JP2005305401A - 火山性珪酸塩鉱石微粒体の利用技術とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天然資源である粉体状軽石や人工ゼオライトの微粒体物質の有効利用技術の提供。
【解決手段】軽量・中性で、質量に対し表面積の大きな多孔質特性を有する火山性珪酸塩鉱石を主成分とする粉体状軽石や人工ゼオライト微粒子を薬品担持体とし、有益バクテリア、凝集剤、消化薬剤などの薬品を担持させた微粒子群を液流中に混合供給し、混合液の搬送移動によって液流到達範囲に作用効果を高める薬品密度の濃い雰囲気を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は天然資源である火山性珪酸塩鉱石ならびにその微粒体の有する薬品担持特性の有効利用技術に関する。

火山活動期に堆積した珪酸塩鉱石（以下軽石と称する）層を発掘し、この軽石の特性である軽量・中性・多孔性・吸収性を利用し、この軽石体に農薬・肥料・土壌改良薬品等を担持させ散布を容易とした利用手段や、軽石群を接着剤で固結させ軽量断熱性建材とすることや、鋳型の剥離・溶鉱炉の酸化防止剤として利用する手段は公知である。

しかし天然資源軽石は軽量・中性・多孔性で結合性が脆い資質も共有することから、これの採掘現場や製品行程で多量の微粒状粉体物が生ずることになる。この微粒状・粉体状の軽石は軽量なことから大気中に粉塵的に飛散し、これを吸引すれば人体の呼吸器系や健康に悪影響を及ぼすことから、これら微粒体は忌避され、有効利用価値を見出せないまま多量に埋め戻しや廃棄処分されており、その費用は莫大なものとなっている。

発明者は天然資源である上記軽石や人工ゼオライトは微粒状でも軽量・中性であり、質量に対する表面積の大なる特性を保持していることを確認した。したがって微粒体の特性を活用し、飛散を防止得る搬送移動手段によれば、薬品担持作用や微粒体特性によって粒子個々の担持量は少ないが、その微粒性によって従来製品では得られない高密度で速効性を有する薬品分布雰囲気の形成が可能となる。また微粒と中性の特性は他の物質に供給する過程においてノズル等に目づまりすることなく使用できるので、塗料やプラスチックに混入させることが可能であり、軽量・断熱性を高めた新しい製品が期待できる。

微粒体特性により他の物質・薬品等を担持させ、それの移動作用を水等の液体流中で行なえば粉塵的被害も抑制され、目的とする注薬場所に対し集中的に薬品密度の高い雰囲気を液体の到達場所に形成することができる。

したがって本発明の第１番目は薬品担持微粒体の液流搬送技術であり、薬品を担持させた微粒体を液流中に一時的かつ短時間混合共存させることで、従来水に非親和性を有する薬剤でもその移動目的を達し、液体到達場所において薬品密度の高い雰囲気を液体の展開と共に形成し、目的とする作用・効果を促進することにある。

第２の発明は微粒・軽量・断熱・中性の特性を利用し、これを耐火性塗料中に混入せしめ、吹きつけ塗装をすることによれば、微粒断熱材の混入によって表面が粗面となることなく、滑らかに仕上がり耐火性が向上し同時に断熱防音の作用を高め得る効用が建築物ならびにその材料に活用される。軽量・中性・微粒の特性を有する天然軽石粒子や、人工ゼオライトはプラスチックを始め、多くの素材・成型技術に添加使用することができるので、多くの新製品を創造することができる。

第３の発明は多孔質で軽量・中性ながら、吸水降下性を有する火山性軽石の特性を活用し、これに吸着担持すべきものを、薬物ではなく微生物（バクテリア・菌類）とし、これによって有害バクテリア・有害プランクトン・細菌類の駆除を目的とするものであり、その手段としてこれらの天敵となり得る有益バクテリア・菌類とその増殖に必要な栄養物を担持させた軽石片を必要とする箇所に散布配備することで、有害菌の駆除目的を達することにある。本件の実施は汚物浄化槽・湖沼の水質浄化や土壌の改良等に有効であり、これに使用する担持体の大小による変化は少ない。

第４の発明は中性軽量で、吸水降下性を有する微粒状担持体のみが有する短時間の濁水浄化作用である。微粒体を担持母体とし、これに硫酸アルミニウム・硫酸カルシウム・消石灰および少量のポリアクリルアミドを混合担持させて濁水浄化用凝集剤とし、これを連続的に濁水流中に投入することとし、投入下部域において流れに撹乱作用を生ずべく水路撹乱部を設け、凝集剤の微粒高密度雰囲気と流れの撹拌作用とによって、濁水中の懸濁物の固液化・凝集を速め、連続的にかつ短時間で固液凝集化と分離回収することを特徴とした濁水の浄化手段にある。

軽量・中性であり微粒な質量に対し、曝気面積比率の大きな火山性軽石やこれに類似する人工ゼオライトは飛散性を有し、その飛散粒子が人体呼吸器に有害とされることから忌避され、これが原因で軽石生産過程で生ずる多量の微粒体は利用されることなく処分されてきた。

