JPH05811A

JPH05811A - 活性炭素材料およびその製造法ならびに用途

Info

Publication number: JPH05811A
Application number: JP3301060A
Authority: JP
Inventors: Hisaoki Abe; 久起阿部; Toshio Kondo; 俊夫近藤; Hideki Fukuda; 秀樹福田; Mayumi Takahashi; 真由美高橋; Tetsuo Aoyama; 哲男青山
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1991-10-21
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、過酸化水素分解用触媒あるいはヒ
ドラジン分解用触媒として有用である高活性な活性炭素
材料およびその製造方法に関する。【構成】蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃棄物
質を、炭化、賦活処理してなる活性炭素材料であって、
窒素含有量１〜５重量％、酸素含有量３〜３０重量％、
炭素含有量４０〜９０重量％であり、かつ平均細孔半径
が１５〜３０Åで、有孔メソポアが全容積当たり少なく
とも５０容積％を占めるものからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学プラントから発生
する廃液や半導体処理の際に発生する排水廃液、金属表
面処理の際に生ずる廃液等に含有する種々の化合物の分
解処理に有効な活性炭素材料に係り、例えば排水、廃液
中に含有する過酸化水素あるいはヒドラジン用の分解触
媒として有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】過酸化水素はは、現在、工業的に大量に
生産されており、その用途も広範囲に亘り、紙パルプ、
繊維の漂白剤、酸化剤；医薬品としての殺菌剤、酸化
剤；食品の漂白剤、殺菌剤；金属の表面処理剤；半導体
の洗浄剤等として広く利用されている。しかしながら、
過酸化水素を含む廃液をそのまま排出した場合、ＣＯＤ
源となるばかりでなく、廃水処理時、たとえば生物活性
汚泥処理装置に混入した場合、過酸化水素の分解に伴っ
て発生する酸素ガスが沈澱槽で懸濁物を浮上させ、処理
水の水質の悪化の原因となるなど種々のトラブルの原因
となる。このため通常、廃水中の過酸化水素は予め分解
処理して排出される。

【０００３】従来行われている過酸化水素の分解方法と
しては、(1) 重亜硫酸ソーダ等の薬品を使用した分解方
法、(2) 二酸化マンガンを触媒とする分解方法、(3) 活
性炭を使用する分解方法、(4) カタラーゼ等の酵素を使
用した分解方法等がある。しかしながら、上記の(1) の
方法は、分解時に亜硫酸ガスを発生し、周囲の環境悪化
を招き、また過酸化水素の当量倍以上の使用量が必要で
あり大量の薬品の使用が必要となりコストに影響を与
え、その上過剰な重亜硫酸ソーダはＣＯＤ源として二次
公害を招く等の問題がある。(2) の方法は分解時にマン
ガンの溶出があり、特に酸性下ではマンガンの溶出が激
しくマンガンによる汚染発生の欠点がある。(3) の方法
は一般に分解能力が小さく、加えて寿命が短い等の欠点
がある。さらに(4) の方法はカタラーゼが酵素であるこ
とから使用される液のｐＨ領域が中性または常温と限定
される等の欠点がある。このように従来の方法にはそれ
ぞれ多くの問題点を抱えており、根本的な改善が所望さ
れている。

【０００４】また、ヒドラジンあるいはその塩類、ヒド
ラジン誘導体（以下これらをヒドラジン類という）は現
在、清缶剤、還元剤、農薬、重合触媒、発泡剤、半導体
処理剤、水処理剤等々として広く使用されており、ヒド
ラジン類を含有する廃液、排水の処理に際しては予め含
有するヒドラジンの分解処理が行われている。従来この
ヒドラジン類の分解処理は、一般にはヒドラジンを含有
する廃液、排水に次亜塩素酸ソーダを添加しヒドラジン
を酸化分解する方法が採られている。この次亜塩素酸ソ
ーダによるヒドラジンの酸化分解は次式による。 N₂ H₄＋４NaOCl → ４NaCl ＋２H₂O₂ ＋ N₂＋O₂ この反応の場合は大量の次亜塩素酸ソーダを使用するた
め、その処理に要する費用も膨大になり高価なものとな
る。また分解後に廃液中に若干の塩素が残存することが
あるなどの問題もある。一方、特開昭５３−９１０９３
号公報、特開昭５３−９１０９５号公報に、重金属を触
媒とし空気によりヒドラジンを分解する方法が開示され
ている。この空気によるヒドラジンの分解は次式によ
る。 N₂ H₄ ＋ O₂ → N₂ ＋２H₂O しかしながら、この方法は分解速度が遅く、ヒドラジン
の分解が不充分である等の欠点があり、さらに重金属に
よる二次汚染の危険性もあり、充分な方法とはいえな
い。

