JP2005247606A

JP2005247606A - 水質浄化用セラミックス

Info

Publication number: JP2005247606A
Application number: JP2004057444A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Yamaguchi; 謙太郎山口
Original assignee: EARTH ELEMENT KK
Current assignee: EARTH ELEMENT KK
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】メンテナンスが容易で、かつ、被処理水中の有機汚濁物質の分解能が高い水質浄化用セラミックスを提供すること。
【解決手段】珪素を主成分として、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、鉄の各元素が含まれる水浄化用セラミックス。この水浄化用セラミックスは、無機系のセラミックス原料のみで構成されており、一年に１から２回の頻度で洗浄・乾燥を行えば再利用できるので、活性炭のような廃棄物処理の問題もなくメンテナンスが容易となる。また、表１及び表２に示すように被処理水中の有機汚濁物質の分解能が高い。
【選択図】図１

Description

この発明は、公園内の池や河川等の水中に投入又は設置して、水質を浄化（有機汚濁物質濃度、濁度、ＢＯＤ、ＣＯＤ、全窒素、全リン等の値を改善）する水質浄化用セラミックスに関する。

近年、われわれの日常生活と切り離すことができない生活廃水や下水の水質が悪化しており、水中に含まれる汚濁物質が河川、湖沼、海などの水域に放流されると、腐敗による酸素の減少、腐泥の堆積、水生生物の斃死、藻類の異常値など水質汚濁が発生する。
そこで国の法で定められた水質基準を満足するように水質を浄化することが求められている。
従来の水質浄化技術として、
１．活性炭に被処理水中の汚染物質を吸着させて水を浄化するもの（活性炭法）
２．強力な磁場の空間に被処理水を通流させ、被処理水中の汚染物質を処理するもの（磁力活性法）
３．光触媒に光（紫外線や遠赤外線）を照射したまま、汚染された水を光触媒上に通流して水中の有機汚濁物質を接触分解するもの（光触媒法）
等がある。

また、その他の水質浄化技術として、珪素とアルミニウムを主成分としたアルカリ金属および／またはアルカリ金属を含有する酸化物からなる鉱石の粉体を焼結したセラミックス焼結体の粒子を収容用容器に収容し、その容器の下方入口から上方の出口に向けて被処理水を流し、その被処理水を多数の球形セラミック焼結体の粒子の間をくぐり抜けさせながら、結果的にその被処理水を活性化させる活性水を生成して水を浄化するという技術がある。そしてこの活性水を以下のように利用している。
１．ビル・マンションの赤錆の発生防止対策に利用する。
２．小便器に接続した排尿管などの付着配管に付着した尿結石を溶解して離脱させる。
３．水泳プールの塩素濃度の安定化させる。
４．温泉の供湯管や配水管などの配管に付着したスケールを溶解して離脱させる。
特開平０８−１９２１３９号公報

しかしながら、このような従来の水質浄化技術は、
（１）活性炭を使った吸着・定期的入れ替え型の水浄化方法では、廃棄物としての活性炭処理の問題があり、しかも活性炭の交換時に活性炭の粉で鼻の中まで真っ黒になるので、作業員がメンテナンスを嫌がるという問題があった。
（２）磁気活性法の場合は、強力な磁場を発生させる磁気素子が高価であり、水を通してから水質浄化の効果が得られるまでの期間が長すぎるという問題があった。
（３）光触媒法は、着色した廃水の処理には不向きであるという問題があり、しかも運転に高度な知識が要求されるため取り扱いが難しいという問題があった。
（４）珪素とアルミニウムを主成分としたアルカリ金属および／またはアルカリ金属を含有する酸化物からなる鉱石の粉体を焼結したセラミックス焼結体の粒子を収容用容器に収容し、その容器の下方入口から上方の出口に向けて被処理水を流す方法は、被処理水中の有機汚濁物質の分解能が低いという問題があった。

この発明は前記課題を解決するためになされたものであって、第一の目的は、メンテナンスが容易で、かつ、被処理水中の有機汚濁物質の分解能が高い水質浄化用セラミックスを提供することである。また、第二の目的は、取り扱いが簡単で、かつ、水質浄化の効果が比較的早く（３日から２週間で）現れる水質浄化用セラミックスを提供することを目的とする。

