JP3445253B2 - 水処理用担体および水処理用装置 - Google Patents
水処理用担体および水処理用装置Info
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- JP3445253B2 JP3445253B2 JP2001064455A JP2001064455A JP3445253B2 JP 3445253 B2 JP3445253 B2 JP 3445253B2 JP 2001064455 A JP2001064455 A JP 2001064455A JP 2001064455 A JP2001064455 A JP 2001064455A JP 3445253 B2 JP3445253 B2 JP 3445253B2
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
種の水処理に使用される水処理用担体および水処理用装
置に関する。
の水処理においては、例えば、嫌気槽や好気槽などの水
処理槽に、流動床として、合成樹脂の成形物からなる水
処理用担体が投入されている。この水処理用担体は、槽
内において、微生物を付着して、その付着した微生物を
増殖させることによって、水処理を行なうものである。
このような水処理用担体としては、例えば、ポリエチレ
ン樹脂やポリプロピレン樹脂の成形物が用いられてい
る。
ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂は、その比重が
1.0以下であるため、そのままの成形物を流動床に用
いると、水から浮き上がってしまうので、例えば、炭酸
カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合して比重
を調整することにより、流動性の改善を図るようにして
いる。
どの充填剤を配合すると、機械攪拌により、摩耗および
損傷しやすくなるという不具合を生じる。また、ポリエ
チレン樹脂やポリプロピレン樹脂は、そもそも疎水性で
あり、微生物との親和性が低く、水処理の効率の向上が
図りにくいという不具合をも有する。
形物を、水処理用担体として用いることも知られている
が、単に発泡成形するのみでは、得られた成形物中の気
泡に起因して、機械的強度、特に、引裂き強度が低く、
耐久性の向上を図りにくいという不具合を生じる。
たもので、その目的とするところは、高吸水性で、効率
の良い水処理を行なうことができ、しかも、耐久性に優
れる、水処理用担体および水処理用装置を提供すること
にある。
に、本発明は、 (1)高吸水性の熱可塑性樹脂を、ガス発泡することに
よって得られる、実質的に球状の独立気泡を有する、水
処理用担体、 (2)ガスを内包する樹脂製マイクロバルーンを用い
て、ガス発泡することを特徴とする、前記(1)に記載
の水処理用担体、 (3)高吸水性の熱可塑性樹脂が、自重の3〜20重量
倍の吸水能力を有していることを特徴とする、前記
(1)または(2)に記載の水処理用担体、 (4)高吸水性の熱可塑性樹脂が、構造単位として、数
平均分子量が1900〜12000のポリオキシエチレ
ンユニットを有していることを特徴とする、前記(1)
〜(3)のいずれかに記載の水処理用担体、 (5)高吸水性の熱可塑性樹脂をガス発泡することによ
って得られる実質的に球状の独立気泡を有する水処理用
担体が、用いられていることを特徴とする、水処理用装
置を含むものである。
を用いる水処理などに用いられ、高吸水性の熱可塑性樹
脂を、ガス発泡することによって得ることができる。
潤する樹脂であって、好ましくは、自重の3〜20重量
倍、より好ましくは、自重の5〜15重量倍の吸水能力
を有している。
法によって測定することができる。すなわち、ティーバ
ッグ法では、紅茶のティーバッグのような不織布製のバ
ッグに、サンプル(高吸水性の熱可塑性樹脂)を封入し
て水中に浸漬し、所定時間後に引き上げて水切りした
後、増加した重量を測定する方法であって、より具体的
には、サンプル10gを、イオン交換水1L中に、20
℃で24時間浸漬した前後の重量から求めることができ
る。
