(57)【要約】【課題】生物膜濾過槽への充填に適した状態で粒状多孔質担体を保管することが可能な粒状多孔質担体の保管方法を提供する。【解決手段】浄化槽１００の生物膜濾過槽１０１に充填される粒状多孔質担体１の保管方法であって、含浸装置１０、２０により粒状多孔質担体に水を含浸させる含浸工程Ｓ２００と、水を含浸させた粒状多孔質担体１を保管容器に収容し、その後保管容器を密閉する担体収容工程Ｓ３００と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化槽の生物膜濾過槽に充填される粒状多孔質担体の保管方法であって、
含浸手段により前記粒状多孔質担体に含浸水を含浸させる含浸工程と、含浸水を含浸させた粒状多孔質担体を保管容器に収容し、その後前記保管容器を密閉する担体収容工程と、を備えたことを特徴とする粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項２】
密閉された保管容器を保護部材で覆う容器保護工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項３】
前記担体収容工程では、前記保管容器を密閉する前に前記保管容器内に前記含浸水を入れることを特徴とする請求項１又は２に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項４】
前記含浸手段は、前記含浸水を貯留するタンクと、前記タンクに投入される粒状多孔質担体の温度を取得する担体温度取得手段と、前記タンクに貯留されている含浸水の温度を取得する含浸水温度取得手段と、前記タンクに貯留されている含浸水の温度を調整する含浸水温度調整手段と、を備え、
前記含浸工程は、焼成した前記粒状多孔質担体の温度をこの粒状多孔質担体の吸水率が予め設定した適正範囲内に調整されるように設定された含浸適正温度範囲内に調整する担体温度調整工程と、前記担体温度取得手段により取得された温度と前記含浸水温度取得手段により取得された温度とに基づいて前記タンクに投入される粒状多孔質担体の温度と前記タンクに貯留されている含浸水の温度との温度差が前記粒状多孔質担体への含浸水の含浸が促進される含浸促進温度範囲内に維持されるように前記含浸水温度調整手段によって前記タンクに貯留されている含浸水の温度を調整する含浸水温度調整工程と、前記担体温度調整工程にて温度が前記含浸適正温度範囲内に調整された粒状多孔質担体を前記含浸水温度調整工程により温度が調整された含浸水が貯留されている前記タンクに投入する担体投入工程と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項５】
前記含浸適正温度範囲の下限温度として１４０°Ｃが設定され、前記含浸促進温度範囲の下限温度として１００°Ｃが設定されていることを特徴とする請求項４に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項６】
前記含浸適正温度範囲の上限温度として２００°Ｃが設定され、前記含浸促進温度範囲の上限温度として１８０°Ｃが設定されていることを特徴とする請求項５に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項７】
前記含浸手段は、密閉状態に切り替えて内部を減圧可能な減圧タンクと、前記減圧タンクを減圧する減圧手段と、前記減圧タンク内の圧力を大気圧に戻す圧力調整手段と、を備え、
前記含浸工程は、前記粒状多孔質担体及び前記含浸水を前記減圧タンクに投入し、その後前記減圧タンクを密閉状態に切り替える投入工程と、前記投入工程にて密閉状態に切り替えられた前記減圧タンクの内部を前記減圧手段により減圧する減圧工程と、前記減圧工程にて減圧された前記減圧タンクを減圧状態のまま保持する減圧保持工程と、前記減圧保持工程にて減圧状態に保持されている前記減圧タンクの圧力を前記圧力調整手段により大気圧に戻す圧力調整工程と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項８】
前記含浸工程では、前記減圧工程、前記圧力保持工程、及び圧力調整工程が複数回繰り返し行われることを特徴とする請求項７に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項９】
前記含浸工程では、含浸水を含浸した粒状多孔質担体の嵩比重が０．７９ｇ／ｃｍ３〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に、及び／又は含浸水を含浸した粒状多孔質担体の吸水率が３０％〜４０％の範囲内に調整されるように前記粒状多孔質担体に含浸水を含浸させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の粒状多孔質担体の保管方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒状多孔質担体の保管方法によって保管された粒状多孔質担体の検査方法であって、
