JPH09239388A - 循環水用浄化材 - Google Patents

循環水用浄化材

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JPH09239388A
JPH09239388A JP8052820A JP5282096A JPH09239388A JP H09239388 A JPH09239388 A JP H09239388A JP 8052820 A JP8052820 A JP 8052820A JP 5282096 A JP5282096 A JP 5282096A JP H09239388 A JPH09239388 A JP H09239388A
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JP
Japan
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water
sheet
activated carbon
purifying
circulating
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Application number
JP8052820A
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English (en)
Inventor
Takenori Chigusa
健理 千種
Yasumasa Nakajima
靖政 中嶋
Koichiro Nakai
浩一郎 中井
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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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】 【課題】 浴槽湯,観賞魚槽や活魚槽の飼育水等の水を
浄化しながら循環使用する際に,目詰まりすることなく
効率的に水を浄化することが可能であり,かつ歩留りよ
く製造することができる循環水用浄化材を提供する。 【解決手段】 乾式法で得られた,繊維状活性炭を20重
量%以上含有し,複数の綾線を有する波形状のシート3
と,平面状の合成繊維シート1をバインダー繊維6で接
合した構造体5を円筒状に巻き込んで両端部間に透通す
る多数の透孔4を有する円筒状体を形成し,前記円筒状
体の中空部に前記透孔4より大きな中空部を有する円筒
状の芯体2を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,浴槽湯,観賞魚槽
や活魚槽の飼育水等の水を浄化しながら循環使用する際
に使用する循環水用浄化材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水を浄化しながら循環使用する際に使用
する浄化材としては,セラミックス,天然石等の各種粒
状ろ材,繊維状活性炭を主成分とした複数の綾線を有す
る波形状のシートを,平面状の合成繊維をバインダー繊
維で接合した構造体を円柱状に巻き込んだフィルター
(特開平7−251191号公報),粉末活性炭,麦飯石等を
押し出し成型したハニカム状のフィルター(特開平6-3
9388号公報)等が用いられている。
【0003】上記の浄化材のうち,セラミックスや天然
石等のろ材は,生物ろ過効果が出現するまでの運転初期
に,コロイド粒子が分散して白濁が生じ,この白濁物を
除去するのが困難である。また,粒状活性炭や粉末活性
炭を使用した浄化材は,ある程度白濁を防止することは
可能であるが,循環槽内に炭塵が流出するという問題が
ある。
【0004】一方,特開平7−251191号公報で提案され
た繊維状活性炭を主成分とする波形状のシートを円筒状
に巻き込んだフィルターは,運転初期の白濁成分を取り
除くことはできるが,波形状シートを巻き込んで加工す
るに際し,シートの巻き始めが不安定で,中心部の透孔
が潰れやすく,また,内部の接合も困難で,加工中に成
型体が竹の子状になり,加工の歩留りが低下するという
問題がある。また,このフィルターは,使用中に透孔が
閉塞すると圧力損失が増大し, 循環ポンプがオーバーヒ
ートしやすいという問題もある。
【0005】次に,特開平6-39388号公報等で提案され
たコルウェーブ状やハニカム状のろ材を循環水用浄化材
として用いる場合, 透孔を大きくすると高速で処理する
ことは可能であるが,表面積が小さくなるため透孔を形
成する活性炭量や生物膜の付着量が少なくなり, 処理効
