活性アルミナフィルター

活性アルミナは水分子や水酸基に親和性があり、リン酸塩、フッ化物、ヒ素、セレンなど、地下水に含まれる汚染物質の脱臭剤、乾燥剤、吸着剤として非常に効率的である。

活性アルミナ濾過は、主に流量と除去能力を重要な考慮事項としており、一般的に低流量の方が優れたフッ化物吸収結果が得られる。

フッ化物を減らす

活性アルミナは酸化アルミニウムの一種で、重量に比べて表面積が非常に大きいため、水中のフッ素、ヒ素、セレンなどの物質を吸着する能力が非常に高い。天然に産出する鉱物で、石炭やコークスなどを原料として製造することもできる。活性アルミナは、乾燥剤用途の乾燥剤、フッ化ヒ素やセレンなどの汚染物質に対する工業用水処理フィルターなど、多くの用途があります。

飲料水からのフッ素除去は、活性アルミナの主な機能であり、その細孔は、活性アルミナ粒子にフッ化物イオンを捕捉し、それらを保持する吸着プロセスを使用して周囲からフッ化物を吸収し、飲料水供給中のフッ化物濃度を大幅に減少させる。

この方法は、水中のフッ化物濃度を安全なレベルまで低下させる能力において非常に効率的であり、潜在的に危険な健康問題である歯科疾患や骨格フッ素症を排除することによって公衆衛生を保護する。

アルミナがフッ素や重金属などの汚染物質で過飽和になるのを防ぐには、定期的に再生する必要があります。これには、まずアルミナをきれいな水で洗い流してから、吸着部位を活性化し不純物を除去する化学処理が必要である。

また、使用済みのアルミナを粉砕し、新しい層として吸着システムに加えることで、汚染物質の除去能力を高め、新たな用途にリサイクルすることもできる。さらに、活性アルミナは環境に悪影響を与えることなく安全に廃棄できるため、環境に優しい。

アルミナは、水などの液体と接触しても無毒であるため、飲料水からフッ素、ヒ素、ヒ素を除去するための安全で効果的な処理となります。さらに、活性アルミナは非常に耐久性があり、高温や高圧などの過酷な条件にも耐性があるため、飲料水から有害ミネラルを抽出するための信頼性の高いソリューションとなります。

ヒ素の削減

活性アルミナは、飲料水のヒ素汚染を効果的に吸収する能力が長い間認められており、除去する主な汚染物質のひとつである。ヒ素中毒は、ヒ素中毒や様々なタイプの癌のような健康上の懸念をもたらす可能性があります。

FEECOのActiGuard AAFS50は、標準的な粒状活性アルミナと比較して、ヒ素吸着量を最大10倍まで増加させることができます。さらに、1つのシステムでフッ素とヒ素の両方の除去が可能で、サイクル間の再生が不要です。

水処理システムのこの特徴は、特に安全な飲料水を提供しなければならない農村部では、環境に優しいソリューションとなる。さらに、飲料水中のヒ素含有量を減らすためのイオン交換システムなど、他の手段よりも費用対効果が高い。

イオン交換システムは、飲料水からフッ化物とヒ素を効果的に除去することができるが、その運転には、再生と廃棄物処理のための装置、エネルギー消費、労働力の面で多大な資源を必要とする。さらに、この方法では有害廃棄物が発生するため、適切に保管するか、安全に処分しなければならない。それに比べ、活性アルミナ・システムは、再生や廃棄物処理に多大なコストをかけることなく、迅速な除去が可能である。

フッ素と同様、ヒ素はアルミナ粒子の表面に引き寄せられ、水がベッドを通過するときにそこに保持される。

アルミナが最大吸着容量に達したら、その性能が最適であることを確認するために、処理されたガロンで定期的なテストを行うことをお勧めします。汚染レベルを監視することは、水処理の専門家がアルミナ装置のメンテナンススケジュールを作成するのに役立ちます。

活性アルミナフィルターは、クロムやセレンなど、飲料水に含まれるその他の危険な汚染物質に対しても効果的な吸着剤として機能する。これらの元素はいずれも飲料水源に有害なレベルまで蓄積されることが多いため、活性アルミナフィルターを使用すれば、腎臓病、骨粗しょう症、がんなどの健康問題の発生を長期にわたって防ぐことができる。

