(57)【要約】本発明は、消臭機能と、多剤耐性菌に対する免菌力を有する無公害自然機能水、及び、その製造方法に関するものである。より具体的には、細かく粉砕した糖蜜、大豆及び竹を含有する混合溶液を分解槽、一次沈澱槽、バイオ槽、二次沈澱槽及び濾過器を通じて処理することにより、収得されることを特徴とする無公害自然機能水、及び、その製造方法に関するものである。
2005532390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記段階を含んでなる自然機能水の製造方法：
純水１００重量部に対し、それぞれ１００〜４００メッシュに粉砕した、糖蜜１〜１０重量部、大豆０．０５〜１重量部、及び、竹０．０１〜０．５重量部を含有する混合溶液を製造する段階；
前記混合溶液を投入槽１へ投入して、曝気しながら２〜５日間滞留させる段階；
投入槽１からの混合溶液を１００メッシュ程度の網篩２でろ過して、不純物と、沈澱槽から反送される巨大分子化した汚泥を除去する段階；
前記不純物と汚泥が除去された混合溶液を、分解槽３で腐蝕物質が存在する環境中に自然的に棲息する好気性菌と通性嫌気性菌によって５０〜７０日間分解する段階；
分解槽３からの処理物を一次沈澱槽５で２〜５日間滞留させて汚泥を一次凝集させ、汚泥の一部は投入槽１及び分解槽３へ反送させて、一部は腐植土及び活性珪酸塩が充填された培養槽４へ移送させて１０〜１５日間培養した後、再び分解槽３へ移送させ、上浄水はバイオ槽６へ移送する段階；
バイオ槽６へ移送した上浄水をバイオ槽６で２０〜３０日間培養する段階；及び、
バイオ槽６からの培養物を２次沈澱槽７で活性剤を投入して汚泥を二次凝集させ、汚泥は投入槽１へ返送させ、上浄水は濾過供給水槽８へ移送させた後、  濾過器９で濾過して自然機能水を収得する段階。
【請求項２】
バイオ槽６の内壁は花崗岩タイルで被覆され、内部は花崗岩砕石で充填されている請求項１に記載の自然機能水の製造方法。
【請求項３】
２次沈澱槽７で投入される活性剤は、腐植土である請求項１又は２に記載の自然機能水の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載された方法で製造される自然機能水。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は消臭機能と、多剤耐性菌に対する免菌力を有する無公害自然機能水、及び、その製造方法に関するものである。より具体的には、細かく粉砕した糖蜜、大豆及び竹を含有する混合溶液を、分解槽、一次沈澱槽、バイオ槽、二次沈澱槽、及び、濾過器を通じて処理することにより、収得されることを特徴とする無公害自然機能水及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種抗生物質や農薬の無分別な使用は、ＭＲＳＡ（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  ＲｅｓｉｓｔａｎｔＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ; メチシリン耐性黄色ブドウ状球菌）、ＶＲＳＡ（Ｖａｎｃｏｍｙｃｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ；バンコマイシン耐性黄色ブドウ状球菌）、ＶＲＥ（Ｖａｎｃｏｍｙｃｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｉ;  バンコマイシン耐性腸球菌）、Ｅ．ｃｏｌｉ  Ｏ−１５７（腸管出血性大腸菌）のような、各種の耐性菌を出現させている。また、従来からの化学肥料の長期使用により、土壌が酸性化され土壌中有害ガスが多量発生する等の種々な問題点が台頭している。更に、従来から使用されている化学肥料は、土壌を酸性化し、土壌中で有害ガスが多量発生する等の問題点もある。
【０００３】
これに対し、有機質肥料の有機質成分は、各種有効成分の流失を防止し、土壌改良に対する肥料としての効果を有する。一般的に植物は、有機質は吸収せずに無機質のみを吸収するが、にもかかわらず有機質肥料を投入する理由は、投与された有機質が根圏に棲息する微生物の餌になることにより、有機質は微生物によって分解され、結果的に、無機物となって植物が吸収するからである。
