WO2018190133A1 - 排泄物処理剤 - Google Patents

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寛一 足立
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株式会社エクセルシア
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    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour

Definitions

  • the present invention relates to an excrement treating agent.
  • the present inventor has obtained at least one selected from the group consisting of slaked lime, a water-absorbing polymer, a binder, pH 8-13 phosphates, carbonates and hydroxides,
  • the block processing agent containing this is proposed (patent document 1).
  • the treatment agent of Patent Document 1 requires sterilization and slaked lime, the treated excrement hardly rots, and the use of a binder suppresses the generation of slaked lime dust, resulting in a health hazard. Is significantly suppressed. From such a viewpoint, the treatment agent of Patent Document 1 is particularly excellent for disaster use.
  • Patent Document 1 can suppress stool-derived malodor by the action of sterilized slaked lime, it has been found that depending on the environment, ammonia odor may not be suppressed. .
  • an object of the present invention is to provide an excrement treating agent capable of suppressing not only fecal odor but also ammonia odor even under various environments.
  • the present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, in the case of containing a limonite, lignin, and bentonite and further containing slaked lime, the above problem can be solved if the slaked lime content is 10% by mass or less. As a result, the present invention has been completed.
  • an excrement treating agent capable of suppressing not only fecal odor but also ammonia odor even under various environments.
  • X to Y indicating a range means “X or more and Y or less”.
  • operations and physical properties are measured under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50% RH.
  • the present invention is an excrement treating agent containing limonite, lignin, and bentonite, and further containing slaked lime, the slaked lime content is 10% by mass or less. With this configuration, not only fecal odor but also ammonia odor can be suppressed under various environments.
  • the treatment agent described in Patent Document 1 can suppress stool-derived malodor by the action of sterilized slaked lime, but the generation of ammonia is promoted by the influence of slaked lime contained as an essential component.
  • a treatment agent When a treatment agent is used in disaster applications, feces and urine can be put in a plastic bag, that is, stored in a closed manner, so that ammonia odor is not particularly problematic.
  • an open type such as a non-washing toilet such as a temporary toilet, it has been found that it is difficult to suppress the ammonia odor even if the odor derived from fecal odor can be suppressed.
  • slaked lime may be included, but the amount thereof is 10% by mass or less in the excrement treating agent, and by combining limonite, lignin and bentonite, not only fecal odor but also ammonia odor is suppressed.
  • the present invention has been completed.
  • the excrement treating agent of the present invention contains limonite.
  • Limonite has a chemical composition of FeO (OH) .nH 2 O, but may contain hematite (Fe 2 O 3 ), clay mineral, manganese (II) oxide, and the like as impurities.
  • hematite Fe 2 O 3
  • clay mineral e.g., clay mineral
  • manganese (II) oxide e.g., manganese oxide
  • impurities e.g., manganese (II) oxide
  • limonite it is possible to decompose and adsorb sulfur compounds such as mercaptans, methyl mercaptans, and hydrogen sulfide, which are malodorous components in stool, and fatty acid compounds.
  • limonite is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, further preferably 10 to 30% by mass, and still more preferably 11 to It is contained at 20% by mass, more preferably 12-15% by mass.
  • the volume average particle size (D50) in the measurement of the particle size distribution of limonite is preferably 0.1 to 200 ⁇ m, more preferably 1 to 150 ⁇ m, and still more preferably 5 to 100 ⁇ m, and more More preferably, it is 10 to 50 ⁇ m, and still more preferably 11 to 30 ⁇ m. By being in such a range, the desired effect of the present invention can be efficiently achieved.
  • Limonite can be freely selected from commercially available products. For example, LMB50, LMB300 (above, Nippon Limonite Co., Ltd.) etc. are mentioned.
  • the excrement treating agent of the present invention contains lignin.
  • Lignin is a high-molecular phenolic compound that is involved in lignification of higher plants and is also called woody element.
  • lignin is presumed to exhibit the effect of adsorption and decomposition of ammonia and other odorous substances.
  • the lignin may be in the form of calcium lignin sulfonate, magnesium lignin sulfonate, modified calcium lignin sulfonate, magnesium modified lignin sulfonate, or partially desulfurized sodium lignin sulfonate. Good.
  • lignin is preferably contained in the excrement treating agent in an amount of 0.1 to 80% by mass, more preferably 1 to 50% by mass, further preferably 5 to 35% by mass, and even more.
  • the content is preferably 15 to 32% by mass, more preferably 20 to 30% by mass, and still more preferably 23 to 29% by mass.
  • the average particle size of lignin is preferably 1 to 500 ⁇ m, more preferably 5 to 300 ⁇ m, still more preferably 10 to 100 ⁇ m, and still more preferably 40 to 80 ⁇ m. By being in such a range, ammonia and other odorous substances are efficiently adsorbed.
  • the “average particle size” described in the present specification arbitrarily selects a statistically reliable number of particles, and measures the longest particle size for each particle with a microscope. Means an average value obtained by arithmetically averaging them. In order to obtain a desired average particle size, it may be appropriately sieved.
  • ⁇ Lignin can be freely selected from commercially available products. Examples thereof include sun extract (sun extract P202, sun extract P321, sun extract P252 sun extract SCP, Panilex HW, etc.), vanilex (above, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and the like.
  • the excrement treating agent of the present invention contains bentonite.
  • Bentonite contains a large amount of layered aluminum phyllosilicate and has properties such as high viscosity, adhesiveness, water absorption and adsorptivity.
  • bentonite adsorbs cations such as ammonia, suppresses the generation of ammonia and other odorous substances, and adsorbs them.