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来方法
における過酸化水素またはヒドラジンの分解方法にはそ
れぞれ種々の問題点がある。本発明は、上記の種々の問
題点を解決し、広範囲な液性（ｐＨ領域）で使用可能で
あり、かつ高活性な過酸化水素分解能またはヒドラジン
分解能を有し、その上二次公害の発生を伴うことなく、
分解処理できる活性炭素材料からなる過酸化水素および
ヒドラジン分解用触媒を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、蛋白質、
または蛋白質を含有する汚泥もしくは廃棄物質を炭化処
理、賦活処理して得られる活性炭素材料が、過酸化水素
またはヒドラジンの分解触媒として高活性で、かつ二次
汚染の発生を伴わず安全であり、極めて有効であること
を見い出した。さらに検討を加え、上記の炭化、賦活処
理を行った後、酸処理、加熱処理して得られる活性炭素
材料およびポリアクリロニトリル系活性炭素繊維を加熱
処理して得られる活性炭素材料も高活性を示し過酸化水
素またはヒドラジンの分解触媒として極めて有効である
ことを見い出した。すなわち、本発明は窒素１〜５重量
％、酸素３〜３０重量％、炭素４０〜９０重量％をそれ
ぞれ含有し、かつ平均細孔半径が１５〜３０Åであり、
有孔メソポアが全容積当たり少なくとも５０容積％を占
めることを特徴とする活性炭素材料およびその製造法な
らびに過酸化水素またはヒドラジン分解用触媒に関す
る。

【０００６】本発明における活性炭素材料は、蛋白質ま
たは蛋白質を含有する汚泥もしくは廃棄物質を炭化、賦
活処理を行って得られるが、過酸化水素およびヒドラジ
ンの分解に有効な高活性を示すには、窒素の含有量が１
〜５重量％であることが重要であり、窒素の含有量が上
記範囲外である場合、特に１重量％よりも少ない場合
は、過酸化水素またはヒドラジンの分解活性が著しく低
下し不都合である。また、酸素含有量、炭素含有量も上
記の範囲内にあることが望ましく、上記の範囲外では過
酸化水素またはヒドラジンの分解活性の低下が認めら
れ、本発明の所期の目的を十分に発揮することができず
好ましくない。本発明に係る活性炭素材料は上記の炭
化、賦活処理を行った段階では酸素含有量および炭素含
有量はそれぞれ５〜３０重量％、４０〜９０重量％であ
る。この状態の活性炭素材料でも過酸化水素またはヒド
ラジンの分解触媒として十分に高活性であるが、上記の
賦活処理を行った後、次いで酸処理を行い加熱処理する
ことにより、酸素含有量および炭素含有量をそれぞれ３
〜１０重量％、７０〜９５重量％とすることができ、さ
らに高活性化され、例えば強酸性の過酸化水素を含有す
る廃液や高濃度の過酸化水素またはヒドラジンを含有す
る廃液等に適用し過酸化水素またはヒドラジンを速やか
に分解除去するのにより好適である。したがって、対象
とする被処理液の種類により本発明の活性炭素材料から
なる触媒を適宜選択することにより効果的な分解除去を
行うことができる。

【０００７】また本発明の活性炭素材料は上記の通り平
均細孔半径が１５〜３０Åを有するものであるが、この
平均細孔半径が１５Åよりも小さい場合、および３０Å
よりも大きい場合は過酸化水素またはヒドラジンの分解
能が低く望ましくなく上記した範囲内にあることが好ま
しい。さらに本発明に係る活性炭素材料は有孔メソポア
が全容積当たり少なくとも５０容積％を占める。そして
このメソポアは、上記の賦活処理を行った後、次いで酸
処理を行い加熱処理することによりさらに高めることが
でき、全容積当たり少なくとも６０容積％を占めるもの
となる。本発明の過酸化水素またはヒドラジンの分解触
媒として有用な活性炭素材料において、その比表面積は
格別限定されないが、好ましくは３００〜１５００平方
メートル／ｇの範囲であることが本発明の目的を達成す
る上で好適である。なお、本発明において活性炭素材料
の平均細孔半径および比表面積ならびに有孔メソポア
は、オートソーブ測定器（湯浅アイオニクス社製）を使
用して窒素ガスの吸着法により求めた。

