(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜分離活性汚泥槽に浸漬配置され、微生物を付着させるシート状の微生物付着用担体であって、
少なくとも一方の表面に不織布を備え、
前記微生物付着用担体を支持する支持部材を挿通させる挿通穴が形成されており、
前記不織布が乾式不織布である、微生物付着用担体。
【請求項２】
前記挿通穴は、前記微生物付着用担体の周縁の少なくとも一部に形成されている、請求項１に記載の微生物付着用担体。
【請求項３】
前記不織布を構成する繊維は、アクリロニトリル単位を５０質量％以上有するアクリル系繊維である、請求項１または２に記載の微生物付着用担体。
【請求項４】
前記挿通穴は、前記微生物付着用担体の周縁の一部を折り返して縫製することにより形成された筒部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の微生物付着用担体。
【請求項５】
前記挿通穴は、前記微生物付着用担体の一面から他面に貫通した貫通穴である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の微生物付着用担体。
【請求項６】
前記不織布の目付が１ｍ２当たり６０ｇ以上３００ｇ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の微生物付着用担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性排水などを生物処理する微生物を付着させる微生物付着用担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、家庭排水、工場廃水などの有機性排水の処理方法として、生物処理が有効であることが知られている。なかでも、活性汚泥法は最も広く採用されている。
活性汚泥法には、活性汚泥が投入された処理水槽中に担体が浸漬配置され、該担体の表面に活性汚泥に含まれる微生物を付着させ、付着した微生物により排水中の有機物などを分解する方法がある。ここで担体としては、繊維製品を利用したものが知られており、例えば特許文献１には、多数の短繊維と紐状軸材とからなるモール状の生物担体が記載されている。また、特許文献２には、繊維の集合体からなる繊維状担体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５５６８８号公報
【特許文献２】特開２００７−９８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および２に記載された形態の担体を処理水槽内に、単位体積当たりに高い配置密度で、かつ簡単な構成にて配置、固定することは困難であった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡便に、かつ、単位体積当たりに高い配置密度で処理水槽内に配置、固定でき、効率的な生物処理が可能な微生物付着用担体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の微生物付着用担体は、膜分離活性汚泥槽に浸漬配置され、微生物を付着させるシート状の微生物付着用担体であって、少なくとも一方の表面に不織布を備え、前記微生物付着用担体を支持する支持部材を挿通させる挿通穴が形成されており、前記不織布が乾式不織布であることを特徴とする。
前記挿通穴は、前記微生物付着用担体の周縁の少なくとも一部に形成されていることが好ましい。
前記不織布を構成する繊維は、アクリロニトリル単位を５０質量％以上有するアクリル系繊維であることが好ましい。
前記挿通穴は、前記微生物付着用担体の周縁の一部を折り返して縫製することにより形成された筒部や、前記微生物付着用担体の一面から他面に貫通した貫通穴が好適に例示できる。
前記不織布の目付は、１ｍ２当たり６０ｇ以上３００ｇ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡便に、かつ、単位体積当たりに高い配置密度で処理水槽内に配置、固定でき、効率的な生物処理が可能な微生物付着用担体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の微生物付着用担体を備えた支持部材付き担体を示す斜視図である。
【図２】図１に示された微生物付着用担体の製造方法を説明する斜視図である。
【図３】微生物付着用担体の一例について、その要部を拡大した斜視図である。
【図４】微生物付着用担体の他の一例について、その要部を拡大した斜視図である。
【図５】図１の支持部材付き担体を備えた担体ユニットを示す斜視図である。
【図６】本発明の微生物付着用担体の他の例を示す斜視図である。
【図７】図６の微生物付着用担体を複数配置し、挿通穴に支持棒を挿通させた状態を示す斜視図である。
【図８】図６の微生物付着用担体を備えた担体ユニットを示す斜視図である。
【図９】図８の担体ユニットにおいて、微生物付着用担体間にスペーサを配置した状態を示す側面図である。
【図１０】図９の担体ユニットに吊り下げ具を組み合わせた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の微生物付着用担体は、繊維で構成された不織布を少なくとも一方の表面に備えたシート状のものであって、有機性排水などを生物処理する活性汚泥が投入された処理水槽内に浸漬配置され、活性汚泥中の微生物を付着させるものである。処理水槽としては、活性汚泥による生物処理のみが行われる活性汚泥槽の他、中空糸膜などの分離膜も浸漬され、生物処理とともに分離膜による膜処理も行われる膜分離活性汚泥槽などが挙げられる。
