JP3070231B2 - 微生物担持用担体の製造方法 - Google Patents

微生物担持用担体の製造方法

Info

Publication number
JP3070231B2
JP3070231B2 JP4063584A JP6358492A JP3070231B2 JP 3070231 B2 JP3070231 B2 JP 3070231B2 JP 4063584 A JP4063584 A JP 4063584A JP 6358492 A JP6358492 A JP 6358492A JP 3070231 B2 JP3070231 B2 JP 3070231B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
fluidized
bed boiler
boiler ash
producing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4063584A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05261383A (ja
Inventor
正康 山崎
直人 北原
孝徳 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP4063584A priority Critical patent/JP3070231B2/ja
Publication of JPH05261383A publication Critical patent/JPH05261383A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3070231B2 publication Critical patent/JP3070231B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物の働きを利用し
た汚水処理装置や悪臭排ガス処理装置の内部に、微生物
を固着する目的で装填される微生物担持用担体の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、汚水や悪臭排ガスを処理する方法
として、表面に生物膜を形成させた接触材を装填した処
理装置内に、汚水や悪臭排ガスを溶解させた水(以下
「被処理水」と称す。)を流入させることにより、被処
理水を微生物の働きを利用して浄化処理する方法は既に
実用化されている。この方法で用いられる微生物担持の
ための接触材としては、従来、砂利、プラスチック片、
セラミックスハニカム構造体等が用いられていたが、こ
れらは、以下の理由により、微生物の生息には必ずしも
良好なものではなかった。
【0003】 好気性濾床槽でアンモニア態窒素は酸
化されて亜硝酸態又は硝酸態窒素となるが、この反応が
進むに従いpHが低下することから、別途中和処理が必
要である。
【0004】 リン酸及びリン酸塩の除去ができず、
別途カルシウム、アルミニウム、鉄等の金属塩を加え、
これらを沈殿処理しなければならない。
【0005】これに対し、珪酸カルシウム系無機多孔体
を用いることにより、上記問題点を解決することができ
ることが明らかとなり(特開平3−114592)、現
在では、この珪酸カルシウム系無機多孔体が一般に用い
られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記珪
酸カルシウム系無機多孔体を、原料の状態から製造した
場合、非常に高価なものとなる。そこで、発泡軽量コン
クリートや珪酸カルシウム板等の廃材を有効利用して微
生物担持用担体とすることも検討されているが、これら
の廃材は、気孔径が微生物の生息に適した大きさでない
ことや、強度的に弱く取り扱い上の問題がある等の欠点
があった。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、安価
な材料を用いて微生物の生息に適した所望の物理形状に
成形することができ、しかも、汚水又は悪臭処理効率の
向上にも有効な微生物担持用担体を製造する方法を提供
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の微生物担持用
担体の製造方法は、微生物の働きを利用した汚水処理又
は悪臭処理装置に用いられる微生物担持用担体を製造す
る方法であって、流動床ボイラーから排出される流動床
ボイラー灰を主成分とする原料に水を加えて硬化させる
ことを特徴とする。
【0009】請求項2の微生物担持用担体の製造方法
は、請求項1の方法において、前記流動床ボイラー灰が
水溶性カルシウムを生石灰分として10〜50重量%含
有するボイラー灰であることを特徴とする。
【0010】請求項3の微生物担持用担体の製造方法
は、請求項1又は2の方法において、流動床ボイラー灰
を微粉砕した後硬化させることを特徴とする。
【0011】請求項4の微生物担持用担体の製造方法
は、請求項1〜3の方法において、流動床ボイラー灰中
に含有される生石灰分を、消化させて消石灰とした後硬
化させることを特徴とする。
【0012】請求項5の微生物担持用担体の製造方法
は、請求項1〜4の方法において、流動床ボイラー灰を
主成分とする原料を硬化させた後、蒸気養生を行なうこ
とを特徴とする。
【0013】以下に本発明を詳細に説明する。
【0014】本発明で製造される微生物担持用担体の主
構成成分である流動床ボイラー灰は、火力発電所等で発
生する石炭灰の中で、水溶性カルシウム含有量の多い流
動床ボイラーより排出される灰である。この流動床ボイ
ラー灰は水溶性カルシウム分の多いものが好ましく、水
溶性カルシウム分を生石灰分として10〜50重量%含
むものが好適である。
【0015】このような流動床ボイラー灰は、生石灰を
含む他、無水石膏、アルミナ分を含むことから、水を添
加することにより、水和反応を起こし、エトリンガイ
ト;3CaO・Al23 ・3CaSO4 ・nH2 Oを
生成して固化する。即ち、水を添加することにより硬化
のためのバインダーを添加することなく、容易に硬化体
を形成することができる。
【0016】流動床ボイラー灰中の、生石灰、アルミ
ナ、無水石膏のモル比がエトリンガイトの組成比と一致
していない場合は、適当な物質を添加することにより、
エトリンガイトの生成量をコントロールすることがで
き、同時に水溶性カルシウム分をコントロールすること
ができる。
【0017】本発明において、流動床ボイラー灰に水を
添加することにより硬化させて微生物担持用担体を製造
する場合、以下の操作を行なうことにより、製品の特性
を所望の値に容易にコントロールすることができる。
【0018】 硬化に先立ち流動床ボイラー灰を微粉
砕する。流動床ボイラー灰の微粉砕を行なわない場合
は、流動床ボイラー灰中の未燃カーボンを主成分とする
海綿状多孔体が形成する、数十μm以下の気孔を有効に
利用することができる。しかしながら、微粉砕により流
動床ボイラー灰の粒径を細かくすることにより、各物質
の反応性を高め、得られる硬化体の強度を増加させるこ
とができる。また、硬化時間を短縮することもできる。
この場合、流動床ボイラー灰は比表面積4000〜10
000cm2 /g程度に微粉砕するのが好ましい。
【0019】 硬化に先立ち流動床ボイラー灰の生石
灰を消化させる。消化反応は発熱反応であることから、
原料として未消化品を用いた場合には硬化体形成時に発
熱があり、硬化体の温度を上昇させ、水和反応を促進す
ることができる。しかしながら、流動床ボイラー灰中の
生石灰を予め消化して消石灰とすることにより、石灰分
の反応性を高めることができる。また、生石灰を消石灰
とすることにより微粉化し、分散性を向上させることが
でき、均一な硬化体を形成することができる。消化反応
は、流動床ボイラー灰に、少量の水を添加することによ
り容易に行なうことができる。
【0020】 硬化体形成後に蒸気養生を行なう。硬
化体の蒸気養生を行なうことにより、水和反応を促進
し、硬化体の強度を増加させることができる。この場
合、蒸気養生条件は室温〜80℃、大気圧〜2atmで
1日〜1週間程度が好ましい。
【0021】ところで、微生物の生息に適した微生物担
