(57)【要約】【課題】  合併処理浄化槽に用いる担体として、生活排水中のＢＯＤ分のみならず窒素分に対しても、微生物により効率良く処理できるように、適度の見かけ比重と微細孔とを保持させた多孔質構造とし、主原料に河川や湖沼等の浚渫ヘドロを採用したヘドロセラミックス担体の提供。【解決手段】  乾燥した湖沼の浚渫ヘドロを微粉砕し、乾燥浚渫ヘドロ微粉末１００重量部に対して乾燥廃ガラス３重量部と適量の調整水とを加え、混練機で含水量４０〜４４％の下で混練し、得られた混練物を造粒機で造粒し、かつ整粒し、得られた緻密な粒状体を更に乾燥機で含水量を１〜２％まで乾燥させ、次いで焼成炉で最高温度１１５０℃の高温度で焼成して多孔質の粒状担体を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロの微粉末により緻密に成形しかつ乾燥した粒状体を高温焼成により多孔質に構成したヘドロセラミックス担体。
【請求項２】
前記浚渫ヘドロの微粉末の粉末サイズを０．１〜１０μｍとした請求項１のヘドロセラミックス担体。
【請求項３】
前記浚渫ヘドロの微粉末を、これに廃ガラスの微粉末を添加した混合微粉末とした請求項１又は２のヘドロセラミックス担体。
【請求項４】
前記混合微粉末に於ける浚渫ヘドロの微粉末と廃ガラスの微粉末との配合割合を、乾燥浚渫ヘドロ微粉末：乾燥廃ガラス微粉末＝１００重量部：１〜３重量部とした請求項３のヘドロセラミックス担体。
【請求項５】
河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロを乾燥して粉砕機で微粉末に粉砕し、該乾燥浚渫ヘドロの微粉末中に適量の調整水を加え、これを混練機で含水割合３６〜４８％の下で混練し、得られた混練物を造粒機で緻密な粒状体に成形した後に、得られた粒状体を乾燥機で含水割合が０．５〜３％になるまで乾燥し、その後、該乾燥粒状体を焼成炉で最高温度８５０〜１２００℃の高温度で焼成して、多孔質の粒状体に構成したヘドロセラミックス担体の製造方法。
【請求項６】
前記乾燥浚渫ヘドロの微粉末を、該乾燥浚渫ヘドロの微粉末１００重量部に対して乾燥廃ガラスの微粉末１〜３重量部を混合してなる混合微粉末に代えた請求項５のヘドロセラミックス担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合併処理浄化槽の担体等として使用するヘドロセラミックス担体、特に河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロを主原料に採用して多孔質構造に構成したヘドロセラミックス担体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より下水道の未整備地域では、個々に設置された単独処理浄化槽や、栄養塩類除去機能を持たない合併処理浄化槽によって、生活排水中のＢＯＤ分を主体に処理がなされてきた。しかしこれらの浄化槽からの処理水が、公共用水域に排出されることによって、新たに公共用水域の富栄養化現象の問題が起きている。
【０００３】
このような現状からこれらの浄化槽の濾過槽に於いて、生活排水中のＢＯＤ分は元より、富栄養化現象の原因となる窒素分やリン分に対しても、微生物によって効率よく処理を行うことができる担体の開発が求められてきている。
【０００４】
このような担体として、湖沼に堆積する底泥を脱水・乾燥して含水率を調整した後、焼成してなる多孔質セラミックス（特許文献１）が提案され、更にこの文献では、含水率は０〜５０重量％に調整するのが適当であること、その後に、１０００〜１２００℃の温度で焼成すべきことが示されている。また原料としての底泥には、ガラス粉、可燃物の微粉砕品、又はその両者を配合した上で焼成する案や、底泥を成形した上で焼成する案も示されている。
【０００５】
このような特許文献１に於ける湖沼の底泥を利用してセラミックス担体を製造しようとする考えには、湖沼の浄化の観点及び未利用資源の有効活用の観点から優れた点があることは認められるが、このように底泥をそれの単体で又は前記添加物と混合した上で、成形し又は成形しないで焼成するのみでは、焼成中に、それ自体にひび割れや破裂現象が生じてしまう問題がある。
