JPH1190471A - 生物学的水質浄化装置 - Google Patents

生物学的水質浄化装置

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JPH1190471A
JPH1190471A JP9260222A JP26022297A JPH1190471A JP H1190471 A JPH1190471 A JP H1190471A JP 9260222 A JP9260222 A JP 9260222A JP 26022297 A JP26022297 A JP 26022297A JP H1190471 A JPH1190471 A JP H1190471A
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JP
Japan
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water
water purification
foamed plastic
container
biological
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JP9260222A
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English (en)
Inventor
Shinichi Sato
眞市 左藤
Kohei Ueda
耕平 上田
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Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co 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】 【課題】 水質浄化体間の目詰まりを防ぎ、逆洗回数を
低減しうる又は逆洗が不要となって長期間の連続使用が
充分可能な生物学的水質浄化装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 生物学的水質浄化装置が、水が容易に通
過し得る多数の孔を有する容器内に真比重1.0以下の
発泡プラスチックからなる微生物担体を充填した複数の
水質浄化体を、充填率が10〜80%になるように備
え、該水質浄化体が水に沈まない性質を有することを特
徴とする生物学的水質浄化装置により上記課題を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物学的水質浄化
装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
水質浄化の一方法として、発泡プラスチックからなる浮
遊型の微生物担体を用いた接触酸化法が知られている
(例えば、特開平5−96292号公報)。具体的に
は、発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレンに代表され
る真比重が1.0以下の直径3〜10mm程度の粒子状
の微生物担体を水槽の上部一面に取り付けられたスクリ
ーンの下部に充填し、粒子の浮力によって水槽一面を粒
子が覆うような状態をつくり、この領域に上向流で浄化
対象の水を流すことにより、水中の浮遊物質(以下S
S)成分をろ過し、さらに粒子の表面に生じる微生物の
膜(以下、生物膜ともいう)の作用により生物学的に水
質浄化を行う方法が提案されている。
【0003】この方法は、微生物を担持した粒子を浄化
対象の水と接触させ、粒子に形成された生物膜中の生物
が水中の化学物質を生物活動に利用することによって、
例えば有機物を酸化分解する等の生物分解反応が起こ
り、その結果、水が浄化されるといった原理に基づいて
いる。上記浮遊型担体を用いた接触酸化法は、河川、湖
沼等で一般的に行われている礫を微生物担体とした礫間
接触酸化法に比べて、微生物担体が水中で浮遊するため
に流動的になりやすい。そのため、微生物担体に生じる
生物膜、汚泥、捕獲したSS成分等による担体間の目詰
まりが生じても、目詰まりを洗浄する条件が礫を用いた
場合に比べて容易でゆるやかになることが最大の特徴と
なっている。なお、目詰まりの洗浄は、この技術分野で
は逆洗と称されている。
【0004】また、発泡プラスチックからなる微生物担
体の真比重は小さいので、未発泡プラスチックに比べて
体積あたりの材料費が安くなり、担体に要する費用が安
価になる等の利点もあった。しかし、こうした長所があ
るにも関わらず、発泡プラスチックからなる浮遊型の微
生物担体を用いても、浄化対象の水によっては、1日に
数回も逆洗を行う必要があり、その逆洗にかかる費用は
膨大となっているため、逆洗回数を低減しうる又は逆洗
が不要な生物学的水質浄化装置が望まれていた。
【0005】発泡プラスチックを使用しない浮遊型の微
生物担体として、例えば第31回(平成9年3月)日本
水環境学会年会講演集の第196頁には、ひも状接触材
が記載されている。このひも状接触材は、一端が水中に
固定され、他端にフロートを取り付けることにより、水
中で浮遊するように設置されている。また、ひも状接触
材は、相互の間隔が狭くなると、互いに絡む恐れがあ
り、間隔を一定以上に保つ必要がある。そのため、単位
面積あたりの設置数が限定され、十分な水質浄化を得ら
れず、更なる浄化能力の向上が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、水質浄化
体間の目詰まりを防ぎ、逆洗回数を低減しうる又は逆洗
が不要となって長期間の連続使用が充分可能な生物学的
水質浄化装置を鋭意検討した結果、本発明に到った。か
くして本発明によれば、生物学的水質浄化装置が、水が
容易に通過し得る多数の孔を有する容器内に真比重1.
