JPH091134A

JPH091134A - 活性炭充填静置型水処理装置

Info

Publication number: JPH091134A
Application number: JP17297695A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Namita; 靖夫波田
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】清浄化程度、精度を向上し、汚濁を減らし、微
生物による処理効率が良い活性炭充填静置型水処理装置
を提供すること。【構成】活性炭充填室と濾過材装着部を連設した活性炭
充填静置型水処理装置。活性炭に自動車タイヤの燃えが
らから得られる活性炭を使用する。【効果】上記目的を達成し、さらに圧力損失が小さく、
能率的処理が行え、取扱いも容易で使い捨て、交換も容
易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排水等の汚濁水を清浄
化処理する活性炭充填静置型水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業用排水は、そこに含有される有機物
の量として、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）、ＣＯＤ（化
学的酸素要求量）の基準値が示され、この基準値を越え
た排水の外界への放出が規制されている。また、一般家
庭における炊事の後の排水、風呂に使用した後の排水に
も有機物は含まれており、清浄化された後外界に排出さ
れることが好ましい。さらに、養魚用水槽の用水も長い
間使用していると、餌や糞のような有機物による汚れが
生じるので、その汚れが過度の場合には魚が生息できな
くなるので、清浄化される必要があるが、その汚れがそ
れほどでない場合でも清浄化されることが好ましい。こ
のような有機物を含有する水を清浄化する処理として
は、微生物を利用した処理が行われており、その方法と
しては、活性汚泥とともに被処理水を撹拌し、曝気しな
がら処理することも行われているが、微生物を何んらか
の担体上に担持させ、これを充填した処理槽に被処理水
を通水し、処理する、いわゆる静置式水処理装置を用い
た処理も行われており、比較的少量の処理に用いられて
いる。いずれのものも、微生物に被処理水中の有機物を
摂取させることにより水や炭酸ガス等の無害な物質に分
解する、いわゆる微生物処理を行わせるものであるが、
静置式のものは、担体に微生物を吸着させて担持させる
か、あるいは被処理水を通水しながらその被処理水中の
微生物を担体に吸着させて担持させ、その担体上の微生
物により被処理水中の有機物を摂取させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静置式
のものは、使用を継続すると、その時間の経過に伴い、
微生物の増殖後、死んだ微生物個体が担体上に堆積し、
ついには担体から剥離し、本来の汚濁物とは別の新たな
汚染源となっていた。そのため、担体の機能としてはま
だ使用できるにもかかわらず、定期的に担体表面の清浄
化処理を行って新たな汚染源にならないようにするか、
あるいは新たな担体と交換し、さらに微生物の担持等の
処理を行う必要があり、無駄があるのみならず、手間が
かかるという問題があった。また、従来の静置式のもの
は、担体に活性炭等を使用しているが、その吸着能を決
める空孔の大きさが小さいので、比較的大きな微生物を
吸着できないため、微生物の吸着を十分に行うことがで
きず、微生物の担持効率が良くなく、したがって被処理
水中の有機物の処理効率も良くなく、また、微生物の死
骸の剥離も生じ易く、したがって処理水中に汚濁物を排
出するおそれがあるという問題があった。

【０００４】本発明の第１の目的は、処理水の清浄化の
程度を向上し、その精度を高めることができる活性炭充
填静置型水処理装置を提供することにある。本発明の第
２の目的は、微生物の死骸等の担体からの剥離が生じて
も処理水に汚濁が生じない活性炭充填静置型水処理装置
を提供することにある。本発明の第３の目的は、微生物
による水処理効率を向上し、新たな汚濁物の生じ難い活
性炭充填静置型水処理装置を提供することにある。本発
明の第４の目的は、圧力損失の生じ難く処理能率を低下
させない活性炭充填静置型水処理装置を提供することに
ある。本発明の第５の目的は、取扱いが容易で使用が簡
単であり使い捨て、交換容易な活性炭充填静置型水処理
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、被処理水の導入口と排出口を有
し活性炭を充填した活性炭充填室と、該活性炭充填室に
連設され該活性炭充填室を通過した被処理水が透過し排
出される濾過材装着部を有する活性炭充填静置型水処理
装置を提供するものである。また、本発明は、（２）、
被処理水の導入口と排出口を有し活性炭を充填した活性
炭充填室と、該活性炭充填室に連設され該活性炭充填室
を通過した被処理水が透過し排出される濾過材装着部を
有し、該濾過材装着部は濾紙からなる筒状体に充填用濾
過材を充填した複合濾過材を有し、上記活性炭充填室を
通過した被処理水が該充填用濾過材を介して該濾紙を透
過し排出される活性炭充填静置型水処理装置、（３）、
充填用濾過材は活性炭充填室の排出口及びその周縁に当
接され、濾紙はプリーツ状である上記（２）の活性炭充
填静置型水処理装置、（４）、活性炭が自動車タイヤを
燃焼させた燃えがらから得られる上記（１）ないし
（３）のいずれかの活性炭充填静置型水処理装置、
（５）、活性炭は空孔の大きさが２５０Å以上、比表面
積が６００ｍ²／ｇ以下又は容積が１．２０ｃｃ／ｇ以
上である上記（１）ないし（３）のいずかの活性炭充填
静置型水処理装置を提供するものである。

