JP2002226275A - セラミックスおよびその製造方法 - Google Patents

セラミックスおよびその製造方法

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JP2002226275A JP2001097365A JP2001097365A JP2002226275A JP 2002226275 A JP2002226275 A JP 2002226275A JP 2001097365 A JP2001097365 A JP 2001097365A JP 2001097365 A JP2001097365 A JP 2001097365A JP 2002226275 A JP2002226275 A JP 2002226275A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚染された空気または水を浄化するのに有効
な材料を提供する。 【解決手段】 二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン
化物鉱物およびこれらの鉱物のうちのいずれか1種また
は2種以上を含む岩石から選ばれる1種または2種以上
の鉱物および/または岩石の粉体の成形体、またはこの
粉体と炭素質材料微粉末との混合物の成形体に熱処理が
施されて生成したセラミックスであって、前記粉体また
は前記混合物の粒度分布における中央値が2マイクロメ
−トル以下であることを特徴とするセラミックスを提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックス、詳し
くは空気または水を浄化するのに有効なセラミックスに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年では、地球環境を汚染させる化石燃
料の燃焼ガスや製造業の工場から排出されるガスおよび
種々の化学物質等が増加するにつれて空気並びに海、
湖、河川および地下水等の天然の水の汚染の弊害が益々
顕著になってきており、例えば、湖沼では、そこで発生
した所謂アオコが水中の溶存酸素量を減少させて、その
水のなかに棲む魚などの動物を窒息死させるという問題
がある。
【0003】このようなアオコの発生の防止、あるいは
魚等の水中に棲息する動物の活性化については従来、水
の中に空気を吹き込むことによる曝気、階段状に段差が
形成されている構造物の上から水を滝のように流下させ
ることによる曝気、回転羽根で水面付近の水を攪拌する
ことによる曝気、または噴水装置で水を吹き上げること
による曝気等の様々な曝気方法で水中の溶存酸素量を増
やすという方法が採られており、また、アオコの発生を
どうしても阻止できないで、その発生したアオコを消滅
させざるを得ない場合には、従来、凝集沈殿剤を水面に
散布してアオコを水底に沈降させたり、あるいはポンプ
でアオコを水と一緒に吸い込んでタンクに集めた後、こ
のアオコを水切りしてから焼却するというような対策が
採られてきた。
【0004】しかし、水中の溶存酸素量を増やそうとす
る上記各種の曝気方式では実際には思うように溶存酸素
量が増えないという問題があり、また、凝集沈殿剤によ
ってアオコを沈降させる方法およびアオコの収集分離後
の焼却では、その凝集沈殿剤や焼却で発生して燃焼ガス
によって環境が汚染されるという問題があった。
【0005】また、冷却器または凝縮器等の熱交換器の
ような、配管内で水を循環させる循環水を使用する装置
においては、その装置の運転中に循環水が配管を腐食さ
せたり、あるいは配管内で藻類の発生を促して装置の熱
交換効率を低下させるばかりでなく、時には漏洩や閉塞
などの重大な事故を招くという問題があった。
【0006】それで、このような問題を解決するため
に、従来、薬液で洗浄したり、金属製のブラシやへら等
の道具を用いて清掃したり、あるいは循環水にpH調整
剤を投入したりしていた。
【0007】しかし、薬液による洗浄では強酸性の危険
な薬剤を使用しなければならない上に、費用が掛かると
いう欠点があり、またブラシやへら等の道具を用いる清
掃では機器が損傷し、かつ時間がかかる割りには十分に
綺麗にならないという欠点があり、そしてpH調整剤を
