JPH07100479A - 生物膜法排水処理用微生物担体 - Google Patents

生物膜法排水処理用微生物担体

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JPH07100479A
JPH07100479A JP5245662A JP24566293A JPH07100479A JP H07100479 A JPH07100479 A JP H07100479A JP 5245662 A JP5245662 A JP 5245662A JP 24566293 A JP24566293 A JP 24566293A JP H07100479 A JPH07100479 A JP H07100479A
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JP
Japan
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carrier
waste water
biological film
biofilm
microorganism
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JP5245662A
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English (en)
Inventor
Niwami Sakaguchi
庭見 坂口
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ARITA BUSSAN KK
Original Assignee
ARITA BUSSAN KK
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 産業廃棄物の特性を利用し上記生物膜法排水
処理システムに最適な組成、内部構造、形状を有し耐久
性があり安価な高効率セラミックスフィルター担体を提
供し、排水処理の効率を向上させる。 【構成】 平均気孔径が10〜50μm、好適には30
μmの多孔質セラミックスを用いた生物膜法排水処理用
微生物担体。 【効果】 排水は生物膜排水処理装置内のセラミックス
フィルター担体に生息する微生物群の生物学的利用によ
り浄化される。このとき効率的な条件でのエヤーレーシ
ョンと循環流により排水の浄化効率が高くなりランニン
グコストを下げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業廃棄物の特性を利
用した生物膜法排水処理用微生物担体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】有機性排水システムは、自然浄化機能を
人工的に効率よく増強させた方法によって処理されてお
り、これが生物処理と呼ばれている。流水及び止水共自
然浄化能力を有するが、浄化作用は流水の方が大きい。
特に水深が数10cm以下の浅い川での浄化作用は著し
く大きく、この作用は底部に付着している微生物に依存
している。
【0003】一般にこの様な河川の底部は礫であり、礫
の表面は細菌藻類と原生動物等の微生物及び輪虫類、貧
毛類等の微小後生動物等で構成された生物膜で被われて
いる。この河川の生物膜の浄化力をシステム化しタンク
の中で能率よく進行させる排水処理法が生物膜法と呼ば
れるものである。
【0004】すなわち河川では生物膜は底部のみ一面的
に存在するだけであるが、排水処理では単位体積当りの
生物膜の表面積を著しく増大させると共に生物膜と排水
との接触反応が十分行なえる工夫がなされている。
【0005】生物を固着させる担体としては多糖類(セ
ルローズ、デキストラン等)、不活性蛋白質(ゼラチ
ン、アルブシン等)合成樹脂、合成高分子(ボリビニル
クロライド等)及び無機物(砂、ゼオライト、多孔性ガ
ラス等)が使用されている。排水処理に利用できるのは
安価で実際使用時に排水処理槽内でのエヤレータから噴
出される気泡流等による循環流の流動に耐える機械的強
度と耐久性のあるものでなければならない。更に効率を
上げるには担体表面積を大きくすると共に、表面が粗く
凸凹に富む状態にする工夫が必要である。
【0006】現在は主に樹脂製の担体が使用されている
が、従来の担体は 担体表面が平滑な為に付着している微生物が剥離しや
すい。 担体が組成的に微生物との親和性が不足している。 担体の表面積が不足している。 担体が複雑形状となれば高価になる。 材料によっては強度が劣る。 上記の諸問題があり、高効率の排水処理が可能となる担
体が求められていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決すべき課
題は、産業廃棄物の特性を利用し上記生物膜法排水処理
システムに最適な組成、内部構造、形状を有し耐久性が
あり安価な高効率セラミックスフィルター担体を提供
し、排水処理の効率を向上させることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の生物膜法排水処理用微生物担体は、平均気
孔径が10〜50μm、好適には30μmの多孔質セラ
ミックスを用いたものである。
【0009】
【作用】セラミックス製の担体であるので、物理的、生
化学的に安定である。繊維断面が鎖状空孔になっている
天然無機繊維原料と有機繊維原料及び不定形の可燃物の
特性を利用し、気孔率、気孔径の制御とそれらの連続気
孔化を図り、これらの特性によって表面積の増大と有効
気孔により微生物量を増大させる。イオン交換能の高い
ゼオライト及び微生物の堆積物である多孔質の珪藻土を
利用し、微生物との親和性が向上する。実際使用に耐え
る機械的強度を有する様にゼオライトの特性を利用す
る。産業廃棄物の特性を利用して最適組成及び気孔率、
気孔径の制御とそれらの連続気孔化を図ると共に低コス
トとなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。本発明は、産業廃棄物を利用し高効率で安価な
耐久性のある組成、内部構造、形状を有するセラミック
ス担体を提供するものであり前記条件を満たす多孔質セ
ラミックス担体として下記の成果を得た。
【0011】まず、本発明に係るセラミックフィルター
の原料の調合割合は、表1の通りである。
【0012】
【表1】
【0013】天然無機繊維原料としては、セピオライト
を例示することができる。また産業廃棄物の無機質とし
ては天草陶石をスタンパー粉砕し、水箙するときに出る
珪酸質の1mmアンダー粉末を例示することができる。
有機質としては、缶コーヒー等を製造する過程で出るコ
ーヒーの搾り粕を例示することができる。このコーヒー
の搾り粕に含まれているコーヒー粒の粒子は径が揃って
おり、気孔の径を揃えるのに都合がよい。
【0014】バインダー添加量は0〜5重量%、好まし
くは1重量%とし、水分添加量は、20〜60重量%、
好ましくは30重量%とした。上記調合で平均気孔径5
〜1000μm間の制御が自由に調整できた。押し出し
成形はバインダー0〜5%,水分20〜60%の調整で
均質な成型体が得られた。
【0015】焼成は1150℃〜1300℃で目的のセ
ラミックスの物性値が得られた。平均気孔径30μmの
場合、1200℃で焼成した。
【0016】平均気孔径30μmセラミックスの物性値
は表2の通りであった。
【0017】
【表2】
【0018】セラミックス担体の形状は、中空円筒状と
し、外径を20mm、穴径を5mm、長さを200mm
とした。実際稼働している排水処理槽に平均気孔径10
μm、20μm、30μmのセラミックス担体を30日
間浸漬して菌体の付着状況を調べた。セラミックス担体
の菌体付着状況を表3に示す。
【0019】
【表3】
【0020】菌体付着状況は、倍率4,500×のとき
の顕微鏡の視野当り菌数で表したもので、スコアは次の
通りである。 スコア 0 なし 1 1 個 2 2 〜 5個 3 6 〜10個 4 11〜50個 5 51個以上
【0021】いずれのセラミックスでも微生物の付着が
内部迄確認された。実質的に内部の付着物も機能してい
ると、浄化能力は大きくなり排水汚濁度の低減効果が期
待できる。以上の結果より性能評価試験は気孔径30μ
mセラミックスを選び進めた。なお、30μmの気孔径
が好適であるが、±20μm、すなわち10〜50μm
の気孔径でも充分に使用できることが推測される。
【0022】生物膜法排水処理装置の例を図1に示す。
この装置は、工場排水を貯留する原水ピット1、流入量
を調節する計量槽2、排水処理施設の主構成部である
〜の4段階の生物膜接触槽3〜6と、発生した汚泥を
沈殿させる沈殿槽7及び汚泥貯留槽8とで構成されてい
る。この排水処理装置には生物膜接触槽3〜6内を撹拌
させる循環ポンプと汚泥を生物膜接触槽に戻す汚泥返送
ポンプが取付られている。生物膜接触槽には、図2に示
すセラミックス微生物接触担体を各槽にセットした。
【0023】排水処理実験条件は表4の通りである。
【0024】
【表4】
【0025】図3はSS状態を示すグラフである。SS
は流入水で143(mg/l)あったが沈殿槽では9
(mg/l)になり最終では3(mg/l)迄除去でき
た。除去率は97%である。
【0026】図4はBOD状態を示すグラフである。B
OD(T−BOD)は原流入水は143(mg/l)で
沈殿槽では22(mg/l)、最終的には11(mg/
l)迄下り除去率は92%となった。
【0027】図5はCOD状態を示すグラフである。C
ODは原流入水は68(mg/l)で沈殿槽では18
(mg/l)、最終的に14(mg/l)迄下り除去率
は79(%)となった。
【0028】図6は窒素の処理状態を示す。T−Nは原
流入水は27(mg/l)で沈殿槽では21(mg/
l)、最終的に11(mg/l)迄下り除去率は59%
となった。各生物膜接触槽内での窒素の形態変化は,
ではNH4−N,有機態窒素が主成分で,段階で
