自然循環型
COD・リン・窒素吸着剤
GREENシリーズ
製品紹介
(Ⅰ）市場概要
植物性プランクトンや水質汚染浮遊物質(SS)の除去を目的とする水質環境の改善にはフィルター、PACK、活性炭濾過材などが使用されており、いずれの製品も回収作業・産廃処理が必要です。また、イオン交換、NF/RO膜では透過性処理能力の低下、目詰まりも見られ、本来の自然への形態復元作用はありません。
(Ⅱ）自然循環技術
GREENシリーズは電荷帯電により、水中に存在するCOD、窒素(N)、リン(P)をキャッチし、植物性プランクトンや水質汚染浮遊物質(SS)と共に底層へ沈降させます。沈降後は多孔質構造が好気性バクテリアの棲家となり、バクテリアはキャッチした有機物を栄養源として分解促進して増殖が進みます。底層では窒素・リンを栄養源として緑化促進されます。
(Ⅲ）製品品番 GREENシリーズ
品番 形状 粒径 入目
・グリーンパウダー 粉体 80µm 20kg
・チップ 塊 10mm 20kg
・ブロック 塊 50x50x25cm 1個
・プロテクトパウダー 粉体 80µm 20kg
(ⅰ）使用目的
水処理剤による対象水域の①pH低下防止、及び、②水域内認知症の原因となるアルミニウム重金属毒性除去、③臭気有機物除去を目的とする。自然生態復元に必要な無機物質による生態復元力を保護し、日々汚染度を加える河川、湖、飲用水ダム、地下水などの自然水域を安全等級の水質へ復元して維持する。
(ⅱ）製品概要
水質改善処理・吸着剤GREENでは、火山溶岩の微細多孔質鉱物クリノプチロライトが主原料の水質浄化剤です。粉粒子の表面電荷は0.05mV～0.1mVであり、緑造現象を誘発するリン(P)と水質汚染浮遊物質(SS)等が多孔質にイオン交換で吸着すると沈降して、緑層原因のプランクトンも吸着して沈殿させて除去することで水質を浄化する。
(ⅲ）置換作用による浄化効果
クリノプチロライトは四面体内でSi₄+がAl₃+に一部置換されることで、負(-)と正(+)電荷のバランスが崩れ、構造的に負(-)に電荷された状態に対して、カチオン置換することにより、表面は正(+)荷電状態で置換するので、これらの表面カチオンは周囲の他カチオンと容易に置換できる効果を出し、カチオン置換も高くなるがアニオン置換も可能となる。従って、ガス体で存在する窒素酸化物の置換が良好でアニオン置換で活性酸素を無毒化し、汚染物質の中和に寄与し臭気を除去できる機能を有する。また、粒子表面に露出して、表面細孔を細孔内表面と呼び、クリノプチロライトが微粉末であっても細孔内表面は非常に広く、吸着剤や触媒での使用は細孔内表面であるため、加熱・排気では壊れない。
(ⅳ）底床効果・底泥質自然復元作用
沈殿後は強いブリッジ状態を維持し、底泥質から栄養塩類や重金属の溶出を抑制遮断して再溶出を抑制する。バクテリアが臭気誘発有機物質を分解するとともにGREENの多孔質形態が底泥中の好気性細菌の棲息域および栄養供給の役割を果たす。これにより植物性微生物を大量発生させて有機物の自然分解を促進し、数か月～半年後には底泥質自然復元作用が生じる。
(ⅴ）安全性
また、ミジンコ、発光細菌に対する生態毒性はなく、魚類や底棲性大型無脊椎動物など各生物群、メダカなどの水生生物に影響はなかった。
(ⅵ）置換作用による浄化効果
クリノプチロライトは四面体内でSi₄+がAl₃+に一部置換されることで、負(-)と正(+)電荷のバランスが崩れ、構造的に負(-)に電荷された状態に対して、カチオン置換することにより、表面は正(+)荷電状態で置換するので、これらの表面カチオンは周囲の他カチオンと容易に置換できる効果を出し、カチオン置換も高くなるがアニオン置換も可能となる。従って、ガス体で存在する窒素酸化物の置換が良好でアニオン置換で活性酸素を無毒化し、汚染物質の中和に寄与し臭気を除去できる機能を有する。また、粒子表面に露出して、表面細孔を細孔内表面と呼び、クリノプチロライトが微粉末であっても細孔内表面は非常に広く、吸着剤や触媒での使用は細孔内表面であるため、加熱・排気では壊れない。
(ⅶ）底床効果・底泥質自然復元作用イメージ
(ⅷ）貯槽内の流水・GREENシリーズ撹拌イメージ
Ⓢ技術概要
天然鉱石由来の凝集剤ＧＲＥＥＮを用い河川やダム、湖沼内の悪臭・アオコ問題を低コストで改善する。悪臭は 主に水中の窒素化合物やリンなどの濃度上昇により発生し、窒素化合物やリンの濃度上昇はアオコの異常発生の 原因となる。本技術はアオコと栄養塩類（窒素やリン）など水中の懸濁物質を同時にＧＲＥＥＮが吸着・沈降 することで散布後すぐにアオコの除去と水質改善による悪臭除去効果が発生する。 沈降後のＧＲＥＥＮは吸着したアオコ・懸濁物質と強いブリッジ状態となり、アオコの再浮上と栄養塩類の再溶 出を抑制する。沈降したアオコは光合成能力が低下し、また、水中からの養分も少ないことでゆるやかに減少・ 消滅する。更に沈降したＧＲＥＥＮは底泥からの栄養塩類の溶出も遮蔽する機能をもっており長期的水質改善に 役立つ技術である。