この発明は前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、珪素を主成分として、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、鉄の各元素が含まれる水浄化用セラミックスである。

請求項１に記載の発明によると、珪素を主成分として、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、鉄の各元素が含まれる水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水を浄化することができる。

請求項２に記載の発明は、セラミックス原料の母材が二酸化珪素であり、配合材として酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉄の各酸化物が含まれる水質浄化用セラミックスである。

請求項２に記載の発明によると、セラミックス原料の母材を二酸化珪素とし、配合材として酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉄の各酸化物を含まれる水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水を浄化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載された水質浄化用セラミックスの配合材として、前記酸化物に加えて炭化珪素、窒化珪素のうちの少なくとも1種類以上の珪素化合物を配合した水質浄化用セラミックスである。

請求項３に記載の発明によると、請求項２に記載された水質浄化用セラミックスの配合材として、前記酸化物に加えて炭化珪素、窒化珪素のうちの少なくとも1種類以上の珪素化合物を配合した水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水の浄化効果をさらに向上することができる。

請求項４に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する酸化アルミニウムの配合割合が２５〜３０質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項４に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対して酸化アルミニウムの配合割合を２５〜３０質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。

請求項５に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する酸化マグネシウムの配合割合が２．５〜３質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項５に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対して酸化マグネシウムの配合割合を２．５〜３質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。

請求項６に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する酸化カルシウムの配合割合が３〜４．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項６に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対して酸化カルシウムの配合割合を３〜４．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。

請求項７に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する酸化鉄の配合割合が３．５〜４．３質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項７に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対する酸化鉄の配合割合を３．５〜４．３質量％としたときが被処理水の浄化効果が最も高くなる。

請求項８に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する炭化珪素の配合割合が４〜５．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項８に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対して炭化珪素の配合割合を４〜５．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。

請求項９に記載の発明は、前記二酸化珪素の質量に対する窒化珪素の配合割合が２．２〜４．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項９に記載の発明によると、前記二酸化珪素の質量に対して窒化珪素の配合割合を２．２〜４．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。

請求項１０に記載の発明は、セラミックス原料の焼結条件として、焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なうことを特徴とする請求項1〜請求項９の何れか１項に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項１０に記載の発明によると、セラミックス原料の焼結条件として、焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なうことにより、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。焼結温度が１２００℃以下では焼結が不十分となり、焼結温度が１４００℃以上になると高緻密化の構造になり水質浄化能力が低下する。

請求項１１に記載の発明は、セラミックス原料の粉体の粒径が１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項1〜請求項１０の何れか１項に記載の水質浄化用セラミックスである。

請求項１１に記載の発明によると、全てのセラミックス原料の粉体の粒径を１０〜５０μｍにしたことにより、焼結後、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。粒径が１０μｍ未満では粉砕動力が大きくなり、５０μｍを超えると焼結が不十分になる。

１．請求項１に記載の発明によれば、地殻を構成する鉱物から抽出された珪素を主成分として、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、鉄の各元素が含まれる水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水を浄化することができる。
２．請求項２に記載の発明によれば、セラミックス原料の母材を二酸化珪素とし、配合材として酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化鉄の各酸化物を含まれる水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水を浄化することができる。
３．請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載された水質浄化用セラミックスの配合材として、前記酸化物に加えて炭化珪素、窒化珪素のうちの少なくとも1種類以上の珪素化合物を配合した水質浄化用セラミックスを利用すれば、水質が悪い被処理水の浄化効果をさらに向上することができる。
４．請求項４に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対して酸化アルミニウムの配合割合を２５〜３０質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。
５．請求項５に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対して酸化マグネシウムの配合割合を２．５〜３質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。
６．請求項６に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対して酸化カルシウムの配合割合を３〜４．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。
７．請求項７に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対する酸化鉄の配合割合を３．５〜４．３質量％としたときが被処理水の浄化効果が最も高くなる。
８．請求項８に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対して炭化珪素の配合割合を４〜５．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。
９．請求項９に記載の発明によれば、前記二酸化珪素の質量に対して窒化珪素の配合割合を２．２〜４．５質量％としたときが被処理水の浄化効果が高くなる。
１０．請求項１０に記載の発明によると、セラミックス原料の焼結条件として、焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なうことにより、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。焼結温度が１２００℃以下では焼結が不十分となり、焼結温度が１４００℃以上になると高緻密化の構造になり水質浄化能力が低下する。
１１．請求項１１に記載の発明によれば、全てのセラミックス原料の粉体の粒径を１０〜５０μｍにしたことにより、焼結後、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。粒径が１０μｍ未満では粉砕動力が大きくなり、５０μｍを超えると焼結が不十分になる。

