TWM425869U - Microbe carrier for sewage treatment and sewage treatment apparatus - Google Patents

Description

M425869 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種污水處理用微生物擔體及污水處理用 具者’尤其關於一種較佳地用於收容於活性污泥槽等污水 處理槽内且於流水條件下微生物著床之擔體流動接觸，處 理排水中之污染物質之污水處理用微生物擔體及污水處理 用具。 【先前技術】 自先前以來，作為污水處理槽内之於流水條件下使用之 污水處理用微生物擔體即所謂之流動擔體，提出有各種形 狀者。例如，於專利文獻丨中，提出有由賦予捲縮之細纖 、准集合體形成之球狀（毬藻形態）之污水處理用微生物擔 體。又，亦提出將該等球狀纖維集合體放入保護容器中之 污水處理用微生物擔體，於例如專利文獻2中，提出有一 種π水處理用微生物擔體，其特徵在於包含保形性網狀容 器與複數個保水性團塊物，且複數個保水性團塊物在污水 處理槽内之流水條件下，可流動地收容於保形性網狀容器 内。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利實開昭62_24997號公報 [專利文獻2]曰本專利特開平7_29〇〇79號公報 【新型内容】 [創作所欲解決之問題] 157405.doc M425869 於將上述球狀纖維集合體用作流動擔體之情形時，若與 廣泛用作現有之流動擔體而海綿狀或中空圓筒狀相比，則 相較體積方面，比表面積更大，故可認為利於細菌等小微 生物群之著床’實際而言’即便如此之比表面積，但細菌 之附著卻變得不均一，故水處理效果無法提昇。 推疋其原因在於：於例如曝氣式污水處理槽之情形時， 通氣之氧氣未進入至纖維集合體内部，細菌無法著床，或 者，蚯蚓等相對較大之原生動物群未進入球狀纖維集合體 之内部，使得系統内之食物鏈不完整，故而存在包括污泥 亦減少等在内之污水處理能力未提昇之問題，實際情況成 為目前為止使用球狀纖維集合體之污水處理用微生物擔體 仍未普及。尤其於形成球狀纖維集合體之纖維細密地阻塞 之狀態、或由乳膠等黏著劑使纖維硬化之情形時等，該缺 點變得尤其明顯。 進而，於將球狀纖維集合體用作污水處理槽内之流水條 件下進行流動之流動擔體之情形時，有時亦存在因水流作 泉狀纖維集合體彼此之碰撞、或由球狀纖維集合體盘 處理槽壁之碰撞等引起之衝擊或變形，而使銀辛地著床^ ，狀纖維集合體之活性微生物群或㈣等原生動物群脫 :’導致污水處理能力降低之缺點。對於該種污水處理用 =物擔體，期待解決如上所述之先前之污水處理微生物 s所具有之各種缺點的新穎且高性能之擔體。 =創作«於上述實情而完成者’其目的在於提供一種 於在污水處理槽内之流水條件下流動使用之情形時，發揮 I57405.doc M425869 較大之污水處理效果之污水處理用微生物擔體及使用其之 污水處理用具。 [解決問題之技術手段]

本創作者等反覆進行難辛地研究之後，發現於將球狀纖 維集合體用作污水處理槽内之流水條件下可進行流動之污 水處理用微生物擔體之情形時，根據球狀纖維集合體之表 觀體積與空隙率相乘所得之數值再除以纖維之總長度之數 于弋长得之纖維間平均間隔於某一特定範圍中，可發揮極 同之污水淨化能力，由此，最終完成本創作。 具體而言，本創作之污水處理用微生物擔體係包含使纖 隹之纖維集合體者，上述纖維集合體包含呈球狀之球 P及开/成於*亥球狀部之端部且將上述纖維集束之集束 述求狀。卩之空隙率相對於上述球狀部之 9㈣容積％，且構成上述球狀部之纖维之下_所= 平均間隔為0.01〜0.5。 平句間隔球狀部之表觀體積（立方cm)χ球狀部之空隙率 (容積％)/構成球狀部之纖維之總長度㈣...