專利名稱：水凈化用浮游體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水凈化用浮游體，該水凈化用浮游體用來被放入天然的池 塘、沼澤、湖泊、河川或海、或者人工的游泳池、蓄水池、渠道、溝渠、養(yǎng)魚缸、水槽或魚塘等中 并進行浮游，降解水中的有機物而有效地凈化水。
背景技術(shù)：
在利用光催化劑凈化水或油等時，使用讓多孔材料等基體載有光催化劑而構(gòu)成的 水凈化材。例如，在專利文獻1中提案過下述技術(shù)，即向水面散布讓多孔基體載有光催化劑 而構(gòu)成的光催化體(水凈化材)并使該光催化體(水凈化材)浮游，利用光的照射對有機 物進行氧化降解，來防止有害生物增殖。專利文獻1 日本公開特許公報特開平11-188269號公報(第0010段落、第0011 段落、圖1)。
發(fā)明內(nèi)容光催化劑的裝載量越多，或者直接接收紫外光等光的期間越長，在如上所述利用 光催化劑的水凈化過程中可望得到的氧化降解效果就越大。但是，根據(jù)專利文獻1所公開 的光催化劑，大都無望對可見光響應(yīng)，也需要很長的響應(yīng)時間，效率和經(jīng)濟性都不好。還有， 若向水面散布是光催化體的水凈化材，回收這些水凈化材是十分費事的。這是一個問題。本實用新型正是為解決上述問題而研究開發(fā)出來的。其目的在于得到一種水凈化 用浮游體，該水凈化用浮游體是這樣的，即能夠很容易地使基體載有大量光催化劑，而且 在長期間內(nèi)一直起到高效率的水凈化作用，能夠很容易地被回收。為達成上述目的，本實用新型涉及一種水凈化用浮游體，該水凈化用浮游體是由 水凈化材收納于可透水且可透光的袋或容器中所形成的，該水凈化用浮游體可浮游于水 面上；上述的水凈化材是使可見光響應(yīng)型光催化劑裝載在無機空心發(fā)泡多孔體(balloon) 的珍珠石(perlite)或火山灰發(fā)泡多孔體(Shirasu Balloon)內(nèi)而形成的水凈化材。補充說明一下，在此，“浮游于水面上的狀態(tài)”包含整個水凈化用浮游體浮游于比 水面稍微靠近下方的位置上的情況。根據(jù)本實用新型，因為基體是一種對火山噴出物進行烘烤發(fā)泡處理而形成的無機 空心發(fā)泡多孔體即珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體，所以基體是輕量、高強度且具有不燃性，能 夠在長期間內(nèi)一直穩(wěn)定地使用該基體，很適于水凈化的用途。還有，珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體具有許多獨立氣泡和許多連續(xù)氣泡，能夠利用 這些氣泡裝載大量光催化劑，生產(chǎn)性和經(jīng)濟性很優(yōu)良，并且還具有很多空氣層，因而能夠 使水凈化用浮游體在長期間內(nèi)一直浮游于水面上而直接接收光，能夠長期間地持續(xù)降解效 果，能夠防止有害生物增殖。特別是因為使基體載有可見光響應(yīng)型光催化劑，所以水凈化材 不僅對紫外光響應(yīng)，對可見光也響應(yīng)。因此，氧化降解力較強，降解效果更高。[0011]再說，因為收納水凈化材的袋或容器是可透水的，所以該袋或該容器不會妨礙水 凈化材與水接觸。而且，因為該袋或該容器是透光的，所以也不會妨礙光催化劑的響應(yīng)效 果。還有，因為水凈化材收納在袋或容器中，所以具有能夠很容易地取用并且能夠從水面上 很容易地回收的優(yōu)點。

圖1是切掉一部分而示出了第一實施方式所涉及的水凈化用浮游體的立體圖。圖2是示出了第一實施方式所涉及的水凈化用浮游體的使用例的剖視圖。圖3是切掉一部分而示出了第二實施方式所涉及的水凈化用浮游體的立體圖。圖4是示出了第二實施方式所涉及的水凈化用浮游體的使用例的剖視圖。-符號說明-1-水凈化用浮游體；3-水凈化材；5-袋；7-容器；Wl-水面。
具體實施方式
下面，參照附圖對本實用新型的實施方式加以說明。(第一實施方式)圖1顯示本實用新型的第一實施方式所涉及的水凈化用浮游體1。該水凈化用浮 游體1是水凈化材3收納在袋5中而成的。如圖2所示，在放入水W中而使該水凈化用浮 游體1浮游于水面Wl上的狀態(tài)下使用該水凈化用浮游體1。所述水凈化材3，是使作為基體的一種無機空心發(fā)泡多孔體即珍珠石或火山灰發(fā) 泡多孔體載有可見光響應(yīng)型光催化劑而構(gòu)成的。所述無機空心發(fā)泡多孔體是對火山噴出物進行烘烤發(fā)泡處理而形成的，能夠舉出 的例如有火山灰發(fā)泡多孔體、珍珠石等等。在這些無機空心發(fā)泡多孔體中，由于許多獨立氣 泡和許多連續(xù)氣泡而形成有呈多層狀的外殼和空隙部，因而光催化劑容易滲透到各個空隙 部中，無機空心發(fā)泡多孔體能夠裝載大量光催化劑。還有，在使載有該光催化劑的無機空心 發(fā)泡多孔體(水凈化材3)浮游于水面Wl上時，雖然水W也滲透到空隙部中，但是空隙部內(nèi) 也保持有很多空氣，因而水W的滲透速度受限，水凈化材3在長時間內(nèi)不易沉沒，能夠使水 凈化材3長期間地浮游于水面Wl上，光催化劑的效果能夠長期間地持續(xù)下去。只要無機空心發(fā)泡多孔體的比重小于水W的比重，無機空心發(fā)泡多孔體就能夠浮 游于水面Wl上，能夠得到高效率的氧化降解效果，但是若還考慮到光催化劑裝載量和吸水 量，優(yōu)選該無機空心發(fā)泡多孔體的容積比重(bulk specific gravity)在0. 05 0. 5左 右ο無機空心發(fā)泡多孔體的粒徑和比表面積并不受到特別的指定，可以根據(jù)目的進行 選擇，例如使用平均粒徑在20 μ m 5000 μ m的無機空心發(fā)泡多孔體，優(yōu)選使用平均粒徑在 200 μ m 5000 μ m的無機空心發(fā)泡多孔體。采用可見光響應(yīng)型光催化劑作所述光催化劑，是因為可見光響應(yīng)型光催化劑不僅 對紫外線響應(yīng)，對可見光也響應(yīng)，因而氧化降解力較強。可見光響應(yīng)型光催化劑只要是在可見光下具有光催化活性及/或親水性的光催 化劑就可以，能夠舉出的例如有鐵-氧化鈦復合系列光催化劑、鎢化合物、已摻入氧或氮等元素的氧化鈦或二氧化鈦等等。特別是鐵-氧化鈦復合系列光催化劑，例如向氧化鈦系 列光催化劑調(diào)配鐵成分進行復合化而制作出的鐵-氧化鈦復合系列光催化劑，不僅在可見 光下發(fā)出較強的降解力，在紫外光下也發(fā)出較強的降解力，因而氧化降解力較強，此外成本 也較低，因此優(yōu)選鐵-氧化鈦復合系列光催化劑?？梢詥为毷褂靡环N可見光響應(yīng)型光催化劑，也可以將多種光催化劑組合起來使 用。還有，能夠根據(jù)所得到的效果的必要而采用可見光響應(yīng)型光催化劑和可見光響應(yīng)型以 外的光催化劑的組合。使用可透水且可透光的材料形成所述袋5。因為水凈化材3收納在可透水的袋5 中，所以凈化對象即污水等水W和水凈化材3相接觸，并且光也透過來，因而降解反應(yīng)可靠 地進展。例如，作為袋5能夠舉出的有由聚乙烯、聚丙烯、尼龍、金屬制網(wǎng)狀物或無紡布等 形成的袋。在此，袋5的網(wǎng)眼尺寸適當?shù)卦O(shè)計成水凈化材3不會排出去的尺寸。例如在水 凈化材3的平均粒徑為200 μ m時，為了設(shè)定網(wǎng)眼尺寸在100 μ m 149 μ m而選出網(wǎng)目號在 178 100左右的袋即可。同樣，例如在水凈化材3的平均粒徑為0. 9mm時，為了設(shè)定網(wǎng)眼 尺寸在300 μ m 599 μ m而可以選出網(wǎng)目號在61 27左右的袋。還有，若使用無紡布，則 優(yōu)選單位面積質(zhì)量在20g/m2 200g/m2左右的無紡布。能夠?qū)⑷缟纤鰳?gòu)成的水凈化用浮游體1放入水(污水)W中，使水凈化材3浮游 于水面Wl上，利用光的照射誘發(fā)光催化劑的氧化降解作用，來對有機物進行降解處理，從 而對水(污水)w進行凈化。還有，通過形成水凈化用浮游體1，則與使水凈化材3單獨地散 布在水(污水)W的水面Wl上并進行浮游的情況相比能夠更為容易地回收水凈化材3。所 述水W，包含天然的池塘、沼澤、湖泊、河川或海、或者人工的游泳池、蓄水池、渠道、溝渠、養(yǎng) 魚缸、水槽或魚塘等中的水，所述污水包含受到污染后的這些水，但并不限于此。補充說明一下，在本實用新型中使用的水凈化材3是這樣的材料，即能夠使該水 凈化材3單獨地散布在水(污水)W的水面Wl上并進行浮游，利用光的照射誘發(fā)光催化劑 的氧化降解作用，來對有機物進行降解處理，從而對水(污水)W進行凈化。因此，根據(jù)本實用新型，因為構(gòu)成水凈化材3的基體是對火山噴出物進行烘烤發(fā) 泡處理而形成的無機空心發(fā)泡多孔體即珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體，所以基體是輕量、高 強度且具有不燃性，能夠在長期間內(nèi)一直穩(wěn)定地使用該基體，很適于水凈化的用途。