專利名稱：污水處理用微生物載體和污水處理用具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
污水處理用微生物載體和污水處理用具技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及污水處理用微生物載體和污水處理用具，特別涉及適用于容納在活性污泥槽等污水處理槽內(nèi)且在流水條件下與微生物所著床的載體進行流動接觸、對排水中的污染物質(zhì)進行處理的污水處理用微生物載體和污水處理用具。
背景技術(shù)：
[0002]以往，作為污水處理槽內(nèi)的流水條件下所使用的污水處理用微生物載體、即所謂的流動載體，有人提出了各種形狀的載體。例如，在專利文獻1中提出了由具有卷縮性的細纖維聚集體形成的球狀(綠球藻(7 U *)形態(tài))污水處理用微生物載體。另外還提出了將這些球狀纖維聚集體裝入至保護容器中的污水處理用微生物載體，例如在專利文獻2中提出了一種污水處理用微生物載體，該污水處理用微生物載體的特征在于，其由保形性網(wǎng)狀容器和多個保水性團塊物構(gòu)成，多個保水性團塊物在污水處理槽內(nèi)的流水條件下可流動地容納在保形性網(wǎng)狀容器內(nèi)。[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻[0004]專利文獻[0005]專利文獻1 日本實開昭62-24997號公報[0006]專利文獻2 日本特開平7190079號公報實用新型內(nèi)容[0007]實用新型要解決的問題[0008]據(jù)認為，與現(xiàn)有的作為流動載體廣泛使用的海綿狀或中空圓筒狀相比較，將上述球狀纖維聚集體用作流動載體的情況下，與體積比較比表面積大，這對于細菌等小的微生物組的著床是有利的，實際上，按照比表面積進行比較，細菌的附著不均勻，水處理效果得不到提高。[0009]據(jù)推定，這是由于，例如在曝氣式污水處理槽的情況下，基于曝氣(- 7 — k一* 3 > )的氧未進入至纖維聚集體內(nèi)部，細菌不能著床，或者蚯蚓等比較大的原生動物組不能進入到球狀纖維聚集體的內(nèi)部，體系內(nèi)的食物鏈并不完全，從而具有污泥減少也包括在內(nèi)的污水處理能力未能提高的問題，實際情況是，迄今為止使用球狀纖維聚集體的污水處理用微生物載體尚未普及。特別是在形成球狀纖維聚集體的纖維細密充塞的狀態(tài)下、或者在利用膠乳等接合劑來固定纖維的情況下等，該缺點特別顯著。[0010]進一步地，在將球狀纖維聚集體用作在污水處理槽內(nèi)的流水條件下進行流動的流動載體的情況下，由于水流的作用、球狀纖維聚集體彼此間的碰撞、或者球狀纖維聚集體與處理槽壁的碰撞等會發(fā)生沖擊或變形，從而有時還會具有這樣的缺點特別是著床在球狀纖維聚集體上的活性微生物組以及蚯蚓等原生動物組發(fā)生脫落，由此污水處理能力下降。 關(guān)于這種污水處理用微生物載體，人們期待如上述那樣的現(xiàn)有污水處理微生物載體所具有的各種缺點得以解決的新型高性能載體。[0011]本實用新型是鑒于上述實際情況而進行的，其目的在于提供污水處理用微生物載體以及使用該污水處理用微生物載體的污水處理用具，所述污水處理用微生物載體在污水處理槽內(nèi)的流水條件下流動使用的情況下發(fā)揮出高污水處理效果。[0012]用于解決問題的手段[0013]本實用新型人反復進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為在污水處理槽內(nèi)的流水條件下能夠流動的污水處理用微生物載體，在使用球狀纖維聚集體的情況下，利用如下數(shù)學式而求得的纖維間平均間隔處于某一特定范圍時，發(fā)揮出極高的污水凈化能力，從而完成了本實用新型，所述數(shù)學式為將球狀纖維聚集體的表觀體積與空隙率相乘的數(shù)值除以纖維的總長度的數(shù)學式。[0014]具體地說，本實用新型的污水處理用微生物載體為由將纖維集合而成的纖維聚集體構(gòu)成的污水處理用微生物載體，其中，上述纖維聚集體具備形成為球狀的球狀部和集束部，該集束部形成于該球狀部的端部并聚集上述纖維；上述球狀部的空隙率相對于上述球狀部的表觀體積為90 99容積％ ；構(gòu)成上述球狀部的纖維的下式(1)所示的平均間隔為 0. 