污水处理用微生物载体和污水处理用具的制作方法

专利名称：污水处理用微生物载体和污水处理用具的制作方法
技术领域：
污水处理用微生物载体和污水处理用具技术领域[0001]本实用新型涉及污水处理用微生物载体和污水处理用具，特别涉及适用于容纳在活性污泥槽等污水处理槽内且在流水条件下与微生物所着床的载体进行流动接触、对排水中的污染物质进行处理的污水处理用微生物载体和污水处理用具。
背景技术：
[0002]以往，作为污水处理槽内的流水条件下所使用的污水处理用微生物载体、即所谓的流动载体，有人提出了各种形状的载体。例如，在专利文献1中提出了由具有卷缩性的细纤维聚集体形成的球状(绿球藻(7 U *)形态)污水处理用微生物载体。另外还提出了将这些球状纤维聚集体装入至保护容器中的污水处理用微生物载体，例如在专利文献2中提出了一种污水处理用微生物载体，该污水处理用微生物载体的特征在于，其由保形性网状容器和多个保水性团块物构成，多个保水性团块物在污水处理槽内的流水条件下可流动地容纳在保形性网状容器内。[0003]现有技术文献[0004]专利文献[0005]专利文献1 日本实开昭62-24997号公报[0006]专利文献2 日本特开平7190079号公报实用新型内容[0007]实用新型要解决的问题[0008]据认为，与现有的作为流动载体广泛使用的海绵状或中空圆筒状相比较，将上述球状纤维聚集体用作流动载体的情况下，与体积比较比表面积大，这对于细菌等小的微生物组的着床是有利的，实际上，按照比表面积进行比较，细菌的附着不均勻，水处理效果得不到提高。[0009]据推定，这是由于，例如在曝气式污水处理槽的情况下，基于曝气(- 7 — k一* 3 > )的氧未进入至纤维聚集体内部，细菌不能着床，或者蚯蚓等比较大的原生动物组不能进入到球状纤维聚集体的内部，体系内的食物链并不完全，从而具有污泥减少也包括在内的污水处理能力未能提高的问题，实际情况是，迄今为止使用球状纤维聚集体的污水处理用微生物载体尚未普及。特别是在形成球状纤维聚集体的纤维细密充塞的状态下、或者在利用胶乳等接合剂来固定纤维的情况下等，该缺点特别显著。[0010]进一步地，在将球状纤维聚集体用作在污水处理槽内的流水条件下进行流动的流动载体的情况下，由于水流的作用、球状纤维聚集体彼此间的碰撞、或者球状纤维聚集体与处理槽壁的碰撞等会发生冲击或变形，从而有时还会具有这样的缺点特别是着床在球状纤维聚集体上的活性微生物组以及蚯蚓等原生动物组发生脱落，由此污水处理能力下降。 关于这种污水处理用微生物载体，人们期待如上述那样的现有污水处理微生物载体所具有的各种缺点得以解决的新型高性能载体。[0011]本实用新型是鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于提供污水处理用微生物载体以及使用该污水处理用微生物载体的污水处理用具，所述污水处理用微生物载体在污水处理槽内的流水条件下流动使用的情况下发挥出高污水处理效果。[0012]用于解决问题的手段[0013]本实用新型人反复进行了深入研究，结果发现，作为在污水处理槽内的流水条件下能够流动的污水处理用微生物载体，在使用球状纤维聚集体的情况下，利用如下数学式而求得的纤维间平均间隔处于某一特定范围时，发挥出极高的污水净化能力，从而完成了本实用新型，所述数学式为将球状纤维聚集体的表观体积与空隙率相乘的数值除以纤维的总长度的数学式。[0014]具体地说，本实用新型的污水处理用微生物载体为由将纤维集合而成的纤维聚集体构成的污水处理用微生物载体，其中，上述纤维聚集体具备形成为球状的球状部和集束部，该集束部形成于该球状部的端部并聚集上述纤维；上述球状部的空隙率相对于上述球状部的表观体积为90 99容积％ ；构成上述球状部的纤维的下式(1)所示的平均间隔为 0. 01 0. 5。