JPH09314131A - 浄水用材 - Google Patents
浄水用材Info
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- JPH09314131A JPH09314131A JP8140345A JP14034596A JPH09314131A JP H09314131 A JPH09314131 A JP H09314131A JP 8140345 A JP8140345 A JP 8140345A JP 14034596 A JP14034596 A JP 14034596A JP H09314131 A JPH09314131 A JP H09314131A
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- chemical
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 残留塩素の除去に優れた成型活性炭を薬品賦
活法により製造する浄水用材を提供する。 【解決手段】 薬品賦活しうる活性炭原料と賦活薬品と
の混合物を常法により反応させてえられる反応物を成型
し、次いで焼成、洗浄した後、実質的に酸素を含まない
不活性ガス中で熱処理して得られた活性炭からなる浄水
用材。
活法により製造する浄水用材を提供する。 【解決手段】 薬品賦活しうる活性炭原料と賦活薬品と
の混合物を常法により反応させてえられる反応物を成型
し、次いで焼成、洗浄した後、実質的に酸素を含まない
不活性ガス中で熱処理して得られた活性炭からなる浄水
用材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、浄水用材に関
し、より詳細には、残留塩素の除去に有効な浄水用材に
関する。
し、より詳細には、残留塩素の除去に有効な浄水用材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】水道水は、殺菌目的で使用された塩素の
影響により、臭味を呈したり、フミン質等の天然有機物
と反応して発ガン性物質のトリハロメタン類を生成した
りすることがある。これらの除去手段として、従来から
吸着力が優れた活性炭を用いた浄水器が使用されてい
る。一般に、活性炭は、賦活方法により薬品賦活炭とガ
ス賦活炭に分類され、薬品賦活では主に塩化亜鉛やリン
酸が用いられているが、そのほとんどは粉末炭である
（以後、塩化亜鉛賦活、リン酸賦活等を総称して「薬品
賦活」と記す）。ガス賦活では圧倒的に水蒸気賦活が多
く、形状も多様で粉末状、破砕状、顆粒状、球状、円柱
状、粒状又は繊維状などがある。近年は浄水器の小型
化、高性能化に伴い、ヨウ素吸着性能、メチレンブルー
吸着性能などの優れた高表面積を有する活性炭が望まれ
ているため、一般的な水蒸気賦活法では時間や温度をか
けて高賦活化が進んでいる一方、炭素原料を水酸化アル
カリで賦活して得られる活性炭も製造されている。
影響により、臭味を呈したり、フミン質等の天然有機物
と反応して発ガン性物質のトリハロメタン類を生成した
りすることがある。これらの除去手段として、従来から
吸着力が優れた活性炭を用いた浄水器が使用されてい
る。一般に、活性炭は、賦活方法により薬品賦活炭とガ
ス賦活炭に分類され、薬品賦活では主に塩化亜鉛やリン
酸が用いられているが、そのほとんどは粉末炭である
（以後、塩化亜鉛賦活、リン酸賦活等を総称して「薬品
賦活」と記す）。ガス賦活では圧倒的に水蒸気賦活が多
く、形状も多様で粉末状、破砕状、顆粒状、球状、円柱
状、粒状又は繊維状などがある。近年は浄水器の小型
化、高性能化に伴い、ヨウ素吸着性能、メチレンブルー
吸着性能などの優れた高表面積を有する活性炭が望まれ
ているため、一般的な水蒸気賦活法では時間や温度をか
けて高賦活化が進んでいる一方、炭素原料を水酸化アル
カリで賦活して得られる活性炭も製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に示した
水蒸気賦活法を用いて製造された活性炭は、賦活収率が
非常に低いなどの要因から、安価に得ることができない
のが現状である。また、水道水中には、残留塩素、トリ
ハロメタンのほか、農薬等の有害物等分子径や化学的性
質が異なる被吸着物が混在している場合があり、これら
の被吸着物の多様化により、浄水用材となる活性炭の吸
着に影響を及ぼす細孔構造の厳密な制御が必要となって
きている。
水蒸気賦活法を用いて製造された活性炭は、賦活収率が
非常に低いなどの要因から、安価に得ることができない
のが現状である。また、水道水中には、残留塩素、トリ
ハロメタンのほか、農薬等の有害物等分子径や化学的性
質が異なる被吸着物が混在している場合があり、これら
の被吸着物の多様化により、浄水用材となる活性炭の吸
着に影響を及ぼす細孔構造の厳密な制御が必要となって
きている。