01 0. 5。[0015]平均間隔=球狀部的表觀體積(立方厘米)X球狀部的空隙率(容積％ )/構(gòu)成球狀部的纖維的總長度(厘米)...(1)[0016]對于滿足上述條件的污水處理用微生物載體，令人吃驚的是，細菌等微小的微生物成分均勻棲息于球狀部的內(nèi)部，此外，進一步地，蚯蚓等比較大的原生動物組也大量棲息，體系內(nèi)微生物的食物鏈系統(tǒng)發(fā)揮出功能，從而污泥減少也包括在內(nèi)的污水處理能力得到飛躍性地提高。[0017]另外，構(gòu)成上述纖維聚集體的纖維優(yōu)選為含有80 99重量％偏二氯乙烯樹脂的聚偏二氯乙烯系纖維。根據(jù)該構(gòu)成，盡管理由不明確，但與聚丙烯、聚酯等其他樹脂相比，微生物及原生動物組的著床非常迅速，進一步地污水處理能力得以提高。[0018]并且，上述纖維聚集體優(yōu)選為多球狀纖維聚集體，其具備多個上述球狀部，該多個上述球狀部藉由上述集束部連成珠串。這是由于如下原因而優(yōu)選例如，若考慮到將纖維聚集體收納至膠囊等中的情況，則與將球狀的纖維聚集體收納至多個膠囊等中的情況相比， 收納多球狀纖維聚集體的情況不易從膠囊等中脫離。[0019]另外，本實用新型的污水處理用具具備上述任一污水處理用微生物載體以及用于收納該污水處理用微生物載體的球形格子狀的膠囊收納用具，相對于上述膠囊收納用具的表觀體積，所收納的上述污水處理用微生物載體的表觀總體積為10 50容積％。若將上述污水處理用微生物載體收納至球形格子狀的膠囊收納用具中，則在污水處理槽內(nèi)的流水條件下，可以防止這樣的問題免受來自外部的沖擊、防止載體向槽外的流出或載體堵塞到槽內(nèi)的泵等設備中、或者防止纖維聚集體彼此纏繞降低流動性等。[0020]特別是，相對于膠囊收納用具的表觀體積所收納的污水處理用微生物載體的表觀總體積為10 50容積％的污水處理用具更為優(yōu)選，這是因為，在膠囊收納用具內(nèi)部纖維聚集體可以適度活動、并且獲得與污水的適度接觸性、微生物的保持性，從而污水處理能力得以提尚。[0021]關(guān)于球形格子狀膠囊收納用具的形狀，優(yōu)選在構(gòu)成球形格子的框架內(nèi)側(cè)的至少一部分具有翅片。根據(jù)該構(gòu)成，上述翅片在水流控制方面發(fā)揮功能，在污水處理槽內(nèi)的流水條件下，向膠囊收納用具內(nèi)部流入一定方向的水流。其結(jié)果，膠囊收納用具內(nèi)部的纖維狀聚集體與污水的接觸性得以提高，從而污水處理能力得以提高。[0022]實用新型效果[0023]如果利用本實用新型的污水處理用微生物載體以及使用該污水處理用微生物載體的污水處理用具，則在用作在污水處理槽內(nèi)的流水條件下流動的污水處理用微生物載體的情況下，不僅細菌等小的微生物成分均勻棲息至球狀纖維聚集體的內(nèi)部，而且蚯蚓等比較大的原生動物組也能夠大量棲息，因而體系內(nèi)的微生物的食物鏈系統(tǒng)發(fā)揮出功能，從而發(fā)揮出極高的污水處理效果。


[0024]圖1為示出本實用新型的污水處理用微生物載體的一例的圖。[0025]圖2為示出本實用新型的污水處理用具的一例的圖。[0026]圖3為本實用新型的球形格子狀膠囊收納用具的分解立體圖。[0027]圖4為本實用新型的球形格子狀膠囊收納用具的正面圖。[0028]圖5為本實用新型的球形格子狀膠囊收納用具的含有翅片的框架的截面圖。[0029]圖6為示出本實用新型的球形格子狀膠囊收納用具內(nèi)部的圖。[0030]符號說明[0031]1污水處理用微生物載體[0032]3球狀部[0033]5集束部[0034]100膠囊收納用具[0035]101環(huán)狀框架(大)[0036]102環(huán)狀框架(中)[0037]103環(huán)狀框架(小)[0038]104放射狀框架[0039]105翅片[0040]106翅片的開口部[0041]107多球狀纖維聚集體[0042]108多球狀纖維聚集體的固定端部[0043]200污水處理用具具體實施方式