[0015]平均间隔=球状部的表观体积(立方厘米)X球状部的空隙率(容积％ )/构成球状部的纤维的总长度(厘米)...(1)[0016]对于满足上述条件的污水处理用微生物载体，令人吃惊的是，细菌等微小的微生物成分均勻栖息于球状部的内部，此外，进一步地，蚯蚓等比较大的原生动物组也大量栖息，体系内微生物的食物链系统发挥出功能，从而污泥减少也包括在内的污水处理能力得到飞跃性地提高。[0017]另外，构成上述纤维聚集体的纤维优选为含有80 99重量％偏二氯乙烯树脂的聚偏二氯乙烯系纤维。根据该构成，尽管理由不明确，但与聚丙烯、聚酯等其他树脂相比，微生物及原生动物组的着床非常迅速，进一步地污水处理能力得以提高。[0018]并且，上述纤维聚集体优选为多球状纤维聚集体，其具备多个上述球状部，该多个上述球状部藉由上述集束部连成珠串。这是由于如下原因而优选例如，若考虑到将纤维聚集体收纳至胶囊等中的情况，则与将球状的纤维聚集体收纳至多个胶囊等中的情况相比， 收纳多球状纤维聚集体的情况不易从胶囊等中脱离。[0019]另外，本实用新型的污水处理用具具备上述任一污水处理用微生物载体以及用于收纳该污水处理用微生物载体的球形格子状的胶囊收纳用具，相对于上述胶囊收纳用具的表观体积，所收纳的上述污水处理用微生物载体的表观总体积为10 50容积％。若将上述污水处理用微生物载体收纳至球形格子状的胶囊收纳用具中，则在污水处理槽内的流水条件下，可以防止这样的问题免受来自外部的冲击、防止载体向槽外的流出或载体堵塞到槽内的泵等设备中、或者防止纤维聚集体彼此缠绕降低流动性等。[0020]特别是，相对于胶囊收纳用具的表观体积所收纳的污水处理用微生物载体的表观总体积为10 50容积％的污水处理用具更为优选，这是因为，在胶囊收纳用具内部纤维聚集体可以适度活动、并且获得与污水的适度接触性、微生物的保持性，从而污水处理能力得以提尚。[0021]关于球形格子状胶囊收纳用具的形状，优选在构成球形格子的框架内侧的至少一部分具有翅片。根据该构成，上述翅片在水流控制方面发挥功能，在污水处理槽内的流水条件下，向胶囊收纳用具内部流入一定方向的水流。其结果，胶囊收纳用具内部的纤维状聚集体与污水的接触性得以提高，从而污水处理能力得以提高。[0022]实用新型效果[0023]如果利用本实用新型的污水处理用微生物载体以及使用该污水处理用微生物载体的污水处理用具，则在用作在污水处理槽内的流水条件下流动的污水处理用微生物载体的情况下，不仅细菌等小的微生物成分均勻栖息至球状纤维聚集体的内部，而且蚯蚓等比较大的原生动物组也能够大量栖息，因而体系内的微生物的食物链系统发挥出功能，从而发挥出极高的污水处理效果。


[0024]图1为示出本实用新型的污水处理用微生物载体的一例的图。[0025]图2为示出本实用新型的污水处理用具的一例的图。[0026]图3为本实用新型的球形格子状胶囊收纳用具的分解立体图。[0027]图4为本实用新型的球形格子状胶囊收纳用具的正面图。[0028]图5为本实用新型的球形格子状胶囊收纳用具的含有翅片的框架的截面图。[0029]图6为示出本实用新型的球形格子状胶囊收纳用具内部的图。[0030]符号说明[0031]1污水处理用微生物载体[0032]3球状部[0033]5集束部[0034]100胶囊收纳用具[0035]101环状框架(大)[0036]102环状框架(中)[0037]103环状框架(小)[0038]104放射状框架[0039]105翅片[0040]106翅片的开口部[0041]107多球状纤维聚集体[0042]108多球状纤维聚集体的固定端部[0043]200污水处理用具具体实施方式
