JP2005144304A - 汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 - Google Patents
汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005144304A JP2005144304A JP2003384463A JP2003384463A JP2005144304A JP 2005144304 A JP2005144304 A JP 2005144304A JP 2003384463 A JP2003384463 A JP 2003384463A JP 2003384463 A JP2003384463 A JP 2003384463A JP 2005144304 A JP2005144304 A JP 2005144304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- water purification
- microorganisms
- decomposition
- purification agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000012629 purifying agent Substances 0.000 title abstract 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 23
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 14
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 abstract description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 abstract description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 abstract description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 abstract description 2
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 abstract description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000203069 Archaea Species 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 2
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 108010004032 Bromelains Proteins 0.000 description 1
- YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N Citric acid monohydrate Chemical compound O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CVTZKFWZDBJAHE-UHFFFAOYSA-N [N].N Chemical class [N].N CVTZKFWZDBJAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013997 pineapple juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
【課題】 光触媒と微生物とを併用して汚泥の分解、水質の浄化の促進効果を高めるようにする。
【解決手段】 微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤として、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に好塩菌や、好熱菌、好酸性菌、ＮＴＡＰ−１を含浸させて、汚泥の堆積した港湾、湖沼に撒布し浄化する。
【解決手段】 微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤として、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に好塩菌や、好熱菌、好酸性菌、ＮＴＡＰ−１を含浸させて、汚泥の堆積した港湾、湖沼に撒布し浄化する。
Description
本発明は、微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤及び汚泥の堆積した港湾、湖沼の浄化方法に関する。
魚や真珠などの養殖が行われる内浦湾では、養殖で使われる抗生物質や撒き餌が腐敗して海底に堆積して汚泥化し、さらに水質環境が劣悪化すると、養殖そのものが難しくなってしまう。
従来より汚泥を処理する方法としては、一般に、例えば河川や湖沼、港湾等であれば、汚泥を浚渫し、下水処理場等であれば、凝集汚泥にして廃棄、焼却処分する方法が採用されている。また、水質浄化装置やシステムに充填し、あるいは撒布して水質を浄化するための水質浄化剤が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
特開平１０−２７７５４１号公報
特開平１１−２２１５７７号公報
特許第３３９２８５０号公報
しかし、例えば特許文献１では、貝化石粒子をゼオライトに添加した水質浄化剤により凝集作用、吸着作用を利用し、貝化石から溶け出す炭酸カルシウムとリン化合物と反応させ、特許文献２では、硬化性石膏、貝粉、おがくずを水で混合して個化した水質浄化剤により水中のアンモニア態窒素化合物および燐化合物と化学的に反応させ、特許文献３では、パイナップル果汁から抽出したブロメライン酵素に酵母とクエン酸水を混合した水質浄化剤により微生物を活性化させて汚泥と有機化合物、硫化物等の有害物質を分解して、水質を浄化するものであるが、その効果として充分な結果が得られているわけではない。
本発明は、上記課題を解決するものであって、機能セラミックの光触媒と微生物を併用して汚泥の分解、水質の浄化の促進効果を高めるようにするものである。
そのために本発明は、微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させたことを特徴とする。
前記微生物は、好塩菌や、好熱菌、好酸性菌を含み、また、前記微生物は、ＮＴＡＰ−１であることを特徴とする。
汚泥の堆積した港湾、湖沼の浄化方法であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させた汚泥分解・水質浄化剤を撒布することを特徴とする。
本発明によれば、微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させるので、セラミック粒体による光触媒の作用、微生物の作用により汚泥の有機物を分解し、水質を浄化する効果を促進することができる。
前記微生物は、好塩菌や、好熱菌、好酸性菌を含み、また、前記微生物は、ＮＴＡＰ−１であるので、港や内浦等の港湾の海洋汚染、湖沼の水質汚染の浄化に有効に用いることができる。
汚泥の堆積した港湾、湖沼の浄化方法であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させた汚泥分解・水質浄化剤を撒布するので、汚染が広域にわたる港や内浦等の港湾、湖沼であっても撒布作業により簡便に浄化を行うことができる。
本発明に係る汚泥分解・水質浄化剤は、少なくとも酸化チタンを含む多孔質セラミック粒体に微生物を含浸させたものであり、酸化チタンを光触媒として酸化分解作用及び微生物による増殖、有機物の酸化分解作用により汚泥を低減し水質を浄化する。多孔質セラミック粒体は、例えばおが屑や米、ぬか、おからなどの簡単に燃えるもの、本来多孔質構造のゼオライトに酸化チタン、ジルコニア、その他鉄を含む複数の金属酸化物を混合して焼結することにより多孔質の粒体としたものである。
多孔質セラミック粒体に含まれる酸化チタンや鉄は、光触媒の酸化分解作用、アンモニア、硫化水素などの脱臭機能、強力な酸化作用を有する。ゼオライトは、粘土鉱物の一種で、無機質、結晶性であり、無公害、無害である。ゼオライトは、分子オーダーサイズの孔径を有する規則正しい通孔を有し、吸着する物質に対する選択性を有する。吸着する物質に対する選択性は、ゼオライトの結晶構造に由来する細孔分布によって決められる。ジルコニアは、硬度を持たせるものとして用いられる。
微生物は、好塩菌、好熱菌、好酸性菌、古細菌などであり、多孔質セラミック粒体に含浸させることにより生息しやすくする。好塩菌は、塩分に対して強く、好熱菌は、高温、乾燥に対して強く、好酸性菌は、酸性に対して強く、古細菌は、蛋白質や脂肪に対し強い分解作用を持つ細菌の始原菌とも言われている菌であり、これらの微生物を付着、植付け、含浸させて生息させ、これらの微生物により汚泥の有機物を炭酸ガスと水に分解する。これらの微生物の１つとして、本発明者である西野徳三他により発見された細菌、例えばコラーゲンを効率良く分解する耐熱性プロテアーゼを生産する好熱性菌「ＮＴＡＰ−１」がある（日刊工業新聞１９９９年（平成１１年）９月６日「耐熱性プロテアーゼ生産−新種の細菌を発見−東北大 高温コンポスト化有望」の発表記事参照）。
本発明に係る汚泥分解・水質浄化剤を汚泥の堆積した港や内浦湾などの港湾、湖沼に撒布すると、セラミック粒体が紫外線に反応して次のような光触媒の酸化、分解作用により、また、微生物の有機物の酸化、分解作用により汚泥を低減し水を浄化する。
酸化チタン（粒径７〜１０ナノメートル）に光が当たると、その表面には電子と正孔が発生し、電子は酸素を還元してスーパーオキサイドイオンをつくり、正孔は水分を酸化して水酸基ラジカルをつくる。スーパーオキサイドと水酸基ラジカルは総称して活性酸素と呼ばれ、強力な酸化分解作用をもつ。この力で、汚泥分解・水質浄化剤の表面に付着した汚泥を分解し臭いも消す。つまり、強力な酸化剤となり、酸化効果で臭気分子などを分解する。
一方、ＯＨラジカルの酸化還元電位は、２．８０ｅＶであり、これは、対標準水素電極電位、２Ｈ+ ＋２ｅ- ／Ｈ2 の酸化還元電位をゼロとしたときの値である。一方、酸化第２鉄のエネルギー帯構造は、２．２ｅＶであるが、その価電子帯の上端の電位（Valence Band, VB) は、２．３ｅＶであり、伝導帯の下端の電位（Conduction Band, CB)は、０．１ｅＶである。
この酸化第２鉄の表面に塩素などによって得られるＯＨラジカルが接触することにより、電子が励起され正孔が生じる。すなわち、価電子帯から伝導帯に電子が励起し、価電子帯に、電子の脱け殻である正孔が生成されると、電子はＯ2 を還元するとともに、正孔は酸化反応を起こし、水中でＨ2 Ｏを酸化してＯＨラジカルを発生させる（Ｈ2 Ｏ→ＯＨ・）。伝導帯に励起された電子のエネルギーは、標準水素電極（ＮＭＥ）に対する電位で表すと、ほぼ０．１Ｖ ｖｓ．ＮＭＥであるので（斉藤 烈・松郷誠一「活性酸素の化学」ｐ１８）、熱力学的にＯ2 を還元してＯ2 - ラジカルを発生させることができる（Ｏ2 ＋ｅ- →Ｏ2 - ）。このスーパーオキサイドイオンは、水中で過酸化水素を経てＯＨラジカルを生成する。したがって、これらが強い還元剤、酸化剤となる。海水にはもともと塩素が含まれることを考えると、特に海水の浄化に有効である。
また、微生物によれば、その増殖反応により有機物を酸化分解して、微生物の活動エネルギーと生物体の増殖に使われる。そのため、有機物が酸化してエネルギー準位の低い有機酸化物が順次生成し、次第に粉末化して最終的には二酸化炭素にまで分解され汚泥の量を少なくすることができる。さらに還元性のアンモニア、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、二酸化メチル、アセトアルデヒドなどの悪臭成分は、発生期の酸素（活性酸素）と反応して、可溶性あるいは無臭性の化合物に変化することにより脱臭され、油分を酸化分解すると共に界面活性作用を生じ、エマルジョン現象を促進させるため、ｎ−Ｈｅｘ抽出物質は分解減少する。また、微生物環境の改善、有用な微生物の活性化などから、悪臭成分であるアンモニアや硫化水素などの発生そのものを低減させるので、結果として脱臭効果が現れ、有用な微生物が活性化されるため、汚水処理能力があがり、水質改善に寄与し、ＢＯＤ、ＳＳ、ｎ−Ｈｅｘの軽減効果が現れる。
本発明に係る汚泥分解・水質浄化剤は、河川や湖沼、内浦湾、港湾、河口等の汚泥やヘドロで汚染された水域に撒布することにより、酸化チタンを含む機能セラミック、微生物それぞれの酸化分解作用が相乗的に働き汚泥の分解、水質の浄化を促進することができ、従来の水質浄化剤に比べて、さらに汚泥の分解、水質の浄化の効果を高めることができる。
汚泥分解・水質浄化剤を構成する多孔質セラミック粒体の実施例として、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、ジルコニア（ＺｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化第２鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、塩化鉄（ＦｅＣｌ2 ）、ゼオライト、米ヌカを所定の割合で混合し混練して造粒したものを、８０℃で１２時間かけて乾燥させた後、１１５０℃〜１６００℃で２４時間かけて焼成した。各原料の混合割合は、ＴｉＯ2 ：２０％、ＺｒＯ：１０％、ＣａＯ：１０％、ＺｎＯ：１０％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２０％、ＦｅＣｌ2 ：１０％、ゼオライト：１０％とした。微生物は、前述の「ＮＴＡＰ−１」を３０分かけて含浸させた。
このように微生物を含浸させた多孔質セラミック粒体と共に、養殖漁場でエサの腐敗堆積したヘドロ部分を採水して水槽に２０日間浸漬して、その前後における硫化水素Ｈ2 Ｓ、アンモニアＮＨ3 、生物化学的酸素要求量ＢＯＤ、化学的酸素要求量ＣＯＤ、不溶性物質ＳＳ（ｍｇ／ｌ）、そして、活性汚泥を３０分間静置させたときの沈降時間ＳＶ３０により評価したところ、
Ｈ2 Ｓ ： ４２ → １．３
ＮＨ3 ： ８２ → ２
ＢＯＤ ： １２０ → ３１
ＣＯＤ ： １０５ → １２
ＳＳ ： ５７ → ６
ＳＶ３０ ： ５５分 → ５分
のように極めて顕著な海底ヘドロ水質改善効果が確認できた。
Ｈ2 Ｓ ： ４２ → １．３
ＮＨ3 ： ８２ → ２
ＢＯＤ ： １２０ → ３１
ＣＯＤ ： １０５ → １２
ＳＳ ： ５７ → ６
ＳＶ３０ ： ５５分 → ５分
のように極めて顕著な海底ヘドロ水質改善効果が確認できた。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、汚泥分解・水質浄化剤を汚泥の堆積した内浦湾、湖沼に撒布するものとして説明したが、本実施形態の汚泥分解・水質浄化剤に水を通して反応させることにより触媒水を生成し、その触媒水を下排水処理場に給水、混合してもよいし、汚泥分解・水質浄化剤に下排水を通して反応させることにより浄化を行うようにしてもよい。また、多孔質セラミック粒体としては、１〜数１０ミクロンの細孔を有する５〜数１０ｍｍの粒径の粒体で、球形状だけでなく、円筒型や鞍型等の形状を有するもの、或いはこれらを混合したものであってもよい。さらに、多孔質セラミック粒体の原料としては、上記の他に、モリブデン、コバルト、マグネシウム、カリウム、マンガン、珪素の金属酸化物を組み合わせてもよい。
Claims (6)
- 微生物及び光触媒の作用により汚泥の分解及び水質の浄化を行うために用いる汚泥分解・水質浄化剤であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させたことを特徴とする汚泥分解・水質浄化剤。
- 前記微生物は、好塩菌を含むことを特徴とする請求項１に記載の汚泥分解・水質浄化剤。
- 前記微生物は、好熱菌を含むことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の汚泥分解・水質浄化剤。
- 前記微生物は、好酸性菌を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の汚泥分解・水質浄化剤。
- 前記微生物は、ＮＴＡＰ−１であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の汚泥分解・水質浄化剤。
- 汚泥の堆積した港湾、湖沼の浄化方法であって、少なくとも酸化チタン、ジルコニア、ゼオライト、酸化第２鉄、酸化マンガンを混合し焼結してなる多孔質のセラミック粒体に微生物を含浸させた汚泥分解・水質浄化剤を撒布することを特徴とする浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003384463A JP3852844B2 (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003384463A JP3852844B2 (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005144304A true JP2005144304A (ja) | 2005-06-09 |
| JP3852844B2 JP3852844B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=34692846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003384463A Expired - Fee Related JP3852844B2 (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3852844B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848605B1 (ko) | 2007-02-05 | 2008-07-28 | (주)이엔바이오21 | 수계의 부영양화 방지를 위한 질소와 인의 동시 처리제 및이의 제조방법 |
| CN104671435A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-03 | 华南理工大学 | 一种环境友好型的养殖水体缓释增氧剂及其制备方法 |
| CN104692542A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-10 | 华南理工大学 | 增加养殖水体透明度的复合微生物增氧剂及其制备方法 |
| CN106116106A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-16 | 陈永桥 | 一种用于污水处理厂污泥调理剂 |
| JP2016209811A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光触媒複合体材料およびその製造方法 |
| CN108033571A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-15 | 江苏省环境科学研究院 | 一种复合纳米材料的制备方法及其应用 |
| CN109626600A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 光大水务（深圳）有限公司 | 一种种泥的制备方法及污泥处理方法 |
| CN111762893A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 孔德起 | 一种水体净化材料制备方法及其应用 |
| WO2020255956A1 (ja) | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社杉田製線 | 鉄を主成分とする水の浄化材及びその製造方法 |
| WO2020255957A1 (ja) | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社杉田製線 | 水の浄化材、及びそれを利用した水の浄化方法 |
| US20220192143A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | My Co., Ltd | Cat sand additives |
-
2003
- 2003-11-14 JP JP2003384463A patent/JP3852844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848605B1 (ko) | 2007-02-05 | 2008-07-28 | (주)이엔바이오21 | 수계의 부영양화 방지를 위한 질소와 인의 동시 처리제 및이의 제조방법 |
| WO2008096988A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Enbio 21 Co., Ltd. | Chemical reagent for the purpose of simultaneous treatment of n, p and microalgae for prevention eutrophication of water bodies |
| CN104671435A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-03 | 华南理工大学 | 一种环境友好型的养殖水体缓释增氧剂及其制备方法 |
| CN104692542A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-10 | 华南理工大学 | 增加养殖水体透明度的复合微生物增氧剂及其制备方法 |
| CN104692542B (zh) * | 2015-02-09 | 2016-10-05 | 华南理工大学 | 增加养殖水体透明度的复合微生物增氧剂及其制备方法 |
| JP2016209811A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光触媒複合体材料およびその製造方法 |
| CN106116106A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-16 | 陈永桥 | 一种用于污水处理厂污泥调理剂 |
| CN108033571A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-15 | 江苏省环境科学研究院 | 一种复合纳米材料的制备方法及其应用 |
| CN108033571B (zh) * | 2017-11-16 | 2019-08-02 | 江苏省环境科学研究院 | 一种复合纳米材料的制备方法及其应用 |
| CN109626600A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 光大水务（深圳）有限公司 | 一种种泥的制备方法及污泥处理方法 |
| WO2020255956A1 (ja) | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社杉田製線 | 鉄を主成分とする水の浄化材及びその製造方法 |
| WO2020255957A1 (ja) | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社杉田製線 | 水の浄化材、及びそれを利用した水の浄化方法 |
| US12121874B2 (en) | 2019-06-20 | 2024-10-22 | Sugita Wire, Ltd. | Water purifying material having iron as main component, and method for manufacturing same |
| CN111762893A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 孔德起 | 一种水体净化材料制备方法及其应用 |
| US20220192143A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | My Co., Ltd | Cat sand additives |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3852844B2 (ja) | 2006-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ma et al. | Model-based evaluation of tetracycline hydrochloride removal and mineralization in an intimately coupled photocatalysis and biodegradation reactor | |
| CN102381828B (zh) | 一种污泥脱水复合调理剂及其应用方法 | |
| CN109529894A (zh) | 一种活化过硫酸盐用催化剂及其催化过硫酸盐去除污染物的应用 | |
| TW201119949A (en) | Composition as absorbent and catalyzer, processing method thereof, and method for treating waste water thereof | |
| JP3852844B2 (ja) | 汚泥分解・水質浄化剤及び浄化方法 | |
| JP6372849B2 (ja) | 多孔質機能材料の製造方法および多孔質機能材料を用いた環境汚染物質除去方法 | |
| CN102690005A (zh) | 一种光电催化氧化处理有机废水的方法 | |
| CN113198546A (zh) | 一种量子点/过氧化物复合材料、制备方法及其应用 | |
| CN114433161B (zh) | 一种高效活化单过硫酸盐的复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN102070237B (zh) | 一种去除工业废水中磺酰胺的cod降解剂 | |
| CN114988651B (zh) | 微生物-光催化偶联降解材料及制备方法和废水处理方法 | |
| JP2009118834A (ja) | 微生物活性剤 | |
| Mahmud et al. | Antibiotic-contaminated wastewater treatment and remediation by electro-advanced oxidation processes (EAOPs) | |
| JP3950923B2 (ja) | 水浄化方法及びそのシステム | |
| JP2009189914A (ja) | 微生物担持光触媒含有水質浄化用焼結体及びその製造方法並びにそれを用いた水域の水質浄化方法 | |
| Wang et al. | Degradation of residual xanthates in mineral processing wastewater-A review | |
| JP3074266B2 (ja) | 機能セラミックを用いた脱臭浄化及び水触媒処理装置 | |
| CN108358385A (zh) | 一种用于化学工业废水处理的装置 | |
| JP2009254932A (ja) | 重金属処理剤及びそれを用いた重金属汚染物の処理方法 | |
| KR100475274B1 (ko) | 난분해성 물질의 분해 방법 | |
| JPH11197675A (ja) | 機能セラミックス水触媒装置及び機能セラミックス並びにそれらを利用した水処理システム及び触媒水使用方法 | |
| JP2011072978A (ja) | 六価クロム無害化処理方法と処理装置 | |
| JP3686060B2 (ja) | 汚染混合水の処理方法及びシステム | |
| JP5791981B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
| CN111573818A (zh) | 一种臭氧催化膜反应器组装及其在水处理工程应用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051013 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051221 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060220 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060830 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060901 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090915 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100915 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110915 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120915 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |