JPH1110183A - 接触酸化材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 球状又はカプセル状の立体空隙構造体を容易
に得ることができ、互いに絡まることがないと共に、汚
水の流れのあらゆる方向に対しても一様に微生物等を付
着させることができ、更に、紐状の接触酸化材と複合さ
せることにより、汚水の浄化効率を向上させることがで
きる接触酸化材の製造方法を提供する。 【解決手段】 紐状に押出された複数の熱可塑性素材を
円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パイプの
所定部位を局部的に加熱し、１対のロール１４の最大径
の区切部３０により透水パイプの加熱部を押し込み、透
水パイプを変形させる。これにより、区切部３０に相当
する部分が閉塞加工され、球状の接触酸化材５０ａが得
られる。この場合に、透水パイプの内部空間内に紐状接
触酸化材１２ａを挿入しておくことにより、この紐状接
触酸化材が閉塞部間に架け渡された接触酸化材５０ａが
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚泥又は汚水処理槽
内に設置して、微生物等の付着を良好とし、水質の浄化
に好適な接触酸化材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、紐状接触酸化材を浄化処理槽内に
入れ、汚水中の微生物を固定増殖させ、この微生物によ
る食物連鎖により、汚水中の窒素及びリン等を酸化する
ことにより水の浄化がなされている。河川等の流水中に
おける浄化であれば、微生物等が流れに沿って紐状接触
酸化材に補足されやすくなり、浄化作用が促進される
が、汚泥又は汚水処理槽内のように静水の場合には、流
動床式浄化装置又は活性汚泥撹拌装置等により水を撹拌
し、その中に紐状接触酸化材を入れて浄化処理をしなけ
れば微生物等が接触酸化材に補足される機会が少ないた
め、浄化作用が促進されない。しかし、流動床式浄化装
置又は活性汚泥撹拌装置等により汚水を撹拌すると紐状
接触酸化材が絡まったり、伸びたりして本来の性能を損
なってしまう。このため、接触酸化材が互いに絡まらな
い形状のものが必要である。

【０００３】そこで互いに絡まらない形状として、従
来、複雑で不規則な空隙を有する合成樹脂製の立体網状
集合体が種々開示されている。例えば、溶融状態にある
多数の熱可塑性合成樹脂線条を下向きのノズルより紡出
して、この線条合成樹脂を自然下降させながら曲がりく
ねらせてマット状、棒状又はパイプ状に集合させた立体
網状集合体にする方法が公知である（特公昭６２−６０
４９４号公報及び特開平２−６５９３号公報）。この方
法よって、接触酸化材は立体的な構造を有した物とな
り、互いに絡まることがない。

【０００４】しかしながら、これらのマット状、棒状又
はパイプ状の形状をした立体網状集合体を、例えば、流
動床式浄化装置又は活性汚泥撹拌装置等に紐状接触酸化
材と共に入れて撹拌すれば、前記立体網状集合体は方向
性を有するため、汚水の３次元的な流れに対しては十分
な性能を発揮することができない。球形等の丸みを帯び
た形状を有する立体網状集合体の接触酸化材は、汚水の
流れのあらゆる方向に対しても一様に上述の性能が発揮
できる。