[0044]下面对本实用新型的污水处理用微生物载体和污水处理用具的一实施方式进行说明。[0045]图1示出了作为本实用新型的污水处理用微生物载体的一个适当例的污水处理用微生物载体1的外观。微生物载体1由将卷缩纤维束捆扎而形成的纤维聚集体构成。构成微生物载体1的纤维聚集体采取这样的结构将捆扎的卷缩纤维束聚集在两端、被两侧的集束部分所夹持的中央部分形成为球状(大致球状)。下面将中央的球状的部分称为“球状部”，以符号“3”表示，并将形成于球状部3的两端的集束部分称为“集束部”，以符号“5”表示。球状部3的直径大概为3厘米左右。根据将卷缩纤维束聚集的结构，在槽内的流水条件下，纤维不会发生散开或缠绕，因而优选该结构。[0046]上述卷缩纤维中的卷缩度优选为5 40次/IOcm ；对于纤维的粗度而言，直径优选为0. 03 0. 2mm ；纤维的截面形状优选为圆形，但并不限于圆形，也可以使用椭圆形、长方形、三角形、中空形状等。纤维的比重并无限制，优选为0.9 1.7。另外，细度随比重不同而不同，例如在比重为1. 7的纤维的情况下优选为IOd 200d。[0047]另外，纤维聚集体的球状部3的空隙率相对于球状部3的表观体积为90 99容积％。在空隙率不足90容积％时，每单位重量载体的净化效率反之若超过99容积％，则球状部3没有弹性(二 )，易于变形，从而不适合实用。另外，球状部3的表观体积是形成球状部的外形的球的体积。[0048]进一步地，除去集束部的球状部的各纤维彼此的平均间隔为0. 01 0. 5。此处所说的纤维彼此的平均间隔为由下述计算式(1)求得的数值。[0049]平均间隔=球状部3的表观体积(立方厘米)X球状部3的空隙率(％ ) /构成球状部3的纤维的总长度(厘米)...(1)[0050]此处所说的纤维的总长度为将构成球状部3的全部纤维的长度相加的长度。纤维的长度可以通过测定构成球状部3的纤维的重量由下式进行计算。[0051]纤维的长度(厘米)=纤维的重量(g)/细度(旦尼尔)X900000厘米[0052]另外，纤维的长度表示细度(旦尼尔)每为900000厘米的重量(g)。或者，在纤维的截面为圆形的情况下，纤维的长度可以根据纤维的直径、比重来进行计算。[0053]在空隙率为90 99容积％的球状部3中，若上述平均间隔不足0. 01，则纤维过密，蚯蚓等大型原生动物不能进入到球状部3内部，体系内的食物链系统无法成立，不能发挥出污泥减少也包括在内的污水处理能力。另外在曝气槽中，基于曝气的空气不能到达球状部3的中心部，污水处理能力降低。[0054]反之，若上述平均间隔超过0. 5，则纤维间的间隔过于分开，污水处理槽内的流水条件下的水流作用或冲击会导致特别是着床在纤维聚集体上的活性微生物组或蚯蚓等原生动物组发生脱落，从而不能发挥出污水处理能力。[0055]若上述平均间隔为0. 01以上且0. 5以内，则不仅会产生细菌等微生物，也会产生蚯蚓等原生动物，并且即使受到污水处理槽内的流水条件下的水流的作用、与处理槽壁的碰撞等所致的冲击，着床于球状部3的活性微生物组及蚯蚓等原生动物组也不会发生脱落，进一步地缠绕在球状部3的表面的污泥还会适度地脱落，与水的接触性得以提高，并且在曝气槽中，基于曝气的空气到达至球状部3的中心部，污水处理能力得到飞跃性的提高。[0056]特别是若上述平均间隔为0. 1 0. 3，则进一步地细菌等微生物与蚯蚓等大型原生动物之间更易于存在良好的平衡，因而平均间隔更优选为0. 1 0. 3。上述平均间隔进一步优选为0. 20 0. 25。[0057]作为卷缩纤维束进行聚集的方法，有这样的方法利用超声波或高频进行热熔合的方法、通过利用塑料制带圈或金属性线夹来缚紧而进行聚集的方法等。其中，如图1所示例，利用如在香肠等中可以见到的铝线7来进行的缚紧易于聚集、聚集作用强而线不易脱落、成本低，因而优选铝线。另外，在对纤维聚集体进行聚集的情况下，进行聚集的位置可以为中央部、或者可以为两端。[0058]对构成一个球状部3的纤维的根数没有特别限定，通常由100 10，000根卷缩纤维构成。