(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、
親水性の熱可塑性樹脂が、親水性のポリウレタン樹脂であり、
他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂であり、
基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有しているとともに、
多孔質化されていることを特徴とする、水処理用担体。
【請求項２】
親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂を、発泡剤とともに溶融成形することによって得られることを特徴とする、請求項１に記載の水処理用担体。
【請求項３】
親水性のポリウレタン樹脂、および、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂を、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質と、発泡剤とともに溶融成形することを特徴とする、水処理用担体の製造方法。
【請求項４】
親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、親水性の熱可塑性樹脂が、親水性のポリウレタン樹脂であり、他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂であり、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有しているとともに、多孔質化されている水処理用担体が用いられていることを特徴とする、水処理用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物を用いる各種の水処理に使用される水処理用担体、その水処理用担体の製造方法、および、その水処理用担体が用いられる水処理用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、微生物を用いる廃水処理などの水処理においては、例えば、嫌気槽や好気槽などの水処理槽に、流動床として、合成樹脂の成形物からなる水処理用担体が投入されている。この水処理用担体は、槽内において、微生物を付着して、その付着した微生物を増殖させることによって、水処理を行なうものである。このような水処理用担体としては、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂の成形物が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このようなポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂は、その比重が１．０以下であるため、そのままの成形物を流動床に用いると、水から浮き上がってしまうので、例えば、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合して比重を調整することにより、流動性の改善を図るようにしている。
【０００４】
しかし、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合すると、機械攪拌により、摩耗および損傷しやすくなるという不具合を生じる。また、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂は、そもそも疎水性であり、微生物との親和性が低く、水処理の効率の向上が図りにくいという不具合をも有する。
【０００５】
一方、ポリウレタンフォームなどの発泡成形物を、水処理用担体として用いることも知られているが、発泡成形によると、任意の空孔率に成形しにくいため、最適の比重に調整することが困難で、流動性の改善を図りにくいという不具合がある。また、発泡成形物では、任意の形状に成形しにくく、しかも、連続して大量に生産しにくいという不具合をも有する。
【０００６】
本発明は、このような不具合に鑑みなされたもので、その目的とするところは、流動性が良好で、耐久性に優れ、しかも、生産性良く製造することのできる、水処理用担体、その水処理用担体の製造方法、および、その水処理用担体が用いられる水処理用装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、
（１）親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、親水性の熱可塑性樹脂が、親水性のポリウレタン樹脂であり、他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂であり、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有しているとともに、多孔質化されていることを特徴とする、水処理用担体、
（２）親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂を、発泡剤とともに溶融成形することによって得られることを特徴とする、（１）に記載の水処理用担体、
（３）親水性のポリウレタン樹脂、および、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂を、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質と、発泡剤とともに溶融成形することを特徴とする、水処理用担体の製造方法、
（４）親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、親水性の熱可塑性樹脂が、親水性のポリウレタン樹脂であり、他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂であり、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有しているとともに、多孔質化されている水処理用担体が用いられていることを特徴とする、水処理用装置を含むものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の水処理用担体は、微生物を用いる水処理などに用いられ、親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、多孔質化されている。
