JP2002028681A - 炭素繊維を用いた工場排水の浄化技術 - Google Patents

炭素繊維を用いた工場排水の浄化技術

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JP2002028681A
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Hironobu Koike
広伸 小池
Takashi Todoroki
隆志 轟
Chika Kojima
千夏 小島
Yoshitaka Kakegawa
吉高 掛川
Masaru Kimura
勝 木村
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、排水処理水槽における微生物の生態
系を常に整える条件を満足することが極めて困難である
という問題点、及び余剰汚泥を廃棄しなければならない
という問題点を解決するため種々の検討の結果なされた
もので、大量に排出されている産業排水、特にフェノー
ル樹脂、及びその誘導体製造などの化学工場、または異
性化糖、及び澱粉誘導体製造などの食品工場から排出さ
れる工場排水を排水処理水槽中に浮遊する炭素繊維、及
び活性炭繊維に付着、或いは担持した活性汚泥、及び微
生物によって浄化処理する技術、及び余剰汚泥を減少す
る技術を提供することを目的とする。 【解決手段】排水処理水槽中に浮遊する炭素繊維、及び
活性炭繊維に付着、或いは担持した活性汚泥、及び微生
物によって工場排水を浄化処理できる方法であり、炭素
による生物活性化、特に生物との親和力(アフィニティ
ー)により排水処理水槽における微生物の生態系安定化
作用を発現し、余剰汚泥を減少でき、排水処理水槽にお
ける微生物の生態系を常に整える条件を満足することを
容易にする方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は大量に処理されてい
る産業排水、特にフェノール樹脂、及びその誘導体製造
などの化学工場、または異性化糖、及び澱粉誘導体製造
などの食品工場から排出される工場排水を排水処理水槽
中に浮遊する炭素繊維、及び活性炭繊維に付着、或いは
担持した活性汚泥、及び微生物によって浄化処理する技
術、及び余剰汚泥を減少する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】産業の発展に伴って大量に排出される各
種工場からの排水、例えば化学工場や食品工場などから
排出される工場排水(産業排水)は富栄養化などの現象
を引き起こすと言われている。また、その富栄養化は
海、河川、湖沼などにアオコの発生という自然環境問題
を引き起こす原因の一つとして認識されている。そこで
排水処理方法、及び排水処理施設などの充実を図り、様
々な取り組みがなされている。酸化還元処理、物理吸着
処理、紫外線照射処理、生物化学処理などの方法をいく
つか組み合わせて、一次処理、二次処理、場合によって
は三次処理以上により排水を処理・浄化しているのが現
状である。
【0003】生物化学処理法は主に活性汚泥処理法であ
り、ミジンコ・ゾウリムシ・ツリガネムシ・アメーバ―
などの原生動物、或いはその他の微生物により分解対象
物質(水質汚染物質など)を分解させ、排水を浄化する
ものである。このような微生物などの代謝による排水処
理方法は、その微生物の生態環境、すなわち温度、p
H、DO(溶存酸素濃度)、曝気(エアレーション)、
餌(ここでは分解対象物質)などの管理が必要である。
つまり、排水処理水槽における微生物の生態系を常に整
える条件を満足させなければならない。
【0004】また、微生物の生態環境を整えると微生物
の繁殖が促進され、排水処理水槽中の活性汚泥量が過多
になり、排水処理能力が劣る。そこで、排水処理能力を
維持するために、排水処理水槽中の活性汚泥量を常に一
定にする必要があり、過多になった活性汚泥は余剰汚泥
として廃棄しなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、排水処理水
槽における微生物の生態系を常に整える条件を満足する
ことが極めて困難であるという問題点、及び余剰汚泥を
廃棄しなければならないという問題点を解決するため種
々の検討の結果なされたもので、大量に排出されている
産業排水、特にフェノール樹脂、及びその誘導体製造な
どの化学工場、または異性化糖、及び澱粉誘導体製造な
どの食品工場から排出される工場排水を排水処理水槽中
に浮遊する炭素繊維、及び活性炭繊維に付着、或いは担
持した活性汚泥、及び微生物によって浄化処理する技
術、及び余剰汚泥を減少する技術を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を進めた結果、上記目的を達成する上記特許請求の範囲
の各請求項に記載した発明をなすに至ったものである。
よって、排水処理水槽中に浮遊する炭素繊維、及び活性
炭繊維に付着、或いは担持した活性汚泥、及び微生物に
よって工場排水を浄化処理できる方法、及び余剰汚泥を
減少できる方法であり、産業排水の処理方法である。産
業排水はフェノール樹脂、及びその誘導体製造などの化
学工場から排出される工場排水、または異性化糖、及び
澱粉誘導体製造などの食品工場から排出される工場排水
よりなる群から選択された1種または2種以上である請
求項1に記載の工場排水の浄化技術である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明で用いる炭素繊維、及び活
性炭繊維はPAN系、ピッチ系、フェノール樹脂系ノボ
ロイド繊維(例、商品名:カイノール)の炭化物、或い
は賦活炭化物である。炭素繊維、及び活性炭繊維を使用
すると、炭素による生物活性化、特に生物との親和力
(アフィニティー)により排水処理水槽における微生物
の生態系安定化作用を発現し、余剰汚泥を減少でき、排
水処理水槽における微生物の生態系を常に整える条件を
満足することを容易にする。さらに、炭素繊維、及び活
性炭繊維に微生物が付着、或いは担持されることによ
り、微生物の排水処理能力も安定し、排水処理効率も大
きくなるという特徴を有する。また、微生物が付着、或
いは担持された炭素繊維、及び活性炭繊維の近傍では微
生物自身の自己消化、または自然淘汰がなされ、排水処
理水槽における微生物の生態系を安定化する傾向が強
い。その結果、余剰汚泥を減少でき、排水処理水槽を最
適条件下の状態に保持し続けることが容易であり、可能
になる。本発明を実施するにあたり、排水処理水槽温
度、pH、及びDO(溶存酸素量)は限定されないが、
好ましくは温度10〜35℃、pH6〜8、DO1〜1
0ppmであり、より好ましくは温度15〜30℃、p
H6.5〜7.5、DO2〜8ppmであり、最適には
温度20〜25℃、pH6.5〜7、DO3〜5ppm
の範囲である。但し、前記範囲を外れても、発明を実施
できないわけではない。本発明で処理することができる
産業排水はフェノール樹脂、及びその誘導体製造などの
化学工場から排出される工場排水、または異性化糖、及
び澱粉誘導体製造などの食品工場から排出される工場排
水よりなる群等で代表されるが、前記以外の工場排水の
全てを含むものである。また本発明では、排水処理水槽
中に浮遊する炭素繊維、及び活性炭繊維に付着、或いは
担持した活性汚泥、及び微生物によって工場排水を浄化
処理できる方法、及び余剰汚泥を減少できる方法であ
り、炭素による生物活性化、特に生物との親和力(アフ
ィニティー)により排水処理水槽における微生物の生態
系安定化作用を発現し、余剰汚泥を減少でき、排水処理
水槽における微生物の生態系を常に整える条件を満足す
ることを容易にするものである。
【0008】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明に係る排水処理
水槽中に浮遊する炭素繊維、及び活性炭繊維に付着、或
いは担持した活性汚泥、及び微生物によって工場排水を
浄化処理できる方法、及び余剰汚泥を減少できる方法に
ついて更に詳しく説明する。但し、本発明は下記実施例
に限定されるものでなく、その要旨の範囲内で種々の変
形実施が可能である。
【0009】[実施例1]実験を行った排水処理水槽は、
群栄化学工業株式会社 高崎工場(住所:群馬県高崎市
大八木町622番地)に設置されている排水処理施設の
一部である。該当排水処理施設で処理する排水は、主に
フェノール樹脂、及びその誘導体製造などの化学工場か
ら排出される工場排水である。その処理量は約500m
/日である。まず、排水処理水槽、特に曝気処理槽中
の水を対象水とした。曝気槽水はMLSS(Mixed
Liquid Suspended Solid:汚
泥混合液中の懸濁物質)濃度が約3000ppmであっ
た。そして曝気槽にカイノールを前駆体とした炭素繊維
を浮遊させ、エアレーションをしながら一週間、系内の
様子を経時的に観察した。その結果、曝気槽中に浮遊さ
せた炭素繊維に汚泥が房状に付着、或いは担持した。房
状のものは所定の大きさまで成長するとそれ以上は大き
くならず、その成熟した形状を保った。つまり、微生物
が付着、或いは担持された炭素繊維の近傍では微生物自
身の自己消化、または自然淘汰がなされることにより活
性汚泥が過多になりにくいので、余剰汚泥を減少できる
という結果を得られた。経過時間と余剰汚泥量の関係を
表1に示す。また、MLSS濃度の経時変化は大きく、
MLSS濃度にも減少傾向が見られた。経過時間とML
SS濃度の関係を表2に示す。さらに、水の汚染指標で
あるBOD(Biochemical OxygenD
emand:生物化学的酸素要求量)値や海域や湖沼の
汚濁指標であるCOD(Chemical Oxyge
n Demand:化学的酸素要求量)値の減少を促進
することが確認でき、富栄養化によるアオコの発生など
の自然環境問題を引き起こす原因も削減できる。経過時
間とBOD処理率の関係を表3に示す。
【0010】[実施例2]実施例1と同様に、群栄化学工
業株式会社 高崎工場(住所:群馬県高崎市大八木町6
22番地)に設置されている排水処理施設の一部にて実
験を行った。まず、曝気槽水のMLSS濃度を約200
0ppmに調整した。その調整した曝気槽にカイノール
を前駆体とした炭素繊維を浮遊させ、エアレーションを
