JPH0975972A

JPH0975972A - 水処理用充填材

Info

Publication number: JPH0975972A
Application number: JP7263538A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tomita; 実冨田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3311216B2

Abstract

(57)【要約】【課題】浸漬濾床法による生物学的排水処理の充填材
として使用される水処理用充填材であって、微生物保持
能力が高く、酸素溶解速度が速い上、強度が高くて容易
につぶれることがなく、しかも処理槽内に簡単に充填す
ることが可能な充填材を提供する。【解決手段】中空四面体状構造を有し、全ての面が網
状である充填材２とする。あるいは、筒体の周壁部を押
しつぶすようにして固着することにより該筒体の軸方向
一端側を閉塞するとともに、他端側を開口した構造を有
し、周面が網状である充填材とする。この場合、充填材
は熱可塑性プラスチックで形成する。また、好適には、
網状面４の各孔６の孔面積を１〜１００ｃｍ²、単位面
積当たりの開口率を６０〜９９％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬濾床法又は固
定床法による生物学的排水処理の充填材として好適に使
用される水処理用充填材に関する。

【０００２】

【従来の技術】好気性生物学的排水処理には、これまで
活性汚泥法が広く用いられてきたが、近年、浸漬濾床法
又は固定床法（以下、単に浸漬濾床法という）と呼ばれ
る排水処理方法が提案され、実用化されている。好気性
浸漬濾床法では、処理槽内に微生物を付着させるための
充填材を浸漬濾床として充填し、この処理槽内に排水を
導入するとともに、曝気を行う。これにより、充填材上
で微生物が増殖し、この微生物が曝気によって排水中に
溶け込んだ溶存酸素を利用して、排水中の汚濁物質の除
去を行うものである。

【０００３】好気性浸漬濾床法は、活性汚泥法に比べて
設備の維持管理が容易であり、かつ活性汚泥法より汚濁
物質除去能が高いとされている。また、浸漬濾床法は、
処理槽内に浸漬濾床を設けて排水処理を行うものである
ため、メタン発酵、脱窒などの嫌気性生物学的排水処理
にも有効である。

【０００４】浸漬濾床法は、充填材上で増殖した微生物
を利用して排水処理を行うものであり、充填材は汚濁物
質の除去に関与する微生物を高濃度に保持するためのも
のであることから、浸漬濾床法では充填材によって処理
性能が決定されるといっても過言ではない。

【０００５】そのため、従来より、浸漬濾床法では様々
な充填材が使用されており、例えば、有機系材料からな
る充填材としては、ひも状、網状（漁網状等）、不定形
粒状、筒状（ラシヒリング等）、ハニカム板状、板状
（波板等）などのものがあり、無機系材料からなる充填
材としては、砕石、玉砂利、大理石、焼成品、コーク
ス、カキ殻などがある。

【０００６】この場合、無機系材料からなる充填材は、
有機系材料からなる充填材に比べて比重が重い、槽壁を
損傷しやすい、充填材自体が摩耗しやすい、空隙率が低
いため閉塞しやすい、といった欠点を有する。一方、有
機系材料からなる充填材は、種々の形状に成型すること
ができ、形状によっては微生物保持能力が高いものがあ
る。特に、図４に示すような筒面が網状に形成された合
成樹脂製円筒状ネット５０（内径４〜１０ｃｍ、長さ数
ｍ程度）は、微生物保持能力が高く、酸素の溶解速度が
速いという点で優れた充填材である。この充填材５０
は、通常、図５に示すように、水平にかつ一段毎に向き
を変えて井桁状に積み重ねて処理槽５２内に設置するも
のである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示した
充填材５０は、下記に示す欠点を有するものであった。 (イ)両端が開口した筒状であるため、外方から径方向に
加わる力に対しての強度が弱い。そのため、微生物の付
着により充填材全体の重量が大きくなった状態におい
て、点検時等に処理槽から水を抜いて浮力が無くなる
と、充填材が上に積まれた充填材の重量によってつぶ
れ、水を再度処理槽に導入しても充填材が元の形状に復
元しなくなる。その結果、充填材がつぶれた箇所で目詰
まりが生じたり、空気が通らなくなったりする上、処理
性能も低下する。 (ロ)長尺であるため、一定方向に沿って規則正しく積ま
なければ処理槽内にうまく充填することができず、した
がって充填に比較的手間がかかり、充填コストが高くな
る。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、微生物保持能力が高く、酸素溶解速度が速い上、強
度が高くて容易につぶれることがなく、しかも処理槽内
に簡単に充填することが可能な充填材を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、下記第１、２発明を提供する。［第１発明］熱可塑性プラスチックからなり、中空四面
体状構造に形成されているとともに、全ての面が網状で
あることを特徴とする水処理用充填材。［第２発明］熱可塑性プラスチックからなり、筒体の周
壁部を押しつぶすようにして固着することにより該筒体
の軸方向一端側を閉塞し、他端側を開口した構造に形成
されているとともに、周面が網状であることを特徴とす
る水処理用充填材。

