わずか1gで、テニスコート数面分の表面を持つものもある活性炭。水中の臭いや有機物を吸着するしくみと、破過の考え方を解説します。
活性炭は、浄水場や下水の再生水処理などで、臭いや有機物を取り除くために使われています。黒い粒や粉にしか見えませんが、その内部には小さな孔がびっしりと広がっています。 ■1gでテニスコート何面分？！ 活性炭の表面積は、製品によっては1gあたり1,000〜2,000平方mにもなります。ダブルスのテニスコートは約260平方mなので、1,000平方mならわずか1gでコート約4面分の広さになる計算です。この広い表面に水中の物質が付着することを、吸着といいます。 ■ろ過とはどう違う？ 凝集・沈殿・砂ろ過といった通常の浄水処理では、水に溶けた臭いの原因物質などは十分に取り除けません。活性炭は、こうした溶けている有機物を表面に吸着できるのが特長です。水道では、粒状活性炭はろ過の後段に置くのが適しています。 ■原料で変わる得意分野 原料には、ヤシ殻や木材などの植物系と、石炭などの鉱物系があります。ヤシ殻の炭は小さな孔が多く小さい分子を、石炭系は大きめの孔まで幅広く大きい分子も取りやすい傾向があります。用途に合う活性炭選びは、まずはお気軽にご相談ください。
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■粒状と粉末の違い 水道の分野では、粒径150μm以上を粒状活性炭、150μm未満を粉末活性炭として区別しています。 1.粒状活性炭：吸着槽やろ過器に詰めて、水を通して使う 2.粉末活性炭：水に注入して使う。既存の設備で処理できる 短期間や応急の処理には粉末が、年間を通じて長く使うなら、再生して使える粒状が経済的です。 ■取れるもの 活性炭で除去できる主なものは、次のとおりです。 1.カビ臭などの臭いの原因物質 2.トリハロメタンと、その元になる物質 3.色(色度) 4.農薬、フェノール類、陰イオン界面活性剤 5.トリクロロエチレンなどの揮発性有機物 水源での事故などで、一時的に混じった化学物質の処理にも使われます。 ■取れにくいものもある！ 一般に、水に溶けやすく分子の小さい物質は、吸着されにくい傾向があります。分子が大きくても、フミン質のように水に溶けやすいものは吸着されにくくなります。PFASでも、分子の鎖が短いものほど、早く処理水に出てきます。
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■ずっと使えるわけではない？ 活性炭は、使ううちに吸着できる場所が埋まっていきます。水を通し続けると吸着が飽和に達し、取り除きたい物質が処理水に出てくるようになります。これを破過といいます。 ■破過点と脱着とは？ 処理水の濃度が、あらかじめ決めた値に達した点を破過点と呼びます。PFASの除去に粒状活性炭を使う場合は、頻繁な交換や再生が必要です。また、いったん吸着した物質が再び離れる「脱着」もあり、水温が高いと起こりやすくなります。 ■微生物の力を借りる使い方 活性炭の表面に付着した微生物の働きで、アンモニア態窒素や有機物を分解する使い方もあります。浄水場で使われる「生物活性炭」です。分解の働きが加わることで、吸着の機能をより長く保ちやすくなります。 ■どんな現場で使われている？ 1.浄水場での臭い・有機物の除去 2.下水の再生水で、色や臭いを抑える処理 3.エアレーションで追い出した揮発性物質の排ガス処理 活性炭の種類は、取りたい物質と使い方に合わせて選びます。まずはお気軽にご相談ください。
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企業情報
当社は創業以来、時代の変化と消費者ニーズの多様化に対応した多彩な 取扱品目を、用途やニーズに合わせ的確に供給することをモットーに、 柔軟なサービスを提供し続けております。 「ケミカル・エンジニアリング・パートナー」を企業スローガンに、 化学技術の専門家集団として、国内外の先進技術の中からお客様の問題を 解決するアイデアを発見し、アクティブにご提案いたします。