前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の嵩比重を検査する嵩比重検査工程、及び前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の吸水率を検査する吸水率検査工程のうちの少なくともいずれか一方の検査工程を備えていることを特徴とする粒状多孔質担体の検査方法。
【請求項１１】
前記嵩比重検査工程では、前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の嵩比重が０．７９ｇ／ｃｍ３〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内か否か検査し、前記吸水率検査工程では、前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の吸水率が３０％〜４０％の範囲内か否か検査することを特徴とする請求項１０に記載の粒状多孔質担体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄化槽の生物膜濾過槽に充填される粒状多孔質担体の保管方法及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物膜濾過層を有する浄化槽が知られている（特許文献１、２参照）。このような生物膜濾過槽では、濾過槽内に充填された担体に微生物を保持させ、この微生物によって汚水を処理している。そのため、微生物を高濃度に保持できるように担体は多孔質であることが要求される。また、生物膜濾過槽に充填される担体は、比重が１より僅かに重いことが要求される。このような比重としては、例えば１．３５〜１．４５程度の比重が要求される。生物膜濾過槽には、汚水処理時に担体間に蓄積された汚泥及び懸濁物などを濾過槽内から排出させるべく汚水処理時とは逆方向から水を流す、いわゆる逆洗が周期的に行われる。また、この逆洗時には、生物膜濾過槽内に逆洗時の水の流れと同じ方向に空気を流す、いわゆる散気も行われる。担体の比重が１より僅かに重い場合、逆洗時には生物膜濾過槽からの担体自身の流出を防止しつつ担体間に蓄積された汚泥及び懸濁物などの排出が促進されるように担体が流動化し、一方、水処理時には担体が濾過槽内にて安定に沈降状態を保持する。このような担体として多孔質に構成したセラミックス担体が知られている（特許文献３参照）。また、担体の形状は一般に粒状であるため、以降、担体を粒状多孔質担体と記述することもある。
【０００３】
【特許文献１】実開平３−８３６９５号公報
【特許文献２】特開平３−２３２５８７号公報
【特許文献３】特開２００５−７４３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生物膜濾過槽に充填する担体は、例えばセラミックスなどの微粉末を濃縮してケーキ化した後、高温で焼成して製造する。焼成後の担体は乾燥状態であり水に浮くため、比重を１より僅かに重い状態に調整するべく焼成後の担体に水分を含ませる、いわゆる含浸を行う。この含浸には、含浸用の設備が必要であり、また担体が含浸水を含浸するための時間が必要である。そのため、浄化槽の設置場所において生物膜濾過槽に速やかに担体を充填するためには、担体の比重が１より僅かに重い状態に調整される適正量の含浸水を予め担体に含浸させ、その含浸状態を維持したまま担体を保管する必要がある。また、生物膜濾過槽に適正量の含浸水が含浸されている担体を充填するため、保管していた担体を充填前に検査する必要がある。
【０００５】
なお、本発明における粒状多孔質担体の比重とは、担体の質量と、焼成後の形状の担体の体積と同じ体積で、かつ標準気圧、４°Ｃにおける純粋な水の質量との比を指す。また、この場合の担体の質量とは、含浸を行った場合は含浸水を含んだ状態の担体の質量を指す。
【０００６】
そこで、本発明は、生物膜濾過槽への充填に適した状態で粒状多孔質担体を保管することが可能な粒状多孔質担体の保管方法、及びこの保管方法によって保管された粒状多孔質担体が生物膜濾過槽への充填に適した状態か否か検査する粒状多孔質担体の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の粒状多孔質担体の保管方法は、浄化槽（１００）の生物膜濾過槽（１０１）に充填される粒状多孔質担体（１）の保管方法であって、含浸手段（１０、２０）により前記粒状多孔質担体に含浸水を含浸させる含浸工程（Ｓ２００）と、含浸水を含浸させた粒状多孔質担体を保管容器に収容し、その後前記保管容器を密閉する担体収容工程（Ｓ３００）と、を備えたことにより、上述した課題を解決する。
