JP3117334U - Water purification tool - Google Patents
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Abstract
【課題】 池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物の発生を効果的に抑止したり、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物を効果的に分解して除去すると共に、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化させる水質浄化具を提供する。
【解決手段】 水面近傍に生息するアオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する光触媒からなる水質浄化具であって、この水質浄化具Ａは、光触媒からなる水質浄化剤１と、この水質浄化剤１が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体２とからなり、前記水質浄化剤１が収納された包装体２を水面に浮遊させて当該包装体２に太陽光及び／又は人工光を照射させることにより、前記光触媒１の光反応によって水面近傍の前記アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress the occurrence of unnecessary aquatic organisms such as ponds that live near the water surface, or to effectively decompose unnecessary aquatic organisms such as ponds that live near the water surface. Provided is a water quality purifier that removes and does not require complicated equipment such as a purification device, and purifies water quality such as a pond easily and at low cost.
SOLUTION: A water purification device comprising a photocatalyst that effectively inhibits or decomposes the generation of fine cyanobacteria such as blue-green algae (green seaweed) and green algae living in the vicinity of the water surface, green algae, diatoms, moss, bacteria and microorganisms. And this water purification tool A consists of the water purification agent 1 which consists of a photocatalyst, and the package 2 formed with the porous packaging material which has this water quality purification agent 1 accommodated, and has translucency, The package 2 containing the water purification agent 1 is floated on the surface of the water, and the package 2 is irradiated with sunlight and / or artificial light. Effectively deterring or decomposing organisms.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、池、川、湖、海、或いは、観賞魚用水槽や金魚鉢などの水槽、水族館、料理店や魚介類販売店などの生簀、堀又は観賞池などの池（以下、「池等」と略称する。）における水面近傍に生息する、アオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物（以下、「アオコなどの生物」と略称する。）の発生を効果的に抑止ないし分解する水質浄化具に関する。 The present invention can be applied to ponds, rivers, lakes, seas, aquariums for aquarium fish, fish bowls, aquariums, ponds such as aquariums, restaurants, seafood retailers, etc. Abbreviated as "aquatic organisms" (hereinafter abbreviated as "aquatic organisms"). It is related with the water purification tool which suppresses or decomposes | decomposes effectively.
池等において、その水面近傍に生息するアオコなどの生物の発生は、水質を濁らせたり、悪臭を発生する結果、環境破壊の原因となったり、人に不快感を与えるので、その清掃や水の交換などを行う必要があるが、例えば、淡水や海水をフィルターを通過させて当該淡水・海水を浄化する装置では、その構造が複雑になるうえ、前記フィルターの目詰まりや濾過能力の不足等が発生し、その維持管理や保守点検に多大な手間やコストが必要となる。 In a pond, the occurrence of aquatic creatures that live near the surface of the water causes turbidity of the water and the generation of foul odors, resulting in environmental destruction and discomfort to humans. For example, an apparatus that purifies fresh water or seawater by passing fresh water or seawater through a filter makes the structure complicated, and the filter is clogged or lacks in filtration capacity. Occurring and a great deal of labor and cost is required for its maintenance and inspection.
そこで、このような浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化できる水質浄化具が要望されていた。 Therefore, there has been a demand for a water quality purifier that can purify the water quality of a pond and the like easily and at low cost without requiring complicated equipment such as such a purification device.
ところが、このような簡易な構造の水質浄化具としては、従来には存在せず、出願人が調査した中では、特許文献１に記載された水質浄化具が最も簡易な構造と思われる。
However, there is no conventional water purification device having such a simple structure, and the water purification device described in
この水質浄化具は、所定量の泥炭に光合成細菌及び共生菌や酵素を吸着させたものを網目状の袋に充填し、かかる網目状の袋を連結紐にて複数連結させて、池等に設置することにより、光合成細菌の作用及び泥炭の作用により、有機物の吸収や有害物質の無害化を図り、水質浄化を図るものとして提案、開示されている（特許文献１）。 This water purification tool is used to fill a mesh bag with a predetermined amount of peat adsorbed with photosynthetic bacteria, symbiotic bacteria, and enzymes, and connect the mesh bag to a pond etc. It has been proposed and disclosed as a means for purifying water by absorbing organic substances and detoxifying harmful substances by installing photosynthetic bacteria and peat.
具体的には、前記光合成細菌は、光栄養細菌ともいわれ、太陽光などの光をエネルギ源として増殖する細菌をいい、水中の有機物や硫化水素等の有害物質を同化、或いは呼吸により除去するものであり、湖や池などの水質悪化の原因の一つである有害物質を除去することができる結果、水質を浄化することができると記載されている（特許文献１の［００１４］参照）。 Specifically, the photosynthetic bacterium is also called a phototrophic bacterium, which is a bacterium that proliferates using light such as sunlight as an energy source, and assimilates or removes harmful substances such as organic matter and hydrogen sulfide in water by respiration. It is described that water quality can be purified as a result of removing harmful substances that are one of the causes of water quality deterioration such as lakes and ponds (see [0014] of Patent Document 1).
一方、光合成細菌の支持体である泥炭は、水中の異物や植物プランクトンの栄養源を素早く吸着させることができるので、光合成細菌によるタンパク質等の吸収及び分解能力に加え、水質を悪化させる異物等の吸着による浄化をも図ることができることが記載されている（特許文献１［００２２］参照）。 On the other hand, peat, which is a support for photosynthetic bacteria, can rapidly adsorb underwater foreign substances and phytoplankton nutrients, so that in addition to the ability of photosynthetic bacteria to absorb and decompose proteins, etc., foreign substances that deteriorate water quality, etc. It is described that purification by adsorption can also be achieved (see Patent Document 1 [0022]).
なお、光合成細菌を吸着させた泥炭を網目状の袋に充填させず、そのまま池等に散布し、湖底や池の底に堆積させるようにしてもよく、この場合は、泥炭の重さによって、光合成細菌が池等から流れ出てしまうのを回避することができるとの記載もある（特許文献１の［００２５］参照）。 The peat adsorbed with photosynthetic bacteria may not be filled into a mesh bag, but may be sprayed as it is on a pond or the like and deposited on the bottom of a lake or pond. In this case, depending on the weight of peat, There is also a description that the photosynthetic bacteria can be prevented from flowing out of a pond or the like (see [0025] of Patent Document 1).
すなわち、従来の水質浄化具は、光合成細菌が作用するタンパク質等の吸収及び分解能力によって、水中の異物や植物プランクトンを死滅させ、これらの腐敗物を泥炭に吸着させることで、水質の浄化を図っており、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化できる点では望ましいものである。 In other words, conventional water purification tools purify water quality by killing foreign substances and phytoplankton in water by adsorbing and decomposing proteins such as photosynthetic bacteria, and adsorbing these septics to peat. Therefore, it is desirable in that it does not require complicated equipment such as a purification device, and can easily and easily purify water quality such as a pond.
しかしながら、このような所定量の泥炭に光合成細菌及び共生菌や酵素を吸着させる従来の水質浄化具では、以下の問題がある。
すなわち、光合成細菌及び共生菌や酵素は、水中の異物や植物プランクトンを吸着して、これら水中の異物や植物プランクトンを死滅させることで、これら異物等を水中から除去し、水質の浄化を図るものである。
However, conventional water purification tools that adsorb photosynthetic bacteria, symbiotic bacteria, and enzymes to such a predetermined amount of peat have the following problems.