【００１０】第１発明の充填材は中空四面体状構造に形
成され、第２発明の充填材は筒体の周壁部を押しつぶす
ようにして固着することにより該筒体の軸方向一端側を
閉塞し、他端側を開口した構造に形成されており、いず
れも両端が開口した筒状ではないので、これら第１、２
発明の充填材は両端が開口した従来品に比べて強度が強
く、特に四面体状構造に形成された第１発明の充填材の
場合はあらゆる方向からの外力に対して強度が高い。し
たがって、第１、２発明の充填材は、処理槽内に積み重
ねて配置した後、充填材の重量が微生物の付着により重
くなった状態において、点検時等に処理槽から水を抜い
た場合でも、上に積まれた充填材の重量によってつぶれ
ることがない。

【００１１】また、第１、２発明の充填材は、前記構造
に形成されている上、第１発明では全ての面が網状、第
２発明では周面が網状であるため、微生物保持能力及び
酸素溶解速度が非常に高い。したがって、極めて優れた
汚濁物質除去能力が得られる。

【００１２】しかも、第１、２発明の充填材は、後述す
るように比較的小型に形成されるため、その多数を処理
槽内にランダムに投入して設置すればよいので、充填が
非常に簡単であり、充填コストを低く抑えることができ
る。

【００１３】さらに、第１、２発明の充填材では、大き
さ及び形状（第１発明では中空四面体の辺の長さ、第２
発明では筒体の径及び軸長など）や、網状面の各孔の孔
面積及び単位面積当たりの開口率を適宜選択することに
より、排水の処理目的に応じて最も適した充填材を得る
ことができる。

【００１４】第１、２発明の水処理用充填材は、浸漬濾
床法による生物学的排水処理用の充填材として好適に使
用されるもので、好気性処理及び嫌気性処理のいずれに
も有効に使用することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】第１、２発明の充填材を形成する
熱可塑性プラスチックの種類に特に限定はなく、例えば
ポリオレフィン系プラスチック、塩化ビニル樹脂等の任
意のものを用いることができるが、特にポリオレフィン
系プラスチック、中でも高密度ポリエチレンを用いるこ
とが充填材の強度面、製造コスト面等で有利である。

【００１６】第１発明の充填材は、中空四面体状構造に
形成し、かつ全ての面を網状にする。この場合、中空四
面体は、一辺の長さが５〜５０ｃｍ、好ましくは１０〜
３０ｃｍの四面体、特に正四面体であることが適当であ
る。一辺の長さが５ｃｍよりも短いと充填材の目詰まり
が生じ易くなり、５０ｃｍより長いと酸素溶解速度が遅
くなったり、ランダム充填が難しくなったりすることが
ある。なお、本発明における中空四面体状構造とは、各
面が平面状のもののみを意味するものではなく、各面が
曲面状になっていてもよい。

【００１７】第２発明の充填材は、筒体の周壁部を押し
つぶすようにして融着あるいは接着等の手段によって固
着することにより該筒体の軸方向一端側を閉塞するとと
もに、他端側を開口した構造に形成し、かつ周面を網状
にする。筒体としては、円筒体、楕円筒体、角筒体等が
挙げられるが、円筒体が特に好ましい。

【００１８】この場合、円筒体は、外径及び軸長がいず
れも５〜５０ｃｍ、好ましくは１０〜３０ｃｍであるこ
とが適当である。外径及び／又は軸長が５ｃｍよりも短
いと充填材の目詰まりが生じ易くなり、５０ｃｍより長
いと酸素溶解速度が遅くなったり、ランダム充填が難し
くなったり、さらには強度が低下したりすることがあ
る。

【００１９】第２発明の充填材において、筒体の軸方向
一端側を閉塞する手段に限定はないが、例えば円筒体の
場合、円筒体の周壁部を両側から押しつぶすようにして
その半周同士を当接させ、これら周壁部の半周同士を融
着又は接着する手段が挙げられる。

【００２０】第１、２発明において、網状面の各孔の孔
面積は１〜１００ｃｍ²、特に１〜２５ｃｍ²であること
が望ましく、網状面の単位面積当たりの開口率は６０〜
９９％、特に６５〜９０％であることが望ましい。各孔
の孔面積が１ｃｍ²より小さいと充填材の目詰まりが生
じ易くなり、１００ｃｍ²より大きいと酸素溶解速度が
遅くなることがある。単位面積当たりの開口率が６０％
より小さいと充填材の目詰まりが生じ易くなり、９９％
より大きいと酸素溶解速度が遅くなることがあり、強度
も低下する。

【００２１】なお、第１、２発明において、孔の形状や
網状面の厚さに限定はない。例えば、孔の形状は正方
形、長方形、菱形等の任意の形状とすることができ、網
状面の厚さは３〜１０ｍｍ程度の任意の厚さとすること
ができる。

【００２２】第１、２発明において、充填材の大きさ及
び形状（第１発明では中空四面体の辺の長さ、第２発明
では筒体の径及び軸長など）、並びに、網状面の各孔の
孔面積及び単位面積当たりの開口率は、目的とする処理
性能に応じて適宜決定することができる。例えば、酸素
の消費が激しい排水を処理する場合には、第１発明では
中空四面体の辺の長さ、第２発明では筒体の径及び軸長
を短くし、かつ各孔の孔面積を小さくすることによっ
て、酸素溶解速度を速くすることができる。また、排水
中の懸濁物質濃度や微生物の生成率が高い排水の処理で
は、第１発明では中空四面体の辺の長さ、第２発明では
筒体の径及び軸長を長くし、かつ孔面積を大きくするこ
とによって、目詰まりを防ぎ、高い処理性能を安定して
得ることができる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

【００２４】実施例１図１は第１発明に係る水処理用充填材の一実施例を示す
斜視図である。本例の充填材２は、高密度ポリエチレン
からなり、一辺の長さが１０ｃｍのほぼ中空正四面体構
造に形成され、全ての面が網状のものであり、２つの融
着部７を有している。また、網状面４の各孔６の孔面積
は１ｃｍ²、網状面４の単位面積当たりの開口率は７５
％、網状面４の厚さは４ｍｍである。なお、図１におい
て２点鎖線Ａは、本例の充填材２がほぼ四面体構造をな
していることを表現するために引いた仮想線であり、実
際には存在しない線である。

【００２５】本例の充填材は、下記の手順で作製したも
のである。 (1)図４に示したような高密度ポリエチレン製の長尺円
筒状ネットの軸方向一端から他端にかけて該円筒状ネッ
トの周壁部を所定間隔毎に両側から押しつぶすようにし
てその半周同士を当接させ、これら周壁部の半周同士を
例えば５〜１０ｍｍ程度の幅で融着する。この場合、融
着によって形成される各辺部が隣の辺部とほぼ直角の角
度をなすようにする。すなわち、例えば図２を参照して
説明すると、円筒状ネット８の周壁部１０を、互いに直
行するＡ方向又はＢ方向に沿って所定間隔毎に交互に両
側から押しつぶすようにして周壁部１０の半周同士を融
着する。 (2)円筒状ネットの径方向に沿って各融着部の中間部を
切断する。

【００２６】また、本例の充填材は、下記の手順で作製
することもできる。 (1)図４に示したような高密度ポリエチレン製の長尺円
筒状ネットを所定の長さに切断する。 (2)所定の長さに切断した円筒状ネットの一方の開口縁
部を両側から押しつぶすようにしてその半周同士を当接
させ、これら開口縁部の半周同士を例えば２〜５ｍｍ程
度の幅で融着する。また、他方の開口縁部の半周同士も
同様に融着する。この場合、一方の開口縁部の半周同士
を融着することにより形成される辺と、他方の開口縁部
の半周同士を融着することにより形成される辺との角度
がほぼ直角をなすようにする。

【００２７】なお、上述のような方法で作製される充填
材は、各面が曲面状をなしたほぼ四面体構造に形成され
る。

【００２８】実施例２図３は第２発明に係る水処理用充填材の一実施例を示す
斜視図である。本例の充填材１２は、高密度ポリエチレ
ンからなり、外径が７ｃｍ、軸長が１０ｃｍの円筒体の
周壁部を押しつぶすようにして融着することにより該筒
体の軸方向一端側を閉塞した構造に形成され、周面が網
状のものであり、軸方向一端側には融着部１４、他端側
には開口部１６を有している。また、網状面１８の各孔
２０の孔面積は１ｃｍ²、網状面１８の単位面積当たり
の開口率は７５％、網状面１８の厚さは４ｍｍである。

【００２９】本例の充填材は、下記の手順で作製したも
のである。 (1)図４に示したような高密度ポリエチレン製の長尺円
筒状ネットの軸方向一端から他端にかけて該円筒状ネッ
トの周壁部を所定間隔毎に両側から押しつぶすようにし
てその半周同士を当接させ、これら周壁部の半周同士を
例えば５〜１０ｍｍ程度の幅で融着する。この場合、融
着によって形成される各辺部が隣の辺部とほぼ０度の角
度をなすようにする。すなわち、例えば図２を参照して
説明すると、円筒状ネット８の周壁部１０をＡ方向のみ
に沿って所定間隔毎に両側から押しつぶすようにして周
壁部１０の半周同士を融着する。 (2)各融着部間に存する筒状部の中間部と、各融着部の
中間部とを、それぞれ円筒状ネットの径方向に沿って切
断する。

【００３０】また、本例の充填材は、下記の手順で作製
することもできる。 (1)図４に示したような高密度ポリエチレン製の長尺円
筒状ネットを所定の長さに切断する。 (2)所定の長さに切断した円筒状ネットの一方の開口縁
部を両側から押しつぶすようにしてその半周同士を当接
させ、これら開口縁部の半周同士を例えば２〜５ｍｍ程
度の幅で融着する。

【００３１】実施例１、２の充填材を処理槽内に浸漬濾
床として充填し、好気性浸漬濾床法により排水処理を行
ったところ、排水中の汚濁物質が非常に良好に除去され
るものであった。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、第１、２発明の水処理用
充填材は、浸漬濾床法による生物学的排水処理の充填材
として好適に使用されるもので、下記の効果を奏する。あらゆる方向からの外力に対して強度が高いため、処
理槽内に積み重ねて配置した後、充填材の重量が微生物
の付着により重くなった状態において点検時等に処理槽
から水を抜いた場合でも、上に積まれた充填材の重量に
よってつぶれることがない。したがって、充填材がつぶ
れて目詰まりが生じたり、空気が通りにくくなったりす
ることがない上、商品価値も高い。また、処理槽内の水
を抜いてもつぶれることがないので、設備の点検、維持
管理が容易になる。微生物保持能力及び酸素溶解速度が非常に高いので、
極めて優れた汚濁物質除去能力が得られる。処理槽内にランダムに投入して設置すればよいので、
充填が非常に簡単であり、充填コストを低く抑えること
ができる。大きさ及び形状や、網状面の各孔の孔面積及び単位面
積当たりの開口率を適宜選択することにより、排水の処
理目的に応じて最も適した充填材を得ることができる。熱可塑性プラスチックからなる筒状ネットの周壁部を
融着等の方法によって固着することにより低コストで簡
単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明に係る水処理用充填材の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】円筒状ネットの周壁部を押しつぶすようにして
固着する態様を示す説明図である。

【図３】第２発明に係る水処理用充填材の一実施例を示
す斜視図である。

【図４】従来の水処理用充填材の一例を示す平面図であ
る。

【図５】同充填材の充填態様を示す説明図である。

【符号の説明】

２充填材４網状面６孔７融着部１２充填材１４融着部１６開口部１８網状面２０孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性プラスチックからなり、中空四
面体状構造に形成されているとともに、全ての面が網状
であることを特徴とする水処理用充填材。
【請求項２】熱可塑性プラスチックからなり、筒体の
周壁部を押しつぶすようにして固着することにより該筒
体の軸方向一端側を閉塞し、他端側を開口した構造に形
成されているとともに、周面が網状であることを特徴と
する水処理用充填材。
【請求項３】網状面の各孔の孔面積が１〜１００ｃｍ
²であり、網状面の単位面積当たりの開口率が６０〜９
９％である請求項１又は２記載の水処理用充填材。