JP3448813B1 - 廃水浄化処理用基材ならびにその製造方法 - Google Patents
廃水浄化処理用基材ならびにその製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】木質チップ片の処理剤に毒性の少ない処理剤を
使い、木質チップ片が素材に左右されることなく、且つ
容易に製造できる寸法として多孔質化を図ることによ
り、浄化処理に寄与する微生物が繁殖しやすい担体とな
る廃水浄化処理用基材を開発する。 【解決の手段】木材をチップ化した木材片を加熱処理
後、使用処理剤に食材にも使われる毒性の弱い処理剤で
ある炭酸ナトリウムの希釈温水で洗浄し、さらに、酸化
マグネシウムおよび酸化チタンの微粉末の溶液でエアレ
ーション処理した後、乾燥したものを浄化処理用基材と
することである。
使い、木質チップ片が素材に左右されることなく、且つ
容易に製造できる寸法として多孔質化を図ることによ
り、浄化処理に寄与する微生物が繁殖しやすい担体とな
る廃水浄化処理用基材を開発する。 【解決の手段】木材をチップ化した木材片を加熱処理
後、使用処理剤に食材にも使われる毒性の弱い処理剤で
ある炭酸ナトリウムの希釈温水で洗浄し、さらに、酸化
マグネシウムおよび酸化チタンの微粉末の溶液でエアレ
ーション処理した後、乾燥したものを浄化処理用基材と
することである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は産業廃水あるいは家
庭雑排水等の浄化処理に寄与する微生物が繁殖しやすい
担体となる廃水浄化処理用基材ならびにその製造方法に
関する。
庭雑排水等の浄化処理に寄与する微生物が繁殖しやすい
担体となる廃水浄化処理用基材ならびにその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、木質チップ片を使った産業廃水あ
るいは家庭雑排水等の浄化処理あるいは生ゴミ、汚泥の
処理に対しては各種の提案がなされており、浄化処理用
基材についても、微生物が繁殖しやすくするために粒径
に対する制限、あるいは、素材として微生物が繁殖しや
すい多孔質材である杉などを無処理で使用するもの、微
生物が繁殖しやすくするために多孔質化を図るための処
理、例えば、酸・アルカリ処理をするもの、あるいは、
過熱加圧水蒸気で半炭化処理するもの等々があり、処理
方法、製造方法についても各種の提案がなされている。
即ち、木質チップ片を酸・アルカリ処理にて木質の変質
を防止する処理を施して廃水浄化処理用基材とする方
法。（例えば、特許文献１参照） また、木質細片を酸・アルカリ処理により木質中のリグ
ニンを除去して、多孔質化を図って廃水浄化処理用基材
とする方法。（例えば、特許文献２参照） さらに、過熱加圧水蒸気で木材小片を半炭化処理するこ
とにより、多孔質化を図って生ゴミの処理用基材とする
方法。（例えば、特許文献３参照）
るいは家庭雑排水等の浄化処理あるいは生ゴミ、汚泥の
処理に対しては各種の提案がなされており、浄化処理用
基材についても、微生物が繁殖しやすくするために粒径
に対する制限、あるいは、素材として微生物が繁殖しや
すい多孔質材である杉などを無処理で使用するもの、微
生物が繁殖しやすくするために多孔質化を図るための処
理、例えば、酸・アルカリ処理をするもの、あるいは、
過熱加圧水蒸気で半炭化処理するもの等々があり、処理
方法、製造方法についても各種の提案がなされている。
即ち、木質チップ片を酸・アルカリ処理にて木質の変質
を防止する処理を施して廃水浄化処理用基材とする方
法。（例えば、特許文献１参照） また、木質細片を酸・アルカリ処理により木質中のリグ
ニンを除去して、多孔質化を図って廃水浄化処理用基材
とする方法。（例えば、特許文献２参照） さらに、過熱加圧水蒸気で木材小片を半炭化処理するこ
とにより、多孔質化を図って生ゴミの処理用基材とする
方法。（例えば、特許文献３参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４７７７３号公報
【特許文献２】特開昭５２−１０３８３９号公報
【特許文献３】特許第３１３０４７４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記に述べたように、
微生物の担体となる木質片の処理方法について注目する