【０００８】本発明の活性炭素材料は、蛋白質または蛋
白質含有汚泥もしくは廃棄物質を炭化、賦活処理して得
られる。本発明の活性炭素材料の製造に用いられる蛋白
質または蛋白質含有汚泥もしくは廃棄物質としては、パ
ン酵母、クロレラなどの酵母類；細菌、藻類、ビール酵
母醗酵廃菌体、医薬品醗酵酵母廃菌体、アミノ酸醗酵粕
等の微生物蛋白質；工場廃液処理、糞尿処理、家庭排水
処理などの生物活性汚泥の余剰汚泥等があげられる。そ
の他に、魚類、獣肉、獣血などの動物性蛋白質；大豆、
脂肪大豆などの豆類、小麦胚芽、米胚芽などの植物性蛋
白質等も使用できる。これらのうち、酵母類、細菌、藻
類、醗酵廃菌体などの微生物蛋白質あるいは生物活性汚
泥の余剰汚泥などが取扱、入手性の点から望ましいもの
である。本発明に係る活性炭素材料からなる触媒は、上
記のような蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃棄物
質を原料とするものであるから安価に製造することがで
きる。

【０００９】本発明の活性炭素材料を触媒として使用す
る場合、粉末、または成形品いずれでも使用することが
でき、それぞれの用途、使用箇所、使用状況等により適
宜選択される。本発明の活性炭素材料からなる触媒を成
形品とするには、原料の蛋白質または蛋白質含有汚泥も
しくは廃棄物質を成形した後、炭化処理し、次いで賦活
処理後、酸洗、加熱処理すればよい。成形する際には必
要に応じて粘結剤を使用することができる。この粘結剤
としては、たとえば、タールピッチ、リグニン、糖蜜、
アルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）、合成樹脂、ポリビニルアルコール、デンプン等の
有機質系粘結剤、スメクタイト、水ガラス等の無機質系
粘結剤などが例示される。これら粘結剤は、成形できる
程度に使用すればよく、原料に対して通常０．０５〜２
重量％程度が使用される。

【００１０】本発明の活性炭素材料を製造する際の炭化
処理は、主として原料の蛋白質または蛋白質含有汚泥も
しくは廃棄物質中に含有する非炭素成分を除去し、もし
くは減少させ、次いで行われる賦活処理に適した材料と
する工程である。この炭化処理は、通常１５０〜６００
℃で、好ましくは２００〜５００℃の温度で、空気、窒
素、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスを導入しなが
ら、数分から数時間行なわれる。この炭化処理の際に
原料の蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃棄物質の
粉末、あるいは成形物が融着あるいは溶着すると所望す
る微細な細孔を形成することが困難となり、次いで実施
される賦活処理にも悪影響を与え、良好な特性を持つ活
性炭素材料を得ることができず好ましくない。この融着
あるいは溶着を防止するために、原料に少量の鉄化合物
を添加することが好ましい。この鉄化合物は、融着ある
いは溶着を防止する以外に炭化処理時の操作性を良好に
し、均一な炭化処理を行うことができる。このような目
的に使用される鉄化合物としては、たとえば硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硫酸第二鉄
アンモニウム、硝酸第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、
りん酸第一鉄、りん酸第二鉄、炭酸第一鉄、水酸化第一
鉄、水酸化第二鉄、けい酸第一鉄、硫化第一鉄、硫化第
二鉄等の無機系の鉄化合物あるいはその塩；クエン酸第
二鉄、クエン酸第二鉄アンモニウム、シュウ酸第一鉄、
シュウ酸第二鉄アンモニウム等の有機酸の鉄化合物ある
いはその塩等を挙げることができる。これらの鉄化合物
は、原料に対して１〜２０重量％程度添加される。

【００１１】上記の炭化処理に次いで実施される賦活処
理は、炭化処理で生成した細孔構造をより微細構造に成
長ないし発達、あるいは熟成させる工程であり、水蒸
気、炭酸ガス、酸素を主体とするガス雰囲気中で、一般
には７００〜１１００℃、好ましくは８００〜１０００
℃で数分ないし数時間実施される。本発明の活性炭素材
料を製造するに当たって、炭化処理、賦活処理は内熱式
または外熱式のロータリーキルンまたは管状炉、連続式
多段炉等を用いて実施される。

【００１２】蛋白質または蛋白質を含有する汚泥もしく
は廃棄物質を原料とする本発明の活性炭素材料は、炭
化、賦活後次いでさらに酸処理した後、加熱処理するこ
とにより活性をより向上させることができる。この酸処
理に使用される酸は、通常、硫酸、塩酸、硝酸、フッ酸
等の無機酸であり、これらは５〜５０重量％程度の水溶
液で使用される。酸処理は常温〜１００℃で数分から数
時間実施される。酸処理を行った後、水洗を行い次いで
加熱処理を行う。この加熱処理は窒素、ヘリウム、アル
ゴン、二酸化炭素等の不活性ガスや水素、アンモニア、
一酸化炭素等の還元性ガスの雰囲気下で４００〜１１０
０℃、好ましくは５００〜１０００℃で数分から数時間
実施される。本発明において上記の酸処理は、活性炭素
材料中の不純物成分を除去し、加熱処理することにより
不純物成分が除去された部分の微細構造がさらに成長あ
るいは発達、熟成される。この酸処理後次いで加熱処理
することにより酸処理前と比較し、分解活性がより向上
される。

【００１３】本発明の活性炭素材料は、上記した蛋白質
または蛋白質を含有する汚泥もしくは廃棄物質を原料と
する他に、ポリアクリロニトリル系炭素繊維を原料とし
て得ることもできる。この場合ポリアクリロニトリル系
炭素繊維は、繊維状、フェルト状、マット状、織物状等
いずれの形態でも使用でき、それぞれの用途、使用箇
所、使用状態等により適宜選択される。このポリアクリ
ロニトリル系炭素繊維を原料とした本発明の活性炭素材
料は、上記した適宜の形状のポリアクリロニトリル系炭
素繊維を窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素等の不
活性ガスあるいは水素、アンモニア、一酸化炭素等の還
元性ガスの雰囲気下で４００〜１１００℃、好ましくは
５００〜１０００℃で数分から数時間加熱処理すること
により得られる。本発明に用いられるポリアクリロニト
リル系活性炭素繊維はアクリロニトリルを主成分とし、
これに共重合成分として、たとえば塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル
酸、メタクリル酸誘導体、アクリルアミド、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド、アリルスルホン酸およびメタアリ
ルスルホン酸等の共重合モノマーの一種または二種以上
と共重合して得られる重合体を紡糸し、不融化、賦活を
行った活性炭素繊維である。

【００１４】本発明の活性炭素材料を触媒として使用す
る過酸化水素の分解は、一般には過酸化水素を含有する
水溶液、過酸化水素を含有する有機溶剤あるいは過酸化
水素含有廃液等を、本発明の触媒と接触させることによ
り実施されるが、このような方法に限定されるものでな
く、過酸化水素のミストあるいは蒸気の状態で本発明の
触媒と接触させることにより分解することもできる。ま
た、本発明の活性炭素材料からなる触媒を用いて被処理
液中の過酸化水素を分解する場合、被処理液のｐＨおよ
び被処理液中の過酸化水素の濃度等は格別限定されず、
広範囲の液性で使用することができる。本発明の触媒を
使用した過酸化水素の分解は回分式、連続式いずれの方
法でも実施でき、処理時の温度、処理時間等は被処理液
の種類等により適宜選択し得る。

【００１５】また、本発明の活性炭素材料を触媒として
使用しヒドラジンを分解する場合は酸素発生剤の共存下
で処理することにより特に効果的にヒドラジンを分解処
理することができる。上記の酸素発生剤は、一般に過酸
素化合物が使用され、この過酸素化合物としては、過酸
化水素、過炭酸ソーダ、過ほう酸ソーダなどが例示され
る。過酸化水素の共存下でのヒドラジンの分解は次式に
より行われる。 N₂ H₄ ＋２H₂ O₂ → N₂ ＋４H₂O この分解反応は従来の次亜塩素酸ソーダを使用する方法
に比べ、理論上はヒドラジン１当量に対して過酸化水素
２当量を使用すればよいが通常はやや過剰量の過酸化水
素が使用される。しかしながら、次亜塩素酸ソーダを使
用する方法に比べ過酸化水素の使用量は遙に少なく経費
が節減でき、その上本発明に係る活性炭素材料からなる
触媒を使用し、過酸素化合物の存在下にヒドラジンを分
解する場合は二次汚染の発生の原因となるような物質の
発生がなく安全である。ヒドラジンを含有する被処理液
中のヒドラジンを分解する場合、一般に、被処理液の液
性（液のｐＨ）が分解速度等に影響を与える。後述する
ように従来の水処理に使用される活性炭の場合液性がア
ルカリである場合には殆んど活性を示さないが、本発明
に係る活性炭素材料からなる触媒は被処理液の液性に余
り影響されず広い範囲のｐＨ域で充分に活性である。ま
た、本発明に係る活性炭素材料を触媒としてヒドラジン
を分解するに際しては、回分式、連続式いずれの方法で
も実施でき、処理時の温度、時間等は被処理液の種類等
により適宜選択される。

【００１６】次に実施例により本発明を具体適に説明す
る。 (本発明活性炭素材料の製造）

【実施例１】微生物廃菌体（メタノール資化性廃菌体）
１０００部（重量部以下同じ）、硝酸第二鉄２００
部、ポリビニルアルコール２０部および水１０００部を
ニーダーで十分混練し、造粒して成形体とした。この成
形体を２５０〜５００℃で３時間、空気を導入しながら
炭化処理を行い、次いで水蒸気の存在下に１０００℃で
２時間賦活処理を行って２５６部の活性炭素材料を得
た。これは窒素含有量２．３重量％、酸素含有量２２．
８重量％、炭素含有量４８．２重量％で平均細孔半径は
２１Åであり、全容積当たりメソポアは約５５％を占め
た。

【００１７】

【実施例２】化学工場の生物活性汚泥処理装置で発生す
る余剰汚泥の乾燥物１０００部に水６００部を加え、ニ
ーダーで十分に混練し、造粒して成形体とした。この成
形体を２００〜５００℃で、窒素ガス雰囲気下に２時間
炭化処理を行い、次いで水蒸気／炭酸ガス＝１（容積
比）の混合ガス中、８００℃で１時間賦活処理を行って
２２１部の活性炭素材料を得た。これは窒素含有量２．
７重量％、酸素含有量８．８重量％、炭素含有量７７．
９重量％で平均細孔半径は２６Åであり、全容積当たり
メソポアは約６８％を占めた。

【００１８】

【実施例３】実施例１と同様の原料（微生物廃菌体）を
実施例１と同様の条件で炭化、賦活処理した後、次いで
３０重量％塩酸水溶液を使用し、９０℃で２時間加熱し
た。その後水洗を行いさらに８００℃で１時間、炭酸ガ
ス雰囲気下で加熱を行い２０２部の活性炭素材料を得
た。これは窒素含有量が３．２重量％、酸素含有量が
８．２重量％、炭素含有量が８１．６重量％で平均細孔
半径が１９Åで、全容積当たりメソポアは約６１％を占
めた。

【００１９】

【実施例４】実施例２と同様の原料（生物活性汚泥処理
装置で発生する余剰汚泥）を実施例２と同様の条件で炭
化、賦活処理した後、５０重量％硫酸水溶液で６０℃、
５時間加熱を行った。次いで水洗を行いさらに９００℃
で１時間水素ガス雰囲気下で加熱処理し、１８９部の活
性炭素材料を得た。得られた活性炭素材料は窒素含有量
が４．１重量％、酸素含有量が７．６重量％、炭素含有
量が８３．２重量％で平均細孔半径が２６Åで全容積当
たりメソポアは約７３％を占めた。

【００２０】

【実施例５】市販のポリアクリロニトリル系活性炭素繊
維ＦＥ−４００（東邦レーヨン株式会社製）１００ｇを
管状加熱炉で窒素ガス雰囲気下、９５０℃、１時間加熱
処理を行って８９ｇの活性炭素材料を得た。これは窒素
含有量２．１重量％、酸素含有量８．５重量％、炭素含
有量８６．８重量％であり、平均細孔半径は２０Åであ
り全容積当たりメソポアは約５６％を占めた。