【００１０】
不織布を構成する繊維としては、簡便な方法で不織布形状に加工でき、処理水槽中に浸漬しても破損しない不織布を構成できるような強度を有するものが好ましい。
具体的には、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル系繊維などが挙げられるが、微生物との親和性の点などから、アクリル系繊維が好ましい。アクリル系繊維としては、アクリロニトリル単位を５０質量％以上有するアクリル系重合体の繊維が好ましい。
【００１１】
なお、「アクリロニトリル単位を５０質量％以上有する」とは、アクリル系重合体を製造する単量体中のアクリロニトリルの割合が５０質量％以上であることを言う。
また、アクリロニトリル単位の好ましい上限は、９７質量％である。
【００１２】
アクリロニトリル単位を５０質量％以上有するアクリル系重合体は、アクリロニトリルと共重合可能な不飽和単量体からなる単位を５０質量％以下の範囲で有することができる。
アクリロニトリルと共重合可能な不飽和単量体としては、特に限定されないが、例えばアクリル酸、メタクリル酸、これらの誘導体、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどが挙げられる。また、目的によっては、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸ソーダなどのイオン性不飽和単量体をアクリロニトリルと共重合可能な不飽和単量体として用いることができる。
【００１３】
アクリル系重合体の重合法は、特に限定されないが、例えば通常の懸濁重合法または溶液重合法を採用できる。
【００１４】
不織布は、例えばアクリル系繊維などの繊維により構成されるものであれば特に制限はないが、不織布には、微生物付着用担体としての処理水槽中での耐久性が求められるため、乾式法を経て製造された乾式不織布が好ましい。
乾式不織布は、巻縮のあるステープル繊維をカーディングおよび積層してウェブを形成し、このウェブを結着させたものである。ウェブの結着方法としては、繊維を不織布の表面になるべく多く露出させ得ることから、スパンレース法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法のなかから選択される方法が好ましい。
【００１５】
製造された不織布には、必要に応じて、カレンダー加工、エンボス加工、起毛加工、熱プレスなどの任意の加工を施してもよい。
【００１６】
不織布の目付けおよび厚みは、微生物付着用担体として浸漬した際の微生物の付着量や、強度、耐久性などと関係があり、処理水槽内の排水の水質、処理条件などに応じて調整できるが、目付けは、１ｍ２当たり６０ｇ以上であることが好ましい。目付けが６０ｇ以上であると、微生物付着用担体として膜分離活性汚泥槽に浸漬されて曝気などの物理的負荷が加わった場合などにも、充分な強度、耐久性を発揮することができるとともに、微生物を充分に付着させることができる。
一方、微生物は、不織布の表面に多く付着して保持されやすいため、目付けが高すぎると、不織布内部の繊維は微生物の付着には充分には利用されない。また、目付けが高すぎると、不織布に付着した汚泥や水分により、不織布の重量が増す。このような観点からは、１ｍ２当たりの目付けは１０００ｇ以下であることが好ましく、さらに不織布の加工性、微生物の付着の効率性の観点などを考慮すると、３００ｇ以下がより好ましい。
【００１７】
不織布の厚みは、薄すぎると強度、耐久性が弱くなるとともに、微生物の付着量が不充分となる場合がある。また、厚すぎると加工性が低下し、例えば後述のように担体ユニットを製造する際などの加工がしにくくなる場合がある。よって、不織布の厚みは、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、加工性の観点からは、２０ｍｍ以下がより好ましい。
【００１８】
本発明の微生物付着用担体は、上述した不織布を少なくとも一方の表面に備えて構成されたシート状のものであって、不織布のみから構成されたものでもよいし、微生物付着用担体の強度、耐久性を高めるために、不織布に基布を積層させた２層以上の積層体からなるものであってもよい。積層体の形態とする場合には、上述の不織布が少なくとも一方の表面に位置することが必要であり、微生物付着の観点からは、２枚の不織布で基布を挟持した形態など、不織布が両表面に位置することが好ましい。基布としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル系繊維など、水や生物に対して難分解性な繊維を材質としたスパンボンド不織布や織物などが挙げられる。
【００１９】
次に図面を用いて本発明の微生物付着用担体について説明する。
図１は、本発明の一例である微生物付着用担体１０Ａと、該微生物付着用担体１０Ａを支持する２本の支持棒（支持部材）２０とからなる支持部材付き担体３０を示す斜視図である。
この支持部材付き担体３０が具備する微生物付着用担体１０Ａは、矩形の不織布１１からなり、支持部材２０を挿通させる挿通穴として、不織布１１における対向する一組の両端部がそれぞれ折り返して縫製された２つの筒部１２を有している。図中符号１３は、折り返した部分を縫製したことによる縫い目であり、縫い目１３は各筒部１２の長さ方向に沿って設けられている。
【００２０】
