(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生活廃水若しくは一般産業廃水の廃水処理に際して排出される廃水スラッジを、３００乃至８００℃の温度で焼成させて多孔性焼成スラッジ塊となし且これを所要の大きさに破砕し、而して９００乃至１１００℃の温度で二次焼成することにより炭化物の焼去と硬化を図ったうえ、銀若しくは銅を少なくとも０．１％重量以上の割合でその表面及び多孔内面に均質に担持させてなることを特徴とする抗菌防藻粒状材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主としてクーリングタワー冷却水を初め中水道等の水中に浸漬させることにより、これら水中に混在する菌類や藻類の繁殖、繁茂を防止するための抗菌防藻粒状材に関する。
【０００２】
【従来技術】
生活廃水や一般産業廃水は、所要の排水基準となるよう廃水処理が施されたうえ排水がなされるもので、生活廃水や一般産業廃水の廃水処理にはその水質や処理コストの面から、生物化学処理や該生物化学処理に加えて凝集沈澱等を付加させて固液分離がなされているため、多量の廃水スラッジが発生する。
従来においてはこの多量に発生する廃水スラッジは、専ら産業廃棄物処理業者に廃棄を委ねていたものであるが、近年においては海上投棄の禁止や内陸においても廃棄場所の著しい制限と、有害物質の浸出に伴う二次公害の発生危険とが相俟って産廃コストも高騰化しており、かかることから生産業者には経営コストの圧迫ばかりか将来に亘っての生産活動も危惧される状況にある。
【０００３】
これがため生産者においては、廃水スラッジをフィルタープレス等の機械的手段を用いて該廃水スラッジ中に多量に含有される水分を脱水し、或いは該廃水スラッジを加熱乾燥させることにより減量減嵩化を図っているものの、生産に伴う廃水の絶対量は大なものであるから、仮令機械的手段や加熱手段を用いて減量化減嵩化を図ったところで経営コストの圧迫や廃棄の問題解決には至らない。
【０００４】
他方今日においては省エネルギー化、省資源化が産業活動のうえから重要な課題とされており、これがため事務所や店舗或いは生産工場等においても、多量に使用する冷房用の冷却水を循環再利用したり、一旦利用した上水を再浄化して飲用以外の用途に利用する所謂中水道が急速に普及しつつある。
しかしながら、これら循環水や中水道水には細菌類や黴菌類が多量に繁殖するばかりか病菌類も混在し、特にレジオネラ菌等が繁殖して度々死亡事故等重大な結果が招来されている。
更に該循環水や中水道水にはアオミドロを初めとする藻類の発生並びに繁茂も招来されるため、これが循環器機や配管内に付着して閉塞事故が惹起されたり、或いは噴水池内等に付着し水景を損ねたりする問題を抱えている。
【０００５】
発明者等はかかる問題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、有機物を含む生活廃水や一般産業廃水を廃水処理して排出される廃水スラッジを、その温度が３００乃至８００℃で焼成させることにより含有された多量の水分や揮発分の蒸散及び揮散に伴い多孔質に形成され且有機物が炭化物化し、而もその組成成分が概ね酸化珪素４５乃至５５％、酸化アルミニウム２０乃至２５％、酸化鉄３乃至４．５％、酸化カルシウム３乃至４．５％、酸化マグネシウム２乃至３％、酸化カリウム１．９乃至２．８％、酸化硫黄１．６乃至２．５％その他酸化リン、酸化ナトリウム等１．２乃至１．６％重量割合からなる焼成スラッジ塊が形成されること、並びにこの焼成スラッジ塊を所要の大きさに破砕のうえ９００乃至１１００℃で更に二次焼成することにより酸化珪素の熔化に伴い炭化物が焼去され且硬化に伴い強硬な粒状体が形成しえること、及びかかる粒状体の外表面や多孔内面にオリゴダイナミック作用を保持する銀若しくは銅を均質に担持させることにより、水中に混在する菌類の抗菌並びに藻類の防藻が効果的に且長期に亘ってなしえることを究明し本発明に至った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
即ち本発明は菌類や藻類の混在する循環水や中水の流路に浸漬し接触させることにより、菌類に対する抗菌並びに藻類に対する防藻が効果的且長期に亘ってなしえ、而も極めて安価な抗菌防藻粒状材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明が採用した技術的手段は、有機物を含む生活廃水や一般産業廃水を廃水処理することにより排出される廃水スラッジを、３００乃至８００℃の温度で焼成することにより多量に含水された水分や含有されてなる揮発分を蒸散並びに揮散させることにより多数の微孔が形成された多孔性の焼成スラッジ塊となしたうえ所要の大きさに破砕し、而して所要の大きさに破砕された多孔性の焼成スラッジを９００乃至１１００℃の温度で二次焼成させることにより、炭化物を焼去し且酸化珪素の熔化により硬化させ而も且組成成分相互が固定された粒状体を形成し、この粒状体の外表面及び多孔内面に銀若しくは銅を均質に担持させてなる構成に存する。
【０００８】
【作用】
本発明は上述の如き構成からなるため、以下のような作用を有する。即ち有機物を含む生活廃水や一般産業廃水を廃水処理して排出される廃水スラッジには、略７０乃至９０％程度の水分が含水されてなるばかりか油脂分を初めとする揮発分も含有されてなるものの、この廃水スラッジを３００乃至８００℃の温度で焼成させることで水分や揮発分の蒸散や揮散に伴って乾燥固化が図れるとともに、水分や揮発分の蒸散や揮散に伴い多数の微孔が形成され、且有機物が炭化した炭化物の混在する多孔性の焼成スラッジ塊が形成される。
而してこの焼成スラッジ塊を所要の大きさに破砕したうえ、９００乃至１１００℃の温度で二次焼成をなすため、炭化物が焼去されるとともに酸化珪素が熔化して組成成分相互が固定されて強硬な粒状体が形成される。
そしてかかる粒状体の表面や多孔内面に銀若しくは銅が均質に担持されてなるため、菌類や藻類の混在する循環水や中水中に浸漬させることにより、大きな接触面積を以って循環水や中水と接触し、而もその接触面より銀や銅のオリゴダイナミック作用が働くため、菌類に対する抗菌及び藻類に対する防藻効果が発揮される。
【０００９】
【実施例】
以下に本発明実施例を詳細に説明すれば、本発明に用いる廃水スラッジは生活廃水や一般産業廃水の如く有機物が混在する廃水を生物化学処理により或いは該生物化学処理に凝集沈澱処理を併用して廃水処理を施し、以って排出される廃水スラッジを用いるもので、かかる廃水スラッジには略７０乃至９０％重量の水分が含水されている。
【００１０】
そしてかかる如き水分率の高い廃水スラッジを乾燥固化させ且その接触表面積を大きく所謂多数の微孔を形成させるため３００乃至８００℃の温度範囲で焼成させるものであるが、かかる場合の焼成温度は使用する廃水スラッジの水分率や、乾燥固化に伴い形成される接触表面積所謂微孔の大きさ及びその数等によって異り、且実用に際しては略同等粒径のものを用いる関係上からも、無定形で且乱雑な大きさに乾燥固化されることを避けねばならない。
これがためには、その水分率が略７０乃至９０％重量と高い廃水スラッジの場合では焼成に際して成可く低温度、望ましくは３００乃至４００℃程度の範囲で水分や揮発分の蒸散或いは揮散を緩やかになすことが、乾燥固化に伴う塊状物の形成のうえから望まれる。
【００１１】
他方廃水スラッジをフィルタープレス等により脱水し、その含水率が略５０乃至７０％程度まで脱水されてなる廃水スラッジを使用する場合では、廃水スラッジが粘性を保持するため十分に高温度で焼成し、内部の水分や揮発分を急激に蒸散或いは揮散させて多数の微孔を形成させながら塊状の焼成スラッジ塊を形成することが出来る。
【００１２】
