JP2001025785A - ポーラスセラミックス複合体・紐状接触材併用の汚水バイオ浄化法 - Google Patents

ポーラスセラミックス複合体・紐状接触材併用の汚水バイオ浄化法

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JP2001025785A
JP2001025785A JP2000071276A JP2000071276A JP2001025785A JP 2001025785 A JP2001025785 A JP 2001025785A JP 2000071276 A JP2000071276 A JP 2000071276A JP 2000071276 A JP2000071276 A JP 2000071276A JP 2001025785 A JP2001025785 A JP 2001025785A
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    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
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    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来より水浄化に関する各種のシステム、資材
はあったが、何れも長所もあるが、問題点を指摘される
部分も多い。殊に小型高性能のシステムで、スピーデイ
に池等を浄化できる決定的なものはなかった。 【解決手段】ポーラスセラミックス複合体の出現によ
り、含有する酵素の働きによって環境汚水は僅かな曝気
によって急速浄化が出来るようになった。このポーラス
セラミックス複合体の機能を一層よく発揮させるために
紐状接触材をうまく組み合わせる事によって相乗効果が
発揮され、効率のよい活性汚泥浄化ができる。殆どメン
テフリーで環境汚水の浄化ができる。この原理応用によ
って、大型雨水タンクから良質の雨水が簡単に製造でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバイオ利用の有機質汚水
の浄化に関する技術に属し、汚水成分を吸着高分子変化
させる特殊酵素を含むポーラスセラミックス複合体と紐
状接触材の適切なる組合せによって、夫れ夫れの問題点
をカバーし、利点の相乗効果を狙ったものである。この
組合せによって、一定の汚水負荷におけるポーラスセラ
ミックス複合体ならびに紐状接触材の必要総量の減量化
に貢献し、従来の活性汚泥法における曝気に必要とする
動力の節約を狙うものである。併せて雨水貯溜槽から良
質の浄化水を簡単に取り出すことも可能である。
【0002】
【従来の技術】従来の汚水浄化の方法は、主に好気性菌
を用いて汚水中に一定の活性汚泥を混入して曝気を行う
方法が主流をなし、曝気には活性汚泥の拡散維持の為に
も圧力の高い多量の空気量を出すブロワを必要とした。
一部ポーラスセラミックス複合体利用の方法或いは別の
微生物利用の方法も散見されるが、簡単な低圧・小型ブ
ロワ方式による一般水域の浄化、更に雨水貯溜槽の浄化
方法は未だ確立されている技術はなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】活性汚泥法による浄化
方法は、活性汚泥を均一に水中維持するため、所要空気
量も多大であり、かつ強力な空気圧力も必要であった。
一般の自然界では、多数の菌・プランクトン・微小生物
等が関与し、自然の力によって複雑な高分子変化を経て
浄化が行われている。この自然の摂理に沿った浄化方法
がはっきりすれば、所要動力は軽微で済む筈である。浄
化機能を持つ汚泥の粒子が一定の隔たりを保って汚水と
接触すれば、浄化は進行する。またポーラスセラミック
ス複合体に匹敵できる汚水浄化機能を持つ方法は今まで
他にその例も見当らない。
【0004】特定の汚水に対しポーラスセラミックス複
合体によって酵素の働きも加わって、短時間で浄化が進
むことが立証されているが、その際汚泥の発生は少ない
とは言え皆無ではなく、浮上分離した汚泥は曝気流次第
では一部沈澱してやがてポーラスセラミックス複合体の
表面を覆いメンテに手数を要するのが現状と思われる。
これ等の問題に対して浮上分離した汚泥を直ちに電気的
に紐状接触材に吸着させればその粒子は活性汚泥として
水の浄化に役立つ。従ってメンテの手数も軽減され、同
一の汚水負荷に対してポーラスセラミックス複合体の所
要量を減らしても同一の機能の発揮が可能となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、これ等の諸問
題をポーラスセラミックス複合体・紐状接触材の併用の
