JP2010168239A - Zeolite molding, vegetation base material and water treating agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はゼオライト成形体並びに、ゼオライト成形体からなる植生基盤材料、及び水処理剤に関する。 The present invention relates to a zeolite molded body, a vegetation base material comprising the zeolite molded body, and a water treatment agent.
ゼオライトは、優れた分子吸着・ふるい作用、イオン交換作用、触媒作用を有し、吸着剤や分離材などの環境浄化材料や触媒などとして広く用いられている。我が国のゼオライト市場は、合成ゼオライトが年間１万４千トン、天然ゼオライトが年間１万５千トンであり、その主な用途は合成ゼオライトでは洗剤ビルダー、吸着剤、触媒など、天然ゼオライトでは水田、畑、ゴルフ場芝等に用いる土壌改良材である。 Zeolites have excellent molecular adsorption / sieving action, ion exchange action, and catalytic action, and are widely used as environmental purification materials and catalysts such as adsorbents and separation materials. The zeolite market in Japan is 14,000 tons of synthetic zeolite per year and 15,000 tons of natural zeolite per year. Its main uses are detergent builder, adsorbent, catalyst, etc. for synthetic zeolite, paddy field for natural zeolite, It is a soil improvement material used for fields, golf course turf and the like.
ゼオライトは粉体のままでは取り扱いが難しく、用途も制限を受けるため、必要とされる形状、寸法の成形体に加工することで、さらに様々な産業分野で好適に用いることができる。 Zeolite is difficult to handle as it is in powder form, and its use is limited. Therefore, it can be suitably used in various industrial fields by processing into a molded body having a required shape and size.
ゼオライト成形体は、通常、バインダーを添加して成形を行った後に、焼成して得られる焼成体である。この成形体が、優れた機能を発揮するためには、その比表面積や気孔率などの多孔質性に優れ、さらには実用上、一定以上の強度を有し、なおかつ用途に応じて適した形状に成形することができる成形自由度を有することが必要である。しかしながら、ゼオライトは、可塑性が不良で成形加工が難しく、また、耐熱性が通常は８００℃以下と低いため、ゼオライトの性能を保持するには、これより低温度で焼成を行わねばならず、高強度の成形体を得ることは困難である。 Zeolite compacts are usually calcined bodies obtained by firing after adding a binder and molding. In order for this molded body to exhibit an excellent function, it has excellent porosity such as its specific surface area and porosity, and has a certain level of strength in practical use and is suitable for the application. It is necessary to have a degree of freedom of molding that can be molded into However, zeolite has poor plasticity and is difficult to mold, and heat resistance is usually as low as 800 ° C. or lower, so to maintain the performance of zeolite, it must be calcined at a temperature lower than this, It is difficult to obtain a strong molded body.
ゼオライト成形体原料の可塑性の改善、成形性の確保のためには、有機バインダーを配合すればよいが、製造コストが高くなる上その強度は低下し、さらに焼成後も内部に残存して多孔質性を低下させるという問題がある。このような観点から、以下に述べるように無機バインダーを用いた種々のゼオライト成形技術が開発されてきている。 In order to improve the plasticity of the zeolite molded body raw material and ensure moldability, it is sufficient to add an organic binder. However, the manufacturing cost increases and the strength decreases, and the porous material remains in the interior after firing. There is a problem of reducing the sex. From such a viewpoint, various zeolite molding techniques using an inorganic binder have been developed as described below.
一方、天然ゼオライトの農業分野における効能はよく知られ、古くから農業資材として用いられており、地力増進法（昭和５９年法律第３４号）による指定資材にも指定されている。しかしながら、天然ゼオライトは一般的にアルカリ性であり、土壌中に多くを混合すると植物の成育阻害が生じ、これを改良するため様々な資材と組み合わせて植生基盤として利用することが行われている。 On the other hand, the effectiveness of natural zeolite in the agricultural field is well known, and it has been used as an agricultural material for a long time, and is also designated as a designated material by the Geopower Promotion Act (Act No. 34 of 1984). However, natural zeolites are generally alkaline, and if they are mixed in the soil, plant growth is inhibited. In order to improve this, they are used as a vegetation base in combination with various materials.
ゼオライトの成形方法に関しては、特許文献１には、ゼオライト、カオリン型粘土、酸化アルミニウム及び無機系分散剤からなるゼオライトビーズ成形体の製造方法に関する記載がされており、さらに、特許文献２には、ゼオライトとアルミナ粉末をバインダーとするゼオライト微小球状成形体の製造方法について示されている。特許文献３には、可塑性粘土と、アルカリ（土類）金属化合物を含むゼオライト含有組成物を低温焼成する多孔質焼成体の製造方法について示されている。 Regarding the method for molding zeolite, Patent Document 1 describes a method for producing a zeolite bead molded body composed of zeolite, kaolin-type clay, aluminum oxide and an inorganic dispersant, and Patent Document 2 further describes A method for producing a zeolite microspherical molded body using zeolite and alumina powder as a binder is shown. Patent Document 3 discloses a method for producing a porous fired body in which a zeolite-containing composition containing plastic clay and an alkali (earth) metal compound is fired at a low temperature.
ゼオライトを用いた植生基盤材料に関しては、特許文献４には粗粒、細粒ゼオライトとガラス粉により構成される冷却効果及び植生効果を維持することのできる焼結体の製造方法について記載されている。つぎに、特許文献５には、人工ゼオライト、軽石、ピートモス、堆肥、パーライト、赤玉土、バーミキュライト、バーク、椰子がら、くん炭などを混合した園芸用培養土を作成する方法について記載されている。また、特許文献６には木材チップ、パーライト、ゼオライト等を混合して、セメント等の固化剤を投入成形固結してブロック化する屋上緑化材の製造方法、特許文献７にはゼオライト、炭化物、パーライト等を蒟蒻いも類等の穀物から生成される澱粉のりを用いて成形した緑化用軽量土壌の製造方法について記載されている。これらの特許文献には、他の園芸資材と組み合わせて、ゼオライトのアルカリ性を緩和する方法や、植生基盤用成形体の製造方法について種々記載されている。 Regarding the vegetation base material using zeolite, Patent Document 4 describes a method for producing a sintered body capable of maintaining a cooling effect and a vegetation effect composed of coarse and fine zeolite and glass powder. . Next, Patent Document 5 describes a method for preparing a culture soil for horticulture in which artificial zeolite, pumice, peat moss, compost, pearlite, akadama soil, vermiculite, bark, coconut shell, charcoal and the like are mixed. Patent Document 6 includes a method for producing a rooftop greening material in which wood chips, pearlite, zeolite, and the like are mixed, and a solidifying agent such as cement is input and solidified to form a block. Patent Document 7 includes zeolite, carbide, It describes a method for producing a lightweight soil for greening formed by using starch paste produced from cereals such as potatoes such as perlite. These patent documents describe various methods for reducing the alkalinity of zeolite in combination with other horticultural materials and methods for producing molded bodies for vegetation bases.