【０００４】これに対して、薬品賦活炭の場合には、活
性炭原料に対する賦活薬品の割合を変えることにより容
易に細孔を制御できるという利点があるが、蛇口直結型
の浄水器などに使用する場合には、活性炭にかかる圧損
失が大きくなるような形状は好ましくなく、また、微粉
の発生を抑制する観点からも粉末炭や強度の劣る形状は
好ましくない。つまり、一般に粉末炭として製造される
薬品賦活炭は、物理的性状からこのような浄水器用途に
は望ましくないといえる。ただし、本願出願人は、先に
特開平７−１３８０１０号公報において、物理的強度の
点で十分に満足できる薬品賦活成型活性炭を開示してい
るが、物理的強度及び残留塩素除去能の両方において十
分に満足できる薬品賦活成型活性炭を大量かつ容易に供
給することができないのが現状である。
性炭原料に対する賦活薬品の割合を変えることにより容
易に細孔を制御できるという利点があるが、蛇口直結型
の浄水器などに使用する場合には、活性炭にかかる圧損
失が大きくなるような形状は好ましくなく、また、微粉
の発生を抑制する観点からも粉末炭や強度の劣る形状は
好ましくない。つまり、一般に粉末炭として製造される
薬品賦活炭は、物理的性状からこのような浄水器用途に
は望ましくないといえる。ただし、本願出願人は、先に
特開平７−１３８０１０号公報において、物理的強度の
点で十分に満足できる薬品賦活成型活性炭を開示してい
るが、物理的強度及び残留塩素除去能の両方において十
分に満足できる薬品賦活成型活性炭を大量かつ容易に供
給することができないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、薬品
賦活しうる活性炭原料と賦活薬品との混合物を常法によ
り反応させて得られる反応物を成型し、次いで焼成し、
洗浄した後、実質的に酸素を含まない不活性ガス中で熱
処理して得られた活性炭からなる浄水用材が提供され
る。
賦活しうる活性炭原料と賦活薬品との混合物を常法によ
り反応させて得られる反応物を成型し、次いで焼成し、
洗浄した後、実質的に酸素を含まない不活性ガス中で熱
処理して得られた活性炭からなる浄水用材が提供され
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明の浄水用材を構成する活
性炭は、薬品賦活法によって製造されるものであり、薬
品賦活しうる活性炭原料が用いられる。その例としては
セルロース質（たとえば木屑、椰子殻）や澱粉質（例え
ばトウモロコシ、キビ、アワ、ヒエなどの穀物類）が挙
げられる。これらの中で、椰子殻、木屑などのセルロー
ス質のものが好ましい。
性炭は、薬品賦活法によって製造されるものであり、薬
品賦活しうる活性炭原料が用いられる。その例としては
セルロース質（たとえば木屑、椰子殻）や澱粉質（例え
ばトウモロコシ、キビ、アワ、ヒエなどの穀物類）が挙
げられる。これらの中で、椰子殻、木屑などのセルロー
ス質のものが好ましい。
【０００７】本発明において用いられる賦活薬品は、賦
活成分が６０重量％程度以上であるものが好ましく、よ
り好ましくは６５重量％程度以上であり、さらに好まし
くは７５重量％以上であるものである。賦活薬品中の水
分含量は、２５重量％程度以下のものが好ましく、より
好ましくは２０重量％程度以下、さらに好ましくは１５
重量％程度以下である。水分含量が２５重量％程度以上
の賦活薬品水溶液を用いると、反応させるのに時間を要
するので好ましくない。また賦活成分含量が少なすぎる
と賦活効果が十分でない。ここで、６０重量％程度以上
の高濃度の賦活成分を含有し、かつ水分含量が２５重量
％程度以下の賦活薬品は、例えば、特開平５−１６３０
２０号公報に記載の方法により、５０重量％程度の低濃
度賦活薬品水溶液を、減圧下、熱交換器等により水分除
去し、濃縮することによって得ることができる。上記賦
活薬品に含まれる賦活成分としては、リン酸、塩化亜
鉛、塩化カルシウムなどの一般の賦活成分を挙げること
ができ、塩化亜鉛、リン酸が好ましく、塩化亜鉛がさら
に好ましい。また、賦活成分以外に、例えば、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシ
ウム、塩化第二鉄等の夾雑物を含んでいてもよい。これ
らの夾雑物の含有量は、賦活成分の濃度及び水分含量が
上記の範囲内であれば、特に限定されるものではない。
活成分が６０重量％程度以上であるものが好ましく、よ
り好ましくは６５重量％程度以上であり、さらに好まし
くは７５重量％以上であるものである。賦活薬品中の水
分含量は、２５重量％程度以下のものが好ましく、より
好ましくは２０重量％程度以下、さらに好ましくは１５
重量％程度以下である。水分含量が２５重量％程度以上
の賦活薬品水溶液を用いると、反応させるのに時間を要
するので好ましくない。また賦活成分含量が少なすぎる
と賦活効果が十分でない。ここで、６０重量％程度以上
の高濃度の賦活成分を含有し、かつ水分含量が２５重量