以下、この発明に係る水質浄化用セラミックスの一実施の形態を表及び図面を参照しながら説明する。尚、この発明に係る水質浄化用セラミックスは、セラミックスの原料となる粉体(母材と配合材料)を混合し、混合した粉体を成形した後に酸化焼成窯の中で焼結して加工・製造したものである。

また、この発明に係る水質浄化用セラミックスのセラミックス原料となる粉体の粒径は１０〜５０μｍのものを使用している。このように、全てのセラミックス原料となる粉体の粒径を１０〜５０μｍにしたことにより、焼結後、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。粒径が１０μｍ未満では粉砕動力が大きくなり、５０μｍを超えると焼結が不十分になる。

また、セラミックス原料の焼結条件は、焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なっている。焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なうことにより、水質浄化に適した水質浄化用セラミックスを得ることができる。焼結温度が１２００℃以下では焼結が不十分となり、焼結温度が１４００℃以上になると高緻密化の構造になり水質浄化効果が低下する。

最初に、表1を参照してこの発明に係る水質浄化用セラミックスについて説明する。表１及び表２は、セラミックス原料の母材として二酸化珪素、これに各種配合材料を配合して製造した水質浄化用セラミックスの水質浄化効果を比較したものである。尚、表１及び表２の水質浄化効果とは、ここでは被処理水中の有機汚濁物質分解能のことである。

また、水質浄化効果(有機汚濁物質分解能)は表１の左蘭が最も高く右蘭に行くに従って効果が低くなる事を示している。効果については３日で効果の出るもの「高い」、１〜２週間で効果が出るものを「やや高い」、２週間経過してやや有機汚濁物質の分解が見られるもの「やや低い」、全く分解しないものを「低い」と記載してある。

表1及び表２の試験方法
有機汚濁水（アオコ、藻、有機不純物等の入った水）１Ｌに対して水質浄化用セラミックスを３０ｇ投入し、3日〜2週間経過を観察する。このとき水温は２０〜２５℃に保持する。早いものであれば3日、遅いものでも2週間で有機汚濁物質の分解が確認できる。有機汚濁物質物が分解され、水が透明になった時点で試験を終了する。
投入した配合材料により効果の出るものと出ないものを分類し、水質浄化効果(有機汚濁物質分解能)のあったものについては、二酸化珪素に対する最適な配合量が出るまで試験を繰り返した。

表１からわかるように、
（１）母材として二酸化珪素、配合材料として酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉄を配合した水質浄化用セラミックスの水質浄化効果（有機汚濁物質分解能）が最も高い(セラミック１)。
（２）配合材料として純金属を配合するよりも金属酸化物を配合する方が水質浄化効果（有機汚濁物質分解能）が高い。
（３）比較例９、１０、１１のように、ナトリウム(アルカリ金属の一種)やナトリウムの酸化物を配合したものは水質浄化効果（有機汚濁物質分解能）が低かった。尚、発明者は、水質浄化効果(有機汚濁物質分解能)を向上させるためセラミックス原料にアルカリ金属やアルカリ金属の酸化物を配合しても特に効果がないことを実験で確認している。

次に図１〜図７を参照して、この発明に係る水質浄化用セラミックスが水質浄化効果（有機汚濁物質分解能）を最大に発揮するときの母材の質量に対する配合材料の質量割合(質量％)について説明する。
尚、図１〜図７は、基本となる水質浄化用セラミックスの成分として、母材を二酸化珪素、配合材料を酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉄としたときに、二酸化珪素１０００ｇに対する各配合材料の質量割合（質量%）を変化させて水質浄化効果(有機汚濁物質分解能)を測定した結果である。

