JPH119674A - フミン酸を有効成分とする液体消臭剤と、その製造方法及びフミン酸を有効成分とした飲料用消臭剤と、その製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生活環境を改善すべく様々な消臭剤が開発され
てきたが、臭気や悪臭源に直接作用するものは少なく、
直接作用するものであっても効果が偏っていたり、持続
性がなかったりと満足な効果を示すものが少なかった。
また腐植土を用いた消臭剤においては、効果は充分でも
その形状や適応範囲、安定性等に問題があった。 【解決手段】有機物やミネラル分、金属類を豊富に含む
腐植土を原料、弱塩基性の水を溶媒としてフミン酸を含
む抽出液を得る際に、初期に３６℃前後で曝気し、後に
６０℃前後で静置することで安定性が高い液体消臭剤を
造る事ができる。又、これを希釈し、有機酸でｐＨ調整
することで様々な用途に応じた液体消臭剤を造ることが
できる。更に先に中性に調整したあとで希釈、調整する
ことで飲料用消臭剤をも造る事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天然材料から水を
溶媒として散布液、蒸散液、家畜用試料、飲料等として
用いる消臭剤とその製造に関する。

【０００２】

【従来の技術】日常生活のなかから悪臭を取り除き生活
環境を改善するために様々な消臭剤が研究開発され実用
化されている。その方法としては、悪臭成分を吸着する
方法、臭気の発生源をマスキングする方法、芳香剤を散
布する方法、悪臭物質を化学反応で変化させる方法等が
ある。この中で吸着には活性炭やゼオライトを用いるの
が一般的であるが、閉鎖された空間では効果的であるも
のの悪臭の発生源に直接作用するものではない。マスキ
ングでは疎水性の液状物質やアルコール等を散布して悪
臭の発生源を覆ってしまうが効果の持続性に期待が持て
ない。芳香剤は悪臭が漂う空間に別の香りを感じさせる
方法だが悪臭を消すわけではないので複合臭が異臭とし
て感じられることも少なくない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような背景から
最近では化学変化によって悪臭を消す消臭剤が数多く開
発されている。これはアンモニアのような塩基性物質に
対し有機酸で中和したり、悪臭物質を化学薬品や植物抽
出物で酸化または還元する方法であるが、効果の持続性
に問題があったり、有効な対象がかなり限定されたりと
満足なものがなかなか無かった。このような状況下で有
機質を多く含む腐植土が消臭剤として効果的であること
が知られており、畜産農家をはじめ各方面で使用されて
いる。しかし固体のままでは散布した場合に土そのもの
が汚染の原因にもなる上に用途が限定されてしまう。そ
こで腐植土中の有効成分を液状化または水溶液とした方
が使用範囲も広がり、使用方法も簡便になる。この消臭
剤は先に述べた化学変化により消臭を図る消臭剤にあた
り、既に一部で製品化されているものもあるがフミン酸
を含む腐食土といってもその組成は千差万別なうえ多く
の有機酸や微生物をも含むためその抽出液の均一性、安
定性には問題があった。

【０００４】本発明はフミン酸、フルボ酸、アミノ酸、
有機酸、ミネラル分、珪藻土を含む腐食土を原料とし
た、使用方法が簡便で安定性が高く様々な用途に応じた
消臭剤とその製造方法を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では飼料添加物として使われてきた腐植土が
消臭剤としても利用されてきたことから、フミン酸、ア
ミノ酸、有機酸、ミネラル分、金属類等を含むこの腐植
土を原料とし、水を溶媒とした液体消臭剤の製造方法を
研究した結果安定性が高い消臭剤原液とそれを使った各
種用途毎の安全性が高い液体消臭剤を完成するに至っ
た。

【０００６】この製造法ではフミン酸、フルボ酸、有機
酸、ミネラル分、金属類、珪藻土を含む腐植土を抽出溶
媒としての水に投入、充分に攪拌し、３６℃にて４８時
間以上曝気した後、６０℃にて７２時間以上静置したも
のを濾過し、これを原液とする。曝気して混濁液に溶存
酸素が多く含まれる状態にすることで腐植土中の好気性
微生物の作用で原料中の不要な成分である無機窒素化合
物や不要な有機化合物等を分解、処理した後、一定の温
度で長時間熟成させると安定性が高くかつ有効成分を充
分抽出せしめた消臭剤原液を得ることができる。汚水槽
や畜舎等ではこの抽出原液をそのまま消臭剤として用い
ることができる。

【０００７】生ごみやごみの集積場、トイレの床等水分
が少ない所では原液そのままでは濃度が高すぎて充分な
消臭効果が得られないので水で希釈する。原液の正確上
希釈すると沈澱を生じ白濁するので有機酸、できれば酒
石酸を用いて沈澱物が再び溶解するまで調整し、これを
スプレー等で散布して用いる。これはこのまま汚物の清
掃後や釣り道具を放置した後の室内、下駄箱等にも用い
ることができる。

【０００８】病院の病棟や老人福祉施設等の室内、更衣
室や脱衣所等部屋全体の消臭を図る場合は更に希釈倍率
を上げて希薄な溶液とした後に有機酸、できれば酒石酸
で調整したものを加湿器や蒸散器等で空気中に散布して
用いることで部屋全体の消臭効果が得られる。この時、
より粒子を小さくするために加熱式の蒸散器が最も望ま
しいが通常の加湿器でも効果はえられる。

【０００９】消臭飲料として用いる場合は原液中の金属
イオン、主に鉄イオンや銅イオンを除去するため、原液
に炭酸水素ナトリウムを適量加えて弱酸性から中性とし
た後に生成した沈澱物を濾過して除去する。この濾液を
水で希釈した後、酒石酸で調整し酸性液としたものを
０．２マイクロメートルのメンブランフィルターで濾過
するかまたは加熱滅菌したものを飲料として用いる。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１においてのタンク
及びの蓋はステンレス製であることが条件である。原
料の腐植土は数万年以上前のふるい地層から採掘したも
のを長時間かけて醗酵させたもので、炭素を多く含み組
成成分として珪素、カルシウム、ナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、鉄、亜鉛
等のミネラルをはじめとする無機成分及びスレオニン、
セリン、グルタミン酸、アラニン、バリン等のアミノ酸
やビタミン類、有機酸等の有機物とフミン酸、フルボ酸
等を含む。この中に活性炭等で塩素を除去した水道水、
または浮遊物等を除去した天然水を炭酸水素ナトリウム
にてｐＨを７．６以上８．５以下の弱塩基性に調整した
水８０ｌを入れ、のベルトヒーターにて水温を３６℃
以上４０℃以下に調整した後原料の腐植土を乾燥の程度
によって６ｋｇ乃至８ｋｇ投入する。

【００１１】図２中ののミキサーにて１０分間以上充
分に攪拌する。撹拌後図３のごとくのエアポンプ
で曝気する。このまま数時間置きに攪拌を数回繰り返し
た後、曝気をしつつ放置する。この時点でｐＨは一度下
降する。

【００１２】一定時間毎にｐＨを測定し４８時間以上経
過した後、上昇したｐＨが再度下降しはじめたら曝気を
中止し、ヒーターにて５５℃以上６０℃まで水温を上昇
させる。この後は攪拌はせず蓋をして静置し、１２時間
毎にｐＨを測定する。

【００１３】水温を上昇させてから７２時間以上経過し
た後に下降し続けていたｐＨ値が、２．５以下になるか
下降しなくなり上昇をはじめたらヒーターの電源を切
る。

【００１４】温度が下がったら２００メッシュの濾布で
濾過し原料の腐植土を取り除く。

【００１５】更に清潔な綿布を重ねたもので濾過を繰り
返し液の濁りがなくなるまで濾過を繰り返す。この液を
ステンレスのタンクに保存し消臭剤原液とする。

【００１６】生ごみやごみの集積場等スプレーや噴霧器
等で使用する消臭剤は原液そのままでは充分な効果が得
られないので、原液を中性の水で１００倍から２００倍
に希釈し有機酸、できれば酒石酸でｐＨを３．０から
３．４に調整する。希釈及び調整はできれば超音波振動
器等を用いて時間をかけて充分に行う。

【００１７】加湿器や蒸散器で使用する消臭剤は同様に
原液を中性の水で１０００倍に希釈し有機酸、できれば
酒石酸でｐＨを３．０から３．４に調整する。希釈及び
調整は同様に時間をかけて充分に行う。

【００１８】消臭飲料として使用する場合は原液に炭酸
水素ナトリウムを加えｐＨを５．５から７．０に調整
し、鉄、銅等の金属イオンを水酸化物として凝集させ
る。これを充分に攪拌した後、２４時間静置してから濾
過する。この濾液を中性の水を用いて１００倍又は２０
０倍に希釈し酒石酸を加えてｐＨを３．２乃至３．４に
調整した後に０．２マイクロメートルのメンブランフィ
ルターで濾過するかまたは加熱滅菌したものを飲料とし
て用いる。この場合も希釈や調整は同様に時間をかけて
充分に行う。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので以下のような効果を有する。

【００２０】塩素を多く含む水は原料の成分の一部と化
学反応を起こし不必要な化合物を生成する可能性がある
ので、活性炭等で濾過した水を用いることでこれらの化
合物の生成を防止する。また消臭剤の有効成分と見て重
要なフミン酸はｐＨが高い方が良く溶解し、ｐＨが１以
下の環境下で沈澱するので抽出には塩基性の水が適して
いるが、消臭剤として使用する時の安全性や適応性を考
えてｐＨ７．６からｐＨ８．５程度の弱塩基性の水を用
いて抽出することで効果的かつ安全なフミン酸を含む消
臭剤を得ることができる。

【００２１】原料の腐植土には不必要な窒素化合物や有
機化合物が含まれていると同時に微生物も含まれてい
る。従って水温を３６℃から４０℃に保ち、曝気によっ
て酸素を供給しつつ時間をかけることで図４のｐＨの変
化からも判るように、これら不必要な化合物を分解除去
することができる。

【００２２】この後は有機酸であるフミン酸が液中に溶
出していくのでｐＨが低下していくが、水温を高く設定
することで効率良く、比較的短時間で抽出することがで
きる。ただし水温を高くしすぎるとアミノ酸を含め一部
の有効成分を分解、失活してしまう可能性があるので温
度設定は６０℃までとする。更にこの温度で長時間静置
することで原料中の微生物を滅菌し、抽出液の安定性を
確保することも可能となる。

【００２３】ｐＨの値が２．５以下となりそれ以上低下
しなくなるとそれがｐＨ低下の限界であり、条件下での
フミン酸溶液の飽和状態と考えられるので安定したフミ
ン酸抽出液を得ることができる。

【００２４】ｐＨの低下が限界に達しフミン酸溶液とし
て飽和状態になると、抽出後の原料の残留物による反応
が起きる可能性を考え、これを濁りが無くなるまで濾過
して原料を取り除き、ステンレスのタンクに保存するこ
とで品質の劣化を防止する。

【００２５】汚水槽や畜舎のように水分が多い場合は原
液をそのまま散布することで充分な効果が得られるが、
生ごみやごみ集積場等水分が少ない場合は充分な効果を
得にくい。これは消臭成分の濃度が高すぎると化学反応
を起こす過程で有効成分自らが水素結合を阻害するため
で、より良い効果を得るためには濃度を低くする必要が
ある。そこで原液を中性の水で１００倍から２００倍に
希釈することで充分な効果が得られ、又酒石酸でｐＨを
３．０乃至３．４に調整し酸性とすることで即効性を持
った消臭剤ができる。このｐＨ調整には他の有機酸を用
いても良いが、安定性とコストの両面から考えて酒石酸
が最も適している。

【００２６】希釈及び調整時の攪拌は通常の攪拌器やミ
キサーを用いて時間をかけて行っても良いが、希釈倍率
が高いので、水と有効成分の分子集団の大きさや液体の
粘性等から考えて 、超音波振動器を使用すると均質の
混合液を造ることができる。

【００２７】加湿器や蒸散器で使用する場合は悪臭の発
生源に直接作用させるのではなく、空気中の微量成分に
作用するので更に低濃度の方が効果が良い。原液を中性
の水で１０００倍に希釈した後に酒石酸を用いて、ｐＨ
を３．０乃至３．４に調整することで効果的な蒸散器用
消臭剤を造ることができる。これは図５に見られるよう
に原液を用いるよりも高い効果を得られる。希釈及び調
整時の攪拌方法は

【００２６】と同じである。

【００２８】

【表１】 は原液中の主なミネラル分および金属類の分析結果であ
る。この中の金属類を見ると、消臭飲料として使用する
場合は除いた方が望ましいものも含まれているうえに、
原液は濃い褐色をしているのでこの色も除いた方が良
い。金属イオンはｐＨを調整することである程度凝集沈
澱させ得ることに基づき、原液のｐＨを５．５から７．
０の中性域に調整する。この時飲料に使用することや散
布する場合の安全性を考慮し、調整は食品添加物として
も用いられる炭酸水素ナトリウムで行う。この時点で鉄
及び銅はそのほとんど 水酸化物として凝集するのこれ
を５Ａの濾紙で濾過し取り除く。図６は高速液体クロマ
トグラフを用いて原液中の有機酸を定性的に分析した結
果であるが２．８３に示されるピークは硫酸イオンを示
すものと考えられるが、炭酸水素ナトリウムによる調整
後濾過した液を同様に高速液体クロマトグラフで分析し
た図７ではこのピーク曲線は見られず、２．８０及び
３．３３に示される部分にピークがみられる。ひとつは
図６で硫酸イオンを示すピーク曲線に見られるショルダ
ーの部分、ひとつは同曲線によって隠されていた部分と
考えられる。このピーク曲線の内２．８０に示されてい
るのは、スタンダードから考えてシュウ酸、３．３３及
び９．９２に示されていのはフミン酸のうちカルボキシ
ル基を持つものを示していると考えられる。以上のよう
に炭酸水素ナトリウムによってｐＨを調整することで一
部の金属類と色だけではなく硫酸イオンをも除去し安全
性と安定性を更に高いものとすることができる。

【００２９】前述、

【００２８】で原液のｐＨ調整の範囲を７．０までとす
ることで、成分中の亜鉛のように残したいものを残すこ
とができる。

【００３０】脱色した後に濾過をした液を２００倍に希
釈し、酒石酸でｐＨを３．０程度から３．４以下に調整
したものを消臭飲料とする。ここでも希釈、調整時の撹
拌は

【００２６】と同様に時間をかけて充分に行う。この消
臭飲料は臭気の強い食事をした後の口臭だけではなく、
我々で実施したアンケート結果から便臭にも改善効果が
ある。

【００３１】家畜の飼料に添加することで便臭の改善が
図れることから、原料及び抽出液を牛糞を用いた汚水の
浄化処理に用いたところ、図８に見られるようにＢＯＤ
の改善効果が得られた。又、図９に於いて人工汚水では
本消臭剤による改善効果は得られなかったものの、図１
０の人工汚水にバクテリアを添加したものではＣＯＤが
改善されていることから、本消臭剤がある種の微生物に
対して栄養塩として働くかまたは活性化酵素を有するも
のと考えられ、これが腸内の有効微生物群に作用するこ
とで便臭の改善効果が得られるものと考えられる。

【００３２】脱色した後に濾過して沈澱物を取り除き、
希釈したものを有機酸で調整するがアスコルビン酸では
光に対して安定性が悪く、変色、変質を招き、またクエ
ン酸では調整直後に著しい変色を起こすので、ｐＨ調整
には酒石酸を用いるのが妥当である。カルボン酸系の他
の有機酸でも調整は可能ではあるが、酒石酸を用いるこ
とで、低コストと安全性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】抽出装置の全体図である。

【図２】抽出装置の攪拌時の断面図である。

【図３】抽出装置の抽出時の断面図である。

【図４】抽出時のｐＨの経時変化を示すグラフである。

【図５】消臭剤原液と希釈した消臭剤とのアンモニアに
対する消臭降下を比較テストした結果のグラフである。

【図６】消臭剤原液の有機酸を高速液体クロマトグラフ
にて定性的に分析した結果である。

【図７】消臭剤原液を炭酸水素ナトリウムで中性に調整
したものの有機酸を高速液体クロマトグラフにて定性的
に分析した結果である。

【図８】牛糞を用いたモデル汚水に消臭剤原料及び消臭
剤原液を用いて浄化処理実験を行った際のＢＯＤの変化
を示したものである。

【図９】人工汚水に消臭剤原料及び消臭剤原液を用いて
浄化処理実験を行った際のＣＯＤの変化を示したもので
ある。

【図１０】

【図９】の実験に用いたものと同じ人工汚水にバクテリ
アを添加したうえで消臭剤原料及び消臭剤原液を用いて
浄化処理実験を行った際のＣＯＤの変化を示したもので
ある。

【符号の説明】

１ ステンレスタンク ２ 同蓋 ３ ベルトヒーター ４ 曝気用エアポンプ ５ 排水コック ６ 廃水コック ７ エアポンプ用バルブ ８ エアポンプ排気部 ９ 攪拌用ミキサー

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 35/02 ＡＧＺ Ａ２３Ｌ 2/00 Ｆ (71)出願人 597109140 矢住 京 長崎県長崎市大手１丁目31番11号 (72)発明者 渡部 好一 長崎県長崎市滑石５丁目１番44号−503 (72)発明者 矢住 京 長崎県長崎市大手１丁目31番11号

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水槽や畜舎等、所謂有効微生物群が存
   在する環境下でその活性を上げるとともに、それ自体が
   持つ化学的な作用で消臭効果を示すフミン酸を有効成分
   とする液体消臭剤。
2. 【請求項２】 生ごみやごみの集積場、トイレの床、清
   掃後の壁や床、下駄箱等に散布することで効果を示す、
   散布用のフミン酸を有効成分とする液体消臭剤。
3. 【請求項３】 病院病棟や老人福祉施設等の室内、更衣
   室や脱衣所等に加湿器や蒸散器等で噴霧することで部屋
   全体の消臭を図る、噴霧用のフミン酸を有効成分とする
   液体消臭剤。
4. 【請求項４】 飲料として用いることで、口臭及び便臭
   等に対して改善効果を得られる、フミン酸を有効成分と
   した飲料用液体消臭剤。
5. 【請求項５】 フミン酸、フルボ酸、アミノ酸、有機
   酸、ミネラル分、金属類等を含む腐植土を原料とし、弱
   塩基性の水を抽出溶媒として、一定温度で４８時間以上
   曝気し好気熟成させた後に温度を上昇させて７２時間以
   上嫌気状態で静置した後にこれを濾過して得られる酸性
   で無臭であることを特徴とする請求項１にある液体消臭
   剤の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１の液体消臭剤を１００倍から２
   ００倍に希釈した後に、有機酸でｐＨを調整して得られ
   る請求項２にある散布用液体消臭剤の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１の液体消臭剤を１０００倍から
   １５００倍に希釈した後に、有機酸でｐＨを調整して得
   られる請求項３にある噴霧用液体消臭剤の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１の液体消臭剤を炭酸水素ナトリ
   ウムで中性までｐＨ調整した後に、水で１００倍から２
   ００倍程度に希釈し、更に酒石酸を用いて酸性にｐＨ調
   整して得られる請求項４にある飲料用液体消臭剤の製造
   方法。