(57)【要約】【課題】  一度使用したゼオライトを再生することなく、再利用する方法を提供する。【解決手段】  抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として使用することを特徴とするゼオライトの再利用方法。抗菌金属が銀、銅、亜鉛の中から選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする前記ゼオライトの再利用方法。抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として利用し、さらに、前記ゼオライトを抗菌剤として混和したセメント・コンクリートの廃材をセメント原料の一部として、また、前記ゼオライトを抗菌剤として混和した可燃性材料の廃材をセメント焼成燃料の一部として利用することを特徴とするゼオライトの再利用方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として使用することを特徴とするゼオライトの再利用方法。
【請求項２】
抗菌金属が銀、銅、亜鉛の中から選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする請求項１に記載のゼオライトの再利用方法。
【請求項３】
抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として混和したセメント・コンクリートが廃材となった後、該廃材をセメント原料の一部として使用することを特徴とするゼオライトの再利用方法。
【請求項４】
抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として混和した可燃性材料が廃材となった後、該廃材をセメント焼成燃料の一部として使用することを特徴とするゼオライトの再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、抗菌剤として使用されるゼオライトの再利用方法に関する。
【０００２】
なお、本発明における部や％は、特に規定しない限り質量基準で示す。
【背景技術】
【０００３】
ゼオライトは、吸着作用、イオン交換作用、分子ふるい作用、触媒作用、脱臭作用、調湿作用、ポゾラン反応性などの性質を有することが知られている。また、抗菌金属を担持することにより、抗菌作用も付与できることが知られている（非特許文献１〜非特許文献８参照）。
【０００４】
従来より、ゼオライトには多くの利用法が見出されているが、コスト面の折り合いがつかず、実用化されるケースは少ないのが実状である。日本でもゼオライトは数箇所の産地より天然に産出するものの、天然資源の少ない我が国にとって、ゼオライトは貴重な天然資源であり、その有効活用が期待されている。
また、珪酸成分及びアルミニウム成分に富む一般ゴミの焼却灰、石炭焼却灰、活性汚泥焼却灰などの産業廃棄物を利用し、アルカリ条件下で加熱又は加圧して得られた反応生成物に、抗菌性物質を担持させ、さらに、セメントに配合することにより抗菌性に優れたコンクリートを製造する方法およびそのセメント組成物を提供することが知られている（特許文献１参照）
【０００５】
しかしながら、ゼオライトを広く有効活用するには、ゼオライトを複数回にわたって再利用する方法を見いだすことが必要である。これまでに一度使用したゼオライトを何らかの処理を施して再生し、再度利用するというリサイクル方法の提案はなされているが、再生に係るコストや環境への負荷が大きいことから、普及していないのが現状である。すなわち、一度使用したゼオライトを再生することなく、そのまま別の用途に再利用する方法について提案された例は見当たらない。そのため、使用後のゼオライトは廃棄物となってしまう課題もあった。
【０００６】
【非特許文献１】御園生誠：環境浄化材料としてのゼオライト、セラミックス、Vol.32、No.5、pp.347-350、1997
【非特許文献２】野田久美子、奥村和、丹羽幹：さまざまなゼオライトを担体としたPd触媒によるHeck反応、日本化学会講演予稿集、Vol.84、No.1、pp.457、2004
【非特許文献３】矢島誠人、有村恒、村山憲弘、山本秀樹、芝田隼次：ゼオライトによる液相吸着および気相吸着現象、資源・素材学会春季大会講演集、No.2、pp.55-56、2004
【非特許文献４】木村啓一、田中宏一：ゼオライトを用いた吸放湿板、石膏と石灰、No.246、pp.374-379、1993
【非特許文献５】日野洋輔、松本泰治、諸橋春夫：Agゼオライトの調製とリン酸イオンとアンモニアの吸着、日本セラミックス協会年会講演予稿集、Vol.2004、pp.46、2004
【非特許文献６】木村邦夫：生活環境浄化触媒へのゼオライトの応用、ゼオライト、Vol.12、No.3、pp.83-90、1995
【非特許文献７】梨原宏、八重樫良守、松本浩、浦山良一、佐藤明、永山広樹：ゼオライトを用いた乾燥剤のデザイン開発、東北工業大学、紀要1理工学編、No.10、pp.385-400、1990
【非特許文献８】酒井均、富田俊弘：ゼオライト膜を分子ふるいとして活用したガス分離技術、工業材料、Vol.51、No.2、pp.66-69、2003
