JPH0613119B2

JPH0613119B2 - 生物的水処理法

Info

Publication number: JPH0613119B2
Application number: JP61146730A
Authority: JP
Inventors: 宏伊丹; 安信新美; ▲しょう▼ 秋山; 茂大野
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS634899A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、水処理法に関し、より詳細には、高多孔性
を有する粒状泡ガラスを微生物の担体として利用して有
機汚濁水を生物的処理し、浄化する方法に関する。

（従来の技術）工場排水、家庭排水などの汚水の処理法は、スクリー
ン、沈降、浮上および濾過などの物理的処理、中和、凝
集沈澱、酸化および還元などの化学的処理、活性汚でい
法などの好気性処理および消化法などの嫌気性処理の生
物的処理の単位工程を組合せて、汚水はその性状に応じ
て処理されている。

缶詰工場、発酵工場、パルプ工場などから出る排水の汚
濁の態様は主に有機汚濁であり、その処理では、通常、
スクリーンおよび沈降などにより粗大汚濁物質を除去
し、次いでコロイド性および溶解性有機物を生物的に処
理し、浄化する。

従来、活性汚でい法では、曝気槽の中に排水と好気性微
生物を多く含む活性汚でいとを加え、これに空気を送っ
て曝気をし、排水中の汚物である有機物を分解しこれを
除去している。また、同じ好気性処理である散水濾床法
では、砕石の充填層の上部より排水を散水し、排水が砕
石の表面に沿って流下する間に、砕石表面の好気性微生
物群によって、排水中の汚濁を吸着、酸化分解しこれを
除去している。他方、嫌気性処理である消化法では、消
化槽内に濃度の高い排水や有機性汚でいを装入し、植種
した嫌気性微生物の働きで有機物を分解処理し、これを
除去している。

（発明が解決しようとする課題）従来の生物的水処理法のうち、活性汚でい法および散水
濾床法では、微生物濃度が通常１００００mg／以下で
ある条件で運転操作される。従って、大容量の処理設備
を必要とし、通気および送液に多量の電気エネルギーを
要する。また、嫌気性処理法では、同様に、薄い微生物
濃度の条件で運転されるので、滞留時間が長く、消化槽
を大容量にする必要があり、また、稼動開始に長期の馴
養期間を要する。

このような問題点を解消するために、多孔質セラミック
を微生物の担体として利用する水処理法が種々提案され
ている。しかしながら、微生物濃度を高めることに限界
があり、また、有機汚濁の処理能力が充分ではない。

この発明は上述の事情を背景としてなされたもので、そ
の目的とするところは、処理中に高濃度に微生物菌体を
保持し、処理設備のコンパクト化および処理費用の低減
化を得ることができるとともに、有機汚濁の処理能力に
優れた水処理法を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、水処理法について種々の試験・研究を行
なった結果、有機汚濁を分解する微生物の担体として高
多孔性粒状泡ガラスであって全細孔容積２〜３．５ml／
ｇ、吸水率７０〜８５％(Vol/Vol)、中央細孔直径（容
積）５〜５０μ、および嵩比重０．１５〜０．４を有す
るものを用いれば、この発明の目的達成に有効であるこ
とを見出し、この発明を完成するに到った。

すなわち、この発明による水処理法は、微生物を有する
高多孔性粒状泡ガラスによって、有機汚濁水を生物的処
理して浄化することを特徴とするものである。この発明
の好ましい態様において、高多孔性粒状泡ガラスとして
全細孔容積２〜３．５ml／ｇ、吸水率７０〜８５％(Vol
/Vol)、中央細孔直径（容積）５〜５０μ、および嵩比
重０．１５〜０．４を有するものを使用することができ
る。

以下、この発明をより詳細に説明する。

水処理法この発明において、有機汚濁水は、微生物を有する高多
孔性粒状泡ガラスによって生物的処理される。この方法
において、水の処理法は、通常の工程に沿って行なうこ
とができ、例えば、スクリーンおよび沈降などの物理的
処理、凝集沈澱などの化学的処理などの前処理を行なう
ことができる。この発明において用いられる高多孔性粒
状泡ガラスは、生物的処理前、または処理中に有機汚濁
水に導入することができる。

