JPH0834605A

JPH0834605A - 浄水用吸着材

Info

Publication number: JPH0834605A
Application number: JP6194770A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Otowa; 利郎音羽
Original assignee: Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】脱塩素能力がすぐれかつトリハロメタン除去
能力も有する浄水用吸着材を提供することを目的とす
る。【構成】炭素原料を水酸化アルカリにより賦活して得
られる高表面積活性炭を熱処理し、表面官能基の大部分
を除去して高表面積低表面官能基量活性炭となす。ＢＥ
Ｔ比表面積は１５００m²/g以上であり、表面の含酸素官
能基量は６０meq/100g以下、その含酸素官能基のうちの
カルボキシル基量は５meq/100g以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱塩素能力がすぐれか
つトリハロメタン除去能力も良好な浄水用吸着材に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】浄水器用の活性炭として、石炭、木屑、
ヤシ殻などを水蒸気により賦活した活性炭、あるいはそ
の活性炭に微量の銀を添着して抗菌性を付与した活性炭
などが使用されている。

【０００３】活性炭としては、水蒸気賦活に代えて水酸
化アルカリで賦活した高表面積活性炭も知られている。

【０００４】たとえば、特公昭６２−６１５２９号公報
（米国特許第４０８２６９号明細書に対応）には、炭素
原料として石油コークスまたはこれと石炭との混合物を
用い、この炭素原料と含水水酸化カリウム粒子とを混合
した後、予備假焼装置で加熱して脱水し、ついで假焼装
置で加熱して活性化することにより、ＢＥＴ比表面積が
２３００m²/gを越える高表面積を有する活性炭を製造す
る方法が示されており、用途の一つとして水処理につい
ても言及がある。

【０００５】本出願人の出願にかかる特開平２−９７４
１４号公報（米国特許第５０６４８０５号明細書に対
応）には、炭素原料としてヤシ殻チャー、賦活剤として
含水水酸化カリウムを用い、これらヤシ殻チャーと含水
水酸化カリウムとを重量比で１：２〜１：６の割合で混
合すると共に、活性化可能な温度で加熱処理して高品質
活性炭を製造する方法が示されており、用途の一つとし
て水処理についても言及がある。

【０００６】そのほか、浄水器にかかるものではない
が、空気を窒素と酸素とに分離する活性炭として、微細
孔を有する分子篩炭素（ＭＳＣと呼ばれている）も開発
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】水蒸気賦活法による通
常の活性炭は、現在においては各用途別に製造条件が最
適化されているが、脱塩素能力やトリハロメタンの除去
能力には限界があり、現在以上の浄水能力の向上は望み
えない。

【０００８】炭素原料を水酸化アルカリで賦活して得ら
れる高表面積活性炭は、本発明者の研究によれば、脱塩
素能力はすぐれているものの、トリハロメタンを除去す
る目的には不充分な効果しか得られないことが判明し
た。

【０００９】微細孔を有する分子篩炭素は、水蒸気賦活
法による通常の活性炭よりもさらに脱塩素能力が劣ると
いう限界がある。そしてこの分子篩炭素は、トリハロメ
タンを吸着するのに適した細孔サイズを有するものの、
ＢＥＴ比表面積がたとえば３００〜５００m²/g程度と小
さい上、液相で用いる場合は溶質の拡散速度が遅すぎる
ため、これを浄水用途に用いてもトリハロメタンの吸着
除去効果は期待するほどではない。

【００１０】浄水用途、殊に浄水器用途の吸着材は、最
小限の容積で必要な脱塩素能力およびトリハロメタン除
去能力を有することが不可欠であり、そのような要請に
応える吸着材の開発が強く望まれている。

【００１１】本発明は、このような背景下において、脱
塩素能力がすぐれかつトリハロメタン除去能力も有する
浄水用吸着材を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の浄水用吸着材
は、炭素原料を水酸化アルカリにより賦活して得られる
活性炭であって、ＢＥＴ比表面積が１５００m²/g以上で
あり、表面の含酸素官能基量が６０meq/100g以下でかつ
その含酸素官能基のうちのカルボキシル基量が５meq/10
0g以下である高表面積低表面官能基量活性炭からなるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】以下本発明を詳細に説明する。