【０００６】
このような焼成によって得られる多孔質セラミックスは、確かに多孔質にはなるであろうが、内部に生じる孔はかなり大きなものとならざるを得ない。そのため、これを前記合併処理浄化槽の生物濾過槽等に生物濾過材として充填したような場合に、微生物が活発に活動するための生活環境を提供するものとしては、そのサイズが大きすぎ、十分有効に作用するとは考えられないものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１５７２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで発明者は、前記特許文献１のセラミックスの問題点を解決し、ＢＯＤ分に加えて窒素分に対しても、その処理を司る微生物を健全に生息させて効率良く処理を行うことができる担体の研究開発を試みたものである。
【０００９】
本発明は、合併処理浄化槽に用いる担体として、生活排水中のＢＯＤ分のみならず窒素分に対しても、微生物により効率良く処理できるように、適度の見かけ比重と微細孔とを保持させた多孔質構造とし、主原料に河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロを採用したヘドロセラミックス担体、及びこれを容易に、安価に、かつ安全に製造できるヘドロセラミックス担体の製造方法を提供することを解決の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１は、河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロの微粉末により緻密に成形しかつ乾燥した粒状体を高温焼成により多孔質に構成したヘドロセラミックス担体である。
【００１１】
本発明の２は、本発明の１のヘドロセラミックス担体に於いて、前記浚渫ヘドロの微粉末の粉末サイズを０．１〜１０μｍとしたものである。
【００１２】
本発明の３は、本発明の１又は２のヘドロセラミックス担体に於いて、前記浚渫ヘドロの微粉末を、これに廃ガラスの微粉末を添加した混合微粉末としたものである。
【００１３】
本発明の４は、本発明の３のヘドロセラミックス担体に於いて、前記混合微粉末に於ける浚渫ヘドロの微粉末と廃ガラスの微粉末との配合割合を、乾燥浚渫ヘドロ微粉末：乾燥廃ガラス微粉末＝１００重量部：１〜３重量部としたものである。
【００１４】
本発明の５は、河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロを乾燥して粉砕機で微粉末に粉砕し、該乾燥浚渫ヘドロの微粉末中に適量の調整水を加え、これを混練機で含水割合３６〜４８％の下で混練し、得られた混練物を造粒機で緻密な粒状体に成形した後に、得られた粒状体を乾燥機で含水割合が０．５〜３％になるまで乾燥し、その後、乾燥粒状体を焼成炉で最高温度８５０〜１２００℃の高温度で焼成して、多孔質の粒状体に構成したヘドロセラミックス担体の製造方法である。
【００１５】
本発明の６は、本発明の５のヘドロセラミックス担体の製造方法に於いて、前記乾燥浚渫ヘドロの微粉末を、該乾燥浚渫ヘドロの微粉末１００重量部に対して乾燥廃ガラスの微粉末１〜３重量部を混合してなる混合微粉末に代えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の１のヘドロセラミックス担体によれば、これを生物濾過法による合併処理浄化槽の濾過材として用いれば、口径の分布幅が広く形成された微細孔に複数種の微生物を活発な活動状態で生息させ得るため、生活排水中のＢＯＤ分はもとより窒素分も好適に分解処理することができるものであり、更に、これ自体を製造することを通じて、河川や湖沼等の底質浄化法の一つである浚渫によって発生する未利用資源であるヘドロの有効利用を図ることになると言うこともできる。
【００１７】
