JPS6177615A

JPS6177615A - 廃粉末活性炭の再生方法

Info

Publication number: JPS6177615A
Application number: JP59196895A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Fujimori; 藤森　英一
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1986-04-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、廃粉末活性炭の再生方法に関するものである
。

（ロ）従来の技術及び問題点上下水の処理、製糖、食品、醸造、化学工業などの広い
分野で使用されている活性炭には、繰り返し再生利用可
能な粒状活性炭と再生利用の困難な粉末活性炭との２種
類がある。粉末活性炭はそのままでは繰り返し再生利用
することができないが、粒状活性炭と比較して、吸着速
度が速いこと、回分式使用に適していること、価格が安
いこと、設備が簡単であることなどの長所があり、様々
な分野で使用されている。使用済みの廃粉末活性炭は大
部分再生利用されることなく廃棄されている。廃粉末活
性炭の再生が困難であるのは、次のような理由から再生
技術が確立されていないからである。すなわち、液相処
理に用いられた廃粉末活性炭には凝集剤、ろ過助剤など
が含まれており、これらを含んだ廃粉末活性炭は水分６
５〜７５％の脱水された固まりとして排出されるが、こ
れを再生するには固まりの解砕、乾燥及び賦活の工程が
必要である。しかし、廃粉末活性炭の固まりを解砕する
際には団塊化しやすく小粒化が困難であり、また乾燥工
程においては微粒状のものから団塊状のものまでを同時
に乾燥させることが困難であり、また微粒状のものは乾
燥中に飛散して収率が低下し、更に賦活工程においては
燃焼損失及び飛散損失が大きいため収率が低下する。ま
た、賦活工程においては、微粉化して再生品のろ過性が
悪化し、また飛散する微粉が環境を悪化させるという問
題点もある。このように廃粉末活性炭の再生は収率が極
めて悪く、経済性がないため、実際にはほとんど実施さ
れていない。

本発明は、上記のような問題点を解決し、効率良く廃粉
末活性炭を再生利用する方法を得ることを目的としてい
る。

（ハ）問題点を解決するための手段及び作用本発明は、
第１図に示すように、廃粉末活性炭に木粉を混合するこ
と及びペレット化する前にコールタールを添加すること
により、上記目的を達成する。すなわち、まず脱水され
た固まりとして排出された使用済みの廃粉末活性炭にの
こくず状の木粉を乾燥重量比で１：０．８〜２，５の割
合で加え、これを例えばリボンスクリュー形混合機を用
いて混合する。木粉を加えたことにより、廃粉末活性炭
は団塊化せず小粒状となり、以後の工程における乾燥、
混合などが容易となる。なお、木粉の混合比率が１：０
．８より小さい場合には混合時に十分に小粒状化するこ
とができず、団塊化しやすくなり好ましくない、また、
木粉の配合比率がＬ：２．５より大きい場合には再生し
た活性炭ペレットの強度が低下するので好ましくない。

次いで、廃粉末活性炭と木粉とを混合したものを例えば
回転乾燥装置を用いて乾燥させる。この乾燥により最初
４０〜６０（重量）％の水分を含んでいた廃粉末活性炭
と木粉との混合物は、水分が１０（重量）％以下となる
まで乾燥される。水分がｌ　Ｏ（重ｆｆ１）％よりも多
い場合にはペレットの強度が不十分となる。また、水分
がほとんど０の状態まで乾燥しても差しつかえないが、
この場合には着火しないように注意する必要がある。乾
燥後の水分としては４〜５（重量）％とするのが最も好
ましい。なお、廃粉末活性炭に木粉が加えであるため、
乾燥中に微粉化することが防止され、乾燥中における飛
散による損失が大幅に減少する。

次いで、乾燥させた廃粉末活性炭及び木粉の混合物にコ
ールタール（常温において粘性液状）を添加し、連続リ
ボンスクリュー形混合機などの連続式混合装置によって
十分に混合する。添加するコールタールは５〜１５（重
量）％の範囲内とする。添加量を５（重量）％よりも少
なくすると、後工程のペレットミルによる押し出しの際
にダイス孔内での抵抗が大きくなり、成形することが不
可能となり、また逆に添加量を１５（重量）％よりも多
くすると、低圧下で混合原料が可だ化するためペレット
ミルのダイス孔内において所定圧力まで上昇せず、得ら
れるペレットが軟弱なものとなる。こうして得られた混
合原料は、いったん原料貯留槽に貯留され、次いでペレ
ットミルに定量供本合される。

ペレットミルは、モータによって回転駆動される円筒状
のダイス、ダイスの内径部に接するように配置された複
数のロール、混合原料をダイス内径部と各ロールとの間
のすきまに均等に分配するスプレ７ダなどを有している
。ダイスは内径部から外周面に通じる多数の半径方向の
ダイス孔を有している。ダイス孔の直径は５〜７ｍｍで
ある。

ダイス内径部に定量供給された混合原料は、ダイス内周
面とロール外周面との間にかみ込まれて圧縮され、この
圧縮による発熱によって可塑化され、ダイス孔から連続
的に押し出される。ダイス孔内において混合原料はプラ
グ流れ（すなわち、管内における固体状のものの流動）
を形成するが、この部分の温度は１００〜１７０℃とな
り。

