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公開番号2024139775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2024050730
出願日2024-03-27
発明の名称有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法
出願人株式会社鴻池組
代理人個人,個人
主分類C02F 1/28 20230101AFI20241002BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】吸着剤として粉末活性炭を利用する物理化学的手法を用いて、環境水等に含まれるPFAS類等の難分解性の有機フッ素化合物を吸着処理する方法を提供すること。
【解決手段】処理対象水と粉末活性炭を、一次反応槽に供給し、処理対象水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させ、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を含む処理水を一次濾過装置で濾過し、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を、一次濾過装置を洗浄する際に発生する一次濃縮水として回収する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
処理対象水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させて回収する有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法であって、前記処理対象水と粉末活性炭を、一次反応槽に供給し、処理対象水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させ、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を含む処理水を一次濾過装置で濾過し、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を、一次濾過装置を洗浄する際に発生する一次濃縮水として回収することを特徴とする有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記一次濾過装置で濾過した一次処理水と粉末活性炭を、二次反応槽に供給し、一次処理水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させ、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を含む一次処理水を二次濾過装置で濾過し、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を、二次濾過装置を洗浄する際に発生する二次濃縮水として回収し、該二次濃縮水を一次反応槽に供給することを特徴とする請求項１に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項３】
前記二次反応槽に未吸着の粉末活性炭を供給し、一次反応槽に供給される粉末活性炭が、二次濾過装置を洗浄する際に発生する二次濃縮水に含まれる粉末活性炭のみからなることを特徴とする請求項２に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項４】
前記一次反応槽及び／又は二次反応槽に、処理対象水及び／又は一次処理水を酸性に維持するための酸を供給することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項５】
前記処理対象水に含まれる炭素数が６以下の有機フッ素化合物の濃度が所定値以上の場合に、酸を供給することを特徴とする請求項４に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項６】
前記処理対象水が、強酸性であり、該処理対象水のｐＨ値を未調整の状態で一次反応槽に供給することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項７】
前記処理対象水のｐＨ値が、１以下であることを特徴とする請求項６に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項８】
前記処理対象水に、多価カチオン元素を含有する処理剤を添加するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。
【請求項９】
前記処理対象水に、高分子凝集剤を添加するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、難分解性の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、有機フッ素化合物であるペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物（本明細書において、「ＰＦＡＳ類」という場合がある。）による環境水等の汚染に注目が集まっている。特に、ペルフルオロオクタンスルホン酸（本明細書において、「ＰＦＯＳ」という場合がある。）及びペルフルオロオクタン酸（本明細書において、「ＰＦＯＡ」という場合がある。）は、残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約（ＰＯＰｓ条約）の付属書Ｂ及び付属書Ａへの掲載を踏まえ、「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」において第一種特定化学物質に指定されており、原則として、製造、輸入、使用が禁止されている。また、ペルフルオロヘキサンスルホン酸（本明細書において、「ＰＦＨｘＳ」という場合がある。）についても、２０２２年６月にＰＯＰｓ条約の付属書Ａへの追加掲載が決定され、２０２４年２月に第一種特定化学物質に指定された。
【０００３】
しかしながら、これらＰＦＡＳ類は、撥水性及び撥油性という特性を持ち、また、化学的及び熱安定性等に優れているため、撥水剤、コーティング剤、泡消火剤等に長年広く使用されてきたこともあり、環境省の調査でも、ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡ及びＰＦＨｘＳが河川水や地下水等から幅広く検出されている。そして、２０２０年には、水道水質基準の水質管理目標設定項目及び水質環境基準の要監視項目にＰＦＯＳ／ＰＦＯＡがそれぞれ追加され、目標値及び指針値（暫定）として５０ｎｇ／Ｌ（ＰＦＯＳ及びＰＦＯＡの合算値）が設定された。また、ＰＦＨｘＳについても、２０２１年３月に水質環境基準の要調査項目、２０２１年４月に水道水質基準の要検討項目にそれぞれ追加された。
【０００４】
ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡ及びＰＦＨｘＳは化学的に極めて安定性が高く、水溶性かつ不揮発性の物質であるため、環境中に放出された場合には水系に移行しやすく、難分解性のため長期的に環境に残留すると考えられている。
そして、ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡ及びＰＦＨｘＳが河川水や地下水等から幅広く検出されている状況から、河川水、湖沼水、地下水等の環境水（本明細書において、「環境水」という場合がある。）中に含まれるＰＦＡＳ類を低コストで分解処理する手法の開発が要請されているが、有効な手法はないのが実情であった。
【０００５】
具体的には、有機化合物の分解処理に促進酸化法が広く用いられているが、促進酸化法は、ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡのＯＨラジカルとの反応性が極めて低いことから、ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡの分解処理には適用できないとされており、実際に、ＰＦＯＳを２～６ｎｇ／Ｌ、ＰＦＯＡを４０～５８ｎｇ／Ｌ含有する地下水を用いて、促進酸化法（Ｏ
3
＋Ｈ
2
Ｏ
2
、Ｏ
3
＋ＵＶ）を試みたが、ＰＦＯＳ／ＰＦＯＡの有意な分解処理効果を確認できなかった。
【０００６】
一方、促進酸化法以外の有機化合物の分解処理の手法として、吸着剤として活性炭を利用する物理化学的手法が提案されている（例えば、特許文献１～２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－１４６３２６号公報
特開２０１０－２２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、吸着剤として粉末活性炭を利用する物理化学的手法を用いて、環境水等に含まれるＰＦＡＳ類等の難分解性の有機フッ素化合物を吸着処理する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法は、処理対象水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させて回収する有機フッ素化合物の粉末活性炭を用いた吸着処理方法であって、前記処理対象水と粉末活性炭を、一次反応槽に供給し、処理対象水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させ、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を含む処理水を一次濾過装置で濾過し、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を、一次濾過装置を洗浄する際に発生する一次濃縮水として回収することを特徴とする。
【００１０】
この場合において、前記一次濾過装置で濾過した一次処理水と粉末活性炭を、二次反応槽に供給し、一次処理水に含まれる有機フッ素化合物を粉末活性炭に吸着させ、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を含む一次処理水を二次濾過装置で濾過し、有機フッ素化合物を吸着した粉末活性炭を、二次濾過装置を洗浄する際に発生する二次濃縮水として回収し、該二次濃縮水を一次反応槽に供給すること（２段処理フローとすること）ができる。
ここで、処理対象水に含まれる有機フッ素化合物の濃度に応じて、２段処理フローに続けて、同様の処理フローを追加すること（３段又はそれ以上の多段処理フローとすること）ができる。
この場合、前記二次反応槽に未吸着の粉末活性炭を供給し、一次反応槽に供給される粉末活性炭が、二次濾過装置を洗浄する際に発生する二次濃縮水に含まれる粉末活性炭のみからなるようにすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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