JP2005334693A

JP2005334693A - 水質浄化用ネット及び水質浄化方法

Info

Publication number: JP2005334693A
Application number: JP2004153119A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Yamashita; 信彦山下; Hiroya Kakegawa; 宏弥掛川; Goro Wakizaka; 五郎脇坂
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】活性汚泥の付着性に優れた水質浄化に使用するネットの提供。
【解決手段】ネット（漁網など）に炭素材（炭素繊維など）が複合化した炭素材複合ネットに、活性汚泥が複合化してなる水質浄化用ネット、該炭素材複合ネットを、活性汚泥の存在下で、被処理水と接触させて被処理水の水質を浄化する方法、並びに該水質浄化用ネットを被処理水に接触させて被処理水の水質を浄化する方法。
【効果】
【選択図】なし

Description

本発明は、活性汚泥の付着した炭素材複合ネット及び水質浄化方法に関する。

炭素材が微生物に対して親和性を持ち、微生物担持体として利用できることが知られている。これらの炭素材は、主として粒状・繊維状の形態であり、微生物を固定化し、主に活性汚泥法や排水のろ過などの水質浄化の目的で利用されている。一般的には、粒状活性炭を下水処理槽に直接投入する方法や、繊維状活性炭に活性汚泥を付着させ、原水中の有機物を固定化微生物により分解させる方法などがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２８６８１号公報

活性汚泥法等で粒状炭素を直接投入する方法では、処理汚泥容積の増大を招く問題がある。一方、全国各地で焼却されたり、海洋投棄される漁網は年間2000トンを超えると言われ、漁網の再利用が望まれていた。

本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、ネットに炭素材が複合化した炭素材複合ネットに、活性汚泥が付着してなるネットが優れた水質浄化能を有することを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、下記の水質浄化用ネット及び水質浄化方法を提供するものである。
項１．ネットに炭素材が複合化した炭素材複合ネットに、活性汚泥が付着してなる水質浄化用ネット。
項２．炭素材が炭素繊維である項１に記載の水質浄化用ネット。
項３．ネットが合成繊維製である項１又は２のいずれかに記載の水質浄化用ネット。
項４．ネットが塩分含有水に浸漬され、乾燥された漁網である項１〜３のいずれかに記載の水質浄化用ネット。
項５．項１〜４のいずれかに記載の炭素材複合ネットを、活性汚泥の存在下で、被処理水と接触させて被処理水の水質を浄化する方法。
項６．項１〜４のいずれかに記載の水質浄化用ネットを被処理水に接触させて被処理水の水質を浄化する方法。

本発明の水質浄化用ネットは、ネットに炭素材が複合化した炭素材複合ネットに、活性汚泥が付着してなることを特徴とする。

また、本発明の水質浄化方法は、上記の炭素材複合ネットを、活性汚泥の存在下で、被処理水と接触させることを特徴とする。

さらにまた、本発明の水質浄化方法は、上記の水質浄化用ネットを被処理水に接触させることを特徴とする。

本発明では、炭素材複合ネットを活性汚泥の存在下で被処理水と接触させることにより被処理水の水質を浄化するか、或いは、炭素材複合ネットに活性汚泥が付着してなるネットを被処理水と接触させることにより被処理水の水質を浄化する。

炭素材複合ネットは、ネットに炭素材が複合化したものである。この炭素材複合ネットを活性汚泥存在下にさらすと、炭素材複合ネットに複合化した炭素材に活性汚泥が付着する。

本発明においてネットとは、糸を絡めてシートに編成したものである。ネットの材質は、特に制限されないが、合成繊維、天然繊維などが使用できる。合成繊維製ネットは、ネットを構成する主要な繊維が合成繊維であれば良く、主要でない繊維が天然繊維であってもよい。合成繊維としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、フッ素繊維、テトロン、ビニロン、生分解性ポリマー（ポリ乳酸など）などの繊維が例示される。これらの中でも好ましいのはポリエステルなどの繊維である。天然繊維としては、麻、綿などが例示される。繊維の太さは特に制限されない。また、ネットの網目の形状は、正方形、長方形、菱形、多角形、円、楕円、平行四辺形などが例示されるが、特に制限されない。また、網目の大きさも特に制限されないが、通常１〜１５ｃｍ程度、好ましくは３〜９ｃｍ程度である。具体的なネットとしては、漁網、各種スポーツ競技で使用されるネット（例えばサッカー、バスケットボール、アイスホッケー等のゴールのネットやバレーボール、テニス、卓球等のネットなど）、建設現場で使用されるネットなどが例示されるが、これらに限定されない。また、本来のネットの使用目的に応じて使用される前のネットであっても後のネットであっても良い。好ましくは、漁網であり、より好ましくは、塩分含有水に浸漬され、乾燥された漁網である。ここで、塩分含有水中の塩分は通常１〜７重量％、好ましくは３〜４重量％である。塩分含有水は、例えば海水であるがこれに限定されない。浸漬後の乾燥条件は、特に制限されないが、例えば２４〜４８時間自然乾燥させればよい。