[0044]下面對本實用新型的污水處理用微生物載體和污水處理用具的一實施方式進行說明。[0045]圖1示出了作為本實用新型的污水處理用微生物載體的一個適當例的污水處理用微生物載體1的外觀。微生物載體1由將卷縮纖維束捆扎而形成的纖維聚集體構(gòu)成。構(gòu)成微生物載體1的纖維聚集體采取這樣的結(jié)構(gòu)將捆扎的卷縮纖維束聚集在兩端、被兩側(cè)的集束部分所夾持的中央部分形成為球狀(大致球狀)。下面將中央的球狀的部分稱為“球狀部”，以符號“3”表示，并將形成于球狀部3的兩端的集束部分稱為“集束部”，以符號“5”表示。球狀部3的直徑大概為3厘米左右。根據(jù)將卷縮纖維束聚集的結(jié)構(gòu)，在槽內(nèi)的流水條件下，纖維不會發(fā)生散開或纏繞，因而優(yōu)選該結(jié)構(gòu)。[0046]上述卷縮纖維中的卷縮度優(yōu)選為5 40次/IOcm ；對于纖維的粗度而言，直徑優(yōu)選為0. 03 0. 2mm ；纖維的截面形狀優(yōu)選為圓形，但并不限于圓形，也可以使用橢圓形、長方形、三角形、中空形狀等。纖維的比重并無限制，優(yōu)選為0.9 1.7。另外，細度隨比重不同而不同，例如在比重為1. 7的纖維的情況下優(yōu)選為IOd 200d。[0047]另外，纖維聚集體的球狀部3的空隙率相對于球狀部3的表觀體積為90 99容積％。在空隙率不足90容積％時，每單位重量載體的凈化效率反之若超過99容積％，則球狀部3沒有彈性(二 )，易于變形，從而不適合實用。另外，球狀部3的表觀體積是形成球狀部的外形的球的體積。[0048]進一步地，除去集束部的球狀部的各纖維彼此的平均間隔為0. 01 0. 5。此處所說的纖維彼此的平均間隔為由下述計算式(1)求得的數(shù)值。[0049]平均間隔=球狀部3的表觀體積(立方厘米)X球狀部3的空隙率(％ ) /構(gòu)成球狀部3的纖維的總長度(厘米)...(1)[0050]此處所說的纖維的總長度為將構(gòu)成球狀部3的全部纖維的長度相加的長度。纖維的長度可以通過測定構(gòu)成球狀部3的纖維的重量由下式進行計算。[0051]纖維的長度(厘米)=纖維的重量(g)/細度(旦尼爾)X900000厘米[0052]另外，纖維的長度表示細度(旦尼爾)每為900000厘米的重量(g)?；蛘?，在纖維的截面為圓形的情況下，纖維的長度可以根據(jù)纖維的直徑、比重來進行計算。[0053]在空隙率為90 99容積％的球狀部3中，若上述平均間隔不足0. 01，則纖維過密，蚯蚓等大型原生動物不能進入到球狀部3內(nèi)部，體系內(nèi)的食物鏈系統(tǒng)無法成立，不能發(fā)揮出污泥減少也包括在內(nèi)的污水處理能力。另外在曝氣槽中，基于曝氣的空氣不能到達球狀部3的中心部，污水處理能力降低。[0054]反之，若上述平均間隔超過0. 5，則纖維間的間隔過于分開，污水處理槽內(nèi)的流水條件下的水流作用或沖擊會導致特別是著床在纖維聚集體上的活性微生物組或蚯蚓等原生動物組發(fā)生脫落，從而不能發(fā)揮出污水處理能力。[0055]若上述平均間隔為0. 01以上且0. 5以內(nèi)，則不僅會產(chǎn)生細菌等微生物，也會產(chǎn)生蚯蚓等原生動物，并且即使受到污水處理槽內(nèi)的流水條件下的水流的作用、與處理槽壁的碰撞等所致的沖擊，著床于球狀部3的活性微生物組及蚯蚓等原生動物組也不會發(fā)生脫落，進一步地纏繞在球狀部3的表面的污泥還會適度地脫落，與水的接觸性得以提高，并且在曝氣槽中，基于曝氣的空氣到達至球狀部3的中心部，污水處理能力得到飛躍性的提高。[0056]特別是若上述平均間隔為0. 1 0. 3，則進一步地細菌等微生物與蚯蚓等大型原生動物之間更易于存在良好的平衡，因而平均間隔更優(yōu)選為0. 1 0. 3。上述平均間隔進一步優(yōu)選為0. 20 0. 25。[0057]作為卷縮纖維束進行聚集的方法，有這樣的方法利用超聲波或高頻進行熱熔合的方法、通過利用塑料制帶圈或金屬性線夾來縛緊而進行聚集的方法等。其中，如圖1所示例，利用如在香腸等中可以見到的鋁線7來進行的縛緊易于聚集、聚集作用強而線不易脫落、成本低，因而優(yōu)選鋁線。