前記のように、ゼオライトは可塑性に乏しく、さらに耐熱性が低い特性をもつため、ゼオライトを高含有させて高強度の成形体を製造することは困難である。本発明では、このようなゼオライトの成形における課題を解決し、多孔質かつ高強度のゼオライト成形体を提供することを目的とする。 As described above, since zeolite has poor plasticity and low heat resistance, it is difficult to produce a high-strength molded body with a high content of zeolite. The object of the present invention is to solve such problems in the molding of zeolite and to provide a porous and high-strength zeolite compact.
さらに、ゼオライト成形体のｐＨを調整することで、水処理材や農業資材、園芸資材として、より効果的に利用することができるゼオライト成形体を提供することを目的とする。 Furthermore, it aims at providing the zeolite molded object which can be utilized more effectively as a water treatment material, agricultural material, and gardening material by adjusting pH of a zeolite molded object.
本発明のゼオライト成形体は、ゼオライト、酸性原料及び粘土原料を含有することを特徴とする。 The zeolite compact of the present invention is characterized by containing a zeolite, an acidic raw material and a clay raw material.
また、前記酸性原料が硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、塩化鉄（Ｉ）、塩化鉄（II）、硝酸鉄(Ｉ)、硝酸鉄（II）からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。 The acidic raw material is at least one selected from the group consisting of iron sulfate (I), iron sulfate (II), iron chloride (I), iron chloride (II), iron nitrate (I), and iron nitrate (II). It is characterized by being.
また、前記酸性原料が硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。 The acidic raw material is at least one selected from the group consisting of magnesium sulfate and magnesium chloride.
また、前記粘土原料が蛙目粘土、木節粘土、カオリン、頁岩粘土、せっ器粘土、赤土、青土、陶石、ベントナイト、ろう石、酸性白土、メタカオリン、セピオライト、アタパルジャイトからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。 The clay raw material is at least selected from the group consisting of Sasame clay, Kibushi clay, kaolin, shale clay, gypsum clay, red clay, blue clay, porcelain stone, bentonite, wax stone, acid clay, metakaolin, sepiolite, attapulgite. It is one type.
さらに、ｐＨが５．０〜８．５の範囲に調整されたことを特徴とする。 Furthermore, the pH is adjusted to a range of 5.0 to 8.5.
本発明の植生基盤材料は、本発明のゼオライト成形体からなる。 The vegetation base material of the present invention comprises the zeolite compact of the present invention.
本発明の水処理剤は、本発明のゼオライト成形体からなる。 The water treatment agent of the present invention comprises the zeolite compact of the present invention.
本発明のゼオライト成形体は、ゼオライト、酸性原料及び粘土原料を含有するものである。このゼオライト成形体は、ゼオライトの特性を損なわず保持し、また、必要な強度をもつため、水処理剤、脱臭剤、ガス処理剤、建材として用いることができる。 The zeolite compact of the present invention contains a zeolite, an acidic raw material, and a clay raw material. Since this zeolite compact retains the properties of zeolite and has the necessary strength, it can be used as a water treatment agent, deodorant, gas treatment agent, and building material.
また、ｐＨが５．０〜８．５に調整されたものであり、高保水性、高保肥性の特徴と植生基盤として適切なｐＨ特性をもち、植生基盤材料、園芸材料として用いることができる。 Further, the pH is adjusted to 5.0 to 8.5, and it has high water retention and high fertilizer characteristics and suitable pH characteristics as a vegetation base, and can be used as a vegetation base material and a horticultural material.
以下、本発明のゼオライト成形体について詳細に説明する。 Hereinafter, the zeolite compact of the present invention will be described in detail.
本発明のゼオライト成形体は、ゼオライト、酸性原料及び粘土原料を含有するものであり、ゼオライト、酸性原料及び粘土原料を混合し、成形、焼成を行うことによって得ることができる。 The zeolite compact of the present invention contains a zeolite, an acidic raw material, and a clay raw material, and can be obtained by mixing zeolite, an acidic raw material, and a clay raw material, and molding and firing.
ゼオライトには多くの種類があり、例えば、クリノプチロライト、モルデナイトなどの天然ゼオライト、Ａ型、Ｘ型、Ｙ型、ＵＳＹ型（超安定Ｙ型）、シリカライト、ＺＳＭ−５などの工業原料を用いて得られる合成ゼオライト、石炭灰等のシリカ、アルミ成分を含む廃棄物やリサイクル原料から合成されたＡ型、Ｘ型、Ｙ型などのゼオライトが挙げられる。また、ミクロ多孔性を有しゼオライトと類似の性質を示す総称としてゼオライトという用語が用いられる。 There are many types of zeolite, for example, natural zeolite such as clinoptilolite and mordenite, industrial raw materials such as A type, X type, Y type, USY type (ultra stable Y type), silicalite, ZSM-5, etc. And zeolites such as A-type, X-type, and Y-type synthesized from waste materials containing silica, aluminum components, and recycled materials. Further, the term “zeolite” is used as a general term indicating microporosity and showing properties similar to zeolite.
本発明に用いられるゼオライトとしては、これら全てを取り扱うことができ、触媒、ガス吸着、水中でのイオン処理などは前記の合成ゼオライトを用いて成形体を製造することができる。また、以下に述べるような園芸材や農業資材等については、経済性を考慮して、クリノプチロライト、モルデナイト等の天然ゼオライトが用いられる。天然ゼオライトを用いる場合には、成形性確保の観点から、その最大粒径が２ｍｍ以下のものを使用することが好ましく、１００μｍ以下のものを使用することがより好ましい。また、合成ゼオライトは通常数μmの粒径をもっている。 All of these can be handled as the zeolite used in the present invention. Catalysts, gas adsorption, ion treatment in water, etc. can be used to produce molded articles using the above synthetic zeolite. For garden materials and agricultural materials as described below, natural zeolites such as clinoptilolite and mordenite are used in consideration of economy. When natural zeolite is used, it is preferable to use one having a maximum particle size of 2 mm or less, and more preferably 100 μm or less, from the viewpoint of ensuring moldability. Synthetic zeolite usually has a particle size of several μm.