⑴’ 滿足上述條件之污水處理用微生物擔體，令人驚異的 細菌等小微生物群均—地棲息於球狀部之㈣，除此以 外進而㈣等相對較大之原生動物群亦大量地樓息，系 充内之微生物之食物鏈系統發揮功能，使得亦包括污泥減 少在内的污水處理能力飛躍性提昇。 冓成上述、.截維集合體之纖維較佳為含有80〜99重旦 Α之偏—氣乙稀樹脂夕助拍 之聚偏二氯乙烯系纖維。根據該構 157405.doc M425869 成，即便原因不詳，但微生物或原生動物群係與聚丙烯或 聚酯等其他樹脂相比，著床極快，使得污水處理能力進— 步變高。 又較佳為’上述纖維集合體係包含複數個上述球狀 部，且經由上述集束部串珠狀連結有複數個上述球狀部之 串珠狀纖維集合體。若考量例如將纖維集合體收納於膠囊 等，則與將球狀之纖維集合體收納於複數個膠囊等之情形 相比，收納_珠狀纖維集合體之情形因難以自膠囊等脫離 而較為適宜。 又，本創作之污水處理用具係包含上述任一個污水處理 用微生物擔體及收納該污水處理用微生物擔體之球形栅格 形狀之膠囊收納具，且相對於上述膠囊收納具之表觀體 積，收納之上述污水處理用微生物擔體之表觀總體積為 10〜50谷積％者。若將上述污水處理用微生物擔體收納於 球形柵格形狀之膠囊收納具中，則在污水處理槽内之流水 條件下’可免受來自外部之衝擊，或者防止擔體向槽外流 出或擔體阻塞槽内之泵等設備，從而防止纖維集合體彼此 相互纏繞致使流動性降低等之類的問題。 · 尤其，相對於膠囊收納具之表觀體積，收納之污水處理 用微生物擔體之表觀總體積為1〇〜5〇容積％之污水處理用 具可獲得膠囊收納具内部之纖維集合體之適度之移動、適 度之與污水之接觸性、微生物之保持性，污水處理能力提 昇故而更佳。 關於球形柵格形狀膠囊收納具之形狀，較佳為於構成球 157405.doc 形栅格之框架之内側之至少一部分包含翼片。根據該構 成，上述翼片係發揮功能以進行水流控制，且在污水處理 槽内之流水條件下’固定方向之水流將流入膠囊收納具内 邛。其結果，膠囊收納具内部之纖維狀集合體與污水之接 觸性提昇，使得污水處理能力提昇。 [創作之效果] 根據本創作之污水處理用微生物擔體、及使用其之污水 處理用具，於用作污水處理槽内之流水條件下流動之污水 處理用微生物擔體之情形時，不僅細菌等小微生物群可均 一地棲息於球狀纖維集合體之内部，進而蚯蚓等相對較大 之原生動物群亦可大量地棲息，因此，系統内之微生物之 食物鏈系統發揮功能，從而發揮極大之污水處理效果。 【實施方式】 以下，對本創作之污水處理用微生物擔體及污水處理用 具之一實施形態進行說明。 於圖1中’表示作為本創作之污水處理用微生物擔體之 較佳-例之污水處理用微生物擔體i之外觀。微生物擔體i 係包含使捲縮纖維束成束而形成之纖維集合體。形成微生 物擔體i之纖維集合體係形成如下之結構：於兩端使成束 之捲縮纖維束集束，且使由兩集束部分夾持之中央部分形 成為球狀（大致球狀）。以下，將中央之球狀部分稱作「球 狀部」並標註符號「3」進行表示，又，將形成於球狀部3 之兩端之集束部分稱作「集束部」並標註符號「5」進行 表示。球狀部3之直徑設為大致3 em左右。藉由將捲縮纖 157405.doc 維束收束之結構，而使纖維在槽内之流水條件下不會散亂 或纏繞，故而較佳。 上述捲縮纖維中之捲縮程度較佳為5〜4〇次/1〇 cm，纖維 之粗度較佳為直徑〇.03〜〇·2 mm，纖維之剖面形狀較佳為 圓形，但並不限定於圓形，亦可使用橢圓形、長方形、三 角形、及中空形狀等。纖維之比重並無限制，但較佳為 0.9〜1.7。又，纖度係因比重不同而不同，例如比重為^ 7 之纖維之情形時’較佳為1 〇 d〜200 d。 又，纖維集合體之球狀部3之空隙率係相對於球狀部3之 表觀體積為9G〜99容積％ 空隙率未達9G容積％，則擔體 平均重量之淨化效率降低，反之若超過99容積％則球狀部 3無彈性，容易變形而不適於實用。又，所謂球狀部3之表 觀體積係指形成球狀部之外形之球之體積。 進而除收束部外之球狀部之各個纖維彼此之平均間隔 為0.01〜0.5。