【００１４】高表面積低表面官能基量活性炭は、炭素原
料を水酸化アルカリにより賦活することにより高表面積
活性炭を得、ついでこの高表面積活性炭の表面に存在す
る含酸素官能基を一定限度以下にまで除去することによ
り得られる。

【００１５】炭素原料としては、たとえば、石炭、石炭
コークス、石油コークス、ヤシ殻チャー、合成樹脂な
ど、あるいはこれらの混合物などが用いられる。炭素原
料は、１０メッシュ篩上の粗粒のものや１００メッシュ
篩下の微粉状のものを用いることも可能であるが、実質
的に１０〜１００メッシュのものを用いると、ＢＥＴ比
表面積の極めて大きい高表面積活性炭を取得することが
できる。

【００１６】水酸化アルカリとしては、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウ
ムあるいはこれらの混合物が用いられる。水酸化アルカ
リは、含水率２〜２５重量％程度の水酸化アルカリを用
いることが望ましいが、さらに含水率の大きいものを用
いることもできる。含水率が２重量％未満では溶融温度
が高いため操作性が悪くなり、一方含水率が極端に大き
くなると賦活機能が低下する傾向がある。

【００１７】炭素原料と水酸化アルカリとの混合に際し
ての量的割合は、この順に重量比で１：２〜１：６、好
ましくは１：３〜１：５の範囲から選択することが望ま
しい。水酸化アルカリの過少は賦活不足を招き、水酸化
アルカリの過多は得られる活性炭の脆化を招く。

【００１８】炭素原料と水酸化アルカリとの混合に際し
ては、反応炉にまず含水水酸化アルカリを仕込み、その
溶融温度以上に加熱して溶融し、その溶融液に炭素原料
を投入して両者を混合することが望ましい。これにより
両者の接触が最も効率的になされる。ただし、反応炉に
炭素原料と含水水酸化アルカリを仕込んでから加熱し
て、後者を加熱溶融することも可能である。

【００１９】炭素原料と含水水酸化アルカリとを混合し
た後は、炭素原料の活性化可能な温度で加熱処理する。
活性化可能な温度とは、通常４８０℃以上であり、特に
５００〜９００℃が好ましい。加熱は一定温度で行って
もよく、当初は比較的低い温度で、ついで昇温して比較
的高い温度で加熱するようにしてもよい。加熱中は必要
に応じ間歇的にあるいは連続的に撹拌を行う。加熱処理
は、バッチ、連続のいずれの方法で行ってもよい。

【００２０】加熱処理終了後は、生成物を反応炉から取
り出し、洗浄、乾燥して高表面積活性炭を得、必要に応
じて造粒する。

【００２１】このようにして得た高表面積活性炭のＢＥ
Ｔ比表面積は、条件によっては１５００m²/g未満のもの
も得られるが、本発明の目的には比表面積が１５００m²
/g以上、好ましくは１７００m²/g以上、殊に２０００m²
/g以上のものを用いる。

【００２２】この高表面積活性炭は、脱塩素能力はすぐ
れているものの、トリハロメタンの除去能力が劣ってい
る。そこで、高表面積活性炭の高い表面積および脱塩素
能力を低下させることなくトリハロメタンの除去能力を
上げることが必要となるが、この課題は、高表面積活性
炭を熱処理して、その表面に存在する含酸素官能基を一
定限度以下にまで除去することにより達成される。

【００２３】このときの熱処理は、窒素ガス、稀ガスな
どの不活性ガス中、６００〜９００℃、１〜３時間程度
の条件で行うのが適当である。

【００２４】この熱処理により高表面積活性炭の表面の
含酸素官能基量は著減するので、本発明においては、熱
処理条件を選ぶことにより、含酸素官能基量が６０meq/
100g以下（好ましくは５０meq/100g以下、殊に４０meq/
100g以下）でかつその含酸素官能基のうちのカルボキシ
ル基量が５meq/100g以下（殊にほぼ０）になるようにす
る。なおカルボキシル基以外の含酸素官能基とは、主と
してラクトン基および水酸基である。

