JPH0564794A

JPH0564794A - 濾過材及び農薬濾過槽

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Publication number: JPH0564794A
Application number: JP3227519A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kubo; 克己久保; Sumio Osada; 純夫長田; Takayoshi Yamada; 孝義山田; Isao Konishi; 勲小西
Original assignee: TOWA KAGAKU KENKYUSHO KK; Nagasaki Prefectural Government
Current assignee: TOWA KAGAKU KENKYUSHO KK; Nagasaki Prefectural Government
Priority date: 1991-09-07
Filing date: 1991-09-07
Publication date: 1993-03-19
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JP2567761B2

Abstract

(57)【要約】【目的】土壌微生物を中和状態にすることによって、
弱アルカリ性の化石化サンゴ砂、化石化枝サンゴの微細
孔内に入ることができ、しかも生息を可能にし、土壌微
生物及び化石化サンゴ砂、化石化枝サンゴの特性を利用
することにより濾過効能を高め、また、この濾過材を濾
過槽内に積層状に配し、該濾過槽を農薬を含んだ排液が
流れる排水路に配設することにより、排液中に含まれる
有毒な農薬を濾過槽でほぼ確実に除去し、有毒な農薬を
含んだ排液が河川等に排水されるのを防ぐことにある。【構成】濾過材は、ＰＨを調整して中和状態にした土
壌微生物を化石化サンゴ砂又は化石化枝サンゴに吸着さ
せた構成よりなり、また、農薬濾過槽１は、この濾過材
を濾過槽内に積層状に配し、該濾過槽を農薬を含んだ排
液が流れる排水路に配設した構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、土壌微生物及び化石
化サンゴ砂、化石化枝サンゴの特性を利用してこれを濾
過材として使用し、また、この濾過材を濾過槽内に積層
状に配し、該濾過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路
に配設して、排液中に含まれる有毒な農薬を濾過槽で除
去し、有毒な農薬を含んだ排液が河川等に排水されるの
を防ぐようにした濾過材及び農薬濾過槽に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体中に含まれる有毒成分を除去
する濾過材として、例えば、有毒成分を物理的に吸着す
る活性炭等を利用す吸着型濾過材、有毒成分と化学的に
反応して、有毒成分を補足する化学的濾過材、または、
微生物の有毒成分に対する資化作用を利用した生物学的
な濾過材などが知られている

【０００３】このうち、活性炭等の物理的吸着力を利用
するものでは、有毒成分の吸着が飽和するとそれ以上の
効果は期待できず、その都度、新しい濾過材と交換する
必要がある。また、化学的濾過は、速効性であるもの
の、一時的なものであり、長期に有効なものはなく、ま
た使用するものによっては環境汚染等の問題がある。

【０００４】これに対して、生物学的濾過材は、速効性
且つ永続的であることが期待されており、微生物の特性
を利用し、これを活性炭等の多孔質材と組み合わせて使
用することが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に活性
炭はそのコストが高く、活性炭を用いた濾過材も高価に
なる。これに対して、活性炭に比べて非常に値段が安
く、しかも活性炭と同様な微細な多孔を有し吸着作用を
有する化石化サンゴが知られている。

【０００６】しかしながら、化石化サンゴは弱アルカリ
性であるため、土壌微生物が化石化サンゴの微細孔内に
入ることができず、又土壌微生物が化石化サンゴ中で生
息することは困難であった。

【０００７】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、土壌微生物を中和状態にすることによ
って、弱アルカリ性の化石化サンゴ砂、化石化枝サンゴ
の微細孔内に入ることができ、しかも生息を可能にし、
土壌微生物及び化石化サンゴ砂、化石化枝サンゴの特性
を利用することにより濾過効能を高め、また、この濾過
材を濾過槽内に積層状に配し、該濾過槽を農薬を含んだ
排液が流れる排水路に配設することにより、排液中に含
まれる有毒な農薬を濾過槽でほぼ確実に除去し、有毒な
農薬を含んだ排液が河川等に排水されるのを防ぐことの
できる濾過材及び農薬濾過槽を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明に係る濾過材は、ＰＨを調整して
中和状態にした土壌微生物を化石化サンゴ砂又は化石化
枝サンゴに吸着させた構成よりなるものである。