と、特開平９−４７７７３号公報においては、処理剤と
して単に酸・アルカリを使用すると言うにとどまり、処
理剤ならびに処理方法の特定がなく、使用する処理剤や
方法によっては目的とする木質片の変質防止効果の出な
いものもあり、発明の効果の検証、特定ができない。
微生物の担体となる木質片の処理方法について注目する
と、特開平９−４７７７３号公報においては、処理剤と
して単に酸・アルカリを使用すると言うにとどまり、処
理剤ならびに処理方法の特定がなく、使用する処理剤や
方法によっては目的とする木質片の変質防止効果の出な
いものもあり、発明の効果の検証、特定ができない。
【０００５】また、特開昭５２−１０３８３９号公報に
おいては、塩酸・重亜硫酸ナトリウムによる処理によ
り、木材細片に含まれるリグニンを溶出することによ
り、多孔質化を図ることによって、好気性菌の繁殖培養
を著しく助長させることにより廃水の浄化効果を得ると
しているが、上記記述では、処理剤の濃度や温度が特定
できず、処理剤の濃度や温度によっては多孔質化が十分
に達成できない場合がある上、上記の処理剤は毒性が強
く、処理剤の残留などによる排水の２次的な汚染が懸念
される等の問題があった。
おいては、塩酸・重亜硫酸ナトリウムによる処理によ
り、木材細片に含まれるリグニンを溶出することによ
り、多孔質化を図ることによって、好気性菌の繁殖培養
を著しく助長させることにより廃水の浄化効果を得ると
しているが、上記記述では、処理剤の濃度や温度が特定
できず、処理剤の濃度や温度によっては多孔質化が十分
に達成できない場合がある上、上記の処理剤は毒性が強
く、処理剤の残留などによる排水の２次的な汚染が懸念
される等の問題があった。
【０００６】さらに、特許第３１３０４７４号公報にお
いては、過熱加圧水蒸気で木材小片を温度１４０〜２５
０℃、圧力５〜１０ｋｇ／ｃｍ２の条件で３０〜１２０
分間処理することにより、木材小片を半炭化させて樹木
に含有されている精油成分を除去して、木材が本来有し
ている多孔性を向上して生ゴミの処理に供しているが、
過熱加圧水蒸気発生装置が必要なこと、木材小片に対す
る寸法制約（長さ３〜１５ｍｍ、幅１〜３ｍｍ、厚み２
〜５ｍｍ）が木材小片の製造上の制約として問題があ
り、さらに、半炭化された木材小片に含まれるカーボン
質は分解されずに残留するので、処理槽の目詰まりを起
こすことになり、６ヵ月〜１年おきに処理用基材を交換
する必要があるなどの問題があった。
いては、過熱加圧水蒸気で木材小片を温度１４０〜２５
０℃、圧力５〜１０ｋｇ／ｃｍ２の条件で３０〜１２０
分間処理することにより、木材小片を半炭化させて樹木
に含有されている精油成分を除去して、木材が本来有し
ている多孔性を向上して生ゴミの処理に供しているが、
過熱加圧水蒸気発生装置が必要なこと、木材小片に対す
る寸法制約（長さ３〜１５ｍｍ、幅１〜３ｍｍ、厚み２
〜５ｍｍ）が木材小片の製造上の制約として問題があ
り、さらに、半炭化された木材小片に含まれるカーボン
質は分解されずに残留するので、処理槽の目詰まりを起
こすことになり、６ヵ月〜１年おきに処理用基材を交換
する必要があるなどの問題があった。
【０００７】それ故、本発明の課題は、木質チップ片の
処理剤に毒性の少ない処理剤を使い、木質チップ片が素
材に左右されることなく、且つ容易に製造できる寸法と
しながら多孔質化を図ることにより、浄化処理に寄与す
る微生物の繁殖しやすい担体となる廃水浄化処理用基材
とその製造方法を開発することである。
処理剤に毒性の少ない処理剤を使い、木質チップ片が素
材に左右されることなく、且つ容易に製造できる寸法と
しながら多孔質化を図ることにより、浄化処理に寄与す
る微生物の繁殖しやすい担体となる廃水浄化処理用基材
とその製造方法を開発することである。
【０００８】このことにより、現在全国的に放置され処
理に困っている森林間伐材や倒木、河川やダムや湖沼で
の流木、解体家屋からの木質廃材などの各種木材の有効
活用を図り、資源リサイクルに貢献することである。
理に困っている森林間伐材や倒木、河川やダムや湖沼で
の流木、解体家屋からの木質廃材などの各種木材の有効
活用を図り、資源リサイクルに貢献することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては請求項１に述べたごとく、木材を
チップ化した木材片を加熱処理後、使用処理剤に食材に
も使われる毒性の弱い炭酸ナトリウムの希釈温水で洗浄
し、さらに、酸化マグネシウムおよび酸化チタンの微粉
末の溶液でエアレーション処理した後、乾燥したものを
浄化処理用基材とすることである。また炭酸ナトリウム
は重亜硫酸ナトリウムに比べて研磨効果が強く、多孔質
化がより十分に達成される。
に、本発明においては請求項１に述べたごとく、木材を
チップ化した木材片を加熱処理後、使用処理剤に食材に
も使われる毒性の弱い炭酸ナトリウムの希釈温水で洗浄
し、さらに、酸化マグネシウムおよび酸化チタンの微粉
末の溶液でエアレーション処理した後、乾燥したものを
浄化処理用基材とすることである。また炭酸ナトリウム
は重亜硫酸ナトリウムに比べて研磨効果が強く、多孔質
化がより十分に達成される。
【００１０】さらに、その効果を顕著に引き出すため
に、請求項３に述べたごとく、チップサイズを限定し、
処理条件も限定することである。即ち、木材をチップ化
した木材片の大きさを、６±１ｍｍの粒径に選別した
後、３００〜３５０℃にて１〜６分間加熱処理後、温度
が４０〜４５℃の炭酸ナトリウムの濃度が１０±２％の
希釈温水にて１２０〜１８０分間洗浄し、さらに、温度
が４０〜４５℃の酸化マグネシウム：酸化チタンの混合
比率が１：１の微粉末の混合液の濃度０．５±０．１％
の溶液にて１２０〜１８０分間エアレーション処理した
後、乾燥したものを浄化処理用基材とすることである。
に、請求項３に述べたごとく、チップサイズを限定し、
処理条件も限定することである。即ち、木材をチップ化
した木材片の大きさを、６±１ｍｍの粒径に選別した
後、３００〜３５０℃にて１〜６分間加熱処理後、温度
が４０〜４５℃の炭酸ナトリウムの濃度が１０±２％の
希釈温水にて１２０〜１８０分間洗浄し、さらに、温度
が４０〜４５℃の酸化マグネシウム：酸化チタンの混合
比率が１：１の微粉末の混合液の濃度０．５±０．１％
の溶液にて１２０〜１８０分間エアレーション処理した
後、乾燥したものを浄化処理用基材とすることである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、図１に示
す工程を使って浄化処理用基材を、森林間伐材や倒木、
河川やダムや湖沼での流木、解体家屋からの木質廃材な
どの各種木材を原料として、該木材を破砕機によりチッ
プ化した後、該木材片の大きさを選別機により６±１ｍ
ｍの粒径に選別したものを、図２に示す加熱方法により
３００〜３５０℃にて炭化を起こさない程度に１〜６分
間加熱処理後、炭酸ナトリウム反応槽において温度が４
０〜４５℃で炭酸ナトリウムの濃度が１０±２％の希釈
温水にて１２０〜１８０分間洗浄し、さらに、マグネシ
ウム：チタン反応槽にて、温度が４０〜４５℃で酸化マ
グネシウム：酸化チタンの混合比が１：１の微粉末の混
合液の濃度が０．５±０．１％の溶液に、エジェクター
ポンプにて空気を供給して１２０〜１８０分間エアレー
ション処理した後、固液分離した後に乾燥したものを浄
化処理用基材とすることである。
す工程を使って浄化処理用基材を、森林間伐材や倒木、
河川やダムや湖沼での流木、解体家屋からの木質廃材な
どの各種木材を原料として、該木材を破砕機によりチッ
プ化した後、該木材片の大きさを選別機により６±１ｍ
ｍの粒径に選別したものを、図２に示す加熱方法により
３００〜３５０℃にて炭化を起こさない程度に１〜６分
間加熱処理後、炭酸ナトリウム反応槽において温度が４
０〜４５℃で炭酸ナトリウムの濃度が１０±２％の希釈
温水にて１２０〜１８０分間洗浄し、さらに、マグネシ
ウム：チタン反応槽にて、温度が４０〜４５℃で酸化マ
グネシウム：酸化チタンの混合比が１：１の微粉末の混
合液の濃度が０．５±０．１％の溶液に、エジェクター
ポンプにて空気を供給して１２０〜１８０分間エアレー
ション処理した後、固液分離した後に乾燥したものを浄
化処理用基材とすることである。
【００１２】尚、特公平２−３０７６０号公報によれ
ば、浄化処理用基材の粒径が５ｍｍ以上になると実効表
面積が小さくなって、処理能力が低下するので不適当と
あるが、本発明においては、上記に述べたように加熱と
化学処理を併用することで最適化処理を図り、多孔質化
が十分に達成できたことで、表面積の確保の問題を解決
すると共に、諸実験の結果、浄化処理用基材の磨耗によ
る粒子の微細化による目詰まりの問題、大きすぎること
による濾過速度が速すぎる問題に対応するために、粒径
を６±１ｍｍとすることで対処した。
ば、浄化処理用基材の粒径が５ｍｍ以上になると実効表
面積が小さくなって、処理能力が低下するので不適当と
あるが、本発明においては、上記に述べたように加熱と
化学処理を併用することで最適化処理を図り、多孔質化
が十分に達成できたことで、表面積の確保の問題を解決
すると共に、諸実験の結果、浄化処理用基材の磨耗によ
る粒子の微細化による目詰まりの問題、大きすぎること
による濾過速度が速すぎる問題に対応するために、粒径
を６±１ｍｍとすることで対処した。
【００１３】また、特許３１３０４７４号公報によれ
ば、過熱加圧水蒸気によって木材小片を半炭化状態にし
て、木材が本来有している多孔性、耐磨耗性、臭気吸収
性を向上させるとあるが、本発明においては、過熱加圧
水蒸気発生装置を設置することなく、単なる加熱と化学
処理を併用することにより、多孔性の向上を図り、耐磨
耗性、臭気吸収性のさらなる向上をも得るに至った。
（表１参照）
ば、過熱加圧水蒸気によって木材小片を半炭化状態にし
て、木材が本来有している多孔性、耐磨耗性、臭気吸収
性を向上させるとあるが、本発明においては、過熱加圧
水蒸気発生装置を設置することなく、単なる加熱と化学
処理を併用することにより、多孔性の向上を図り、耐磨
耗性、臭気吸収性のさらなる向上をも得るに至った。
（表１参照）
【００１４】さらに、本発明の浄化処理用基材は半炭化
されていないので、カーボン質が含まれていない。それ
故、残留カーボンによる目詰まりがないので浄化処理用
基材を交換する必要がなく、補充するだけでよいので、
メンテナンス効率の向上が図れる利点も得ている。
されていないので、カーボン質が含まれていない。それ
故、残留カーボンによる目詰まりがないので浄化処理用
基材を交換する必要がなく、補充するだけでよいので、
メンテナンス効率の向上が図れる利点も得ている。
【００１５】次に、廃水浄化処理用基材の処理方法の違
いによる各種特性の比較を表１にて示す。
いによる各種特性の比較を表１にて示す。
【００１７】さらに、廃水浄化処理用基材の違いによる
廃水処理効果を図３の装置を使って比較したところ、表
２に示す結果が得られた。このことにより本発明の廃水
浄化処理用基材の有効性が実証できた。
廃水処理効果を図３の装置を使って比較したところ、表
２に示す結果が得られた。このことにより本発明の廃水
浄化処理用基材の有効性が実証できた。
【００１８】当社における廃水浄化処理用基材の違いに
よる廃水処理の実験結果は次の通りである。 実験方法；廃水処理タンク（９００ｍｍ×９００ｍｍ×
１８００ｍｍ）に処理用基材を充填し、上方より注入ポ
ンプ（０．１５Ｋｗ）にて流入管（ＶＰ４０）を通して
廃水を注入し、接触濾過して出て来た処理水を採水タン
ク（３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）で受けてサ
ンプリングした。 使用測定器；（株）シロ産業 全自動水質測定器 ＢＣ
−１ （株）シロ産業 ポータブルＰｈ計 ＣＨＭ２０Ｐ
よる廃水処理の実験結果は次の通りである。 実験方法；廃水処理タンク（９００ｍｍ×９００ｍｍ×
１８００ｍｍ）に処理用基材を充填し、上方より注入ポ
ンプ（０．１５Ｋｗ）にて流入管（ＶＰ４０）を通して
廃水を注入し、接触濾過して出て来た処理水を採水タン
ク（３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）で受けてサ
ンプリングした。 使用測定器；（株）シロ産業 全自動水質測定器 ＢＣ
−１ （株）シロ産業 ポータブルＰｈ計 ＣＨＭ２０Ｐ
【００１９】尚、本発明に使用される木材は基本的には
廃木材の活用を目的とするものであるが、木質材であれ
ばその素性は問わない。
廃木材の活用を目的とするものであるが、木質材であれ
ばその素性は問わない。
【００２０】また、前記記述展開においては、本発明の
浄化処理用基材を産業廃水あるいは家庭雑排水等の浄化
処理を対象にして述べてきたが、生ゴミや汚泥や畜産業
における家畜のし尿処理にも有効活用できることは言う
までもなく、本発明品を使用する上記各種処理に対応し
た処理方法が確立される。
浄化処理用基材を産業廃水あるいは家庭雑排水等の浄化