【００２５】このようにして目的とする高表面積低表面
官能基量活性炭が得られるので、これを浄水用途、殊に
浄水器用途の吸着材として用いる。

【００２６】上述の高表面積低表面官能基量活性炭から
なる本発明の浄水用吸着材は、他の活性炭と併用するこ
ともできる。そのような他の活性炭のうち好適なものの
一例は、炭素原料を水酸化アルカリにより賦活して得た
ＢＥＴ比表面積１５００m²/g以上の高表面積活性炭に有
機質材料を添着したのち炭化処理して得られる添着活性
炭である。

【００２７】有機質材料としては、炭化可能でかつ溶媒
に溶解または分散するもの、たとえば、水溶性有機質材
料（ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリ
アクリル酸塩、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレ
ンオキサイド、カルボキシビニルポリマー、ビニルアル
コール系ポリマー、デンプン類、メチルセルロース、エ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、アルギン酸塩、ゼラチン、カゼイン、デキストリ
ン、デキストラン、キサンタンガム、グアーガム、カラ
ギーナン、マンナン、トラガントガム、アラビアガム、
水溶性アクリル共重合体、水溶性ポリエステル、フェノ
ール樹脂初期縮合物、木材・パルプ・製紙工場における
廃液含有物または中間生成物、ショ糖・デンプン工場に
おける廃液含有物または中間あるいは最終生成物、接着
剤・繊維工場における廃液含有物等）、有機溶剤可溶性
有機質材料（ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、アクリル
系樹脂、アセチルセルロース、石油または石炭誘導体
（たとえば、多環式芳香族化合物、複素環式化合物のう
ち比較的分子量が大きいもの））、コールタールピッチ
などがあげられる。なお上記で例示したもののうちポリ
マーは、重合度の低いものやオリゴマーを含むものとす
る。

【００２８】高表面積活性炭に対する有機質材料の炭化
処理後の添着量は、前者１００重量部に対して後者を２
〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部、殊に１０〜
３５重量部とすることが望ましい。後者の割合が余りに
少ないときは、トリハロメタンの吸着容量が不足する。
一方後者の割合が余りに多くても、表面積が低下するた
め、吸着量が低下するようになる。

【００２９】高表面積活性炭に有機質材料を添着した後
の炭化処理は、窒素ガス、稀ガスなどの不活性ガス雰囲
気下に、温度７００〜９００℃程度で行うことが望まし
い。

【００３０】上記工程を経ることにより添着活性炭が得
られるが、この添着活性炭の比表面積は５００〜３００
０m²/g、殊に８００〜２５００m²/gであることが望まし
い。

【００３１】上述の高表面積低表面官能基量活性炭と添
着活性炭との配合割合は、前者を少なくとも一部（通常
は２０重量％以上）含む限り任意である。

【００３２】

【作用】炭素原料と含水水酸化アルカリとの混合物を活
性化可能な温度で加熱処理すると、当初は炭素原料およ
び含水水酸化アルカリの脱水、引き続き炭素原料の活性
化（賦活）が開始する。この活性化により、得られる活
性炭は高表面積を有するようになる。このようにして得
た高表面積活性炭は、トリハロメタンの除去能力は充分
ではないが、次亜塩素酸イオンの分解能力が大きいため
脱塩素能力がすぐれている。なお脱塩素とは、単なる次
亜塩素酸の吸着現象ではなく、下式のように活性炭表面
での分解による炭酸ガスの生成反応が関わっている。 C + 2 NaClO → CO₂ + 2 NaCl

【００３３】高表面積低表面官能基量活性炭を得るため
にこの高表面積活性炭をさらに熱処理すると、トリハロ
メタンの平衡吸着量は余り変化しないが、トリハロメタ
ンの除去能力（通水可能量、すなわち吸着のされやすさ
（速度））が顕著に向上する。これは、水酸化アルカリ
により賦活して得た高表面積活性炭の表面に多く存在し
ている含酸素官能基の大部分が熱処理により脱離して、
トリハロメタンの吸着が行われやすくなるためであると
考えられる。なお、上記のように熱処理を行ってもＢＥ
Ｔ比表面積は事実上変化せず、脱塩素能力も低下しな
い。これは、含酸素官能基が炭素骨格のエッジ部分等に
多く形成されているため、熱処理により官能基は脱離す
るが、炭素の骨格構造そのものは保たれるからであろ
う。

【００３４】一方、炭素原料を水酸化アルカリにより賦
活して得た高表面積活性炭に有機質材料を添着した後、
炭化処理すると、高表面積活性炭の細孔に有機質材料の
炭化物の層が形成されて添着活性炭となるが、その炭化
物の層はトリハロメタンの吸着に最適の微細孔（直径４
〜８オングストローム程度）となる。この場合、炭化物
の層の形成は高表面積活性炭の表面積をそれほどには損
なわないので、高い吸着量が保たれる。このようにして
得た添着活性炭は、トリハロメタンの吸着除去能力にす
ぐれている上、炭化物の層の形成により強度が大幅に向
上している。

【００３５】なお、一般の活性炭に有機質材料を添着し
た後、炭化処理しても、表面積の低下が大きすぎて所期
の目的を達成することができない。

【００３６】上述の高表面積低表面官能基量活性炭は、
それ単独でも脱塩素能力がすぐれておりかつトリハロメ
タン除去能力も有しているが、これをトリハロメタン除
去能力がさらにすぐれている上述の添着活性炭と併用す
ると、対象とする水に合った浄水設計が可能となる。

【００３７】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」、「％」とあるのは重量基準で表わした
ものである。なおトリハロメタンの代表的物質として
は、最も分子量が小さく、従って一般に最も吸着しにく
いと言われているクロロホルムを選んだ。

【００３８】〈測定方法〉ＢＥＴ比表面積、クロロホル
ム吸着量、塩素残存量（静的方法）、通水可能量（動的
方法）は、次の条件にて測定したものである。

【００３９】ＢＥＴ比表面積Ｐ／Ｐo ＝ 0.006〜0.1 の範囲でＢＥＴプロット（多点
法）により求めた。

【００４０】細孔容積Ｐ／Ｐo ＜ 0.931における窒素吸着量を液体窒素の体積
に換算して細孔容積（全細孔容積）とした。

【００４１】含酸素官能基量活性炭試料各２ｇを１００mlのエルレンマイヤーフラス
コにとり、1/10規定のアルカリ試薬(NaHCO₃, NaOC₂H₅)
を５０ml加え、２４時間充分に振とうさせてからろ別
し、残存するアルカリを1/10規定のHCl で滴定し、含酸
素官能基量を算出した。なおこのとき、NaOC₂H₅ と反応
した量(meq/100g)から全官能基量を求め、NaHCO₃と反応
した量(meq/100g)からカルボキシル基量を求めた。

【００４２】クロロホルム吸着量（平衡吸着量）試料活性炭を１１０℃で３時間乾燥した後、３０分間放
冷し、その0.05〜0.5ｇを１００ml容量のゴム栓付きバ
イアル瓶に入れて精秤した。このバイアル瓶に純水を入
れてゴム栓をした。クロロホルムを２０ｇ／リットルの
濃度で含むメタノール溶液をゴム栓付きバイアル瓶内に
予め調製しておき、マイクロシリンジで５〜１０μl を
採取し、試料瓶に直接注入し、室温にて２時間激しく撹
拌した。その後、試料瓶を２５℃の恒温槽中に保ち、ヘ
ッドスペース５０μl をＥＣＤ検出管を備えたガスクロ
マトグラフィーにより分析した。なお、溶液中のクロロ
ホルム濃度とヘッドスペース中のクロロホルム濃度との
相関は予め求めておいた。試料活性炭量を変化させて吸
着等温線を求め、平衡濃度 0.1mg／リットル (100ppb)
における吸着量を便宜上クロロホルム吸着量として表示
した。

【００４３】塩素残存量（静的方法）次亜塩素酸ナトリウム３０００ppm 含有水（２５℃）１
００ｇに活性炭 0.4ｇを加え、密栓して２時間激しく振
とうした後、液をろ別し、必要に応じて１〜１０００倍
に稀釈してから、オルトトリジンで発色させ、吸光度を
測定して、残存次亜塩素酸ナトリウムを定量した。