率が低くなる。また,透孔を小さく,かつ密にすると,
活性炭量や生物膜の付着量は多くなるものの,目詰まり
が生じやすくなるという問題がある。
【0006】さらに,特公昭59-35341号公報や特公昭59
-51423号公報では,繊維状活性炭とパルプや合成パルプ
から湿式抄紙法で製造したシートを波形状に成型した浄
化材が提案されている。しかしながら,この浄化材は湿
式抄紙法で得られた密度の高いものであるため繊維状活
性炭間の間隙が乏しく,このため浄化材の内層部におけ
る微生物の保持量が少なくて水処理能力が低いという欠
点がある。また,この抄紙法による繊維状活性炭シート
を波形状に成型する際に,山部や谷部にひび割れが入り
やすく,均一な形状のものが得られ難いという欠点を有
する。さらに,抄紙法で一般的に用いられるバインダー
は活性炭繊維の細孔を閉塞しやすく,活性炭としての機
能が低下するという問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,上記の問題
を解決し,浴槽湯,観賞魚槽や活魚槽の飼育水等の水を
浄化しながら循環使用する際に,目詰まりすることなく
効率的に水を浄化することが可能であり,かつ歩留りよ
く製造することができる循環水用浄化材を提供すること
を技術的な課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは,上記の問
題を解決するため鋭意検討した結果,本発明に到達し
た。すなわち,本発明は,乾式法で得られた,繊維状活
性炭を20重量%以上含有し,複数の綾線を有する波形状
のシートと,平面状の合成繊維シートをバインダー繊維
で接合した構造体を円筒状に巻き込んで両端部間に透通
する多数の透孔を有する円筒状体を形成し,前記円筒状
体の中空部に前記透孔より大きな中空部を有する円筒状
の芯体を配設したことを特徴とする循環水用浄化材を要
旨とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下,本発明を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の循環水用浄化材の一実施態様を
示す斜視図であり,円筒状の芯体2と,芯体2の外周面
を被覆する多数の透孔4を有する円筒状体で形成されて
いる。円筒状体は,繊維状活性炭を主成分とし,複数の
稜線を有する波形状のシート3と,平面状の合成繊維シ
ート1をバインダー繊維6の層で接合した図2で示すよ
うな構造体5を,稜線部を外側にして芯体2上に円筒状
に巻き込んで両端部間に透通する多数の透孔4を形成
し,外周面を合成繊維シート1と同様の合成繊維シート
で被覆したものである。
【0010】本発明の循環水用浄化材を構成する波形状
のシート3は,乾式法で得られた,繊維状活性炭を20重
量%以上含有するものである。本発明の循環水用浄化材
を用いた水処理方法では,白濁成分であるコロイド粒子
を吸着・分解除去するとともに,繊維状活性炭の細孔近
傍に付着した生物膜により有機物を分解するものである
から,シート3を構成する繊維状活性炭は比表面積 500
〜2500m2/gのものが好ましい。比表面積が 500m2/g未満
になると,生物膜の付着と細孔による有機物の分解除去
効果が低くなり,また,2500m2/gを超えると細孔径が大
きくなり,マクロな分子は捕捉しやすいが,一般的な分
子径の物質は吸着し難くて細孔による有機物の分解除去
効果が低くなり,製造コストも高くなる傾向を示す。
【0011】また,シート3中の繊維状活性炭の混率
は,20重量%以上が必要であり,20〜95重量%,特に30
〜90重量%が好ましい。繊維状活性炭の混率が20重量%
より少なくなると浄化材としての効果が少なくなり,95
重量%より多くなると通水時に繊維状活性炭の脱落が生
じやすい。シート3の厚みは0.8〜3.0mm,目付は20〜10
0g/m2 の範囲にあることが好ましい。シート3の厚みが
薄すぎると使用時に水圧等に耐えられず,厚すぎると波
形状に形成する際に加工し難くなる。また,目付が20g/
m2未満ではシート表面での生物の繁殖が乏しく,100g/m
2 を超えると,シートの内層での生物の繁殖が乏しくな
り,かつハウジングに充填する際の取り扱いも困難とな
る。
【0012】このシート3は,乾式法で得られたものを
用いる必要があり,湿式抄紙法では密度が大で目付が大
きなものとなり,このためシート内層での生物の繁殖が
乏しくなる。乾式法の一例としては,繊維状活性炭とバ
インダー繊維とを開繊混合し,さらにカーディングマシ
ーンで混合し,カードウェッブの複数枚を積層して熱処
