有害廃棄物処理における活性炭の歴史

活性炭の種類

活性炭はバーベキュー用の炭とは異なり、木材を高温の空気や蒸気で酸化させて作られます。その結果、表面に多数の微細な孔（細孔）が形成され、ガスや液体中の有害物質を吸着（アドソープション）できるようになります。

ガス状有害廃棄物の処理

古代から医療用途で使用されてきた活性炭ですが、ガス状の有害廃棄物除去に本格的に利用され始めたのは20世紀です。医療や自治体の廃棄物は焼却され、その煙には水銀などの重金属が含まれていました。活性炭を布製フィルターに充填し、煙道に設置すると、煙が通過する際に重金属が吸着され、清浄なガスが大気中に放出されます。2005年のクリーンエア・マーキュリー規則により、水銀排出規制が強化され、活性炭の使用量がさらに増加しました。

液体状有害廃棄物の処理

地下水や廃水の処理に活性炭は広く利用されています。1986年に改正された安全飲料水法（Safe Drinking Water Act）では、飲料水中の汚染物質に上限が設けられ、EPA（米国環境保護庁）は活性炭フィルターを推奨しました。水を活性炭フィルターに通すと、汚染物質が細孔に吸着され、浄化された水が得られます。

活性炭の特性と再活性化

吸着された汚染物質が増えると活性炭の吸着能力は低下しますが、再活性化すれば再利用可能です。再活性化では、熱処理や蒸気処理により吸着された物質を除去し、表面積を回復させます。再活性化の頻度は、処理する汚染物質の量に依存します。

活性炭の需要動向

人口増加と技術の進展に伴い、工業プロセスから排出される有害廃棄物は増加しています。活性炭は国内生産だけでなく輸入でも供給され、2000年から2005年の間に年平均1.3％の伸びを示しました。2005年の米国だけで、ガス・液体処理に必要な活性炭は約3億6300万ポンド（約1億6500トン）に上ります。