この発明における被処理水である有機汚濁水には、発酵
工場、製薬工場、乳製品工場などの一般工場排水の他、
浄化槽のし尿、河川用水等がある。この発明において用
いられる微生物は、一般の生物的処理に使用されるもの
であり、大別すると好気性微生物群と嫌気性微生物群と
がある。これらの選択は、処理方法および被処理水の種
類に応じて行なうことが好ましい。

上述のように、この発明における水処理法の種類として
は、活性汚でい法、散水濾床法などの好気性処理法、お
よび消化法などの嫌気性処理法があり、この発明はいず
れの方法にも応用することができる。

高多孔性粒状泡ガラスこの発明において、生物的処理をする微生物の担体とし
て高多孔性を有する粒状泡ガラスが用いられる。この発
明において用いられるガラスの材質としては、シリカガ
ラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、
ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、鉛ガラスな
どがあり、必要に応じて適宜変更することができるが、
経済的な観点から安価なソーダ石灰ガラスが望ましい。
また、鉄などの金属分を含浸させた特殊な組成のガラス
を用いて、リンなどの特定成分の除去率を高めることも
可能である。

この発明において用いられる泡ガラスは粒状であり、か
つ、高度に多孔度を有するものである。この泡ガラスの
粒径は、例えば、０．２〜２０mm、好ましくは、４〜６
mmである。この粒径上限を超えると微生物の付着が担体
表面に偏り、浄化効率が悪くなり、逆にこの粒径下限未
満では目づまりを起すおそれがあるからである。また、
この泡ガラスの多孔度は、高度であり、具体的には、全
細孔容積２〜３．５ml／ｇ、吸水率７０〜８５％(Vol/V
ol)、中央細孔直径（容積）５〜５０μ、および嵩比重
０．１５〜０．４である。

上記した高多孔性粒状泡ガラスは、例えば、従来の方法
により製造された５〜２０％の吸水率を有する粒状泡ガ
ラスを、温水又はアルカリ溶液に浸漬させて、粒状泡ガ
ラス中の可溶性アルカリ成分を除去せしめ、粒状泡ガラ
スの表面層ならびに独立気泡中に開口を設けるようにし
て、これを製造することができる。

（作用）この発明の水処理法では、高多孔性粒状泡ガラスが微生
物の担体として用いられる。この粒状泡ガラスは表面並
びに内部に例えば、０．３〜２０００μの細孔を多数有
し、微生物菌体が担体表面だけでなく、その内部でも増
殖および固着が可能であり、従って、極めて高濃度に微
生物菌体を保持することができる。また、例えば、活性
汚でい法における目詰まり解除のための逆洗操作では、
その操作のために損失する菌体の量を少なくすることが
できる。

（実施例）この発明を、以下の例によって具体的に説明する。

実施例１ソーダ石灰ガラスビンを２４時間湿式粉砕したパウダー
ガラスに発泡剤としてＣａＣＯ_３を２％添加し造粒した
ものを８５０℃の温度で１００秒焼成させたものを準備
した。その泡ガラスの平均粒径はほぼ２．０mmであり、
この泡ガラスを４日間７０℃の温水に浸漬させて高多孔
性粒状泡ガラスを製造した。

この泡ガラスの性状を第１表に示す。

実施例２焼成させて準備した泡ガラスの粒径がほぼ４．０mmであ
り、この泡ガラスを８日間７０℃の温水に浸漬したこと
以下、実施例１と同様に高多孔性粒状泡ガラスを製造し
た。

この泡ガラスの性状を第１表に示す。

実施例３焼成させて準備した泡ガラスの粒径がほぼ６．０mmであ
ること以外、実施例１と同様に高多孔性粒状泡ガラスを
製造した。

この泡ガラスの性状を第１表に示す。

実施例４活性汚でい法を利用した第１図に示す生物膜濾過装置の
濾材として、実施例３で得た高多孔性粒状泡ガラスを用
いた。

第１図で示す生物膜濾過装置では、処理すべき有機汚水
（原水）１は濾過装置の上部から供給され装置内の濾床
８を通過する間に生物学的に処理されて処理水７として
系外に排水されるようになっている。とくに、この生物
膜濾過装置では濾床８に本発明の水処理に用いる高多孔
性粒状泡ガラスが担体８ａとして用いられ原水１はこれ
ら担体８ａと濾床８の砕石８ｂを通過する間に水処理さ
れる。