Ⓢこの技術による水質改善のための底質改善
池の美観を長期的に保っていくために、水質改善だけではなく、底質改善が最も重要である。この施工により、すぐに透明度、悪臭など改善がされる。 そして長期的な底質改善、汚泥物質の減少が始まること がこの技術の最大の特徴である。この技術は、水中の懸濁物質を沈降させ、さらに汚泥からの水質劣化 原因物質（窒素、リン、フミンなど）の溶出を抑制する。池底を被服したＧＲＥＥＮは本来その場所に生息する 微生物（特に生態系の最終分解者である植物性微生物）の生態系に良い影響を与え、微生物による底泥中有機物の分解を促進する。ＧＲＥＥＮが底泥中の有機物分解を促進する原理は① 水質の改善により河床へ届く太陽 光が増加し、植物性微生物の光合成作用を促進、② ＧＲＥＥＮは無数な空隙があり、湖底に棲む微生物に酸素 と棲家を提供、③ ＧＲＥＥＮは微生物の成長に必要なミネラルの供給元となることなどがあげられる。 長期 的には好気性バクテリアの活動を促進させ、汚泥中の有機成分が減少することにより、ヘドロが減少する。
Ｑ＆Ａ
分析機関・製品比較分析
Q1 水質分析機関を教えてください。
A1 ㈳浄水器協会の認定試験機関の㈱MIZUKEN（旧 総合水研究所）様で精密分析が可能です。
弊社より分析機関様をご紹介させていただけます。
製品比較
Q2 GREENシリーズとPROTECTシリーズはどのような違いがありますか？
A2 リンと亜硝酸態窒素の吸着性能では、PROTECTシリーズの方が効果があり、施工場所・期間によって使い分けがされています。
一般的な湖や池での沈降速度は、GREENシリーズは２～３日、PROTECTシリーズは７～８日となります。
硝酸態窒素・亜硝酸態窒素の吸着効果
Q3 硝酸態窒素の吸着はできますか？
A3 吸着は可能です。
GREENシリーズまたはASTRA-Pシリーズを接触させることで、メカニズムがより小さい分子（窒素、フッ素、水素など）を吸着、
酸化、還元されることで処理します。GREENはアンモニア、リン、重金属など分子が大きいもの、ASTRA-Pはより小さい分子の処
理ができます。吸着と還元処理は両方製品ともにできますが、ASTRA-Pはより還元力が強い製品です。
分子の小さい窒素に関しては、吸着ではなく還元による処理作用が強いので、吸着能力の限界はより長いという理論になります。
但し、他の有機物を吸着する能力はあるため、それにより窒素以外の大きい分子の吸着物質により交換する必要が早まります。
１日１００トン処理量でしたら、数ｍｇが目標であれば、５００ｋｇ～１０００ｋｇのASTRA-Pのカートリッジを通過させると
効果がでてきます。
Q4 リン酸や亜硝酸態窒素は陰イオンなので鉱物に吸着というよりは微生物増殖に伴い吸収されている印象です。
あらかじめ微生物を担持しているのでしょうか？
A4 GREENシリーズは、プラズマ荷電処理をしており、プラス、マイナスイオンも吸着できます。プラズマ電位変えることで吸着物質
を選択できます。微生物の担持はありません。土着の分解バクテリアの棲家と吸着した有機物、酸素を提供することで繁殖を促進
させ、底泥に被覆されたGREENは溶存酸素が高まります。
有機物・COD・リン・窒素などの吸着効果
Q5 民間の排水処理場の貯水槽で検討をしています。
排水のため有機成分への有効性は、全窒素・全リン・NO3－N・NO2-N・COD・SS・クロロフィルa・濁度の項目でしょうか？
A5 プラズマ電荷を半永久磁石のように帯電させていることから重金属や硫酸・硝酸なども捕集が可能です。
Q6 井戸のような水が滞留するようなところで推奨される製品、使用方法はありますか？
A6 ブロックタイプやチップタイプを井戸底へ沈めて置き、初動時にパウダーを使用して水中をリセット浄化すれば、あとは井戸内の
流水によってブロックやチップが徐々に削られて水中にも存在することで水質浄化・維持ができます。
Q7 コンクリート貯水槽のため、活性炭を使用すると後日水を抜いて底部にたまった汚泥とともに回収が必要になりますが、この製品
だとそれが軽減されますか？
A7 貯水増の底部の汚泥物は有機物質と思われます。それでありましたら、GREENシリーズでは、多孔質を棲家とする好気性細菌が
増殖して有機物を分解速度を促進してくれますので、回収する手間は軽減されます。
Q8 リン・窒素の濃縮にブロック製品を使えないかと考えました。イオン交換で吸着とありますが、非特異の吸着でしょうか？
海水中はCl-やSO4^2-が大量にあるので海水では効率低下しそうな懸念がありそうです。
A8
(1)ブロックは、一回吸着で飽和すると逆活が終わる概念で作った製品よりも、巨大で力強い嫌気性微生物によって抑えられ、休眠状態
の「小さいながらも分解活動に堪能な好気性微生物にこれまでになかった重要な避難所すなわち生息地」を提供します。
(2)リンは分解せず分離作用で処理する項目です。
(3)GREENシリーズのブロックはリンを吸着してブロックに根付いた栄養塩類と海藻類の肥料成分となります。これらのメカニズムで、
ブロックは一回限りではなく引き続きリンを吸着します。
(4)総窒素はアンモニア性窒素と硝酸性窒素に分けられます。
(5)アンモニア性窒素は直ちにブロックに吸着され、好気性微生物のご飯になります。分解時間が早いです。
(6)硝酸性窒素は好気性微生物によって分子間のブリッジを切られています。このように小さくなった硝酸性窒素分子は好気性微生物が
食べやすい大きさとなります。好気性微生物はゆっくりと食べながらブロック生息地で生存を維持します。この分解時間はゆっくり
進行させております。
(7)寿命が尽きた好気性微生物は水と二酸化炭素に分解されるので生態系に良い水質を維持します。
(8)もちろん生息地であるブロックには好気性微生物の子孫が増殖しながら有機物分解作用（発酵）を継続的に進行します。従って、
ブロックは絶対に一回性ではなく、過度の汚染による汚染水域に自浄化が止まったところに生態復元を長期間持続させる大事な好気
性分解微生物のための要塞地の必須不可欠の重要な役割を果たしています。GREENシリーズは永久電化であり物理的反応であるた
め、塩分濃度、ペーパーの影響はありません。吸着量は上記説明の通り繰り返し吸着、永久に吸着を繰り返す事になります。
再生利用
Q9 製品の再生使用はできますか？
A9 水質改善処理・吸着剤GREENシリーズでは、吸着物が有機物であれば、バクテリアがGREENの多孔質構造を棲家にして増殖する
状況となり、分解が促進されます。また、水中の亜硝酸窒素やリン成分も取り込んでおりますので、底層では緑化が進み基本的に
回収再生をすることはない状態となります。ASTRA-Pシリーズでは、同論理でPFASを取り込み、理論上では燃焼工程を経れば
PFASを飛ばしてしまう事ができて再生も可能なのですが、飛ばしたPFASをどのように回収するかが大きな課題となります。
GREENシリーズ、ASTRA-Pシリーズ共に400℃の燃焼工程を設けることで再生は可能です。
耐用年数
Q10 塩素剤・活性炭からの置換検討をしています。想定耐用年数はどのくらいですか？
A10 水質環境下における捕集対象物によって異なりますが、データ資料に同数量に対しての吸着量表記がありますので、データから試
算頂けますと耐用年数を割り出すことができます。
使用方法・製品役割
Q11 この製品は粉末活性炭と比べると作業性に違いはありますか？
A11 使用方法は水中への散布またはフィルター濾過材という意味合いでは同様となります。
水中の場合、池や湖などでは緑化が進み回収が必要なくなります。
Q12 塩素剤と違いはありますか？
A12 塩素剤は菌そのものを死滅させるのに対して、GREENシリーズは水中の植物性プランクトンやリン・亜硝酸窒素を捕集して底層沈
降し、有機物を捕集隔離して分解を進めるので役割は異なります。GREENによる有機物の分解は好気性細菌が分解をするため、
塩素剤と共に使用すると細菌が死滅してしまい、効果が発揮できません。
海水環境下での使用方法
Q13 海水への使用可否・効果有無。養殖場や水族館への藻対策はできますか？
A13 養殖場や水族館でも浄化用で実績あり、通常使用がされております。
Q14 魚類養殖場の生簀層に海水を直接流入しているのですが、赤潮が原因で問題となっています。対処方法を教えてください。
A14 海水の入水口にブロックを設置することで、流れとともに層全体にGREEN製品が拡がり層内の浄化が行われます。
赤潮混入時の予防措置としては、生簀層下にブロックを設置してブロックの隙間から気泡などの循環流水機能くわえることで徐々
に削られたGREENシリーズが水面上部へ拡がり、赤潮の水面部分での滞留が短くできます。
これにより、水面の酸素濃度の低下を抑えることで養殖魚類の窒息死を大幅に軽減できます。