％程度以下の賦活薬品は、例えば、特開平５−１６３０
２０号公報に記載の方法により、５０重量％程度の低濃
度賦活薬品水溶液を、減圧下、熱交換器等により水分除
去し、濃縮することによって得ることができる。上記賦
活薬品に含まれる賦活成分としては、リン酸、塩化亜
鉛、塩化カルシウムなどの一般の賦活成分を挙げること
ができ、塩化亜鉛、リン酸が好ましく、塩化亜鉛がさら
に好ましい。また、賦活成分以外に、例えば、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシ
ウム、塩化第二鉄等の夾雑物を含んでいてもよい。これ
らの夾雑物の含有量は、賦活成分の濃度及び水分含量が
上記の範囲内であれば、特に限定されるものではない。
【０００８】活性炭原料と賦活薬品における賦活成分と
の混合比は、乾燥固形物重量で１／１〜１／２．５、好
ましくは１／１〜１／２である。
の混合比は、乾燥固形物重量で１／１〜１／２．５、好
ましくは１／１〜１／２である。
【０００９】活性炭原料と賦活薬品の混合物は、常法に
より反応させる。ここで反応とは、活性炭原料を賦活薬
品の作用で、分解、脱水させて黒色の物質を作ることを
いう。反応の温度としては、水分を除去できる温度、つ
まり９０℃程度以上が必要であり、温度を上げれば反応
が早くなるが、１８０℃程度以上にすると、反応が進み
すぎて、後工程における成型が困難になる。従って、９
０〜１８０℃程度が好ましいが、より好ましくは１４０
〜１７０℃程度の温度範囲である。
より反応させる。ここで反応とは、活性炭原料を賦活薬
品の作用で、分解、脱水させて黒色の物質を作ることを
いう。反応の温度としては、水分を除去できる温度、つ
まり９０℃程度以上が必要であり、温度を上げれば反応
が早くなるが、１８０℃程度以上にすると、反応が進み
すぎて、後工程における成型が困難になる。従って、９
０〜１８０℃程度が好ましいが、より好ましくは１４０
〜１７０℃程度の温度範囲である。
【００１０】この発明における上記混合物の反応は、反
応終点が重要であり、成型するために最適な状態まで反
応を進めることが必要である。反応終点は、反応物の重
量を反応前の乾燥重量（活性炭原料乾燥重量＋賦活薬品
乾燥重量）に対する重量と比較することによって、決定
することができる。つまり、反応物の重量が、反応前の
乾燥重量に対して、９０〜１１５重量％になった時点で
成型に付すのが望ましい。ここで反応物とは、水を含め
て反応系に存在する物の総量を意味する。すなわち、活
性炭原料は、反応に付すと黒くなると同時に、タール質
を生成する。このタール質が、成型時及びその後工程の
焼成時のバインダーとなって作用すると考えられる。よ
って、あまり反応を進め過ぎるとこのタール質がなくな
り、成型が困難になるとともに、焼成後の製品の硬度が
なくなり、緻密な成型活性炭ができない。一方、反応を
あまり手前で止めると、残留水分が多くて成型時粒子間
に水分が存在することとなり、焼成後の製品の充填密度
が低く、緻密な成型活性炭ができない。
応終点が重要であり、成型するために最適な状態まで反
応を進めることが必要である。反応終点は、反応物の重
量を反応前の乾燥重量（活性炭原料乾燥重量＋賦活薬品
乾燥重量）に対する重量と比較することによって、決定
することができる。つまり、反応物の重量が、反応前の
乾燥重量に対して、９０〜１１５重量％になった時点で
成型に付すのが望ましい。ここで反応物とは、水を含め
て反応系に存在する物の総量を意味する。すなわち、活
性炭原料は、反応に付すと黒くなると同時に、タール質
を生成する。このタール質が、成型時及びその後工程の
焼成時のバインダーとなって作用すると考えられる。よ
って、あまり反応を進め過ぎるとこのタール質がなくな
り、成型が困難になるとともに、焼成後の製品の硬度が
なくなり、緻密な成型活性炭ができない。一方、反応を
あまり手前で止めると、残留水分が多くて成型時粒子間
に水分が存在することとなり、焼成後の製品の充填密度
が低く、緻密な成型活性炭ができない。
【００１１】上記反応は、後の工程である成型工程まで
連続的に行うことができるように、連続ニーダー及び連
続押出成型機を用いることが好ましい。例えば、内部に
パドル及びスクリュー、外周にジャケット加熱器を具備
した連続ニーダーを用いることが好ましい。この装置を
用いることにより、反応時間、すなわち装置内での滞留
時間を、パドル及びスクリューの回転数により調節する
ことで、また加熱温度を調節することで最適な反応物を
得ることができる。
連続的に行うことができるように、連続ニーダー及び連
続押出成型機を用いることが好ましい。例えば、内部に
パドル及びスクリュー、外周にジャケット加熱器を具備
した連続ニーダーを用いることが好ましい。この装置を
用いることにより、反応時間、すなわち装置内での滞留
時間を、パドル及びスクリューの回転数により調節する
ことで、また加熱温度を調節することで最適な反応物を
得ることができる。
【００１２】次いで、上記で得られた反応物を成型す
る。この際、反応物温度が９０〜１８０℃となるように
加温するとともに、脱気しながら緻密に成型することが
好ましい。これにより、上記反応で生成したタール質を
溶融させて粒子間にバインダーとして残し、緻密な成型
物を得ることができる。反応物温度を９０℃未満で成型
すると、タール質が溶融しないことにより粒子間にター
ル質が広がらず、成型が困難となるとともに、焼成後の
製品が粉化しやすくなる。一方、反応物温度を１８０℃
以上にすると、成型時に反応物中の液成分（タール質と
水分）と固形成分との分離が起こり、成型が困難にな
る。成型物の形状は、錠剤状、板状、ペレット状、ブリ
ケット状、フレーク状など自由に選ぶことができる。ま
た成型物を所望の大きさに破砕した破砕形状でもよい。
成型方法としては、例えば、プレス成型、押出成型等が
挙げられるが、押出成型が好ましい。
る。この際、反応物温度が９０〜１８０℃となるように
加温するとともに、脱気しながら緻密に成型することが
好ましい。これにより、上記反応で生成したタール質を
溶融させて粒子間にバインダーとして残し、緻密な成型
物を得ることができる。反応物温度を９０℃未満で成型
すると、タール質が溶融しないことにより粒子間にター
ル質が広がらず、成型が困難となるとともに、焼成後の
製品が粉化しやすくなる。一方、反応物温度を１８０℃
以上にすると、成型時に反応物中の液成分（タール質と
水分）と固形成分との分離が起こり、成型が困難にな
る。成型物の形状は、錠剤状、板状、ペレット状、ブリ
ケット状、フレーク状など自由に選ぶことができる。ま
た成型物を所望の大きさに破砕した破砕形状でもよい。
成型方法としては、例えば、プレス成型、押出成型等が
挙げられるが、押出成型が好ましい。
【００１３】続いて、上記で得られた成型物を焼成し、
洗浄する。この際の焼成及び洗浄の方法は、薬品賦活炭
の一般的製造に用いられる方法が適用される。たとえ
ば、ロータリーキルン内において、５００〜７００℃程
度の温度にて、１０分〜１時間程度焼成することにより
薬品賦活を行う方法が挙げられる。また、洗浄は、賦活
薬品を除去するために行うものであり、賦活薬品とし
て、例えばリン酸、塩化亜鉛、塩化カルシウム等を用い
た場合には、温水又は冷水等で洗浄することが好まし
く、また、この洗浄の前に、任意に塩酸、硫酸、ホウ酸
等の酸性溶液で洗浄してもよい。なお、洗浄に続いて、
乾燥に付してもよい。
洗浄する。この際の焼成及び洗浄の方法は、薬品賦活炭
の一般的製造に用いられる方法が適用される。たとえ
ば、ロータリーキルン内において、５００〜７００℃程
度の温度にて、１０分〜１時間程度焼成することにより
薬品賦活を行う方法が挙げられる。また、洗浄は、賦活
薬品を除去するために行うものであり、賦活薬品とし
て、例えばリン酸、塩化亜鉛、塩化カルシウム等を用い
た場合には、温水又は冷水等で洗浄することが好まし
く、また、この洗浄の前に、任意に塩酸、硫酸、ホウ酸
等の酸性溶液で洗浄してもよい。なお、洗浄に続いて、
乾燥に付してもよい。
【００１４】この発明において製造される成型活性炭は
特開平２−１６７８０９号公報又は特開平７−１３８０
１０号公報に記載の方法で得られるものと同様である。
特開平２−１６７８０９号公報又は特開平７−１３８０
１０号公報に記載の方法で得られるものと同様である。
【００１５】このようにして得られた薬品賦活成型活性
炭は、さらに表面改質を目的として実質的に酸素を含ま
ない不活性ガス中で熱処理される。ここで用いる実質的
に酸素を含まない不活性ガスは、例えば、ヘリウム、キ
セノン、ネオン、アルゴン、窒素、一酸化炭素、二酸化
炭素、燃焼排ガス等、活性炭と熱処理中に接触しても化
学変化を起こさない性質を有するガスを意味する。熱処
理は、２００〜１２００℃、５分〜２０時間、好ましく
は４００〜１２００℃、１０分〜１０時間、より好まし
く５００〜７００℃、２０分〜５時間程度である。
炭は、さらに表面改質を目的として実質的に酸素を含ま
ない不活性ガス中で熱処理される。ここで用いる実質的
に酸素を含まない不活性ガスは、例えば、ヘリウム、キ
セノン、ネオン、アルゴン、窒素、一酸化炭素、二酸化
炭素、燃焼排ガス等、活性炭と熱処理中に接触しても化
学変化を起こさない性質を有するガスを意味する。熱処
理は、２００〜１２００℃、５分〜２０時間、好ましく
は４００〜１２００℃、１０分〜１０時間、より好まし
く５００〜７００℃、２０分〜５時間程度である。
【００１６】上記により製造された活性炭は、１０００
ｍ2 ／ｇ以上、好ましくは１２００ｍ2 ／ｇ以上、より
好ましくは１５００ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有してい
る。ここで述べる比表面積は、−１９５℃の液体窒素沸
点において窒素ガスを吸着させ、相対圧０．０２〜０．
１の範囲で圧力と吸着量の関係を求め、Ｂ．Ｅ．Ｔ．理
