JPH07185241A

JPH07185241A - 細粒セラミックス瀘材及びその製造方法並びに該瀘材を用いた瀘過装置

Info

Publication number: JPH07185241A
Application number: JP5350579A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takizawa; 健一滝沢; Koichi Ono; 幸一小野
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2568980B2

Abstract

(57)【要約】【目的】砂瀘過用の単一の瀘過槽を用いて５０μｍ以
下の濁質や溶解性の有機汚濁やアンモニアイオンや菌類
等の瀘過にも効果を上げることができる瀘材およびその
製造方法並びに瀘過装置を提供すること。【構成】クリストバライトを主材料とした半練り状物質
を押出成形し（１０１，１０２）、この押出成形したも
のを転動成形によりほぼ球形に整形して（１０３）、そ
の後焼成すること（１０４）により実質的最大粒径が２
ｍｍ以下の多孔質セラミックス瀘材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砂瀘過用の単一の瀘過
槽を用いて濁質や溶解性の有機汚濁やアンモニアイオン
や菌類等の瀘過にも効果を上げることのできる細粒セラ
ミックス瀘材及びその製造方法並びに該瀘材を用いた瀘
過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、プールや浴槽の水
は、人が入ることによって、人体から分泌される有機性
物質（例えば、脂肪酸エステル，飽和脂肪酸，不飽和脂
肪酸，蛋白質等）、アンモニア性窒素、微細な塵埃、大
腸菌、一般細菌などの汚染を受ける。

【０００３】そこで、このように汚染された水を、適当
な瀘過槽に循環させて浄化することで、水資源や熱資源
の節約を図る瀘過装置（浄化システム）の研究が種々な
されている。例えば、水中の浮遊物質除去を主目的と
した瀘過装置の場合は、瀘過槽に装填される瀘材の素材
によって、次の３つの方式が挙げられる。（１）珪砂を瀘材とした砂瀘過方式。

【０００４】（２）珪藻土粉末をプレコートしたリーフ
（板状体）、あるいはエレメントを瀘材とした珪藻土瀘
過方式。（３）中空糸巻の繊維エレメントを内蔵したカートリッ
ジを使用するカートリッジ方式。また、最近では、前述した（１）乃至（３）の方式の瀘
過槽を通過した循環水をさらに活性化槽に通す複合処理
方式にして、さらなる汚染の低減、ミネラル溶出、ｐＨ
調整、水質活性化等を目指した瀘過装置も種々研究され
ている。この場合、前記活性化槽中に使用する瀘材とし
ては、麦飯岩と称される石英斑岩、天然・人工ゼオライ
ト、活性炭、シラスバルーン、化石サンゴ、多孔質セラ
ミックス等が知られている。

【０００５】また、上記のいずれの方式の場合において
も、必要に応じて滅菌装置が付加され、瀘過槽（前述の
複合処理方式の場合は、活性化槽）を通過した後の循環
液を該滅菌装置に通すことにより、滅菌を行うようにし
ている。滅菌装置としては、次亜塩素酸ソーダによって
滅菌を行うものが普及しているが、最近では、紫外線や
オゾンを利用する装置も開発されている。

【０００６】また、最近では、瀘過槽を多段に設け、最
終瀘過が終了した循環水に対して、所定の滅菌装置によ
り滅菌処理を行う瀘過装置も提案されている。図８は、
このような瀘過装置の従来例を示したものである。この
図８の瀘過装置は、浴槽の温水処理用として、特開平５
−１５８９７号公報に開示されたもので、浴槽１内の温
水は、ポンプ２によって第１の瀘過槽３，第２の瀘過槽
５に順に送り、第２の瀘過槽５を通過した温水を滅菌装
置として装備された紫外線殺菌燈８によって滅菌した後
に浴槽１へ戻す。この場合、前記第１の瀘過槽３には、
瀘材として直径が約２００μｍのガラスビーズ４が装填
され、また、第２の瀘過槽５には、瀘材として多孔質セ
ラミックスを装填されるとともに、槽内を好気雰囲気に
保つためのエアポンプ７が装備されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の各
種瀘過装置においては、上記（１）に示した砂瀘過方
式、あるいはそれに次亜塩素酸ソーダ注入により滅菌を
行う滅菌装置を付加した形式のものが一番普及してい
る。これは、装置構成が単純であるとともに瀘材も比較
的に安価であり、使用により汚れた瀘材を逆洗浄等によ
り簡単に浄化することもでき、装置コスト、ランニング
コストが安価で済むと共に、メンテナンスが容易という
メリットがあるからである。しかし、このような装置構
成の場合は、約５０μｍ以上の濁質の除去にしか有効で
なく、溶解性有機汚濁やアンモニア性窒素や菌類の除去
には効力が及ばない。

【０００８】使用する瀘過槽を、上記（２）に示した珪
藻土瀘過方式、あるいは、上記（３）に示したカートリ
ッジ方式に代えることによって、５μｍ程度の濁質の除
去も可能になるが、この場合にも、溶解性有機汚濁やア
ンモニア性窒素や菌類の除去に有効でないという問題は
残ってしまう。しかも、瀘材のコストが増加したり、瀘
材の交換が必要になるといったメンテナンス上の問題も
発生する。

【０００９】また、前述した石英斑岩等を瀘材とした活
性化槽をさらに加えた複合処理方式にすれば、溶解性有
機汚濁やアンモニア性窒素や菌類の除去までも有効にな
り、瀘過能力の点では優れたものになるが、処理槽が増
えるために、装置構成が繁雑化して、装置コストの増加
や装置の大型化、ランニングコストの増加といった問題
が生じる。

【００１０】前述の特開平５−１５８９７号公報に開示
された構造のように瀘過槽を複数装備するようなもの
も、同様に、装置構成が繁雑化して、装置コストの増加
や装置の大型化、ランニングコストの増加といった問題
が生じる。そこで、上記（１）の砂瀘過方式に使用する
瀘過槽に、瀘過材として、通常の珪砂サンドの代わり
に、該珪砂サンドと同程度の粒径の石英斑岩等の活性石
を装填することが考えられている。このようにすると、
一つの瀘過槽による処理で、砂瀘過による効果と活性石
による効果との双方が得られ、装置構成の単純化と瀘過
機能の向上とを同時に達成することが可能になるからで
ある。

【００１１】しかし、石英斑岩等の活性石は、一般に珪
砂サンド等と比較して機械的強度が低く、逆洗浄等を行
うと瀘材の粒が壊れて目詰り等の不都合を引き起こすと
いう問題があり、実用的でない。また、従来にあっては
粒径が例えば２ｍｍ以下と極めて微細な濾過素材におい
ては、天然石から採取することが非常に困難であるだけ
でなく、採取できたとしてもその機械的強度に難点があ
り、実用的でなかった。さらにまた、このような粒径の
小さい濾材を焼成等により生産性良く製造することがで
きないのが現状であった。

【００１２】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、砂瀘過用の単一の瀘過槽を用いて５０μ
ｍ以下の濁質や溶解性の有機汚濁やアンモニアイオンや
菌類等の瀘過にも効果を上げることができ、瀘過装置の
装置コストやランニングコストの低減と同時に装置の小
型化やメンテナンスの容易化を達成することのできる細
粒セラミックス瀘材及びその製造方法並びに該瀘材を用
いた瀘過装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、主
材料がクリストバライトからなり、かつ実質的最大粒径
が２ｍｍ以下でほぼ球形に焼成されてなる多孔質セラミ
ックスよりなる細粒セラミックス瀘材により達成され
る。また、クリストバライトを主材料とした半練り状物
質を押出成形し、この押出成形したものを転動成形によ
りほぼ球形に整形して、その後焼成することにより前記
多孔質セラミックスを得ることを特徴とした細粒セラミ
ックス瀘材の製造方法によって、実質的最大粒径が２ｍ
ｍ以下のほぼ球形の前記細粒セラミックス瀘材が得られ
て、上記目的を達成することができるものである。

【００１４】また、瀘過対象液を貯留した液槽と、瀘材
として前記請求項１の細粒セラミックス瀘材が装填され
るとともに該瀘材を通過させる液の流れ方向を変えるこ
とによって流入させた液の瀘過あるいは前記瀘材の洗浄
が可能な瀘過槽と、前記液槽内の液を該液槽と前記瀘過
槽との間で循環させる循環ポンプとを備えたことを特徴
とする瀘過装置よって、上記目的を達成することができ
るものである。

【００１５】

【作用】本発明の上記構成によれば、細粒セラミックス
瀘材は、珪砂サンドと同等の粒径のほぼ球形で、しか
も、多孔質であるから、これを珪砂サンドの代わりに砂
瀘過用の瀘過槽に瀘材として装填して用いることによっ
て、珪砂サンドとしての瀘過効果と、多孔質性の吸着等
による瀘過効果との双方を得ることができ、石英斑岩等
の活性化石を装填した活性化槽を付加してなる複合処理
方式のものと同様に、５０μｍ以下の濁質や溶解性の有
機汚濁やアンモニアイオンや菌類等の瀘過にも優れた瀘
過効果を上げることができる。

【００１６】しかも、処理槽は、砂瀘過用の単一の瀘過
槽だけで済ませることができ、また、細粒セラミックス
瀘材の機械的強度は焼成工程により向上して珪砂サンド
と同様の強度確保が可能で、逆洗浄時等における瀘材粒
の壊れも防止できるため、逆洗浄等の簡易な瀘材浄化法
を取入れることも可能になる。したがって、瀘過装置の
装置コストやランニングコストの低減と同時に装置の小
型化やメンテナンスの容易化を達成することができる。

【００１７】また、瀘材には、例えば、用途等に応じ
て、最大粒径、摩滅率、塩酸可溶率、有効径、均等係数
等の各種物性が規格化され、要求されることになるが、
クリストバライトの半練り状物質を押出成形後に転動成
形する製造方法によって、例えば、日本水道協会によっ
て瀘過砂に要求されている物性規格を満足する実質的な
最大粒径が２ｍｍ以下の前記細粒セラミックス瀘材を生
産性よく容易に得ることが可能になる。

【００１８】

【実施例】図１および第２図は本発明に係る細粒セラミ
ックス瀘材の製造方法の一実施例を示し、図３は前記細
粒セラミックス瀘材を用いた瀘過装置の構成を示したも
のである。本発明に係る細粒セラミックス瀘材は、主材
料が天然クリストバル岩（以下、クリストバライトと称
する）からなり、かつ実質的な最大粒径が２ｍｍ以下で
ほぼ球形に焼成されてなる多孔質セラミックスである。

【００１９】この細粒セラミックス瀘材は、図１に示す
工程により製造する。まず、クリストバライトの粉末に
ベントナイトをバインダーとして加えて、これに純水を
噴霧して調湿しつつ、ヘンシェルミキサーやパドルミキ
サー等の強制撹拌ミキサーで混練することにより半練り
状物質を生成する（ステップ１０１）。この場合に、使
用するクリストバライトの粉末は、直径が１５０μｍ以
下、望ましくは、直径が２０μｍ程度までに粉砕された
ものである。また、バインダーとして添加されるベント
ナイトのクリストバライトに対する配合比は、５ｗｔ％
程度であるが、バインダーを無添加で、純水による調湿
だけで混練することも可能である。

【００２０】クリストバライトの粉末とバインダーとの
混合物への調湿は、これらの混合物を入れた強制撹拌ミ
キサーの混練容器内にノズルから水を噴霧するスプレー
噴霧器を使用することが好ましい。次いで、所定の粘度
に混練されたら、その半練り状物質をディスクペレッタ
ーで、所定寸法の粒状に押出成形する（ステップ１０
２）。

【００２１】最大粒径が２ｍｍ以下の細粒セラミックス
瀘材を得るためには、押出成形物が直径0 .8mm、長さを
最大20mm程度の細い円柱状になるように、ステップ１０
１における調湿処理（水分含有量が２５〜３５ｗｔ％）
を制御すると表面が滑らかに成形される。そして、押出
成形した粒は、載置容器上で転がして所定形状に整形す
るため、パン型ペレッタイザーを使用してパン回転数と
パン傾斜角度を調整し転動することによって、最大20mm
程度の細い円柱状物を所望の長さに分断することによ
り、ステップ１０２で形成した粒をほぼ球形の粒に成形
する（ステップ１０３）。

【００２２】また、転動成形の際には、図２に示すよう
に、容器１０内に２つ以上のノズル１１から水を噴霧す
る二流体型のスプレー噴霧器を用いて調湿する。ステッ
プ１０３で整形した球形の粒は、回転式ロータリーキル
ンを用い、８００〜１０００℃で３０分〜１時間焼成す
ることにより、所定強度の固体粒として（ステップ１０
４）、製造工程を終了する。

【００２３】図３に示した瀘過装置は、瀘過対象液を貯
留した液槽１４と、瀘材として本発明に係る細粒セラミ
ックス瀘材１５が装填されるとともに該瀘材１５を通過
させる液の流れ方向を変えることによって流入させた液
の瀘過あるいは前記瀘材１５の洗浄が可能な瀘過槽１６
と、前記液槽１４内の液を該液槽１４と瀘過槽１６との
間で循環させるための循環ポンプ１７とを基本構成とし
たものである。

【００２４】ここに、前記液槽１４は、例えば、浴槽や
プール等であり、液槽１４内の液を瀘過槽１６に送り込
むための送り管路１８上には、毛髪等を除去する集毛器
１９や、瀘過助材やｐＨ調整材を添加する薬液溶解槽２
０が装備され、瀘過槽１６を通過した液を液槽１４に戻
す戻り管路２１上には、瀘過後の液に対して塩素滅菌等
の滅菌処理を行う滅菌装置２２が装備された構成となっ
ている。

【００２５】前記瀘過槽１６は、砂瀘過用の瀘過槽で、
底部側に敷き詰められた砂利層２４の上に、本発明に係
る細粒セラミックス瀘材１５による瀘過層２５が位置し
ている。そして、砂利層２４中には前記戻り管路２１に
連通した集水装置２７が配置され、瀘過層２５の上方に
は、その上の排気層２８に向けて開口するとともに前記
送り管路１８に連絡した散水装置２９が配置されてい
る。

【００２６】以上の構成により、通常、液槽１４内の液
は、送り管路１８から散水装置２９を介して瀘過槽１６
内に散水され、瀘過層２５を通過することによって瀘過
された後、砂利層２４から集水装置２７および戻り管路
２１を得て液槽１４に戻される。前記細粒セラミックス
瀘材１５の汚染が進んだ場合には、前記送り管路１８お
よび戻り管路２１における液の流れ方向を変えて、瀘過
槽１６内を通常とは逆方向に液を流す逆洗浄により、細
粒セラミックス瀘材１５を浄化し、再利用可能にする。

【００２７】本願発明者は、前述の製造方法によって実
際に製造した本発明の細粒セラミックス瀘材１５につい
て、機械的強度その他の物性や、前述の瀘過装置に使用
した場合の瀘過性能を調べた。以下に、その結果を説明
する。まず、物性試験用の細粒セラミックス瀘材１５と
して、試料Ａと、試料Ｂとを製造した。そして、それぞ
れの試料について、粒度分布や、物性を測定した。粒度
分布としては、有効径（単位；ｍｍ）や均等係数も求
め、物性としては、嵩密度や圧潰強度（単位；kgf/cm
2）、摩滅率（単位；％）、塩酸可溶率（単位；％）を
測定した。

【００２８】それぞれの測定結果は、次の表１に示す如
きとなった。

【００２９】

【表１】

【００３０】なお、表１において、有効径とは試料の全
重量の内の１０％が通過するふるい目の大きさであり、
均等係数とは、試料の全重量の内の６０％が通過し、４
０％が残留するふるい目の大きさと前記有効径との比で
ある。これらは、各試料毎に、ふるい目の大きさに対す
る重量通過率を測定する粒度分布測定の測定結果を、対
数確率紙の上にプロットして求めた図４の粒度加積曲線
（実線が試料Ａに対するもの、破線が試料Ｂに対するも
の）に基づいて、算出している。

【００３１】表１にも示されるように、前述の製造方法
によって製造した細粒セラミックス瀘材１５は、約９７
％の粒が粒径２ｍｍ以下となり実質的最大粒径が２ｍｍ
以下ということができ、また、有効径が０．５ｍｍ以
下、均等係数が１．５２以下、摩滅率が０．３４％以
下、塩酸可溶率が３．２％以下となり、水泳プール浄化
装置工業連盟によって瀘過砂に要求されている物性規格
を満足する値となっている。また、前述の本発明の製
造方法によって製造した細粒セラミックス瀘材の内、粒
径が０．５９〜１．１９ｍｍのものを検体に添加して、
循環水の浄化性能試験を行った。この試験は、活性化石
としての浄化能力を確認するためのもので、アンモニア
イオンの吸着特性試験と、稼働中のプール水を試料とし
た浄化実証試験とを行った。

【００３２】アンモニアイオンの吸着試験は、循環水で
ある標準溶液からのＮＨ₄ ⁺イオンの経時的変化をラボ
試験するもので、具体的には、塩化アンモニウム標準液
（ＮＨ₄ ⁺；１１．４ｍｇ／リットル）３００ｍリット
ルを３角フラスコに注入して、そのフラスコ内に本発明
の所定粒径（０．５９〜１．１９ｍｍ）の細粒セラミッ
クス瀘材を入れた検体と、入れない検体とを作る。それ
ぞれの検体は、フラスコの開口をゴム栓で密封して、オ
ートシェーカー上でゆっくり往復動させて撹拌し（８０
往復／分）、一定時間毎に、残留アンモニアイオンを測
定した。測定結果は、表２および図５に示す如きであっ
た。

【００３３】

【表２】

【００３４】用意した検体は、Ｎｏ.１からＮｏ.５まで
の５検体で、Ｎｏ.１は本発明の細粒セラミックス瀘材
を全く添加していないブランク水、Ｎｏ.２は本発明の
細粒セラミックス瀘材を１５ｇ添加したもの、Ｎｏ.３
は本発明の細粒セラミックス瀘材を３０ｇ添加したも
の、Ｎｏ.４は本発明の細粒セラミックス瀘材を４５ｇ
添加したもの、Ｎｏ.５は本発明の細粒セラミックス瀘
材を９０ｇ添加したものである。

【００３５】傾向としては、本発明の細粒セラミックス
瀘材の添加量が多くなるほど、アンモニアイオンの残留
が減少しており、本発明の細粒セラミックス瀘材がアン
モニアイオンの除去に効果的であることが確認された。
本発明の細粒セラミックス瀘材によるアンモニアイオン
の除去は、クリストバライトの主成分である珪酸の結晶
構造（ＳｉＯ₄ ^4-；シラノール基）による吸着によって
起こっていると考えられる。即ち、結晶外面がシラノー
ル基によりマイナスに帯電しているため、プラスイオン
であるＮＨ₄ ⁺が引き寄せられ、電気的に中性を保つこ
とに起因していると考えられる。

【００３６】尚、使用した本発明の細粒セラミックス瀘
材は、いずれも十分に新鮮であり、硝化バクテリア（ニ
トロソモナス，ニトロバクタ）による生物的硝化（ＮＨ
₄ ⁺→ＮＯ₂ ^-→ＮＯ₃ ^2-）によるＮＨ₄ ⁺の低減とは
考えられない。一方、稼働中のプール水を試料とした浄
化実証試験は、稼働中のプール水を採取したものを検体
とし、それに粒径が０．５９〜１．１９ｍｍの本発明の
細粒セラミックス瀘材を添加して、振動撹拌による有機
汚濁（過マンガン酸カリウム消費量）、ＮＨ₄−Ｎの経
時的な低減、大腸菌の有無等を測定した。

【００３７】プール水の採取は、該当のプールが最も高
負荷となる夕方６時半に行い、採取後直ちに振動テーブ
ル上のポリ容器に入れたプール水に本発明の細粒セラミ
ックス瀘材１５等を添加した検体を作り、毎分９５回の
往復動により撹拌処理した。その時の室内温度は、５℃
であり、一定時間経過毎に、過マンガン酸カリウム消費
量およびＮＨ₄−Ｎの経時的な低減、大腸菌の有無等を
測定した。

【００３８】なお、測定した検体は、Ｎｏ.１からＮｏ.
５までの５種類であり、Ｎｏ.１はプール水そのままの
ブランク水、Ｎｏ.２は本発明の細粒セラミックス瀘材
を５ｇ添加したもの、Ｎｏ.３は本発明の細粒セラミッ
クス瀘材を３０ｇ添加したもの、Ｎｏ.４は本発明の細
粒セラミックス瀘材ではなく石英斑岩を５ｇ添加したも
の、Ｎｏ.５は本発明の細粒セラミックス瀘材ではなく
珪砂を５ｇ添加したものである。Ｎｏ.４の検体に添加
した石英斑岩には破砕後に本発明の細粒セラミックス瀘
材と同程度の粒度にふるい分け（粒径が０．５９〜１．
１９ｍｍのもの）したものを使用し、Ｎｏ.５の検体に
添加した珪砂には４号珪砂（粒径が０．４２〜０．８４
ｍｍのもの）を使用した。

【００３９】過マンガン酸カリウム消費量の経時変化は
表３および図６に示す如きであり、ＮＨ4−Ｎの経時的
変化は表４および図７に示す如きであり、大腸菌の有無
は表５に示す如きであった。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】表３および図６に示したように、過マンガ
ン酸カリウム消費量の経時変化からみると、本発明の細
粒セラミックス瀘材は、１２時間後には、添加量の大小
に拘らず、ほぼ同じ程度の有機汚濁低減効果をあげてい
る。そして、石英斑岩を添加した検体では１２時間後の
有機汚濁の低減が約１２％程度に留っており、また、珪
砂を添加した検体でも１４％程度に留っているのに対
し、本発明の細粒セラミックス瀘材を添加した場合で
は、約２１％の低減が見られ、有機汚濁の低減効果は、
本発明の細粒セラミックス瀘材の方が、石英斑岩や珪砂
よりも優れた瀘過性能を示すことが確認された。

【００４４】なお、Ｎｏ.４の検体の場合は、１時間経
過後は、一旦、１０．３ｍｇ／リットルに低減するが、
その後、検体であるプール水が薄い褐色になる程度に、
濁りが現れ、これが試験終了まで続いた。この濁りの成
分は、酸化第一鉄であり、この還元性物質のために過マ
ンガン酸カリウム消費量が逆に上昇したと考察される。
また、Ｎｏ.２，３の検体およびＮｏ.５の検体において
は、前述のような濁りは発生しない。

【００４５】また、表４および図７に示すように、ＮＨ
₄−Ｎの経時的変化も、ブランク水のＮＨ₄−Ｎの濃度に
比して、Ｎｏ.２，３の検体ではそれぞれ約４２％，４
７％の低減率が得られ、石英斑岩や珪砂よりも優れた瀘
過性能が得られることが確認された。また、大腸菌の有
無は、各検体を１時間および４時間撹拌後に、それぞれ
の検体を１ｍリットル採取して、市販の細菌試験紙に浸
漬した後、３６℃、２０時間の培養を行った結果であ
る。表５に示したように、本発明の細粒セラミックス瀘
材では、良好な除去効果が得られた。

【００４６】以上より、一実施例の細粒セラミックス瀘
材によれば、細粒セラミックス瀘材は、珪砂サンドと同
等の粒径のほぼ球形で、しかも、多孔質であるから、こ
れを珪砂サンドの代わりに砂瀘過用の瀘過槽に瀘材とし
て装填して用いることによって、珪砂サンドとしての瀘
過効果と、多孔質性の吸着等による瀘過効果との双方を
得ることができ、石英斑岩等の活性化石を装填した活性
化槽を付加してなる複合処理方式のものと同様に、５０
μｍ以下の濁質や溶解性の有機汚濁やアンモニアイオン
や菌類等の瀘過にも優れた瀘過効果を上げることができ
る。

【００４７】しかも、処理槽は、砂瀘過用の単一の瀘過
槽だけで済ませることができ、また、細粒セラミックス
瀘材の機械的強度は焼成工程により向上して珪砂サンド
と同様の強度確保が可能で、逆洗浄時等における瀘材粒
の壊れも防止できるため、逆洗浄等の簡易な瀘材浄化法
を取入れることも可能になる。したがって、瀘過装置の
装置コストやランニングコストの低減と同時に装置の小
型化やメンテナンスの容易化を達成することができる。

【００４８】また、瀘材には、例えば、用途等に応じ
て、最大粒径、摩滅率、塩酸可溶率、有効径、均等係数
等の各種物性が規格化され、要求されることになるが、
クリストバライトの半練り状物質を押出成形後に転動成
形する製造方法によって、例えば、日本水道協会によっ
て瀘過砂に要求されている物性規格を満足する実質的最
大粒径が２ｍｍ以下の前記細粒セラミックス瀘材を容易
に得ることが可能になる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の細粒セラミックス瀘材によれ
ば、細粒セラミックス瀘材は、珪砂サンドと同等の粒径
のほぼ球形で、しかも、多孔質であるから、これを珪砂
サンドの代わりに砂瀘過用の瀘過槽に瀘材として装填し
て用いることによって、珪砂サンドとしての瀘過効果
と、多孔質性の吸着等による瀘過効果との双方を得るこ
とができ、石英斑岩等の活性化石を装填した活性化槽を
付加してなる複合処理方式のものと同様に、５０μｍ以
下の濁質や溶解性の有機汚濁やアンモニアイオンや菌類
等の瀘過にも優れた瀘過効果を上げることができる。

【００５０】しかも、処理槽は、砂瀘過用の単一の瀘過
槽だけで済ませることができ、また、細粒セラミックス
瀘材の機械的強度は焼成工程により向上して珪砂サンド
と同様の強度確保が可能で、逆洗浄時等における瀘材粒
の壊れも防止できるため、逆洗浄等の簡易な瀘材浄化法
を取入れることも可能になる。したがって、瀘過装置の
装置コストやランニングコストの低減と同時に装置の小
型化やメンテナンスの容易化を達成することができる。

【００５１】また、瀘材には、例えば、用途等に応じ
て、最大粒径、摩滅率、塩酸可溶率、有効径、均等係数
等の各種物性が規格化され、要求されることになるが、
クリストバライトの半練り状物質を押出成形後に転動成
形する製造方法によって、例えば、日本水道協会によっ
て瀘過砂に要求されている物性規格を満足する最大粒径
が２ｍｍ以下の前記細粒セラミックス瀘材を容易に得る
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る細粒セラミックス瀘材の製造方法
の一実施例の工程説明図である。

【図２】本発明に係る細粒セラミックス瀘材の製造方法
における混練時の説明図である。

【図３】本発明に係る細粒セラミックス瀘材を用いた瀘
過装置の概略構成説明図である。過装置

【図４】各試料の粒度加積曲線を示すグラフ図である。

【図５】本発明の一実施例の細粒セラミックス瀘材によ
るアンモニアイオンの経時変化の説明図である。

【図６】本発明の一実施例の細粒セラミックス瀘材によ
る過マンガン酸カリウム消費量の経時変化の説明図であ
る。

【図７】本発明の一実施例の細粒セラミックス瀘材によ
るＮＨ₄−Ｎの経時変化の説明図である。

【図８】従来の瀘過装置の構成説明図である。

【符号の説明】

１４液槽１５細粒セラミックス瀘材１６瀘過槽１７循環ポンプ１８送り管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 3/10 ＺＡＢＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主材料がクリストバライトからなり、か
つ実質的最大粒径が２ｍｍ以下でほぼ球形に焼成されて
なる多孔質セラミックスよりなる細粒セラミックス瀘
材。
【請求項２】クリストバライトを主材料とした半練り
状物質を押出成形し、この押出成形したものを転動成形
によりほぼ球形に整形して、その後焼成することにより
前記多孔質セラミックスを得ることを特徴とした細粒セ
ラミックス瀘材の製造方法。
【請求項３】瀘過対象液を貯留した液槽と、瀘材とし
て前記請求項１の細粒セラミックス瀘材が装填されると
ともに該瀘材を通過させる液の流れ方向を変えることに
よって流入させた液の瀘過あるいは前記瀘材の洗浄が可
能な瀘過槽と、前記液槽内の液を該液槽と前記瀘過槽と
の間で循環させる循環ポンプとを備えたことを特徴とす
る瀘過装置。