【００４４】通水可能量（動的方法）内径２５mmの透明ガラス管に充填長３５mmになるように
活性炭を充填し、次亜塩素酸ナトリウム２ppm を含む水
（２５℃）を１リットル/minで通水し、出口濃度が0.4p
pmになるまでの通水量（リットル）を通水可能量（塩
素）とした。同様に、充填長８０mmになるように活性炭
を充填し、CHCl₃ ５０ppb を含む水（２５℃）を通水
し、出口濃度が２５ppb になるまでの通水量を通水可能
量(CHCl₃) とした。

【００４５】〈高表面積活性炭(A) 〉高表面積活性炭(A-1) 撹拌機、加熱機構および窒素導入管を備えた縦型の反応
炉に、含水率１５％の粒状水酸化カリウム３００部を仕
込み、６０分かけて２００℃にまで昇温した。これによ
り含水水酸化カリウムは溶融し、完全に無色透明の溶融
液となった。

【００４６】系中の雰囲気を窒素ガスで置換した後、前
記の２００℃の溶融液に２０メッシュ篩下の石油精製コ
ークス（米国レイクチャールズ産、含水率１２％）１０
０部を投入し、撹拌した。

【００４７】以後窒素ガスを導入しながら、系を内温が
４００℃となるまで加熱して約１時間かけて脱水を行
い、水蒸気の発生が終ってからさらに６００℃にまで加
熱して同温度に１００分保ち、賦活を行った。

【００４８】賦活終了後、反応炉から内容物を取り出し
て常温近くまで冷却し、ついで数回水で洗浄して水酸化
カリウムを洗い流した。洗浄液中にアルカリが検出され
なくなった時点で水を切り、温度１１０℃の熱風乾燥機
中で乾燥した。

【００４９】これにより、ＢＥＴ比表面積２２００m²/
g、細孔容積1.12ml/gの高表面積活性炭(A-1) が得られ
た。

【００５０】高表面積活性炭(A-2) 石油精製コークスと水酸化カリウムとの割合および反応
条件を若干変更したほかは、高表面積活性炭(A-1) の製
造の場合と同様にして、ＢＥＴ比表面積３１００m²/g、
細孔容積1.78ml/gの高表面積活性炭(A-2) を得た。

【００５１】高表面積活性炭(A-3) 撹拌機、加熱機構および窒素導入管を備えた縦型の反応
炉に、含水率１５％の粒状水酸化カリウム４００部を仕
込み、６０分かけて２００℃にまで昇温した。これによ
り含水水酸化カリウムは溶融し、完全に無色透明の溶融
液となった。

【００５２】系中の雰囲気を窒素ガスで置換した後、前
記の２００℃の溶融液に２０メッシュ篩下のヤシ殻チャ
ー（フィリッピン産、含水率３％）１００部を投入し、
撹拌した。

【００５３】以後窒素ガスを導入しながら、系を内温が
４００℃となるまで加熱して約１時間かけて脱水を行
い、水蒸気の発生が終ってからさらに８００℃にまで加
熱して同温度に１００分保ち、賦活を行った。

【００５４】賦活終了後、反応炉から内容物を取り出し
て常温近くまで冷却し、ついで数回水で洗浄して水酸化
カリウムを洗い流した。洗浄液中にアルカリが検出され
なくなった時点で水を切り、温度１１０℃の熱風乾燥機
中で乾燥した。

【００５５】これにより、ＢＥＴ比表面積２６８０m²/
g、細孔容積1.50ml/gの高表面積活性炭(A-3) が得られ
た。

【００５６】〈市販活性炭(A')〉市販ヤシ殻活性炭(A'-1) ヤシ殻を水蒸気で賦活した市販の活性炭を準備した。こ
の活性炭のＢＥＴ比表面積は１１６０m²/g、細孔容積は
0.50ml/gであった。

