JPH1177025A

JPH1177025A - 浄水剤及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1177025A
Application number: JP25776797A
Authority: JP
Inventors: Kozo Yamao; 幸三山尾
Original assignee: YAMAO SHOKUHIN KK
Current assignee: YAMAO SHOKUHIN KK
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で効率的かつ衛生的に飲用に適する浄
水を製造することのできる浄水剤の提供。【解決手段】３５〜７７重量％の二酸化ケイ素と、１
４〜２０重量％の酸化アルミニウムと、５〜２４重量％
の酸化第二鉄と、１〜１０重量％の酸化カルシウムと、
１〜４重量％の酸化マグネシウムと、０．０５〜１重量
％の酸化マンガンと、１〜３重量％の酸化ナトリウム
と、０．９５〜３重量％の酸化カリウムと、を含有する
構成を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は極めて短時間で効率
的かつ衛生的に飲用に適する水を製造することのできる
浄水剤及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生活環境の変化に伴い、湖沼、河川の富
栄養価が進み、それに伴う水質悪化が我々の生活にも様
々な影響を及ぼしてきている。富栄養化した湖沼では特
に夏期には赤潮やアオコといった動植物性プランクトン
の発生によって周辺に悪臭を放つとともに、流域から上
水の取水をしている場合は水道水にカビ臭が生じたり、
消毒のための塩素の投入量が増えるためカルキ臭が強く
なる。また、水中に含まれる有機化合物と過剰に投入さ
れた塩素が反応して発ガン性の疑いのあるトリハロメタ
ンが生じるといわれている。また、地下水の汚染も深刻
化しており、農薬やトリクロロエチレン、病原性大腸菌
などの混入による健康への悪影響に関心が集まってい
る。そこで近年、有害物質の除去等を目的とする浄水剤
が種々検討されている。例えば、特公昭５４−４２１８
０号公報（以下イ号公報という）には、活性炭と水に難
溶性の銀塩とを組み合わせた浄水剤が開示されている。
また、特開平７−３３０４６０号公報（以下ロ号公報と
いう）には、二酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの比が
５．６５〜５．９８となるように酸性白土、酸化アルミ
ニウム、木節粘土、カオリン、ゼオライトを混合し、焼
結し粒径を０．５〜１．８ｍｍにそろえた濾過筒用の浄
水剤が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の浄水剤は以下の様な課題を有していた。イ号公報では（１）殺菌のため高価な銀塩を使用してお
り、経済性に欠けるという課題を有している。（２）銀塩に接触した部分は殺菌されるが、非接触部分
は殺菌されず、安全性に欠けるという課題を有してい
る。ロ号公報では、（３）二酸化ケイ素と酸化アルミニウム
の比が５．６５〜５．９８であるためカルシウムやマグ
ネシウムイオンの溶出量が少なく、従ってミネラルウォ
ーターとしての効能に欠けるという問題がある。（４）粒径が０．５〜１．８ｍｍに成型されており、粒
径が小さいので水に同伴するため別途濾過容器や濾過筒
が必要になるため、装置が複雑になり、汎用性に欠ける
という課題を有している。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、カルシウムイオンやマグネシウムイオンの溶出力が
優れ短時間でミネラル分の豊富な浄水を製造することが
できるとともに、高価な銀塩を使用することなく殺菌を
行え、濾過装置や濾過筒を形成する必要がない浄水剤の
提供、及び複雑な製造工程を必要とせずに、安価で良質
な浄水剤を得ることができる製造方法を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の浄水剤は、３５〜７７重量％の二酸化ケイ素
と、１４〜２０重量％の酸化アルミニウムと、５〜２４
重量％の酸化第二鉄と、１〜１０重量％の酸化カルシウ
ムと、１〜４重量％の酸化マグネシウムと、０．０５〜
１重量％の酸化マンガンと、１〜３重量％の酸化ナトリ
ウムと、０．９５〜３重量％の酸化カリウムと、を含有
する構成を有している。この構成により短時間でカルシ
ウムイオンやマグネシウムイオン等のミネラル成分に富
んだ飲用浄水を製造することができる。また、本発明の
浄水剤の製造方法は、粉末にした原料鉱石の混合物に、
キチン・キトサン醗酵液を添加し造粒し、焼成する焼成
工程を備えている。この構成により、複雑な製造工程を
必要とせずに、安価で良質な浄水剤を製造することがで
きる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の浄水剤
は、３５〜７７重量％の二酸化ケイ素と、１４〜２０重
量％の酸化アルミニウムと、５〜２４重量％の酸化第二
鉄と、１〜１０重量％の酸化カルシウムと、１〜４重量
％の酸化マグネシウムと、０．０５〜１重量％の酸化マ
ンガンと、１〜３重量％の酸化ナトリウムと、０．９５
〜３重量％の酸化カリウムと、を含有する構成を有して
いる。これにより、カルシウムイオンとマグネシウムイ
オンが原水中に溶出し飲用に好適なミネラル分を含有す
る浄水を製造することができるとともに、微量に含まれ
る酸化マンガンによって、原水中の微生物の増殖を防止
する作用を有する。ここで、二酸化ケイ素が３５重量％
より少なくなるか、酸化アルミニウムが２０重量％より
多くなるにつれ浄水のｐＨが飲用に適する上限の８．６
を越える傾向を生じ、また、二酸化ケイ素が７７重量％
より多くなるか、酸化アルミニウムが１４重量％より少
なくなるにつれカルシウムイオンとマグネシウムイオン
の溶出度が低くなる傾向を生じるので好ましくない。酸
化カルシウムと酸化マグネシウムはそれぞれ１重量％よ
り少なくなるにつれ浄水中への溶出が困難になるためミ
ネラル分を増強することができなくなる傾向を生じ、１
０重量％より多くなるにつれ過剰に溶出するとともにｐ
Ｈも上昇し、飲用に適さなくなる傾向を生じるので好ま
しくない。酸化マンガンは０．０５重量％より少なくな
るにつれ十分な殺菌効果を示さなくなる傾向を生じ、
０．５重量％より多くなるにつれ浄水中の許容範囲を越
える傾向を生じるので好ましくない。酸化第二鉄は５重
量％より少なくなるにつれ浄水剤がもろくなる傾向を生
じ、２４重量％より多くなるにつれ浄水中に溶出する傾
向を生じるので好ましくない。酸化ナトリウムが１重量
％より少なくなるか、酸化カリウムが０．９５重量％よ
り少なくなるにつれ浄水中のアルカリ分が不足する傾向
を生じ、また、それぞれ３重量％より多くなるにつれ過
剰に溶出しアルカリ性が強くなりすぎる傾向を生じるの
でいずれも好ましくない。

【０００７】本発明の請求項２に記載の浄水剤は請求項
１において、コランダム含有鉱石と、モルデナイトと、
シリカと、を主原料として含有することを特徴とする請
求項１に記載の浄水剤。これにより、所定の組成比の組
成物を製造する事ができるとともに、結晶質であるため
イオン交換能力と有害物質吸着能力が低いコランダム
が、モルデナイトと、シリカと混合し焼成することによ
って非晶質のものに相変化するため、吸着能力とイオン
交換能力を向上させることができるという作用を有す
る。

【０００８】本発明の請求項３に記載の浄水剤は、請求
項１又は２において、直径が３〜２０ｍｍの略球状に成
型され，焼成温度６００〜１３００℃好ましくは９００
〜１２００℃で焼成された構成を有している。これによ
りペットボトル等の簡単な構造の容器に浄水剤を投入
し、井戸水や水道水等の原水を注ぐだけで浄水が製造で
きるという作用を有する。ここで、容器を室温で数回振
り混ぜるだけで短時間で目的とする浄水が製造できる
が、冷蔵庫に容器ごと入れて冷却すると対流によって原
水が循環するため、振り混ぜる必要がない。容器の口に
は必要に応じて簡単な構造の網体等を設けておくと、浄
水をコップ等に注ぐ際に、浄水剤が混入することを防止
できる。浄水剤の直径としては、３ｍｍより小さくなる
につれ、流出防止のための網体等の構造が複雑になる傾
向を生じ、また、２０ｍｍより大きくなるにつれ比表面
積が小さくなるためイオン交換能力と吸着能力が下がる
傾向を生じるので好ましくない。焼成温度は、９００℃
より低くなるにつれコランダムが非晶質のものに相転移
しにくくなるため浄水作用が低下する傾向を生じ、１２
００℃より高くなるにつれ原料同士が溶融してガラス状
になる傾向を生じるので好ましくない。さらに６００℃
より低くなるか、１３００℃より高くなるにつれ上記傾
向が著しくなるので好ましくない。なお、ここでナトリ
ウムイオンやカリウムイオンが過剰に溶出しｐＨが飲用
に適する上限である８．６より高くなる場合は、一次焼
成を行ったあとに、塩化カルシウム等のカルシウムイオ
ン含有液に浸漬して自然乾燥した後に再焼成を行っても
よい。