【０００５】球形等の形状を有する立体網状集合体の製
造方法としては、溶融状態にある多数の熱可塑性合成樹
脂線条を下向きのノズルより紡出して、この線条合成樹
脂を自然下降させながら半円形状の金型に通過させてで
きる網状集合物を円弧状に曲げ、その網状集合物を所定
の長さに切断して、切断口を合わせて球形等にする方法
が提案されている（特開平６−１５８５０５号公報、特
開平６−１５８５０６号公報、特開平６−１８４９０８
号公報及び特開平７−６８２８４号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術（特開平６−１５８５０５号公報、特開平６
−１５８５０６号公報、特開平６−１８４９０８号公報
及び特開平７−６８２８４号公報）による立体空隙網状
集合体の製造方法では、成形後、切断し切断口を再加工
する必要があり、製造工程が複雑であるという問題点が
ある。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、球状又はカプセル状の立体空隙構造体を容
易に得ることができ、互いに絡まることがないと共に、
汚水の流れのあらゆる方向に対しても一様に微生物等を
付着させることができ、更に、紐状の接触酸化材と複合
させることにより、汚水の浄化効率を向上させることが
できる接触酸化材の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の接触
酸化材の製造方法は、紐状に押出された複数の熱可塑性
素材を円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パ
イプの所定部位を局部的に加熱する工程と、ロール軸方
向の所定部位に最大径の複数個の区切部を有する１対の
成形ロール間に前記透水パイプをその加熱された部分が
前記区切部に一致するように噛み込ませて両端部が閉塞
した外殻部を成形する工程とを有することを特徴とす
る。

【０００９】本発明に係る第２の接触酸化材の製造方法
は、紐状に押出された複数の熱可塑性素材を円筒状に成
形して構成された空隙を有する透水パイプ内に紐状又は
帯状接触酸化材を通す工程と、前記透水パイプの所定部
位を局部的に加熱する工程と、ロール軸方向の所定部位
に最大径の複数個の区切部を有する１対の成形ロール間
に前記透水パイプをその加熱された部分が前記区切部に
一致するように噛み込ませて両端部が閉塞した外殻部を
成形する工程とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明に係る第３の接触酸化材の製造方法
は、紐状に押出された複数の熱可塑性素材を円筒状に成
形して構成された空隙を有する透水パイプを所定の長さ
に切断してその一端部を加熱する工程と、碗状の成形型
に前記一端部を押圧して前記一端部を閉塞させる工程
と、前記パイプの他端部を加熱する工程と、碗状の成形
型に前記他端部を押圧して前記他端部を閉塞させる工程
とを有することを特徴とする。

【００１１】本発明に係る第４の接触酸化材の製造方法
は、紐状に押出された複数の熱可塑性素材を円筒状に成
形して構成された空隙を有する透水パイプ内に紐状又は
帯状接触酸化材を通す工程と、前記パイプを所定の長さ
に切断してその一端部を加熱する工程と、碗状の成形型
に前記一端部を押圧して前記一端部を閉塞させる工程
と、前記パイプの他端部を加熱する工程と、碗状の成形
型に前記他端部を押圧して前記他端部を閉塞させる工程
とを有することを特徴とする。

【００１２】本発明に係る第１及び第２の接触酸化材の
製造方法においては、紐状に押出された複数の熱可塑性
素材を円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パ
イプの分離すべき部分を局部的に加熱し、この分離部分
を１対のロールに設けられた区切部によって押し込み、
熱可塑性素材を変形させて閉塞部を生成する。このた
め、多数の両端が閉塞した円筒状をなす球状又はカプセ
ル状の接触酸化材を高効率で生産することができる。ま
た、前記ロールにより透水パイプを閉塞加工するのに先
立ち、透水パイプ内に紐状接触酸化材を挿入すれば、閉
塞加工した部分で紐状接触酸化材が支持され、紐状接触
酸化材が熱可塑性素材からなる外殻部内に架け渡された
形状の接触酸化材が得られる。なお、各接触酸化材は連
続したままで使用することもできるし、用途に応じて切
り離してもよい。

【００１３】本発明に係る第３及び第４の接触酸化材の
製造方法においては、透水パイプを所定の寸法に切断し
た後、その端部を加熱し、碗状の成形型に押圧して端部
を丸める加工を行う。このようにしても、第１及び第２
発明と同様の接触酸化材を製造することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、図１
（ａ）乃至（ｄ）及び図２（ａ）、（ｂ）を参照して、
本発明の実施例方法により製造される接触酸化材の構造
について説明する。図１（ａ）乃至（ｄ）はこの接触酸
化材の断面図、図２（ａ）、（ｂ）はその外観図であ
る。

【００１５】図１（ａ）に示す接触酸化材５０ａは、麺
状の熱可塑性樹脂を球殻状に成形して得た外殻部２ａ
と、この外殻部２ａ内に架け渡された紐状接触酸化材１
２ａとで構成されている。外殻部２ａは紐状に押出され
た複数の熱可塑性素材を円筒状に成形して構成された空
隙を有する透水パイプの軸方向両端部を丸める加工を施
して閉塞させ球状に成形したものである。紐状接触酸化
材１２ａは外殻部２ａの両端の閉塞部に架け渡された状
態で外殻部２ａの内部に収納されている。この外殻部２
ａの閉塞部間の距離はＲであり、外殻部２ａは直径がＲ
の球状をなし、隙間が多数存在し、内部空間１ａ内に水
を通す透水性を有する。

【００１６】図１（ｂ）に示す接触酸化材５０ｂは、外
殻部２ｂがカプセル状をなしている点のみが図１（ａ）
に示す接触酸化材５０ａと異なる。この接触酸化材５０
ｂの閉塞部間の長さはＲ′であり、紐状接触酸化材１２
ｂもＲ′の長さを有する。

【００１７】図１（ｃ）に示す接触酸化材５０ｃは、紐
状接触酸化材１２ａの替わりに、不織布を使用した帯状
の接触酸化材１２ｃが外殻部２ｃ内に配置されている点
のみが図１（ａ）に示す接触酸化材５０ａと異なる。

【００１８】図１（ｄ）に示す接触酸化材５０ｄは、外
殻部２ｄがカプセル状をなしている点で図１（ｃ）に示
す接触酸化材５０ｃと異なり、不織布の帯状接触酸化材
１２ｄを内部に収納している点で図１（ｂ）に示す接触
酸化材５０ｂと異なる。

【００１９】これらの接触酸化材は、透水性があると共
に、構造的に丸みを帯びた球形状又はカプセル状の外殻
部を有しているため、例えば流動床式活性汚泥処理槽の
中で撹拌した場合にも、引っかかりがないので互いに絡
み合うことがなく、円滑に汚水の浄化処理をすることが
できる。

【００２０】なお、外殻部２ａ〜２ｄ自体で接触酸化材
として機能するため、外殻部２ａ〜２ｄ内に紐状接触酸
化材１２ａ若しくは１２ｂ又は帯状接触酸化材１２ｃ若
しくは１２ｄを配置しなくても、外殻部２ａ〜２ｄのみ
で接触酸化材として汚水の浄化に使用することができ
る。

【００２１】次に、本発明の実施例に係る接触酸化材の
製造方法について説明する。図３は外殻部の加工前の状
態を示す平面図であり、図４は外殻部となる麺状の熱可
塑性素材をロール間に設置した状態を示す平面図であ
り、図５（ａ）は外殻部となる麺状の熱可塑性素材をロ
ール間に設置した状態を示す横断面図、図５（ｂ）は外
殻部の閉塞加工中の状態を示す横断面図、図６は球状加
工直後の状態を示す平面図、図７は球状加工後に連続し
た接触酸化材を取り出す状態を示す平面図である。

【００２２】ロール１４は金属又は耐熱性樹脂で形成さ
れており、図３に示すように、１対のロール１４の軸方
向には、夫々最大径の複数個の区切部３０が距離Ｒの間
隔で設けられており、この区切部３０間はロール断面が
Ｒ／２の半径で湾曲し、この部分は半径がＲ／２の円弧
状の曲面を有している。そして、１対のロール１４はそ
の軸に平行の方向に移動して相互に接近離隔移動するこ
とができ、また同方向又は異方向に回転することができ
る。

【００２３】本実施例における接触酸化材の外殻部２ａ
は、上記ロール１４を使用して透水パイプ３を加工する
ことによって得られる。この透水パイプ３は、熱可塑性
樹脂を紐状に押し出し、この複数本の紐状素材を麺状に
して、中空部１を有する外径Ｒの円筒状に成形される。