【００５７】市販浄水器活性炭(A'-2) 市販の浄水器に充填されている活性炭を準備した。この
活性炭のＢＥＴ比表面積は１３２０m²/g、細孔容積は0.
68ml/gであった。

【００５８】市販分子篩活性炭(A'-3) フェノール樹脂初期縮合物を不活性ガス雰囲気中にて温
度７００℃で賦活して得た市販の分子篩活性炭を準備し
た。この分子篩活性炭のＢＥＴ比表面積は３００m²/g、
細孔容積は0.15ml/gであった。

【００５９】〈高表面積低表面官能基量活性炭(B) 〉高表面積低表面官能基量活性炭(B-1), (B-2), (B-3) 高表面積活性炭(A-1), (A-2), (A-3) のそれぞれを、窒
素ガス雰囲気下に温度７００℃で熱処理した。これによ
り、ＢＥＴ比表面積２１８０m²/g、細孔容積1.08ml/gの
高表面積低表面官能基量活性炭(B-1) 、ＢＥＴ比表面積
２９５０m²/g、細孔容積1.70ml/gの高表面積低表面官能
基量活性炭(B-2) 、ＢＥＴ比表面積２６１０m²/g、細孔
容積1.48ml/gの高表面積低表面官能基量活性炭(B-3) が
得られた。

【００６０】〈市販活性炭(A')の熱処理品(B')〉熱処理品(B'-1) 上述の市販ヤシ殻活性炭(A'-1)を窒素ガス雰囲気下に温
度７００℃で熱処理した。これにより、ＢＥＴ比表面積
１１２０m²/g、細孔容積0.48ml/gの熱処理品(B'-1)が得
られた。

【００６１】〈添着活性炭(C) 〉添着活性炭(C-1a) ４２〜８０メッシュに篩分けた上述の高表面積活性炭(A
-1) １００ｇに対し、レゾール型フェノール樹脂初期縮
合物５０ｇをメタノール６０ｇに拡散したものを加えて
乾燥したものを、窒素ガス雰囲気下に約１０℃/minの速
度で７００℃まで昇温し、この温度に１時間保って完全
に樹脂を炭化させた。このようにして得られた添着活性
炭(C-1a)の重量はほぼ１１８ｇであった。

【００６２】添着活性炭(C-1b) ４２〜８０メッシュに篩分けた上述の高表面積活性炭(A
-1) １００ｇに対し、ポリ塩化ビニリデンの１０％濃度
のエマルジョン５０ｇおよびメタノール５０ｇを加えて
乾燥したものを、窒素ガス雰囲気下に約１０℃/minの速
度で７００℃まで昇温し、この温度に１時間保って完全
に樹脂を炭化させた。このようにして得られた添着活性
炭(C-1b)の重量はほぼ１０３ｇであった。

【００６３】添着活性炭(C-1c) ４２〜８０メッシュに篩分けた上述の高表面積活性炭(A
-1) １００ｇに対し、コールタールピッチ５０ｇおよび
メタノール６０ｇを加えて乾燥したものを、窒素ガス雰
囲気下に約１０℃/minの速度で７００℃まで昇温し、こ
の温度に１時間保って完全に樹脂を炭化させた。このよ
うにして得られた添着活性炭(C-1c)の重量はほぼ１２５
ｇであった。

【００６４】添着活性炭(C-3) ４２〜８０メッシュに篩分けた上述の高表面積活性炭(A
-3) １００ｇに対し、レゾール型フェノール樹脂初期縮
合物５０ｇをメタノール６０ｇに拡散したものを加えて
乾燥したものを、窒素ガス雰囲気下に約１０℃/minの速
度で７００℃まで昇温し、この温度に１時間保って完全
に樹脂を炭化させた。このようにして得られた添着活性
炭(C-3) の重量はほぼ１１８ｇであった。

【００６５】〈比較添着活性炭(C')〉添着活性炭(C'-1) 上述の市販ヤシ殻活性炭(A'-1)（４２〜８０メッシュ）
１００ｇに対し、レゾール型フェノール樹脂初期縮合物
５０ｇおよびメタノール１５ｇを加えて乾燥したもの
を、窒素ガス雰囲気下に約１０℃/minの速度で７００℃
まで昇温し、この温度に１時間保って完全に樹脂を炭化
させた。このようにして得られた添着活性炭(C'-1)の重
量は１１６ｇであった。

