(57)【要約】【課題】脱臭剤、脱色剤、重金属除去剤などとして用いられるペレット状の流体処理剤、および、その製造方法を提供する。【解決手段】  ペレット状の流体処理剤の製造方法であって、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、酸処理し、水洗処理し、乾燥処理して、水分比１６〜２０重量％の混合物を生成する第１の工程と、その混合物およびバインダを混錬して半練状混合物を生成する第２の工程と、規定径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置により、半練状混合物を多孔ダイスから押出して、ペレット状の流体処理剤を形成する第３の工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレット状の流体処理剤の製造方法であって、
天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、それを酸処理し、水洗処理し、乾燥処理して、水分比１６〜２０重量％の混合物を生成する第１の工程と、
前記混合物、及び、バインダを混錬して半練状混合物を生成する第２の工程と、
規定径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置により、前記半練状混合物を前記多孔ダイスから押出して、ペレット状の流体処理剤を形成する第３の工程と、
を有することを特徴とする流体処理剤の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の流体処理剤の製造方法により生成されたことを特徴とするペレット状の流体処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペレット状の流体処理剤、および、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然産腐植質アロフェン土を主成分とする水処理剤の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３２８４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、気体や液体に対して、高い浄化作用を有する脱臭剤、脱色剤、重金属除去剤などの流体処理剤を、低コストで大量に生成することができる製造方法が望まれている。
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、気体や液体に対して高い浄化作用を有するペレット状の流体処理剤を提供すること、容易に、短時間に、大量に、低コストでペレット状の流体処理剤を製造する製造方法を提供すること、などを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のペレット状の流体処理剤の製造方法は、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、酸処理し、水洗処理し、乾燥処理して、水分比１６〜２０重量％の混合物を生成する第１の工程と、前記混合物、及び、バインダを混錬して半練状混合物を生成する第２の工程と、規定径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置により、前記半練状混合物を前記多孔ダイスから押出して、ペレット状の流体処理剤を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のペレット状の流体処理剤は、上記本発明の流体処理剤の製造方法により生成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、脱臭剤、脱色剤、重金属除去剤など、気体や液体に対して高い浄化作用を有するペレット状の流体処理剤、その製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、容易に、短時間に、大量に、低コストで、ペレット状の流体処理剤を製造可能な流体処理剤の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤の製造装置の一例を示す図、（ａ）は流体処理剤の製造装置の一例を示す図、（ｂ）はペレット状の流体処理剤の一例を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤の製造方法の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０、および、その製造方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤の製造装置の一例を示す図である。詳細には、図１（ａ）は流体処理剤１０の製造装置１００の一例を示す図、図１（ｂ）はペレット状の流体処理剤１０の一例を示す図である。
【００１２】
＜流体処理剤１０の構成＞
本発明の実施形態に係る流体処理剤１０は、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、多孔質の軽石、セメントなどのバインダなどを含有する。
【００１３】
詳細には、流体処理剤１０の組成物は、原料（素材）古代火山の噴出物である火山灰や火山軽石に由来する黒色粘土鉱物と、天然炭素（ブラックシリカ黒雲母）、クン炭（コメのもみ殻）に含有している珪素の炭素と、黒色粘土鉱物（音地）中の炭素（腐植酸）、などである。
ここで黒色粘土鉱物とは、含有している動物や植物の腐植とアロフェン鉱物の含有量が５８％以上の腐植酸を含む物をいう。
【００１４】
この黒色粘土鉱物は、腐植酸中の高分子カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、フェノール性水酸基（−ＯＨ）の（−Ｈ）が解離した場合、アンモニアや硫化水素などのガス類を吸着して分解し、イオン交換性を持ったアロフェン等によって、それらの除去と汚水中の重金属の吸着、分解、分離などを繰り返す性質を持つ。
【００１５】
