JP3311216B2

JP3311216B2 - 水処理用充填材

Info

Publication number: JP3311216B2
Application number: JP26353895A
Authority: JP
Inventors: 実冨田
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2002-08-05
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH0975972A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬濾床法又は固
定床法による生物学的排水処理の充填材として好適に使
用される水処理用充填材に関する。

【０００２】

【従来の技術】好気性生物学的排水処理には、これまで
活性汚泥法が広く用いられてきたが、近年、浸漬濾床法
又は固定床法（以下、単に浸漬濾床法という）と呼ばれ
る排水処理方法が提案され、実用化されている。好気性
浸漬濾床法では、処理槽内に微生物を付着させるための
充填材を浸漬濾床として充填し、この処理槽内に排水を
導入するとともに、曝気を行う。これにより、充填材上
で微生物が増殖し、この微生物が曝気によって排水中に
溶け込んだ溶存酸素を利用して、排水中の汚濁物質の除
去を行うものである。

【０００３】好気性浸漬濾床法は、活性汚泥法に比べて
設備の維持管理が容易であり、かつ活性汚泥法より汚濁
物質除去能が高いとされている。また、浸漬濾床法は、
処理槽内に浸漬濾床を設けて排水処理を行うものである
ため、メタン発酵、脱窒などの嫌気性生物学的排水処理
にも有効である。

【０００４】浸漬濾床法は、充填材上で増殖した微生物
を利用して排水処理を行うものであり、充填材は汚濁物
質の除去に関与する微生物を高濃度に保持するためのも
のであることから、浸漬濾床法では充填材によって処理
性能が決定されるといっても過言ではない。

【０００５】そのため、従来より、浸漬濾床法では様々
な充填材が使用されており、例えば、有機系材料からな
る充填材としては、ひも状、網状（漁網状等）、不定形
粒状、筒状（ラシヒリング等）、ハニカム板状、板状
（波板等）などのものがあり、無機系材料からなる充填
材としては、砕石、玉砂利、大理石、焼成品、コーク
ス、カキ殻などがある。

【０００６】この場合、無機系材料からなる充填材は、
有機系材料からなる充填材に比べて比重が重い、槽壁を
損傷しやすい、充填材自体が摩耗しやすい、空隙率が低
いため閉塞しやすい、といった欠点を有する。一方、有
機系材料からなる充填材は、種々の形状に成型すること
ができ、形状によっては微生物保持能力が高いものがあ
る。特に、図３に示すような筒面が網状に形成された合
成樹脂製円筒状ネット５０（内径４〜１０ｃｍ、長さ数
ｍ程度）は、微生物保持能力が高く、酸素の溶解速度が
速いという点で優れた充填材である。この充填材５０
は、通常、図４に示すように、水平にかつ一段毎に向き
を変えて井桁状に積み重ねて処理槽５２内に設置するも
のである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示した
充填材５０は、下記に示す欠点を有するものであった。（イ）両端が開口した筒状であるため、外方から径方向
に加わる力に対しての強度が弱い。そのため、微生物の
付着により充填材全体の重量が大きくなった状態におい
て、点検時等に処理槽から水を抜いて浮力が無くなる
と、充填材が上に積まれた充填材の重量によってつぶ
れ、水を再度処理槽に導入しても充填材が元の形状に復
元しなくなる。その結果、充填材がつぶれた箇所で目詰
まりが生じたり、空気が通らなくなったりする上、処理
性能も低下する。（ロ）長尺であるため、一定方向に沿って規則正しく積
まなければ処理槽内にうまく充填することができず、し
たがって充填に比較的手間がかかり、充填コストが高く
なる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、微生物保持能力が高く、酸素溶解速度が速い上、強
度が高くて容易につぶれることがなく、しかも処理槽内
に簡単に充填することが可能な充填材を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、熱可塑性プラスチックからなり、中空四面
体状構造に形成されているとともに、全ての面が網状で
ある水処理用充填材であって、所定長さの円筒状ネット
の両開口縁部の半周同士を融着した構造を有し、かつ、
一方の開口縁部の半周同士を融着することにより形成さ
れる辺と、他方の開口縁部の半周同士を融着することに
より形成される辺との角度がほぼ直角をなしていること
を特徴とする水処理用充填材を提供する。

【００１０】本発明の充填材は、中空四面体状構造に形
成されているので、両端が開口した従来品に比べ、あら
ゆる方向からの外力に対して強度が高い。したがって、
本発明の充填材は、処理槽内に積み重ねて配置した後、
充填材の重量が微生物の付着により重くなった状態にお
いて、点検時等に処理槽から水を抜いた場合でも、上に
積まれた充填材の重量によってつぶれることがない。

【００１１】また、本発明の充填材は、前記構造に形成
されている上、全ての面が網状であるため、微生物保持
能力及び酸素溶解速度が非常に高い。したがって、極め
て優れた汚濁物質除去能力が得られる。

【００１２】しかも、本発明の充填材は、後述するよう
に比較的小型に形成されるため、その多数を処理槽内に
ランダムに投入して設置すればよいので、充填が非常に
簡単であり、充填コストを低く抑えることができる。

【００１３】さらに、本発明の充填材では、大きさ及び
形状（中空四面体の辺の長さなど）や、網状面の各孔の
孔面積及び単位面積当たりの開口率を適宜選択すること
により、排水の処理目的に応じて最も適した充填材を得
ることができる。

【００１４】本発明の水処理用充填材は、浸漬濾床法に
よる生物学的排水処理用の充填材として好適に使用され
るもので、好気性処理及び嫌気性処理のいずれにも有効
に使用することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の充填材を形成する熱可塑
性プラスチックの種類に特に限定はなく、例えばポリオ
レフィン系プラスチック、塩化ビニル樹脂等の任意のも
のを用いることができるが、特にポリオレフィン系プラ
スチック、中でも高密度ポリエチレンを用いることが充
填材の強度面、製造コスト面等で有利である。

【００１６】本発明の充填材は、中空四面体状構造に形
成し、かつ全ての面を網状にする。この場合、中空四面
体は、一辺の長さが５〜５０ｃｍ、好ましくは１０〜３
０ｃｍの四面体、特に正四面体であることが適当であ
る。一辺の長さが５ｃｍよりも短いと充填材の目詰まり
が生じ易くなり、５０ｃｍより長いと酸素溶解速度が遅
くなったり、ランダム充填が難しくなったりすることが
ある。なお、本発明における中空四面体状構造とは、各
面が平面状のもののみを意味するものではなく、各面が
曲面状になっていてもよい。

【００１７】本発明において、網状面の各孔の孔面積は
１〜１００ｃｍ²、特に１〜２５ｃｍ²であることが望ま
しく、網状面の単位面積当たりの開口率は６０〜９９
％、特に６５〜９０％であることが望ましい。各孔の孔
面積が１ｃｍ²より小さいと充填材の目詰まりが生じ易
くなり、１００ｃｍ²より大きいと酸素溶解速度が遅く
なることがある。単位面積当たりの開口率が６０％より
小さいと充填材の目詰まりが生じ易くなり、９９％より
大きいと酸素溶解速度が遅くなることがあり、強度も低
下する。

【００１８】なお、本発明において、孔の形状や網状面
の厚さに限定はない。例えば、孔の形状は正方形、長方
形、菱形等の任意の形状とすることができ、網状面の厚
さは３〜１０ｍｍ程度の任意の厚さとすることができ
る。

【００１９】本発明において、充填材の大きさ及び形状
（中空四面体の辺の長さなど）、並びに、網状面の各孔
の孔面積及び単位面積当たりの開口率は、目的とする処
理性能に応じて適宜決定することができる。例えば、酸
素の消費が激しい排水を処理する場合には、本発明では
中空四面体の辺の長さを短くし、かつ各孔の孔面積を小
さくすることによって、酸素溶解速度を速くすることが
できる。また、排水中の懸濁物質濃度や微生物の生成率
が高い排水の処理では、本発明では中空四面体の辺の長
さを長くし、かつ孔面積を大きくすることによって、目
詰まりを防ぎ、高い処理性能を安定して得ることができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

【００２１】図１は本発明に係る水処理用充填材の一実
施例を示す斜視図である。本例の充填材２は、高密度ポ
リエチレンからなり、一辺の長さが１０ｃｍのほぼ中空
正四面体構造に形成され、全ての面が網状のものであ
り、２つの融着部７を有している。また、網状面４の各
孔６の孔面積は１ｃｍ²、網状面４の単位面積当たりの
開口率は７５％、網状面４の厚さは４ｍｍである。な
お、図１において２点鎖線Ａは、本例の充填材２がほぼ
四面体構造をなしていることを表現するために引いた仮
想線であり、実際には存在しない線である。

【００２２】本例の充填材は、下記の手順で作製したも
のである。（１）図３に示したような高密度ポリエチレン製の長尺
円筒状ネットの軸方向一端から他端にかけて該円筒状ネ
ットの周壁部を所定間隔毎に両側から押しつぶすように
してその半周同士を当接させ、これら周壁部の半周同士
を例えば５〜１０ｍｍ程度の幅で融着する。この場合、
融着によって形成される各辺部が隣の辺部とほぼ直角の
角度をなすようにする。すなわち、例えば図２を参照し
て説明すると、円筒状ネット８の周壁部１０を、互いに
直行するＡ方向又はＢ方向に沿って所定間隔毎に交互に
両側から押しつぶすようにして周壁部１０の半周同士を
融着する。（２）円筒状ネットの径方向に沿って各融着部の中間部
を切断する。

【００２３】また、本例の充填材は、下記の手順で作製
することもできる。（１）図３に示したような高密度ポリエチレン製の長尺
円筒状ネットを所定の長さに切断する。（２）所定の長さに切断した円筒状ネットの一方の開口
縁部を両側から押しつぶすようにしてその半周同士を当
接させ、これら開口縁部の半周同士を例えば２〜５ｍｍ
程度の幅で融着する。また、他方の開口縁部の半周同士
も同様に融着する。この場合、一方の開口縁部の半周同
士を融着することにより形成される辺と、他方の開口縁
部の半周同士を融着することにより形成される辺との角
度がほぼ直角をなすようにする。

【００２４】なお、上述のような方法で作製される充填
材は、各面が曲面状をなしたほぼ四面体構造に形成され
る。

【００２５】実施例の充填材を処理槽内に浸漬濾床とし
て充填し、好気性浸漬濾床法により排水処理を行ったと
ころ、排水中の汚濁物質が非常に良好に除去されるもの
であった。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の水処理用充填材
は、浸漬濾床法による生物学的排水処理の充填材として
好適に使用されるもので、下記の効果を奏する。あら
ゆる方向からの外力に対して強度が高いため、処理槽内
に積み重ねて配置した後、充填材の重量が微生物の付着
により重くなった状態において点検時等に処理槽から水
を抜いた場合でも、上に積まれた充填材の重量によって
つぶれることがない。したがって、充填材がつぶれて目
詰まりが生じたり、空気が通りにくくなったりすること
がない上、商品価値も高い。また、処理槽内の水を抜い
てもつぶれることがないので、設備の点検、維持管理が
容易になる。微生物保持能力及び酸素溶解速度が非常
に高いので、極めて優れた汚濁物質除去能力が得られ
る。処理槽内にランダムに投入して設置すればよいの
で、充填が非常に簡単であり、充填コストを低く抑える
ことができる。大きさ及び形状や、網状面の各孔の孔
面積及び単位面積当たりの開口率を適宜選択することに
より、排水の処理目的に応じて最も適した充填材を得る
ことができる。熱可塑性プラスチックからなる筒状ネ
ットの周壁部を融着等の方法によって固着することによ
り低コストで簡単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水処理用充填材の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】円筒状ネットの周壁部を押しつぶすようにして
固着する態様を示す説明図である。

【図３】従来の水処理用充填材の一例を示す平面図であ
る。

【図４】同充填材の充填態様を示す説明図である。

【符号の説明】

２充填材４網状面６孔７融着部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性プラスチックからなり、中空四
面体状構造に形成されているとともに、全ての面が網状
である水処理用充填材であって、所定長さの円筒状ネッ
トの両開口縁部の半周同士を融着した構造を有し、か
つ、一方の開口縁部の半周同士を融着することにより形
成される辺と、他方の開口縁部の半周同士を融着するこ
とにより形成される辺との角度がほぼ直角をなしている
ことを特徴とする水処理用充填材。
【請求項２】中空四面体はほぼ中空正四面体である請
求項１記載の水処理用充填材。
【請求項３】網状面の各孔の孔面積が１〜１００ｃｍ
²であり、網状面の単位面積当たりの開口率が６０〜９
９％である請求項１又は２記載の水処理用充填材。
【請求項４】一辺の長さが５〜５０ｃｍである請求項
１〜３のいずれか１項に記載の水処理用充填材。
【請求項５】網状面の厚さが３〜１０ｍｍである請求
項１〜４のいずれか１項に記載の水処理用充填材。