0以下の発泡プラスチックからなる微生物担体を充填し
た複数の水質浄化体を、充填率が10〜80%になるよ
うに備え、該水質浄化体が水に沈まない性質を有するこ
とを特徴とする生物学的水質浄化装置が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】まず本発明に使用される発泡プラ
スチックは、特に限定されず、当該分野で公知の発泡プ
ラスチックをいずれも使用することができる。具体的に
は、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリウレタンポリエステル、ポ
リカーボネート等の発泡プラスチックが挙げられる。こ
れら発泡プラスチックの内、安価に製造できる発泡ポリ
スチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン又は
発泡ポリウレタンが好ましい。
【0008】また、本発明では、新たに製造した発泡プ
ラスチックを使用することもできるが、緩衝包装材、魚
箱、食品トレー、カップ容器等の様々な用途で使用され
たビーズ、シート及び成形品等の通常は廃棄物として処
分される発泡プラスチックをそのまま又は粉砕して使用
することができる。このように、本発明では、廃棄物を
使用することができるので、原料コストを低減できると
ともに、石油資源を無駄にしないという環境問題の立場
からも有用である。
【0009】更に、本発明の発泡プラスチックには、原
料発泡プラスチックを熱収縮させたものも含まれる。発
泡プラスチックの熱収縮法としては、例えば、密閉され
た容器の中に発泡プラスチックを充填し、容器の周囲か
ら加熱して収縮させる方法や、発泡プラスチックに力学
的に摩擦を加えることによって得られる摩擦熱により収
縮させる方法が挙げられる。これら熱収縮法の内、後者
の方法は、加熱エネルギーが小さく、かつ摩擦力を発泡
プラスチックの表面にのみ発生させることができるた
め、表面の凹凸をより大きく形成することができるため
好ましい。但し、前者の方法においても、急に減圧する
等の方法を併用することにより表面の凹凸を大きくする
ことが可能である。
【0010】摩擦熱の付与方法としては、公知の減容機
で機械的に摩擦熱を付与する方法が挙げられる。ここ
で、発泡プラスチックがそのまま減容機に投入できない
場合は、所望の大きさに予め粉砕してもよい。摩擦熱を
加える機械としては、さまざまなものが使用できるが、
市販の粉砕減容機(例えば積水化成品工業(株)製発泡
スチロール減容機FMシリーズ)を使用することができ
る。このような粉砕減容機を使用すれば、比較的大きな
体積の発泡プラスチックであっても、容易にかつ安価に
機械的に粉砕した後、粉砕物に摩擦熱を付与することに
より、熱収縮させることができる。
【0011】次に、本発明に使用できる微生物担体は、
1.0以下の真比重を有している。真比重が1.0より
大きいと水質浄化体が、水に沈んでしまう恐れがあるた
め好ましくない。ここで微生物担体の真比重は、0.0
1〜1.0であることが好ましい。また、真比重が、
0.01より小さい発泡プラスチックは製造が容易では
ない。
【0012】更に、本発明の微生物担体は、不定形状を
有していることが好ましい。ここで不定形状とは、微生
物担体の表面積を増加させることができさえすれば、ど
のような形状も含まれる。また、微生物担体の表面に存
在する凹凸の数ができるだけ多いほうが好ましい。より
具体的には、微生物担体は、短径が0.5〜300mm
であることが好ましく、長径は、0.5〜600mmで
あることが好ましい。
【0013】ここで微生物担体の短径及び長径が、30
0mm以下及び600mm以下の場合、単位体積あたり
の表面積を大きくすることができるため好ましい。一
方、短径及び長径が0.5mm以上の場合、微生物担体