此處所謂之纖維彼此之平均間隔係指根據下 述計算式（1)求得之數值。 平均間隔=球狀部3之表觀體積（立方cm)x球狀部3之空隙 率(%)’構成球狀部3之纖維之總長度㈣…⑴ 此處所明之纖維之總長度係指將構成球狀部3之所有纖 •准之長度相加所得者。纖維之長度可藉由測定構成球狀部 3之纖維之重量，而根據下式算出。 纖，准之長度（cm)=纖维之重量（g)/纖度（丹尼爾）χ9〇〇〇〇〇 再者，纖度（丹尼爾）表示每一 9〇〇〇〇〇 cm之重量化卜或 157405.doc M425869 者’於纖維之剖面為圓狀之情形時，亦可根據纖維之直 徑、比重算出。 於空隙率為90〜99容積％之球狀部3中，若上述平均間隔 未達〇.〇1則纖維變得過密，蚯蚓等大型原生動物無法進入 至球狀部3内部，導致系統内之食物鏈系統無法形成，從 而無法發揮亦包括污泥減少在内之污水處理能力。又，於 曝氣槽中，曝氣所進入之空氣未能遍佈球狀部3之中心 部’招致污水處理能力降低。 反之，若上述平均間隔超過0·5，則纖維間之間隔過 寬，從而會因污水處理槽内之流水條件下之水流作用或衝 擊，而使好不容易著床於纖維集合體之活性微生物群或虫丘 蚓等原生動物群脫落’從而無法發揮污水處理能力。 若上述平均間隔為0.01以上〇5以内，則不僅產生細菌等 微生物，《纽料原生動物，且即便污水處理槽内之 ，•條件下之水"IL作用、及與處理槽壁之碰撞等引起之衝 擊，亦不會產生著床於球狀部3之活性微生物群或虫丘蝴等 原生動物群之脫落，進而亦適度地轉黏著於球狀部3之 表面之污泥’使得與水之接觸性提昇，又，於曝氣槽中， =進人之空氣將遍佈球狀部3之中心部，使得污水處理 月匕力飛躍性提昇。 尤其若上述平均間隔為〇丨〜 .〇·3，則進而細菌等微生物與 蚯蚓4大型原生動物更容易 勿勺衡地存在，故而更佳。若上 返平均間隔為0.20〜0.25則更佳。 將捲縮纖維束收東之方法古站丄 有藉由超音波或高頻波進行熱 i57405.doc 封之方法、藉由塑膠製帶或金屬夾之收緊而進行收束之方 法等。其中，如圖丨所例示，如同香腸等所常見之以鋁線7 之緊缚因容易收束、收束較緊且線不易脫落、及廉價而較 佳又，於將纖維集合體收束之情形時，集束之位置可為 中央部或兩端中之任一個。 構成一個球狀部3之纖維之根數並無特別限定，但通常 L a 10 0〜1 〇 ’ 〇 〇 〇根捲縮纖维。作為纖維之種類可為任一 〇成纖維，可列舉氣乙烯、偏二氯乙烯、聚醯胺、聚酯、 聚丙烯系纖維等。尤其，更佳為偏二氣乙烯系樹脂纖維。 此處所吻之偏一氯乙烯系樹脂纖維係指含有〜％重量％ 之偏二氯乙烯系樹脂之聚偏二氯乙烯系纖維，於使用該纖 維之情形時，雖原因不詳，但因細菌等微生物之著床或蚯 虫弓丨等原生動物之著床良好故而更佳。 偏二氣乙烯系樹脂係指聚合以偏二氯乙烯單體為主體且 包3可與偏二氯乙埽單體共聚合之至少丨種乙稀衍生物單 體之單體混合物所得者。此處作為主體係指偏二氯乙稀單 體佔單體混合物整體之70重量％以上。 作為亦可包含於單體混合物中之乙烯衍生物單體，可例 示如丙烯腈或甲基丙烯腈之類的乙烯性不飽和羧酸之腈、 如丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯之類之丙烯酸或甲基丙烯 酸之烷基酯、如羥丙基丙烯酸酯或丙烯酸羥乙酯或羥基丁 基丙烯酸酯之類之羥烷基酯、如乙酸乙烯酯之類之飽和幾 酸之乙烯酯、如丙烯醯胺之類之乙烯性不飽和羧酸之醯 胺、如丙烯酸之類之乙烯性不飽和羧酸、如丙烯醇之類之 157405.doc •10· M425869 乙烯性不飽和醇、如氯乙烯之類之鹵化乙烯等。該等中將 氯乙烯作為共聚物者係於纖維之柔度與耐久性方面優異， 故進而更佳》 單體組合物中之偏二氣乙烯單體與乙烯衍生物單體之較 佳重量比係因使用之乙烯衍生物單體不同而不同，但於例 如乙稀衍生物單體為·氯乙稀之情形時，偏二氯乙稀單體/ 虱乙烯單體之較佳重量比為70/30以上98/2以下。作為藉由 使偏一氯乙缔單體為70重量％以上而獲得之偏二氯乙浠系 樹脂而言，因促進結晶、纖維之收縮變小、且可維持尺寸 穩定性故而較佳。反之’使偏二氯乙烯單體為98重量％以 下而導致偏一氯乙婦系樹脂之脆性消失且維持強度，纖維 集合體之耐久性進一步提昇，故而較佳。更佳為偏二氯乙 稀單體/氯乙婦單體之重量比為80/20以上95/5以下。 本創作之污水處理用微生物擔體較佳為收納於膠囊收納 具中。因此，本創作之污水處理用具係包含膠囊收納具及 收納於該膠囊收納具中之微生物擔體者。作為本創作之污 水處理用具之一例，將污水處理用具2〇〇示於圖2中。污水 處理用具200包含膠囊收納具100、及收納於該膠囊收納具 1 〇〇之内部之多個微生物擔體j。 膝囊收納具10 0係呈球形柵格形狀，且該收納具之大小 並無特別限制，但通常使用直徑（外徑）在100〜300 mm之範 圍者。又，膠囊收納具100之栅格間隙小於微生物擔體 球狀部3之直徑。又，具體情況將於後文描述，但亦可代 替收納多個微生物擔體1，而如圖6所示，將形成串珠狀纖 157405.doc 11， M425869 雄集合體之微生物擔體107收納於膠囊收納具100内。微生 物擔體107係經由集束部5使複數個微生物擔體1成為串珠 狀者。 例如圖3及圖4所示，可藉由上下一對組合2個半球狀構 件100a彼此而構成，而容易地獲得膠囊收納具10〇。即， 若於將微生物擔體收納於内部之後，使2個半球狀構件 100a結合，則可將微生物擔體無法脫落地收納於膠囊收納 具100内。將半球狀構件100a彼此結合之方法有嵌合、膠 帶繫緊、接著劑、或超音波炫接或熱封等。 作為一例，如圖4所示，膠囊收納具丨〇〇包含環狀框架 101、102、103及放射狀框架1〇4。考量收納具之大小、材 質、收納於内部之纖維集合體之大小等而決定各框架彼此 之間隔即可’但通常作為膠囊收納具i 〇〇，環狀框架 101〜103為4〜8個左右，放射狀框架1〇4為20〜5〇個左右，放 射狀框架104之間隔為10~20 mm左右。又，钟改由士工 肌强度方面而 言’放射狀框架104之形狀為内側具有肋狀者即可。又， 各框架之厚度或寬度並無特別限制，各框架之厚度通常較 佳為2〜5 mm。膠囊收納具之材質並無特別限定，但就強 度方面而言，較佳為聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚對苯二甲 酸乙二酯。其中，聚丙烯與聚乙烯較為廉價，因此更佳。 尤其，收納於内部之微生物擔體中使用比重較重之聚偏二 氣乙烯系纖維之情形時，適度調整整體之比六 里ίί為易， 因此’進而更佳為使用輕比重之聚丙烯 邓作為膠囊收納具之 157405.doc 12 M425869 進而，更佳為於膠囊收納具中，於構成球形柵格之框架 之内側之至少一部分包含用於水流控制之翼片者。翼片之 形狀或大小並無特別限定，可舉例例如圖3及圖5中例示， 自構成球形柵格之放射狀框架1〇4形成為一體成型品，且 朝向中心部於直徑方向上延伸卜2 cm&右之板狀翼片ι〇5 等。 作為收納於膠囊收納具之微生物擔體之收納量，較佳為 相對於膠囊收納具之表觀體積（例如形成膠囊收納具1〇〇之 外形之球之體積），收納之微生物擔體之表觀總體積為 10〜50容積％。若上述值為1〇容積％以上，則每個膠囊之微 生物承載性能良好且成本績效優異，因而較佳。又，若為 5〇容積％以内’則於膠囊收納具内部纖維集合體容易移 動，不易包裹污泥形成團塊狀，故而較佳。更佳為15〜 3 0%。 又，收納於膠囊收納具之纖維集合體較佳為包含複數個 球狀部’且經由集束部串珠狀連結有複數個球狀部之串珠 狀纖維集合體。例如圖6中所例示，經由集束部5使複數個 微生物擔體1(參照圖1)成為_珠狀而形成串珠狀纖維集合 體107 ’且將串珠狀纖維集合體1()7收納於膠囊收納具_ 之内部即可。若為如上所述之串珠狀纖維#合體，則即便 於污水處理槽内之流水條件下急遽水流下，亦不易自膠囊 收納具脫落，故而較佳。