ゼオライトの耐熱温度は、種類や組成によって異なり、天然ゼオライトやＡ型、Ｘ型、Ｙ型ゼオライトなどはおよそ８００℃、シリカライトやＵＳＹ型（超安定Ｙ型）などのシリカリッチなゼオライトはおよそ９００〜１０００℃程度である。本発明のゼオライト成形体は、通常６００〜７００℃の低温焼成で得ることができるが、より高温で焼成を行った方が高強度となることから、成形対象のゼオライトの種類により、焼成温度を決定すればよい。 The heat-resistant temperature of zeolite varies depending on the type and composition, and is approximately 800 ° C. for natural zeolite, A-type, X-type, and Y-type zeolite, and about 900 for silica-rich zeolite such as silicalite and USY type (ultra-stable Y-type). It is about -1000 degreeC. The zeolite compact of the present invention can be usually obtained by low-temperature firing at 600 to 700 ° C., but firing at a higher temperature results in higher strength, so that the firing temperature depends on the type of zeolite to be shaped. Just decide.
本発明のゼオライト成形体の製造においては、ゼオライトの特性を効果的に発揮するため、ゼオライトの含有量は５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％であることがより好ましい。 In the production of the zeolite compact of the present invention, the zeolite content is preferably 50% by mass or more and more preferably 70% by mass in order to effectively exhibit the properties of the zeolite.
また、本発明のゼオライト成形体は、ゼオライト、酸性原料及び粘土原料を含み、ｐＨが５〜８．５の範囲に調整されたものである。 Moreover, the zeolite compact of this invention contains a zeolite, an acidic raw material, and a clay raw material, and pH is adjusted to the range of 5-8.5.
固体のｐＨの定義方法には決められた方法はないが、本発明ではゼオライト成形体を土壌に混合したり、溶液中に今後したりして使用することを想定している。このため本発明でいうｐＨとは、地盤工学会基準(ＪＧＳ０２１１−２００＊)「土懸濁液のｐＨ試験方法」で定義される値をいい、この測定法により、ゼオライト成形体のｐＨの値を代表的に評価することとする。この方法の概要としては、以下のとおりである。
（１）粒径を考慮して適量の試料をビーカーに入れ、土壌試料の乾燥質量に対する水（試料中の水を含む）の質量比が５になるように水を加える。試料の含水比をあらかじめ測定し、試料の乾燥質量を求めておく。質量比を５にしても懸濁液の状態にならない場合は、さらに水を加える。
（２）試料を攪拌棒で懸濁させ、３０分以上、３時間以内静置したものを測定用の試料液とする。
There is no fixed method for defining the pH of the solid, but the present invention assumes that the zeolite compact is mixed with soil or used in the solution in the future. Therefore, the pH in the present invention refers to a value defined by the Geotechnical Society standard (JGS0211-200 *) “pH test method for soil suspension”. By this measurement method, the pH value of the zeolite compact is determined. Will be evaluated representatively. The outline of this method is as follows.
(1) An appropriate amount of sample is put into a beaker in consideration of the particle size, and water is added so that the mass ratio of water (including water in the sample) to the dry mass of the soil sample is 5. The moisture content of the sample is measured in advance, and the dry mass of the sample is obtained. If the suspension does not become a suspension even when the mass ratio is 5, add more water.
(2) Suspend the sample with a stir bar and let it stand for 30 minutes or more and 3 hours or less as a sample solution for measurement.
また、このほか農業分野における土壌のｐＨ測定法として、「土壌養分分析法」があり、これにおいては土と水の質量比を２．５に規定しているが、得られる測定値としては、上記とほぼ近似した値となる。 In addition, as a soil pH measurement method in the agricultural field, there is a “soil nutrient analysis method”, in which the mass ratio of soil to water is regulated to 2.5, but the obtained measurement value is as follows: The value is approximately approximate to the above.
前記の酸性原料としては、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、塩化鉄（Ｉ）、塩化鉄（II）、硝酸鉄(Ｉ)、硝酸鉄（II）からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。また、さらに酸性原料として、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。このほかに硫酸アルミニウムについても本発明の酸性原料として用いることができる。バインダー材料としてこれらの酸性原料と粘土原料を加えることで、成形体のｐＨを緩衝、制御できるともに、成形体原料の可塑性を向上させ、成形加工性、成形体の強度の改善を図ることができる。 The acidic raw material is at least one selected from the group consisting of iron (I) sulfate, iron (II) sulfate, iron (I) chloride, iron (II) chloride, iron (I) nitrate, and iron (II) nitrate. Seeds can be used. Furthermore, at least one selected from the group consisting of magnesium sulfate and magnesium chloride can be used as the acidic raw material. In addition, aluminum sulfate can also be used as the acidic raw material of the present invention. By adding these acidic raw materials and clay raw materials as a binder material, the pH of the molded body can be buffered and controlled, and the plasticity of the molded body raw material can be improved to improve the molding processability and the strength of the molded body. .
ゼオライトの成形において、天然ゼオライトは高強度の成形体が得られやすく、また、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト等の合成ゼオライトは、高強度の成形体は得られにくい傾向がある。これは、一般的な天然ゼオライトは純度が低く、シリカなどの不純物を含み、粒度分布の幅があるため密度が高くなり、また、合成ゼオライトは粒径が数μｍの細粒で粒径が均一であり密度が低いことに起因していると思われる。しかしながら、このような合成ゼオライトを原料として用いた場合においても、本発明のゼオライト成形体は、水処理剤などとして用いるための適切な材料強度を有している。 In the molding of zeolite, natural zeolite tends to provide a molded article with high strength, and synthetic zeolite such as A-type zeolite and X-type zeolite tends to be difficult to obtain a molded article with high strength. This is because general natural zeolite has low purity, contains impurities such as silica, and has a wide particle size distribution, so the density is high. Synthetic zeolite is a fine particle with a particle size of several μm and a uniform particle size. This is probably due to the low density. However, even when such a synthetic zeolite is used as a raw material, the zeolite compact of the present invention has an appropriate material strength for use as a water treatment agent or the like.
