水質浄化体
【課題】水中へ投入後、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮し、製造も容易な水質浄化体を提供する。
【解決手段】水質浄化体１は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体であるシラス、団粒化剤及び微生物（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）を含む混合物を球形状に成形して固化させたものである。団粒化剤中のイオンの作用で立体的な団粒構造が形成され、連続空隙が発生するため、透水機能を備えた水質浄化体１が形成される。溜め池１８に投入された水質浄化体１の連続空隙を水１８ｗが通過する際に不純物や異物等が吸着除去され、溜め池１８の水質浄化を図ることができる。水質浄化体１は予め微生物を含んでいるため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物の活動が開始され、比較的短期間で生物的水質浄化作用を発揮する。
【解決手段】水質浄化体１は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体であるシラス、団粒化剤及び微生物（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）を含む混合物を球形状に成形して固化させたものである。団粒化剤中のイオンの作用で立体的な団粒構造が形成され、連続空隙が発生するため、透水機能を備えた水質浄化体１が形成される。溜め池１８に投入された水質浄化体１の連続空隙を水１８ｗが通過する際に不純物や異物等が吸着除去され、溜め池１８の水質浄化を図ることができる。水質浄化体１は予め微生物を含んでいるため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物の活動が開始され、比較的短期間で生物的水質浄化作用を発揮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質浄化のために河川や溜め池等に投入して使用する水質浄化体に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川や溜め池等の水質を浄化する技術については、従来、様々な方式のものが提案されているが、本願に関連するものとして、河川や水路に設置して水質を浄化するブロック状の水質浄化体がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の水質浄化体は、第１ゼオライトを第１バインダで造粒して多孔質粒状体を形成し、この多孔質粒状体を第２バインダによって固めてポーラス状のブロックに成形したものである。
【０００３】
前記水質浄化体を河川や水路等に設置すると、前記水質浄化体を通過する水に含まれる重金属やアンモニア態窒素等の陽イオンあるいはガスや油分等が吸着除去され、水質浄化が行われる。また、この水質浄化体の空隙や細孔に微生物を生息させることによって生物的水質浄化作用を発揮させることもできる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８１１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の水質浄化体は、多孔質粒状体を形成するための造粒工程と、これらの多孔質粒状体を集合、固化させてポーラス状のブロック化する成形工程と、を経て製造しなければならないので製造に多くの手間と時間が必要である。また、河川や水路等に設置された水質浄化体の空隙や細孔に生息する微生物による水質浄化が始まるまでには長期間を要する。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、水中へ投入後、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮し、製造も容易な水質浄化体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水質浄化体は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させて形成したことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、土材、セメント系固化材及び多孔質粉状体を混合したものに団粒化剤を加えることにより、イオンの作用により、土材、セメント系固化剤及び多孔質粉状体の粒子が立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が形成される。このため、これらの混合物を一定形状に固化させることにより、水分を吸い込んで、透過させる透水機能を備えた水質浄化体を形成することができる。
【０００９】
この水質浄化体を河川や溜め池などに投入すれば、水が、水質浄化体内の連続した空隙を通過する際に当該水に含まれる不純物や異物等が吸着除去されるため、水質浄化を図ることができる。また、この水質浄化体には、予め、水質浄化作用を有する微生物が含まれているため、水中に投入後、速やかに微生物の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮する。
【００１０】
また、この水質浄化体は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させるだけで形成することができるため、製造も容易である。なお、土材は透水性保水層を形成する主材料としての機能を発揮し、団粒化剤は、前述したように、イオンの作用で土材、セメント系固化材及び多孔質粉状体の粒子を立体的な団粒構造に変化させる機能を発揮する。また、セメント系固化剤は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める役目をもっている。なお、セメント系固化剤は特に限定するものではないが、例えば、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロック３Ｅ（ＴＬ−３Ｅ）」が好適である。
【００１１】
ここで、前記多孔質粉状体として、シラスを用いることが望ましい。シラスとは、鹿児島県を始めとする九州南部一帯に分布している、白色の火山噴出物が堆積した地層から採取される粉粒体をいう。多孔質粉状体としてシラスを用いることにより、微生物の生育に適した環境を形成することができる。
【００１２】
一方、前記微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上を用いれば、自然環境へ悪影響を及ぼすことなく、優れた水質浄化作用を得ることができる。なお、微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセス以外の枯草菌も好適に使用することができる。
【００１３】
