JP2004089957A - 包括固定化担体の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均一な大きさの包括固定化担体を製造する。
【解決手段】本発明の製造装置１０は、造粒部１２と分類部１４から成り、造粒部１２で造粒した担体２６をその大きさにより分類部１４で分類するようになっている。分類部１４は、上下三段に配した篩装置３０、３２、３４から成り、各篩装置３０〜３４は、異なる大きさのマス目を有する篩４２、５２、６２によって担体２６を分類する。篩４２、５２、６２の上方には、スプレーノズル４４が設けられ、篩４２、５２、６２上の担体２６に向けて水が噴射される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は包括固定化担体の製造装置に係り、特に廃水処理用の粒状の包括固定化担体を製造する包括固定化担体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃水処理に用いられる活性汚泥中の硝化細菌は、一般の細菌に比べて増殖速度が遅く、特に冬場の低水温時期に細菌数が少なくなって硝化活性が著しく低下する。このため、硝化細菌を含む活性汚泥をけい砂、活性炭、プラスチック等の付着材の表面に付着して硝化細菌を高濃度化することにより、硝化性能を改善する試みがなされている。しかし、付着材には、硝化細菌以外の微生物も付着するため、硝化細菌を高濃度化することが難しい。そこで、活性汚泥を粒状の固定化剤内に包括固定した包括固定化担体を用い、この包括固定化担体を反応槽に充填し、廃水とともに流動させることによって硝化細菌の濃度を高めることで、硝化活性を高めて廃水の高速処理を行っている。
【０００３】
反応槽内で担体を効果的に流動させるためには、担体の粒径が揃っていることが重要であり、不揃いであると担体を均一に流動させることが困難となり、処理性能が低下する。また、処理後の廃水は、担体分離用のスクリーンを介して槽外へ放流し、担体を槽内に残すことになるが、担体に粒径の小さなものが混入していると、この粒径の小さい担体がスクリーンを通過したり、スクリーンの目に詰まって閉塞を起こしたりする弊害がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、包括固定化担体は、チューブ成形法、滴下造粒法、またはシート成形法などによって製造される。チューブ成形法は、微生物と高分子材料の混合物を数ミリ径のビニルチューブ内に注入して重合させながら押し出し、これを一定長さに切断して円柱形の担体を製造する方法であり、形状精度が高い担体が得られる反面、大量生産に不向きである。滴下造粒法は、微生物と高分子材料の混合物を別の液体内に滴下し、球形の担体を製造する方法であり、量産は容易であるが、粒径がばらつくという問題がある。
【０００５】
一方、シート成形法は、微生物と高分子材料の混合物をシート状にし、これを一定幅で裁断して線状の担体原料を生成し、さらにこの線状体をギロチン式や回転式の切断刃によって所定長さごとに切断して角形の担体を製造する方法である。この方法は、造粒装置の自動化が容易であり、形状精度も高く、大量造粒に最も適した方法である。このため、大量の担体が必要となる廃水設備では、シート成形法によって担体を製造することが多い。
【０００６】
しかしながら、シート成形法は、シートの形成過程や裁断、切断の過程で機械的な誤差が生じると、切断後の担体が短くなったり長くなったりして大きさにバラツキが生じるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、均一な大きさの担体を製品として出荷できる包括固定化担体の製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、廃水処理用の粒状の包括固定化担体を造粒する造粒手段を備えた包括固定化担体の製造装置において、
前記造粒手段で造粒した包括固定化担体を大きさにより分類する分類手段を備えたことを特徴としている。なお、以下の説明で包括固定化担体を単に担体と称す場合がある。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、造粒した担体を大きさにより分類するので、造粒手段の精度に影響されることなく、粒径の揃った担体を製造することができる。したがって、担体を廃水処理で使用した際に、良好に流動させることができ、担体分離スクリーンから担体が通過することがない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の分類手段は、分類対象となる包括固定化担体を大きさにより分離する篩と、篩の上に前記包括固定化担体を搬送する搬送手段と、篩上の包括固定化担体に向けて水を噴射する噴射手段と、篩によって分離された包括固定化担体を回収する回収手段と、を備えたことを特徴としている。本発明によれば、分類操作を容易、且つ確実に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は前記目的を達成するために、分類手段が複数段設けられるとともに、各分類手段が異なる大きさの包括固定化担体を分類することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る包括固定化担体の製造装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１は、本発明に係る包括固定化担体の製造装置１０の全体構成を示す側面図である。同図に示すように、製造装置１０は主として造粒部１２と分類部１４とから構成される。