論に基づき算出したものであり、測定には、例えばＡＳ
ＡＰ２４００（Micromeritics社）等の自動表面積測定
装置を用いることができる。また、上記比表面積は充填
密度との関係においても限定される。すなわち上記比表
面積と充填密度との積が、一般に２５０ｍ2／ｍｌ以
上、好ましくは３００ｍ2／ｍｌ以上、より好ましくは
５００ｍ2／ｍｌ以上である。この発明の活性炭におい
て、充填密度とはＪＩＳ法（ＪＩＳ Ｋ １４７４）に
よる粒度が０．３５５〜０．１５０ｍｍの活性炭を、Ｊ
ＩＳ法（ＪＩＳ Ｋ １４７４）に準じて測定されたも
のをいう。
ｍ2 ／ｇ以上、好ましくは１２００ｍ2 ／ｇ以上、より
好ましくは１５００ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有してい
る。ここで述べる比表面積は、−１９５℃の液体窒素沸
点において窒素ガスを吸着させ、相対圧０．０２〜０．
１の範囲で圧力と吸着量の関係を求め、Ｂ．Ｅ．Ｔ．理
論に基づき算出したものであり、測定には、例えばＡＳ
ＡＰ２４００（Micromeritics社）等の自動表面積測定
装置を用いることができる。また、上記比表面積は充填
密度との関係においても限定される。すなわち上記比表
面積と充填密度との積が、一般に２５０ｍ2／ｍｌ以
上、好ましくは３００ｍ2／ｍｌ以上、より好ましくは
５００ｍ2／ｍｌ以上である。この発明の活性炭におい
て、充填密度とはＪＩＳ法（ＪＩＳ Ｋ １４７４）に
よる粒度が０．３５５〜０．１５０ｍｍの活性炭を、Ｊ
ＩＳ法（ＪＩＳ Ｋ １４７４）に準じて測定されたも
のをいう。
【００１７】また、本発明の活性炭は、銀添着されてい
てもよい。銀添着活性炭を製造する方法は、例えば特開
昭５９−１９３１３４号公報に記載の方法で製造するこ
とができる。具体的には、銀及び又は無機の銀化合物
と、水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニウ
ムの酸化物、水酸化物又は酸素塩酸、もしくは水溶性ア
ルカリ土類金属塩とを活性炭に添着させて製造すること
ができる。ここで、銀としては、金属銀、コロイダル
銀、銀イオン等、無機の銀化合物としては、塩化銀、臭
化銀、ヨウ化銀等のハロゲン化銀、硝酸銀、硫酸銀、リ
ン酸銀、硫化銀、塩素酸銀、ケイ酸銀等が挙げられる。
また、水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニ
ウムの酸化物、水酸化物又は酸素塩酸としては、ブルー
サイト、マナサイト、ハイドロタルサイト、アルナイ
ト、カルサイト、マグネサイト、ドロマイト、アパタイ
ト、トバモライト、ゾーノトライト等が挙げられる。ま
た、水溶性アルカリ土類金属塩としては、硝酸マグネシ
ウム、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、硫酸マグネシウ
ム等が挙げられる。銀及び又は無機の銀化合物、任意に
水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニウムの
酸化物、水酸化物又は酸素塩酸、もしくは水溶性アルカ
リ土類金属塩を水又は有機溶媒に溶解又は懸濁して、こ
れに上記で得られた活性炭を浸漬するか又は散布するか
等により活性炭に含浸させ、その後乾燥し、必要により
さらに焼成して製造することができる。
てもよい。銀添着活性炭を製造する方法は、例えば特開
昭５９−１９３１３４号公報に記載の方法で製造するこ
とができる。具体的には、銀及び又は無機の銀化合物
と、水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニウ
ムの酸化物、水酸化物又は酸素塩酸、もしくは水溶性ア
ルカリ土類金属塩とを活性炭に添着させて製造すること
ができる。ここで、銀としては、金属銀、コロイダル
銀、銀イオン等、無機の銀化合物としては、塩化銀、臭
化銀、ヨウ化銀等のハロゲン化銀、硝酸銀、硫酸銀、リ
ン酸銀、硫化銀、塩素酸銀、ケイ酸銀等が挙げられる。
また、水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニ
ウムの酸化物、水酸化物又は酸素塩酸としては、ブルー
サイト、マナサイト、ハイドロタルサイト、アルナイ
ト、カルサイト、マグネサイト、ドロマイト、アパタイ
ト、トバモライト、ゾーノトライト等が挙げられる。ま
た、水溶性アルカリ土類金属塩としては、硝酸マグネシ
ウム、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、硫酸マグネシウ
ム等が挙げられる。銀及び又は無機の銀化合物、任意に
水難溶性のカルシウム、マグネシウム、アルミニウムの
酸化物、水酸化物又は酸素塩酸、もしくは水溶性アルカ
リ土類金属塩を水又は有機溶媒に溶解又は懸濁して、こ
れに上記で得られた活性炭を浸漬するか又は散布するか
