竹炭用於飲用水質改良之研究

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計畫名稱竹炭用於飲用水質改良之研究
研究類別委託研究
計畫年度96年
受委託機關國立中興大學(負責人:蕭介夫 校長)
計畫主持人盧崑宗
計畫執行時間96年03月-96年12月
研究經費400仟元
  • 計畫目標:

    探討孟宗竹炭改善自來水地下水等飲用水質之學理依據及最佳化竹炭製程。
  • 研究成果:

    執行成果摘要:
    本試驗係先將利用機械窯在升溫速率25℃/hr下,將孟宗竹分別炭化至500、700及900℃,並持溫1 hr,共得3種竹炭,再將500℃炭化之竹炭依不同活化時間(30、60及90min)及活化溫度(700、900及1000℃)製成各種活性碳,並與市售活性碳加以比較其基本性質與水質處理效果。試驗結果發現竹炭收率隨炭化溫度之增加而降低,但均接近30%左右;而竹炭真密度、孔隙度、酸鹼值及碳元素含量均有隨炭化溫度之增加而提高之趨勢。
    活性碳之收率隨活化時間之增長或活化溫度之升高而降低,而真密度、孔隙度、碳元素含量、BET或Langmuir 比表面積、微孔比表面積及微孔體積均隨活化時間之延長或活化溫度之升高而提高,原本已是鹼性的竹炭,經活化後之活性碳酸鹼值更偏鹼性,活化溫度對活性碳之酸鹼值差異不大,活性炭微孔之平均孔隙直徑約20.0 Å左右。以竹炭或竹活性炭處理均可使水質具鹼性,並可溶入高濃度鉀離子,並可使水團分子更細緻化,以900℃以上活化之竹活性碳才可將水中鈣及鎂離子去除,使硬水或中水變成軟水,又竹活性碳對水質較差之地下水的改善效果優於水質較佳之自來水。

    檢討與建議:
    竹炭為具多樣型態孔隙的多孔性物質,因其具有物理與化學的不同吸附特性,使竹炭成為具有潛力改善水質的材料;然而,竹材炭化與活化程度的差異,會影響竹炭本身官能基的不同,及微孔、中孔與巨孔的分佈,進而影響竹炭的吸附特性,因此,如何製造合適的竹炭,使其能吸附水中的各種雜質,使水質淨化,同時能將水團分子加以細緻化,使水更利於人體的吸收,讓飲用水變得乾淨健康,極具研發價值。
  • 對業務革新、創新之效益:

    尋找能改善飲用水質的最佳竹炭製程,降低成本,使國產竹炭得以替代進口椰炭,擴大竹炭用途,使新興竹炭產業得以永續發展,不但可以增加竹農與業者的收益,且由於產品品質的提升,更可大大增加我國林產工業的競爭力。
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瀏覽人次:436 最後更新日期:2016-04-29