【特許文献１】特開２００２−２０１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者は、前記課題を解決すべく、種々の努力を重ねた結果、一度使用したゼオライトを再生することなく、そのまま再利用できるため、経済性に優れ、また、廃棄物を出さないため環境負荷の小さい再利用方法を提供できることを知見し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、抗菌金属を含む廃液の処理に使用したゼオライトを抗菌剤として使用することを特徴とするゼオライトの再利用方法であり、抗菌金属が銀、銅、亜鉛の中から選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする前記ゼオライトの再利用方法である。さらに、前記ゼオライトを抗菌剤として混和したセメント・コンクリートの廃材をセメント原料の一部として、また、前記ゼオライトを抗菌剤として混和した可燃性材料の廃材をセメント焼成燃料の一部として利用することを特徴とするゼオライトの再利用方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ゼオライトを複数回にわたって利用する再利用方法であり、一度使用したゼオライトを再生することなく、そのまま再利用するため経済性に優れ、また、廃棄物を出さないため環境負荷の小さい再利用方法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】
【００１０】
本発明で云うゼオライトとは、特に限定されるものではないが、通常、天然ゼオライトと人工ゼオライトに大別される。天然ゼオライトは、ホウフッ石、クリノプチロライトとモルデナイトが主流である。合成ゼオライトにはＡ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型などがある。
【００１１】
本発明で云う抗菌金属とは、特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、銀、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、クロム、鉛などが挙げられる。このうち、特に、銀、銅、亜鉛を選択することが抗菌効果と経済性の面から好ましい。
【００１２】
本発明で云う抗菌金属の廃液とは、特に限定されるものではないが、塩化物の水溶液、硫酸塩の水溶液、硝酸塩の水溶液、亜硝酸塩の水溶液などが挙げられる。
【００１３】
本発明では、ゼオライトで抗菌金属を含有する廃液を処理するものであるが、廃液処理の条件として、廃液の温度は５〜９０℃が好ましく、１０〜８０℃がより好ましく、廃液のｐＨは２〜１２が好ましく、３〜１１がより好ましい。廃液の濃度は特に限定されないが、ゼオライトのイオン交換容量とゼオライトの使用量から算出される捕集可能な抗菌金属の量となる範囲で濃くすることが可能である。
【００１４】
抗菌金属を含有する廃液を処理した後のゼオライトを水洗後、乾燥するだけで、抗菌・抗カビ剤として利用できる。その用途としては、例えば、セメント・コンクリート分野、樹脂・プラスチック製品分野、塗料分野、デオドラント製品分野、トイレ用品分野、浴室関連製品分野などが挙げられる。
【００１５】
抗菌金属を含有する廃液を処理した後のゼオライトを抗菌・抗カビ剤として利用する際の使用量は、用途によって異なるため、一義的に決定されるものではないが、通常、抗菌処理を行う組成物、例えば、セメント・コンクリート、樹脂・プラスチック、塗料、デオドラント製品、トイレ用品、浴室関連製品など、と抗菌金属を含有するゼオライトの合計100部中、1〜30部の範囲で使用でき、2〜20部がより好ましい。1部未満では抗菌・抗カビ効果が十分に発揮されない場合があり、逆に、30部を超えて使用すると、他の物性に悪影響を及ぼす場合がある。
【００１６】
本発明のゼオライトの再利用方法は、抗菌金属を含有する廃液の処理を行った後、抗菌・抗カビ剤として再利用するものである。
ゼオライトを抗菌剤として利用した後、それを廃液処理に用いることはできない。例えば、ゼオライトに抗菌・抗カビ作用を付与するためには、ゼオライトに抗菌金属を担持する必要があり、通常のゼオライトは抗菌・抗カビ効果を有しない。このため、通常のゼオライトをまず、抗菌・抗カビ剤として利用してもその効果は得られない。また、抗菌金属を担持させた抗菌ゼオライトを抗菌・抗カビ剤として利用した後、それを廃液処理に用いようとしても、そのまま再利用することはできない。なぜならば、抗菌・抗カビ剤として利用する用途は、ゼオライトは単味で用いることはなく、セメント・コンクリートやプラスチックなどの組成物に混和して利用するためである。このように、本発明のゼオライトの再利用方法は、抗菌金属を含有する廃液の処理を行った後、抗菌・抗カビ剤として再利用する点に特徴がある。
【００１７】
本発明では、抗菌金属を含有する廃液の処理を行った後、抗菌・抗カビ剤として再利用した後、さらに、セメントの原料もしくは燃料として再利用するものである。