投入する方法では蒸発による減量を避けるために水が補
充される結果、pH調整剤が薄まり易いため十分な効果
が得られ難い上に、機器が痛み易いという欠点があっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】それで、上記のような
不都合を起こさずに、汚染された空気や水を効果的に、
かつ便利に浄化する手段、あるいは循環水を使用する様
々な装置で起こる上記の問題を、従来技術のような問題
を起こさずに解決し、またアオコ等の藻類の発生で汚染
される湖沼等の水を処理する従来方法の不都合を避け
て、その湖沼等の水を効果的に浄化する手段の開発が望
まれていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の状況
に鑑みて種々研究を重ねた結果、 1.二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン化物鉱物お
よびこれらの鉱物のうちのいずれか1種または2種以上
を含む岩石から選ばれる1種または2種以上の鉱物およ
び/または岩石を粉砕し、それによって生じた粉体の成
形体に熱処理が施されることによって生成したセラミッ
クスについて、この粉体が、それの粒度分布における中
央値が2マイクロメ−トル以下、特に1マイクロメ−ト
ル以下となるまで微粉砕されていると、前記セラミック
スは、これを空気と接触させると、O同士が結合して
できたクラスタ−が分解されるばかりでなく、その空気
中に含まれるNO、SO、CO、CO等の酸素含
有化合物や炭化水素等に酸素が結合して形成されていた
クラスタ−からも酸素を遊離させて、単独の形の遊離の
酸素量を増加させるばかりでなく、その酸素含有化
合物自体を分解することによって、この化合物中に含ま
れていた酸素を遊離させて、やはり遊離のO酸素量を
増加させること、
【0010】2.このように遊離のO酸素量が増加し
た空気を水中に吹き込むと、水中の溶存酸素量が増加す
る結果、アオコ等の藻類の生育が阻止されて、湖沼など
の水が浄化されること、
【0011】3.このセラミックスは水中に浸すと、水
分子の電子にエネルギ−を与えて、電子の動きに敏感な
酸素の動きを活発にさせ、すなわち水を活性化させて、
水のクラスタ−を小さくすると同時に、水をOHリッ
チにして水のpHを上昇させること、
【0012】4.このように上記セラミックスは水の中
に浸すと、水中の二酸化炭素を追い出すので、例えば金
魚鉢等の水槽でアオコ等の藻類の発生を阻止して、金魚
等の水生動物の生育状態を改善すること、および
【0013】5.二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲ
ン化物鉱物およびこれらの鉱物のうちのいずれか1種ま
たは2種以上を含む岩石から選ばれる1種または2種以
上の鉱物および/または岩石並びに炭素質材料を粉砕
し、それによって生じた前記鉱物および/または岩石の
粉体と炭素質材料の微粉末との混合物に熱処理が施され
ることによって生成したセラミックスについて、この混
合物が、それの粒度分布における中央値が2マイクロメ
−トル以下、特に1マイクロメ−トル以下となるまで微
粉砕されていると、前記セラミックスは、これを水と接
触させると水が浄化されること、特に熱交換器のような
循環水を使用する装置でその循環水と接触させると、そ
の水がエネルギ−レベルの高い還元能力を有する水とな
って、管壁等の装置壁において錆の発生や水中からの藻
類の付着が抑制されるばかりでなく、水中の金属イオン
や微細な浮遊物がこのセラミックスに吸着されて水が浄
化される結果、循環水と接触する上記装置部分が清浄に
保たれ、また、このセラミックスを湖沼等の水に浸す
と、アオコ等の藻類の発生が抑えられること、を見い出
した。
【0014】本発明はこのような知見に基づいて発明さ
れたもので、 1.二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン化物鉱物お
よびこれらの鉱物のうちのいずれか1種または2種以上
を含む岩石から選ばれる1種または2種以上の鉱物およ
び/または岩石の粉体の成形体に熱処理が施されて生成
したセラミックスであって、この粉体の粒度分布におけ
る中央値が2マイクロメ−トル以下であることを特徴と
