JPH08155480A - 抗菌性水処理用媒体 - Google Patents

抗菌性水処理用媒体

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JPH08155480A
JPH08155480A JP6305262A JP30526294A JPH08155480A JP H08155480 A JPH08155480 A JP H08155480A JP 6305262 A JP6305262 A JP 6305262A JP 30526294 A JP30526294 A JP 30526294A JP H08155480 A JPH08155480 A JP H08155480A
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JP
Japan
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antibacterial
water
medium
fibers
water treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP6305262A
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English (en)
Inventor
Takehiro Sato
健博 佐藤
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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    • 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】 懸濁物質の付着効果が高く、かつ抗菌性を有
し、長期間安定した濾過性能を発揮できる水処理用媒体
を提供する。 【構成】 抗菌性を有する複数本の短繊維を互いにから
み合わせ繊維塊6を得、抗菌性水処理用媒体とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、汚水を浄化するため
に、濾材または微生物付着用媒体などとして使用され、
懸濁物質の付着効果が高い抗菌性水処理用媒体に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から汚水の浄化のための濾材として
は、濾紙・濾布・セラミック・金網などが用いられてき
たが、これらは一般に濾過する液体と濾材との接触面積
が小さいので、液体中の懸濁物質の付着効果が低く、従
って十分な濾過効果を期待することができず、仮に十分
な濾過効果を得ようとすれば、濾過速度の低下、すなわ
ち濾過水量の低下を招くという欠点を有していた。
【0003】このような欠点を解消する提案としては、
複数本の短繊維を絡み合わせた繊維塊を水処理用媒体と
し、これによって懸濁物質の付着効果の向上を図るとい
うものがある(特公昭62−11637号公報)。この
水処理用媒体は、曝気槽内で短繊維群を流動させて玉状
および撚糸状の繊維塊を形成させたもので、濾過に際し
て懸濁物質を付着させる面が網目状であるので濾過面積
が大きく、濾過効果の大きなものであった。
【0004】しかしながら、このような従来の水処理用
媒体では、懸濁物質として付着した微生物が死減するこ
となく滞留あるいは増殖するため、濾材の非衛生化およ
び濾材の閉塞による濾過水量の低下や濾過水質の悪化を
招き、次亜塩素酸ナトリウムなどの消毒剤による定期的
な洗浄が必要であり、長期使用には適さないという欠点
を有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するもので、懸濁物質の付着効果が高く、かつ
抗菌性を有し、長期間安定した濾過性能を発揮する水処
理用媒体を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、抗菌性を有する複数本の短繊維が互いにか
らみ合った繊維塊からなることを要旨とするものであ
る。
【0007】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
抗菌性水処理用媒体は、抗菌性能を有する金属または金
属イオンをリン酸塩に担持させて得られる抗菌剤を繊維
中に含有させた複数本の短繊維が互いにからみ合って形
成される繊維塊からなるものである。
【0008】抗菌性能を有する金属または金属イオンと
しては、銀、銅、あるいは亜鉛などが好適に用いられ、
これらをリン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リン
酸ジルコニウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウ
ム、リン酸亜鉛あるいはハイドロキシアパタイトなどの
リン酸塩に担持させることが好ましい。これらリン酸塩
に金属または金属イオンを担持させる方法としては、前
記リン酸塩に前記抗菌性能を有する金属または金属イオ
ンを吸着保持させた後、加熱収縮を起こす温度、好まし
くは800℃以上で焼成する方法が採用されるが、この
担持方法により担持された金属は水中に溶出することな
く、長期間抗菌性能を安全に保持する抗菌剤を得ること
ができる。
【0009】抗菌剤の含有量は、繊維または繊維素材に
対し0.01〜10重量%を使用することが好ましい。
抗菌剤の含有量が0.01重量%未満であると、抗菌性
能が十分に発揮されず、逆に、10重量%を越えると、
紡糸の際フィルターに目詰まりが発生しやすくなり、あ
るいは糸切れが多発するため製糸性が低下する傾向が生
じ、さらに、抗菌剤の使用量が増すと製造コストを上げ