【０００９】また、請求項２の発明に係る農薬濾過槽
は、請求項１の濾過材を濾過槽内に積層状に配し、該濾
過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路に配設した構成
よりなるものである。

【００１０】

【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。すなわち、請求項１の発明に係る濾過材
によれば、弱アルカリ性の化石化サンゴ砂、化石化枝サ
ンゴの微細孔内に入ることができず、しかも生息が困難
であった土壌微生物を中和状態にすることによって、土
壌微生物を化石化サンゴの微細孔内に入れ又その生息を
可能にし、土壌微生物及び化石化サンゴ砂、化石化枝サ
ンゴの特性を利用してその濾過効能を高めることができ
るように作用する。

【００１１】また、請求項２の発明に係る農薬濾過槽に
よれば、請求項１の濾過材を濾過槽内に積層状に配し、
該濾過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路に配設する
ことにより、濾過材の微細孔による吸着作用によって排
液中の農薬成分を微細孔内に吸着し、微細孔内の土壌微
生物が吸着された農薬成分を処理すると共に、一部の土
壌微生物は濾過材から排液中に流出して排液中の農薬成
分を処理し、排液中に含まれる有毒な農薬を濾過槽でほ
ぼ確実に除去し、有毒な農薬を含んだ排液が河川等に排
水されるのを防ぐことができるように作用する。

【００１２】

【実施例】以下、実施例に基づいてこの発明をより具体
的に説明する。

【００１３】〔第１実施例〕土壌微生物を含む腐植（フ
ミン酸）と水を重量比で、１：２の割合で、腐植に水を
入れて十分に混合する。この場合、使用する水は、例え
ば蒸留後、イオン交換された純水が好ましい。

【００１４】そして、腐植と水を十分に混合し、１日間
経過後、腐植と水の混合液を濾過する。濾過は２回行わ
れ、１回目はガーゼなどを使用した荒濾過で、大粒の土
の除去し、２回目は荒濾過で濾過された混合液を濾紙１
種を使用して濾過して、土壌微生物抽出液を得る。この
土壌微生物抽出液はｐＨ２〜３の酸性を示す。

【００１５】この土壌微生物抽出液中には鉄イオンが溶
解しているので、この鉄イオンを除去する必要があり、
このため、希水酸化ナトリウム溶液を土壌微生物抽出液
に混入してｐＨ調整を行い、略中性のｐＨ７になるよう
に調整する。この希水酸化ナトリウム溶液の混入によ
り、鉄イオンなどが沈澱する。

【００１６】鉄イオンなどが沈澱したら、この土壌微生
物抽出液を濾紙１種で濾過して、鉄イオンなどの沈澱物
を除去して、中和土壌微生物抽出液を得る。この中和土
壌微生物抽出液には１ｇ当り１０⁶〜１０⁷個の土壌微
生物が存在している。

【００１７】次に、中和土壌微生物抽出液に、例えば容
積で同量のアルギン酸ナトリウム４％水溶液を混入して
完全に均一になるように十分に攪拌混合して、２％アル
ギン酸ナトリウム・中和土壌微生物抽出液が得られる。
このアルギン酸ナトリウム・中和土壌微生物抽出液はゾ
ル状態にある。

【００１８】続いて、ゾル状態のアルギン酸ナトリウム
・中和土壌微生物抽出液を細孔から、例えば２％塩化カ
ルシウム水溶液へ滴下する。この場合、塩化カルシウム
水溶液に代えて、例えば塩化アルミニウムでもよく、要
は２〜３価の金属イオンを含有する溶液であればよい。
また、その溶液の濃度は例えば２％以上あるのが好まし
い。