【０００９】
熱可塑性樹脂を用いることで、溶融成形によって任意の形状に成形することができるとともに、連続して大量に生産することができる。また、親水性の熱可塑性樹脂を用いることで、初期の吸水性がよく、微生物の親和性が高いので、微生物の付着および増殖を向上させることができ、これによって、効率的な水処理を行なうことができる。なお、本発明において、親水性の熱可塑性樹脂とは、水により膨潤する樹脂をいう。また、親水性の熱可塑性樹脂と他の熱可塑性樹脂とを配合すれば、適宜比重を調整することができ、例えば、流動床として用いる場合には、その流動性を向上させることができる。さらに、他の熱可塑性樹脂として、疎水性の熱可塑性樹脂を用いれば、その疎水性の熱可塑性樹脂が疎水部分となるので、水の浸入を防止でき、その結果、微生物による分解を防止することができ、水処理用担体の強度を保持することができる。
【００１０】
このような親水性の熱可塑性樹脂としては、親水性のポリウレタン樹脂が用いられる。また、他の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂が用いられる。
【００１１】
親水性の熱可塑性樹脂の割合は、親水性の熱可塑性樹脂と他の熱可塑性樹脂との合計に対して、５〜９９重量％、好ましくは、１０〜９５重量％である。
【００１２】
なお、親水性のポリウレタン樹脂は、通常、ポリオキシエチレンなどの親水性ユニットを含むものであるが、親水性のポリウレタン樹脂中には、ポリオキシエチレンなどの親水性ユニットと、ポリオキシプロピレンおよび／またはポリオキシブチレンなどの疎水性ユニットとを含んでいることが好ましい。親水性のポリウレタン樹脂中に、親水性ユニットと疎水性ユニットとを含むことで、親水性ユニットによって、初期の吸水性を向上させて、微生物の親和性を高めて、微生物の付着および増殖を向上させる一方で、疎水性ユニットによって、長期の使用によっても、微生物により分解されにくくし、強度を保持して、安定した使用を確保することができる。また、親水性ユニットと疎水性ユニットとを含む場合には、その合計に対して、親水性ユニットの割合が、１０〜９５重量％、さらには、２０〜９０重量％であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の水処理用担体には、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有させる。これらを含有させることで、水処理用担体の表面に、より一層、容易に微生物を付着および増殖させることができ、さらに効率的な水処理を行なうことができる。
【００１４】
このような基質吸着物質としては、例えば、自然石を含む天然セラミックス、人工セラミックス、活性炭、カーボンブラック、ケイ酸塩化合物などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、また、２種類以上併用してもよい。好ましくは、活性炭、カーボンブラックが挙げられる。また、基質吸着物質を配合する割合は、例えば、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．１〜４０重量部、好ましくは、０．５〜３０重量部である。
【００１５】
また、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質としては、例えば、銅や亜鉛などの金属や、そのような金属の、水に不溶あるいは難溶の塩、酸化物、硫化物、水酸化物など、さらには、そのような金属または金属化合物に、無機物および／または有機物が含有されているものなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、また、２種類以上併用してもよい。好ましくは、酸化銅、硫化銅、水酸化銅が挙げられる。また、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を配合する割合は、例えば、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．００５〜５重量部、好ましくは、０．０１〜３重量部である。
【００１６】
なお、基質吸着物質や、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質は、例えば、マスターバッチとして調製されていてもよい。
【００１７】
そして、本発明の水処理用担体は、例えば、親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂、および、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を配合して、発泡剤とともに、例えば、押出成形機などの公知の溶融成形機によって、押出成形などの公知の溶融成形法によって成形することにより得ることができる。なお、押出成形では、例えば、２種類以上の熱可塑性樹脂を、２種類以上の仕切られたダイから同時に引き出し、形状が自由に成形できる、いわゆる共押出成形を行なってもよい。なお、このような成形条件としては、例えば、押出成形の場合では、単軸押出のスクリュー径５０ｍｍφにおいては、吐出量が５〜３５ｋｇ／ｈｒ、スクリューの回転数が１０〜８０ｍｉｎ−１、ダイの温度が１３０〜２３０℃である。また、成形する形状は、例えば、流動床として用いる場合には、粒状、球状、円柱状、円筒状、俵状、米粒状、ラグビーボール状など、任意の形状に成形すればよい。また、そのサイズも適宜選択され、例えば、１〜５０ｍｍ程度のものが好ましい。
【００１８】
また、溶融成形後、成形物をダイから吐出させた後に、水中カット、ホットカット、ミストカットなどのカット方法でカットしてもよい。例えば、水中カットやホットカットにより、その内部を多孔質化しつつ、表面をスキン層とすることもできる。
【００１９】