するセラミックス、
【0015】2.上記1のセラミックスを空気と接触さ
せて、その空気中のO酸素量を増加させる方法、
【0016】3.上記1のセラミックスと接触させた空
気を水の中に導入して、その水を浄化する方法、
【0017】4.上記1のセラミックスを水の中に浸し
て、その水を浄化する方法、
【0018】5.二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲ
ン化物鉱物およびこれらの鉱物のうちのいずれか1種ま
たは2種以上を含む岩石から選ばれる1種または2種以
上の鉱物および/または岩石の粉体と炭素質材料の微粉
末との混合物の成形体に熱処理が施されて生成したセラ
ミックスであって、この粉体と微粉末との混合物の粒度
分布における中央値が2マイクロメ−トル以下であるこ
とを特徴とするセラミックス、および
【0019】6.上記5記載のセラミックスを水と接触
させて、その水を浄化する方法、に係わるものである。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明では原料として二酸化珪素
鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン化物鉱物およびこれらの鉱
物のうちのいずれか1種または2種以上を含む岩石から
選ばれる1種または2種以上の鉱物または岩石が用いら
れ、例えば、石英、珪砂、珪石、珪岩のような二酸化珪
素鉱物;珪酸アルミニウム鉱物、含水珪酸アルミニウム
鉱物、珪酸マグネシウム鉱物、蛇紋石、石綿、金属珪酸
塩鉱物のような珪酸塩鉱物;螢石のようなハロゲン化物
鉱物;およびこれらの二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物およ
びハロゲン化物鉱物のうちのいずれか1種または2種以
上を含む岩石が用いられる。これらのうち電子の回転速
度が非常に早くてエネルギ−の大きい鉱物または岩石、
例えば螢石が特に好ましく用いられる。
【0021】したがって、本発明のセラミックスは、珪
素、酸素およびフッ素のようなハロゲン元素を主成分と
して、原料の鉱物または岩石に由来する様々な元素、す
なわち、例えばアルミニウム、ナトリウム、カリウム、
マグネシウム、カルシウム、水素、銅、亜鉛、炭素、
錫、鉛、チタン、窒素、燐、酸素、硫黄、クロム、マン
ガン、鉄、ニッケル、コバルトのような比較的多く存在
する元素ばかりでなく、例えばリチウム、ベリリウム、
バリウム、砒素、カドミウム、水銀、銀、金、セレン、
モリブデン、タングステン、パラジウムおよび種々の希
土類金属のような微量元素までの多種類の元素を含み、
そして原料として炭素質材料も使用する場合には、かな
りの量の炭素を含んでいる。
【0022】鉱物または岩石の粉体以外に炭素質材料を
使用する場合、この炭素質材料としては、例えばカ−ボ
ンブラックまたは備長炭のような木炭が好ましく使用さ
れ、特にカ−ボンブラックおよび備長炭が好ましく使用
される。
【0023】本発明で用いられる鉱物および/または岩
石および炭素質材料は、焼結される前に微細に粉砕され
る。炭素質材料を用いる場合、この炭素質材料は鉱物お
よび/または岩石と一緒に粉砕されることによって、そ
の炭素質材料の微粉末は鉱物および/または岩石の粉体
と均一に混合される。鉱物および/または岩石の粉体並
びに、場合によりこの粉体に混合される炭素質材料の微
粉末と粉体との混合物は、それらの粒度分布における中
央値が2マイクロメ−トル以下であることが必要であ
り、この中央値が2マイクロメ−トルを超えると、セラ
ミックスは本発明特有の優れた作用を発揮することがで
きなり、その結果本発明の所望の効果が得られなくな
る。この中央値は好ましくは1マイクロメ−トル以下で
ある。このような粒度分布は、例えば図6のように表さ
れる。
【0024】炭素質材料は鉱物または岩石の粉体に対し
一般に重量比で0.1〜0.5倍の量で、好ましくは
0.2〜0.3倍の量で配合される。
【0025】鉱物または岩石の粉体、あるいはこの粉体
と炭素質材料の微粉末との混合物には、シリカ、アルミ
ナ、珪藻土または粘土のような材料を、例えば1〜8重
量%添加してもよい。
【0026】原料の鉱物または岩石を前記のような微細
な粉体にするには、あるいは更に炭素質材料も前記のよ
うな微細な微粉末にするには、一般にどのような粉砕装
置を用いてもよいが、高速で旋回する空気の流れ、すな
わち所謂空気刃による粉砕が遂行される粉砕装置を利用
するのが便利である。この空気刃による粉砕は、例え
ば、図1の縦断側面図に示されるような装置によって遂
行される。
【0027】この粉砕装置1には、図示されるように、
それのドラム状本体2の上部左端側には原料Sを供給す
るための原料供給用のホッパ−3が、そして上部右側に
フィルタ−5を備えた製品取り出し管4がそれぞれ設け
られており、この本体2は支柱7を介して基板6の上に
固定されている。
【0028】本体2には、それの中心線に沿って回転軸
8が本体2の左側端面2aから右側端面2bにわたって
回転自在に挿入されていて、この回転軸8の左側には図
2に示されるような粉砕羽根9が、そして右側には仕切
り円盤10が回転軸8の回転に伴って回転するようにそ
れぞれ回転軸8に取り付けられていて、本体2の内部は
これらの粉砕羽根9および仕切り円盤10によって左か
ら順にA域、B域およびC域に区分けされている。
【0029】本体2の右側端面2bには仕切り円盤10
の中央部に圧入空気PAを吹き付けるための空気ノズル
11が、この右側端面2bから本体2の内部に向かって
挿入されており、本体2の底部には、循環パイプ12が
循環ポンプ13と共に備えられている。
【0030】回転軸8の左側端部には、この回転軸8に
回転力を与えるためのモ−タ−14がジョイント15を
介して取り付けられており、このモ−タ−14はモ−タ
−台座16の上に設置されている。
【0031】粉砕羽根9は、図2の斜視図に示されるよ
うに、中空の円錐部9aと環状の円筒部9bとが接合し
て一体になった形状となっており、その円錐部9aと円
筒部9bには、図3(但し、図3では円筒部9bについ
て図示されており、9aについても同様)の拡大斜視図
に示されるように、コ字状の切れ目9dで区画された部
分が屈曲線9eから斜め下方(内側)に向かって押し曲
げられるようにして形成された、空気流案内用の多数の
舌片状粉砕刃9cが三角状の2枚の支持片9fと一体に
なって設けられている。
【0032】粉砕羽根9が矢印のX方向に向かって回転
すると、その回転に伴って、空気が矢印のY方向に向か
って粉砕羽根9の外側から、前記切れ目9cで区画され
る開口を通り粉砕刃9eに沿って粉砕羽根9の内側へと
勢い良く流入する。
【0033】仕切り円盤10には、図4の平面図に示さ
れるように、ノズル11から吹き込まれる圧入空気を受
け入れるための空気流案内用の舌片状粉砕刃(図示せ
ず)が前記粉砕刃9dと同様に設けられており、この粉
砕刃は扇型コ字状の切れ目10aに区画された部分が斜
め下方に押し曲げられるようにして形成されている。
【0034】このように構成された粉砕装置1によれ
ば、ホッパ−3から本体2のA域内に投入された適度の
大きさの塊状の鉱物および/または岩石、あるいは更に
炭素質材料からなる原料Sは先ず、回転する粉砕羽根8
に当たって粗い粉状ないし粒状に砕かれた後、粉砕羽根
8の内部に吸引されてB域内に取り込まれる。このB域
では、仕切り円盤10の切り欠き部10aを通過して外
部から流入してくる空気と、粉砕羽根9の回転によって
生ずる空気の流れによって空気圧が高まると同時に激し
い乱流が起こる。この空気の乱流によって粗い粒子は互
いに衝突を繰り返すことによって次第に粒度が小さくな
り、その一部は前記粉体または前記混合物の粒度分布に
おける中央値が2マイクロメ−トル以下、あるいは更に
それ以下の微粒子になるまで微粉砕される。
【0035】B域で微粉砕された粒子は、仕切り円盤1
0と本体2との間の0.2mm程度の隙間を通ってB域
からC域に移動し、それによってC域内は煙状の微粒子
によって満たされる。ノズル11から圧入される空気で
高められているC域内の圧力によって煙状の微粒子が製
品取り出し管4に向かって押し出され、フィルタ−5を
通過することによって、前記粉体または前記混合物の粒
度分布における中央値が2マイクロメ−トル以下になる
まで微粉砕された微粒子が取り出し管4から製品Pとし
て集められる。
【0036】フィルタ−5を通過しなかった比較的粒度
の大きい粒子および取り出し管4に向かわないでC域内
