微生物固定化載體及使用其的接觸氧化復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及在使用微生物對污泥進(jìn)行處理的方法中擔(dān)載微生物的微生物固定化 載體。另外，設(shè)及使用該微生物固定化載體的水凈化處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] -直W來，對下水、排水等進(jìn)行凈化處理的方法提案有活性污泥法等種種。
[0003] 活性污泥法是在曝氣槽內(nèi)將污泥和活性污泥混合，進(jìn)行曝氣而活性污泥中的好氧 微生物使污泥中的污濁物質(zhì)分解，使過剩增殖了的活性污泥和凈化了的處理水分離的方 法。
[0004] 專利文獻(xiàn)1提案的是如下發(fā)明：在如上所述的活性污泥方法中，投放保持好氧微生 物的載體，使附著有微生物的載體在曝氣槽內(nèi)流動，對污泥進(jìn)行處理。
[0005] 另外，專利文獻(xiàn)2提案的是設(shè)及在排水等水中具有適度的浮力，且兼具優(yōu)異的微生 物保持力和耐久性的微生物固定用載體的發(fā)明。
[0006] 專利文獻(xiàn)3公開的是在排水處理中利用的由規(guī)定的聚氨醋發(fā)泡體構(gòu)成的水處理載 體。在該文獻(xiàn)中，將上述發(fā)泡體的形狀制成管狀等的水處理載體作為固定床而使用。另一方 面，在該文獻(xiàn)中，關(guān)于將上述水處理載體作為流動床(在曝氣槽內(nèi)流動的情況等)而使用的 情況，例示的是另外的具體方式。即，制成管狀等并設(shè)有空腔部的水處理載體作為流動床而 使用的技術(shù)在專利文獻(xiàn)3中既無公開也無啟示。
[0007] 專利文獻(xiàn)4~7記載的是一種由發(fā)泡樹脂構(gòu)成的微生物載體，其為使微生物附著面 積增加，而將該微生物載體形成為中空狀。在運些文獻(xiàn)中，記載了出于使微生物附著面積增 大的目的而將微生物載體制成中空狀的技術(shù)，但關(guān)于維持微生物固定化載體的中屯、部的好 氧狀態(tài)及耐磨損性的提高，未進(jìn)行研究。
[0008] 另一方面，迄今，在凈化處理中，已知的是利用附著于與處理對象的被處理水接觸 的接觸材料的表面的微生物，來凈化被處理水的方法。運被稱為所謂的生物膜法。在該生物 膜法中，利用如下技術(shù):附著于接觸材料的表面的微生物將被處理水中的溶解性的有機(jī)污 濁物或有機(jī)物等攝入，形成生物膜，通過該生物膜變厚而在內(nèi)側(cè)的微生物層上遍布有氧，殺 死內(nèi)側(cè)的微生物，生物膜從接觸材料的表面剝離。
[0009] 運樣的生物處理存在限制被處理水中的接觸材料的流動的固定床方式、和接觸材 料在被處理水中隨著被處理水的流動而流動的流動床方式。
[0010] 在運樣的情況下，也提出了一種并非分別單獨使用固定床方式、流動床方式的凈 化處理，而是在一個水凈化處理系統(tǒng)之中并用兩者的提案(專利文獻(xiàn)8、9)。
[0011] 本申請人也提出了通過有效地發(fā)揮生物處理的固定床方式、流動床方式各自的有 利面，來實現(xiàn)凈化處理能力的提高的固定床法和流動床法的復(fù)合水凈化處理系統(tǒng)，即，接觸 氧化復(fù)合系統(tǒng)(專利文獻(xiàn)10)。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [OOU] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)I:特開2008-168204號公報
[0015] 專利文獻(xiàn)2:特開2002-292385號公報
[0016] 專利文獻(xiàn)3:特開2009-220079號公報
[0017] 專利文獻(xiàn)4:特開2003-154386號公報
[0018] 專利文獻(xiàn)5:特開2001-197885號公報
[0019] 專利文獻(xiàn)6:特開2003-225686號公報
[0020] 專利文獻(xiàn)7:特開2006-175311號公報
[0021] 專利文獻(xiàn)8:特開平10-216761號公報
[0022] 專利文獻(xiàn)9:特開2004-174433號公報