抗菌・抗カビ剤をセメント・コンクリート分野で利用した場合、そのモルタルやコンクリートガラをセメント原料の一部として利用することができる。また、樹脂・プラスチック製品分野などで利用された場合、その廃プラスチックなどの可燃性材料は、セメント焼成燃料の一部として再利用できる。この際、銀、銅、亜鉛などの抗菌金属がセメントに含まれることとなるが、これらの総量が1000mg/kg以下になる範囲で原料調合すればよく、500mg/kg以下になる範囲で原料調合すれば全く問題ない。
【００１８】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
「実施例１」
表１に示すような様々なゼオライトを用いて擬似廃液として0.01モル/リットル濃度の塩化銀水溶液を調製した。この擬似廃液1000mlにゼオライト100gを投じ、3時間攪拌して廃液中の銀の濃度を調べた。さらに、擬似廃液を処理した後のゼオライトを水洗した後50℃で乾燥した。これを抗菌・抗カビ剤として使用した。抗菌・抗カビ剤をポルトランドセメント100部に対し、内割置換して3部使用し、JISR 5201に準じてモルタルを調製した。このモルタルを用いてカビ抵抗性試験を行い、抗菌・抗カビ性を評価した。結果を表１に併記する。また、比較のために、廃液処理を行う前のゼオライトをそのままポルトランドセメントに混和してカビ抵抗性試験を行った場合の結果を表２に示した。
【００２０】
＜使用材料＞
ゼオライトＡ：市販品、天然ゼオライト、クリノプチロライト系
ゼオライトＢ：市販品、天然ゼオライト、モルデナイト系
ゼオライトＣ：市販品、人工ゼオライト、Ａ型
擬似廃液イ：１級試薬を用いて調製した0.01モル/リットル濃度の塩化銀水溶液
ポルトランドセメント：市販の普通ポルトランドセメント
水：水道水
【００２１】
＜測定方法＞
銀濃度：液相中の銀濃度をICPにより測定
カビ抵抗性試験：縦30×横30×高さ3cmのモルタル硬化体を作製し、30℃・炭酸ガス濃度5%・相対湿度60%の条件で7日間炭酸化させて表面を中性化した。このモルタル硬化体表面に、カビ種Ａ（クラドスポリウム・クラドスポリオイデス）とカビ種Ｂ（アスペルギルス・ニゲル）の胞子懸濁液を塗布し、4週間にわたってカビ抵抗性試験をJIS Z 2911に準じて行った。カビ抵抗性の×は1/3を越える面積にわたってカビ発生、△は1/3以下の面積においてカビ発生、○はカビの発生なし。
【００２２】
【表１】
2006160573.tif 000002
【００２３】
表１から、本発明に依れば、廃液中の抗菌金属はゼオライトに固定され、廃液処理後のゼオライトを抗菌剤として再利用することにより、カビの発生が抑制できることが判る。
【００２４】
【表２】
2006160573.tif 000003
【００２５】
表２から、廃液処理を行っていないゼオライトを使用すると、カビの発生を抑制する効果が無いことが判る。
【００２６】
「実施例２」
ゼオライトＣを使用し、表３に示す擬似廃液を用いたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
【００２７】
＜使用材料＞
擬似廃液ロ：１級試薬を用いて調製した0.01モル/リットル濃度の硫酸銅水溶液
擬似廃液ハ：１級試薬を用いて調製した0.01モル/リットル濃度の塩化亜鉛水溶液
【００２８】
【表３】
2006160573.tif 000004
【００２９】
表３から、本発明に依れば、廃液中の抗菌金属はゼオライトに固定され、廃液処理後のゼオライトを抗菌剤として再利用することにより、カビの発生が抑制できることが判る。
【００３０】
「実施例３」
ゼオライトＣを使用し、表４に示す各種の擬似排水を処理した後のゼオライトを抗菌剤として利用し、プラスチック組成物100部に内割で置換して3部配合してプラスチックの板を作製した。この板のカビ抵抗性試験を行った。結果を表４に併記した。なお、比較のために、擬似排水を処理する前のゼオライトＣをそのままプラスチックに配合した場合についても同様に行った。その結果を表５に示す。
【００３１】
＜使用材料＞
プラスチック組成物：市販の塩化ビニル系樹脂
【００３２】
【表４】
2006160573.tif 000005
【００３３】
表４から、本発明の方法に依れば、廃液中の抗菌金属はゼオライトに固定され、廃液処理後のゼオライトを抗菌剤として再利用することにより、カビの発生が抑制できることが判る。
【００３４】
【表５】
2006160573.tif 000006
【００３５】
表５から、廃液処理を行っていないゼオライトを使用すると、カビの発生を抑制する効果が無いことが判る。
【００３６】
「実施例４」
実施例２で作製したセメント硬化体を粉砕して、セメント原料として再利用した。その結果、いずれのセメント硬化体もセメント原料として利用可能であることが判明した。また、実施例３で作製したプラスチックをセメント焼成時に焼成燃料の一部として利用した。その結果、このように、最終的に、廃棄物を出さないゼオライトの再利用方法の提案が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のゼオライトの再利用方法は、一度使用したゼオライトを再生処理する必要がないため、経済性に優れ、ゼオライトの有効活用に好適である。また、再生に係るプロセスに由来する環境負荷がないことに加えて、最終的に廃棄物を出さないため、環境負荷の小さいゼオライトの再利用方法となる。