【０００６】本発明における装置は、活性炭を充填した
活性炭充填室と、濾過材装着部の２つの主要な構成を有
し、前者で主に被処理水中の有機物の吸着及び微生物に
よる処理を行い、後者で主に微生物の死骸等を濾過する
処理を行う。活性炭充填室は、例えばスチール等の金
属、プラスチック等から作製されもので、活性炭を充填
することができ、被処理水を流すのに耐える強度を有し
ておれば良く、その材質についは特に限定されるもので
はない。その形状は筒型、箱型その他のいずれでも良い
が、被処理水の導入口と排出口を少なくとも備え、その
排出口は活性炭が流出しないように網状、目皿状、濾布
その他の濾過材等により形成する。円筒型は活性炭の均
一な充填や被処理水の均一な分散に好ましく、導入口と
排出口も絞り込んだ形が被処理水の活性炭中に滞留する
時間が長く、微生物処理を良く行なえる点で好ましい。
活性炭としては、自動車タイヤ、例えば古タイヤ、特に
９トン以上の大型自動車の廃タイヤを燃焼させて得られ
た燃えがらから得られた活性炭が好ましく、その形状は
粉体、粒体のいずでも良い。具体的には、特願平２−３
２５０３６号明細書、特願平３−３０３８８９号明細書
に記載されたものが使用でき、商品名として「Ｇ活性
炭」として知られているが、６０メッシュ粉末、１ミリ
径、２ミリ径及び３ミリ径以上のものを単独あるいは複
数併用して使用できるが、他の通常の活性炭を併用して
も良い。併用とは、混合する場合のみならず、層別に使
用する場合がある。なお、通常の活性炭を使用しても濾
過材装着部を設けることによる従来にない効果がある。

【０００７】「Ｇ活性炭」は、市販の活性炭に対し、例
えば硬度は鉛筆硬度で４Ｂ（市販品Ｈ、以下括弧内市販
品を示す。）、空孔３２０Å（２３５〜３２．７Å）、
被表面積３２０ｍ²／ｇ又は容積１．５３ｃｃ／ｇ（１
０１０ｍ²／ｇ又は０．６０〜１．１７ｃｃ／ｇ）であ
り、油、カビを吸着し、これらを吸着しない市販品と異
なり、アンモニア臭を吸着し、これを吸着し難い市販品
より優れ、脱臭が非常に速く、ゆっくり長く吸着する市
販品より優れ、脱色が速く、これも市販品より優れ、さ
らにＳＯ₂ガスの吸着能が１７０ｇ／Ｋｇ（１００ｇ／
Ｋｇ）で市販品の１．７倍優れ、ＣＥＣ（塩基交換容量
ｍｅｑ／１００ｇ）は市販品が７．９であるのに対し、
１０．７である。これらの性能のうち、比表面積が小さ
く、空孔が大きいことから、比較的大きな微生物まで吸
着することができるると考えられる。このこと等から、
自動車タイヤのほかの原料を用いた、空孔２５０Å以
上、被表面積６００ｍ²／ｇ以下又は容積１．２０ｃｃ
／ｇ以上の活性炭も好ましく用いられる。空孔３２０Å
以上、被表面積３２０ｍ²／ｇ以下又は容積１．２０ｃ
ｃ／ｇ以上も好ましい。

【０００８】本発明において、濾過材装着部は、濾紙を
巻回しその端部を重ね合わせ、必要に応じて接着剤ある
いは留め金で接合した筒状体に例えば天然繊維、合成繊
維等の繊維、粉末、粒状体等の充填用濾過材を充填した
複合濾過材を構成し、その一端を紙、プラスチック、金
属等で閉じ、その他端に繊維等の詰めものをして充填用
濾過材が溢れないようにするか、その処置をすることな
く充填用濾過材を活性炭充填室の排出口及びその周縁に
詰めものを介して又は直接当接した構造のものが例示で
きる。濾紙は、処理水の得ようとする処理の程度に応じ
て目の細かいものから粗いものまで適宜使用でき、その
形状もプリーツ状（襞状）にすることが表面積を大きく
する点で好ましいが、これに限らず、また、多重にして
使用しても良い。また、充填用濾過材を柱状体に形成
し、これを濾紙で覆うようにしても良く、その場合には
上記のほかに布、不織布を巻いたもの、これらで上記充
填用濾過材の周囲を覆ったものも使用できる。充填用濾
過材としては通水抵抗の小さいものが好ましい。充填用
濾過材を介して被処理水を濾紙から外界に放出すると、
充填用濾過材により最初濾過され、ついで濾紙により濾
過されるので濾過効率が良く好ましい。この濾過材装着
部は活性炭充填室に対する取り付け方法は、濾紙の周縁
を接着させる方法、活性炭充填室端部から篭状、格子
状、端面中央に排出口を有する箱状の収容体を延設し、
これに濾過材装着部を収容する方法等が挙げられる。ま
た、例えば濾過体に蓋状体を設け、一方活性炭充填室端
部に周壁を突設し、これら蓋状体と周壁に互いに螺合す
るねじ部を設けること等により濾過体を活性炭充填室に
着脱自在に設けても良い。濾過材装着部は、その一部が
露出して透過水が外界に直接放出できるものでも良い
が、その透過水を集中し、ポンプで送水できるようなも
のでも良い。

【０００９】本発明の活性炭充填静置型水処理装置は、
工業用排水、家庭排水、養魚用水槽用水、風呂水その他
の汚水の清浄化処理のために用いることができる。

【００１０】

【作用】活性炭充填室と濾過材装着部を設けたので、前
者で主に微生物処理を行い、後者で主にその処理水の濾
過を行い、外界に排出される水の清浄化の程度を高く、
かつ精度良く行うことができる。また、空孔が大きく、
比表面積が小さい活性炭を用いると、微生物の吸着能が
優れ、微生物の吸着効率が良く、その死骸の剥離する割
合も少なく、前者により被処理水の有機物と微生物の接
触確率が高く、後者により死骸の排出量を少なくでき
る。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。実施例１図１に示すように、１は活性炭充填静置型水処理装置で
あって、活性炭充填室２、濾過材装着部３を有する。活
性炭充填室２は、プラスチック製の円筒状の本体４と蓋
体５からなり、本体４の先端は開口され、その開口部に
導入口５ａを中央に有する蓋体５が螺合させてこの蓋体
が着脱自在に設けられている。一方本体４の底部には中
央に目皿状の排出口４ａが形成され、さらにその周縁が
延長されて周壁部４ｂが形成されている。活性炭充填室
２には、活性炭６が蓋体５を取って本体４に入れられ、
充填されている。濾過材装着部３は、図２に示すよう
に、充填用濾過材としてのナイロン綿７がプリーツ状の
濾紙の円筒体８内に充填されることにより複合濾過材９
が形成され、さらにポリエチレンフィルム製の端面閉塞
体９ａがその一端に嵌合され接着剤により接着されてい
る。複合濾過材９は上記活性炭充填室２の周壁４ｂ内に
収容され、ナイロン綿７が上記排出口４ａ及びその周縁
に当接され、かつ濾紙の円筒体８と周壁４ｂとの接触面
が接着剤により接着できるようになっている。このよう
にして得られた活性炭充填静置型水処理装置１の具体的
寸法として、活性炭充填室２の長さを６０ｍｍ、内径を
６０ｍｍ、導入口の口径を１０ｍｍ、排出口の口径を１
０ｍｍ、濾過体９の長さを６０ｍｍ（周壁４ｂの高さ５
ｍｍ、端面閉塞体９の周壁の高さ５ｍｍ）、複合濾過材
９の円筒体８の内径４０ｍｍ、濾紙のプリーツの一襞の
幅を１０ｍｍに形成した。

【００１２】このような具体的装置において、まず、活
性炭に微生物を担持させる処理を行う。すなわち、濾過
材装着部３を外した状態で、上記活性炭充填室２に充填
した活性炭６に粒状３ｍｍ径の「Ｇ活性炭」（（株）オ
ートバックスセブン製）５０ｇを使用し、この活性炭を
充填した活性炭充填室２を図３に示すように、３０リッ
トルの金魚用水（真水を１ケ月間使用したもの）を収容
した金魚用水槽１０に入れ（図には濾過材装着部３が示
されているがこれを除いたもの）、導入口５ａにホース
１１をポンプ１２を介して連結し、そのホース口をこの
水槽の金魚用水に入れる。そして、ポンプ１２を作動し
て、活性炭充填室２の活性炭に金魚用水を３リットル／
分で通水してから排出し、これを１０日間継続し、金魚
用水槽１０内の被処理水を活性炭充填室２の活性炭を通
して循環させた。このようにして活性炭に微生物を吸着
させた。次に、金魚用水槽１０の金魚用水を捨て、図３
に示すように、活性炭充填室２に濾過材装着部３を接着
剤により接着させることにより活性炭静置型水処理装置
１を形成してこれを設置し、さらに新たにＣＯＤ値が２
０５ｍｇ／ｌの原水を被処理水として３０リットル収容
し、上記と同様に３リットル／分で被処理水を活性炭静
置型水処理装置１に通水して排出し、これを１週間継続
して、被処理水を活性炭静置型水処理装置１を通して循
環させた。このようにして、被処理水は、それに含まれ
る有機物が活性炭に吸着されるとともに微生物により分
解され、さらに活性炭から剥離した微生物あるいは被処
理水からの微生物で濾過体９に留まったものによりその
残留有機物の分解が行われ、微生物の死骸等の懸濁物も
複合濾過材９により濾過され、これらの処理が施されて
排出され、これが繰り返される。その１週間後の被処理
水のＣＯＤ値、濁度、及び圧力損失を測定し、その結果
を当初の被処理水のＣＯＤ値、濁度、圧力損失（圧損）
の測定値とともに表１に示す。

【００１３】なお、測定法は以下の通りである。ＣＯＤの測定共立社製「化学的酸素消費量測定セット」を使用した。
これは、試験水を弱アルカリ条件下、過マンガン酸カリ
ウムで酸化する方法であり、セット中の試薬を一定量と
し、試験水を加えその呈色の時間的変化からＣＯＤ値を
測定する。濁度の測定共立社製「濁度・色度計」を用いた。濁度標準板と比較
して濁度を求める方法である。圧力損失（圧損）の測定圧力計の針を活性炭充填室の排出口４ａ近くに差し込み
測定する。

【００１４】実施例２実施例１において、粒状の「Ｇ活性炭」の代わりに、６
０メッシュの粉末状の「Ｇ活性炭」（（株）オートバッ
クスセブン製）を用い、ＣＯＤ値が２０７ｍｇ／ｌの原
水を用いた以外は同様にしてＣＯＤ値、濁度、圧力損失
を測定した結果を表１に示す。

【００１５】実施例３実施例１において、粒状の「Ｇ活性炭」の代わりに、市
販のヤシ殻活性炭（粒状、３ｍｍ径）５０ｇを用い、Ｃ
ＯＤ値が２０３ｍｇ／ｌの原水を用いた以外は同様にし
てＣＯＤ値、濁度、圧力損失を測定した結果を表１に示
す。

【００１６】比較例１実施例１において、活性炭を用いず、したがって微生物
の担持処理を行わず、ＣＯＤ値が１９９ｍｇ／ｌの原水
を被処理水として用い、直接被処理水の処理を行った以
外は同様にしてＣＯＤ値、濁度、圧力損失を測定した結
果を表１に示す。

【００１７】比較例２実施例３において、上記濾過材装着部３を取り外した以
外は同様にしてＣＯＤ値、濁度、圧力損失を測定した結
果を表１に示す。

【００１８】これらの実施例１、２と比較例の結果か
ら、活性炭静置型水処理装置１を通すことにより原水中
の有機物のＣＯＤ値は初期値の１０％以下の大幅に低下
し、また微小懸濁物も濾過により除去され、濁度も低下
し、処理後の水に微生物の死骸等の混濁物の混入は認め
られず、また、圧力損失の変化も小さく、活性炭層や濾
過体、特に後者が微生物の死骸、未分解有機物その他の
懸濁物により詰まることも少なくなることが分かる。ま
た、実施例３と比較例１の結果から、活性炭充填静置型
水処理装置１を通すことにより原水中の有機物のＣＯＤ
値は初期値の４０％％以下の大幅に低下するが、比較例
１ではほとんど低下せず、実施例３は比較例１に比べＣ
ＯＤ値を６０％以上も減らすことができる。また、実施
例３と比較例２の結果から、活性炭充填静置型水処理装
置１が濾過材装着部３を設けることにより、実施例３は
ＣＯＤ値は初期値の４０％％以下に低下し、比較例２は
ＣＯＤ値は初期値の７０％％以下であるから、実施例３
は比較例２に比べ、ＣＯＤ値を３０％以上も減らすこと
ができることがわかる。以上のことから、上記（１）〜
（５）の発明において、「ＣＯＤ値を初期値の４０％以
下、好ましくは１０％以下、濁度を初期値の５以上から
３以下、好ましくは０．５以下に減らす」限定を付する
ことができる。

【００１９】上記発明において、「水処理装置」を「水
処理用フィルター」とすることもでき、「活性炭処理と
濾過材処理を連続して行う水処理方法又は水濾過方法」
とすることもでき、上記各構成要件の限定をこれに付す
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、活性炭充填室と濾過材
装着部を設けたので、汚水等の被処理水の有機物の吸
着、微生物物分解と、担体から剥離した微生物の死骸等
の懸濁物の濾過を行うことができ、その処理した水の清
浄化の程度を向上し、その精度を高めることができる。
また、活性炭に自動車タイヤを原料にした活性炭を用い
ることにより、微生物の吸着能を向上させ、微生物によ
る水処理効率を向上させ、処理水に新たな汚濁物を生じ
難くすることができる。また、有機物の分解効率が良
く、微生物の死骸の剥離も少ないと、その未分解物や死
骸が濾過材を詰まらせることも少ないので、圧力損失の
生じ難く処理能率を低下させない活性炭静置型水処理装
置を提供するができる。そして、活性炭充填室に濾過材
装着部は簡単に取り付けられ、取扱いが容易であるとと
もに、使用も簡単であり、ユニットして使い捨て、交換
をすることも容易である活性炭静置型水処理装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の縦断面図である。

【図２】そのＡ−Ａ断面図である。

【図３】その装置の使用状態説明図である。

【符合の説明】

１活性炭充填静置型水処理装置２活性炭充填室３濾過材装着部６活性炭７充填用濾過材としてのナイロン綿８濾紙の円筒体９複合濾過材

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水の導入口と排出口を有し活性炭
を充填した活性炭充填室と、該活性炭充填室に連設され
該活性炭充填室を通過した被処理水が透過し排出される
濾過材装着部を有する活性炭充填静置型水処理装置。
【請求項２】被処理水の導入口と排出口を有し活性炭
を充填した活性炭充填室と、該活性炭充填室に連設され
該活性炭充填室を通過した被処理水が透過し排出される
濾過材装着部を有し、該濾過材装着部は濾紙からなる筒
状体に充填用濾過材を充填した複合濾過材を有し、上記
活性炭充填室を通過した被処理水が該充填用濾過材を介
して該濾紙を透過し排出される活性炭充填静置型水処理
装置。
【請求項３】充填用濾過材は活性炭充填室の排出口及
びその周縁に当接され、濾紙はプリーツ状である請求項
２記載の活性炭充填静置型水処理装置。
【請求項４】活性炭が自動車タイヤを燃焼させた燃え
がらから得られる請求項１ないし３のいずれかに記載の
活性炭充填静置型水処理装置。
【請求項５】活性炭は空孔の大きさが２５０Å以上、
比表面積が６００ｍ²／ｇ以下又は容積が１．２０ｃｃ
／ｇ以上である請求項１ないし３のいずかに記載の活性
炭充填静置型水処理装置。