In other words, photosynthetic bacteria, symbiotic bacteria and enzymes adsorb foreign substances and phytoplankton in the water and kill these foreign substances and phytoplankton, thereby removing these foreign substances from the water and purifying the water quality. It is.
ところが、これら植物プランクトン等は、水中に生息する生物にとって、ある程度必要であるため、その全てを死滅させてしまうと、却って生態系を崩してしまう危険がある。 However, these phytoplankton and the like are necessary to some extent for living organisms that live in the water, and if all of them are killed, there is a risk of destroying the ecosystem.
また、死滅した植物プランクトン等は、支持体である泥炭によって吸着されるが、その吸着は速やかに行われるものではなく、死滅した植物プランクトン等が水面や水中に浮遊し、水質の浄化を充分に図ることができないのであり、特に、死滅した植物プランクトン等の量が泥炭の吸着能力を超えてしまうと、その腐敗物は水中に飛散されてしまい、却って水質を濁らせてしまうという問題もある。 In addition, dead phytoplankton, etc. are adsorbed by peat as a support, but the adsorption is not performed quickly, and dead phytoplankton, etc. floats on the surface of the water and in water, and the water quality is sufficiently purified. In particular, when the amount of dead phytoplankton or the like exceeds the adsorption capacity of peat, there is a problem that the septic matter is scattered in the water and makes the water quality turbid.
そのため、本考案者は、かかる課題を解決することを目的として鋭意研究した結果、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物の発生を効果的に抑止したり、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物を効果的に分解して除去すると共に、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化させる水質浄化具を提供する。 Therefore, as a result of intensive research aimed at solving such problems, the present inventor has effectively prevented the occurrence of unnecessary organisms such as sea lions that live near the water surface of ponds, etc. Water quality purifier that cleans the water quality of ponds etc. easily and at low cost while effectively decomposing and removing unnecessary organisms such as sea cucumbers that live in the vicinity, without requiring complex equipment such as purification equipment. I will provide a.
前記目的を達成するために、本考案に係る水質浄化具においては、水面近傍に生息するアオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する水質浄化具であって、この水質浄化具は、光触媒からなる水質浄化剤と、この水質浄化剤が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体とからなり、前記水質浄化剤が収納された包装体を水面に浮遊させて当該包装体に太陽光及び／又は人工光を照射させることにより、前記光触媒の光反応によって水面近傍の前記アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, in the water purification device according to the present invention, the generation of organisms such as fine blue-green algae such as blue-green algae and green algae, diatoms, moss, bacteria, and microorganisms that live near the water surface. A water purification device that effectively inhibits or decomposes, and is formed of a water purification agent comprising a photocatalyst and a porous packaging material that contains the water purification agent and has translucency. The package containing the water purification agent is floated on the surface of the water, and the package is irradiated with sunlight and / or artificial light. It is characterized by effectively inhibiting or decomposing the occurrence of organisms such as blue sea bream.
すなわち、本考案においては、光触媒からなる水質浄化剤を、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体内に収納させたうえで、この水質浄化剤が収納された包装体を池等の水面に浮遊させて設置する点に特徴を有するのである。 That is, in the present invention, a water purification agent comprising a photocatalyst is stored in a packaging body formed of a light-transmitting porous packaging material, and the packaging body containing the water purification agent is stored in a pond or the like. It is characterized by the fact that it is installed on the surface of the water.
本考案において、光触媒からなる水質浄化剤としては、特に、下記の（１）ないし（４）から選ばれた少なくとも１種の光触媒からなるものが挙げられる。
記
（１）水質浄化剤が、光触媒のみからなる光触媒。
（２）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、蒸着或いは真空蒸着によって、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（３）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（４）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体に光触媒を混合させてなる光触媒。
In the present invention, examples of the water purification agent comprising a photocatalyst include those comprising at least one photocatalyst selected from the following (1) to (4).
(1) A photocatalyst comprising a photocatalyst as a water purification agent.
(2) The water purification agent forms a photocatalyst film on the surface of at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite or porous ceramics by vapor deposition or vacuum vapor deposition. A supported photocatalyst.
(3) A solution or dispersion of an organometallic compound serving as a photocatalyst is applied to the surface of at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite, porous ceramics, and the like. A photocatalyst obtained by impregnating or vacuum impregnating a porous carrier and thermally decomposing it to form and carry a photocatalyst film.
(4) A photocatalyst obtained by mixing a photocatalyst with at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite, porous ceramics, and the like.
本考案においては、水質浄化剤として、特に、前述の（１）ないし（４）から選ばれた少なくとも１種の光触媒からなるものを用いることにより、当該光触媒の光反応によって発生したスーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの作用により、淡水中或いは海水中で発生し、これらの水を緑色にするアオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして死滅させるのであり、特に、多孔質担体を用いると当該多孔質担体は吸着能が高く、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類等の栄養源となるチッ素やリンなどを吸着してその繁殖を抑制することができるのであり、その結果、水面近傍でのアオコなどの生物の発生を長期間に亙って効果的に抑止したり、水面近傍に生息するアオコなどの生物を効果的に分解して水質の浄化を速やかに行うことができるのである。 In the present invention, a superoxide anion generated by a photoreaction of the photocatalyst by using at least one photocatalyst selected from the above (1) to (4) as the water purification agent, in particular. O2- ), hydroxyl radicals (.OH), etc., which generate in fresh water or seawater and make these waters green. In particular, when a porous carrier is used, the porous carrier has a high adsorptive capacity and is a nutrient source for fine blue-green algae and green algae typified by blue-green algae. As a result, the growth of organisms such as sea lions in the vicinity of the water surface can be suppressed over a long period of time. It can be effectively deterred and water can be quickly purified by effectively decomposing organisms such as sea lions that live near the surface of the water.
本考案において、前述の（２）ないし（４）によって得られた水質浄化剤は、多孔質担体における表面部の微細孔と光触媒が近接しており、しかもバインダーを用いることなく、光触媒を露出させた状態で担持させているので、光触媒の埋没に起因する当該光触媒の分解作用の減少を防止することができるのであり、しかも特に、前述の（２）又は（３）の水質浄化剤において、光触媒の被膜は非常に薄いから、当該被膜が多孔質担体における表面部の微細孔を覆っても、多孔質担体の吸着能力を損ねることがないのである。 In the present invention, the water purification agent obtained by the above (2) to (4) is such that the micropores on the surface of the porous carrier and the photocatalyst are close to each other, and the photocatalyst is exposed without using a binder. Therefore, in the water purifier (2) or (3) described above, the photocatalyst can be prevented from decreasing the decomposition action of the photocatalyst caused by the buried photocatalyst. Since the coating is very thin, even if the coating covers the micropores on the surface portion of the porous carrier, the adsorption ability of the porous carrier is not impaired.
