JPH0739888A

JPH0739888A - 活性水の生成方法

Info

Publication number: JPH0739888A
Application number: JP20464493A
Authority: JP
Inventors: Junichi Miyawaki; 淳一宮脇
Original assignee: NIPPON CHISUI KK
Current assignee: NIPPON CHISUI KK
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-10
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: JP3705500B2

Abstract

(57)【要約】【構成】珪素とアルミニウムを主成分とし、アルカリ
金属および／またはアルカリ土類金属を含有する酸化物
系鉱石粉末の球形焼結体からなるセラミック粒子を容器
内に装入し、該容器の下部から処理水を導入して、処理
水の水流によりセラミック粒子を流動、相互摩擦、衝突
させることによって、処理水を活性化した後、生成され
た活性水を容器の上部から取り出す。セラミック粒子
を、容器内のセラミック粒子収容室の体積に対して１０
〜７０％の体積になるよう容器に装入し、容器内での処
理水の流速を０．０１〜０．２０ｍ／ｓとして処理を行
うのが好ましい。【効果】処理水が効果的に浄化、活性化、水質改善さ
れ、飲料水、生活用水、排水などの浄化、殺菌、脱臭、
業務用または工業用水の清浄化、スケール防止ならびに
除去、湯垢付着の防止などに有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、活性水の生成方法、詳
しくは、水道水が活性化されるとともに塩素臭（カル
キ）が取れ、用水配管の錆、スケールなどの発生、赤水
の発生、浴場の排水口などでの湯垢の発生を解消し、殺
菌力を与えて貯水槽などにおけるバクテリアの発生を抑
えることができる活性水の生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水や排水などを浄化処理する
方法として、活性炭による濾過や各種薬剤を用いる方法
が典型的な処理方法として知られており、近年では活性
炭の他、多孔性セラミックやゼオライト系の吸着剤を充
填したカートリッジ式の家庭用浄水器も市販されてい
る。

【０００３】石英斑岩に属する硅酸を主成分とする特定
組成のミネラル鉱石と、ジルコン、アルミナ、シリカ成
分を含む陶器材を微粉末にし、これに水ガラスを加えて
球状に成形、焼成した球状体イオン交換ミネラルセラミ
ック濾材として、水の浄化、水質の改善を図る方法（特
開平１−２９９６９１号公報）、天然鉱石の活性石を微
粉化し、粒状化、焼成してセラミックとし、これを濾材
として水の活性化、殺菌、脱臭効果を得る方法（特開平
４−１７８９３号公報）も提案されている。

【０００４】しかしながら、従来の活性炭やセラミック
粒子を濾過材とする方法は、これらの物理的吸着機能を
利用するものであるため、一定期間使用後に取り替えや
再生化を必要とする欠点があるうえ、処理水に対する活
性化、水質改善の効果も十分満足し得るものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
水処理における問題点を解消し、さらに活性化した処理
水を得るために、各種組成のセラミック質鉱石による水
の活性化、水質改善効果を多面的に研究するとともに、
当該セラミック質鉱石を用いた水処理の方式、条件につ
いて多角的に検討を加えた結果としてなされたものであ
り、その目的は、水道水を活性化するとともに塩素臭を
なくすことができ、用水配管中の錆、腐食、スケールの
発生、排水口の水垢、湯垢の発生などの問題を解決し、
殺菌力を有しバクテリアの発生を抑えるなどの効果を持
つ活性水の生成方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による活性水の生成方法は、珪素とアルミニ
ウムを主成分とし、アルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属を含有する酸化物系鉱石粉末の球形焼成体か
らなるセラミック粒子を容器に装入し、該容器の下部か
ら処理水を導入して、処理水の水流により水中でセラミ
ック粒子を流動動、相互摩擦、衝突させることによって
処理水を活性化し、生成された活性水を容器の上部から
取り出すことを構成上の第１の特徴とし、粒径０．１〜
１０ｍｍのセラミック粒子が、容器内のセラミック粒子
収容室の体積に対するセラミック粒子の体積が１０〜７
０％となるように容器内に装入されることを構成上の第
２の特徴とし、処理水が容器内を０．０１〜０．２０ｍ
／ｓ速度で流れることを構成上の第３の特徴とする。

【０００７】本発明において使用するセラミック粒子
は、珪素とアルミニウムを主成分とし、アルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属を含有する酸化物系鉱石
により構成される。この種の鉱石としては、例えば曹長
石（NaAlSi₃O₈)、灰長石(CaAl₂Si₂O₈)またはカリ長石(K
AlSi₃O₈)の固溶体である長石類、金雲母[KMg₃[(AlSi₃)O
₁₀](OH)₂] または白雲母[KAl₂[(AlSi₃)O₁₀](OH)₂] など
の雲母類、その他花崗岩などの天然鉱石を挙げることが
できる。

【０００８】上記酸化物系鉱石を１０μｍ以下に微粉砕
し、この微粉末に水または有機溶媒を加えて湿式混練し
たのち粒径０．１〜１０ｍｍの球形状に転動造粒し、１
０００℃以上の温度で焼結処理して球状のセラミック粒
子とする。このセラミック粒子は、比重２．０〜４．
０、誘電率４〜１０の特性性状を有するもので、処理水
の水流により水中で流動させ、流動による相互摩擦、衝
突を反復させながら使用することによって効果的に活性
化、水質改善を行うことができる。

【０００９】これらのセラミック粒子を、図１に示すよ
うに、例えばステンレス鋼製の円筒状容器２内に装入
し、容器２の下部から処理水を導入して、処理水の水流
によりセラミック粒子１を水中で流動、相互摩擦、衝突
させ、処理水を活性化する。容器１内の上部と下部に
は、水を通過させるがセラミック粒子１を通過させない
メッシュ状の仕切り板５、６を設ける。３は処理水の導
入口であり、４は生成された活性水の排出口である。

【００１０】本発明において使用されるセラミック粒子
の大きさは、粒径０．１〜１０ｍｍのものが好ましく、
用途に応じて、これらの粒径の粒子を混合しあるいは特
定の粒径範囲の粒子に選別して使用する。セラミック粒
子を処理水の水流により水中で流動させるには、セラミ
ック粒子を、容器内の仕切り板５、６で仕切られたセラ
ミック収容室の体積に対してセラミック粒子全体の体積
がその１０〜７０％となるよう容器内に装入するのが好
ましい。１０％未満では活性化、水質改善の効果が小さ
く、７０％を越えて装入すると流動が妨げられて相互摩
擦、衝突が不十分となり易い。さらに好ましくは３０〜
５０％の体積率範囲で装入する。

【００１１】セラミック粒子に最適の流動を与える水流
を得るためには、処理水が容器内を０．０１〜０．２０
ｍ／ｓの速度で容器内を流れるようにするのが好まし
い。さらに好ましくは０．０３〜０．１５ｍ／ｓの速度
とする。０．０１ｍ／ｓ未満の流速では水を活性化する
効果が小さく、０．２０ｍ／ｓを越える流速では、セラ
ミック粒子に適度の流動を与えることができない。処理
水が容器内を回転しながら流れるのが効果的であり、処
理水が容器内を０．０１〜０．２０ｍ／ｓの範囲の流速
で回転しながら流れると、セラミック粒子は水中を流動
し、数回転例えば３〜４回転して容器の上部まで舞い上
がり、また数回転して容器の下部に達するという流動を
繰り返し、その間にセラミック粒子相互の摩擦、衝突が
生じる。流速が小さくなると、容器の下部から上部まで
達するまでのセラミック粒子の水流による回転数が多く
なり過ぎて逆に浄水化、水質改善効果が減少する傾向が
ある。なお、ここでいう流速は、一定時間に容器に導入
される処理水の量または一定時間に容器から排出される
活性水の量から算出した容器内における水の流過速度で
ある。

【００１２】

【作用】本発明の構成によれば、処理水の水流エネルギ
ーを利用して、セラミック粒子を水中で流動させながら
相互に摩擦、衝突を繰り返させることにより酸化、殺
菌、脱臭、スケール除去などの機能が発揮される。本発
明に係る特定成分のセラミック粒子は、水中で衝突させ
るとその表面の微小局部に電荷が生じ、水の電気分解が
行われる。電解部分では摩擦、熱、歪み、赤外線放射吸
収などを繰り返して摩擦電流、焦電流、圧電流および磁
場をつくり、同時に電気的中和作用（ｐＨ調整）を介し
て酸性液またはアルカリ液を中性に変え、水素原子と酸
素原子を発生する。

【００１３】発生直後の酸素原子および水素原子は極め
て反応性が強いため、水中に介在する有害な無機物や有
機物は強力な酸化還元を受けて効果的に浄化され、バク
テリアなどの細菌も殺菌される。その後、水素原子は分
子となって水中から放出し、酸素原子は分子となって一
部は水中に溶存し、残りの大部分は微細な気泡ゾルにな
って表面に電気二重層をもつ安定な分散状態を保持し、
配管などに付着する鉄錆やスケールなどの内部に水とと
もに浸透し剥離する。上記の作用に基づいて処理水に対
する効果的な活性化、水質改善が達成されることにな
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例金属成分として、Ｓｉ３３．３％、Ａｌ６．６１％、Ｎ
ａ１．９７％、Ｃａ１．７３％、Ｆｅ１．４５％、Ｋ
１．１５％、その他１％未満のＭｇ、Ｃｕ、Ｓｎなどを
含有する酸化物系の天然鉱石を粒径１０μｍ以下に微粉
砕し、この微粉末をエタノールと共にボールミルで湿式
混練した後、粒径約３ｍｍの球形状に造粒成形し、１１
５０〜１１９０℃の温度で焼結して、褐色光沢を有する
表面平滑で硬質のセラミック球状粒子を得た。

【００１５】上記セラミック粒子を、図１に示す容器に
装入し、導入口から各種の処理水を導入し、浄化および
水質改善の試験を行った。セラミック粒子の装入量は容
器内のセラミック粒子収容室の体積に対して４０％を占
める量とし、容器内での処理水の流過速度は０．１０ｍ
／ｓに調整した。

【００１６】試験結果は以下に示す。（１）浄水化水の表面張力から浄化度を判定した。表面張力が７２．
１dyne/cm の水道水を容器に導入し、流出した水の表面
張力を測定したところ、３０分で５８．０dyne/cm 、６
０分で５６．９dyne/cm と減少し、水道水が浄化される
ことが確認された。なお、蒸留水の表面張力は７１．５
dyne/cm である。（２）殺菌力容器の活性水排出口にマンガン砂を充填した濾過処理槽
を連結し、容器の処理水導入口から一般細菌５．８×１
０⁴個／ｍｌを含む風呂水を導入した。通水１５分後の
一般細菌数を測定したところ、４．０×１０⁴個／ｍｌ
まで減少しており、殺菌効果が認められた。（３）重金属除去上記（２）の装置構成を用い、Ｆｅ６．９mg/l、Ｍｎ
１．２mg/lを含む水を通過させたところ、ＦｅおよびＭ
ｎともに０．００５mg/lに減少し、重金属の除去効果が
確認された。

【００１７】（４）湯垢付着の防止大衆浴場の排水口に前記セラミック粒子を装入した容器
を取付け、２５日経過後の排水口の状況を調査したとこ
ろ、湯垢の付着は全く認められず、ヌメリもなかった。
セラミック粒子による処理を行わなかった場合は、２５
日経過後の排水口に湯垢が付着してヌメリがあった。（５）赤水対策使用開始から８年を経過し、使い始めに湯が赤くなる状
態の電気温水器の給水側に前記セラミック粒子を装入し
た容器を取付け、その後の水質試験を行った。その結
果、容器を取付けた後は、赤水の流水は認められず、給
湯中の鉄分を測定したところ、容器取付け前には１６．
４mg/l含有されていたが、容器取付け後１７日後には
０．５６mg/lに減少していた。

【００１８】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、処理水
を効果的に浄化、活性化および水質改善することが可能
となる。従って、飲料水、生活用水および排水などの浄
化、殺菌、脱臭、業務用または工業用水の清浄化、錆、
スケールの防止ならびに除去、湯垢付着の防止など、広
範囲に亘る水処理用途に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の活性水の生成方法を実施するためのセ
ラミック粒子装入容器の概略図である。

【符号の説明】

１セラミック粒子２容器３処理水導入口４活性水排出口５仕切り板６仕切り板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】珪素とアルミニウムを主成分とし、アル
カリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有する酸
化物系鉱石粉末の球形焼結体からなるセラミック粒子を
容器に装入し、該容器の下部から処理水を導入して、処
理水の水流によりセラミック粒子を水中で流動、相互摩
擦、衝突させることによって処理水を活性化し、生成さ
れた活性水を容器の上部から取り出すことを特徴とする
活性水の生成方法。
【請求項２】粒径０．１〜１０ｍｍのセラミック粒子
が、容器内のセラミック粒子収容室の体積に対するセラ
ミック粒子の体積が１０〜７０％となるよう容器に装入
されることを特徴とする請求項１記載の活性水の生成方
法。
【請求項３】処理水が容器内を０．０１〜０．２０ｍ
／ｓの速度で流れることを特徴とする請求項１または２
記載の活性水の生成方法。