JPH09276897A - 水処理材 - Google Patents

水処理材

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JPH09276897A
JPH09276897A JP8121048A JP12104896A JPH09276897A JP H09276897 A JPH09276897 A JP H09276897A JP 8121048 A JP8121048 A JP 8121048A JP 12104896 A JP12104896 A JP 12104896A JP H09276897 A JPH09276897 A JP H09276897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
water treatment
water
treatment material
porous material
Prior art date
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Pending
Application number
JP8121048A
Other languages
English (en)
Inventor
Mika Hazama
美香 間
Akinori Minami
彰則 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09276897A publication Critical patent/JPH09276897A/ja
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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

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硝化菌の増殖が速く、安定した硝化作用が得
られる水処理材を提供すること。 【解決手段】 多孔質材に接着樹脂によりゼオライトを
付着せしめた水処理材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、河川、湖沼、池、排水
などの水の浄化や、水の濾過に使用する水処理材に関
し、とくに水中の窒素成分を硝化するのに適した水処理
材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水中に含まれる窒素成分を硝化す
る手段として、不織布、編み物、織物、組紐、ネット、
連続発泡体、無機多孔体などの多孔質材からなる水処理
材を使用する方法が知られている。これらの水処理材を
河川や湖沼の水または排水などと接触させると、水中に
存在する亜硝酸菌や硝酸菌などの硝化菌が水処理材に付
着し、増殖して、水中に含まれるアンモニア性窒素を硝
化する働きをする。しかしながら、従来の水処理材で
は、硝化菌の増殖が極めて遅く、水処理材を水中に設置
してから、実際に硝化作用が認められるまでに長い時間
を要し、また、水のDO(溶存酸素濃度)値、BOD値
や水質の影響を受けやすいことから、安定した硝化作用
を得ることが難しかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術の欠点を解消するべくなされたものであり、硝
化菌の増殖が速く、安定した硝化作用が得られる水処理
材を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よる、多孔質材に接着樹脂によりゼオライトを付着せし
めたことを特徴とする水処理材によって解決することが
できる。
【0005】すなわち、本発明の水処理材は、アンモニ
ア(NH3 )に対する選択吸着性のあるゼオライトを、
多孔質材に接着樹脂によって安定に付着せしめることに
よって水との接触機会を高め、効率よく水処理材にアン
モニアを吸着することができる。このため、水処理材に
は常に硝化菌の栄養源となるアンモニア性窒素が存在
し、硝化菌が増殖しやすい。しかも、水中のアンモニア
性窒素は、ゼオライトの吸着作用により、水処理材に付
着した硝化菌のもとに効率よく運ばれるため、安定かつ
効率的な硝化作用が得られる。
【0006】以下、図面に沿って本発明を説明する。図
1は接着樹脂によりゼオライトを付着せしめた多孔質材
(不織布)からなる水処理材の断面模型図であり、図
3、4、6は本発明の水処理材の他の例を示す模型図で
ある。
【0007】本発明に使用できる多孔質材としては、水
の通過が可能な内部空隙を有するものであればとくに限
定されないが、例えば、不織布、編み物、織物、組紐、
ネット、連続発泡体、無機多孔体などがある。このう
ち、繊維が3次元的に配置された構造を持つ不織布は、
ゼオライトを3次元的に分布して付着させることがで