另外，在對纖維聚集體進行聚集的情況下，進行聚集的位置可以為中央部、或者可以為兩端。[0058]對構(gòu)成一個球狀部3的纖維的根數(shù)沒有特別限定，通常由100 10，000根卷縮纖維構(gòu)成。作為纖維的種類，可以為任意的合成纖維，可以舉出氯化乙烯、偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯系纖維等。特別是更優(yōu)選偏二氯乙烯系樹脂纖維。此處所說的偏二氯乙烯系樹脂纖維為含有80 99重量％偏二氯乙烯系樹脂的聚偏二氯乙烯系纖維，在使用該纖維的情況下，盡管理由尚不明確，但在細菌等微生物的著床及蚯蚓等原生動物的著床方面優(yōu)異，因而更優(yōu)選使用該纖維。[0059]所謂偏二氯乙烯系樹脂是對于如下單體混合物進行聚合而得到的物質(zhì)，所述單體混合物以偏二氯乙烯單體為主體、含有至少一種可與偏二氯乙烯單體共聚的乙烯衍生物單體。在此所謂“為主體”指的是，偏二氯乙烯單體占全部單體混合物的70重量％以上。[0060]作為可以包含在單體混合物中的乙烯衍生物單體，可以示例出丙烯腈、甲基丙烯腈這樣的烯鍵式不飽和羧酸的腈；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯這樣的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯；丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丁酯這樣的羥烷基酯；乙酸乙烯酯這樣的飽和羧酸的乙烯基酯；丙烯酰胺這樣的烯鍵式不飽和羧酸的酰胺；丙烯酸這樣的烯鍵式不飽和羧酸；烯丙醇這樣的烯鍵式不飽和醇；氯化乙烯這樣的鹵化乙烯等。這些當中，將氯化乙烯制成共聚物的樹脂在纖維的柔軟性及耐久性方面優(yōu)異，因此進一步更優(yōu)選為該樹脂。[0061]盡管單體組合物中的偏二氯乙烯單體與乙烯衍生物單體的優(yōu)選重量比根據(jù)所使用的乙烯衍生物單體的不同而不同，但例如在乙烯衍生物單體為氯化乙烯的情況下，偏二氯乙烯單體/氯化乙烯單體的優(yōu)選重量比為70/30以上且98/2以下。作為通過使偏二氯乙烯單體為70重量％以上而得到的偏二氯乙烯系樹脂，其結(jié)晶化得到促進、纖維的收縮變小、尺寸穩(wěn)定性得以維持，因而優(yōu)選該情況。反之，通過使偏二氯乙烯單體為98重量％以下，偏二氯乙烯系樹脂的脆性消失，強度得以維持，纖維聚集體的耐久性進一步得到提高， 因而優(yōu)選該情況。更優(yōu)選偏二氯乙烯單體/氯化乙烯單體的重量比為80/20以上且95/5 以下。[0062]本實用新型的污水處理用微生物載體優(yōu)選收納在膠囊收納用具中。由此，本實用新型的污水處理用具具備膠囊收納用具以及收納在該膠囊收納用具中的微生物載體。作為本實用新型的污水處理用具的一例，圖2中示出了污水處理用具200。污水處理用具200具備膠囊收納用具100以及收納在該膠囊收納用具100內(nèi)部的多個微生物載體1。[0063]膠囊收納用具100呈球形格子狀，對該收納用具的尺寸沒有特別限制，通常使用直徑(外徑)在100 300mm的范圍內(nèi)的收納用具。另外，膠囊收納用具100的格子的間隙小于微生物載體1的球狀部3的直徑。此外，如后面所詳述，也可以不收納多個微生物載體1，而可以如圖6所示，將呈多球狀纖維聚集體的微生物載體107收納在膠囊收納用具 100內(nèi)。微生物載體107是將多個微生物載體1藉由集束部5連成珠串而制成的。[0064]例如，如圖3和圖4所示，將2個半球狀部件IOOa彼此上下一對組合，通過這樣構(gòu)成容易地得到膠囊收納用具100。即，在將微生物載體收納到內(nèi)部之后，只要將2個半球狀部件IOOa相結(jié)合，就能夠以不會脫落的方式將微生物載體收納到膠囊收納用具100內(nèi)。 將半球狀部件IOOa彼此結(jié)合的方法有嵌合、帶圈系結(jié)(〃 > 卜“絞力)、接合劑；或超聲波熔合、熱熔合等。[0065]作為膠囊收納用具100的一例，如圖4所示，由環(huán)狀框架101、102、103和放射狀框架104構(gòu)成。