JPH0686995A

JPH0686995A - 廃水処理用担体

Info

Publication number: JPH0686995A
Application number: JP4240510A
Authority: JP
Inventors: Shotaro Niwa; 正太郎丹羽; Michiyo Kojima; 三千代児嶋
Original assignee: Osaka Yogyo KK
Current assignee: Osaka Yogyo KK
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【目的】廃水処理能力に優れ、しかも取扱いが簡便な廃
水処理用担体を提供することを主な目的とする。【構成】アルミナ及び／又はシリカを主成分とする窯業
原料にもみ殻を加えて混合し、成形し、焼成して得られ
る廃水処理用担体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭廃水、産業廃水、
或いは河川、湖沼等の水を生物化学的に浄化するために
用いる廃水処理用担体に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来、廃水処理用の材料として
は、安価であることからプラスチックス製の担体が広く
用いられ、さらに砕石、含水窯業原料を焼成した担体、
発泡剤を用いて成形した担体等も用いられている。

【０００３】しかしながら、これら従来技術には以下の
ような問題点がある。

【０００４】プラスチックス製担体は、使用を続けるこ
とにより廃水を浄化するはたらきをもつ細菌が付着して
細菌層が形成される。しかし、廃水の流れや担体同士の
摩擦によって、かかる細菌層は容易に剥がれてしまう。
また、担体表面にセラミックス等をコーティングする等
の表面処理を行なった担体もあるが、目づまりを起こし
た場合、ボールミル等で表面を削ると、細菌を繁殖させ
るために設けられた表面処理層、例えばコーティング層
も剥がれ落ち、担体の性能を低下させる。熱処理により
目づまりを除去しようとする場合には、耐熱性が不十分
であるため、プラスチックス製担体が変質乃至変形する
などの問題がある。さらに、新しい担体と取り替えよう
とすれば、頻繁に取替えを行なう必要が生じて取扱いが
非常に面倒となる。

【０００５】砕石は、その気孔率が小さいため、処理能
力が低く、しかもその不均一な形状から充填、洗浄等の
取扱いに手間がかかる。

【０００６】含水窯業原料を焼成した担体は、気孔径が
非常に小さいので細菌を固定化することが極めて困難で
あり、廃水処理に適しているとは言い難い。また、気孔
形成材としておがくずを利用した担体も提案されている
（特開平１−３０７４９６号、特開平３−６５２９５号
等）が、焼成中のおがくずの膨脹により使用に耐え得る
強度が発現しないという問題がある。

【０００７】発泡剤を用いて成形した担体は、気孔径を
調整することは可能であるが、その気孔内部の表面があ
まりにも滑らかであるため、細菌、微生物等を固定化す
ることが困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、廃水処理能
力に優れ、しかも取扱いが簡便な廃水処理用担体を提供
することを主な目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の問題点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、通常のアル
ミナ及び／又はシリカ系窯業原料にもみ殻を加えて焼成
した成形体は、細菌、微生物等を良好に固定し、優れた
廃水処理能力を発揮すること、また一定の強度を有する
ので取扱い性にも優れることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【００１０】即ち本発明は、アルミナ及び／又はシリカ
を主成分とする窯業原料にもみ殻を加えて混合し、成形
し、焼成して得られる廃水処理用担体に係るものであ
る。

【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１２】本発明で用いるアルミナ及び／又はシリカ
を主成分とする窯業原料は、公知の窯業原料をそのまま
用いることができ、例えばコランダム、木節粘土、蛙目
粘土、瓦土、カオリン等が使用できる。この場合、珪藻
土及びシラスの少なくとも１種を上記窯業原料に加える
と担体の気孔率を高めることができる。但し、その配合
量は、担体の強度の面から原料重量の４０％以下とする
ことが好ましい。また、鉄、カルシウム、リン等の金属
元素を加えると担体における細菌、微生物等の固定化を
促進させることが可能となる。これら金属元素は、単独
で加えても塩として加えても良く、その配合量は通常
０．１〜１０重量％程度とする。

【００１３】次に、上記窯業原料にもみ殻を加えて混合
する。もみ殻の大きさは特に制限されないが、通常は５
３μｍから未粉砕（約４０００μｍ程度）までの範囲内
のものを用いれば良い。尚、未粉砕乃至粗粉砕のもみ殻
を用いて押し出し成形した場合には、成形体中でもみ殻
が配向するため、配向方向に吸水性の高い担体を得るこ
とができる。

【００１４】もみ殻の使用量は、通常窯業原料との合計
重量の７０％以下とすれば良く、より好ましくは５〜４
０重量％とする。５重量％を下回ると十分な処理能力が
得られなくなり、４０重量％を上回ると実用的な強度が
得られなくなるおそれがあるので好ましくない。

【００１５】また、担体の用途、固定する細菌等の種類
などに応じ、もみ殻の使用量及び粒度を変えることによ
り、得られる担体の細孔分布を０．００６〜３００μ
ｍ、中心細孔径を０．０３〜４０μｍの範囲内で変える
ことができる。例えば、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｅａ）
細菌を固定する場合は、気孔径１０〜１００μｍの気孔
を０．０１〜０．４ｃｃ／ｇ含むような担体にするのが
好ましい。