【００２１】（過酸化水素の分解）

【実施例６】上記の実施例１および２で得た活性炭素材
料を触媒として使用し過酸化水素含有水溶液中の過酸化
水素の分解試験を行った。すなわち過酸化水素を４１３
０ｐｐｍ含有し、ｐＨ６．５の工場排水８００ｇを各々
の容器に採り、実施例１および２で得た活性炭素材料か
らなる触媒０．１５ｇをそれぞれに投入し、２５℃で撹
拌した。３０分経過後までの排水中の過酸化水素の濃度
を測定した結果、１５分経過後そのほぼ９３％が分解
し、３０分後にはほぼ１００％が分解した。また、実施
例３、４および５で得た活性炭素材料を触媒として使用
して過酸化水素の分解試験を上記と同様の工場排水を用
いて行った。すなわち実施例３、４および５で得た活性
炭素材料からなる触媒０．１１ｇをそれぞれに投入し、
２５℃で撹拌した。３０分経過後までの排水中の過酸化
水素の濃度を測定した結果、いずれの場合も１０分経過
後そのほぼ９０％が分解し、２０分後にはほぼ１００％
が分解した。

【００２２】

【比較例１】市販の水処理用活性炭ダイヤソーブＧ（三
菱化成株式会社製）０．１５ｇを使用し、実施例６と同
様の条件で過酸化水素の分解試験を行った。３０分後の
分解率は約５％程度に過ぎなかった。なお、使用した活
性炭ダイヤソーブＧは窒素含有量が０．５重量％、酸素
含有量が５．６重量％、炭素含有量が９０．８重量％で
あり、平均細孔半径は１３Åで全容積当たりのメソポア
は約１５％を占めるものであった。

【００２３】

【実施例７】上記の実施例１、２で得た活性炭素材料を
触媒として使用して金属表面処理廃液中の過酸化水素の
分解試験を行った。すなわち、過酸化水素４５００ｐｐ
ｍを含有し、ｐＨ２（硫酸酸性）の金属表面処理廃液８
００ｇを各々の容器に採り、実施例１および２で得た活
性炭素材料からなる触媒０．１５ｇをそれぞれに投入
し、２５℃で攪拌した。６０分経過後までの廃液中の過
酸化水素の濃度を測定した結果、いずれの触媒の場合も
３０分経過後約９７％が分解し、４５分経過後ほぼ１０
０％が分解した。また、実施例３、４および５で得た活
性炭素材料を触媒として使用し、上記と同様の条件で、
上記と同様の水溶液中の過酸化水素の分解試験を行っ
た。その結果、６０分経過後までの廃液中の過酸化水素
の濃度を測定した結果、いずれの触媒も、２５分経過後
そのほぼ９５％が分解し、３５分後にはほぼ１００％が
分解した。

【００２４】

【比較例２】比較例１で使用したと同様な触媒を使用
し、実施例７に用いたと同様な金属表面処理廃液中の過
酸化水素の分解試験を行った。４５分経過後の分解率は
約５％で、６０分経過後の分解率は１０％未満であっ
た。

【００２５】（ヒドラジンの分解）

【実施例８】上記の実施例１、２で得た活性炭素材料か
らなる触媒を使用してヒドラジン含有アンモニア水中の
ヒドラジンの分解試験を行った。すなわち、ヒドラジン
７００ｐｐｍ、アンモニア２８重量％を含有する化学プ
ラントの排水に、過酸化水素濃度が７０００ｐｐｍにな
るように過酸化水素を添加した。この排水８００ｇを各
々の陽気に採り、実施例１または２で得た活性炭素材料
からなる触媒０．３ｇをそれぞれ投入し、２５℃で攪拌
した。６０分経過後までの排水中のヒドラジンの濃度を
測定した結果、いずれの触媒を使用した場合も３０分経
過後約８２％が分解し、６０分経過後にはほぼ９９％が
分解した。