  • the cation adsorption effect of bentonite and the complex three-dimensional network structure of lignin that have not been elucidated cooperate to suppress the generation of ammonia and other odorous substances. It is speculated that the effect of adsorbing and decomposing is further exhibited.
  • bentonite is preferably 0.1 to 60% by weight, more preferably 1 to 50% by weight, still more preferably 5 to 30% by weight, and even more preferably to the excrement treating agent. It is contained in an amount of 6 to 15% by mass, more preferably 7 to 12% by mass. By being in such a range, there is an effect of efficiently adsorbing ammonia and other odorous substances.
  • the average particle size of bentonite is preferably 0.05 to 300 ⁇ m, more preferably 0.5 to 200 ⁇ m, still more preferably 10 to 150 ⁇ m, and even more preferably 80 to 145 ⁇ m. It is.
  • the volume average particle size (D50) in the particle size distribution measurement of bentonite is preferably 50 to 300 ⁇ m, more preferably 80 to 200 ⁇ m, and still more preferably 100 to 130 ⁇ m.
  • the mode diameter of bentonite is preferably 50 to 300 ⁇ m, more preferably 80 to 200 ⁇ m, and further preferably 100 to 180 ⁇ m. By being in such a range, it has the technical effect of adsorbing ammonia and other odorous substances efficiently.
  • the content of montmorillonite as a main component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and still more preferably bentonite. Is 95% by mass or more.
  • the chemical or structural formula of bentonite has Si 8 (Al 3.34 Mg 0.66 ) Na 0.66 O 20 (OH) 4 .
  • bentonite contains about 50 ⁇ 15% by mass of silica (particularly crystalline silica).
  • the unit crystal of montmorillonite in bentonite has a thickness of preferably 0.5 to 5 nm, more preferably 0.8 to 3 nm.
  • the unit crystal of montmorillonite in bentonite has a width of preferably 50 to 2000 nm, more preferably 80 to 1500 nm, and further preferably 100 to 1000 nm.
  • the shape of montmorillonite in bentonite is flat.
  • the bentonite as described above can be freely selected from commercially available products.
  • Examples of commercially available bentonite include Kunipia-F, Kunimine F, Moistonite S, Moistonite U (above, manufactured by Kunimine Industries) and 250SA-B (above, Hoyo Bentonite Mining Co., Ltd.). Can do.
  • the excrement disposal agent of the present invention may contain slaked lime, but the amount thereof is 10% by mass or less in the excrement disposal agent.
  • the upper limit with preferable content of slaked lime is 9 mass% or less, More preferably, it is 8 mass% or less, More preferably, it is 7 mass% or less, More preferably, it is 6 mass% or less, More preferably Is 5% by mass or less.
  • Ammonia can be suppressed by making an upper limit into 10 mass% or less.
  • the lower limit is 0% by mass, but may be 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 3% by mass or more.
  • slaked lime has the effect of suppressing fecal odor and killing microorganisms.
  • limonite, lignin and bentonite (especially limonite) to the weak points of slaked lime when adding slaked lime to the excrement treatment agent, fecal odor and ammonia odor Can be suppressed.
  • the average particle diameter of slaked lime is 10 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more.
  • limit especially also in an upper limit, For example, it is 1000 micrometers or less, Preferably it is 500 micrometers or less, More preferably, it is 300 micrometers or less, More preferably, it is 150 micrometers or less.
  • 10 to 300 ⁇ m is preferable, 20 to 150 ⁇ m is preferable, and 50 to 100 ⁇ m is preferable. By being in such a range, it has the technical effect which removes the sulfur type compound which is a malodorous substance in stool.
  • a method of preparing slaked lime a method of purchasing a commercially available product is preferable, for example, Ube Materials Co., Ltd. is preferable.
  • the excrement treating agent of the present invention may contain a water-absorbing polymer.
  • the water-absorbing polymer (water-absorbing agent) that can be contained in the excrement treating agent of the present invention assists limonite, lignin, bentonite, and a certain amount or less of slaked lime, while further reducing the pH of the object to be treated. There is a role to make it a direction.
  • a water-absorbing polymer by containing a water-absorbing polymer, it is possible to absorb and solidify water in manure.
  • the object to be processed is solidified, and the surroundings of the solidified object to be processed are covered with the components constituting the excrement treating agent, and the desired effect of the present invention is more efficiently achieved. be able to.
  • water-absorbing polymer used in the present invention include starch-based water-absorbing polymers such as starch acrylonitrile graft polymer hydrolyzate, starch acrylic acid graft polymer, cellulose-acrylonitrile graft polymer, cellulose-styrene sulfonic acid.
  • starch-based water-absorbing polymers such as starch acrylonitrile graft polymer hydrolyzate, starch acrylic acid graft polymer, cellulose-acrylonitrile graft polymer, cellulose-styrene sulfonic acid.
  • Cellulose-based water-absorbing polymers such as graft copolymers, polysaccharide-based water-absorbing polymers, protein-based water-absorbing polymers such as collagen, polyvinyl alcohol-based water-absorbing polymers such as polyvinyl alcohol-crosslinked polymers, crosslinked sodium polyacrylate, acrylic Acid polymer partial sodium salt crosslinked product, acrylic water-absorbing polymer such as sodium acrylate-vinyl alcohol copolymer, maleic anhydride water-absorbing polymer, vinyl pyrrolidone water-absorbing polymer, polyethylene glycol Polyether-type water-absorbing polymer diacrylate crosslinked polymer and the like, and the like.
  • These water-absorbing polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • water-absorbing polymers may be synthesized or commercially available.
