JP3422229B2 - 包括固定化担体の製造方法及び装置 - Google Patents
包括固定化担体の製造方法及び装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、包括固定化担体の
製造方法及び装置に係り、特に包括固定化担体の微生物
活性と担体強度を改良すると共に、担体の長時間連続製
造が可能な包括固定化担体の製造方法及び装置に関す
る。
製造方法及び装置に係り、特に包括固定化担体の微生物
活性と担体強度を改良すると共に、担体の長時間連続製
造が可能な包括固定化担体の製造方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】廃水処理に用いられる活性汚泥中に含ま
れる硝化細菌や難分解物質の分解菌等の有用菌は、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り、微生物活性が著しく低下する。
このことから、硝化細菌等の有用菌を含む活性汚泥を担
体の表面や内部に固定化して硝化細菌を高濃度化し、こ
れにより処理性能を改善することが行なわれている。
れる硝化細菌や難分解物質の分解菌等の有用菌は、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り、微生物活性が著しく低下する。
このことから、硝化細菌等の有用菌を含む活性汚泥を担
体の表面や内部に固定化して硝化細菌を高濃度化し、こ
れにより処理性能を改善することが行なわれている。
【０００３】活性汚泥の固定化を大別すると付着型と包
括型があり、付着型は活性汚泥を担体表面に自然付着さ
せる方法である。一方、包括型は活性汚泥を担体の内部
に保持する方法であり、この２種類の固定化を比較する
と、包括型は付着型よりも硝化細菌等の有用菌の微生物
活性の立ち上がりが速く、安定性にも優れている。この
包括型の担体である包括固定化担体は、活性汚泥を合成
高分子化合物等の固定化剤と混合して原料液を調製し、
該原料液を重合開始剤で重合してゲル化することにより
製造される。
括型があり、付着型は活性汚泥を担体表面に自然付着さ
せる方法である。一方、包括型は活性汚泥を担体の内部
に保持する方法であり、この２種類の固定化を比較する
と、包括型は付着型よりも硝化細菌等の有用菌の微生物
活性の立ち上がりが速く、安定性にも優れている。この
包括型の担体である包括固定化担体は、活性汚泥を合成
高分子化合物等の固定化剤と混合して原料液を調製し、
該原料液を重合開始剤で重合してゲル化することにより
製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性汚
泥を包括固定化する際に同じ固定化剤や重合開始剤を使
用しても、製造ロットによっては包括固定化された担体
の微生物活性や担体強度が低くなる場合があるという問
題がある。更に、原料液と重合開始剤を混合する混合機
内で重合が開始されてしまい担体の成型が不可能になっ
たり、更には混合機での混合操作そのものができないこ
とがあり、包括固定化担体の製造装置を連続運転するこ
とができないという問題がある。
泥を包括固定化する際に同じ固定化剤や重合開始剤を使
用しても、製造ロットによっては包括固定化された担体
の微生物活性や担体強度が低くなる場合があるという問
題がある。更に、原料液と重合開始剤を混合する混合機
内で重合が開始されてしまい担体の成型が不可能になっ
たり、更には混合機での混合操作そのものができないこ
とがあり、包括固定化担体の製造装置を連続運転するこ
とができないという問題がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みて成され
たもので、微生物活性と担体強度を高め、且つ安定した
品質の包括固定化担体を得ることができ、更には担体の
連続運転を可能にすることができる包括固定化担体の製
造方法及び装置を提供することを目的とする。
たもので、微生物活性と担体強度を高め、且つ安定した
品質の包括固定化担体を得ることができ、更には担体の
連続運転を可能にすることができる包括固定化担体の製
造方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を解決
するために、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調
製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の活性汚泥濃度を調
整することにより制御することを特徴とする。