の本体2の底部に沈降した粗い粒子は、循環ポンプ13
により循環パイプ12を経てA域内に戻されて、再び微
粉砕処理を受ける。
【0037】鉱物および/または岩石、あるいは更に炭
素質材料が上記のような粉砕装置で一緒に処理される場
合には、これらの原料が微粉砕されると同時に互いに均
一に混合されるので、均質な混合物が生ずる。
【0038】粉体は、セラミックスの用途に応じて、例
えば円盤状、方形板状または棒状等の適当な形状および
大きさに成形される。この成形には、従来セラミックス
の成形に利用されてきたどのような成形方法でも、例え
ばろくろ法、鋳込法、あるいは加圧成形、テ−プ成形、
加圧鋳込、押し出し成形または射出成形などのいずれの
成形方法も採用できるが、本発明では一般に、ろくろ法
のような成形方法が利用される。
【0039】この成形に当たっては種々のバインダ−、
例えば珪酸ナトリウム、種々の粘土類またはCMC、の
ようなバインダ−、あるいは溶液型、熱可塑性または熱
硬化性のような高分子系の有機質バインダ−のようなバ
インダ−が使用される。
【0040】ついで、成形体は焼結炉において窒素雰囲
気または水素雰囲気のような還元雰囲気の下に1000
〜1800℃、好ましくは1200〜1700℃の温
度、特に1450〜1550℃の温度に10〜26時
間、好ましくは16〜20時間の間曝される熱処理を受
けることによって焼結される。
【0041】炭素質材料を含有させないで製造されたセ
ラミックス、すなわち請求項1記載のセラミックスは、
これを空気と接触させると、その空気中のO酸素量を
増加させることができ、また、このようにこのセラミッ
クスと接触してO酸素量が増加した空気を水の中に導
入するか、あるいはこのセラミックスを水の中に浸す
と、その水を浄化することができ、例えば水中で生息す
るアオコのような炭酸同化植物を駆除することができ
る。
【0042】このセラミックスは、例えば図5に示され
るように、空気を改質するための空気改質装置17の形
で使用することもできる。この空気改質装置17では、
一方の端から他方の端に向かって空気を流すことができ
る円筒状の容器19内に適当枚数の円盤状セラミックス
18が並べて収納されており、この空気改質装置17に
その一端から他端に向けて空気を通せば、その空気は円
盤状セラミックス18に密に接触して酸素含有量が増加
する。
【0043】他方、炭素質材料を含有させて製造された
セラミックス、すなわち請求項2記載のセラミックス
は、これを水の中に浸すと、例えば水中で生息するアオ
コのような炭酸同化植物を駆除して水を浄化する一方、
水中の溶存酸素量を増大させて魚等の水生動物の生育を
促進することができ、また、配管内で水を循環させる冷
却器、凝縮器等の装置の水も浄化して、配管における錆
の発生や藻類の繁殖を抑制することもできる。
【0044】
【実施例】ついで、実施例を参照して本発明を説明する
が、本発明は勿論このような実施例に限定されない。
【0045】実施例1 それぞれ水洗後乾燥させて水が除かれた、Si:85重
量%を含有するアフリカ産の堆積岩600g、中国産の
モリブデンに富む岩石200g、中国産のニッケルに富
む岩石180gを前述の粉砕機にかけて、前記図6に示
されるような粒度分布における中央値が1マイクロメ−
トル以下の粉体940gを製造した。
【0046】ついで、この粉体に940gの水ガラス
(SiO分80重量%)を混合してペ−スト状にして
から、ろくろ成形によって、直径32mm、厚さ10m
mの円柱状に成形した。
【0047】上記成形体を焼結炉で窒素雰囲気の下に1
100〜1500℃の温度に18時間曝すことによって
焼結した。
【0048】このようにして製造されたセラミックス5
個を水槽に入れられた20℃の水100リットル中に2
4時間浸したところ、450mVという水の酸化還元電
位(ORP)が250mVに下がり、またpHは7.0
から7.8に上昇した。
【0049】また、このセラミックス11gを100リ
ットルの湖水に浸したところ、溶存酸素量(DO値)は
6.8ppmから8.2ppmに上昇し、そしてCOD
値は21から7に低下した。
【0050】実施例2 原料、製造方法および製造条件等を実施例1と同様にし
て、粒度分布の中央値が1マイクロメ−トル以下である