對于各框架彼此的間隔，只要考慮收納用具的尺寸、材質(zhì)、收納在內(nèi)部的纖維聚集體的尺寸等來確定即可，但通常作為膠囊收納用具100，環(huán)狀框架101 103為4 8 根左右，放射狀框架104為20 50根左右，放射狀框架104的間隔為10 20mm左右。另外，放射狀框架104的形狀可以為自強度面向內(nèi)側(cè)具有肋(rib)狀的形狀。另外，對各框架的厚度及寬度沒有特別限制，但各框架的厚度通常優(yōu)選為2 5mm。對膠囊收納用具的材質(zhì)沒有特別限定，但從強度的方面考慮，優(yōu)選聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯。其中，聚丙烯和聚乙烯由于成本低而更優(yōu)選。特別是在對收納于內(nèi)部的微生物載體使用比重重的的聚偏二氯乙烯系纖維的情況下，從易于對全體的比重進行適度調(diào)整的方面考慮，作為膠囊收納用具的材料，進一步更優(yōu)選使用輕比重的聚丙烯。[0066]進一步地，在膠囊收納用具中，進一步更優(yōu)選在構(gòu)成為球形格子的框架內(nèi)側(cè)的至少一部分具有用于進行水流控制的翅片。對翅片的形狀及尺寸沒有特別限定，例如，如圖3 和圖5所例示，可以舉出板狀翅片105等作為示例，所述板狀翅片105由構(gòu)成球形格子的放射狀框架104按一體成型品的方式來形成、并在徑向朝向中心部延伸1 2厘米左右。[0067]作為收納在膠囊收納用具中的微生物載體的收納量來說，相對于膠囊收納用具的表觀體積(例如構(gòu)成膠囊收納用具100的外形的球的體積)，所收納的微生物載體的表觀總體積優(yōu)選為10 50容積％。若上述的值為10容積％以上，則單位膠囊的微生物負載性能好，性價比優(yōu)異，因而優(yōu)選。另外，若為50容積％以內(nèi)，則在膠囊收納用具內(nèi)部纖維聚集體容易活動，不易夾抱污泥形成團塊狀，因而優(yōu)選。更優(yōu)選為15 30%。[0068]另外，收納在膠囊收納用具中的纖維聚集體優(yōu)選為多球狀纖維聚集體，其具備多個球狀部，該多個球狀部藉由集束部連成珠串。例如，如圖6所示例，將多個微生物載體 1(參照圖1)藉由集束部5連成珠串而形成多球狀纖維聚集體107，如此將多球狀纖維聚集體107收納在膠囊收納用具100的內(nèi)部即可。如果是這樣的多球狀纖維聚集體，則即使在污水處理槽內(nèi)的流水條件下的劇烈水流下，也不易從膠囊收納用具發(fā)生脫落，因而優(yōu)選這樣的多球狀纖維聚集體。在膠囊收納用具內(nèi)，可以收納1根連接為長鏈狀的多球狀纖維聚集體，或者也可以收納2根以上短鏈的多球狀纖維聚集體。[0069]另外，在這些多球狀纖維聚集體的一部分被固定于膠囊收納用具中的情況下，由于更不易發(fā)生多球狀纖維聚集體從膠囊收納用具中的脫落，因而更優(yōu)選該情況。進一步地， 例如如圖6所示，優(yōu)選將多個多球狀纖維聚集體107的兩端108固定在膠囊收納用具100 的框架。在這種情況下，能夠防止長期流動所致的多球狀纖維聚集體107相互纏繞形成團塊狀，從而提高水處理性能。[0070]作為將多球狀纖維聚集體固定于膠囊收納用具的方法，例如有這樣的方法等如圖5所示，在膠囊收納用具的內(nèi)側(cè)翅片105設置開口部106、將多球狀纖維聚集體的末端插入至該開口部106進行固定。[0071]本實用新型的污水處理用微生物載體和污水處理用具是主要投入到活性污泥法等需氧性的廢液處理裝置的曝氣槽中后進行使用的，從而減少污泥提高排放水水質(zhì)凈化能力。不用說也可以用于厭氧性廢液處理裝置的厭氧槽中。[0072]特別是在污水的再生水系統(tǒng)中，有將活性污泥槽與使用中空纖維膜或反滲透膜等的膜分離槽相組合的污水處理裝置，通過在活性污泥槽或者膜分離槽中使用本實用新型的污水處理用微生物載體和污水處理用具，從而減少污泥、降低膜分離中的負荷、提高膜的能力、謀求消費電力的減少及膜的耐用年數(shù)的提高。[0073][實施例1][0074]基于實施例對本實用新型進行說明。[0075]下面的實施例中所用的物性的測定方法和條件如下。