【００１９】塩化カルシウム水溶液へ滴下したゾル状態
のアルギン酸ナトリウム・中和土壌微生物抽出液は、そ
の表面が塩化カルシウム水溶液と反応して、その表面が
半透膜のアルギン酸カルシウムに変わりゲル化される。
このようにして、土壌微生物抽出液は塩化カルシウム水
溶液内で、表面全体がゲル化された半透膜なアルギン酸
カルシウムで覆われたビーズ状となり、そのビーズ状の
内部に土壌微生物が留められる。

【００２０】塩化カルシウム水溶液中には滴下して生成
された多数の内部に土壌微生物を留めたビーズ状のもの
が得られる。この多数のビーズを塩化カルシウム水溶液
中から取り出す。取り出しは例えばザルなどを使って行
い、取り出し後、水洗いなどによってビーズの表面の塩
化カルシウムを洗い流す。この水洗い作業は必要に応じ
て省略してもよい。

【００２１】このようにして生成されたビーズ中には１
ｇ当り１０⁶〜１０⁷個の土壌微生物が存在している
が、土壌微生物の働きを高めるために、このビーズ中に
含まれる土壌微生物の数を更に数千倍〜数万倍に増や
す。このため、内部に土壌微生物を留めたビーズを２〜
３価の金属イオンを含有する増殖用培地中に放置して増
殖する。

【００２２】増殖用培地は、例えば、糖と酵母エキス、
糖と米糠、糖と油粕などの組み合わせの完全培地からな
る。また、糖には例えばグルコース、乳糖、蔗糖などが
使用される。これに、２〜３価の金属イオンである例え
ば塩化カルシウムが加えられ、更に、硫安なども適宜加
えられている。また、その組成の比率として、例えば、
酵母エキス１％、乳糖５％、硫安１％、塩化カルシウム
0.1％、残りは水分、の組み合わせものがある。硫安は
必要に応じて省略してもよい。

【００２３】そして、上記の酵母エキス１％、乳糖５
％、硫安１％、塩化カルシウム 0.1％、残りは水分、の
組成の培地中に、内部に土壌微生物を留めたビーズを１
夜間（１６時間程度）放置すると、塩化カルシウムによ
ってビーズ内部のアルギン酸ナトリウムがアルギン酸カ
ルシウムに置換されて、ビーズの内部までゲル化され
る。そして、この間に、ビーズ１ｇ当りの土壌微生物の
数は１０¹⁰〜１０¹¹個に増加し、ビーズ中に含まれる土
壌微生物の数は数千倍〜数万倍に増えている。

【００２４】上記実施例の製法によって生成したゲル化
したビーズ状の内部に留められた土壌微生物を増殖用培
地中に放置すると、ビーズ中の土壌微生物の一部はゲル
化した半透膜を通過して増殖用培地中に出て、増殖用培
地中に土壌微生物が生存する。土壌微生物はその増殖用
培地中で増殖され、増殖用培地中の土壌微生物の濃度が
高まる。

【００２５】そして、土壌微生物が生存する増殖用培地
中に、化石化サンゴ砂又は化石化枝サンゴを浸漬して、
これらの化石化サンゴに土壌微生物を吸着させる。この
とき、増殖用培地中の土壌微生物は中和状態にあるた
め、土壌微生物は化石化サンゴのミクロン級の微細孔内
に入ることができ、また、その中で生息することが可能
となる。

【００２６】化石化サンゴ砂は粒径が 0.2〜 0.3mm程度
であり、又化石化枝サンゴは小指程度の大きさである。
これらの化石化サンゴを１ミリリットル当り10¹⁰〜10¹¹
個の中和状態の土壌微生物を含む増殖用培地中に１日〜
２日程度完全に浸漬し、その後、増殖用培地から化石化
サンゴを取り出して乾燥させることによって、土壌微生
物が吸着した化石化サンゴを得ることができる。

【００２７】化石化サンゴ砂及び化石化枝サンゴは、サ
ンゴの化石化したものであり、その含有成分は次のよう
になっている。カルシウム 53.16％マグネシウム 1.92％ナトリウム 0.29％炭酸 40.07％硫黄 0.19％アルミニウム 0.03％ケイ素 0.07％リン 0.06％

【００２８】化石化サンゴ砂及び化石化枝サンゴは、炭
酸カルシウムを主体とし、多数のミネラルを含有したミ
クロン級の微細孔(400cm²／ｇ表面積）を有する。この
ミクロン級の微細孔は卓越した吸着能を発揮し、排液中
に含まれる有毒な農薬を吸着除去する機能を有する。

【００２９】しかも、微細孔内に吸着された有毒な農薬
は、微細孔内に生存する土壌微生物によって処理される
ため、微細孔の卓越した吸着能力の低下が防がれ、土壌
微生物を吸着した化石化サンゴ砂及び化石化枝サンゴを
濾過材として使用した場合に、高い濾過効能を発揮する
ことができる。

【００３０】〔第２実施例〕第２実施例は、前記第１実
施例によって得られた濾過材を使用した農薬濾過槽で、
ＰＨを調整して中和状態にした土壌微生物を化石化サン
ゴ砂又は化石化枝サンゴに吸着させた濾過材を、濾過槽
内に積層状に配し、この濾過槽を農薬を含んだ排液が流
れる排水路に配設した構成からなる。

【００３１】例えば、ゴルフ場などにおいては、芝生の
手入れのために多量の農薬が散布され、農薬の一部は雨
水と共に河川に排出される。そして、この有毒な農薬が
河川を汚染しており、環境問題になっている。同様に、
田畑においても、雑草や病害虫の駆除のために多量の農
薬が散布され、農薬の一部は雨水と共に河川に排出され
て、河川を汚染し環境問題になっている。

【００３２】そこで、前記第１実施例で得られた濾過材
が非常に高い濾過効能を有することに着目し、この濾過
材を使用した濾過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路
に配設して、排液中に含まれる有毒な農薬成分を除去し
て、有毒な農薬成分を含んだ排液が河川等に排水される
のを防ぐものである。

【００３３】〔農薬除去試験〕前記第１実施例で得られ
た濾過材を使用した濾過槽が、非常に高い濾過効能を有
することを示す試験例として、有毒な農薬成分を除去す
る試験を次の要領で行った。

【００３４】（１）試料の調整下記の３種類の農薬を、各々 0.1ｇ／ton ＝ 0.1mg／ｌ
＝ 0.1ppm ＝100ppbとなるように1000リットルの水に溶
解した。0.1ppm濃度は、ゴルフ場から排出される排液中
の農薬濃度の最大値であると予想した値である。通常は
多くて0.01ppmの濃度である。

【表１】

【００３５】（２）濾過槽の調整図１に図示するように、高さ60cm、長さ85cm、幅66cmの
容量からなる農薬濾過槽１に、下部より、セラミックス
ｄを８kg、焼成サンゴｃを８kg、土壌微生物を吸着した
化石化サンゴ砂ｂを 112kg、土壌微生物を吸着した化石
化枝サンゴａを32kg、夫々積層した。農薬濾過槽１内に
投入された濾過材の積層高さは50cmであり、容量は約 2
80ｍ³である。この試験では、濾過材としての土壌微生
物を吸着した化石化枝サンゴａ、土壌微生物を吸着した
化石化サンゴ砂ｂの他に、焼成サンゴｃとセラミックス
ｄを加えた。また、化石化枝サンゴａ、化石化サンゴ砂
ｂは土壌微生物が存在する増殖用培地中に24時間浸漬し
たものを使用した。