粉体から直径100mm、厚さ12mmの円柱状のセラ
ミックス12個を製造し、実施例1と同様に21℃の水
100リットル中に8時間浸す水槽実験を実施したとこ
ろ、450mVという水の酸化還元電位(ORP)が2
20mVに下がり、またpHは7.0から7.8に上昇
した。
【0051】また、このセラミックス900を100リ
ットルの湖水に浸したところ、溶存酸素量(DO値)は
6.8ppmから8.1ppmに上昇し、そしてCOD
値は24から10に低下した。
【0052】実施例3 実施例1で製造された円柱状のセラミックス5枚を図5
のように並べて円筒状の容器15内に収納し、その容器
の一方の端から他方の端に向けて空気を流すことによっ
てこの空気を改質するための空気改質装置13を作製し
た。
【0053】それぞれ100gのイチゴを入れたビニル
袋の中に上記改質装置13を通過させた空気をそれぞれ
1時間および2時間吹き込んでから各袋の口を閉じ、ま
た対照として、この空気の吹き込み処理を施さなかった
点だけを除いて同様なイチゴも用意した。改質空気が吹
き込まれなかった袋のイチゴは翌日に、改質空気が1時
間吹き込まれた袋のイチゴは2日目に、そして改質空気
が2時間吹き込まれた袋のイチゴは4日目に、それぞれ
黴の発生が観察された。この結果から、本発明のセラミ
ックスによって改質された酸素に富む空気はイチゴのよ
うな青果の鮮度保持に有効であることが確認された。
【0054】また、産業廃棄物汚水処理場(埼玉県児玉
団地)において排出される溶存酸素量0.11ppmお
よび浮遊物質(MLSS)37000ppmを有する排
水に対して、図4に示されるような前記空気改質装置1
3を使用する曝気方式と従来の曝気方式とをそれぞれ適
用して、この排水を処理した。
【0055】この空気改質装置13を使用する本発明の
曝気方式では、この改質装置を通した空気を43リット
ル/分の供給量で排水中に吹き込み、そして従来の曝気
方式では、単に管を通して同じ43リットル/分の供給
量で空気を排水中に吹き込んだ。
【0056】曝気時間に対する排水中の溶存酸素量をこ
の両者の方式について調べたところ次の通りであった。
【0057】前記の従来方式では1分から10時間に亘
る曝気時間において溶存酸素量が全く増えなかったのに
対して、空気改質装置13を使用する曝気方式では各曝
気時間のいずれの時点においても溶存酸素量が従来方式
よりも大きく、この空気改質装置によれば排水の処理能
力は、10時間の曝気時間後では従来方式の4.80÷
0.09=53倍に相当することが判る。
【0058】実施例4 実施例2で製造された円柱状のセラミックス5枚を図5
のように並べて円筒状の容器15内に収納し、その容器
の一方の端から他方の端に向けて空気を流すことによっ
てこの空気を改質するための、前記空気改質装置13と
同様な空気改質装置13’(図示せず)を作製した。
【0059】それぞれ100gのイチゴを入れたビニル
袋の中に、上記改質装置13’を通過させた空気をそれ
ぞれ1時間および2時間吹き込んでから各袋の口を閉
じ、また対照として、この空気の吹き込み処理を施さな
かった点だけを除いて同様なイチゴも用意した。改質空
気が吹き込まれなかった袋のイチゴは翌日に、改質空気
が1時間吹き込まれた袋のイチゴは2日目に、そして改
質空気が2時間吹き込まれた袋のイチゴは4日目に、そ
れぞれ黴の発生が観察された。この結果から、本発明の
セラミックスによって改質された酸素に富む空気はイチ
ゴのような青果の鮮度保持に有効であることが確認され
た。
【0060】また、産業廃棄物汚水処理場(埼玉県児玉
団地)において排出される溶存酸素量0.11ppmお
よび浮遊物質(MLSS)37000ppmを有する排
水に対して、前記空気改質装置13’を使用する曝気方
式と従来の曝気方式とをそれぞれ適用して、この排水を
処理した。
【0061】この空気改質装置13’を使用する本発明
の曝気方式では、この改質装置を通した空気を17リッ
トル/分の供給量で排水中に吹き込み、そして従来の曝
気方式では、単に管を通して同じ17リットル/分の供
給量で空気を排水中に吹き込んだ。
【0062】曝気時間に対する排水中の溶存酸素量をこ
の両者の方式について調べたところ次の通りであった。
【0063】前記の従来方式では1分から10時間に亘