しながら一週間、系内の様子を経時的に観察した。以
下、実施例1と同様に経過時間と余剰汚泥量の関係を表
4に示し、経過時間とMLSS濃度の関係を表5に示
す。また、実施例1と同様に、BOD値やCOD値の減
少を促進することが確認でき、富栄養化によるアオコの
発生などの自然環境問題を引き起こす原因も削減でき
る。経過時間とBOD処理率の関係を表3に示す。
【0011】[比較例1]実施例1と同様に、群栄化学工
業株式会社 高崎工場(住所:群馬県高崎市大八木町6
22番地)に設置されている排水処理施設の一部にて実
験を行った。まず、MLSS濃度が約3000ppmの
曝気槽にてエアレーションをしながら一週間、系内の様
子を経時的に観察した。以下、実施例1と同様に経過時
間と余剰汚泥量の関係を表1に示し、経過時間とMLS
S濃度の関係を表2に示す。
【0012】[比較例2]実施例2と同様に、群栄化学工
業株式会社 高崎工場(住所:群馬県高崎市大八木町6
22番地)に設置されている排水処理施設の一部にて実
験を行った。まず、MLSS濃度が約2000ppmの
曝気槽にてエアレーションをしながら一週間、系内の様
子を経時的に観察した。以下、実施例2と同様に経過時
間と余剰汚泥量の関係を表4に示し、経過時間とMLS
S濃度の関係を表5に示す。
【0013】
【表1】経過時間と余剰汚泥量の関係(MLSS初期濃
度3000ppm)
【0014】
【表2】経過時間とMLSS濃度の関係(MLSS初期
濃度3000ppm)
【0015】
【表3】経過時間とBOD処理率の関係
【0016】
【表4】経過時間と余剰汚泥量の関係(MLSS初期濃
度2000ppm)
【0017】
【表5】経過時間とMLSS濃度の関係(MLSS初期
濃度2000ppm)
【0018】
【発明の効果】フェノール樹脂、及びその誘導体製造な
どの化学工場から排出される工場排水、または異性化
糖、及び澱粉誘導体製造などの食品工場から排出される
工場排水よりなる群から選択された1種または2種以上
である請求項1に記載の工場排水を処理する上で、炭素
繊維、及び活性炭繊維を使用すると、炭素による生物活
性化、特に生物との親和力(アフィニティー)により排
水処理水槽における微生物の生態系安定化作用を発現
し、余剰汚泥を減少でき、排水処理水槽における微生物
の生態系を常に整える条件を満足することを容易にす
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において用いた実験装置の略図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛川 吉高 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 (72)発明者 木村 勝 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 Fターム(参考) 4D003 AA17 AB02 BA07 EA18 EA25

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排水処理水槽中に浮遊する炭素繊維、及
    び活性炭繊維に付着、或いは担持した活性汚泥、及び微
    生物によって工場排水を浄化すること、及び余剰汚泥を
    減少することを特徴とする工場排水の浄化技術。
  2. 【請求項2】 フェノール樹脂、及びその誘導体製造な
    どの化学工場からの排水を排水処理水槽中に浮遊する炭
    素繊維、及び活性炭繊維に付着、或いは担持した活性汚
    泥、及び微生物によって浄化すること、及び余剰汚泥を
    減少することを特徴とする工場排水の浄化技術。
  3. 【請求項3】 異性化糖、及び澱粉誘導体製造などの食
    品工場からの排水を排水処理水槽中に浮遊する炭素繊
    維、及び活性炭繊維に付着、或いは担持した活性汚泥、
    及び微生物によって浄化すること、及び余剰汚泥を減少
    することを特徴とする工場排水の浄化技術。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7578232B2 (en) 2002-10-18 2009-08-25 Rheon Automatic Machinery Co., Ltd. Apparatus and method for manufacturing bread
JP2009195849A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Soen Co Ltd 水質浄化構造物
US7931923B2 (en) 2002-10-18 2011-04-26 Rheon Automatic Machinery Co., Ltd. Apparatus and method for manufacturing a loaf of bread
WO2013022026A1 (ja) * 2011-08-09 2013-02-14 小松精練株式会社 水浄化装置及び水浄化方法

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