JP6539828B2

JP6539828B2 - 水質改良剤及び水質改良濾材

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Publication number: JP6539828B2
Application number: JP2017237112A
Authority: JP
Inventors: 尚市山田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2037-12-11
Also published as: JP2019103966A

Description

本発明は、水を植物の生育や動物の成長に適したものに変える水質改良剤及び水質改良濾材に関するものである。

特許文献１の特許請求の範囲には、、パイナップル果汁から抽出したブロメライン酵素に、汚染水中の微生物を活性化させる触媒機能を促進する酵母とクエン酸水を混合した触媒反応による水質浄化剤が記載されているが、これは水中の浮遊物質の減少や汚泥の減少を目的としており、水質の改良自体は限定的である。

特許文献２の特許請求の範囲には、多孔質構造のゼオライトに、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、酸化第２鉄、酸化マンガンを含む複数の金属酸化物におが屑、米、ぬか又はおからを混合し混練して造粒し乾燥させた後焼成してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させた汚泥分解・水質浄化剤が記載されているが、これは水中の汚泥やヘドロの分解を目的としており、水質の改良自体は限定的である。

特許文献３の特許請求の範囲には、炭酸カルシウムを主成分とする石灰質原料と、シリカを主成分とする珪酸質原料と、粘土鉱物とを粉砕・混合し、これらの粉砕混合物を多孔質構造の成形体となした後、７５０℃〜１０００℃の温度範囲で熱処理を施して、炭酸カルシウム成分を生石灰化し、前記生石灰化の後、含水させて消化させ、前記消化後、１６０℃〜２１０℃の温度範囲で水蒸気養生を行うことによって得られる水浄化材が記載されているが、主に赤潮やアオコなどの発生原因であるリンを除去することを目的としており、水質の改良自体は限定的である。

特許３３９２８５０号公報特許３８５２８４４号公報特許４８２７０４５号公報

長期間にわたり大量に必要なため通常用いる河川、池等の自然水は、自然界で混入する不純物やアオコ等の微生物などにより汚濁しており、そのまま農業用水に用いるには水質が悪く、植物の生育に必ずしも最適な状態ではない。

本発明は、
以下に示される処理後原料Ａ）〜Ｃ）の１種またはそれらの混合物からなる水質改良剤であって、
処理後原料Ａ）〜Ｃ）は、対応する以下のＡ）〜Ｃ）
Ａ）沖縄県産米または農薬不使用米の米の研ぎ汁
Ｂ）沖縄県産の紅芋を乾燥させたもの
Ｃ）沖縄県産のオクラ、パパイヤ、ウイキョウから選ばれた１種またはそれらの混合物を乾燥させたもの
の処理前原料のそれぞれに対し、追加の原料Ｄ）〜Ｆ）の全て
Ｄ）黒糖、糖蜜、白糖から選ばれた１種またはそれらの混合物
Ｅ）沖縄県産の海水塩
Ｆ）水
を加えて対応する混合後原料Ａ）〜Ｃ）とし、
これらをそれぞれ透明な容器に入れて２〜６日間放置して得た処理後原料Ａ）〜Ｃ）である水質改良剤、
および、
上記水質改良剤を、
Ｇ）クチャと混合し、
８００〜１２００℃で焼成することによって製造された水質改良濾材、
である。

本発明の水質改良剤を自然の水系に投入すること、および／又は、水質改良濾材を詰めた管体の中に水を通して水質を改良することによって、植物の栽培、動物の成育等に適した良質の水が大量に利用可能になる。

図１はペットボトルに入った本発明の水質改良剤を示した図面代用写真である。図２は本発明の水質改良濾材の外観を示した図面代用写真である。図３は水質改良前の池を示した図面代用写真である。図４は水質改良後の池を示した図面代用写真である。図５は水質改良濾材を詰めた管体の図面代用写真である。図６は上記管体を通した改良水を用いたハウス栽培の様子を示した図面代用写真である。

Ａ）のうち、沖縄県産米は、県内で生産される米であれば良いが、中でも金武町産の米が好ましい。農薬不使用米は、沖縄県産に限らないが、育成に際し農薬を用いない無農薬の考えに従って生産された米である。
本発明には、これらの米の、研ぎ汁のみを用いる。

Ｂ）の紅芋は沖縄県産が好ましく、中でも備瀬、ちゅら恋紅等の品種が特に好ましい。紅芋の植物全体の内、どの部分でも用いることが出来るが、中でも蔓及び葉が特に好ましい。
本発明では紅芋を乾燥させて用いる。

Ｃ）のオクラ、パパイヤ、ウイキョウは沖縄県産であれば好適に用いられる。
本発明ではオクラ等を乾燥させて用いる。

Ｄ）の糖類としては黒糖、糖蜜、白糖から選ばれた１種またはそれらの混合物を用いることが出来るが、中でも黒糖、特に沖縄県産の黒糖が好ましい。

Ｅ）の海水塩としては、沖縄県産のものを用いるのが好ましく、これらはミネラルが豊富であり、植物の生育には快適に用いることが出来る。

Ｆ）の水は自然水、水道水等を適宜用いることが出来るが、安価であること及び消毒の有無などの観点から、自然水を用いることが望ましい。さらには、本発明の水質改良剤および／又は水質改良濾材によって改良された水を用いるのが特に好ましい。

上記混合後原料の混合比は、特に臨界的意義を持つものではなく、適宜自由に選択が可能である。例を挙げるとすれば、
・水６Ｌ＋米２合の研ぎ汁＋糖１８０ｇ＋塩６０ｇ
・水１０Ｌ＋紅芋５００ｇ＋糖３００ｇ＋塩１００ｇ
・水１０Ｌ＋オクラ５００ｇ＋糖３００ｇ＋塩１００ｇ
等が例示される。

これらの混合後原料は、容器に入れて２〜６日放置する。好ましくは透明の容器に入れて太陽に晒すと、反応がより活発に起こり好適であるが、暗所に保存する方法も又有用である。

処理後原料は、米、紅芋、オクラ等単独のものも十分に効果を奏するが、更に米、紅芋、オクラ等３者の混合物がより好ましい。混合比の好適な例を挙げるならば米：紅芋：オクラ等＝３：４：３の混合物が挙げられる。
これらの混合物の比率はあくまでも例示であり、本発明を限定するものではない。

水質改良剤としての使用量は、６トンの池の水に対して、５〜２０ｋｇ程度用いる。使用に際しては、水質改良剤を池の水で５０倍程度に希釈し均一に攪拌してから、池に散布するのが好ましい。

上記のように得られた処理後原料は水質改良剤としてそのまま用いられる一方、水質改良濾材の原料としても用いられる。

Ｇ）のクチャとは、古代の海泥が地盤の***によって地表として現われたものであり、沖縄本島・中南部の一部のみに分布する粘土鉱物粒子である。他のクレイと比較して粒子が細かい点が特徴として挙げられる。

前記水質改良剤とクチャとの混合比は、特に臨界的意義を持つものではなく、混練後の粘度等を勘案し適宜自由に選択が可能である。例を挙げるとすれば、水質改良剤：クチャ＝１〜３：４の混合物が挙げられる。

焼成は８００〜１２００℃程度で行うことが出来、特に１０００℃で行うことが望ましい。

焼成して出来上がる水質改良濾材は、数ｍｍ〜数ｃｍの塊状であり、この塊状の濾材を管体に詰めて管体の上流から水を流し、その隙間を水が流れる間に水質が改良され、管体の下流から出る水は十分に改良された水となって流れ出てくる。塊状は粒状であることが好ましいが、これに限らず楕円状、棒状その他管体に詰めることに適していればどの様な形状でも構わない。

使用する水質改良濾材の量や粒径の好適な数値は、用いる水の量や汚れ具合により、濾材を詰める管体の径、長さ、単位時間当たりの流水量と共に適宜調節が可能である。
また水が閉鎖系の場合は、管体を含めた循環系を形成し、系内の水が常に浄化され続ける状態におくことが望ましい。
驚くべきことに本発明の水質改良濾材は使用により劣化するものとは観測されていない。その作用機序は定かではないが、濾材の触媒的役割及び流水による浄化作用により、当初の機能が維持されるものと推測される。

本発明の水質改良剤を用いて改良される対象の水としては自然水が好ましい。ある程度の量が維持された対象の水に水質改良剤を投入する使用形態から、池等の水が好ましいが、雨水、地下水、湧水、河川水、海水等を貯留した中に投入することも想定される。

本発明の水質改良濾材を用いて改良される対象の水としては、自然水、人口水いずれも好適に用いられるが、農業用水として用いるには、長期間にわたり大量に必要であるため、自然水を用いるのが好ましい。自然水としては、雨水、地下水、湧水、河川水、湖水、海水等平易に入手できる水が用いられるが、使用場所によって入手しやすいものを選ぶとともに、使用対象によって海水かそれ以外かを適宜選択することができる。
人口水としては純水、水道水等が挙げられるが、各家庭でも安価に使用できる水道水が好ましい。

以上記載されたように、本発明によって製造された水質改良剤及び水質改良濾材は、その反応機構や化学的、生物学的成分は定かではないが、水質改良の観点において、望ましい水質改良剤及び水質改良濾材が製造されていることは、確実に効果を奏する点で十分に証明されているものと考えられる。またその表現方法としては、製造方法によって表現せざるを得ないこともまた避けられない事実であると考えられる。

処理前原料Ａ）として沖縄県金武町産の米のとぎ汁を、Ｂ）として沖縄県読谷村産の備瀬の蔓と葉の乾燥させたものを、Ｃ）として沖縄県読谷村産のオクラを乾燥させたものを用意し、それぞれにＤ）沖縄県産の黒糖、Ｅ）沖縄県産の海水塩、Ｆ）池の水を混合させた。
混合後原料の混合比は、
Ａ）水６Ｌ＋米２合の研ぎ汁＋糖１８０ｇ＋塩６０ｇ
Ｂ）水１０Ｌ＋紅芋５００ｇ＋糖３００ｇ＋塩１００ｇ
Ｃ）水１０Ｌ＋オクラ５００ｇ＋糖３００ｇ＋塩１００ｇ
であった。
これらをそれぞれ２Ｌのペットボトルに入れ、５日間太陽に晒した。
処理後原料をＡ）：Ｂ）：Ｃ）＝３：４：３で混合し、本発明の水質改良剤を得た。
図１は、本発明の水質改良剤であり、褐色で濁りのある液体である。

クチャに実施例１で得た水質改良剤を混練していくが、水質改良剤を少しずつクチャに混ぜてはこねることを繰り返し、クチャが焼き物の製造に用いる粘土等と同様な粘度になった頃合いを見計らって水質改良剤の混練をやめた。この時水質改良剤の量は、クチャ５ｋｇに対し、水質改良剤は３ｋｇ程度であった。
クチャ混練物を１０００℃で焼成して本発明の水質改良濾材を得た。
図２は、本発明の水質改良濾材であり、赤褐色の粒状または棒状の塊である。

図３は水質改良前の民家の池であり、水量は６トン程度の池である。池の水は緑色に濁り、湖底は目視することができない。
この池に対し実施例１で得た水質改良剤１０ｋｇを、池の水で５０倍に希釈した後投入した。投入後４〜５日で効果が出始め、２週間できれいになった。
加えてこの池の水を循環、濾過する水路をもうけ、濾材として本発明の水質改良濾材を用い、２４時間循環させ続けた。その結果半年を経過しても池の水はさらにきれいな状態が持続され、水質改善剤との併用による相乗効果が確認された。
図４は水質改良後の池であり、湖底まで目視できる極めて透明度の高い水質に改善されたことが確認できる。
さらに驚くべきことには池で飼育していた鯉の生育が顕著に改善し、３０ｃｍ程度の大型の鯉に成長する個体が多く見受けられた。このことから本発明の水質改良剤及び水質改良濾材によって改良された水は、動物の成育に好影響が見られ、当然毒性等の阻害要因は存在しないことが確認された。

図５は、はハウス栽培において水の送水に用いられる管体の中に、本発明の水質改良濾材を充填した管体であり、その水を用いてゴーヤをハウス栽培している様子が図６である。
本発明の水質改良濾材を通して改良された水を与え続けたゴーヤは、発育が良いため個体が大きく、収穫量が増加した。また味についても良好であり、多くの試食被験者から明らかにほかに比べて味が良いとの意見が多く寄せられた。
さらに驚くべきことに、同時期同地域のほかのハウスに比べて、収穫期間が２〜３ヶ月長期間となった。当然のことながらこれにより収穫量が増えたことは、生産農家にとって大変喜ぶべきことである。

池の水と本発明の水質改良剤によって改良された水を、沖縄県環境科学センターにおいて水質検査をした結果を表１に示す。表１から、池の水を用いた場合において、生物学的に有利な水に改良されたことが明らかである。

水道水と本発明の水質改良濾材によって改良された水を、株式会社総合保険センターにおいて水質検査をした結果を表２に示す。表２から、水道水と比べて、ほかの浄水器が除去対象としてる水道水中の有害物質が減少し、ミネラルウォーターとして有利な水に改良されたことが明らかである。なお硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素の値は増加しているが、いずれも基準値以下であり、窒素は肥料の三大栄養素の一つであることから、むしろ植物の栽培には好適になったものと思われる。

本発明の水質改良剤を投入することによって、植物の栽培、動物の成育等に適した良質の水が大量に利用可能になった。
本発明の水質改良濾材を詰めた管体の中に水を通して水質を改良することによって、植物の栽培、動物の成育等に適した良質の水が大量に利用可能になった。
植物の栽培については収穫時期の長期化、収穫物の大型化、収穫量の増加、味の向上が期待できる。動物の成育については成長の増進による大型化、健康化が期待できる。

Claims

以下に示される処理後原料Ａ）〜Ｃ）の３種の混合物からなる水質改良剤であって、
処理後原料Ａ）〜Ｃ）は、対応する以下のＡ）〜Ｃ）
Ａ）沖縄県産米または農薬不使用米の米の研ぎ汁
Ｂ）沖縄県産の紅芋を乾燥させたもの
Ｃ）沖縄県産のオクラ、パパイヤ、ウイキョウから選ばれた１種またはそれらの混合物を乾燥させたもの
の処理前原料のそれぞれに対し、追加の原料Ｄ）〜Ｆ）の全て
Ｄ）黒糖、糖蜜、白糖から選ばれた１種またはそれらの混合物
Ｅ）沖縄県産の海水塩
Ｆ）水
を加えて対応する混合後原料Ａ）〜Ｃ）とし、
これらをそれぞれ透明な容器に入れて２〜６日間放置して得た処理後原料Ａ）〜Ｃ）である水質改良剤
請求項１に記載された水質改良剤を、
Ｇ）クチャと混合し、
８００〜１２００℃で焼成することによって製造された水質改良濾材