JP3327542B2 - 水質改善剤及びその製造方法並びに該水質改善剤により処理された処理水 - Google Patents
水質改善剤及びその製造方法並びに該水質改善剤により処理された処理水Info
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Description
害物質分解・除去効果に優れる水質改善剤、詳細には、
廃棄処理された鉱石類及び貝殻類から形成されてなる水
質改善剤に関する。
ら、環境改善の高まりの一端として、鉱石類から形成さ
れたセラミックス等を水質改善剤として用いることが知
られている。しかし、このような鉱石類単独で形成され
たセラミックスでは、浄化作用等の速効性がない等、そ
の効果に限度がある。
貝殻等、天然の貝殻には、抗菌作用があることが知られ
ている。特に、北寄貝の殻には、牡蛎殻の20倍もの抗
菌作用があるとの報告もある。更に、この北寄貝の殻に
は、野菜等に付着した環境ホルモンや農薬を高率で除去
できるとの報告もある。これらの貝殻は、産業廃棄物と
なっているため、コスト面でも安く入手ができる。しか
し、このような貝殻類単独では、菌に対する効果につい
ては知られているが、環境ホルモンや農薬等の有害物質
に対する分解・除去効果については知見が得られていな
い。しかも、貝殻類を水質改善剤として応用する技術
は、未だ確立されていない。また、このような貝殻類を
単独で水に使用すれば、貝殻類が有するカルシウム成分
等のため、得られる水の成分に偏りが生じ、ミネラルの
バランスが良くないという問題もある。
は、特に安全性を高めるため、毒性の強い病原性大腸菌
O−157に対しても効果があるといわれる次亜塩素酸
ナトリウムが使用されている。しかし、この場合、生野
菜や果物に付着した塩素臭を取り除くため、更に真水で
洗い流す手間がかかる。
質分解・除去効果に優れる水質改善剤を提供することを
目的とする。
た結果、安価に入手し易い鉱石類と貝殻類とから形成し
た粉状物又はセラミックスが、前記目的を達成し得るこ
との知見を得た。
で、特定の鉱石類と、特定の貝殻類とから形成されてな
る水質改善剤を提供することにより、前記目的を達成し
たものである。
る方法であって、鉱石類及び貝殻類を含む5φ前後迄の
粒状物を形成する破砕工程と、前記粒状物から1000
メッシュの統一粒子を形成する粉砕工程と、500〜9
00℃で、3〜8時間、前記統一粒子を焼成する焼成工
程と、を少なくとも含む水質改善剤の製造方法を提供す
るものである。
る方法であって、鉱石類及び貝殻類を含む5φ前後迄の
粒状物を形成する破砕工程と、前記粒状物から1000
メッシュの統一粒子を形成する粉砕工程と、前記統一粒
子を含む粘土状物を形成する混練工程と、前記粘度状物
から成型物を形成する成型工程と、550〜1200℃
で、6〜15時間、前記成型物を焼成する焼成工程と、
を少なくとも含む水質改善剤の製造方法を提供するもの
である。
て処理された処理水を提供するものである。
好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。本発明の
水質改善剤は、その原料として鉱石類及び貝殻類が用い
られる。これらの鉱石類及び貝殻類としては、何れも安
価に入手できる点で、廃棄処理されたものが使用され
る。
体の用途に使用された後の廃棄物としての、長石群、黒
雲母及び角閃石類を含む花崗岩が用いられる。これらの
各成分は、鉱石類中に、混合されて含まれている。
花崗岩等として用いられる。尚、この花崗岩中には電気
石の含有割合が少ないため、電気石を更に添加すること
が好ましい。また、この花崗岩には、二酸化チタンを添
加することも好ましい。
等の用途に使用された後の産業廃棄物としての北寄貝殻
が用いられる。特に、抗菌効果、有害物質分解・除去効
果の点で、北寄貝の貝殻が使用される。
じて、多孔質の土(粘土)等を添加することができる。
加物を原料として形成された本発明の水質改善剤中にお
ける各成分の配合割合は、その用途に応じて適宜調整さ
れる。特に、本発明の水質改善剤を飲料水用として使用
する場合には、水質改善剤中、鉱石類成分を20〜45
重量%、貝殻類成分を3〜9重量%含有することが好ま
しい。この場合、水質改善剤には、他の成分として、粘
土等のバインダーが含まれる。また、この場合、通常固
形状セラミックスの形態で使用される。また、本発明の
水質改善剤を地下水処理や廃水処理用等として使用する
場合には、水質改善剤中、鉱石類成分を85〜95重量
%、貝殻類成分を5〜15重量%含有することが好まし
い。この場合、通常粉状物の形態で使用される。
て、種々の形態として使用される。本発明の水質改善剤
の形態としては、粉状物や、固形状セラミックス等の形
態が挙げられる。粉状物としては、原料を粉末した後に
焼成して得られるパウダーセラミックス等が挙げられ、
特に、本発明の水質改善剤を有害物質除去剤として使用
する場合に有用である。一方、固形状セラミックスとし
ては、球体状のセラミックス(セラミックスボール)等
が挙げられる。特に、本発明の水質改善剤を使用して飲
料用の水を得ようとする場合には、本発明の水質改善剤
を、複数種の固形状セラミックスの形態として組み合わ
せて使用することが好ましい。
に制限されないが、次の方法により製造されることが好
ましい。即ち、本発明の水質改善剤を粉状物の形態とし
て使用する場合には、塵芥除去、洗浄、乾燥、破砕、粉
砕及び混合それぞれの工程を経て、粉状物を製造する。
また、本発明の水質改善剤を固形状セラミックスの形態
として使用する場合には、前記各工程に加えて更に、混
錬、圧縮、成型、乾燥及び焼成それぞれの工程を経て、
固形状セラミックスを製造する。
て詳述する。塵芥除去工程においては、廃棄処理された
鉱石類及び廃棄処理された貝殻類の中から適切なものを
選別し、原料としての鉱石類及び貝殻類それぞれが有す
る不用物を除去する。
料について、数回に渡り十分な洗浄を行う。その後、検
品し、所定の基準を満たしたものを原料として扱う。
と乾燥設備とで乾燥し、含有水分を最大限除去する。特
に、貝殻類に関しては、洗浄、乾燥工程において、内蔵
を除去し、洗浄を十分に行った後、第1層の外皮部分を
剥離し、洗浄、乾燥し、“ガラ洗浄器”にて洗浄し、貝
殻全体に有する不純物を完全に除去する。
その粒状に応じ、加工機械等の内容と工程数が変動する
が、数段階で50〜100φ位の形状のものを5φ前後
迄の形状とする。鉱石類の粒状によっては、4段階以上
で、5φ前後迄の形状とする場合もある。一方、貝殻類
についても、鉱石類と同様に、前記の3段階で5φ前後
迄の形状とする。貝殻類は、その粒状がほぼ一定の形状
であるため、通常3段階で5φ前後迄の形状とすること
が可能である。
した原料としての鉱石類及び貝殻類を、全て同一形状の
粒子とすることを目的とする。この粉砕工程において
は、1000メッシュを統一粒子として選別する。尚、
その粒子にならないものは、再度繰り返し加工機械を通
し、統一粒子とする。
混合する。この際、統一粒子をそのまま混合しても良
く、また統一粒子を焼成した後に混合しても良い。ここ
で、統一粒子を焼成する場合、焼成温度は、好ましくは
500〜900℃、更に好ましくは550〜800℃で
ある。また、統一粒子の焼成時間は、好ましくは3〜8
時間、更に好ましくは4〜6時間である。尚、この焼成
温度及び焼成時間については、使用する統一粒子の種類
等に応じて適宜調整する。本発明の水質改善剤を粉状物
として使用する場合には、以上の工程で終了する。
を固形状セラミックスの形態として使用する場合に適用
される。混錬工程においては、元素比重がそれぞれ異な
る各種の粒子を平均混合するために、黒砂糖約4重量
%、布海苔約5.5重量%を含有する精製水(塩素除
去、ミネラル水)を液剤として徐々に粒子に注入しなが
ら、これらを混錬する。この際、粒子に粘土その他の添
加物も徐々に添加しながら混錬する。これらを混錬する
ことにより、粘土状物を得る。
を圧縮し、密度を高める。
粘土状物を、造粒機械によって粒径3φ〜30φ程度の
球状体とする。成型による成型物の形状は、使用する型
に応じて如何様にも制作することが可能である。
円盤形の型で、混錬された前記粘土状物をプレス圧縮し
て25mm厚のものにすることもできる。また、本発明
の水質改善剤を外出携帯用として使用する場合には、前
記粘土状物を約8mmφで長さ120mm程度の棒状体
とすることもできる。
週間から4週間かけて乾燥する。この乾燥期間は、成型
物の混合内容や、季節、天候等に応じて適宜調整する。
いて1回乃至2回焼成加工する。成型物の焼成温度は、
好ましくは550〜1200℃、更に好ましくは600
〜1150℃である。また、成型物の焼成時間は、好ま
しくは6〜15時間、更に好ましくは8〜12時間であ
る。尚、この焼成温度及び焼成時間については、使用す
る成型物の種類等に応じて適宜調整する。
焼成することにより、抗菌作用を向上させた水質改善剤
を得ることができる。これは、本発明の水質改善剤の原
料となる貝殻類の主成分である炭酸カルシウムが、前述
の焼成温度によって、酸化カルシウムに変化することに
起因する。即ち、同じアルカリ強度の水酸化ナトリウム
溶液よりも抗菌力が強い酸化カルシウムの強力なアルカ
リ性が、鉱石類の成分と相俟って、本発明の水質改善剤
に相乗効果をもたらすものと考えられる。
毒剤として使用されている次亜塩素酸ナトリウムを用い
た場合のように塩素臭を取り除くための真水での洗浄の
必要がない。しかも、本発明の水質改善剤は、天然の貝
殻類を使用しているため、食品に残ってもカルシウム源
となり有用で、人体等に悪影響を殆ど及ぼさないもので
ある。
00℃の温度まで除菌効果の発現が可能となり、約30
0℃まで消臭効果の発現が可能となる。
たミネラル(バランスのとれたミネラル)、マイナスイ
オン、遠赤外線等を水中に溶出し、pH、ORP等が安
定で、有害塩素その他の有害物質を除去し、除菌効果を
発揮することにより、無味・無臭である飲料水を始め、
生活水等の全てに活かされる。
業廃棄物を再利用し、大規模な設備や費用を必要としな
い安全な環境改善剤を安価に提供することができる。
等により農場の活性化や、工場跡地等における有害物質
の分解浄化等の機能を有する土壌改善剤として、水道
水の改善、生活水の改善(消臭、防菌、防腐、活性
化)、地下水中の環境ホルモン等の分解・除去、河川・
湖・沼水の改善、工業使用水の改善等の機能を有する水
質改善剤として、含有有害物質除去作用を有する水質
改善剤として、抗菌・消臭・防腐作用、食中毒阻止、
院内感染撲滅、鮮度保持期間の延長、農作物・魚貝類及
び海藻の活性化等の機能を有する食物改善剤として、
草木の活性化等の機能を有する水質改善剤等として、有
用である。
理すれば、有害物質等が分解・除去され、従来なかった
安全な水を得ることができる。本発明は、このような新
規な処理水をも提供するものである。本発明の処理水
は、飲料水としては勿論、水質改善剤が利用される前述
したような種々の分野においても提供することが可能で
ある。
水中0.5〜5.5重量%、特に1.0〜5.0重量
%、とりわけ1.0〜4.0重量%、就中1.5〜3.
5重量%となる範囲で使用して処理したものが好まし
い。前記水質改善剤の使用量の最も好ましいのは1.8
〜2.5重量%である。前記水質改善剤を前記範囲の使
用量で処理した水は、特に抗菌効果が顕著に優れたもの
である。
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に何
等限定されるものではない。尚、特に詳述しない限り、
%は重量%を意味する。
花崗岩類を用い、廃棄処理された貝殻類として北寄貝を
用いて、前述した塵芥除去、洗浄、乾燥、破砕、粉砕、
混合、混練、圧縮、成型、乾燥及び焼成の各工程を経
て、固形状セラミックスからなる水質改善剤を作成し
た。この際、混合工程の前に、粉砕工程で粉砕した花崗
岩類の粒子を600℃で、3時間、焼成した。次いで、
混合工程で、焼成花崗岩及び北寄貝それぞれの粒子に、
電気石(粒子)及び二酸化チタン(粒子)を添加して、
混合した。そして、混練工程で、これら粒子の混合物
に、液剤〔黒砂糖約4重量%、布海苔約5.5重量%を
含有する精製水(塩素除去、ミネラル水)〕及び多孔質
土を添加し、粘土状物を得た。この粘土状物から成型物
を形成し、これを925℃で、9時間、焼成し、球状の
水質改善剤(固形状セラミックス)を得た。得られた水
質改善剤の組成は、花崗岩類16.7%、北寄貝8.3
%、電気石5.0%、二酸化チタン3.3%、及び多孔
質土66.7%であった。
5重量%入れ、150分間放置した後の水中の有害物質
その他(水質)を調べた。その結果、得られた水の水質
(測定項目欄参照)は下記の通りであり(測定値欄参
照)、水道法の水質基準(基準値欄参照)に適合してい
ることが判った。従って、本実施例1の水質改善剤は、
飲料水用として好適に提供することができる。
花崗岩類を用い、廃棄処理された貝殻類として北寄貝を
用いて、前述した塵芥除去、洗浄、乾燥、破砕、粉砕及
び混合の各工程を経て、粉状物からなる水質改善剤を作
成した。この際、混合工程の前に、粉砕工程で粉砕した
花崗岩類の粒子及び北寄貝の粒子と共に電気石を粉砕し
たものを、それぞれ600℃で、5時間、焼成した。そ
して、混合工程で、焼成花崗岩、焼成北寄貝及び焼成電
気石を混合し、水質改善剤(粉状物)を得た。得られた
水質改善剤の組成は、花崗岩類83.40%、北寄貝
8.0%、及び電気石8.0%であった。
次のようにして行った。フラスコに水(汚水)100m
lを入れ、この水の中に、得られた前記水質改善剤を2
重量%添加し、アルミホイルで蓋をして予め1日汲み置
きしておいた。供試菌株としてEscherichia coli NRI
C 1999(大腸菌)を使用し、この菌を、L−brot
h培地〔Peptone;1.0重量%、Yeast
extract;0.5重量%、NaCl;0.5重量
%、D.W.100重量%の培地組成、pH6.8に調
整、121℃で15分間オートクレーブ使用〕に植え維
ぎ、37℃で1日静置培養(前培養)した。この前培養
により活性を上げた菌を試験に使用した。前培養した大
腸菌液を1.0ml取り、生理食塩水を用いて菌体洗浄
を2回行った(10,000rpm、5分間)。洗浄
後、菌体をフラスコに取り、汲み置きした前記の水10
0ml中に添加した。生残菌の確認のため、水への接種
直後及び30分後にそれぞれその液を1ml取り、その
原液とその1mlを10倍に希釈した液と同100倍に
希釈した液とをDESO培地(デソキシコレート培地;
大腸菌の選択確認培地)にプレートした。その後、大腸
菌の増殖に最適である37℃の条件で24時間培養し、
コロニー数を数えて培養液1mlあたりの菌体数を計測
した。また、水質改善剤の使用量を1重量%及び5重量
%それぞれとした以外は前記の2重量%使用した場合と
同様にした試験も行った。さらに、対照として、水質改
善剤を添加せずに1日汲み置きした以外は前記と同様に
した試験も行った(この場合は、2、6及び12時間後
まで調べた)。それらの結果(1ml中の菌体数)を次
に示す。
水質改善剤を使用した処理水は全て30分後には菌を全
く確認できず、本発明の水質改善剤が殺菌効果に優れて
いることが判る。特に、本発明の水質改善剤を2重量%
使用した処理水は、菌体液(100倍希釈液)接種直後
でも菌を25個しか確認できないというように、2重量
%での本発明の水質改善剤の使用は殺菌効果に極めて優
れていることが判る。このような本実施例2の各水質改
善剤は、汚水用として好適に提供することができる。こ
れに対し、水質改善剤を添加しない場合(対照)には、
殺菌効果がないことが明らかである。
花崗岩類を用い、廃棄処理された貝殻類として北寄貝を
用いて、前述した塵芥除去、洗浄、乾燥、破砕、粉砕、
混合、混練、圧縮、成型、乾燥及び焼成の各工程を経
て、固形状セラミックスからなる水質改善剤を作成し
た。この際、混合工程の前に、粉砕工程で粉砕した花崗
岩類の粒子の一部を600℃で、3時間、焼成した。次
いで、混合工程で、焼成花崗岩、花崗岩(未焼成)及び
北寄貝それぞれの粒子に、二酸化チタン(粒子)を添加
して、混合した。そして、混練工程で、これら粒子の混
合物に、液剤〔黒砂糖約4重量%、布海苔約5.5重量
%を含有する精製水(塩素除去、ミネラル水)〕及び多
孔質土を添加し、粘土状物を得た。この粘土状物から成
型物を形成し、これを1150℃で、8時間、焼成し、
球状の水質改善剤(固形状セラミックス)を得た。得ら
れた水質改善剤の組成は、花崗岩類(焼成分)11.7
6%、花崗岩類(原石分)13.73%、北寄貝.5.
88%、二酸化チタン0.98%、及び多孔質土66.
67%であった。
ppm)1リットル中に10g(1重量%)を入れ、5
分間放置した。放置後、O−トリジン法により、残留塩
素を測定した。その結果、水中の塩素は全く検出されな
かった。従って、本実施例3の水質改善剤は、飲料水用
として十分な効果を有することが判る。
花崗岩類を用い、廃棄処理された貝殻類として北寄貝を
用いて、前述した塵芥除去、洗浄、乾燥、破砕、粉砕及
び混合の各工程を経て、粉状物からなる水質改善剤を作
成した。この際、混合工程の前に、粉砕工程で粉砕した
花崗岩類の粒子の一部及び北寄貝の粒子を、それぞれ5
90℃で、5時間、焼成した。そして、混合工程で、焼
成花崗岩、花崗岩(未焼成)及び焼成北寄貝を混合し、
水質改善剤(粉状物)を得た。得られた水質改善剤の組
成は、花崗岩類(焼成分)6.0%、花崗岩類(原石
分)91.0%、及び北寄貝3.0%であった。
m)5mg、水銀標準液標準液(Hg;1000pp
m)5mg、ひ素標準液(As;1000ppm)5m
g、カドミウム標準液(Cd;1000ppm)5mg
及びクロム標準液(Cr;1000ppm)5mgを全
て混入し、500ml(約20倍)の溶液とした。この
溶液(有害物質混入水田水)500ml中に、前記水質
改善剤を20g(4重量%)入れ、攪拌し、7日間放置
した。放置後の溶液中の有害物質量を調べたところ、下
記の通りであった。また、対照として、前記有害物質混
入水田水に水質改善剤を添加せず、その溶液をそのまま
7日間放置したものについても同様に有害物質量を調べ
た。それらの結果を次に示す。
水質改善剤を使用した処理水は、水質改善剤無添加の処
理水(対照)に比して、有害物質除去・分解効果に優れ
ていることが判る。このことから、本実施例4の水質改
善剤は、地下水改善剤、土壌改善剤等として特に有用で
あることが判る。
質分解・除去効果に優れた水質改善剤を提供することが
できる。また、本発明によれば、前記水質改善剤を容易
に且つ安価に製造することができる水質改善剤の製造方
法を提供することができる。さらに、本発明によれば、
前記水質改善剤を使用することにより、飲料水をはじ
め、あらゆる水に対して改善処理した安全な水を提供す
ることができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 半導体の用途に使用された後の廃棄物と
しての、長石群、黒雲母及び角閃石類を含む花崗岩と、
産業廃棄物としての北寄貝殻とから形成されてなり、硝
酸性窒素、亜硝酸性窒素、塩素、鉛、水銀、ひ素、カド
ミウム及びクロムからなる群より選択された一種以上の
有害物質の分解・除去効果を少なくとも備えた水質改善
剤。 - 【請求項2】 前記花崗岩として、予め焼成してある焼
成花崗岩の粒子を使用するか、又は該焼成花崗岩及び未
焼成の花崗岩それぞれの粒子を併用してなる、請求項1
記載の水質改善剤。 - 【請求項3】 更に、電気石を含む、請求項1又は2記
載の水質改善剤。 - 【請求項4】 花崗岩成分及び北寄貝成分を含む組成の
粉状物からなる地下水処理又は廃水処理用水質改善剤で
ある、請求項1〜3の何れかに記載の水質改善剤。 - 【請求項5】 花崗岩成分、北寄貝成分、二酸化チタン
及び多孔質土を含む組成の固形状セラミックスからなる
飲料水用水質改善剤である、請求項1〜3の何れかに記
載の水質改善剤。 - 【請求項6】 請求項1〜4の何れかに記載の水質改善
剤を製造する方法であって、花崗岩 及び北寄貝殻を含む5φ前後迄の粒状物を形成す
る破砕工程と、 前記粒状物から1000メッシュの統一粒子を形成する
粉砕工程と、 500〜900℃で、3〜8時間、前記統一粒子を焼成
する焼成工程と、 を少なくとも含む水質改善剤の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1〜3及び5の何れかに記載の水
質改善剤を製造する方法であって、花崗岩 及び北寄貝殻を含む5φ前後迄の粒状物を形成す
る破砕工程と、 前記粒状物から1000メッシュの統一粒子を形成する
粉砕工程と、 前記統一粒子を含む粘土状物を形成する混練工程と、 前記粘土状物から成型物を形成する成型工程と、 550〜1200℃で、6〜15時間、前記成型物を焼
成する焼成工程と、 を少なくとも含む水質改善剤の製造方法。 - 【請求項8】 大腸菌、鉛、水銀、ひ素、カドミウム及
びクロムの全てを分解し又は除去する、請求項4記載の
水質改善剤。 - 【請求項9】 一般細菌、大腸菌、硝酸性窒素、亜硝酸
性窒素及び塩素の全てを分解し又は除去する、請求項5
記載の水質改善剤。
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