  • commercially available products include, for example, Aquakeep (registered trademark) SA (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.), Aquaric (registered trademark) CA (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), Sunfresh (ST-250, ST-100). ST-573), Aqua Pearl (manufactured by Sundia Polymer Co., Ltd.), Hymosub HS-960 (manufactured by Hymo Co., Ltd.) and the like.
  • the water-absorbing polymer may be carboxymethyl cellulose.
  • Carboxymethylcellulose is a derivative of cellulose, and is obtained by binding a carboxymethyl group (—CH 2 —COOH) to a part of a hydroxy group of a gluconopyranose monomer constituting the skeleton of cellulose.
  • the carboxymethyl cellulose may be a carboxymethyl cellulose salt.
  • Carboxymethylcellulose has a high affinity with water and is a thickener that becomes a gel-like high-viscosity material when mixed with water. In the present invention, by increasing the viscosity of the treatment agent, the effect of suppressing malodor is high, and the suppression effect can be maintained.
  • the average particle diameter of the water-absorbing polymer that can be contained in the excrement treating agent of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 1000 ⁇ m, more preferably 80 to 850 ⁇ m, and further preferably 100 to 600 ⁇ m. More preferably 200 to 500 ⁇ m, still more preferably 250 to 450 ⁇ m, and still more preferably 300 to 400 ⁇ m.
  • the water-absorbing polymer is 106 ⁇ m or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 12% by mass or less.
  • more than 106 micrometers and 850 micrometers or less are preferably 80 mass% or more, More preferably, it is 85 mass% or more.
  • more than 850 micrometers is preferably 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less, More preferably, it is 3 mass% or less.
  • the water-absorbing polymer is preferably contained in the excrement treating agent in an amount of 1 to 90% by mass, more preferably 20 to 70% by mass, and further preferably 30 to 60% by mass. By being in such a range, it has the effect of solidifying the water in feces and preventing diffusion.
  • the excrement treating agent according to the embodiment of the present invention may be granulated using water, a binder such as PVA, water-soluble cellulose, water-soluble carboxymethyl cellulose, sodium alginate and the like.
  • the excrement disposal agent according to the embodiment of the present invention may be in the form of a granular treatment agent or a bulk treatment agent by using the technology disclosed in JP2013-6137A or RE-2011 / 162244. .
  • ⁇ Manufacturing method of excrement disposal agent> there is a mixture of limonite, lignin, bentonite, and slaked lime, and the mixing of the slaked lime so that the content of the slaked lime is 10% by mass or less.
  • a manufacturing method is provided.
  • the method for producing the excrement treating agent includes mixing the components constituting the excrement treating agent, and the order of mixing the above components is not particularly limited, and the components may be mixed at a time. Alternatively, each component may be mixed sequentially.
  • the excrement disposal agent is suitable for an open toilet such as a non-washing toilet such as a temporary toilet. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the excrement disposal agent is used in a non-washing toilet. That is, the excrement treating agent of the present invention can suppress not only fecal odor but also ammonia odor (and suppress it for a long period of time), and therefore can be suitably used for a non-flush toilet (temporary toilet). (Even if zeolite is used instead of bentonite, ammonia odor cannot be suppressed over a long period of time).
  • the excrement treating agent of the present invention when the present invention is applied to a non-washing toilet such as a temporary toilet, it is preferable that the excrement treating agent of the present invention is installed in advance in a manure receiver. Such an embodiment eliminates the need for the toilet user to add the excrement disposal agent directly.
  • the excrement treating agent of the present invention when the excrement treating agent of the present invention is installed in advance in the feces and urine receiver, it is preferable to add a small amount of water.
  • the excrement disposal agent can be granulated. By doing so, the dust of the excrement disposal agent can be suppressed and the user can use the toilet comfortably.
  • the hole is previously set.
  • the excrement treating agent of the present invention includes limonite, lignin, and bentonite. Since these components are not components that adversely affect the soil, if the hole is filled with manure, the manure treatment can be performed simply by filling the hole with the soil. Furthermore, it can also lead to soil improvement due to the positive effect on the soil of components from manure components and excrement treating agents.
  • the same effect can be expected by using a biodegradable water-absorbing polymer such as starch as the water-absorbing polymer.
  • the excrement treating agent contains a water-absorbing polymer
  • a component that destroys the structure of the water-absorbing polymer such as hypochlorous acid or calcium chloride
  • the solidified manure becomes liquid and can be sprayed and sprayed on the soil to be used as a fertilizer.
  • the excrement disposal agent is used for the treatment of pet excrement.
  • the component which comprises an excrement disposal agent is included in a water-soluble base material.
  • the excrement disposal agent contained in the water-soluble substrate can be directly added to a bag (for example, a plastic bag) in which pet excrement is stored. In this case, it is more preferable to add a small amount of water.
  • the excrement processing of a pet becomes very easy and the problem of an odor can also be solved.
  • a part of the water-soluble base material containing the excrement processing agent is cut and opened, and the excrement processing agent in the form of a powder stored in the water-soluble base material is obtained.
  • Sprinkles may be sprinkled on pet excrement.
  • the water-soluble substrate is not particularly limited as long as it is a substrate that dissolves in water, and examples thereof include water-soluble paper and water-soluble film. There is no restriction
  • the processed excrement will be put into a bag (for example, a plastic bag).
  • a bag for example, a plastic bag.
  • livestock excrement, organic sludge and vomiting excrement as well as a treatment agent for disasters that are supposed to be tied in.
  • the amount of the excrement treating agent with respect to the object to be treated can be appropriately adjusted as necessary, but as a guideline, it is preferably 3 to 100 g. More preferably, it is 5 to 70 g, and still more preferably 10 to 50 g.
  • the amount of the excrement treating agent with respect to the object to be treated can be appropriately adjusted as necessary, but as a guideline, it is preferably 3 to 100 g, more preferably 5 to 70 g. More preferably, it is 10 to 50 g.
  • the bag was opened, 35 g of the excrement treating agent prepared in each Example and each Comparative Example was added, and after leaving for 30 days, an odor sensory test was performed.
  • the ammonia concentration was measured using a detector tube (a gas detector tube for ammonia (Kitakawa type) (manufactured by Komyo Chemical Co., Ltd.), measuring limit up to 200 ppm) (shown in Table 1).
  • Comparative Example 3 had a high ammonia concentration because the content ratio of slaked lime was more than 10% by mass in the excrement treating agent. Therefore, although the fecal odor was suppressed by the action of limonite, lignin, bentonite, slaked lime, etc., the stimulating odor derived from ammonia was strong and the odor remained.
  • Comparative Example 4 was an experiment using only limonite, but as a result, it felt a foul odor that the garbage had fermented.
  • Comparative Example 5 is an experiment in which a water-absorbing polymer was added to the composition of Comparative Example 4 in half, but the odor is lower than that of Comparative Example 4 due to the absorption of moisture, but the garbage still fermented. I felt a foul odor.
  • Comparative Example 6 and 7 added the slaked lime based on the composition of Comparative Example 5, the generation of ammonia was promoted, and both of them emitted a slightly strong odor combined with the stimulating odor of ammonia and the organic odor. It was.
  • Comparative Example 8 is close to the composition of the example, but does not contain bentonite.
  • the odor remained as a combination of the pungent odor of ammonia and the organic odor.
  • limonite, lignin, and bentonite cooperate to produce the desired effect of the present invention.
  • the combination of limonite, lignin, and zeolite cannot achieve the desired effect of the present invention, suggesting that the combination of limonite, lignin, and bentonite is important.
  • zeolite should not be a substitute for bentonite in the present invention.
  • Comparative Example 9 was unable to suppress the generation of ammonia due to the absence of lignin, and the odor due to fecal odor remained. Comparative Example 10 had a considerable odor due to the absence of limonite.
  • Comparative Example 11 contains a large amount of slaked lime, the stool odor is not felt so much, but the generation of ammonia was promoted and the odor remained.

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Abstract