作为纤维的种类，可以为任意的合成纤维，可以举出氯化乙烯、偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯系纤维等。特别是更优选偏二氯乙烯系树脂纤维。此处所说的偏二氯乙烯系树脂纤维为含有80 99重量％偏二氯乙烯系树脂的聚偏二氯乙烯系纤维，在使用该纤维的情况下，尽管理由尚不明确，但在细菌等微生物的着床及蚯蚓等原生动物的着床方面优异，因而更优选使用该纤维。[0059]所谓偏二氯乙烯系树脂是对于如下单体混合物进行聚合而得到的物质，所述单体混合物以偏二氯乙烯单体为主体、含有至少一种可与偏二氯乙烯单体共聚的乙烯衍生物单体。在此所谓“为主体”指的是，偏二氯乙烯单体占全部单体混合物的70重量％以上。[0060]作为可以包含在单体混合物中的乙烯衍生物单体，可以示例出丙烯腈、甲基丙烯腈这样的烯键式不饱和羧酸的腈；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯这样的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯；丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯这样的羟烷基酯；乙酸乙烯酯这样的饱和羧酸的乙烯基酯；丙烯酰胺这样的烯键式不饱和羧酸的酰胺；丙烯酸这样的烯键式不饱和羧酸；烯丙醇这样的烯键式不饱和醇；氯化乙烯这样的卤化乙烯等。这些当中，将氯化乙烯制成共聚物的树脂在纤维的柔软性及耐久性方面优异，因此进一步更优选为该树脂。[0061]尽管单体组合物中的偏二氯乙烯单体与乙烯衍生物单体的优选重量比根据所使用的乙烯衍生物单体的不同而不同，但例如在乙烯衍生物单体为氯化乙烯的情况下，偏二氯乙烯单体/氯化乙烯单体的优选重量比为70/30以上且98/2以下。作为通过使偏二氯乙烯单体为70重量％以上而得到的偏二氯乙烯系树脂，其结晶化得到促进、纤维的收缩变小、尺寸稳定性得以维持，因而优选该情况。反之，通过使偏二氯乙烯单体为98重量％以下，偏二氯乙烯系树脂的脆性消失，强度得以维持，纤维聚集体的耐久性进一步得到提高， 因而优选该情况。更优选偏二氯乙烯单体/氯化乙烯单体的重量比为80/20以上且95/5 以下。[0062]本实用新型的污水处理用微生物载体优选收纳在胶囊收纳用具中。由此，本实用新型的污水处理用具具备胶囊收纳用具以及收纳在该胶囊收纳用具中的微生物载体。作为本实用新型的污水处理用具的一例，图2中示出了污水处理用具200。污水处理用具200具备胶囊收纳用具100以及收纳在该胶囊收纳用具100内部的多个微生物载体1。[0063]胶囊收纳用具100呈球形格子状，对该收纳用具的尺寸没有特别限制，通常使用直径(外径)在100 300mm的范围内的收纳用具。另外，胶囊收纳用具100的格子的间隙小于微生物载体1的球状部3的直径。此外，如后面所详述，也可以不收纳多个微生物载体1，而可以如图6所示，将呈多球状纤维聚集体的微生物载体107收纳在胶囊收纳用具 100内。微生物载体107是将多个微生物载体1藉由集束部5连成珠串而制成的。[0064]例如，如图3和图4所示，将2个半球状部件IOOa彼此上下一对组合，通过这样构成容易地得到胶囊收纳用具100。即，在将微生物载体收纳到内部之后，只要将2个半球状部件IOOa相结合，就能够以不会脱落的方式将微生物载体收纳到胶囊收纳用具100内。 将半球状部件IOOa彼此结合的方法有嵌合、带圈系结(〃 > 卜“絞力)、接合剂；或超声波熔合、热熔合等。[0065]作为胶囊收纳用具100的一例，如图4所示，由环状框架101、102、103和放射状框架104构成。对于各框架彼此的间隔，只要考虑收纳用具的尺寸、材质、收纳在内部的纤维聚集体的尺寸等来确定即可，但通常作为胶囊收纳用具100，环状框架101 103为4 8 根左右，放射状框架104为20 50根左右，放射状框架104的间隔为10 20mm左右。