JPH11166A - 微生物担体 - Google Patents

微生物担体

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JPH11166A
JPH11166A JP9169690A JP16969097A JPH11166A JP H11166 A JPH11166 A JP H11166A JP 9169690 A JP9169690 A JP 9169690A JP 16969097 A JP16969097 A JP 16969097A JP H11166 A JPH11166 A JP H11166A
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JP
Japan
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microorganism carrier
cationic
plastic
microorganism
carrier according
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JP9169690A
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English (en)
Inventor
Toru Miyajima
徹 宮嶋
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Hymo Corp
Original Assignee
Hymo Corp
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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

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 担体の投入初期より効果を発揮し高性能の生
物処理能力を持つ微生物担体を提供する。 【解決手段】 一般の構造用に用いられる非水溶性・非
膨潤性プラスチックの成形物であり、表面がカチオン性
であり、比表面積が10cm2 /g以上である、中空管
あるいは疑似中空管形状を持つ微生物担体により上記目
的を達成することができる。 流動床式生物処理装置に
用いることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として流動床式
生物処理装置に使用される、その表面に微生物を付着さ
せるに適したカチオン性の表面をもつ微生物担体を用い
るものであり、有機物の生分解・アンモニア態窒素の硝
酸化・硝酸態窒素の還元による脱窒反応等により汚染水
を浄化するに有効なプラスチック製微生物担体を使用し
た廃水処理方法および微生物担体に関する。
【0002】
【従来の技術】廃水の処理方式の一つとして微生物担体
を槽内に流動させ、資化した微生物を微生物担体と共に
効率よく処理水と分離する流動床式生物処理方式が知ら
れ、該流動床式生物処理方式に用いられる微生物担体と
しては、砂・珊瑚・セラミック等の無機物、各種の架橋
樹脂から成る含水ゲル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレ
フタレート等のプラスチック製の微生物担体等が知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】流動床方式の生物学的
廃水処理方法において、微生物担体を利用し廃水を処理
するにあたり、微生物担体と処理水を分離する手段とし
て重力を利用して比重差により分離する方法も知られて
はいるが効率が悪い。中身の詰まったペレットタイプの
プラスチック製微生物担体はプラスチック材料の使用効
率が悪く、比表面積を大きくした流動床方式のプラスチ
ック製微生物担体が効率的ではあるが通常のプラスチッ
クは微生物の付着性が悪い欠点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題に
鑑み、鋭意検討をおこなった結果、表面がカチオン性で
あり比表面積の大きな中空管ないしC字状断面の疑似中
空管状状のプラスチック製微生物担体が流動床方式用の
微生物担体として特に有効であり、微生物吸着性、スリ
ット等のセパレーターによる微生物担体と処理水の分離
性に卓効があることを見いだし本発明を成すに至った。
【0005】本発明の請求項1の発明は、表面がカチオ
ン性を持ち、かつ疎水性物質を基材とする、比表面積が
10cm2 /g以上である中空管ないしC字状断面の疑
似中空管状であることを特徴とする微生物担体である。
【0006】本発明の請求項2の発明は、疎水性物質を
基材とし、該基材の少なくとも表面部分にはカチオン性
界面活性剤あるいは多価カチオンが混入していることを
特徴とする請求項1に記載の微生物担体である。
【0007】本発明の請求項3の発明は、カチオン性プ
ラスチック製微生物担体の基材がポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ンテレフタレート、エポキシ樹脂あるいはこれらの誘導
体から成る事を特徴とする請求項1ないし請求項2に記
載の微生物担体である。
【0008】本発明の請求項4の発明は、カチオン性界
面活性剤が炭素数8以上のアルキル基を含有することを
特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の微生物担体
である。
【0009】本発明の請求項5の発明は、多価カチオン
が、分子中に2以上のカチオン性基を含有することを特
徴とする請求項1ないし請求項3に記載の微生物担体で
ある。
【0010】本発明の請求項6の発明は、カチオン性プ
ラスチック製微生物担体の真比重が0.8〜1.5であ
ることを特徴とする請求項1ないし請求項5に記載の微
生物担体である。
【0011】本発明の請求項7の発明は、カチオン性プ
ラスチック製微生物担体の真比重が0.95〜1.05
であることを特徴とする請求項1ないし請求項5に記載
の微生物担体である。
【0012】本発明の請求項8の発明は、カチオン性プ
ラスチック製微生物担体が流動床式生物処理用微生物担
体であることを特徴とする請求項1ないし請求項7に記
載の微生物担体である。
【0013】本発明の請求項9の発明は、カチオン性プ
ラスチック製微生物担体の表面に凹凸があることを特徴
とする請求項1ないし請求項8に記載の微生物担体であ
る。
【0014】本発明の請求項10の発明は、カチオン性
プラスチック製微生物担体中に破裂気泡、鉱物質粉末あ
るいは有機質粉末から選ばれる非プラスチック製物質を
含有することにより担体表面に凹凸があることを特徴と
する請求項1ないし請求項9に記載の微生物担体であ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の第一の限定は、表面がカ
チオン性を持ち、かつ疎水性物質を基材とする、比表面
積が10cm2 /g以上である中空管ないしC字状断面
の疑似中空管状であることを特徴とする微生物担体であ
る。本発明の第二の限定は、請求項1に記載の微生物担
体において、疎水性物質を基材とし、該基材の少なくと
も表面部分にはカチオン性界面活性剤あるいは多価カチ
オンが混入していることを特徴とする。本発明の第三の
限定は、請求項1ないし請求項2に記載の微生物担体に
おいて、カチオン性プラスチック製微生物担体の基材が
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂
あるいはこれらの誘導体から成る事を特徴とする。本発
明の第四の限定は、請求項1ないし請求項3に記載の微
生物担体において、カチオン性界面活性剤が炭素数8以
上のアルキル基を含有することを特徴とする。本発明の
第五の限定は、多価カチオンが、分子中に2以上のカチ
オン性基を含有することを特徴とする。本発明の第六の
限定は、請求項1ないし請求項5に記載の微生物担体に
おいて、カチオン性プラスチック製微生物担体の真比重
が0.8〜1.5であることを特徴とする。本発明の第
七の限定は、請求項1ないし請求項5に記載の微生物担
体において、カチオン性プラスチック製微生物担体の真
比重が0.95〜1.05であることを特徴とする。本
発明の第八の限定は、請求項1ないし請求項7に記載の
微生物担体において、カチオン性プラスチック製微生物
担体が流動床式生物処理用微生物担体であることを特徴
とする。本発明の第九の限定は、請求項1ないし請求項
8に記載の微生物担体において、カチオン性プラスチッ
ク製微生物担体の表面に凹凸があることを特徴とする。
本発明の第十の限定は、請求項1ないし請求項9に記載
の微生物担体において、カチオン性プラスチック製微生
物担体中に破裂気泡、鉱物質粉末あるいは有機質粉末か
ら選ばれる非プラスチック製物質を含有することにより
担体表面に凹凸があることを特徴とする。
【0016】本発明の微生物担体表面はカチオン性であ
るため、アニオン性の廃水処理用微生物は表面に吸着さ
れ担体表面の微生物密度は高くなる。 しかも比表面積
が10cm2 /g以上と高比表面積であるため微生物担
体単位重量あたりの微生物付着量は大きく、高比表面積
であるため微生物担体の流動性は高く流動床式生物処理
用微生物担体としての効果は高い。 微生物担体の形状
保持作用を保証する骨格的素材を基材と称するが、本発
明に言う基材たる疎水性物質とは一般的なプラスチック
材料すなわち非水溶性かつ非水膨潤性の高分子のことで
ある。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、
エポキシ樹脂等のプラスチックあるいはこれらの廃プラ
スチックから成る基材が本発明の対象となる。これら基
材は非水溶性かつ非水膨潤性であるため水中における耐
久性に優れ長期間安定して使用することができる。 本
発明の想定する廃水処理方法は微生物の付着した微生物
担体を流動状態で廃水と接触させたのち比重差またはス
リット格子等のセパレーターにより微生物担体と処理水
を分離する。スリット格子等のセパレーターにより微生
物担体と処理水を分離する方法は分離速度が大きくとれ
るため賞用され本発明の微生物担体は中空管ないしC字
状断面の疑似中空管であるため高比表面積であるにも係
わらず寸法形状がムクのプラスチックに比較して大きい
ため分離が本質的に容易である。本来ノニオン性の基材
から成る微生物担体の表面をカチオン性にするためには
ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレンイミン、ポリビ
ニルアミン等の多価カチオンを混練したりセチルアミ
ン、ステアリルアミン、オクチルアミン等あるいはこれ
らを低分子アルキル化した長鎖アルキルアミン等のカチ
オン性界面活性剤を混練したのち成形したり、これらカ
チオン性界面活性剤を含有する溶液中に基材を浸漬し場
合により加熱することにより表面部分に含浸させること
もできる。カチオン性のエポキシ樹脂やウレタン樹脂の
層を基材表面に被覆することもできる。 カチオン性の
確認はメチレンブルー等のアニオン性染料により染色さ
れることにより確認される。上述の如く本発明の微生物
担体と処理水の分離は比重差またはセパレーターにより
分離され、比重差で分離する場合は水と若干比重の異な
ることが望ましく、カチオン性プラスチック製微生物担
体の真比重が0.8〜1.5であることが流動に要する
エネルギーと分離の容易さの点で望ましい。 また硝酸
還元による脱窒では窒素気泡が付着して微生物担体の見
かけ比重が小さくなるために比重が1以上である方が流
動性でも優れる。セパレーターで微生物担体と処理水の
分離を行う場合は分離時の比重差は無関係であり、気泡
付着を気にしなくても良い場合は微生物担体の比重は1
に近いことが流動に要するエネルギーが小さくてすむこ
とから、カチオン性プラスチック製微生物担体の真比重
が0.95〜1.05であることが望ましい。本発明の
カチオン性プラスチック製微生物担体は微生物吸着能に
優れることから流動床のみならず固定床式の廃水処理装
置にも有効ではあるが、特に望ましい処理方式は流動床
式生物処理方式である。流動時の担体衝突により微生物
層が剥離するのを防止するためには、担体表面が滑らか
であるよりも凹凸があることが望ましく、該凹凸を形成
するには破裂気泡、食塩・クレー・タルク・ガラス粉等
の鉱物質粉末、パルプ・澱粉・生分解性プラスチック・
グルコース等の有機質粉末から選ばれる非プラスチック
製物質を含有することにより担体表面に凹凸を形成する
ことができる。破裂気泡は成形前のプラスチックに気泡
を混入させ成形射出すると表面付近の気泡が破裂して成
形されるものであり、気泡を形成するガスの種類は任意
に選ぶことができる。
【0017】(実施例)以下、図面を参照して、この発
明による廃水処理方法に用いられる生物処理装置におけ
る発明の実施例を詳述する。 図1はこの発明による廃
水の生物処理装置の実施例を示す断面図である。 図2
は本発明の微生物担体の一例の斜視図である。
【0018】この廃水の生物処理装置は、FRP、鉄
鋼、ステンレス鋼、コンクリート等の材料から作られて
いる曝気槽1を有している。 曝気槽1は曝気室2を構
成し、廃水14を曝気室2内に供給する廃水流入口3
と、曝気室2から処理水15を排出させる流出口5を有
し、曝気室2内で微生物担体13と共に廃水14を浄化
して処理水15にするものである。 曝気室2内には、
廃水14および微生物担体13を曝気室2内で流動させ
るため、ガス供給ブロワ12からガス管11およびガス
チューブ6を通じてガスが送り込まれるディフューザー
としての散気管4が設置されている。 散気管4はガス
チューブ6の先端に取り付けられ、ガスチューブ6を曝
気室2内に垂下させることによって最適位置に設置でき
る。 曝気室2に隣接して流出トラフ8が設けられてい
る。 流出トラフ8には、越流隔壁9が設けられている
と共に、排水管10が設けられている。 流出トラフ8
は、流出口5を通過した処理水15を受入れ、越流隔壁
9を越流した処理水15を排水管10を通じて排出す
る。
【0019】この廃水の生物処理装置は、特に、流出口
5に微生物担体13と処理水15を分離するスリット
(セパレーターの代表である)7が設けられていること
を特徴とする。 スリット7は微生物担体13と処理水
15とを分離し、微生物担体13を曝気室2に滞留さ
せ、処理水15を流出口5から排出する機能を有する。
また流出トラフ8は、スリット7を通過した処理水15
を受入れ、越流隔壁9を流出した処理水15を排水管1
0を通じて排出する。 また、曝気室2内には、散気管
4から噴射される水泡の流動作用により流出口5のスリ
ット7の領域では廃水14と微生物担体13がスリット
7に衝突する状態で曝気室2内を流動する。 散気管4
から曝気室2内へ散気されるガスは、空気、N2 ガス、
メタンガス等であり、好気性処理、嫌気性脱窒処理、嫌
気性消化処理等の廃水の処理形態によって選定されるも
のである。
【0020】この廃水の生物処理装置では、スリット7
は、流出口5の縁部にネジ、ボルト等の固着手段21で
取付け取外し可能に固定されている。 スリット7は、
特に、微生物担体13と処理水15との分離効果を高め
るため、曝気室2内の液面に対して垂直方向に順次並列
に配置されている。 また、スリット7は図4に示すよ
うに、曝気槽1内側すなわち曝気室2側が鋭角ΘE のエ
ッジ18に形成され、曝気室2側から外側の流出トラフ
8側へ通路断面積が大きくなるような断面台形の格子1
7に形成されている。 ここに述べた生物処理装置は単
独で使用してもよく、複数を直列に配して処理効率を上
げることもでき、複数を直列に配する場合は各曝気室間
にセパレーターを有する仕切り板を設けるだけでもよ
い。
【0021】この廃水の生物処理装置を用いて製紙会社
の凝集処理水を用いて下水道放流前のBODカットを好
気性生物処理を行なった結果を次に示す。ジメチルステ
アリルアミン1%とポリプロピレン99%の混練物を押
し出し成形により図2に示した如きC字状断面を持つ疑
似中空管(外径4mm,内径3mm,管長5mm,切れ
込み空隙幅1.5mm)を射出時に破裂気泡により表面
をざらつかせた微生物担体を試料ー1とする。ジメチル
ステアリルアミンに替えてヘキサメチレンジアミンを用
いる以外は試料ー1と同様に作成した微生物担体を試料
ー2とする。ジメチルステアリルアミンを含まないポリ
プロピレン100%のプラスチックを用いる以外は試料
ー1と同様に作成した微生物担体を比較試料ー1とす
る。試料ー1,試料ー2および比較試料ー1の三者をメ
チレンブルー0.1%水溶液に浸漬した後に水洗したと
ころ比較試料ー1では完全にメチレンブルーは洗い落と
されたのに対し試料ー1,2はメチレンブルーに染色さ
れたことから試料ー1,2の表面はカチオン性であるこ
とが確認された。評価は、各微生物担体を、曝気槽に対
する見掛け容積率15%量それぞれの曝気槽に投入し、
種付けとして活性汚泥を曝気槽に投入してから1週間後
に、前記凝集処理水(BOD100ppm近傍)をBO
D容積負荷4Kg/m3 日になる様に通水し、BODカ
ット率を比較測定した。比較試料ー1ではカット率10
%以下であったのに対し、試料ー1および試料ー2では
65%以上がカットされ、微生物が表面に吸着固定され
ていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による廃水の生物処理装置の一実施例
を示す断面図である。
【図2】この発明による微生物担体の一実施例を示す斜
視図である。
【符号の説明】
1.曝気槽 2.曝気室 3.廃水供給口 4.散気管 5.流出口 6.ガスチューブ 7.スリット 8.流出トラフ 9.越流隔壁 10.排水管 11.ガス管 12.ガス供給ブロワ 13.微生物担体 14.廃水 15.処理水

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面がカチオン性を持ち、かつ疎水性物
    質を基材とする、比表面積が10cm2 /g以上である
    中空管ないしC字状断面の疑似中空管状であることを特
    徴とする微生物担体。
  2. 【請求項2】 疎水性物質を基材とし、該基材の少なく
    とも表面部分にはカチオン性界面活性剤あるいは多価カ
    チオンが混入していることを特徴とする請求項1に記載
    の微生物担体。
  3. 【請求項3】 カチオン性プラスチック製微生物担体の
    基材がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
    ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、エポキ
    シ樹脂あるいはこれらの誘導体から成る事を特徴とする
    請求項1ないし請求項2に記載の微生物担体。
  4. 【請求項4】 カチオン性界面活性剤が炭素数8以上の
    アルキル基を含有することを特徴とする請求項1ないし
    請求項3に記載の微生物担体。
  5. 【請求項5】 多価カチオンが、分子中に2以上のカチ
    オン性基を含有することを特徴とする請求項1ないし請
    求項3に記載の微生物担体。
  6. 【請求項6】 カチオン性プラスチック製微生物担体の
    真比重が0.8〜1.5であることを特徴とする請求項
    1ないし請求項5に記載の微生物担体。
  7. 【請求項7】 カチオン性プラスチック製微生物担体の
    真比重が0.95〜1.05であることを特徴とする請
    求項1ないし請求項5に記載の微生物担体。
  8. 【請求項8】 カチオン性プラスチック製微生物担体が
    流動床式生物処理用微生物担体であることを特徴とする
    請求項1ないし請求項7に記載の微生物担体。
  9. 【請求項9】 カチオン性プラスチック製微生物担体の
    表面に凹凸があることを特徴とする請求項1ないし請求
    項8に記載の微生物担体。
  10. 【請求項10】 カチオン性プラスチック製微生物担体
    中に破裂気泡、鉱物質粉末あるいは有機質粉末から選ば
    れる非プラスチック製物質を含有することにより担体表
    面に凹凸があることを特徴とする請求項1ないし請求項
    9に記載の微生物担体。
JP9169690A 1997-06-12 1997-06-12 微生物担体 Pending JPH11166A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010094566A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Kubota Kankyo Service Kk 曝気装置および廃水処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010094566A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Kubota Kankyo Service Kk 曝気装置および廃水処理装置

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