【００１４】
造粒部１２は、攪拌・押出機１６を備えており、この攪拌・押出機１６には、担体の原料と薬品が供給される。供給された原料と薬品は攪拌・押出機１６で攪拌されて混合された後、走行中のベルトコンベア１８上に薄膜状に押し出される。この薄膜状の担体原料は、固定化剤、水、活性汚泥、重合開始剤などからなり、ベルトコンベア１８で搬送される途中で重合が進んでゲル化されるため、固定化剤内に活性汚泥が包括固定されたゲル状の固定化シートＳになる。担体原料のシートＳは、ベルトコンベア１８と押さえ用のベルトコンベア２０によって挟持搬送されることによって、一定の厚さ（例えば３ｍｍ）と、広い幅（例えば４００ｍｍ）を有する長尺状に形成される。
【００１５】
担体原料のシートＳは、ベルトコンベア１８から受け板２１の上に押し出された後、裁断機２２によって線状に裁断される。裁断機２２は、上刃２２Ａと下刃２２Ｂとからなり、上刃２２ＡはシートＳの幅方向に一定の間隔（例えば３ｍｍ間隔）で複数取り付けられている。また、上刃２２Ａは不図示のモータなどによって回転駆動するようになっている。この上刃２２Ａを回転させながら、下刃２２Ｂに支えられたシートＳに押し当てることによって、シートＳが幅方向に一定の間隔で裁断され、担体原料の線状体Ｌが形成される。この線状体Ｌは、長手方向と直交する断面が例えば３ｍｍ四辺の正方形に形成されている。
【００１６】
担体原料の線状体Ｌは、切断機２４に搬送される。切断機２４は、不図示のモータによって回転する回転軸２４Ｂと、この回転軸２４Ｂに径方向に取り付けられた複数の切断刃２４Ａとからなり、回転軸２４Ｂを一定速度で回転させることによって、担体原料の線状体Ｌを切断刃２４Ａで切断し、担体２６を形成する。その際、担体原料の線状体Ｌの送り速度と、切断刃２４Ａの回転速度が相対的に一定であれば、担体２６は一定形状で形成される。すなわち、線状体Ｌが３ｍｍ押し出される毎に切断刃２４Ａが順次、線状体Ｌを切断するようにすれば、担体２６は３ｍｍ立方の正立方体に形成される。しかし、現実には、前記シートＳの厚みを例えば正確に３ｍｍに維持することが困難である。同様に線状体Ｌの送り速度や切断刃２４の回転速度にも製造誤差が生じる。このため、この造粒部１２で造粒される担体２６の粒径にはバラツキが生じている。また、上刃２２Ａや切断刃２４Ａの切断不良によって欠落部や余剰部のある担体２６が製造されたり、切断カスが混在する場合もある。この担体２６は落下して、切断機２４の下方に設けられた貯留槽２８に貯留される。
【００１７】
なお、切断機２４の構成は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、様々な構成の切断機２４を用いることができる。例えば、切断刃２４Ａの先端がその回転軌道の接線方向に向けて配置された切断機を用いてもよい。また、ギロチン式の切断刃からなる切断機２４を用いてもよい。
【００１８】
一方、分類部１４は、上下三段に配置された篩装置３０、３２、３４によって構成されている。図２に示すように、上段の篩装置３０は、内部の中央部に堰３６が設けられており、この堰３６の左側に保管部３８が形成されている。保管部３８には送液ライン４０が接続されており、この送液ライン４０は図１の貯留槽２８に接続されている。したがって、送液ライン４０に配したポンプ２９を駆動することによって、貯留槽２８に貯留された担体２６が処理水とともに篩装置３０の保管部３８に供給される。このとき、担体２６を連続的に供給することによって、処理水の圧力により、担体２６が堰３６を越えて堰３６の右側に落下する。
【００１９】
堰３６の右側には、篩４２が水平に設置されている。篩４２は格子状に形成され、矩形のマス目を有するものが用いられる。このマス目の大きさは、分類対象となる担体２６の大きさに応じて設定される。また、篩４２には偏心モータなどの電動機４３が接続されており、この電動機４３によって篩４２が振動するようになっている。
【００２０】
篩４２の上方には、スプレーノズル４４が設けられている。スプレーノズル４４は、下向きに配置され、篩４２上の担体２６に向けて水を噴射するように構成される。このようにスプレーノズル４４から篩４２に向けて水を噴射することによって、篩４２の上の担体２６が下向きに加圧される。そして、篩４２のマス目よりも小さな担体２６Ｂ、２６Ｃが篩４２を通過して落下し、篩４２の目よりも大きな担体２６Ａは篩４２の上を転がって篩４２の右端から落下し、回収容器４６に回収される。このとき、電動機４３で篩４２を振動させることによって、担体２６の分離をスムーズに行うことができる。なお、回収容器４６は、例えば厚手のビニール袋などから成る。
【００２１】
篩４２の下方は回収槽４８になっており、篩４２を通過した担体２６Ｂ、２６Ｃが処理水とともに貯留される。この回収槽４８には送液ライン５０が接続されており、この送液ライン５０を介して中段の篩装置３２に接続される。
【００２２】
篩装置３２は、篩装置３０と同様に構成される。ただし、篩装置３２の篩５２は、篩装置３０の篩４２よりもマス目が小さくなっている。したがって、より小さい担体２６Ｃのみが篩５２を通過し、篩５２を通過しなかった担体（すなわち、篩４２のマス目よりも小さく、篩５２のマス目よりも大きい担体）２６Ｂは、篩５２の上を滑り落ちて、回収容器５６に貯蔵される。これにより均一な大きさの担体２６Ｂが回収容器５６に貯蔵される。また、篩５２を通過した担体２６Ｃは、回収槽５８に貯留された後、送液ライン６０を介して下段の篩装置３４に供給される。
【００２３】
篩装置３４も、篩装置３０、３２と同様に構成される。ただし、篩装置３４の篩６２は、篩装置３２の篩５２よりもマス目がさらに小さく形成されている。したがって、より小さい担体２６（不図示）や切断カスなどの微細異物のみが篩６２を通過し、篩６２を通過しなかった大きさの担体（すなわち、篩６２のマス目よりも小さく、篩５２のマス目よりも大きい担体）２６Ｃは、篩６２の上を滑り落ちて、回収容器６６に貯蔵される。これにより、回収容器６６には、均一な大きさの担体２６Ｃが貯蔵される。また、篩６２を通過した非常に小さな担体は、処理水とともに回収槽６８に貯留され、送液ライン７０を介して槽７２に貯留される。
【００２４】
上述のように本実施の形態では、篩装置３０、３２、３４を用いて担体２６を大きさにより分類している。すなわち、篩装置３０によって担体２６Ａを分類し、篩装置３２によって担体２６Ｂを分類し、篩装置３４によって担体２６Ｃを分類している。これにより、担体２６Ａ〜２６Ｃが大きさにより分類される。特に、担体２６Ｂ、２６Ｃは、大きさの上限と下限が決定されているので、より均一な大きさごとに分類される。これにより、造粒部１２の精度に依らず、均一な大きさの担体２６Ｂ〜２６Ｃを出荷することができる。なお、担体２６Ａは、不良品として回収し、適宜な方法で処理、処分する。
【００２５】
また、本実施の形態は、篩装置３０、３２、３４を上下に並べて配置したので、上段の篩装置３０から中段の篩装置３２に、そして、中断の篩装置３２から下段の篩装置３４に担体２６が自動的に落下するので、担体２６の搬送用ポンプの数を減らすことができる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、処理水とともに担体２６を搬送し、スプレーノズル４４から水を噴射して担体２６を分類しているので、担体２６を損傷させることなく、担体２６を分類することができる。さらに、スプレーノズル４４から水を噴射することによって担体２６を洗浄する効果を得ることができる。
【００２７】
なお、槽７２に貯留された処理水は、管路７４から抜き出されてフィルタ７６によって非常に小さな担体や微細な異物が除去される。その後、ポンプ７８によって貯留槽２８に送られて循環使用される。また、ポンプ７８からの処理水の一部は管路８０を介してスプレーノズル４４用の噴霧水として循環使用される。
【００２８】
上述した実施の形態は、三つの篩装置３０、３２、３４を用いたが、篩装置の個数はこれに限定するものではなく、二つ以下でも四つ以上であってもよい。ただし、篩装置の数を増やすほど、担体２６の大きさをより細かく分類できるので、より均一な担体２６を出荷することができる。
【００２９】
また、上述した実施の形態は、本発明をシート成形法に適用した例であるが、他の造粒法に適用することもできる。例えば、本発明を滴下造粒法に適用する場合、篩装置の篩の目の形状を円形にすることによって、造粒した担体を大きさにより分類することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る包括固定化担体の製造装置によれば、造粒した担体を大きさにより分類するので、造粒手段の精度に影響されることなく、同一寸法の担体を出荷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る包括固定化担体の製造装置の全体構成を示す側面図
【図２】篩装置の構成を示す側面図
【符号の説明】１０…製造装置、１２…造粒部、１４…分類部、１６…攪拌・押出機、１８…ベルトコンベア、２０…ベルトコンベア、２２…裁断機、２４…切断機、２６…担体、２８…貯留槽、３０、３２、３４…篩装置、３６…堰、３８…保管部、４０…送液ライン、４２…篩、４３…電動機、４４…スプレーノズル、４６…回収容器、４８…回収槽、５０…送液ライン、５２…篩、５６…回収容器、５８…回収槽、６０…送液ライン、６２…篩、６６…回収容器、６８…回収槽、７０…送液ライン、７２…槽

Claims (3)

1. 廃水処理用の粒状の包括固定化担体を造粒する造粒手段を備えた包括固定化担体の製造装置において、
   前記造粒手段で造粒した包括固定化担体を大きさにより分類する分類手段を備えたことを特徴とする包括固定化担体の製造装置。
2. 前記分類手段は、分類対象となる包括固定化担体を大きさにより分離する篩と、該篩の上に前記包括固定化担体を搬送する搬送手段と、前記篩上の包括固定化担体に向けて水を噴射する噴射手段と、前記篩によって分離された包括固定化担体を回収する回収手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の包括固定化担体の製造装置。
3. 前記分類手段が複数段設けられるとともに、各分類手段が異なる大きさの包括固定化担体を分類することを特徴とする請求項１または２に記載の包括固定化担体の製造装置。

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