JPS63252593A - 好気性生物処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカチオン性吸水性樹脂を利用した好気性生物処
理による水処理方法に関するものである。

従来の技術 水中の有機物を処理する方法として、好気性条件下で微
生物に吸着資化せしめた後、水より分離する方法を好気
性生物処理法と総称し、活性汚泥法が最も代表的である
。活性汚泥法とは微生物体の持つ凝集性を利用し、活性
汚泥と呼ばれる微生物の集合体をつくり、沈降により処
理水と分離するものである。汚泥の沈降性を改善するた
め、泥、粉末活性炭等の比重増加剤や有機高分子凝集剤
を添加する場合もある。

発明が改良しようとする問題点 活性汚泥法においては汚泥の沈降性が特に重要な物性で
あり、糸状菌が繁殖して濃縮性が悪くなるとバルキング
と称し処理ができなくなるため、沈澱槽等の容積は余裕
を持って設計する必要があり、装置の効率を低下させる
原因となっていた。

又、バルキングが悪化すると汚泥が流出し処理不能とな
る。

問題点を解決する為の手段 カチオン性高分子ゲル粒子を活性汚泥法の曝気槽内に添
加すれば、微生物は強固にゲル粒子表面に付着し、増殖
する。ゲル粒子が微細な場合は汚泥中にゲル粒子が包含
された様な形となる。かくして高分子ゲル粒子を内包し
た微生物集合体は沈降性が改善きれ生物処理装置の効率
を向上せしめる事ができる。

この様な目的に用いられるカチオン性高分子ゲルとして
は、アクリル系水溶性カチオンモノマー単位を有する架
橋性高分子が有効であり、特開昭５８−１５４７０９に
記載きれたジビニル化合物共重合体である架橋性高分子
は全て利用可能であるばかりでなく、水溶性カチオン高
分子を多官能化合物と反応きせる事により架橋結合を生
じきせる事によっても製造できる。高分子ゲルの製造に
使用できるアクリル系水溶性カチオンモノマーとしては
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、ジア
ルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの三級ア
ミン塩及び又は４級アンモニウム塩である。三級アミン
の４級化にはジメチル硫酸、ジエチル硫酸、塩化メチル
、塩化ベンジル、エピクロルヒドリン等が用いられる。

これらカチオンモノマーは一種類のみの単独重合ばかり
ではなく、上記のカチオンモノマー内から選ばれる複数
のモノマーを共重合する事もでキ、（メタ）アクリルア
ミド、ジアセトンアクリルアミド、ジメチルアクリルア
ミド等の水溶性ノニオンモノマーを全モノマーに対し５
０重量％以下共重合きせる事も可能である。

これらアクリル系のカチオンモノマーを重合してできる
ポリマーは高分子量であるため高吸水倍率であるにもか
かわらず、ゲル強度の高い樹脂が得られる。

本発明の用途に用いるには純水中における吸水倍率が１
０倍以上５００倍以下の樹脂が適当である。

吸水倍率の高すぎる樹脂はゲル強度が弱く、吸水倍率の
低すぎる樹脂は表面積が小きくなり経済的に不利である
。かかる適度の吸水倍率を得る為に必要な架橋剤の量は
全モノマ一単位あたり０．０１〜１！量％であり、ジビ
ニル化合物の共重合又は後架橋あるいは両者の併用によ
り高分子間に架橋結合を生ぜしめる。

共重合に用いるジビニル化合物としてはＮ、Ｎ−メチレ
ンビスアクリルアミド、Ｎ−フリルアクリルアミド等が
あげられる。

後架橋に用いる多官能化合物はエピクロルヒドリン、ジ
グリシジルアミン、ジグリシジルエーテル等アミンと反
応する物質ばかりではな（ホルムアルデヒドの如く共重
合アクリルアミドと反応するアルデヒド類も有効である
。

ジビニル化合物を共重合させる場合は全モノマーを溶解
した水溶液中に水溶性ラジカル発生剤を加える事により
特開昭５８−１５４７０９に記載せる如くカチオン性吸
水樹脂を得る。モノマー水溶液を油中に分散させて重合
するバール重合では球形の粒子が得られ、高流動性の微
生物担体に適している。又油中にジグリシジルエーテル
等多官能化合物を加え表面の架橋密度を増す事も容易で
ある。ジビニル化合物を共重合させない場合でも同様の
操作により後架橋をほどこす事ができる。

