JPH1028989A - 生物膜槽と生物膜用接触材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】保管や運送が省スペースで実現できるほか、三
次元的展開性、取付作業性等に優れ、加工や組み立ても
簡単な生物膜槽と微生物接触材３の製造方法。 【解決手段】棒状体１の下方に多数の布製の短冊状接触
片２を垂下させてなる接触材３を複数個平行に並べ、こ
れらの接触材３を少なくとも２本の平行な細長の連結材
４で連結して通水槽５の内部に充填するとともに、連結
材４の両端を通水槽５の側壁に取り付けたことを特徴と
する生物膜槽と、１枚の布Ａを両側の端縁部７を残して
蛇行状に裁断して分離し、両側のそれぞれの布材の端縁
部に連結帯８を縫い付け、連結帯８に上記端縁部に沿っ
て中空部を形成し、この端縁部の下方に短冊状の接触片
を垂らすように形成した生物膜用接触材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は河川、湖沼等の水を
浄化する生物膜槽と生物膜における微生物の接触材の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】膨大な水量の浄化に費やす先進国の予算は
無視できない大きさであり、優れた生物膜法の開発によ
っては、汚泥量の削減、電気等の処理コストの削減にな
るため、長期的には社会的コストの差は莫大な金額にな
る。

【０００３】水環境対策の多くの分野で用いられる水質
浄化のための生物膜槽には充填材として多様な材質と形
状の接触材が用いられている。接触材の優劣は浄化機
能、設備費及びランニングコストによって決められる。
特に河川等の浄化施設に利用する場合、使用する接触材
は膨大な量となるため、これ自体がコストの大部分を占
めるが、保管、輸送、取扱い等にかかるコストも重大で
ある。

【０００４】最近では接触材としては不織布が用いられ
る例が増えている。これは不織布が軽量で加工性がよく
安価であるということのほか、接触表面積が大きい、空
隙率が高く汚泥で閉塞しにくいなどの接触材としての基
本的条件を満たしているからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
布状接触材は、断面が花びら状に立体加工したものや単
に短冊状にしたものを通水性のある篭状の容器の天井に
吊す構成として開発されているもので、前者は三次元形
状であるから接触効率はよいが、保管や運送に大きなス
ペースを要するほか加工費も高く、また後者は運送、保
管などのスペースは小さくて済むが、１本ずつ取り付け
るので膨大な手数がかかり、結局のところはあまりコス
トの節減ができなかった。

【０００６】そこで、本発明者は先に不織布等のシート
を三次元的に展開可能に構成された接触材を提案した
（特願平７ー３１６０７８号）。これは柔軟で変形性に
富み、構造も簡単であったが、しかしそれでも不織布の
硬化工程や錘等の付属部品を要するものであり、加工・
組み立てに時間や手間がかかっていた。

【０００７】本発明は上記問題点を解消し、微生物の接
触材としての基本的条件を満たすとともに、保管や運送
が省スペースで実現できるほか、三次元的展開性、取付
作業性等に優れるとともに、加工や組み立ても簡単な生
物膜槽と生物膜用接触材の製造方法を提供することをそ
の課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る生物膜槽は、棒状体の下方に多数の布
製の短冊状接触片を垂下させてなる接触材を複数個平行
に並べ、これらの接触材を少なくとも２本の平行な細長
の連結材で連結して通水槽の内部に充填するとともに、
上記連結材の両端を上記通水槽の側壁に取り付けたこと
を特徴とする。

【０００９】また、上記生物膜用の接触材の製造方法
は、１枚の布を両側の端縁部を残して蛇行状に裁断して
分離し、両側のそれぞれの布材の端縁部に連結帯を袋状
に縫製し、連結帯に上記端縁部に沿って中空部を形成
し、この端縁部の下方に短冊状の接触片を垂らすように
形成したことを特徴とする。

