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PFAS吸着剤​ASTRA-Pシリーズ
Image by Solen Feyissa

製品紹介

(Ⅰ)市場概要

有機フッ素化合物(PFAS)の汚染は世界中で問題視されており、特にPFOS、PFOA及びPFHxSは基準が定められています。水道水の目標値はPFOS+PFOAで50ng/L以下、PFHxSはありません。PFAS除去は活性炭、イオン交換、NF/RO膜での処理がありますが、凝集沈殿、オゾン、塩素の吸着ではほぼ効果がありません。​

(Ⅱ)分析技術

PFOS、PFOAは極めて低濃度で存在しており、東京ドームに角砂糖1個の存在を検出するイメージで高度な分析技術を要します。外部分析機関での分析方法及び測定は以下の通りです。

​分液方法及び測定

試料水50ml ⇒ 固相カラム通水 ⇒カラムN₂乾燥 ⇒ 溶出メタノール5ml ⇒ 濃縮(N₂)1ml ⇒ LC-MS/MS分析

(Ⅲ)製品品番 ASTRA-Pシリーズ

    品番      形状    粒径      入目

・Venus ビーナス    顆粒    1~3mm     10kg

・Orion  オリオン    粉体      80µm        10kg

・Zeus   ゼウス     粉体          2μm            5kg

(Ⅳ)PFAS吸着剤ASTRA-Pによる活性炭との吸着比較検証

(ⅰ)吸着比較検証・実験方法

PFASを50ng/Lに調製して環境水500mLをPP製三角フラスコへ注水。注水後、活性炭およびASTRA-Pを10mg・注入率20mg/Lを添加して、スターラーで1h・2h・4h撹拌を実施した。撹拌後は試料をメンブレンフィルターでろ過をし、直接注入-LC/MS/MS法で分析を実施した。

(ⅱ)検証結果

PFAS吸着試験結果では、活性炭よりもC4~C9PFSAsでは78倍~11倍、C4~C9PFCAsでは7倍~2倍、GenXでは3倍の吸着効果が見られた。

PFAS分析_サクラ化学株式会社
PFAS分析_サクラ化学株式会社
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(Ⅴ)置換作用による浄化効果

クリノプチロライトは四面体内でSi₄+がAl₃+に一部置換されることで、負(-)と正(+)電荷のバランスが崩れ、構造的に負(-)に電荷された状態に対して、カチオン置換することにより、表面は正(+)荷電状態で置換するので、これらの表面カチオンは周囲の他カチオンと容易に置換できる効果を出し、カチオン置換も高くなるがアニオン置換も可能となる。従って、ガス体で存在する窒素酸化物の置換が良好でアニオン置換で活性酸素を無毒化し、汚染物質の中和に寄与し臭気を除去できる機能を有する。また、粒子表面に露出して、表面細孔を細孔内表面と呼び、クリノプチロライトが微粉末であっても細孔内表面は非常に広く、吸着剤や触媒での使用は細孔内表面であるため、加熱・排気では壊れない。

(Ⅵ)  高濃度PFAS処理実験結果

PFAS分析_サクラ化学株式会社
PFAS分析_サクラ化学株式会社
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Q&A

​分析機関・製品比較分析

Q1 PFAS分析機関を教えてください。

A1 ㈳浄水器協会の認定試験機関の㈱MIZUKEN(旧 総合水研究所)様で精密分析が可能です。

​  弊社より分析機関様をご紹介させていただけます。

Q2 PFAS用の活性炭やイオン交換樹脂よりも高い吸着効果が期待できますか?

   他社が作成している他吸着の資料では、もっと吸着効果があるイメージなのですが、どのように違うのでしょうか。

A2 外部機関様による同一条件下における比較分析では高い吸着効果がでています。

   環境省のガイドラインでは、PFAS吸着試験方法の正確な規格化が行われておらず、分析試料水の条件(清水下or環境水下)によって

   分析結果が異なります。本ページ上部の一部分析結果では、実際の使用時を想定して環境水下での比較分析を行っています。

   PFAS吸着効果は、製品との接触面積や時間に比例しますので、吸着装置内の製品設置における効果検証となれば、是非とも同一

   条件下での比較分析を行ってみてください。

​通水除去・耐久性能

Q3 濾過型カートリッジのエンジニアリングメーカーです。

   活性炭からの置換で通水後のPFAS除去はどのくらい見込まれますか?

A3 PFAS吸着効果は、製品との接触面積や時間に比例します。

   汎用カートリッジであれば、通水条件下で入水前濃度が100ng/Lであれば通水後濃度は50ng/L以下までに低減できます。

   PFASは低分子であり、有機物質等の高分子が多く存在する環境水下であれば、高分子が吸着効果を阻害する可能性がでてきます。

   その場合は、活性炭層で高分子物を吸着を行い、ASTRA-Pは低分子量のPFAS群を吸着することで効果的に吸着ができます。

Q4 活性炭やイオン交換と置換することで交換頻度や耐久性能が向上しますか?

A4 ASTRA-Pは、特殊製法による規則的な細孔構造を持つ結晶性のアルミノシリケートであり、プラズマ処理によりプラス電荷(陽イ

  オン)とマイナス電荷(陰イオン)が半永久的に共存しています。細孔構造内の電荷状態と粒子表面の電荷空間で、より吸着可能な

  領域を拡げており、PFASの再溶出を抑えると共に吸着可能な容量が増加します。これにより、交換頻度や耐久性能が向上します。

揮発性ガス吸着

Q5 半導体工場で水素濃度を濃縮するために高分子の揮発性ガス除去方法を検討しています。

​   この製品で吸着はできますか?

A5 極性分子であれば電荷の偏りを利用して吸着できます。吸着対処が高分子であればGREENで処理、低分子であればASTRA-で効率

   よく濃度コントロールができます。

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