処理を対象にして述べてきたが、生ゴミや汚泥や畜産業
における家畜のし尿処理にも有効活用できることは言う
までもなく、本発明品を使用する上記各種処理に対応し
た処理方法が確立される。
【００２１】
【発明の効果】以上に述べたごとく、本発明の加熱と化
学処理を併用する処理方法により、特別な装置を設置す
ることなく、各種の木材を従来技術に比べてより多孔質
化できたので、従来にない廃水浄化処理用基材として供
することができる。このことにより、森林間伐材や倒
木、河川やダムや湖沼での流木、解体家屋からの木質廃
材など木材であればその素性、種類を問わず廃水浄化処
理用基材として利用できるので、現在では利用価値のな
い木材資源のリサイクル活用の手段として大いに期待で
きる。
学処理を併用する処理方法により、特別な装置を設置す
ることなく、各種の木材を従来技術に比べてより多孔質
化できたので、従来にない廃水浄化処理用基材として供
することができる。このことにより、森林間伐材や倒
木、河川やダムや湖沼での流木、解体家屋からの木質廃
材など木材であればその素性、種類を問わず廃水浄化処
理用基材として利用できるので、現在では利用価値のな
い木材資源のリサイクル活用の手段として大いに期待で
きる。
【図１】本発明の廃水浄化処理用基材製造システム。
【図２】本発明の廃水浄化処理用基材製造システムにお
ける加熱処理装置。
ける加熱処理装置。
【図３】廃水浄化処理用基材の違いによる廃水処理の実
験装置。
験装置。
Claims (4)
- 【請求項１】木材をチップ化した木材片を加熱処理後、
炭酸ナトリウム希釈温水で洗浄し、さらに、酸化マグネ
シウムおよび酸化チタンの微粉末の溶液でエアレーショ
ン処理した後、乾燥したことを特徴とする廃水浄化処理
用基材。 - 【請求項２】請求項１に述べた廃水浄化処理用基材の製
造方法。 - 【請求項３】請求項１に述べた木材をチップ化した木材
片の大きさを、６±１ｍｍの粒径に選別した後、３００
〜３５０℃にて１〜６分間加熱処理後、温度が４０〜４
５℃の炭酸ナトリウムの濃度が１０±２％の希釈温水に
て１２０〜１８０分間洗浄し、さらに、温度が４０〜４
５℃の酸化マグネシウム：酸化チタンの混合比率が１：
１の微粉末の混合液の濃度が０．５±０．１％の溶液に
て１２０〜１８０分間エアレーション処理した後、乾燥
したことを特徴とする廃水浄化処理用基材。 - 【請求項４】請求項３に述べた廃水浄化処理用基材の製
造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2002383552A JP3448813B1 (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 廃水浄化処理用基材ならびにその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3448813B1 true JP3448813B1 (ja) | 2003-09-22 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN1305776C (zh) * | 2004-08-27 | 2007-03-21 | 南昌东方星河纳米科技有限公司 | 增氧活化水处理剂及其制作工艺 |
| JP4925652B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2012-05-09 | みつる 高崎 | 河川の水処理方法 |
| JP5116888B1 (ja) * | 2012-04-17 | 2013-01-09 | 誠二 高松 | 無給水循環式水洗トイレシステム、及び、このシステムを収容したコンテナトイレ |
| KR101748625B1 (ko) * | 2014-11-12 | 2017-07-03 | (주) 깨끗한환경 | 유기성 폐기물 분해용 바이오칩 제조방법 및 그 제조장치 |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002383552A patent/JP3448813B1/ja not_active Expired - Fee Related
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