【００１０】なお、前記連結帯に代え、前記布材の端縁
部を袋状に形成してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は生物膜槽を示すもので、棒
状体１の下方に多数の布製の短冊状接触片２を垂下させ
てなる接触材３（図２参照）を複数個平行に並べて吊下
げ、これらの接触材３を少なくとも２本の平行な細長の
ロープ、チェーン等の連結材４で連結して通水槽５の内
部に充填するとともに、上記連結材４の両端を通水槽５
の側壁に取り付けたものである。上記連結材４は棒状体
１の中央部の近辺に取り付けるのが好ましい。通常はこ
の浄化装置は２m³〜１６m³を一体のモジュールとして構
成するのがよい。そして、複数のモジュールを河川や湖
沼に浮かせ、または水底に沈めて固定することにより大
容積、軽量の生物膜槽が形成できる。なお、生物膜層の
下方には汚泥貯留部６を形成しておく。

【００１２】上記接触材３間の間隔は２〜３cm程度がよ
い。また、接触片２の長さは設置される現場の水深に合
わせればよく、その幅は流速や水深によっても異なるが
通常の場合２cm〜２０cm程度が好ましい。一般には接触
片２の巾を広くすることにより垂直方向に用いたときに
水の抵抗が大きく、細い形状にして展開することにより
抵抗が減少し、均一な水の流れが得られ接触頻度が大き
い利点がある。接触片２は直線状に形成する必要はな
い。波形、ジグザグ形等であってもよい。

【００１３】通水槽５は篭状又は蚊帳状であっても、あ
るいは一端から他端に水を流すように形成された水槽で
あってもよい。

【００１４】上記生物膜槽５によれば、短冊状の接触片
２には多量の微生物が吸着され、この微生物が水域内の
有機汚濁物質を分解しながら増殖し、水を浄化する。時
間が経つにつれて接触片２には微生物の死骸によって形
成された古い生物膜が層状に残留し、生物膜全体が閉塞
するおそれがある。そのため、中央部の連結材４を上下
に振って接触材３全体を振動させて古い生物膜を強制的
に接触片２から剥離させ、底部の汚泥貯留部６に堆積さ
せ、後でバキュームホース等で堆積した汚泥を引き抜い
て外部に除去すればよい。これによって、汚泥の処理が
簡単で、逆洗等による中断がなく、高い稼動率を達成で
きるとともに、維持管理が簡単で、かつ施設寿命が長い
ほか、電気エネルギー等が不要であるからランニングコ
ストも低く、経済的である。

【００１５】また、接触材３が適度の間隔を保って保持
され、また礫、木炭、プラスチック成形品等の他の接触
材に見られる水道（ミズミチ）や偏流が発生しないた
め、微生物膜相に与えるストレス（消化不良）が少な
い。

【００１６】同時に、接触材３の表面には好気的微生物
環境が、内部には嫌気的微生物環境が隣接して形成され
るので、硝化と脱窒が良好に行なわれる。

【００１７】次に、上記生物膜を構成する接触材３を製
造する方法について説明すると、図３(a) に示されるよ
うに、１枚の布材Ａを両側の端縁部７を残して蛇行状に
裁断して上下の布材Ａ１、Ａ２に分離し、これら両側の
布材Ａ１、Ａ２を分離し、各布材Ａ１、Ａ２を同図(b)
のように端縁部７にシート状の不織布等の連結帯８で袋
状に縫製し、中空状になった接合部に同図(c) のように
棒状体１を通して製造すればよい。

【００１８】なお、連結帯８の一部に予め中空部を形成
しておいてもよい。また、連結帯８を縫い付けることな
く、布材Ａ１、Ａ２の端縁部７を袋状に形成してもよ
い。

【００１９】接触材３の布は化学繊維による布地でもよ
いが、不織布が望ましい。不織布は世界のほとんどの
国、地域で生産されている安価な化学繊維で製造された
工業資材である。

【００２０】棒状体１はＦＲＰ線材製のように強度と弾
力と抗張力を備えたものがよい。棒状体１の両端には鉄
製等の重量のある抜け止め１２が取り付けられている。

【００２１】なお、接触片２は必ずしも短冊形に形成す
る必要はない。図４のように布材Ａを切断することによ
って接触片２の基部が幅広になるようにしてもよい。こ
の場合、汚濁負荷の大きい水質又は接触片２の長さが２
ｍ以上の場合、接合部の強度の補強に役立つ。

【００２２】上記製造方法によれば、不織布などの安価
な素材をもとに、切断と簡単な縫製加工により、ロー
プ、ＦＲＰ線材、金具等の若干の安価な部材を加えて製
造できる。このように、安価な不織布を元に特別な製造
設備がなくても、短期間に商品化が可能である。