また圧力はＬＯＯＯ〜６０００ｋｇ／ａｍ’に達する。

このような条件下では、混合原料中のコールタールは、
押し出し過程において木粉から浸出する油脂、リグニン
などの成分と結合し、木粉と廃粉末活性炭とは強く粘結
され、また圧密性も高くなる。ダイス孔から押し出され
た円柱状の成形品は、ダイス外周に近接して設けられた
カーうタナイフによって１０〜１５ｍｍの長さに切断さ
れる。

こうして得られたペレットは炭化工程に送られるが、そ
の途中で強−制通風により冷却される。この冷却によっ
てペレットの機械的強度は更に向上する。

炭化工程に送られたペレットは、酸素がほとんど存在し
ない加熱炉中において５００〜６００°Ｃの温度で約３
０分間加熱され、これによりペレットは炭化する。なお
、加熱温度は５５０°Ｃ前後が最も好ましい、加熱の際
の昇温速度はｌＯ℃／分程度の急速度で上昇させてもペ
レット同志の融着及びペレットの膨れ現象は発生しない
、また、炭化後のペレットの重量は炭化前のペレットの
重量の４５〜６０％となった。これはペレット中の水分
及び揮発分が失われたことによるものである。

炭化したペレットは次に賦活工程に送られる。

すなわち、炭化したペレットをａ−タυキルン内の水蒸
気流中で８００〜９００℃に加熱することにより賦活す
る。賦活時間は０．５〜１．０時間であり、また水蒸気
の吹込量は０．５〜１．５ｋｇ（水蒸気）／ｋｇ（ペレ
ット）が適切であった。この賦活工程によってペレット
の多孔性の構造が更に発達し、多孔性に富んだ再生活性
炭が得られる。賦活後の再生活性炭は無酸素雰囲気中で
冷却し、最終製品としての再生活性炭ペレットとなる。

結局１本発明方法においては、木粉を混合することによ
り、廃粉末活性炭を均一な小粒子状に解砕することが可
能となり、これにより乾燥が容易になるとともに乾燥中
の飛散損失も著しく減少し、更に乾燥後のコールタール
との混合も容易となる。また、廃粉末活性炭と木粉との
混合物にコールタールを粘結剤として添加するが、コー
ルタールはペレットミルの押出圧を適切に保つ役割を果
し、これによって高圧密性のペレットが得られ、最終製
品として十分な強度を有するペレットとすることができ
る。この再生活性炭は多孔性に富んでいるため十分なろ
過性を有している。また、ペレット化した後で炭化及び
賦活することにより、飛散損失、燃焼損失、及び微細粉
末化の問題が解消される。このように前述の従来の問題
点がすべて解決されるため１本発明方法による廃粉末活
性炭の再生収率は８０〜８５％（木粉及びコールタール
の添加量は差し引いである）に達する。

（ニ）実施例次に本発明方法を用いて廃粉末活性炭の再生を行った具
体的結果について説明する。醸造品の処理に使用した２
０ｋｇの廃粉末活性炭（水分７０％）に１３．５ｋｇの
木粉（水分２６％）を加えてリボンスクリュー形混合機
で混合し、これを乾燥機で水分が１０％になるまで乾燥
した。乾燥後の混合物の重量は１７．７ｋｇとな５った
。これにコールタールを２．０ｋｇ添加し、混合した０
次いで、ペレットミルを用いて造粒を行った。造粒後の
原料ペレットを５５０℃に３０分間保持して炭化した。

炭化後のペレットの重量は１０ｋｇとなった。炭化した
ペレットをロータリキルンで８５０℃で１時間、水法気
賦活した。これにより最終製品としてのペレット状の再
生活性炭を得ることができた。＠終製品の重量は７．０
ｋｇであった。この製品を活性炭試験方法（ＪＩＳ、Ｋ
Ｌ４７４及びＫ１４７０）に基づいて試験したところ、
次のような結果を得ることができた。゛メチレンブルー
脱色力　　２１０ｍｊ１．／ｇよう素吸着力　　　　　
１１５０ｍｇ／ｇかたさ　　　　　　　　　　９２％この試験結果から、本発明方法によって再生された粒′
状活性炭は、吸着特性及び強度とも市販されている通常
の粒状活性炭と同様の性能を有していることがわかる。

（ホ）発明の詳細な説明してきたように１本発明によると、廃粉末活性炭
に木粉を加えて混合・乾燥した後、更にこれにコールタ
ールを加え、ペレットミルを用いて造粒し、次いで炭化
及び賦活を行うようにしたので、従来は使い捨てとなっ
ていた廃粉末活性炭を良質の粒状活性炭として効率良く
再生することが可能となる。なお、本発明方法は、従来
の活性炭製造装置にベレントミルなどを追加配薗するこ
とにより実施することが可能であり、比較的安い設備費
用で実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の工程を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、使用済みの廃粉末活性炭に木粉を混合し、この混合
物を乾燥し、これにコールタールを混合し、こうして得
られた混合原料をペレットミルに供給し、混合原料が可
塑化する温度及び圧力下において押し出すと同時に切断
してペレットとし、ペレットを加熱して炭化させ、次い
で炭化したペレットを高温水蒸気中で賦活して粒状活性
炭とする廃粉末活性炭の再生方法。２、廃粉末活性炭に対する木粉の混合割合は、乾燥重量
比で１：０．８〜２．５であり、また廃粉末活性炭と木
粉との混合物に対するコールタールの混合割合は、５〜
１５（重量）％である特許請求の範囲第１項記載の廃粉
末活性炭の再生方法。