【００２６】

【実施例９】上記の実施例８のヒドラジン含有アンモニ
ア水の代わりに、ヒドラジンを含有するボイラー廃液中
のドラジンの分解試験を行った。すなわち、ヒドラジン
７００ｐｐｍを含有するボイラー廃液に過酸化水素濃度
３０００ｐｐｍになるように過酸化水素を添加した。こ
の溶液８００ｇを各々の陽気に採り、実施例１または２
で得た活性炭素材料からなる触媒０．１ｇをそれぞれ投
入し、２５℃で攪拌した。６０分経過後までの排水中の
ヒドラジンの濃度を測定した結果、いずれの触媒を使用
した場合も３０分経過後約８８％が分解し、６０分経過
後にはほぼ９９％が分解した。

【００２７】

【比較例３】比較例１で使用したと同様な活性炭を使用
し、実施例９に用いたと同様な廃液中のヒドラジンの分
解試験を実施例９と同様な条件で行った。３０分経過後
の分解率は約３３％、６０分経過後の分解率は４８％に
過ぎなかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の活性炭素材料は種々の化合物、
例えば過酸化水素、ヒドラジン等の分解触媒として有効
であり、化学プラントから発生する廃液や半導体処理の
際に発生する排水廃液等の処理に有効である。本発明に
係る活性炭素材料用からなる触媒を使用して過酸化水素
またはヒドラジンを分解する際は、広範囲な液性（ｐＨ
領域）で使用可能で、かつ長期間にわたって高活性であ
り、その上二次公害の発生を伴うことなく分解処理でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 11/00 Ｎ 7824−4Ｄ (72)発明者高橋真由美新潟県新潟市太夫浜字新割182番地三菱瓦斯化学株式会社新潟研究所内 (72)発明者青山哲男新潟県新潟市太夫浜字新割182番地三菱瓦斯化学株式会社新潟研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素１〜５重量％、酸素３〜３０重量
％、炭素４０〜９５重量％を含有し、かつ平均細孔半径
が１５〜３０Åであり、有孔メソポアが全容積当たり少
なくとも５０容積％を占めることを特徴とする活性炭素
材料。
【請求項２】窒素１〜５重量％、酸素３〜１０重量％
および炭素７０〜９５重量％である請求項第１項記載の
活性炭素材料。
【請求項３】蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃
棄物質を炭化、賦活処理して得られた請求項第１項また
は第２項記載の活性炭素材料。
【請求項４】蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃
棄物質を炭化、賦活処理した後、酸処理し加熱して得ら
れた請求項第２項記載の活性炭素材料。
【請求項５】蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃
棄物質が微生物蛋白質または生物活性汚泥である請求項
第３項または第４項記載の活性炭素材料。
【請求項６】微生物蛋白質が酵母、細菌、藻類から選
ばれた一種であり、蛋白質含有汚泥もしくは廃棄物質
が、工場廃液処理、糞尿処理、家庭排水処理に使用され
る生物活性汚泥から選ばれた一種、または廃菌体、アミ
ノ酸醗酵粕から選ばれた一種である請求項第４項および
第５項記載の活性炭素材料。
【請求項７】蛋白質、または蛋白質含有汚泥もしくは
廃棄物質を、成形しまたは成形することなく１５０〜６
００℃で炭化処理し、次いで７００〜１１００℃で水蒸
気、炭酸ガス、酸素を主体とするガス雰囲気下で賦活処
理を行うことを特徴とする請求項第１項記載の活性炭素
材料の製造方法。
【請求項８】蛋白質または蛋白質含有汚泥もしくは廃
棄物質を、成形しまたは成形することなく１５０〜６０
０℃で炭化処理し、次いで７００〜１１００℃で水蒸
気、炭酸ガス、酸素を主体とするガス雰囲気下で賦活処
理を行った後、次いで酸処理し、不活性ガスまたは還元
性ガスの雰囲気下で４００〜１１００℃で加熱を行うこ
とを特徴とする請求項第２項記載の活性炭素材料の製造
方法。
【請求項９】ポリアクリロニトリル繊維状活性炭素材
を還元性ガスの雰囲気下で４００〜１１００℃で加熱を
行うことを特徴とする請求項第１項または第２項記載の
活性炭素材料。
【請求項１０】請求項第１項、第２項または第９項記
載の活性炭素材料からなる過酸化水素分解用触媒。
【請求項１１】請求項第１項、第２項または第９項記
載の活性炭素材料からなるヒドラジン分解用触媒。