ネットに複合化される炭素材は、炭素質のものであれば特に制限されない。例えば、活性炭、炭素繊維、コークス、ガラス状炭素、熱分解炭素、ウイスカー、カーボンブラックなどが使用でき、好ましくは炭素繊維、活性炭、ガラス状炭素、カーボンブラックなどである。炭素材の形状は特に制限されない。また、炭素材の大きさは粒状であれば粒径が通常１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２μｍ〜０．５ｍｍ、繊維状であれば繊維径が通常０．１５μｍ〜１ｍｍ、アスペクト比が通常１〜１０００、好ましくは１０〜５００である。

炭素材複合ネットは、上記の合成繊維製ネットに上記の炭素材が複合化したものであり、炭素材がネット表面上に、直接またはバインダーを介して固定化されている。複合化のための手段は特に限定されない。例えば、バインダーを利用して炭素材をネットに接着する方法、静電塗装法によって炭素材をネットに複合化する方法などである。バインダーとしては、接着の分野で使用されているものを広く使用でき、例えば、アクリル系エマルジョン（好ましくは100％アクリル樹脂のエマルジョン）などである。バインダーを使用して炭素材をネットに複合化させる方法では、例えばネットをバインダー液に５分〜１２時間浸漬し、バインダーからネットを取り出し、スプレーガン等で炭素材を吹き付けることによって炭素材をネットに複合化させることができる。また、静電塗装法では、例えばアースしたネットを陽極、塗装霧化装置を陰極とし、これに負の高電圧を与えて両極間に静電界を作り、霧化した炭素材粒子を負に帯電させて、反対極であるネットに炭素材を吸着させて、炭素材をネットに複合化させることができる。

炭素材の付着量は、炭素材複合ネットが活性汚泥を付着できる限り特に制限されないが、ネット１ｇに対し通常０．０５〜０．６ｇ、好ましくは０．１〜０．３ｇである。

上記のようにして得られる炭素材複合ネットは、活性汚泥の存在下で被処理水と接触させられることによって、活性汚泥が炭素材複合ネットに複合化して微生物が固定化され、この微生物と炭素材により被処理水の水質を浄化する。被処理水としては、活性汚泥が付着した炭素材複合ネットにより水質が浄化されるものであれば特に制限されない。例えば、下水、排水、工水、河川水、閉鎖系水域（プールの水、池、湖など）などであり、好ましくは下水、工水、河川水、プールの水、池、湖などである。炭素材複合ネットを被処理水に接触させる場合は、通常は被処理水に炭素材複合ネットを浸漬する方法が採用されるが、これに限定されず、当該ネットをカラムにつめ、被処理水をこのカラムに通過させる方法などでも良い。

本発明の水質浄化用ネットは、上記の炭素材複合ネットに活性汚泥が付着したものであり、例えば活性汚泥が存在する水中に炭素材複合ネットを置くと、活性汚泥が炭素材複合ネットに付着することによって製造できるが、この方法に制限されない。この水質浄化用ネットを被処理水に接触させると、水質浄化用ネットに固定化された微生物と炭素材により被処理水の水質を浄化する。浄化の対象となる被処理水、水質浄化用ネットと被処理水の接触方法などは、上記炭素材複合ネットと同様である。

微生物を固定化する炭素材の担体として合成繊維製ネットを使用することによって、水質浄化性、特にCODの減少に優れた水質浄化を行うことができる。また、炭素材を担持するネットとして使用済み漁網などの廃棄物を使用することにより、廃棄物の再利用を図ることもできる。

以下、本発明を実施例等を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。

実施例１：炭素材複合海水浸漬ネット
漁網ネット（木下製鋼社製、ポリエステル、網目（1マス）の大きさは約25mm×約25mm）を海水に７日間浸漬させた後、２４時間自然乾燥させた。次に、このネットをバインダーとなるアクリルエマルション（BASF社製）に１時間浸漬した。バインダーからネットを引き上げて広げ、バインダーが乾燥する前に、塗料用リシンガン（明治機械製作所製、ノズル口径４ｍｍ）で炭素繊維（ドナック社製S-242、繊維径１３μｍ、長さ３７０μｍ）をネットに吹き付け、しばらく乾燥させた後、炭素材複合海水浸漬ネット（複合化された炭素繊維量はネット１ｇあたり０．２ｇ）を得た（図１）。
実施例２：炭素材複合海水浸漬ネット
吹き付け用ガンを塗料用スプレーガンに変更した以外は実施例１と同様にして炭素材複合海水浸漬ネット（複合化された炭素繊維量はネット１ｇあたり０．２ｇ）を得た。
実施例３：炭素材複合ネット
漁網ネットとして新品（海水に浸漬させていないネット）を使用した以外は実施例１と同様にして炭素材複合ネット（複合化された炭素繊維量はネット１ｇあたり０．２ｇ）を得た。
比較例１：バインダー付着ネット
実施例１と同じネットを実施例１と同様にしてバインダーに浸漬し、自然乾燥させ、炭素材の複合化していないネット（バインダー付着ネット）を得た。
試験例１：汚泥吸着テスト
300mL容フラスコに、表１に示した人工下水80mLに活性汚泥（食品系工場の活性汚泥槽より採取）20mLを加え、さらに実施例１で得られたネットから切り取った9マス分のネット（1.357g）を入れ、フラスコの口をシリコン栓でふさいだ。30℃で振盪し、1日毎に人工下水のみを入れ替え、培養した。培養4、6、7、8及び11日目の人工下水入れ替え時に、フラスコからネットを取り出して1分間つるして水切りをし、ネットの重量を測定した。得られた測定値とフラスコに投入する前のネット重量との差を汚泥の吸着量とした。また、実施例３及び比較例１のネット並びに新品の漁網ネット（それぞれ、1.3126g、1.2263g、0.9912g）についても、同様にして汚泥の吸着量を測定した。結果を表２に示す。

バインダー付着ネット及びネットのみがほとんど汚泥を吸着できなかったのに対し、実施例１及び３の炭素材複合ネットは、最大で炭素材複合ネット重量の約8割の重量の汚泥を吸着し、汚泥の吸着性能に優れていることが示された。

試験例２：新品漁網ネットによる下水処理（CODの測定）

スノコ付き金属製タッパーに活性汚泥20mL及び表１に示した人工下水480mLを入れ、さらに、5×8マスに切り取った実施例３の炭素材複合ネット（６．５ｇ）を折り重ならず、上から見て個々のマス目が正方形に見えるように張って入れた。30℃で振盪し（40rpm／分）、1日毎に人工下水のみを入れ替え、7日間培養した。コントロールとして、新品のネットでも同様に培養した。人工下水の入れ替え時に、培養に使用された人工下水中のCODを測定した。結果を表３に示す。

炭素材複合ネットはCODを低下させる機能を有し、その性能は7日目時点でも大きく低下しないことが示された。

図１は、バインダー付着ネットに炭素材を吹き付ける方法の模式図である。

Claims

ネットに炭素材が複合化した炭素材複合ネットに、活性汚泥が付着してなる水質浄化用ネット。
炭素材が炭素繊維である請求項１に記載の水質浄化用ネット。
ネットが合成繊維製である請求項１又は２のいずれかに記載の水質浄化用ネット。
ネットが塩分含有水に浸漬され、乾燥された漁網である請求項１〜３のいずれかに記載の水質浄化用ネット。
請求項１〜４のいずれかに記載の炭素材複合ネットを、活性汚泥の存在下で、被処理水と接触させて被処理水の水質を浄化する方法。
請求項１〜４のいずれかに記載の水質浄化用ネットを被処理水に接触させて被処理水の水質を浄化する方法。