345836A JP 2004345836 A JP2004345836 A JP 2004345836A JP 3828132 B2 JP3828132 B2 JP 3828132B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- purification
- solution
- anion
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
カルシウムを含む溶液としては、石灰水、石灰乳の他、酢酸カルシウム溶液や塩化カルシウム溶液等が挙げられ、カルシウムとして0.03〜30重量%、より好ましくは0.1〜7.0重量%含まれるものが好適である。
前記原料を接触させる溶液として吸着対象陰イオンとイオン交換可能な陰イオン(例えば塩化物イオン等)をほとんど含まずカルシウムイオンを含む溶液(例えば石灰水や石灰乳等)を用いる場合、前記原料としては、カルシウムを導入した後炭化すると、その炭化物の微細孔に100nm以下の粒径のCa化合物が無数に形成されるようなものが好ましい。
また、吸着対象陰イオンとイオン交換可能な陰イオン(例えば塩化物イオン等)とカルシウムイオンを共に含む溶液(例えば塩化カルシウム溶液や酢酸カルシウム溶液等)を用いる場合は、前記原料として、溶液に浸漬する際、溶液が染み込み易いようなものが望ましい。
〔試験方法〕
硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の硝酸溶液および亜硝酸溶液50mL(標準液)をそれぞれ5つ用意し、
(1)木質チップ5を700℃で炭化させた比較例に用いる木炭9を200mg、
(2)木質チップ5を700℃で炭化させた木炭を1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬させた後、水洗いした比較例に用いる塩化鉄木炭200mg、
(3)木質チップ5を700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた後、水洗いした酸処理木炭9Sを200mg、
(4)木質チップ5を5重量%の石灰水18に浸漬した後700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させたCa導入酸処理木炭21Sを200mg、
(5)比較例に用いる陰イオン交換樹脂200mgの5つのサンプルを、それぞれ対応する標準液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、硝酸溶液および亜硝酸溶液中の硝酸性窒素の濃度および亜硝酸性窒素の濃度をそれぞれ測定し、吸着量を計算した。
図6は、上記各サンプルの硝酸性窒素および亜硝酸性窒素吸着能の比較を表す。
(1)の700℃炭化の木炭9は、硝酸性窒素および亜硝酸性窒素をほとんど吸着しないのに対して、(2)の塩化鉄木炭は、硝酸性窒素および亜硝酸性窒素をそれぞれ2.75mg/gおよび2.35mg/g吸着した。また、(3)の酸処理木炭9Sは、硝酸性窒素および亜硝酸性窒素をそれぞれ2.50mg/gおよび2.20mg/g吸着した。(5)の陰イオン交換樹脂は、硝酸性窒素および亜硝酸性窒素をそれぞれ10.80mg/gおよび10.00mg/g吸着した。一方、木質チップ5を石灰水18に浸漬した後炭化し、続いて、HCl溶液に浸漬させてなる(4)のCa導入酸処理木炭21Sは、硝酸性窒素および亜硝酸性窒素をそれぞれ10.75mg/gおよび9.80mg/g吸着し、(5)の陰イオン交換樹脂と同等以上の吸着能力を示した。
〔試験方法〕
前記硝酸性窒素吸着試験を行った後の酸処理木炭9SまたはCa導入酸処理木炭21Sの試料を1mol/LのKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換して硝酸性窒素濃度が50mg/Lの硝酸溶液50mLを用意し、水洗いした200mgの前記試料の1回目の再生試験を行った。すなわち、前記試料を硝酸溶液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記硝酸溶液中の硝酸性窒素濃度を測定し、吸着量を計算する1回目の再生試験を前記試料を用いて行った。
酸処理木炭9Sによる硝酸性窒素の吸着量
初回…2.5mg/g
再生1回目…2.5mg/g
再生2回目…2.4mg/g
再生3回目…2.5mg/g
Ca導入酸処理木炭21Sによる硝酸性窒素の吸着量
初回…10.8mg/g
再生1回目…10.6mg/g
再生2回目…10.9mg/g
再生3回目…10.7mg/g
〔試験方法〕
フッ化物イオン濃度が50mg/Lの溶液50mL(標準液)を用意し、
(1)木質チップ5を700℃で炭化させた比較例に用いる木炭9Sを100mg、
(2)木質チップ5を700℃で炭化させた木炭を1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬させた後、水洗いした比較例に用いる塩化鉄木炭100mg、
(3)木質チップ5を700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた後、水洗いした酸処理木炭9Sを100mg、
(4)木質チップ5を5重量%の石灰水に浸漬した後700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させたCa導入酸処理木炭21Sを100mg、
(5)比較例に用いる陰イオン交換樹脂100mgの5つのサンプルを、それぞれ対応する標準液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記溶液中のフッ化物イオン濃度をそれぞれ測定し、吸着量を計算した。
図7は、上記各サンプルのフッ化物イオン吸着能の比較を表す。
(1)の700℃炭化の木炭は、フッ化物イオンをほとんど吸着しないのに対して、(2)の塩化鉄木炭は、7.50mg/gのフッ化物イオンを吸着した。また、(3)の酸処理木炭9Sは、5.00mg/gのフッ化物イオンを吸着した。(5)の陰イオン交換樹脂は、8.50mg/gのフッ化物イオンを吸着した。一方、木質チップ5を石灰水に浸漬した後炭化し、続いて、HCl溶液に浸漬させてなる(4)のCa導入酸処理木炭21Sは、19.00mg/gのフッ化物イオンを吸着し、(5)の陰イオン交換樹脂を大きく超える吸着能力を示した。
〔試験方法〕
次に、前記フッ素吸着試験を行った後の酸処理木炭9SまたはCa導入酸処理木炭21Sの試料を1mol/Lの塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換してフッ化物イオン濃度が50mg/Lの溶液50mLを用意し、前記水洗いした200mgの前記試料の1回目の再生試験を行った。すなわち、前記試料を前記溶液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記溶液中のフッ化物イオン濃度を測定し、吸着量を計算する1回目の再生試験を前記試料を用いて行った。