【０００４】
従って、投入する有機質肥料の成長によって、根圏に棲息する微生物の代謝機能が変化する。即ち、有機質肥料は、根圏に棲息する微生物群の環境物質であることが予定されている。そして、有害菌が棲息しやすい有機質肥料を投与すると、病原群の代謝産物を選好する昆虫が多量発生し病害が生じる一方、有用菌の棲息に適合な有機質肥料を投入すると、有害菌の棲息環境がなくなり病・虫害の発生が抑制され、植物の成長が促進されるのである。
【０００５】
一般的に有機物を発酵させて堆肥に使用することは、古くから人類が使用してきた方法である。有機性廃棄物の処理方法としては、埋立する方法が最も普遍的に使用されてきたが、沈出水及び悪臭発生という問題点があった。
【０００６】
一方、本来自然は、自然浄化機能を有するが、一般的に自然系における有機物の変成は大別して二つの方向に向かっている。
【０００７】
即ち、有機物の低分子化と高（巨大）分子化という、全く異なる二つの方向への変成が普遍的に起こる。これら有機物の変成のうち、いずれがより普遍的であるかとすると、明らかに、高（巨大）分子化の方向であるということができる。
【０００８】
低分子化への変成は、酵素分解という形式で有機物の腐敗等から広く見ることができるが、量的にいうと、わずかなものである。他方、高（巨大）分子化への変成は、自然系で起こる重要な変成化であって、例えば、有機物と無機物とが構造上連結された中軸合物としての土壌、石炭、泥炭、亜炭、草炭等の石炭系列の中軸合物、沼や湖水出生じる低質汚泥等、推し量ることができない程多い。
【０００９】
そして、活性化された珪酸粉が多く含有された物質が反応系に投与される場合には、腐蝕化反応が起こり巨大分子化、汚泥化が進展されるのである。
【００１０】
大自然中で起こる有機物質の腐蝕化反応は、広大な大地中で徐々に進行するものであるが、土壌中や岩石中に存在するものよりも活性に優れる活性珪酸塩を、有機物が投入される地点に継続的に投入することにより、大自然の中で起っているものより腐蝕化反応を促進させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述の問題点を解決するために、腐蝕物質を高濃度に存在させ、自然界に棲息する微生物群による炭水化物、淡白質、リグニン、タンニン等有機物質の分解と同様の環境を提供する。反応器内部を濃縮された自然環境として、広大な大地中で徐々に進行する有機物質の自浄作用を加速化させてやることにより、有機物の分解過程で生成される微生物代謝産物と再合成生成物である各種のビタミン及び生長促進物質を豊富に含み、各種耐性菌に対し強力な抗生作用と抗菌作用を有する自然機能水を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に基づく自然機能水の製造方法では、有機性水溶液中に含有された有機物質は、腐植土及び活性珪酸塩が培養槽で活性化され、次いで分解槽を経て微生物によって分解されて無機化し、沈澱槽及びバイオ槽等の一連の過程を経ながら各種の微生物代謝産物、有機物の分解生成物、再合成生成物であるキレート産物、粘結成物質等が生成され、凝縮、縮合、固化、中軸合を通じて分子量が大きくなりながら、有機性水溶液中に含有された有機物質は液相で除去され、同時に処理水や汚泥は強力なキレート構造を有するようになるばかりでなく、これらの微生物群の代謝産物等は強力な滅菌機能と消臭機能を有するようになる。
【００１３】
本発明では、有機物を含有する有機性水溶液を培養し、腐植土と地表面に平均的に存在する活性珪酸塩を始めとする各種の無機質が含有された砕石によって有機物質の腐蝕化反応を活性化させて、微生物群の代謝産物とこれらの再合成生成物が主をなす無公害自然機能水を収得する。本発明は下記のように構成される。
【００１４】
純水１００重量部に対してそれぞれ１００〜４００メッシュに粉砕した糖蜜１〜１０重量部、大豆  ０.０５〜１重量部及び竹０.０１〜０.５重量部を含有する混合溶液を製造する段階；
上記混合溶液を投入槽１に投入して、曝気しながら、２〜５日間滞留させる段階；
投入槽１からの混合溶液を１００メッシュ程度の網篩２でろ過して不純物と沈澱槽から反送される巨大分子化した汚泥を除去する段階；
前記不純物と汚泥が除去された混合溶液を分解槽３から腐蝕物質が存在する環境中に自然的に棲息する好気性菌と通性嫌気性菌によって５０〜７０日間分解する段階；
