JPH07275881A - 水の浄化装置 - Google Patents
水の浄化装置Info
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- JPH07275881A JPH07275881A JP6096902A JP9690294A JPH07275881A JP H07275881 A JPH07275881 A JP H07275881A JP 6096902 A JP6096902 A JP 6096902A JP 9690294 A JP9690294 A JP 9690294A JP H07275881 A JPH07275881 A JP H07275881A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- contact
- large number
- contact filter
- contact pieces
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】不織布からなる複数の細長板状の微生物接触片
１ａを芯軸１ｂから放射状に延びるように形成した多数
の接触濾材１を互いに間隔をおいて配置するとともに、
上記各接触片１ａに切り込み３を入れることにより複数
のフラップ４を形成した。 【効果】接触片１ａにフラップ４が形成されているか
ら、大小の不規則で複雑な乱流が多く発生する。これに
より接触濾材１の表面と水との接触頻度が大幅に増大す
るため、微生物環境に酸化還元電位面での多様性、ひい
ては微生物の多様性が実現できるから、水中の汚濁物質
の沈降、吸着作用が加速され、水質の浄化がより効率的
に達成される。
１ａを芯軸１ｂから放射状に延びるように形成した多数
の接触濾材１を互いに間隔をおいて配置するとともに、
上記各接触片１ａに切り込み３を入れることにより複数
のフラップ４を形成した。 【効果】接触片１ａにフラップ４が形成されているか
ら、大小の不規則で複雑な乱流が多く発生する。これに
より接触濾材１の表面と水との接触頻度が大幅に増大す
るため、微生物環境に酸化還元電位面での多様性、ひい
ては微生物の多様性が実現できるから、水中の汚濁物質
の沈降、吸着作用が加速され、水質の浄化がより効率的
に達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生物膜槽による生物学
的、生化学的反応を利用してプール、池、湖沼、川等の
水を浄化する浄化装置に関する。
的、生化学的反応を利用してプール、池、湖沼、川等の
水を浄化する浄化装置に関する。
【０００２】
【従来技術】今日、河川、湖、池等の浄化の必要が環境
対策の重点課題としてとりあげられている。ところで、
一般に水質基準は目に見えるＢＯＤ値、ＣＯＤ値、ＳＳ
値等に対する評価によって決められているが、窒素の除
去は水環境の富栄養化を抑制するだけでなく、水資源と
して再利用する際の強い殺菌処理等からも必要であるこ
とから、窒素の除去を含めた浄化法の開発が望まれてい
る。
対策の重点課題としてとりあげられている。ところで、
一般に水質基準は目に見えるＢＯＤ値、ＣＯＤ値、ＳＳ
値等に対する評価によって決められているが、窒素の除
去は水環境の富栄養化を抑制するだけでなく、水資源と
して再利用する際の強い殺菌処理等からも必要であるこ
とから、窒素の除去を含めた浄化法の開発が望まれてい
る。
【０００３】本発明者等はこのような要請に応じて、効
率的な水の浄化方法を提案した（特願平５ー３５２５７
２号）。この浄化方法によれば、効率的な浄水が期待で
きるものの、流水にさらに効果的な乱流を生じさせるこ
とが望ましかった。
率的な水の浄化方法を提案した（特願平５ー３５２５７
２号）。この浄化方法によれば、効率的な浄水が期待で
きるものの、流水にさらに効果的な乱流を生じさせるこ
とが望ましかった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は生物膜による水の浄化をより効
率よく行なうことができ、しかも維持管理も楽な水の浄
化装置を提供することをその目的とする。
率よく行なうことができ、しかも維持管理も楽な水の浄
化装置を提供することをその目的とする。
【０００５】
【目的を達成するための手段】前記目的を達成するため
の手段として、本発明に係る水の浄化装置は、不織布か
らなる複数の細長板状の微生物接触片を芯軸から放射状
に延びるように形成した多数の接触濾材を互いに間隔を
おいて配置するとともに、上記各接触片に切り込みを入
れることにより複数のフラップを形成したことを特徴と
する。
の手段として、本発明に係る水の浄化装置は、不織布か
らなる複数の細長板状の微生物接触片を芯軸から放射状
に延びるように形成した多数の接触濾材を互いに間隔を
おいて配置するとともに、上記各接触片に切り込みを入
れることにより複数のフラップを形成したことを特徴と
する。
【０００６】なお、前記接触片の側端は曲線状に連続形
成するのが好ましい。
成するのが好ましい。
【０００７】
【発明の作用、効果】請求項１の発明によれば、接触濾
材は不織布製で透水性があり、また間隔をおいて配置さ
れているから、水が円滑に流れる。しかも、接触片には
フラップが形成されているから、大小の不規則で複雑な
乱流が多く発生する。これにより接触濾材の表面と水と
の接触頻度が大幅に増大するため、微生物環境に酸化還
元電位面での多様性、ひいては微生物の多様性が実現で
きるから、水中の汚濁物質の沈降、吸着作用が加速さ
れ、水質の浄化がより効率的に達成される。
材は不織布製で透水性があり、また間隔をおいて配置さ
れているから、水が円滑に流れる。しかも、接触片には
フラップが形成されているから、大小の不規則で複雑な
乱流が多く発生する。これにより接触濾材の表面と水と
の接触頻度が大幅に増大するため、微生物環境に酸化還
元電位面での多様性、ひいては微生物の多様性が実現で
きるから、水中の汚濁物質の沈降、吸着作用が加速さ
れ、水質の浄化がより効率的に達成される。
【０００８】請求項２の発明によれば、前記効果が期待
されるほか、接触片の側端が曲線状に連続形成されてい
るので、水の乱流がさらに促され、浄化効率が一層向上
する。
されるほか、接触片の側端が曲線状に連続形成されてい
るので、水の乱流がさらに促され、浄化効率が一層向上
する。
【０００９】
【実施例】図１は浄化装置を示すもので、この浄化装置
は多数の接触濾材１を浄化用水槽などの施設躯体２の内
部に互いに間隔をおいて取り付けることにより生物膜槽
を構成してなるものである。
は多数の接触濾材１を浄化用水槽などの施設躯体２の内
部に互いに間隔をおいて取り付けることにより生物膜槽
を構成してなるものである。
【００１０】接触濾材１は、図２に示されるように、レ
ーヨン、コットン、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
の繊維よりなる多孔質の不織布の表面に、ハロゲン化さ
れたピリジニウム基を分子内に有する不溶性ピリジニウ
ム型樹脂をコーティング処理したものを素材とした複数
の細長板状の微生物接触片１ａを、芯軸１ｂから放射状
に延びて断面が花びら状となるように形成したもので、
図３のように、各接触片１ａは芯軸１ｂに集められ、ヒ
ートシールされて互いに連結されている。
ーヨン、コットン、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
の繊維よりなる多孔質の不織布の表面に、ハロゲン化さ
れたピリジニウム基を分子内に有する不溶性ピリジニウ
ム型樹脂をコーティング処理したものを素材とした複数
の細長板状の微生物接触片１ａを、芯軸１ｂから放射状
に延びて断面が花びら状となるように形成したもので、
図３のように、各接触片１ａは芯軸１ｂに集められ、ヒ
ートシールされて互いに連結されている。
【００１１】また、各接触片１ａの側端部にはひょうた
ん形の切り込み３が入れられ、図４(a) のように、この
切り込み３の一端は上記側端部の手前で止まっている。
接触濾材１は吊下げられるから、その芯軸１ｂが上方向
へ引っ張られるのに対し、外縁部は自重あるいはＳＳ物
質等の付着によって下降しようとする。すると、同図
(b) のように、切り込み３部分には横方向の力が働き、
周辺部とのゆがみが生じるため、面がずれて不織布の面
に対しねじれて突出することによりフラップ４が形成さ
れる。フラップ４は初めから接触片１ａの表面から突出
するように形成してもよい。
ん形の切り込み３が入れられ、図４(a) のように、この
切り込み３の一端は上記側端部の手前で止まっている。
接触濾材１は吊下げられるから、その芯軸１ｂが上方向
へ引っ張られるのに対し、外縁部は自重あるいはＳＳ物
質等の付着によって下降しようとする。すると、同図
(b) のように、切り込み３部分には横方向の力が働き、
周辺部とのゆがみが生じるため、面がずれて不織布の面
に対しねじれて突出することによりフラップ４が形成さ
れる。フラップ４は初めから接触片１ａの表面から突出
するように形成してもよい。
【００１２】なお、不溶性ピリジニウム型樹脂として
は、架橋性ポリ−Ｎ−ベンジル−４−ピリジニウムプロ
ミド（以下ＢＶＰと略す）が好適である。また、フラッ
プ４は主に乱流を生じさせるものであるから、接触濾材
１の外縁部に形成するのが好ましいが、必ずしも実施例
のように形成する必要はない。多少中央部分寄りに形成
してもよい。
は、架橋性ポリ−Ｎ−ベンジル−４−ピリジニウムプロ