另外，放射状框架104的形状可以为自强度面向内侧具有肋(rib)状的形状。另外，对各框架的厚度及宽度没有特别限制，但各框架的厚度通常优选为2 5mm。对胶囊收纳用具的材质没有特别限定，但从强度的方面考虑，优选聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯。其中，聚丙烯和聚乙烯由于成本低而更优选。特别是在对收纳于内部的微生物载体使用比重重的的聚偏二氯乙烯系纤维的情况下，从易于对全体的比重进行适度调整的方面考虑，作为胶囊收纳用具的材料，进一步更优选使用轻比重的聚丙烯。[0066]进一步地，在胶囊收纳用具中，进一步更优选在构成为球形格子的框架内侧的至少一部分具有用于进行水流控制的翅片。对翅片的形状及尺寸没有特别限定，例如，如图3 和图5所例示，可以举出板状翅片105等作为示例，所述板状翅片105由构成球形格子的放射状框架104按一体成型品的方式来形成、并在径向朝向中心部延伸1 2厘米左右。[0067]作为收纳在胶囊收纳用具中的微生物载体的收纳量来说，相对于胶囊收纳用具的表观体积(例如构成胶囊收纳用具100的外形的球的体积)，所收纳的微生物载体的表观总体积优选为10 50容积％。若上述的值为10容积％以上，则单位胶囊的微生物负载性能好，性价比优异，因而优选。另外，若为50容积％以内，则在胶囊收纳用具内部纤维聚集体容易活动，不易夹抱污泥形成团块状，因而优选。更优选为15 30%。[0068]另外，收纳在胶囊收纳用具中的纤维聚集体优选为多球状纤维聚集体，其具备多个球状部，该多个球状部藉由集束部连成珠串。例如，如图6所示例，将多个微生物载体 1(参照图1)藉由集束部5连成珠串而形成多球状纤维聚集体107，如此将多球状纤维聚集体107收纳在胶囊收纳用具100的内部即可。如果是这样的多球状纤维聚集体，则即使在污水处理槽内的流水条件下的剧烈水流下，也不易从胶囊收纳用具发生脱落，因而优选这样的多球状纤维聚集体。在胶囊收纳用具内，可以收纳1根连接为长链状的多球状纤维聚集体，或者也可以收纳2根以上短链的多球状纤维聚集体。[0069]另外，在这些多球状纤维聚集体的一部分被固定于胶囊收纳用具中的情况下，由于更不易发生多球状纤维聚集体从胶囊收纳用具中的脱落，因而更优选该情况。进一步地， 例如如图6所示，优选将多个多球状纤维聚集体107的两端108固定在胶囊收纳用具100 的框架。在这种情况下，能够防止长期流动所致的多球状纤维聚集体107相互缠绕形成团块状，从而提高水处理性能。[0070]作为将多球状纤维聚集体固定于胶囊收纳用具的方法，例如有这样的方法等如图5所示，在胶囊收纳用具的内侧翅片105设置开口部106、将多球状纤维聚集体的末端插入至该开口部106进行固定。[0071]本实用新型的污水处理用微生物载体和污水处理用具是主要投入到活性污泥法等需氧性的废液处理装置的曝气槽中后进行使用的，从而减少污泥提高排放水水质净化能力。不用说也可以用于厌氧性废液处理装置的厌氧槽中。[0072]特别是在污水的再生水系统中，有将活性污泥槽与使用中空纤维膜或反渗透膜等的膜分离槽相组合的污水处理装置，通过在活性污泥槽或者膜分离槽中使用本实用新型的污水处理用微生物载体和污水处理用具，从而减少污泥、降低膜分离中的负荷、提高膜的能力、谋求消费电力的减少及膜的耐用年数的提高。[0073][实施例1][0074]基于实施例对本实用新型进行说明。[0075]下面的实施例中所用的物性的测定方法和条件如下。[0076]1)空隙率(容积％)[0077]利用游标卡尺等测定球状部的直径，计算出表观体积A。测定球状部的重量，除以比重，从而得出单纯纤维部分的体积B。[0078]利用下式计算出空隙率。[0079]空隙率=(A-B)/A[0080]2)球状部中纤维的平均间隔[0081]利用下式(1)来求得。[0082]平均间隔=球状部的表观体积(立方厘米)X球状部的空隙率(％ )/构成球状部的纤维的总长度(厘米)...(1)[0083]3)曝气处理后的水质分析[0084].BOD (生化需氧量)[0085]测定法JIS K 0102 :2008[0086]将水中的有机物等的量以用于进行其氧化分解微生物所需的氧的量来表示的水质指标。[0087]·总氮[0088]测定法总和法[0089]水中的硝酸、亚硝酸、氨等全部氮化物的量。[0090]·氨性氮[0091]测定方法靛酚蓝吸光光度法[0092]水中的氨的量。[0093]· SS (浮游物质浓度)[0094]测定方法日本下水道协会“下水试验方法” 1997[0095]测定水中的浮游物质的量，表示水中的水浊度的水质指标。[0096][实施例1][0097]利用V型搅拌机，将由偏二氯乙烯单体83wt%、氯化乙烯单体17wt%的投料比构成的偏二氯乙烯-氯化乙烯共聚物树脂与作为增塑剂的柠檬酸乙酰三丁酯5wt%、作为热稳定剂的环氧化大豆油进行混合而制成混合物，接下来利用55mmq^|杆挤出机对该混合物进行熔融，由合计3200孔的圆孔喷丝头中熔融纺出3200根的藤状纤维，进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温下在不施加张力的放松状态下放置 10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/3200纤丝(单丝15旦尼尔)的偏二氯乙烯系卷缩纤维。[0098]进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的实施例1中所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。使用该纤维聚集体如下进行排水处理的试验。[0099]作为排水处理装置，采用由槽的下部送入曝气的活性污泥流动槽。该槽是容积约为1. 5m3 (高度1. 5mX宽度ImX长度Im)的槽，将约Im3的畜肉工厂排水(原水)投入到该槽中至高度Im的位置。接下来向该曝气槽中投入14000个(相对于排水量，载体的表观容积率为21容量％)具有上述球状部的纤维聚集体作为污水处理用微生物载体。在该处理槽中进行约22小时的曝气处理后，放出处理水的一半，重新投入原水。反复进行该操作 60天，使微生物附着至纤维聚集体。[0100]将第60天的进行了曝气处理后的水质分析的结果示于表1的实施例1中。由表1 的实施例1所示的结果确认到，本实用新型的污水处理用微生物载体在污水的净化作用方面优异，并且在减少污泥方面也具有优异的效果。[0101][实施例2][0102]使用与实施例1相同的树脂组合物，由640孔的圆孔喷丝头熔融纺出640根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/640纤丝(单丝75旦尼尔)的偏二氯乙烯系卷缩纤维。[0103]进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的实施例2中所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1 的实施例2中。由表1的实施例2所示的结果确认到，本实用新型的污水处理用微生物载体在污水的净化作用方面优异，并且在减少污泥方面也具有优异的效果。[0104][实施例3][0105]使用与实施例1相同的树脂组合物，由320孔的圆孔喷丝头熔融纺出320根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/320纤丝(单丝150旦尼尔)的偏二氯乙烯系卷缩纤维。