【０００９】本発明の請求項４に記載の発明は、原料鉱
石を粉砕する粉砕工程と、粉砕された原料鉱石を請求項
１に記載の成分比になるように配合する配合工程と、配
合されたものにキチン・キトサン醗酵液を添加して混練
する混練工程と、混練したものを略球状に造粒する造粒
工程と、造粒されたものを乾燥する乾燥工程と、乾燥さ
れたものを焼成する焼成工程と、を備えた構成を有して
いる。これにより、粘稠なキチン・キトサン醗酵液を加
えて混練することによって粘性の低いコランダム含有鉱
石を含む原料粉末を目的とする粒径に造粒することがで
きる。また、焼成によって浄水剤に多数の微細孔が生成
するため、極めて効率的に原水にカルシウムイオンやマ
グネシウムイオン等のミネラル成分を溶出させることが
できる作用を有する。ここで、粉砕工程での平均粒径と
しては５０〜５００μｍ好ましくは１００〜３００μｍ
に粉砕され、必要に応じて篩分け等の作業を行う。平均
粒径が１００μｍより小さくなるにつれ取扱いが困難に
なる傾向を生じ、また、３００μｍより大きくなるにつ
れ表面積が小さくなるためイオン交換能力と吸着能力が
下がる傾向を生じるため好ましくない。また、５０μｍ
より小さくなるか、５００μｍよりも大きくなるにつれ
この傾向が著しくなるので好ましくない。キチン・キト
サン醗酵液はキチン・キトサン混合物に抗酸化型の好高
温菌を用いて７０〜９５℃程度の温度で醗酵したものを
用いる。この醗酵によって粉末状のキチン・キトサンは
粘稠な液状になり、粘性の低いコランダム含有鉱石を含
む原料を混練し造粒しやすくすることができる作用を有
する。乾燥工程としては造粒したものを重量変化がなく
なるまで自然乾燥するか、送風定温乾燥機等を用いて行
う。ここで急激に温度を上昇させると造粒したものがヒ
ビ割れたり崩れたりする傾向を生じるので好ましくな
い。

【００１０】以下、本発明の実施の形態の具体例を図面
を参照しながら説明する。（実施の形態）図１は本発明の一実施の形態による浄水
剤の製造方法を示すフロー図である。図１において１は
原料鉱石を粉砕する粉砕工程、２は所定量の成分比にな
るように粉砕された原料鉱石を配合する配合工程、３は
配合された原料にキチン・キトサン醗酵液を加え混練す
る混練工程、４は混練されたものを略粒径に造粒する造
粒工程、５は造粒されたものを乾燥する乾燥工程、６は
乾燥されたものを焼成する焼成工程である。以下に、図
１を用いて、本発明の浄水剤の製造方法について説明す
る。まず、粉砕工程として、原料鉱石をボールミル等を
用いて粉砕する。必要に応じて篩分けして、所定の粒度
に揃うようにする。次に配合工程２として以上のように
して得られた粉末を各成分が所定の配合量になるように
配合する。次に混練工程３として配合された原料粉末に
キチン・キトサン醗酵液を加え混練し、スラリー状にす
る。次に造粒工程として混練されたものを直径が３〜２
０ｍｍ程度の略球状になるように造粒する。次に乾燥工
程５として重量変化がなくなるまで自然乾燥又は送風定
温乾燥器によって乾燥する。以上のように乾燥されたも
のを焼成工程６として６００〜１３００℃好ましくは９
００〜１２００℃で焼成しすることによって、浄水剤が
製造される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、詳細に説
明する。（実験例１）粉砕工程１として、コランダム含有鉱石と、モルデナイ
トと、シリカと、を粉砕し、平均粒径２００μｍの微粒
子とした。これらを配合工程２として、所定量ずつ混合
しＡ，Ｂの２種類の配合物を得た。それぞれを、混練工
程３として、キチン・キトサン培養液を加え混練し、造
粒工程４として直径約７ｍｍの球状に造粒した。更に乾
燥工程５として室温で２日間静置し自然乾燥した後、焼
成工程６として１１００℃で２時間焼成し、浄水剤を得
た。これらＡ，Ｂの成分分析を行い、その結果を（表
１）に示した。