酸処理木炭9Sによるフッ化物イオンの吸着量
初回…2.5mg/g
再生1回目…2.5mg/g
再生2回目…2.4mg/g
再生3回目…2.5mg/g
Ca導入酸処理木炭21Sによるフッ化物イオンの吸着量
初回…18.7mg/g
再生1回目…18.2mg/g
再生2回目…18.9mg/g
再生3回目…18.6mg/g
(1)木質チップ5を700℃で1時間加熱し炭化させて得られた木炭
(2)木質チップ5を700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬し水洗いして得られた塩化鉄木炭
(3)陰イオン交換樹脂
(4)木質チップ5を10重量%のBaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたBaCl2 炭
(5)木質チップ5を10重量%のBaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理BaCl2 炭
(6)木質チップ5を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたCaCl2 炭
(7)木質チップ5を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理CaCl2 炭
の計七つのサンプルを2組用意した。なお、(4)〜(7)のサンプルは上記浄化材1に相当するものであり、(1)〜(3)のサンプルは浄化材1と比較するためのものである。
初回 …9.5mg/g
再生一回目…9.0mg/g
再生二回目…9.1mg/g
再生三回目…8.8mg/g
であった。以上のことから、硝酸性窒素の吸着に使用した浄化材1(CaCl2 炭)は、濃いKCl(またはNaCl)溶液で洗浄しさらに水洗いすれば再生することが確認された。これは、硝酸性窒素を吸着したCaCl2 炭をKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、CaCl2 炭から硝酸性窒素が除去され、この除去された硝酸性窒素に代わってCl- が官能基に結合されるためであると考えられる。また、上記再生試験の結果から、浄化材1(CaCl2 炭)は、KCl(またはNaCl)溶液を用いた洗浄と水洗いとを行うことにより再生させれば、硝酸性窒素の吸着に複数回使用することができることも確認された。なお、前記浄化材1(CaCl2 炭)を亜硝酸性窒素の吸着に使用した場合でも、再生する原理は同じである。
初回 …11.0mg/g
再生一回目…11.0mg/g
再生二回目…10.8mg/g
再生三回目…10.8mg/g
であった。以上のことから、炭化後にHCl溶液に浸漬処理して得られる浄化材1(HCl処理CaCl2 炭)についても、硝酸性窒素の吸着に使用後、濃いKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが確認された。また、HCl溶液への浸漬処理によって向上したHCl処理CaCl2 炭の硝酸性窒素吸着能は、KCl(またはNaCl)溶液を用いた洗浄と水洗いとを行ってHCl処理CaCl2 炭を繰り返し再生させても持続すること(向上したままであること)が確認された。
初回 …22.5mg/g
再生一回目…22.4mg/g
再生二回目…21.7mg/g
再生三回目…21.9mg/g
であった。以上のことから、フッ化物イオンの吸着に使用した浄化材1(CaCl2 炭)は、濃い塩酸(または硫酸)で洗浄しさらに水洗いすれば再生することが確認された。これは、フッ化物イオンを吸着したCaCl2 炭を塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いすることにより、CaCl2 炭からフッ化物イオンが除去され、この除去されたフッ化物イオンに代わってCl- (またはSO4 2- )が官能基に結合されるためであると考えられる。また、上記再生試験の結果から、浄化材1(CaCl2 炭)は、塩酸(または硫酸)を用いた洗浄と水洗いとを行うことにより再生させれば、フッ化物イオンの吸着に複数回使用することができることも確認された。
初回 …32.0mg/g
再生一回目…31.5mg/g
再生二回目…31.4mg/g
再生三回目…31.2mg/g
であった。以上のことから、炭化後にHCl溶液に浸漬処理して得られる浄化材1(HCl処理CaCl2 炭)についても、フッ化物イオンの吸着に使用後、塩酸(または硫酸)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが確認された。また、HCl溶液への浸漬処理によって向上したHCl処理CaCl2 炭のフッ化物イオン吸着能は、塩酸(または硫酸)を用いた洗浄と水洗いとを行ってHCl処理CaCl2 炭を繰り返し再生させても持続すること(向上したままであること)が確認された。
5 原料植物
9,21 炭化物
9S,21S 炭素材料
40,70 上水浄化装置
Claims (12)
- 原料植物を炭化処理して得られる炭化物(ただし活性炭を除く)に酸溶液を接触させることにより、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させて陰イオン吸着特性を持たせた炭素材料からなるか、または前記炭素材料を含むことを特徴とする浄水器用を除く上水用浄化材。
- カルシウム導入処理した原料植物を炭化処理して得られる炭化物に酸溶液を接触させることにより、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させて陰イオン吸着特性を持たせた炭素材料からなるか、または前記炭素材料を含むことを特徴とする浄水器用を除く上水用浄化材。
- 原料植物にカルシウムイオンを含む溶液を接触させることにより前記カルシウム導入処理がなされている請求項2に記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 酸溶液の濃度が0.01mol/L以上である請求項1〜3のいずれかに記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 金属塩化物を導入処理した原料植物を炭化処理することにより、その炭化物に吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させて陰イオン吸着特性を持たせた炭素材料からなるか、または前記炭素材料を含むことを特徴とする浄水器用を除く上水用浄化材。