り、その熱可塑性樹脂の比重(吸水時における比重、以
下同じ)を水に近づけることができる。そのため、流動
床として用いる場合には、水処理槽内における良好な流
動性、とりわけ、散気あるいは機械撹拌停止後再起動時
の良好な再浮上性を確保することができるとともに、微
生物との親和性を高めて、微生物の付着および増殖を向
上させることにより、効率の良い水処理を行なうことが
できる。また、熱可塑性樹脂を用いることで、任意の形
状に成形することができるとともに、連続して大量に生
産することができる。
が、自重の3〜20重量倍であると、良好な機械的耐久
性を得ることができるとともに、高吸水性の熱可塑性樹
脂の比重を小さくすることができ、流動床として用いる
場合には、水処理槽内における良好な流動性を確保する
ことができる。
は、より具体的には、例えば、ポリウレタン樹脂、ナイ
ロン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体、ポリカプロラクトン樹脂、乳酸重合体、
ポリ(メタ)アクリル酸樹脂などが挙げられる。これら
は、単独で使用してもよく、また、2種類以上併用して
もよい。これらのうち、好ましくは、ポリウレタン樹脂
が挙げられ、中でも、構造単位として、数平均分子量が
1900〜12000のポリオキシエチレンユニット、
さらには、数平均分子量が3000〜10000のポリ
オキシエチレンユニット、特に、数平均分子量が500
0〜9000のポリオキシエチレンユニットを有してい
るポリウレタン樹脂が好ましい。構造単位として、数平
均分子量1900〜12000のポリオキシエチレンユ
ニットを有していれば、そのユニットが親水性部分とし
て作用し、良好な吸水性を発現させることができる。な
お、そのようなポリウレタン樹脂は、例えば、ポリイソ
シアネート化合物と、数平均分子量1900〜1200
0のポリオキシエチレングリコールとを、公知の条件に
よってウレタン化反応させることにより得ることができ
る。
のポリオキシエチレンユニットは、その他のモノマー、
オリゴマーあるいはポリマーのユニットなどと共重合さ
れていてもよく、また、ポリウレタン樹脂に限らず、そ
の他の高吸水性の熱可塑性樹脂の構造単位として構成さ
れていてもよい。さらには、このようなポリオキシエチ
レンユニットを有する樹脂を樹脂ブレンドとして配合す
るようにしてもよい。
着物質、および/または、酵素活性を向上させるあるい
は生育促進する物質を含有させることが好ましい。これ
らを含有させることで、水処理用担体の表面に、より一
層、容易に微生物を付着および増殖させることができ、
さらに効率的な水処理を行なうことができる。
ば、自然石を含む天然セラミックス、人工セラミック
ス、活性炭、カーボンブラック、ケイ酸塩化合物などが
挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、また、
2種類以上併用してもよい。好ましくは、活性炭、カー
ボンブラックが挙げられる。また、基質吸着物質を配合
する割合は、例えば、熱可塑性樹脂100重量部に対し
て、0.1〜40重量部、好ましくは、0.5〜30重
量部である。
促進する物質としては、例えば、銅や亜鉛などの金属
や、そのような金属の、水に不溶あるいは難溶の塩、酸
化物、硫化物、水酸化物など、さらには、そのような金
属または金属化合物に、無機物および/または有機物が
含有されているものなどが挙げられる。これらは、単独
で使用してもよく、また、2種類以上併用してもよい。
好ましくは、酸化銅、硫化銅、水酸化銅が挙げられる。
また、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質
を配合する割合は、例えば、熱可塑性樹脂100重量部
に対して、0.005〜5重量部、好ましくは、0.0
1〜3重量部である。
せるあるいは生育促進する物質は、例えば、マスターバ
ッチとして調製されていてもよい。
性の熱可塑性樹脂に、必要により、基質吸着物質、およ
び/または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進す
る物質を配合して、ガス発泡することによって得ること