き、ゼオライトと水との接触機会を増すことができるの
でよい。とくに、熱接着性繊維を含む不織布は、不織布
同士をシール部を形成して熱接着することで立体的な形
状に成形することができ、これによって通水性が高く、
しかも水との接触面積を増すことができるのでよい。
【0008】不織布に含まれる熱接着性繊維としては、
ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などのポリオレ
フィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊
維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、アクリル系繊維、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体系繊維など、またはポ
リエチレン/ポリプロピレン、低融点ポリエステル/ポ
リエステル、低融点ポリアミド/ポリアミドなどの融点
の異なる2成分以上の樹脂からなる複合繊維が用いられ
る。
【0009】これらの熱接着性繊維は不織布の構成繊維
中に少なくとも10重量%以上、より好ましくは20重
量%以上含まれていることが望ましい。熱接着性繊維が
10重量%未満になると、シール部による不織布どうし
の結合力が不足する。不織布に含まれる熱接着性繊維以
外の繊維としては、上記熱接着性繊維の接着成分よりも
融点が少なくとも20℃以上高い繊維、または実質的に
融点がないレーヨン、綿などの繊維が使用できる。
【0010】本発明に用いる不織布はとくに限定され
ず、乾式不織布、湿式不織布、スパンボンド不織布など
の従来から使用されているものを用いることができる
が、とくに、ニードルパンチ法、水流絡合法などによっ
て繊維を機械的に絡合せしめた不織布や、繊維交点を熱
接着により結合せしめた不織布などが適しており、その
開孔径は10μm〜2000μmであることが望まし
い。
【0011】本発明に使用するゼオライトには、アンモ
ニア吸着性の高いゼオライト、例えば、アンモニアに対
する強い選択吸着性を有するクリノプチロライト(clin
optilolite)系ゼオライトが適している。また、ゼオラ
イトの粒子径は、とくに限定されないが、平均粒子径が
0.5〜100μmのものが適している。また、多孔質
材の体積に対してゼオライトの体積が占める割合は、1
〜55vol%、より好ましくは2〜45vol%であ
ることが望ましい。ゼオライトの占める割合が上記の範
囲より少ないと、ゼオライトを用いる効果が十分に得ら
れなくなり、一方、上記の範囲を越えると、圧力損失が
大きくなり目詰りが生じやすくなる。
【0012】上記のゼオライト1は接着樹脂2を介し
て、多孔質材、例えば不織布の構成繊維3に付着され
る。付着手段としては、例えば、接着樹脂2をエマルジ
ョン溶液とし、これにゼオライト1を分散させた溶液
を、多孔質材に含浸またはスプレーし、乾燥する手段な
どがある。このため、接着樹脂はゼオライトと混合して
多孔質材に含浸またはスプレーすることができるように
エマルジョン化でき、しかも、後の工程でシール部を形
成できるように熱接着性であることが望ましい。この様
な接着樹脂2としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体
などのエチレン−酢酸ビニル系共重合体、酢酸ビニル樹
脂、酢酸ビニル−アクリル共重合体などの酢酸ビニル系
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体などの熱接着
性樹脂を主成分とするものが適している。
【0013】上記の接着樹脂2の量は、ゼオライト10
0重量部に対して10〜50重量部、より好ましくは2
0〜40重量部であることが望ましい。接着樹脂の量が
10重量部未満になるとゼオライトの多孔質材への付着
力が弱くなり、例えば水処理などに利用した場合に、ゼ
オライトの水中への脱落が生じやすくなる。また、接着
樹脂の量が50重量部を越えるとゼオライトの表面が被
覆されてしまって多孔構造が利用できなくなる場合があ
る。
【0014】多孔質材として熱接着性繊維を含む不織布
を使用する場合には、上記のゼオライト1を接着樹脂2
を介して付着した不織布4を、2枚以上、点状または線
状のシール部5を形成することによって結合し、立体的
に成形して用いることができる。シール部5は熱シー
ル、超音波シール、高周波シールなどの手段によって、
ゼオライトの付着に用いた熱接着性樹脂2と不織布中に
含まれる熱接着性繊維とを融着させることによって形成
され、水処理に用いた場合に不織布間のはく離が生じに
くい結合力に優れた水処理材が得られる。
【0015】なお、上記のように複数枚の不織布を結合
して立体的に成形した多孔質材を水処理材に用いる場合
には、ゼオライト1を不織布に付着させた後に、不織布