持用担体とは、用いる微生物の種類によっても差異はあ
るが、気孔径1〜500μmの気孔が多く存在する多孔
体である。これに対し、流動床ボイラー灰は未燃カーボ
ンを主成分とする海綿状多孔体が多く存在し、その硬化
体には、流動床ボイラー灰の微粉砕を行なわない場合に
は、数十μm以下の気孔が存在するものとなるため、微
生物の生息に適している。しかしながら、更に気孔径の
分布の幅を大きくする必要がある場合には、原料に、ア
ルミニウム粉末等の発泡剤を添加することにより、目的
とする気孔を形成させることができる。また、気孔径数
十μm以上の気孔を多く含む珪酸カルシウム系多孔質硬
化体を添加することによっても、気孔径の大きな気孔を
形成することができる。この際、用いる珪酸カルシウム
系多孔質硬化体は、製品の低価格化を考慮して、産業廃
棄物を用いることが望ましく、発泡軽量コンクリート廃
材、珪酸カルシウム板廃材、中空フライアッシュ等の中
から、形成する気孔径にあったものを1種又は2種以上
選択して添加するのが好ましい。
【0022】このようにして得られる微生物担持用担体
は、気孔径500μm以下の気孔が10〜60%の空隙
率で形成されたものであることが望ましい。この空隙率
が10%未満の場合には、単位体積当たりの微生物生息
可能領域が減少する。また、60%より大きい場合に
は、当該担体自体の強度が低下して使用に耐えなくな
る。従って、発泡軽量コンクリート等の珪酸カルシウム
系多孔質硬化体の産業廃棄物は、上記空隙率が得られる
ように添加すれば良く、その添加量に特に制限はない
が、通常の場合、原料全量に対して10〜50重量%程
度添加するのが好ましい。
【0023】また、得られる硬化体の強度が弱く、取り
扱い中における破壊等の問題がある場合には、上述の如
く硬化体形成後に蒸気養生をすることにより強度を向上
させることができるが、更に、添加剤としてセメント又
はスラグの少なくとも1種を配合することにより、得ら
れる硬化体の強度をより一層向上させることができる。
この場合、セメント及び/又はスラグの添加量は、原料
全量に対して10〜50重量%とするのが好ましい。な
お、スラグを用いた場合は、スラグに含有される消石灰
分がアルカリ刺激剤となることにより、より一層優れた
強度向上効果を発揮する。
【0024】本発明においては、流動床ボイラー灰に必
要に応じて珪酸カルシウム系多孔質硬化体の産業廃棄物
や、セメント及び/又はスラグを所定割合で配合してな
る混合物に、水を加えて所望の形状に硬化させることに
より、更には、硬化前後に前記〜の処理を施すこと
により、容易に微生物担持用担体として好適な硬化体を
製造することができる。この際、水の添加量は、添加す
る珪酸カルシウム系多孔質硬化体の含有水分を考慮して
決定する必要があるが、通常の場合、流動床ボイラー灰
を含む混合物に対して20〜70重量%程度とされる。
【0025】このような本発明の方法で製造される微生
物担持用担体は、従来の微生物担持用担体と同様に、適
当な接触方式にて汚水又は臭気と接触させることによ
り、良好な処理効率にて処理することができる。
【0026】
【作用】流動床ボイラー灰は単に水を加えるのみで、容
易に、所望形状の多孔質で、微生物の生息に適した気孔
を有する硬化体とすることができる。しかも、流動床ボ
イラー灰中に高濃度で含有される水溶性カルシウムは、
被処理水中のリン酸や臭気中の硫黄系物質の酸化により
生じた硫酸と反応し、不溶性の石膏及びリン酸カルシウ
ムとしてこれらを固定化する。また、アンモニアの酸化
により生じた硝酸により被処理水が酸性化することを防
ぐ効果もある。
【0027】請求項2の方法によれば、水溶性カルシウ
ムを高含有率で含む流動床ボイラー灰により、より一層
処理効率の高い微生物担持用担体が提供される。
【0028】請求項3,5の方法によれば、得られる硬
化体の強度をより一層向上させることができる。
【0029】請求項4の方法によれば、均一で安定性に
優れた微生物担持用担体が提供される。
【0030】なお、本発明で製造される微生物担持用担
体は、構成材料を、全てシリカ及びカルシアを主成分と
することができることから、使用済みのものは、珪灰石
肥料として用いることが可能である。しかも、リン酸を
固定化することにより、リン酸分を含む良質のリン酸肥
料として有効に利用することができる。
【0031】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。 実施例1〜10 原料の流動床ボイラー灰として表1に示す組成及び比表
面積を持つものを用い、微生物担持用担体を製造した。
【0032】
【表1】
【0033】なお、実施例6〜10においては、原料の
流動床ボイラー灰を粉砕し、比表面積5000cm2
gとした。また、実施例4,5,9,10では、流動床
ボイラー灰中の生石灰分を消化して消石灰とした。更
に、実施例1,3,4,6〜10では、添加物として、
それぞれ表2に示すものを原料段階において、表2に示
す配合(原料の総量に対する重量割合)で添加した。
【0034】以上のように配合したものに、それぞれ表
2に示す量の水を添加して硬化体とした。得られた硬化
体を、実施例2,3,5,7,8,10においては、常
圧蒸気養生を1日間行なった。更に、各硬化体を粒径5
0〜80mmに粉砕・整粒して所望の微生物担持体とし
た。
【0035】各微生物担持用担体の物理的・化学的特性
を表2に示す。また、実施例5,6,8の微生物担持用
担体を用いて、アンモニア含有排水及び硫化水素含有排
水を、1カ月間処理した場合の処理性能の実験結果(流
入排水及び流出水のpHと各成分濃度)を表3に示す。
【0036】比較例1 発泡軽量コンクリート廃材を、粒径50〜80mmに粉
砕・整粒したものを用いた。その物理的、化学的特性を
表2に、また、排水処理性能を表3に示した。
【0037】
【表2】
【0038】
【表3】
【0039】表2,3より次のことが明らかである。
【0040】即ち、発泡軽量コンクリートのみを用いた
比較例1と比べて、本発明による微生物担持用担体で
は、可溶性カルシウム分が非常に多い。また、流動床ボ
イラー灰を用いた硬化体でも1〜50μmの気孔が多く
存在し、発泡軽量コンクリート廃材の添加、発泡剤とし
てのアルミニウム粉末の添加により、数十μm以上の大
きな径の気孔を形成することができる。更に、強度に関
しては、常圧蒸気養生を行なうことにより増すことがで
き、セメント又はスラグを添加することにより、一層増
加させることができる。しかも、得られた微生物担持用
担体は、アンモニア及び硫化水素含有排水の両方に対し
て、比較例と同等以上の処理性能を発揮する。
【0041】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の微生物担持
用担体の製造方法によれば、微生物の働きを利用した汚
水処理、悪臭処理装置に用いる微生物担持用担体とし
て、微生物の活着を著しく高めると共にその繁殖を旺盛
化し、処理性能を向上させることができる微生物担持用
担体が提供される。これにより、汚水処理、悪臭処理技
術の大幅な改善が図れる。しかも、本発明においては、
流動床ボイラー灰を用いて、安価にしかも所望形状、所
望気孔径及び気孔率に微生物担持用担体を製造すること
ができ、工業的に極めて有利である。
【0042】その上、本発明で製造される微生物担持用
担体は、使用後の廃棄物を珪灰石肥料として有効に利用
することができ、工業的に極めて有効である。
【0043】特に、請求項2の方法によれば、十分に高
い処理効率を有する微生物担持用担体を確実に得ること
ができる。
【0044】また、請求項3,5の微生物担持用担体に
よれば、高強度で取り扱い性に優れた微生物担持用担体
が提供される。
【0045】請求項4の微生物担持用担体によれば、均
一で特性の良好な微生物担持用担体が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 孝徳 福岡県北九州市八幡西区洞南町1番地1 三菱マテリアル株式会社 九州事業所 開発研究部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/10 B01D 53/38 B01D 53/81

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微生物の働きを利用した汚水処理又は悪
    臭処理装置に用いられる微生物担持用担体を製造する方
    法であって、流動床ボイラーから排出される流動床ボイ
    ラー灰を主成分とする原料に水を加えて硬化させること
    を特徴とする微生物担持用担体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記流動床ボイラー灰が水溶性カルシウ
    ムを生石灰分として10〜50重量%含有するボイラー
    灰であることを特徴とする請求項1に記載の微生物担持
    用担体の製造方法。
  3. 【請求項3】 流動床ボイラー灰を微粉砕した後硬化さ
    せることを特徴とする請求項1又は2に記載の微生物担
    持用担体の製造方法。
  4. 【請求項4】 流動床ボイラー灰中に含有される生石灰
    分を、消化させて消石灰とした後硬化させることを特徴
    とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の微生物
    担持用担体の製造方法。
  5. 【請求項5】 流動床ボイラー灰を主成分とする原料を
    硬化させた後、蒸気養生を行なうことを特徴とする請求
    項1ないし4のいずれか1項に記載の微生物担持用担体
    の製造方法。
JP4063584A 1992-03-19 1992-03-19 微生物担持用担体の製造方法 Expired - Fee Related JP3070231B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4063584A JP3070231B2 (ja) 1992-03-19 1992-03-19 微生物担持用担体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4063584A JP3070231B2 (ja) 1992-03-19 1992-03-19 微生物担持用担体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05261383A JPH05261383A (ja) 1993-10-12
JP3070231B2 true JP3070231B2 (ja) 2000-07-31

Family

ID=13233469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4063584A Expired - Fee Related JP3070231B2 (ja) 1992-03-19 1992-03-19 微生物担持用担体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3070231B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05261383A (ja) 1993-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Preparation of ceramsite from municipal sludge and its application in water treatment: A review
CN112441804B (zh) 一种除磷脱氮型生物滤料制备方法及在一体化农村生活污水处理设备上的应用
JP4032199B2 (ja) 硝酸性窒素脱窒基質
ZA200801824B (en) Porous media for autotrophic denitrification using sulfur
JP3070231B2 (ja) 微生物担持用担体の製造方法
CN101560008B (zh) 一种处理低浓度含磷废水的方法
JP2002241183A (ja) 多孔性セラミック粒子、およびその製造方法
JP2007054732A (ja) 汚水処理材及びその製造方法
JP3070232B2 (ja) 微生物担持用担体
CN112441805B (zh) 利用高铁酸盐制备强化除磷及cod滤料的方法
JP3070220B2 (ja) 微生物担持用担体
CN113024052B (zh) 利用氨氮增释剂同步去除河道底泥和上覆水体氨氮的方法
JP2010162494A (ja) ヘドロの消臭固化方法、及びヘドロの消臭固化方法によって製造された水質浄化固形物及び再生下層路盤材
CN110386633B (zh) 一种脱氮和/或磷的药剂及其制备和在废水吸附以及联产缓释肥料中的应用
KR100417830B1 (ko) 이탄을 이용한 수질정화용 환경유도제 제조방법 및이로부터 제조된 환경유도제
JP4129832B2 (ja) 泥土改良固化安定剤
JPH05261378A (ja) 汚水の脱リン材
JP3736397B2 (ja) 窒素成分を含む有機物の処理方法
JPH03207497A (ja) 下水汚泥の処理方法
CN111072139A (zh) 硫自养型反硝化生物砖的制备方法及由此制备的生物砖
JPH05200392A (ja) 微生物担持用担体
JP4387040B2 (ja) 土壌改良材及び/又は有機性肥料並びにその製造方法
JP2664649B2 (ja) 水処理用のペレット及びその製造方法
JP3240480B2 (ja) 汚水浄化用濾材
JP3351467B2 (ja) 脱リン材

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000425

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080526

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080526

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526

Year of fee payment: 10

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: 20100526

Year of fee payment: 10

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: 20100526

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees