微生物固定化载体及使用其的接触氧化复合系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在使用微生物对污泥进行处理的方法中担载微生物的微生物固定化 载体。另外，设及使用该微生物固定化载体的水净化处理系统。
【背景技术】
[0002] -直W来，对下水、排水等进行净化处理的方法提案有活性污泥法等种种。
[0003] 活性污泥法是在曝气槽内将污泥和活性污泥混合，进行曝气而活性污泥中的好氧 微生物使污泥中的污浊物质分解，使过剩增殖了的活性污泥和净化了的处理水分离的方 法。
[0004] 专利文献1提案的是如下发明：在如上所述的活性污泥方法中，投放保持好氧微生 物的载体，使附着有微生物的载体在曝气槽内流动，对污泥进行处理。
[0005] 另外，专利文献2提案的是设及在排水等水中具有适度的浮力，且兼具优异的微生 物保持力和耐久性的微生物固定用载体的发明。
[0006] 专利文献3公开的是在排水处理中利用的由规定的聚氨醋发泡体构成的水处理载 体。在该文献中，将上述发泡体的形状制成管状等的水处理载体作为固定床而使用。另一方 面，在该文献中，关于将上述水处理载体作为流动床(在曝气槽内流动的情况等)而使用的 情况，例示的是另外的具体方式。即，制成管状等并设有空腔部的水处理载体作为流动床而 使用的技术在专利文献3中既无公开也无启示。
[0007] 专利文献4~7记载的是一种由发泡树脂构成的微生物载体，其为使微生物附着面 积增加，而将该微生物载体形成为中空状。在运些文献中，记载了出于使微生物附着面积增 大的目的而将微生物载体制成中空状的技术，但关于维持微生物固定化载体的中屯、部的好 氧状态及耐磨损性的提高，未进行研究。
[0008] 另一方面，迄今，在净化处理中，已知的是利用附着于与处理对象的被处理水接触 的接触材料的表面的微生物，来净化被处理水的方法。运被称为所谓的生物膜法。在该生物 膜法中，利用如下技术:附着于接触材料的表面的微生物将被处理水中的溶解性的有机污 浊物或有机物等摄入，形成生物膜，通过该生物膜变厚而在内侧的微生物层上遍布有氧，杀 死内侧的微生物，生物膜从接触材料的表面剥离。
[0009] 运样的生物处理存在限制被处理水中的接触材料的流动的固定床方式、和接触材 料在被处理水中随着被处理水的流动而流动的流动床方式。
[0010] 在运样的情况下，也提出了一种并非分别单独使用固定床方式、流动床方式的净 化处理，而是在一个水净化处理系统之中并用两者的提案(专利文献8、9)。
[0011] 本申请人也提出了通过有效地发挥生物处理的固定床方式、流动床方式各自的有 利面，来实现净化处理能力的提高的固定床法和流动床法的复合水净化处理系统，即，接触 氧化复合系统(专利文献10)。
[0012] 现有技术文献 [OOU] 专利文献
[0014] 专利文献I:特开2008-168204号公报
[0015] 专利文献2:特开2002-292385号公报
[0016] 专利文献3:特开2009-220079号公报
[0017] 专利文献4:特开2003-154386号公报
[0018] 专利文献5:特开2001-197885号公报
[0019] 专利文献6:特开2003-225686号公报
[0020] 专利文献7:特开2006-175311号公报
[0021] 专利文献8:特开平10-216761号公报
[0022] 专利文献9:特开2004-174433号公报
[0023] 专利文献10:特开2010-12369号公报
【发明内容】
[0024] 发明所要解决的课题
[0025] 参照图1对本申请发明所要解决的课题进行说明。
[0026] 图1是表示在活性污泥法中使用的现有微生物固定化载体之一例的图。通过将图1 例示的由多孔质发泡体(例如，树脂制的海绵)构成的立方体形状的微生物固定化载体15投 放到曝气槽内的污泥中，活性污泥中的好氧微生物被担载于微生物固定化载体15。
[0027] 在此，微生物固定化载体要求具有各种各样的性能。作为其中的一个，可举出污泥 的保持性。作为在污泥处理中使用的微生物固定化载体，为了提高污泥的保持量，使用树脂 制海绵材料、或凝胶状的软质材料或賴杆状等硬质材料。
[0028] 由运样的材质构成的微生物固定化载体存在污泥的保持量多之类的长处的反面， 存在难W进行蓄积于载体的污泥的排出之类的课题。
[0029] 当参照图1进行说明时，则在微生物固定化载体15通过污泥的流动而与曝气槽内 的壁面、或其他微生物固定化载体发生碰撞，例如，外力16a、16b、16c、16d、16e、16f作用于 各自的箭头方向的情况下，微生物固定化载体15的各外周面(上面、底面、侧周面)附近的污 泥向例如箭头17曰、176、17。、17(1、176、17'、174、171、17111、1化的方向流出（图1(曰）、化））。
[0030] 但是，因为污泥的一部分沿例如箭头17邑、1711、171、17^'的方向向微生物固定化载 体15的内部流入，所W在微生物固定化载体15的中屯、部15a会残留有污泥(图1(b))。
[0031] 当在中屯、部15a残留有污泥的状态下长期使用微生物固定化载体15时，微生物固 定化载体15的内部就从好氧状态变成厌氧状态，担载的好氧微生物减少，污泥的处理性能 有可能下降。
[0032] 另外，作为微生物固定化载体要求的性能之一，可举出耐磨损性。如上所述，微生 物固定化载体15通过在曝气槽内流动，而与曝气槽内的壁面或其他微生物固定化载体发生 碰撞，因此容易磨损。
[0033] 为此，微生物固定化载体的更换频率增加，有可能妨碍稳定的污泥的净化处理。
[0034] 因此，本发明的目的在于，提供微生物固定化载体，其维持微生物固定化载体的中 屯、部的好氧状态、提高耐磨损性、W及具有如此的特性。
[0035] 如上所述，因为生物膜从接触材料的表面剥离，所W目前已知的生物膜法的优点 之一是不需要频繁清洗接触材料。
[0036] 并非分别单独使用固定床方式、流动床方式的净化处理而是在一个水净化处理系 统之中并用两者的专利文献8~10的提案均未对维持流动床的接触材料中屯、部的好氧状态 之类的课题、或提高接触材料的耐磨损性之类的课题进行研究。
[0037] 本发明的目的在于，提供在一个水净化处理系统中并用固定床方式、流动床方式 的净化处理的水净化处理系统，其使用提高了耐磨损性的微生物固定化载体作为流动床， 能够长期发挥优异的净化处理能力。
[0038] 用于解决课题的手段
[0039] 为了解决上述课题，提案W下的发明。
[0040] [ 1 ]微生物固定化载体，其特征为，其具备连接形成于由多孔质发泡体构成的立体 构造物的表面的多个开口部中的至少2个且穿过该立体构造物的内部的空腔部，其在曝气 槽内流动，
[0041] 通过形成有所述空腔部，比表面积比未形成有所述空腔部的状态的所述立体构造 物增加10 %~20 %。
[0042] [2]根据所述[1]所述的微生物固定化载体，其特征为，
[0043] 所述多孔质发泡体为聚氨醋海绵制。
[0044] [3]根据所述[1]及[2]中的任一项所述的微生物固定化载体，其特征为，
[0045] 所述立体构造物为立方体或长方体。
[0046] [4]根据所述[1]~[3]中的任一项所述的微生物固定化载体，其特征为，
[0047] 在所述发泡体的形成多孔质构造的单元(cel 1)的内周壁形成有环状膜。
[0048] [引根据所述[1 ]所述的微生物固定化载体，其特征为，
[0049] 所述多孔质发泡体为聚氨醋海绵制，所述立体构造物为立方体或长方体，在所述 发泡体的形成多孔质构造的单元的内周壁形成有环状膜。
[0050] [6]水净化处理系统，其在被净化处理的被处理水从上游侧向下游侧流动的一个 净化处理用的水槽之中相邻配备：
[0051 ]流动床区域，多个流动床用接触材料在被处理水中流动，进行流动床方式的净化 处理；W及
[0052] 固定床区域，固定配置有固定床用接触材料，进行固定床方式的净化处理；
[0053] 在所述水槽的底部配备有散气单元，
[0054] 通过在流动床区域和固定床区域的边界设置阻止在流动床区域流动的流动床用 接触材料向固定床区域的流动的丝网，使流动床区域和固定床区域之间的被处理水的流动 可能，且防止流动床用接触材料从流动床区域向固定床区域的流动，
[0055] 在与所述丝网相邻而配置的固定床区域的所述固定床用接触材料和所述丝网之 间隔开规定的间隔，其特征为，
[0056] 作为所述流动床用接触材料，使用所述[1]~[引中的任一项所述的微生物固定化 载体。
[0057] [7]根据所述[6]所述的水净化处理系统，其特征为，
[0058] 作为所述固定床用接触材料，使用所述[1]~[引中的任一项所述的微生物固定化 载体。
[0059] 由此，实现了所期望的目的。
[0060] 发明的效果
[0061] 根据该发明，能够提供微生物固定化载体，其维持微生物固定化载体的中屯、部的 好氧状态、提高耐磨损性、W及具有如此的特性。
[0062] 另外，根据该发明，能够提供水净化处理系统，其在一个水净化处理系统中并用固 定床方式、流动床方式的净化处理，其中，使用提高了耐磨损性的微生物固定化载体作为流 动床，能够长期地发挥优异的净化处理能力。
【附图说明】
[0063] 图1是表示现有微生物固定化载体之一例的图，（a)是立体图，（b)是主视图；
[0064] 图2是例示本发明的微生物固定化载体的图，（a)是表示第一例的立体图，（b)是表 示第二例的立体图，（C)是表示第=例的立体图，（d)是表示第四例的立体图，（e)是表示第 五例的立体图；
[0065] 图3是表示外力作用于图2(a)图示的微生物固定化载体的状态及排出污泥的状态 的图，（a)是立体图，（b)是主视图；
[0066] 图4是表示使用本发明的微生物固定化载体进行污泥处理的一个例子的概念图；
[0067] 图5是将微生物固定化载体的构成多孔质构造的单元的局部放大所得到的概念 图，（a)是表示在各单元的内周壁未形成有环状膜的构造的单元的图，（b)是表示在各单元 的内周壁形成有环状膜的构造的单元的图；
[0068] 图6是将具有形成了环状膜的单元的本发明的微生物固定化载体的局部放大所得 的参考照片，（a)是表示污泥处理生物膜附着前的单元的状态的参考照片，（b)是表示污泥 处理生物膜附着后的单元的状态的参考照片；
[0069] 图7是将具有未形成环状膜的单元的本发明的微生物固定化载体的局部放大所得 的参考照片，（a)是表示污泥处理生物膜附着前的单元的状态的参考照片，（b)是表示污泥 处理生物膜附着后的单元的状态的参考照片；
[0070] 图8是对在由发泡树脂构成的微生物固定化载体中形成了空腔部时的空腔部的大 小和比表面积的增加的关系进行说明的图，（a)是未形成空腔部的情况，（b)、（c)是本发明 的实施方式的情况，（d)是空腔部的大小超过本发明实施方式的范