又、この水質浄化剤は、池等における淡水中或いは海水中に投入されてアオコなどの生物を死滅させるだけではなく、その発生を効果的に抑止したり、分解して、これを消滅させることができる結果、池等の悪臭を改善したり、水質の汚濁が著しく改善されるのである。 In addition, this water purification agent is not only killed in freshwater or seawater in ponds, but kills organisms such as sea cucumbers, and also effectively suppresses or decomposes them to make them disappear. As a result, odors such as ponds can be improved and water pollution can be remarkably improved.
更に、本考案では、このような水質浄化剤を透光性を有する包装体内に収納して池等の水面近傍に浮遊させて用いるので、使用後の回収が容易であるうえ、池等における生物の生態系を破壊する恐れもないのである。 Further, in the present invention, such a water purification agent is stored in a light-transmitting package and suspended near the water surface of a pond or the like, so that it is easy to collect after use, and a biological substance in the pond or the like is used. There is no fear of destroying the ecosystem.
前述のように、本考案において、投光性の包装体内に封入された水質浄化剤は、水面近傍に浮遊させて用いられるので、包装体を通じて当該水質浄化剤に太陽光及び／又は人工光が確実に照射される結果、光反応が発生し易く、水面近傍でのアオコなどの生物の発生を長期間に亙って効果的に抑止したり、水面近傍に生息するアオコなどの生物を効果的に分解して水質の浄化を速やかに行うことができるのである。
以下、本考案で好適に用いられる水質浄化剤について更に詳細に説明する。
As described above, in the present invention, since the water purification agent enclosed in the light-emitting packaging body is used in a floating state near the water surface, sunlight and / or artificial light is transmitted to the water purification agent through the packaging body. As a result of reliable irradiation, photoreaction is likely to occur, and the occurrence of blue-green and other creatures near the water surface is effectively suppressed over a long period of time, and blue-green and other creatures living near the water surface are effective. The water quality can be promptly purified by decomposition.
Hereinafter, the water purifier suitably used in the present invention will be described in more detail.
本考案において、水質浄化剤に用いられる多孔質担体としては、特に制限されるものではなく、工業用の触媒の担体、脱臭剤、有機溶剤の回収等に用いられる通常の多孔質担体を用いることができる。 In the present invention, the porous carrier used for the water purification agent is not particularly limited, and an ordinary porous carrier used for industrial catalyst carrier, deodorant, organic solvent recovery, etc., should be used. Can do.
具体的には、例えば活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体が挙げられるが、これらのうち品質が安定し、廉価で入手が容易な上、軽量で携帯性や運搬性などの取扱性が優れるなどの観点から活性炭が最も望ましい。 Specific examples include at least one porous carrier selected from, for example, activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite, or porous ceramics. Among these, the quality is stable, and it is inexpensive and easily available. In addition, activated carbon is most desirable from the viewpoint of light weight and excellent handleability such as portability and transportability.
そして、本考案において、用いられる水質浄化剤は、上述の多孔質担体に光触媒を混合したもの、或いは上述の多孔質担体の表面部に光触媒の被膜を特定の手段により形成・担持させるのであるが、この光触媒としては、光吸収によって光反応を起こすものであれば特に制限されるものでない。 In the present invention, the water purification agent used is a mixture of the above-mentioned porous carrier with a photocatalyst, or a photocatalyst film formed on and supported by a specific means on the surface of the above-mentioned porous carrier. The photocatalyst is not particularly limited as long as it causes a photoreaction by light absorption.
具体的な光触媒の例としては、例えばＴｉＯ2、ＴｉＳ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＣｄＳ、ＣｄＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＢａＴｉＯ3、Ｋ2ＮｂＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＳｎＯ2、ＩｎＶＯ4、ＩｎＴａＯ4、ＩｎＮｂＯ4、Ｂｉ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｕ2Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＭｏＳ2又はＭｏＳ3などが挙げることができるのであり、本考案においてはこれらの光触媒から選ばれた少なくとも１種以上を用いることができる。 Specific examples of the photocatalyst include, for example, TiO 2 , TiS 2 , ZnO, SrTiO 3 , CdS, CdO, In 2 O 3 , BaTiO 3 , K 2 NbO 3 , Fe 2 O 3 , V 2 O 5 , Ta 2. Examples include O 5 , WO 3 , SnO 2 , InVO 4 , InTaO 4 , InNbO 4 , Bi 2 O 3 , NiO, Cu 2 O, SiC, SiO 2 , MoS 2, and MoS 3. At least one selected from these photocatalysts can be used.
そして、本考案で用いられる水質浄化剤においては、前記多孔質担体の表面部に前記光触媒を担持させたものが挙げられるが、光触媒を多孔質担体の表面部に担持・形成するにあたり、この担持手段としては、例えば、酸化チタン（Ｔｉ０2）或いはチタン化合物をスパッタリング、グロー放電、熱蒸着、真空蒸着、化学蒸着（ＣＶＤ法）或いはイオンプレーティング等のいわゆる薄膜作成技術を好適に用いることができるのであり、本考案においては、これらの担持手段から選ばれた１種或いは２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、本考案においては、簡便で経済的であり、しかも付着速度が速く効率が高い熱蒸着の手段を用いることが好ましい。 The water purification agent used in the present invention includes those having the photocatalyst supported on the surface portion of the porous carrier. In carrying or forming the photocatalyst on the surface portion of the porous carrier, as a means, for example, titanium oxide (Ti0 2) or titanium compounds sputtering, glow discharge, thermal evaporation, vacuum deposition, chemical vapor deposition (CVD) method or the so-called thin-film forming technique such as ion plating may be suitably used In the present invention, one or two or more selected from these supporting means can be used in combination. In particular, in the present invention, it is simple and economical, and has a high adhesion rate. It is preferable to use a thermal evaporation means with high efficiency.
この担持手段で用いられる酸化チタンとしてはアナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンとの混合物などが挙げられるのであり、又、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）については当該四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）を燃焼させて結晶化させたアナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンの混合物を多孔質担体の表面部に担持・形成されたものも挙げられる（ＣＶＤ法）。 Examples of the titanium oxide used in this supporting means include anatase-type titanium oxide, brookite-type titanium oxide, a mixture of anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide, and titanium tetrachloride (TiCl 4 ). There may be mentioned those in which a mixture of anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide, which is crystallized by burning the titanium tetrachloride (TiCl 4 ), is supported and formed on the surface of a porous carrier (CVD method).
又、本考案において、多孔質担体の表面部に光触媒の被膜を形成・担持させる他の手段としては、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなるものが挙げられるが、これには以下の方法が挙げられる。 In the present invention, as another means for forming and supporting a photocatalyst film on the surface of the porous carrier, the porous carrier is impregnated or vacuum impregnated with a solution or dispersion of an organometallic compound serving as a photocatalyst. Is obtained by thermally decomposing and forming and supporting a photocatalyst film, which includes the following methods.
尚、ここでは光触媒として極めて活性なアナターゼ型酸化チタンの被膜を多孔質担体に担持・形成させる場合について説明する。 Here, a case where a coating of anatase-type titanium oxide that is extremely active as a photocatalyst is supported and formed on a porous carrier will be described.
含浸・真空含浸法
ａ．四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、硫酸チタン［Ｔｉ（ＳＯ4）2］等の無機チタン化合物を加水分解したり、又は有機チタン化合物を酸触媒の存在下で加水分解によって調整した酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ）に活性炭等の多孔質担体を浸漬して含浸させた後、一定速度で上方に引き上げ、乾燥し、焼成する。
Impregnation / vacuum impregnation a. Titanium oxide (TiO 2 ) prepared by hydrolyzing an inorganic titanium compound such as titanium tetrachloride (TiCl 4 ) or titanium sulfate [Ti (SO 4 ) 2 ], or by hydrolyzing an organic titanium compound in the presence of an acid catalyst. ) Solution (0.05 to 0.5 mol / l) is immersed and impregnated with a porous carrier such as activated carbon, and then pulled upward at a constant speed, dried and fired.
この場合、活性炭等の多孔質担体を真空にして当該多孔質担体を前記酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液に浸漬して当該酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液を多孔質担体に真空含浸させた後、一定速度で上方に引き上げ、乾燥し、焼成する。 In this case, the sol solution was immersed in vacuum impregnated sol solution of the titanium oxide (TiO 2) on a porous support of a porous carrier wherein the titanium oxide the porous carrier in the vacuum such as activated carbon (TiO 2) Then, it is pulled upward at a constant speed, dried and fired.
そして、この際、均質な膜を得るために、比較的遅い引き上げ速度で、浸漬−含浸−乾燥−焼成を繰り返すのが好ましい。 At this time, in order to obtain a homogeneous film, it is preferable to repeat immersion-impregnation-drying-firing at a relatively slow pulling rate.
前記有機チタン化合物としては、チタンエトキシド［Ｔｉ（０Ｃ2Ｈ5）4］、チタンｎープロポキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］、チタンイソプロポキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］、チタンｎーブトキシド［Ｔｉ（０Ｃ4Ｈ9）4］、チタンイソブトキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］等のチタンアルコキシドなどが挙げられる。 Examples of the organic titanium compound include titanium ethoxide [Ti (0C 2 H 5 ) 4 ], titanium n-propoxide [Ti (0C 3 H 7 ) 4 ], titanium isopropoxide [Ti (0C 3 H 7 ) 4 ], Examples include titanium alkoxides such as titanium n-butoxide [Ti (0C 4 H 9 ) 4 ] and titanium isobutoxide [Ti (0C 3 H 7 ) 4 ].
又、前記酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、或いは蓚酸、乳酸又は酢酸等の有機酸が挙げられる。 Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, and organic acids such as oxalic acid, lactic acid, and acetic acid.
ところで、この酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾルのコーティング膜は４５０〜５５０℃で処理するのが好ましく、この温度で処理することによってアナターゼ型に結晶化するのである。 By the way, this titanium oxide (TiO 2 ) sol coating film is preferably treated at 450 to 550 ° C., and is crystallized into anatase type by treatment at this temperature.
ｂ．チタンアルコキシド、例えばチタンイソプロポキシド、エタノール、ジエタノールアミン（溶液の安定剤）及び水を用いて調製したコーティング膜用溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ程度）が好ましい。
この場合、このコーティング膜用溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ程度）の濃度は、チタンイソプロポキシドの濃度であり、それにエタノール、ジエタノールアミンを用いて溶解し、更に水を加えて調製したものである。
b. A coating film solution (about 0.05 to 0.5 mol / l) prepared using titanium alkoxide such as titanium isopropoxide, ethanol, diethanolamine (solution stabilizer) and water is preferable.
In this case, the concentration of the coating film solution (about 0.05 to 0.5 mol / l) is the concentration of titanium isopropoxide, which is dissolved using ethanol and diethanolamine, and further prepared by adding water. Is.
この溶液に活性炭等の多孔質担体を浸漬し（３０〜６０分）、徐々に引き上げた後、４５０〜５５０℃程度で加熱し、これによって、アナターゼ型に結晶化する。
この場合、必要に応じて、得られたＴｉＯ2付多孔質担体（水質浄化剤）を再度、前記溶液に浸漬し、前記温度での加熱を繰り返しても良いのである。
A porous carrier such as activated carbon is immersed in this solution (30 to 60 minutes), gradually lifted and then heated at about 450 to 550 ° C., thereby crystallizing into an anatase type.
In this case, if necessary, the obtained porous carrier with TiO 2 (water purification agent) may be immersed again in the solution, and heating at the temperature may be repeated.
ｃ．チタンアルコキシド、例えばチタンイソプロポキシド、エタノール、ジエタノールアミン及び水を混合した均質溶液（前記ｂ．のコーティング膜用溶液）に、所定量のポリエチレングリコールを添加して溶解したコーティング膜用溶液を用いるものである。 c. A coating film solution obtained by adding a predetermined amount of polyethylene glycol to a homogeneous solution (coating film solution of the above b.) Mixed with titanium alkoxide, for example, titanium isopropoxide, ethanol, diethanolamine and water, is used. is there.
ポリエチレングリコールの添加は、加水分解中縮合反応を制御したり、コーティング膜の微構造をポリエチレングリコールの分子量と添加量によって制御するものである。 The addition of polyethylene glycol controls the condensation reaction during hydrolysis, and controls the microstructure of the coating film by the molecular weight and the added amount of polyethylene glycol.
ところで、本考案においては、前記アナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンを用いる場合、可視光でも活性を発現するように、当該アナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンに可視光を吸収する色素（色素光増感剤：ルテニウム錯体等）を固定化吸着させ、可視光を吸収させて生じた色素の励起状態から酸化チタンの伝導体へ電子注入を起こさせたり、又、クロムイオンなどの異種金属イオンを化学的にドープし、金属イオンが酸化チタンの中で縞状に凝集したり、表面に偏析し、その結果、不純物エネルギー準位を形成し、これが可視光を吸収する役割をなすように構成しても良いのであり、更に、クロムイオンやバナジウムイオンなどの金属イオンを電解によって前記酸化チタン光触媒に極微量照射・注入することにより、可視光活性化を実現しても良いのである。 By the way, in the present invention, when the anatase-type titanium oxide or brookite-type titanium oxide is used, the anatase-type titanium oxide or brookite-type titanium oxide absorbs visible light so as to exhibit activity even with visible light (dye (dye). Photosensitizer: ruthenium complex, etc.) is immobilized and adsorbed to absorb visible light, causing electrons to be injected from the excited state of the dye into the titanium oxide conductor, and different metal ions such as chromium ions The metal ions are agglomerated in a striped manner in titanium oxide or segregated on the surface, resulting in the formation of impurity energy levels that serve to absorb visible light. Furthermore, a very small amount of metal ions such as chromium ions and vanadium ions are irradiated and injected into the titanium oxide photocatalyst by electrolysis. By, is also good to achieve a visible light activation.
又、本考案において、多孔質担体の表面部に形成・担持させる光触媒の量は、特に限定されるものではなく、その使用目的や用途更に光触媒場の種類等に応じて適宜決定すればよいものであるが、一般的には、多孔質担体１００重量部に対して、光触媒を０．１〜１００重量部程度担持させることが好ましい。 In the present invention, the amount of the photocatalyst formed / supported on the surface of the porous carrier is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the purpose and application of use and the type of the photocatalytic field. However, generally, it is preferable to support about 0.1 to 100 parts by weight of the photocatalyst with respect to 100 parts by weight of the porous carrier.
更に、本考案において、一定量の光触媒を１回の処理で形成・担持させるよりも、所望により、２回以上の複数回に分けて光触媒を形成・担持させる方が、多孔質担体の表面部における光触媒の被膜が均質化するので望ましい。 Furthermore, in the present invention, the surface portion of the porous carrier is more preferably formed and supported in two or more times, if desired, rather than forming and supporting a certain amount of the photocatalyst in a single treatment. This is desirable because the photocatalytic coating in the film is homogenized.
なお、上述のような多孔質担体の表面部に、光触媒の被膜を形成・担持させたり、又は、多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を含浸或いは真空含浸してなる他、本考案においては、多孔質担体に、光触媒を単に混合したものでも良いのである。更に言えば、本考案の水質浄化剤は、究極的には多孔質担体を備えない光触媒のみからなるものでも良いのである。 A photocatalyst film is formed and supported on the surface of the porous carrier as described above, or the surface of the porous carrier is impregnated or vacuum impregnated with a solution or dispersion of an organometallic compound serving as a photocatalyst. In addition, in the present invention, a photocatalyst simply mixed with a porous carrier may be used. Furthermore, the water purification agent of the present invention may ultimately consist only of a photocatalyst that does not have a porous carrier.
ところで、本考案においては、多孔質担体が活性炭であり、しかも光触媒の被膜がアナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンからなるものが特に好ましい。 By the way, in the present invention, it is particularly preferable that the porous carrier is activated carbon and the coating of the photocatalyst is made of anatase type titanium oxide or brookite type titanium oxide.
この理由としては、第一に光触媒としての活性が大きく、光触媒反応により生じたスーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が、淡水中或いは海水中で発生し、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして死滅させるのであり、更に、活性炭は吸着能が高く、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類等の栄養源となるチッ素やリンなどを吸着してその繁殖を抑制することができると共に、前記スーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）の作用によってアンモニアを酸化、窒素ガスとして大気中に放散し得るからである。 The reason for this is that, first of all, the activity as a photocatalyst is large, and the superoxide anion (O 2− ) and the hydroxy radical (• OH) generated by the photocatalytic reaction are generated in fresh water or seawater, and are represented by blue seaweed. In addition, the activated carbon has a high adsorptive capacity and can kill the fine cyanobacteria represented by blue-green algae (Lansou), green algae, bacteria, and microorganisms in a short time. Adsorbs nitrogen and phosphorus, which are nutrient sources for green algae, etc., and suppresses their growth, and also oxidizes ammonia and nitrogen by the action of the superoxide anion (O 2- ) and hydroxy radical (.OH). This is because it can be diffused into the atmosphere as a gas.
従って、この場合、活性炭の表面部に形成・担持させる光触媒酸化チタン（ＴｉＯ2）の割合としては、活性炭１００重量部に対して、光触媒酸化チタン（ＴｉＯ2）が０．１〜５０重量部の範囲、好ましくは０．５〜３０重量部の範囲、特に好ましくは０．７５〜２５重量部の範囲とするのが望ましい。 Therefore, in this case, the ratio of the photocatalytic titanium oxide (TiO 2 ) formed and supported on the surface portion of the activated carbon is 0.1 to 50 parts by weight of the photocatalytic titanium oxide (TiO 2 ) with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. The range is preferably in the range of 0.5 to 30 parts by weight, particularly preferably in the range of 0.75 to 25 parts by weight.
なお、本考案で用いられる水質浄化剤は、粒状にして用いても良いが、所望により、ポリエチレングリコール等の光触媒反応に障害を齎さないバインダーを用いて、小石状や岩状、ペレット状や錠剤状等の任意形状に成形、固めて使用しても良いのである。 The water purification agent used in the present invention may be used in the form of granules, but if desired, using a binder that does not impede the photocatalytic reaction such as polyethylene glycol, pebble, rock, pellets and tablets It may be molded into an arbitrary shape such as a shape and then used.
一方、本考案の包装体は、透光性を有する多孔質包装材で形成されたものであれば特に限定されないが、透光性を有するためには、少なくとも、透明又は半透明の素材であるか、或いは、メッシュ状のような部分的に貫通孔が形成された素材を用いるのが良い。 On the other hand, the packaging body of the present invention is not particularly limited as long as it is formed of a translucent porous packaging material, but in order to have translucency, it is at least a transparent or translucent material. Alternatively, it is preferable to use a material in which a through hole is partially formed, such as a mesh shape.
このように包装体が透光性を有することで、その内部に収納された水質浄化剤の光触媒を確実に光反応させることができるのである。 Thus, since a package has translucency, the photocatalyst of the water purification agent accommodated in the inside can be made to photoreact reliably.
また、多孔質包装材としては貫通孔を有するものやメッシュ状の素材で形成されて透水性を有するフィルムないしシートが良好であるが、透水性は無いが水蒸気の透過性を有するフィルムないしシートでも良いのである。 Also, as the porous packaging material, a film or sheet having a through-hole or a mesh-like material and having water permeability is good, but even a film or sheet having no water permeability but having water vapor permeability can be used. It ’s good.
このように包装体を用いることによって、水面近傍に浮遊しているアオコなどの生物を、水質浄化剤によって効果的に抑止ないし分解できるのである。 By using the package in this way, organisms such as sea cucumber floating near the water surface can be effectively suppressed or decomposed by the water purification agent.
本考案においては、２枚の多孔質包装材間に複数の水質浄化剤をそれぞれ所定間隔を隔てて配置し、この各水質浄化剤の周囲を、ヒートシール或いは接着によって、封着して包装体群を形成してなるものも好ましく、この場合、縞状、水玉状又は格子状に水質浄化剤を配置し、その各水質浄化剤の周囲を封着して包装体群を形成しても良いのである。 In the present invention, a plurality of water purification agents are arranged at predetermined intervals between two porous packaging materials, and the periphery of each of the water purification agents is sealed by heat sealing or adhesion, and then packaged. It is also preferable to form a group, and in this case, a water purification agent may be arranged in a stripe shape, a polka dot shape, or a lattice shape, and a package group may be formed by sealing the periphery of each water purification agent. It is.
この場合、前記包装体群には各包装体毎に切り離し可能なミシン目を形成してその取扱性や施工性を向上させるのが望ましい。
このように構成すると、例えば、金魚鉢、鑑賞用水槽などのような少量の水がある場所で使用する場合には、その面積に応じた数の包装体をミシン目で切り離して使用すれば良く、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので経済的である。
In this case, it is desirable to form a perforation that can be separated for each package in the package group to improve the handleability and workability.
When configured in this way, for example, when used in a place where there is a small amount of water such as a fishbowl, a viewing tank, etc., it is sufficient to use a number of packages according to the area separated by perforations, It is economical because it can respond quickly according to the situation at the work site and can be easily separated and used according to the required amount.
また、本考案において、個々の包装体にはそれぞれ他の各包装体と連結可能な係止機構を設けることも可能である。 In the present invention, each package can be provided with a locking mechanism that can be connected to each other package.
ここで、係止機構には、各包装体同士を連結できるものを意味し、例えば、包装体同士を紐やゴム等で連結する他、前記包装体の一端に係止片を、他端には、係止溝を形成しておき、包装体の係止片を、他の包装体の係止溝に係止可能な構造にしておけば、包装体を必要な数だけ連結することができる。 Here, the locking mechanism means a mechanism capable of connecting the respective packaging bodies. For example, the packaging bodies are connected to each other with a string, rubber, or the like. If a latching groove is formed and the latching piece of the package has a structure that can be latched in the latching groove of another package, the packaging bodies can be connected as many times as necessary. .
このように、包装体を連結可能な係止機構を設けることで、例えば、池、川或いは海、又は浄水槽などのような多量の水がある場所で使用する場合には、その面積に応じて包装体を連結させて増大すれば、作業現場状況に応じて素早く対応できるので好ましい。 In this way, by providing a locking mechanism that can connect the packaging bodies, for example, when used in a place where there is a large amount of water, such as a pond, river or sea, or a water purification tank, depending on the area. It is preferable to increase the number of packages by connecting them, since it can quickly respond according to the work site conditions.
また、本考案においては、これら包装体又は包装体群の一端には、紐、孔等の引掛け部を設けても良いのである。
この引掛け部には、包装体又は包装体群の一端に孔部を形成したもの、包装体又は包装体群の一端に紐を連結したものなどが挙げられるのであり、例えば、包装体又は包装体群の浮遊場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部を係止すれば、川や海などの流れのある場所でも水質浄化具の移動が規制され、当該水質浄化具の位置決めを確実に行うことができるので望ましい。
Moreover, in this invention, you may provide hook parts, such as a string and a hole, in the end of these package bodies or package bodies.
Examples of the hooking portion include one in which a hole is formed at one end of a package or a group of packages, and one in which a string is connected to one end of a package or a group of packages. If a pile or the like is fixed in the vicinity of the floating area of the body group and the hook is locked to this, the movement of the water purification tool is restricted even in a place with a flow such as a river or the sea, and the water purification This is desirable because the tool can be positioned reliably.
ところで、本考案に係る水質浄化具において、包装体の素材や水質浄化具の使用方法などによって当該水質浄化具が沈む恐れがある場合には、この水質浄化具には合成樹脂製の発泡体又はスポンジ或いは中空体、若しくはガラス製中空ボールなどの浮きが設けられているものが望ましい。この場合、この浮きは包装体の内部に設けても良く、或いは包装体の外部に取り付けても良いのである。 By the way, in the water purification tool according to the present invention, if there is a risk that the water purification tool will sink due to the material of the package or the method of using the water purification tool, the water purification tool may be made of a synthetic resin foam or It is desirable to provide a float such as a sponge, a hollow body, or a glass hollow ball. In this case, the float may be provided inside the package or attached to the outside of the package.
本考案に係る水質浄化具においては、前記構成を有し、光触媒からなる水質浄化剤と、この水質浄化剤が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体とからなるので、この水質浄化具を水面に浮遊させて太陽光及び／又は人工光を水質浄化剤に照射すると、この水質浄化剤の光反応により生じたスーパーオキサイドアニオンやヒドロキシラジカルなどの作用により、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして分解されるのであり、更に、多孔質担体は有害物質の吸着能を有し、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類等の栄養源となるチッ素成分やリン成分などを吸着してその繁殖を抑制することができる結果、悪臭の発生を防止したり、水質の浄化を長期間に亙って実現し得るなどの効果を奏するのである。
そのため、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化することができる。
The water purification tool according to the present invention has the above-described configuration, a water purification agent comprising a photocatalyst, and a packaging body that is stored with the water purification agent and is formed of a light-transmitting porous packaging material. Therefore, when this water purification tool is suspended on the water surface and irradiated with sunlight and / or artificial light to the water purification agent, due to the action of superoxide anion, hydroxy radical, etc. generated by the photoreaction of this water purification agent, It is decomposed by causing damage to the cell membrane of fine cyanobacteria (Lansou), green algae, bacteria, and microorganisms represented by blue seaweed in a short time, and the porous carrier has the ability to adsorb harmful substances. As a result of adsorbing nitrogen components and phosphorus components, which are nutrients such as the representative fine cyanobacteria (Lansou), and suppressing their reproduction, it prevents the generation of malodors, It's an effect such as can be achieved over the cleaning quality in long term.
Therefore, complicated facilities such as a purification device are not required, and the water quality of the pond and the like can be purified easily and at a low cost.
本考案に係る水質浄化具においては、水面近傍に浮遊しているアオコなどの生物だけを効果的に抑止ないし分解するだけであるから、水中に生息する生物の生態系を崩す危険がなく、しかも、本考案の水質浄化剤は、アオコなどの生物を分解して消滅させるものであるから、水質を濁すことなく浄化できるなどの効果を奏するのである。 Since the water purification device according to the present invention only effectively suppresses or decomposes only living creatures such as sea cucumbers floating in the vicinity of the water surface, there is no risk of destroying the ecosystem of living organisms in the water. The water purification agent of the present invention decomposes and dissipates organisms such as sea cucumbers, and therefore has the effect of purifying water without turbidity.
又、本考案に係る水質浄化具においては、池等における淡水中或いは海水中に投入するだけで、アオコなどの生物に対する対策が極めて簡単に行えるのであり、従って、水を浄化して透明度を向上させることができる上、特に、多孔質担体として活性炭を用い、また光触媒として酸化チタンを用いると、当該酸化チタンは食品添加物であって魚介類に対する安全性が高く、しかも水質浄化剤が黒色でないので、観賞用に適しており、又、粒度の調製や成形によって多孔質担体を小石状や岩状、ペレット状や錠剤状等の任意形状に成形、固めて使用できるなどの効果を奏するのである。 In addition, the water purification device according to the present invention can be used for measures against living organisms such as sea cucumbers by simply putting it into fresh water or seawater in a pond or the like. In particular, when activated carbon is used as the porous carrier and titanium oxide is used as the photocatalyst, the titanium oxide is a food additive and is highly safe for fish and shellfish, and the water purification agent is not black. Therefore, it is suitable for ornamental purposes, and also has the effect that the porous carrier can be shaped and hardened into an arbitrary shape such as pebbles, rocks, pellets or tablets by adjusting the particle size and molding. .
更に、本考案に係る水質浄化具においては、個々の包装体に、それぞれ他の包装体と連結可能な係止機構を設けると、例えば、池、川或いは海、又は水槽や金魚鉢などのように設置面積の増減に拘わらず、その面積に応じて水質浄化具を連結すれば良いから、作業現場の状況に応じて素早く対応できるなどの効果を奏するのである。 Furthermore, in the water purification tool according to the present invention, when each packaging body is provided with a locking mechanism that can be connected to another packaging body, for example, a pond, a river or the sea, or an aquarium or a fishbowl Regardless of the increase / decrease of the installation area, it is only necessary to connect the water purification tool according to the area, so that it is possible to respond quickly according to the situation at the work site.
一方、本考案に係る水質浄化具においては、包装体を複数連結して包装体群を予め構成しておき、この包装体群には、個々の包装体毎に切り離し可能なミシン目を形成しても良く、この場合においても、水質浄化具の設置面積に応じてミシン目で切り離して使用すれば良く、前述の場合と同様に、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので経済的である。 On the other hand, in the water purification device according to the present invention, a plurality of packages are connected in advance to form a package group, and the package group is formed with a perforation that can be separated for each package. Even in this case, it may be used by separating the perforation according to the installation area of the water purification tool. It is economical because it can be easily separated and used.
また、本考案に係る水質浄化具においては、包装体又は包装体群の一端に紐又は孔などの引掛け部を設けても良く、このように構成すると、例えば、水質浄化具の浮遊場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部を係止すれば、川や海などの流れのある場所でも当該水質浄化具の移動が規制され、水質浄化具の位置決めを確実に行うことができるなどの効果を奏するのである。 In addition, in the water purification tool according to the present invention, a hook part such as a string or a hole may be provided at one end of the package or the package group. If a pile or the like is fixed in the vicinity in advance and the hook is locked, the movement of the water purification tool is restricted even in a flowing place such as a river or the sea, and the positioning of the water purification tool is ensured. The effect that it can be performed is produced.
ところで、本考案に係る水質浄化具において、当該水質浄化具には合成樹脂製の発泡体又はスポンジ或いは中空体、若しくはガラス製中空ボールなどの浮きが設けられていると、包装体の素材や水質浄化具の使用方法などによって当該水質浄化具が沈む恐れがある場合にも、確実に水面に浮遊させて使用できるなどの効果を奏するのである。 By the way, in the water purification tool according to the present invention, if the water purification tool is provided with a float such as a synthetic resin foam or sponge or hollow body, or a glass hollow ball, the packaging material and water quality Even when there is a possibility that the water purification tool will sink due to the use method of the purification tool, etc., there is an effect that it can be used by being surely suspended on the water surface.
以下、本考案の実施例を具体的に説明するが、本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.
＜水質浄化剤イの製造＞
椰子殻を乾燥して微粉を除いた活性炭原料をロータリキルン（５５０〜６５０℃）中に投入し、赤熱した状態で水蒸気、炭酸ガス（燃焼ガス中のＣＯ2）及び酸素（燃焼空気中のＯ2）の混合雰囲気中、温度８５０〜９５０℃で活性化処理を行うことにより、粒状の活性炭（ＣＴＣ：５５．４２％）を得た。
<Manufacture of water purification agent i>
Activated carbon raw material from which the coconut shell has been dried to remove fine powder is put into a rotary kiln (550 to 650 ° C.), and in a red-hot state, water vapor, carbon dioxide (CO 2 in the combustion gas) and oxygen (O in the combustion air) In the mixed atmosphere of 2 ), granular activated carbon (CTC: 55.42%) was obtained by performing activation treatment at a temperature of 850 to 950 ° C.
前記得られた活性炭（１００ｇ）を、真空容器内に設けられたホルダーに設置して、当該ホルダーに設けられた攪拌棒で攪拌しながら約５００℃に加熱した。 The obtained activated carbon (100 g) was placed in a holder provided in a vacuum vessel and heated to about 500 ° C. while stirring with a stirring rod provided in the holder.
（１）一方、真空容器内に設けられた基台には、光触媒である市販品アナターゼ型酸化チタン（７．５ｇ）を散設し、これを蒸発源とした。
（２）引き続いて、真空容器内に充填されている窒素ガスを真空ポンプを用いて吸引し、真空容器内部を減圧にし、０．０００３５ｍｍＨｇに達した時点で、基台をヒーターで加熱（約５００℃）し、前記アナターゼ型酸化チタンを蒸発させ、ホルダー上の活性炭における表面部に前記アナターゼ型酸化チタンの被膜を形成・担持させた。
(1) On the other hand, a commercial product anatase-type titanium oxide (7.5 g) as a photocatalyst was scattered on the base provided in the vacuum vessel, and this was used as an evaporation source.
(2) Subsequently, nitrogen gas filled in the vacuum container is sucked using a vacuum pump, the inside of the vacuum container is decompressed, and when the temperature reaches 0.00035 mmHg, the base is heated with a heater (about 500 The anatase-type titanium oxide was evaporated, and the anatase-type titanium oxide film was formed and supported on the surface of the activated carbon on the holder.
更に、前記（１）及び（２）の工程を２回繰り返すことにより、活性炭の表面部に光触媒が形成・担持された水質浄化剤を得た。
以下、この水質浄化剤イを乾式水質浄化剤という。
Further, by repeating the steps (1) and (2) twice, a water purification agent having a photocatalyst formed and supported on the surface of the activated carbon was obtained.
Hereinafter, this water purification agent i is referred to as a dry water purification agent.
＜水質浄化剤ロの製造＞
別方法として、チタンイソプロポキシドにエタノール及びジエタノールアミン（溶液の安定剤）を加えて当該チタンイソプロポキシドを溶解した後、これに水を加えてコーティング膜用溶液（チタンイソプロポキシドの濃度が０．１５ｍｏｌ／ｌ）を調製した。
<Manufacture of water purification agent b>
Alternatively, ethanol and diethanolamine (solution stabilizer) are added to titanium isopropoxide to dissolve the titanium isopropoxide, and then water is added to the solution to form a coating film solution (the concentration of titanium isopropoxide is 0). .15 mol / l) was prepared.
この溶液に前記活性炭１００ｇを浸漬し（４５分）、徐々に引き上げた後、５００℃程度で加熱し、これによって、アナターゼ型酸化チタン（ＴｉＯ2）を当該活性炭の表面部に形成・担持させた。
前記工程を５回繰り返して本考案の水質浄化剤１を得た。
以下、この水質浄化剤ロを湿式水質浄化剤という。
100 g of the activated carbon was immersed in this solution (45 minutes), gradually lifted, and then heated at about 500 ° C., whereby anatase-type titanium oxide (TiO 2 ) was formed and supported on the surface of the activated carbon. .
The said process was repeated 5 times and the
Hereinafter, this water purification agent b is referred to as a wet water purification agent.
図１は、本考案に係る水質浄化具Ａの一実施例を示す全体斜視図であり、図２は、図１の拡大縦断面図であり、この実施例においては乾式水質浄化剤を用いた。 FIG. 1 is an overall perspective view showing an embodiment of a water purification tool A according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of FIG. 1, in which a dry water purification agent is used. .
この水質浄化具Ａは、アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解するものであり、光触媒からなる水質浄化剤１と、この水質浄化剤１が収納され、且つ透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体２とからなる。
This water purification tool A effectively suppresses or decomposes the generation of aquatic organisms and the like, and includes a
水質浄化剤１は、図１に示すように、活性炭１１の表面部に、真空蒸着によって、アナターゼ型酸化チタンからなる光触媒１２の被膜を形成・担持させたものを、エチレングリコールからなるバインダーを用いて、ブロック状に成形している。
As shown in FIG. 1, the
包装体２は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の透明なフィルムないしシートを針穿孔、パンチング、延伸又はこれらの２種以上を組み合わせた加工手段によって、透水性を有するフィルム状ないしシート状の多孔質包装材を形成し、これを水質浄化剤１よりも大きな形状に切断し、これを２枚用意し、この多孔質包装材間に水質浄化剤１を配置したうえで、２枚の多孔質包装材における周縁部をヒートシールすれば、水質浄化剤１を収納した偏平状の包装体２が容易に得られる。
なお、本実施例では、袋状に成形した包装体２を例示しているが、例えば、球状、カプセル状等の容器状に形成しても良いのである。
The
In addition, in the present Example, although the
このように形成された水質浄化具Ａは、例えば、池などに投入すれば、水質浄化剤１を収納した包装体２が、水面に浮遊する。そして、太陽光及び／又は人工光が包装体２を通じて水質浄化剤１に照射されると、水質浄化剤１が光反応して、水面近傍のアオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解するのである。
For example, if the water purification tool A formed in this way is put into a pond or the like, the
このように、本考案によれば、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等などの水質を浄化することができる。 Thus, according to the present invention, water quality such as a pond can be purified easily and at a low cost without requiring complicated equipment such as a purification device.
図３は、本考案に係る水質浄化具Ａの他の実施例を示す全体斜視図であり、この実施例においても乾式水質浄化剤を用いた。 FIG. 3 is an overall perspective view showing another embodiment of the water purification tool A according to the present invention, and a dry water purification agent was also used in this embodiment.
図３に示すように、実施例１と同様に形成された水質浄化具Ａにおいて、その各包装体２の周縁部には孔部３を開設し、この各包装体２の孔部３間を紐などの連結具４を用いて連結し得るように構成されている。
As shown in FIG. 3, in the water purification tool A formed in the same manner as in Example 1, a hole 3 is opened in the peripheral portion of each
このように構成すると、例えば、池、川或いは海、又は浄水槽などのように設置面積が変化しても当該設置面積の変化に応じて包装体２を連結するだけで簡単に対応できるのであり、その結果、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、その連結される全体形状も所望の形状に形成することができるのである。
If comprised in this way, even if an installation area changes like a pond, a river or the sea, or a water purification tank etc., it can respond easily only by connecting the
図４は、本考案に係る水質浄化具Ａの更に他の実施例を示す全体斜視図であり、この実施例においては湿式水質浄化剤を用いた。なお、図１〜図３と共通する部位には、同一の番号を付し、ここでは、本実施例の特徴についてのみ説明する。 FIG. 4 is an overall perspective view showing still another embodiment of the water purification tool A according to the present invention. In this embodiment, a wet water purification agent is used. In addition, the same number is attached | subjected to the site | part which is common in FIGS. 1-3, and only the characteristic of a present Example is demonstrated here.
この水質浄化具Ａは、図１で示した水質浄化剤１が収納された包装体２を複数連結して包装体群２’を形成すると共に、この８連の各包装体群２’の一端に紐や孔などの引掛け部５を設けている。そして、この場合、前記各引掛け部５の他端部をリング体５１に集結させてタコの足状に形成している。
The water purification tool A forms a
このような水質浄化具Ａは、池や川、海などの水の流れを生じ易い、広範囲の場所での使用を想定したものであり、例えば、包装体群２’を浮遊させたい場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部５を係止することによって、流れのある場所でも包装体群２’の移動が規制され、その位置決めを容易に行うことができる。 Such a water purification tool A is assumed to be used in a wide range of places where water flows easily such as ponds, rivers, and seas. For example, in the vicinity of a place where the package group 2 'is desired to float. By fixing a pile or the like in advance and locking the hook portion 5 to the pile, the movement of the package group 2 'is restricted even in a place where there is a flow, and the positioning can be easily performed.
図５は、図４で示した包装体群２’の別例を示す全体斜視図であり、この実施例においても湿式水質浄化剤を用いた。なお、図４と共通する部位には、同一の番号を付し、ここでは、本実施例の特徴についてのみ説明する。
FIG. 5 is an overall perspective view showing another example of the
この水質浄化具Ａは、水質浄化剤１が収納された包装体２を複数連結している点では、図４と同様であるが、この包装体群２’には、個々の包装体２毎に切り離し可能なミシン目６を形成した点に特徴がある。
This water purification tool A is the same as FIG. 4 in that a plurality of
このような水質浄化具Ａによれば、必要な量の包装体２だけを所望のミシン目６箇所で簡単に切り離して使用することができる結果、広範囲から小さな面積まで、その必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので、極めて経済的である。
According to such a water purification tool A, only a required amount of the
次に、前記実施例１〜４で示した水質浄化具Ａの試験結果について説明する。 Next, the test results of the water purification tool A shown in Examples 1 to 4 will be described.
＜試験手順〜試験結果＞
池の水を２つの水槽に貯留しておき、一方の水槽内には、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた状態で、７日間放置し、その結果を肉眼で観察すると共に、水の悪臭についても観察した。
<Test procedure to test results>
The water of the pond is stored in two tanks, and the water purification tool A of the present invention is suspended in one tank for 7 days, and the result is observed with the naked eye. A foul odor was also observed.
その結果、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた水槽では、水槽内の水面近傍のアオコなどの生物が存在せず、しかも、水の濁りが消えて透明度を高めることができたのに対し、他の水槽では、水槽内の水面近傍にアオコなどの生物が浮遊したままで、しかも、水が濁って透明度が低下していることが確認された。 As a result, in the aquarium in which the water purification tool A of the present invention was suspended, there was no organism such as blue-tailed fish near the water surface in the aquarium, and the turbidity of water disappeared and the transparency was increased. In other aquariums, it was confirmed that organisms such as blue sea urchins remained floating near the water surface in the aquarium, and the water was cloudy and the transparency was lowered.
また、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた水槽では、水の臭気がかなり弱まったのに対し、他の水槽では、時間と共に水の臭気が強くなっていることが確認された。
なお、２つの水槽を更に長期間放置したところ、前記効果の差が一層顕著になることが確認された。
Moreover, in the water tank which floated the water quality purification tool A of this invention, it was confirmed that the odor of water became weak considerably, but in other tanks, the odor of water became strong with time.
In addition, when the two water tanks were allowed to stand for a longer period, it was confirmed that the difference in the effects became more remarkable.
Ａ 水質浄化具
１ 水質浄化剤
１１ 活性炭（多孔質担体）
１２ 光触媒酸化チタン（光触媒）
２ 包装体
２’ 包装体群
４ 連結具
５ 引掛け部
６ ミシン目
A
12 Photocatalytic titanium oxide (photocatalyst)
2 Packaging 2 '
Claims (10)
記
（１）水質浄化剤が、光触媒のみからなる光触媒。
（２）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、蒸着或いは真空蒸着によって、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（３）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を当該多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（４）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体に光触媒を混合させてなる光触媒。 The water purification tool according to claim 1, wherein the water purification agent comprises at least one photocatalyst selected from the following (1) to (4).
(1) A photocatalyst comprising a photocatalyst as a water purification agent.
(2) The water purification agent forms a photocatalyst film on the surface of at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite or porous ceramics by vapor deposition or vacuum vapor deposition. A supported photocatalyst.
(3) A solution or dispersion of an organometallic compound serving as a photocatalyst is applied to the surface of at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite, porous ceramics, and the like. A photocatalyst obtained by impregnating or vacuum impregnating the porous carrier and thermally decomposing it to form and carry a photocatalyst film.
(4) A photocatalyst obtained by mixing a photocatalyst with at least one porous carrier selected from activated carbon, zeolite, silica gel, alumina, pearlite, porous ceramics, and the like.
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