【０００８】
本発明の保管方法によれば、含浸水を含浸させた粒状多孔質担体を保管容器に収容し、その後この保管容器を密閉するので、粒状多孔質担体から蒸発した含浸水の外部への漏れ出しを防止できる。また、保管容器を密閉することにより、粒状多孔質担体からの含浸水の蒸発を抑制することができる。そのため、含浸工程において含浸させた含浸水の殆どを保持させた状態で粒状多孔質担体を保管することができる。
【０００９】
なお、本発明における含浸水とは、粒状多孔質担体に含浸させる水のことを指し、水、水以外の物質を混合させた水などが含まれる。
【００１０】
本発明の保管方法の一形態は、密閉された保管容器を保護部材で覆う容器保護工程（Ｓ４００）を備えていてもよい。保管容器が破損した場合、この破損した部分から内部の含浸水が蒸発し、粒状多孔質担体が乾燥するおそれがある。そこで、このように保護部材によって保管容器を覆い、例えば輸送時などにおける保管容器の破損を防止し、粒状多孔質担体の乾燥を防止する。
【００１１】
本発明の保管方法の一形態において、前記担体収容工程では、前記保管容器を密閉する前に前記保管容器内に前記含浸水を入れてもよい。この場合、保管容器内における粒状多孔質担体からの含浸水の蒸発をさらに抑制できる。そのため、粒状多孔質担体を含浸状態のままより確実に保管することができる。
【００１２】
本発明の保管方法の一形態において、前記含浸手段は、前記含浸水を貯留するタンク（１１）と、前記タンクに投入される粒状多孔質担体の温度を取得する担体温度取得手段（１４）と、前記タンクに貯留されている含浸水の温度を取得する含浸水温度取得手段（１６）と、前記タンクに貯留されている含浸水の温度を調整する含浸水温度調整手段（１７）と、を備え、前記含浸工程は、焼成した前記粒状多孔質担体の温度をこの粒状多孔質担体の吸水率が予め設定した適正範囲内に調整されるように設定された含浸適正温度範囲内に調整する担体温度調整工程（Ｓ２０１）と、前記担体温度取得手段により取得された温度と前記含浸水温度取得手段により取得された温度とに基づいて前記タンクに投入される粒状多孔質担体の温度と前記タンクに貯留されている含浸水の温度との温度差が前記粒状多孔質担体への含浸水の含浸が促進される含浸促進温度範囲内に維持されるように前記含浸水温度調整手段によって前記タンクに貯留されている含浸水の温度を調整する含浸水温度調整工程（Ｓ２０２）と、前記担体温度調整工程にて温度が前記含浸適正温度範囲内に調整された粒状多孔質担体を前記含浸水温度調整工程により温度が調整された含浸水が貯留されている前記タンクに投入する担体投入工程（Ｓ２０３）と、を備えていてもよい。焼成後の粒状多孔質担体を含浸水に浸けることにより、粒状多孔質担体を冷却して粒状多孔質担体の孔内の気体を収縮させることができるので、含浸水を粒状多孔質担体に吸わせる、すなわち含浸水を粒状多孔質担体に含浸させることができる。含浸時における気体の収縮の度合いは粒状多孔質担体の温度、及び粒状多孔質担体の温度と含浸水の温度との温度差に影響されるため、粒状多孔質担体に含浸される含浸水の量もこれらのパラメータに影響される。この形態によれば、粒状多孔質担体の温度を含浸適正温度範囲内に調整し、かつ粒状多孔質担体の温度と含浸水の温度との温度差を含浸促進温度範囲内に調整するので、粒状多孔質担体に適正量の含浸水を含浸させ、この粒状多孔質担体の吸水率を予め設定した適正範囲内に調整することができる。
【００１３】
このように粒状多孔質担体に含浸水を含浸させる場合、粒状多孔質担体の温度が高いほど含浸水に浸したときに気体の収縮の度合いが大きいので、より多くの含浸水を含浸させることができる。一方、粒状多孔質担体の温度と含浸水の温度との温度差が小さいと粒状多孔質担体が殆ど冷却されないので、含浸水が含浸され難い。そこで、前記含浸適正温度範囲の下限温度として１４０°Ｃが設定され、前記含浸促進温度範囲の下限温度として１００°Ｃが設定されていてもよい。
【００１４】
粒状多孔質担体には、生物膜濾過槽内にて割れなどの破損が生じないような強度が要求される。粒状多孔質担体の強度は、粒状多孔質担体の吸水率が大きいほど、すなわち粒状多孔質担体に含浸された含浸水の量が多くなるほど低下する。一方、粒状多孔質担体の温度と含浸水の温度との温度差が大きいほど、含浸水に浸けたときに粒状多孔質担体が急冷されて粒状多孔質担体が割れ易くなる。そこで、前記含浸適正温度範囲の上限温度として２００°Ｃが設定され、前記含浸促進温度範囲の上限温度として１８０°Ｃが設定されていてもよい。
【００１５】