る結果となることからも好ましくない。これらの理由に
より、抗菌剤の含有量は0.1〜5.0重量%がより好
ましい。
【0010】また、抗菌剤の平均粒径としては、紡糸時
の糸切れ防止や、繊維の強度の点から、0.1〜20μ
mが好ましい。抗菌剤を含有せしめる短繊維としては、
天然繊維、再生繊維、合成繊維などの有機繊維およびガ
ラス繊維、金属繊維、鉱物繊維などの無機繊維を適宜選
択して用いることができるが、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂からなる合成繊
維が好適に用いられる。これら熱可塑性樹脂からなる合
成繊維は熱接着性を有しているため、得られた繊維塊を
熱可塑性樹脂の融点もしくは若干高い温度で流動させな
がら適度に熱処理を施すことにより、繊維塊内の繊維が
部分的に接着され、長期間の使用においても絡み合いが
バラけることのない良好な繊維塊を形成することができ
る。
【0011】本発明において短繊維の繊度は1〜20デ
ニールであることが好ましい。繊度が1デニールより細
いと、繊維が細すぎて絡み合った繊維塊が密になりすぎ
濾材の目詰まりを起こしやすく、逆に、20デニールよ
り太いと、絡み合った繊維塊の空間が大きくなりすぎて
濾過効果が劣る傾向にある。
【0012】また、本発明において短繊維の繊維長は3
〜50mmの長さのものを採用し、また無捲縮短繊維を
使用することが好ましい。繊維長が3mmより短いもの
を用いると、繊維塊が形成し難くなり、逆に、50mm
より長いものを用いると、繊維が分離し難いほどにしっ
かり絡み合った結び目を作り鎖のように連結して、かな
り長い20cm以上の棒状の繊維塊を形成し、水処理用
媒体としては取扱いや使用が困難なものとなる。
【0013】次に、本発明の抗菌性水処理用媒体を得る
ための製造方法の一実施態様を説明する。まず、前記繊
維の原料重合体に前記抗菌剤を添加、混合し、紡糸原液
とするかあるいは前記抗菌剤をチップ状原料重合体に混
練させ、紡糸原液とした後、公知の方法により紡糸、延
伸を施し、所定長に切断して目的とする抗菌性短繊維を
得る。図2に示す抗菌性水処理用媒体製造用の装置を用
いて、この抗菌性短繊維を互いにからみ合わせ繊維塊を
形成する。すなわち、所定量の抗菌性短繊維3を水を満
たした撹拌槽1内へ、投入ホッパー2より供給し、水中
に分散さ、撹拌槽1内に設けた撹拌羽根4にて撹拌を行
い、抗菌性短繊維3を浮遊させ、流動させる。その結
果、撹拌による水流の作用によって抗菌性短繊維3は振
動し、流動して折りたたまれたり、折り曲げられる。以
上の作用を繰り返し行うと、隣接した抗菌性短繊維3は
接触して連結し、さらに他の隣接した抗菌性短繊維3を
連結して抗菌性短繊維塊6を形成するので、一定の時間
間隔でこの抗菌性短繊維塊6を取り出し口5より取り出
す。この抗菌性短繊維塊6の製造には少なくとも10分
間以上、好ましくは、30分間以上の時間をかけること
が好ましい。撹拌方法は、前記図2に示すような機械撹
拌の他に、撹拌槽1内へ連続的に空気を吹きこむことに
よる空気撹拌でも良いが、製品の形状、大きさなどの均
一性を向上させるには、機械撹拌を行い、さらに邪魔板
などを用いて乱流を起こすことが好ましい。
【0014】以上の方法によって、製造された抗菌性短
繊維塊6の形状は、図1(A)に示すような玉状および
図1(B)に示すような撚糸(棒)状の2つの形状に大
別できる。どの形状になるかは短繊維の繊度、繊維長、
ヤング率、剛さ、密度、摩擦係数などの繊維の物理的性
質や表面構造、その繊維塊の製造方法などによって決ま
る。従って、使用目的に応じて適宜、選択製造すること
ができる。
【0015】本発明の抗菌性短繊維群を製造する場合、
液中で分散させた状態で水流または振動により撹拌して
抗菌性短繊維塊を形成させるので、液温の保持は容易で
あり、良好な繊維塊を得やすい利点を有する。
【0016】また、本発明の抗菌性水処理用媒体を製造
する際には製造装置を簡略化することもでき、例えば一
般家庭用洗濯機程度の小型のものでも容易に製造でき
る。さらに抗菌性短繊維を水中で機械撹拌あるいは空気
撹拌することで製造されるので、製造コストの面でも安
価であり、したがって、本発明においてはその製造方法
も簡単にして実効のある工業的に優れた方法である。
【0017】さらに、本発明の抗菌性水処理用媒体を使
用する場合、濾材を構成する繊維に含有された抗菌性の
金属または金属イオンは水中に溶出することはないの
で、金属または金属イオンによる変質あるいは薬害を被
ることなく、品質面においても安心して使用することが
できる。
【0018】
【作用】本発明の抗菌性水処理用媒体は、抗菌性を繊維
に保持させることにより、微生物の繁殖を防ぎ、濾材の
閉塞を抑止し、長期間安定して濾過性能を発揮できる。
【0019】また、本発明の抗菌性水処理用媒体は、微
細な繊維の複雑な立体的集合体であるので、通水のため
の空間である通水孔が多数存在するにもかかわらず、他
の濾材に比べて懸濁物質の付着効果が高く、さらに網目
状となっているため付着面積が大きいので、優れた濾過
効率、濾過効果、抗菌性を有するものである。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。抗菌剤(商品名;アパサイダー、(株)サンギ製)
を繊維重量に対し0重量%、0.1重量%、1.0重量
%、5.0重量%、10重量%含有させた、繊度が20
デニール、繊維長が15mmの抗菌性ポリエチレンテレ
フタレ−ト短繊維群各30kgを、水温15℃、2.5
3 の水が入った容量3.0m3 の各撹拌槽内に投入
し、邪魔板を設置して各3時間、同一条件にて機械撹拌
を行った。その結果、それぞれ平均粒径17mmである
玉状の抗菌性短繊維塊を約25万個づつ得た。
【0021】前記で得た各抗菌性短繊維塊の抗菌性能を