本発明のゼオライト成形体は、実施例に示すように酸性原料として、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、塩化鉄（Ｉ）、塩化鉄（II）、硝酸鉄(Ｉ)、硝酸鉄（II）などの鉄原料を用いて、ゼオライトに天然ゼオライトを用いた場合には、１０Ｎ／ｍｍ２以上の高強度を有している。通常のセメントモルタルの曲げ強度はＮ／ｍｍ２程度であることから、これと比較すれば、本発明のゼオライト成形体が高強度であることが分かる。 As shown in the Examples, the zeolite molded body of the present invention has, as an acidic raw material, iron (I) sulfate, iron (II) sulfate, iron (I) chloride, iron (II) chloride, iron (I) nitrate, iron nitrate. When a natural zeolite is used as the zeolite using an iron raw material such as (II), it has a high strength of 10 N / mm 2 or more. Since the bending strength of ordinary cement mortar is about N / mm 2 , it can be seen that the zeolite compact of the present invention has high strength compared with this.
また、このほか、酸性原料として正リン酸、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸等の無機酸とアルカリ、アルカリ土類金属元素化合物を組み合わせて用いることができる。ここで用いるアルカリ、アルカリ土類金属元素化合物としては、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ペンタポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、酸性メタリン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、トリポリリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、硫酸カルシウム（石膏）、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸一カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、酸性ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、第一リン酸マグネシウム、さらに、炭酸マグネシウム（マグネサイト）、軽焼マグネシア、水酸化マグネシウム（ブルーサイト）、第二リン酸マグネシウム、第三リン酸マグネシウム、ピロリン酸マグネシウム、メタリン酸マグネシウムなどが挙げられ、これらのうちの少なくとも１種と前記の無機酸を組み合わせることにより、良好な可塑性を得ることができ、製造時の成形性を確保することができ、また、ｐＨを前記の範囲に調整することができる。さらに、酸性物質として、鉄粉、酸化鉄粉などを併せて用いてもよい。 In addition, inorganic acids such as orthophosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and acetic acid, and alkali and alkaline earth metal element compounds can be used in combination as acidic raw materials. The alkali and alkaline earth metal element compounds used here are monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate, acidic sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, pentapolyphosphoric acid. Sodium, sodium metaphosphate, acidic sodium metaphosphate, sodium phosphite, sodium hypophosphite, potassium chloride, potassium nitrate, potassium carbonate, monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, potassium pyrophosphate, tripolylin Potassium phosphate, potassium metaphosphate, calcium sulfate (gypsum), calcium chloride, calcium nitrate, monocalcium phosphate, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, acidic calcium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, primary Magnesium phosphate, magnesium carbonate (magnesite), light-burned magnesia, magnesium hydroxide (brucite), dibasic magnesium phosphate, tribasic magnesium phosphate, magnesium pyrophosphate, magnesium metaphosphate, etc. By combining at least one of the above and the inorganic acid, good plasticity can be obtained, moldability at the time of production can be ensured, and pH can be adjusted to the above range. . Furthermore, iron powder, iron oxide powder, or the like may be used as an acidic substance.
本発明のゼオライト成形体は、成形に必須のバインダー成分として、粘土原料を用いている。すなわち、ゼオライトと酸性原料のみでは十分な成形加工性を得ることは困難である。本発明のゼオライト成形体に用いることのできる粘土原料としては、特に限定されないが、例えば、蛙目粘土、木節粘土、カオリン、頁岩粘土、せっ器粘土、赤土、青土、陶石、ベントナイト、ろう石、酸性白土、メタカオリン、セピオライト、アタパルジャイトなどを挙げることができ、これらの群から選択される少なくとも１種以上の粘土原料を用いることができる。 The zeolite compact of the present invention uses a clay raw material as a binder component essential for molding. That is, it is difficult to obtain sufficient moldability with only zeolite and acidic raw materials. The clay raw material that can be used in the zeolite molded product of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include cocoon clay, kibushi clay, kaolin, shale clay, gypsum clay, red clay, blue clay, porcelain stone, bentonite, wax Stone, acid clay, metakaolin, sepiolite, attapulgite and the like can be mentioned, and at least one clay raw material selected from these groups can be used.
上記粘土原料は、主にカオリナイト、ハロイサイト、セリサイト、モンモリロナイトなどの粘土鉱物をその組成に含むものである。このような可塑性粘土は、陶器用粘土原料として過去数百年にわたり使用されてきたものであり、可塑性が良好であり成形性が優れている。 The clay raw material mainly contains clay minerals such as kaolinite, halloysite, sericite and montmorillonite in its composition. Such plastic clay has been used as a clay raw material for pottery for the past several hundred years, and has good plasticity and excellent moldability.
また、セピオライト、アタパルジャイトは、含水マグネシウム珪酸塩、含水珪酸アルミニウムマグネシウムを主成分とする粘土鉱物であり、成形体の多孔質性の向上を図る場合に用いると有効である。 Sepiolite and attapulgite are clay minerals mainly composed of hydrated magnesium silicate and hydrated aluminum magnesium silicate, and are effective when used to improve the porosity of the molded body.
上記の粘土原料は数μｍ〜１００μｍの範囲の粒径のものを用いることができ、成形対象のゼオライトの粒径、成形原料全体の粒度の分布を考慮して、適切な粒径サイズを選定すべきである。 The clay raw material may have a particle size in the range of several μm to 100 μm, and an appropriate particle size should be selected in consideration of the particle size of the zeolite to be formed and the particle size distribution of the entire forming raw material. Should.
また、これらの粘土原料のみで、成形体原料の可塑性が不足する場合は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの有機バインダー成分を、成形体原料に対して数質量％以下の量を添加すればよい。さらに、成形体の軽量化を図る目的のためには、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、パーライト粉末、バーミキュライト粉末などを混合してもよい。 Further, when the plasticity of the molded body raw material is insufficient only with these clay raw materials, an organic binder component such as carboxymethyl cellulose (CMC) may be added in an amount of several mass% or less with respect to the molded body raw material. Furthermore, for the purpose of reducing the weight of the molded body, shirasu balloon, fly ash balloon, pearlite powder, vermiculite powder, and the like may be mixed.
酸性物質の混合量は、数質量％の添加でゼオライト成形原料の可塑性を改善し、多孔質かつ高強度の成形体を得ることができるため、１０質量％以下の添加、好ましくは５質量％以下の使用が好ましい。また、粘土原料は、可塑性、成形性を改善するために１０質量％以上の量の使用が好ましい。 The mixing amount of the acidic substance improves the plasticity of the zeolite molding raw material by addition of several mass%, and a porous and high-strength molded body can be obtained. Therefore, the addition of 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less. Is preferred. The clay raw material is preferably used in an amount of 10% by mass or more in order to improve plasticity and moldability.