このヘドロセラミックス担体は、浚渫ヘドロの微粉末を使用して粒状体を成形し、かつこれを乾燥した上で高温で焼成して多孔質のそれに構成するものである。このように粒状体を浚渫ヘドロの「微粉末」によって成形することとしたため、その粒状体は緻密なものとなり、かつこれを乾燥して高温で焼成するものとしたため、その焼成の際に、該粒状体にひび割れや破裂が生じることはなく、内部を還元状態に保持して高温処理することができることとなったものである。このようにこの高温処理が還元状態で行われることとなったため、該粒状体の内部は浚渫ヘドロに含まれていた有機物が炭化し、３７〜７４０μｍのような広い範囲の微細孔を備えた多孔質の担体となることとなったものである。それ故、前記のように、このヘドロセラミックス担体は、複数種の微生物を良好に生息させ得る良好な環境を提供するものとなる。
【００１８】
またこのヘドロセラミックス担体は、他面で、遠赤外線を放射する等の微生物によって良い環境を提供するものであるため、該微生物の活動がより活発となり、数的には従来の担体と比較して少数しか存在しない微生物により同等以上のＢＯＤや窒素分の分解効果を得ることができるものとなっているものである。
【００１９】
このヘドロセラミックス担体を生物濾過槽内で使用した場合には、以上のように、その中に存在する微生物数が少ないため、汚泥の発生量が少ないという結果が得られ、それ故、その処理にかかる負担を軽減することができることともなる。なおこのヘドロセラミックス担体を使用した場合に、槽内の微生物数が少ないのは個々のそれの活動が活発であるため、それぞれが広い領域を占拠することとなるからではないかと推定できる。
【００２０】
なおこのヘドロセラミックス担体自体にはダイオキシン類は認められず、その製造時にダイオキシン類を排出することもないので、安全性の高いものであり、環境を汚染する虞もない。
【００２１】
本発明の２のヘドロセラミックス担体によれば、前記浚渫ヘドロの微粉末が０．１〜１０μｍと十分微細に粉砕されているため、これによって成形する粒状体を緻密なものと為し得、前記したように、内部を還元状態に保持して高温処理し、多孔質のヘドロセラミックス担体を得ることができることとなったものである。
【００２２】
本発明の３のヘドロセラミックス担体によれば、浚渫ヘドロの微粉末に廃ガラス粉末を添加するものであるため、これによって得る粒状体の高温処理時に於ける発泡状態を適切に調節し、得られるヘドロセラミックス担体の微細孔の形成状態を所望のものに調整して、微生物の生息環境を良好なものに設定すると共に、その見掛け比重をも又適切なものに設定することができる。
【００２３】
本発明の４のヘドロセラミックス担体によれば、浚渫ヘドロの微粉末に対する廃ガラス粉末の配合割合を適切に設定したので、これによって得る粒状体の高温処理時の発泡状態は良好なものとなり、得られるヘドロセラミックス担体の微細孔は所望の範囲の径を保持し、微生物の生息環境として良好なものになると共に、その見掛け比重も又適切なものである１．４程度にすることができる。
【００２４】
本発明の５のヘドロセラミックス担体の製造方法によれば、浚渫ヘドロを微粉末化し、これを適度な割合の調整水で混練して造粒するものであるため、緻密な粒状体に成形できるものでもある。また得られた粒状体は、その後の焼成に先だって十分な乾燥状態まで乾燥させるものであるため、緻密な成形物であることと相まって、その焼成の過程で、ひび割れや破裂を生じることがなく、内部が還元状態で加熱され、前記のように、３７〜７４０μｍのような広い口径分布範囲の微細孔を容易に生成させることができることとなるものである。
【００２５】
本発明の６のヘドロセラミックス担体の製造方法によれば、以上の本発明の５のヘドロセラミックス担体の製造方法に於いて、前記乾燥浚渫ヘドロの微粉末として、前記割合で乾燥廃ガラスの微粉末を加えた混合微粉末を採用したものであるため、緻密な粒状体に成形できるとともに、成形性も良好となったものである。また焼成の過程を経て得られるヘドロセラミックス担体は、発泡状態が適切となり、前記のような所望の広い口径分布範囲の微細孔を有するものとなり、その見掛け比重も適切なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、合併処理浄化槽等に用いる微生物用の担体であって、河川、湖沼又は池等の浚渫ヘドロの微粉末により緻密に成形した粒状体を高温焼成により多孔質に構成したヘドロセラミックス担体である。
【００２７】
前記浚渫ヘドロは、河川や湖沼等に生育する植物が枯れ朽ちたもの、雨水と共に湖沼に流れ込む土砂、或いは処理済の生活排水の流入等によって河川や湖沼等の底部に堆積して来る泥状物質で、河川や湖沼等を正常な状態に維持できるように、定期的に又は非定期的に浚渫して取り出される廃棄物である。
【００２８】
このような浚渫ヘドロは、その主たる成分として、シリカ（SiO2）及びアルミナ（Al2O3）を含有し、更にこの他に酸化第二鉄（Fe2O3）、酸化カルシウム（CaO）、炭酸カルシウム（CaCO3）及び繊維質有機物及び水等を含有するものである。
【００２９】
前記浚渫ヘドロの微粉末は、上記のように、河川や湖沼等から取り出された浚渫ヘドロを天日乾燥又は乾燥機による乾燥、或いはその双方を用いて乾燥して解砕機で細かく粉砕し、粉末状態としたものであり、まず適当なサイズに解砕した浚渫ヘドロを更に微粉砕して微小な粉末（微粉末）としたものである。この粉末サイズは０．１〜１０μｍとするのが適当である。
【００３０】
なお前記浚渫ヘドロの微粉末は、それだけを原料としてこれに調整水を加え、混練した上で、造粒することとしても良いが、得られる多孔質担体の微細孔の口径範囲や見掛け比重の調整の観点から適当な割合の廃ガラス粉を加えた混合微粉末を採用することとしても良い。
【００３１】
このように浚渫ヘドロの微粉末に添加する廃ガラス粉としては、使用済となった珪酸塩ガラス、石英ガラス又はソーダ石灰ガラス等の種々のガラス類の一部又は全部の混合物を粉砕機で微粉砕して採用するもので、その添加量によって、前記のように、得られるヘドロセラミックス担体の多孔質構造の状態を口径範囲の観点や見掛け比重の観点から所望のそれに変えることができる。
【００３２】
前記のような廃ガラス粉は、これを浚渫ヘドロの微粉末に添加する場合は、乾燥浚渫ヘドロの微粉末１００重量部に対して乾燥廃ガラス粉１〜３重量部の添加割合とするのが適当である。
【００３３】
廃ガラス粉のこのような添加割合は、実験的に得たもので、乾燥廃ガラス粉が１重量部より少ないと、焼成によって得られる担体には添加の効果が表れず、未添加のそれと殆ど同様のものしか得られない。乾燥廃ガラス粉が３重量部より大きな割合になると、焼成によって得られる担体が過度に発泡したものになってしまう可能性がある。添加の効果が現れなければ添加の意味はないし、余分に添加して、過度に発泡状態になっては、見かけ比重が小さくなって使用の際に水に浮き易くなり、或いは担体中の空隙が微生物の住処に適しない大きなサイズの孔となってしまう虞もある。
【００３４】
前記浚渫ヘドロの微粉末は、これに、調整水のみを又は前記廃ガラス粉と調整水とを混合し、含水割合３６〜４８％の下で適度のサイズの粒状体、例えば、粒径６〜１０mm、長さ７〜１２mm程度の円柱状に造粒することができる。前記浚渫ヘドロを前記のように微粉砕して、その微粉末のみを又はこれと廃ガラス粉との混合物を前記水分割合で造粒することにより緻密な粒状体が得られることとなる。前記含水割合は造粒圧の低下その他の造粒の都合等の観点からも適当な範囲となる。
【００３５】
また前記粒状体は、焼成する前に乾燥機によって予備乾燥させ、含水割合を０．５〜３％まで低下させておく。このように乾燥させてから焼成することにより、該粒状体が、前記のように緻密に成形されていることと相まって焼成中のひび割れや破裂等の発生を抑え、粒状体の内部を還元状態で加熱して概ね３５〜７５０μｍ程度の口径範囲の多数の微細孔を生じさせ得ることとなる。
【００３６】
粒状のヘドロセラミックス担体のこのような多孔質な構造は、乾燥した緻密な粒状体を最高温度１１５０℃程度で焼成することによって形成される。このような多孔質構造を持ったヘドロセラミックス担体は、その微細孔が前記のような口径範囲にあり、かつ適度な見かけ比重を持つものとなるため、例えば、合併処理浄化槽の生物濾過槽に入れて使用した場合に、容易に浮上することがなく、該槽内に良好に充填して使用することができるものとなる。
【００３７】
また以上のヘドロセラミックス担体の広い口径範囲を持った多数の微細孔が、生活排水中のＢＯＤ分や窒素分の浄化を司る微生物の生息や繁殖に好適な生活環境となると考えられる。
【００３８】
有機物中のＢＯＤ成分や窒素成分を処理するためには、これらを分解する複数種の各相応する数の微生物の存在が必要であり、またそのためにはこれらの各々相応する数の複数種の微生物を健全に生息させることができる微生物の大きさに見合った異なった口径の微細孔を保持した担体が必要になると考えられる。例えば、窒素分を処理するための硝化菌はそのサイズが大きく、それに見合った大きな口径の微細孔を保持した比表面積の大きい担体が好ましいと推定される。前記焼成で得られる担体の微細孔は、上記のような大口径のそれを含めて、前記のように、広い口径範囲をカバーする多数の微細孔を保持した比表面積の大きいものとなっているものである。
【００３９】
他方、最高温度１１５０℃で焼成した粒状の担体は、セラミックス状となり波長１４〜１０００μｍの遠赤外線を放射するものとなるため、ＢＯＤ成分や窒素成分の浄化を司る微生物の活動がより活発化するようになると考えられる。
【００４０】
次に本発明のヘドロセラミックス担体の製造方法について説明する。
なおこのヘドロセラミックス担体の製造方法は以下の第１工程〜第５工程の製造手順によって製造される。
なおまたこの製造方法は、浚渫ヘドロの微粉末に廃ガラス粉を添加する場合を例に取って説明する。これを添加しない場合はその部分を省略するのみで、他は全て添加する場合と同様である。
【００４１】
先ず、第１工程として、主原料の河川又は湖沼等の浚渫ヘドロは、これを乾燥して解砕機で細かく解砕する。得られた解砕物は更に粉砕機で微粉砕し、０．１〜１０μｍのサイズの微粉末とするのが適当である。また前記乾燥は天日乾燥又は機械乾燥を採用し、或いはその双方を採用して実施することができる。通常、双方を採用し、前段階の乾燥を天日乾燥で行い、残った水分の除去を機械乾燥で行うのが能率的である。
【００４２】
第２工程として、以上のように微粉砕した浚渫ヘドロに粉砕機で微粉砕した混合廃ガラス粉を乾燥浚渫ヘドロ微粉末１００重量部に対して、乾燥廃ガラス粉１〜３重量部の割合で添加し、計算量の調整水を加えて、混練機によって、例えば、含水量３６〜４８％の下で十分に混練する。
【００４３】
第３工程として、上記混練で得た混練物を造粒機に送り込んで、適当な粒子径、例えば、８〜１２mmのサイズの粒状体に造粒し、整粒機で整粒して所望範囲の形状寸法の粒状体とする。
【００４４】
先に述べたように、浚渫ヘドロを粉砕して微粉末化して原料としておくことにより、以上のように、これと廃ガラスの微粉末を材料として粒状体に成形する際に、該粒状体を緻密に成形することができることとなる。勿論、そのとき、上記のような水分割合にして置くことも、以上の観点及び成形を容易にする趣旨から重要である。
【００４５】
第４工程として、前記のように整粒した粒状体を乾燥機に送り込み、水分割合が０．５〜３％となるまで乾燥させる。この乾燥は、以上のような水分割合まで良好に乾燥させることができれば、特定の乾燥の仕方に限定されない。例えば、乾燥機で６時間かけて常温から１４０℃の温度まで昇温させて乾燥させた後、その１４０℃の温度を更に４０時間継続させて乾燥させることができる。
【００４６】
第５工程として、このように乾燥した粒状体を焼成炉に送り込み、例えば、焼成炉入口温度８５０℃、炉内最高温度１１５０℃の高温度の下で１５〜２３分間焼成することにより、セラミックス状の多孔質なヘドロセラミックス担体を得ることができる。
【００４７】
前記のように緻密に成形した粒状体を、前記のように、０．５〜３％にまで乾燥させた上で、上記温度範囲で焼成することにより、該粒状体内部を還元状態で加熱することが可能となり、前記のような口径範囲の多数の微細孔を持った粒状担体を得ることができることとなる。
【実施例１】
【００４８】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
【００４９】
茨城県稲敷郡桜川村に於いて、霞ヶ浦の湖底から浚渫した浚渫ヘドロ（シリカ６３％、アルミナ２２％、その他の無機物及び有機物１５％を含む）を、予め天日乾燥させた後に気流乾燥機に入れて温度１４０℃で乾燥後、縦型粉砕機で粉砕して乾燥した湖沼の浚渫ヘドロ微粉末を作成した。この微粉末の粒度分布は０．１〜１０μｍになった。
【００５０】
上記浚渫ヘドロ微粉末５００ｋｇを主原料とし、これに、別に粉砕機で微粉砕して用意した廃ガラス粉１５ｋｇと調整水約３６０ｋｇとを加え、これを混練機に投入し、該混練機でこの投入物をその含水量が４２〜４３％となる条件の下で十分に混練した。
【００５１】
次いで得られた混練物をペレッター（造粒機）で、端面径８mm、長さ１０mmの円柱状に造粒し、パンペレタイザー（整粒機）で整粒した後、これを棚乾燥機に装入し、６時間かけて常温から１４０℃まで昇温させつつ乾燥させ、更にその後１４０℃の温度を２４時間継続して乾燥させ、水分割合を１〜２％まで乾燥させた粒状体を得た。
【００５２】
上記のように乾燥させた粒状体をロータリーキルン（焼成炉）に装入し、入口部焼成温度８５０℃、炉内最高温度１１５０℃、炉内滞留時間１８分の条件下で焼成して、セラミックス化した多孔質な粒状体であるヘドロセラミックス担体を得た。
【００５３】
またロータリーキルン（焼成炉）で前記粒状体を焼成する際に排出される排ガス中及び得られたヘドロセラミックス担体中のダイオキシン類について測定したところ、いずれにもダイオキシン類は検出されず安全性が確認された。また得られた粒状体のヘドロセラミックス担体を割って見ると、殆どのそれは、表面から０．５mm程度までは茶褐色であるが、内部は真黒に炭化しており、還元状態で加熱されたことが分かる。
【００５４】
＜実施例で得たヘドロセラミックス担体のテスト使用＞
実施例によって得たヘドロセラミックス担体を、嫌気濾床槽（内容積１，９００リットル）、生物濾過槽（内容積３００リットル）及び処理水槽（３００リットル）からなるテスト用合併処理浄化槽の内の生物濾過槽に生物濾過材として２００リットルを充填し、家庭生活排水を原水として生物濾過法による有機物除去性能（ＢＯＤ除去率及び全窒素除去率）を、水量負荷１m3/日、１．５m3/日、２m3/日、循環処理の有無の条件の下でテスト使用した。
【００５５】
なお前記嫌気濾床槽には充填担体ポリエチレン製の網様円筒形濾材を充填した。また前記生物濾過槽では槽下部から原水量１m3当たり８．０m3/hで散気を行い、かつ目詰まり防止を目的として１日１回の頻度で逆洗を行った。逆洗速度は８０．０m/hとし、逆洗排水は嫌気濾床槽に戻した。生物学的窒素除去を目的として行われる、処理水槽の処理水の嫌気濾床槽への循環は、前記したように、それを行う場合と、行わない場合とに分けてテストした。
【００５６】
また以上のヘドロセラミックス担体のテスト使用と同時に比較用として、次に示す比較例１〜３の担体を用意して、同じ型の各々別の生物濾過槽に生物濾過材として充填し、同様の条件の下でテストを行った。また担体の違いによる硝化率も、水量負荷を１m3/日、１．５m3/日、２m3/日と変化させて同様の条件の下でテストを行った（表３）。
【００５７】
比較例１・・・既存の担体で平均径８mmの球状
微細孔の大きさ６４〜２１０μｍ
比較例２・・・既存の担体で平均径８mmの不整粒状
微細孔の大きさ１３〜１５０μｍ
比較例３・・・既存の担体で平均径８mmの球状
微細孔なし
【００５８】
テストに用いた実施例のヘドロセラミックス担体及び比較例の担体毎の主な物性値は表１に、実施例と比較例の担体毎の生物濾過法の実施に於ける有機物及び窒素除去性能（ＢＯＤ除去率及び全窒素除去率）のテスト結果は表２に、実施例と比較例の担体毎の硝化率のテスト結果は表３に、実施例と比較例の担体毎の生物濾過槽内のアンモニア酸化細菌数とNitrobacter属の細菌数を合わせた硝化細菌数の計測結果を表４に、実施例と比較例の担体毎のアンモニア酸化細菌の分布の調査結果を表５に、実施例と比較例の担体毎の生物濾過槽内のNitrobcter属の細菌の分布の調査結果を表６に、それぞれ示した。
【００５９】
【表１】