等により活性炭に含浸させ、その後乾燥し、必要により
さらに焼成して製造することができる。
【００１８】この発明の浄水用材は、薬品賦活法で製造
された活性炭である。薬品賦活法では主として薬品によ
り原料中の水素と酸素とを水として除く機構で賦活が進
行する。これに対し、ガス賦活法では、水蒸気等の賦活
ガスで原料の炭素基質をガス化させる機構で賦活が進行
する。従って、本発明で得られる薬品賦活成型活性炭は
ガス賦活活性炭に比べ収率が高く、浄水用材に必要な緻
密で強固な性状を備えている。一般に浄水器においては
活性炭と水との接触時間が短いため、水の細孔内移動速
度が脱塩素性能に大きく関与する。本発明による浄水用
材は、ガス賦活活性炭と比較して大きい細孔を多く有す
ることから水との接触効率がよく、接触時間が特に短い
小型浄水器用途においても脱塩素性能を十分に得ること
ができる。
された活性炭である。薬品賦活法では主として薬品によ
り原料中の水素と酸素とを水として除く機構で賦活が進
行する。これに対し、ガス賦活法では、水蒸気等の賦活
ガスで原料の炭素基質をガス化させる機構で賦活が進行
する。従って、本発明で得られる薬品賦活成型活性炭は
ガス賦活活性炭に比べ収率が高く、浄水用材に必要な緻
密で強固な性状を備えている。一般に浄水器においては
活性炭と水との接触時間が短いため、水の細孔内移動速
度が脱塩素性能に大きく関与する。本発明による浄水用
材は、ガス賦活活性炭と比較して大きい細孔を多く有す
ることから水との接触効率がよく、接触時間が特に短い
小型浄水器用途においても脱塩素性能を十分に得ること
ができる。
【００１９】また、浄水器内で菌が繁殖し衛生的見地か
ら問題となる場合があるが、活性炭に、銀又は銀化合物
が添着され、さらに無機成分が共存することによって、
浄水器内の菌の繁殖を抑制することができる。
ら問題となる場合があるが、活性炭に、銀又は銀化合物
が添着され、さらに無機成分が共存することによって、
浄水器内の菌の繁殖を抑制することができる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例によりこの発明を詳細に説明す
るが、この発明はこれに限定されるものではない。
るが、この発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】実施例１ 活性炭原料として木粉と、賦活薬品として７５重量％の
塩化亜鉛水溶液とを、乾燥固形物重量比として１／０．
６〜１／３．０までの各割合で連続式にパドルミキサー
内に導入し、混合した。この混合物をジャケット加熱式
連続ニーダーにて、成型に適した反応度合いになるよう
に１８０℃程度の温度で、５分間程度反応させた。さら
に、この反応物を連続押し出し成型機に導入し、反応物
の温度を１６０℃程度で、ペレット状に成型した。続い
て、得られた成形品を６５０℃程度で６０分間焼成し、
焼成品を塩酸で洗浄した後、温水で洗浄することによ
り、塩化亜鉛を除去した。
塩化亜鉛水溶液とを、乾燥固形物重量比として１／０．
６〜１／３．０までの各割合で連続式にパドルミキサー
内に導入し、混合した。この混合物をジャケット加熱式
連続ニーダーにて、成型に適した反応度合いになるよう
に１８０℃程度の温度で、５分間程度反応させた。さら
に、この反応物を連続押し出し成型機に導入し、反応物
の温度を１６０℃程度で、ペレット状に成型した。続い
て、得られた成形品を６５０℃程度で６０分間焼成し、
焼成品を塩酸で洗浄した後、温水で洗浄することによ
り、塩化亜鉛を除去した。
【００２２】その後、乾燥して得られた薬品賦活成型活
性炭を窒素雰囲気下で室温から８００℃程度まで約１０
℃／分で昇温し、さらに８００℃程度で約３０分間熱処
理した。この熱処理品を窒素ガス中で室温まで冷却し、
０．３５５〜０．１５０ｍｍに粒度を調整した。また、
比較のため、市販の浄水用活性炭（ヤシ殻水蒸気賦活破
砕炭）を同様の粒度調整した。さらに、市販の薬品賦活
顆粒炭を同様に熱処理するとともに、同様の粒度に調整
した。得られたこれらの活性炭を５０ｍｌのカラムに充
填し、２５℃、２．０±０．２ｐｐｍ残留塩素含有水を
ＳＶ１８００／時間で通水し、Ｏ−トリジン法により残
留塩素濃度を測定した。なお、除去率８０％に低下した
時点の通水量を残留塩素除去能力として測定した。その
結果を表１に示す。
性炭を窒素雰囲気下で室温から８００℃程度まで約１０
℃／分で昇温し、さらに８００℃程度で約３０分間熱処
理した。この熱処理品を窒素ガス中で室温まで冷却し、
０．３５５〜０．１５０ｍｍに粒度を調整した。また、
比較のため、市販の浄水用活性炭（ヤシ殻水蒸気賦活破
砕炭）を同様の粒度調整した。さらに、市販の薬品賦活
顆粒炭を同様に熱処理するとともに、同様の粒度に調整
した。得られたこれらの活性炭を５０ｍｌのカラムに充
填し、２５℃、２．０±０．２ｐｐｍ残留塩素含有水を
ＳＶ１８００／時間で通水し、Ｏ−トリジン法により残