セレンを減少させる

セレンは少量であれば必須だが、大量に摂取すると有毒である。過剰摂取は脱毛、皮膚発疹、胃腸障害を引き起こす可能性がある。さらに、セレンは水生生物の健康リスクを引き起こし、高濃度のセレンは魚介類の個体群に有害である。人間と動物の健康のためには、飲料水中のセレン濃度を可能な限り制限する必要があり、活性アルミナはそのための効果的な方法である。

活性アルミナ（Al2O3）は、トンネルのような細孔を持つAl2O3からなる多孔質固体材料である。1グラムあたり200平方メートル以上の表面積を持ち、フッ化物イオン、ヒ素イオン、セレンイオンなど複数のイオンを同時に吸着する能力を持つ。活性アルミナは、水酸化アルミニウムを脱水して製造され、乾燥剤や吸着材として、あるいは飲料水システムの処理に使用される。

自然環境は、pHと酸化還元条件によってセレンの利用可能性が大きく異なり、土壌、地下水、海水（特に生物学的利用能が飛躍的に向上する酸性環境）に含まれる主要な無機形態のひとつがセレン酸である一方、中性またはアルカリ性の水域では、酸性水域よりも生物学的利用能が低い形態が生成される。セレンは通常、土壌からこれらのミネラルが水路に溶出することで流出する。

メソポーラス活性アルミナは、地下水に含まれる2種類の有害な無機形態のセレン（亜セレン酸およびセレン酸塩）を除去する能力を調べるために研究された。吸着剤は、洗浄、特性評価、再洗浄、pXRD、FTIR、ゼータ電位、SEM、BET表面積測定を行った後、バッチ吸着実験を行い、フロイントリッヒ等温線分析を用いて得られた容量により、両方の形態を効果的に除去できることが実証された。

吸着プロセスは、最適な投与量と空床接触時間 (EBCT) を選択することで最適化できる。EBCT は、流体流量を容積吸着器容量で割った値で定義される。吸着速度は濃度と酸化還元状態に依存することがわかり、擬一次速度論研究では、時間に対するlog(qe-qt)の線形化プロットから推定できるqeやkのような擬一次吸着定数が示された。

鉛の削減

活性アルミナは、フッ素、ヒ素、セレンなどの構成物質と結合することで、飲料水中の鉛濃度を下げることができる。

家庭の水処理システムに活性アルミナを利用することは、飲料水の水質を改善する効率的で費用対効果の高い方法です。フィルターを購入する前に、国家認定の検査機関で水を検査し、汚染物質のレベルと、それらを効果的に除去するために必要な活性アルミナの量を確認してください。その結果に基づいて、最も適切なフィルターを選択します。組み立て済みの装置を購入した場合は、使用前と使用後に汚染物質のレベルを測定して、その能力をテストする。最大容量に達したら、使用時間ではなく、処理ガロン数に応じて交換する。

活性アルミナは、熱処理によって改質された酸化アルミニウムでできており、大きな表面積を持つ高多孔質粒子を生成する。水和アルミナの制御された加熱によって製造され、結晶構造が弱点面に沿って破壊され、平均直径4ナノメートル、総表面積350,000m2/kgの明確な孔が形成される。

これらの特性により、活性炭は気体および液体のいずれに対しても優れた吸着剤となり、工業用途や水処理プロセスにおいて不可欠な成分となっています。飲料水の脱泡剤、石油化学製品製造工程における硫黄回収剤、高湿度空気の乾燥剤、多種多様な気体・液体の浄化剤として、工業用から水処理プラントまで幅広い用途で使用されている。

FEECOイノベーションセンターは、アルミナキルン、ピンミキサー、ディスクペレタイザー、またはそれらの組み合わせを使用して、熱処理および凝集試験をバッチおよびパイロットスケールで実施できる広大な試験施設を備えています。これらの試験により、お客様のアプリケーション要件に特化した理想的なカスタム生産システムを構築するために必要なプロセスデータを収集することができます。