は酸化が進んでNO3 −Nが増えNH4 −Nは減ってく
る。有機態窒素は原流水では%以上を占めるが、沈殿槽
ではほとんどなくなった。
【0029】
【発明の効果】本発明は、産業廃棄物を利用し高効率で
安価な耐久性のある組成、内部構造、形状を有するセラ
ミックス担体でありその条件を満たす多孔質セラミック
ス担体として下記の成果を得た。
【0030】(1)無機質の産業廃棄物及び有機質の産
業廃棄物の特性を利用し、無機質原料は組成に特性を利
用し、有機質原料は内部構造に特性を利用した。
【0031】(2)物理、生化学的に安定させることに
ついては今までの経験を生かして、組成的に珪酸質とし
酸化鉄の含有量を少なくした。焼成温度は1150℃〜
1200℃とし、ゼオライトの焼結化により機械的強度
を持たせ安定化させることができた。担体の化学組成は
SiO2 71.1%,Al2 3 19.6%,Fe2
3 1.0%である。
【0032】(3)内部構造は繊維断面が鎖状に空孔に
なっている天然繊維原料と有機繊維原料及び有機物の特
性を利用し、気孔率・気孔径の制御とそれらの連続気孔
化を図ると共に担体表面を粗にし又イオン交換能の高い
天然ゼオライト及び微生物の堆積物である多孔質の珪藻
土の特性を利用し、微生物との親和性を向上させ表面積
の増大と有効気孔により微生物量を増大させることにつ
いて見掛比重0.578、気孔率71.4%、平均気孔
径31.7μm、吸水率100.5%の値を示し、顕微
鏡観察で細菌の付着が外表面より5mmの深度迄確認さ
れ目的を達せられた。
【0033】(4)実際に使用に耐える機械的強度を持
たせることは、形状的には生物膜槽内の循環流に対し抵
抗性を小さくし、表面積は大きく又機械的強度値も高く
なる中孔の丸棒(φ20,長200mm)とし、使用原
料の粒度分布の調整及び押し出し成型機を改造すること
で均質な成型体を得ることができ、更に1150℃〜1
200℃間で焼成することで天然ゼオライトの焼結特性
を利用して、曲げ強度30(kg/cm2 )台の値を示
すセラミック担体が得られた。以上の物性値を有するこ
とで排水処理装置内の循環流及びエヤレーション等に十
分耐える強度を有するセラミック担体が得られた。
【0034】(5)生物膜法排水処理装置による性能評
価試験の結果SS−BOD共に活性汚泥法による除去率
90〜97%と同程度の結果を得られたことで成果を収
められた。
【0035】(6)反応槽のセラミックス担体に生息す
る微生物群は食物環が大きく複雑で高濃度に保持されて
いるので負荷変動の対応力がありバルキングを起こしに
くい。
【0036】(7)セラミックス担体には高濃度の微生
物が付着しているので負荷面積を高くできコンパクト化
が可能である。
【0037】(8)排水は生物膜排水処理装置内のセラ
ミックスフィルター担体に生息する微生物群の生物学的
利用により浄化される。このとき効率的な条件でのエヤ
ーレーションと循環流により排水の浄化効率が高くなり
ランニングコストを下げることができる。
【0038】(9)最適条件でのセラミック担体の充填
と担体間の空間を取ることで目詰まりがなく、逆洗の必
要がないので運転操作がやさしくなる。
【0039】(10)最近CO2 の増大による地球温暖
化、オゾン層の破壊、森林の減少と砂漠化の進行等地球
規模の環境問題が深刻化している。水環境も例外ではな
く、河川や湖・海洋へと汚染は拡大し、ますます多様化
・複雑化・広域化の様相を示しているが、本発明の生物
膜法排水処理用セラミックス微生物担体により、生活排
水工場排水等の適正処理を行ない安定化させることが可
能となり、水の再利用等有効利用が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る生物膜法排水処理装置の例を示
す概略図である。
【図2】 本発明に係るセラミックス微生物接触担体の
例を示す斜視図である。
【図3】 SS状態を示すグラフである。
【図4】 BOD状態を示すグラフである。
【図5】 COD状態を示すグラフである。
【図6】 窒素の処理状態を示すグラフである。
【符号の説明】
1 原水ピット、2 計量槽2、3〜6 生物膜接触
槽、7 沈殿槽、8 汚泥貯留槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均気孔径が10〜50μm、好適には
    30μmの多孔質セラミックスを用いた生物膜法排水処
    理用微生物担体。
JP5245662A 1993-09-30 1993-09-30 生物膜法排水処理用微生物担体 Pending JPH07100479A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001025606A (ja) * 1999-05-11 2001-01-30 Tokyo Tone Kaihatsu Kk 濁水浄化システム及び装置
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