また、原水１は水抜き３から水抜きされるとともに、逆
洗時の逆洗水６は濾床８を上昇した逆洗排水２から排水
されるようになっている。さらに、散水空気４と逆洗空
気５が砕石８ｂ間と逆洗空気管５ａから濾床８内に供給
されるようになっている。

ビール工場の排水の処理の結果を第３〜６表に示す。

実施例５高多孔性粒状泡ガラスの代りに、第２表の性状を有する
天然シャモットを濾材として用いた以外、実施例４と同
様に水処理した。その結果を第３〜６表に示す。

実施例６高多孔性粒状泡ガラスの代りに、第２表の性状を有する
焼結粘土を濾材として用いた以外、実施例４と同様に水
処理した。その結果を第３〜６表に示す。なお、これら
の表は実施例２および３にも関係する。

第３〜６表の結果から判かるように、この発明による高
多孔性粒状泡ガラスが他の濾材に比べて微生物の保持性
にすぐれているので、逆洗直後の微生物保有量も多く、
逆洗後も安定した処理が可能である。

また、他の濾材の場合と比べて、総括酸素移動係数も大
きく、通気量も少なく、省エネルギー的である。例え
ば、担体として天然シャモットを利用した場合と比べ
て、この発明による場合は約３０％も少なくてすむ。

実施例７この発明の水処理法を、嫌気処理に応用した。

固定床において、担体としてこの発明による高多孔性粒
状泡ガラスを用いた場合、他のアンスラサイト、高炉水
滓（スラッグ）、抗火石等の担体に比べて酸の生成量が
１０〜３０％、メタンの生成量が５〜１０％多かった
（３７℃）。

また、泡ガラスの水中比重を小さくして流動床に利用し
た場合、高濃度に微生物を保持することができ、処理効
率のよい処理システムとすることができた。

（発明の効果）この発明の水処理法によって次の効果を得ることができ
る。

(a)生物的処理において、高濃度に微生物菌体を保持す
ることができるので、処理能力が高く、従って、大容量
の設備を必要とせず、設置のコンパクト化が可能とな
り、このコンパクト化に付随して、運転に要するエネル
ギーを節約することができるという効果を有する。さら
に、多孔度が高くその細孔内に微生物を取り込むことか
ら、水処理中の担体（泡ガラス）は比較的小さい比重を
有し、逆洗に要するエネルギー、流動床の場合の循環エ
ネルギーを少なくすることができる。

(b)通常、嫌気性処理の場合、稼動開始に長期の馴養期
間が必要であるが、この発明によって、予め菌を固定化
することができるので、立上りを大幅に短縮することが
できる。

(c)担体が粒状であり、例えば０．２〜２０mmの比較的
小さな粒径を有することから、固定床の場合では、物理
的な濾過効果を併せて期待することができる。

(d)設備を小型化することができることに付随し、この
発明による泡ガラスを担体として利用して高濃度有機排
水を嫌気処理し、引き続いて同様に担体として利用して
好気処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の生物的水処理法に用いる生物膜濾過装
置の概要を示す断面図である。１……原水、２……逆洗排水、３……水抜き、４……散
水空気、５……逆洗空気、６……逆洗水、７……処理
水、８……濾床。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山 ▲しょう▼ 東京都渋谷区神宮前６−26−１麒麟麦酒株式会社内 (72)発明者大野茂広島県安芸郡府中町大須２−１−１麒麟麦酒株式会社広島工場内 (56)参考文献特開昭60−256380（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−150893（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微生物を有する高多孔性粒状泡ガラスによ
って、有機汚濁水を生物的処理して浄化する水処理法で
あって、高多孔性粒状泡ガラスが、全細孔容積２〜３．
５ml／ｇ、吸水率７０〜８５％(Vol/Vol)、中央細孔直
径（容積）５〜５０μ、および嵩比重０．１５〜０．４
を有することを特徴とする水処理法。