を充填する容器の網目が小さくなりすぎず、水が容易に
通過し得るので好ましい。水質浄化体の中心部付近に存
在する微生物担体間には、水を通過させても通過させな
くてもよい。
【0014】水を通過させる場合は、水質浄化体内部の
微生物担体間を目詰まりしにくい状態にすることで、水
質浄化体内部の各微生物担体自身の表面にも水中の有機
物酸化分解等の生物学的水質浄化に実質的に寄与するこ
とができる生物膜を形成することができる。従って、水
質浄化体の表面だけでなく、内部でも実質的な水質浄化
機能をもった単位体積あたりの処理能力が非常に高い水
質浄化体を得ることができる。このためには、充填され
る担体の大きさが短径で1mm以上が好ましく、さらに
10mm以上が好ましい。
【0015】水を通過させない場合、水質浄化体内部
は、嫌気状態となるため、例えば、硝酸態窒素を窒素ガ
スに変換する脱窒等の好気状態下で処理できない成分の
浄化を行うことができる。この場合、担体の短径は10
mm以下が好ましく、さらに1mm以下が好ましい。上
記微生物担体は、水が容易に通過し得る多数の孔を有す
る容器内に充填される。本発明の水質浄化体を構成する
容器は、水が容易に通過し得る多数の孔を有するもので
あれば特に限定されない。また、水中に長期間沈めてい
ても破れることのない容器であることが好ましい。この
ような容器としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン又はポリスチレン等の樹脂
からなる繊維を編んだネット状の容器、前記樹脂を成型
したネット状の容器、不織布からなる容器、金網等が挙
げられる。
【0016】本発明の水質浄化体の形状は特に限定され
ない。例えば、平板状、球状、円柱状、直方体状等の任
意の形状とすることができる。これらの内、水質浄化体
の製造が容易である円柱状が好ましい。こうした構造を
とることで水質浄化体が互いに絡むことがなくなる。本
発明の水質浄化体は、生物学的水質浄化装置内に、充填
率が10〜80%になるように複数設置される。ここ
で、充填率が80%より大きい場合、水質浄化体間に生
物膜による目詰まりが生じ、逆洗を行う必要が生じるた
め好ましくない。一方、10%より小さい場合、単位体
積当たりの水質の浄化能力が低下するため好ましくな
い。具体的な水質浄化体の設置個数は、処理される水の
種類、生物学的水質浄化装置の大きさ、設置場所等の条
件に応じて適宜決定される。
【0017】更に、水質浄化体の相互の間隔は、0.5
〜100mm開いていることが好ましい。水質浄化体の
相互の間隔が、0.5mm未満の場合、水質浄化体間の
目詰まり生じることがあるため好ましくない。例えば、
水質浄化体を固定せずに、浮上型担体として、使用する
場合があてはまる。また、水質浄化体間の相互の間隔
が、100mmを越えると、単位体積当たりの水質の浄
化能力が低下するため好ましくない。
【0018】本発明の水質浄化体は、水に沈まない性質
を有している。即ち、水質浄化体は水に浮くか又は水中
に浮遊する性質を有している。つまり、水中に生育する
コンブやワカメのように、水の流れに逆らわずに水質浄
化体が、水の中を揺らぐことが可能となる。その結果、
水質浄化体に付着する生物膜の量が適度に制御されるの
で、水質浄化体間の目詰まりを防止することができる。
【0019】このように、本発明の水質浄化体が、ある
程度水中での自由度をもって動くことが好ましいが、本
発明で水質浄化体を固定せずに、浮遊した状態で用いる
場合、水質浄化体の流出を防ぐスクリーンで水槽の上部
一面或いは流出部一面を覆う必要があり、これによるス
クリーンの目詰まりが生じることもある。従って、本発
明では水質浄化体を任意の一点で固定することが好まし
い。しかし、この場合でも、水質浄化体の比重が、0.