於膠囊收納具内，可收納丨根連 結成長鏈狀之串珠狀纖維集合體，或者，亦可收納複數個 短鏈之串珠狀纖維集合體。 157405.doc 13 M425869 ，而’於該等串珠狀纖維集合體之 納具中之情形時，更不易產生串珠狀敏疋於膠囊收 m β. μ ^ m 碌狀纖维集合體自膠囊收 …丹祝洛，因而更任。隹 ^ 叙加Λ 更佳進而，例如圖6所示，較佳為將 數個串珠狀纖維集合體1G7之兩 為將複 100^ ^A〇 两知108固定於膠囊收納具 忙条。於此情形時，可Μ i 繃绐隹人 防止因長時間之流動串珠狀 提昇。 图鬼狀，使侍水處理性能 作為將串珠狀纖維集合體固定於膠囊收納具之方法例 如圖5所示，存在有於膠囊收納具之内側翼片iq5設置開口 部106 ’且將串珠狀纖維集合體之末端插入至上述開口部 106進行固定之方法等。 本創作之污水處理用微生物擔體及污水處理用具係主要 投入至活性污泥法等好氣性之排液處理裝置之曝氣槽中使 用，使污泥減少，提昇放流水水質淨化能力。勿庸置疑， 亦可用於厭氧性之排液處理裝置之厭氡槽。 尤其，於污水之再生水系統中，存在組合有活性污泥槽 與使用中空纖維膜或逆滲透膜等之膜分離槽之污水處理裝 置，但可藉由於活性污泥槽或膜分離槽中使用本創作之污 水處理用微生物擔體及污水處理用具，而使污泥減少，使 膜分離中之負荷減少’使膜之能力提昇，從而實現消耗電 力減少或膜之使用年限提昇。 [實施例1] 根據實施例說明本創作。 以下之實施例中使用之物性之測定方法及條件如下所 157405.doc • 14 - M425869 述0 1)空隙率（容積0/〇) 等測定球狀部之直徑，算出表觀體積a。 之重量，並除以比重而僅算出纖維之體積

根據下式，算出空隙率。 空隙率=(A-B)/A

2) 球狀部中之纖維之平均間隔 根據下式（1)求得。 平均間隔=球狀部之表觀體積（cm3)x球狀部 構成球狀部之纖維之總長度㈣⑴ 3) 曝氣處理後之水質分析 •BOD(生化需氧量） 測疋法：JIS K 01012008

利用游標卡尺 藉由測定球狀部 B。 之空隙率（％)/ …以微生物氡化分解水中之有機物等所需之氧氣量表示上 述水中之有機物等之量的水質指標。 •總氮 測定法：累積法 水中之硝酸、亞硝酸、氨等所有氮化物之量。 氨性氮 W $方法：靛酚藍吸光光度法 水中之氨量。 SS(浮游物質濃度） 測疋方法：日本下水道協會「污水試驗方法」Μ” 157405.doc • 15· 測定水中之料物質之量，表示水中之混濁度之水 標。 [實施例1] 利用v型㈣器將以83 wt%之偏二氯乙烯單體、17峨 之氯乙婦單體之添加比組成之偏二氯乙稀-氣乙稀共聚物 樹脂、作為增塑劑之5 wt%之乙酿禪樣酸三丁醋、及作為 熱穩定劑之2 Wt%之環氧化大豆油混合製成混合物，繼 而，利用55 „πηφ螺桿擠出機將該混合物熔融，自合計 3·孔之圓孔纺絲嘴熔融纺出伽根管狀纖維，經空氣冷 卻後:利用速度差報延伸2倍後，於室溫下無需施加張力 於氣他狀態下放置1G分鐘賦予捲縮後，獲得彻〇〇丹尼 爾⑽〇絲（單絲15丹尼爾）之偏二氯乙稀系捲縮纖維。 進而’將該纖維聚集為3束，製成管狀纖維之後，利用 結夾進行集束與切割’獲得兩側由铭夾集束之具有直徑為 3叫球狀部之纖維集合體。該纖维集合體之球狀部係如 1之實施例1所示之空隙率、表觀體積、纖維之總長度、 平均間隔。使用該纖維集合體進行如下之排水處理試驗。 =為排水處理裝置，採用自槽之下部送入曝氣之活性污 ^動槽。該槽係容積W.5m3(高度15mx寬度imx長度 古者’於上述槽中投人約1 m3畜肉工廠排水（原水）直至 ^達到1①之位置為止。繼而，於該曝氣槽中投入14000 且古目對於排水量擔體之表觀容積率為21容量。/〇)之上述之 ς球狀部之纖維集合體作為污水處理用微生物擔體。於 Λ理槽中，進打曝氣處理約22小時後，放掉處理水之一 157405.doc -16 - M425869 半並再次投入原水。