ミド（以下ＢＶＰと略す）が好適である。また、フラッ
プ４は主に乱流を生じさせるものであるから、接触濾材
１の外縁部に形成するのが好ましいが、必ずしも実施例
のように形成する必要はない。多少中央部分寄りに形成
してもよい。
【００１３】また、不織布の繊維にコシのあるものを使
うことで、径大な接触濾材を形成すれば、外表面にＳＳ
物質等が堆積しても形崩れすることがない。
うことで、径大な接触濾材を形成すれば、外表面にＳＳ
物質等が堆積しても形崩れすることがない。
【００１４】接触濾材１は浄化するための水を入れる大
型水槽状の施設躯体２の内壁間に水の流れの方向に直交
するように取り付ける。この場合、図１のように、各接
触濾材１の上部を紐５に一定間隔に連結して吊下げ、干
物両端部を施設躯体２の壁金具６に結び、順次連続する
ことによって現場で簡単に設置できる。なお、接触濾材
１は水を有効に遮蔽するように、互いの間隙を少しあけ
て列設するとともに、前列と後列とを交互に半ピッチだ
けずらして配置する。これにより、図５のような生物膜
槽が構成される。
型水槽状の施設躯体２の内壁間に水の流れの方向に直交
するように取り付ける。この場合、図１のように、各接
触濾材１の上部を紐５に一定間隔に連結して吊下げ、干
物両端部を施設躯体２の壁金具６に結び、順次連続する
ことによって現場で簡単に設置できる。なお、接触濾材
１は水を有効に遮蔽するように、互いの間隙を少しあけ
て列設するとともに、前列と後列とを交互に半ピッチだ
けずらして配置する。これにより、図５のような生物膜
槽が構成される。
【００１５】維持管理の容易性から、接触濾材１の直径
は２０ｃｍ程度、長さは１〜３ｍにするが好ましい。こ
れにより、見掛け上の接触面積は５０m2／m3程度である
が、不織布繊維の表面積は５０００m2／m3にもなり、不
織布が通水性であるため、繊維表面に付着した微生物が
浄化に関与することができる。
は２０ｃｍ程度、長さは１〜３ｍにするが好ましい。こ
れにより、見掛け上の接触面積は５０m2／m3程度である
が、不織布繊維の表面積は５０００m2／m3にもなり、不
織布が通水性であるため、繊維表面に付着した微生物が
浄化に関与することができる。
【００１６】前記構成において、図１の矢印に示される
ように浄化用水を供給すると、接触濾材１には無数の微
細な空隙が形成され、また、接触濾材１は互いの間隙を
少しあけて列設され、前列と後列とを交互に半ピッチだ
けずらして配置されているから、生物膜中の水の通過は
円滑に行なわれるが、接触濾材１が水の行く手を遮るよ
うに配置されているから、水は接触濾材１に接触するよ
うに流れる。このため、一定速度で連続的に廃水又は処
理水を通水させることにより、接触濾材１には大量の微
生物が固定化され、バイオマスが形成される。その理由
は、不織布の表面にはピリジニウム型樹脂ＢＶＰがコー
ティング処理され、表面のピリジニウム基は電気的にプ
ラスに帯電しているのに対し、水路中の微生物の表面は
マイナスに帯電しているから、多種多様な微生物は上記
不織布の表面に電気的に吸着しやすくなるからである。
実験的には通常の接触濾材１の１００倍以上の微生物が
吸着されて固定化され、集積化されることが確かめられ
ている。
ように浄化用水を供給すると、接触濾材１には無数の微
細な空隙が形成され、また、接触濾材１は互いの間隙を
少しあけて列設され、前列と後列とを交互に半ピッチだ
けずらして配置されているから、生物膜中の水の通過は
円滑に行なわれるが、接触濾材１が水の行く手を遮るよ
うに配置されているから、水は接触濾材１に接触するよ
うに流れる。このため、一定速度で連続的に廃水又は処
理水を通水させることにより、接触濾材１には大量の微
生物が固定化され、バイオマスが形成される。その理由
は、不織布の表面にはピリジニウム型樹脂ＢＶＰがコー
ティング処理され、表面のピリジニウム基は電気的にプ
ラスに帯電しているのに対し、水路中の微生物の表面は
マイナスに帯電しているから、多種多様な微生物は上記
不織布の表面に電気的に吸着しやすくなるからである。
実験的には通常の接触濾材１の１００倍以上の微生物が
吸着されて固定化され、集積化されることが確かめられ
ている。
【００１７】ところで、上記のようにして構成された生
物膜内に流入した水に含まれる有機物等の固型物は、生
物膜を構成する接触濾材１上に吸着、捕捉され、生物膜
を形成する細菌を始めとする微生物群（原生動物、微小
後生動物等）の栄養源として摂取される。したがって、
生物膜は流入部側では主として好気的であるが、水の流
下に従い溶存酸素は消耗され、生物膜は徐々に嫌気的に
変化していく。バイオマスが大となると、溶存酸素も盛
んに消耗されるため、嫌気的な微生物環境が恒常的に保
たれる。したがって、生物膜の流入部付近は好気的であ
るが、中央から流出口にかけては必然的に嫌気的微生物
環境が創出される。このため、流入部側では主に硝化と
酸化分解を行なう微生物が、流出部側では主に脱窒を行
なう脱窒菌が集積、固定されるから、生物膜の前半にお
いては有機物の好気的分解と硝化作用が、後半において
は嫌気的微生物環境の形成と脱窒作用が行われる。ま
た、生物膜の表面には好気的微生物環境が形成され、そ
の数ミリ下の内部は嫌気的微生物環境が形成される。こ
の嫌気的微生物環境においては、自然界の脱窒現象に見
られるのと同じく、瞬間的連続的に脱窒作用が発生し、
水中の窒素や溶存態有機物は高効率に除去される。な
お、硝化と脱窒については前述の特願平５ー３５２５７
２号に係る明細書に詳しく説明したので、ここでは省略
する。
物膜内に流入した水に含まれる有機物等の固型物は、生
物膜を構成する接触濾材１上に吸着、捕捉され、生物膜
を形成する細菌を始めとする微生物群（原生動物、微小
後生動物等）の栄養源として摂取される。したがって、
生物膜は流入部側では主として好気的であるが、水の流
下に従い溶存酸素は消耗され、生物膜は徐々に嫌気的に
変化していく。バイオマスが大となると、溶存酸素も盛
んに消耗されるため、嫌気的な微生物環境が恒常的に保
たれる。したがって、生物膜の流入部付近は好気的であ
るが、中央から流出口にかけては必然的に嫌気的微生物
環境が創出される。このため、流入部側では主に硝化と
酸化分解を行なう微生物が、流出部側では主に脱窒を行
なう脱窒菌が集積、固定されるから、生物膜の前半にお
いては有機物の好気的分解と硝化作用が、後半において
は嫌気的微生物環境の形成と脱窒作用が行われる。ま
た、生物膜の表面には好気的微生物環境が形成され、そ
の数ミリ下の内部は嫌気的微生物環境が形成される。こ
の嫌気的微生物環境においては、自然界の脱窒現象に見
られるのと同じく、瞬間的連続的に脱窒作用が発生し、
水中の窒素や溶存態有機物は高効率に除去される。な
お、硝化と脱窒については前述の特願平５ー３５２５７
２号に係る明細書に詳しく説明したので、ここでは省略
する。
【００１８】ところで、接触濾材１にはフラップ４が接
触片１ａの表面に突出しているから、三角形のコーナー
部分に水を導くとともに複雑な乱流が発生する。すなわ
ち、フラップ４は切り離されないため、部分４ａに浮遊
するＳＳ物質等が付着したとき、その荷重により一層横
方向に曲がって突出する。このため、中央部４ｂを中心
に反対側の部分４ｃが接触片１ａの反対側に突き出し、
乱流を生じさせる（図４(b) 参照）。また、不織布の側
端が波状に形成されているから、流下する高さにより流
速に変化が与えられる。
触片１ａの表面に突出しているから、三角形のコーナー
部分に水を導くとともに複雑な乱流が発生する。すなわ
ち、フラップ４は切り離されないため、部分４ａに浮遊
するＳＳ物質等が付着したとき、その荷重により一層横
方向に曲がって突出する。このため、中央部４ｂを中心
に反対側の部分４ｃが接触片１ａの反対側に突き出し、
乱流を生じさせる（図４(b) 参照）。また、不織布の側
端が波状に形成されているから、流下する高さにより流
速に変化が与えられる。
【００１９】このように、水流の停滞がなく、大小の不
規則な乱流が多く発生することにより、接触濾材１の表
面と水との接触頻度が大幅に増大するため、微生物環境
に酸化還元電位面での多様性、ひいては微生物の多様性
が出現でき乱流は水中の汚濁物質の沈降、吸着作用を加
速する。しかも、脱窒菌により効率的な脱窒がなされる
ためには溶存態有機物が必要となるが、接触濾材１には
微生物が高密度で集積、固定されているから、硝化菌が
溶存態有機物をあまり消費してしまわないうちに早く嫌
気化がなされる。このため、脱窒相と硝化相とが隣接し
ていることにより部分的な硝化、脱窒が行なわれるメリ
ットがあり、水質の浄化が高効率に達成される。
規則な乱流が多く発生することにより、接触濾材１の表
面と水との接触頻度が大幅に増大するため、微生物環境
に酸化還元電位面での多様性、ひいては微生物の多様性
が出現でき乱流は水中の汚濁物質の沈降、吸着作用を加
速する。しかも、脱窒菌により効率的な脱窒がなされる
ためには溶存態有機物が必要となるが、接触濾材１には
微生物が高密度で集積、固定されているから、硝化菌が
溶存態有機物をあまり消費してしまわないうちに早く嫌
気化がなされる。このため、脱窒相と硝化相とが隣接し
ていることにより部分的な硝化、脱窒が行なわれるメリ
ットがあり、水質の浄化が高効率に達成される。
【００２０】なお、接触濾材１上に古い生物膜が付着し
て厚くなると、自然に剥離して落下するが、紐５を上下
又は左右に動かして生物膜全体を揺することにより上記
生物膜は簡単に剥離し、底部に沈殿するから、閉塞によ
