JPH11343181A - Production of porous formed body, culture method, culture system and filtration system using the same porous body - Google Patents

Production of porous formed body, culture method, culture system and filtration system using the same porous body

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JPH11343181A
JPH11343181A JP30426198A JP30426198A JPH11343181A JP H11343181 A JPH11343181 A JP H11343181A JP 30426198 A JP30426198 A JP 30426198A JP 30426198 A JP30426198 A JP 30426198A JP H11343181 A JPH11343181 A JP H11343181A
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JP
Japan
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porous
substance
molded body
porous molded
organism
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30426198A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Okamoto
優 岡本
Naomi Toyohara
尚実 豊原
Tatsuaki Sato
龍明 佐藤
Yoshio Ishimori
義雄 石森
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of porous formed bodies capable of being widely used, for example, as formed bodies for water treatment or as a nutrient supply medium for the culture of aquatic organisms by floating the bodies on the surface of water, where the production method comprises mixing coal ash or incineration ash with cement to obtain a mixture and forming the mixture into porous formed bodies each having a large specific surface area, and also to provide an organism culture method, an organism culture system and a filtration system, each for use in an open system using the porous formed bodies. SOLUTION: The production method comprises: adding a hardening material, a weight-lightening material, water, or the like, to a powdery material contg. inorganic matter such as coal ash or incineration ash to mix then together and to obtain a mixture; forming the mixture into porous formed bodies; and curing the formed bodies to from the objective porous formed bodies. By depositing required substances for marine organisms on each of the porous formed bodies and placing the resulting formed bodies in the sea, the culture of marine organisms is performed, and further, the filtration of sea water, or the like, can be performed by using the porous formed bodies.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭火力発電所か
ら発生する石炭灰や焼却炉から発生する焼却灰を用い
た、地球環境改善に有用な多孔質成形体の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a porous compact useful for improving the global environment, using coal ash generated from a coal-fired power plant or incineration ash generated from an incinerator.

【0002】また、本発明は、前記多孔質成形体を用い
た生物の培養方法および培養システムに係り、例えば、
地球温暖化を防止するためのCOの固定化、再生可能
なエネルギー資源および食糧の原料等に活用できる藻類
等を大量に培養することが可能な培養方法および培養シ
ステム、ならびに前記多孔質成形体を用いた濾過システ
ムに関する。
[0002] The present invention also relates to a method and a system for culturing an organism using the porous molded body.
A culturing method and a culturing system capable of cultivating a large amount of algae and the like that can be used as immobilization of CO 2 for preventing global warming, renewable energy resources and raw materials of food, and the porous molded body And a filtration system using the same.

【0003】[0003]

【従来の技術】日本の石炭火力発電所は年間数百万トン
の石炭灰を排出しており、その約半分はセメントの原料
などとして有効利用されているが、残りは有効利用され
ないまま埋立廃棄されている。石炭灰はシリカとアルミ
ナを主成分とする微粉末であって、その成分や性状が比
較的安定しており、また有害成分が少ないので、廃棄物
の中でも有効利用に適したものである。このため、その
用途の拡大が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Coal-fired power plants in Japan emit millions of tons of coal ash annually, and about half of them are effectively used as raw materials for cement, but the rest is landfilled without being used effectively. Have been. Coal ash is a fine powder mainly composed of silica and alumina, and its components and properties are relatively stable, and there are few harmful components, so that it is suitable for effective use among wastes. For this reason, the expansion of the use is strongly desired.

【0004】また、ごみ焼却灰は石炭灰と同等の量が発
生しているにもかかわらず、石炭灰の場合とは異なっ
て、その有効利用はまだあまりなされず、埋立廃棄され
ており、その埋め立て処分場の確保が困難になりつつあ
る。ところが最近では、ごみの分別収集や、焼却灰の無
害化技術が急速に進んでおり、その結果として焼却灰の
成分や性状が安定化しつつあって、有効利用の条件が次
第に整いつつある点には注目すべきものがある。このた
め焼却灰の有効利用についても、新しい展望が開けてき
た。
[0004] In spite of the fact that the amount of incinerated ash generated is equal to that of coal ash, unlike coal ash, its effective use has not been made much yet and it has been disposed of in landfill. It is becoming difficult to secure landfill sites. Recently, however, the technology for separating and collecting garbage and detoxifying incineration ash has been rapidly advancing, and as a result, the components and properties of incineration ash have been stabilized, and the conditions for effective use have been gradually being prepared. There is something to note. This has opened up new prospects for the effective use of incinerated ash.

【0005】石炭灰の有効活用については、石炭灰にセ
メントを混合し成形して多孔質体とし、水処理用のペレ
ットを製造すること(特開平8−243578号公
報)、および石炭灰に石灰および石膏を混合して成形
し、火力発電所の排ガスの脱硫に用いる方法(特開昭6
1−209038号公報)がすでに提案されている。
[0005] For effective utilization of coal ash, cement is mixed with coal ash to form a porous body, and pellets for water treatment are produced (Japanese Patent Laid-Open No. 8-243578). And gypsum are mixed and molded to be used for desulfurization of exhaust gas from thermal power plants (Japanese Patent Laid-Open No.
Publication No. 1-209038) has already been proposed.

【0006】他方、地球温暖化やそれに伴う食糧不足、
また化石燃料の枯渇によるエネルギー不足が人類を含む
地球上の生物の存在を脅かす重大な問題として取り上げ
られており、次世紀に向けその対策は急務となってい
る。
[0006] On the other hand, global warming and accompanying food shortages,
The lack of energy due to the depletion of fossil fuels has been raised as a serious problem that threatens the existence of living things on earth, including humans, and measures are urgently needed for the next century.

【0007】上記問題に対する対策の1つとして、光合
成の能力の高い藻類にCOを固定化し、該藻類からエ
タノ一ル等の燃料や、食糧および飼料等の有用物を製造
する案が検討されてきた。しかしながら、藻類の成長に
必要なエネルギーを供給する太陽光は、地球上において
エネルギー密度が小さいために、藻類により大量のCO
を固定化するためには広大な面積が要求される。試算
によると、現在、日本で発生しているCOの全てを藻
類により固定化するためには、1000km四方もの広
大な面積が必要となる。このような広大な面積を陸上で
確保することは明らかに困難であることから、藻類の培
養を実施する場として広大な海洋が注目されている。し
かし、残念なことに海洋での大規模な培養には養分の供
給が高コストになるという難点があり、このため国内で
は陸上においてフォトリアクターを設けての研究にとど
まっている。
[0007] As one of the measures against the above-mentioned problem, a method has been studied in which CO 2 is immobilized on algae having high photosynthetic ability and fuels such as ethanol, and useful substances such as food and feed are produced from the algae. Have been. However, sunlight, which supplies the energy required for the growth of algae, has a large amount of CO2 due to the low energy density on the earth.
A large area is required to fix 2 . According to estimates, currently, in order to immobilize the algae all CO 2 occurring in Japan, it is necessary to vast areas of even 1000km square. Since it is obviously difficult to secure such a vast area on land, the vast ocean has been attracting attention as a place for culturing algae. Unfortunately, large-scale cultivation in the ocean has the disadvantage that the supply of nutrients is costly, and therefore, in Japan, research has been limited to installing photoreactors on land.

【0008】また富硝酸塩領域に鉄分を散布することに
より、−時的に微細藻類を増殖させる研究が最近、注目
を浴びるようになったが、この研究においても散布され
た鉄分は急速に海洋中に拡散してしまうため、微細藻類
を恒常的に培養するには鉄分を散布し続ける必要がある
など、実用化には課題が多いことが指摘されている。海
洋において、藻類を大量に培養するためには、藻類に対
し太陽エネルギーを供給するのはもちろんのこと、藻類
の要求する栄養分等の物質を同時に供給することが必要
である。しかしながら、藻類の要求する栄養分等の物質
を海洋に散布した場合には、多くの物質は藻類に利用さ
れないまま海洋中に拡散してしまうことから、海洋にお
いて藻類を大量に得ることができないという問題があっ
た。
[0008] Also, recently, a study of sprinkling iron in the nitrate-rich region,-a timely growth of microalgae, has attracted attention. In this study, too, the spread of iron is rapidly increasing in the ocean. It has been pointed out that there are many problems in practical use, such as the need to continuously spray iron in order to constantly culture microalgae. In order to culture algae in large quantities in the ocean, it is necessary not only to supply solar energy to the algae, but also to simultaneously supply nutrients and other substances required by the algae. However, when substances such as nutrients required by algae are sprayed into the ocean, many substances diffuse into the ocean without being used by the algae, so that a large amount of algae cannot be obtained in the ocean. was there.

【0009】また、藻類に利用されなかった物質は、海
洋中に拡散し、他の微生物の異常な増殖をもたらす危険
性があり、場合によっては赤潮等の環境破壊をもたらす
可能性を否定できないという問題もあった。
[0009] In addition, substances not used in algae may diffuse into the ocean and cause abnormal growth of other microorganisms, and in some cases, destruction of the environment such as red tide cannot be ruled out. There were also problems.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術を解決するようになされたもので、まず、大量に排
出される石炭灰や焼却灰などの無機質材料を有効に活用
するために、大量に供給可能な多孔質成形体を製造方法
を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned prior art. First, in order to effectively utilize inorganic materials such as coal ash and incinerated ash discharged in large quantities. And a method for producing a porous molded body that can be supplied in large quantities.

【0011】そして、この大量に供給される多孔質成型
体を用いて、淡水または海水中の生物体の要求する物質
を効率的に供給して、広大な水面に大規模に培養するこ
とができ、しかも環境を破壊することのない水生生物の
培養方法および培養システムを提供する。
[0011] By using the porous molded body supplied in a large amount, a substance required by living organisms in fresh water or seawater can be efficiently supplied and cultured on a vast water surface on a large scale. In addition, the present invention provides a method and system for culturing aquatic organisms without destroying the environment.

【0012】あわせてこの多孔質成形体を用いて、培養
した水生生物やその他浮遊物を濾別するための濾過シス
テムを提供する。
In addition, a filtration system for filtering cultured aquatic organisms and other suspended matters using the porous molded body is provided.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の各
課題を解決するために、鋭意研究を進めた結果、以下に
述べる方法により、解決を得るに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, they have achieved the solution by the following method.

【0014】本発明の多孔質成形体の製造方法は、無機
質を含む粉体状の材料に少なくとも硬化材と軽量化材の
うち少なくとも1種と水とを添加し混合してアルカリ性
の混合物を得る工程と、前記アルカリ性混合物を多孔質
の成形体に成形する工程と、前記成形体を養生する工程
とを具備してなることを特徴とするものである。
According to the method for producing a porous molded body of the present invention, an alkaline mixture is obtained by adding at least one of a hardening material and a lightening material and water to a powdery material containing an inorganic material and mixing. And a step of forming the alkaline mixture into a porous molded body, and a step of curing the molded body.

【0015】また本発明の多孔質成形体の製造方法は、
無機質を含む粉体状の材料に少なくとも硬化材と軽量化
材とリン化合物と水とを添加し混合してアルカリ性の混
合物を得る工程と、前記アルカリ性混合物を多孔質の成
形体に成形する工程と、および前記成形体を養生する工
程とを具備してなることを特徴とするものである。
Further, the method for producing a porous molded article according to the present invention comprises:
A step of adding and mixing at least a curing material, a weight-reducing material, a phosphorus compound, and water to a powdery material containing an inorganic material to obtain an alkaline mixture, and a step of molding the alkaline mixture into a porous molded body. , And a step of curing the molded body.

【0016】また本発明の多孔質成形体の製造方法は、
無機質を含む粉体状の材料に少なくとも硬化材と軽量化
材と水生生物培養養分と撥水剤と水とを添加し混合して
アルカリ性の混合物を得る工程と、前記アルカリ性混合
物を多孔質の成形体に成形する工程と、前記成形体を養
生する工程とを具備し、多孔質成形体の密度を1.1g
/cm3 以下とすることを特徴としている。
Further, the method for producing a porous molded article according to the present invention comprises:
Adding and mixing at least a hardening material, a lightening material, an aquatic organism culture nutrient, a water repellent, and water to a powdery material containing an inorganic material to obtain an alkaline mixture, and forming the alkaline mixture into a porous material. And a step of curing the compact, wherein the density of the porous compact is 1.1 g.
/ Cm 3 or less.

【0017】本発明の多孔質成形体の製造方法において
は、多孔質成形体を多孔質成形体よりもpHの低い水溶
液に浸漬して多孔質成形体のpH値を低める工程を具備
することが好ましい。
The method for producing a porous molded article according to the present invention may include a step of immersing the porous molded article in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded article to lower the pH value of the porous molded article. preferable.

【0018】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、無機質を含む粉体状の材料として、石炭灰およ
び焼却灰のうち少なくとも一種を含ませることが好まし
い。また本発明の多孔質成形体の製造方法においては、
硬化材として、セメントおよび水ガラスのうち少なくと
も一種を含ませることが好ましい。
In the method for producing a porous compact according to the present invention, it is preferable that at least one of coal ash and incineration ash is contained as the inorganic powdery material. In the method for producing a porous molded body of the present invention,
It is preferable to include at least one of cement and water glass as a hardening material.

【0019】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、軽量化材として、パーライトおよびシラスのう
ち、少なくとも一種を含ませることが好ましい。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, it is preferable that at least one of pearlite and shirasu is included as a weight-reducing material.