尚、図１〜図７の横軸は、母材に使った二酸化珪素１０００ｇに対する配合量〔ｇ〕を、縦軸は、水質浄化効果（有機汚濁物質分解能）を表しており、縦軸の数値は以下のように数値を定めてプロットしたものである。
3日で有機汚濁物質が完全に分解される場合を１００とし、1週間で有機汚濁物質が完全に分解された場合を５０、２週間で有機汚濁物質が略分解されている場合を２０、2週間で未だ有機汚濁物質が分解しきれずに残っている場合を５としたものである。

最初に図1について説明する。図１からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化アルミニウムの配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる２７０．８ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する酸化アルミニウムの配合割合を２５〜３０質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

次に図2について説明する。図２からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化マグネシウムの配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる２７ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する酸化マグネシウムの配合割合を２．５〜３質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

次に図３について説明する。図３からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化カルシウムの配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる３７．１ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する酸化カルシウムの配合割合を３〜４．５質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

図４について説明する。図４からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化鉄の配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる４０．８ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する酸化鉄の配合割合を３．５〜４．３質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

次に図５について説明する。図５からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する炭化珪素の配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる４８．３ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する炭化珪素の配合割合を４〜５．５質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

次に図６について説明する。図６からわかるように、母材である二酸化珪素１０００ｇに対する窒化珪素の配合量〔ｇ〕の最適値は、縦軸が１００の値（3日で有機汚濁物質が分解される）となる３２．１ｇのときである。また、前記二酸化珪素の質量に対する窒化珪素の配合割合を２．２〜４．５質量％とすれば被処理水の浄化効果(有機汚濁物質の分解能)が高くなることがわかる。

以上、この発明に係る水質浄化セラミックスを利用して被処理水中の有機汚濁物質を分解したときの浄化効果について説明したが、次に被処理水中の濁度、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊物質量）、全窒素、全リン等を改善した実施例について説明する。

リン濃度の改善例
試験目的；水流入・水流出型の池に生息する鯉の病気予防のため、池の水のリン濃度を低減する（注：鯉の病気はリン汚染によると判断されていた）。
（１）試験方法
水量約３００ｋＬに水質浄化用セラミックスのブロックを２０ｋｇ、水質浄化用セラミックスのパウダーを混入して成形したブロック１００ｋｇを池に設置・施工し、池の水流入口と水流出口の2箇所の水質の変化を観測する。
（２）試験結果
設置前の全リン濃度の値は池の水流入口で３．０２ｇ／ｋｇであったが、設置一ヵ月後の全リン濃度は０．２０１ｇ／ｋｇであった。一方、池の水流出口では設置前の全リン濃度は２．０１ｇ／ｋｇであったが、設置一ヵ月後後の全リン濃度は０．１９ｇ／ｋｇであった。このように、設置前と比較して全リン濃度を９０％以上も低減することができた。また、全リン濃度が低減された結果、実際に鯉の病気もなくなっている。

濁度、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊物質量）、全窒素、全リンの改善例
試験目的；農業廃水や生活雑排水が流入し、そのまま流出していく池の水質を改善する。
（１）試験方法
水量約７００ｋＬに水質浄化用セラミックスのブロック２０ｋｇを６箇所に設置し、水質が改善されるのを分析して観測する。測定は池の下流で行い、前記ブロックの設置前と設置してから２ヵ月後の水の状態を比較、検証した。
（２）試験結果
設置前と設置してから２ヵ月後の池の水の濁度、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、全窒素、全リンの値は、それぞれ
ａ）濁度；設置前２０→設置後１２、４０%改善
ｂ）ＢＯＤ；設置前１．４〔ｍｇ／Ｌ〕→設置後１．０〔ｍｇ／Ｌ〕、２９％改善
ｃ）ＣＯＤ；設置前９．８〔ｍｇ／Ｌ〕→設置後４．２〔ｍｇ／Ｌ〕、５７％改善
ｄ）ＳＳ；設置前９７〔ｍｇ／Ｌ〕→設置後１９〔ｍｇ／Ｌ〕、８０%改善
ｅ）全窒素；設置前２．１〔ｍｇ／Ｌ〕→設置後１．４〔ｍｇ／Ｌ〕、３３%改善
ｆ）全リン；設置前０．２４〔ｍｇ／Ｌ〕→設置後０．１〔ｍｇ／Ｌ〕、５８％改善
このように池に水質浄化セラミックスのブロックを設置するだけで水質が大幅に浄化された。