筒部１２は、不織布１１の端部が１回のみ折り返されて縫製されたものでもよいが、例えば、図２（ａ）に示すように不織布１１の端部が複数回折り返されて、その後、縫製されて図２（ｂ）のように形成されたものであると、筒部１２を構成する部分の不織布１１が多層となり、支持棒２０を挿通した際の強度に優れる。また、図３に示すように、筒部１２の長さ方向に沿う縫い目１３を略平行に複数本形成すると、筒部１２へ支持棒２０を挿入しやすくなるなど、取扱性が向上する。
【００２１】
また、筒部１２の強度を上げるために、筒部１２に対して補強加工を施すこともできる。
補強加工としては、図４に示すように、不織布１１の端部を例えば図２（ａ）のように折り返して多層とした後、その層間に、カーボンシートなどのシート状の補強部材１４を挿入してから縫製し、筒部１２を形成する方法がある。
また、補強加工としては、筒部１２を形成する前に、少なくとも筒部１２となる部分の不織布１１に対して、ウレタン樹脂などのバインダーを塗布または含浸しておくことで、その部分を補強する方法なども挙げられる。
【００２２】
このように微生物付着用担体１０の周縁の少なくとも一部に筒部１２を形成し、該筒部１２に支持棒２０を挿通することによって、挿通された支持棒２０を利用して、簡便に、かつ、単位体積当たりに高い配置密度で、複数の微生物付着用担体１０Ａを処理水槽内に配置、固定して、効率的な生物処理を行うことができる。
具体的には、例えば図５に示すように、微生物付着用担体１０Ａの各筒部１２に支持棒２０を挿通させて支持部材付き担体３０とし、該支持部材付き担体３０を複数平行に配置する（図示例では４枚配置。）。そして、各支持棒２０の一方の端部２０ａを第１の枠体４０に取り付け、他方の端部２０ｂを第２の枠体５０に取り付けて担体ユニット６０Ａとする。こうして組み立てられた担体ユニット６０Ａを図示略の処理水槽内に浸漬し、第１の枠体４０または第２の枠体５０をボルトなどの固定具で槽壁に固定したり、上方から吊り下げたりすることにより、微生物付着用担体１０Ａを単位体積当たりに高い配置密度で処理水槽内に配置、固定できる。
【００２３】
図６は、本発明の他の一例である微生物付着用担体１０Ｂを示す斜視図である。
この例の微生物付着用担体１０Ｂは、矩形の不織布１１からなり、支持棒２０を挿通させる挿通穴として、不織布１１における対向する一組の両端部において、その一面から他面に貫通した貫通穴１６が各端部に複数形成されている。この例では、貫通穴１６は各端部に３つずつ形成されている。また、この例では、不織布１１の各端部は１回以上折り返されて多層とされた後、貫通穴１６が形成されている。これにより、貫通穴１６の強度を上げることができる。なお、折り返された部分は、折り返し部分を固定するために、縫製や接着剤による接着がなされている。
【００２４】
このように微生物付着用担体１０Ｂの対向する一組の両端部それぞれに、貫通穴１６を複数形成し、各貫通穴１６に支持棒２０を挿通することによって、挿通された支持棒２０を利用して、簡便に、かつ、単位体積当たりに高い配置密度で、複数の微生物付着用担体１０Ｂを処理水槽内に配置、固定して、効率的な生物処理を行うことができる。
具体的には、例えば図７に示すように、図６の微生物付着用担体１０Ｂを複数平行に配置し（図示例では５枚配置。）、これら複数の微生物付着用担体１０Ｂを貫くように、複数の支持棒２０を各微生物付着用担体１０Ｂの対応する貫通穴１６に挿入する。そして、図８に示すように、各支持棒２０の一方の端部２０ａを第１の枠体４０に取り付け、他方の端部２０ｂを第２の枠体５０に取り付けて担体ユニット６０Ｂとし、これを図示略の処理水槽内に配置、固定する。具体的には、第１の枠体４０または第２の枠体５０をボルトなどの固定具で槽壁に固定したり、吊り下げたりする形態が挙げられる。また、このように微生物付着用担体１０Ｂを複数平行に配置する際、図９に示すように、隣接する微生物付着用担体１０Ｂ同士の間隔を一定に維持するために、これらの間にスペーサ７０を配置することが好ましい。この例のスペーサ７０は中央に貫通穴７０ａを有し、支持棒２０は、微生物付着用担体１０Ｂの貫通穴１６とスペーサ７０の貫通穴７０ａとに挿通される。
【００２５】
また、図１０に示すように、図８の担体ユニット６０Ｂにおける第１の枠体４０および第２の枠体５０の上方に接続され、該担体ユニット６０Ｂを吊り下げる枠状の吊り下げ具８０をさらに組み合わせ、この吊り下げ具８０を固定具で槽壁などに固定することで、複数の微生物付着用担体１０Ｂを処理水槽内に配置、固定してもよい。
【００２６】
以上説明したように、微生物付着用担体の周縁の少なくとも一部に、支持部材を挿通させる挿通穴として、例えば、微生物付着用担体１０Ａの周縁の一部を折り返して縫製された筒部１２や、微生物付着用担体１０Ｂの一面から他面に貫通した貫通穴１６が形成されていると、簡便に、かつ、単位体積当たりに高い配置密度で、複数の微生物付着用担体１０Ａ，１０Ｂを処理水槽内に配置、固定でき、効率的な生物処理を行える。
【００２７】
なお、担体ユニット６０Ａ，６０Ｂにおける微生物付着用担体１０Ａ，１０Ｂどうしの間隔は、２０ｍｍ以上とすることが、効率的な処理を行う観点から好ましい。また、微生物付着用担体１０Ａ，１０Ｂにおいて、挿通穴が形成されていない両側端部は、サイドステッチ、サイド折り返しなどにより、補強することが好ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１０Ａ，１０Ｂ  微生物付着用担体
１１  不織布
１２  筒部
１６  貫通穴
２０  支持棒（支持部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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