- 前記炭化物内に結合される金属塩化物を灰分として2%〜25%含有させてある請求項5に記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 前記炭化物を水および/または酸に接触させてある請求項5または6に記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 前記金属塩化物がCaCl2 またはBaCl2 である請求項5〜7のいずれかに記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 原料植物の炭化処理温度が400℃〜1000℃である請求項1〜8のいずれかに記載の浄水器用を除く上水用浄化材。
- 吸着対象の陰イオンを吸着した請求項1〜9のいずれかに記載の上水用浄化材から、吸着した陰イオンが除去されるととともに、次の吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを前記除去した陰イオンに替えて結合させてなる浄水器用を除く上水用浄化材。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の上水用浄化材を用いて上水を浄化することを特徴とする上水浄化方法。
- 上水流路に請求項1〜10のいずれかに記載の上水用浄化材を設け、上水を浄化するように構成してあることを特徴とする上水浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004345836A JP3828132B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-11-30 | 浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003407705 | 2003-12-05 | ||
JP2004074091 | 2004-03-16 | ||
JP2004345836A JP3828132B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-11-30 | 浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005296929A JP2005296929A (ja) | 2005-10-27 |
JP2005296929A5 JP2005296929A5 (ja) | 2006-02-23 |
JP3828132B2 true JP3828132B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=35329117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004345836A Expired - Fee Related JP3828132B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-11-30 | 浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3828132B2 (ja) |
-
2004
- 2004-11-30 JP JP2004345836A patent/JP3828132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005296929A (ja) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100834410B1 (ko) | 음이온 흡착 탄소 재료와 그 제조 방법 | |
JP3828133B2 (ja) | 浄水器用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに浄水器 | |
JP3828132B2 (ja) | 浄水器用を除く上水用浄化材およびこれを用いた上水浄化方法並びに上水浄化装置 | |
JP2007099619A (ja) | 土壌改良肥料およびこれを用いた植物栽培方法 | |
JP3828130B2 (ja) | 下水処理場用浄化材およびこれを用いた下水浄化方法並びに下水処理設備 | |
JP3828136B2 (ja) | 養殖場用浄化材およびこれを用いた養殖場浄化方法並びに養殖場浄化装置 | |
JP3828131B2 (ja) | 下水処理場用を除く排廃水処理用浄化材およびこれを用いた排廃水浄化方法並びに排廃水処理装置 | |
JP3828134B2 (ja) | 農牧地排水浄化材およびこれを用いた農牧地排水浄化方法 | |
JP2005296929A5 (ja) | ||
JP2005296930A5 (ja) | ||
JP2005296933A5 (ja) | ||
JP2005296926A5 (ja) | ||
JP3718517B1 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料およびその製造方法 | |
CN101185877B (zh) | 阴离子吸附用炭材料及其制造方法和制造装置 | |
JP2005296931A5 (ja) | ||
JP3828135B2 (ja) | 養殖場用を除く水槽水浄化材並びにこれを用いた水槽水浄化方法および装置 | |
JP2005296928A5 (ja) | ||
JP3822888B2 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料の製造装置 | |
JP3790536B2 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料ならびにその製造方法 | |
JP3790538B2 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料ならびにその製造方法 | |
JP3822894B2 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料の製造装置 | |
JP3718520B2 (ja) | 陰イオン吸着炭素材料とその製造方法 | |
JP4001886B2 (ja) | 土壌改良肥料およびこれを用いた植物栽培方法 | |
JP2005296932A5 (ja) | ||
JP2006061770A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060106 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20060207 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20060313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3828132 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |