JPS6342788A - 魚介類生息水域用の多孔質浄化材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は水槽の浄化方法に関し、さらに経営すると、例
えば養魚用水槽に採用した場合には微生物の浮遊及び藻
類の発生を抑制し、且つ養魚の生存率を高めるように工
夫したものである。

く背景技術〉 養魚用水槽で魚類を育てる場合、餌の残渣や魚類の排泄
物等の有機物がたまって水槽内の水が汚れ易いので、槽
内の水を頻繁に取替えなければ魚類を死滅させてしまう
ということは周知である。これは微生物の増殖、汚物の
分解及び藻類の発生で水が汚濁するとともに水中の酸素
不足あるいは過酸素状態となり、また病原菌や病害虫が
発生するためと考えられる。例えば、金魚鉢で金魚を育
てる場合にときどき鉢内の水を取替えないと、青藻が成
長して金魚が外から見えないほど水が濁ってしまったり
、水中微生物の異常繁殖したりして、金魚が病気にかか
って死んでしまうことは度々経験することである。

このような水槽内の汚れを防止するｔコめに、複雑な循
環濾過装置を取付けることがあるが、この場合、長期に
亘って管理することが相当な負担となる。また、この循
環濾過装置内には、活性炭やパクハン石などのろ過材が
入れられており、それ自身のもつ吸着力やろ過材に固定
化される好気性微生物によって有機物やアンモニアなど
の除去が行われているが、これらの浄化能力にも限界が
あり、頻繁に交換しなければならないという問題もある
。

〈発明の目的〉 本発明はこのような事情に艦み、非常に簡単な方法で、
安価に水槽中の水を長期に亘って清澄に保つことができ
る水槽の浄化方法を提供することを目的とする。

く目的を達成するための手段〉 本発明者らは前記目的を達成するために種々研究を重ね
た結果、珪酸カルシウム水和物のある種の構成物が養魚
用水の浄化を行い、長期に頁って魚類の生息に良好な環
境を作り出すということを知見した。かかる知見に基づ
く本発明の構成は、５０〜９０％の空隙率を有する珪酸
カルシウムを主たる構成物とする多孔質浄化材を水槽中
に浸漬することを特徴とする。

以下に本発明の構成を詳述する。

本発明に用いる多孔質浄化材は、更に具体的に説明する
と、例えば、珪酸質原料と石灰質原料とを主原料とする
スラリーにアルミニウム粉末などの起泡剤を添加して高
温高圧下で水熱反応処理して得られる成形物、あるいは
乙の成形物を破砕して得られる破砕物で空隙率が５０〜
９０％のもの、又は珪酸質原料と石灰質原料とを主原料
とするスラリーを高温高圧下で水熱反応処理して必要な
らば粉砕して得られる粉状物を気泡に入れて造粒あるい
は成形した造粒物あるいは成形物で空隙率が５０〜９０
％のものである。

ここで、珪酸カルシウム水和物は珪酸質原料と石灰質原
料とを所定のＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２モル比（０５〜
２０程度）で常法に従ってオートクレーブにて所要の圧
力・温度下で高温高圧養生することによって得られるも
のであり、珪酸質原料としては珪石、珪砂、クリストバ
ライト、無定形シリカ、珪藻土、フェロシリコンダスト
、白土などの粉末、石灰質原料としては生石灰、消石灰
、セメントなどの粉末が挙げられる。このようにして得
られる珪酸カルシウム水和物は、トバモライト、ゾノト
ライト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライ
ト、ヒレプランダイト等よりなる群より選ばれる１種ま
たは２種以上のものとなる。またこの中でもトバモライ
ト、ゾノトライトは、弱アルカリ性でｐＨＭ衝能が高く
、比表面積が２０〜４００ｍ／ｇと大きいので特に好ま
しい。

本発明に用いる多孔質浄化材は５０〜９０％の空隙率を
有するが、この空隙を珪酸カルシウム水和物の生成時に
得る場合には珪酸質物質と石灰質物質とをスラリー状に
したものに泡剤としてアルミニウム粉末などの金属発泡
剤やＡＥ剤などの起泡剤を添加した後高温高圧下で水熱
反応処理すればよい。ここで金属発泡剤は化学反応によ
ってガスを発生するもので、その使用割合はスラリー中
の巻き込み気泡や水の量によって変化するが化学反応式
から導（ことができる。また起泡剤としては具体的には
樹脂せっけん類、サポニン、合成界面活性剤類、加水分
解たんばく質、高分子界面活性剤などがあり、主として
界面活性作用により物理的に気泡を導入するもので、単
に原料と混合して撹拌することにより泡を生じさせる場
合と、特殊な撹拌槽又は起泡装置を使用して安定した泡
をつくり、この泡を体積計量して原料に混合する場合と
がある。このような起泡剤を用いる場合には泡の安定性
を試験した上、その添加量を決定する必要がある。また
、空隙率の小さい珪酸カルシウム水和物を得た場合には
それが成形物であれば粉末化した後、造粒又は成形する
過程で気泡を入れてその空隙率を調整すればよい。つま
り粉末状の珪酸カルシウム水和物にアクリル樹脂エマル
ジ凛ン等の高分子樹脂の糊剤の水溶液を添加し、必要に
応じて起泡剤を加えた後混線すしたものをパンペレタイ
ザーにより造粒したり型枠成形したりすればよい。ここ
での乾燥方法としては、自然乾燥、加熱乾燥のどちらを
採用してもよい。また、ここで、粉末状の珪酸カルシウ
ム水和物としては、上記のように空隙を入れて成形した
ものを破砕したときに得られる粉末を用いてもよい。な
お、空隙率の高い多孔質浄化材とする場合には、型枠成
形を採用するのがよい。

このようにして製造される多孔質浄化剤の中には、水槽
に入れて使用する場合、それを構成する珪酸カルシウム
水和物が弱アルカリ性であるので用水のｐＨを９程度ま
で高める場合があるが、この場合にはこの多孔質浄化剤
の表面の一部を中性化して使用することができる。この
中性化処理は多孔質浄化剤を炭酸ガス雰囲気中に放置す
ることにより簡単に行なうことができる。しかしこの中
性化処理により炭酸カルシウム（ＣａＣＯ，）含有量が
３０重量％を超えると、珪酸カルシウム水和物の結晶が
くずれて浄化性能が低下してしまうので、中性化処理は
ＣａＣＯ３含有量が３０重量％を超えないように行う必
要がある。

このような多孔質浄化剤を水槽中に浸漬してお（たけて
、その水槽中の用水は浄化される。この場合、多孔質浄
化剤は網状の袋に入れて使用してもそのまま槽内底部に
沈めて使用してもよい。また循環濾過装置に充填して用
いてもよい。

本発明にかかる多孔質浄化剤を養魚用水槽の浄化に用い
た場合には、餌のくずや魚類の排泄物に含まれている有
機物、アンモニア、リンなど、魚類の生息に不都合な物
質が除去され、清澄な状態が長時間に亘って維持される
。

本発明にかかる多孔質浄化剤の作用は、この浄化剤を形
成している珪酸カルシウム水和物の結晶もしくはゲル表
面の微細な凹凸の表面にアンモニアや悪臭成分が吸着さ
れるとともに、この表面に微生物が固定されて形成され
た生物膜により有機物の分解除去が促進され、さらに魚
類にとって有害なアンモニアの硝化が促される。また、
珪酸カルシウム永和物の結晶もしくはゲル表面からカル
シウムヒドロキシアパタイトの晶析に必要なｃ　ａ２＋
が供給されるので、用水中のリン酸イオンばｃａ２＋と
反応してカルシウムヒドロキシアパタイトの形で浄化剤
表面に晶析除去され、藻類の発生が抑制される。

このような多孔質浄化剤の作用には、その空隙率が大き
く寄与しているので、本発明に用いる多孔質処理材の空
隙率は５０〜９０％、好ましくは６０〜８０％がよい。

これは、空隙率が５０％未満では比表面積が小さいため
微生物の着床が悪く、リンの除去率が小さくなるため、
魚類に良好な環境を与える効果が小さくなり、また９０
％を超えると用水表面に浮き上りを生じて好ましくない
からである。

本発明にかかる多孔質浄化剤を長期に亘って使用して浄
化効果が低下してきた場合には、この浄化剤の表面を水
洗して肥大老化した生物膜を除去することにより、再度
供用することが可能となる。

次に、本発明にかかる多孔質浄化剤の製造例を示す。

（多孔質浄化材の製造例） （１）Ｃ３Ｈゲル浄化材 珪石粉末４重量部、生石灰粉末２重量部、消石灰粉末１
重量部及び普通ポルトランドセメント３重量部（Ｃａｏ
／　Ｓ　ｉ　Ｏ２モル比＝１５）に金属アルミニウム粉
末０００８重量部を加えてなる混合物に水７重量部会加
えてスラリーにした。次いで、このスラリーを型枠に注
入して４時間静置後説型したものを回転ブラシで粉砕し
、バンペレ々イザーで５〜１０ｍｍの粒径に造粒後オー
トクレーブにて１５０℃５気圧下で１０時間水熱処理し
た。その後、炭酸ガスを充満させた容器中に４時間放置
して表面の一部を炭酸化処理し、水洗いしたものを多孔
質浄化剤とした。

この浄化剤の空隙率は７０％、ＣａＣＯ３含有率は９８
％であった。

（２）トバモライト浄化材 珪石粉末５重量部、生石灰粉末２重量部及び普通ポルト
ランドセメント３重量部（Ｃａｏ／　Ｓ　ｉ　０２モル
比＝０８）に金属７４ミニウム粉末ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ重
量部を加えてなる混合物に水７重量部を加えてスラリー
にした。

このスラリーを型枠に注入して４時間静置後説型したも
のをオートクレーブにて１８０℃１０気圧下で１０時間
水熱処理した。得られた成形物をクラッシャーで粗砕し
て５〜１０胴の粒径にふるいわけた。その後、炭酸ガス
を充満させた容器中に４時間放置して表面の一部を炭酸
化処理し、水洗いしたものを多孔質浄化剤とした。この
浄化剤の空隙率は７５％、Ｃａ　ＣＯ３含有率は５２％
であった。

（３）　　ゾノトライト浄化材 珪石粉末と生石灰粉末とをＣａｂ／５ｉ０２モル比１０
となるように混合し、固体成分に対して１０倍重量の水
に分散させて水性スラリーを形成し、その後オートクレ
ーブ中−１２＝ にて２１０℃、２０気圧下で攪拌しながら１０時間水熱
処理した。このようにして得られたゾノトライト粉末の
絶乾物に対してアクリル樹脂エマルシリン（固形分１０
％）を４重量倍加え、混線後造粒成形して１１０℃で乾
燥固化させ、５〜１０ｍｍの粒径にふるいわけた。その
後、炭酸ガスを充満させた容器中に４時間放置して表面
の一部を炭酸化処理し、水洗いしたものを多孔質浄化剤
とした。この浄化剤の空隙率は７３％、ＣａＣＯ３含有
率は５７％であった。

（４）種々の空隙率を有するトバモライト浄化材 上記（２）に示した製造方法において、金属アルミニウ
ム粉末及び水の添加割合を第１表に示すように変化させ
ることにより各種トバモライト浄化材を得た。

第　　１　　表 （５）種々のＣａ　ＣＯ３含有率を有するトバモライト
浄化剤 上記（２）に示した製造方法において、炭酸ガスを充満
させた容器中での処理時間を第２表に示すように変化さ
せることにより各種トバモライト浄化剤を得た。

第　　２　　表 く実　施　例〉 実施例１ 各種多孔質浄化剤を５００　ｃｃ入れたプラスチック水
槽（３０Ｘ１６ｘ２２ｃｍ）に、−昼夜くみ置きした水
道水を９ｊ注入した。これら水槽にそれぞれ金魚１４〜
６ｃｍの和金種）を１０匹ずつ入れ、室内で通常、１日
当り数時間直射日光を受ける場所に３月上旬から約２ケ
月間放置し、それぞれ同量の市販の餌を与え、且つ市販
のエアーポンプで５００ｃｃ／分のエアーを送って金魚
を育てた。なお、蒸散した水に常に一定量となるように
追加した。

上述の製造例（１）〜（３）で製造した各種多孔質浄化
剤を用いたものをＡ−１、Ａ−２、Ａ−３とし、また、
比較のため、市販の小石砂利、バクへン石、石灰石（い
ずれも粒径５〜１０園）を上記多孔質浄化剤の代りに使
用した以外は同様にして金魚を育てたものをＢ−１，Ｂ
−２゜Ｂ−３とした。これらについて、水槽内の水の状
態及び金魚の生態について観察した。この結果を第３表
に示す。

この結果、比較例として用いた小石砂利、バクハン石、
石灰石のいずれも約２ケ月で金魚が死滅したのに対して
本発明の多孔質浄化剤を入れたものは極めて高い生存率
であった。

これは比較例では２０日目頃から槽内に微生物が多く観
察されるようになり、２５日目頃から藻が急速に発生し
透視度も悪くな９外からの観察は困難となった。その後
、金魚の皮ふに白斑を生じる吸虫病やまわたのような白
い膜におおわれる水カビ病などでつぎつぎと死んでいっ
た。これに対して、本発明の多孔質浄化剤を入れたもの
は藻の発生が４０日頃から槽の壁面につき始め、多少槽
内にも浮遊はしたが、比較例のように浮遊微生物が非常
に少なく、金魚の上記のような病気の発生はなかった。

また、比較例に対して、本発明ではｐＨの変化が小さく
、窒素・リンの溶存量１よ低く、養魚に好環境を長い間
維持していた。

実施例２ 実施例１と同様にして、上記製造例（４）で製造した空
隙率の異なる５種類の多孔質浄化剤の効果の違いを試験
した。

なお、試験期間は５月上旬から１ケ月とし、１ケ月後の
金魚の生存率、水質及び浮遊微生物の状態と藻の発生時
期を観察した。この結第４表に示すように、多孔質浄化
剤の空隙率は微生物の着床、有機物の分解に大きく関与
しており、空隙率が５０％以下では水槽内の浮遊微生物
が多くなるとともに藻の発生が早くなり、水質が悪化し
て金魚の生存率が低かった。

実施例３ 実施例１と同様にして、上記製造例（５）で製造した中
性化の状態が異なる６種類の多孔質浄化剤の効果の違い
を試験した。

試験期間は６月上旬から１ケ月とし、１ケ月後の金魚の
生存率、水質及び浮遊微生物の状態と藻の発生期間を観
察した。この結果を第５表に示す。

第５表に示すように、中性化処理を１９２時間したもの
は他のものに比べて浄化能力が低下していた。このもの
は炭酸カルシウム含有率が３６．２％と高く、珪酸カル
シウム水和物の結晶が（ずれて表面を完全に被たことに
よると考えられる。よって中性化処理する場合にはＣａ
Ｃ０１含有率が３０％以下とするのが好ましい。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
かかる水槽の浄化方法によれば、簡単な方法で且つ安価
に水槽中の水を長期に亘って清澄に保つことができる。

よって熱帯魚水槽に用いれば微生物の異常発生や青藻の
発生による透明度の低下を避けることができ、熱帯魚の
観賞を長期に亘って維持することができ、また淡・海水
魚養殖槽に用いれば稚魚の生存率を高めることができる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）５０〜９０％の空隙率を有する珪酸カルシウムを主
   たる構成物とする多孔質浄化剤を水槽中に浸漬すること
   を特徴とする水槽の浄化方法。 ２）多孔質浄化材は珪酸質原料と石灰質原料とを主原料
   とするスラリーにアルミニウム粉末などの気泡剤を添加
   して高温高圧下で水熱反応処理して得られる成形物、あ
   るいはこの成形物を破砕して得られる破砕物である特許
   請求の範囲の第１項記載の水槽の浄化方法。 ３）多孔質浄化材は珪酸質原料と石灰質原料とを主原料
   とするスラリーにアルミニウム粉末などの気泡剤を添加
   して高温高圧下で水熱反応処理して得られる成形物ある
   いはこの成形物を破砕して得られる破砕物を、中性化処
   理したものである特許請求の範囲第１項記載の水槽の浄
   化方法。 ４）中性化処理が炭酸ガスによるものであり、処理した
   多孔質浄化剤中の炭酸ガス含有量が３０重量％以下であ
   る特許請求の範囲第３項記載の水槽の浄化方法。 ５）多孔質浄化材は珪酸質原料と石灰質原料とを主原料
   とするスラリーを高温高圧下で水熱反応処理して必要な
   らば粉砕して得られる粉状物に気泡を入れて造粒あるい
   は成形した造粒物あるいは成形物である特許請求の範囲
   第１項記載の水槽の浄化方法。 ６）多孔質浄化材は珪酸質原料と石灰質原料とを主原料
   とするスラリーを高温高圧下で水熱反応処理して必要な
   らば粉砕して得られる粉状物に気泡を入れて造粒あるい
   は成形した造粒物あるいは成形物を、中性化処理したも
   のである特許請求の範囲第１項記載の水槽の浄化方法。 ７）中性化処理が炭酸ガスによるものであり、処理した
   多孔質浄化剤中の炭酸ガス含有量が３０重量％以下であ
   る特許請求の範囲第６項記載の水槽の浄化方法。 ８）珪酸カルシウム水和物は、トバモライト、ゾノトラ
   イト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライト
   、ヒレプランダイトの群から選ばれる１種あるいは２種
   以上のものである特許請求の範囲第１項〜第７項のいず
   れか１項記載の水槽の浄化方法。 ９）水槽が養魚用水槽である特許請求の範囲第１項〜第
   ８項のいずれか１項記載の水槽の浄化方法。