分解槽３からの処理物を１次沈澱槽５で２〜５日間滞留させて汚泥を一次凝集させ、汚泥の一部は投入槽１及び分解層３へ反送させて、一部は腐植土及び活性珪酸塩が充填された培養槽４へ移送させて１０〜１５日間培養した後、再び分解槽３へ移送させ、上浄水はバイオ槽６へ移送する段階；
バイオ槽６へ移送した上浄水をバイオ槽６で２０〜３０日間培養する段階；及び
バイオ槽６からの培養物を２次沈澱槽７で活性剤を投入して汚泥を二次凝集させ、汚泥は投入槽１へ搬送させ、上浄水は濾過供給水槽８へ移送させた後、濾過器９で濾過して自然機能水を収得する段階。
【００１５】
本発明に基づく自然機能水の製造方法では、反応を促進し、不純物を除去するために、糖蜜、大豆及び竹を１００メッシュ以上に粉砕する。４００メッシュ以上に粉砕すると、効果に比べて経済性が劣るので、粒子のサイズは１００〜４００メッシュが望ましい。
【００１６】
培養槽４には腐植土及び地表面に平均的に存在する活性珪酸塩を始めとする各種の無機質が含有された砕石が充填されているので、培養汚泥はそのような自然環境によって活性化され、次いで活性化された環境で適応して棲息する微生物群によって分解されて気化され、気化されずに残った物質と微生物群の代謝産物及びこれらの再合成生成物が主をなす水溶液を形成するようになる。
【００１７】
バイオ槽６には花崗岩砕石が充填されており、その内壁は花崗岩タイルで被覆されている。
【００１８】
本発明に係る方法は、化工薬品のような凝集剤を使用する脱水工程を導入することなく、網篩によって不純物を除去し、腐植土及び活性珪酸塩が充填されたような濃縮された自然環境で工程が進行されるので、公害物質の発生がなく、より環境に対し親和的な方法である。
【００１９】
さらに、二次沈澱槽内に投入される活性剤である腐植土は、有機性水溶液の活性度を急激に高め、消臭及び抗菌力を向上させる役割を有する。バイオ槽６から二次沈澱層７へ移送された有機性水溶液は、褐色を呈し、ｐＨ４.８〜８.６であり、有機性水溶液量の約３％に該当する腐植土を二次沈澱槽７内へ攪拌しながら投入すると、ｐＨ３.５〜４.２であり、処理水中に残っている色彩は脱色されて無色を呈する混合溶液となる。
【００２０】
本発明に基づく方法は、腐植土及び活性珪酸塩のような活性化剤を使用して有機物質の腐蝕化反応を促進させ、投入槽、分解槽、バイオ槽、沈澱槽、濾過供給槽、処理水槽等からなる反応器内で濃縮した自然環境を作ることで、地中でゆっくり進行する有機物質の自浄作用を加速化し、有機物の分解過程で生成される微生物代謝産物と再合成生成物である各種のビタミン、抗生物質、及び、生長促進物質が豊富であり、各種耐性菌に対し、強力な抗生作用と抗菌作用を有する自然機能水を収得できるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
自然浄化法で収得した本発明に基づく自然機能水は、有機物の分解過程で生成される微生物代謝産物と再合成生成物である各種ビタミン、各種腐蝕酸、芳香族的本質を有する物質、生長促進物質、及び、抗菌物質が豊富であり、各種耐性菌に対し強力な抗生作用及び抗菌作用を有する。
【００２２】
本発明に基づく自然機能水は、殺菌作用と消臭効果を同時に有するので、病院や地下鉄、列車、航空機、劇場、事務室、及び、作業場のような公共場所の殺菌消毒及び臭い除去に効果的に使用することができる。
【００２３】
本発明に基づく自然機能水を漁業に適用すれば、投与する飼料中に抗生剤を別途に添加しなくても、魚の味と新鮮度を高めることができる。
【００２４】
本発明に基づく自然機能水はまた、食品添加剤として、防腐剤代用に使用することができ、果物や野菜の洗浄剤として使用することもできる。
【００２５】
本発明に基づく自然機能水や汚泥は有害菌に対して強力な免菌力を有するので、畜舎に投与すると畜舎の病原菌が滅菌され、有害菌が優占種される。また、強力なキレート構造を有するので、畜舎の悪臭の原因となるＮＨ４やＨ２Ｓ分子と錯化合物や耐錯化合物を形成することにより、畜舎の悪臭除去にも有用である。
【００２６】
本発明に係る自然機能水を植物に適用すると、化学肥料や農薬を別に使用しなくても植物の成長を促進し、病虫害を予防することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、実施例及び実験例を通じて本発明をより詳しく説明する。