【００２４】先ず、図４及び図５（ａ）に示すように、
１対のロール１４をその区切部３０が接触するように接
近移動させ、この１対のロール１４上に透水パイプ３を
配置し、透水パイプ３の空間１内に紐状接触酸化材１２
ａを挿入する。そして、ロール１４の最大径の区切部３
０に当たる透水パイプ３の分離部分を熱可塑性樹脂の軟
化点以上の温度に加熱する。この加熱手段としては、ヒ
ータによる加熱、高温オイル中への浸漬若しくは散布、
近赤外線ランプ若しくは遠赤外線ランプの照射又は高温
加熱したエチレングリコール等の噴射等がある。そし
て、透水パイプ３の分離部分にあたる加熱部をロール１
４の区切部３０にあててロール１４を回転させる。そう
すると、図５（ｂ）に示すように、透水パイプ３の加熱
された部分がロール１４の区切部３０に押し込まれて変
形していき、透水パイプ３の分離部分がロール１４の区
切部３０により閉塞加工される。この場合に、ロール１
４の区切部３０間の透水パイプ３の側面は加熱されてお
らず、変形したり又は空間１が縮小されることがない。
このため、閉塞部分で紐状接触酸化材１２ａが支持さ
れ、紐状接触酸化材１２ａが分離部分間に架け渡され
る。

【００２５】このようにして、図６に示すように、区切
部３０にあたる分離部分が閉塞加工され、連続した球状
の外殻部２ａを有する接触酸化材５０ａが成形される。
そこで、図７に示すように、ロール１４を開き、接触酸
化材５０ａを取り出す。

【００２６】以上のように、本実施例により、連続した
球状の外殻部２ａを有する接触酸化材５０ａが得られ
る。外殻部内に挿入する接触酸化材として、紐状接触酸
化材１２ａの他に不織布からなる帯状の接触酸化材１２
ｃを使用した場合には、外殻部２ｃ内に不織布の帯状の
接触酸化材１２ｃが架け渡され、その閉塞部で支持され
た接触酸化材５０ｃが得られる。

【００２７】また、２本のロール１４の区切部３０をそ
れぞれ圧接して回転させることにより、独立した球状の
接触酸化材５０ａ又は５０ｃを得ることができる。

【００２８】次に、カプセル状の外殻部２ｂ内に紐状接
触酸化材１２ｂが複合された接触酸化材の製造方法につ
いて説明する。図８はカプセル状加工直後の状態を示す
平面図、図９はカプセル状加工後に連続した接触酸化材
を取り出す状態を示す平面図、図１０（ａ）は連続した
球状接触酸化材を示す平面図、図１０（ｂ）は連続した
カプセル状接触酸化材を示す平面図である。

【００２９】本実施例においては、区切部３１間の距離
がＲ′であるロール１５を使用する。即ち、１対のロー
ル１５の軸方向には、夫々最大径の複数個の区切部３１
が距離Ｒ′の間隔で設けられており、区切部３１間には
平坦部が設けられている。この区切部３１から平坦部に
向けてロール断面がＲ／２の半径で湾曲し、湾曲部の１
／４円弧の端部が前記平坦部に接続されている。従っ
て、ロール１５は区切部３１間の形状のみが球状の接触
酸化材の製造の際に使用するロール１４と異なる。

【００３０】先ず、１対のロール１５上に透水パイプ３
を配置し、透水パイプ３の空間内に紐状接触酸化材１２
ｂを挿入し、ロール１５の最大径の区切部３１に当たる
透水パイプ３の分離部分を熱可塑性樹脂の軟化点以上に
加熱する。そして透水パイプ３の分離部分に当たる加熱
部をロール１５の区切部３１にあててロール１５を回転
させる。その結果、図８に示すように、透水パイプ３の
加熱された部分がロール１５の区切部３１によって閉塞
加工され、閉塞部分で紐状接触酸化材１２ｂが支持さ
れ、紐状接触酸化材１２ｂが分離部分間に架け渡され
る。