濁度、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊物質量）、全窒素、全リンの改善例
試験目的；農業廃水や生活雑排水が流入し、そのまま流出していく池の下流の水を２０Ｌ採取し、その水を保存した状態で水質浄化用セラミックス約１００ｇを投入し、閉鎖環境でどの程度水質が改善されるか検証する。
（１）試験結果
セラミックス投入前と投入してから２ヵ月後の水の濁度、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、全窒素、全リンの値は、それぞれ
ａ）濁度；投入前２０→投入後６、７０%改善
ｂ）ＢＯＤ；投入前１．４〔ｍｇ／Ｌ〕→投入後１．４〔ｍｇ／Ｌ〕、変化なし
ｃ）ＣＯＤ；投入前９．８〔ｍｇ／Ｌ〕→投入後４．９〔ｍｇ／Ｌ〕、５０％改善
ｄ）ＳＳ；投入前９７〔ｍｇ／Ｌ〕→投入後１１〔ｍｇ／Ｌ〕、８９%改善
ｅ）全窒素；投入前２．１〔ｍｇ／Ｌ〕→投入後０．６２〔ｍｇ／Ｌ〕、７０%改善
ｆ）全リン；投入前０．２４〔ｍｇ／Ｌ〕→投入後０．０３９〔ｍｇ／Ｌ〕、８４％改善
このように閉鎖環境であっても水質浄化セラミックスを投入するだけで水質が大幅に浄化された。

このように、
１．この発明に係る水質浄化用セラミックスは、活性炭を使用せずに無機系のセラミックス原料のみで構成されており、一年に１から２回の頻度で洗浄・乾燥を行えば再利用できるので、活性炭のような廃棄物処理の問題もなくメンテナンスも容易である。また、前述したような被処理水中の有機汚濁物質の分解能が高い水質浄化用セラミックスを提供できる。
２．この発明に係る水質浄化用セラミックスは、基本的にセラミックスが水中に投入または設置されていれば自然に浄化効果を発揮するので取り扱いが簡単である。また、従来技術では、水質の浄化効果が現れるのに数ヶ月から1年位かかるものも多いので水質浄化の効果が比較的早く（３日から２週間で）現れる水質浄化用セラミックスを提供できる。

この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化アルミニウムの配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化マグネシウムの配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化カルシウムの配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する酸化鉄の配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する炭化珪素の配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。この発明に係る水質浄化用セラミックスの母材である二酸化珪素１０００ｇに対する窒化珪素の配合量〔ｇ〕の最適値を説明するための図である。

Claims

珪素を主成分として、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、鉄の各元素を含む水浄化用セラミックス。
セラミックス原料の母材が二酸化珪素であり、配合材として酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉄の各酸化物を含む水質浄化用セラミックス。
請求項２に記載された水質浄化用セラミックスの配合材として、前記酸化物に加えて炭化珪素、窒化珪素のうちの少なくとも1種類以上の珪素化合物を配合した水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する酸化アルミニウムの配合割合が２５〜３０質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する酸化マグネシウムの配合割合が２．５〜３質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する酸化カルシウムの配合割合が３〜４．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する酸化鉄の配合割合が３．５〜４．３質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する炭化珪素の配合割合が４〜５．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
前記二酸化珪素の質量に対する窒化珪素の配合割合が２．２〜４．５質量％である請求項２または請求項３に記載の水質浄化用セラミックス。
セラミックス原料の焼結条件として、焼結温度を１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１３５０℃、焼結時間を３０〜４０時間で行なうことを特徴とする請求項1〜請求項９の何れか１項に記載の水質浄化用セラミックス。
セラミックス原料の粉体の粒径が１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項1〜請求項１０の何れか１項に記載の水質浄化用セラミックス。