どうしをシール部5を形成することにより結合した方が
よい。これは、不織布どうしを結合した後に、ゼオライ
トを付着させようとすると、ゼオライトが2枚の不織布
の結合部や接触部に集中して付着する傾向があり、結合
した不織布全体にわたってゼオライトを一様に付着させ
ることが難しいからである。
【0016】図2は本発明の水処理材の製造方法の一例
を示している。この例では、ゼオライト1を付着した3
枚の不織布4を積層した後、不織布を結合する線状のシ
ール部5が所望の間隔で形成される。線状のシール部5
は図2の例では連続した直線であるが、破線などの不連
続線であってもよく、また波線などの直線以外の線であ
ってもよい。また、線状のシール部5の幅は特に限定さ
れないが1〜5mmであることが望ましい。この後、線
状のシール部5とシール部5との間の切断線6に沿って
切断することにより、図3に示すような略円柱状の立体
形状の多孔質基材からなる水処理材Aが得られる。この
水処理材Aは断面がシール部5を中心として不織布4が
放射状に広がる略円形をしており、各不織布4間に隙間
があるため、通水性に優れ、処理する水との接触面積が
極めて大きくなっている。また、各不織布はシール部に
より強固に結合されているため、水中で不織布がバラバ
ラになる心配もない。更には、ゼオライトが水処理材の
全面に渡って一様に分布しているため、水中のアンモニ
ア性窒素の吸着性に優れ、しかも硝化菌や微細な塵埃の
捕集が行ないやすく、硝化作用に優れる。
【0017】なお、上記図2の製造例において、切断線
6に沿ってすべての不織布4を切断せずに、一番下の不
織布を残して他の不織布のみを切断すると、図4に示す
ような一枚のシート状に半円形状の突出を持つ立体形状
の多孔質材からなる水処理材Bが得られる。この水処理
材Bは断面が、シール部5を中心として不織布4が放射
状に広がる略半円形状が、シート状に所定間隔で設けら
れた構造をしており、水処理材Aと比べてシート形態で
取扱えるという利点がある。
【0018】図5は本発明の水処理材の製造方法の他の
例を示している。この例ではゼオライト1を付着した3
枚の円盤状の不織布4を積層した後、円盤の中心に点状
のシール部5を形成して不織布を結合している。点状の
シール部5の直径は1〜5mmの範囲にあることが望ま
しい。このように、点状のシール部5で結合することに
より図6に示すような断面を有する略球状の立体形状の
多孔質材からなる水処理材Cが得られる。水処理材Cの
断面は、シール部5を中心として不織布4が放射状に広
がる円形状をしている。
【0019】前記の水処理材A〜Cはいずれも、シール
部5からゼオライトを付着した不織布4が放射状に延び
る断面形状を有しているため、例えば、河川や排水など
の水処理に用いた場合、不織布4と不織布4との間に処
理する水を導くことができ、処理面積を非常に大きくで
きるとともに、不織布に微生物膜が形成されたり塵埃が
捕集されたりして目が詰ってきても、水の抵抗によりシ
ール部に固定された状態で不織布が変形して通水路を確
保できるので、処理される水の流れをせき止めてしまう
ことがない。また、不織布の全体に渡って一様にゼオラ
イトが分布しているため、水中のアンモニア性窒素の吸
着性に優れ、不織布に付着した硝化菌が吸着されたアン
モニア性窒素を栄養源として増殖できる。更に、吸着さ
れたアンモニア性窒素は、増殖した硝化菌によって安定
に効率よく硝化される。
【0020】
【実施例】
実施例1 繊度30デニールのポリエステル繊維50重量%と繊度
15デニールの芯鞘型複合繊維(鞘:融点140℃の低
融点ポリエステル、芯:ポリエチレンテレフタレート)
50重量%とからなる繊維ウェブをドライヤーにより1
40℃で加熱処理して、厚み7mm、目付240g/m
2 の繊維接着不織布(平均開孔径約200μm)を作成
した。この不織布に、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニ
ル共重合体を主成分とするエマルジョンに平均粒径3μ
mのクリノプチロライト系ゼオライトを分散した溶液を
含浸し、乾燥して、クリノプチロライト系ゼオライトを
不織布に付着せしめた。なお、不織布体積に占めるゼオ
ライトの体積の割合は7.4vol%であり、ゼオライ
ト100重量部に対するエチレン−酢酸ビニル−塩化ビ
ニル共重合体の付着重量は30重量部である。
【0021】上記の不織布を幅8cm×長さ100cm
の寸法に裁断したものを5枚積層した後、長さ方向と平
行で幅方向の中央を通る幅5mmの破線状のシール部を
超音波シールによって形成し、5枚の不織布を結合して
図3に示すような円柱状の多孔質材からなる水処理材を
得た。この水処理材を、幅0.4m×長さ12m×水深
1mの浄化槽に、よこ(幅方向)に4列、たて(長さ方
向)に120列、合計480本吊り下げ、底部から曝気
しながら、SSを粗いフィルターで除去した生活排水を