【課題】様々な環境で、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができる排泄物処理剤を提供することを目的とする。 【解決手段】リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと、を含み、さらに消石灰を含む場合、当該消石灰の含有量が、１０質量％以下である、排泄物処理剤。

Description

排泄物処理剤
　本発明は、排泄物処理剤に関する。
　地震等の災害による長期の停電および断水時等においては、トイレが使用できなくなり、各家庭では糞尿が溜まってしまう。溜まった糞尿からは悪臭が発散し続け、そのままにしておくと、その臭気により生活環境が著しく悪化してしまう。そこで、一般には糞尿をプラスチック製の袋に入れ、密封状態でとりあえず保管しておく方法等が採られているが、保管中に臭いが漏れ出し、周囲に悪臭を発散させてしまう等の問題がある。
　かような問題を解決しようと、本発明者は、消石灰と、吸水性ポリマーと、バインダと、ｐＨ８～１３のリン酸塩、炭酸塩および水酸化物からなる群から選択される少なくとも一種と、を含む、塊状処理剤を提案している（特許文献１）。
特開２０１４－８７７７９号公報
　特許文献１の処理剤は、滅菌性のある、消石灰を必須としているため、処理された排泄物の腐敗はほとんど起こらず、また、バインダの使用で、消石灰の粉塵の発生が抑制され、健康被害を有意に抑制する。かような観点で、特許文献１の処理剤は、災害用途として特に優れている。
　しかしながら、特許文献１に記載の処理剤は、滅菌性のある消石灰の作用によって大便由来の悪臭は抑制することはできるが、環境によっては、アンモニア臭を抑えることができない場合があることが判明した。
　よって、本発明は、様々な環境下でも、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができる排泄物処理剤を提供することを目的とする。
　本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと、を含み、さらに消石灰を含む場合、当該消石灰の含有量が、１０質量％以下である、排泄物処理剤であれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明が完成した。
　本発明によれば、様々な環境下でも、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができる排泄物処理剤を提供することができる。
　以下、本発明を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０～２５℃）／相対湿度４０～５０％ＲＨの条件で測定する。
　＜排泄物処理剤＞
　本発明は、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと、を含み、さらに消石灰を含む場合、当該消石灰の含有量が、１０質量％以下である、排泄物処理剤である。かかる構成によって、様々な環境下でも、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができる。
　上記のように、特許文献１に記載の処理剤は、滅菌性のある消石灰の作用によって大便由来の悪臭は抑制することはできるが、必須成分として含まれる消石灰の影響によってアンモニア発生が助長される場合があることが分かった。災害用途で処理剤が用いられる場合、糞尿をプラスチック製の袋に入れて、つまり、閉鎖式で保管しておくことができるため特にアンモニア臭については問題となり難い。しかし、仮設トイレ等の非水洗トイレ等の開放式の場合、糞便臭由来の臭気を抑制することができても、アンモニア臭を抑えることが難しいことが判明した。
　そこで、消石灰を含んでもよいが、その量を排泄物処理剤中で１０質量％以下とし、かつ、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトとを組み合わせることによって、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができることを見出し、本発明が完成した。
　以下、排泄物処理剤を構成する成分を説明する。
　（リモナイト）
　本発明の排泄物処理剤は、リモナイトを含む。
　リモナイトの化学組成は、ＦｅＯ（ＯＨ）・ｎＨ２Ｏであるが、赤鉄鉱（Ｆｅ２Ｏ３）や粘土鉱物、酸化マンガン（ＩＩ）等を不純物として含む場合がある。リモナイトが含まれることによって大便中の悪臭成分である、メルカプタン、メチルメルカプタン、硫化水素等の硫黄系化合物や、脂肪酸系化合物の分解、吸着を行うことができる。
　本発明の実施形態によれば、リモナイトは、排泄物処理剤に、好ましくは１～８０質量％、より好ましくは５～６０質量％、さらに好ましくは１０～３０質量％、よりさらに好ましくは１１～２０質量％、よりさらに好ましくは１２～１５質量％含まれる。かような範囲であることによって、硫黄系化合物や脂肪酸系化合物の分解、吸着または除去を効率よく行うことができる。
　本発明の実施形態によれば、リモナイトの粒子径分布測定における体積平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは０．１～２００μｍ、より好ましくは１～１５０μｍ、さらに好ましくは５～１００μｍであり、よりさらに好ましくは１０～５０μｍであり、よりさらに好ましくは１１～３０μｍである。かような範囲であることによって、本発明の所期の効果を効率的に奏することができる。
　リモナイトとしては、市販品の中から自由に選択することが可能である。例えば、ＬＭＢ５０、ＬＭＢ３００（以上、日本リモナイト社製）等が挙げられる。
　（リグニン）
　本発明の排泄物処理剤は、リグニンを含む。リグニンは、高等植物の木化に関与する高分子のフェノール性化合物であり、木質素とも呼ばれる。本発明の排泄物処理剤において、リグニンは、アンモニアおよびその他臭気物質の吸着および分解の作用効果を発揮しているものと推測される。本発明の実施形態によれば、リグニンは、リグニンスルホン酸カルシウム、リグニンスルホン酸マグネシウム、変性リグニンスルホン酸カルシウム、変性リグニンスルホン酸マグネシウム、あるいは、部分脱スルホンリグニンスルホン酸ナトリウム等の形態であってもよい。
　本発明の実施形態によれば、リグニンは、排泄物処理剤に、好ましくは０．１～８０質量％、より好ましくは１～５０質量％、さらに好ましくは５～３５質量％含まれ、よりさらに好ましくは１５～３２質量％、よりさらに好ましくは２０～３０質量％、よりさらに好ましくは２３～２９質量％含まれる。かような範囲であることによって、アンモニアおよびその他臭気物質を効率よく吸着する効果がある。
　本発明の実施形態によれば、リグニンの平均粒子径は、好ましくは１～５００μｍ、より好ましくは５～３００μｍ、さらに好ましくは１０～１００μｍ、よりさらに好ましくは４０～８０μｍである。かような範囲であることによって、アンモニアおよびその他臭気物質を効率よく吸着する。なお、本明細書中に記載の「平均粒子径」は、特記がない限り、統計学的に信頼ある数の粒子を任意に選択して、顕微鏡によって１粒ごと一番長い粒径を測定し、それらを相加平均した平均値を意味する。なお、所望の平均粒子径とするためには、適宜、篩い等にかければよい。
　リグニンとしては、市販品の中から自由に選択することが可能である。例えば、サンエキス（サンエキスＰ２０２、サンエキスＰ３２１、サンエキスＰ２５２サンエキスＳＣＰ、パニレックスＨＷ等）、バニレックス（以上、日本製紙社製）等が挙げられる。
　（ベントナイト）
　本発明の排泄物処理剤は、ベントナイトを含む。ベントナイトは、層状のフィロケイ酸アルミニウムを多く含み、高い粘性、粘着性、吸水性や吸着性等の性質を有する。本発明の排泄物処理剤において、ベントナイトは、アンモニア等の陽イオンを吸着し、アンモニアおよびその他臭気物質の発生を抑制し、吸着する。また、リグニンと、ベントナイトとを組み合わせることによって、ベントナイトの陽イオンの吸着効果と、リグニンの解明されていない複雑な３次元状網目構造とが協働し、アンモニアおよびその他臭気物質の発生を抑制し、吸着し、分解する効果をさらに発揮しているのではないかと推測している。
　本発明の実施形態によれば、ベントナイトは、排泄物処理剤に、好ましくは０．１～６０質量％、より好ましくは１～５０質量％、さらに好ましくは５～３０質量％、よりさらに好ましくは６～１５質量％、よりさらに好ましくは７～１２質量％含まれる。かような範囲であることによって、アンモニアおよびその他臭気物質を効率よく吸着する効果がある。
　本発明のある実施形態によれば、ベントナイトの平均粒子径は、好ましくは０．０５～３００μｍ、より好ましくは０．５～２００μｍ、さらに好ましくは１０～１５０μｍであり、よりさらに好ましくは８０～１４５μｍである。
　本発明の別の実施形態によれば、ベントナイトの粒子径分布測定における体積平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは５０～３００μｍ、より好ましくは８０～２００μｍ、さらに好ましくは１００～１３０μｍである。また、本発明の別の実施形態によれば、ベントナイトのモード径は、好ましくは５０～３００μｍ、より好ましくは８０～２００μｍ、さらに好ましくは１００～１８０μｍである。かような範囲であることによって、アンモニアおよびその他臭気物質を効率よく吸着するとの技術的効果を有する。
　本発明の実施形態によれば、ベントナイトは、主成分であるモンモリロナイトの含有率が、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、よりさらに好ましくは９０％質量％以上、よりさらに好ましくは９５質量％以上である。主成分以外の成分としては特に制限されないが、例えば、石英、クリストバライト、沸石、長石などを含む粘土鉱物である。本発明の実施形態によれば、ベントナイトの化学式又は構造式は、Ｓｉ８（Ａｌ３．３４Ｍｇ０．６６）Ｎａ０．６６Ｏ２０（ＯＨ）４を有する。本発明の実施形態によれば、ベントナイトは、５０±１５質量％程度のシリカ（特に結晶性シリカ）を含有する。また、本発明の実施形態によれば、ベントナイト中におけるモンモリロナイトの単位結晶は、厚みが、好ましくは０．５～５ｎｍ、より好ましくは０．８～３ｎｍである。本発明の実施形態によれば、ベントナイト中におけるモンモリロナイトの単位結晶は、幅が、好ましくは５０～２０００ｎｍであり、より好ましくは８０～１５００ｎｍであり、さらに好ましくは１００～１０００ｎｍである。本発明の実施形態によれば、ベントナイト中におけるモンモリロナイトの形状としては、平板状である。
　上記のようなベントナイトは、市販品の中から自由に選択することが可能である。ベントナイトの市販品としては、例えば、クニピア－Ｆ、クニミネＦ、モイストナイトＳ、モイストナイトＵ（以上、クニミネ工業製）や、２５０ＳＡ－Ｂ（以上、豊洋ベントナイト鉱業（株））等を挙げることができる。
　（消石灰）
　本発明の排泄物処理剤は、消石灰を含んでもよいが、その量を排泄物処理剤中で１０質量％以下とすることを特徴とする。消石灰の含有量の好ましい上限は、９質量％以下であり、より好ましくは８質量％以下であり、さらに好ましくは７質量％以下であり、よりさらに好ましくは６質量％以下であり、よりさらに好ましくは５質量％以下である。上限を１０質量％以下とすることによってアンモニアを抑制することができる。一方で、下限は、０質量％であるが、１質量％以上でも、２質量％以上でも、３質量％以上であってもよい。消石灰が含まれることによって糞便臭を抑え、微生物を死滅させる効果がある。消石灰を排泄物処理剤に添加する場合の消石灰の弱点（アンモニアの発生を助長させてしまう弱点）を、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと（特に、リモナイト）で補うことによって糞便臭と、アンモニア臭とを抑制しうる。
　本発明の実施形態によれば、消石灰の平均粒子径は、１０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上である。上限にも特に制限されないが、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。また、本発明の実施形態によれば、１０～３００μｍが好ましく、２０～１５０μｍが好ましく、５０～１００μｍが好ましい。かような範囲であることによって、大便中の悪臭物質である硫黄系化合物を除去する技術的効果を有する。
　消石灰を準備する方法としては、市販品を購入する方法が好ましく、例えば、宇部マテリアルズ社のもの等が好ましい。
　（吸水性ポリマー）
　本発明の排泄物処理剤は、吸水性ポリマーを含みうる。
　本発明の排泄物処理剤に含まれうる吸水性ポリマー（吸水剤）は、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと、一定量以下の消石灰とを補助しつつ、さらに被処理物のｐＨを中性の方向にせしめる役割がある。本発明において、吸水性ポリマーが含まれることによって、糞尿中の水分を吸収し固化することができる。また、吸水性ポリマーの作用によって、被処理物が固化し、固化した被処理物の周囲を、排泄物処理剤を構成する成分を覆う形態となり、本発明の所期の効果をより効率よく奏することができる。
　本発明で用いられる吸水性ポリマーの具体例としては、たとえばでんぷんアクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、でんぷんアクリル酸グラフト重合体等のでんぷん系吸水性ポリマー、セルロース－アクリロニトリルグラフト重合体、セルロース－スチレンスルホン酸グラフト共重合体等のセルロース系吸水性ポリマー、多糖類系吸水性ポリマー、コラーゲン等のたんぱく質系吸水性ポリマー、ポリビニルアルコール架橋重合体等のポリビニルアルコール系吸水性ポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物、アクリル酸ナトリウム－ビニルアルコール共重合体等のアクリル系吸水性ポリマー、無水マレイン酸系吸水性ポリマー、ビニルピロリドン系吸水性ポリマー、ポリエチレングリコール・ジアクリレート架橋重合体等のポリエーテル系吸水性ポリマー等が挙げられる。これら吸水性ポリマーは、単独で用いてもよいし２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これら吸水性ポリマーは、合成してもよいし市販品を用いてもよい。市販品の例としては、たとえば、アクアキープ（登録商標）ＳＡ（住友精化株式会社製）、アクアリック（登録商標）ＣＡ（株式会社日本触媒製）、サンフレッシュ（ＳＴ－２５０、ＳＴ－１００、ＳＴ－５７３）、アクアパール（サンダイヤポリマー株式会社製）、ハイモサブＨＳ－９６０（ハイモ株式会社製）等が挙げられる。
　また、本発明の実施形態において、吸水性ポリマーが、カルボキシメチルセルロースであってもよい。カルボキシメチルセルロースは、セルロースの誘導体であり、セルロースの骨格を構成するグルコノピラノースモノマーのヒロドキシ基の一部にカルボキシメチル基（－ＣＨ２－ＣＯＯＨ）を結合させたものである。また、このカルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロース塩であってもよい。カルボキシメチルセルロースは、水との親和性が高く、水と混合することでゲル状の高粘度体となる増粘剤である。本発明において、処理剤が増粘することで、悪臭の抑制効果が高く、さらに抑制効果を維持できる。
　本発明の排泄物処理剤に含まれうる吸水性ポリマーの平均粒子径にも特に制限はないが、好ましくは５０～１０００μｍであり、より好ましくは８０～８５０μｍであり、さらに好ましくは１００～６００μｍであり、よりさらに好ましくは２００～５００μｍであり、よりさらに好ましくは２５０～４５０μｍであり、よりさらに好ましくは３００～４００μｍである。また、本発明の好ましい実施形態においては、吸水性ポリマーは、１０６μｍ以下が、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以下であり、よりさらに好ましくは１２質量％以下である。また、１０６μｍ超８５０μｍ以下が、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上である。また、８５０μｍ超が、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは５質量％以下であり、さらに好ましくは３質量％以下である。
　本発明の実施形態によれば、吸水性ポリマーは、排泄物処理剤に、好ましくは１～９０質量％、より好ましくは２０～７０質量％、さらに好ましくは３０～６０質量％含まれる。かような範囲であることによって、糞便中の水分を固め、拡散を防ぐ効果がある。
　本発明の実施形態の排泄物処理剤は、水や、ＰＶＡ、水溶性セルロース、水溶性カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等のバインダ等を用いて造粒してもよい。また、本発明の実施形態の排泄物処理剤は、特開２０１３－６１３７号公報や、再表２０１１／１６２２４４号公報の技術を用いて、顆粒状処理剤や、塊状処理剤の形態としてもよい。
　＜排泄物処理剤の製造方法＞
　本発明においては、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトと、消石灰とを混合することを有し、前記消石灰の含有量が、１０質量％以下となるように混合することを有する、排泄物処理剤の製造方法が提供される。
　排泄物処理剤の製造方法としては、排泄物処理剤を構成する各成分を混合することを有し、上記の成分を混合する順序は、特に制限されず、各成分を一度に混合してもよいし、各成分を順次混合してもよい。
　＜排泄物処理剤の用途、使用方法等＞
　本発明の実施形態によれば、排泄物処理剤は、仮設トイレ等の非水洗トイレ等の開放式のトイレに好適である。よって、本発明の実施形態によれば、排泄物処理剤は、非水洗トイレに用いられる。つまり、本発明の排泄物処理剤は、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制（しかも、長期に亘って抑制）しうるので、非水洗トイレ（仮設トイレ）に好適に用いられうる。（ベントナイトの代わりに、ゼオライトを使用したりしても、長期間にわたり、アンモニア臭を抑制することはできない）。
　本発明の実施形態において、仮設トイレ等の非水洗トイレに適用する場合、糞尿受けに本発明の排泄物処理剤を予め設置しておくことが好ましい。かような実施形態であることによって、トイレの使用者が直接排泄物処理剤を添加する必要がなくなる。
　また、本発明の実施形態において、糞尿受けに予め本発明の排泄物処理剤を設置しておく場合、少量の水も添加しておくことが好ましい。かような実施形態であることによって、排泄物処理剤を造粒させておくこともできる。そうすることで、排泄物処理剤の粉塵を抑制し、使用者が快適にトイレを使用することができる。
　また、本発明の実施形態において、下水道インフラの整っていない地域における、非水洗トイレ（例えば、土壌等に穴を掘って、その穴を糞尿受とするトイレ）に対しては、当該穴に予め本発明の排泄物処理剤を設置しておくことが好ましい。ここで、本発明の排泄物処理剤は、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトとを含んで構成される。これらの成分は、土壌に対して悪影響を及ぼす成分ではないので、当該穴が糞尿で満たされれば土壌で穴を埋めるだけで糞尿処理が可能となる。さらに言えば糞尿成分や排泄物処理剤由来成分の土壌への好影響によって土壌改良にも繋がり得る。本発明の実施形態において吸水性ポリマーとしてでんぷん系等の生分解性吸水性ポリマーを使うことによって同様の効果を期待することができる。
　また、本発明の実施形態において、排泄物処理剤が吸水性ポリマーを含む場合、例えば、次亜塩素酸、塩化カルシウム等の、吸水性ポリマーの構造を破壊する成分を処理済の糞尿に添加することが好ましい。かかる実施形態によって、固化されていた糞尿が液体状になり土壌に噴霧、散布して肥料等に用いることもできる。
　本発明の排泄物処理剤は、かような苛酷な環境においても効果を発揮するので、無論、ペットの糞尿処理剤として用いることもできる。よって、本発明の実施形態において、排泄物処理剤は、ペット排泄物の処理に用いられる。本実施形態において、排泄物処理剤を構成する成分が水溶性基材に包含される。かような実施形態であることによって、ペットのオーナーが排泄物処理剤を粉末形態で持ち歩く必要がなくなり、携帯性が向上する。また、本実施形態においては、水溶性基材に包含された状態の排泄物処理剤を直接、ペットの排泄物が収納された袋（例えば、プラスチック袋）に添加することができる。この場合、少量の水をさらに添加することがより好ましい。かかる実施形態によれば、ペットの糞尿処理が非常に容易となり、臭いの問題も解決することができる。また、本発明の実施形態においては、排泄物処理剤が包含されてなる水溶性基材を一部切って開封し、水溶性基材の中に収納されていた粉末形態の排泄物処理剤をペットの排泄物に振りかけてもよい。かような実施形態であることによって、水を添加しなくても、本発明の所期の効果を効率的に奏することができる。
　ここで、水溶性基材としては、水に溶解する基材であれば特に制限されず、例えば水溶紙、水溶性フィルム等が挙げられる。水溶性基材のサイズとしては特に制限はない。
　また、かような苛酷な環境（特に開放式トイレ）においても効率的に所期の効果を発揮する本発明の排泄物処理剤であれば、処理した排泄物を袋（例えば、ビニール袋）に入れて縛ることを想定している災害用途の処理剤としてはもちろん、家畜の排泄物、有機汚泥や嘔吐物の排泄物の処理にも使用することができる。
　本発明の好ましい実施形態において、被処理物（大便１５０～３５０ｇ）に対する排泄物処理剤の量は、必要に応じて適宜調整することができるが、目安としては、好ましくは３～１００ｇであり、より好ましくは５～７０ｇであり、さらに好ましくは１０～５０ｇである。被処理物（小便５０～５００ｇ）に対する排泄物処理剤の量は、必要に応じて適宜調整することができるが、目安としては、好ましくは３～１００ｇであり、より好ましくは５～７０ｇであり、さらに好ましくは１０～５０ｇである。
　以下、本発明の代表的な実施形態を示し、本発明につきさらに説明するが、無論、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、実施例中において特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を表す。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０～２５℃）／相対湿度４０～５０％ＲＨの条件で測定した。
　＜排泄物処理剤の作製＞
　（実施例１、比較例１～１０）
　表１に示される組成となるように排泄物処理剤を構成する各成分を混合して、３５ｇの排泄物処理剤を作製した。
　（比較例１１）
　特開２０１４－８７７７９号公報の実施例１９と同じ組成となるようにした以外は、実施例１と同様にして３５ｇの排泄物処理剤を作製した。
　＜臭気試験、アンモニア計測＞
　ポリエチレン製の袋に男性４０代の大便２００ｇおよび小便１００ｇを添加して密閉し１時間放置した。
　袋を開けて、各実施例、各比較例で作製した排泄物処理剤を３５ｇ添加し、３０日間放置後、臭気の官能試験を行った。また、検知管（アンモニア用ガス検知管（北川式）（光明理化学工業（株）社製）　測定限界が２００ｐｐｍまで）を用いて、アンモニア濃度を測定した（表１に示す）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　＜結果、考察＞
　実施例１の排泄物処理剤によれば、処理済の排泄物を３０日間との長期間に亘って放置しても、糞便臭のみならず、アンモニア臭をも抑制することができ、殆ど臭気を感じなかった。一方、比較例１、２は、消石灰が含まれていないためアンモニアの発生がそもそも少なくリグニンも含まれているためアンモニアの確認ができなかったが、糞便臭がやや強く残存していた。よって、ベントナイトの存在が本発明の所期の効果を奏するために重要であることが示唆されている。
　比較例３は、消石灰の含有比率が排泄物処理剤において１０質量％超であるため、アンモニア濃度が高かった。そのため、リモナイト、リグニン、ベントナイト、消石灰等の作用によって糞便臭は抑えられていたが、アンモニア由来の刺激臭が強く、臭気が残っていた。
　比較例４は、リモナイトのみを使用した実験であるが、結果、生ゴミが発酵したような悪臭を感じた。
　比較例５は、比較例４の組成に半分、吸水性ポリマーを入れた実験であるが、水分を吸収している分、比較例４よりは臭気は低いが、依然生ゴミが発酵したような悪臭を感じた。
　比較例６、７は、比較例５の組成をベースに、消石灰を添加したため、アンモニア発生が助長され、いずれも、アンモニアの刺激臭と有機的な臭いとが組み合わさったやや強い臭気を発していた。
　比較例８は、実施例の組成に近いが、ベントナイトが入っていない。その結果、臭気としては、アンモニアの刺激臭と有機的な臭いとが組み合わさった臭気が残っていた。換言すれば、リモナイト、リグニン、ベントナイトが協働して本発明の所期の効果を奏していることが示唆された。しかも、リモナイトと、リグニンと、ゼオライトと、の組み合わせでは、本発明の所期の効果を奏することはできず、リモナイトと、リグニンと、ベントナイトとの組み合わせが重要であることが示唆される。換言すれば、ゼオライトは、ベントナイトの代替品には本発明においてはならないということである。
　比較例９はリグニンが含まれていないことによってアンモニアの発生を抑制することができず、また糞便臭による臭気も残ってしまった。比較例１０はリモナイトが含まれていないことによってかなりの悪臭となってしまった。
　比較例１１は、消石灰を多く含んでいるので、糞便臭はあまり感じられないが、その分、アンモニア発生が助長されて、臭気が残ってしまった。
　なお、本出願は、２０１７年４月１４日に出願された日本国特許出願第２０１７－８０８５４号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

Claims (7)

  1. 　リモナイトと、
    　リグニンと、
    　ベントナイトと、
    を含み、
    　さらに消石灰を含む場合、当該消石灰の含有量が、１０質量％以下である、排泄物処理剤。
  2. 　前記リモナイトが、１～８０質量％含まれる、請求項１に記載の排泄物処理剤。
  3. 　前記リグニンが、０．１～８０質量％含まれる、請求項１または２に記載の排泄物処理剤。
  4. 　前記ベントナイトが、０．１～６０質量％含まれる、請求項１～３のいずれか１項に記載の排泄物処理剤。
  5. 　吸水性ポリマーをさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の排泄物処理剤。
  6. 　前記吸水性ポリマーが、でんぷん系吸水性ポリマーである、請求項５に記載の排泄物処理剤。
  7. 　非水洗トイレまたはペット排泄物の処理に用いられる、請求項１～６のいずれか１項に記載の排泄物処理剤。
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