ができる。
(発泡ガス)を用いて発泡成形する方法であって、特に
制限はないが、例えば、2軸押出成形機を用いて、高吸
水性の熱可塑性樹脂を投入して溶融するとともに、スク
リューの側方から発泡ガスを注入して、この発泡ガスを
溶融された高吸水性の熱可塑性樹脂に混練溶解した後、
所定の圧力でノズルから引き出すことにより、発泡成形
するようにすればよい。用いられる発泡ガスとしては、
例えば、脂肪族炭化水素類(例えば、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサンなど)、塩化炭化水素類(例えば、ジクロ
ロエタン、ジクロロメタンなど)、フッ化塩化炭化水素
類(例えば、トリクロロモノフロロメタン、ジクロロジ
フロロメタン、ジクロロモノフロロメタン、ジクロロテ
トラフロロエタンなど)、代替フロン類、空気、炭酸ガ
ス、窒素ガス、水などが挙げられる。また、発泡成形条
件としては、例えば、2軸押出のスクリュー径30mm
φにおいては、吐出量が1〜10kg/hr、スクリュ
ーの回転数が150〜400min−1、ダイの温度が
150〜250℃、発泡ガスの注入量が、高吸水性の熱
可塑性樹脂100容量部に対して0.01〜10容量
部、発泡ガスの注入圧力が150〜250MPaであ
る。
包する樹脂製マイクロバルーンを用いてもよい。ガスを
内包する樹脂製マイクロバルーンを用いれば、単軸押出
機を用いて発泡成形することができる。
は、熱膨張性マイクロバルーンを含み、その内部に熱膨
張性の液体や気体を封じ込めた微小な粒子であって、主
として熱可塑性樹脂により形成されてなるものである。
ガスを内包する樹脂製マイクロバルーンを加熱すると、
内部に封入された熱膨張性の液体や気体が膨張して、大
きな粒径のバルーンを形成する。熱膨張後の粒径は、例
えば、5〜300μm程度となる。ガスを内包する樹脂
製マイクロバルーンを形成する樹脂としては、例えば、
アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリル酸
エステル、メタアクリル酸エステル、塩化ビニリデン、
塩化ビニル、およびそれらのモノマーの共重合体などが
挙げられる。また、内部に封入される液体や気体として
は、例えば、ペンタン、イソペンタン、ブタン、ヘキサ
ンなどの低級炭化水素、フロンあるいは代替フロン類な
どが挙げられる。このようなガスを内包する樹脂製マイ
クロバルーンは、市販品を用いてもよく、例えば、エキ
スパンセル社製の「エキスパンセル」が用いられる。
用いて発泡成形する場合には、例えば、高吸水性の熱可
塑性樹脂、必要により、基質吸着物質、および/また
は、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質と
ともに、ガスを内包する樹脂製マイクロバルーンを投入
し、公知の単軸ないしは2軸押出成形機を用いてノズル
から引き出せばよい。なお、このような発泡成形条件と
しては、例えば、単軸押出のスクリュー径30mmφに
おいては、吐出量が1〜8kg/hr、スクリューの回
転数が10〜60min−1、ダイの温度が160〜2
50℃、ガスを内包する樹脂製マイクロバルーンの配合
量が、高吸水性の熱可塑性樹脂100重量部に対して
0.1〜10重量部である。なお、ガスを内包する樹脂
製マイクロバルーンは、例えば、マスターバッチとして
調製されていてもよい。
例えば、流動床として用いる場合には、粒状、球状、円
柱状、円筒状、俵状、米粒状、ラグビーボール状など、
任意の形状に成形すればよい。また、そのサイズも適宜
選択すればよく、例えば、1〜50mm程度のものが好
ましい。
させた後に、水中カット、ホットカット、ミストカット
などのカット方法でカットしてもよい。例えば、水中カ
ットやホットカットにより、その内部を多孔質化しつ
つ、表面をスキン層とすることもできる。
熱可塑性樹脂を、2種類以上の仕切られたダイから同時
に引き出し、形状が自由に成形できる、いわゆる共押出
成形を行なってもよい。
担体は、ガス発泡によって成形されるため、実質的に球
状の独立気泡を有する発泡成形体として得ることができ