以上の原料を混合することにより、本発明のゼオライト成形体の製造時に必要な可塑性を得ることができ、既存の様々な窯業分野の成形技術を適用し成形加工を行うことが可能である。この具体的な成形方法としては、押し出し成形、プレス成形、ロールプレス成形、鋳込み成形、押し型成形、転動造粒などの成形方法が挙げられ、これらの成形方法を適用して、多孔質かつ高強度の成形体を得ることができる。これにより、本発明のゼオライト成形体は水処理剤、ガス処理剤、建材などの用途に好適に用いることができる。 By mixing the above raw materials, it is possible to obtain the plasticity required at the time of producing the zeolite compact of the present invention, and it is possible to perform molding processing by applying various molding techniques in the existing ceramic industry. Specific molding methods include molding methods such as extrusion molding, press molding, roll press molding, cast molding, extrusion molding, rolling granulation, and the like. A high-strength molded body can be obtained. Thereby, the zeolite molded object of this invention can be used suitably for uses, such as a water processing agent, a gas processing agent, and building materials.
また、酸性原料を用いて成形体を形成することにより、天然ゼオライトのアルカリを緩衝しｐＨ調整を行うことができる。これにより、本発明のゼオライト成形体は、例えば、飲料水処理のための水処理剤や排水処理剤や、以下のように、農業、園芸資材として好適に用いることができる。中国などのアジア地域では近年の急速な工業発展に伴い、飲料水の確保が重要な課題となっているが、本発明のゼオライト成形体は地下水、河川水などの原水からアンモニア、重金属等を除去する水処理剤として好適に用いることが可能である。また、本発明のゼオライト成形体は、排水中の陽イオン除去剤として用いることができるが、流出水のｐＨの昇を抑制するため、有効に用いることができる。 Moreover, by forming a molded body using an acidic raw material, it is possible to buffer the alkali of natural zeolite and adjust pH. Thereby, the zeolite molded object of this invention can be used suitably as an agricultural and horticultural material as follows, for example as a water treatment agent and a waste water treatment agent for a drinking water treatment. In China and other Asian regions, with the rapid industrial development in recent years, securing drinking water has become an important issue, but the zeolite compact of the present invention removes ammonia, heavy metals, etc. from raw water such as groundwater and river water. It can be suitably used as a water treatment agent. Moreover, although the zeolite molded body of this invention can be used as a cation removal agent in waste_water | drain, since the raise of pH of effluent water is suppressed, it can be used effectively.
また、このほかに、ゼオライト成形体のｐＨ調整を行う方法として、ゼオライト成形体を酸に浸漬する方法がある。この方法を行うためには、ゼオライト成形体の耐酸性が高い必要があり、無機材料で構成された成形体を用いて行うことが好ましい。例えば、特許文献３に記載のゼオライト成形方法によれば、６００〜７５０℃の低温焼成を行うことにより、多孔質で堅固な成形体を得ることができるが、バインダー成分により成形体のｐＨは９〜１１程度となる。しかしながら、このようにアルカリ性の高い成形体においても、酸に浸漬することで、バインダーのアルカリ成分の中和、ゼオライトの構造内のＮａ、あるいはＫイオンと水素イオンとを交換することで、成形体のｐＨを意図する範囲に低下させることができる。このようして得たゼオライト成形体についても、上記と同様に水処理剤や植生基盤材料として好適に用いることができる。 In addition, as a method for adjusting the pH of the zeolite compact, there is a method of immersing the zeolite compact in an acid. In order to carry out this method, it is necessary that the zeolite compact has high acid resistance, and it is preferable to use a compact composed of an inorganic material. For example, according to the zeolite molding method described in Patent Document 3, a porous and firm molded body can be obtained by performing low-temperature firing at 600 to 750 ° C., but the pH of the molded body is 9 by the binder component. It becomes about ~ 11. However, even in such a highly alkaline molded body, by immersing in an acid, the molded body can be obtained by neutralizing the alkaline component of the binder and exchanging Na or K ions and hydrogen ions in the zeolite structure. Can be lowered to the intended range. The zeolite molded body thus obtained can also be suitably used as a water treatment agent or a vegetation base material as described above.
次に農業、園芸分野に用いるゼオライト成形体について述べる。前述のようにゼオライトは多孔質性と陽イオン交換能力の優れた特性をもち、天然ゼオライトは古くから土壌改良材、農業資材として利用されているが、天然ゼオライトには、アルカリ性を呈する特徴がある。 Next, the zeolite compact used in the agriculture and horticulture fields will be described. As described above, zeolite has excellent properties such as porosity and cation exchange capacity, and natural zeolite has been used as a soil improver and agricultural material for a long time, but natural zeolite has the characteristics of exhibiting alkalinity. .
植物の成育に適する土壌のｐＨは植物の種類によって異なるが、一般的には５．５〜６．５の範囲といわれており、植生基盤のｐＨがこの範囲を大きく外れると成育阻害が発生することが多い。このため、天然ゼオライトを植生基盤材料として用いる場合では、土壌のｐＨが高くなってしまうため、一定の量以上を混合することはできない。また、天然ゼオライトは含水するとゼラチン状となり、土の透水性を低下させるなどの問題も生じる。このような問題点があり、天然ゼオライトは現状では園芸、農業分野において限定的に使用されるに留まっている。すなわち、ゼオライトの植生基盤材料として利用価値を高めるためには、多孔質性とイオン交換能力を保持したまま、ｐＨ特性を改良し、水と接しても強度を保持する成形体を製造する必要がある。 The pH of soil suitable for plant growth varies depending on the type of plant, but it is generally said to be in the range of 5.5 to 6.5, and growth inhibition occurs when the pH of the vegetation base deviates greatly from this range. There are many cases. For this reason, when natural zeolite is used as a vegetation base material, the pH of the soil becomes high, so that a certain amount or more cannot be mixed. In addition, when natural zeolite contains water, it becomes gelatinous, causing problems such as reducing the water permeability of the soil. Due to such problems, natural zeolite is currently limited to use in horticulture and agriculture. That is, in order to increase the utility value as a vegetation base material of zeolite, it is necessary to improve the pH characteristics while maintaining the porosity and ion exchange capacity, and to produce a molded body that retains strength even when in contact with water. is there.
なお、ゼオライト成形体を植生基盤材料として用いる利点としては、以下の点が挙げられる。いずれも粉体のままの利用では得られない利点であり、成形体として利用する効果は大きい。
（１）成形ゼオライトを土壌と混合することにより、土壌の保水性、通気性を大きく向上させることができる。
（２）成形することでゼオライトのｐＨを調整し、任意の形状・寸法を与えることができる。
（３）環境中において流出、飛散による消失を防ぐことができる。
（４）無機材で堅固な成形体とすることで、腐植・劣化の影響が少なくなり、ゼオライトの性質、セラミックスとしての性能を長期間保持できる。
（５）土壌との分離が容易で、再使用することができる。
（６）成形により様々な形状、寸法を与えることにより、美観が向上し、製品としての付加価値を高めることができる。
In addition, the following points are mentioned as an advantage using a zeolite molded object as a vegetation base material. Both are advantages that cannot be obtained by using the powder as it is, and the effect of using it as a compact is great.
(1) By mixing shaped zeolite with soil, the water retention and air permeability of the soil can be greatly improved.
(2) The pH of the zeolite can be adjusted by molding to give an arbitrary shape and size.
(3) Loss due to outflow or scattering in the environment can be prevented.
(4) By forming a solid molded body with an inorganic material, the influence of humus and deterioration is reduced, and the properties of zeolite and performance as ceramics can be maintained for a long period of time.
(5) Separation from soil is easy and can be reused.
(6) By giving various shapes and dimensions by molding, the aesthetics can be improved and the added value as a product can be increased.
前記のように本発明のゼオライト成形体では、ｐＨが５〜８．５の範囲に調整されたものであり、植生基盤材料として適するｐＨ特性を有している。ゼオライト成形体に配合する酸性原料としては、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、塩化鉄（Ｉ）、塩化鉄（II）、硝酸鉄(Ｉ)、硝酸鉄（II）からなる群から選ばれる少なくとも１種、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。また、酸性原料として、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅、酢酸銅、硫酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化銀、硝酸銀、酢酸銀を添加した場合は、成形体に抗菌性を付与することができる。 As described above, the zeolite compact of the present invention has a pH adjusted to a range of 5 to 8.5 and has pH characteristics suitable as a vegetation base material. The acidic raw material to be blended in the zeolite compact is selected from the group consisting of iron sulfate (I), iron sulfate (II), iron chloride (I), iron chloride (II), iron nitrate (I), and iron nitrate (II). At least one selected from the group consisting of at least one selected from magnesium sulfate and magnesium chloride can be used. In addition, when acidic materials such as copper sulfate, copper chloride, copper nitrate, copper acetate, zinc sulfate, zinc chloride, zinc nitrate, zinc acetate, silver chloride, silver nitrate, silver acetate are added, antibacterial properties are imparted to the molded body. can do.
酸性原料として用いる鉄は植物の成長にとって必要な元素であり、マグネシウム、硝酸、リン酸、カリウム等の成分は肥料として用いられる成分である。以上のように、これらの酸性原料はｐＨ緩衝成分であるとともに、また植物の栽培に有効な成分でもある。 Iron used as an acidic raw material is an element necessary for plant growth, and components such as magnesium, nitric acid, phosphoric acid and potassium are components used as fertilizers. As described above, these acidic raw materials are pH buffer components and also effective components for plant cultivation.
本発明のゼオライト成形体は、０．５ｍｍ〜数ｍｍのサイズに成形され、土壌と混合し植生基盤として用いることができる。土壌とゼオライト成形体とを混合することで、植物の利用可能な範囲の保水性が大きく向上し、さらに、通気性も向上する。これまでの試験評価の結果、ゼオライト成形体を適切に混合した植生基盤では植物の成育が促進されることが確認されている。 The zeolite compact of the present invention is molded to a size of 0.5 mm to several mm, can be mixed with soil and used as a vegetation base. By mixing the soil and the zeolite compact, water retention within the usable range of the plant is greatly improved, and air permeability is also improved. As a result of the test evaluation so far, it has been confirmed that the growth of the plant is promoted in the vegetation base in which the zeolite compact is appropriately mixed.
また、本発明のゼオライト成形体は０．５ｍｍ〜数十ｍｍのサイズに成形され、鉢や花壇の土壌や屋上緑化の軽量土壌の表面に敷設して、マルチング材として用いることができる。本発明のゼオライト成形体は、雑草の生育、虫の発生防止などの通常のマルチング材の機能に加えて、保水性が高いため、優れた冷却効果をもち、夏期の土やけ現象を防止することができる。 In addition, the zeolite compact of the present invention is molded to a size of 0.5 mm to several tens of mm, and can be used as a mulching material by laying it on the surface of potted or flower bed soil or rooftop greening lightweight soil. In addition to the usual mulching material functions such as the growth of weeds and the prevention of insects, the zeolite compact of the present invention has high water retention, so it has an excellent cooling effect and prevents the soil burn phenomenon in summer. Can do.
酸性物質として鉄化合物を配合したゼオライト成形体を土壌に混合すると、植物の生長が促進される明確な効果が認められる。これは、ゼオライトの保水性、保肥性に加えて、ｐＨを適切な範囲に調整することができ、さらに、鉄成分が植物の生長に有効なことによると思われる。例えば、畑における水菜、ほうれん草、小松菜などの栽培などにおいては、本発明の鉄化合物を添加したゼオライト成形体（φ２．５ｍｍ、Ｌ＝３〜１０ｍｍ）をわずか数質量パーセント混合することで、およそ２０％重量の増産効果が認められた。また、実施例に示したようにかなりの量を土壌に混合しても、通常の天然ゼオライトを用いたときのように植物の成育阻害は発生せず、むしろ成長が促進される。そのほか、鉄化合物を配合したゼオライト成形体はマルチング材としても植物の成長に良好な効果を与えることが確認できている。 When the zeolite compact which mix | blended the iron compound as an acidic substance is mixed with soil, the clear effect which the growth of a plant is accelerated | stimulated is recognized. This seems to be due to the fact that the pH can be adjusted to an appropriate range in addition to the water retention and fertilization properties of zeolite, and that the iron component is effective for plant growth. For example, in the cultivation of mizuna, spinach, komatsuna, etc. in a field, the zeolite molded body (φ2.5 mm, L = 3 to 10 mm) to which the iron compound of the present invention has been added is mixed by only a few mass percent, so that approximately 20 % Weight increase effect was observed. Further, as shown in the Examples, even when a considerable amount is mixed with soil, plant growth inhibition is not generated as in the case of using ordinary natural zeolite, but rather growth is promoted. In addition, it has been confirmed that a zeolite compact containing an iron compound has a good effect on the growth of plants as a mulching material.
以下、本発明のゼオライト成形体について、具体例に基づき、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, the zeolite compact of the present invention will be described in more detail based on specific examples.
表1に記載の配合をもつ原料を加水して宮崎鉄工（株）製、ミキサーＭＨＳ−１００にて混合し、宮崎鉄工（株）製、混練真空押出成形機ＦＭ−Ｐ３０により、四角形断面１０ｍｍ×１０ｍｍ、円形断面φ２ｍｍの２種の形状に成形を行い、乾燥後、６５０℃で５時間焼成を行った。 The raw materials having the composition shown in Table 1 were mixed and mixed in a mixer MHS-100 manufactured by Miyazaki Tekko Co., Ltd., and a square cross section 10 mm × by a mixer-extruder FM-P30 manufactured by Miyazaki Tekko Co., Ltd. Molding was carried out into two types having a diameter of 10 mm and a circular cross-section of φ2 mm.
四角形断面１０ｍｍ×１０ｍｍ、長さ７０ｍｍのゼオライト成形体を用いて曲げ強度を測定した。曲げ強度はオリエンテック製ＵＣＴ−５Ｔを用い、スパン３０ｍｍに配置された２支点上にこの成形体サンプルを置き、支点間の中央の１点にクロスヘッド速度０．５ｍｍ／分の荷重を加えて３点曲げを行い、焼成体サンプルが破壊されるまでの最大荷重を測定し、次式を用いて求めた。
曲げ強度＝３ＷＬ／２ｂｄ２
（式中、Ｗ：最大荷重（Ｎ）、Ｌ：下部支点間距離（ｍｍ）、ｂ：試験片の幅（ｍｍ）、ｄ：試験片の厚さ（ｍｍ）を示す）。
Bending strength was measured using a zeolite compact having a square cross section of 10 mm × 10 mm and a length of 70 mm. The bending strength is UCT-5T manufactured by Orientec, and this molded body sample is placed on 2 fulcrums arranged at a span of 30 mm, and a crosshead speed of 0.5 mm / min is applied to one central point between the fulcrums. Three-point bending was performed, and the maximum load until the fired body sample was broken was measured and determined using the following equation.
Bending strength = 3WL / 2bd 2
(W: Maximum load (N), L: Distance between lower fulcrums (mm), b: Width of test specimen (mm), d: Thickness of test specimen (mm)).
さらに、この試験片を用いて、気孔率、嵩比重、ｐＨ等の測定評価を行った。この測定結果を表1に併せて示した。 Furthermore, measurement evaluations, such as a porosity, bulk specific gravity, and pH, were performed using this test piece. The measurement results are also shown in Table 1.
本発明のゼオライト成形体である試験例１〜４は、多孔質かつ高強度の良好な成形体特性を示した。通常のセメントモルタルの曲げ強度は２〜４Ｎ／ｍｍ２程度である。これに比べて酸性物質として硫酸第１鉄を添加した試験例１は、曲げ強度１３Ｎ／ｍｍ２と極めて高強度な成形体となった。また、硫酸マグネシウムを添加した試験例２とアルカリ土類金属化合物である炭酸マグネシウムを用いた比較例１の成形体の強度を比較すると、本発明の成形体の強度は１．６倍の特性となっている。 Test Examples 1 to 4 which are zeolite compacts of the present invention showed good characteristics of porous and high strength compacts. The bending strength of ordinary cement mortar is about 2 to 4 N / mm 2 . In comparison with this, Test Example 1 in which ferrous sulfate was added as an acidic substance resulted in a molded body with a very high bending strength of 13 N / mm 2 . Further, when the strength of the molded body of Test Example 2 in which magnesium sulfate was added and the molded body of Comparative Example 1 using magnesium carbonate, which is an alkaline earth metal compound, was compared, the strength of the molded body of the present invention was 1.6 times higher. It has become.
試験例３、４の酸性物質として硫酸第1鉄、硫酸マグネシウムを添加したＡ型ゼオライトの成形体強度は、炭酸マグネシウムを用いた比較例３の３倍以上の強度となり、天然ゼオライトの成形体より強度は劣るものの、セメントモルタル程度の適切な材料強度を示した。また、比較例２では、可塑性の不良により、押し出し成形を行うことが不可能であった。 The strength of the compact of A-type zeolite to which ferrous sulfate and magnesium sulfate were added as acidic substances in Test Examples 3 and 4 was more than three times that of Comparative Example 3 using magnesium carbonate. Although the strength was inferior, an appropriate material strength of about cement mortar was shown. Further, in Comparative Example 2, it was impossible to perform extrusion molding due to poor plasticity.
比較例１の成形体は、適切な強度をもつが、ｐＨが９．４となり、また前記のように本発明のゼオライト成形体と比べて強度も低い。これにより、本発明の酸性原料である鉄化合物の添加により、可塑性が改善され、成形性が確保でき、また、これにより良好な成形体を製造することが可能になることが分かる。 The molded body of Comparative Example 1 has an appropriate strength, but has a pH of 9.4 and is lower in strength than the zeolite molded body of the present invention as described above. Thus, it can be seen that the addition of the iron compound, which is the acidic raw material of the present invention, improves the plasticity, ensures the moldability, and makes it possible to produce a good molded body.
本発明のゼオライト成形体はこのような材料強度をもちながら、気孔率は４４〜５４％と極めて多孔質である。なお、試験例３、４におけるＡ型ゼオライト成形体の結晶化度をＸ線回折により分析したが、粉体原料と比較して低下は認められず、成形により性能が低下していないことを確認した。 The zeolite molded body of the present invention has such a material strength and is extremely porous with a porosity of 44 to 54%. Although the crystallinity of the A-type zeolite compacts in Test Examples 3 and 4 was analyzed by X-ray diffraction, no decrease was observed compared to the powder raw material, and it was confirmed that the performance was not deteriorated by molding. did.
