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8. 生物濾材(Biomedia) 豊橋市下水道局（砕石ろ過床） 山口県経済連 山口加工場 （ハニカムろ過床） 8. Biomedia 1 生物膜法の概念図 8. Biomedia 2 生物膜担体の要件 微生物の付着に優れていること 比表面積の大きい形状であること 化学的に安定で、機械的強度が大きい こと 比重が水よりわずかに大きいか、ほぼ 同じであること 安価で容易に供給できること 8. Biomedia 3 生物膜廃水処理装置 基本フロー図 松尾機器産業株式会社 8. Biomedia 4 生物膜式排水処理装置の 処理特性 http://www.terra.dti.ne.jp/~klplant/sisutemu1.html バルキングが起きない 微生物量が多い 余剰汚泥が少ない 汚泥齢が長い - 微生物量 [mg/L] BOD/MLSS負荷 [kg-BOD/kg-MLSS ・日] 活性汚泥法 3000～5000 0.1前後 0.3～0.5 生物膜法 25000～35000 0.1前後 2.5～3.5 8. Biomedia BOD/容積負荷 [kg-BOD/m3・日] 5 硝化用担体 硝化用担体は、硝化細菌の生 育を高めるとともに、機械曝気 にも耐えうる強度を持たせるよ う工夫しています。担体は、ポ リプロピレンをベースとしてセラ ミックを混合し、発泡成形した 中空円柱状のものを用います。 表面積が大きいとともに、担体 内部まで貫通した細孔が多数 存在するので、微生物の保持 量が大きいのが特長です。 8. Biomedia 6 脱窒用担体 脱窒用担体は、ポリエチレ ン等の樹脂をベースに、微 生物が付着し易いように表 面を改質処理しています。 また、脱窒反応で生成した 窒素ガスを容易に脱気で きるように工夫されていま すので、脱窒によって、担 体が浮上する等のトラブル はありません。 8. Biomedia 7 大きさ （mm） 真比重 （g/cm3） 比表面積 （m2/m3） RK 04Z098 4φ×4L 0.98 1500 RK 10Z098 10φ×10L 0.98 800 RK 20Z098 20φ×20L 0.98 350 品 番 1.真比重とは、材料そのものの密度のことです。 2.真比重は、0.93g/cm3～1.8g/cm3まで調整できます。 8. Biomedia 8 バイオフリンジ 8. Biomedia 9 紐状生物処理装置 「ハイフリンジ」 8. Biomedia 10 バイオフリンジの特徴 余剰汚泥の発生量を大幅に低減でき ます。 設備のコンパクト化が可能です。 安定運転が可能です。 既設設備の増強・改善が容易です。 難分解性・特殊排水への適用が可能 です。 窒素除去への対応も可能です。 8. Biomedia 11 波板状接触材 ゼビオプラスト株式会社 ＸＥタイプ （波板状 + ハニカム構造型） 8. Biomedia 12 波板状接触材 ゼビオプラスト株式会社 ＢＩＯタイプ （特殊波板状傾斜型） 8. Biomedia 13 波板状接触材 ゼビオプラスト株式会社 製品記号 ピッチ 原シート厚 表面積 自重 空隙率 XE-33 33 0.3 110 13 99.0 XE-56 56 0.4 75 11 99.2 XE-83 83 0.5 50 9.5 99.3 BIO-56 56 0.4 65 11.5 99.2 BIO-100 100 0.5 38 9 99.4 BIO-20 20 0.4 130 28 98.0 8. Biomedia 標準寸法 T（厚み）W（幅）H（高さ） 500×1000×1000 500×800×1260 14 流動床用担体 ゼビオプラスト株式会社 ゼビオバイオチューブ BIO-33R 8. Biomedia 15 流動床用担体 ゼビオプラスト株式会社 製品記号 寸 法(mm) 充填量 (個/m3) 自重量(kg/m3) 比表面積 BIO-14 14φ×15L 280,000 168 497 BIO-25 25φ×25L 50,000 135 260 BIO-14S 14φ×15L 280,000 196 604 BIO-33R 33φ×33L 23,000 88 312 8. Biomedia 