するために、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調
製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の活性汚泥濃度を調
整することにより制御することを特徴とする。
【０００７】また、本発明は前記目的を解決するため
に、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調製し、該
原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際に、前記重
合開始剤を前記原料液に添加してから重合が開始される
までの重合開始時間を、前記原料液に前記重合開始剤を
添加した後の最終混合液の温度を調整することにより制
御することを特徴とする。 また、本発明は前記目的を解
決するために、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を
調製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の溶存酸素濃度を調
整することにより制御することを特徴とする。
に、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調製し、該
原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際に、前記重
合開始剤を前記原料液に添加してから重合が開始される
までの重合開始時間を、前記原料液に前記重合開始剤を
添加した後の最終混合液の温度を調整することにより制
御することを特徴とする。 また、本発明は前記目的を解
決するために、活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を
調製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の溶存酸素濃度を調
整することにより制御することを特徴とする。
【０００８】更に、本発明は前記目的を解決するため
に、活性汚泥を固定化剤と原料液調製機で混合して原料
液を調製し、該原料液と重合開始剤とを混合機で混合し
て最終混合液を調製し、該最終混合液を成型機に供給し
て重合ゲル化する包括固定化担体の製造装置に於いて、
前記最終混合液の活性汚泥濃度を調整する活性汚泥濃度
調整手段と、前記最終混合液の溶存酸素濃度を調整する
溶存酸素濃度調整手段と、のうちの少なくとも１つの調
整手段を備えていることを特徴とする。
に、活性汚泥を固定化剤と原料液調製機で混合して原料
液を調製し、該原料液と重合開始剤とを混合機で混合し
て最終混合液を調製し、該最終混合液を成型機に供給し
て重合ゲル化する包括固定化担体の製造装置に於いて、
前記最終混合液の活性汚泥濃度を調整する活性汚泥濃度
調整手段と、前記最終混合液の溶存酸素濃度を調整する
溶存酸素濃度調整手段と、のうちの少なくとも１つの調
整手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、重合開始剤を原料液に添
加してから重合が開始されるまでの重合開始時間を所定
範囲に設定するようにしたので、包括固定化された後の
担体の微生物活性と担体強度を高め、且つ品質を安定化
することができる。また、重合開始時間を設定すること
により製造装置の混合機での混合時における重合ゲル化
を防止することができるので、混合機が閉塞することが
ない。
加してから重合が開始されるまでの重合開始時間を所定
範囲に設定するようにしたので、包括固定化された後の
担体の微生物活性と担体強度を高め、且つ品質を安定化
することができる。また、重合開始時間を設定すること
により製造装置の混合機での混合時における重合ゲル化
を防止することができるので、混合機が閉塞することが
ない。
【００１０】
【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方法及び装置の好ましい実施の
形態について詳説する。活性汚泥と固定化剤とを混合し
た原料液を調製し、該原料液に重合開始剤を添加混合し
た最終混合液を重合ゲル化して包括固定化担体を製造す
る操作において、固定化剤や重合開始剤の毒性が包括固
定化された後の担体の微生物活性に影響を及ぼす。ま
た、重合反応が緩慢になると微生物活性が低下するだけ
でなく担体強度も低下する。従って、固定化剤や重合開
始剤の毒性を小さくするためには、重合反応を速やかに
且つ確実に進行させる必要がある。