【００３６】（３）濾過試験前記（２）で調整した農薬濾過槽１へ、前記（１）で調
整した農薬原液（各0.1ppm）を、農薬濾過槽１の上部か
ら80リットル入れた。このとき、農薬濾過槽１下部の栓
１ａは閉じられており、農薬濾過槽１内に入れられた農
薬原液の液面は化石化枝サンゴａの最上面より約５cm上
にある。この状態で８時間（ＡＭ９時からＰＭ５時ま
で）、又は16時間（ＰＭ５時からＡＭ９時まで）放置し
て浸漬させ、その時間経過後、農薬濾過槽１下部の栓１
ａを抜いて、通過液（自然落下）とした。この操作を１
日２回（ＡＭ９時、ＰＭ５時）、４日間行った。夫々の
農薬含量を求める分析試料は、１ton 調整した原液、透
過３回目、同５回目、同６回目、同７回目、同８回目の
６種類である。

【００３７】（４）分析結果ここで、分析はガスクロマトグラフ法による。単位は
（ｍｇ／リットル）である。検出せずとは定量下限値
（０．００１ｍｇ／リットル）未満のことをいう。

【表２】上記の分析表からも明らかなように、図１に図示する農
薬濾過槽１は非常に高い濾過能力を有し、ほぼ１００％
に近い農薬除去率を有している。また、農薬濾過槽１を
通過した農薬排液は次の（５）に示す排水指針値の基準
値を遙かにクリアしており、河川に流しても問題ないこ
とが判る。さらに、農薬濾過槽１を通過した農薬排液は
（５）に示す飲料水目標値指針値の基準値をもクリアし
ており、飲料水としても問題ないことが判る。

【００３８】（５）農薬の暫定的な目標値

【表３】単位は（ｍｇ／リットル）である。排水指針値について
は平成２年５月２３日環境庁。水道水の暫定的目標値に
ついては平成２年５月１７日厚生省。排水については排
水口における値。飲料水については取水口における値。

【００３９】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この考案の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、上記第２
実施例の試験においては、農薬濾過槽１の濾過材中に焼
成サンゴｃとセラミックスｄが含まれる場合で行ってい
るが、必要に応じて焼成サンゴｃやセラミックスｄは省
略してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、請求項
１の発明に係る濾過材によれば、弱アルカリ性の化石化
サンゴ砂、化石化枝サンゴの微細孔内に入ることができ
ず、しかも生息が困難であった土壌微生物を中和状態に
することによって、土壌微生物をサンゴの微細孔内に入
れ又サンゴとの生息を可能にし、土壌微生物及び化石化
サンゴ砂、化石化枝サンゴの特性を利用してその濾過効
能を高めることができる。

【００４１】また、請求項２の発明に係る農薬濾過槽に
よれば、請求項１の濾過材を濾過槽内に積層状に配し、
該濾過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路に配設する
ことにより、濾過材の微細孔による吸着作用によって排
液中の農薬成分を微細孔内に吸着し、微細孔内の土壌微
生物が吸着された農薬成分を処理すると共に、一部の土
壌微生物は濾過材から排液中に流出して排液中の農薬成
分を処理する。このようにして、排液中に含まれる有毒
な農薬を濾過槽でほぼ確実に除去することができ、有毒
な農薬を含んだ排液が河川等に排水されるのを防ぐこと
ができるという、極めて新規的有益なる効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】農薬濾過槽の断面図である。

【符号の説明】

１農薬濾過槽１ａ栓ａ土壌微生物を吸着した化石化枝サンゴｂ土壌微生物を吸着した化石化サンゴ砂ｃ焼成サンゴｄセラミックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田孝義長崎県長崎市田中町1027−19 (72)発明者小西勲長崎県長崎市銅座町６番９号株式会社東和化学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＨを調整して中和状態にした土壌微生
物を化石化サンゴ砂又は化石化枝サンゴに吸着させたこ
とを特徴とする濾過材。
【請求項２】請求項１の濾過材を濾過槽内に積層状に
配し、該濾過槽を農薬を含んだ排液が流れる排水路に配
設したことを特徴とする農薬濾過槽。