(57)【要約】      （修正有）【課題】無酸素雰囲気で撹拌を加えながら炭化される炭化装置によって炭化されたもみ殻炭、あるいは桐炭、あるいは杉炭を使用した浄水効果の高い浄水材及びその使用方法、ならびにその製造方法。【解決手段】無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化された桐炭を主成分とすることを特徴とする浄水材１をカートリッジ２１Ｃに充填し、ドリップコーヒーのフイルタ８１の前段に装着することを特徴とする浄水材の使用方法とする。【選択図】図１０
2012206011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化されたもみ殻炭を主成分とすることを特徴とする浄水材。
【請求項２】
前記もみ殻炭は、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項１記載の浄水材。
【請求項３】
無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化された桐炭を主成分とすることを特徴とする浄水材。
【請求項４】
前記桐炭は、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項３記載の浄水材。
【請求項５】
無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化された杉炭を主成分とすることを特徴とする浄水材。
【請求項６】
前記杉炭は、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項５記載の浄水材。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、水道の蛇口の先端部に装着することを特徴とする浄水材の使用方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、ペットボトルの飲み口の先端部に装着することを特徴とする浄水材の使用方法。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、ドリップコーヒーのフイルタの前段に装着することを特徴とする浄水材の使用方法。
【請求項１０】
もみ殻を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化したもみ殻炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法。
【請求項１１】
桐を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化した桐炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法。
【請求項１２】
杉を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化した杉炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水材に関し、特に、無酸素雰囲気中にて攪拌しながら炭化される炭化装置によって炭化された炭化物を主成分とする浄水材及びその使用方法、ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の浄水材に関しては、例えば、特許文献１に記載されている。
特許文献１には、活性炭と、それを用いた浄水器について記載されている。特に応用例として水道水の浄水に応用した例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５１６１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の浄水材に用いられる炭化物は、バッチ式の炭化炉によって炭化された炭化物であって、賦活工程などを行わなければ比表面積が小さいため、浄水効果が弱く、一定の浄水能力に留まっていた。また、賦活を行って活性炭とした場合には、浄水効果は高まるがコストも高く、利用範囲が限られていた。
【０００５】
本発明の課題は、無酸素雰囲気で撹拌を加えながら炭化される炭化装置によって炭化されたもみ殻炭、あるいは桐炭、あるいは杉炭を使用した浄水効果の高い浄水材及びその使用方法、ならびにその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の浄水材に使用される、もみ殻炭、桐炭あるいは杉炭は、被炭化物を、無酸素雰囲気中で、攪拌しながら炭化される炭化装置にて炭化されたものであり、素材の天然構造を維持したまま炭化していることから、ミクロ孔からマクロ孔まで幅広く細孔が分布しており、活性炭と比較して吸着速度に優れていることを特徴とする。また、廃棄物を原料に低消費エネルギーで連続的に製造できることから、活性炭よりも安価に提供することができる。
本発明の浄水材は、カートリッジに充填し、容器に浸漬、または水道の蛇口の先端部、またはペットボトルの飲み口の先端部、またはろ過フィルター、あるいはドリップコーヒーのフイルタの前段に装着する用途にて使用される。
【０００７】
請求項１に係る発明は、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化されたもみ殻炭を主成分とすることを特徴とする浄水材である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記もみ殻炭は、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項１記載の浄水材である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化された桐炭を主成分とすることを特徴とする浄水材である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記桐炭が、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項３記載の浄水材である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化された杉炭を主成分とすることを特徴とする浄水材である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、前記杉炭が、炭化される温度条件が、３００℃〜７００℃であることを特徴とする請求項５記載の浄水材。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、水道の蛇口の先端部に装着することを特徴とする浄水材の使用方法である。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、ペットボトルの飲み口の先端部に装着することを特徴とする浄水材の使用方法。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項記載の浄水材を、カートリッジに充填し、ドリップコーヒーのフイルタの前段に装着することを特徴とする浄水材の使用方法である。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、もみ殻を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化したもみ殻炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法である。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、桐を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化した桐炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法である。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、杉を、無酸素囲気中にて、撹拌しながら、３００℃〜７００℃の範囲の温度にて炭化し、炭化した杉炭をカートリッジに充填することを特徴とする浄水材の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１、２、３，４，５，６に係る浄水材によれば、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化される炭化装置によって炭化された浄水効果の高いもみ殻炭、桐炭、杉炭を得ることができる。
【００２０】
請求項７，８、９に係る浄水材の使用方法によれば、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化することによって得られる、浄水効果の高いもみ殻炭、桐炭、杉炭を利用することができる。
【００２１】
請求項１０、１１、１２に係る浄水材の製造方法によれば、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化することによって、浄水効果の高いもみ殻炭、桐炭、杉炭を製造することができる。
【００２２】
本発明によれば、無酸素雰囲気で撹拌を加えながら炭化される炭化装置によって炭化されたもみ殻炭、あるいは桐炭、あるいは杉炭を使用した浄水効果の高い浄水材及びその使用方法、ならびにその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の浄水材であるもみ殻炭（３００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図２】本発明の浄水材であるもみ殻炭（４００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図３】本発明の浄水材であるもみ殻炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図４】本発明の浄水材であるもみ殻炭（６００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の浄水材である桐炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の浄水材である杉炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【図７】本発明の調湿材に使用されるもみ殻炭、あるいは桐炭、あるいは杉炭を炭化するための、炭化装置の１例の構成図である。
【図８】本発明の浄水材を水道水の浄水に用いた使用方法の図。
【図９】本発明の浄水材をペットボトル内飲料水の浄水に用いた使用方法の図。
【図１０】本発明の浄水材をドリップコーヒーのフイルター前段装着した使用方法の図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の浄水材に使用される炭化物である、もみ殻炭、あるいは桐炭、または杉炭は、無酸素囲気中にて、撹拌しながら炭化される炭化装置にて炭化されることを特徴としている。
使用する炭化装置としては、被炭化物が、無酸素雰囲気中にて炭化される炭化装置であれば、その形式は問わない。
【００２５】
炭化装置の一例としては、図７に本発明のもみ殻、あるいは桐、または杉を炭化するための、炭化装置の１例の構成図を示した。図７に示すように、本発明で使用される炭化装置（還元炭化処理装置）は、内部に螺旋羽と攪拌羽１を配置した回転する一つのキルン２と、この一つのキルン２の内部に投入された廃棄物を含む有機物等を無酸素雰囲気の還元状態で間接加熱しつつ有機物等に蓄熱して一つのキルン２の内部全体に熱を供給する燃焼室３と、燃焼室３内に臨むバーナー等の加熱源４と、キルン２の内部に投入された有機物等に含まれる水分を燃焼室３の間接加熱によって蒸発させるようにキルン２の内部にエリア設定された乾燥部２ａと、乾燥部２ａで乾燥処理された有機物等を間接加熱分解させることで炭化させるようにキルン２の内部にエリア設定された炭化部２ｂと、を備えている。
本装置は還元滅菌炭化加工機SUMIX（株式会社ガイア環境技術研究所製）と称し、本装置によって製造される炭化物を以後SUMIX炭と称する。もみ殻炭に関しては、SUMIXもみ殻炭と称し、桐炭に関しては、SUMIX桐炭と称し、杉炭に関しては、SUMIX杉炭と称する。
【００２６】