2005074390.tif 000002
【００６０】
【表２】
2005074390.tif 000003
【００６１】
【表３】
2005074390.tif 000004
【００６２】
【表４】
2005074390.tif 000005
【００６３】
【表５】
2005074390.tif 000006
【００６４】
【表６】
2005074390.tif 000007
【００６５】
＜テスト使用結果からの考察＞
１．表１に示したように、実施例のヘドロセラミックス担体の微細孔径は、37〜740μｍであり、他の担体と比較して口径の分布幅が広いものとなっている。また実施例のヘドロセラミックス担体の浮遊率は、２．５％であり、比較例１及び２のその値２２．６及び１５．８％と比較して小さく浮き上がり難いものであることが分かる。
【００６６】
２．表２に示すように、担体の違いによる生物濾過法に於ける有機物及び窒素除去性能の結果によれば、実施例のヘドロセラミックス担体は、非循環処理、循環処理のいずれの場合でもＢＯＤ除去率、全窒素除去率は比較例の各担体のデータと比較して同等か又はそれ以上の値が得られており、実用性のある優れた担体であることが実証された。
【００６７】
３．このような優れた担体であることは、微細孔の口径の分布幅が広く形成されていることにも起因していると考えられ、取り込んだ数多くの微生物は、自らそれぞれの大きさに合致した口径の微細孔を選択して、より活発に生息・増殖することができるようになった結果と考えられる。
【００６８】
４．表３の担体の違いによる硝化率の結果では、微細孔がない担体（比較例３）では硝化率が大きく低下している。またその傾向は水量負荷を大きくしたときにより顕著になっている。このような結果から、特に全窒素除去に係わる硝化菌は、自ら生息し活動できる比較的に大きな比表面積の微細孔が必要とされることが推定できる。
【００６９】
５．また実施例のヘドロセラミックス担体を用いた場合では、表４に示すように、比較例の各担体を用いた場合に比較して生物濾過槽内の硝化細菌数が非常に少なく、かつ表５及び表６に示すように、生物濾過槽内で、アンモニア酸化細菌及びNitrobacter属の細菌の分布が、前者で９０％、後者で９１％が担体表面に分布し、浮遊生物膜には僅か１０又は９％が分布しているに過ぎず、比較例の各担体を用いた場合より遙かに浮遊生物膜への分布割合及び数が少ないことが分かる。
【００７０】
そのため、それ自体のデータは示していないが、実施例のヘドロセラミックス担体を使用した場合には、比較例の担体を使用した場合に比較してその汚泥の発生が少ないであろうことがここから推定されることになる。実際の汚泥発生量も推定通りに半分程度であった。
【００７１】
６．表４に示すように、実施例のヘドロセラミックス担体を使用した場合の硝化細菌数は、比較例の中で最も多い比較例１と比べてその５９％程度であり、最も少ない比較例３と比べてもその８４％程度であり、非常に少ないことが分かる。それにも拘わらず、実施例のヘドロセラミックス担体を使用した場合は、前記のように、非循環処理及び循環処理のいずれの場合でもＢＯＤ除去率及び全窒素除去率は、比較例の各担体を用いた場合と比較して同等以上の結果が得られている。
【００７２】
これは実施例のヘドロセラミックス担体が、広い分布範囲の多数の微細孔を備えたものであり、微生物類が自ずとそのサイズに適する微細孔を選択して生息し、活発に活動し得るからであり、かつ該ヘドロセラミックス担体が遠赤外線を放射する等微生物の生活環境としてより適切なものとなっているからであって、それ故、それらの微生物がより一層活発に活動しているためであると理解できる。
【００７３】
また、前記のように、実施例のヘドロセラミックス担体を使用した場合の硝化細菌数が比較例の各担体を用いた場合よりも非常に少ないと云うことは、前記した汚泥の発生量の少なさを更に根拠づけるものであるとも云える。
【００７４】
７．更にデータでは示していないが、実施例のヘドロセラミックス担体を用いた生物濾過法による有機物除去に、物理化学的リン除去法を組み合わせることによって、高いリン除去効果が期待できることも確認されている。