反覆進行上述處理60天，使微生物附 著於纖維集合體。 將進行第60天之曝氣處理後之水質分析所得之結果示於 表1之貫知例1。根據表1之實施例1所示之結果，確認到本 創作之污水處理用微生物擔體係污水淨化作用優異，又， 亦對減少污泥具有優異之效果。 [實施例2] 使用與貝％例1相同之樹脂組合物’自640孔之圓孔紡絲 嘴熔融紡出640根管狀纖維’進行空氣冷卻後，利用速度 差輥延伸2倍後，於室溫下無需施加張力而於鬆弛狀態下 放置10分鐘並賦予捲縮後，獲得48000丹尼爾/64〇絲（單絲 75丹尼爾）之偏二氯乙浠系捲縮纖維。 進而’將該纖維聚集為3束，製成管狀纖維之後，利用 铭夾進行集束與切割，獲得兩側由紹夾集束之具有直徑為 3 cm之球狀部之纖維集合體。該維集合體之球狀部係如表 1之貫施例2所示之空隙率 '表觀體積、纖維之總長度、平 均間隔。除使用該纖維集合體以外，進行與實施例1相同 之曝氣處理，且將進行曝氣處理後之水質分析所得之結果 不於表1之實施例2 ^根據表i之實施例2所示之結果，確認 到本創作之污水處理用微生物擔體係污水淨化作用優異， 又’亦對減少污泥具有優異之效果。 [實施例3] 使用與實施例1相同之樹脂組合物，自3 2 〇孔之圓孔紡絲 嘴熔融紡出320根管狀纖維，進行空氣冷卻後，利用速度 157405.doc 17 M425869 差輕延伸2倍後’於室溫下無需施加張力而於鬆弛狀態下 放置10分鐘’賦予捲縮後’獲得48000丹尼爾/320絲（單絲 丹尼爾）之偏_鼠乙稀系捲縮纖維。進而，將該纖維聚 集為3束’製成管狀纖維之後，利用鋁夾進行集束與切 割’獲得兩側由鋁夾集束之具有直徑為3 cm之球狀部之纖 維集合體。該纖維集合體之球狀部係如表1之實施例3所示 之空隙率、表觀體積、纖維之總長度、平均間隔。 除使用該纖維集合體以外’進行與實施例1相同之曝氣 處理’將進行曝氣處理後之水質分析所得之結果示於表1 之實施例3。根據表1之實施例3所示之結果，確認到本創 作之污水處理用微生物擔體係污水淨化作用極為優異， 又’亦對減少污泥具有極為優異之效果。 [比較例1] 除不投入污水處理用微生物擔體以外，進行與實施例1 相同之曝氣處理。其結果’根據表1之比較例1所示之結 果’與實施例1〜3相比，污水淨化作用變差。 [比較例2] 使用與實施例1相同之樹脂組合物，自合計9600孔之圓 孔紡絲嘴溶融紡出9 6 0 0根管狀纖維，進行空氣冷卻後，利 用速度差輥延伸2倍後’於室溫下無需施加張力而於鬆他 狀態下放置10分鐘，賦予捲縮後，獲得48000丹尼爾/9600 絲（單絲5丹尼爾）之偏二氮乙烯系捲縮纖維。進而，將該纖 維聚集為3束，製成管狀纖維之後，利用鋁夾進行集束與 切割，獲得兩側由鋁夾集束之具有直徑為3 cm之球狀部之 157405.doc M425869 表1之比較例2所 平均間隔》 纖維集合體。該纖維集合體之球狀部係如 示之空隙率、表觀體積、纖維之總長度、 除使用該纖維集合體以外，進行與實施船相同之曝氣 處理，將進行曝氣相狀水質分㈣得之結果示於表】 之比較例2。根據表〗之比較例2所示之結果，比較例2之污 水處理用微生物擔體與實施例卜3相比，污水淨化作用變 差0 [比較例3] 使用與實施例"目同之樹脂组合物，自合計96孔之圓孔 纺絲嘴溶融紡出96根管狀纖維，進行空氣冷卻後，利用速 度差親延伸2倍後，於室溫下無需施加張力而於鬆弛狀態 下放置1G分鐘’賦予捲縮後’獲得侧Q丹尼爾版絲（單絲 5〇〇丹尼爾）之偏二氣乙烯系捲縮纖維。進而，將該纖維聚 集為3束，製成管狀纖維之後，利用鋁夾進行集束與切 割，獲得兩侧由鋁夾集束之具有直徑為3 cm之球狀部之纖 維集合體。該纖維集合體之球狀部係如表丨之比較例3所示 之空隙率、表觀體積、纖維之總長度、平均間隔。 除使用該纖維集合體以外，進行與實施例丨相同之曝氣 處理，將進行曝氣處理後之水質分析所得之結果示於表1 之比較例3。根據表1之比較例3所示之結果，比較例3之污 水處理用微生物擔體與實施例U相比，污水淨化作用變 差。 [比較例4] 使用聚丙烯樹脂，自合計240孔之圓孔纺絲嘴熔融紡出 157405.doc -19- M425869 240根管狀纖維，進行空氣冷卻後，利用速度差輥延伸2倍 後，於室溫下無需施加張力而於鬆弛狀態下放置1〇分鐘， 賦予捲縮後，獲得48000丹尼爾/240絲（單絲200丹尼爾）之 聚丙烯捲縮纖維《進而，將該纖維聚集為3束，製成管狀 纖維之後，利用鋁夾進行集束與切割，獲得兩側由鋁夾集 束之具有直徑為3 cm之球狀部之纖維集合體。該纖維集合 體之球狀部係如表1之比較例4所示之空隙率、表觀體積、 纖維之總長度、平均間隔。 除使用该纖維集合體以外，進行與實施例丨相同之曝氣 處理，將進行曝氣處理後之水質分析所得之結果示於表1 之比較例4。根據表1之比較例4所示之結果，比較例4之污 水處理用微生物擔體與實施例i〜3相比，污水淨化作用變 差。 [比較例5] 使用聚對笨二曱酸乙二酯樹脂，自合計j2000孔之圓孔 紡絲嘴熔融紡出12000根管狀纖維，進行空氣冷卻後，利 用速度差輥延伸2倍後，於室溫下無需施加張力而於鬆弛 狀態下放置10分鐘，賦予捲縮後，獲得48〇〇〇丹尼爾/ 12000絲（單絲4丹尼爾）之聚對苯二曱酸乙二酯捲縮纖維。 進而，將該纖維聚集為3束，製成管狀纖維之後，利用 铭夾進行集束與切割，獲得兩側由鋁夾集束之具有直徑為 3 cm之球狀部之纖維集合體。該纖維集合體之球狀部係如 表1之比較例5所示之空隙率、表觀體積、纖維之總長度、 平均間隔。 157405.doc -20· 除使用該纖維集合體以外，進行與實施例丨相同之曝氣 處理，將進行曝氣處理後之水質分析所得之結果示於表1 之比較例5。根據表丨之比較例5所示之結果，比較例$之污 K處理用微生物擔體與實施例卜3相比，污水淨化作用變 差。 [實施例4]

衣成於第2圖〜第5圖所示之膠囊收納具（聚丙烯製，直徑 為2〇 cm)中，收納有6〇個（相對於膠囊表觀體積，球之表觀 總體積為20容積％)與#施例3相同具有直徑3⑽之球狀部 之纖維集合體之污水處理用具。 ^作為排水處理袭置’採用曝氣回流式活性污泥槽，該槽 係容積約4.5 W(高度mx寬度i mx長度3⑷者，且對上

述槽投入約3 V食品工廠排水(原水)直至高度達到】瓜之位 置為止。繼而，於該曝氣槽中投入15〇個（相對於排水量， 擔體之表觀*積率為21容積％)上述污水處理用具（膠囊）。 於該處理槽t，反覆進行如下循環處理約3個月，等待細 菌或原生動物敎地著床於擔體，上述循環係進行曝氣處 理約20小時，停止曝氣2小時使其㈣，放掉—半之Μ ^ 上清液之後’再次投人約1.5 m3食品卫廠排水。 將奴入擔體3個月後，進行食品工廠排水（原水）與曝氣 處理後之放流水之水f分析所得之結果示於表2(其中關於 SS ’採集曝氣結束後不久且沈澱前之處理水而並非放流 K)與此同時’回收所投入之污水處理用具，確認内部 狀.1、之後’於纖維集合體t發現多個㈣等原生動物之著 157405.doc -21 - M425869 床，確認到不僅細菌之著床優異且原生動物之著床亦優 異。 根據表2之實施例4所示之結果，確認到本創作之污水處 理用微生物擔體及污水處理用具係污水淨化作用極為優 異’又，亦對減少污泥具有極為優異之效果。 [比較例6] 除不投入污水處理用微生物擔體以外，進行與實施例4 相同之曝氣處理實驗。其結果，根據表2之比較例6所示之 結果’與f施例4相比’ $水之淨化作用變差。 157405.doc -22· M425869