る包括固定化担体の製造方法及び装置の好ましい実施の
形態について詳説する。活性汚泥と固定化剤とを混合し
た原料液を調製し、該原料液に重合開始剤を添加混合し
た最終混合液を重合ゲル化して包括固定化担体を製造す
る操作において、固定化剤や重合開始剤の毒性が包括固
定化された後の担体の微生物活性に影響を及ぼす。ま
た、重合反応が緩慢になると微生物活性が低下するだけ
でなく担体強度も低下する。従って、固定化剤や重合開
始剤の毒性を小さくするためには、重合反応を速やかに
且つ確実に進行させる必要がある。
【００１１】本発明の発明者等は、重合反応を速やかに
且つ確実に行なう上で、特に、重合開始剤を原料液に添
加してから重合が開始されるまでの重合開始時間（以
下、ポットライフと称す）が重要であることを見い出し
た。即ち、ポットライフが長すぎると固定化剤や重合開
始剤の毒性の影響がそれだけ大きくなり、微生物活性が
低下すると共に、担体強度も低下する。逆に、ポットラ
イフが短すぎると、例えば、原料液と重合開始剤を混合
する混合機内で重合が開始してしまい担体の成型等が不
可能になるために担体製造装置の連続運転ができない。
且つ確実に行なう上で、特に、重合開始剤を原料液に添
加してから重合が開始されるまでの重合開始時間（以
下、ポットライフと称す）が重要であることを見い出し
た。即ち、ポットライフが長すぎると固定化剤や重合開
始剤の毒性の影響がそれだけ大きくなり、微生物活性が
低下すると共に、担体強度も低下する。逆に、ポットラ
イフが短すぎると、例えば、原料液と重合開始剤を混合
する混合機内で重合が開始してしまい担体の成型等が不
可能になるために担体製造装置の連続運転ができない。
【００１２】本発明は、上記知見に基づいて成されたも
のであり、担体の微生物活性や担体強度を高め、且つ担
体製造装置の連続運転が可能なように活性汚泥の包括固
定化操作におけるポットライフの所定範囲を設定するよ
うに構成したものである。より具体的にはポットライフ
を３〜４０秒、好ましくは５〜２０秒、更に好ましくは
１３秒〜２０秒に設定する。
のであり、担体の微生物活性や担体強度を高め、且つ担
体製造装置の連続運転が可能なように活性汚泥の包括固
定化操作におけるポットライフの所定範囲を設定するよ
うに構成したものである。より具体的にはポットライフ
を３〜４０秒、好ましくは５〜２０秒、更に好ましくは
１３秒〜２０秒に設定する。
【００１３】また、本発明は、ポットライフに影響を与
える影響因子を見い出すことによりポットライフを前記
所定範囲に設定するように構成したものである。次に、
本発明を上記の如く構成した理論的な根拠について説明
する。図１は、ポットライフと包括固定化された担体の
微生物活性及び担体強度との関係を示した図である。こ
こで、微生物活性は、包括固定化前の活性汚泥の硝化速
度に対する包括固定化担体の硝化速度の比（％）である
活性残存率で示した。また、担体強度は担体が破壊され
るまでの圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）で示した。
える影響因子を見い出すことによりポットライフを前記
所定範囲に設定するように構成したものである。次に、
本発明を上記の如く構成した理論的な根拠について説明
する。図１は、ポットライフと包括固定化された担体の
微生物活性及び担体強度との関係を示した図である。こ
こで、微生物活性は、包括固定化前の活性汚泥の硝化速
度に対する包括固定化担体の硝化速度の比（％）である
活性残存率で示した。また、担体強度は担体が破壊され
るまでの圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）で示した。
【００１４】図１から分かるように、活性残存率は、ポ
ットライフが２０秒までは１５％程度で推移し、２０秒
を越えると低下しはじめてポットライフが４０秒で約１
２％（低減率２０％）、ポットライフが５５秒で約６％
（低減率６０％）まで低下する。一方、圧縮強度は、ポ
ットライフが４０秒までは約３．７ｋｇ／ｃｍ2 で推移
し、４０秒を越えると低下しはじめてポットライフが５
５秒で約１．８ｋｇ／ｃｍ2 （低減率５０％）に低下す
る。従って、包括固定化担体の微生物活性と担体強度の
両方を満足するポットライフは４０秒以下、好ましくは
２０秒以下であることが好ましい。
ットライフが２０秒までは１５％程度で推移し、２０秒
を越えると低下しはじめてポットライフが４０秒で約１
２％（低減率２０％）、ポットライフが５５秒で約６％
（低減率６０％）まで低下する。一方、圧縮強度は、ポ
ットライフが４０秒までは約３．７ｋｇ／ｃｍ2 で推移
し、４０秒を越えると低下しはじめてポットライフが５
５秒で約１．８ｋｇ／ｃｍ2 （低減率５０％）に低下す
る。従って、包括固定化担体の微生物活性と担体強度の
両方を満足するポットライフは４０秒以下、好ましくは
２０秒以下であることが好ましい。
【００１５】図２は、ポットライフと包括固定化担体の
製造装置を構成する混合機の連続運転可能時間との関係
を示したものである。連続運転可能時間とは混合機内で
最終混合液が重合して閉塞し易くなるまでの時間であ
る。図２から分かるように、ポットライフが１３秒以上
では、混合機は２０時間以上の連続運転が可能である。
しかし、ポットライフが１３秒を下回ると、混合機の連
続運転可能時間は急激に低下し、ポットライフが５秒の
時で約８時間、ポットライフが３秒の時で略２時間まで
低下する。そして、ポットライフが３秒未満では、混合
機内での最終混合液の混合ができず、担体の成型が不可
能であった。
製造装置を構成する混合機の連続運転可能時間との関係
を示したものである。連続運転可能時間とは混合機内で
最終混合液が重合して閉塞し易くなるまでの時間であ
る。図２から分かるように、ポットライフが１３秒以上
では、混合機は２０時間以上の連続運転が可能である。
しかし、ポットライフが１３秒を下回ると、混合機の連
続運転可能時間は急激に低下し、ポットライフが５秒の
時で約８時間、ポットライフが３秒の時で略２時間まで
低下する。そして、ポットライフが３秒未満では、混合
機内での最終混合液の混合ができず、担体の成型が不可
能であった。
【００１６】この結果から、製造装置の連続製造運転の
点からは、ポットライフを３秒以上、好ましくは５秒以
上、更に好ましくは１３秒以上にすることが良い。従っ
て、上記図１及び図２の結果から、担体の微生物活性や
担体強度を高め、且つ担体製造装置の連続運転が可能な
ポットライフの所定範囲は、３〜４０秒、好ましくは５
〜２０秒、更に好ましくは１３秒〜２０秒の範囲であ
る。
点からは、ポットライフを３秒以上、好ましくは５秒以
上、更に好ましくは１３秒以上にすることが良い。従っ
て、上記図１及び図２の結果から、担体の微生物活性や
担体強度を高め、且つ担体製造装置の連続運転が可能な
ポットライフの所定範囲は、３〜４０秒、好ましくは５
〜２０秒、更に好ましくは１３秒〜２０秒の範囲であ
る。
【００１７】次に、ポットライフに影響のある影響因子
について説明する。図３は、最終混合液の活性汚泥濃度
とポットライフの関係を示した図であり、縦軸は対数軸
である。活性汚泥濃度は、最終混合液の容積に対する活
性汚泥の乾燥重量で示したものである。最終混合液の溶
存酸素濃度（以下、ＤＯ濃度と称す）は、０．８ｍｇ／
ｌ、水温は２０°Ｃで一定とした。
について説明する。図３は、最終混合液の活性汚泥濃度
とポットライフの関係を示した図であり、縦軸は対数軸
である。活性汚泥濃度は、最終混合液の容積に対する活
性汚泥の乾燥重量で示したものである。最終混合液の溶
存酸素濃度（以下、ＤＯ濃度と称す）は、０．８ｍｇ／
ｌ、水温は２０°Ｃで一定とした。
【００１８】図３から分かるように、活性汚泥濃度が高
くなるほどポットライフが短くなり、活性汚泥濃度が４
０００ｍｇ／ｌの時のポットライフが約４０秒、活性汚
泥濃度が３００００ｍｇ／ｌの時に約３秒であった。即
ち、最終混合液のＤＯ濃度及び温度を上記条件で行なっ
た場合には、汚泥濃度が４０００〜３００００ｍｇ／ｌ
の時にポットライフは約３〜４０秒に維持された。ちな
みに、活性汚泥を固定化剤に混合しないコントロールサ
ンプルの場合のポットライフは１００秒であった。
くなるほどポットライフが短くなり、活性汚泥濃度が４
０００ｍｇ／ｌの時のポットライフが約４０秒、活性汚
泥濃度が３００００ｍｇ／ｌの時に約３秒であった。即
ち、最終混合液のＤＯ濃度及び温度を上記条件で行なっ
た場合には、汚泥濃度が４０００〜３００００ｍｇ／ｌ
の時にポットライフは約３〜４０秒に維持された。ちな
みに、活性汚泥を固定化剤に混合しないコントロールサ
ンプルの場合のポットライフは１００秒であった。
【００１９】このように、ポットライフは活性汚泥濃度
に影響をうけるので、活性汚泥濃度を制御することによ
りポットライフを適切な範囲に設定することができる。
図４は、ポットライフと、最終混合液のＤＯ濃度及び温
度との関係を示したものであり、縦軸は対数軸である。
ＤＯ濃度が、０．１０ｍｇ／ｌ、０．４５ｍｇ／ｌ、
０．８０ｍｇ／ｌの３水準の最終混合液を調整し、これ
らの最終混合液の温度を５°Ｃ〜３０°Ｃの範囲で変化
させた時のポットライフを調べた。最終混合液の活性汚