方法によって、曝気深度を水中浮遊させている浄化筒下
端水位の水圧に対応できればよいとし、浄化水の取り出
し位置を浮遊状態の浄化筒より離した位置に水面近くに
設けることによって、沈澱槽の機能を持たせることも可
能となる。ポーラスセラミックス複合体はその内部構造
から、嫌気性浄化と好気性浄化の両者の浄化機能があ
り、それに沈澱槽の機能を持たせることが可能となれ
ば、特に雨水貯溜槽にあって、一個の槽から浄化された
良質の準非常用飲用水を取り出すことも、底から水質成
り行きの水を一般散水・防火用水の取り出しも2位置取
水方式によって可能となる。
【0006】当方式にあっては、ポーラスセラミックス
複合体上面から排出する汚泥が微量ではあるが水流と一
緒に排出される。この汚泥を電気的にその大半を浮遊状
態の紐状接触材に吸着させれば、活性汚泥浄化の機能を
もたせることになる。もしリアクター上面に汚泥が沈澱
してポーラスセラミックス複合体の上面を覆うことにな
れば、ただの堆積泥となってポーラスセラミックス複合
体の機能を阻害するが、紐状接触材に吸着されれば浄化
機能は倍加される。浄化水域の水深が深い場合等の場合
は補助浄化筒を用いてポンプによって主浄化筒の下部か
ら主浄化筒へ水が動く構造とすればよい。従って必要な
総動力は極めて軽微で済む。その場合返送管内にも紐状
接触材を配置すればより効果的である。
【0007】
【作用】ポーラスセラミックス複合体及び紐状接触材に
付着した活性汚泥は、丁度活性汚泥法で水中に浮遊して
いる活性汚泥と同等の働きがあり、水浄化の為の各種の
水中微生物・各種生物の温床を形成する。沈澱すること
なく常時一定の間隔を保って汚水に接していることによ
って活かされる。ポーラスセラミックス複合体のみによ
る厨房排水の浄化機能は、表−1の通りであり、ポーラ
スセラミックス複合体及び紐状接触材併用によって一般
都市降雨の雨水をこの方法によって浄化した水を簡単な
濾紙を通して得た水を水質調査したデータは表−2の通
りである。一個の浄化筒の中でポーラスセラミックス複
合体の内部で酵素の作用も手伝って好気性・嫌気性の浄
化が進み、短時間で浄化筒を通過した汚水は浄化され
る。生成分離した汚泥粒子も紐状接触材に捕捉され、一
定の水流に作用して活性汚泥として作用する。
【0008】
【実施例1】最も簡単な実施例を図面について説明す
る。図1は鑑賞用池または河川のワンド部分の浄化設備
の主浄化リアクターの構造断面図である。主浄化筒リア
クターは、図1に示すように僅かに水面に浮遊した状態
に設置し3室(1は内筒底部、2は内筒、3は外筒)か
らなり、別に錘兼ホース受け12に鎖によって連結して
いる。10は浮子であって11浮子押さえ網によってリ
アクター全体を上面が水面すれすれになるように保つ。
錘兼ホース受け12は水中ポンプによって送水を受ける
場所でもあり、内筒底部1は小型ブロワより送気を受け
る場所であり、側面又は底面からの水を吸入する場所で
もある。内筒2はポーラスセラミックス複合体5を充満
している。内筒2の最上部から外筒3にかけて紐状接触
材6を一定量配置してあり、汚水はエアリフト原理によ
って内筒2の底から上部に移動し、更にガイドに沿って
外筒3へ流れ浄化されて矢印方向に流失する。浄化を必
要とする池の面積が大きい場合は、図2に示す補助浄化
筒リアクター17を多数配置し、その近傍リアクターの
底面より高い位置から送水用水中ポンプ15によって取
水、 図1の錘兼ホース受け12に接続されているホー
ス開口部へ向けて送水する。この場合送水用ホース13
の内部に紐状接触材6を配置する。 図2はこの場合の
補助浄化筒リアクター17ならびに送水用水中ポンプ1
5及び送水用ホース13の配置を示すものであり、図3
は補助浄化筒リアクター17の構造を示す断面図であ
る。
【0009】
【実施例2】図4に大型雨水タンクの概要計画断面図を
示す。実験用の小型実施例から大型なものの計画断面図
でもある。このタンクにあっては、雨樋19からの水
は、初期雨水カット装置21へ流入する以前に、霧雨状
の雨水は簡単な霧雨除外装置20によってタンク流入を
除外される。また排水管24によって大雨時タンクの排
水はタンク底の汚泥溜28より排水させる構造となって
いる。タンク筐体22は受水面積1m当り100l以
上の雨水でも貯水可能の容量を計画する。 リアクター
23は底面深度1m以内とし、従って使用する小型ブロ
ワ8小型低揚程となる。平素リアクター23より一定距
離にある上部取水器25より水面下10cm程の位置か
ら取水することによって、微粒子は沈澱し浄化した雨水
のみを取り出しを可能とし、道路撒水車等の成り行き水
質の水は底の汚泥溜28より取水する。類似の雨水のみ
による構造の池から取水した上部取水の水質は表2に示
すとうりである。
【0010】
【発明の効果】ポーラスセラミックス複合体は特殊耐熱