[0023] 專利文獻(xiàn)10:特開2010-12369號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 發(fā)明所要解決的課題
[0025] 參照圖1對本申請發(fā)明所要解決的課題進(jìn)行說明。
[0026] 圖1是表示在活性污泥法中使用的現(xiàn)有微生物固定化載體之一例的圖。通過將圖1 例示的由多孔質(zhì)發(fā)泡體(例如，樹脂制的海綿)構(gòu)成的立方體形狀的微生物固定化載體15投 放到曝氣槽內(nèi)的污泥中，活性污泥中的好氧微生物被擔(dān)載于微生物固定化載體15。
[0027] 在此，微生物固定化載體要求具有各種各樣的性能。作為其中的一個，可舉出污泥 的保持性。作為在污泥處理中使用的微生物固定化載體，為了提高污泥的保持量，使用樹脂 制海綿材料、或凝膠狀的軟質(zhì)材料或賴桿狀等硬質(zhì)材料。
[0028] 由運樣的材質(zhì)構(gòu)成的微生物固定化載體存在污泥的保持量多之類的長處的反面， 存在難W進(jìn)行蓄積于載體的污泥的排出之類的課題。
[0029] 當(dāng)參照圖1進(jìn)行說明時，則在微生物固定化載體15通過污泥的流動而與曝氣槽內(nèi) 的壁面、或其他微生物固定化載體發(fā)生碰撞，例如，外力16a、16b、16c、16d、16e、16f作用于 各自的箭頭方向的情況下，微生物固定化載體15的各外周面(上面、底面、側(cè)周面)附近的污 泥向例如箭頭17曰、176、17。、17(1、176、17'、174、171、17111、1化的方向流出（圖1(曰）、化））。
[0030] 但是，因為污泥的一部分沿例如箭頭17邑、1711、171、17^'的方向向微生物固定化載 體15的內(nèi)部流入，所W在微生物固定化載體15的中屯、部15a會殘留有污泥(圖1(b))。
[0031] 當(dāng)在中屯、部15a殘留有污泥的狀態(tài)下長期使用微生物固定化載體15時，微生物固 定化載體15的內(nèi)部就從好氧狀態(tài)變成厭氧狀態(tài)，擔(dān)載的好氧微生物減少，污泥的處理性能 有可能下降。
[0032] 另外，作為微生物固定化載體要求的性能之一，可舉出耐磨損性。如上所述，微生 物固定化載體15通過在曝氣槽內(nèi)流動，而與曝氣槽內(nèi)的壁面或其他微生物固定化載體發(fā)生 碰撞，因此容易磨損。
[0033] 為此，微生物固定化載體的更換頻率增加，有可能妨礙穩(wěn)定的污泥的凈化處理。
[0034] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供微生物固定化載體，其維持微生物固定化載體的中 屯、部的好氧狀態(tài)、提高耐磨損性、W及具有如此的特性。
[0035] 如上所述，因為生物膜從接觸材料的表面剝離，所W目前已知的生物膜法的優(yōu)點 之一是不需要頻繁清洗接觸材料。
[0036] 并非分別單獨使用固定床方式、流動床方式的凈化處理而是在一個水凈化處理系 統(tǒng)之中并用兩者的專利文獻(xiàn)8~10的提案均未對維持流動床的接觸材料中屯、部的好氧狀態(tài) 之類的課題、或提高接觸材料的耐磨損性之類的課題進(jìn)行研究。
[0037] 本發(fā)明的目的在于，提供在一個水凈化處理系統(tǒng)中并用固定床方式、流動床方式 的凈化處理的水凈化處理系統(tǒng)，其使用提高了耐磨損性的微生物固定化載體作為流動床， 能夠長期發(fā)揮優(yōu)異的凈化處理能力。
[0038] 用于解決課題的手段
[0039] 為了解決上述課題，提案W下的發(fā)明。
[0040] [ 1 ]微生物固定化載體，其特征為，其具備連接形成于由多孔質(zhì)發(fā)泡體構(gòu)成的立體 構(gòu)造物的表面的多個開口部中的至少2個且穿過該立體構(gòu)造物的內(nèi)部的空腔部，其在曝氣 槽內(nèi)流動，
[0041] 通過形成有所述空腔部，比表面積比未形成有所述空腔部的狀態(tài)的所述立體構(gòu)造 物增加10 %~20 %。
[0042] [2]根據(jù)所述[1]所述的微生物固定化載體，其特征為，
[0043] 所述多孔質(zhì)發(fā)泡體為聚氨醋海綿制。
[0044] [3]根據(jù)所述[1]及[2]中的任一項所述的微生物固定化載體，其特征為，
[0045] 所述立體構(gòu)造物為立方體或長方體。
[0046] [4]根據(jù)所述[1]~[3]中的任一項所述的微生物固定化載體，其特征為，
[0047] 在所述發(fā)泡體的形成多孔質(zhì)構(gòu)造的單元(cel 1)的內(nèi)周壁形成有環(huán)狀膜。
[0048] [引根據(jù)所述[1 ]所述的微生物固定化載體，其特征為，
[0049] 所述多孔質(zhì)發(fā)泡體為聚氨醋海綿制，所述立體構(gòu)造物為立方體或長方體，在所述 發(fā)泡體的形成多孔質(zhì)構(gòu)造的單元的內(nèi)周壁形成有環(huán)狀膜。
[0050] [6]水凈化處理系統(tǒng)，其在被凈化處理的被處理水從上游側(cè)向下游側(cè)流動的一個 凈化處理用的水槽之中相鄰配備：
[0051 ]流動床區(qū)域，多個流動床用接觸材料在被處理水中流動，進(jìn)行流動床方式的凈化 處理；W及
[0052] 固定床區(qū)域，固定配置有固定床用接觸材料，進(jìn)行固定床方式的凈化處理；
[0053] 在所述水槽的底部配備有散氣單元，
[0054] 通過在流動床區(qū)域和固定床區(qū)域的邊界設(shè)置阻止在流動床區(qū)域流動的流動床用 接觸材料向固定床區(qū)域的流動的絲網(wǎng)，使流動床區(qū)域和固定床區(qū)域之間的被處理水的流動 可能，且防止流動床用接觸材料從流動床區(qū)域向固定床區(qū)域的流動，
[0055] 在與所述絲網(wǎng)相鄰而配置的固定床區(qū)域的所述固定床用接觸材料和所述絲網(wǎng)之 間隔開規(guī)定的間隔，其特征為，
[0056] 作為所述流動床用接觸材料，使用所述[1]~[引中的任一項所述的微生物固定化 載體。
[0057] [7]根據(jù)所述[6]所述的水凈化處理系統(tǒng)，其特征為，
[0058] 作為所述固定床用接觸材料，使用所述[1]~[引中的任一項所述的微生物固定化 載體。
[0059] 由此，實現(xiàn)了所期望的目的。
[0060] 發(fā)明的效果
[0061] 根據(jù)該發(fā)明，能夠提供微生物固定化載體，其維持微生物固定化載體的中屯、部的 好氧狀態(tài)、提高耐磨損性、W及具有如此的特性。
[0062] 另外，根據(jù)該發(fā)明，能夠提供水凈化處理系統(tǒng)，其在一個水凈化處理系統(tǒng)中并用固 定床方式、流動床方式的凈化處理，其中，使用提高了耐磨損性的微生物固定化載體作為流 動床，能夠長期地發(fā)揮優(yōu)異的凈化處理能力。
【附圖說明】
[0063] 圖1是表示現(xiàn)有微生物固定化載體之一例的圖，（a)是立體圖，（b)是主視圖；
[0064] 圖2是例示本發(fā)明的微生物固定化載體的圖，（a)是表示第一例的立體圖，（b)是表 示第二例的立體圖，（C)是表示第=例的立體圖，（d)是表示第四例的立體圖，（e)是表示第 五例的立體圖；
[0065] 圖3是表示外力作用于圖2(a)圖示的微生物固定化載體的狀態(tài)及排出污泥的狀態(tài) 的圖，（a)是立體圖，（b)是主視圖；
[0066] 圖4是表示使用本發(fā)明的微生物固定化載體進(jìn)行污泥處理的一個例子的概念圖；
[0067] 圖5是將微生物固定化載體的構(gòu)成多孔質(zhì)構(gòu)造的單元的局部放大所得到的概念 圖，（a)是表示在各單元的內(nèi)周壁未形成有環(huán)狀膜的構(gòu)造的單元的圖，（b)是表示在各單元 的內(nèi)周壁形成有環(huán)狀膜的構(gòu)造的單元的圖；
[0068] 圖6是將具有形成了環(huán)狀膜的單元的本發(fā)明的微生物固定化載體的局部放大所得 的參考照片，（a)是表示污泥處理生物膜附著前的單元的狀態(tài)的參考照片，（b)是表示污泥 處理生物膜附著后的單元的狀態(tài)的參考照片；
[0069] 圖7是將具有未形成環(huán)狀膜的單元的本發(fā)明的微生物固定化載體的局部放大所得 的參考照片，（a)是表示污泥處理生物膜附著前的單元的狀態(tài)的參考照片，（b)是表示污泥 處理生物膜附著后的單元的狀態(tài)的參考照片；
[0070] 圖8是對在由發(fā)泡樹脂構(gòu)成的微生物固定化載體中形成了空腔部時的空腔部的大 小和比表面積的增加的關(guān)系進(jìn)行說明的圖，（a)是未形成空腔部的情況，（b)、（c)是本發(fā)明 的實施方式的情況，（d)是空腔部的大小超過本發(fā)明實施方式的范