る曝気時間において溶存酸素量が全く増えなかったのに
対して、この空気改質装置を使用する曝気方式では各曝
気時間のいずれの時点においても溶存酸素量が従来方式
よりも大きく、この空気改質装置によれば排水の処理能
力は、10時間の曝気時間後では従来方式の4.80÷
0.09=53倍に相当することが判る。
【0064】実施例5 それぞれ水洗後乾燥させて水が除かれた、山梨県産の石
英720g、微粉末状のアルミナ80gおよび和歌山産
の備長炭200gを前述の粉砕機にかけて、前記図6に
示されるような粒度分布における中央値が1マイクロメ
−トル以下の粉体950gを製造した。
【0065】ついで、この粉体950gに水ガラス(S
iO分;80重量%)950gを混合してペ−スト状
にしたものをほぼ球形に成形し、その成形体を焼結炉で
窒素雰囲気の下に1100〜1500℃の温度に18時
間曝すことにより焼結して、それぞれが直径0.5〜
1.0cmの範囲にある団子状のセラミックス300個
を製造した。
【0066】このようにして製造されたセラミックス3
0個を100リットルの水が入っている水槽に8時間浸
したところ、450mVという水の酸化還元電位(OR
P)が110mVに下がり、またpHは7.2から7.
8に上昇し、そして20℃においてDOは6.8から
8.8(飽和値)に上昇した。
【0067】実施例6 それぞれ水洗後乾燥させて水が除かれた、山梨県産の石
英720g、微粉末状のアルミナ80gおよび和歌山県
産の備長炭200gを前述の粉砕機にかけて、前記図6
に示されるような粒度分布における中央値が1マイクロ
メ−トル以下の粉体960gを製造した。
【0068】ついで、この粉体960gに水ガラス(S
iO分;80重量%)960gを混合してペ−スト状
にしたものをほぼ球形に成形し、その成形体を焼結炉で
窒素雰囲気の下に1100〜1500℃の温度に18時
間曝すことにより焼結して、それぞれが直径0.8〜
1.0cmの範囲にある団子状のセラミックス950個
を製造した。
【0069】このようにして製造されたセラミックス3
0個を100リットルの水が入っている水槽に8時間浸
したところ、450mVという水の酸化還元電位(OR
P)が110mVに下がり、またpHは7.2から8.
1に上昇し、そして20℃においてDOは6.7から
8.8(飽和値)に上昇した。
【0070】実施例7 実施例5で製造された残り270個のセラミックスを循
環量800リットル/分で水が循環しているク−リング
タワ−の循環水中に浸したところ、2週間で緑藻類が消
滅し、DOは7.1から8.8に上昇した。
【0071】このようにDO値が上昇することによって
水中の炭酸ガス量が減少し、それによる炭酸同化作用が
衰えて、このセラミックスによる藻類発生の抑制作用が
確認された。
【0072】実施例8 実施例6で製造された残り900個のセラミックスを循
環量800リットル/分で水が循環しているク−リング
タワ−の循環水中に浸したところ、2週間で緑藻類が消
滅し、DOは6.7から8.8に上昇した。
【0073】このようにDO値が上昇することによって
水中の炭酸ガス量が減少し、それによる炭酸同化作用が
衰えて、このセラミックスによる藻類発生の抑制作用が
確認された。
【0074】
【発明の効果】以上述べた説明から明らかなように、本
発明によれば、空気中で酸素分子が結合することによっ
て形成されたクラスタ−から酸素分子を遊離させるばか
りでなく、NOx、SOx、CO、CO等の酸素含有
化合物自体を分解することによって、単独の形の遊離O
酸素量を増加させ、そしてその遊離のO酸素量に富
む空気を水の中に吹き込むと、水中の溶存酸素量が増加
して水の中の二酸化炭素を追い出してアオコ等の藻類の
生育を阻止する結果、湖沼等の水を浄化し、更に水中に
直接浸すと、水をOHリッチにして水のpHを上昇さ
せると一方、水を活性化して、水のクラスタ−を小さく
すると同時に水中の二酸化炭素を追い出して、やはりア
オコ等の藻類の生育を阻止する結果、湖沼などの水を浄
化するセラミックス、および水に浸すと、その水の溶存
酸素量を増加させて藻類等の炭酸同化性植物の繁殖を抑
制して水を浄化し、また配管内に水を循環させる装置
で、錆や藻類の発生を抑制するセラミックスがそれぞれ
