JPH069280A - 焼成バイオセラミック及び焼成バイオセラミックの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所謂「酸性雨」等により汚染された貯水池や
土壌の改善を図るとともに、人体にとっても有益である
ミネラル水を作出でき、更に、汚濁した水の浄化が可能
な物質を提供する。 【構成】 無水珪酸（ＳｉＯ2 ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネ
シウム（Ｍｇ）、硫黄（Ｓ）、カリウム（Ｋ）、チタン
（Ｔｉ）、リン（Ｐ）、コバルト（Ｃｏ）、ナトリウム
（Ｎａ）、マンガン（Ｍｎ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、バリウム（Ｂａ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、
バナジウム（Ｖ）、ポロリウム（Ｐｏ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、銅（Ｃｕ）等を含有した軟質多孔性古代海洋腐植
質と、Ｓｉ6Ｏ18 とから成り、該軟質多孔性古代海洋腐
植質とＳｉ6Ｏ18 とを混合し、高圧下で粒状、球状、或
いは環状に成型した後、電気炉内等において焼結するこ
とにより成る多孔質物質。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟質多孔性古代海洋腐
植質とＳｉ6Ｏ18 とを含む焼成バイオセラミック及び該
焼成バイオセラミックの製造方法、並びに前記焼成バイ
オセラミックを含む土壌改良材、水質浄化材に関し、さ
らに詳細には、化石燃料の燃焼によって生じる硫黄酸化
物、窒素酸化物、及び大気中で生成した硫酸、硫酸塩等
を取り込んで酸性化した所謂「酸性雨」等により汚染さ
れた貯水池や土壌を改善することができるとともに、人
体にとっても有益であるミネラル水を作出でき、更に、
汚濁した水の浄化を行う濾過材としても利用可能な焼成
バイオセラミック及び該焼成バイオセラミックの製造方
法、並びに前記焼成バイオセラミックを含む土壌改良
材、水質浄化材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業の発展に伴い環境汚染が進展
している傾向にあり、特に化石燃料の燃焼によって生じ
る硫黄酸化物、窒素酸化物、及び大気中で生成した硫
酸、硫酸塩等を取り込んだ「酸性雨」による環境破壊
は、大きな社会問題となっている。

【０００３】前記酸性雨は、森林及び農作物に直接的、
或いは土壌変化を通じて間接的に被害を与えたり、湖
沼、河川を酸化させることにより魚類を死滅に至らせる
等、生態系に大きな影響を及ぼしている。

【０００４】一方、近年の健康ブームとともに、水道水
が前記環境汚染に伴い原水の汚染や殺菌剤の臭気等によ
り敬遠されている傾向にあり、該水道水に代わり地下水
を沈澱、濾過、殺菌すること等により製造され、各種ミ
ネラルが含有された所謂「ミネラルウォーター」が飲料
用水等としてクローズアップされている。

【０００５】従来、前記の如く田畑や森林、及び湖沼
等、土壌や湖沼が酸性雨等により酸性化した場合におい
ては、石灰粉の撒布を行うことにより土壌、湖沼の中和
を行い、土壌、湖沼が水銀、カドミウム等の有害物質と
固着することを防止するとともに、酸性土壌、酸性水質
中における嫌気性微生物の増殖を防止し、一方で好気性
の有益なバクテリア増殖させることにより農作物及び魚
類の生育に悪影響が及ばないようにしていた。

【０００６】また、同一土壌において農作物等の育成を
続けると、土壌に含有された各種ミネラルが減少し、農
作物の生育、収穫量の低下を招くため、定期的に化学肥
料等の撒布を行っていた。

【０００７】また、前記湖沼等の水質汚濁等において
は、従来より活性炭やゼオライト等の濾過剤を利用し、
該濾過剤に不純物を吸着させることにより水質浄化を行
っていた。

【０００８】更に、前記の所謂「ミネラルウォーター」
は、地下水を各製造工場で濾過、殺菌し、更に瓶詰等す
ることにより大量生産されたものが一般的であり、中に
は各種ミネラルを人工的に添加することにより製造され
るものもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の如くして土壌や湖沼の性質悪化を防止させもの等に
おいては、以下に記すような様々な問題点を有してい
た。

【００１０】則ち、石灰粉の撒布を行うことにより、前
記の如く酸化された田畑や森林等の土壌及び湖沼等を中
和させるものにおいては、単に土壌や湖沼を中和させる
にすぎず、農作物や魚類等の植生物が繁殖するために必
要とされる各種ミネラルを供与することができないとい
う問題点を有していた。

【００１１】特に、湖沼等においては、水質が中性、或
いは弱アルカリ性を帯びるとともに、含有酸素量が増大
すると嫌気性微生物が消滅し、好気性微生物が増殖する
と言われているが、前記の如く活性炭やゼオライト等の
濾過剤を利用して水の濾過を行うものでは、単に該濾過
剤により水中の不純物を除去することによる水質浄化に
すぎないという問題点を有していた。

【００１２】また、田畑や森林等の土壌においては、同
一土壌で繰り返し農作物等の育成を行うと、前記の如く
各種ミネラルが減少してしまうため、化学肥料等を撒布
することにより土壌の栄養分を補っているが、土壌の帯
電能力が弱いと該化学肥料の撒布を行っても養水分の保
持ができないという問題点を有していた。

【００１３】則ち、土壌は粘土粒子や腐植粒子等がもつ
負電荷を有しなければ、土壌中に存するミネラル類を吸
着することができないため、帯電能力の弱い土壌におい
ては撒布された化学肥料のミネラル類も長期間保持する
ことだできず、延いては該化学肥料を逐次撒布しなけれ
ばならないという問題点を有していた。

【００１４】一方、市販されている前記の所謂「ミネラ
ルウォーター」は、地下水を各製造工場で濾過、殺菌
し、更に瓶詰等することにより製造されているため、水
道水の如く、カルキ臭やカビ臭を伴うことなく非常に美
味しいが、反面非常に高価なものであるとともに、ミネ
ラル類の含有量も極めて低く、良好な身体作りに寄与す
るという点においては不十分であるという問題点を有し
ていた。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、化石燃料の燃焼によって生じる硫黄酸化物、窒
素酸化物、及び大気中で生成した硫酸、硫酸塩等を取り
込んで酸性化した所謂「酸性雨」等により汚染された貯
水池や土壌を改善することができるとともに、人体にと
っても有益であるミネラル水を作出でき、更に、汚濁し
た水の浄化を行う濾過材としても利用可能な焼成バイオ
セラミック及び該焼成バイオセラミックの製造方法、並
びに前記焼成バイオセラミックを含む土壌改良材、水質
浄化材を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、軟質多孔性古代海洋腐植質とＳｉ6Ｏ18
とを含む焼成バイオセラミックを提供することにより上
記課題を達成するものである。

【００１７】また、本発明は、軟質多孔性古代海洋腐植
質とＳｉ6Ｏ18 とを混合し、焼成する焼成バイオセラミ
ックの製造方法を提供することにより上記課題を達成す
るものである。

【００１８】また、本発明は、前記焼成バイオセラミッ
クを含む土壌改良材を提供することにより上記課題を達
成するものである。

【００１９】更に、本発明は、前記焼成バイオセラミッ
クを含む水質浄化材を提供することにより上記課題を達
成するものである。

【００２０】

【作用】本発明における焼成バイオセラミックは、無水
珪酸、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、カリ
ウム等、多数のミネラルを含有した軟質多孔性古代海洋
腐植質と、Ｓｉ6Ｏ18 とが混合された塩基性の強い物質
から成るため、該焼成バイオセラミックを田畑や森林等
の土壌及び湖沼や養魚水槽等の水中に混入すると、該土
壌及び水質を中和するように働くとともに、内部の各種
ミネラルが溶出されることにより、土壌及び水中に各種
ミネラルを供与するように働く。

【００２１】また、焼成バイオセラミックはＳｉ6Ｏ18
の還元作用により酸素放出量が高く、延いては水中等に
おける酸素含有量を向上させるように働くとともに、溶
出された珪素により農作物の葉面被覆が成されるように
働き、延いては害虫や細菌等による被害が減少できるよ
うになる。

【００２２】また、焼成バイオセラミックは、２５０ｍ
2／ｇの表面積を有する多孔質構造であるため、湖沼、
養魚水槽内等の不純物を吸着するように働き、延いては
該汚濁水等の水質浄化が可能となる。

【００２３】また、軟質多孔性古代海洋腐植質を構成す
るモンモリロナイト（Ｒ0.33Ａｌ4（Ｓｉ7.33Ａｌ0.6
7）Ｏ20（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏ ）は表面に負電荷をもち、
植物の栄養源となる陽イオン（Ｋ+，Ｃａ2+，Ｍｇ2+，
Ｎａ+等 ）を吸着し、これを徐々に土中放出するように
働くため、栄養分の保持力が向上し、延いては肥料の節
約が成されるようになる。

【００２４】

【実施例】以下本発明に係わる焼成バイオセラミック及
び焼成バイオセラミックの製造方法の実施例を詳細に説
明する。

【００２５】表１は本発明の焼成バイオセラミックを蒸
留循環水に２時間浸漬させることにより溶出した成分の
置換率を示す置換率表である。

【００２６】本発明の焼成バイオセラミックは、軟質多
孔性古代海洋腐植質とＳｉ6Ｏ18 とから成り、該軟質多
孔性古代海洋腐植質とＳｉ6Ｏ18 とを混合し、高圧下で
粒状、球状、或いは環状に成型した後、電気炉内（１０
００℃以上）等において焼結することにより成る多孔質
の物質である。

【００２７】前記軟質多孔性古代海洋腐植質は、たとえ
ば、海底地層に存在しており、その成分は、無水珪酸
（ＳｉＯ2 ）５５．００％、アルミニウム（Ａｌ）１
３．００％、酸化鉄（ＦｅＯ）４．１０％、カルシウム
（Ｃａ）３．６０％、マグネシウム（Ｍｇ）１．６０
％、硫黄（Ｓ）１．１０％、カリウム（Ｋ）０．１７３
％、チタン（Ｔｉ）０．１６０％、リン（Ｐ）０．０７
０％、コバルト（Ｃｏ）０．０６０％、ナトリウム（Ｎ
ａ）０．０５０％、マンガン（Ｍｎ）０．０４０％、ス
トロンチウム（Ｓｒ）０．００７％、バリウム（Ｂａ）
０．００７％、錫（Ｓｎ）０．００６％、亜鉛（Ｚｎ）
０．００６％、バナジウム（Ｖ）０．００３％、ポロリ
ウム（Ｐｏ）０．００３％、ニッケル（Ｎｉ）０．００
２％、銅（Ｃｕ）０．００１％等の成分を含有するとと
もに、前記成分により膨潤する層状格子をもつ粘土鉱物
の一種であるモンモリロナイト（Ｒ0.33Ａｌ4（Ｓｉ7.3
3Ａｌ0.67）Ｏ20（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏ ）、（Ｒ＝Ｎａ
+，Ｋ+，Ｍｇ2+，Ｃａ2+）を構成している。

【００２８】本発明の焼成バイオセラミックにおいて
は、前記の如く構成される軟質多孔性古代海洋腐植質と
Ｓｉ6Ｏ18 とを混合、成型、焼結することにより、表１
に示す如く、各種ミネラルの溶出（置換率）が得られ
た。

【００２９】

【表１】

【００３０】則ち、本発明の焼成バイオセラミックを蒸
留循環水内に２時間浸漬させることにより、無水珪酸
（ＳｉＯ2 ）６．６ｍｇ／ｌ、アルミニウム（Ａｌ）
０．７６ｍｇ／ｌ、鉄（Ｆｅ）０．０５ｍｇ／ｌ、カル
シウム（Ｃａ）１８ｍｇ／ｌ、マグネシウム（Ｍｇ）
０．６４ｍｇ／ｌ、カリウム（Ｋ）０．６８ｍｇ／ｌ、
チタン（Ｔｉ）０．１ｍｇ／ｌ、リン（Ｐ）０．１３ｍ
ｇ／ｌ、コバルト（Ｃｏ）０．０１ｍｇ／ｌ、ナトリウ
ム（Ｎａ）１．７ｍｇ／ｌ、マンガン（Ｍｎ）０．０１
ｍｇ／ｌ、バリウム（Ｂａ）０．０１ｍｇ／ｌ、亜鉛
（Ｚｎ）０．０１ｍｇ／ｌ、錫（Ｓｎ）０．１ｍｇ／
ｌ、バナジウム（Ｖ）０．１ｍｇ／ｌ、ニッケル（Ｎ
ｉ）０．０１ｍｇ／ｌ、銅（Ｃｕ）０．０１ｍｇ／ｌの
溶出が確認された。

【００３１】このため、該焼成バイオセラミックを田畑
や森林等の土壌、或いは湖沼や養魚水槽内等に撒布する
ことにより、前記の如く各種ミネラルが溶出し、水中及
び土中のミネラル化が成されるとともに、カリウム（Ｃ
ａ）やナトリウム（Ｎａ）及びカリウム（Ｋ）等の塩基
が多量に溶出することにより、酸性土壌、水質の中和が
成され、更に、Ｓｉ6Ｏ18 の還元作用による多量の酸素
放出が成され、延いては土中、水中における好気性微生
物の増殖が成され、植生物の生育が向上可能となる。

【００３２】前記モンモリロナイト（Ｒ0.33Ａｌ4（Ｓ
ｉ7.33Ａｌ0.67）Ｏ20（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏ ）は表面に
負電荷をもち、植物の栄養源となる陽イオン（ Ｋ+，Ｃ
ａ2+，Ｍｇ2+，Ｎａ+等 ）を吸着し、これを徐々に土中
放出するため、栄養分の保持力が高く、延いては肥料の
節約が可能となる。

【００３３】また、該焼成バイオセラミックは、前記の
如く２５０ｍ2／ｇ の表面積を有した多孔質状を成すた
め、濾過材としての機能を有し、湖沼や養魚水槽の水質
浄化を行うとともに、溶出される各種ミネラルにより、
所謂「ミネラルウォーター」の作出が容易に成され、人
体におけるコラーゲンの形成、コレステロールの代謝、
副腎皮膚の活性化、及び白血球、インターヘロンの増強
に寄与するとともに、湖沼や養魚水槽、浴槽内における
ブドウ球菌、大腸菌、ハクセン菌等の制菌、殺菌に寄与
する。

【００３４】なお、本発明の焼成バイオセラミックは、
前記Ｓｉ6Ｏ18 以外にＳｉ3Ｏ9を混合することも可能で
ある。

【００３５】また、該焼成バイオセラミック単体による
水質浄化材、土壌改良材として利用するものでもよい
し、各種濾過材、肥料等に混入することによる水質浄化
材、土壌改良材として利用も可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係わる焼成バイオセラミック及
び焼成バイオセラミックの製造方法においては、以下に
記載するような効果を有する。

【００３７】（１）本発明における焼成バイオセラミッ
クは、無水珪酸、アルミニウム、カルシウム、マグネシ
ウム、カリウム等、多数のミネラルを含有した軟質多孔
性古代海洋腐植質と、Ｓｉ6Ｏ18 とが混合された塩基性
の強い物質から成るため、該焼成バイオセラミックを田
畑や森林等の土壌及び湖沼や養魚水槽等の水中に混入す
ると、該土壌及び水質が中和されるとともに、内部の各
種ミネラルが溶出されることにより、土壌及び水中に各
種ミネラルを供与することができるという優れた効果を
有する。

【００３８】（２）また、本発明の焼成バイオセラミッ
クはＳｉ6Ｏ18 の還元作用により酸素放出量が高く、延
いては水中等における酸素含有量が向上するようになる
とともに、溶出された珪素により農作物の葉面被覆が成
されるようになり、害虫や細菌等による被害が減少し、
更に、土壌、水質の中和、ミネラル化もあいまって、好
気性微生物が増殖し、植生物の生育にとって良好な環境
を作出することができるようになるという優れた効果を
有する。

【００３９】（３）また、該焼成バイオセラミックは、
２５０ｍ2／ｇ の表面積を有する多孔質構造であるた
め、湖沼、養魚水槽内等に撒布等することにより不純物
の吸着を行い、延いては該汚濁水等の水質浄化が成され
るという優れた効果を有する。

【００４０】（４）また、軟質多孔性古代海洋腐植質を
構成するモンモリロナイト（Ｒ0.33Ａｌ4（Ｓｉ7.33Ａ
ｌ0.67）Ｏ20（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏ ）は表面に負電荷を
もち、植物の栄養源となる陽イオン（Ｋ+，Ｃａ2+，Ｍ
ｇ2+，Ｎａ+等）を吸着し、これを徐々に土中放出する
ため、栄養分の保持力が向上し、延いては肥料の節約が
成されるようになるという優れた効果を有する。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】表１

【補正方法】変更

【補正内容】

【表１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟質多孔性古代海洋腐植質とＳｉ6Ｏ18
   とを含む焼成バイオセラミック。
2. 【請求項２】 軟質多孔性古代海洋腐植質とＳｉ6Ｏ18
   とを混合し、焼成する焼成バイオセラミックの製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の焼成バイオセラミックを
   含む土壌改良材。
4. 【請求項４】 請求項１記載の焼成バイオセラミックを
   含む水質浄化材。