JP4077105B2 - 水処理用接触材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として河川、湖沼や下水処理場などにおいて、汚水を生物学的に接触酸化処理するに際して、その汚水中に設置して水の生物学的酸化処理を促進するために使用される接触材に関するものである。またこの接触材は、汚水の生物学的処理の用途に限られるものではなく、魚介類の産卵用の人工海草としても有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に湖沼などにおいて、水の汚れは微生物の作用で分解され、水は浄化されている。而してかかる微生物による水の浄化作用を利用して、下水、農業集落排水などの汚染度の高い汚水を浄化することが行われている。
【０００３】
かかる方法として、従来から、汚水槽内に接触材を設置し、曝気しながら汚水を流動させて、前記接触材を担体として微生物を担持させると共に、曝気により汚水中に酸素を供給し、汚染物質を微生物の活動により好気的に分解させることによって、汚水を浄化することが行われている。
【０００４】
このように汚水物質を微生物の活動により浄化させる方法は、自然の生態系における作用に類似しており、熱などのエネルギーを殆ど必要とせず、ランニングコストが低く、また有害物質が発生することがなく、設置スペースが小さくて足りるなどの多くの利点がある。
【０００５】
なおこの明細書において「微生物」と称するのは、細菌や原生生物などの単細胞生物に限らず、菌類、後生生物などをも含み、水中において生化学的に汚染物質を分解する作用を有する小型生物の総称である。
【０００６】
而してこの種の方法において、微生物を担持させる接触材に関して、従来より、種々の提案がなされており、特に芯体の外周面から糸状体を突設させた構造のものが、微生物付着量や汚泥処理能力に優れているとして、特に注目を浴びている。この種の接触材の製造方法に関する技術として、実開昭５７−６９８８６号、特公平１−３１４３６号、特公平１−４８８３３号、特開平９−２７５８４２号、特開平１０−２１６７６４号、特許第２５２８３２５号などに記載されたものが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般にこの種の汚水の浄化方法においては、水面付近と水底付近に設置されたパイプなどの支持手段の間に、多数の接触材を垂直に張り渡し、水底から空気を吹き込んで曝気することが行われている。
【０００８】
ここで接触材に付着した微生物が、曝気により取り込まれた酸素と汚染物質とを生化学的に反応させ、汚染物質を分解するのであるが、長期間使用していると微生物による浄化能力が低下してくるので、接触材を取り出して清掃し、浄化能力を再生することが必要である。このとき、前記支持手段に接触材を張り渡したユニットを全体として水から引き上げ、又は槽内の水を抜いて接触材を空気中に取り出すことが必要となる。
【０００９】
しかしながらこのように接触材を水中から取り出すと、水中においては接触材に働いていた浮力がなくなるので、接触材に付着した水や微生物の重量分の重さが接触材の長さ方向に加わることとなる。特にこの種の接触材は、微生物の付着面積を大きくするために外方に多量の繊維を突出させており、そこに多量の微生物やその死骸が付着し、さらにそこに多量の水が含まれるため、接触材の重量は極端に重くなり、接触材が切断することもあった。
【００１０】
前記実開昭５７−６９８８６号や特公平１−４８８３３号に記載されたものは芯体として組紐が使用されており、長さ方向に大きい力がかかったときに伸びやすく、寸法安定性に欠ける。またこれらの構造では組紐の組織の間から芯糸の一部を引き出してループを形成するものであるため、多量の芯糸を引き出すと組紐組織が乱れて強度が低下する恐れがある。
【００１１】
また特許第２５２８３２５号のものは、編み物で構成されているため、寸法安定性や形状安定性に欠け、力がかかると容易に変形するので、前述のような再生操作をすることができない。
【００１２】
また特公平１−３１４３６号に記載されたものは、芯線材の外周に束ねられた糸を弛ませてループを形成したものであるため、ループと隣接するループとが連続した構造となり、一部のループに力がかかるとループ間で糸がずれて一部のループが伸びる可能性があり、形状が安定しない。