通した。通水約1か月後、各水処理材の表面全体に微生
物膜が形成され、水中のアンモニア性窒素(NH4
N)を測定したところ、原水7.29mg/lに対して
処理水0.17mg/lと大幅にアンモニア性窒素が減
少し、硝化菌の付着により良好な硝化が認められた。
【0022】比較例1 クリノプチロライト系ゼオライトを不織布に付着させな
かったこと以外は、実施例1と同様にして水処理材を得
た。この水処理材を実施例1と同様にして浄化槽に吊り
下げたところ、各水処理材の表面全体に微生物膜が形成
されるのには40日以上かかり、実施例1に比べて微生
物の付着が悪く、微生物膜の形成がおそかった。また、
通水約1か月後、水中のアンモニア性窒素(NH4
N)を測定したところ、原水12.76mg/lに対し
て処理水8.22mg/lとアンモニア性窒素の減少は
あまり見られなかった。
【0023】
【発明の効果】本発明の水処理材は、アンモニア(NH
3 )に対する選択吸着性のあるゼオライトを、多孔質材
に接着樹脂によって安定に付着せしめることによって水
との接触機会を高め、効率よく水処理材にアンモニアを
吸着することができる。このため、水処理材には常に硝
化菌の栄養源となるアンモニア性窒素が存在し、硝化菌
が増殖しやすい。しかも、水中のアンモニア性窒素は、
ゼオライトの吸着作用により、水処理材に付着した硝化
菌のもとに効率よく運ばれるため、安定かつ効率的な硝
化作用が得られる。
【0024】とくに、多孔質材として2枚以上の熱接着
性繊維を含む不織布を点状または線状のシール部により
結合して立体形状に成形したものを用いた場合には、微
生物や微細な塵埃が付着しやすく、微生物が増殖したり
塵埃が捕集されても目詰りが生じにくく、しかも、処理
される水との接触面積が大きく、不織布間での通水性も
高くなっている。
【0025】また、シール部からゼオライトを付着した
不織布が放射状に延びる断面形状を有する場合には、例
えば、河川や排水などの水処理に用いた場合、不織布と
不織布との間に処理する水を導くことができ、処理面積
を非常に大きくできるとともに、不織布に微生物膜が形
成されたり塵埃が捕集されたりして目が詰ってきても、
水の抵抗によりシール部に固定された状態で不織布が変
形して通水路を確保できるので、処理される水の流れを
せき止めてしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】接着樹脂によりゼオライトを付着せしめた不織
布の拡大断面模型図。
【図2】本発明の水処理材の製法の一例を示す図。
【図3】本発明の水処理材Aの部分模型図。
【図4】本発明の水処理材Bの部分模型図。
【図5】本発明の水処理材の製法の他の例を示す図。
【図6】本発明の水処理材Cの断面模型図。
【符号の説明】
1・・・ゼオライト 2・・・接着樹脂 3・・・繊維 4・・・ゼオライトを付着した不織布 5・・・シール部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質材に接着樹脂によりゼオライトを
    付着せしめたことを特徴とする水処理材。
  2. 【請求項2】 ゼオライトがクリノプチロライト系ゼオ
    ライトである請求項1に記載の水処理材。
  3. 【請求項3】 多孔質材が、2枚以上の熱接着性繊維を
    含む不織布を、熱接着性繊維を融着することによって形
    成した点状または線状のシール部により結合したもので
    あることを特徴とする請求項1または2に記載の水処理
    材。
  4. 【請求項4】 多孔質材が、シール部から不織布が放射
    状に延びる断面形状を有することを特徴とする請求項3
    に記載の水処理材。
JP8121048A 1996-04-17 1996-04-17 水処理材 Pending JPH09276897A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002159986A (ja) * 2000-11-27 2002-06-04 Hitachi Chem Co Ltd 表面に無機物粒子を固着させた微生物担体、汚水浄化槽、及び微生物担体の製造法
KR100497767B1 (ko) * 2002-10-28 2005-06-28 한국전력공사 스폰지를 이용한 제올라이트 성형체의 제조방법
US10308669B2 (en) 2013-12-19 2019-06-04 3M Innovative Properties Company Laminated articles for microbial removal and low pressure drop filtration, methods of making, and methods of using same

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