【００１６】混合方法は、湿式又は乾式のいずれであっ
ても良く、ボールミル等の公知の混合機によって行なえ
ば良い。尚、混合後、必要に応じ、水分が坏土に均一に
いきわたるように養生を行なっても良い。

【００１７】混合後、成形を行なう。担体の形状は、球
状、円柱状、リング状、長方形状等の任意の形状に成形
できる。成形方法は公知のセラミックス成形体における
方法をそのまま採用できる。例えば、押し出し成形法、
転動造粒法、プレス成形法等の各種方法が挙げられ、担
体の形状に適した方法を適宜選択すれば良い。成形時に
は、必要に応じて有機バインダーを用いることもでき
る。有機バインダーは、ポリビニルアルコール、メチル
セルロース、ブリティッシュガム等の公知のものを使用
することができる。

【００１８】次いで、成形体の焼成を行なう。焼成温度
は用いる窯業原料の種類、所望の気孔率等によって一様
ではないが、担体の気孔率が５〜７５％となるようにす
れば良く、通常は６００〜１５００℃程度の範囲内で焼
成する。この場合、気孔率が５％未満となると廃水の処
理能力が不十分であり、７５％を上回ると担体の強度が
低く、実用上好ましくない。かかる焼成により、もみ殻
が焼失して気孔が形成されるが、形成する気孔はいびつ
な形状をしており且つもみ殻中に含有されていたケイ素
化合物がシリカとなって気孔内部に凹凸を形成して残存
するため、細菌、微生物等が担体から容易に流出せず、
当該気孔表面に絡みついて固定化され易くなる。その結
果、多数の細菌、微生物等を保持できることになり、本
発明担体は優れた廃水処理能力を発揮することができ
る。

【００１９】本発明担体による廃水処理は、当該担体に
廃水を接触させることにより行なわれる。接触させる方
法は、廃水が本発明担体により浄化される限り任意の方
法により行なうことができる。例えば、本発明廃水処理
担体を充填した容器内に廃水を一定時間滞留させる等の
方法を採ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明担体によれば次のような優れた効
果が得られる。

【００２１】（イ）気孔形成にもみ殻を利用するので、
細菌、微生物等を容易に固定でき、優れた廃水処理能力
を発現させることができる。

【００２２】（ロ）また、もみ殻は焼成時に膨脹しない
ので、窯業原料との合計量の約４０％という多量の割合
で加えても実用に耐えるだけの強度を保ち、崩落等を起
こすことがない。

【００２３】（ハ）使用するもみ殻の破砕程度を変える
ことにより、担体の中心細孔径を０．０３〜４０μｍの
範囲で制御できるので、実質的にあらゆる用途に対応す
ることが可能である。

【００２４】（ニ）目づまりした場合、加熱焼成により
容易に除去できるので、取扱い性、再利用性等に優れ
る。また、形状が球形である場合には、ボールミル等を
使用する洗浄によっても目づまりを除去することができ
る。

【００２５】（ホ）このように本発明の廃水処理担体
は、河川や湖沼の浄化、下水排水の浄化、その他風呂
水、観賞魚飼育用の水、養殖場水等の浄化に適したもの
である。

【００２６】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。

【００２７】実施例１木節粘土７０重量部と、５００μｍ以上２３８０μｍ以
下にボールミルで粉砕したもみ殻３０重量部とを混合
し、次いで水２８重量部を加え、混練した後、１日養生
させた。

【００２８】その後、押し出し成形により１５０ｍｍの
立方体とし、次いでトンネルキルンにて１２００℃で２
時間３０分焼成することにより、本発明の廃水処理担体
を得た。得られた担体は、見掛気孔率３８．０％、かさ
比重１．５３、中心細孔径１７．６μｍであった。

【００２９】この担体を２００リットルの曝気槽に１２
０リットル充填し、ゴミ処理場からの排出水を１６０ｍ
ｌ／ｍｉｎで曝気槽内に滞留させ、曝気空気量を７リッ
トル／ｍｉｎとして１ヶ月通水させた後、その水質を測
定することにより、担体の処理能力を調べた。処理前と
処理後の水質を調べた結果を表１に示す。なお、表中の
ＣＯＤ及びＢＯＤはそれぞれ化学的酸素消費量及び生物
化学的酸素要求量を示す。

【００３０】この結果、処理後の水は、ＣＯＤ及びＢＯＤが大きく低
減し、浄化処理されていることがわかる。

【００３１】比較例１もみ殻に代えておがくずを用いた以外は、実施例１と同
様にして担体を作製した。得られた担体は、見掛気孔率
５１．１％、かさ比重１．４４、中心細孔径１０．２μ
ｍであった。また、この担体について実施例１と同様の
測定をしようとしたところ、崩落が著しく曝気槽での試
験に耐えられるものではなかった。

【００３２】比較例２もみ殻を用いなかった以外は、実施例１と同様にして担
体を作製した。得られた担体は、見掛気孔率３０．８
％、かさ比重１．７６、中心細孔径０．０６８μｍであ
った。

【００３３】また、この担体について実施例１と同様の
方法で曝気試験を行なった。その結果をを表２に示す。

【００３４】この結果、もみ殻を使用しない窯業原料の焼成担体では
十分に廃水の処理が行なえないことが明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナ及び／又はシリカを主成分とする
窯業原料にもみ殻を加えて混合し、成形し、焼成して得
られる廃水処理用担体。