シェイク・フラスコ法を用いて測定した。試験菌株とし
て、大腸菌および黄色ブドウ球菌を用い、次式より算出
される1時間後の滅菌率で抗菌性能を比較した。 滅菌率(%)={(初添加菌数−1時間後の生菌数)/
初添加菌数}×100
【0022】試験結果を表1および表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表1および表2から明らかなように、抗菌
剤を添加しないと全く抗菌力がみられないのに対し、抗
菌剤を添加したものは大腸菌、黄色ブドウ球菌の双方に
対し十分な抗菌力が認められた。
【0026】次に、前記で得た抗菌剤含有量0重量%、
5.0重量%の抗菌性短繊維塊を、内径30cm、高さ
2mの濾過塔に各々70cmの高さに充填し、下水の二
次処理水を原水として、通水速度30m/時(2.2m
3 /時)の条件で濾過実験を行った。一定日毎に原水と
各処理水を採取し、懸濁物質(以降、SSと記す)を測
定した。なお、濾材洗浄は空気による水中撹拌の方法
で、1日に1回行った。実験結果を図3に示す。
【0027】図3から明らかなように、抗菌剤含有量0
重量%の抗菌性短繊維塊を用いた濾過は、運転経過40
日後より、水質が悪化し始めているのに対し、抗菌剤含
有量5.0重量%の抗菌性短繊維塊を用いた濾過は、日
数経過による水質の悪化はみられなかった。また、80
日経過後、濾材中に残存しているSSを測定した結果、
抗菌剤含有量0重量%の抗菌性短繊維塊は16kg−S
S/m3 −濾材層、抗菌剤含有量5.0重量%の抗菌性
短繊維塊は3.5kg−SS/m3 −濾材層であった。
以上の結果より、長期間使用すると、抗菌剤を添加しな
い場合は、濾材が閉塞し、経時的に濾過水質の悪化がみ
られたが、抗菌剤を添加した場合は、濾材の閉塞が抑え
られ、かつ濾過水質の悪化は認められなかった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、抗菌性を繊維に保持さ
せることにより、微生物の繁殖を防ぎ濾材の閉塞を抑止
し、長期間安定して濾過性能を発揮しうる抗菌性水処理
用媒体を提供することができる。
【0029】また、本発明の抗菌性水処理用媒体は、微
細な繊維の複雑な立体的集合体であるので、通水のため
の空間である通水孔が多数存在するにもかかわらず、他
の濾材に比べて懸濁物質の付着効果が高く、さらに網目
状となっているため付着面積が大きいので、優れた濾過
効率、濾過効果、抗菌性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)および(B)は、本発明の抗菌性水処理
用媒体の異なった形状における構造模型図である。
【図2】本発明の抗菌性水処理用媒体の製造に用いる製
造装置の一例を示す概略構成図である。
【図3】本発明の抗菌性水処理用媒体を用いた濾過実験
におけるSSの推移を示すグラフである。
【符号の説明】
1 撹拌槽 2 投入ホッパー 3 抗菌性短繊維 4 撹拌羽根 5 取り出し口 6 抗菌性短繊維塊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抗菌性を有する複数本の短繊維が互いに
    からみ合った繊維塊からなることを特徴とする抗菌性水
    処理用媒体。
JP6305262A 1994-12-09 1994-12-09 抗菌性水処理用媒体 Pending JPH08155480A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6305262A JPH08155480A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 抗菌性水処理用媒体

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JP6305262A JPH08155480A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 抗菌性水処理用媒体

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JPH08155480A true JPH08155480A (ja) 1996-06-18

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ID=17942988

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JP6305262A Pending JPH08155480A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 抗菌性水処理用媒体

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JP (1) JPH08155480A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003032734A1 (en) * 2001-10-15 2003-04-24 Fuji Xerox Co., Ltd. Inorganic antimicrobial agent, antimicrobial molded resin articles using the same and process for the production thereof
JP2009072747A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Sato Kogyo Co Ltd マイクロバブルを利用した水処理装置及び水処理方法

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