JPH11253931A - 浄化剤及びそれを用いた浄水装置 - Google Patents
浄化剤及びそれを用いた浄水装置Info
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- JPH11253931A JPH11253931A JP10059513A JP5951398A JPH11253931A JP H11253931 A JPH11253931 A JP H11253931A JP 10059513 A JP10059513 A JP 10059513A JP 5951398 A JP5951398 A JP 5951398A JP H11253931 A JPH11253931 A JP H11253931A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はより強力なアンモニアの分解に加え
て、カルキの分解及び水質維持がなされる浄化剤を提供
することを目的とする。また、その他の目的は水のpH調
整を行うことが可能な浄水装置であり、簡単な構成の浄
水装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明の浄水装置では、水流緩衝部９に
よって濾過フィルター１１上面に緩やかな流れの水が供
給され、該濾過フィルター１１上面に撒在されているＳ
iＯ2とＡl2Ｏ3より得られる固体酸に光触媒を担持した
浄化剤又は光触媒２によってアンモニアやカルキ、有機
物などが吸着・分解され、浄化された水はpH調整剤１２
によって水のpHが中性域に保持される。
て、カルキの分解及び水質維持がなされる浄化剤を提供
することを目的とする。また、その他の目的は水のpH調
整を行うことが可能な浄水装置であり、簡単な構成の浄
水装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明の浄水装置では、水流緩衝部９に
よって濾過フィルター１１上面に緩やかな流れの水が供
給され、該濾過フィルター１１上面に撒在されているＳ
iＯ2とＡl2Ｏ3より得られる固体酸に光触媒を担持した
浄化剤又は光触媒２によってアンモニアやカルキ、有機
物などが吸着・分解され、浄化された水はpH調整剤１２
によって水のpHが中性域に保持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は飲料水、飼育魚用水
槽水、風呂水、洗濯水などの浄水処理に用いられる浄化
剤及び浄水装置に係り、水中の溶存物質の除去と水質維
持を目的とした浄化剤及び浄水装置に関するものであ
る。
槽水、風呂水、洗濯水などの浄水処理に用いられる浄化
剤及び浄水装置に係り、水中の溶存物質の除去と水質維
持を目的とした浄化剤及び浄水装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】水にはゴミや砂などの汚れ、カルキやカ
ビなどによる臭いや味がついていることがあり、生活用
水に用いるには浄化を必要とする。また、鑑賞や養殖用
の魚の水槽では飼育魚や水草へ与える飼料、飼育魚から
の排泄物が原因となって、水の濁化や藻類の発生、水中
のアンモニアの高濃度化が生じやすい。故に、飼育魚へ
の悪影響を防ぐためには水槽水の浄化が必要となる。
ビなどによる臭いや味がついていることがあり、生活用
水に用いるには浄化を必要とする。また、鑑賞や養殖用
の魚の水槽では飼育魚や水草へ与える飼料、飼育魚から
の排泄物が原因となって、水の濁化や藻類の発生、水中
のアンモニアの高濃度化が生じやすい。故に、飼育魚へ
の悪影響を防ぐためには水槽水の浄化が必要となる。
【０００３】従来、浄水手段として濾過や、水中有害物
質の吸着除去、オゾン処理、生物処理、光触媒による酸
化分解処理、また水槽水についていえば定期的な水の交
換といった各方法が用いられている。水槽水の交換は直
接的な水の浄化ではあるが、煩わしい交換作業を１回/
２週といった頻度で行う必要がある。濾過フィルターは
目詰まりの度に交換する必要があり、また水中に溶存す
る物質の除去については対応できない。
質の吸着除去、オゾン処理、生物処理、光触媒による酸
化分解処理、また水槽水についていえば定期的な水の交
換といった各方法が用いられている。水槽水の交換は直
接的な水の浄化ではあるが、煩わしい交換作業を１回/
２週といった頻度で行う必要がある。濾過フィルターは
目詰まりの度に交換する必要があり、また水中に溶存す
る物質の除去については対応できない。
【０００４】吸着除去は活性炭などを用いた物理吸着作
業を利用したものと、イオン交換樹脂やゼオライトを用
いた化学的吸着作用を利用したものがあるが、いずれの
場合も吸着量に限界があり、吸着量が飽和すれば交換す
る必要がある。特に、活性炭は有機物やカルキの吸着除
去能力は高いが、アンモニアなど無機物の吸着性能が低
いという問題点があり、またゼオライトは製造方法や表
面積、結晶相によって吸着能力が変化するという問題点
がある。さらに、水中に溶存する物質の除去は可能だ
が、水の透明度維持や水槽内での藻類発生の抑制に対す
る直接的な手段とはなり得ない。
業を利用したものと、イオン交換樹脂やゼオライトを用
いた化学的吸着作用を利用したものがあるが、いずれの
場合も吸着量に限界があり、吸着量が飽和すれば交換す
る必要がある。特に、活性炭は有機物やカルキの吸着除
去能力は高いが、アンモニアなど無機物の吸着性能が低
いという問題点があり、またゼオライトは製造方法や表
面積、結晶相によって吸着能力が変化するという問題点
がある。さらに、水中に溶存する物質の除去は可能だ
が、水の透明度維持や水槽内での藻類発生の抑制に対す
る直接的な手段とはなり得ない。
【０００５】オゾン処理は下水処理に利用されるもの
で、浄水・殺菌能力を有した方法ではあるが、残留オゾ
ンの処理が必要であり、また装置が大型になるという問
題を有している。生物処理は硝化能力を有する微生物を
用いるものでアンモニアの硝化能力は高いが、微生物の
培養や立ち上がりには数十日が必要という問題点があ
る。また、水の透明度維持や水槽内での藻類発生の抑制
に対する手段とはなり得ない。
で、浄水・殺菌能力を有した方法ではあるが、残留オゾ
ンの処理が必要であり、また装置が大型になるという問
題を有している。生物処理は硝化能力を有する微生物を
用いるものでアンモニアの硝化能力は高いが、微生物の
培養や立ち上がりには数十日が必要という問題点があ
る。また、水の透明度維持や水槽内での藻類発生の抑制
に対する手段とはなり得ない。
【０００６】光触媒による酸化分解処理としては、例え
ば特開平８-２２８６３６号公報ではゼオライトなどの
Ｓi及びＯ含有無機物質から成る吸着剤に光触媒を担持
することで浄化剤を得ている。この浄化剤によると、水
中のアンモニアを分解除去することができる。
ば特開平８-２２８６３６号公報ではゼオライトなどの
Ｓi及びＯ含有無機物質から成る吸着剤に光触媒を担持
することで浄化剤を得ている。この浄化剤によると、水
中のアンモニアを分解除去することができる。
【０００７】また、特願平８-３３９２６７号に開示さ
れている浄水装置では、光触媒又はシリカを主成分とす
る吸着剤に光触媒を担持した浄化剤と、濾過フィルター
が併用された浄水装置が開示されている。この浄水装置
はアンモニア分解だけでなく、粒径の大きなゴミの捕集
や有機物の分解も可能であり、水の透明度維持や水槽内
での藻類発生の抑制に対する手段となり得るものであ
る。
れている浄水装置では、光触媒又はシリカを主成分とす
る吸着剤に光触媒を担持した浄化剤と、濾過フィルター
が併用された浄水装置が開示されている。この浄水装置
はアンモニア分解だけでなく、粒径の大きなゴミの捕集
や有機物の分解も可能であり、水の透明度維持や水槽内
での藻類発生の抑制に対する手段となり得るものであ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８-２２８６３６号公報、及び特願平８-３３９２６
７号では水質維持、或いはカルキの分解について言及さ
れていない。また、水中のアンモニアは硝化作用を有す
る微生物によって亜硝酸、硝酸に分解されるが、この化
学物質の濃度が高くなると水のpHは酸性側へ移行して飼
育魚の生存に影響する。この酸性化に対応する手段につ
いても考慮されていない。
開平８-２２８６３６号公報、及び特願平８-３３９２６
７号では水質維持、或いはカルキの分解について言及さ
れていない。また、水中のアンモニアは硝化作用を有す
る微生物によって亜硝酸、硝酸に分解されるが、この化
学物質の濃度が高くなると水のpHは酸性側へ移行して飼
育魚の生存に影響する。この酸性化に対応する手段につ
いても考慮されていない。
【０００９】また、特願平８-３３９２６７号の浄水装
置では、供給された水が濾過フィルター上面に落ちる構
成となっており、濾過フィルター上面の前記光触媒又は
浄化剤の粒子は給水の勢いで散乱しないように固着され
ている。従って、この浄水装置を作成するには濾過フィ
ルター上面に粒子を固着するための工程が必要になる。
置では、供給された水が濾過フィルター上面に落ちる構
成となっており、濾過フィルター上面の前記光触媒又は
浄化剤の粒子は給水の勢いで散乱しないように固着され
ている。従って、この浄水装置を作成するには濾過フィ
ルター上面に粒子を固着するための工程が必要になる。
【００１０】上記課題をかんがみて、本発明はより強力
なアンモニアの分解に加えて、カルキの分解及び水質維
持がなされる浄化剤を提供することを目的とする。ま
た、その他の目的は水のpH調整を行うことが可能な浄水
装置であり、簡単な構成の浄水装置を提供することにあ
る。
なアンモニアの分解に加えて、カルキの分解及び水質維
持がなされる浄化剤を提供することを目的とする。ま
た、その他の目的は水のpH調整を行うことが可能な浄水
装置であり、簡単な構成の浄水装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の浄化剤はＳiＯ2とＡl2Ｏ3を主成分とす
る吸着剤と、該吸着剤に担持された光触媒とから成るも
のである。この浄化剤では吸着剤にアンモニアが吸着
し、光触媒作用によってそのアンモニアが分解される。
また、光触媒では水中のカルキや有機物も分解する。
に、請求項１の浄化剤はＳiＯ2とＡl2Ｏ3を主成分とす
る吸着剤と、該吸着剤に担持された光触媒とから成るも
のである。この浄化剤では吸着剤にアンモニアが吸着
し、光触媒作用によってそのアンモニアが分解される。
また、光触媒では水中のカルキや有機物も分解する。
【００１２】請求項２の浄化剤は、請求項１の浄化剤に
おいて、吸着剤は固体酸であり、化学構成がＨnＡlnＳi
96-nＯ192で表されることを特徴とする。吸着剤として
は活性炭、アルミナボール、人工ゼオライト、天然鉱物
など各種の多孔質体があるが、それぞれに吸着特性があ
り、吸着除去したい水中物質に合わせて吸着剤を選択す
る必要がある。本発明に用いる吸着剤としてはアンモニ
アの吸着能力に優れたものを選択する必要があり、アン
モニアは水中でアルカリ性を示すことを考慮すると、使
用する吸着剤としては構成成分に水素イオンを含む固体
酸が好ましい。
おいて、吸着剤は固体酸であり、化学構成がＨnＡlnＳi
96-nＯ192で表されることを特徴とする。吸着剤として
は活性炭、アルミナボール、人工ゼオライト、天然鉱物
など各種の多孔質体があるが、それぞれに吸着特性があ
り、吸着除去したい水中物質に合わせて吸着剤を選択す
る必要がある。本発明に用いる吸着剤としてはアンモニ
アの吸着能力に優れたものを選択する必要があり、アン
モニアは水中でアルカリ性を示すことを考慮すると、使
用する吸着剤としては構成成分に水素イオンを含む固体
酸が好ましい。
【００１３】請求項３の浄化剤は、請求項１又は２の浄
化剤において、吸着剤はＳiＯ2とＡl2Ｏ3のモル比(Ｓi
Ｏ2/Ａl2Ｏ3)が１０以上であることを特徴とする。この
吸着剤は固体酸強度が高く、アンモニアを吸着しやす
い。
化剤において、吸着剤はＳiＯ2とＡl2Ｏ3のモル比(Ｓi
Ｏ2/Ａl2Ｏ3)が１０以上であることを特徴とする。この
吸着剤は固体酸強度が高く、アンモニアを吸着しやす
い。
【００１４】請求項４の浄化剤は、請求項１乃至３のい
ずれかに記載の浄化剤において、光触媒は二酸化チタ
ン、又は表面に貴金属を蒸着した二酸化チタンであるこ
とを特徴とする。光触媒についてはエネルギーギャップ
や酸化還元電位の異なる様々な金属酸化物が存在してい
るが、光活性や酸化力などを考慮すると二酸化チタンが
好ましい。また、表面に貴金属を蒸着した二酸化チタン
では分解能力がさらに向上して好ましい。
ずれかに記載の浄化剤において、光触媒は二酸化チタ
ン、又は表面に貴金属を蒸着した二酸化チタンであるこ
とを特徴とする。光触媒についてはエネルギーギャップ
や酸化還元電位の異なる様々な金属酸化物が存在してい
るが、光活性や酸化力などを考慮すると二酸化チタンが
好ましい。また、表面に貴金属を蒸着した二酸化チタン
では分解能力がさらに向上して好ましい。
【００１５】請求項５の浄水装置は、光触媒又は請求項
１乃至４のいずれかに記載の浄化剤が上面に設けられた
濾過フィルターと、水の勢いを緩衝させて濾過フィルタ
ーの上面に水を供給する水流緩衝部と、濾過フィルター
を透過した水が貯留する貯水部と、濾過フィルター上面
に紫外線を照射する手段と、を備えたものである。
１乃至４のいずれかに記載の浄化剤が上面に設けられた
濾過フィルターと、水の勢いを緩衝させて濾過フィルタ
ーの上面に水を供給する水流緩衝部と、濾過フィルター
を透過した水が貯留する貯水部と、濾過フィルター上面
に紫外線を照射する手段と、を備えたものである。
【００１６】この浄水装置では、水流緩衝部によって勢
いの弱まった水が濾過フィルターに送られ、濾過フィル
ターを透過して粒径の大きいゴミが取り除かれる。この
とき、フィルター上面の浄化剤又は光触媒と接触して、
吸着剤には水中に溶存する無機物や有機物が吸着され
る。また、光触媒では紫外線が照射されることで酸化分
解が行われ、水中に溶存する又は吸着剤に吸着した無機
物や有機物が除去される。濾過フィルターで捕集された
有機物も光触媒によって分解される。
いの弱まった水が濾過フィルターに送られ、濾過フィル
ターを透過して粒径の大きいゴミが取り除かれる。この
とき、フィルター上面の浄化剤又は光触媒と接触して、
吸着剤には水中に溶存する無機物や有機物が吸着され
る。また、光触媒では紫外線が照射されることで酸化分
解が行われ、水中に溶存する又は吸着剤に吸着した無機
物や有機物が除去される。濾過フィルターで捕集された
有機物も光触媒によって分解される。
【００１７】請求項６の浄水装置は、請求項５に記載の
浄水装置において、水のpHを中性域に保つpH調整剤を貯
水部内の水中に浸漬したことを特徴とする。浄水装置で
は、アンモニアが亜硝酸、硝酸へ分解されていくに従っ
て被処理水のpHが酸性側に移行する。故に、貯水部の水
中にpH調整剤を浸漬することでpHを中性域に調整する。
浄水装置において、水のpHを中性域に保つpH調整剤を貯
水部内の水中に浸漬したことを特徴とする。浄水装置で
は、アンモニアが亜硝酸、硝酸へ分解されていくに従っ
て被処理水のpHが酸性側に移行する。故に、貯水部の水
中にpH調整剤を浸漬することでpHを中性域に調整する。
【００１８】請求項７の浄水装置は、請求項６に記載の
浄水装置において、pH調整剤はサンゴ石又はアルカリ金
属化合物又はアルカリ土類金属化合物であることを特徴
とする。このpH調整剤より溶出するミネラルによってpH
を中性域に保持する。
浄水装置において、pH調整剤はサンゴ石又はアルカリ金
属化合物又はアルカリ土類金属化合物であることを特徴
とする。このpH調整剤より溶出するミネラルによってpH
を中性域に保持する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明に係る浄化剤は吸着剤に光触媒を担持
したものである。吸着剤にはＳiＯ2とＡl2Ｏ3より得ら
れた固体酸で、化学的構成がＨnＡlnＳi96-nＯ192で表
されるように水素イオンを含むものを用いる。これによ
って、水中でアルカリ性を示すアンモニアを吸着するに
は好適なものとなる。また、ＳiＯ2とＡl2Ｏ3のモル比
(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)を10/1以上として得られるものであれ
ば、固体酸強度が高くなってアンモニアの吸着により好
ましい。
説明する。本発明に係る浄化剤は吸着剤に光触媒を担持
したものである。吸着剤にはＳiＯ2とＡl2Ｏ3より得ら
れた固体酸で、化学的構成がＨnＡlnＳi96-nＯ192で表
されるように水素イオンを含むものを用いる。これによ
って、水中でアルカリ性を示すアンモニアを吸着するに
は好適なものとなる。また、ＳiＯ2とＡl2Ｏ3のモル比
(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)を10/1以上として得られるものであれ
ば、固体酸強度が高くなってアンモニアの吸着により好
ましい。
【００２０】光触媒には二酸化チタン、又は表面に貴金
属を蒸着させた二酸化チタンを用いる。二酸化チタンは
光活性や酸化力などにおいて他の光触媒よりも酸化分解
能力が高い。また、二酸化チタンの表面に貴金属を蒸着
させると分解能力がさらに向上する。
属を蒸着させた二酸化チタンを用いる。二酸化チタンは
光活性や酸化力などにおいて他の光触媒よりも酸化分解
能力が高い。また、二酸化チタンの表面に貴金属を蒸着
させると分解能力がさらに向上する。
【００２１】吸着剤に光触媒を担持するには、例えばゾ
ルゲル法によって行うとよい。まず、チタニアゾル中に
顆粒状に成型した吸着剤を浸漬して引き上げ、乾燥、熱
風乾燥を行って表面のチタニアゾルをゲル化する。その
後、１５０℃以上の温度で焼成すると、本発明の浄化剤
が得られる。尚、吸着剤に光触媒を担持する方法はこれ
に限られるものではない。
ルゲル法によって行うとよい。まず、チタニアゾル中に
顆粒状に成型した吸着剤を浸漬して引き上げ、乾燥、熱
風乾燥を行って表面のチタニアゾルをゲル化する。その
後、１５０℃以上の温度で焼成すると、本発明の浄化剤
が得られる。尚、吸着剤に光触媒を担持する方法はこれ
に限られるものではない。
【００２２】本発明に係る浄水装置については後述する
第２実施例においてその詳細な構成を説明する。
第２実施例においてその詳細な構成を説明する。
【００２３】［第１実施例］第１実施例では、本発明に
係る浄化剤を用いて実際に水を浄化したときのアンモニ
ア分解能力を調べる。ここでは、吸着剤にＳiＯ2とＡl2
Ｏ3のモル比(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)が92/1の日産ガードラー
(株)製ハイシリカゼオライトを用い、光触媒にチタンキ
レート剤(松本製薬(株)製ＴＣ-２００)を用いる。ハイ
シリカゼオライトをＴＣ-２００内に浸漬して５分間よ
く撹拌し、引き上げる。常温乾燥を５分、熱風乾燥を１
００℃で１時間行った後、５００℃、２時間の条件で焼
成して浄化剤を得る。
係る浄化剤を用いて実際に水を浄化したときのアンモニ
ア分解能力を調べる。ここでは、吸着剤にＳiＯ2とＡl2
Ｏ3のモル比(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)が92/1の日産ガードラー
(株)製ハイシリカゼオライトを用い、光触媒にチタンキ
レート剤(松本製薬(株)製ＴＣ-２００)を用いる。ハイ
シリカゼオライトをＴＣ-２００内に浸漬して５分間よ
く撹拌し、引き上げる。常温乾燥を５分、熱風乾燥を１
００℃で１時間行った後、５００℃、２時間の条件で焼
成して浄化剤を得る。
【００２４】図１はこの実験に用いられる浄水装置の側
断面概略図である。貯水容器４内には浄化剤保持トレイ
３が設けられている。この保持トレイ３は底面がメッシ
ュ状になっており、各側面には径６mmの穴３１が１２個
ずつ形成されている。また、保持トレイ３内には上記浄
化剤２が入っており、被処理水１０に浸漬されている。
断面概略図である。貯水容器４内には浄化剤保持トレイ
３が設けられている。この保持トレイ３は底面がメッシ
ュ状になっており、各側面には径６mmの穴３１が１２個
ずつ形成されている。また、保持トレイ３内には上記浄
化剤２が入っており、被処理水１０に浸漬されている。
【００２５】被処理水１０は撹拌部材５によって撹拌さ
れており、保持トレイ３の穴３１及びメッシュ部を介し
て効率よく浄化剤２と接触するようになっている。ま
た、被処理水１０の水面より上方には紫外線ランプ１
((株)ＮＥＣ製の殺菌灯ＧＬ-４(４Ｗ)１本)が設けられ
ており、保持トレイ３内の浄化剤２を照射するようにな
っている。
れており、保持トレイ３の穴３１及びメッシュ部を介し
て効率よく浄化剤２と接触するようになっている。ま
た、被処理水１０の水面より上方には紫外線ランプ１
((株)ＮＥＣ製の殺菌灯ＧＬ-４(４Ｗ)１本)が設けられ
ており、保持トレイ３内の浄化剤２を照射するようにな
っている。
【００２６】被処理水１０は蒸留水３Ｌに２５％アンモ
ニア水を添加してアンモニア濃度を２０ppmに調整して
あり、水温を２５℃とする。また、浄化剤２は５ｇ用い
られており、被処理水１０をよく撹拌しながらそのアン
モニア濃度を測定した。
ニア水を添加してアンモニア濃度を２０ppmに調整して
あり、水温を２５℃とする。また、浄化剤２は５ｇ用い
られており、被処理水１０をよく撹拌しながらそのアン
モニア濃度を測定した。
【００２７】図２はこの浄水装置において時間経過に伴
うアンモニア濃度の測定結果である。尚、比較実験とし
て吸着剤(ハイシリカゼオライト)のみ５ｇを用いた場合
の測定値も併せて記録している。実験開始時は紫外線は
未照射である。アンモニアが浄化剤(又は、ハイシリカゼ
オライト)に吸着されてアンモニア濃度が一定になると
(実験開始から４時間)、紫外線の照射を開始して実験開
始より２８時間アンモニア濃度を測定した。この図によ
ると、光触媒によって吸着剤に吸着されたアンモニアが
分解されており、吸着剤の吸着量が飽和することなく、
水中のアンモニア分解除去が進んでいることが認められ
る。
うアンモニア濃度の測定結果である。尚、比較実験とし
て吸着剤(ハイシリカゼオライト)のみ５ｇを用いた場合
の測定値も併せて記録している。実験開始時は紫外線は
未照射である。アンモニアが浄化剤(又は、ハイシリカゼ
オライト)に吸着されてアンモニア濃度が一定になると
(実験開始から４時間)、紫外線の照射を開始して実験開
始より２８時間アンモニア濃度を測定した。この図によ
ると、光触媒によって吸着剤に吸着されたアンモニアが
分解されており、吸着剤の吸着量が飽和することなく、
水中のアンモニア分解除去が進んでいることが認められ
る。
【００２８】［第２実施例］第２実施例では、本発明に
係る浄水装置を用いて実際に水を浄化したときの濁度、
ＣＯＤ、ｐＨについて調べる。図３はこの実験に用いら
れる浄水装置の側断面概略図である。浄水装置本体８内
には底面に穴６１が形成されたフィルター保持トレイ６
が設けられている。この保持トレイ６には底面と平行に
濾過フィルター１１が設けられており、該濾過フィルタ
ー１１の上面には粒状の光触媒２(石原産業(株)製ＳＴ-
Ｂ１１)が撒在されている。
係る浄水装置を用いて実際に水を浄化したときの濁度、
ＣＯＤ、ｐＨについて調べる。図３はこの実験に用いら
れる浄水装置の側断面概略図である。浄水装置本体８内
には底面に穴６１が形成されたフィルター保持トレイ６
が設けられている。この保持トレイ６には底面と平行に
濾過フィルター１１が設けられており、該濾過フィルタ
ー１１の上面には粒状の光触媒２(石原産業(株)製ＳＴ-
Ｂ１１)が撒在されている。
【００２９】９は水流緩衝部であり、緩衝材９ａが入っ
ている。ポンプによって汲み上げられた被処理水は給水
口１３より水流緩衝部９へ送られ、保持トレイ６へ緩や
かに流入する。故に、濾過フィルター１１上の光触媒２
は濾過フィルター１１より脱落することがないので、光
触媒２を濾過フィルター１１上面に固着させなくてもよ
い。
ている。ポンプによって汲み上げられた被処理水は給水
口１３より水流緩衝部９へ送られ、保持トレイ６へ緩や
かに流入する。故に、濾過フィルター１１上の光触媒２
は濾過フィルター１１より脱落することがないので、光
触媒２を濾過フィルター１１上面に固着させなくてもよ
い。
【００３０】排水パイプ７は貯水容器４の底面に直立し
て設けられており、これによって浄水装置本体８内の被
処理水１０の水位は一定となる。保持トレイ６の濾過フ
ィルター１１は全体が被処理水１０に浸り、かつ保持ト
レイ６の側面上端部は被処理水１０の水位よりも高く位
置するように構成されている。このように、濾過フィル
ター１１を被処理水１０に常に浸漬し、また濾過フィル
ター１１上面では水流が生じていることから、水は光触
媒２と効率よく接触する。
て設けられており、これによって浄水装置本体８内の被
処理水１０の水位は一定となる。保持トレイ６の濾過フ
ィルター１１は全体が被処理水１０に浸り、かつ保持ト
レイ６の側面上端部は被処理水１０の水位よりも高く位
置するように構成されている。このように、濾過フィル
ター１１を被処理水１０に常に浸漬し、また濾過フィル
ター１１上面では水流が生じていることから、水は光触
媒２と効率よく接触する。
【００３１】被処理水１０の水面より上方には紫外線ラ
ンプ１((株)ＮＥＣ製の殺菌灯ＧＬ-１０(１０Ｗ)１本)
が設けられており、保持トレイ６内の光触媒２を照射す
るようになっている。また、浄水装置本体８内の排水パ
イプ７付近にはpH調整剤であるサンゴ石１２が浸漬され
ており、被処理水１０はこのサンゴ石１２と接触して排
水口から排水される。
ンプ１((株)ＮＥＣ製の殺菌灯ＧＬ-１０(１０Ｗ)１本)
が設けられており、保持トレイ６内の光触媒２を照射す
るようになっている。また、浄水装置本体８内の排水パ
イプ７付近にはpH調整剤であるサンゴ石１２が浸漬され
ており、被処理水１０はこのサンゴ石１２と接触して排
水口から排水される。
【００３２】このpH調整剤はサンゴ石の他に次のような
ものも用いることができる。即ち、迅速にpHを調整する
には水酸化カリウムなどのアルカリ金属化合物が好適で
ある。また、ゆっくり水に溶けて程よくpHを調整するに
は、炭酸マグネシウム、乳酸マグネシウムなどのアルカ
リ土類金属化合物が好適である。
ものも用いることができる。即ち、迅速にpHを調整する
には水酸化カリウムなどのアルカリ金属化合物が好適で
ある。また、ゆっくり水に溶けて程よくpHを調整するに
は、炭酸マグネシウム、乳酸マグネシウムなどのアルカ
リ土類金属化合物が好適である。
【００３３】上記浄水装置を使用して熱帯魚水槽の浄水
実験を行った。水槽には熱帯魚を３０匹、エビを１０
匹、水草を６種入れ、水温は２５〜３０℃に調整する。
また、１日に１０時間だけ１０Ｗの蛍光灯２本を使用し
て光照射を行い、飼料は２回/日の頻度で投入した。そ
して、実験開始から４０日後に浄水装置本体８内にサン
ゴ石１２を投入し、１００日間水槽の水質を調べた。
実験を行った。水槽には熱帯魚を３０匹、エビを１０
匹、水草を６種入れ、水温は２５〜３０℃に調整する。
また、１日に１０時間だけ１０Ｗの蛍光灯２本を使用し
て光照射を行い、飼料は２回/日の頻度で投入した。そ
して、実験開始から４０日後に浄水装置本体８内にサン
ゴ石１２を投入し、１００日間水槽の水質を調べた。
【００３４】図４(イ),(ロ),(ハ)は、この浄水装置を用
いた水槽において時間経過に伴う濁度、ＣＯＤ、pHの測
定結果である。尚、比較実験としてバイオ式浄化水槽に
よる測定値も併せて記録している。これによると、上記
浄水装置によって水槽水の透明度など水質維持効果が認
められる。また、pH調整剤によって水のpHが中性域に調
整されることが認められる。
いた水槽において時間経過に伴う濁度、ＣＯＤ、pHの測
定結果である。尚、比較実験としてバイオ式浄化水槽に
よる測定値も併せて記録している。これによると、上記
浄水装置によって水槽水の透明度など水質維持効果が認
められる。また、pH調整剤によって水のpHが中性域に調
整されることが認められる。
【００３５】［実施例３］第３実施例では、第１実施例
で用いた浄水装置を用いて光触媒により実際に水を浄化
したときのカルキ分解能力を調べる。ここでは、光触媒
に石原産業(株)製ＳＴ-Ｂ１１を用いる。また、被処理
水は蒸留水３Ｌに０.３％塩素水を添加して塩素濃度を
２ppmに調整してあり、水温を２５℃とする。紫外線ラ
ンプ((株)ＮＥＣ製ブラックライトＦＬ-４ＢＬ(４Ｗ)１
本)で光触媒を照射し、被処理水をよく撹拌しながら被
処理水中の残留塩素濃度を６時間測定した。
で用いた浄水装置を用いて光触媒により実際に水を浄化
したときのカルキ分解能力を調べる。ここでは、光触媒
に石原産業(株)製ＳＴ-Ｂ１１を用いる。また、被処理
水は蒸留水３Ｌに０.３％塩素水を添加して塩素濃度を
２ppmに調整してあり、水温を２５℃とする。紫外線ラ
ンプ((株)ＮＥＣ製ブラックライトＦＬ-４ＢＬ(４Ｗ)１
本)で光触媒を照射し、被処理水をよく撹拌しながら被
処理水中の残留塩素濃度を６時間測定した。
【００３６】図５はこの浄水装置において、時間経過に
伴う残留塩素濃度の測定結果である。尚、比較実験とし
て紫外線を照射するだけの場合、光触媒だけを浸漬して
光照射を行わない場合、被処理水を撹拌するだけの場合
(ブランク)についての測定値も併せて記録している。こ
の図によると、光触媒によって塩素が分解されているこ
とが確認できる。
伴う残留塩素濃度の測定結果である。尚、比較実験とし
て紫外線を照射するだけの場合、光触媒だけを浸漬して
光照射を行わない場合、被処理水を撹拌するだけの場合
(ブランク)についての測定値も併せて記録している。こ
の図によると、光触媒によって塩素が分解されているこ
とが確認できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の浄化剤
は吸着剤でアンモニアを吸着し、光触媒がそのアンモニ
アを酸化分解するので吸着剤の吸着量は飽和しない。故
に、本発明の浄化剤は吸着剤の吸着量が飽和してそれ以
上の浄水作用は得られなくなるといった問題がない。さ
らに、カルキや有機物については光触媒で酸化分解され
るので、脱カルキや水質維持にも効果がある。
は吸着剤でアンモニアを吸着し、光触媒がそのアンモニ
アを酸化分解するので吸着剤の吸着量は飽和しない。故
に、本発明の浄化剤は吸着剤の吸着量が飽和してそれ以
上の浄水作用は得られなくなるといった問題がない。さ
らに、カルキや有機物については光触媒で酸化分解され
るので、脱カルキや水質維持にも効果がある。
【００３８】請求項２の浄化剤は吸着剤として固体酸を
用いたことにより、各種吸着剤の中でも抜群のアンモニ
ア吸着性能が得られ、アンモニアの吸着効率を向上させ
ることができる。
用いたことにより、各種吸着剤の中でも抜群のアンモニ
ア吸着性能が得られ、アンモニアの吸着効率を向上させ
ることができる。
【００３９】請求項３の浄化剤は、ＳiＯ2とＡl2Ｏ3の
モル比(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)を１０以上とすることで吸着剤
の固体酸強度を高め、アンモニアに対する吸着能力をさ
らに向上させることができる。
モル比(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)を１０以上とすることで吸着剤
の固体酸強度を高め、アンモニアに対する吸着能力をさ
らに向上させることができる。
【００４０】請求項４の浄化剤は光触媒として二酸化チ
タン、又は表面に貴金属を蒸着した二酸化チタンを担持
したことから、酸化分解能力がさらに向上する。
タン、又は表面に貴金属を蒸着した二酸化チタンを担持
したことから、酸化分解能力がさらに向上する。
【００４１】請求項５の浄水装置では、水流緩衝部を設
けたことで濾過フィルターには緩やかに被処理水が流れ
る。故に、浄化剤又は光触媒を濾過フィルターに固着す
る必要がなく、簡単な構成ですむ。また、浄化剤又は光
触媒と被処理水が効率よく接触して水中の溶存物質の吸
着、酸化分解が行われやすい。さらに、光触媒が吸着剤
に吸着した無機物や有機物、及び濾過フィルターで捕集
された有機物を分解することから、吸着剤の吸着量飽和
や有機物による濾過フィルターの目詰まりが発生せず、
メンテナンスフリーとなる。
けたことで濾過フィルターには緩やかに被処理水が流れ
る。故に、浄化剤又は光触媒を濾過フィルターに固着す
る必要がなく、簡単な構成ですむ。また、浄化剤又は光
触媒と被処理水が効率よく接触して水中の溶存物質の吸
着、酸化分解が行われやすい。さらに、光触媒が吸着剤
に吸着した無機物や有機物、及び濾過フィルターで捕集
された有機物を分解することから、吸着剤の吸着量飽和
や有機物による濾過フィルターの目詰まりが発生せず、
メンテナンスフリーとなる。
【００４２】請求項６の浄水装置では特別な処理を行わ
ずにpH調整剤を浸漬しておくだけで、浄水処理中に起こ
る水のpHの酸性側への移行が防がれ、水は常に中性を保
つことができる。
ずにpH調整剤を浸漬しておくだけで、浄水処理中に起こ
る水のpHの酸性側への移行が防がれ、水は常に中性を保
つことができる。
【００４３】請求項７の浄水装置ではpH調整剤としてミ
ネラルを溶出する自然な物質を利用しているので、人体
や動物に害がなく安全である。
ネラルを溶出する自然な物質を利用しているので、人体
や動物に害がなく安全である。
【図１】第１実施例における浄化装置の側断面概略図。
【図２】第１実施例において、水中アンモニア濃度の経
時変化を示すグラフ。
時変化を示すグラフ。
【図３】本発明に係る浄化装置の一実施形態であり、第
２実施例で用いられる浄化装置の側断面概略図。
２実施例で用いられる浄化装置の側断面概略図。
【図４】第２実施例において、(イ)濁度、(ロ)ＣＯＤ、
(ハ)pHの経時変化を示すグラフ。
(ハ)pHの経時変化を示すグラフ。
【図５】第３実施例において、残留塩素濃度の経時変化
を示すグラフ。
を示すグラフ。
１ 紫外線ランプ ２ 浄化剤又は光触媒 ３ 浄化剤保持トレイ ４ 貯水容器 ５ 撹拌部 ６ フィルター保持トレイ ７ 排水パイプ ８ 浄水装置本体 ９ 水流緩衝部 ９ａ 緩衝材 １０ 被処理水 １１ 濾過フィルター １２ pH調整剤 １３ 給水口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｊ Ｃ０２Ｆ 1/32 Ｃ０２Ｆ 1/32
Claims (7)
- 【請求項１】 ＳiＯ2とＡl2Ｏ3を主成分とする吸着剤
と、該吸着剤に担持された光触媒とから成ることを特徴
とする浄化剤。 - 【請求項２】 前記吸着剤は固体酸であり、化学構成が
ＨnＡlnＳi96-nＯ192で表されることを特徴とする請求
項１に記載の浄化剤。 - 【請求項３】 前記吸着剤はＳiＯ2とＡl2Ｏ3のモル比
(ＳiＯ2/Ａl2Ｏ3)が１０以上であることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の浄化剤。 - 【請求項４】 前記光触媒は二酸化チタン、又は表面に
貴金属を蒸着した二酸化チタンであることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の浄化剤。 - 【請求項５】 光触媒又は請求項１乃至４のいずれかに
記載の浄化剤が上面に設けられた濾過フィルターと、 水の勢いを緩衝させて前記濾過フィルターの上面に水を
供給する水流緩衝部と、 前記濾過フィルターを透過した水を貯留する貯水部と、 前記濾過フィルター上面に紫外線を照射する手段と、を
備えたことを特徴とする浄水装置。 - 【請求項６】 水のpHを中性域に保つpH調整剤を前記貯
水部内の水中に浸漬したことを特徴とする請求項５に記
載の浄水装置。 - 【請求項７】 前記pH調整剤はサンゴ石又はアルカリ金
属化合物又はアルカリ土類金属化合物であることを特徴
とする請求項６に記載の浄水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05951398A JP3751147B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 浄化剤及びそれを用いた浄水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05951398A JP3751147B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 浄化剤及びそれを用いた浄水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11253931A true JPH11253931A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3751147B2 JP3751147B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=13115429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1998
- 1998-03-11 JP JP05951398A patent/JP3751147B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2006049149A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2008-05-29 | 株式会社日立製作所 | 油田随伴水中の有機物の除去方法および除去装置 |
| US7662295B2 (en) | 2004-11-05 | 2010-02-16 | Hitachi, Ltd. | Method for removing organic material in oilfield produced water and a removal device therefor |
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