る。すなわち、例えば、化学発泡により成形した発泡成
形体では、押出成形におけるノズルからの引き出し時
に、気泡が引き出し方向に長く延びて互いに連通してし
まい、球状の独立気泡として得ることができず、もしく
は、仮にできたとしても機械的耐久性に乏しいが、この
ようなガス発泡によれば、実質的に球状の独立気泡とし
て得ることができるので、機械的強度、特に、引裂き強
度が高く、耐久性の向上を図ることができる。
独立気泡は、実質的に球状であるが、より具体的には、
実体顕微鏡写真などを用いて、独立気泡に対して接線を
描いた時の、長径方向の上下の接線のなす角度が、45
°〜90°、好ましくは、60°〜90°の楕円形状の
ものまでが含まれる。このような独立気泡が形成される
ことにより、等方向において優れた機械的強度を発現す
ることができる。
発泡倍率は、例えば、1.01〜5、さらには、1.1
〜2であることが好ましく、また、得られる独立気泡の
セル径は、例えば、1〜3000μm、さらには、3〜
2000μmであることが好ましい。
担体の空孔率(ポロシティまたは気孔率ともいう)を適
宜選択して、その比重を調整することができる。これに
よって、流動床として用いた場合における流動性を、適
切に調整することができる。そのため、熱可塑性樹脂に
炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合する
ことによって、比重を調整する場合に比べて、独立気泡
があるためにクッション効果が作用して、これによっ
て、摩耗および損傷が少ないため、耐久性の向上をより
一層良好に図ることができる。
には、通常、凹凸状の細孔が形成されるので、これによ
って、その表面に、微生物を付着させやすくすることが
でき、さらに効率的な水処理を行なうことができる。
重が、水の比重(1.0)に近い、0.93〜1.15
の範囲、好ましくは、0.97〜1.05の範囲、さら
に好ましくは、0.98〜1.017の範囲となるよう
に、その空孔率を0.1〜90%、さらには、0.2〜
80%に調整することが好ましい。
成形時に、例えば、ガラスバルーンなどの公知の無機系
マイクロバルーンをさらに配合して、その無機系マイク
ロバルーンによる実質的に球状の独立気泡を形成するよ
うにしてもよい。このような無機系マイクロバルーンを
配合することにより、その比重を、より一層、水の比重
に近くすることができる。なお、無機系マイクロバルー
ンの配合量は、例えば、熱可塑性樹脂100重量部に対
して、0.01〜20重量部、好ましくは、0.1〜1
0重量部である。
水処理用担体は、各種の水処理、例えば、産業廃水や生
活廃水などの廃水処理などに用いることができ、より具
体的には、微生物を用いた水処理、例えば、硝化菌(例
えば、アンモニア酸化菌、亜硝酸酸化菌など)などの好
気性微生物により処理するための好気槽、脱窒菌などの
嫌気性微生物により処理するための嫌気槽の、流動床や
固定床、とりわけ、流動床として用いることができる。
図1には、そのような水処理用装置の一実施形態が示さ
れている。すなわち、図1において、この水処理用装置
は、好気槽や嫌気槽として用いられる水処理槽1と、こ
の水処理槽1に接続される給水管2および排水管3とを
備えている。水処理槽1には、本発明の水処理用担体4
が流動床として投入されており、水処理槽1内に回転可
能に設けられる攪拌機5によって、攪拌されている。こ
のような水処理用装置には、高吸水性の熱可塑性樹脂を
ガス発泡することによって得られる実質的に球状の独立
気泡を有する水処理用担体4が用いられているので、水
処理槽1内において、長期にわたり良好な流動性を発現
して、効率的な水処理を行なうことができる。
ように、本来、水処理に用いられるものであるが、気相
での処理、例えば、アンモニア、硫化水素などの脱臭に
用いることもできる。
らに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および
比較例に限定されることはない。
化成社製)1339重量部、4,4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製)145重