【００２３】また、接触材３の長さと接触片２の長さお
よび連結材４によって連結した場合の全体の幅は、自由
に設定することができるので、生物膜槽のサイズ、空隙
の空間構成の自由度が大きく、しかも接触片２間の間隔
を均一にできる。したがって生物膜槽に充填して水質を
効率的に浄化することができる。

【００２４】しかも、保管、運搬時にはスペーサを現場
で取り付けるようにすれば、幅を１０分の１程度にする
ことができるから、省スペース化、コンパクト化が実現
でき、効率的な保管、運搬が可能となる。

【００２５】充填材は一般にボリュームが大きいため、
原材料、輸送費、収容する設備費等のコストが大きい宿
命の産業資材であるが、接触材３の構造は簡単で、付属
部材もほとんど不要であり、製造も工場で自動化できる
ほか、浄化施設への取付けや組み立ても容易に行なうこ
とができるから、安価で水質浄化施設の費用も低くて済
む。

【００２６】次に、上記接触材３によって前記生物膜槽
を構成する場合、各接触材３の接合部には中央部（両端
から長さの略３分の１の位置）の２か所にハト目９を取
り付けておく。接触材３をハト目９に通した連結材４に
よりスペーサ１０を介して一定の間隔に連結する。この
とき、棒状体１は連結材４上に乗るようにするのがよ
い。図５のように隣り合う接触材３の接触片２は１ピッ
チずつずらして千鳥状になるように配置する。スペーサ
１０は図６(a) のような合成樹脂製の筒状に形成された
ものでも、同図(b) のようなバネ状に形成されたもので
あってもよい。どちらか一方のみを使ってもよく、両者
を使用してもよい。図７は連結状態の接触材３の平面
図、図８はそのＸーＸ線上の断面図である。そして、上
記連結材４の両端を図９のように通水槽５の壁に取り付
けられたフック１１に固定して多数の接触材３を充填す
ればよい。

【００２７】上記構成によれば、各接触材３は抗張力の
ある棒状体１によりほぼ水平状態を保っているが、連結
材４は接触材３の荷重により中央において図８のように
たるむのが通常である。したがって、連結材４の中央部
を外部から上下に動かすことにより、各接触材３の棒状
体１は同図のように振動するが、弾力性をもつ棒状体１
の両端部には重い抜け止め１２が取り付けられているか
ら、上記振動は増幅されるとともに、持続する。スペー
サをバネ製にすることにより連結材４と平行な方向にも
振動が発生する。このため、各接触材３は激しく上下に
動き、各接触片２に付着した古い生物膜を剥離、脱落さ
せて生物膜の更新を行ない、微生物の世代交代を活性化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生物膜槽の斜視図

【図２】上記生物膜槽に使用された接触材の斜視図

【図３】(a) (b) (c) は布材から接触材に組み立てる順
序の説明図

【図４】布材の別の切り込み例の説明図

【図５】接触材を生物膜槽内に並べて充填した状態を示
す説明図

【図６】(a) (b) はスペーサの実施態様説明図

【図７】接触材の連結状態の接触材の平面図

【図８】図７のＸーＸ線上の断面図

【図９】接触材を槽の壁に取り付ける取付態様説明図

【符号の説明】

１ 棒状体 ２ 接触片 ３ 接触材 ４ 連結材 ５ 通水槽 ７ 端縁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状体の下方に多数の布製の短冊状接触
   片を垂下させてなる接触材を複数個平行に並べ、これら
   の接触材を少なくとも２本の平行な細長の連結材で連結
   して通水槽の内部に装入するとともに、上記連結材の両
   端を上記通水槽の側壁に取り付けたことを特徴とする生
   物膜槽。
2. 【請求項２】 １枚の布を両側の端縁部を残して蛇行状
   に裁断して分離し、両側のそれぞれの布材の端縁部に連
   結帯を縫い付け、連結帯に上記端縁部に沿って中空部を
   形成し、この端縁部の下方に短冊状の接触片を垂らすよ
   うに形成したことを特徴とする生物膜用接触材の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記連結帯に代え、前記布材の端縁部を
   袋状に形成した請求項２に記載の生物膜用接触材の製造
   方法。