95以上であると、浮力があまり働かないので、水質浄
化体同士が絡むことがあり好ましくない。ここで、より
好ましい比重は0.02以上0.9未満の範囲、特に好
ましくは0.1〜0.85の範囲である。
【0020】なお、1つの固定部材に複数の水質浄化体
を固定することで、浄化装置の施工性を向上させること
ができる。本発明の水質浄化体は、水に沈まない性質を
有しているため、水の流れに対して逆らわずに揺らぐこ
とが可能となる。従って、これを固定する固定部材の強
度を低減することができる。更に、固定することによっ
て、水質浄化体に余分に付着する生物膜の量を適度に制
御することができる。
【0021】特に、水質浄化体が円柱状であり、長軸方
向が上下になるように水中に固定されていることが好ま
しい。この場合、円柱の上側に比重の小さい微生物担体
を、下側に比重の大きな微生物担体を充填してもよい。
本発明の生物学的水質浄化装置において、水質を浄化す
る微生物類は、汚濁水を水質浄化体と接触させることに
より、水質浄化体を構成する微生物担体に自然に固定化
させることができる。また、水質浄化体の形成前に、微
生物担体に人工的に微生物類を固定化してもよい。微生
物担体に固定化される微生物類は特に限定されず、水中
に自然に存在する好気性又は嫌気性の菌等を使用するこ
とができる。
【0022】本発明の生物学的水質浄化装置は、河川、
湖沼、海等の水質汚染の除去、下水、し尿や工場排水の
処理等の用途に使用することができる。
【0023】
【実施例】
実施例1 弱電メーカーで回収された発泡スチロールを粉砕機にか
けて平均短径10mmの発泡スチロール粉砕品を得た。
この粉砕品は、そのまま微生物担体となる。これを孔径
5mmのポリエチレン製ネットに充填して両端を閉塞さ
せることにより円柱状の水質浄化体を4本製造した。水
質浄化体の直径は80mm、高さは300mmであっ
た。
【0024】この水質浄化体を図1(a)及び(b)に
示すように設置することにより生物学的水質浄化装置を
得た。なお、図1中、1は水質浄化体、2はネット、3
は微生物担体、4は固定部材、5は散気装置、6は送気
管、7は水槽、8は水面をそれぞれ示し、図1(a)は
概略平面図、図1(b)は概略断面図を示している。4
本の水質浄化体を針金で作られた縦100mm、横10
0mm、高さ80mmの直方体からなる固体部材の上面
(100mm×100mm)の四隅にそれぞれその一端
の中心を結びつけ、直径240mmの汚水の入った円筒
状の水槽の中に沈め、ばっ気をおこなった。汚水は適時
一部を交換した。4週間後、水質浄化体間に目詰まりは
生じなかった。水質浄化体を取り出して、ネットを切り
裂き、微生物担体の様子を観察すると、内部の微生物担
体の表面には、生物膜が付着していた。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、水質浄化体間の目詰ま
りを防止でき、逆洗をしなくても長期間の連続使用が充
分可能な生物学的水質浄化装置が得られる。また、本発
明に使用される水質浄化体は、水に沈まない性質を有し
ている。そのため、水質浄化体は、水の流れに対して逆
らわずに揺らぐことが可能となり、容器及びこれを固定
する固定部材の強度を低減することができる。さらに、
水質浄化体に付着する生物膜の量を適度に制御すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生物学的水質浄化装置の概略平面図及
び断面図である。
【符号の説明】
1 水質浄化体 2 ネット 3 微生物担体 4 固定部材 5 散気装置 6 送気管 7 水槽 8 水面

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生物学的水質浄化装置が、水が容易に通
    過し得る多数の孔を有する容器内に真比重1.0以下の
    発泡プラスチックからなる微生物担体を充填した複数の
    水質浄化体を、充填率が10〜80%になるように備
    え、該水質浄化体が水に沈まない性質を有することを特
    徴とする生物学的水質浄化装置。
  2. 【請求項2】 微生物担体が、0.5〜300mmの短
    径を有し、容器の孔が担体の短径以下の長径を有する請
    求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 発泡プラスチックが、発泡ポリスチレ
    ン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン又は発泡ポ
    リウレタンである請求項1又は2記載の装置。
  4. 【請求項4】 発泡プラスチックが、廃棄物である請求
    項1〜3いずれか1つに記載の装置。
  5. 【請求項5】 水質浄化体が、0.5〜100mm間隔
    で設置されている請求項1〜4いずれか1つに記載の装
    置。
  6. 【請求項6】 水質浄化体が、少なくとも一点で固定さ
    れて水中に浮遊している請求項1〜5いずれか1つに記
    載の装置。
  7. 【請求項7】 水質浄化体が、0.95未満の比重を有
    する請求項6記載の装置。
  8. 【請求項8】 水質浄化体が円柱状であり、長軸方向が
    上下になるように水中に浮遊している請求項6又は7記
    載の装置。
  9. 【請求項9】 複数個の水質浄化体が、生物学的水質浄
    化装置内に設けられた一つの固定部材により固定されて
    なる請求項8記載の装置。
JP9260222A 1997-09-25 1997-09-25 生物学的水質浄化装置 Pending JPH1190471A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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