【Id 比較例5 1- PET 寸 — V£) On 1 161000 0.0084 260 ΓΟ 〇\ cn 1 比較例4 §： 200 Os — Ό Os 2290 0.5911 200 (Ν ΓΛ 420 比較例3 聚偏二氣乙烯系 500 14.1 ν〇 Os 1730 0.7824 5 卜 329 比較例2 聚偏二氣乙稀系 r—h — Ό 〇\ 173000 0.0078 00 1 4 CS 们 *r> 00 r·^ cn 比較例1 無流動擔體 480 m cn 730 實施例3 聚偏二氣乙烯系 VO ON 5800 0.2334 (N 卜 1以下 實施例2 聚偏二氣乙烯系 对· v〇 Os 11500 0.1177 00 ΙΛ> 1以下 § 實施例1 聚偏二氣乙稀系 卜 寸· v〇 Os 57500 0.0235 (Ν Ό CN 1以下 210 材質 纖維之纖度 (丹尼爾） cO 4 •h，1 -lJ 球狀部之 表觀體積 _(cm!)_ 空隙率 (容積％) 纖維之 總長度 1_(£02}_ 平均間隔(-) i Ε Ο <Ώ 總氮(mg/L) 氨性氮 _(mg^L)_ i C/D 纖維之規格 球狀纖維 集合體 之規格 曝氣處理後 之水質分析 結果 -23- 157405.doc [表2] 實施例4 比較例6 纖維之規格 材質 聚偏二氯乙稀系 無流動擔體 纖維之纖度(丹尼爾） 150 比重(g/cmj) 1.7 球狀纖維 集合體之規格 球狀部之表觀體積 (cm3) 14.1 空隙率(容積％) 96 纖維之總長度(cm) 5800 平均間隔㈠ 0.2334 曝氣處理後之水 質分析結果 BOD(mg/L) 35 830 總氮(mg/L) 8 75 SS(mg/L) 90 980 [產業上之可利用性] M425869 本創作之污水處理用微生物擔體係無需對現有之活性污 泥槽進行特別之改造工程等，便可僅藉由投入而大幅提昇 排液處理能力。 又，於使用膜分離槽之污水之再生水系統中，可藉由使 用本創作之污水處理用微生物擔體，而使污泥減少，膜分 離時之負荷減少，膜之能力提昇，從而實現消耗電力減少 或膜之使用年限提昇。 【圖式簡單說明】. 圖1係表示本創作之污水處理用微生物擔體之一例之 圖。 圖2係表示本創作之污水處理用具之一例之圖。 圖3係本創作之球形栅格形狀膠囊收納具之分解立體 圖。 圖4係本創作之球形柵格形狀膠囊收納具之前視圖。 圖5係本創作之球形柵格形狀膠囊收納具之包含翼片之 157405.doc -24- M425869 框架之剖面圖。 圖6係表示本創作之球形柵格形狀膠囊收納具内部之 圖。 【主要元件符號說明】 1 污水處理用微生物擔體 3 球狀部 5 集束部 100 膠囊收納具

101 環狀框架（大） 102 環狀框架（中） 103 環狀框架（小） 104 放射狀框架 105 翼片 106 翼片之開口部 107 串珠狀纖維集合體 108 串珠狀纖維集合體之固定之端部

200 污水處理用具 157405.doc -25-

Claims (2)

1. M425869 六、申請專利範圍： 其包含使纖維集合之纖維 1. 一種污水處理用微生物擔體 集合體者，且 及形成於該球 之表觀體積為 上述纖維集合體包含呈球狀之球狀部、 狀部之端部且將上述纖維集束之集束部； 上述球狀部之空隙率相對於上述球狀部 90〜99容積〇/0 ; 構成上述球狀部之纖維之下式⑴所 0.01-0.5 ; Ί ^ 為 句門隔球狀部之表觀體積（立方cm)x球狀部之空 率（容積％)/構成球狀部之纖維之總長度㈣⑴厂、
2. 2. US項1之污水處理用微生物擔體，其中構成上述纖 合體之纖維係含有80〜99重量%之偏二氯乙稀樹脂之 聚偏二氣乙烯系纖維。 3·如凊求項1或2之污水處理用微生物擔體，其中上述纖唯 集合體係包含複數個上述球狀部，且經由上述集束部串 珠狀連結有複數個上述球狀部之串珠狀纖維集合體。 4.:種污水處理用具，其係包含如請求項⑴中任一項之 污表處理用微生物擔體、及收納該污水處理用微生物擔 體之球形栅格形狀之膠囊收納具； 相對於上述朦囊收納具之表觀體積，收納之上述污水 處理用微生物擔體之表觀總體積為10〜50容積％。 5·如請求項4之污水處理用1，其中上述球形栅格形狀膠 囊收納具係於構成球形柵格之框架之内側之至少一部分 包含翼片。 I57405.doc -26 -