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いられる粉砕装置の概要を示す縦断
側面図である。
【図2】上記粉砕装置における粉砕羽根の斜視図であ
る。
【図3】上記粉砕羽根における粉砕刃の拡大斜視図であ
る。
【図4】上記粉砕装置における仕切り円盤の平面図であ
る。
【図5】空気改質装置の縦断側面図である。
【図6】本発明で用いられる鉱物または岩石の粉体、あ
るいは、場合によりこの粉体と混合されて用いられる炭
素質材料微粉末と粉体との混合物の粒度分布の一例を表
す粒度分布図である。
【符号の説明】 1・・・・・・粉砕装置 2・・・・・・本体 3・・・・・・ホッパ− 4・・・・・・製品取り出し管 5・・・・・・フィルタ− 8・・・・・・回転軸 9・・・・・・粉砕羽根 9a・・・・・円錐部 9b・・・・・円筒部 9c・・・・・粉砕刃 10・・・・・仕切り円盤 10a・・・・切り欠き部 11・・・・・ノズル 12・・・・・循環パイプ 13・・・・・循環ポンプ 14・・・・・モ−タ− 17・・・・・空気改質装置 18・・・・・円盤状セラミックス S・・・・・・原料 P・・・・・・製品 PA・・・・・圧入空気
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 38/00 304 C02F 1/00 ZABU // C02F 1/00 ZAB C04B 35/00 E

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン
    化物鉱物およびこれらの鉱物のうちのいずれか1種また
    は2種以上を含む岩石から選ばれる1種または2種以上
    の鉱物および/または岩石の粉体の成形体に熱処理が施
    されて生成したセラミックスであって、この粉体の粒度
    分布における中央値が2マイクロメ−トル以下であるこ
    とを特徴とするセラミックス。
  2. 【請求項2】 前記粉体の粒度分布における中央値が1
    マイクロメ−トル以下の粒度を有する請求項1のセラミ
    ックス。
  3. 【請求項3】 二酸化珪素鉱物、珪酸塩鉱物、ハロゲン
    化物鉱物およびこれらの鉱物のうちのいずれか1種また
    は2種以上を含む岩石から選ばれる1種または2種以上
    の鉱物および/または岩石の粉体と炭素質材料の微粉末
    との混合物の成形体に熱処理が施されて生成したセラミ
    ックスであって、この粉体と微粉末との混合物の粒度分
    布における中央値が2マイクロメ−トル以下であること
    を特徴とするセラミックス。
  4. 【請求項4】 前記混合物の粒度分布における中央値が
    1マイクロメ−トル以下の粒度を有する請求項3のセラ
    ミックス。
  5. 【請求項5】 炭素質材料がカ−ボンブラックである請
    求項3または4記載のセラミックス。
  6. 【請求項6】 請求項1または2記載のセラミックスを
    空気と接触させて、その空気中のO酸素量を増加させ
    る方法。
  7. 【請求項7】 請求項1または2記載のセラミックスと
    接触させた空気を水の中に導入して、その水を浄化する
    方法。
  8. 【請求項8】 請求項1または2記載のセラミックスを
    水の中に浸して、その水を浄化する方法。
  9. 【請求項9】 請求項3ないし5のいずれかに記載のセ
    ラミックスを水と接触させて、その水を浄化する方法。
  10. 【請求項10】 水中で生息する炭酸同化性植物を駆除
    するための請求項7ないし9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 炭酸同化性植物がアオコである請求項
    10記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記水が配管内を循環する循環水であ
    る請求項9記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記水が河川、湖沼または海の水であ
    る請求項7ないし9のいずれかに記載の方法。
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