本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０は、黒色粘土鉱物を有効利用して、流体処理剤１０は、気体用処理剤、液体用処理剤の両方に用いることができる。この流体処理剤１０は、アンモニア、硫化水素、その他ガス類などを除去、具体的には、８５％以上除去することが可能である。また、ペレット状の流体処理剤１０は、脱臭、脱色、重金属の除去、水質改善処理、触媒、などの機能を有する。
【００１６】
詳細には、ペレット状の流体処理剤１０は、天然炭素（天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物）と、気泡性に富んだ１ミリアンダーの軽石（多孔質の軽石）とを有効主成分とする混合物、クン炭を半練状態（水分比１６％〜２０％）で混合撹枠し、油圧方式のフラットダイス式成形装置１００により生成される。
【００１７】
加圧方式のフラットダイス式成形装置（製造装置１００）は、図１（ａ）に示したように、複数の孔部２ａを備えた円盤形状のダイス２と、加圧ローラー１３０と、加圧ローラー１３０を回転中心軸に回転させる回転軸１２０と、などを有する。後述するように、半練状混合物１を容器１１０内に投入した場合、製造装置１００は、回転軸１２０により回転駆動された加圧ローラー１３０により、ダイス２の孔部２ａから半練状混合物１を排出することで、図１（ｂ）に示したように、ペレット状の流体処理剤１０を生成する。
【００１８】
＜流体処理剤１０の製造方法の一例＞
次に、本発明の実施形態に係る流体処理剤１０の製造方法の一例を説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法の一例を示すフローチャートである。流体処理剤１０の製造方法は、第１の工程（ステップＳ１〜Ｓ７）と、第２の工程（ステップＳ９）と、第３の工程（ステップＳ１１）とを有する。
【００１９】
ステップＳ１において、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、多孔質の軽石（火山軽石など）を混合する。詳細には、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物を篩にかけて、木、根、草根、小石などの異物を除いた後、それにクン炭、軽石を投入し、その後、攪拌機内で、それに大量に水を加えて撹拌する。こうすることで、固形物同士をうまく混ぜ合わせることができる。そして、しばらく経過後、沈殿したものを混合材として採用する。水に浮かんでいる物をまとめて捨てることで、ゴミなどを効率的に除去することができる。
この際、水分が大量に残ると、後述する次の硫酸を混ぜる殺菌工程において、硫酸と混合物が反応しすぎる場合がある。このため、上記混合物から水分を充分に除去することが好ましい。
【００２０】
ステップＳ３において、ステップＳ１による混合物に酸処理を行う。酸処理を施すことで、古代菌類等色々の雑菌を除去する。
【００２１】
ステップＳ５において、ステップＳ３により酸処理された混合物に水洗処理を施す。
【００２２】
ステップＳ７において、ステップＳ５により水洗処理された混合物に乾燥処理を施す。
【００２３】
上記酸処理（Ｓ３）、水洗処理（Ｓ５）、乾燥処理（Ｓ７）は、詳細には、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石（火山軽石など）を混合したものに、濃度０．０５重量％以上の硫酸を加えてスラリー混合物とし、そのスラリー混合物に水洗処理を施して中性とした後、脱水処理を施す。適宜、半日程度、乾燥させる。こうすることで、水分比１６％〜２０％の上記混合物を生成することができる。
【００２４】
尚、上記混合物を製造する過程で硫酸で酸処理を行うが、この後、水洗工程だけだとｐＨを安定させるのに比較的長い時間が掛かるときがある。水洗工程の時間を節約したい場合、上記酸処理後、苛性ソーダを使って中性にする処理を行うことが好ましい。こうすることで、水洗工程の時間を短縮化することができる。また、最終商品（ペレット状の流体処理剤）のｐＨを安定させることができる。
上述したように、硫酸を使うのは雑菌を殺菌するためだけであり、苛性ソーダで中和反応させても、殺菌には影響がない。
【００２５】
ステップＳ９（第２の工程）において、上記混合物、及び、バインダを混錬して半練状混合物を生成する。詳細には、ステップＳ９（第２の工程により生成される半練状混合物は、軽石３１〜３３重量％、軽石を除く混合物６３〜６５重量％、セメントなどのバインダ２〜４重量％である。好ましくは、ステップＳ９（第２の工程）により生成される半練状混合物は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下の直径の軽石３２重量％、軽石を除く混合物６４重量％、無機質系バインダー３．２重量％である。
【００２６】
詳細には、ステップＳ３〜Ｓ７により生成された処理原料を、上記フラットダイス式成形装置に投入し、約６０秒〜８０秒の間に、セメント（ボルトランドなど）などの無機質系バインダー０．５〜１重量％を投入し、撹拌する。
【００２７】
ステップＳ１１（第３の工程）において、図１（ａ）に示したように、規定径の多孔ダイス２を備えた油圧方式のフラットダイス式成形装置である製造装置１００により、半練状混合物を多孔ダイスから押出して、図１（ｂ）に示したように、ペレット状の流体処理剤１０を形成する。
【００２８】
第３の工程は、半練状混合物を、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイスから押出して、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径のペレット状の流体処理剤１０を生成する。
詳細には、１ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、２ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、３ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、・・・、５０ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイスなどを用意しておき、流体処理剤１０の用途に応じて、所望の直径の孔を有する多孔ダイスをフラットダイス式成形装置である製造装置１００に装着することで、製造装置１００により所望の直径のペレット状の流体処理剤１０を生成する。