図１は、本発明の浄水材であるもみ殻炭（３００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
図２は、本発明の浄水材であるもみ殻炭（４００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
図３は、本発明の浄水材であるもみ殻炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
図４は、本発明の浄水材であるもみ殻炭（６００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
図５は、本発明の浄水材である桐炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
図６は、本発明の浄水材である杉炭（５００℃で炭化）のＳＥＭ写真である。
【００２７】
SUMIX炭は、素材の天然構造を維持したままで、高純度の炭素固定がなされており、且つ一部ガス賦活がなされているため、ミクロ孔からマクロ孔まで幅広く分布している。
これは主にミクロ孔が発達した活性炭と比較して、吸着速度において優れた特徴を有する。
また、活性炭よりもずっと安価であるため、大量使用するのにも適している。
【００２８】
このようなSUMIX炭の特徴は、使い捨ての簡易浄水利用に好適である。例えば、ボトルにおける浄水利用の他、ペットボトルに装着したり、ドリップコーヒーのフイルター前段に装着したりする用途がある。
【実施例】
【００２９】
本発明の浄水材の実施例、使用方法について、以下説明する。
（実施例１）
【００３０】
図８は、本発明の浄水材を水道水の浄水に用いた使用方法の図である。
図８にて、浄水器１００は、カートリッジ２１Ａ内に、SUMIX炭１が充填されており、水道の蛇口５１から導入部４１を介して、前記浄水器１００の入り口に接続され、浄水器１００からの出口には、排出口３１が配置されている。
【００３１】
ここで、SUMIX炭１は、（００２４）〜（００２６）にて説明した、もみ殻炭、あるいは桐炭、または杉炭のいずれかが用いられる。
（実施例２）
【００３２】
図９は、本発明の浄水材をペットボトル内飲料水の浄水に用いた使用方法の図である。
図９にて、浄水器２００は、カートリッジ２１Ｂ内に、SUMIX炭１が充填されており、浄水器２００の一方の側は、ペットボトル７１の飲み口に固定されている。６１は、排出口であり、ペットボトル７１を傾けることによって、浄水された飲み物が、供給される。
【００３３】
ここで、SUMIX炭１は、（００２４）〜（００２６）にて説明した、もみ殻炭、あるいは桐炭、または杉炭のいずれかが用いられる。
（実施例３）
【００３４】
図１０は、本発明の浄水材をドリップコーヒーのフイルター前段装着した使用方法の図である。図１０にて、浄水器３００は、ドリップコーヒーのフイルター８１の上部にて、仮固定されており、浄水器３００は、カートリッジ２１Ｃ内に、SUMIX炭１が充填されており、上から注がれたお湯を、浄水し、ドリップコーヒーのフイルター８１に注がれる。
なお、浄水器３００は、１回ごとに、使い捨てとすることが好ましい。
【００３５】
ここで、SUMIX炭１は、（００２４）〜（００２６）にて説明した、もみ殻炭、あるいは桐炭、または杉炭のいずれかが用いられる。
【００３６】
なお、SUMIX炭を、直接、ドリップコーヒーのフイルターに入れても、浄水効果が確認された。以下説明する。
SUMIX炭：SUMIX桐炭（炭化温度：５００℃）、１０ｇ
サンプル水：熊谷市水道水（北部浄水場）→全硬度：１５６ｍｇ／Ｌ  ２００ｍＬ
測定：ポータブル吸光光度計ｐＨｏｔｏＦｌｅｘ
【００３７】
前記SUMIX炭を市販のコーヒーのフイルターに１０ｇ入れ、その上からサンプル水を自然通水し、ろ過水の全硬度を測定した。ろ過前のサンプル水の全硬度が１５６ｍｇ／Ｌであった数値が、ろ過水は、８８ｍｇ／Ｌへ低下した。
参考として、厚生労働省による「おいしい水」の目安値（１９８５年調査）は、全硬度１０〜１００ｍｇ／Ｌである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の浄水材は、もみ殻炭、あるいは桐炭、あるいは杉炭の浄水効果を利用した各種の用途、カートリッジに充填し、水道の蛇口の先端部に装着する、あるいはペットボトルの飲み口の先端部に装着する、あるいはドリップコーヒーのフイルタの前段に装着する、その他の用途に使用することができる。使用する形体は、カートリッジに充填する、あるいはシールする形体、あるいは、その他形体でも良い。
【符号の説明】
【００３９】
２…キルン
２ａ  乾燥部
２ｂ  炭化部
２ｄ  蓄熱部
２ｃ  内部空間
２in  入口
２out  出口
３…燃焼室
３ａ…排気管
４…加熱源
５…配管部
６…冷却部
７…脱臭部
８…乾留ガス回収部
９…補助加熱源
１０…蒸気煙経路
１１…油化部
１２…配水管
１３…ファン
１４…ホッパ
１５…原料供給配管
１６…供給スクリュー
１７…第２排出配管
１８…冷却装置
１９…接続管（下流側排ガス管）
１９ａ    下流側排ガス管上管  
１９b    下流側排ガス管下管  
２０…搬送スクリュー
２１…搬送スクリュー
２２…蒸気抜きパイプ（上流側排ガス管）
２２ａ    上流側排ガス管上管  
２２b    上流側排ガス管下管  
２３  煙突部
２４  循環管
２５  ガス抜きパイプ
３０  接続部
６０  回収部
Ｐ    投入素材
Ｑ    炭化された素材
１    SUMIX炭
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ    カートリッジ
３１、６１    排出口
４１          導入部
５１          水道の蛇口
７１          ペットボトル
８１          ドリップコーヒーのフイルター
９１          コーヒーカップ
１００，２００，３００    浄水器
【図１】
2012206011.tif 000003
【図２】
2012206011.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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