【００６６】〈浄水試験例〉高表面積活性炭(A) とそれ
を熱処理して得た高表面積低表面官能基量活性炭(B) 、
市販活性炭(A')とその熱処理品(B')をそれぞれ単独で用
いたときのＢＥＴ比表面積、細孔容積、含酸素官能基量
とカルボキシル基量、浄水性能（クロロホルム吸着量、
塩素残存量、通水可能量）を表１に示す。(B-1), (B-
2), (B-3) が本発明の浄水用吸着材に相当する。添着活
性炭(C) および比較添着活性炭(C')のデータについても
併せて表１に示す。

【００６７】

【表１】活性炭比表面積細孔容積官能基量 CHCl₃ 塩素通水可能量吸着量残存量 (リットル) (m²/g) (ml/g) (meq/100g) (mg/cm³) (ppm) 塩素 CHCl₃ (A-1) 2200 1.12 92 (25) 0.91 91 750 20 (B-1) 2180 1.08 34 ( 0) 0.94 96 780 300 (C-1a) 1700 0.84 - 7.4 1200 75 420 (C-1b) 2000 0.99 - 3.4 1020 110 340(C-1c) 1600 0.79 - 3.5 850 40 330 (A-2) 3100 1.78 161 (46) 0.70 100 630 14(B-2) 2950 1.70 49 ( 0) 0.72 100 620 110 (A-3) 2680 1.50 112 (30) 0.75 118 450 10 (B-3) 2610 1.48 22 ( 0) 0.76 114 560 100(C-3) 2000 1.07 - 4.9 1250 80 120 (A'-1) 1160 0.50 14 ( 0) 0.80 1040 245 140 (B'-1) 1120 0.48 0 ( 0) 0.80 1100 230 150(C'-1) 500 0.20 - 0.80 1800 30 50 (A'-2) 1320 0.68 20 ( 0) 0.70 251 215 130 (A'-3) 300 0.15 5 ( 0) 0.14 1200 150 50 （注）官能基量の項目のうち、左側の数値は含酸素官能基量、( ) 内の数値は含酸素官能基量のうちのカルボキシル基量。添着活性炭については、表面官能基と直接関係しないので、官能基量のデータはあげていない。

【００６８】〈解析〉表１から、高表面積低表面官能
基量活性炭(B) は、高表面積活性炭(A) に比しクロロホ
ルムの吸着量（平衡吸着量）は同等であるもののその通
水可能量（クロロホルムの動的除去能力）は飛躍的に大
きくなり、また脱塩素能力および脱塩素通水可能量が共
に良好であり、従って浄水性能がすぐれていることがわ
かる。

【００６９】添着活性炭(C) は、クロロホルムの吸着除
去能力はすぐれているものの、脱塩素能力は劣ることが
わかる。しかしながら、添着活性炭(C) を上述の高表面
積低表面官能基量活性炭(B) と混合して用いるときは、
塩素残存量およびクロロホルム吸着量においてほぼ両者
の相加平均が得られることから、対象とする水中の不純
物の組成を考慮して両者の混合割合を選ぶことにより、
目的に合った精密な浄水設計が可能となる。

【００７０】

【発明の効果】本発明の浄水用吸着材は、脱塩素能力が
すぐれている上、トリハロメタンも効果的に除去するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素原料を水酸化アルカリにより賦活して
得られる活性炭であって、ＢＥＴ比表面積が１５００m²
/g以上であり、表面の含酸素官能基量が６０meq/100g以
下でかつその含酸素官能基のうちのカルボキシル基量が
５meq/100g以下である高表面積低表面官能基量活性炭か
らなることを特徴とする浄水用吸着材。
【請求項２】高表面積低表面官能基量活性炭のＢＥＴ比
表面積が１７００m²/g以上であり、表面の含酸素官能基
量が５０meq/100g以下でかつその含酸素官能基のうちの
カルボキシル基量がほぼ０である請求項１記載の浄水用
吸着材。