ここにクリノプチロライト：（三井金属資源開発株式会社製、イワミライト−２５０メッシュ、組成ＳｉＯ２：６６．０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１２．９質量％、Ｆｅ２Ｏ３：１．８質量％、ＭｇＯ：０．６質量％、ＣａＯ：２．３質量％、Ｎａ２Ｏ：２．６質量％、Ｋ２Ｏ：１．６質量％等）、蛙目粘土：（丸小セラミック製特級水ひ蛙目粘土、平均粒径２．５μm）、硫酸第１鉄７水和物：（株式会社テツゲン製、純度９２〜９９％）、硫酸マグネシウム７水和物：（馬居化成工業株式会社製、純度９８％以上）、炭酸マグネシウム：（神島化学株式会社製、マグネサイト金星、純度９８％、平均粒径７μｍ）、リン酸：（関東化学株式会社製、純度８５％）、Ｎａ−Ａゼオライト：（ユニオン昭和株式会社製、４Ａ ｐｏｗｄｅｒ、粒径５μm以下）を用いた。 Here clinoptilolite :( Mitsui Mineral Development Co., Iwamiraito -250 mesh, composition SiO 2: 66.0 wt%, Al 2 O 3: 12.9 wt%, Fe 2 O 3: 1.8 % By mass, MgO: 0.6% by mass, CaO: 2.3% by mass, Na 2 O: 2.6% by mass, K 2 O: 1.6% by mass, etc. Special grade water leopard clay, average particle size 2.5 μm), ferrous sulfate heptahydrate: (manufactured by Tetsugen Co., Ltd., purity 92-99%), magnesium sulfate heptahydrate: (Mai Kasei Kogyo Co., Ltd.) Company, purity 98% or more), magnesium carbonate: (manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd., magnesite Venus, purity 98%, average particle size 7 μm), phosphoric acid: (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., purity 85%), Na- A zeolite: (Union Showa Co., Ltd., 4A powder Using a particle size of 5μm or less).
試薬を用いてＮＨ４濃度３００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．９の溶液を作成した。この溶液に実施例１で得たφ２ｍｍ、Ｌ=３〜８ｍｍ寸法に加工した成形体１，成形体２、成形体５を溶液に対し、それぞれ６質量％添加しゆっくり５時間撹拌を行い、上澄み液をサンプリングし、吸光光度計によりＮＨ４濃度の変化を測定した。
この結果、成形体１を添加した溶液ではｐＨ６．５、ＮＨ４濃度８６ｍｇ／Ｌとなり、また、成形体２を添加した溶液ではｐＨ７．３、ＮＨ４濃度９５ｍｇ／Ｌ、成形体５を添加した溶液ではｐＨ９．０、ＮＨ４濃度１０８ｍｇ／Ｌとなり、試験評価を行った溶液中の窒素含有量はいずれも排水基準１２０ｍｇ／Ｌ以下となった。
Using the reagent, a solution having an NH 4 concentration of 300 mg / L and a pH of 6.9 was prepared. To this solution, 6% by mass of each of the molded body 1, molded body 2 and molded body 5 processed in the dimensions of φ2 mm and L = 3 to 8 mm obtained in Example 1 was added to the solution, and slowly stirred for 5 hours. The solution was sampled and the change in NH 4 concentration was measured with an absorptiometer.
As a result, in the solution to which the molded body 1 was added, the pH was 6.5 and the NH 4 concentration was 86 mg / L, and in the solution to which the molded body 2 was added, the pH was 7.3, the NH 4 concentration was 95 mg / L, and the molded body 5 was added. In the solution, the pH was 9.0 and the NH 4 concentration was 108 mg / L, and the nitrogen content in the solution subjected to the test evaluation was 120 mg / L or less of the waste water standard.
このように、本発明のゼオライト成形体は、良好なイオン交換性能を保持しており、また、処理後の溶液のｐＨは排水基準に適合する範囲となる。この、試験評価の中では鉄化合物を配合した実施例１の吸着効果が最も良好な効果を示した。
一方、比較例として実施した成形体５を用いた例ではアンモニア吸着能力が本発明のゼオライト成形体より劣り、また、溶液のｐＨは基準である８．７を超過した。
Thus, the zeolite compact of the present invention maintains good ion exchange performance, and the pH of the solution after treatment is in a range that meets the wastewater standard. Among the test evaluations, the adsorption effect of Example 1 in which the iron compound was blended showed the best effect.
On the other hand, in the example using the molded body 5 implemented as a comparative example, the ammonia adsorption capacity was inferior to that of the zeolite molded body of the present invention, and the pH of the solution exceeded the standard value of 8.7.
実施例１で作成したφ２ｍｍ、Ｌ=３〜８ｍｍの寸法の成形体１を用いて植生試験を行った。 A vegetation test was performed using the molded body 1 having a size of φ2 mm and L = 3 to 8 mm created in Example 1.
ここで、表２のように植生基盤土として、成形体１を川砂に３０質量％混合した植生基盤、川砂のみの植生基盤の２種を用いて、小松菜を栽培した。各植生基盤のｐＨは表２のとおりとなった。ここで、上記のｐＨは地盤工学会の方法によって測定した。 Here, as shown in Table 2, Komatsuna was cultivated using vegetation base obtained by mixing 30% by mass of molded body 1 with river sand and vegetation base with only river sand as vegetation base soil as shown in Table 2. The pH of each vegetation base was as shown in Table 2. Here, the above pH was measured by the method of the Geotechnical Society.
この小松菜の栽培においては、各々植生基盤重量の３質量％のぼかし肥料を添加し、水遣りは小松菜の状況に応じて適宜行い、約１ヶ月間栽培を行った。収穫時の小松菜の成育状況を表３に示す。 In the cultivation of Komatsuna, 3% by mass of the fertilizer base weight was added, and watering was appropriately performed according to the situation of Komatsuna and cultivated for about 1 month. Table 3 shows the growth of Komatsuna at the time of harvest.
このように本発明のゼオライト成形体は材料のｐＨを改善し、含水しても多孔性を保持し、保水性、通気性を改善するため、このように多くの量を土壌と混合しても通常の天然ゼオライトを用いたときのように植物の成育阻害を生じない。本発明のゼオライト成形体を混合した植生基盤で成育した小松菜は、川砂で栽培したものと草丈において１０％、重量において２６％の成長促進効果が認められた。 As described above, the zeolite compact of the present invention improves the pH of the material, retains porosity even when it contains water, and improves water retention and air permeability. It does not cause plant growth inhibition as is the case with ordinary natural zeolite. Komatsuna grown on the vegetation base mixed with the zeolite compact of the present invention was found to have a growth promoting effect of 10% in the plant height and 26% in the weight and those grown in the river sand.
鉄分は植物の成長促進に有効な効果をもつといわれており、これはバインダー成分として用いた鉄化合物の影響と、また、加えてゼオライトによる保水性・保肥性の効果の両者が作用してこのように成長が促進されたものと思われる。 Iron is said to have an effective effect on promoting plant growth. This is due to the effects of the iron compound used as a binder component and, in addition, the water-retaining and fertilizing effects of zeolite. It seems that growth was promoted in this way.
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