酵素を内臓した多孔性の人造焼結セラミックスであっ
て、水中に溶解している有機質汚濁物質(窒素・燐成分
・油脂成分等)をよく吸着消化すると云われている。P
Hの調整機能に富み、汚水の浄化速度は抜群によい。グ
リストラップの厨房排水の浄化実績は表1にその実例数
値を掲載した。また都市雨水を浄化した水は透視度2m
はあり、その水質検査した表からは、平素飲用水として
は不適であるが、非常災害時自己責任で飲用するなら
ば、何の毒成分もなく、おいしく飲める水である。表2
にその試験データを示す。これらの組合せによって、か
なり濁った悪質の水も簡単に浄化が可能であり、将来は
広い領域の湖沼等の浄化において、風のある時のみの風
力発電利用によって河川・湖沼の水質改善に貢献できる
ものと確信している。遠隔の地に送電線の必要もなく、
地球環境に大きく貢献できるシステムとして評価される
ことになるかもしれない。
【0011】
【表1】都内某庁舎での実施例(水槽10m製剤88
Kg使用)流入原水はグリストラップより昼食後約1m
流入、その流入原水と30分後の全体の拡散はあるが
その出口部分の水質測定のデータを一定期間を置い測定
したデータである。
【0012】
【表2】雨水を原水とした約1.5mの池水(鯉2匹
飼育)水面下10cmより取水した水質検査表(リアク
ター付・製剤3Kg使用) 判 定 上記検査の結果、水道法水質基準に不合格
です
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の主浄化リアクターの構造を示す説明用
断面図である。
【図2】図1の主浄化リアクターの配置を含む池全体の
配置平面図である。
【図3】図2に示す補助浄化リアクターの構造を示す説
明断面図である。
【図4】本発明に基づく大型雨水用タンクの構造を示す
説明用断面図である。
【符号の説明】
1 内筒底部 2 内筒 3 外筒 4 ガイド板 5 ポーラスセラミックス複合体 6 紐状接触材 7 流入口 8 小型ブロワ 9 空気吹き出し口 10 浮子 11 浮子押さえ網 12 錘兼ホース受け 13 送水用ホース 14 主浄化筒リアクター 15 送水用水中ポンプ 16 送水ポンプ用台座 17 補助浄化筒リアクター 18 錘用コンクリートブロック 19 雨樋 20 霧雨除外装置 21 初期雨水カット装置 22 タンク筐体 23 リアクター 24 上面覆い材 25 上部取水器 26 取水管固定部 27 オーバーフロー排水管 28 汚泥溜 29 底部水取水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12M 1/40 C12M 1/40 Z 1/42 1/42 (71)出願人 000109369 ティビーアール株式会社 愛知県豊川市小田淵町4丁目63番地 (72)発明者 足立 英夫 東京都目黒区中根2丁目18番14号 Fターム(参考) 4B029 AA02 BB01 CC10 DA06 DB11 4D003 AA01 AA17 AB02 BA02 BA03 BA07 CA03 CA08 EA01 EA14 EA17 EA19 EA24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リアクター内部に、ポーラスセラミックス
    複合体を充満し底部より曝気し、ポーラスセラミックス
    複合体の隙間を汚水浮上させることにより、汚水は表面
    積の大きいセラミックス体と、酵素の作用を受けて浄化
    される。その大半はポーラスセラミックス複合体の表面
    で高分子生成物質となるが、一部は微細な活性汚泥粒子
    となってエアリフト流に乗って上昇し、リアクター上部
    より外部流失する。この微粒子で有用微小生物の発生と
    活性化を図るため、ポーラスセラミックス複合体の上部
    ならびにその流失水域に紐状接触材を密に配置すること
    を特徴とする、双方の組合せによる汚水・雨水等のバイ
    オ浄化方法。
  2. 【請求項2】ポーラスセラミックス複合体による浄化作
    用において、発生する活性汚泥は微量とは云え発生す
    る。この微量な活性汚泥を有効に捕捉活用させるため、
    組紐状の紐状接触材により電気的に捕捉し、浄化の促進
    を有効に図る為、汚水通路を特定の容器・配管内部に限
    定し、そこに紐状接触材を配置し、一般水域の汚泥・無
    機質土砂類と遮断して配置することを特徴とする紐状接
    触材の配置方法。
JP2000071276A 1999-05-07 2000-02-09 ポーラスセラミックス複合体・紐状接触材併用の汚水バイオ浄化法 Pending JP2001025785A (ja)

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