【００３１】以上のようにして、図１０（ｂ）に示すよ
うに、カプセル状の接触酸化材の外殻部２ｂを有する連
続した接触酸化材５０ｂを得ることができる。外殻部内
に挿入する接触酸化材として、紐状接触酸化材１２ｂの
他に不織布からなる帯状の接触酸化材１２ｄを使用した
場合には、外殻部２ｄ内に不織布の帯状の接触酸化材１
２ｄが架け渡され、その閉塞部で支持された接触酸化材
５０ｄが得られる。また、２本のロール１５の区切部３
１をそれぞれ圧接して回転させることにより、独立した
カプセル状の接触酸化材５０ｂ又は５０ｄを得ることが
できる。

【００３２】本実施例では、外殻部内に紐状接触酸化材
が架け渡された接触酸化材の製造方法について説明した
が、透水パイプ３の空間１内の紐状接触酸化材は必ずし
も設ける必要はない。外殻部のみでも接触酸化材として
汚水の浄化が可能である。

【００３３】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図１１は本発明の第３の実施例に係る球状又はカ
プセル状の接触酸化材の製造に使用する碗状型を示す図
であり、（ａ）は球状加工に使用する碗状型を示す斜視
図、（ｂ）はカプセル状加工に使用する碗状型を示す斜
視図である。本実施例は、接触酸化材を個別に成形する
ものである。

【００３４】先ず、底部が直径Ｒの半球状の碗状型２０
を準備する。そして、外径Ｒの透水パイプ３を２Ｒの長
さに切断する。この切断した透水パイプ３の一端部を素
材の熱可塑性材料の軟化点以上の温度に加熱する。そし
て、透水パイプ３の加熱端部を先頭にし、透水パイプ３
を碗状型２０内に押し込み、その先端を底部２５に当接
させる。そうすると、透水パイプ３の加熱された先端部
が金型２０の底部２５にて閉塞され、端部外面が成形加
工される。次いで、透水パイプ３を金型２０から抜き、
透水パイプ３の他端部を同様に加熱して、これを金型２
０に押し込む。これにより、透水パイプ３の他端部も閉
塞加工される。このようにして、図１、２に示すよう
に、両端部が閉塞された接触酸化材５０ａ、５０ｃが得
られる。図１１（ｂ）に示すように、碗状型２０より更
に深くした底部２６を有する碗状型２１を使用した場合
には、上述と同様に加工することにより、カプセル状の
接触酸化材５０ｂ、５０ｄを得ることができる。また、
碗状型に透水パイプ３を押し込むのに先立ち、透水パイ
プ３内に紐状接触酸化材を挿入してもよく、この場合に
は、球状又はカプセル状の外殻部を有する接触酸化材が
得られる。以上のようにしても、端部が丸みを帯びた接
触酸化材を得ることができる。

【００３５】なお、熱可塑性素材の比重を１乃至１．５
とすることにより、接触酸化材を撹拌する際のその浮上
及び沈下を容易に制御することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
球状又はカプセル状の接触酸化材を大量に高効率で製造
することができる。また、本発明によれば、外殻部内に
紐状接触酸化材が架け渡された複合型接触酸化材も容易
に製造することができると共に、汚水の浄化効率を高め
ることができ、既存の流動床式浄化装置又は活性汚泥撹
拌装置等と併用すれば、円滑な浄化処理が可能なので、
浄化処理能力を向上させることができる。而して、本発
明によれば、複数本の連続した球状又はカプセル状接触
酸化材の閉塞された部分をロープ等で連結することによ
り接触酸化材の集合体を容易に得ることができる。更に
また、本発明方法により製造された接触酸化材は、河川
又は海岸等における水質の浄化の際に、互いに絡まり合
うことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例に係る球状の外殻部２
ａ内に紐状接触酸化材１２ａが架け渡された球状接触酸
化材５０ａを示す断面図、（ｂ）はカプセル状の外殻部
２ｂ内に紐状接触酸化材１２ｂが架け渡されたカプセル
状接触酸化材５０ｂを示す断面図、（ｃ）は球状の外殻
部２ｃ内に不織布からなる帯状の接触酸化材１２ｃが架
け渡された球状接触酸化材５０ｃを示す断面図、（ｄ）
はカプセル状の外殻部２ｄ内に不織布からなる帯状の接
触酸化材１２ｄが架け渡されたカプセル状接触酸化材５
０ｄを示す断面図である。

【図２】（ａ）は球状接触酸化材の外観図、（ｂ）はカ
プセル状接触酸化材の外観図である。

【図３】外殻部２ａの加工前の状態を示す平面図であ
る。

【図４】外殻部２ａとなる麺状の熱可塑性素材をロール
間に設置した状態を示す平面図である。

【図５】（ａ）は外殻部２ａとなる麺状の熱可塑性素材
をロール間に設置した状態を示す横断面図、（ｂ）は外
殻部２ａの閉塞加工中の状態を示す横断面図である。

【図６】球状加工直後の状態を示す平面図である。

【図７】球状加工後に連続した接触酸化材を取り出す状
態を示す平面図である。

【図８】カプセル状加工直後の状態を示す平面図であ
る。

【図９】カプセル状加工後に連続した接触酸化材を取り
出す状態を示す平面図である。

【図１０】（ａ）は連続した球状の接触酸化材を示す平
面図、（ｂ）は連続したカプセル状の接触酸化材を示す
平面図である。

【図１１】（ａ）は球状加工に使用する碗状型を示す斜
視図、（ｂ）はカプセル状加工に使用する碗状型を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１；内部空間 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ；外殻部 ３；透水パイプ ９；球状接触酸化材 １０；カプセル状接触酸化材 １２ａ、１２ｂ；紐状接触酸化材 １２ｃ、１２ｄ；帯状接触酸化材 １４、１５；ロール ２０、２１；碗状型 ２５、２６；底部 ３０、３１；区切部 ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ；接触酸化材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紐状に押出された複数の熱可塑性素材を
   円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パイプの
   所定部位を局部的に加熱する工程と、ロール軸方向の所
   定部位に最大径の複数個の区切部を有する１対の成形ロ
   ール間に前記透水パイプをその加熱された部分が前記区
   切部に一致するように噛み込ませて両端部が閉塞した外
   殻部を成形する工程とを有することを特徴とする接触酸
   化材の製造方法。
2. 【請求項２】 紐状に押出された複数の熱可塑性素材を
   円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パイプ内
   に紐状又は帯状接触酸化材を通す工程と、前記透水パイ
   プの所定部位を局部的に加熱する工程と、ロール軸方向
   の所定部位に最大径の複数個の区切部を有する１対の成
   形ロール間に前記透水パイプをその加熱された部分が前
   記区切部に一致するように噛み込ませて両端部が閉塞し
   た外殻部を成形する工程とを有することを特徴とする接
   触酸化材の製造方法。
3. 【請求項３】 紐状に押出された複数の熱可塑性素材を
   円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パイプを
   所定の長さに切断してその一端部を加熱する工程と、碗
   状の成形型に前記一端部を押圧して前記一端部を閉塞さ
   せる工程と、前記パイプの他端部を加熱する工程と、碗
   状の成形型に前記他端部を押圧して前記他端部を閉塞さ
   せる工程とを有することを特徴とする接触酸化材の製造
   方法。
4. 【請求項４】 紐状に押出された複数の熱可塑性素材を
   円筒状に成形して構成された空隙を有する透水パイプ内
   に紐状又は帯状接触酸化材を通す工程と、前記パイプを
   所定の長さに切断してその一端部を加熱する工程と、碗
   状の成形型に前記一端部を押圧して前記一端部を閉塞さ
   せる工程と、前記パイプの他端部を加熱する工程と、碗
   状の成形型に前記他端部を押圧して前記他端部を閉塞さ
   せる工程とを有することを特徴とする接触酸化材の製造
   方法。