ところで本発明の使用方法は略同等の粒径に形成された本発明を、クーリングタワー循環水や中水道等の流路内に浸漬させて接触流通させ、そのオリゴダイナミック作用により抗菌や防藻を図るものであるから、形成された焼成スラッジ塊を予め所要の粒径に破砕する必要がある。かかる場合において実用に供する本発明の粒径は略５ｍｍ程度から最大３０ｍｍ程度の物が通常使用されるものであるから、焼成スラッジ塊の破砕も略この程度の粒径に破砕されることとなる。
破砕の方法に際しては特段の制約はないが、本発明は球形状で使用されることが望まれることから、該焼成スラッジ塊の破砕も成可く球形に近い形状で破砕することが好都合であって、これがため通常はボールミル等の使用が提案される。
【００１３】
かくして所要の粒径に破砕された焼成スラッジは、更に９００乃至１１００℃の高温度により二次焼成がなされるもので、かかる二次焼成は残留混在する炭化物を焼去せしめるとともに、組成成分の酸化珪素を熔化せしめて実用使用に耐えうる強靭性や硬度を付与せしめるとともに、微量に混在する成分等の不溶化のための固定を図ることによる。
かかる場合における二次焼成の具体的焼成温度や焼成時間等は、焼成スラッジの物性や破砕された粒径或いは要求される強靭性や硬度等によっても異なるが、含水率が６０％の廃水スラッジを６００℃１時間で焼成させた焼成スラッジ塊を略６ｍｍの粒径に破砕させた焼成スラッジにおいては、二次焼成温度として９３０乃至９５０℃、焼成時間として６０乃至９０分程度が目安となる。
【００１４】
二次焼成に際しての焼成方法には特別な制約はないが、焼成スラッジ塊を所要の大きさに破砕した状態においてはその形状も多様なものであるものの、本発明の使用に際しては球形状のものが望まれるため、二次焼成において球形化の図れるものがより好適であって、かかる条件を満たす二次焼成方法の一例を挙げれば、ロータリーキルンの如く加熱炉が傾斜且回転可能に装置された加熱炉の上方より破砕された焼成スラッジを供給し、該加熱炉を転動させつつ焼成することで球形状の粒状体の形成がなしえる。
【００１５】
かくして二次焼成がなされて形成された粒状体の表面並びに多孔内面には、その微量金属イオンによる殺菌殺藻作用所謂オリゴダイナミック作用を効果的に且長期に亘って発揮させるための銀若しくは銅が均質に担持されている。
この銀若しくは銅の担持手段も特別な制約はないが、その表面並びに多孔内面に実質的に０．１％重量割合以上の割合で且露出されるよう而も強固に添着されているものであれば実用に供しえる。
本発明においての銀若しくは銅の担持手段として好適なものとしては、銀の担持には予め所要の希釈割合に希釈させてなる硝酸銀溶液を用い、更に銅の担持には硫酸銅を所要の希釈割合に希釈させた硫酸銅溶液を用いて、且これら溶液中に粒状体を浸漬させて硝酸銀溶液若しくは硫酸銅溶液を十分に浸透させたうえ、次いでアルカリ溶液中において硝酸若しくは硫酸を中和させることにより、銀若しくは銅が担持された本発明が形成されることとなる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上述したように、膨大に発生する廃水スラッジを３００乃至８００℃の温度で焼成するのみで略１／８乃至１／１０に減量化減嵩化され、且接触表面積の極めて大きな多孔性の焼成スラッジ塊が形成され、而もこの焼成スラッジ塊を適宜大きさに破砕のうえ９００乃至１１００℃の温度で二次焼成させるため、残留混在する炭化物が焼去されるとともに、酸化珪素の熔化に伴って強靭化と硬化が図られるばかりか、微量組成成分も固定されて不熔化されるため二次公害の発生危険のない使用安全性の高い粒状体が形成される。
そしてこの粒状体の表面や多孔内面には銀若しくは銅が均質に担持されてなるから菌類や藻類が混在する循環水や中水等の流路に浸漬させるのみで、その大きな表面積から銀若しくは銅のオリゴダイナミック作用が働き、抗菌性や防藻性が効果的的に発揮されるとともに、多孔内面への担持により長期に亘っての抗菌性や防藻性が保持される等多くの特長を具備した抗菌防藻粒状材といえる。