JPH0474076B2 - - Google Patents

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JPH0474076B2
JPH0474076B2 JP1050162A JP5016289A JPH0474076B2 JP H0474076 B2 JPH0474076 B2 JP H0474076B2 JP 1050162 A JP1050162 A JP 1050162A JP 5016289 A JP5016289 A JP 5016289A JP H0474076 B2 JPH0474076 B2 JP H0474076B2
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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)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、下水2次処理水、産業廃水や有機性
汚染の進行した上水用源水のような汚染水を生物
の付着した活性炭によつて、汚染水中の微量有機
物や臭気成分、アンモニア性窒素(NH4−N)
などを好気状態で生物分解する水処理方法に関す
る。 〔従来の技術〕 上水道分野では水源の汚染が進行しており、特
に有機性汚染が著しくなつているが、この水源の
汚染に対応して従来とは異なつた浄化技術が研究
開発されている。その一つが生物活性炭処理の技
術であり、この処理方法は、溶存酸素を含む汚染
水を活性炭層に通水すると、汚染水中の汚濁物質
が活性炭に吸着されるとともに生物学的分解など
の生物学的除去作用を受けるため、活性炭が理論
的に吸着できる量よりも多くの汚濁物質が除去さ
れるというものである。〔黒沢ら「水質汚濁研究」
第11巻第9号590〜598頁(1988)〕。ここでは、活
性炭が吸着した汚濁物質が生物学的除去作用によ
つてなくなり、あたかも活性炭の吸着能力が回復
するようにみえるところから、この生物学的除去
作用は生物再生作用と呼ばれている。活性炭は高
価であり、生物再生効果がなければ、これは単な
る吸着材となり、頻繁な交換が必要になるため、
経済的でない。したがつて、交換頻度の少ない、
生物再生効果の期待できる生物活性炭処理方法
は、今後の発展が期待されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来の生物活性炭処理方法は、
“活性炭吸着塔を設置したところ、生物活性炭効
果がたまたま認められた”という程度であり、生
物再生の面からみると、十分な効果が引き出され
ているとはいいがたい。 本発明は、汚染水を生物の付着した活性炭によ
つて好気状態で浄化する水処理方法において、活
性炭における生物再生作用を最大限に発揮させる
ことを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、汚染水を生物の付着した活性炭によ
つて好気状態で浄化する水処理方法において、汚
染水を粒子密度0.3g/c.c.以上0.6g/c.c.未満の活
性炭の層、粒子密度0.6g/c.c.以上1.0g/c.c.以下
の活性炭の層の順に通すことを特徴とする水処理
方法によつて、前記の課題を根本的に解決した。 以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。 第1図は、本発明の一実施態様を示したもので
あり、下水2次処理水などの汚染水1は処理槽2
の上部から入る。処理槽2で活性炭(A)3と活性炭
(B)4が固定床に充填され、活性炭(A)3の層は処理
槽2の上部に、また活性炭(B)4の層は処理槽2の
下部に形成されている。 本発明で最も重要なことは、汚染水を粒子密度
0.3g/c.c.以上0.6g/c.c.未満の活性炭Aの層、粒
子密度0.6g/c.c.以上1.0g/c.c.以下の活性炭Bの
層の順に通すことである。 従来、生物活性炭の処理効果については、その
ミクロポア(細孔)、とりわけ半径数+Åの細孔
の量に着目されてきた。これは、水中に溶存する
汚濁成分の大きさは数+Å程度であるため、孔径
が数+Åのミクロポアを多く有する活性炭がこれ
らの汚濁成分に対する吸着量が多く、したがつて
その吸着量が多いだけ生物再生作用が大きくなる
という考え方に基づいたものである。もつとも、
活性炭の吸着作用については、被吸着物質の大き
さに関する分子ふるい効果だけでなく、親水、疎
水性や電位の問題があるため、被吸着物質の大き
さだけ論ずることはできないが、それは諸因子の
中で吸着作用に最も影響を与えるので、一般的に
は被吸着物質の大きさだけが考慮されている。 しかし、発明者らは、生物再生作用は活性炭自
体の吸着能力ばかりでなく、微生物の保持量にも
大きな関係があると考えて実験したところ、微生
物の保持量は活性炭の粒子密度に依存することが
わかつた。すなわち、活性炭はその粒子密度の低
いものは微生物の保持量が大きいが、その粒子密
度の高いものは微生物の保持量が小さい。これ
は、一般に粒子密度の低い活性炭は10μm(105Å)
オーダのマクロポアの比率が高く、数μmオーダ
である細菌が繁殖し易いためと思われる。 さらに、粒子密度の低い活性炭は、マクロポア
の比率が高いため、汚濁物質を吸着する数+Åオ
ーダのミクロポアが若干少なくなるという欠点が
あり、粒子密度の低い活性炭だけを用いても、生
物再生作用については大きな改善は期待できず、
かえつて場合によつては生物再生作用が低下する
ことがある。 そこで、粒子密度の異なる活性炭について、そ
の活性炭の細孔半径細孔容積などの性状との関連
性やそれらと生物再生作用との関係について検討
したところ、それらの粒子密度と細孔半径、細孔
容積などとの関連性は、その一例を挙げると第1
表に示すようであつた。
〔作 用〕
本発明で用いる粒子密度が0.3g/c.c.以上0.6
g/c.c.未満の活性炭(A)は、1μm以上のマクロポア
の比率が高く、かつ10μmオーダのマクロポアの
比率が高いため、大きさが数μmオーダである細
菌が繁殖し易いため生物作用が十分に行われる。
また、粒子密度が0.6g/c.c.以上1.0g/c.c.以下と
高い活性炭(B)は、1μm以上のマクロポアの比率が
少なく、数+Åのミクロポアの比率が若干高いた
め、汚濁成分の吸着量が多い。 そして、汚染水をこれらの活性炭Aと活性炭B
を順に通すと、生物再生効果が著しく増大する理
由は、明らかではないが、おそらく次のようなこ
とであろうと推測される。活性炭Aに前記したよ
うに細菌が多量に付着するが、その細菌群のなか
には被吸着物質である汚濁物質を分解する細菌も
含まれるため、分解酵素を分泌し、一部の酵素は
活性炭A内で使用されるが、一部は汚染水ととも
に活性炭B内に至り、活性炭Bでの細菌数の不足
を補つているのではないかと考えられる。 〔実施例〕 以下、実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこの実施例のみに限定され
るものではない。 実施例 1 下水2次処理水を被処理水として本発明に従つ
て処理した。また、比較例として別の処理方法に
よつて同じ被処理水を処理した。 実験装置は径160mm×高さ5500mmのカラムを用
いた。第2表に実験に使用した活性炭の仕様を示
し、また第3表に実験条件を示す。第3表に見え
るように、比較例1は活性炭A単独を使用した場
合であり、比較例2は活性炭B単独を使用した場
合であり、比較例3は活性炭B、活性炭Aの順に
充填した場合である。
【表】
【表】 TOC除去率30%を破過とみなしたときの、交
換までの活性炭使用可能期間と汚泥発生量を求め
た。その結果を第4表に示す。
【表】 処理水SSは、運転初期からあまり変わらない
が、処理水TOCは経過日数とともに徐々に上昇
する。本発明は、比較例1,2,3に比べ、最も
良好な水質の処理水が得られた。 一方、本発明は、交換までの活性炭使用可能期
間が比較例の場合の1.5〜2倍程度延びている。
また、汚泥発生量は、活性炭A単独(比較例1)
の場合とほとんど同じであり、粒子密度の低い活
性炭Aを全量用いなくとも全量用いた場合とほぼ
同様な効果が期待できる。 実施例 2 実施例1の活性炭A及び活性炭Bに代えて、両
活性炭の粒子密度が近接した場合について実施例
1と同じ実験条件(第3表)で試験を行つた。活
性炭A(上層側)として粒子密度0.58g/c.c.、活
性炭B(下層側)として粒子密度0.65g/c.c.のも
のを使用した。これらの活性炭の仕様を第5表に
示す。そして、これらの活性炭を使用したときの
処理効果を第6表に示す。
【表】
〔発明の効果〕
本発明は、粒子密度の低い活性炭と粒子密度の
高い活性炭とを直列に組み合わせることにより、
生物再生作用が増大し、それに伴い、活性炭の逆
洗頻度が従来方法に比べて少なくてすみ、また活
性炭の交換までの使用期間が従来方法の1.5倍程
度まで延長することができたので通水可能期間が
著しく延長された。また、汚泥発生量について
も、粒子密度の低い活性炭を単独で行なつた場合
とほぼ同様にすることができる。 さらに、活性炭充填層下部に散気管を配備する
ことによつて、充填層全域を好気状態に維持する
ことができるので、下水2次処理水のように酸素
要求量の高い汚染水についても有効に処理するこ
とができる。その際、被処理水を下向流で通水す
ると、気液向流効果が発揮されるため、送気量の
節約ができ、省エネルギーになる。 また、被処理水を下向流で通水し、かつ上層に
ある粒子密度の低い活性炭の粒径を粒子密度の高
い活性炭の粒径よりも大きくすると、複層濾過効
果によつて活性炭の目詰まりを防止することがで
きるため、凝集沈澱設備などの前処理を省略でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様を行うための装置
の模式図を示す。 符号の説明、1…汚染水、2…処理槽、3…活
性炭A、4…活性炭B、5…散気管、6…酸素含
有ガス、7…処理水管、8…処理水。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 汚染水を生物の付着した活性炭によつて好気
    状態で浄化する水処理方法において、汚染水を粒
    子密度0.3g/c.c.以上0.6g/c.c.未満の活性炭の
    層、粒子密度0.6g/c.c.以上1.0g/c.c.以下の活性
    炭の層の順に通すことを特徴とする水処理方法。
JP1050162A 1989-03-03 1989-03-03 生物活性炭による水処理方法 Granted JPH02229595A (ja)

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JPH02229595A JPH02229595A (ja) 1990-09-12
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