(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化カルシウムの多孔質体と焼き石膏とカンラン石と水を含有する多孔質硬化体からなり、トリプシン及びアミラーゼの存在下でデンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材。
【請求項２】
酸化カルシウムの多孔質体と焼き石膏とカンラン石と水を含有する多孔質硬化体に、トリプシン及びアミラーゼを吸着させた、デンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材。
【請求項３】
環境浄化材が養殖場で添加・使用するものである請求項１又は請求項２に記載の環境浄化材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、汚泥処理、水処理、養殖場の環境浄化、土壌改良において有機物分解機能を備える、環境浄化材であって、酸化カルシウムの多孔質体と焼き石膏とカンラン石と水を含有する多孔質硬化体からなり、トリプシン及びアミラーゼの存在下でトリプシン及びアミラーゼを吸着し、デンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材、又は前記硬化体にさらにトリプシン及びアミラーゼを吸着させた硬化体からなり、デンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  養殖場等において、残餌や排泄物などによるヘドロ化や水質悪化が進行し、ヘドロ化や水質悪化の原因となる残存有機物の効率的な除去が強く求められるようになっており、残存有機物の除去方法として各種の方法が知られている。
特許文献１には、タンパクを、海洋生物の皮膚を焼却して得られる残渣物とキチン・キトサンを含むろ過材でろ過する方法が示されている。
特許文献２には、養殖場等で発生する有機性廃水を、活性汚泥法等で生物によって処理し、余剰有機性汚泥をゴカイ等の底生生物の養殖水槽に移し、余剰有機性汚泥を底生生物の飼料とする方法が示されている。
特許文献３には、有機物とリン酸イオンを含む排水に、７００℃以上で焼成された貝殻の粉末を添加し、有機物を凝集させて肥料とする方法が示されている。
しかし、特許文献１〜３で例示されるいずれの方法も、分離した残存有機物を移動・回収する工程を伴うものであった。そして、分離した残存有機物を移動・回収することなく残存有機物を除去する方法は今までに知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０８７４４０号公報
【特許文献２】特開２００５−７４４２０号公報
【特許文献３】特開２００７−１３０５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明の課題は、多孔質硬化体が、水に溶けず頑丈で、分離した残存有機物の移動・回収の作業を伴うことなく、残存有機物の除去を効率的に行うことができると共に、農業用土壌の高機能化、食品工場などの有機廃液の処理にも応用しうる環境浄化材の提供を目的とするものである。なお、「水に溶けず頑丈」とは、多孔質硬化体が、実施例３で示されるような、酵素溶液中で１時間振盪し海水で３回洗浄しても、酵素を吸着した多孔質硬化体となることを示す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】第１の発明は、酸化カルシウムの多孔質体と焼き石膏とカンラン石と水を含有する多孔質硬化体が、水に溶けず頑丈であるうえに、養殖現場で大量に発生する貝殻や我が国に多く産する石灰岩を原料として用いるから、原料が容易に入手できるという効果を有するとともに、酸化カルシウムの多孔質体がトリプシン及びアミラーゼの吸着性に優れているから、そのトリプシン及びアミラーゼの作用により残存有機物を効率良く分解・除去できるとの発見に基づくものである。すなわち、第１の発明は、酸化カルシウムの多孔質体と焼き石膏とカンラン石と水を含有する多孔質硬化体からなり、トリプシン及びアミラーゼの存在下でデンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材の発明である。【０００６】第２の発明は、第１の発明における多孔質硬化体に、トリプシン及びアミラーゼを吸着させた環境浄化材であり、デンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材に係る発明である。【０００７】第３の発明は、第１又は第２の発明に係る環境浄化材が、養殖場で添加・使用するものであると限定した発明である。【０００８】  なお、前記「酸化カルシウムの多孔質体」は、貝殻や石灰石を、６００℃〜１０００℃で焼成することにより製造される、酸化カルシウム焼成物であり、焼成時に発生する分解ガスの逃散による多孔を内包するものであり、前記「環境浄化材」は、デンプン及び／又はタンパクを含む残存有機物を除去することが望まれる処理作業において使用しうるものであり、ろ過材として使用する場合を含むものである。
【発明の効果】
【０００９】  第１の発明は、その多孔質硬化体が、水に溶けず頑丈で、養殖現場で大量に発生する貝殻や我が国に多く産する石灰岩を原料とするから、原料が容易に入手できるという効果を有するとともに、トリプシン及びアミラーゼに対して優れた吸着性を示すことから、トリプシン及びアミラーゼの存在下で残存有機物中のデンプン及び／又はタンパクと接触させれば、硬化体の表面にトリプシン及びアミラーゼが濃縮・吸着された状態で残存有機物中のデンプン及び／又はタンパクと接触することとなり、残存有機物中のデンプン及び／又はタンパク、したがって、残存有機物をトリプシン及びアミラーゼにより効率的に分解・除去することができるという効果を有する。【００１０】  そして、トリプシン及びアミラーゼが吸着されているから、トリプシン及びアミラーゼにより継続して残存有機物を分解・除去でき、残存有機物をろ過や凝集や汚泥法のように移動・回収する必要がなくなるという効果を有する。さらに、その環境浄化材を残存有機物のろ過材として使用すれば、ろ過と同時に残存有機物を分解・除去することができ、効率的であるという効果を有する。【００１１】第２の発明は、第１の発明における多孔質硬化体に、トリプシン及びアミラーゼを吸着させた、デンプン及び／又はタンパクを分解するための環境浄化材に係り、デンプン及び／又はタンパクを分解するという点では第１の発明と同様の効果を有する。【００１２】第３の発明は、第１又は第２の発明の効果に加えて、養殖場における残留餌や排泄物の分解を効率的に分解・除去できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】  実施例２における酵素アミラーゼの吸着率を示す。
【図２】  実施例２における酵素トリプシンの吸着率を示す。
【図３】  実施例３及び比較例２におけるエビ餌分解能を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】  本実施例は、硬化体の製造例を示すものである。
酸化カルシウムの多孔質体（１，０００℃焼成）と焼石膏とカンラン石と蒸留水を１：３：１：４０％、及び１：２：２：４０％となるように混合し、５５℃、２時間加温、１ｃｍΦ程度の粒状に粉砕し本発明の硬化体を製造した。得られた硬化体は、水に溶けず頑丈で多孔質であった。
【実施例２】
【００１６】  本実施例は、硬化体の酵素吸着性および有機質の分解・除去特性を示すものである。
実施例１で製造した硬化体約０．１ｇを、１μｇ／ｍｌのアミラーゼ溶液１ｍｌ又は２００μｇ／ｍｌのトリプシン溶液１ｍｌに混合し、３０分間攪拌し、遠心分離（１０，０００×ｇ、３分）し、人工海水での洗浄を３回行い、酵素を吸着した硬化体を得た。
得られた硬化体０．１ｇを、０．５％デンプン溶液１ｍｌ又は０．５％カゼイン溶液１ｍｌに添加し、２０分間撹拌し、遠心分離（１０，０００×ｇ、３分）し、上清２０μｌをヨウ素比色法、又はＬｏｗｒｙ法により吸光度測定し、デンプン濃度又はタンパク濃度を算出した。得られたデンプン濃度又はタンパク濃度は、硬化体に吸着された酵素により分解されなかったデンプン濃度又はタンパク濃度を示すと考えられるから、その濃度を用いて酵素吸着率を次式により算出した。
0006638931.tif 000002
ここで、コントロールは、前記各酵素溶液０．５ｍｌを０．５％デンプン溶液１ｍｌ又は０．５％カゼイン溶液１ｍｌに添加し、２０分間撹拌し、遠心分離（１００００×ｇ、３分）し、上清２０μｌをヨウ素比色法、又はＬｏｗｒｙ法により吸光度を測定し、デンプン濃度又はタンパク濃度を算出したものであり、ブランクは、０．５％デンプン溶液１ｍｌ又は０．５％カゼイン溶液１ｍｌの上清２０μｌをヨウ素比色法、又はＬｏｗｒｙ法により吸光度を測定し、デンプン濃度又はタンパク濃度を算出したものである。算出された酵素吸着率を図１及び図２に示す。
図１及び図２から、本発明の硬化体は、アミラーゼ及びトリプシンに対して優れた吸着率を示し、デンプン及びタンパクに対して優れた分解・除去特性を示すことが明らかである。
【比較例１】
【００１７】  実施例１の硬化体の製造における酸化カルシウムの多孔質体を、焼成しない酸化カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化マグネシウムに代えた硬化体について、実施例２と同様の方法で酵素吸着率を算出した。
算出された酵素吸着率を図１及び図２に示す。
図１及び図２の結果から、いずれの硬化体においても、前記本発明の硬化体に比して、アミラーゼ及びトリプシンに対する吸着率が低く、特に、トリプシンの吸着率についてはその傾向が強く、本発明の実施例２に記載の効果と比較すると、デンプン及びタンパクの分解・除去特性において劣ることが明らかである。
【実施例３】
【００１８】  本実施例は、酵素を吸着させた硬化体によるエビ餌の分解例を示すものである。実施例１で製造した硬化体約２ｇに、１μｇ／ｍｌのアミラーゼ溶液又は２００μｇ／ｍｌのトリプシン溶液２０ｍｌを添加し、１時間振盪し、沈殿物を人工海水で３回洗浄し、酵素を吸着した硬化体を得た。
前記酵素を吸着させた硬化体をエビ餌溶液２０ｍｌに投入し、３０分間振盪し、その後、上清２０μｌをヨウ素比色法又はＬｏｗｒｙ法により呈色し、吸光度測定し、デンプン濃度又はタンパク濃度を測定し、実施例２と同様の方法で酵素吸着率を算出した。算出結果を図３に示す。これにより、エビ餌のデンプン及びタンパクが確実に分解されていることが明らかである。
【比較例２】
【００１９】  実施例１の硬化体に代えて、焼石膏とカンラン石を（３：１）及び（１：１）とし、酸化カルシウムの多孔質体を用いない硬化物を用いて、実施例３と同様の実験を行った。結果を図３に示す。いずれの場合にも、実施例３におけるような、エビ餌のデンプン及びタンパクの分解は認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】  本発明に係る環境浄化材は、水産業、農業、環境分野などにおいて、底泥処理材、ろ過材、土壌改良材、バイオリアクター素材などとして利用可能であり、特に、養殖における残留餌の効率的分解、農業土壌の高機能化、食品工場などの有機廃液の効率的処理に有用である。
【図１】
0006638931.tif 000003
【図２】
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【図３】
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