【表１】Ａ，Ｂそれぞれ１００ｇを１．８リットルの井戸水（Ｃ
ａ²⁺濃度１０．０ｍｇ／ｌ，Ｍｇ²⁺濃度２．７ｍｇ／
ｌ，ｐＨ＝７．１）に加え、５℃の冷蔵庫で２４時間保
存し、水素イオン濃度（ｐＨ），カルシウムイオン濃
度，マグネシウムイオン濃度のそれぞれを測定した。こ
の（表１）から判るようにＡ，Ｂともカルシウムイオン
とマグネシウムイオンの溶出が多く、飲用に適すること
がわかった。また、大腸菌も検出されず、微生物の増殖
を防止する効果が高いことが確認された。ここで、Ｂの
組成のものはｐＨが８．７にまで上昇したため、５％の
塩化カルシウム溶液に３０分間浸漬し、乾燥した後に１
１００℃で再焼成して、同様の測定を行った。この結
果、カルシウムイオン、マグネシウムイオンの溶出量は
塩化カルシウム浸漬の前と殆ど同じであり、ｐＨは７．
５に抑えられることがわかった。また、Ａ，Ｂいずれの
浄水剤も５０回以上にわたって浄水作用が衰えず、極め
て浄水製造能力が高いことが確認された。

【００１２】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の浄水剤によれ
ば、ａ．カルシウムイオンとマグネシウムイオンが原水中に
溶出し飲用に最適なミネラルを含む浄水を製造すること
ができる。ｂ．微量に含まれる酸化マンガンによって、原水中の微
生物の増殖を防止することができる。

【００１３】請求項２に記載の浄水剤によれば、請求項
１の発明の効果に加えて、ｃ．所定の組成比の浄水剤を製造することができるとと
もに、結晶質のコランダムが非晶質のものに相変化する
ため、有害物質吸着能力とイオン交換能力を向上させる
ことができる。

【００１４】請求項３に記載の浄水剤によれば、請求項
１又は２において、直径が３〜２０ｍｍの略球状に成型
された後に焼成されているため、ｅ．特別な濾過装置等を必要とせずにペットボトル等の
容器に浄水剤を投入し、原水を注ぐだけで浄水が製造で
きる。

【００１５】請求項４に記載の浄水剤の製造方法によれ
ば、キチン・キトサン醗酵液を添加し混練して造粒した
ものを焼成するため、ｆ．粘性の低いコランダム含有鉱石を含む原料粉末を目
的とする粒径に造粒することができる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年２月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による浄水剤の製造方法
を示すフロー図

【符号の説明】１粉砕工程２配合工程３混練工程４造粒工程５乾燥工程６焼成工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｂ５３１５３１Ｈ５３１Ｃ５３１Ｊ５４０５４０Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３５〜７７重量％の二酸化ケイ素と、１
４〜２０重量％の酸化アルミニウムと、５〜２４重量％
の酸化第二鉄と、１〜１０重量％の酸化カルシウムと、
１〜４重量％の酸化マグネシウムと、０．０５〜１重量
％の酸化マンガンと、１〜３重量％の酸化ナトリウム
と、０．９５〜３重量％の酸化カリウムと、を含有する
ことを特徴とする浄水剤
【請求項２】コランダム含有鉱石と、モルデナイト
と、シリカと、を主原料として含有することを特徴とす
る請求項１に記載の浄水剤。
【請求項３】直径が３〜２０ｍｍの略球状に成型さ
れ，焼成温度６００〜１３００℃好ましくは９００〜１
２００℃で焼成されたことを特徴とする請求項１又は２
に記載の浄水剤。
【請求項４】原料鉱石を粉砕する粉砕工程と、粉砕さ
れた原料鉱石を請求項１に記載の成分比になるように配
合する配合工程と、配合されたものにキチン・キトサン
醗酵液を添加して混練する混練工程と、混練したものを
略球状に造粒する造粒工程と、造粒されたものを乾燥す
る乾燥工程と、乾燥されたものを焼成する焼成工程と、
を備えたことを特徴とする浄水剤の製造方法。