得られたペレット状の流体処理剤１０は、水分比率が１０％程度であることが好ましい。
【００２９】
例えば、表１に示したように、ペレット状の流体処理剤１０の用途に応じて、最適なペレットの直径を用いることが好ましい。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る流体処理剤１０（ペレットと称呼する場合もある）の効果を確認するために、本願発明者は各種実験を行った。以下、実験に関して説明する。
【００３２】
＜実験  鉄（III）イオンの除去＞
先ず、ポリ容器にペレットを５ｇ入れる。ｐＨ３に調整した１０ｐｐｍの３価の鉄イオンを有する水溶液を１００ｍｌ加えた。
これを、２５℃の温槽中で、１〜４８時間、振とうした後、３価の鉄イオンを含む溶液をろ過して、０．１Ｎ硝酸酸性溶液を生成し、その０．１Ｎ硝酸酸性溶液中の３価鉄イオン濃度を求めた。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
その結果、表２に示したように、３価の鉄イオンを溶解している水溶液に、ペレットを入れて、振とうした場合、水溶液中の３価の鉄イオン濃度が急激に減少し、１時間後の減少率は１００％であった。振とうから１時間後、鉄のイオン濃度は、水酸化物を形成して沈殿したと考えられる。
このように、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０は、水溶液中の３価鉄のイオン濃度を低減することができる。
【００３５】
＜実験  鉄（II）イオンの除去＞
一般的に、２価の鉄は３価の鉄よりも処理が難しいとされる。ペレット状の流体処理剤１０による２価の鉄イオンの除去に関する処理能力について調べた。
ペレット５ｇをポリ容器にいれ、ｐＨ３に調整した10ppm の二価の鉄（試料100ml を加えた。２５℃の温槽中で、１〜４８時間、振とうした後、３価の鉄イオンを含む溶液をろ過して、０．１Ｎ硝酸酸性溶液を生成し、その０．１Ｎ硝酸酸性溶液中の２価鉄イオン濃度を求めた。
その結果、表３に示したように、０．１Ｎ硝酸酸性溶液中の２価の鉄イオンの減少率は、１時間後に２６％、６時間後に略１００％であった。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
＜ペレットによるマンガンイオンの処理＞
次に、鉄と略同様の条件により、マンガン濃度についても実験を行った。
表４に示したように、水溶液中のマンガンイオン濃度は、時間とともに減少し、２４時間後の減少率は９５％であった。水溶液中のマンガンイオン濃度は、時間経過により比例して減少するという結果を得た。
このため、マンガンイオンの場合、ペレットへの吸着などが生じていると考えられる。
【００３８】
【表４】
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【００３９】
＜脱臭試験＞
脱臭実験では、ペレットのアンモニア脱臭性能を感覚試験で検定した。比較のため、３種類の市販家庭用活性炭脱臭剤（Ｋ、Ｎ、Ａ）についても同様な試験を行った。
各試料５ｇを個別の広口ビン（５００ｃｃ）内に吊設し、２８％市販アンモニア水をその広口ビンに、時間経過と共に時々少量ずつ添加し、嗅覚（鼻）により脱臭効果を調べた。
添加アンモニア水、活性炭Ｋ、活性炭Ｎ、活性炭Ａ、本発明の実施形態に係るペレット、それぞれについて表６、表７に示すような結果を得た。
２つの脱臭試験の結果、活性炭よりペレットの吸着、分離、イオン交換性などの特性が非常に優れていることを確認することができた。
【００４０】
【表５】
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【００４１】
【表６】
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【００４２】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法は、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、それを酸処理し、水洗処理し、乾燥処理して、水分比１６〜２０重量％の混合物を生成する第１工程（Ｓ１〜Ｓ７）と、その混合物、及び、バインダを混錬して半練状混合物を生成する第２工程（Ｓ９）と、規定直径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置により、半練状混合物を多孔ダイスから押出して、ペレット状の流体処理剤を形成する第３工程（Ｓ１１）と、を有する。
【００４３】
このように、比較的水分比の高い半練状混合物を、規定径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置１００により多孔ダイスから押出すことで、ペレット状の流体処理剤１０を、容易に短時間に大量に生成可能なペレット状の流体処理剤１０の製造方法を提供することができる。
【００４４】
また、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合した物に、酸処理、水洗処理を施したので、含有有機質を低減したペレット状の流体処理剤１０を簡単に製造することができる。
【００４５】
また、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物とクン炭（籾殻の炭）を含有しているので、液体や気体などの流体に対して高い浄化作用を有するペレット状の流体処理剤１０を簡単に製造することができる。
【００４６】
また、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０は、多孔質の軽石を含有しているので、優れた脱臭性を有する。
【００４７】
つまり、このペレット状の流体処理剤１０は、例えば脱臭剤、脱色剤、重金属除去剤、などとして用いられ、空気などの気体、液体などに対して高い浄化作用を有する。
【００４８】
また、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法の第２の工程（Ｓ９）において生成される半練状混合物は、軽石３１〜３３重量％、軽石を除く混合物６３〜６５重量％、バインダセメント２〜４重量％であることが好ましい。最適には、第２の工程（Ｓ９）により生成される半練状混合物は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下の直径の軽石３２重量％、軽石を除く混合物６４重量％、無機質系バインダー３．２重量％である。
こうすることで、第３の工程において、練状混合物（ペースト状混合物）を、多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置である製造装置１００により、容易に、短時間に、大量に、ペレット状の流体処理剤１０を生成することができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法は、第１の工程（Ｓ１〜Ｓ７）において、酸処理および水洗処理として、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、軽石を混合したものに、濃度０．０５重量％以上の硫酸を加えてスラリー混合物とし、該スラリー混合物に水洗処理を施して中性とした後、脱水処理を施す。こうすることにより、含有有機質の低い流体処理剤１０を簡単に製造することができる。
【００５０】
また、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法は、第３の工程（Ｓ）において、半練状混合物を、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイスから押出して、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径のペレット状の流体処理剤１０を生成する。詳細には、１ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、２ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、３ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイス、・・・、５０ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイスなどを、用意しておき、流体処理剤１０の用途に応じて、所望の直径の孔を有する多孔ダイスをフラットダイス式成形装置である製造装置１００に装着することで、製造装置１００により所望の直径のペレット状の流体処理剤１０を、簡単に、短時間に大量に製造することができる。
【００５１】
また、上述したように、本発明の実施形態に係るペレット状の流体処理剤１０の製造方法により生成された、上記効果を奏するペレット状の流体処理剤１０を提供することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載される。
［付記１］
ペレット状の流体処理剤の製造方法であって、
天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、それを酸処理し、水洗処理し、乾燥処理して、水分比１６〜２０重量％の混合物を生成する第１の工程と、
前記混合物、及び、バインダを混錬して半練状混合物を生成する第２の工程と、
規定径の多孔ダイスを備えたフラットダイス式成形装置により、前記半練状混合物を前記多孔ダイスから押出して、ペレット状の流体処理剤を形成する第３の工程と、
を有することを特徴とする流体処理剤の製造方法。
［付記２］
前記第２の工程により生成される前記半練状混合物は、前記軽石３１〜３３重量％、前記軽石を除く前記混合物６３〜６５重量％、前記バインダ２〜４重量％であることを特徴とする付記１に記載の流体処理剤の製造方法。
［付記３］
前記第２の工程により生成される前記半練状混合物は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下の直径の前記軽石３２重量％、前記軽石を除く前記混合物６４重量％、無機質系バインダー３．２重量％であることを特徴とする付記１または付記２に記載の流体処理剤の製造方法。
［付記４］
前記第１の工程は、前記酸処理および前記水洗処理として、前記天然産腐植質アロフェン土を含む前記黒色粘土鉱物、前記クン炭、及び、多孔質の軽石を混合したものに、濃度０．０５重量％以上の硫酸を加えてスラリー混合物とし、該スラリー混合物に水洗処理を施して中性とした後、脱水処理を施すことを特徴とする付記１から付記３のいずれかに記載の流体処理剤の製造方法。
［付記５］
前記第１の工程は、天然産腐植質アロフェン土を含む黒色粘土鉱物、クン炭、及び、多孔質の軽石を混合し、酸処理した後、それを苛性ソーダにより中性にする処理を含むことを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の流体処理剤の製造方法。
［付記６］
前記第３の工程は、前記半練状混合物を、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径の孔を有する多孔ダイスから押出して、１ｍｍ〜５０ｍｍの直径のペレット状の流体処理剤を生成することを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の流体処理剤の製造方法。
［付記７］
付記１から付記６のいずれかに記載の流体処理剤の製造方法により生成されたペレット状の流体処理剤。
【符号の説明】
【００５４】
１  半練状混合物
１０  ペレット状の流体処理剤
１００  フラットダイス式成形装置
【図１】
2014200742.tif 000009
【図２】
2014200742.tif 000010