【００２８】
実施例１；自然機能水の製造
投入槽（２０.７ｍ３）、分解槽（３０２．４ｍ３）、培養槽（６２.７ｍ３）、一次沈澱槽（１５.６ｍ３）、バイオ槽（１２６.７ｍ３）、二次沈澱槽（１４.４ｍ３）、濾過供給水槽（１１.７ｍ３）及び処理水槽（３３.５ｍ３）で構成された自然機能水の製造装置を使用して、図１に示す製造工程で下記のように自然機能水を製造した。
【００２９】
まず、糖蜜２５０ｋｇ、大豆１５ｋｇ、及び、竹５ｋｇをそれぞれ１００〜４００メッシュに粉砕した後、純水５トンに、攪拌しながら添加して有機物を含有する混合溶液を製造した。この混合溶液を投入槽１へ投入した後、酸素伝達効率は低いが攪拌能力に優れる粗気泡散機関で曝気しながら２日間滞留させ、次いで、ポンプによって一定な速度で１００メッシュの網篩２を通過させて１００メッシュ以上の固形有機物を除去し、有機性水溶液は分解槽３へ移送させた。
【００３０】
腐蝕物質が存在する環境中に自然的に棲息する好気性菌と通性嫌気性菌により、有機性水溶液が分解されるように、有機性水溶液を６０日間分解槽３内に放置した後、一次沈澱槽５へ自然流下させ、３日間放置して汚泥を凝集させ、固・液分離した。分解槽３では酸素伝達効率が高い微細気泡散機関を使用し、ＤＯ濃度が０.７ｐｐｍ以下になるようにした。
【００３１】
次いで、上浄水は後段のバイオ槽６へ移送し、固形分は分解槽の汚泥濃度を調節するために、分解槽１１へ移送させた後、一部は投入槽１及び分解槽３へ反送し、一部は内部が腐植土及び活性珪酸塩で充填され、曝気のための装置が装着された培養槽４内へ移動させ１２日間曝気しながら培養した。このように微生物群によって分解化され、活性化された汚泥を培養槽４で再び分解槽３へ移送した。上記工程で、第１沈澱槽から投入槽１へ汚泥を一部反送する理由としては、腐蝕物質が存在する環境に適応して棲息する好気性菌と通性嫌気性微生物群の代謝産物であるポリフエノール芳香族的性質を有する微生物代謝産物、及び、これらの再合成生成物を混合攪拌させることにより、有機物混合溶液を腐蝕物質が存在する環境へシフトさせるためである。
【００３２】
バイオ槽６へ移送された上浄水は、壁面が花崗岩板からなり、花崗岩の砕石が充填されたバイオ槽６で約２５日間熟成精製させて活性化させた後、二次沈澱槽７へ移送した。
【００３３】
二次沈澱槽７へ移送された有機性水溶液量の約３％に該当する腐植土を二次沈澱槽７内へ攪拌しながら投入して無色を呈する混合溶液を収得した後、３日間放置して沈澱物を凝集させて固・液分離した。
【００３４】
固・液分離で収得した沈澱物は、反送ライン１３を通じて投入槽１へ移送して網篩によって除去する過程を繰り返えさせるようにし、上浄水は、孔サイズ（ｐｏｒｅ  ｓｉｚｅ）が約１００メッシュである炉過器９が装着された濾過供給水槽８へ移送して濾過させ、最終生成品である生理活性溶液を収得した。
【００３５】
実施例２；自然機能水の農作物への投与
茄子科の野菜（茄子、ピーマン、ジャガイモ）、まくわうり科の野菜（胡瓜、メロン、西瓜）、及び、イネ科の植物（田稲、麦）のそれぞれに対し、本発明に基づく自然機能水を灌漑用水に１０００：１で希釈して供給して栽培実験を行い、その結果を観察した。その結果は下記のとおりである。
【００３６】
（イ）茄子科野菜（茄子、ピーマン、ジャガイモ）
（ａ）連作障害による耕作不可に判定された田から播種適期より１０日遅く播種したにも拘わらず生育が順調で、適期に播種した田より１４日先に収穫した。
（ｂ）花の状態が良く、収穫適期を過ぎて大きな果実が、ぶら下げられていても枝に損傷が生じない。
（ｃ）一般栽培と比較して病虫害の種類及び数も少なく、通常、週１回の農薬撒布が月１回に減少された。
（ｄ）一般栽培と比較して収穫時期が早く始まり、遅くまで収穫することができるようになり、果実の数量が多く、粒が太くなり、色彩もきれいで、糖も亦良くなって、市場占有率も高くなった。
（ｅ）一般栽培と比較してダニ発生が減少された。
【００３７】
（ロ）まくわうり科野菜（胡瓜、メロン、西瓜）
（ａ）葉の落ちるのが少なく、結実率が良く、収穫適期が過ぎた果実をそのまま置いても木が弱くならないし、果実を結ぶ。
（ｂ）葉色が良く、生育が早い。
（ｃ）無農薬栽培にも拘わらず、ダニが殆ど発生しない。
（ｄ）ダニの発生が少ないので、農薬の投入が減少された。