进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的实施例3中所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。[0106]除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1的实施例3中。由表1的实施例3所示的结果确认到，本实用新型的污水处理用微生物载体在污水的净化作用方面优异，并且在减少污泥方面也具有非常优异的效果。[0107][比较例1][0108]除了不投入污水处理用微生物载体以外，进行与实施例1相同的曝气处理。根据表1的比较例1所示的结果，与实施例1 3比较，污水的净化作用差。[0109][比较例2][0110]使用与实施例1相同的树脂组合物，由合计9600孔的圆孔喷丝头熔融纺出9600 根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/9600纤丝(单丝5旦尼尔)的偏二氯乙烯系卷缩纤维。进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的比较例2所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1的比较例2中。根据表1的比较例2所示的结果，与实施例 1 3相比较，比较例2的污水处理用微生物载体的污水净化作用差。[比较例3]使用与实施例1相同的树脂组合物，由合计96孔的圆孔喷丝头熔融纺出96根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/96纤丝(单丝500旦尼尔)的偏二氯乙烯系卷缩纤维。进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的比较例3所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1的比较例3中。根据表1的比较例3所示的结果，与实施例 1 3相比较，比较例3的污水处理用微生物载体的污水净化作用差。[比较例4]使用聚丙烯树脂，由合计240孔的圆孔喷丝头熔融纺出240根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/240纤丝(单丝200旦尼尔)的聚丙烯卷缩纤维。进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的比较例4所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1的比较例4中。根据表1的比较例4所示的结果，与实施例 1 3相比较，比较例4的污水处理用微生物载体的污水净化作用差。[比较例5]使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，由合计12000孔的圆孔喷丝头熔融纺出12000 根的藤状纤维进行空气冷却后，利用具有速度差的辊进行2倍拉伸，然后在室温、在不施加张力的放松状态下放置10分钟使其卷缩后，得到48000旦尼尔/12000纤丝(单丝4旦尼
尔)的聚对苯二甲酸乙二醇酯卷缩纤维。进一步将该纤维缠成3束制成藤状纤维后，利用铝夹进行捆扎和切割，得到两端经铝夹捆扎的具有直径3厘米的球状部的纤维聚集体。在该纤维聚集体的球状部，具有如表1的比较例5所示的空隙率、表观体积、纤维的总长度、平均间隔。除了使用该纤维聚集体以外，进行与实施例1相同的曝气处理，将进行曝气处理后的水质分析的结果示于表1的比较例5中。根据表1的比较例5所示的结果，与实施例 1 3相比较，比较例5的污水处理用微生物载体的污水净化作用差。[实施例4]在图2 图5所示的胶囊收纳用具(聚丙烯制造，直径20厘米)中收纳60个(相对于胶囊表观体积，球的表观总体积为20容积％ )与实施例3同样的具有直径3厘米的球
1状部的纤维聚集体，制成污水处理用具。[0124]作为排水处理装置，采用曝气回流式活性污泥槽，该槽是容积约为4. 5m3(高度 1. 5mX宽度ImX长度3m)的槽，将约3m3的食品工厂排水(原水)投入到该槽中至高度 Im的位置。接下来向该曝气槽中投入150个(相对于排水量，载体的表观容积率为21容积％ )上述污水处理用具(胶囊)。在该处理槽出进行约20小时曝气处理，停止2小时曝气进行沉淀，放出一半(1.5m3)的上清液后，再次投入约1.5m3的食品工厂排水，反复进行循环约3个月，等待细菌及原生动物稳定着床至载体。[0125]将对载体投入3个月后的食品工厂排水(原水)以及曝气处理后的排放水进行水质分析的结果列于表2。(其中，对于SS，并非采取排放水，而采取的是刚曝气终止后的沉淀前的处理水。)与此同时，回收所投入的污水处理用具，对内部状态进行确认，结果发现纤维聚集体中有大量蚯蚓等原生动物的着床，确认到不仅细菌而且原生动物的着床也很优异。[0126]由表2的实施例4所示的结果确认到，本实用新型的污水处理用微生物载体和污水处理用具在污水的净化作用方面优异，并且在减少污泥方面也具有非常优异的效果。[0127][比较例6][0128]除了不投入污水处理用微生物载体以外，进行与实施例4同样的曝气处理实验。 根据表2的比较例4所示的结果，与实施例4相比较，污水的净化作用差。
权利要求1.一种污水处理用微生物载体，其由将纤维聚集而成的纤维聚集体构成，其中上述纤维聚集体具备形成为球状的球状部和集束部，该集束部形成于该球状部的端部并聚集上述纤维；相对于上述球状部的表观体积，上述球状部的空隙率为90容积％ 99容积％ ；构成上述球状部的纤维的下式(1)所示的平均间隔为0. 01 0. 5，平均间隔=球状部的表观体积(立方厘米)X球状部的空隙率(容积％ )/构成球状部的纤维的总长度(厘米)…⑴。
2.如权利要求1所述的污水处理用微生物载体，其中，构成所述纤维聚集体的纤维为含有80重量％ 99重量％偏二氯乙烯树脂的聚偏二氯乙烯系纤维。
3.如权利要求1或2所述的污水处理用微生物载体，其中，所述纤维聚集体为多球状纤维聚集体，其具备多个所述球状部，该多个所述球状部藉由所述集束部连成珠串。
4.一种污水处理用具，其具备权利要求1 3的任一项所述的污水处理用微生物载体以及用于收纳该污水处理用微生物载体的球形格子状的胶囊收纳用具；相对于上述胶囊收纳用具的表观体积，所收纳的上述污水处理用微生物载体的表观总体积为10容积％ 50容积％。
5.如权利要求4所述的污水处理用具，其中，所述球形格子状胶囊收纳用具在构成球形格子的框架内侧的至少一部分具有翅片。
专利摘要本实用新型涉及污水处理用微生物载体和污水处理用具。本实用新型提供新型高性能污水处理用微生物载体，其为在污水处理槽内的流水条件下流动使用的污水处理用微生物载体，解决了现有污水处理微生物载体所具有的各种缺点。该污水处理用微生物载体由将纤维聚集成的纤维聚集体构成，其中上述纤维聚集体具备形成为球状的球状部和集束部，该集束部形成于该球状部的端部并聚集上述纤维；相对于该球状部的表观体积，该球状部的空隙率为90容积％～99容积％；构成该球状部的纤维的下式(1)所示的平均间隔为0.01～0.5，平均间隔＝球状部的表观体积(立方厘米)×球状部的空隙率(容积％)/构成球状部的纤维的总长度(厘米)…(1)。
文档编号C02F3/10GK202246233SQ201120259400
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月21日 优先权日2010年7月23日
发明者上本元一 申请人:旭化成化学株式会社