本発明は微粒体の有する薬品担持特性を活用し、欠点とされる飛散性を液中混入によって抑制し、液体流中に微粒体に担持させた薬品群を密度濃く混入し、流体によって目的とする場所に安定かつ集中的に供給することを可能とした技術であり、微粒体の特性による高密度薬品雰囲気の構成と液体との共存効果は大なるものがある。たとえば火災の消火用放水中や消火器中の消化液中に別の消火薬を担持させた微粒子体を混入させ、噴射液と共に噴射供給することによって消火性能を高めることができる。

また森林火災時等に空中より散布する消火液中に更に別の消火薬品を担持供給し、消火効率の向上を図ることや、油流出による海洋汚染等に対しても中和剤や凝集剤等を微粒体に担持させ、これを散布供給することで油の流出拡散を防止し、その回収を容易とするなど、その利用用途は多い。

また担持物質も薬品類の他、有益な細菌・バクテリアとしても微粒特性により、密度の高い繁殖雰囲気が形成され、有害バクテリアの駆除に役立つことになる。特に軽量・中性の特性を有する本微粒体は薬品を担持させ、安定に備蓄しうる能力を有することから、火災消火剤や水害・防災用土嚢剤の備蓄に有利であり、油流出汚染防止・油タンク炎上時の化学消火剤備蓄にも適した特徴を保有するものである。

従来より天然資源である火山性軽石の採掘現場や軽石の生産工程においては、防塵対策や水洗選別行程で多量の水が使われ、使用後の水は濁水となる。したがってこの濁水を放置すれば河川に流出し環境を汚染することになるため、濁水は懸濁物が沈下するまで貯留を要し、貯留槽や貯留池など濁水の処理に要する費用も多大であり、解決すべき課題とされている。

本発明は微粒状軽石を主成分とする凝集剤の即効的濁水浄化手段を開示するものであり、微粒凝集剤群の供給によって達成し得る濁水の連続浄化作用を提示するものである。

その実施例を図によって説明する。図１は濁水中の懸濁物固液化回収浄化回路と、その構成を示す略図である。浄化すべき濁水（１）は矢印（２）のごとく水路（３）中で流動し、Ａ点において濁水中に微粒状軽石と硫酸アルミニウム・硫酸カルシウム・消石灰とポリアクリルアミドを混合担持させた軽石凝集剤（４）を濁水流量に応じて連続的に供給し、その下流域に構成した水流撹乱・撹拌部（５）の作用によって、濁水中の懸濁部と凝集剤との混合条件が促進され、密度の高い微粒体凝集雰囲気による懸濁物の固液分離化が流動中に短時間で行なわれ、Ｂ点の分離回路で固液化分は連続的に回収される仕組みである。

このように連続で短時間に懸濁物を固液化分離し濁水を浄化するには、その条件として凝集体の微粒化による高密度凝集剤雰囲気が必須の条件であり、混合撹拌作用は附帯的作用である。これによって従来方式では得ることができなかった即効的濁水浄化作用が具現化し、濁水の浄化処理問題は大きく改善された。

本発明の実施例を示す濁水浄化回路図。

符号の説明

１…濁水
２…矢印
３…水路
４…凝集剤
５…撹拌部
Ａ…凝集剤供給位置
Ｂ…懸濁物固液化回収部」

Claims (6)

1. 多孔質で吸水降下性を有する火山性珪酸塩鉱石を主成分とする粉体状軽石の質量対表面積比率ならびに多孔質特性を利用し、他の物質をこれに担持する微粒担持母体とし、この微粒体に担持せしめた薬物質の移動を液流によって行なうことを特徴とし、担持薬品による薬効反応条件を促進し、薬品供給密度を高めることによって、薬品の作用効果を高める微粒状軽石の利用方法。
2. 液体に対し、非親和性を有する薬品類の移送散布手段として、液体の高速移動回路内に微粒体に担持させた薬品担持体を混入せしめ、その混入より放出までの時間を短縮し、液流と薬剤との混在反応時間を抑制することにより、液中に添加しうる薬品類の多仕様化と効率向上を目的とし、液流の到達地点に液体と薬品密度の濃い雰囲気域を形成することを特徴とした微粒薬品担持体の供給方法。
3. 火山性珪酸塩鉱石の軽量・中性・多孔性・吸水降下性を利用し、この鉱石体に有益バクテリアとその栄養源を担持させ、有益バクテリアを増殖させることによって土壌の改良・水質浄化・有害バクテリアの駆除を行なうことを特徴とする軽石の環境改善技術。
4. 建材の塗料中やプラスチック成型剤中に軽量・中性・断熱性を有する珪酸塩系微粒体の添加混入することにより建材塗布面の耐火防音性を強化し、プラスチック製品中に供給することによって軽量化と製品材料の節減を図る軽石微粒体の利用方法。
5. 火山性珪酸塩鉱石の微粒を濁水浄化の凝集母体とし、これらに硫酸アルミニウム・硫酸カルシウム・消石灰・ポリアクリルアミドを混合担持させて凝集体間密度の濃い凝集剤雰囲気を形成することとし、濁水流路に水流撹拌回路を設け、その下流域に固液化分離回路を作り、濁水の上流域に凝集剤を濁水浄化量に応じて添加供給することにより、連続的に濁水中の懸濁物を固液化し分離を行なう微粒凝集体による濁水の急速浄化方法。
6. 液体の噴射ノズル近傍に複数の消火用薬剤供給口を有し、消火放水中に複数の異なる消火薬品を放水流中に供給し得ることを特徴とした前記特許請求項１に記載の消火薬剤液流添加供給方法。

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