量部および1,4−ブタンジオール(和光純薬工業社
製)15.9重量部を80℃で反応した後、100℃で
15時間熟成して熱可塑性樹脂を得た。なお、この熱可
塑性樹脂のティーバック法による吸水性能は、自重の8
〜12重量倍であった。
ガスを内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキ
スパンセル092MB120、エキスパンセル社製)
1.0重量部、活性炭(商品名:白鷺DO−5、武田薬
品工業社製)2重量部を、押出成形機(30mmφ単軸
押出機、GMエンジニアリング社製) を用いて発泡成形
し、外径2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処理用担体
を得た。
したところ、図2に示すように、実質的に球状の独立気
泡が形成されていることが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)1.5重
量部、活性炭(商品名:白鷺DO−5、武田薬品工業社
製)2重量部を、押出成形機(30mmφ単軸押出機、
GMエンジニアリング社製) を用いて発泡成形し、外径
2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)2.0重
量部、活性炭(商品名:白鷺DO−5、武田薬品工業社
製)2重量部を、押出成形機(30mmφ単軸押出機、
GMエンジニアリング社製) を用いて発泡成形し、外径
2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)3.0重
量部、活性炭(商品名:白鷺DO−5、武田薬品工業社
製)2重量部を、押出成形機(30mmφ単軸押出機、
GMエンジニアリング社製) を用いて発泡成形し、外径
2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)2.0重
量部、無機系マイクロバルーン(商品名:フェノセット
BJO−0840、アジアパシフィックマイクロスフィ
アーズ社製)0.5重量部、活性炭(商品名:白鷺DO
−5、武田薬品工業社製)2重量部、酸化銅(和光純薬
工業社製)0.2重量部を、押出成形機(30mmφ単
軸押出機、GMエンジニアリング社製) を用いて発泡成
形し、外径2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処理用担
体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)2.0重
量部、無機系マイクロバルーン(商品名:フェノセット
BJO−0840、アジアパシフィックマイクロスフィ
アーズ社製)3.0重量部、活性炭(商品名:白鷺DO
−5、武田薬品工業社製)2重量部を、押出成形機(3
0mmφ単軸押出機、GMエンジニアリング社製) を用
いて発泡成形し、外径2mmφ、長さ3mmの円柱状の
水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
内包する樹脂製マイクロバルーン(商品名:エキスパン
セル092MB120、エキスパンセル社製)1.0重
量部、活性炭(商品名:白鷺DO−5、武田薬品工業社
製)2重量部を、押出成形機(90mmφ単軸押出機、
GMエンジニアリング社製)を用いて発泡成形した後、
水中カット(GALA社製)することにより、5mmφ
の球状の水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
mmφ2軸押出機、神戸製鋼社製)を用いて溶解すると
ともに、炭酸ガスを200MPaの圧力でサイドから注
入した後、2軸の先端においてスタティックミキサーで
さらに混練し、ダイと等倍となるようにベルトの引き取
り成形を行なうことにより、外径2mmφ、長さ3mm
の円柱状の水処理用担体を得た。
したところ、実質的に球状の独立気泡が形成されている
ことが確認された。
mmφ単軸押出機、GMエンジニアリング社製)を用い
て押出成形し、外径2mmφ、長さ3mmの円柱状の水
処理用担体を得た。
化成社製)1353重量部、4,4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製)135重
量部および1,4−ブタンジオール(和光純薬工業社
製)11.9重量部を80℃で反応した後、100℃で
15時間熟成して熱可塑性樹脂を得た。なお、この熱可
塑性樹脂のティーバック法による吸水性能は、自重の1
3〜17重量倍であった。得られた熱可塑性樹脂を、押
出成形機(30mmφ単軸押出機、GMエンジニアリン
グ社製) を用いて押出成形し、外径2mmφ、長さ3m
mの円柱状の水処理用担体を得た。
系化学発泡剤(商品名:ハイドロセロールCF40E、
ベーリンガーインゲルハイム社製)1.0重量部を添加
して、押出成形機(30mmφ単軸押出機、GMエンジ
ニアリング社製) を用いて発泡成形し、外径2mmφ、
長さ3mmの円柱状の水処理用担体を得た。
したところ、図3に示すように、気泡がすじ状に連続し
ており、実質的に球状の独立気泡が形成されていないこ
とが確認された。
系化学発泡剤(商品名:ポリスレン306EV、永和化
成社製)1.0重量部を添加して、押出成形機(30m
mφ単軸押出機、GMエンジニアリング社製) を用いて
発泡成形し、外径2mmφ、長さ3mmの円柱状の水処
理用担体を得た。
したところ、気泡がすじ状に連続しており、実質的に球
状の独立気泡が形成されていないことが確認された。
(和光純薬工業社製)の10%水溶液(架橋剤ビスアク
リルアミド含有)に、微小中空バルーン(日本フィライ
ト社製)を添加した後、反応開始剤を添加して4mm厚
のシートを作製し、これを4mm角に切断後、アルギン
酸ナトリウムを溶出させることにより、比重1.01の
水処理用担体を得た。
0℃の熱風乾燥機で5時間乾燥し、乾燥した水処理用担
体100gを、イオン交換水2Lに投入して膨潤させた
後、比重測定器(MD−200S ミラージュ貿易社
製)を用いて、各水処理用担体の比重を測定した。その
結果を表1に示す。
ロバルーンの添加量を種々変化させたものである。表1
から明らかなように、ガスを内包する樹脂製マイクロバ
ルーンを添加することにより、ガスを内包する樹脂製マ
イクロバルーンを添加していない比較例1よりも比重を
低くすることができ、また、その添加量の増加ととも
に、比重をより低くできることがわかる。また、ガスを
内包する樹脂製マイクロバルーンに無機系マイクロバル
ーンをさらに添加した実施例5および実施例6では、よ
り水の比重に近い値が得られていることがわかる。
水処理用担体を、嵩体積で0.5m3(充填量10%)用
い、これを5m3の水槽に投入し、機械攪拌式エアレー
タ(出力0.75kw、回転数560〜570、新明和
工業社製)を使用して耐久試験を行なった。なお、この
耐久試験においては、比較としてポリプロピレンに、比
重調整剤としてタルクを、基質吸着剤として活性炭を添
加し、押出成形した円柱状の水処理用担体も併せて試験
した。
は、試験開始から3週間経過しても、目視では変形する
あるいは裂けるなどの破壊が確認されず、しかも、摩耗
率は1%以下であった。これに対し、親水性部分として
作用するポリオキシエチレンユニットの含量を増やすこ
とにより比重を軽くした比較例2は、3日目で2%も破
損していることが確認された。また、無機系化学発泡剤
を用いた比較例3および有機系化学発泡剤を用いた比較
例4は、1日経過後、5〜10%もの破損が確認され
た。さらに、ポリウレタン樹脂ではない比較例5につい
ては、手で押しただけでも破損するので機械攪拌による
耐久試験は行なわなかった。
整されているポリプロピレンの水処理用担体について
は、開始してから2、3日経過すると水が黒く濁り、活
性炭が水処理用担体からこぼれ落ちていることが観察さ
れた。また、実体顕微鏡観察の結果、実施例1〜8の水
処理用担体は摩耗していないのに対し、ポリプロピレン
からなる水処理用担体は、外側の部分が全体的に摩耗し
ていることが確認された。これらのことから、実施例1
〜8の水処理用担体は、優れた機械耐久性を有すること
がわかる。
Lの円筒型水槽(直径7.8cm、高さ50cm、使用
時水深42cm)に、膨潤させた各水処理用担体10g
を投入し、水面直下を撹拌翼(翼径6cm、翼幅0.8
cm、6枚タービン型)で撹拌し、撹拌開始後から全て
の水処理用担体が水槽底面から浮上(完全浮上)するま
での所要時間を測定し、再浮上性を評価した。
場合、比較例1では完全浮上まで平均73秒を要したの
に対し、実施例1の水処理用担体では平均47秒、実施
例3の水処理用担体では平均36秒で完全浮上した。次
に、撹拌翼を60min−1で撹拌した場合、比較例1
では完全浮上しなかったのに対し、実施例1の水処理用
担体では平均68秒、実施例3の水処理用担体では平均
47秒で完全浮上した。この結果から、比重がより水に
近いもの程、再浮上性に優れていることがわかる。
汚泥に浸漬し、微生物を吸着させた。すなわち、嵩体積
250mLの水処理用担体をドラフト流式水槽5Lに投
入し、以下に示す組成をもつ無機人工廃水を使用し、水
温20℃、pH7.0〜7.5、水理学的滞留時間5時
間の条件で、亜硝酸生成量から算出したアンモニア酸化
速度を求めることで評価した。
ンモニア酸化細菌を付着させ評価した結果を図4に示
す。
純に押出成形しているため、表面に凹凸がないので微生
物が付着しにくく、アンモニア酸化速度は、約1.5ヵ
月後から立ち上がり、2ヶ月経過後では、70mg−N
/L−担体/Hrであった。
内包する樹脂製マイクロバルーンを使用しているので表
面に凹凸があり(実体顕微鏡観察)、微生物が付着しや
すいため、付着した細菌が増殖し、アンモニア酸化速度
の立ち上りが速く、3週間後には、110mg−N/L
−担体/Hrを示した。また、酵素活性を向上させるあ
るいは生育促進する物質(酸化銅)を含有している実施
例5は、アンモニア酸化速度の立ち上りがより一層速
く、しかも、その最大速度が130mg−N/L−担体
/Hrと高くなっていることがわかる。これは、酵素活
性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有させる
ことで、効果的にアンモニア酸化細菌の生育を促進する
だけでなく、アンモニア酸化細菌の酵素の活性も同時に
向上させているためと考えられる。
であるアンモニア酸化細菌の増殖(優占化)の確認を、D
NAプローブ法(FISH法)により評価した。その結
果、実施例2、5、7の水処理用担体の表面でアンモニ
ア酸化細菌が増殖し優先化していることが確認された。
観察では、85%以上がアンモニア酸化細菌であった。
可塑性樹脂を、ガス発泡することによって得られ、実質
的に球状の独立気泡を有しているので、例えば、流動床
として用いれば、良好な流動性、特に、散気あるいは機
械撹拌停止後再起動時に良好な再浮上性を発現し、ま
た、機械的強度、特に、引裂き強度が高く、優れた耐久
性を発現することができる。そのため、そのような水処
理用担体およびそのような水処理用担体が用いられる水
処理用装置は、長期にわたって効率的な水処理を行なう
ことができる。
略構成図である。
真である。
真である。
速度との関係を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 高吸水性の熱可塑性樹脂を、ガス発泡す
ることによって得られる、実質的に球状の独立気泡を有
する、水処理用担体。 - 【請求項2】 ガスを内包する樹脂製マイクロバルーン
を用いて、ガス発泡することを特徴とする、請求項1に
記載の水処理用担体。 - 【請求項3】 高吸水性の熱可塑性樹脂が、自重の3〜
20重量倍の吸水能力を有していることを特徴とする、
請求項1または2に記載の水処理用担体。 - 【請求項4】 高吸水性の熱可塑性樹脂が、構造単位と
して、数平均分子量が1900〜12000のポリオキ
シエチレンユニットを有していることを特徴とする、請
求項1〜3のいずれかに記載の水処理用担体。 - 【請求項5】 高吸水性の熱可塑性樹脂をガス発泡する
ことによって得られる実質的に球状の独立気泡を有する
水処理用担体が、用いられていることを特徴とする、水
処理用装置。
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-
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