【００１３】
さらに特開平１０−２１６７６４号に記載されたものは、接触材の長さ方向に伸びる糸が、途中で側方に突出してループを形成したものであるので、接触材にその長さ方向に大きな力がかかったときには、ループが芯部に移行して伸びる可能性があり、またループが縮小するので機能が低下する。
【００１４】
さらにまた、特開平９−２７５８４２号に記載されたものは、芯体部に織物構造が使用されており、その織物構造のたて糸によって長さ方向の強度を負担しているので、強度は大きく伸びも少ないものであるが、その織物構造におけるよこ糸が芯体部の両側に突出しているので、芯体の幅が狭いとよこ糸に対する拘束が不十分となり、よこ糸が芯体から抜けやすい。
【００１５】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、強度が大きく寸法安定性に優れ、且つ突出した糸が芯体部から抜けることがない、優れた接触材を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
而して本発明は、たて糸とよこ糸とを織成してなる細幅の織物を主体とする芯体部の両側縁から前記よこ糸を側方に突出せしめてなる枝部を形成した水処理用接触材において、前記芯体部を構成する織物の幅方向の両半部がそれぞれ別個のよこ糸とたて糸で構成され、各片半部を構成するよこ糸がそれぞれ織物の中央において反転し、当該反転部において互いに綴じ合わされていると共に、当該よこ糸が織物の側縁から突出してループ状の枝部を形成していることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明において、前記よこ糸としては、マルチフィラメント糸を使用することが好ましい。またそのよこ糸の素材としては、塩化ビニリデン糸、塩化ビニリデン糸と塩化ビニル糸を合糸した糸条、ポリプロピレン糸又はビニロン糸を使用するのが好ましい。
【００１８】
また本発明においては、前記織物の両側縁のたて糸に沿ってからみ糸を配置し、当該からみ糸とたて糸とがからみ組織を形成してよこ糸を拘束し、たて糸のずれを防止することが好ましい。
【００１９】
また本発明においては、前記織物が、前記綴じ合せ部を跨がって固着された固着体により一体化されていることが好ましい。またその前記固着体としては、織物の綴じ合せ部を跨がって貼着された熱融着テープ又はホットメルト樹脂を使用することができる。またその固着体が、たて糸、よこ糸、からみ糸又は綴じ糸の少なくとも一部に使用した熱融着糸であって、当該熱融着糸が織物の綴じ合せ部を跨がって一体に加熱融着したものであることもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の接触材１の一形態を示すものであって、テープ状の芯体部２の両側に多数のループ状の枝部３が突出している。
【００２１】
図２はその接触材１の主要部を拡大して示したものであって、芯体部２は織物４を主体としてなり、その芯体部２の表面にはテープ状の固着体５が貼着されている。
【００２２】
織物４はたて糸６と二組のよこ糸７ａ、７ｂとよりなっており、よこ糸７ａ、７ｂはそれぞれ織物４の片半部にのみ織り込まれ、織物４の中央部で反転していると共に、織物４の端縁から側方にループ状に突出して織物４に戻り、当該突出部が枝部３を形成している。
【００２３】
そして織物４の中央部において、よこ糸７ａ、７ｂの反転部が綴じ糸８で綴じ合わされて左右の織物部分が一体となっている。図面においてはよこ糸７ａ、７ｂは綴じ糸８で綴じ合わされているが、よこ糸７ａ、７ｂの反転部を互いにからみ合わせて綴じ合わせた構造であってもよい。
【００２４】
よこ糸７ａ、７ｂの素材としては、比較的剛直な合成繊維のマルチフィラメント糸を使用するのがよく、塩化ビニリデン糸、ポリプロピレン糸又はビニロン糸を使用するのが適当である。特に、塩化ビニリデン糸と塩化ビニル糸とを合糸した糸を使用することにより、接触材１に対する微生物の付着性が極めて良好である。
【００２５】
たて糸６の素材は特に限定されるものではなく、合成繊維のスパン糸又はフィラメント糸を使用することができる。なお、たて糸６は接触材１の長さ方向の強度を負担するものであるから、強度が大きく、且つ水による強度低下を来すことのないものであることが望まれる。