（ｅ）収穫量が増え、糖度が高い。
（ｆ）メロンの場合、糖度が１〜２度上昇して１６を記録した。
（ｇ）西瓜の場合、果肉に黄色の筋が入らないで新鮮な果物の色彩を表す。ビニルハウスの栽培において糖度が１２を記録した。
（ｈ）イチゴの場合、農薬の散布がなくてもカタツムリが即時になくなり無農薬栽培が可能である。
【００３８】
（ハ）イネ科（田いね、麦）
（ａ）弾力性が強くなり、初丈１２cｍに達しても倒れない。
（ｂ）穂の稲熱病被害が殆ど表れない。
（ｃ）穂が長く、個々の粒が１５０〜１９０に達し、収穫量が多く、味と粘性と甘味がある。
【００３９】
実験例１；自然機能水の殺菌力実験
大腸菌とサルモネラ菌を実験菌株に使用して本発明に基づく自然機能水の殺菌力実験を行った。
【００４０】
それぞれ０倍、１０倍、２０倍に希釈した本発明に基づく自然機能水９ｍlに対して、１０６／ｍlになるように希釈した菌液１ｍlずつを、各々０.５時間、１時間、２時間、４時間、６時間適用させ、それぞれのサンプル１ｍlに対し、標準寒天評判培養法（３５℃で４８時間培養）によって結果を検討した。両菌株共にＢＨＩで３５℃で２４時間培養したものを使用し、菌液の調整はリン酸緩衝液にし、検体は滅菌蒸留水で希釈した。
【００４１】
実験結果を表１及び表２にそれぞれ表した。それぞれの実験結果は、ｍl当りの菌数で表した。
【００４２】
【表１】
2005532390.tif 000003
【００４３】
【表２】
2005532390.tif 000004
【００４４】
実験例２；自然機能水の残留農薬検査
本発明の方法に基づいて収得した自然機能水の残留農薬検査を実施し、その結果を表３に示した。
【００４５】
【表３】
2005532390.tif 000005
【００４６】
実験例３；自然機能水の有害成分分析実験
本発明の方法に基づいて収得した自然機能水に対し、水温、カドミウム、砒素、シアン、ＰＣＢのような有害成分分析実験を行い、その結果を表４に示した。
【００４７】
【表４】
2005532390.tif 000006
【００４８】
実験例４；自然機能水のペニシリン含有実験
本発明の方法に基づいて収得した自然機能水のペニシリン含有実験を行い、その結果を表５に示した。
【００４９】
【表５】
2005532390.tif 000007
【００５０】
実験例５；  汚水処理場内  悪臭除去実験
汚水処理場内のＲＢＣ接触槽水面から５００ｍｍ上部で、本発明に基づいた自然機能水で処理する前と処理した後のそれぞれに対して、アンモニア（ＮＨ４）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、及びトリメチルアミン（（ＣＨ３）３Ｎ）試料をそれぞれ採取した。
【００５１】
先ず、何らの処理なしに、内部悪臭をそのまま大気汚染工程試験法に基づいて採取した。次いで、予め、製作されたＷ４００×Ｌ４００×Ｈ４００（０.０６４Ｌ）の反応タンクに上記で採取した悪臭を流入させ、本発明に基づく自然機能水を反応タンク内部にエアロゾールで約２０秒当り１回ずつ（約１ｍl）噴霧して処理した後、処理前と同一な量、同一な方法で臭気を分析した。分析結果を表６に示した。
【００５２】
【表６】
2005532390.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に基づく無公害自然機能水の製造工程を示す図面である。
【符号の説明】
【００５４】
１  有機物混合溶液を投入する投入槽
２  不純物を除去するための網篩
３  不純物が除去された有機物混合溶液を分解する分解槽
４  腐植土及び活性珪酸塩が充填された培養槽
５  有機物混合溶液を一次に沈澱させて汚泥を生成させる一次澱槽
６  一次沈澱で収得した上浄水を培養するバイオ槽
７  活性剤を投入して二次に沈澱させる二次沈澱槽
８  二次沈澱槽で取得した上浄水を捕集する濾過供給水槽
９  二次沈澱後、取得した上浄水を濾過する炉過器
１０  最終生成物である自然機能水を蒐集する処理水槽
１１  分解槽の汚泥濃度を調節する分解槽
１２  一次沈澱で生成された汚泥の搬送ライン
１３  二次沈澱で生成された沈澱物の搬送ライン
【図１】
2005532390.tif 000009
【国際調査報告】
2005532390.tif 000010
2005532390.tif 000011