後架橋は水溶液状態でカチオンポリマーに多官能化合物
を反応させる事によっても製造できる。

粒子形状は必ずしも球型である必要はなく塊状固体を粉
砕した不定型であっても良い。ゲル粒子の添加は微生物
と均一に混合されればどこでも良いが、粒状の場合は曝
気槽に加える方法が最も簡便である。ゲル粒子は乾燥状
態でも水に膨潤した状態でも任意に添加する事ができる
。ママコ防止の為、粉末に無機物を添加したり、膨潤粒
子を各種水溶液に分散させた液をポンプで送液する事も
容易である。

作　　用 本願発明における微生物の固定及び沈降促進に用いる高
分子ゲルはカチオンモノマーを主たる構成単位とするた
め、ゲル表面はプラスに帯電している。微生物は一般に
マイナスに帯電している為、カチオンゲル表面に吸着さ
れ、高濃度微生物層をつくる。

又、リン酸イオンを始めとする微生物の栄養はアニオン
であり、カチオンゲル内に濃縮され微生物の繁殖に益す
る事も考えられる。

特開昭５６−４３２０３には４級アンモニウム塩型架橋
性高分子が殺菌作用を有すると記されているが、本願発
明品には殺菌作用が認められない。

実施例　１ 合成例　１ 攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた５０
０ｍ１の五つ口のせパラプルフラスコに、シクロヘキサ
ン２００ｇを仕込み、エチルセルロース（バーキュリー
ズ社製Ｔ−１００）Ｉｇを加え、６０℃に加温して溶解
させ窒素ガスを通して脱酸素した。

メタクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロリドの８０％水溶液１００ｇに、Ｎ１Ｎ−メチレ
ンビスアクリルアミドの１％水溶液を０．２ｃｃと２．
２°−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩の１０
％水溶液を１．６ｇ加えたものを滴下ロートに仕込み、
窒素ガスを通して酸素を除いた。これを攪拌下シクロヘ
キサン中に徐々に滴下し、重合を行った。

６０℃で３時間重合した後、還流冷却器を共沸水分離器
に替え、フラスコ中で攪拌下、外温８０〜９ｏ℃の湯浴
にて共沸脱水を行った。充分、脱水後、ポリマー粒子を
戸別し、シクロヘキサンを乾燥により除くと、ビーズ状
の高吸水性樹脂を得ることができた。

粒径０．４〜０．５ｍｍの樹脂をふるい分け、試料１と
する。蒸留水を吸水させたところ、３５０倍の水を吸収
した。

合成例　２ 合成例１により製造したビーズ状カチオン性高分子を微
粉砕し、２００メツシユのフルイを通過したものを試料
２とする。

（水処理試験） 内容積ＩＱの曝気層を持つ活性汚泥試験装置を用いて連
続通水試験を行った。

種汚泥として食品廃水の余剰汚泥（汚泥濃度３５００ｐ
ｐｍ）をＩＱ曝気層内に投入し、４Ｑ／ｄａｙの割合で
人工廃水（酸化澱粉２５０ｐｐｍ。

ペプトン２５０ｐｐｍ、ＫＨＫＨ２ＰＯ４１５ｐｐを通
水した、種汚泥とともに前記吸水高分子試料１ｇｔ−添
加し、同様に通水した。

通水開始後、１，２．４週間後の処理上澄水のＢ実施例
　２ 食品会社廃水処理用活性汚泥装置においてＳ■工が３０
０となりバルギング状態となった。

曝気層内にメタクリロイロオシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド８０モル％アクリルアミド２０モル％
共重合体架橋物（吸水倍率１８０倍）の微粉（２００メ
ツシュ通過物）を曝気層１ｍ３に対し１ｋｇ投入した。

２４時間後ＳＶＩは１００〜１２０に低下し、その後１
ケ月間バルキングは発生しなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式（１）で表わされるアクリル系カチオンモノマー
   単位を５０重量％以上含有する水不溶性吸水高分子ゲル
   粒子を添加する事を特徴とする有機性廃水の好気性生物
   処理方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） 但しＡはＯ又はＮＨ、ＢはＣ＿２Ｈ＿４、Ｃ＿３Ｈ＿６
   又は、ＣＨ＿２ＣＨＯＨＣＨ＿２、Ｒ＿１は水素又はメ
   チル基、Ｒ＿２とＲ＿３はメチル基又はエチル基、Ｒ＿
   ４は水素、メチル基、エチル基、ベンジル基又は３クロ
   ロ２ヒドロキシプロピル基、Ｘ＾−はアニオンを表わす
   。 ２、水不溶性カチオン高分子ゲルの吸水倍率が１０〜５
   ００倍である事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の好気性生物処理方法。