用いられる発泡剤としては、例えば、通常使用される、化学的発泡剤や物理的発泡剤などが挙げられる。化学的発泡剤としては、例えば、アゾ化合物（例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）など）、ニトロソ化合物（例えば、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）など）、ヒドラジン誘導体（例えば、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）など）、セミカルバジド化合物、アジド化合物、トリアゾール化合物、イソシアネート化合物、重炭酸塩（例えば、重炭酸ナトリウムなど）、炭酸塩、亜硝酸塩、水素化物、重炭酸ナトリウムと酸の混合物（例えば、重炭酸ナトリウムとクエン酸など）、過酸化水素と酵母との混合物、亜鉛粉末と酸との混合物などが挙げられる。
【００２０】
また、物理発泡剤としては、例えば、脂肪族炭化水素類（例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサンなど）、塩化炭化水素類（例えば、ジクロロエタン、ジクロロメタンなど）、フッ化塩化炭化水素類（例えば、トリクロロモノフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロモノフロロメタン、ジクロロテトラフロロエタンなど）、代替フロン類、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、また、２種類以上併用してもよい。好ましくは、ＡＤＣＡ、ＯＢＳＨ、重炭酸ナトリウムと酸の混合物が挙げられる。
【００２１】
また、発泡剤を配合する割合は、例えば、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部、好ましくは、０．０５〜１５重量部である。なお、これら発泡剤は、例えば、マスターバッチとして調製されていてもよい。
【００２２】
このようにして得られる本発明の水処理用担体は、発泡剤によって成形時に多孔質化されるので、その用いる発泡剤の配合量を加減してその水処理用担体の空孔率（ポロシティまたは気孔率ともいう）を適宜選択することにより、水処理用担体の比重を調整することができ、その結果、例えば、流動床として用いた場合における、流動性の向上を図ることができる。また、多孔質化することにより、その表面には、通常、凹凸状の細孔が形成されるので、これによって、その表面に、微生物を付着させやすくすることができ、さらに効率的な水処理を行なうことができる。しかも、熱可塑性樹脂に炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合する場合などに比べて、摩耗および損傷が少なく、耐久性の向上を図ることができる。
【００２３】
なお、このような発泡剤を用いる場合には、その比重が、水の比重（１．０）に近い、０．９３〜１．１５の範囲、好ましくは、０．９７〜１．０５の範囲、さらに好ましくは、０．９８〜１．０３の範囲となるように、その空孔率を２０〜９０％、さらには、２０〜８０％とすることが好ましい。また、多孔質化は、連続気泡であっても独立気泡であってもよく、例えば、独立気泡である場合には、その気泡のサイズが、１〜３０００μｍ、さらには、１０〜２０００μｍであることが好ましい。
【００２４】
このようにして得られる本発明の水処理用担体は、各種の水処理、例えば、産業廃水や生活廃水などの廃水処理などに用いることができ、より具体的には、微生物を用いた水処理、例えば、硝化菌（例えば、アンモニア酸化菌、亜硝酸酸化菌など）などの好気性微生物により処理するための好気槽、脱窒菌などの嫌気性微生物により処理するための嫌気槽の、流動床や固定床、とりわけ、流動床として用いることができる。図１には、そのような水処理装置の一実施形態が示されている。すなわち、図１において、この水処理装置は、好気槽や嫌気槽として用いられる水処理槽１と、この水処理槽１に接続される給水管２および排水管３とを備えている。水処理槽１には、本発明の水処理用担体４が流動床として投入されており、水処理槽１内に回転可能に設けられる攪拌機５によって、攪拌されている。このような水処理装置には、多孔質化されることにより比重が調整される水処理用担体４が、流動床として用いられているので、水処理槽１内において、この水処理用担体４が、良好に浮上および沈降することにより、効率的な水処理を行なうことができる。
【００２５】
なお、本発明の水処理用担体は、上記したように、本来、水処理に用いられるものであるが、気相での処理、例えば、アンモニア、硫化水素などの脱臭に用いることもできる。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されることはない。
【００３９】
実施例１
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂（ジフェニルメタンジイソシアネート／ポリオキシエチレンプロピレングリコール（エチレンオキサイド含量８０重量％）８０重量部とポリテトラメチレングリコール２０重量部との混合物／１，４−ブタンジオール、商品名：エラストラン ＯＨ３−３７、武田バーディシェウレタン工業社製、以下同じ）と、ポリエチレン樹脂（商品名：エボリュー ＳＰ０５１０、三井化学社製、以下同じ）とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤（ポリエチレン樹脂６０重量％、重炭酸ナトリウムとクエン酸との混合物４０重量％のマスターバッチ、商品名：ハイドロセロール−ＣＦ４０Ｅ、ベーリンガーインゲルハイム社製、以下同じ）３．０重量部、硫化銅（和光純薬社製、以下同じ）０．１重量部、活性炭（商品名：ＤＯ−５、武田薬品工業社製、以下同じ) ３．０重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
【００４０】
実施例２
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤６．０重量部、硫化銅０．１重量部、活性炭３．０重量部を添加し、押出成形機（９０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、ダイからの吐出直後に水中カッター（Ｇａｌａ社製、以下同じ）を使用して、水中カットすることにより、４ｍｍφの球状の担体を得た。
【００４１】
比較例１
ポリエーテルポリオール（ソルビトール開始剤のエチレンオキサイド付加物、商品名：ＭＦ−４３、武田薬品工業社製、）８５重量部、ポリマーポリオール（グリセリン開始剤のプロピレンオキサイド／エチレンオキサイド付加物と、アクリロニトリル−スチレンポリマーとからなるポリマーポリオール、商品名：ＰＯＰ−９３、武田薬品工業社製）１５重量部、脱イオン水３重量部、ジメチルシロキサン（和光純薬社製）１重量部、トリレンジイソシアネート（２，４体／８０重量％、２，６体／２０重量％、武田薬品工業社製）１５重量部を、常法に従い反応させて、親水性のポリウレタンフォームを合成し、これを、５ｍｍ角に裁断することにより、ポリウレタンフォームからなる５ｍｍ角の担体を得た。
【００４２】
比較例２
ポリエチレン樹脂と炭酸カルシウムとを、その比重が１．０２となるように配合した混合物１００重量部を、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径４ｍｍφ、内径２ｍｍφ、長さ３ｍｍの円筒状の担体を得た。
比較例３
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂１００重量部に、発泡剤０．５重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
比較例４
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂１００重量部に、発泡剤１．０重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
比較例５
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂１００重量部に、発泡剤２．５重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
比較例６
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤１．５重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
比較例７
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤３．０重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径３ｍｍφ、長さ３ｍｍの円柱状の担体を得た。
比較例８
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤０．１重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径４ｍｍφ、内径２ｍｍφ、長さ３ｍｍの円筒状の担体を得た。
比較例９
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤０．３重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径４ｍｍφ、内径２ｍｍφ、長さ３ｍｍの円筒状の担体を得た。
比較例１０
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤０．７重量部を添加し、押出成形機（５０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、外径４ｍｍφ、内径２ｍｍφ、長さ３ｍｍの円筒状の担体を得た。
比較例１１
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤０．５重量部を添加し、押出成形機（９０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、ダイからの吐出直後に水中カッターを使用して、水中カットすることにより、４ｍｍφの球状の担体を得た。
比較例１２
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤２．０重量部を添加し、押出成形機（９０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、ダイからの吐出直後に水中カッターを使用して、水中カットすることにより、４ｍｍφの球状の担体を得た。
比較例１３
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤４．０重量部を添加し、押出成形機（９０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、ダイからの吐出直後に水中カッターを使用して、水中カットすることにより、４ｍｍφの球状の担体を得た。
比較例１４
親水性の熱可塑性ポリウレタン樹脂と、ポリエチレン樹脂とが、重量比で８／２の割合で配合される混合物１００重量部に、発泡剤６．０重量部を添加し、押出成形機（９０ｍｍφ単軸押出機、Ｌ／Ｄ＝３４、池貝社製) を使用して成形し、ダイからの吐出直後に水中カッターを使用して、水中カットすることにより、４ｍｍφの球状の担体を得た。
【００４３】
試験例１
比較例３〜１４の担体を、８０℃の熱風乾燥機で５時間乾燥し、乾燥した担体１００ｇをイオン交換水１Ｌに投入し膨潤させることにより、重量比（膨潤重量／乾燥重量）および比重（１Ｌの水に膨潤した担体を体積で１００ｍＬ添加した時の流量を測定し計算した。）を測定した。なお、その内部に空気が残る場合には、減圧にして気泡を取り除いた。その結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
0004514874.tif 000002
【００４５】
表１から、発泡剤の量を変化させることによって、比重を調整できることがわかる。
【００４６】
試験例２
実施例１、２、および、比較例１、２、７、１４で得られた担体を活性汚泥に浸漬し、微生物を吸着させた。すなわち、嵩体積２５０ｍＬの担体をドラフト流式水槽５Ｌに投入し、以下に示す組成をもつ無機人工廃水を使用し、水温２０℃、ｐＨ７．０〜７．５、水理学的滞留時間５時間の条件で、亜硝酸生成量から算出したアンモニア酸化速度を求めることで評価した。
【００４７】
無機人工廃水組成（１Ｌあたり）
（ＮＨ４）２ＳＯ４                ０．０９４３ｇ
ＫＨ２ＰＯ４                    ０．６ｇ
ＮａＨＣＯ３                    ０．３７５ｇ
ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ            １０ｍｇ
ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ            １．８ｍｇ
Ｆｅ−ＥＤＴＡ                  １ｍｇ
実施例１，２、および、比較例１、２、７、１４の担体にアンモニア酸化細菌を付着させ評価した結果を図２に示す。なお、比較例１の担体は、試験開始直後に気泡が付着して浮上してしまい、評価ができなかった。そのため、図２では、比較例１の結果を省略して示す。図２において、実施例１，２、および、比較例７、１４の担体は、その比重が１．０２〜１．０３と水に近いことから流動性が良く、また、親水性のポリウレタン樹脂が配合されているので、菌が良好に付着し増殖して、アンモニア酸化速度が良好に上昇していることがわかる。一方、比較例２の担体は、その比重が１．０２と水に近いが、疎水性であるため菌の付着が不良であり、実施例１，２、および、比較例７、１４に比べてアンモニア酸化速度が上昇していないことがわかる。また、基質吸着物質、および、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有している実施例１、２は、アンモニア酸化速度の立ち上りが速く、しかも最大活性が高くなっていることがわかる。
【００４８】
また、各担体表面でのアンモニア酸化細菌の増殖（優占化) を、ＤＮＡプローブ法（ＦＩＳＨ法）を用いて評価した。 その結果、実施例１，２、および、比較例７、１４の担体の表面でアンモニア酸化細菌が増殖し優先化していることが確認された。観察では、９０％がアンモニア酸化細菌であった。
【００４９】
試験例３
比較例２および１４で得られた各担体を、嵩体積で１．０ｍ３（膨潤時の外径８ｍｍφ、長さ７ｍｍの円筒形の担体、重量１２５ｋｇ、充填量２０％）を用い、これを５ｍ３の水槽に投入し、機械攪拌式エアレータ（出力０．７５ｋｗ、回転数５６０〜５７０、新明和工業社製）を使用して耐久試験を行なった。
【００５０】
比較例１４の担体は、試験開始から１カ月経過しても、目視では、変形または損傷しているように見えなかった。それに対し、比較例２の担体は、試験開始から１カ月経過した時点で、目視によって、表面が摩耗しているものや、引き裂けた形状のものが観察され、また、炭酸カルシウムが水に分散していることが確認された。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により詳細に観察した結果、比較例１４の担体は、摩耗していないのに対し、比較例２の担体は、全体的に摩耗していることが確認された。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の水処理用担体は、親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、多孔質化されているので、溶融成形によって任意の形状に成形することができるとともに、連続して大量に生産することができ、しかも、発泡剤によって成形時に多孔質化されるので、その用いる発泡剤の配合量を加減してその水処理用担体の空孔率を適宜選択することにより、水処理用担体の比重を調整することができる。その結果、例えば、流動床として用いた場合における、流動性の向上を図ることができる。また、熱可塑性樹脂に炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの充填剤を配合する場合などに比べて、摩耗および損傷が少なく、耐久性の向上を図ることができる。しかも、親水性の熱可塑性樹脂が用いられることにより、初期の吸水性がよく、微生物の親和性が高いので、微生物の付着および増殖を向上させることができ、これによって、より一層効率的な水処理を行なうことができる。
また、本発明では、水処理用担体が、親水性の熱可塑性樹脂および１種以上の他の熱可塑性樹脂からなり、親水性の熱可塑性樹脂が、親水性のポリウレタン樹脂であり、他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂からなる疎水性の熱可塑性樹脂であるため、疎水性の熱可塑性樹脂を疎水部分として、水の浸入を防止でき、その結果、微生物による分解を防止することができ、水処理用担体の強度を保持することができる。
また、本発明では、水処理用担体が、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有しているため、水処理用担体の表面に、より一層、容易に微生物を付着および増殖させることができ、さらに効率的な水処理を行なうことができる。
【００５２】
また、本発明の水処理用担体に、基質吸着物質、および／または、酵素活性を向上させるあるいは生育促進する物質を含有させることで、水処理用担体の表面に、容易に微生物を付着および増殖させることができ、さらに効率的な水処理を行なうことができる。
【００５３】
そして、このような水処理用担体が用いられる水処理用装置は、槽内において水処理用担体が良好に流動するため、効率的な水処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理装置の一実施形態を示す、概略構成図である。
【図２】試験例２の評価結果であって、経過日数に対してアンモニア酸化速度がプロットされている図である。
【符号の説明】
１    水処理槽
２    給水管
３    排水管
４    水処理用担体
５    攪拌機
【図１】
0004514874.tif 000003
【図２】
0004514874.tif 000004