[0076]1)空隙率(容積％)[0077]利用游標卡尺等測定球狀部的直徑，計算出表觀體積A。測定球狀部的重量，除以比重，從而得出單純纖維部分的體積B。[0078]利用下式計算出空隙率。[0079]空隙率=(A-B)/A[0080]2)球狀部中纖維的平均間隔[0081]利用下式(1)來求得。[0082]平均間隔=球狀部的表觀體積(立方厘米)X球狀部的空隙率(％ )/構(gòu)成球狀部的纖維的總長度(厘米)...(1)[0083]3)曝氣處理后的水質(zhì)分析[0084].BOD (生化需氧量)[0085]測定法JIS K 0102 :2008[0086]將水中的有機物等的量以用于進行其氧化分解微生物所需的氧的量來表示的水質(zhì)指標。[0087]·總氮[0088]測定法總和法[0089]水中的硝酸、亞硝酸、氨等全部氮化物的量。[0090]·氨性氮[0091]測定方法靛酚藍吸光光度法[0092]水中的氨的量。[0093]· SS (浮游物質(zhì)濃度)[0094]測定方法日本下水道協(xié)會“下水試驗方法” 1997[0095]測定水中的浮游物質(zhì)的量，表示水中的水濁度的水質(zhì)指標。[0096][實施例1][0097]利用V型攪拌機，將由偏二氯乙烯單體83wt%、氯化乙烯單體17wt%的投料比構(gòu)成的偏二氯乙烯-氯化乙烯共聚物樹脂與作為增塑劑的檸檬酸乙酰三丁酯5wt%、作為熱穩(wěn)定劑的環(huán)氧化大豆油進行混合而制成混合物，接下來利用55mmq^|桿擠出機對該混合物進行熔融，由合計3200孔的圓孔噴絲頭中熔融紡出3200根的藤狀纖維，進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫下在不施加張力的放松狀態(tài)下放置 10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/3200纖絲(單絲15旦尼爾)的偏二氯乙烯系卷縮纖維。[0098]進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的實施例1中所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。使用該纖維聚集體如下進行排水處理的試驗。[0099]作為排水處理裝置，采用由槽的下部送入曝氣的活性污泥流動槽。該槽是容積約為1. 5m3 (高度1. 5mX寬度ImX長度Im)的槽，將約Im3的畜肉工廠排水(原水)投入到該槽中至高度Im的位置。接下來向該曝氣槽中投入14000個(相對于排水量，載體的表觀容積率為21容量％)具有上述球狀部的纖維聚集體作為污水處理用微生物載體。在該處理槽中進行約22小時的曝氣處理后，放出處理水的一半，重新投入原水。反復進行該操作 60天，使微生物附著至纖維聚集體。[0100]將第60天的進行了曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的實施例1中。由表1 的實施例1所示的結(jié)果確認到，本實用新型的污水處理用微生物載體在污水的凈化作用方面優(yōu)異，并且在減少污泥方面也具有優(yōu)異的效果。[0101][實施例2][0102]使用與實施例1相同的樹脂組合物，由640孔的圓孔噴絲頭熔融紡出640根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/640纖絲(單絲75旦尼爾)的偏二氯乙烯系卷縮纖維。[0103]進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的實施例2中所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1 的實施例2中。由表1的實施例2所示的結(jié)果確認到，本實用新型的污水處理用微生物載體在污水的凈化作用方面優(yōu)異，并且在減少污泥方面也具有優(yōu)異的效果。[0104][實施例3][0105]使用與實施例1相同的樹脂組合物，由320孔的圓孔噴絲頭熔融紡出320根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/320纖絲(單絲150旦尼爾)的偏二氯乙烯系卷縮纖維。