【0020】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、アルカリ性の混合物として、無機質を含む粉体
状の材料100重量部に対し、硬化材を5〜30重量
部、軽量化材を5〜40重量部および水を30〜100
重量部配合することが好ましい。 また本発明の多孔質
成形体の製造方法においては、アルカリ性の混合物とし
て、無機質を含む粉体状の材料100重量部に対し、硬
化材を5〜30重量部、軽量化材を5〜40重量部、リ
ン化合物を5〜20重量部、撥水剤を2〜20重量部お
よび水を30〜100重量部配合することが好ましい。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, as an alkaline mixture, 5 to 30 parts by weight of a hardening material and 5 to 5 parts by weight of a lightening material are added to 100 parts by weight of an inorganic powdery material. 30 to 100 parts by weight and 30 to 100 parts by weight of water
It is preferable to mix by weight. Further, in the method for producing a porous molded body of the present invention, as an alkaline mixture, 5 to 30 parts by weight of a hardening material and 5 to 40 parts by weight of a lightening material based on 100 parts by weight of a powdery material containing an inorganic substance. Parts, 5 to 20 parts by weight of a phosphorus compound, 2 to 20 parts by weight of a water repellent, and 30 to 100 parts by weight of water.

【0021】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体の養生が、100℃以上の加熱処
理であることが好ましい。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, the curing of the porous molded article is preferably a heat treatment at 100 ° C. or higher.

【0022】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体の養生は、100℃の加熱処理で
あることが好ましい。
In the method for producing a porous molded body of the present invention, the curing of the porous molded body is preferably performed by a heat treatment at 100 ° C.

【0023】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体の養生が、100℃以上の蒸気中
の加熱処理であることが好ましい。
In the method for producing a porous molded body according to the present invention, the curing of the porous molded body is preferably a heat treatment in steam at 100 ° C. or higher.

【0024】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体を多孔質成形体よりもpHの低い
水溶液に浸漬して、多孔質成形体のpH値をpH4〜9
に調整すること好ましい。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, the porous molded article is immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded article, and the pH value of the porous molded article is adjusted to pH 4 to 9.
It is preferable to adjust to.

【0025】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体を浸漬して前記多孔質成形体のp
H値を低下させるpHの低い水溶液としてリン酸を含む
水溶液を用いること好ましい。
In the method for producing a porous molded article according to the present invention, the porous molded article is dipped into
It is preferable to use an aqueous solution containing phosphoric acid as the low pH aqueous solution that lowers the H value.

【0026】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体を多孔質成形体よりもpHの低い
水溶液に浸漬する前に大気よりも低い気圧の状態に保持
して、多孔質成形体の脱気を行うこと好ましい。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, the porous molded article is maintained at a pressure lower than the atmosphere before being immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded article. It is preferable to perform deaeration of the compact.

【0027】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、多孔質成形体を前記多孔質成形体よりもpHの
低い水溶液に大気圧よりも高い圧力で浸漬すること好ま
しい。 また本発明の多孔質成形体の製造方法において
は、多孔質成形体に湿潤状態の水生生物の種を付着させ
た後、乾燥させること好ましい。
In the method for producing a porous molded body of the present invention, it is preferable that the porous molded body is immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded body at a pressure higher than the atmospheric pressure. Further, in the method for producing a porous molded body of the present invention, it is preferable that a wet aquatic species be attached to the porous molded body and then dried.

【0028】さらに本発明の多孔質成形体の製造方法に
おいては、多孔質成形体を乾燥させてから乾燥状態の水
生生物の種を付着させること好ましい。
Further, in the method for producing a porous molded article of the present invention, it is preferable that the porous molded article is dried and then a dried aquatic species is attached thereto.

【0029】本発明における無機質を含む粉体状の材料
としては、火力発電所で発生する石炭灰が好適に使用で
きる。石炭灰はほとんどが微粉末のフライアッシュであ
り、脱硫のためにカルシウムを多量に含んでいるので、
リン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸のカルシウム
塩を形成するなど好都合である。他方、ごみ焼却灰もご
みの分別収集や焼却灰の無害化技術により、有害物質を
含まなくなるなど、その品質が急速に改善され、使用に
適するようになった。
As the powdery material containing an inorganic substance in the present invention, coal ash generated in a thermal power plant can be suitably used. Since coal ash is mostly fine powder fly ash and contains a large amount of calcium for desulfurization,
It is advantageous to react with phosphate ions to form a water-insoluble calcium phosphate salt. On the other hand, waste incineration ash has been rapidly improved in quality, including no harmful substances, due to the separate collection of waste and the technology for detoxifying incineration ash, and has become suitable for use.

【0030】本発明における硬化材としては、セメン
ト、水ガラスあるいはこれらの混合物を用いることがで
きる。このうちセメントとしては、ポルトランドセメン
トなど各種セメントが使用でき、またセメントに石炭灰
を用いたセメントを使用することによって石炭灰の使用
率を高めることもできる。また、水ガラスとしては、ナ
トリウム、カリウム、リチウムあるいはこれらの混合の
アルカリ金属を含むケイ酸化合物、ゾル状のシリカを単
独あるいは混合して用いることができる。
As the hardening material in the present invention, cement, water glass or a mixture thereof can be used. Among them, various cements such as Portland cement can be used as cement, and the use rate of coal ash can be increased by using cement using coal ash for cement. As the water glass, sodium, potassium, lithium or a silicate compound containing an alkali metal of a mixture thereof, or sol-like silica can be used alone or in combination.

【0031】また本発明における軽量化材は、添加によ
って多孔質とし、比表面積を大きくするとともに、内部
に中空部を作り、成形体を軽量化するものである。
The weight-reducing material of the present invention is made porous by adding it, has a large specific surface area, and has a hollow portion therein to reduce the weight of the molded article.

【0032】本発明の軽量化材として、パーライトおよ
びシラスを用いることができる。シラスは軽石などの軽
量の火山噴出物の堆積土であり、またパーライトは真珠
岩に語源を有することからも推測されるように、内部に
中空の球殻を有する物質であって、シラスなど真珠岩と
同様な組成の原料を粉砕し、焼成して膨脹させて人工的
に製造することができる。
As the lightening material of the present invention, pearlite and shirasu can be used. Shirasu is a sediment of light-weight volcanic ejecta such as pumice, and pearlite is a substance with a hollow spherical shell inside, as inferred from its origin in pearlite. Raw materials having the same composition as rocks can be manufactured artificially by crushing, firing and expanding.

【0033】軽量化材にはこの他に空孔を有する有機材
料や軽石を用いることができる。また、各種の気泡材を
用いることもできる。
As the lightening material, an organic material having pores or pumice can be used. Also, various types of foam materials can be used.

【0034】本発明に使用される水生生物培養養分とし
て、リン分を含むものが好ましく用いられる。藻類が増
殖するにはリン分を必要とするが、海洋中でその供給が
望まれるからである。例えばリン酸アルミニウム、リン
酸ナトリウム、などを単独または混合して用いることが
できる。
As a nutrient for aquatic organism culture used in the present invention, a nutrient containing phosphorus is preferably used. This is because algae need phosphorus content to proliferate, and its supply is desired in the ocean. For example, aluminum phosphate, sodium phosphate, and the like can be used alone or in combination.

【0035】本発明に使用される撥水剤の種類は特に限
定されるものではない。例えばシリコーン樹脂が好適に
使用できる。特に水溶性のシリコーン樹脂は石炭灰など
の混合物に添加して用いるのに適している。
The type of the water repellent used in the present invention is not particularly limited. For example, a silicone resin can be suitably used. In particular, a water-soluble silicone resin is suitable to be used by being added to a mixture such as coal ash.

【0036】また、本発明の多孔質成形体の製造方法に
おいては、多孔質成形体の用途によって、活性炭粉末
や、酸化チタン、銀、銅、カテキンなどの吸着成分や殺
菌性成分などを混合段階で添加するか、成形後に付着さ
せることができる。
In the method for producing a porous molded article of the present invention, depending on the use of the porous molded article, activated carbon powder, adsorbed components such as titanium oxide, silver, copper, catechin, etc., and a bactericidal component may be mixed. Or can be applied after molding.

【0037】また本発明の多孔質成形体の製造方法にお
いては、アルカリ性の混合物の組成として無機質を含む
粉体状の材料100重量部に対し、硬化材を5〜30重
量部添加する。硬化材が5重量部より少ないと成形体の
強度が不足し、これより大きいと、石炭灰など無機質を
含む粉体状の材料の比率が小さくなって、その有効活用
の点で不利となる。また軽量化材を5〜40重量部使用
する。軽量化材が5重量部より少ないと、多孔性で比表
面積大にすることができない。また軽量化材が40重量
部より多いと、この場合も石炭灰など無機質を含む粉体
状の材料の比率が小さくなって、その有効活用の点で不
利となる。
In the method for producing a porous molded body of the present invention, 5 to 30 parts by weight of a curing agent is added to 100 parts by weight of a powdery material containing an inorganic material as an alkaline mixture. If the amount of the hardening material is less than 5 parts by weight, the strength of the molded body is insufficient. If the amount is more than 5 parts by weight, the ratio of the powdery material containing an inorganic substance such as coal ash becomes small, which is disadvantageous in terms of effective utilization. Also, 5 to 40 parts by weight of a lightening material is used. If the weight-reducing material is less than 5 parts by weight, it cannot be made porous and the specific surface area cannot be increased. If the weight-reducing material is more than 40 parts by weight, the ratio of the powdery material containing an inorganic substance such as coal ash also becomes small in this case, which is disadvantageous in terms of effective utilization.

【0038】また、軽量化材を5〜40重量部、水面に
浮遊させて用いる場合に、より望ましくは10〜40重
量部添加する。この場合に軽量化材が5重量部より少な
いと、多孔性で比表面積を大にすることができない。ま
た浮遊させることができない。また軽量化材が40重量
部より多いと、石炭灰など無機質を含む粉体状の材料の
比率が小さくなって、その有効活用の点で不利となる。
またリン化合物を天下する場合は5〜20重量部添加す
る。リン化合物がこれより少ないと養分が不足であり、
また20重量部を超えると成型体としての安定性に問題
が生じてくる。また撥水剤を用いて浮遊させる場合は2
〜20重量部、より望ましくは5〜20重量部添加す
る。撥水剤が2重量部より少ないと、長期間の浮遊を保
証する上でに問題があり、20重量部より多いと、製造
コストが高くなるなどの問題が生じてくる。
When the lightening material is used in a state of being floated on the water surface in an amount of 5 to 40 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight is added. In this case, if the weight-reducing material is less than 5 parts by weight, the specific surface area cannot be increased due to porosity. In addition, it cannot float. On the other hand, if the weight-reducing material is more than 40 parts by weight, the ratio of the powdery material containing an inorganic substance such as coal ash becomes small, which is disadvantageous in terms of effective utilization.
When the phosphorus compound is used, 5 to 20 parts by weight is added. If the phosphorus compound is less than this, nutrients are insufficient,
On the other hand, if it exceeds 20 parts by weight, a problem arises in the stability as a molded body. When floating using a water repellent, 2
-20 parts by weight, more preferably 5-20 parts by weight. If the amount of the water repellent is less than 2 parts by weight, there is a problem in assuring floating for a long time, and if the amount is more than 20 parts by weight, problems such as an increase in manufacturing cost arise.

【0039】さらに上記混合物に水を30〜100重量
部配合することによって、適度に湿潤し、成形および養
生に適した混合物を得ることができる。
Further, by mixing 30 to 100 parts by weight of water with the above mixture, it is possible to obtain a mixture which is appropriately moistened and suitable for molding and curing.

【0040】本発明で用いる混合方法、および成形方法
については特に限定されず、周知の方法から選択して用
いることができる。
The mixing method and molding method used in the present invention are not particularly limited, and can be selected from known methods.

【0041】本発明における成形した成形体の養生方法
についても特に限定されず、常温常圧養生のほか、昇温
して養生する方法を用いることができる。特に100℃
以上に昇温して養生、あるいは100℃以上の蒸気中で
の養生により、良好な硬化状態を得ることができる。
The method of curing the molded article in the present invention is not particularly limited, and a method of curing by raising the temperature in addition to normal temperature and normal pressure curing can be used. Especially 100 ° C
A good hardened state can be obtained by raising the temperature and curing in a steam at 100 ° C. or higher.

【0042】本発明においては、多孔質成形体はアルカ
リ性の成分を有し、アルカリ性のもとで成形体を成形し
養生を行っており、そのままではアルカリ性を有し、高
いpH値を有するが、これよりも低いpH値を有する水
溶液により、これを中和することによって多孔質成形体
のpH値を下げ、pH4〜9、より好ましくはpH5〜
7にすることができる。このための中和液としては例え
ばリン酸を含む水溶液を用いることができる。リン酸を
含む水溶液を用いることにより、リン酸が成形体のカル
シウムと結合して、水に難溶性のリン酸のカルシウム塩
を成形体に形成し、pH4〜9、あるいはより好ましい
pH5〜7にすることができる。
In the present invention, the porous molded body has an alkaline component, and the molded body is molded and cured under the alkalinity. The pH value of the porous molded body is lowered by neutralizing the aqueous solution with an aqueous solution having a lower pH value.
Can be 7. For this purpose, for example, an aqueous solution containing phosphoric acid can be used. By using the aqueous solution containing phosphoric acid, the phosphoric acid binds to the calcium of the molded body to form a calcium salt of phosphoric acid, which is hardly soluble in water, in the molded body, and is adjusted to pH 4 to 9, or more preferably to pH 5 to 7. can do.

【0043】なお、ここで多孔質成形体のpH値とは、
多孔質成形体600gを純水1lに浸漬し、多孔質成形
体を浸漬した水が到達するpHの平衡値で定義したもの
である。(日本粘度学会編、粘度ハンドブック第614
〜615頁の粘度のpH測定法の記載に準拠した。) また、多孔質成形体を酸性を有する水溶液によりpHを
低減する際に、多孔質成形体を前もって減圧下、例えば
70kPa以下、より望ましくは10kPa以下に保持
して脱気しておくことにより、酸性水溶液を多孔質成形
体によく浸透させることができる。また、当該酸性水溶
液を0.11MPa以上、より望ましくは0.2MPa
以上の圧力に加圧した状態で多孔質成形体に浸漬させる
ことによって、当該水溶液を多孔質成形体によく浸透さ
せることができる。これらの処置は多孔質成形体に撥水
剤が用られている場合には特に効果的である。
Here, the pH value of the porous molded body is defined as
600 g of the porous molded body is immersed in 1 liter of pure water, and is defined by an equilibrium value of pH reached by the water in which the porous molded body is immersed. (Viscosity Handbook 614, edited by The Viscosity Society of Japan
6page 615 according to the description of the method for measuring the pH of viscosity. In addition, when the pH of the porous molded body is reduced by an aqueous solution having acidity, the porous molded body is previously degassed under reduced pressure, for example, at 70 kPa or less, more preferably at 10 kPa or less, to thereby deaerate the porous molded body. The acidic aqueous solution can be well penetrated into the porous molded body. Further, the acidic aqueous solution is 0.11 MPa or more, more preferably 0.2 MPa
By immersing the porous molded body in the state where the pressure is increased to the above pressure, the aqueous solution can be sufficiently penetrated into the porous molded body. These treatments are particularly effective when a water repellent is used in the porous molded body.

【0044】本発明において製造される多孔質成形体の
サイズは、特に限定されるものではなく、その用途、使
用環境や使用環境によってそれぞれ適切な大きさに選定
することができる。
The size of the porous molded body produced in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on its use, use environment, and use environment.

【0045】本発明の製造方法によって製造された多孔
質成形体を、水生生物培養用養分供給媒体として用いる
場合に、あらかじめ、藻類などの水生生物を付着させて
おくことによって、後から水生生物の種を散布したりす
る必要がなく、好都合である。水生生物の付着のさせ方
としては、多孔質成形体に湿潤状態の水生生物を付着さ
せた後、乾燥させる方法や、多孔質成形体を乾燥させて
から乾燥状態の水生生物の種を付着させる方法を用いる
ことができる。
When the porous compact produced by the production method of the present invention is used as a nutrient supply medium for culturing aquatic organisms, aquatic organisms such as algae are attached thereto in advance, so that aquatic organisms can be recovered later. There is no need to spray seeds, which is convenient. As a method of attaching the aquatic organisms, a method of drying after attaching a wet aquatic organism to the porous molded body, or a method of attaching the species of the dried aquatic organism after drying the porous molded body. A method can be used.

【0046】次に本発明の作用について述べる。Next, the operation of the present invention will be described.

【0047】本発明においては、石炭灰などの無機物を
硬化材や軽量化材と水を含む混合物をアルカリ性の状態
で成形し養生するので、その反応により固化が進み、多
孔質で比表面積が大きい成形体を得ることができる。そ
してこの多孔質成形体は比表面積が大きいので、その吸
着面積が大きく、数多くの利用が可能である。
In the present invention, a mixture containing a hardening material or a weight-reducing material and water is formed from an inorganic substance such as coal ash in an alkaline state and cured, so that the solidification proceeds due to the reaction, resulting in a porous and large specific surface area. A molded article can be obtained. And since this porous molded object has a large specific surface area, its adsorption area is large and many uses are possible.

【0048】この多孔質成形体は軽量化材とともに撥水
剤を添加すれば、長時間安定に水に浮かせるのに有利で
ある。
If a water repellent is added to this porous molded body together with the weight-reducing material, it is advantageous for floating the water stably for a long time.

【0049】また多孔質成形体を例えばリン酸を含む溶
液で中和すれば、例えばリン酸のカルシウム塩を沈着さ
せるような形で、成形体を溶かしたり弱めたりすること
なく、多孔質成形体のpH値を低めることができる。そ
してpH値を低めた多孔質成形体は、例えば微生物の担
体や藻類培養用養分供給媒体に適し、その吸着面積が大
きいので、養分をよく吸収し、少しずつ溶け出すことに
より、長期に亘って藻類に養分を供給することができ
る。
If the porous compact is neutralized with a solution containing phosphoric acid, for example, the calcium compact of phosphoric acid is deposited without dissolving or weakening the compact without dissolving or weakening the porous compact. Can be lowered. The porous molded body having a lowered pH value is suitable for, for example, a carrier for microorganisms or a nutrient supply medium for algae culture, and has a large adsorption area, so that it absorbs nutrients well and gradually dissolves out over a long period of time. Nutrients can be supplied to algae.

【0050】本発明に係る培養方法は、生物体の存在す
る溶液より比重の小さな多孔質体に、前記生物体が要求
する物質を担持させる工程と、前記物質を担持させた多
孔質体を前記溶液に投入し、前記物質を前記溶液中に溶
出させる工程とを具備したことを特徴としている。
The culturing method according to the present invention comprises a step of supporting a substance required by the organism on a porous substance having a lower specific gravity than a solution in which the organism is present; Charging the solution and eluting the substance into the solution.

【0051】本発明に係る培養方法によれば、生物体の
存在する溶液より比重の小さな多孔質体に生物体が要求
する物質を担持させ、該物質を担持させた多孔質体を溶
液に投入して、該物質を溶液中に溶出させることによ
り、生物体に対し、該生物体の要求する物質の最適な量
を長期間に渡り供給することができるので、溶液中にお
いて、該生物体の大量培養を実現することが可能とな
る。また、生物体の要求する物質を効率的に該生物体に
供給することができるので、開放系に適用した場合であ
っても環境の破壊をほぼ防止することが可能となる。
According to the culture method of the present invention, a substance required by an organism is supported on a porous substance having a lower specific gravity than a solution in which the organism is present, and the porous substance carrying the substance is introduced into the solution. Then, by eluting the substance into the solution, an optimal amount of the substance required by the organism can be supplied to the organism over a long period of time. Large-scale culture can be realized. Further, since a substance required by a living organism can be efficiently supplied to the living organism, it is possible to substantially prevent the destruction of the environment even when applied to an open system.

【0052】また、本発明に係る培養方法は、溶液より
比重の小さな多孔質体に、前記溶液中で生存可能な生物
体および該生物体が要求する物質を担持させる工程と、
前記生物体および物質を担持させた多孔質体を前記溶液
に投入し、前記溶液中に前記生物体を放出させ、かつ前
記物質を溶出させる工程とを具備したことを特徴として
いる。
Further, the culturing method according to the present invention comprises the steps of: allowing a porous body having a lower specific gravity than a solution to carry a living organism and a substance required by the living organism in the solution;
Charging the porous body supporting the organism and the substance into the solution, releasing the organism into the solution, and eluting the substance.

【0053】本発明に係る培養方法によれば、溶液より
比重の小さな多孔質体に、該溶液中で生存可能な生物体
および該生物体が要求する物質を担持させ、該生物体お
よび物質を担持させた多孔質体を溶液に投入して、該溶
液中に該生物体を放出させ、かつ該物質を溶出させるこ
とにより、溶液中に放出させた生物体に対し、該生物体
の要求する物質の最適な量を長期間に渡り供給すること
ができるので、生物体の存在しない、あるいは該生物体
が優勢種でない溶液中において、該生物体の大量培養を
実現することが可能となる。また、生物体の要求する物
質を効率的に該生物体に供給することができるので、開
放系に適用した場合であっても環境の破壊をほぼ防止す
ることが可能となる。
According to the culturing method of the present invention, an organism capable of surviving in the solution and a substance required by the organism are supported on the porous body having a specific gravity smaller than that of the solution, and the organism and the substance are deposited on the porous body. The loaded porous body is put into a solution, the organism is released into the solution, and the substance is eluted, so that the organism released into the solution requires the organism. Since the optimal amount of the substance can be supplied over a long period of time, it is possible to realize large-scale culture of the organism in a solution in which the organism does not exist or the organism is not the predominant species. Further, since a substance required by a living organism can be efficiently supplied to the living organism, it is possible to substantially prevent the destruction of the environment even when applied to an open system.

【0054】さらに、本発明に係る培養方法は、海水よ
り比重の小さな多孔質体に、海洋中に生存する生物体が
要求する物質を担持させる工程と、前記物質を担持させ
た多孔質体を前記海洋に投入し、前記海洋中に前記物質
を溶出させる工程とを具備したことを特徴としている。
Further, the culturing method according to the present invention comprises a step of supporting a substance required by living organisms living in the ocean on a porous body having a specific gravity lower than that of seawater, and a step of supporting the porous body carrying the substance. Introducing the substance into the ocean and eluting the substance into the ocean.

【0055】本発明に係る培養方法によれば、海水より
比重の小さな多孔質体に、海洋中に生存する生物体が要
求する物質を担持させ、該物質を担持させた多孔質体を
海洋に投入して海洋中に該物質を溶出させることによ
り、海洋中の生物体に対し、該生物体の要求する物質の
最適な量を長期間に渡り供給することができるので、海
洋において、該生物体の大量培養を実現することが可能
となる。また、生物体の要求する物質を効率的に該生物
体に供給することができるので、海洋の環境破壊をほぼ
防止することが可能となるまた、本発明に係る培養シス
テムは、海洋中に生存する生物体が要求する物質を前記
海洋中で溶出するよう担持し、前記海洋を構成する海水
より比重の小さな多孔質体と、前記多孔質体を前記海洋
に投入する手段とを具備したことを特徴としている。
According to the culture method of the present invention, a substance required by living organisms living in the ocean is supported on the porous body having a specific gravity lower than that of seawater, and the porous body supporting the substance is mounted on the ocean. By introducing the substance into the ocean to elute it, an optimal amount of the substance required by the organism can be supplied to living organisms in the ocean over a long period of time. It is possible to realize mass culture of the body. In addition, since a substance required by an organism can be efficiently supplied to the organism, it is possible to substantially prevent marine environmental destruction. A substance required by living organisms to be eluted in the ocean, and a porous body having a smaller specific gravity than seawater constituting the ocean; and a means for introducing the porous body into the ocean. Features.

【0056】本発明に係る培養システムによれば、海洋
中に生存する生物体が要求する物質を海洋中で溶出する
よう担持し、海洋を構成する海水より比重の小さな多孔
質体と、該多孔質体を海洋に投入する手段とを具備した
ことにより、該多孔質体を海洋中に投入して、海洋中の
生物体に対し、該生物体の要求する物質の最適な量を長
期間に渡り供給することができるので、海洋において、
該生物体の大量培養を実現することが可能となる。ま
た、生物体の要求する物質を効率的に該生物体に供給す
ることができるので、海洋の環境破壊をほぼ防止するこ
とが可能となる。本発明において、溶液とは、生物体の
存在が許容されるとともに、その自己再生産を可能とす
る組成を備えた液体であれば特に限定はされず、例え
ば、人工あるいは天然の海水や陸水、各種の微生物、細
胞および胚等の培養に適用される培養液等を挙げること
ができる。また、溶液には、必要に応じて、培養を要す
る生物体以外の生物体の生存または増殖を抑制する抗生
物質等の物質を添加し、該培養を要する生物体を保護し
て培養効率を高めることもできる。また、溶液の温度、
水素イオン濃度、溶存ガスの組成・分圧および光条件等
は、培養する生物体の生存条件等に鑑みて適宜選択すれ
ばよい。
According to the culture system of the present invention, a porous body having a specific gravity smaller than that of seawater constituting the ocean, carrying a substance required by living organisms living in the ocean so as to be eluted in the ocean, Means for introducing the porous body into the ocean, whereby the porous body is introduced into the ocean and the optimum amount of the substance required by the organism in the ocean is provided for a long time. In the ocean,
It is possible to realize mass culture of the organism. Further, since a substance required by a living organism can be efficiently supplied to the living organism, it is possible to substantially prevent the environmental destruction of the ocean. In the present invention, the solution is not particularly limited as long as it is a liquid having a composition that permits the existence of a living organism and enables self-reproduction, and includes, for example, artificial or natural seawater and inland water. And a culture solution applied to culture of various microorganisms, cells, embryos and the like. Further, if necessary, a substance such as an antibiotic that suppresses the survival or growth of an organism other than the organism requiring culture is added to the solution to protect the organism requiring culture and enhance the culture efficiency. You can also. Also, the temperature of the solution,
The hydrogen ion concentration, the composition and partial pressure of the dissolved gas, the light conditions, and the like may be appropriately selected in consideration of the living conditions of the organism to be cultured.

【0057】ここで、生物体とは、自己再生産を基本的
な属性とし、細胞構造、調節性、物質代謝および修復能
力等の特性を備えた生命体を示している。このような生
物体としては、例えば、各種のウイルス、微生物、植
物、動物、胚、植物細胞および動物細胞等を挙げること
ができ、上述したように、エタノ一ル等の燃料や、食糧
および飼料等の有用物を製造可能であるという観点から
は、例えば、光合成の能力に優れる藻類、特に、微細藻
類等に代表される独立栄養生活をする植物を好適に挙げ
ることができる。藻類は、光合成に過程において酸素を
放出する生物から有胚植物を除いたものと定義すること
ができ、藍藻類、紅藻類、灰色藻類、クリプト藻類、渦
鞭藻類、黄金色藻類、珪藻類、褐藻類、黄緑藻類、ハプ
ト藻類、ラフィド藻類、ボーケリア藻類、ミドリムシ藻
類、プラシノ藻類、緑藻類および車軸藻類等を挙げるこ
とができる。なお、生物体は、通常、天然に存在するも
のを利用することができるが、使用目的等の要請に応じ
て、各種の変異体を用いることも可能である。さらに、
遺伝子工学の手法を適用して遺伝子組換えが施された生
物体を用いることも可能であるが、この場合には、生態
系を破壊する恐れがないように十分な確認をとるのはい
うまでもない。
Here, the organism refers to a living organism having self-reproduction as a basic attribute and having characteristics such as cell structure, regulation, substance metabolism, and repair ability. Examples of such organisms include various viruses, microorganisms, plants, animals, embryos, plant cells, animal cells, and the like. As described above, fuels such as ethanol, food and feed From the viewpoint that useful substances such as the above can be produced, for example, algae excellent in photosynthetic ability, in particular, plants that undergo autotrophic life represented by microalgae and the like can be preferably mentioned. Algae can be defined as those excluding embryonic plants from organisms that release oxygen in the process of photosynthesis. Brown algae, yellow green algae, hapto algae, rafid algae, Boqueria algae, euglena, prasino algae, green algae, axle algae and the like can be mentioned. In addition, as a living organism, a naturally occurring organism can be usually used, but various mutants can be used according to a request such as a purpose of use. further,
It is possible to use organisms that have been genetically modified by applying genetic engineering techniques.However, in this case, it is needless to say that sufficient confirmation is made so that there is no danger of destroying the ecosystem. Nor.

【0058】また、多孔質体としては、後述する物質を
担持するとともに、海水等の溶液より比重が小さく、該
溶液中において担持した物質を溶出する特性を備えたも
のであれば特に限定されず、安価で大量生産が可能であ
ることから、例えば、活性炭や、現在大量に廃棄されて
いる石炭灰を主成分として造粒したものを好適に用いる
ことができる。また、多孔質体は、生物体の高効率の培
養を達成するために、培養する生物体の必要とする物質
を海水等の溶液中より吸着したり、自身より生物体の培
養を阻害する物質を溶液中に溶出しないといった特性を
も備えていることが望ましい。この点に鑑みてみれば、
シリカおよびアルミナを主成分とする比較的均質な微細
紛で、重金属等の生体や環境等に有害となる成分は少な
く、さらに表面をコーティングする等の対策を施すこと
によって、上記成分の吸着および溶出をほぼ防止可能で
ある石炭灰を多孔質体として用いることがより望まし
い。石炭灰を原料の1つとして製造される多孔質体は、
金型を用いたプレスや押し出し成形等により容易に形成
することができ、例えば、火力発電所の排ガスの脱硫装
置に適用されていることから入手は容易であり経済性に
も優れたものである。さらに、石炭灰は、現在、年間数
百万トンが埋立廃棄されており、廃棄物の有効利用と埋
立処分場の延命化にも役立つという利点をも有してい
る。なお、多孔質体の粒径、孔の径および孔の密度等
は、培養の対象となる生物体の種類、溶液の組成、培養
条件、多孔質体に担持させた物質、該物質の溶液への溶
出量、溶出速度および該物質の溶出が認められるべき期
間等に応じて適宜設定される。また、多孔質体の粒径、
孔の径および孔の密度等は、一定の期間の後、多孔質体
が溶液を吸収する等して溶液中に沈降するように制御す
ることも可能である。一定の期間の後、溶液中に多孔質
体が沈降するよう構成することで、多孔質体を海洋等の
広範囲に渡って投入した場合であっても、多孔質体の回
収に要するエネルギーを抑制することができる。この場
合、多孔質体の主要な構成成分を、例えば、上記石炭灰
としておくことで、海洋等の環境の汚染をほぼ防止する
ことができる。
The porous body is not particularly limited as long as it supports the substance described below, has a specific gravity smaller than that of a solution such as seawater, and has a property of eluting the carried substance in the solution. Since mass production is possible at low cost, for example, activated carbon or coal ash that is currently being disposed of in large quantities and granulated with the main component can be suitably used. In addition, the porous body is a substance that adsorbs a substance required by the organism to be cultured from a solution such as seawater or inhibits the cultivation of the organism by itself in order to achieve highly efficient culture of the organism. It is also desirable to have such a property that does not elute into the solution. In light of this,
A relatively homogeneous fine powder mainly composed of silica and alumina, with few components harmful to living organisms and the environment such as heavy metals, and by taking measures such as coating the surface, adsorption and elution of the above components It is more desirable to use coal ash, which can substantially prevent the occurrence of the ash, as the porous body. The porous body produced using coal ash as one of the raw materials is
It can be easily formed by pressing or extrusion using a mold, and is easily available and economical because it is applied to, for example, an exhaust gas desulfurization device of a thermal power plant. . In addition, coal ash is currently disposed in landfills in the millions of tons annually, and has the advantage of helping to effectively use waste and extend the life of landfills. In addition, the particle diameter of the porous body, the diameter of the pores, the density of the pores, etc. are determined by the type of the organism to be cultured, the composition of the solution, the culture conditions, the substance carried on the porous body, and the solution of the substance. Is appropriately set according to the elution amount, elution rate, and the period in which elution of the substance should be observed. Also, the particle size of the porous body,
The pore diameter, pore density, and the like can be controlled so that the porous body sinks into the solution after a certain period of time, for example, by absorbing the solution. By configuring the porous body to settle in the solution after a certain period, even if the porous body is introduced over a wide area such as the ocean, the energy required for recovery of the porous body is suppressed. can do. In this case, the main component of the porous body is, for example, the above-mentioned coal ash, thereby substantially preventing pollution of the environment such as the ocean.

【0059】また、多孔質体に生物体が要求する物質を
担持させる方法としては、例えば、該物質を含有する溶
液中に多孔質体を浸漬させておき、一定の期間が経過し
た後、多孔質体を該溶液から取り出して乾燥させる方法
を挙げることができる。また、多孔質体を製造する際
に、多孔質体を構成する物質と生物体が要求する物質と
を混合しておき、この混合物から多孔質体を製造する方
法によっても得ることができる。このとき、多孔質体に
担持させる物質が、例えば、生体触媒等の生理活性物質
である場合には、該物質の生理活性が失活しないよう十
分慎重な操作を行う。また、必要に応じて、生物体が要
求する物質をマイクロカプセル等に封入したり、他の担
体に担持させ、これを多孔質体に担持させるようにして
もよい。さらに、多孔質体には、生物体が要求する物質
を複数組み合わせて担持させるようにしてもよい。ま
た、多孔質体には、生物体が要求する物質の他に、該生
物体、該生物体の卵および胚等をさらに担持させること
もできる。多孔質体を海洋等の開放系に投入した場合に
は、培養の対象となる生物体が優勢種でない可能性があ
り、このような場合には、生物体を高効率に培養できな
い恐れがある。また、培養液等の人工環境下では溶液中
に生物体が存在しない場合が多いので、溶液に対し生物
体を接種する必要がある。生物体が要求する物質の他
に、該生物体、該生物体の卵および胚等を多孔質体にさ
らに担持させることで、上記問題を解消し、高効率に生
物体を培養することが可能となる。
As a method of supporting a substance required by an organism on the porous body, for example, the porous body is immersed in a solution containing the substance, and after a certain period of time, the porous body is immersed in the solution. A method of removing the substance from the solution and drying it. In addition, when producing a porous body, a substance constituting the porous body and a substance required by an organism can be mixed, and the porous body can be produced from the mixture. At this time, when the substance to be supported on the porous body is a physiologically active substance such as a biocatalyst, a sufficiently careful operation is performed so that the physiological activity of the substance is not deactivated. If necessary, the substance required by the living organism may be encapsulated in a microcapsule or the like, or may be carried on another carrier, and may be carried on a porous body. Further, a plurality of substances required by living organisms may be supported on the porous body in combination. Further, in addition to the substances required by the organism, the porous body may further carry the organism, eggs and embryos of the organism, and the like. When the porous body is introduced into an open system such as the ocean, the organism to be cultured may not be the predominant species, and in such a case, the organism may not be cultured with high efficiency. . In addition, under an artificial environment such as a culture solution, there are many cases where no organism is present in the solution, and therefore, it is necessary to inoculate the solution with the organism. In addition to the substances required by the organism, the organism, eggs and embryos of the organism, and the like are further supported on the porous body, so that the above problem can be solved and the organism can be cultured with high efficiency. Becomes

【0060】さらに、多孔質体より、該多孔質体に担持
させた物質を溶液中に溶出させるには、上述したように
多孔質体を設定して該物質を担持させることにより、多
孔質体を溶液に投入するだけで十分である。しかしなが
ら、多孔質体から溶出する物質の量や流出速度を制御す
るために、例えば、多孔質体には生物体が要求する物質
を生成する物質を担持させておき、溶液中に多孔質体を
投入した後、必要な時期に該物質と反応して生物体の要
求する物質を生成する物質を投入して、溶液中に生物体
が要求する物質を生成させるように構成してもよい。な
お、多孔質体は海水等の溶液より比重が軽いため、多孔
質体に担持された物質が該溶液中に溶出する際には、溶
液の表層部から溶出することになるが、生物体の垂直方
向に関する存在状態を予め確認しておき、該生物体の存
在する領域に最適な濃度の該物質が到達するように制御
しておけば、溶液の表層部に存在する生物体のみなら
ず、底性の生物体にたいしても該物質を供給することは
十分可能である。
Further, in order to elute the substance carried on the porous body from the porous body into the solution, the porous body is set and loaded with the substance as described above. It is sufficient to charge the solution. However, in order to control the amount and outflow rate of the substance eluted from the porous body, for example, a substance that generates a substance required by the organism is supported on the porous body, and the porous body is placed in a solution. After the introduction, a substance that reacts with the substance at a necessary time to produce a substance required by the organism may be introduced to generate a substance required by the organism in the solution. Since the porous body has a lower specific gravity than a solution such as seawater, when the substance carried on the porous body elutes into the solution, the substance is eluted from the surface layer of the solution. If the presence state in the vertical direction is confirmed in advance and controlled so that the optimal concentration of the substance reaches the region where the organism is present, not only the organism existing on the surface layer of the solution, It is quite possible to supply the substance to even the bottom organisms.

【0061】また、生物体が要求する物質としては、
1)食物や太陽光からのエネルギーの獲得、2)外部か
ら摂取した栄養素の、生体構造の部分品や生体高分子合
成のための前駆体への変換、3)これらの構成物質を用
いた蛋白質、核酸および脂質等の各種生体成分の合成、
4)細胞が必要とする種々の生理活性物質の合成と分
解、を目的とする代謝活性に作用し、生物体の自己再生
産を促進する物質を挙げることができ、例えば、該代謝
の経路上に存在する物質やその前駆体、および種々の生
理活性物質等を挙げることができる。
The substances required by living organisms include:
1) Acquisition of energy from food and sunlight. 2) Conversion of nutrients taken from outside into biological structural components and precursors for biopolymer synthesis. 3) Proteins using these constituents. Synthesis of various biological components such as nucleic acids and lipids,
4) Substances that act on metabolic activity for the purpose of synthesizing and decomposing various physiologically active substances required by cells and promote self-reproduction of organisms. And its precursors, and various physiologically active substances.

【0062】ところで、海洋において、藻類を培養する
場合、藻類の増殖に必要な栄養素として不可欠な物質
は、窒素、リンおよびカリウム等であるが、一般に、カ
リウムは海水中に大量に存在することから改めて供給す
る必要はない。さらに、葉緑素等を構成する成分である
ことから、藻類の増殖には必要な栄養素として鉄も要求
される。そこで、この場合には、通常、生物体の要求す
る物質はリンおよび鉄と考え、これを多孔質体に担持さ
せて該多孔質体を海洋に投入する。なお、上記リンや鉄
は、海洋等の溶液中で、生物体の利用しやすい形態をと
ることが望ましく、例えば、各種のイオンや錯体等の形
態をとるものであってもよい。
When culturing algae in the ocean, substances essential as nutrients necessary for the growth of the algae are nitrogen, phosphorus, potassium, and the like. Generally, potassium is present in a large amount in seawater. There is no need to supply again. Furthermore, since it is a component constituting chlorophyll and the like, iron is also required as a necessary nutrient for the growth of algae. Therefore, in this case, usually, the substances required by the living organisms are considered to be phosphorus and iron, and the substances are carried on the porous body and the porous body is introduced into the ocean. In addition, it is desirable that the above-mentioned phosphorus and iron are in a form easy to use for living organisms in a solution such as the sea, and may be in the form of various ions and complexes.

【0063】さらに、藻類等の生物体を構成する成分
は、培養温度や培養時に与える物質により調整すること
が可能である。例えば、藻類を培養する場合、窒素条件
を一般的な濃度に保つと、藻類の主要構成成分の割合
は、炭水化物:脂肪酸:蛋白質として、20:15:6
5程度になる。一方、上記条件より窒素のみを欠乏させ
た場合には、藻類の主要構成成分の割合は、炭水化物:
脂肪酸:蛋白質として、70:10:20程度となり、
培養時に窒素分が少ないと炭水化物の生成が多く、蛋白
質の生成が少なくなる傾向がある。ところで、海洋性の
微生物の大量発生、いわゆる赤潮は、主に沿岸部におけ
る窒素やリン等の過多に伴う動物性プランクトンの大量
発生による。赤潮が発生すると、その水域での動物性プ
ランクトンの呼吸によって溶存酸素濃度が著しく減少し
魚介類が大量に死滅する。上述したように、特に藻類に
おいては、培養環境中において窒素分が少ないと蛋白質
の生成が制限されるため、藻類を捕食する動物性プラン
クトンの増殖が抑制される。また、動物性プランクトン
の増殖が抑制されることで、海洋中の酸素消費量は抑制
される。したがって、本発明を海洋等の開放系に適用し
た場合には、培養環境中(海洋中)における窒素分の供
給を低減することによって赤潮を抑制することができ
る。
Further, the components constituting the organism such as algae can be adjusted by the culturing temperature or the substance to be given during the culturing. For example, when culturing algae, if nitrogen conditions are maintained at a general concentration, the ratio of the main constituent components of the algae is 20: 15: 6 as carbohydrate: fatty acid: protein.
It will be about 5. On the other hand, when only nitrogen is depleted under the above conditions, the ratio of the main constituent components of the algae is reduced to the carbohydrate:
Fatty acid: about 70:10:20 as protein,
If the nitrogen content is low during culturing, carbohydrate production tends to increase, and protein production tends to decrease. By the way, mass production of marine microorganisms, so-called red tide, is mainly caused by mass production of zooplankton due to excessive nitrogen and phosphorus in the coastal area. When a red tide occurs, the dissolved oxygen concentration decreases remarkably due to the respiration of zooplankton in the water area, and large quantities of fish and shellfish die. As described above, especially in algae, when the nitrogen content is low in the culture environment, the production of proteins is restricted, and the growth of zooplankton that feeds on the algae is suppressed. In addition, the suppression of the growth of zooplankton suppresses the consumption of oxygen in the ocean. Therefore, when the present invention is applied to an open system such as the ocean, the red tide can be suppressed by reducing the supply of nitrogen in the culture environment (in the ocean).

【0064】また、特に、藻類を回収して一時的に保管
する場合にも、藻類の構成成分中の蛋白質を減少させて
おけば、藻類の腐食に伴う硫化水素やアンモニア等のガ
スの発生量を抑制できるためより保存に適することにな
る。さらに、藻類から発酵によりエタノ一ルを製造する
場合、当然ながら、藻類の構成成分中の炭水化物が多い
方がエタノールの製造量が多くなる。
In particular, when algae are collected and stored temporarily, if the protein in the constituents of the algae is reduced, the amount of gas such as hydrogen sulfide and ammonia generated by the corrosion of the algae can be reduced. Is more suitable for preservation. Furthermore, when ethanol is produced from algae by fermentation, naturally, the production amount of ethanol increases as the amount of carbohydrate in the components of the algae increases.

【0065】したがって、生物体の培養時には、生物体
の培養目的や環境に対する影響に応じて培養条件を適宜
設定することが望ましく、例えば、藻類の大量培養時に
は、一般に、培養条件下における窒素分を制限すること
が好ましい。すなわち、藻類を培養する場合には、多孔
質体より供給する物質としてリンおよび鉄を主として選
択し窒素は必要最小限に止める。さらに、藻類の中に
は、窒素を固定する種も存在しており、たとえ培養対象
とする藻類に窒素固定能がなくとも、窒素固定に関わる
構造遺伝子や調節遺伝子等を遺伝子工学的な手法によ
り、窒素固定能を備えていない藻類に組み込むことも可
能であり、この場合には、培養環境中に新たに窒素分を
供給する必要もない。
Therefore, when culturing an organism, it is desirable to appropriately set the culturing conditions in accordance with the purpose of culturing the organism and the effect on the environment. For example, when a large amount of algae is cultured, the nitrogen content under the culturing conditions is generally reduced. It is preferable to limit. That is, when culturing algae, phosphorus and iron are mainly selected as substances supplied from the porous body, and nitrogen is kept to a minimum. In addition, some species of algae fix nitrogen.Even if the algae to be cultured do not have nitrogen-fixing ability, structural genes and regulatory genes related to nitrogen fixation are genetically engineered. Alternatively, it can be incorporated into algae having no nitrogen fixing ability, and in this case, it is not necessary to supply a new nitrogen component to the culture environment.

【0066】また、生物体が要求する物質を担持させた
多孔質体を海洋等の溶液中に投入する方法としては、例
えば、溶液の表層部を構成する所定の領域に多孔質体を
連続的あるいは間欠的に投入する方法や、溶液の表層部
全体に対し多孔質体を連続的あるいは間欠的に投入する
方法を挙げることができる。また、生物体が要求する物
質を担持させた多孔質体を海洋等の溶液中に投入する手
段としては、船等の移動体より散布する手段や、沿岸部
より人力あるいはロボットを用いて投入する手段を挙げ
ることができる。また、培養細胞等の培養に適用する場
合には、培養液中に人力あるいはロボットを用いて多孔
質体を投入する手段を挙げることができる。いずれにし
ても、多孔質体が溶液に対し確実に投入されるのであれ
ば、投入する方法およびそれを具現化する手段は何ら限
定されるものではない。
As a method for introducing a porous body carrying a substance required by an organism into a solution such as the ocean, for example, the porous body is continuously placed in a predetermined region constituting a surface layer of the solution. Alternatively, there may be mentioned a method of intermittently charging, or a method of continuously or intermittently charging the porous body to the entire surface portion of the solution. As a means for introducing a porous body carrying a substance required by an organism into a solution such as the ocean, a means for spraying from a moving body such as a ship, or a means for manually or a robot from a coastal area is used. Means can be mentioned. In addition, when the present invention is applied to culture of cultured cells or the like, a means for introducing a porous body into a culture solution using human power or a robot can be used. In any case, as long as the porous body is surely charged into the solution, the method of charging and the means for realizing the method are not limited at all.

【0067】また、本発明においては、多孔質体を投入
した海域を、該海域中に生物体が隔離されるよう遮蔽す
る手段をさらに設けることができる。海洋において藻類
等の生物体を培養する場合、培養された生物体は海流や
拡散によって広範囲に散逸し、その回収に困難を伴うば
かりか、生活水域や漁業水域等、生物体の散逸が防止さ
れるべき海域にまで広がる可能性がある。したがって、
藻類等の生物体を培養する海域の周囲にフェンス等を設
けることで、上記可能性を解消することができる。な
お、このフェンスはオイルフェンス程度の簡単なもので
よく、海流や台風等によって流されないよう、該フェン
スは、例えば、アンカーによって海底に対し拘束される
ようにすればよい。また、藻類等の生物体は、多孔質体
により上記物質の供給がない限り容易に増殖しないの
で、万一、フェンスから生物体が流出した場合にも大規
模な増殖を起こすことは有り得ない。
Further, in the present invention, a means for shielding the sea area into which the porous body is charged so that living organisms are isolated in the sea area can be further provided. When culturing organisms such as algae in the ocean, the cultivated organisms are widely dissipated by ocean currents and diffusion, which not only makes recovery difficult, but also prevents the escape of organisms such as living waters and fishing waters. There is a possibility that it will spread to the sea area that should be. Therefore,
By providing a fence or the like around the sea area where an organism such as algae is cultured, the above possibility can be eliminated. The fence may be as simple as an oil fence, and the fence may be restrained to the seabed by, for example, an anchor so as not to be swept away by ocean currents or typhoons. In addition, organisms such as algae are not easily proliferated unless the above-mentioned substance is supplied by the porous body. Therefore, even if the organisms flow out of the fence, large-scale proliferation cannot occur.

【0068】なお、本発明においては、海洋等の溶液の
温度、水素イオン濃度、溶存気体の組成、溶存気体の量
および溶液の組成等を培養中にモニタしておき、必要に
応じて、生物体の代謝活性が最大となるように培養環境
を整備することで、より確実かつ高効率に生物体の培養
を実現できることはいうまでもない。
In the present invention, the temperature, the hydrogen ion concentration, the composition of the dissolved gas, the amount of the dissolved gas, the composition of the solution, etc. of the solution in the ocean or the like are monitored during the cultivation, and if necessary, the biological Needless to say, by preparing a culture environment so that the metabolic activity of the body is maximized, it is possible to more reliably and efficiently culture the organism.

【0069】本発明の濾過システムは、プランクトンを
含む淡水または海水を石炭灰または焼却灰を原料のー成
分とした多孔質体を濾過材として濾過する工程を有する
ことを特徴とするものである。
[0069] The filtration system of the present invention is characterized in that it has a step of filtering as a filtering material a porous body using freshwater or seawater containing plankton as a component of coal ash or incinerated ash as a raw material.

【0070】本発明の濾過システムにおいては、プラン
クトンを含む淡水または海水を濾過した後の濾過材とプ
ランクトンとを脱水処理する工程を有することが好まし
い。また本発明の濾過システムにおいては、石炭灰また
は焼却灰を原料成分のーつとした多孔質体を養分供給ぺ
レットとして、淡水または海水に浮遊させて微細藻類を
培養した後、前記微細藻類を含む前記ぺレットを回収す
る工程および前記ぺレットを濾過材として、前記微細藻
類を培養した淡水または海水を濾過する工程を有するこ
とが好ましい。
[0070] The filtration system of the present invention preferably has a step of dewatering the plankton and the filtering material after filtering fresh water or seawater containing plankton. Further, in the filtration system of the present invention, the microalgae are cultivated by suspending the microalgae in fresh water or seawater as a nutrient supply pellet using a porous body made of coal ash or incinerated ash as a raw material component, and then including the microalgae. Preferably, the method further includes a step of collecting the pellet and a step of filtering fresh water or seawater in which the microalgae are cultured using the pellet as a filtering material.

【0071】さらに本発明の濾過システムは、固形成分
を含む液体から固形成分を分離する手段として石炭灰ま
たは焼却灰を原料のーつとした多孔質体を濾材を用いる
ことを特徴とするものである。
Further, the filtration system of the present invention is characterized in that as a means for separating a solid component from a liquid containing a solid component, a porous material made of coal ash or incinerated ash is used as a filter medium. .

【0072】このように、本発明において、石炭灰また
は焼却灰を原料成分のーつとした多孔質成形体は、水生
生物の培養に用いることができるほかに、培養された水
生生物を濾別して水分を濾過するシステムに用いること
ができる。
As described above, in the present invention, the porous molded body using coal ash or incinerated ash as a raw material component can be used for cultivation of aquatic organisms, and the cultured aquatic organisms can be filtered to remove water. Can be used for a filtration system.

【0073】[0073]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を実施例
に基づき、具体的に述べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be specifically described based on examples.

【0074】(実施の形態1)図1に示す製造工程に従
って、多孔質成形体を製造した。無機材料として石炭灰
を選び、これに硬化材としてケイ酸ナトリウムまたはセ
メントを用い、軽量化材にパーライトを用いて、これら
を水と混合し、押し出し成形機で直径5mm、長さ5m
mに成形後、120℃の蒸気で24時間養生した、その
後、リン酸ナトリウム水溶液に24時間浸漬してPHを
調整した。
(Embodiment 1) A porous molded body was manufactured according to the manufacturing process shown in FIG. Using coal ash as an inorganic material, using sodium silicate or cement as a hardening material, using pearlite as a lightening material, mixing these with water, and extruding a machine with a diameter of 5 mm and a length of 5 m.
After molding to m, it was cured with steam at 120 ° C. for 24 hours, and then immersed in an aqueous sodium phosphate solution for 24 hours to adjust the pH.

【0075】こうして製造した多孔質成形体における硬
化材の添加量と成形体の圧縮強度の関係を図2に示す。
図2から、硬化材の量と共に圧縮強度が高くなり、運搬
などで望ましい圧縮強度を10kg/cm2 以上とする
と、この圧縮強度10kg/cm2 以上を得るには、石
炭灰100重量部に対し、硬化材の添加量を5重量部以
上にする必要があることがわかる。
FIG. 2 shows the relationship between the amount of the hardening material added and the compressive strength of the molded article in the porous molded article thus produced.
From Figure 2, the compressive strength with the amount of hardener is increased, when the desired compressive strength, etc. transportation and 10 kg / cm 2 or more, to obtain the compressive strength 10 kg / cm 2 or more, with respect to coal ash 100 parts by weight It can be seen that the addition amount of the curing agent needs to be 5 parts by weight or more.

【0076】さらに図3はこのようにして製造した多孔
質成形体における軽量化材の添加量と成形体の密度およ
び比表面積の関係のー例を示す。
FIG. 3 shows an example of the relationship between the amount of the lightening material added and the density and specific surface area of the molded article in the porous molded article thus produced.

【0077】図3には軽量化材の添加によって、比表面
積を急激に高めることができることが明瞭に示されてい
る。成形体の比表面積は軽量化材の添加量のほかに、他
の構成成分の種類や量を選ぶことによっても大きくでき
る。
FIG. 3 clearly shows that the specific surface area can be sharply increased by adding a lightening material. The specific surface area of the molded body can be increased by selecting the type and amount of other components in addition to the amount of the lightening material.

【0078】以上により、比表面積が大きく、微小生物
の担体や濾過材に好適な多孔質成形体を製造できた。
As described above, a porous molded body having a large specific surface area and suitable as a carrier for micro-organisms and a filter material could be produced.

【0079】(実施の形態2)図4に示す製造工程に従
って、多孔質成形体を製造した。無機材料として石炭灰
を選び、これに実施の形態1と同じの硬化材、軽量化材
のほかに、リン酸鉄および水溶性のシリコーン樹脂を加
え、これらを水と混合し、押し出し成形機で直径5m
m、長さ5mmに成形後、120℃の蒸気で24時間養
生した。この成形体を乾燥した後、リン酸ナトリウム水
溶液に24時間浸漬してpHを調整した。図5はこのよ
うにして製造した多孔質成形体に添加した撥水剤である
シリコーン樹脂の量と海水での浮遊期間との関係を示す
図の一例である。図5には撥水材の添加の効果によっ
て、浮遊期間が急速に伸びることが明瞭に示されてい
る。多孔質成形体の浮遊期間は撥水材の添加量のほか
に、軽量化材など他の構成成分の種類や量を選ぶことに
よっても伸ばすことができる。
(Embodiment 2) A porous molded body was manufactured according to the manufacturing process shown in FIG. Coal ash was selected as an inorganic material, and iron phosphate and a water-soluble silicone resin were added to the same hardening material and lightening material as in Embodiment 1 and mixed with water. 5m diameter
After molding to a length of 5 mm and a length of 5 mm, it was cured with steam at 120 ° C. for 24 hours. After drying, the molded body was immersed in an aqueous sodium phosphate solution for 24 hours to adjust the pH. FIG. 5 is an example of a diagram showing the relationship between the amount of the silicone resin, which is a water repellent, added to the porous molded body thus manufactured and the floating period in seawater. FIG. 5 clearly shows that the floating period is rapidly increased by the effect of the addition of the water repellent material. The floating period of the porous molded body can be extended by selecting the type and amount of other components such as a weight-reducing material in addition to the amount of the water-repellent material.

【0080】このようにして非表面積が大きく、微細藻
類などの水生生物培養用養分供給媒体に好適な多孔質成
形体を製造することができた。そしてこの多孔質成形体
にあらかじめ藻類などの水生生物の種を付着してから海
水に散布を行うことによって、海洋での藻類培養が可能
であることを確認した。
In this way, a porous molded body having a large non-surface area and suitable as a nutrient supply medium for culturing aquatic organisms such as microalgae could be produced. Then, it was confirmed that algae culture in the ocean was possible by attaching aquatic species such as algae to the porous molded body in advance, and then spraying the algae or the like on seawater.

【0081】(実施の形態3)次に本発明の水生生物培
養方法および培養システムに係る実施の形態について詳
細に説明する。
(Embodiment 3) Next, an embodiment of the aquatic organism culturing method and the culturing system of the present invention will be described in detail.

【0082】図6に示すように、2m×2m×1mのコ
ンクリート製の水槽1に、小笠原近海より輸送した海水
2を充填した。なお、海水2には、種々の微細藻類が
0.1g/L存在していた。次に、水槽1の側壁から2
0cm程度の距離をおいて、海水2の表層から約70c
mの深度までを覆うオイルフェンス4を敷設し、ワイヤ
ー5に接続されたアンカー6を砂礫3に埋設させてオイ
ルフェンス4を固定した。 次に、リンおよび鉄化合物
が担持された活性炭7をオイルフェンス4内の海面に投
入し、海水2中にリンおよび鉄分を溶出させた。なお、
多孔質体である活性炭7は、海水2に浮くよう空隙の大
きさおよび量が調整されており、担持されたリンおよび
鉄化合物の溶出速度は、微細藻類の増殖に最適な量が、
常に、海水2中の微細藻類の生息する領域に存在するよ
う制御されている。ここで、活性炭7へのリンおよび鉄
化合物の担持は、以下のように行われた。すなわち、1
0%リン酸ナトリウム−2%塩化鉄水溶液を準備し、該
水溶液中に活性炭を浸漬して24時間に渡り放置した
後、再び引き上げて乾燥した。こうして、リンおよび鉄
化合物が担持された活性炭7を得ることができた。な
お、水槽1は、1日平均5時間にわたり自然光が照射す
るように設置されており、海水2の平均水温は25℃と
なるように制御されている。
As shown in FIG. 6, a 2 mx 2 mx 1 m concrete water tank 1 was filled with seawater 2 transported from the vicinity of Ogasawara. In the seawater 2, various microalgae were present at 0.1 g / L. Next, from the side wall of the water tank 1, 2
About 70 cm from the surface of seawater 2 at a distance of about 0 cm
An oil fence 4 covering up to a depth of m was laid, and an anchor 6 connected to a wire 5 was buried in the gravel 3 to fix the oil fence 4. Next, the activated carbon 7 carrying the phosphorus and iron compounds was introduced into the sea surface in the oil fence 4 to elute phosphorus and iron in the seawater 2. In addition,
The activated carbon 7 which is a porous body has its pore size and amount adjusted so as to float on the seawater 2, and the elution rate of the supported phosphorus and iron compounds is such that the optimal amount for the growth of microalgae is
It is controlled so that it always exists in the area where the microalgae inhabit the seawater 2. Here, the loading of the phosphorus and iron compounds on the activated carbon 7 was performed as follows. That is, 1
A 0% sodium phosphate-2% iron chloride aqueous solution was prepared, activated carbon was immersed in the aqueous solution, allowed to stand for 24 hours, pulled up again, and dried. Thus, activated carbon 7 supporting phosphorus and iron compounds was obtained. In addition, the water tank 1 is installed so that natural light is irradiated for an average of 5 hours a day, and the average water temperature of the seawater 2 is controlled to be 25 ° C.

【0083】図7に、水槽1内の海水2中における微細
藻類の増殖曲線を示す。
FIG. 7 shows a growth curve of microalgae in seawater 2 in the water tank 1.

【0084】図7に示したように、本実施の形態におい
ては、微細藻類8の固体数は100日程度で飽和した。
このとき、水槽1内における、海水2の表層から深度1
0cmまでの範囲内において、微細藻類8の生物量は5
g/Lまで達していた。また、培養期間を通じて、微細
藻類8は、オイルフェンス4の外部に漏出することはな
かった。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the number of solids of the microalgae 8 was saturated in about 100 days.
At this time, a depth of 1 from the surface of the seawater 2 in the water tank 1
Within a range of up to 0 cm, the biomass of microalgae 8 is 5
g / L. Further, the microalgae 8 did not leak out of the oil fence 4 throughout the culture period.

【0085】以上から、リンおよび鉄化合物が担持され
た活性炭7より、リンおよび鉄化合物が微細藻類の増殖
に最適となるよう溶出し、ほぼ全てが藻類の増殖に利用
されたことが確認された。また、海水2の分析からも、
溶出したリンおよび鉄化合物が微細藻類に利用されない
まま海水2中に拡散する量は少なく、これらが効率的に
利用されたことが確認された。
From the above, it was confirmed that phosphorus and iron compounds were eluted from activated carbon 7 supporting phosphorus and iron compounds so as to be optimal for the growth of microalgae, and almost all of them were used for the growth of algae. . Also, from the analysis of seawater 2,
The amount of the eluted phosphorus and iron compounds diffusing into the seawater 2 without being used by the microalgae was small, and it was confirmed that these were efficiently used.

【0086】(実施の形態4)活性炭7に対し、リンお
よび鉄化合物とともに微細藻類を担持させた以外は、実
施の形態1と全く同様にして微細藻類の培養を行った。
(Embodiment 4) Microalgae were cultured in exactly the same manner as in Embodiment 1 except that microalgae were supported on activated carbon 7 together with phosphorus and iron compounds.

【0087】図8に、水槽1内の海水2中における微細
藻類の増殖曲線を示す。
FIG. 8 shows a growth curve of microalgae in seawater 2 in water tank 1.

【0088】図8に示したように、本実施の形態におい
ては、微細藻類8の固体数は80日程度で飽和した。こ
のとき、水槽1内における、海水2の表層から深度10
cmまでの範囲内において、微細藻類8の生物量は、実
施の形態1と同様の5g/Lまで達していた。また、培
養期間を通じて、微細藻類8は、オイルフェンス4の外
部に漏出することはなかった。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the number of solids of the microalgae 8 was saturated in about 80 days. At this time, a depth of 10 from the surface of the seawater 2 in the water tank 1.
cm, the biomass of the microalgae 8 reached 5 g / L, which is the same as in the first embodiment. Further, the microalgae 8 did not leak out of the oil fence 4 throughout the culture period.

【0089】以上から、リンおよび鉄化合物が担持され
た活性炭7より、リンおよび鉄化合物が微細藻類の増殖
に最適となるよう溶出し、ほぼ全てが藻類の増殖に利用
されたことが確認された。また、海水2の分析からも、
溶出したリンおよび鉄化合物が微細藻類に利用されない
まま海水2中に拡散する量は少なく、これらが効率的に
利用されたことが確認された。さらに、海水中に、活性
炭7に微細藻類を担持させて持ち込んだため、海水中に
おける微細藻類の生物量が飽和するに要する期間を短縮
することができた。
From the above, it was confirmed that phosphorus and iron compounds were eluted from activated carbon 7 carrying phosphorus and iron compounds so as to be optimal for the growth of microalgae, and almost all of them were utilized for the growth of algae. . Also, from the analysis of seawater 2,
The amount of the eluted phosphorus and iron compounds diffusing into the seawater 2 without being used by the microalgae was small, and it was confirmed that these were efficiently used. Furthermore, since the activated carbon 7 carried the microalgae in the seawater, the period required for the biomass of the microalgae to saturate in the seawater could be shortened.

【0090】(実施の形態5)活性炭7の代わりに、石
炭灰を主要構成成分とする多孔質体を用いた以外は、実
施の形態1と全く同様にして微細藻類の培養を行った。
なお、ここでは、多孔質体は、海水に投入された後、1
05日程度で海水中に沈降するように構成されている。
多孔質体には、時間の経過とともに空隙に海水が入り込
んでいくが、空隙の大きさや量を調整することによって
沈降までの時聞を任意に設定することができるのはいう
までもない。本実施の形態においては、海水に多孔質体
を投入してから、該多孔質体が沈降するまでの時間を、
微細藻類の生物量が飽和するまでの時間よりわずかに長
く設定した。これにより、多孔質体が海水中に沈降した
状態で微細藻類を回収することができ、該多孔質体を微
細藻類とともに回収する必要がなくなるので、効率的な
微細藻類の回収を期待できる。
(Embodiment 5) Microalgae were cultured in exactly the same manner as in Embodiment 1 except that a porous body mainly composed of coal ash was used instead of the activated carbon 7.
Here, after the porous body is put into seawater,
It is configured to sink in seawater in about 05 days.
The seawater enters into the porous body with the passage of time in the porous body, but it goes without saying that the time to settling can be arbitrarily set by adjusting the size and amount of the void. In the present embodiment, the time from charging the porous body to seawater until the porous body settles,
It was set slightly longer than the time until the biomass of the microalgae was saturated. Thereby, the microalgae can be collected in a state where the porous body has settled in seawater, and there is no need to collect the porous body together with the microalgae, so that efficient collection of the microalgae can be expected.

【0091】本実施の形態においては、水槽1内の海水
2中における微細藻類の増殖曲線は、実施の形態1とほ
ぼ同一の曲線を描き、微細藻類8の固体数は100日程
度で飽和した。このとき、水槽1内における、海水2の
表層から深度10cmまでの範囲内において、微細藻類
8の生物量は、実施の形態1と同様の5g/Lまで達し
ていた。また、培養期間を通じて、微細藻類8は、オイ
ルフェンス4の外部に漏出することはなかった。さら
に、海水2中に多孔質体を投入後、105日で、多孔質
体は海水2中に沈降した。また、1年に渡り多孔質体を
そのまま沈降させておき、多孔質体からの重金属の溶出
を確認したが、これらの溶出は認められなかった。
In the present embodiment, the growth curve of the microalgae in the seawater 2 in the water tank 1 draws almost the same curve as in the first embodiment, and the number of solids of the microalgae 8 is saturated in about 100 days. . At this time, the biomass of the microalgae 8 reached 5 g / L as in the first embodiment within a range from the surface of the seawater 2 to a depth of 10 cm in the water tank 1. Further, the microalgae 8 did not leak out of the oil fence 4 throughout the culture period. Furthermore, the porous body settled in the seawater 2 105 days after charging the porous body in the seawater 2. In addition, the porous body was allowed to settle for one year, and the elution of heavy metals from the porous body was confirmed. However, the elution was not observed.

【0092】以上から、リンおよび鉄化合物が担持され
た多孔質体より、リンおよび鉄化合物が微細藻類の増殖
に最適となるよう溶出し、ほぼ全てが藻類の増殖に利用
されたことが確認された。また、海水2の分析からも、
溶出したリンおよび鉄化合物が微細藻類に利用されない
まま海水2中に拡散する量は少なく、これらが効率的に
利用されたことが確認された。さらに、多孔質体に起因
する汚染を防止し、該多孔質体を微細藻類とともに海水
より回収する必要がなくなるので、多孔質体の回収に要
する経済性の低下を回避することができ、効率的な微細
藻類の回収が可能であることが確認された。
From the above, it was confirmed that the phosphorus and iron compounds were eluted from the porous body carrying the phosphorus and iron compounds so as to be optimal for the growth of microalgae, and almost all of them were utilized for the growth of algae. Was. Also, from the analysis of seawater 2,
The amount of the eluted phosphorus and iron compounds diffusing into the seawater 2 without being used by the microalgae was small, and it was confirmed that these were efficiently used. Furthermore, since contamination due to the porous body is prevented, and the porous body does not need to be recovered from the seawater together with the microalgae, it is possible to avoid a decrease in the economical efficiency required for the recovery of the porous body, and to efficiently reduce the cost. It was confirmed that a fine algae could be recovered.

【0093】(実施の形態6)次に本発明の濾過システ
ムに係る実施の形態を詳細に説明する.図9は本発明の
濾過システムに係る一実施の形態であって、図9の微細
藻類41は海水42に浮遊可能な石炭灰を原料のーつと
した養分供給ぺレット43に付着またはその周辺に培養
されている。回収船44は微細藻類回収装置45を具備
し、真空輸送ポンプ46によって海水と共に微細藻類及
び養分供給ぺレットを回収船44内に回収する。
(Embodiment 6) Next, an embodiment according to the filtration system of the present invention will be described in detail. FIG. 9 shows an embodiment of the filtration system of the present invention. The microalgae 41 shown in FIG. 9 is attached to or around a nutrient supply pellet 43 made of coal ash that can be suspended in seawater 42. Cultured. The recovery boat 44 is provided with a microalgae recovery device 45, and recovers microalgae and nutrient supply pellets together with seawater into the recovery boat 44 by a vacuum transport pump 46.

【0094】回収船44には養分供給ペレット43が通
らない網目状の板47を具備して有り、この上に養分供
給ぺレットは蓄積される。微細藻類は養分供給ペレット
によって濾過される。海水は排水管49を通り、排水ポ
ンプ10によって船外に排出される。濾過された徴細藻
類及び養分供給ペレットはクレーン48によって回転式
破砕脱水機11に運ばれ、破砕・脱水され、紛体12と
なって保存される。
The recovery boat 44 is provided with a mesh-shaped plate 47 through which the nutrient supply pellets 43 do not pass, on which the nutrient supply pellets are accumulated. Microalgae are filtered by nutrient feed pellets. The seawater passes through the drain pipe 49 and is discharged outboard by the drain pump 10. The filtered microalgae and the nutrient supply pellets are conveyed to the rotary crushing and dewatering machine 11 by the crane 48, crushed and dewatered, and stored as powder 12.

【0095】(実施の形態7)本発明の濾過システムに
係る他の実施の形態を図10、図11を参照して説明す
る。
(Embodiment 7) Another embodiment of the filtration system of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0096】図10は石炭火力発電所に設置される貯炭
場排水処理濾過装置を示した図である。図10において
石炭紛を含んだ原水20はポンプ29によって弁23か
ら濾過装置21へ入り、濾過材22によって濾過され、
処理水30は弁24より排出される。濾過材22は石炭
灰を原料のーつとする多孔質体ぺレットを用いている。
濾過材は安価で大量に供給可能なので、濾過装置入口
出口間の差圧上昇時には弁27からー定量抜き出し、弁
28から補充する。抜き出した濾過材と汚泥は主に石炭
紛と石炭灰からなるので、そのまま、貯炭場へ戻しても
問題はない。
FIG. 10 is a view showing a coal storage effluent treatment and filtration device installed in a coal-fired power plant. In FIG. 10, raw water 20 containing coal powder enters a filter device 21 from a valve 23 by a pump 29 and is filtered by a filter medium 22.
The treated water 30 is discharged from the valve 24. As the filtering material 22, a porous pellet having coal ash as a raw material is used.
Since the filter material is inexpensive and can be supplied in large quantities, when the pressure difference between the inlet and outlet of the filter rises, a certain amount is withdrawn from the valve 27 and replenished from the valve 28. Since the extracted filter material and sludge mainly consist of coal dust and coal ash, there is no problem if they are returned to the coal storage as they are.

【0097】ここで、入れ替える濾過材の量を低減した
い場合は図11に示すように逆洗工程を加えてもよい。
逆洗時には弁26から逆洗水31が供給され、捕獲され
た石炭紛を濾過材から洗い流し、弁25からスラッジ3
2が排出される。
Here, when it is desired to reduce the amount of the filter medium to be replaced, a backwashing step may be added as shown in FIG.
At the time of backwashing, backwash water 31 is supplied from a valve 26, and the captured coal powder is washed away from the filter material.
2 is discharged.

【0098】図10、11は貯炭場について示したが、
下水処理場等他のろ過装置でも同様である。この場合、
抜き出した濾過材は焼却処分しても有害物質など排出す
る危険性はない。
FIGS. 10 and 11 show the coal storage yard.
The same applies to other filtration devices such as sewage treatment plants. in this case,
There is no danger of emission of harmful substances even if the extracted filter media is incinerated.

【0099】[0099]

【発明の効果】本発明によれば、現在のところ利用され
ることなく大量に廃棄されている石炭灰や焼却灰を主原
料として、活性炭やゼオライトのような大きな比表面積
を持つ多孔質成形体を製造することができる。このた
め、活性炭やゼオライトに代わって、脱臭、殺菌、有害
物除去などに用いられる吸収剤、および下水処理、発
酵、土壌回復などに用いられる微生物の固定化担体など
としての利用が可能である。また、本発明によって製造
した多孔質成形体は、水に浮遊させることによって水生
生物培養用養分供給媒体とすることができる。この水生
生物培養用養分供給媒体を海洋に散布することにより、
たとえば藻類を増殖させ大気中の炭酸ガスを吸収させる
ことができる。このため、海洋の富栄養化を防止しなが
ら大気中の炭酸ガス吸収により地球温暖化防止に貢献で
き、増殖させた藻類はエタノールなどの化石燃料代替燃
料など有用物の原料として利用できる。
According to the present invention, a porous compact having a large specific surface area, such as activated carbon or zeolite, is mainly made of coal ash or incinerated ash which has not been used and is disposed of in large quantities at present. Can be manufactured. Therefore, in place of activated carbon and zeolite, it can be used as an absorbent used for deodorization, sterilization, removal of harmful substances, and as a carrier for immobilizing microorganisms used for sewage treatment, fermentation, soil recovery, and the like. Further, the porous molded body produced by the present invention can be used as a nutrient supply medium for aquatic organism culture by being suspended in water. By spraying this nutrient supply medium for aquatic organism culture into the ocean,
For example, algae can be grown and carbon dioxide in the atmosphere can be absorbed. For this reason, it is possible to contribute to the prevention of global warming by absorbing carbon dioxide gas in the atmosphere while preventing eutrophication of the ocean, and the grown algae can be used as a raw material for useful materials such as ethanol and other alternative fuels for fossil fuels.

【0100】また、本発明に係る培養方法によれば、生
物体の存在する溶液より比重の小さな多孔質体に生物体
が要求する物質を担持させ、該物質を担持させた多孔質
体を溶液に投入して、該物質を溶液中に溶出させること
により、生物体に対し、該生物体の要求する物質の最適
な量を長期間に渡り供給することができるので、溶液中
において、該生物体の大量培養が実現される培養方法を
提供することができる。また、生物体の要求する物質を
効率的に該生物体に供給することができるので、開放系
に適用した場合であっても環境の破壊をほぼ防止するこ
とが可能な培養方法を提供することができる。
Further, according to the culture method of the present invention, a substance required by an organism is supported on a porous substance having a lower specific gravity than a solution in which the organism is present, and the porous substance carrying the substance is dissolved in a solution. To elute the substance into the solution, the optimal amount of the substance required by the organism can be supplied to the organism over a long period of time. It is possible to provide a culture method by which a large amount of a body can be cultured. Further, it is possible to provide a culture method which can efficiently supply a substance required by an organism to the organism, so that even when applied to an open system, environmental destruction can be substantially prevented. Can be.

【0101】また、本発明に係る培養方法によれば、溶
液より比重の小さな多孔質体に、該溶液中で生存可能な
生物体および該生物体が要求する物質を担持させ、該生
物体および物質を担持させた多孔質体を溶液に投入し
て、該溶液中に該生物体を放出させ、かつ該物質を溶出
させることにより、溶液中に放出させた生物体に対し、
該生物体の要求する物質の最適な量を長期間に渡り供給
することができるので、生物体の存在しない、あるいは
該生物体が優勢種でない溶液中において、該生物体の大
量培養が実現される培養方法を提供することができる。
また、生物体の要求する物質を効率的に該生物体に供給
することができるので、開放系に適用した場合であって
も環境の破壊をほぼ防止することが可能な培養方法を提
供することができる。
Further, according to the culturing method of the present invention, an organism capable of surviving in the solution and a substance required by the organism are supported on the porous material having a lower specific gravity than the solution, By pouring a porous body carrying a substance into a solution to release the organism in the solution, and elute the substance, the organism released into the solution is:
Since the optimal amount of the substance required by the organism can be supplied over a long period of time, large-scale culture of the organism can be realized in a solution in which the organism is absent or in which the organism is not the predominant species. Culturing method can be provided.
Further, it is possible to provide a culture method which can efficiently supply a substance required by an organism to the organism, so that even when applied to an open system, environmental destruction can be substantially prevented. Can be.

【0102】さらに、本発明に係る培養方法によれば、
海水より比重の小さな多孔質体に、海洋中に生存する生
物体が要求する物質を担持させ、該物質を担持させた多
孔質体を海洋に投入して海洋中に該物質を溶出させるこ
とにより、海洋中の生物体に対し、該生物体の要求する
物質の最適な量を長期間に渡り供給することができるの
で、海洋において、該生物体の大量培養が実現される培
養方法を提供することができる。また、生物体の要求す
る物質を効率的に該生物体に供給することができるの
で、海洋の環境破壊をほぼ防止することが可能な培養方
法を提供することができる。
Further, according to the culture method of the present invention,
A substance required by living organisms living in the ocean is supported on a porous body having a specific gravity smaller than that of seawater, and the porous body supporting the substance is introduced into the ocean to elute the substance into the ocean. The present invention provides a culture method capable of realizing a large-scale cultivation of organisms in the ocean, because an optimal amount of a substance required by the organisms can be supplied to organisms in the ocean for a long period of time. be able to. Further, since a substance required by a living organism can be efficiently supplied to the living organism, it is possible to provide a culturing method capable of substantially preventing marine environmental destruction.

【0103】また、本発明に係る培養システムによれ
ば、海洋中に生存する生物体が要求する物質を海洋中で
溶出するよう担持し、海洋を構成する海水より比重の小
さな多孔質体と、該多孔質体を海洋に投入する手段とを
具備したことにより、該多孔質体を海洋中に投入して、
海洋中の生物体に対し、該生物体の要求する物質の最適
な量を長期間に渡り供給することができるので、海洋に
おいて、該生物体の大量培養が実現される培養システム
を提供することができる。また、生物体の要求する物質
を効率的に該生物体に供給することができるので、海洋
の環境破壊をほぼ防止することが可能な培養方法を提供
することができる。
Further, according to the culture system of the present invention, a porous body which carries a substance required by living organisms living in the ocean so as to be eluted in the ocean, and has a specific gravity smaller than that of seawater constituting the ocean; Means for introducing the porous body into the ocean, the porous body is introduced into the ocean,
Provided is a cultivation system capable of realizing a large-scale cultivation of organisms in the ocean because an optimal amount of a substance required by the organisms can be supplied to the organisms in the ocean for a long time. Can be. Further, since a substance required by a living organism can be efficiently supplied to the living organism, it is possible to provide a culturing method capable of substantially preventing marine environmental destruction.

【0104】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、赤潮等の発生を防止しつつ、広大な海洋において藻
類等の生物体の大量培養が可能となり、COの固定に
よる地球温暖化の防止、エタノ一ルの製造等によるエネ
ルギー資源の確保、食糧や飼料製造など、現在の世界的
な課題に多大な貢献をもたらすことが可能である。
As is clear from the above, according to the present invention, it is possible to mass-cultivate organisms such as algae in the vast ocean while preventing the occurrence of red tide and the like, and to reduce global warming by fixing CO 2 . It can greatly contribute to current global issues such as prevention, securing energy resources by manufacturing ethanol, and manufacturing food and feed.

【0105】さらに本発明の濾過システムによれば、微
細藻類を大規模に培養した場合でも安価に効率よく回収
・輸送することができる。また、発電所や下水処理場等
の排水処理に用いられる濾過システムを安価に提供でき
るばかりでなく、現在、大量に廃棄されている石炭灰や
焼却灰の有効利用を図ることができる。
Further, according to the filtration system of the present invention, even when microalgae are cultured on a large scale, they can be efficiently collected and transported at low cost. Further, not only can a filtration system used for wastewater treatment in a power plant or a sewage treatment plant be provided at a low cost, but also effective use of coal ash and incineration ash that are currently disposed in large quantities can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の多孔質成形体の製造方法のー実施形態
を示す製造工程図である。
FIG. 1 is a production process diagram showing an embodiment of a method for producing a porous molded article of the present invention.

【図2】本発明の多孔質成形体の製造方法のー実施形態
における硬化材添加量と多孔質成形体の圧縮強度との関
係を示す図である。
FIG. 2 is a view showing the relationship between the amount of a hardening agent added and the compressive strength of a porous molded body in one embodiment of the method for producing a porous molded body of the present invention.

【図3】本発明の多孔質成形体の製造方法のー実施形態
における軽量化材の添加量と多孔質成形体の密度および
比表面積との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of a lightening material added and the density and specific surface area of a porous molded body in one embodiment of the method for producing a porous molded body of the present invention.

【図4】本発明の多孔質成形体の製造方法の他の一実施
形態を示す製造工程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing another embodiment of the method for manufacturing a porous formed body of the present invention.

【図5】本発明の多孔質成形体の製造方法の一実施形態
における撥水材の添加量と多孔質成形体の海水における
浮遊期間との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of a water-repellent material added and the floating period of the porous molded body in seawater in one embodiment of the method for producing a porous molded body of the present invention.

【図6】本発明の培養方法の実施の形態に係る構成を示
した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration according to an embodiment of the culture method of the present invention.

【図7】微細藻類の増殖曲線を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a growth curve of microalgae.

【図8】微細藻類の増殖曲線を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a growth curve of microalgae.

【図9】本発明の濾過システムの一実施形態を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing one embodiment of a filtration system of the present invention.

【図10】本発明の濾過システムの他の一実施形態(通
水時)を示す図である。
FIG. 10 is a view showing another embodiment of the filtration system of the present invention (when water is passed).

【図11】本発明の濾過システムのさらに他の一実施形
態(逆洗時)を示す図である。
FIG. 11 is a view showing still another embodiment (at the time of backwashing) of the filtration system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……水槽、 2……海水、 3……砂礫、 4
……オイルフェンス、5……ワイヤ、 6……アンカ
ー、 7……活性炭、 8……微細藻類、 10・・
・・・・排水ポンプ 11・・・・・・脱水機 12・・・・・・粉
体、 20……原水、 21・・・・・・濾過装置、
22・・・・・・濾過材、 23〜28……弁、 29…
…ポンプ、 30・・・・・・処理水、 31・・・・・・逆洗
水、32……スラッジ、 41……微細藻類、 4
2……海水、 43・・・・・・養分供給ぺレット、 4
4……回収船、 45……回収装置、 46・・・・・・
ポンプ、 47……網目板、 48……クレーン、
49……配水管
1 ... aquarium, 2 ... seawater, 3 ... gravel, 4
…… Oil fence, 5… Wire, 6… Anchor, 7… Activated carbon, 8 …… Microalgae, 10…
... drain pump 11 ... dehydrator 12 ... powder, 20 ... raw water, 21 ... filtration device,
22 ... filter material, 23-28 ... valve, 29 ...
... pump, 30 ... treated water, 31 ... backwash water, 32 ... sludge, 41 ... microalgae, 4
2 ... seawater 43 ... nutrient supply ぺ let 4
4 ... Recovery boat, 45 ... Recovery device, 46 ...
Pump, 47 ... mesh plate, 48 ... crane,
49 ... water pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 38/08 C12M 1/00 E C12M 1/00 1/12 1/12 C12N 1/00 A C12N 1/00 1/12 B 1/12 B09B 3/00 301M //(C04B 28/26 301S 14:18) (72)発明者 石森 義雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C04B 38/08 C12M 1/00 E C12M 1/00 1/12 1/12 C12N 1/00 A C12N 1/00 1/12 B 1/12 B09B 3/00 301M // (C04B 28/26 301S 14:18) (72) Inventor Yoshio Ishimori No. 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無機質を含む粉体状の材料に少なくとも
硬化材、軽量化材のうち少なくとも1種と水を添加し混
合してアルカリ性の混合物を得る工程と、前記アルカリ
性混合物を多孔質の成形体に成型する工程と、前記成形
体を養生する工程とを具備してなることを特徴とする多
孔質成形体の製造方法。
1. A step of adding at least one of a hardening material and a weight-reducing material to a powdery material containing an inorganic material and water to obtain an alkaline mixture, and forming the alkaline mixture into a porous material. A method for producing a porous molded body, comprising: a step of molding into a body; and a step of curing the molded body.
【請求項2】 無機質を含む粉体状の材料に少なくとも
硬化材と軽量化材とリン化合物と水とを添加し混合して
アルカリ性の混合物を得る工程と、前記アルカリ性混合
物を多孔質の成形体に成形する工程と、前記成形体を養
生する工程とを具備してなることを特徴とする多孔質成
形体の製造方法。
2. A step of adding and mixing at least a hardening material, a weight-reducing material, a phosphorus compound and water to a powdery material containing an inorganic material to obtain an alkaline mixture, and forming the alkaline mixture into a porous molded body. And a step of curing the molded article.
【請求項3】 無機質を含む粉体状の材料に少なくとも
硬化材と軽量化材と水生生物培養養分と撥水剤と水とを
添加し混合してアルカリ性の混合物を得る工程と、前記
アルカリ性混合物を多孔質の成形体に成形する工程と、
前記成形体を養生する工程とを具備してなることを特徴
とする密度を1.1g/cm3 以下の多孔質成形体の製
造方法。
3. A step of adding and mixing at least a hardening material, a lightening material, aquatic organism culture nutrients, a water repellent and water to a powdery material containing an inorganic substance to obtain an alkaline mixture, Forming a porous molded body,
Curing the molded body. A method for producing a porous molded body having a density of 1.1 g / cm 3 or less, characterized by comprising a step of curing the molded body.
【請求項4】 前記多孔質成形体を前記多孔質成形体よ
りもpHの低い水溶液に浸漬して前記多孔質成形体のp
H値を低める工程を具備してなることを特徴とする請求
項1ないし請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体
の製造方法。
4. The porous molded body is immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded body, and
The method for producing a porous molded body according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of lowering the H value.
【請求項5】 前記無機質を含む粉体状の材料は、石炭
灰および焼却灰のうち少なくとも一種を含むことを特徴
とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の多
孔質成形体の製造方法。
5. The porous compact according to claim 1, wherein the powdery material containing an inorganic material includes at least one of coal ash and incineration ash. Manufacturing method.
【請求項6】 前記硬化材は、セメントおよび水ガラス
のうち少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項1
ないし請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製
造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the hardening material contains at least one of cement and water glass.
A method for producing a porous molded article according to any one of claims 3 to 3.
【請求項7】 前記軽量化材は、パーライトおよびシラ
スのうち、少なくとも一種を含むことを特徴とする請求
項1ないし請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体
の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the weight-saving material includes at least one of pearlite and shirasu.
【請求項8】 前記アルカリ性の混合物は、無機質を含
む粉体状の材料100重量部に対し、硬化材を5〜30
重量部、軽量化材を5〜40重量部および水を30〜1
00重量部配合してなることを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製造方
法。
8. The alkaline mixture is prepared by adding 5 to 30 parts of a curing agent to 100 parts by weight of a powdery material containing an inorganic substance.
Parts by weight, 5-40 parts by weight of lightening material and 30-1 parts of water
The method for producing a porous molded article according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the composition is blended with 00 parts by weight.
【請求項9】 前記アルカリ性の混合物は、無機質を含
む粉体状の材料100重量部に対し、硬化材を5〜30
重量部、軽量化材を5〜40重量部、リン化合物を5〜
20重量部、撥水剤を2〜20重量部および水を30〜
100重量部配合してなることを特徴とする請求項1な
いし請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製造
方法。
9. The alkaline mixture is prepared by adding 5 to 30 parts of a curing agent to 100 parts by weight of a powdery material containing an inorganic substance.
Parts by weight, 5 to 40 parts by weight of lightening material, 5 to 5 parts by weight of phosphorus compound
20 parts by weight, 2 to 20 parts by weight of water repellent and 30 to 30 parts by weight of water
The method for producing a porous molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein 100 parts by weight are blended.
【請求項10】 前記多孔質成形体の養生は、100℃
以上の加熱処理であることを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製造方
法。
10. The curing of the porous molded body is performed at 100 ° C.
The method for producing a porous molded body according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat treatment is performed as described above.
【請求項11】 前記多孔質成形体の養生は、100℃
の加熱処理であることを特徴とする請求項1ないし請求
項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製造方法。
11. The curing of the porous molded body is performed at 100 ° C.
The method for producing a porous molded body according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat treatment is performed.
【請求項12】前記多孔質成形体の養生は、100℃以
上の蒸気中の加熱処理であることを特徴とする請求項1
ないし請求項3のいずれか1項記載の多孔質成形体の製
造方法。
12. The method according to claim 1, wherein the curing of the porous molded body is a heat treatment in steam at 100 ° C. or higher.
A method for producing a porous molded article according to any one of claims 3 to 3.
【請求項13】前記多孔質成形体を前記多孔質成形体よ
りもpHの低い水溶液に浸漬して、前記多孔質成形体の
pH値をpH4〜9に調整することを特徴とする請求項
4記載の多孔質成形体の製造方法。
13. The porous molded body is immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded body to adjust the pH value of the porous molded body to pH 4-9. A method for producing the porous molded article according to the above.
【請求項14】前記多孔質成形体を浸漬して前記多孔質
成形体のpH値を低下させるpHの低い水溶液としてリ
ン酸を含む水溶液を用いることを特徴とする請求項4記
載の多孔質成形体の製造方法。
14. The porous molding according to claim 4, wherein an aqueous solution containing phosphoric acid is used as the low pH aqueous solution for lowering the pH value of the porous molding by immersing the porous molding. How to make the body.
【請求項15】前記多孔質成形体を前記多孔質成形体よ
りもpHの低い水溶液に浸漬する前に大気よりも低い気
圧の状態に保持して、多孔質成形体の脱気を行うことを
特徴とする請求項4記載の多孔質成形体の製造方法。
15. Deaeration of the porous compact by maintaining the porous compact at a pressure lower than the atmosphere before immersing the porous compact in an aqueous solution having a lower pH than the porous compact. The method for producing a porous molded article according to claim 4, characterized in that:
【請求項16】 前記多孔質成形体を前記多孔質成形体
よりもpHの低い水溶液に大気圧よりも高い圧力で浸漬
することを特徴とする請求項4記戟の多孔質成形体の製
造方法。
16. The method for producing a porous molded article according to claim 4, wherein the porous molded article is immersed in an aqueous solution having a lower pH than that of the porous molded article at a pressure higher than the atmospheric pressure. .
【請求項17】前記多孔質成形体に湿潤状態の水生生物
の種を付着させた後、乾燥させることを特徴とする請求
項2記載の多孔質成形体の製造方法。
17. The method for producing a porous molded body according to claim 2, wherein a wet aquatic species is attached to the porous molded body and then dried.
【請求項18】前記多孔質成形体を乾燥させてから乾燥
状態の水生生物の種を付着させることを特徴とする請求
項2記載の多孔質成形体の製造方法。
18. The method for producing a porous molded article according to claim 2, wherein the porous molded article is dried and then a dried aquatic species is attached thereto.
【請求項19】 生物体の存在する溶液より比重の小さ
な多孔質体に、前記生物体が要求する物質を担持させる
工程と、 前記物質を担持させた多孔質体を前記溶液に投入し、前
記物質を前記溶液中に溶出させる工程とを具備したこと
を特徴とする培養方法。
19. A step of supporting a substance required by the organism on a porous body having a smaller specific gravity than a solution in which the organism is present; and charging the porous body carrying the substance into the solution, A step of eluting the substance into the solution.
【請求項20】 溶液より比重の小さな多孔質体に、前
記溶液中で生存可能な生物体および該生物体が要求する
物質を担持させる工程と、 前記生物体および物質を担持させた多孔質体を前記溶液
に投入し、前記溶液中に前記生物体を放出させ、かつ前
記物質を溶出させる工程とを具備したことを特徴とする
培養方法。
20. A step of supporting a living organism and a substance required by the living organism in the solution on a porous body having a lower specific gravity than the solution; and a porous body supporting the living organism and the substance. Charging the solution into the solution to release the organism into the solution and elute the substance.
【請求項21】 海水より比重の小さな多孔質体に、海
洋中に生存する生物体が要求する物質を担持させる工程
と、 前記物質を担持させた多孔質体を前記海洋に投入し、前
記海洋中に前記物質を溶出させる工程とを具備したこと
を特徴とする培養方法。
21. A step of supporting a substance required by living organisms living in the ocean on a porous body having a specific gravity smaller than that of seawater, and introducing the porous body supporting the substance into the ocean, A step of eluting the substance therein.
【請求項22】 前記物質は、リン化合物および鉄化合
物から選択された少なくとも1つの物質であることを特
徴とする請求項19または21に記載の培養方法。
22. The culture method according to claim 19, wherein the substance is at least one substance selected from a phosphorus compound and an iron compound.
【請求項23】 前記多孔質体は、構成成分として石炭
灰を含有したことを特徴とする請求項19または21に
記載の培養方法。
23. The culture method according to claim 19, wherein the porous body contains coal ash as a constituent.
【請求項24】 前記多孔質体は、前記海水を吸収して
前記海洋に沈降するよう調整されたことを特徴とする請
求項21に記載の培養方法。
24. The culture method according to claim 21, wherein the porous body is adjusted to absorb the seawater and settle in the ocean.
【請求項25】 前記生物体は微細藻類であることを特
徴とする請求項21に記載の培養方法。
25. The culture method according to claim 21, wherein the organism is a microalga.
【請求項26】 海洋中に生存する生物体が要求する物
質を前記海洋中で溶出するよう担持し、前記海洋を構成
する海水より比重の小さな多孔質体と、 前記多孔質体を前記海洋に投入する手段とを具備したこ
とを特徴とする培養システム。
26. A substance that is required by living organisms living in the ocean to be carried out so as to be eluted in the ocean, and a porous body having a specific gravity smaller than seawater constituting the ocean; A culture system, comprising:
【請求項27】 前記多孔質体を投入した海域を、該海
域中に前記生物体が隔離されるよう遮蔽する手段をさら
に具備したことを特徴とする請求項26に記載の培養シ
ステム。
27. The culture system according to claim 26, further comprising means for shielding a sea area into which the porous body has been put so that the living organisms are isolated in the sea area.
【請求項28】 プランクトンを含む淡水または海水を
石炭灰または焼却灰を原料のー成分とした多孔質体を濾
過材として濾過する工程を有することを特徴とする濾過
システム。
28. A filtration system comprising a step of filtering as a filtering material a porous body using freshwater or seawater containing plankton as a component of coal ash or incinerated ash as a raw material.
【請求項29】 プランクトンを含む淡水または海水を
濾過した後の濾過材とプランクトンとを脱水処理する工
程を有することを特徴とする請求項28記載の濾過シス
テム。
29. The filtration system according to claim 28, further comprising a step of dehydrating a plankton and a filtering material after filtering fresh water or seawater containing plankton.
【請求項30】 石炭灰または焼却灰を原料成分のーつ
とした多孔質体を養分供給ぺレットとして、淡水または
海水に浮遊させて微細藻類を培養した後、前記微細藻類
を含む前記ぺレットを回収する工程および前記ぺレット
を濾過材として、前記微細藻類を培養した淡水または海
水を濾過する工程を有することを特徴とする請求項28
または請求項29記載の濾過システム。
30. A microalgae is cultivated by suspending the microalgae in fresh water or seawater using a porous body made of coal ash or incinerated ash as a raw material as a nutrient supply pellet, and then removing the pellet containing the microalgae. 29. The method according to claim 28, further comprising a step of collecting and filtering fresh water or seawater obtained by culturing the microalgae using the pellet as a filtering material.
Or a filtration system according to claim 29.
【請求項31】 固形成分を含む液体から固形成分を分
離する手段として石炭灰または焼却灰を原料のーつとし
た多孔質体を濾材を用いることを特徴とする濾過システ
ム。
31. A filtration system characterized by using a porous medium made of coal ash or incinerated ash as a raw material as means for separating a solid component from a liquid containing the solid component.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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