泥濃度は２００００ｍｇ／ｌで一定とした。
に影響をうけるので、活性汚泥濃度を制御することによ
りポットライフを適切な範囲に設定することができる。
図４は、ポットライフと、最終混合液のＤＯ濃度及び温
度との関係を示したものであり、縦軸は対数軸である。
ＤＯ濃度が、０．１０ｍｇ／ｌ、０．４５ｍｇ／ｌ、
０．８０ｍｇ／ｌの３水準の最終混合液を調整し、これ
らの最終混合液の温度を５°Ｃ〜３０°Ｃの範囲で変化
させた時のポットライフを調べた。最終混合液の活性汚
泥濃度は２００００ｍｇ／ｌで一定とした。
【００２０】ＤＯ濃度が異なる最終混合液の調製は、先
ず、脱気装置でＤＯ濃度を２ｍｇ／ｌ以下まで脱気した
固定化剤と活性汚泥を混合し、残存溶存酸素を活性汚泥
で消費させることによりＤＯ濃度が０ｍｇ／ｌの原料液
を調製した。この原料液に、ＤＯ濃度を１〜８ｍｇ／ｌ
に調整した重合開始剤を添加混合して上記３水準のＤＯ
濃度の最終混合液を調製した。これにより、最終混合液
のＤＯ濃度を精度良く調製することができた。ＤＯ濃度
を調整する方法において、重合開始剤のＤＯ濃度を調整
せずに固定化剤のＤＯ濃度を調整する方法もあるが、こ
の場合には活性汚泥のロットによる溶存酸素の消費速度
が異なるために、精度良くＤＯ濃度の調整を行なうこと
ができなかった。
ず、脱気装置でＤＯ濃度を２ｍｇ／ｌ以下まで脱気した
固定化剤と活性汚泥を混合し、残存溶存酸素を活性汚泥
で消費させることによりＤＯ濃度が０ｍｇ／ｌの原料液
を調製した。この原料液に、ＤＯ濃度を１〜８ｍｇ／ｌ
に調整した重合開始剤を添加混合して上記３水準のＤＯ
濃度の最終混合液を調製した。これにより、最終混合液
のＤＯ濃度を精度良く調製することができた。ＤＯ濃度
を調整する方法において、重合開始剤のＤＯ濃度を調整
せずに固定化剤のＤＯ濃度を調整する方法もあるが、こ
の場合には活性汚泥のロットによる溶存酸素の消費速度
が異なるために、精度良くＤＯ濃度の調整を行なうこと
ができなかった。
【００２１】図４から分かるように、温度が高くＤＯ濃
度が小さいほどポットライフが短くなり、逆に温度が低
くＤＯ濃度が大きいほどポットライフが長くなる。この
ように、ポットライフはＤＯ濃度と温度にも影響をうけ
るので、最終混合液のＤＯ濃度と温度を制御することに
より、ポットライフを３〜４０秒に設定することができ
る。即ち、最終混合液の活性汚泥濃度を上記条件で行な
った場合には、最終混合液のＤＯ濃度を０．４５〜０．
８０ｍｇ／ｌの範囲で、且つ温度が１０〜３０°Ｃの範
囲に制御すれば、ポットライフを３〜４０秒の範囲内に
確実に設定することができる。ＤＯ濃度が０．１０ｍｇ
／ｌの場合、ポットライフを３〜４０秒の範囲内に設定
するためには、最終混合液の温度を５〜１０°Ｃの範囲
に制御することが必要である。５°Ｃ以下についてのポ
ットライフについて測定していないが、余り低温になる
と最終混合液の粘度が大きくなって混合機での混合操作
に影響してくるので、５°Ｃ程度が最下限であると推察
される。
度が小さいほどポットライフが短くなり、逆に温度が低
くＤＯ濃度が大きいほどポットライフが長くなる。この
ように、ポットライフはＤＯ濃度と温度にも影響をうけ
るので、最終混合液のＤＯ濃度と温度を制御することに
より、ポットライフを３〜４０秒に設定することができ
る。即ち、最終混合液の活性汚泥濃度を上記条件で行な
った場合には、最終混合液のＤＯ濃度を０．４５〜０．
８０ｍｇ／ｌの範囲で、且つ温度が１０〜３０°Ｃの範
囲に制御すれば、ポットライフを３〜４０秒の範囲内に
確実に設定することができる。ＤＯ濃度が０．１０ｍｇ
／ｌの場合、ポットライフを３〜４０秒の範囲内に設定
するためには、最終混合液の温度を５〜１０°Ｃの範囲
に制御することが必要である。５°Ｃ以下についてのポ
ットライフについて測定していないが、余り低温になる
と最終混合液の粘度が大きくなって混合機での混合操作
に影響してくるので、５°Ｃ程度が最下限であると推察
される。
【００２２】次に、上記知見に基づいて構成した本発明
の包括固定化担体の製造装置について説明する。図５
は、本発明の包括固定化担体の製造装置１０の構成図で
ある。活性汚泥タンク１２に貯留された活性汚泥１４
と、固定化剤タンク１６に貯留された固定化剤１８は、
それぞれの定量ポンプ２０、２２により一定流量で温度
調節付きラインミキサー２４に送られる。このラインミ
キサー２４で活性汚泥１４と固定化剤１８とが混合され
て原料液が調製される。このラインミキサー２４での活
性汚泥と固定化剤との混合比率は、最終混合液のポット
ライフが３〜４０秒の範囲に設定されるための活性汚泥
濃度に調整される。
の包括固定化担体の製造装置について説明する。図５
は、本発明の包括固定化担体の製造装置１０の構成図で
ある。活性汚泥タンク１２に貯留された活性汚泥１４
と、固定化剤タンク１６に貯留された固定化剤１８は、
それぞれの定量ポンプ２０、２２により一定流量で温度
調節付きラインミキサー２４に送られる。このラインミ
キサー２４で活性汚泥１４と固定化剤１８とが混合され
て原料液が調製される。このラインミキサー２４での活
性汚泥と固定化剤との混合比率は、最終混合液のポット
ライフが３〜４０秒の範囲に設定されるための活性汚泥
濃度に調整される。
【００２３】続いて、原料液は、混合機２６に送られる
一方、重合開始剤タンク２８に貯留された重合開始剤３
０が定量ポンプ３２により混合機２６に一定流量で送ら
れる。この混合機２６内で原料液と重合開始剤３０とが
混合され最終混合液が調製される。混合機２６の出口に
は、温度センサー６０が設けられると共に、温度センサ
ー６０で測定された最終混合液の温度が信号ケーブル６
２を介してラインミキサー２４の温度制御部に出力され
る。これにより、最終混合液の温度は、最終混合液のポ
ットライフが３〜４０秒の範囲で設定されるための温
度、例えば１０〜３０°Ｃの範囲に制御される。
一方、重合開始剤タンク２８に貯留された重合開始剤３
０が定量ポンプ３２により混合機２６に一定流量で送ら
れる。この混合機２６内で原料液と重合開始剤３０とが
混合され最終混合液が調製される。混合機２６の出口に
は、温度センサー６０が設けられると共に、温度センサ
ー６０で測定された最終混合液の温度が信号ケーブル６
２を介してラインミキサー２４の温度制御部に出力され
る。これにより、最終混合液の温度は、最終混合液のポ
ットライフが３〜４０秒の範囲で設定されるための温
度、例えば１０〜３０°Ｃの範囲に制御される。
【００２４】また、固定化剤タンク１６には循環路４０
を介して脱気装置４２が設けられる。固定化剤タンク１
６内にはＤＯ濃度計４６が設けられ、測定値は信号ケー
ブル４８を介して脱気装置４２の制御部に出力される。
そして、固定化剤タンク１６内の固定化剤１８が、例え
ばＤＯ濃度で２ｍｇ／ｌ以下になると調整される。更
に、重合開始剤タンク２８には循環路５０を介してＤＯ
濃度調節器５２が設けられる。重合開始剤タンク２８内
には、ＤＯ濃度計５６が設けられ、測定値は信号ケーブ
ル５８を介してＤＯ濃度調節器５２の制御部に出力され
る。そして、重合開始剤タンク２８内の重合開始剤３０
が、最終混合液のポットライフを３〜４０秒に設定する
ために必要なＤＯ濃度になるように調整される。これに
より、混合機２６内の最終混合液のＤＯ濃度が、最終混
合液のポットライフを３〜４０秒に設定するために必要
なＤＯ濃度に制御される。
を介して脱気装置４２が設けられる。固定化剤タンク１
６内にはＤＯ濃度計４６が設けられ、測定値は信号ケー
ブル４８を介して脱気装置４２の制御部に出力される。
そして、固定化剤タンク１６内の固定化剤１８が、例え
ばＤＯ濃度で２ｍｇ／ｌ以下になると調整される。更
に、重合開始剤タンク２８には循環路５０を介してＤＯ
濃度調節器５２が設けられる。重合開始剤タンク２８内
には、ＤＯ濃度計５６が設けられ、測定値は信号ケーブ
ル５８を介してＤＯ濃度調節器５２の制御部に出力され
る。そして、重合開始剤タンク２８内の重合開始剤３０
が、最終混合液のポットライフを３〜４０秒に設定する
ために必要なＤＯ濃度になるように調整される。これに
より、混合機２６内の最終混合液のＤＯ濃度が、最終混
合液のポットライフを３〜４０秒に設定するために必要
なＤＯ濃度に制御される。
【００２５】最終混合液は、成型機３４に供給され、こ
こで重合反応を開始させてゲル化し、シート状の包括固
定化担体に成型される。シート状の包括固定化担体は次
の切断機３６で切断されて例えば３ｍｍ角程度のペレッ
ト３８になる。上記の如く構成された包括固定化担体の
製造装置１０によれば、ポットライフに影響を与える影
響因子である最終混合液の活性汚泥濃度、ＤＯ濃度及び
温度を的確に制御することができるので、ポットライフ
を３〜４０秒に精度良く設定することができる。
こで重合反応を開始させてゲル化し、シート状の包括固
定化担体に成型される。シート状の包括固定化担体は次
の切断機３６で切断されて例えば３ｍｍ角程度のペレッ
ト３８になる。上記の如く構成された包括固定化担体の
製造装置１０によれば、ポットライフに影響を与える影
響因子である最終混合液の活性汚泥濃度、ＤＯ濃度及び
温度を的確に制御することができるので、ポットライフ
を３〜４０秒に精度良く設定することができる。
【００２６】従って、包括固定化担体の微生物活性と担
体強度を高め、且つ安定した品質の包括固定化担体を得
ることができる。更には、ポットライフを３〜４０秒に
設定するようにしたので、混合機２６内で重合が開始さ
れないので、包括固定化担体の製造装置を長時間に渡っ
て連続運転することができる。
体強度を高め、且つ安定した品質の包括固定化担体を得
ることができる。更には、ポットライフを３〜４０秒に
設定するようにしたので、混合機２６内で重合が開始さ
れないので、包括固定化担体の製造装置を長時間に渡っ
て連続運転することができる。
【００２７】尚、本発明は、活性汚泥を包括固定化する
場合に限られず、活性汚泥に含まれる硝化細菌等の微生
物そのものを包括固定化する場合にも適用される。ま
た、本発明で使用する固定化剤としては、ポリエチレン
グリコールプレポリマー、アクリルアミド等の重合反応
によりゲル化する物質であれば特に限定されない。ま
た、重合開始剤は過硫酸カリウム等の重合に適した薬剤
を使用することができる。
場合に限られず、活性汚泥に含まれる硝化細菌等の微生
物そのものを包括固定化する場合にも適用される。ま
た、本発明で使用する固定化剤としては、ポリエチレン
グリコールプレポリマー、アクリルアミド等の重合反応
によりゲル化する物質であれば特に限定されない。ま
た、重合開始剤は過硫酸カリウム等の重合に適した薬剤
を使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の包括固定
化担体の製造方法及び装置によれば、重合開始時間を、
最終混合液の活性汚泥濃度、温度、或いは溶存酸素濃度
により調整するようにしたので、重合反応を速やかに且
つ確実に進行させることができる。これにより、微生物
活性と担体強度を高め、且つ安定した品質の包括固定化
担体を得ることができる。
化担体の製造方法及び装置によれば、重合開始時間を、
最終混合液の活性汚泥濃度、温度、或いは溶存酸素濃度
により調整するようにしたので、重合反応を速やかに且
つ確実に進行させることができる。これにより、微生物
活性と担体強度を高め、且つ安定した品質の包括固定化
担体を得ることができる。
【００２９】更には、包括固定化担体の連続製造運転を
長時間に渡って行なうことができる。
長時間に渡って行なうことができる。
【図１】図１は、ポットライフと活性残存率及び圧縮強
度との関係を説明する説明図
度との関係を説明する説明図
【図２】図２は、ポットライフと混合機の連続運転可能
時間との関係を説明する説明図
時間との関係を説明する説明図
【図３】図３は、ポットライフと活性汚泥濃度との関係
を説明する説明図
を説明する説明図
【図４】図４は、ポットライフとＤＯ濃度及び温度との
関係を説明する説明図
関係を説明する説明図
【図５】図５は、本発明の包括固定化担体の製造装置の
構成を説明する構成図
構成を説明する構成図
１０…製造装置
１２…活性汚泥タンク
１４…活性汚泥
１６…固定化剤タンク
１８…固定化剤
２４…ラインミキサー
２６…混合機
２８…重合開始剤タンク
３０…重合開始剤
３４…成型機
３６…切断機
３８…ペレット
４２…脱気装置
４６、５６…ＤＯ濃度計
５２…ＤＯ濃度調節機
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−168349（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−225298（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−75000（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/02 - 3/10
C12N 11/00 - 13/00
Claims (4)
- 【請求項１】活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調
製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の活性汚泥濃度を調
整することにより制御することを特徴とする包括固定化
担体の製造方法。 - 【請求項２】活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調
製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の温度を調整するこ
とにより制御することを特徴とする包括固定化担体の製
造方法。 - 【請求項３】活性汚泥を固定化剤と混合して原料液を調
製し、該原料液を重合開始剤で重合してゲル化する際
に、前記重合開始剤を前記原料液に添加してから重合が
開始されるまでの重合開始時間を、前記原料液に前記重
合開始剤を添加した後の最終混合液の溶存酸素濃度を調
整することにより制御することを特徴とする包括固定化
担体の製造方法。 - 【請求項４】活性汚泥を固定化剤と原料液調製機で混合
して原料液を調製し、該原料液と重合開始剤とを混合機
で混合して最終混合液を調製し、該最終混合液を成型機
に供給して重合ゲル化する包括固定化担体の製造装置に
於いて、 前記最終混合液の活性汚泥濃度を調整する活性汚泥濃度
調整手段と、前記最終混合液の溶存酸素濃度を調整する
溶存酸素濃度調整手段と、のうちの少なくとも１つの調
整手段を備えていることを特徴とする包括固定化担体の
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21415397A JP3422229B2 (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 包括固定化担体の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21415397A JP3422229B2 (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 包括固定化担体の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133578A JPH1133578A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3422229B2 true JP3422229B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=16651108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21415397A Expired - Lifetime JP3422229B2 (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 包括固定化担体の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422229B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2025647A2 (en) | 2005-09-22 | 2009-02-18 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method for storing or transporting entrapping immobilization pellets |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5105251B2 (ja) * | 2008-09-24 | 2012-12-26 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 包括固定化担体及びその製造方法 |
| JP5282700B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2013-09-04 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 包括固定化担体の製造方法及び装置 |
-
1997
- 1997-07-24 JP JP21415397A patent/JP3422229B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2025647A2 (en) | 2005-09-22 | 2009-02-18 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method for storing or transporting entrapping immobilization pellets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1133578A (ja) | 1999-02-09 |
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