進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的實施例3中所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。[0106]除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的實施例3中。由表1的實施例3所示的結(jié)果確認到，本實用新型的污水處理用微生物載體在污水的凈化作用方面優(yōu)異，并且在減少污泥方面也具有非常優(yōu)異的效果。[0107][比較例1][0108]除了不投入污水處理用微生物載體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理。根據(jù)表1的比較例1所示的結(jié)果，與實施例1 3比較，污水的凈化作用差。[0109][比較例2][0110]使用與實施例1相同的樹脂組合物，由合計9600孔的圓孔噴絲頭熔融紡出9600 根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/9600纖絲(單絲5旦尼爾)的偏二氯乙烯系卷縮纖維。進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的比較例2所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的比較例2中。根據(jù)表1的比較例2所示的結(jié)果，與實施例 1 3相比較，比較例2的污水處理用微生物載體的污水凈化作用差。[比較例3]使用與實施例1相同的樹脂組合物，由合計96孔的圓孔噴絲頭熔融紡出96根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/96纖絲(單絲500旦尼爾)的偏二氯乙烯系卷縮纖維。進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的比較例3所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的比較例3中。根據(jù)表1的比較例3所示的結(jié)果，與實施例 1 3相比較，比較例3的污水處理用微生物載體的污水凈化作用差。[比較例4]使用聚丙烯樹脂，由合計240孔的圓孔噴絲頭熔融紡出240根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/240纖絲(單絲200旦尼爾)的聚丙烯卷縮纖維。進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的比較例4所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的比較例4中。根據(jù)表1的比較例4所示的結(jié)果，與實施例 1 3相比較，比較例4的污水處理用微生物載體的污水凈化作用差。[比較例5]使用聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，由合計12000孔的圓孔噴絲頭熔融紡出12000 根的藤狀纖維進行空氣冷卻后，利用具有速度差的輥進行2倍拉伸，然后在室溫、在不施加張力的放松狀態(tài)下放置10分鐘使其卷縮后，得到48000旦尼爾/12000纖絲(單絲4旦尼
爾)的聚對苯二甲酸乙二醇酯卷縮纖維。進一步將該纖維纏成3束制成藤狀纖維后，利用鋁夾進行捆扎和切割，得到兩端經(jīng)鋁夾捆扎的具有直徑3厘米的球狀部的纖維聚集體。在該纖維聚集體的球狀部，具有如表1的比較例5所示的空隙率、表觀體積、纖維的總長度、平均間隔。除了使用該纖維聚集體以外，進行與實施例1相同的曝氣處理，將進行曝氣處理后的水質(zhì)分析的結(jié)果示于表1的比較例5中。根據(jù)表1的比較例5所示的結(jié)果，與實施例 1 3相比較，比較例5的污水處理用微生物載體的污水凈化作用差。[實施例4]在圖2 圖5所示的膠囊收納用具(聚丙烯制造，直徑20厘米)中收納60個(相對于膠囊表觀體積，球的表觀總體積為20容積％ )與實施例3同樣的具有直徑3厘米的球
1狀部的纖維聚集體，制成污水處理用具。[0124]作為排水處理裝置，采用曝氣回流式活性污泥槽，該槽是容積約為4. 5m3(高度 1. 5mX寬度ImX長度3m)的槽，將約3m3的食品工廠排水(原水)投入到該槽中至高度 Im的位置。接下來向該曝氣槽中投入150個(相對于排水量，載體的表觀容積率為21容積％ )上述污水處理用具(膠囊)。在該處理槽出進行約20小時曝氣處理，停止2小時曝氣進行沉淀，放出一半(1.5m3)的上清液后，再次投入約1.5m3的食品工廠排水，反復進行循環(huán)約3個月，等待細菌及原生動物穩(wěn)定著床至載體。[0125]將對載體投入3個月后的食品工廠排水(原水)以及曝氣處理后的排放水進行水質(zhì)分析的結(jié)果列于表2。(其中，對于SS，并非采取排放水，而采取的是剛曝氣終止后的沉淀前的處理水。)與此同時，回收所投入的污水處理用具，對內(nèi)部狀態(tài)進行確認，結(jié)果發(fā)現(xiàn)纖維聚集體中有大量蚯蚓等原生動物的著床，確認到不僅細菌而且原生動物的著床也很優(yōu)異。[0126]由表2的實施例4所示的結(jié)果確認到，本實用新型的污水處理用微生物載體和污水處理用具在污水的凈化作用方面優(yōu)異，并且在減少污泥方面也具有非常優(yōu)異的效果。[0127][比較例6][0128]除了不投入污水處理用微生物載體以外，進行與實施例4同樣的曝氣處理實驗。 根據(jù)表2的比較例4所示的結(jié)果，與實施例4相比較，污水的凈化作用差。
權(quán)利要求1.一種污水處理用微生物載體，其由將纖維聚集而成的纖維聚集體構(gòu)成，其中上述纖維聚集體具備形成為球狀的球狀部和集束部，該集束部形成于該球狀部的端部并聚集上述纖維；相對于上述球狀部的表觀體積，上述球狀部的空隙率為90容積％ 99容積％ ；構(gòu)成上述球狀部的纖維的下式(1)所示的平均間隔為0. 01 0. 5，平均間隔=球狀部的表觀體積(立方厘米)X球狀部的空隙率(容積％ )/構(gòu)成球狀部的纖維的總長度(厘米)…⑴。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理用微生物載體，其中，構(gòu)成所述纖維聚集體的纖維為含有80重量％ 99重量％偏二氯乙烯樹脂的聚偏二氯乙烯系纖維。
3.如權(quán)利要求1或2所述的污水處理用微生物載體，其中，所述纖維聚集體為多球狀纖維聚集體，其具備多個所述球狀部，該多個所述球狀部藉由所述集束部連成珠串。
4.一種污水處理用具，其具備權(quán)利要求1 3的任一項所述的污水處理用微生物載體以及用于收納該污水處理用微生物載體的球形格子狀的膠囊收納用具；相對于上述膠囊收納用具的表觀體積，所收納的上述污水處理用微生物載體的表觀總體積為10容積％ 50容積％。
5.如權(quán)利要求4所述的污水處理用具，其中，所述球形格子狀膠囊收納用具在構(gòu)成球形格子的框架內(nèi)側(cè)的至少一部分具有翅片。
專利摘要本實用新型涉及污水處理用微生物載體和污水處理用具。本實用新型提供新型高性能污水處理用微生物載體，其為在污水處理槽內(nèi)的流水條件下流動使用的污水處理用微生物載體，解決了現(xiàn)有污水處理微生物載體所具有的各種缺點。該污水處理用微生物載體由將纖維聚集成的纖維聚集體構(gòu)成，其中上述纖維聚集體具備形成為球狀的球狀部和集束部，該集束部形成于該球狀部的端部并聚集上述纖維；相對于該球狀部的表觀體積，該球狀部的空隙率為90容積％～99容積％；構(gòu)成該球狀部的纖維的下式(1)所示的平均間隔為0.01～0.5，平均間隔＝球狀部的表觀體積(立方厘米)×球狀部的空隙率(容積％)/構(gòu)成球狀部的纖維的總長度(厘米)…(1)。
文檔編號C02F3/10GK202246233SQ201120259400
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者上本元一 申請人:旭化成化學株式會社