【００２６】
図２においては、織物４の両側縁のたて糸６ａにからみ糸９が沿わされており、当該からみ糸９とたて糸６ａとがからみ組織を形成し、よこ糸７ａ、７ｂを拘束している。当該からみ組織を形成するたて糸６ａ及びからみ糸９は、スパン糸又はスパンライク長繊維糸などの滑りにくい糸を使用するのが好ましい。
【００２７】
本発明においては、よこ糸７ａ、７ｂが織物４の側方に枝部３として突出しており、当該よこ糸７ａ、７ｂが織物４の縁部のたて糸６ａを拘束することがないので、特によこ糸７ａ、７ｂとして滑りやすいフィラメント糸を使用したような場合には、たて糸６ａがよこ糸７ａ、７ｂに沿って枝部３の方に滑って目ずれを生じることがある。
【００２８】
前述のようにたて糸６ａとからみ糸９とでからみ組織を形成することにより、たて糸６ａの滑りを防止して側方へのずれを阻止し、織物４の組織を安定したものとすることができるのである。
【００２９】
本発明における織物４を織成するには、ダブルキャリヤー方式のニードル織機により織成することができる。すなわち、たて糸６を織物４の中央で折り畳んだ状態に配置し、そこへそれぞれ別個のニードルに通したよこ糸７ａ、７ｂを織り込んで織物４の両半部をそれぞれ織成し、その二枚の織物部分の耳部を綴じ糸８で一体に綴じ合わせるのである。織成した後二枚の織物部分を綴じ合わせた耳部を中心に開いて、一枚の織物４とする。
【００３０】
固着体５は、織物４の両半部を綴じ糸８で綴じ合わせた綴じ合せ部１０を跨がって、その片面又は両面に固着されている。図２においては、この固着体５として布テープやプラスチックテープを使用し、これを織物４に重ねて縫製し、又は接着して一体化したものである。
【００３１】
また固着体５として、熱融着性の樹脂又はホットメルトよりなるテープ状のものを使用し、これを織物４に重ねて加熱し、織物４に融着して一体化したものとすることもできる。
【００３２】
またこの固着体５は、テープ状のものを貼着するのに代えて、ゴム又はプラスチックの溶液、ラテックス、熔融物、ペースト、未硬化樹脂液などの液状樹脂液を塗布し、これを固化して形成することもできる。
【００３３】
さらに、織物４を構成するたて糸、よこ糸、からみ糸又は綴じ糸の少なくとも一部を熱融着糸で構成し、織物４を織成した後加熱して前記熱融着糸を綴じ合せ部１０を跨がって一体に融着せしめることもできる。
【００３４】
【作用】
本発明の接触材１は、図３に示すように、水面付近と水底付近に設置されたパイプ１１などの支持手段の間に、本発明の接触材１を多数垂直に張り渡して設置する。そしてこの状態において、水底から空気を吹き込んで曝気することにより、接触材１に付着した微生物が水中の汚染物質を生化学的に分解し、水を浄化するのである。
【００３５】
また芯体部２の両側部からよこ糸７が張り出して多数の枝部３が形成されているので、水中において水に対する接触面積が大きく、微生物が枝部３に付着して汚染物質を効率よく分解することができる。なお、図面には示していないが、接触材１を捻った状態で設置することにより、接触材１により多くの微生物を付着させることができる。
【００３６】
而して本発明の接触材１は、芯体部２がたて糸６とよこ糸７とよりなる織物４を主体とするので、たて糸６が長さ方向に延びており、大きな荷重を負担することができ、また伸びが小さい。
【００３７】
そして本発明においては、二本のよこ糸７ａ、７ｂがそれぞれ織物４の中央において反転して織物４の各半部ずつを構成し、そのよこ糸７ａ、７ｂが綴じ糸８で綴じ合わされて一体の織物４を形成しているので、たて糸６及びよこ糸７ａ、７ｂとして滑り易いフィラメント糸を使用した場合においても、よこ糸７が織物４から抜けたり、たて糸６が移動したりすることがない。
【００３８】
【発明の効果】
従って本発明によれば、織物４の強度が大きく且つ荷重がかかったときの伸びが小さいので、寸法安定性に優れており、接触材１の浄化機能を再生するために水から引き上げたときにも、芯体部２が切断されたり伸びたりすることがなく、安全に作業することができる。
【００３９】
また前述のように二本のよこ糸７ａ、７ｂが織物４の半部ずつを構成し、織物４の中央部で綴じ合わされているので、枝部３に荷重がかかったときに芯体部２から抜けたり、枝部３の形状が変形したりすることがない。
【００４０】
また、織物４と固着体５とを一体化して芯体部２を形成することにより、長さ方向の強度が付与され、また固着体５によって織物４の綴じ合せ部１０が保護され、寸法及び形状が安定したものとなる。また固着体５を織物４の両面に形成することにより、芯体部の耐候性も向上する。
【００４１】
また前述のように、本願発明の接触材１はダブルキャリアー方式のニードル織機を用いて製織することができるので、高速で生産することが可能であり、コストも安価なものとなる。
【００４２】
また請求項２によれば、よこ糸７がマルチフィラメント糸で形成されているので、水中において枝部３を構成するよこ糸７の個々のフィラメントがばらけて拡がり、水との接触面積が増して微生物が付着しやすいものとなる。
【００４３】
さらに請求項３のように、よこ糸７として塩化ビニリデンフィラメント糸や塩化ビニリデンフィラメント糸と塩化ビニルフィラメント糸を合糸したもの、ポリプロピレン糸又はビニロン糸を使用することにより、枝部３への微生物の付着性が良好であり、水の浄化作用がより向上する。
【００４４】
また請求項４によれば、芯体部両側部のたて糸６ａとからみ糸９とでからみ組織を形成することにより、当該絡み組織でよこ糸７が拘束されると共に、たて糸６の側方へのずれが阻止され、さらに織物４の組織が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の接触材の正面図
【図２】 本発明の接触材の一形態の一部を拡大して示した正面図
【図３】 本発明の接触材の使用状態を示す斜視図
１ 接触材
２ 芯体部
３ 枝部
４ 織物
５ 固着体
６ たて糸
７ よこ糸
８ 綴じ糸
９ からみ糸
１０ 綴じ合せ部

Claims (8)

1. たて糸（６）とよこ糸（７）とを織成してなる細幅の織物（４）を主体とする芯体部（２）の両側縁から前記よこ糸（７）を側方に突出せしめてなる枝部（３）を形成した水処理用接触材（１）において、前記芯体部（２）を構成する織物（４）の幅方向の両半部がそれぞれ別個のよこ糸（７ａ、７ｂ）とたて糸（６）で構成され、各片半部を構成するよこ糸（７ａ、７ｂ）がそれぞれ織物（４）の中央において反転し、当該反転部において互いに綴じ合わされていると共に、当該よこ糸（７ａ、７ｂ）が織物（４）の側縁から突出してループ状の枝部（３）を形成していることを特徴とする、水処理用接触材
2. 前記よこ糸（７）が、マルチフィラメント糸よりなることを特徴とする、請求項１に記載の水処理用接触材
3. 前記よこ糸（７）が、塩化ビニリデン糸、塩化ビニリデン糸と塩化ビニル糸を合糸した糸条、ポリプロピレン糸又はビニロン糸よりなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水処理用接触材
4. 前記織物（４）の両側縁のたて糸（６ａ）に沿ってからみ糸（９）を配置し、当該からみ糸（９）とたて糸（６）とがからみ組織を形成してよこ糸（７）を拘束していることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の水処理用接触材
5. 前記織物（４）が、前記綴じ合せ部（１０）を跨がって固着された固着体（５）により一体化されていることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の水処理用接触材
6. 前記固着体（５）が、織物（４）の綴じ合せ部（１０）を跨がって貼着された熱融着テープであることを特徴とする、請求項５に記載の水処理用接触材
7. 前記固着体（５）が、織物（４）の綴じ合せ部（１０）を跨がって貼着されたホットメルト樹脂であることを特徴とする、請求項５に記載の水処理用接触材
8. 前記固着体（５）が、たて糸（６）、よこ糸（７）、からみ糸（９）又は綴じ糸の少なくとも一部に使用した熱融着糸であって、当該熱融着糸が織物（４）の綴じ合せ部（１０）を跨がって一体に加熱融着されていることを特徴とする、請求項５に記載の水処理用接触材

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