JPH0871334A - 濾過用充填材 - Google Patents
濾過用充填材Info
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- JPH0871334A JPH0871334A JP6208881A JP20888194A JPH0871334A JP H0871334 A JPH0871334 A JP H0871334A JP 6208881 A JP6208881 A JP 6208881A JP 20888194 A JP20888194 A JP 20888194A JP H0871334 A JPH0871334 A JP H0871334A
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- JP
- Japan
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- filler
- fine particles
- filtration
- inorganic fine
- biofilm
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充填材に微生物を付着させる期間を大幅に
短縮でき、生物膜濾過装置の運転立ち上げが容易な濾過
用充填材を提供することである。 【構成】 発泡樹脂体と、この発泡樹脂体に埋め込ま
れた無機系微粒子とを具備し、前記無機系微粒子の少な
くとも一部は表面に露出してなり、その嵩比重が0.1
以上、1未満である濾過用充填材。
短縮でき、生物膜濾過装置の運転立ち上げが容易な濾過
用充填材を提供することである。 【構成】 発泡樹脂体と、この発泡樹脂体に埋め込ま
れた無機系微粒子とを具備し、前記無機系微粒子の少な
くとも一部は表面に露出してなり、その嵩比重が0.1
以上、1未満である濾過用充填材。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理において使用さ
れる濾過装置、特に生物膜濾過装置の充填材に関する。
れる濾過装置、特に生物膜濾過装置の充填材に関する。
【0002】
【発明の背景】近年、生物膜濾過装置における濾過材
(充填材)として、ポリプロピレンやポリスチレン、ポ
リウレタンといったプラスチック素材を直径3〜10m
mの球状に発泡成型してなるものが提案されている。し
かしながら、上記のようなプラスチック素材は一般的に
疎水性である為に、それらを成型加工してなる充填材の
表面には微生物が付着し難く、微生物の膜が形成される
には数週間を要することもあり、特に微生物を充填材の
表面に完全に付着固定化するには、運転条件によっても
左右されるが、1〜2ヵ月もの長い日数が掛かってい
る。又、種汚泥として他の処理装置から供給される汚泥
や汚泥濃度の高い逆洗排水を投入しても、種汚泥が充填
材に付着し難いといった問題があった。
(充填材)として、ポリプロピレンやポリスチレン、ポ
リウレタンといったプラスチック素材を直径3〜10m
mの球状に発泡成型してなるものが提案されている。し
かしながら、上記のようなプラスチック素材は一般的に
疎水性である為に、それらを成型加工してなる充填材の
表面には微生物が付着し難く、微生物の膜が形成される
には数週間を要することもあり、特に微生物を充填材の
表面に完全に付着固定化するには、運転条件によっても
左右されるが、1〜2ヵ月もの長い日数が掛かってい
る。又、種汚泥として他の処理装置から供給される汚泥
や汚泥濃度の高い逆洗排水を投入しても、種汚泥が充填
材に付着し難いといった問題があった。
【0003】従って、設定負荷量に達するまでは、低濃
度の排水を低負荷で通水し、厳しい管理体制の下で運転
を行わねばならなかった。そして、このような問題点を
解決する手段として、プラスチック製充填材の表面に親
水性の界面活性剤を付着させることが提案されている
が、この方法では長期間にわたって充填剤の表面を親水
性に保つことは困難であり、得られる付着能力も十分な
ものではない。
度の排水を低負荷で通水し、厳しい管理体制の下で運転
を行わねばならなかった。そして、このような問題点を
解決する手段として、プラスチック製充填材の表面に親
水性の界面活性剤を付着させることが提案されている
が、この方法では長期間にわたって充填剤の表面を親水
性に保つことは困難であり、得られる付着能力も十分な
ものではない。
【0004】
【発明の開示】上記の問題点に鑑みて鋭意研究が推し進
められていった結果、疎水性の充填材であっても、その
表面に、一旦、微生物が少しでも付着すれば、そのあと
追うように続いて微生物が付き、あたかも全面に生物膜
が形成されるかのようになり、即ち充填材の表面の一部
にでも微生物が付着し易いようなものとしておけば良い
ことが判って来た。つまり、充填材の表面全てを親水性
にする必要は無いことが判って来た。
められていった結果、疎水性の充填材であっても、その
表面に、一旦、微生物が少しでも付着すれば、そのあと
追うように続いて微生物が付き、あたかも全面に生物膜
が形成されるかのようになり、即ち充填材の表面の一部
にでも微生物が付着し易いようなものとしておけば良い
ことが判って来た。つまり、充填材の表面全てを親水性
にする必要は無いことが判って来た。
【0005】ところで、ゼオライト、アンスラサイト、
あるいは活性炭等の無機系微粒子は、良好な生物膜の付
着性を示すことが知られている。これは無機系微粒子が
親水性を示し、しかもその表面には生物が付着し易い微
細な穴や凹凸が極めて大量に存在するからであると考え
られている。そこで、プラスチック材の表面にゼオライ
ト、アンスラサイトあるいは活性炭等のような多孔質性
の無機系微粒子を付着させておけば、充填材の表面が部
分的であっても生物膜が付着し易い構造となり、これに
よって部分的に付着した生物膜が全表面に拡がって行く
であろうと考えられたのである。そして、短期間で充填
材が生物膜により覆われ、完全に生物膜が付着した状態
のものが得られるようになるであろうとの知見を得るに
至った。
あるいは活性炭等の無機系微粒子は、良好な生物膜の付
着性を示すことが知られている。これは無機系微粒子が
親水性を示し、しかもその表面には生物が付着し易い微
細な穴や凹凸が極めて大量に存在するからであると考え
られている。そこで、プラスチック材の表面にゼオライ
ト、アンスラサイトあるいは活性炭等のような多孔質性
の無機系微粒子を付着させておけば、充填材の表面が部
分的であっても生物膜が付着し易い構造となり、これに
よって部分的に付着した生物膜が全表面に拡がって行く
であろうと考えられたのである。そして、短期間で充填
材が生物膜により覆われ、完全に生物膜が付着した状態
のものが得られるようになるであろうとの知見を得るに
至った。
【0006】このような知見を基にして、直径5mm程
度の発泡ポリプロピレン体の表面に粒径が0.05〜
0.1mmの多孔質性の無機系微粒子、例えばゼオライ
ト微粒子をコーティングしたものを製作し、これを生物
膜濾過装置に充填し、運転した処、短期間で充填材が生
物膜により覆われ、完全に生物膜が付着した状態のもの
が得られた。
度の発泡ポリプロピレン体の表面に粒径が0.05〜
0.1mmの多孔質性の無機系微粒子、例えばゼオライ
ト微粒子をコーティングしたものを製作し、これを生物
膜濾過装置に充填し、運転した処、短期間で充填材が生
物膜により覆われ、完全に生物膜が付着した状態のもの
が得られた。
【0007】ところで、濾過装置においては、充填材に
微生物が過剰に付着したり、懸濁物が捕捉され、損失水
頭が上昇したりすると、充填材を逆洗することが行われ
る。すなわち、臨界値を越えた場合には、再生使用せざ
るを得ず、この為に逆洗が行われるのである。そこで、
この逆洗試験を行ったところ、コーティングしたゼオラ
イトが殆ど脱落してしまうことが判明した。
微生物が過剰に付着したり、懸濁物が捕捉され、損失水
頭が上昇したりすると、充填材を逆洗することが行われ
る。すなわち、臨界値を越えた場合には、再生使用せざ
るを得ず、この為に逆洗が行われるのである。そこで、
この逆洗試験を行ったところ、コーティングしたゼオラ
イトが殆ど脱落してしまうことが判明した。
【0008】そして、洗浄時にゼオライトの脱落が起き
難いようにする為の研究が行われた結果、プラスチック
原料にゼオライトを混合しておき、これを成型加工した
ものでは、表面に露出したゼオライトの一部が埋没した
状態となっており、即ちプラスチック材とゼオライトと
が強固に結合したものが得られ、ゼオライトの脱落が起
き難いことが判った。
難いようにする為の研究が行われた結果、プラスチック
原料にゼオライトを混合しておき、これを成型加工した
ものでは、表面に露出したゼオライトの一部が埋没した
状態となっており、即ちプラスチック材とゼオライトと
が強固に結合したものが得られ、ゼオライトの脱落が起
き難いことが判った。
【0009】更に、研究して行った結果、嵩比重が0.
1以上、1未満、特に0.3〜0.5となるように発泡
成型すれば、逆洗時における水処理槽内での充填材の流
動が活発なものとなり、逆洗作業時における充填材から
過剰な生物膜の剥離が容易なものとなることを見出すに
至った。特に、逆洗時に必要とされる逆洗水量が嵩比重
0.1未満の充填材を流動展開させる場合の1/2〜1
/3にまで低減できることが判った。又、嵩比重が1を
越えて大きなものでは、逆洗が効率よくなされないこと
も判った。
1以上、1未満、特に0.3〜0.5となるように発泡
成型すれば、逆洗時における水処理槽内での充填材の流
動が活発なものとなり、逆洗作業時における充填材から
過剰な生物膜の剥離が容易なものとなることを見出すに
至った。特に、逆洗時に必要とされる逆洗水量が嵩比重
0.1未満の充填材を流動展開させる場合の1/2〜1
/3にまで低減できることが判った。又、嵩比重が1を
越えて大きなものでは、逆洗が効率よくなされないこと
も判った。
【0010】本発明は上述したような知見に基づいてな
されたものであり、その目的は充填材に微生物を付着さ
せる期間を大幅に短縮でき、生物膜濾過装置の運転立ち
上げが容易な濾過用充填材を提供することである。この
本発明の目的は、発泡樹脂体と、この発泡樹脂体に埋め
込まれた無機系微粒子とを具備し、前記無機系微粒子の
少なくとも一部は表面に露出してなり、その嵩比重が
0.1以上、1未満であることを特徴とする濾過用充填
材によって達成される。
されたものであり、その目的は充填材に微生物を付着さ
せる期間を大幅に短縮でき、生物膜濾過装置の運転立ち
上げが容易な濾過用充填材を提供することである。この
本発明の目的は、発泡樹脂体と、この発泡樹脂体に埋め
込まれた無機系微粒子とを具備し、前記無機系微粒子の
少なくとも一部は表面に露出してなり、その嵩比重が
0.1以上、1未満であることを特徴とする濾過用充填
材によって達成される。
【0011】特に、発泡樹脂材料と無機系微粒子とが用
いられ、しかも無機系微粒子の少なくとも一部が表面に
露出するよう無機系微粒子が発泡樹脂体に埋め込まれて
なり、その嵩比重が0.1以上、1未満であることを特
徴とする濾過用充填材によって達成される。尚、本発明
における発泡樹脂としては、例えば発泡ポリエチレン、
発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、あるいは発泡
ポリウレタン等が用いられる。特に、好ましいものは発
泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンのようなポリオレ
フィン系の発泡樹脂である。
いられ、しかも無機系微粒子の少なくとも一部が表面に
露出するよう無機系微粒子が発泡樹脂体に埋め込まれて
なり、その嵩比重が0.1以上、1未満であることを特
徴とする濾過用充填材によって達成される。尚、本発明
における発泡樹脂としては、例えば発泡ポリエチレン、
発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、あるいは発泡
ポリウレタン等が用いられる。特に、好ましいものは発
泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンのようなポリオレ
フィン系の発泡樹脂である。
【0012】又、無機系微粒子としては、例えばゼオラ
イト、アンスラサイトあるいは活性炭のような多孔質性
微粒子が用いられる。特に、この無機系微粒子は、粒径
が0.05〜0.1mmの大きさのものが好ましい。
又、濾過用充填材は嵩比重が0.3〜0.5のものであ
ることが特に好ましいものであった。そして、濾過用充
填材の大きさは、直径が3〜7mm、長さが7〜13m
m程度のものが好ましいものであった。
イト、アンスラサイトあるいは活性炭のような多孔質性
微粒子が用いられる。特に、この無機系微粒子は、粒径
が0.05〜0.1mmの大きさのものが好ましい。
又、濾過用充填材は嵩比重が0.3〜0.5のものであ
ることが特に好ましいものであった。そして、濾過用充
填材の大きさは、直径が3〜7mm、長さが7〜13m
m程度のものが好ましいものであった。
【0013】尚、発泡樹脂材料と無機系微粒子との使用
割合は、その嵩比重が0.1以上、1未満、特に0.3
〜0.5となるように配合し、そして発泡させれば、本
発明になる濾過用充填材が得られる。以下、実施例を用
いて本発明を具体的に説明する。
割合は、その嵩比重が0.1以上、1未満、特に0.3
〜0.5となるように配合し、そして発泡させれば、本
発明になる濾過用充填材が得られる。以下、実施例を用
いて本発明を具体的に説明する。
【0014】
【実施例】図1は、本発明に係る濾過用充填材の一実施
例を示す斜視図である。図1中、1は発泡ポリプロピレ
ンからなる直径5mm、長さ10mm程度の円柱状の充
填材、2は粒径が0.05〜0.1mm程度のゼオライ
ト微粒子である。
例を示す斜視図である。図1中、1は発泡ポリプロピレ
ンからなる直径5mm、長さ10mm程度の円柱状の充
填材、2は粒径が0.05〜0.1mm程度のゼオライ
ト微粒子である。
【0015】この濾過用充填材は、発泡ポリプロピレン
材料に対して微粒子状のゼオライトを0.6wt%程度
添加し、この混合物を加熱しながら攪拌して均一に混練
し、発泡成型することによって構成されたものである。
そして、このようにして得られた濾過用充填材の嵩比重
は0.4程度のものであった。次に、この濾過用充填材
を用いて実験を行ったのでその結果を以下に示す。
材料に対して微粒子状のゼオライトを0.6wt%程度
添加し、この混合物を加熱しながら攪拌して均一に混練
し、発泡成型することによって構成されたものである。
そして、このようにして得られた濾過用充填材の嵩比重
は0.4程度のものであった。次に、この濾過用充填材
を用いて実験を行ったのでその結果を以下に示す。
【0016】先ず、本実施例の濾過用充填材Aと、ゼオ
ライト微粒子を全く含有していないポリプロピレン製の
濾過用充填材B、及び粒径3mmのゼオライト微粒子か
らなる濾過用充填材Cを準備した。そして、上記の濾過
用充填材A,B,Cの各粒子、各々、約100粒を目開
き1mmの金網で造られた袋に入れ、活性汚泥処理装置
の曝気槽内に浸漬し、各充填材粒子に同条件で活性汚泥
が接触するよう調整して設置した。
ライト微粒子を全く含有していないポリプロピレン製の
濾過用充填材B、及び粒径3mmのゼオライト微粒子か
らなる濾過用充填材Cを準備した。そして、上記の濾過
用充填材A,B,Cの各粒子、各々、約100粒を目開
き1mmの金網で造られた袋に入れ、活性汚泥処理装置
の曝気槽内に浸漬し、各充填材粒子に同条件で活性汚泥
が接触するよう調整して設置した。
【0017】所定日数が経過した後、濾過用充填材A〜
Cが収納された袋を流水を用いて同条件で洗浄し、付着
していた活性汚泥を洗い流した。この後、各充填材粒子
の表面における生物膜の付着状態を顕微鏡を用いて観察
したところ、濾過用充填材A,Cには、表面全体に生物
膜が付着しており、容易に剥離できない程強く結合して
いることが判った。
Cが収納された袋を流水を用いて同条件で洗浄し、付着
していた活性汚泥を洗い流した。この後、各充填材粒子
の表面における生物膜の付着状態を顕微鏡を用いて観察
したところ、濾過用充填材A,Cには、表面全体に生物
膜が付着しており、容易に剥離できない程強く結合して
いることが判った。
【0018】他方、ポリプロピレン製の濾過用充填材B
にあっては、7日間浸漬した後でも充填材粒子の表面に
付着した生物膜の量は僅かであり、この僅かながら付着
した生物膜についても容易に充填材から剥離してしまう
ような状態であった。更に、14日間放置した後では、
充填材粒子A,Cと充填材粒子Bとの間には大きな差異
が生じており、その差は顕微鏡を使用しなくとも目視に
よって容易に確認できる程のものとなっていた。
にあっては、7日間浸漬した後でも充填材粒子の表面に
付着した生物膜の量は僅かであり、この僅かながら付着
した生物膜についても容易に充填材から剥離してしまう
ような状態であった。更に、14日間放置した後では、
充填材粒子A,Cと充填材粒子Bとの間には大きな差異
が生じており、その差は顕微鏡を使用しなくとも目視に
よって容易に確認できる程のものとなっていた。
【0019】この結果から、ゼオライトを混練して発泡
成型された本発明の充填材は、ゼオライト微粒子からな
る充填材Cと同等な生物膜付着能力が発揮され、生物膜
の付着繁殖に極めて好適なものであることが判る。続い
て、充填材の嵩比重が生物膜濾過装置の逆洗時の逆洗水
量に与える影響を確認した。嵩比重が1未満で浮上性の
充填材を用いた生物濾過装置の逆洗は、濾過装置上部か
ら下向きに逆洗水を流下させ、充填材を下向きに流動展
開させながら、充填材表面から過剰な生物膜を剥離する
方式が一般的である。その時の充填材の下向き展開率は
30%程度で十分である。
成型された本発明の充填材は、ゼオライト微粒子からな
る充填材Cと同等な生物膜付着能力が発揮され、生物膜
の付着繁殖に極めて好適なものであることが判る。続い
て、充填材の嵩比重が生物膜濾過装置の逆洗時の逆洗水
量に与える影響を確認した。嵩比重が1未満で浮上性の
充填材を用いた生物濾過装置の逆洗は、濾過装置上部か
ら下向きに逆洗水を流下させ、充填材を下向きに流動展
開させながら、充填材表面から過剰な生物膜を剥離する
方式が一般的である。その時の充填材の下向き展開率は
30%程度で十分である。
【0020】そこで、ポリプロピレンを発泡材料とし、
発泡倍率と埋め込むゼオライト粒子の添加割合を調整
し、嵩比重が0.07,0.15,0.3,0.5,
0.7の充填材(直径5mmで長さ10mmの円筒形
状)を作製し、目開き1mmの金網内に設置した透明塩
化ビニル製カラム内に0.5L充填し、カラム内に水を
張り、充填材を浮上させた状態でカラム上部から下降流
で逆洗水を流下させ、充填材の下向きの展開率30%が
得られる時の下降流を求めたので、その結果を下記の表
−1に示す。
発泡倍率と埋め込むゼオライト粒子の添加割合を調整
し、嵩比重が0.07,0.15,0.3,0.5,
0.7の充填材(直径5mmで長さ10mmの円筒形
状)を作製し、目開き1mmの金網内に設置した透明塩
化ビニル製カラム内に0.5L充填し、カラム内に水を
張り、充填材を浮上させた状態でカラム上部から下降流
で逆洗水を流下させ、充填材の下向きの展開率30%が
得られる時の下降流を求めたので、その結果を下記の表
−1に示す。
【0021】 表−1 充填材嵩比重 下向きの展開率30%が得られる時の下降流 0.07 44m/hr 0.15 21m/hr 0.3 17m/hr 0.5 15m/hr 0.7 14m/hr これによれば、嵩比重が0.07の充填材に比べて嵩比
重が0.15の充填材では、下向きの展開率30%を得
るに必要な逆洗水が半分以下で済み、嵩比重が0.3〜
0.5の充填材では約1/3程度と大幅に少なくなって
いる。
重が0.15の充填材では、下向きの展開率30%を得
るに必要な逆洗水が半分以下で済み、嵩比重が0.3〜
0.5の充填材では約1/3程度と大幅に少なくなって
いる。
【0022】
【効果】本発明によれば、充填材に生物膜を付着させる
為に必要な期間を大幅に短縮でき、生物膜濾過装置の運
転立ち上げが容易なものとなる。
為に必要な期間を大幅に短縮でき、生物膜濾過装置の運
転立ち上げが容易なものとなる。
【図1】本発明に係る濾過用充填材の斜視図
1 発泡ポリプロピレン製充填材 2 ゼオライト微粒子
Claims (4)
- 【請求項1】 発泡樹脂体と、この発泡樹脂体に埋め込
まれた無機系微粒子とを具備し、前記無機系微粒子の少
なくとも一部は表面に露出してなり、その嵩比重が0.
1以上、1未満であることを特徴とする濾過用充填材。 - 【請求項2】 発泡樹脂材料と無機系微粒子とが用いら
れ、しかも無機系微粒子の少なくとも一部が表面に露出
するよう無機系微粒子が発泡樹脂体に埋め込まれてな
り、その嵩比重が0.1以上、1未満であることを特徴
とする濾過用充填材。 - 【請求項3】 発泡樹脂が発泡ポリエチレン、発泡ポリ
プロピレン、発泡ポリスチレン、あるいは発泡ポリウレ
タンの群の中から選ばれるものであることを特徴とする
請求項1又は請求項2の濾過用充填材。 - 【請求項4】 無機系微粒子が多孔質性微粒子であるこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2の濾過用充填材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6208881A JPH0871334A (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 濾過用充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6208881A JPH0871334A (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 濾過用充填材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0871334A true JPH0871334A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16563666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6208881A Pending JPH0871334A (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 濾過用充填材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0871334A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016132555A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 懸濁質除去方法および懸濁質除去装置 |
WO2016132557A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 濾過装置の再生方法、濾過装置および水処理装置 |
WO2016132556A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜を利用した懸濁質除去方法および懸濁質除去装置 |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP6208881A patent/JPH0871334A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016132555A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 懸濁質除去方法および懸濁質除去装置 |
WO2016132557A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 濾過装置の再生方法、濾過装置および水処理装置 |
WO2016132556A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜を利用した懸濁質除去方法および懸濁質除去装置 |
US10308525B2 (en) | 2015-02-20 | 2019-06-04 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Suspended-matter removing method utilizing biofilm and suspended-matter removing apparatus utilizing biofilm |
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