留塩素濃度を測定した。なお、除去率８０％に低下した
時点の通水量を残留塩素除去能力として測定した。その
結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】また、乾燥木粉と塩化亜鉛比とを１／１．
５の混合割合で反応させ、上記と同様の方法により得ら
れた薬品賦活成型活性炭を同様の条件下で、種々の温度
で熱処理を施し、残留塩素除去能力を測定した。その結
果を表２に示す。
５の混合割合で反応させ、上記と同様の方法により得ら
れた薬品賦活成型活性炭を同様の条件下で、種々の温度
で熱処理を施し、残留塩素除去能力を測定した。その結
果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】実施例２ 乾燥木粉と塩化亜鉛比とを１／１．５の混合割合で反応
させ、上記と同様の方法により得られた薬品賦活成型活
性炭を同様の条件下で、８００℃、３０分間熱処理して
活性炭Ａを得た。この活性炭Ａ１００ｇに、硝酸銀０．
１５７ｇ（銀換算０．１ｇ）を５０ｍｌの水に溶解した
水溶液を均一に散布した後、水洗、乾燥して銀添着活性
炭を得た。さらにこの銀添着活性炭５ｇと無機成分とし
て骨炭０．５ｇとを混合して銀添着活性炭Ｂを得た。ま
た、比較例として市販の活性炭（ヤシ殻水蒸気賦活破砕
炭）を上記と同様に製造して銀添着活性炭Ｃを得た。 ＜銀溶出量の測定＞２００ｍｌの三角フラスコに浄水用
材を２．０ｇ入れ、これに蒸留水１００ｍｌを加え、２
５℃で一昼夜放置後濾過し、ＩＣＰ発光分析装置にて銀
濃度を測定した（表３）。 ＜滞留水中における抗菌作用＞滅菌広口試薬瓶（２４０
ｍｌ容）に水道水１００ｍｌ及び浄水用材５．５ｇを添
加した。これに試験菌溶液（Pseudomonas aeruginosa I
FO3080及びEscherichia coli IFO3044 ５．０×１０7
cell/ml を含有）を０．５ｍｌ注入し、２５℃の恒温器
内に２４時間放置し、上澄み液の生菌数を混釈平板培養
法（標準寒天培地３５℃、４８時間）で測定した。その
結果を表３に示す。
させ、上記と同様の方法により得られた薬品賦活成型活
性炭を同様の条件下で、８００℃、３０分間熱処理して
活性炭Ａを得た。この活性炭Ａ１００ｇに、硝酸銀０．
１５７ｇ（銀換算０．１ｇ）を５０ｍｌの水に溶解した
水溶液を均一に散布した後、水洗、乾燥して銀添着活性
炭を得た。さらにこの銀添着活性炭５ｇと無機成分とし
て骨炭０．５ｇとを混合して銀添着活性炭Ｂを得た。ま
た、比較例として市販の活性炭（ヤシ殻水蒸気賦活破砕
炭）を上記と同様に製造して銀添着活性炭Ｃを得た。 ＜銀溶出量の測定＞２００ｍｌの三角フラスコに浄水用
材を２．０ｇ入れ、これに蒸留水１００ｍｌを加え、２
５℃で一昼夜放置後濾過し、ＩＣＰ発光分析装置にて銀
濃度を測定した（表３）。 ＜滞留水中における抗菌作用＞滅菌広口試薬瓶（２４０
ｍｌ容）に水道水１００ｍｌ及び浄水用材５．５ｇを添
加した。これに試験菌溶液（Pseudomonas aeruginosa I
FO3080及びEscherichia coli IFO3044 ５．０×１０7
cell/ml を含有）を０．５ｍｌ注入し、２５℃の恒温器
内に２４時間放置し、上澄み液の生菌数を混釈平板培養
法（標準寒天培地３５℃、４８時間）で測定した。その
結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、物理的強度の点から
も満足することができ、かつ残留塩素除去性能に優れた
薬品賦活による活性炭を提供することができることとな
る。
も満足することができ、かつ残留塩素除去性能に優れた
薬品賦活による活性炭を提供することができることとな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｅ ５４０ ５４０Ｆ ５６０ ５６０Ｂ 1/58 1/58 Ｌ
Claims (5)
- 【請求項１】 薬品賦活しうる活性炭原料と賦活薬品と
の混合物を常法により反応させて得られる反応物を成型
し、次いで焼成し、洗浄した後、実質的に酸素を含まな
い不活性ガス中で熱処理して得られた活性炭からなる浄
水用材。 - 【請求項２】 薬品賦活しうる活性炭原料と賦活薬品と
の混合比が、乾燥固形物重量で１／１〜１／２．５であ
る請求項１記載の浄水用材。 - 【請求項３】 不活性ガス中での熱処理温度が、４００
〜１２００℃である請求項１又は２記載の浄水用材。 - 【請求項４】 賦活成分が、塩化亜鉛、塩化カルシウム
又はリン酸である請求項１〜３のいずれかに記載の浄水
用材。 - 【請求項５】 活性炭が、銀添着されている請求項１〜
４のいずれかに記載の浄水用材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034596A JP3695845B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 浄水用材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034596A JP3695845B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 浄水用材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314131A true JPH09314131A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3695845B2 JP3695845B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=15266676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14034596A Expired - Fee Related JP3695845B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 浄水用材 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695845B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475512B1 (ko) * | 2002-06-20 | 2005-03-10 | 코리아에프티 주식회사 | 리그노셀룰로오즈계 성형활성탄 제조방법 |
| JP2006026598A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Japan Enviro Chemicals Ltd | 吸着剤 |
| US8222182B2 (en) | 2003-12-05 | 2012-07-17 | Nisshoku Corporation | Anion adsorbing carbon material, as well as manufacturing method and manufacturing facilities for same |
| JP2013518018A (ja) * | 2010-01-22 | 2013-05-20 | コーニング インコーポレイテッド | Ｅｄｌｃ用大容量／低酸素多孔質炭素 |
| CN116375025A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-07-04 | 江苏浦士达环保科技股份有限公司 | 一种无氨防护炭生产方法 |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP14034596A patent/JP3695845B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100475512B1 (ko) * | 2002-06-20 | 2005-03-10 | 코리아에프티 주식회사 | 리그노셀룰로오즈계 성형활성탄 제조방법 |
| US8222182B2 (en) | 2003-12-05 | 2012-07-17 | Nisshoku Corporation | Anion adsorbing carbon material, as well as manufacturing method and manufacturing facilities for same |
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| JP4563745B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2010-10-13 | 日本エンバイロケミカルズ株式会社 | 吸着剤 |
| JP2013518018A (ja) * | 2010-01-22 | 2013-05-20 | コーニング インコーポレイテッド | Ｅｄｌｃ用大容量／低酸素多孔質炭素 |
| CN116375025A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-07-04 | 江苏浦士达环保科技股份有限公司 | 一种无氨防护炭生产方法 |
| CN116375025B (zh) * | 2022-12-30 | 2023-10-03 | 江苏浦士达环保科技股份有限公司 | 一种无氨防护炭生产方法 |
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|---|---|
| JP3695845B2 (ja) | 2005-09-14 |
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