る水の通過を妨げることがなく、生物膜の維持管理が容
易である。
て厚くなると、自然に剥離して落下するが、紐５を上下
又は左右に動かして生物膜全体を揺することにより上記
生物膜は簡単に剥離し、底部に沈殿するから、閉塞によ
る水の通過を妨げることがなく、生物膜の維持管理が容
易である。
【００２１】なお、接触濾材１は直接に接触濾材１を施
設躯体２の内部に配設される構成に限定されない。例え
ば、通水性のある篭形、箱形、円筒形等の収容体の内部
に配設し、これを施設躯体２の内部に配置するように構
成してもよい。
設躯体２の内部に配設される構成に限定されない。例え
ば、通水性のある篭形、箱形、円筒形等の収容体の内部
に配設し、これを施設躯体２の内部に配置するように構
成してもよい。
【００２２】また、接触濾材１は工場において規格に従
って製作し、接触片１ａを畳むことでコンパクトに収納
でき、現場において立体的に花びら状に展開できる。
って製作し、接触片１ａを畳むことでコンパクトに収納
でき、現場において立体的に花びら状に展開できる。
【図１】本発明に係る浄化装置の平面図
【図２】接触濾材の斜視図
【図３】接触濾材の製作態様説明図
【図４】(a) (b) はそれぞれフラップ部分の当初の状態
の側面図と変形時の斜視図
の側面図と変形時の斜視図
【図５】本発明に係る生物膜の概略の斜視図
１ 接触濾材 １ａ 接触片 ３ 切り込み ４ フラップ
Claims (2)
- 【請求項１】 不織布からなる複数の細長板状の微生物
接触片を芯軸から放射状に延びるように形成した多数の
接触濾材を互いに間隔をおいて配置するとともに、上記
各接触片に切り込みを入れることにより複数のフラップ
を形成したことを特徴とする水の浄化装置。 - 【請求項２】 前記接触片の側端が曲線状に連続形成さ
れている請求項１記載の水の浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096902A JPH07275881A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 水の浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096902A JPH07275881A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 水の浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07275881A true JPH07275881A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=14177309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6096902A Pending JPH07275881A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 水の浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07275881A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000015563A1 (en) * | 1998-08-03 | 2000-03-23 | Carey Hobbs | Improved microbial biomass support structure and methods for making same |
| CN103663677A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 上海海洋大学 | 一种多孔柱状生物填料 |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP6096902A patent/JPH07275881A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000015563A1 (en) * | 1998-08-03 | 2000-03-23 | Carey Hobbs | Improved microbial biomass support structure and methods for making same |
| CN103663677A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 上海海洋大学 | 一种多孔柱状生物填料 |
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