理する方法がある。波形状シート3の製造方法として
は,例えば上記で得た平滑なシートを波形の金型に填
め,熱処理することによって容易に得ることができる。
【0013】波形状シート3の波高は5〜30mm,波のピ
ッチは5〜40山/100mm が好ましい。波の高さが5mm未
満では透孔の開孔率が少なくなり,30mmを超えると円筒
状に形成する際に形状を維持し難くなる。また,波のピ
ッチが5山/100mm 未満では形状を維持し難くなり,40
山/100mm を超えると透孔4の開口率が少なくなる。
【0014】繊維状活性炭の種類は,ピッチ系,アクリ
ル系,フェノール系等のいずれでもよく,また,繊維状
活性炭と混合する他の繊維としては,ポリアミド,ポリ
エステル,ポリプロピレンやポリエチレン等の合成繊
維,綿等の天然繊維等があるが,合成繊維の一種である
バインダー繊維を混合することが好ましい。
【0015】本発明の循環水用浄化材を構成する他の構
成部材である合成繊維シート1の素材としては,ポリエ
ステル,ポリアミド,ポリプロピレン,ポリエチレン等
があり,その目付は10〜80g/m2のものが好ましい。目付
が10g/m2未満になると,腰が弱くて別の支持枠等を設置
する必要が生じ,また,80g/m2を超えると,円筒状に形
成するのが難しくなる。
【0016】波形状シート3と平面状の合成繊維シート
1の接着は,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアミ
ド,ポリエステル等もしくはこれらの海島構造や芯鞘構
造の複合繊維等からなるホットメルト型のバインダー繊
維を用いる必要があり,特に目付が10〜80g/m2の不織布
を用いるのが好ましい。バインダー繊維による溶融接着
は耐水性がよく,水中での耐久性が向上する。
【0017】本発明の循環水用浄化材における透孔4の
開口率は25〜95%,特に50〜90%が好ましい。透孔4の
開口率とは,図2に示したようにシート3と合成繊維シ
ート1で囲まれた一つの透孔を形成する部分の全断面積
(斜線部の外縁で囲まれた面積)に対するその部分で形
成された透孔の断面積の比率である。透孔の開口率が25
%未満では被処理水の流通性が悪くて懸濁性物質による
ろ過閉塞が発生しやすく,また,95%を超えると,被処
理水の通水性はよいが,透孔の表面積が小さくて繊維状
活性炭量と微生物の担持量が少なくなる。
【0018】本発明の循環水用浄化材における芯体2
は,合成樹脂等任意の材質で形成された円筒状体でよい
が,平面状の合成繊維シート1と同様の合成繊維シート
を内層面とし,その上から,乾式法で得られた繊維状活
性炭を20重量%以上含有する平面状のシートを多層に巻
き込んだ円筒状活性炭繊維フィルターが好ましい。本発
明の循環水用浄化材における円筒状の芯体2は, 内径5
mmm 以上,厚み2mm以上,特に内径7〜15mm,厚み4〜
8mmm のものが好ましい。中空部の内径が5mmm 未満で
は透孔4より小さな開口部となり,使用中に透孔部が閉
塞したときの水の流通口となることができず,圧力損失
が増大して循環ポンプのオーバーヒートの原因となりや
すい。また,芯体2の厚みが2mm未満では,浄化材の補
強材にはなり得ず,さらに,加工時に,波形状のシート
3と平面状のシート1からなる構造体5を芯体2に巻き
付けることが難しくなる。
【0019】本発明の循環水用浄化材は,繊維状活性炭
を20重量%以上含有する波形状のシートを構成部材とし
て有するので,水を浄化しながら循環させて使用する,
浴槽湯や,観賞魚槽,活魚槽の飼育水等を浄化するに際
し,生物ろ過効果が発生するまで有機物を吸着除去しな
がら効率的に水を浄化することが可能であり,表面積が
大きいので生物膜の付着も速く,生物ろ過効果が発生す
るまでの時間も短縮することができる。しかも,波形状
のシートは,乾式法で得られたものであるため,波形状
のシートの内層にも生物が付着して生物による有機物等
の分解処理を一層効率的に行うことができる。また,透
孔を有しているので,透孔に沿って高速で通液しながら
有機物等を分解処理することができる。さらに,円筒状
の芯体を有しているので,万一,透孔が閉塞した時で
も,水は芯体中を通過できるので圧力損失を増大させる
ことなく,かつ,循環ポンプに過負荷を与えることなく
運転することが可能である。
【0020】
【実施例】次に,本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1,比較例1 比表面積1150m2/gのピッチ系繊維状活性炭とユニチカ社
製ポリエステル系バインダー繊維メルティをカーディン
グマシーンで混合して,活性炭混率60重量%,目付75g/
m2,厚み1.2mmの繊維状活性炭シートを製造した。次い
で,このシートを成形して波高さ10mm,波のピッチ12山
/100mm の波形状シートを得た。平面状の合成繊維シー
トとして,芯部分がポリエチレンテレフタレート,鞘部
分がポリエチレンの芯鞘型複合繊維を使用した目付40g/
m2の不織布(ユニチカ社製エルベス)を用い,上記で得
た波形状シートとをポリエステル系ウェッブ状接着剤
(ダイヤボンド工業社製メルトロンPES−250)で
接着させ,透孔の開口率が80%の構造体を得た。また,
上記した目付40g/m2の不織布(ユニチカ社製エルベス)
と同様の不織布を内層に単層巻きし,その上に,上記で
得た繊維状活性炭シートを多層巻きして,内径10mm,厚
さ5mm(外径20mm)の円筒状の芯体を得た。
【0021】得られた円筒状の芯体を芯部とし,波形状
シートの波形状部を外側にして図1のように巻き込み,
その外周面を前記した平面状の合成繊維シートと同様の
合成繊維シートで被覆して,外径150mm,高さ80mmの円筒
状をした循環水用浄化材を得た。なお,上記の加工中,
内部の接合は容易で,中心部の透孔の形状も安定したも
のであった。
【0022】また,比較のために,円筒状の芯体を芯部
に用いない以外は実施例1と同様にして,外径150mm,高
さ80mmの円柱状をした循環水用浄化材を得た(比較例
1)が,加工中に内部の接合が困難で,中心部の透孔の
形状が不安定なものであった。
【0023】実施例1と比較例1で得られた循環水用浄
化材を用い,それぞれ直径150mm のアクリル樹脂塔に充
填した。上記の樹脂塔をそれぞれ容積 180リットルの浴
槽に設置し,揚程1mの定圧ポンプを用い,循環水量20
リットル/分で上向流により運転を行った。逆洗は一切
行わずに2カ月間運転を実施し,その後の循環水量を測
定したところ,実施例1の浄化材を用いた試験では,循
環水量が18リットル/分であったのに対し,比較例1の
浄化材を用いた試験では,循環水量が10リットル/分
と,大幅な水量低下が見られた。
【0024】
【発明の効果】本発明の循環水用浄化材は,水を浄化し
ながら循環して使用する,浴槽湯,観賞魚用及び活魚槽
の飼育水等を浄化するに際し,生物ろ過効果が発生する
まで有機物を吸着除去しながら効率的に水を浄化するこ
とが可能であり,また,表面積が大きいので生物膜も付
着しやすく,かつ目詰まりも発生し難く,さらに製造時
の歩留りを向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の循環水用浄化材一実施態様を示す斜視
図である。
【図2】本発明の循環水浄化材を構成する構造体に設け
た透孔の開口率を説明するための構造体の部分正面図で
ある。
【符号の説明】
1 合成繊維シート 2 芯体 3 波形状のシート 4 透孔 5 構造体 6 バインダー繊維

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾式法で得られた,繊維状活性炭を20重
    量%以上含有し, 複数の綾線を有する波形状のシート
    と,平面状の合成繊維シートをバインダー繊維で接合し
    た構造体を円筒状に巻き込んで両端部間に透通する多数
    の透孔を有する円筒状体を形成し,前記円筒状体の中空
    部に前記透孔より大きな中空部を有する円筒状の芯体を
    配設したことを特徴とする循環水用浄化材。
JP8052820A 1996-03-11 1996-03-11 循環水用浄化材 Pending JPH09239388A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102430922B1 (ko) * 2021-09-10 2022-08-09 주식회사 부강테크 바이오 필름의 두께 조정이 가능한 담체
WO2023038213A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 Bkt Co., Ltd. Carrier with adjustable biofilm thickness

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102430922B1 (ko) * 2021-09-10 2022-08-09 주식회사 부강테크 바이오 필름의 두께 조정이 가능한 담체
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040120