還有，珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體具有許多獨立氣泡和許多連續(xù)氣泡，能夠利用 這些氣泡裝載大量光催化劑，生產(chǎn)性和經(jīng)濟性很優(yōu)良，并且還具有很多空氣層，因而能夠使 水凈化用浮游體1在長期間內(nèi)一直浮游于水面Wl上而直接接收光，能夠長期間地持續(xù)降解 效果，能夠防止有害生物增殖。特別是因為使基體載有可見光響應(yīng)型光催化劑，所以水凈化 材3不僅對紫外光響應(yīng)，對可見光也響應(yīng)。因此，氧化降解力較強，降解效果更高。再說，因為收納水凈化材3的袋5是可透水的，所以該袋5不會妨礙水凈化材3與 水(污水)W接觸。而且，因為該袋5是透光的，所以也不會妨礙光催化劑的響應(yīng)效果。還 有，因為水凈化材3收納在袋5中，所以具有能夠很容易地取用并且能夠從水面Wl上很容 易地回收的優(yōu)點。為了證實所述事情，進行了以下實驗。-實驗例-[0037]使火山灰Ghirasu)在烘烤爐內(nèi)發(fā)泡，得到了容積比重為0. 10且平均粒徑為 200 μ m的由火山灰發(fā)泡多孔體形成的基體。使火山灰發(fā)泡多孔體基體載有鐵-氧化鈦復合系列光催化劑，得到了水凈化材3。將水凈化材3收納在網(wǎng)眼尺寸為100 μ m、網(wǎng)目號為178、可透水且可透光的聚乙烯 袋5中，來制作了水凈化用浮游體1。<脫色試驗>使水凈化用浮游體1浮游于已放在水槽內(nèi)的帶藍色的亞甲基藍水溶液中，并將其 放置在天氣好的戶外，在經(jīng)過七個小時后用人眼觀察了脫色情況。結(jié)果，該水溶液已脫色而 成為無色，確認到了光催化劑所帶來的氧化降解效果。再說，僅從水槽內(nèi)取出水凈化用浮游 體1，就很容易地回收到了水凈化材3。(第二實施方式)圖3和圖4顯示第二實施方式所涉及的水凈化用浮游體1。該水凈化用浮游體1， 是水凈化材3收納在呈長方體的箱狀容器7中而成的。如圖4所示，在該水凈化用浮游體 1被放入水W中并浮游于水面Wl上的狀態(tài)下使用該水凈化用浮游體1。整個該容器7由透明樹脂材料成形，以能夠透光，沉沒在水中的底面9由網(wǎng)狀物或 無紡布等形成，以能夠透水。補充說明一下，整個容器7可以具有透水性；容器7可以是一部分為透明，其它部 分為不透明。還有，除了樹脂制以外，容器7還可以是木制或金屬制等。收納在容器7中的水凈化材3與第一實施方式中的水凈化材3相同。因此，與所述第一實施方式一樣，能夠?qū)⒃摰诙嵤┓绞剿婕暗乃畠艋酶∮?體1放入水(污水)W中，使水凈化材3浮游于水面Wl上，利用光的照射誘發(fā)光催化劑的氧 化降解作用，來對有機物進行降解處理，從而對水(污水)W進行凈化，因而能夠得到與在第 一實施方式中說明的作用和效果相同的作用和效果。-產(chǎn)業(yè)實用性-本實用新型作為浮游于水面上并降解水中的有機物，來有效地凈化水的水凈化用 浮游體很有用。
權(quán)利要求1. 一種水凈化用浮游體，其特征在于該水凈化用浮游體是由水凈化材收納于可透水且可透光的袋或容器中所形成的，該水 凈化用浮游體可浮游于水面上；上述的水凈化材是使可見光響應(yīng)型光催化劑裝載在無機空 心發(fā)泡多孔體的珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體內(nèi)而形成的水凈化材。
專利摘要本實用新型公開了一種水凈化用浮游體。該水凈化用浮游體(1)是使為無機空心發(fā)泡多孔體的珍珠石或火山灰發(fā)泡多孔體載有可見光響應(yīng)型光催化劑而構(gòu)成的水凈化材(3)收納于可透水且可透光的袋(5)中而成的，在使該水凈化用浮游體(1)浮游于水面(W1)上的狀態(tài)下使用該水凈化用浮游體(1)。因此，能夠得到下述水凈化用浮游體，即能夠很容易地使基體載有大量光催化劑，而且在長期間內(nèi)一直起到高效率的水凈化作用，能夠很容易地被回收。
文檔編號C02F1/30GK201864596SQ20102024997
公開日2011年6月15日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者垰田正二, 日笠基 申請人:大建工業(yè)株式會社