ここで、前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いれば、強固な団粒構造を形成することができる。このような組成を有する団粒化剤は特に限定するものではないが、例えば、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＧＢ−２０００」が好適である。
【００１４】
また、前記一定形状を球形状とすれば、当該水質浄化体を河川や溜め池などの底部に沈めたとき、どちらを向いても常に同じ形状となり、表面全体が均等に水に接するので、安定した水質浄化効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、水中へ投入後、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮し、製造も容易な水質浄化体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である水質浄化体及びその使用状態を示す図、図２は図１に示す水質浄化体の製造工程を示す図、図３は図２に示す混合物の固化中に形成される立体的網目構造の模式図である。
【００１７】
図１，図２に示すように、本実施形態の水質浄化体１は、土材１０、セメント系固化剤１１、多孔質粉状体であるシラス１６、団粒化剤１４及び微生物１７を含む混合物１５を球形状に成形して固化させることによって形成したものである。微生物１７として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうち１以上を用いている。土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６を混合したものに団粒化剤１４を加えると、後述するように、イオンの作用により、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６の粒子が立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。従って、これらの混合物１５を球形状に形成して固化させることにより、水分を吸い込んで、透過させる透水機能を備えた水質浄化体１を形成することができる。
【００１８】
図１に示すように、この水質浄化体１を溜め池１８に投入すれば、溜め池１８内の水１８ｗが水質浄化体１の連続した空隙を通過する際に、水１８ｗ中の不純物や異物等が吸着除去されるため、溜め池１８の水１８ｗの水質浄化を図ることができる。この水質浄化体１には予め微生物１７（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）が含まれているため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物１７の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮する。
【００１９】
ここで、図２，図３に基づいて、水質浄化体１の製造工程について説明する。図２に示すように、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６をミキサ１２に投入して十分に撹拌、混合する。ミキサ１２はモータ１３などによって駆動される一般的なものを用いることができる。
【００２０】
土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６がむらなく混合されたら、団粒化剤１４を添加して、さらに十分に撹拌、混練することによって混合物１５を形成する。団粒化剤１４は、前述した、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物の水溶液である。団粒化剤１４としては、エコＣＧ−２０００（商品名、有限会社グローバル研究所発売）を水で５０倍に希釈したものを使用している。
【００２１】
本実施形態では、土材１０とセメント系固化剤１１とを体積比１：１の割合で混合し、十分撹拌したものに、団粒化剤１４を添加することにより混合物１５を形成し、この混合物１５の含水率が１３％前後となるようにしている。図２に示す工程で得られた混合物１５を球形状に成形し、常温下で２４時間養生、固化させると、水質浄化体１が得られる。なお、これらの工程は、従来の設備、工法を用いて行うことができる。
【００２２】
混合物１５中においては、図３に示すように、団粒化剤１４の団粒化作用により、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６等の粒子群が互いに結合して立体網目構造１９を形成するとともに、さらに、結合、連結反応が進行して、大小の間隙を有する多孔質状の粗大粒子２０が形成され、前記養生により固化して水質浄化体１が完成する。これらの水質浄化体１は立体網目構造を内在しているため、溜め池１８内の水１８ｗが効率的に透過可能である。
【００２３】
従って、前述したように、水１８ｗが水質浄化体１の連続した空隙を通過する際に、水１８ｗ中の不純物や異物等が吸着除去され、溜め池１８の水１８ｗの水質浄化を図ることができる。また、この水質浄化体１には予め微生物１７（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）が含まれているため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物１７の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用をも発揮する。
【００２４】
また、水質浄化体１は、土材１０とセメント系固化剤１１とシラス１６の混合物に団粒化剤１４を添加、撹拌して形成した混合物１５を球形状に成形した後、固化、養生するだけで製造可能である。これらの工程は従来の設備、工法を用いて実施することができ、研磨工程や面倒な手作業などは不要であるため、製造は容易である。
【００２５】
なお、水質浄化体１の外径サイズは限定しないので、投入場所、水質、季節等に応じて適切なサイズにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の水質浄化体は、河川や溜め池等の水質浄化手段として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態である水質浄化体及びその使用状態を示す図である。
【図２】図１に示す水質浄化体の製造工程を示す図である。
【図３】図２に示す混合物の固化中に形成される立体的網目構造の模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 水質浄化体
１０ 土材
１１ セメント系固化剤
１２ ミキサ
１３ モータ
１４ 団粒化剤
１５ 混合物
１６ シラス
１７ 微生物
１８ 溜め池
１８ｗ 水
１９ 立体網目構造
２０ 粗大粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質浄化のために河川や溜め池等に投入して使用する水質浄化体に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川や溜め池等の水質を浄化する技術については、従来、様々な方式のものが提案されているが、本願に関連するものとして、河川や水路に設置して水質を浄化するブロック状の水質浄化体がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の水質浄化体は、第１ゼオライトを第１バインダで造粒して多孔質粒状体を形成し、この多孔質粒状体を第２バインダによって固めてポーラス状のブロックに成形したものである。
【０００３】
前記水質浄化体を河川や水路等に設置すると、前記水質浄化体を通過する水に含まれる重金属やアンモニア態窒素等の陽イオンあるいはガスや油分等が吸着除去され、水質浄化が行われる。また、この水質浄化体の空隙や細孔に微生物を生息させることによって生物的水質浄化作用を発揮させることもできる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８１１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の水質浄化体は、多孔質粒状体を形成するための造粒工程と、これらの多孔質粒状体を集合、固化させてポーラス状のブロック化する成形工程と、を経て製造しなければならないので製造に多くの手間と時間が必要である。また、河川や水路等に設置された水質浄化体の空隙や細孔に生息する微生物による水質浄化が始まるまでには長期間を要する。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、水中へ投入後、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮し、製造も容易な水質浄化体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水質浄化体は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させて形成したことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、土材、セメント系固化材及び多孔質粉状体を混合したものに団粒化剤を加えることにより、イオンの作用により、土材、セメント系固化剤及び多孔質粉状体の粒子が立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が形成される。このため、これらの混合物を一定形状に固化させることにより、水分を吸い込んで、透過させる透水機能を備えた水質浄化体を形成することができる。
【０００９】
この水質浄化体を河川や溜め池などに投入すれば、水が、水質浄化体内の連続した空隙を通過する際に当該水に含まれる不純物や異物等が吸着除去されるため、水質浄化を図ることができる。また、この水質浄化体には、予め、水質浄化作用を有する微生物が含まれているため、水中に投入後、速やかに微生物の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮する。
【００１０】
また、この水質浄化体は、土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させるだけで形成することができるため、製造も容易である。なお、土材は透水性保水層を形成する主材料としての機能を発揮し、団粒化剤は、前述したように、イオンの作用で土材、セメント系固化材及び多孔質粉状体の粒子を立体的な団粒構造に変化させる機能を発揮する。また、セメント系固化剤は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める役目をもっている。なお、セメント系固化剤は特に限定するものではないが、例えば、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロック３Ｅ（ＴＬ−３Ｅ）」が好適である。
【００１１】
ここで、前記多孔質粉状体として、シラスを用いることが望ましい。シラスとは、鹿児島県を始めとする九州南部一帯に分布している、白色の火山噴出物が堆積した地層から採取される粉粒体をいう。多孔質粉状体としてシラスを用いることにより、微生物の生育に適した環境を形成することができる。
【００１２】
一方、前記微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上を用いれば、自然環境へ悪影響を及ぼすことなく、優れた水質浄化作用を得ることができる。なお、微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセス以外の枯草菌も好適に使用することができる。
【００１３】
ここで、前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いれば、強固な団粒構造を形成することができる。このような組成を有する団粒化剤は特に限定するものではないが、例えば、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＧＢ−２０００」が好適である。
【００１４】
また、前記一定形状を球形状とすれば、当該水質浄化体を河川や溜め池などの底部に沈めたとき、どちらを向いても常に同じ形状となり、表面全体が均等に水に接するので、安定した水質浄化効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、水中へ投入後、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮し、製造も容易な水質浄化体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である水質浄化体及びその使用状態を示す図、図２は図１に示す水質浄化体の製造工程を示す図、図３は図２に示す混合物の固化中に形成される立体的網目構造の模式図である。
【００１７】
図１，図２に示すように、本実施形態の水質浄化体１は、土材１０、セメント系固化剤１１、多孔質粉状体であるシラス１６、団粒化剤１４及び微生物１７を含む混合物１５を球形状に成形して固化させることによって形成したものである。微生物１７として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうち１以上を用いている。土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６を混合したものに団粒化剤１４を加えると、後述するように、イオンの作用により、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６の粒子が立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。従って、これらの混合物１５を球形状に形成して固化させることにより、水分を吸い込んで、透過させる透水機能を備えた水質浄化体１を形成することができる。
【００１８】
図１に示すように、この水質浄化体１を溜め池１８に投入すれば、溜め池１８内の水１８ｗが水質浄化体１の連続した空隙を通過する際に、水１８ｗ中の不純物や異物等が吸着除去されるため、溜め池１８の水１８ｗの水質浄化を図ることができる。この水質浄化体１には予め微生物１７（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）が含まれているため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物１７の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用を発揮する。
【００１９】
ここで、図２，図３に基づいて、水質浄化体１の製造工程について説明する。図２に示すように、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６をミキサ１２に投入して十分に撹拌、混合する。ミキサ１２はモータ１３などによって駆動される一般的なものを用いることができる。
【００２０】
土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６がむらなく混合されたら、団粒化剤１４を添加して、さらに十分に撹拌、混練することによって混合物１５を形成する。団粒化剤１４は、前述した、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物の水溶液である。団粒化剤１４としては、エコＣＧ−２０００（商品名、有限会社グローバル研究所発売）を水で５０倍に希釈したものを使用している。
【００２１】
本実施形態では、土材１０とセメント系固化剤１１とを体積比１：１の割合で混合し、十分撹拌したものに、団粒化剤１４を添加することにより混合物１５を形成し、この混合物１５の含水率が１３％前後となるようにしている。図２に示す工程で得られた混合物１５を球形状に成形し、常温下で２４時間養生、固化させると、水質浄化体１が得られる。なお、これらの工程は、従来の設備、工法を用いて行うことができる。
【００２２】
混合物１５中においては、図３に示すように、団粒化剤１４の団粒化作用により、土材１０、セメント系固化剤１１及びシラス１６等の粒子群が互いに結合して立体網目構造１９を形成するとともに、さらに、結合、連結反応が進行して、大小の間隙を有する多孔質状の粗大粒子２０が形成され、前記養生により固化して水質浄化体１が完成する。これらの水質浄化体１は立体網目構造を内在しているため、溜め池１８内の水１８ｗが効率的に透過可能である。
【００２３】
従って、前述したように、水１８ｗが水質浄化体１の連続した空隙を通過する際に、水１８ｗ中の不純物や異物等が吸着除去され、溜め池１８の水１８ｗの水質浄化を図ることができる。また、この水質浄化体１には予め微生物１７（バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上の微生物）が含まれているため、水１８ｗ中に投入後、速やかに微生物１７の活動が開始され、比較的短期間のうちに生物的水質浄化作用をも発揮する。
【００２４】
また、水質浄化体１は、土材１０とセメント系固化剤１１とシラス１６の混合物に団粒化剤１４を添加、撹拌して形成した混合物１５を球形状に成形した後、固化、養生するだけで製造可能である。これらの工程は従来の設備、工法を用いて実施することができ、研磨工程や面倒な手作業などは不要であるため、製造は容易である。
【００２５】
なお、水質浄化体１の外径サイズは限定しないので、投入場所、水質、季節等に応じて適切なサイズにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の水質浄化体は、河川や溜め池等の水質浄化手段として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態である水質浄化体及びその使用状態を示す図である。
【図２】図１に示す水質浄化体の製造工程を示す図である。
【図３】図２に示す混合物の固化中に形成される立体的網目構造の模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 水質浄化体
１０ 土材
１１ セメント系固化剤
１２ ミキサ
１３ モータ
１４ 団粒化剤
１５ 混合物
１６ シラス
１７ 微生物
１８ 溜め池
１８ｗ 水
１９ 立体網目構造
２０ 粗大粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させて形成したことを特徴とする水質浄化体。
【請求項２】
前記多孔質粉状体として、シラスを用いた請求項１記載の水質浄化体。
【請求項３】
前記微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上を用いた請求項１または２記載の水質浄化体。
【請求項４】
前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の水質浄化体。
【請求項５】
前記一定形状が球形状である請求項１〜４のいずれかに記載の水質浄化体。
【請求項１】
土材、セメント系固化剤、多孔質粉状体、団粒化剤及び水質浄化作用を有する微生物を含む混合物を一定形状に固化させて形成したことを特徴とする水質浄化体。
【請求項２】
前記多孔質粉状体として、シラスを用いた請求項１記載の水質浄化体。
【請求項３】
前記微生物として、バチルススパリカス、バチルスサブチルス、バチルスツリュゲナイセスのうちの１以上を用いた請求項１または２記載の水質浄化体。
【請求項４】
前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体を含む高分子化合物を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の水質浄化体。
【請求項５】
前記一定形状が球形状である請求項１〜４のいずれかに記載の水質浄化体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２５４９７５（Ｐ２００９−２５４９７５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７２２０（Ｐ２００８−１０７２２０）
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【出願人】（３０３０４８３４１）株式会社ビッグバイオ (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【出願人】（３０３０４８３４１）株式会社ビッグバイオ (10)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]