本発明の保管方法の一形態において、前記含浸手段は、密閉状態に切り替えて内部を減圧可能な減圧タンク（２１）と、前記減圧タンクを減圧する減圧手段（２２）と、前記減圧タンク内の圧力を大気圧に戻す圧力調整手段（２３）と、を備え、前記含浸工程は、前記粒状多孔質担体及び前記含浸水を前記減圧タンクに投入し、その後前記減圧タンクを密閉状態に切り替える投入工程（Ｓ２１１、Ｓ２１２）と、前記投入工程にて密閉状態に切り替えられた前記減圧タンクの内部を前記減圧手段により減圧する減圧工程（Ｓ２１３）と、前記減圧工程にて減圧された前記減圧タンクを減圧状態のまま保持する減圧保持工程（Ｓ２１４）と、前記減圧保持工程にて減圧状態に保持されている前記減圧タンクの圧力を前記圧力調整手段により大気圧に戻す圧力調整工程（Ｓ２１５）と、を備えていてもよい。このように粒状多孔質担体及び含浸水が投入された減圧タンクを減圧することにより、粒状多孔質担体の孔内の気体を脱気することができるので、粒状多孔質担体に含浸水を含浸させることができる。
【００１６】
この形態の保管方法において、前記含浸工程では、前記減圧工程、前記圧力保持工程、及び圧力調整工程が複数回繰り返し行われてもよい。このように減圧工程、減圧保持工程、及び圧力調整工程を繰り返し行うことで、粒状多孔質担体に含浸水をより確実に含浸させることができる。
【００１７】
本発明の保管方法の一形態において、前記含浸工程では、含浸水を含浸した粒状多孔質担体の嵩比重が０．７９ｇ／ｃｍ３〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に、及び／又は含浸水を含浸した粒状多孔質担体の吸水率が３０％〜４０％の範囲内に調整されるように前記粒状多孔質担体に含浸水を含浸させてもよい。粒状多孔質担体の嵩比重及び吸水率は粒状多孔質担体の比重とそれぞれ相関関係を有している。生物膜濾過槽に一般に使用される粒状多孔質担体は、嵩比重及び吸水率のうちのいずれか一方をこのような範囲内に調整することで、比重を１より僅かに重い状態に調整することができる。本発明の吸水率は、ＪＩＳ  Ａ  １１０９により定義され、以下に示す式によって算出される値のことを指す。なお、式中のＷ１は、含浸水を含浸した後の粒状多孔質担体の質量を示し、Ｗ２は含浸水を含浸する前の粒状多孔質担体の質量、すなわち乾燥状態の粒状多孔質担体の質量を示している。
【００１８】
吸水率＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ２×１００
【００１９】
本発明の粒状多孔質担体の検査方法は、上述した粒状多孔質担体の保管方法によって保管された粒状多孔質担体の検査方法であって、前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の嵩比重を検査する嵩比重検査工程（Ｓ５０１）、及び前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の吸水率を検査する吸水率検査工程（Ｓ５０２）のうちの少なくともいずれか一方の検査工程を備えていることにより、上述した課題を解決する。
【００２０】
本発明の検査方法によれば、粒状多孔質担体の嵩比重及び吸水率のうちの少なくともいずれか一方が検査されるので、粒状多孔質担体の比重が生物膜濾過槽への充填に適した値か否か検査できる。そのため、生物膜濾過槽への不良品の充填を確実に防止することができる。
【００２１】
本発明の検査方法の一形態において、前記嵩比重検査工程では、前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の嵩比重が０．７９ｇ／ｃｍ３〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内か否か検査し、前記吸水率検査工程では、前記保管容器から取り出した粒状多孔質担体の吸水率が３０％〜４０％の範囲内か否か検査してもよい。このように粒状多孔質担体の嵩比重及び吸水率のうちの少なくともいずれか一方がこれらの範囲内か否か検査することで、粒状多孔質担体の比重が１より僅かに重いか否か検査することができる。
【００２２】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２３】
以上に説明したように、本発明の保管方法によれば、含浸工程にて含浸させた含浸水の殆どを保持させた状態で粒状多孔質担体を保管することができる。そのため、生物膜濾過槽への充填に適した状態、すなわち含浸水を含浸し、比重が１より僅かに重い状態で粒状多孔質担体を保管できる。また、本発明の検査方法によれば、生物膜濾過槽への充填に適した状態で粒状多孔質担体が保管されていたか否か検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、汚水などを浄化する浄化槽に設けられる生物膜濾過槽の一例を示している。本発明の保管方法が適用される粒状多孔質担体１は、この生物膜濾過槽１０１に充填される。図１に示した浄化槽１００は、生物膜濾過槽１０１の他に嫌気処理槽第１室１０８、嫌気処理槽第２室１０２及び処理水槽１０３を備えており、汚水を嫌気処理槽第１室１０８、嫌気処理槽第２室１０２、生物膜濾過槽１０１、処理水槽１０３の順に移動させて浄化する。なお、浄化槽１００、生物膜濾過槽１０１、嫌気処理槽第１室１０８、嫌気処理槽第２室１０２及び処理水槽１０３は周知のものと同様でよいため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
周知のように生物膜濾過槽１０１では、内部に充填された粒状多孔質担体１に微生物を保持させ、嫌気処理槽第２室１０２から間欠定量ポンプ１０４によって送られてくる汚水をこの微生物によって浄化処理している。図１に示した矢印Ａは、この汚水処理時の水の流れを示している。また、周知のように生物膜濾過槽１０１の汚水浄化性能を高い状態に維持するために処理水槽１０３から生物膜濾過槽１０１に逆洗ポンプ１０５によって水を流して粒状多孔質担体１間に蓄積された汚泥、懸濁物、及び増殖した余剰微生物を逆洗排水パイプ１０６を介して嫌気処理槽第１室１０８に送る、いわゆる逆洗が生物膜濾過槽１０１に対して周期的に実施される。図１の矢印Ｂは、この逆洗時の水の流れを示している。すなわち、逆洗時の生物濾過槽１０１内における水の流れは、汚水処理時に対して逆向きとなる。さらに、この逆洗時には、生物膜濾過槽１０１に設けられた散気管１０７から空気を生物膜濾過槽１０１に送り、内部の粒状多孔質担体１同士の間隔を広げることにより、汚泥、懸濁物、及び余剰微生物の排出を促進させる散気が同時に実施される。これら逆洗及び散気は、生物膜濾過槽１０１に対して例えば１日に少なくとも１回程度、浄化槽１００に流入する汚水が少ない時間帯に実施される。
【００２６】
この生物膜濾過槽１０１に充填する粒状多孔質担体１には、種々の性質が要求される。例えば、汚水処理時には生物膜濾過槽１０１内にて安定に沈降していることが要求される。一方、逆洗時には、生物膜濾過槽１０１内にて流動化し、かつ生物膜濾過槽１０１から流出しないことが要求される。これらの要求は、粒状多孔質担体１の比重が１より僅かに重い場合に満たされる。さらに、粒状多孔質担体１には、生物膜濾過槽１０１内にて割れなどの破損が生じないような強度が要求される。
【００２７】
図２は、このような性質を有する粒状多孔質担体１を製造するための製造工程の一例を示している。なお、図２では、製造工程のうち焼成工程Ｓ１００よりも下流側の工程のみを示す。焼成工程Ｓ１００までの工程は、周知の粒状多孔質担体１の製造工程と同様でよいため、ここでの詳細な説明を省略する。この製造工程によって製造される粒状多孔質担体１の原料には、例えば頁岩などが使用される。この原料の頁岩は、図２の焼成工程よりも前の工程において凝縮、ケーキ化され、その後直径が６〜１１ｍｍ程度の粒状に成形される。粒状に成形された頁岩ケーキは、乾燥工程を経て焼成工程Ｓ１００に送られる。
【００２８】
図２の焼成工程Ｓ１００では、粒状の頁岩ケーキが例えば１２００°Ｃ程度の高温で焼成される。この焼成により頁岩ケーキに多数の孔が形成され、粒状多孔質担体１が製造される。次の含浸工程Ｓ２００では、この粒状多孔質担体１に含浸水として水を含浸させる。焼成後の粒状多孔質担体１は乾燥状態であり水に浮くため、粒状多孔質担体１に水を含浸させてその比重を１より僅かに重い状態に調整する。
【００２９】
図３及び図４を参照して含浸工程Ｓ２００を説明する。図３は、含浸工程Ｓ２００において実施される各工程を示し、図４は粒状多孔質担体１に水を含浸させる含浸手段としての含浸装置１０を示している。含浸装置１０は、水を貯留するタンク１１と、焼成後の粒状多孔質担体１をタンク１１に搬送する搬送コンベア１２と、搬送コンベア１２にて搬送されている粒状多孔質担体１を冷却する冷却ファン１３と、タンク１１内に投入する粒状多孔質担体１の表面温度を取得し、その取得した表面温度に対応した信号を出力する担体温度取得手段としての担体温度センサ１４と、担体温度センサ１４の出力信号に基づいて冷却ファン１３の動作を制御する制御装置１５と、タンク１１内の水の温度を取得し、その取得した水の温度に対応した信号を出力する含浸水温度取得手段としての水温センサ１６と、タンク１１内の水の温度を調整する含浸水温度調整手段としての水温調整装置１７とを備えている。
【００３０】
含浸工程では、まず担体温度調整工程Ｓ２０１において焼成後の粒状多孔質担体１の温度が調整される。含浸装置１０では、焼成した粒状多孔質担体１が搬送コンベア１２によってタンク１１に搬送される。この搬送中の粒状多孔質担体１は冷却ファン１３によって冷却され、その温度が予め設定された含浸適正温度範囲に調整される。なお、含浸適正温度範囲については後述する。制御装置１５は、粒状多孔質担体１の温度が含浸適正温度範囲内に調整されるように冷却ファン１３の動作を制御する。なお、この担体温度調整工程Ｓ２０１では、冷却ファン１３を使用する冷却方法の他に、外気によって粒状多孔質担体１を自然に冷却する冷却方法を用いてよい。
【００３１】
次の水温調整工程Ｓ２０２では、タンク１１に貯留されている水の温度が調整される。含浸装置１０においてタンク１１に貯留されている水の温度は、水温調整装置１７により粒状多孔質担体１の表面温度とタンク１１に貯留されている水の温度との差（以降、含浸時温度差と記述する。）が予め設定した含浸促進温度範囲内に調整されるように担体温度センサ１４の出力信号及び水温センサ１６の出力信号に基づいて調整される。なお、含浸促進温度範囲については後述する。続く担体投入工程Ｓ２０３において、含浸適正温度範囲内に温度が調整された粒状多孔質担体１は、水温が調整された水が貯留されているタンク１１に投入される。このように含浸装置１０では、含浸適正温度範囲内に温度を調整した粒状多孔質担体１を水に浸け、粒状多孔質担体１の孔内の気体を収縮させることで粒状多孔質担体１に水を含浸させる。
【００３２】
上述したように、粒状多孔質担体１には比重が１より僅かに重いことが要求される。頁岩を材料にし、粒径が６〜１１ｍｍ程度に形成された粒状多孔質担体１では、水を含浸した粒状多孔質担体１の嵩比重を０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に調整することで、比重を１より僅かに重い状態に調整できる。そのため、含浸工程では、水を含浸させた粒状多孔質担体１の嵩比重をこの範囲内に調整する。このような嵩比重の調整は、粒状多孔質担体１に含浸させる水の量を調整することで行う。上述した材料及び製造工程で製造される粒状多孔質担体１では、粒状多孔質担体１の吸水率を３０％以上に調整することにより、粒状多孔質担体１の比重を１より僅かに重い状態に調整できる。そのため、含浸工程では、粒状多孔質担体の吸水率を３０％以上に調整する。
【００３３】
また、粒状多孔質担体１には生物膜濾過槽１０１内にて破損しない強度を有していることが要求される。そのため、例えば粒状多孔質担体１の圧縮破壊強度を４０ｋｇ／ｃｍ２以上に設定して、上述したような強度を粒状多孔質担体１に持たせる。粒状多孔質担体１の強度は含浸した水の量に応じて変化し、含浸した水の量が多いほど、すなわち吸水率が大きいほど、強度が低下する。図５は、粒状多孔質担体１の吸水率と粒状多孔質担体１の圧縮破壊強度との関係の一例を示している。図５に示したように、粒状多孔質担体１の圧縮破壊強度は吸水率が大きくなるほど低下し、吸水率が４０％を越えると圧縮破壊強度が４０ｋｇ／ｃｍ２以下に低下する。そこで、含浸工程では粒状多孔質担体１の吸水率を４０％以下に調整する。
【００３４】
図６は、水に浸ける前の粒状多孔質担体１の温度と粒状多孔質担体の吸水率との関係、及び含浸時温度差と粒状多孔質担体の吸水率との関係の一例を示している。なお、図６中の実線が粒状多孔質担体１の温度と吸水率との関係を示し、点線が含浸時温度差と吸水率との関係を示している。上述したように含浸工程では、粒状多孔質担体１の吸水率を３０〜４０％の範囲内に調整する。図６に示したように粒状多孔質担体１の吸水率が３０〜４０％の範囲内に調整される粒状多孔質担体１の温度範囲は、１４０°Ｃ以上、２００°Ｃ以下であり、含浸時温度差の温度範囲は１００°Ｃ以上、１８０°Ｃ以下である。そこで、含浸適正温度範囲として１４０°Ｃ以上、２００°Ｃ以下の温度範囲が設定され、含浸促進温度範囲として１００°Ｃ以上、１８０°Ｃ以下の温度範囲が設定される。
【００３５】
なお、水を含浸した粒状多孔質担体１の吸水率と嵩比重とは相関関係を有しているので、含浸工程Ｓ２００では、水を含浸した粒状多孔質担体１の吸水率を３０％〜４０％の範囲内に調整する代わりに、水を含浸した粒状多孔質担体１の嵩比重が０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に調整されるように粒状多孔質担体１に水を含浸させて粒状多孔質担体１の比重を１より僅かに重い状態に調整してもよい。また、含浸工程Ｓ２００では、水を含浸した粒状多孔質担体１の吸水率が３０％〜４０％の範囲内に調整され、かつ水を含浸した粒状多孔質担体１の嵩比重が０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に調整されるように粒状多孔質担体１に水を含浸させてもよい。
【００３６】
図２の製造工程の説明に戻る。含浸工程Ｓ２００にて水を含浸させた粒状多孔質担体１は、その後担体収容工程Ｓ３００に送られる。担体収容工程Ｓ３００では、含浸状態の複数の粒状多孔質担体１及び水が保管容器に収容され、その後この保管容器が密閉される。保管容器としては、浸透性のない容器が使用され、例えばポリエチレン製の袋などが使用される。保管容器内に入れる水の量は、保管容器内において粒状多孔質担体１からの水の蒸発を抑えることが出来る程度の量が設定される。なお、上述したポリエチレン製の袋に粒状多孔質担体１を収容する場合、収容後に袋の開口部をヒートシールなどで密閉シールして容器を密閉する。
【００３７】
次の容器保護工程Ｓ４００では、密閉された保管容器を保護部材で覆う。保護部材としては、クッション性を有する部材が使用され、例えばポリプロピレン製の袋などが使用される。その後、保管容器は、所定の保管場所にて保管される。この保管時においては、粒状多孔質担体１からの水分の蒸発が抑制されるようにシート等により保管容器を遮光してもよい。
【００３８】
以上に説明した製造工程によれば、水を含浸させた粒状多孔質担体１を水と共に保管容器に収容し、その後この保管容器を密閉するので、吸水率を殆ど変化させることなく含浸状態の粒状多孔質担体１を保管することができる。また、保管容器を保護部材で覆うので、輸送時などにおける保管容器の破損を防止できる。そのため、粒状多孔質担体１をより確実に含浸状態で保管することができる。
【００３９】
図７は、粒状多孔質担体１の製造工程で実施される含浸工程Ｓ２００の他の例を示している。この含浸工程Ｓ２００は、図８に示した含浸手段としての含浸装置２０を使用して行われる。含浸装置２０は、密閉状態に切り替え可能な減圧タンク２１と、減圧手段としての真空ポンプ２２と、エア注入弁２３と、減圧タンク２１内の圧力を示す真空ゲージ２４とを備えている。
【００４０】
この含浸工程Ｓ２００では、まず投入工程Ｓ２１１にて減圧タンク２１に焼成した粒状多孔質担体１を投入する。なお、粒状多孔質担体１は、減圧タンク２１に投入される前までに外気温程度まで冷却されている。続く水注入工程Ｓ２１２では、減圧タンク２１に水を注入する。この際、水は、真空ゲージ２４の取付位置及び真空ポンプ２２の取付位置よりも下の位置、例えば図７に線Ａで示した位置まで注入される。
【００４１】
次の減圧工程Ｓ２１３では、減圧タンク２１の蓋２１ａを閉めるとともにエア注入弁２３を閉じ、真空ポンプ２２によって減圧タンク２１を所定圧まで減圧する。所定圧としては、例えば７００ｍｍＨｇが設定される。続く減圧保持工程Ｓ２１４では、この減圧タンク２１の減圧状態を所定時間保持させる。所定時間としては例えば５分間が設定される。所定時間経過後は圧力調整工程Ｓ２１５に進み、エア注入弁２３を開いて減圧タンク２１内の圧力を大気圧に戻す。このように減圧タンク２１の圧力を大気圧に戻すことで、エア注入弁２３は本発明の圧力調整手段として機能する。その後、水注入工程Ｓ２１２から圧力調整工程Ｓ２１５までの各工程を再度繰り返し行う。
【００４２】
２回目の圧力調整工程Ｓ２１５が終了した後は担体取り出し工程Ｓ２１６に進み、減圧タンク２１の蓋２１ａを開けて粒状多孔質担体１を取り出す。この際、水中に沈んでいる粒状多孔質担体１のみを良品として取り出し、水に浮かんでいた粒状多孔質担体１は不良品として廃棄する。良品として取り出された粒状多孔質担体１は担体収容工程Ｓ３００に送られ、以降は上述した製造工程と同様の工程が実施される。
【００４３】
このように粒状多孔質担体１と水とを減圧タンク２１に投入し、その後減圧タンク２１を減圧することにより、粒状多孔質担体１に水を含浸させてもよい。なお、図７の含浸工程Ｓ２００においても、水を含浸した粒状多孔質担体１の吸水率が３０〜４０％の範囲内に調整されるように粒状多孔質担体１に水を含浸させてもよいし、水を含浸した粒状多孔質担体１の嵩比重が０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に調整されるように粒状多孔質担体１に水を含浸させてもよい。また、吸水率が３０〜４０％の範囲内に調整され、かつ嵩比重が０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に調整されるように粒状多孔質担体１に水を含浸させてもよい。水注入工程Ｓ２１２から圧力調整工程Ｓ２１５までの各工程を実施する回数は２回に限定されない。実施する回数が２回では、粒状多孔質担体１の比重を１より僅かに重い状態に調整できない場合は３回以上実施してもよい。これらの各工程を１回実施することで粒状多孔質担体１の比重を１より僅かに重い状態に調整できる場合は、実施回数は１回でもよい。
【００４４】
次に、図９を参照して本発明の粒状多孔質担体１の検査方法について説明する。この検査方法は、上述した製造工程で製造、保管された粒状多孔質担体１に適用される。この検査方法では、まず嵩比重検査工程Ｓ５０１において粒状多孔質担体１を保管容器から取り出し、それを表面乾燥含浸状態にして嵩比重を測定し、この測定した嵩比重が０．７９〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内か否か判定する。なお、表面乾燥含浸状態とは、含浸状態の試料（粒状多孔質担体等）を表面乾燥状態にしたものを指す。嵩比重は、例えばＪＩＳ  Ａ  １１０４で定義されるジッギング法にて測定する。測定した嵩比重がこの範囲内の場合、粒状多孔質担体１は良品と判断される。一方、測定した嵩比重がこの範囲外、すなわち嵩比重が０．７９ｇ／ｃｍ３未満又は嵩比重が０．８５ｇ／ｃｍ３より大きい場合、粒状多孔質担体１は不良品と判断される。
【００４５】
次の吸水率検査工程Ｓ５０２では、保管容器から取り出して表面乾燥含浸状態にした粒状多孔質担体１の吸水率を求め、この吸水率が３０％〜４０％の範囲内か否か判定する。吸水率は、水を含浸している表面乾燥含浸状態の粒状多孔質担体１の質量及び水を含浸していない乾燥状態の粒状多孔質担体１の質量に基づいて算出される。そこで、この検査工程では、まず検査用に水を含浸させずに保存しておいた乾燥状態の粒状多孔質担体１の嵩比重を測定する。なお、この嵩比重も上述したジッギング法にて測定する。次に、この測定した乾燥状態の粒状多孔質担体１の嵩比重、及び嵩比重検査工程Ｓ５０１にて測定した表面乾燥含浸状態の粒状多孔質担体の嵩比重を用いて吸水率を算出する。算出した吸水率が３０％〜４０％の範囲内の場合、粒状多孔質担体１は良品と判断される。一方、算出した吸水率が３０％〜４０％の範囲外、すなわち３０％未満又は４０％よりも大きい場合、粒状多孔質担体１は不良品と判断される。続く選別工程Ｓ５０３では、嵩比重検査工程Ｓ５０１又は吸水率検査工程Ｓ５０２において不良品と判断された粒状多孔質担体１が取り除かれる。一方、嵩比重検査工程Ｓ５０１及び吸水率検査工程Ｓ５０２において良品と判断された粒状多孔質担体１は生物膜濾過槽１０１に充填される。
【００４６】
この検査方法によれば、粒状多孔質担体１の比重と相関を有する嵩比重及び吸水率を検査するので、粒状多孔質担体１の比重が生物膜濾過槽への充填に適した値か否か検査できる。また、この検査で不良品と判断された粒状多孔質担体１は取り除かれるので、生物膜濾過槽１０１への不良品の充填を確実に防止することができる。なお、嵩比重と吸水率とは相関関係を有しているので、嵩比重検査工程Ｓ５０１及び吸水率検査工程Ｓ５０２のうちのいずれか一方の検査工程を省略してもよい。なお、好ましくは吸水率検査工程Ｓ５０２を省略してもよい。このように一方の検査工程を省略することで、検査時間を短縮できる。また、本検査方法における検査項目は、嵩比重及び吸水率に限定されない。これらの検査項目に加えて例えば粒状多孔質担体１の粒度分布及び減圧含浸率を計測し、これら計測値が所定の許容範囲内か否か検査してもよい。これらの検査を実施することで、生物膜濾過槽１０１への不良品の充填をより確実に防止できる。なお、粒度分布及び減圧含浸率の計測方法は周知の方法でよいため、ここでの説明は省略する。
【００４７】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、粒状多孔質担体の材料は頁岩に限らず、ゼオライト、鉱滓、無煙炭、抗火石、天然鉱物、粒状泡ガラス、ＣＢ濾材、アクチノライトなどを材料としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】浄化槽に設けられる生物膜濾過槽の一例を示す図。
【図２】本発明の保管方法が適用される粒状多孔質担体の製造工程の一例を示す図。
【図３】含浸工程の一例を示す図。
【図４】含浸装置の一例を示す図。
【図５】粒状多孔質担体の吸水率と圧縮破壊強度との関係の一例を示す図。
【図６】水に浸ける前の粒状多孔質担体の温度と粒状多孔質担体の吸水率との関係、及び含浸時温度差と粒状多孔質担体の吸水率との関係の一例を示す図。
【図７】含浸工程の他の例を示す図。
【図８】含浸装置の他の例を示す図。
【図９】本発明の検査方法の一形態を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１  粒状多孔質担体
１０  含浸装置（含浸手段）
１１  タンク
１４  担体温度センサ（担体温度取得手段）
１６  水温センサ（含浸水温度取得手段）
１７  水温調整装置（含浸水温度調整手段）
２０  含浸装置（含浸手段）
２１  減圧タンク
２２  真空ポンプ（減圧手段）
２３  エア注入弁（圧力調整手段）
１００  浄化槽
１０１  生物膜濾過槽
【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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