16 球状接触材 ゼビオプラスト株式会社 ゼビオボール （好気、嫌気性処理用接触材） XE-160A XE-175A 8. Biomedia 17 球状接触材 ゼビオプラスト株式会社 XE-160B XE-110B 8. Biomedia 18 球状接触材 ゼビオプラスト株式会社 製品記号 寸 法 充填量 (個/m3) 重量(g/m3) XE-175A 175φ 280 38 60 95 XE-160A 160φ 300 115 75 94 XE-110A 110φ 1030 48 80 95 XE-160B 160φ 360 145 70 94 XE-110B 110φ 1156 50 82 94 8. Biomedia 比表面積 空隙（％） （㎡/m3） 19 網状接触材 ゼビオプラスト株式会社 ゼビオ網状リング ゼビオ網状パイプ 8. Biomedia 20 網状接触材 寸 法(mm) ゼビオプラスト株式会社 外径D 内径ｄ 長さL 充填量 (個･m/m3) XE-55R 65 55 65 3650 24 60 98.0 XE-65R 78 68 78 2300 22 50 98.0 XE-75R 88 75 88 1450 19 45 98.0 XE-90R 100 90 91 1080 19 40 98.0 XE-55P 65 55 ～4m 225 23 60 97.0 XE-65P 78 68 ～4m 169 21 50 97.0 XE-75P 88 75 ～4m 121 18 45 97.0 XE-90P 100 90 ～4m 100 19 40 97.0 製品記号 自重 (kg/m3) 比表面 （㎡/m3） 空隙 （％） ※ XE-R型は網状リング状、XE-P型は網状パイプ状です。 8. Biomedia 21 ひも状接触材 材 質 塩化ビニリデン 比 重 1.7 ループ糸径 ループ直径 ゼビオプラスト株式会社 伸張弾性 優 摩擦強度 強 吸 水 性 0 空中軟化溶融点 140～160℃ 耐 酸 性 強 耐アルカリ性 強 耐腐蝕性 不腐蝕 0.1mm 25mm 単位重量 27ｇ/m 表面積 0.41㎡/m 8. Biomedia 22 ひも状接触材 8. Biomedia ティビーアール株式会社 23 ひも状接触材 ティビーアール株式会社 形式 色 材質 比表面積 規格長さ MK-N35 緑 ナイロン+ポリプロピレン 1.0ｍ2／ｍ 100ｍ×2本 MK-N50 緑 ナイロン+ポリプロピレン 1.2ｍ2／ｍ 50ｍ×2本 MK-PP35 白 ポリプロピレン 1.0ｍ2／ｍ 100ｍ×2本 MK-PP50 白 ポリプロピレン 3.0ｍ2／ｍ 50ｍ×2本 8. Biomedia 24 ひも状接触材 ティビーアール株式会社 バイオコードPV－４５ バイオコードPP－４５ バイオコードK－４５ バイオコードPP+K－４５ 8. Biomedia 25 ひも状接触材 ティビーアール株式会社 形式 色 材質 比表面積 用途 規格長さ PV－45 青 ポリ塩化ビニリデン 1.4ｍ2／ｍ 河川浄化、 農集排 100ｍ×2本/箱 PP－45 白 ポリプロピレン 2.8ｍ2／ｍ 低濃度排水処理 100ｍ×2本/箱 K－45 茶 ビニロン 0.5ｍ2／ｍ BOD 300～1000 ㎎/ｌ 100ｍ×2本/箱 PP ＋K－45 白茶 ポリプロピレン ＋ビニロン 1.6ｍ2／ｍ BOD 20～300 ㎎/ｌ 100ｍ×2本/箱 8. Biomedia 26 UASB法嫌気処理設備の特長 省エネルギー：電力使用量1/8～1/15 好気性処理に必要な曝気が不要のため電力使用量の 極めて少ない省エネルギープロセスです。 余剰汚泥発生量が少ない：汚泥発生量1/5～1/15 原水有機物の30～50%が余剰汚泥になる好気性処理に 対し、ICリアクターは有機物の70%前後がメタンガスに転 換し、余剰汚泥に転換するのは10%以下で、汚泥処分費 は大幅に削減されます。 エネルギー回収：有機物から転換するメタンガスは、ボ イラーによる蒸気回収やガス発電による電力回収に使 用します。 Mitsubishi Kakoki Kaisha,Ltd. 8. Biomedia 27 IC (Internal Circulation) リアクターの特長 2段式セットラー（気固液分離装置） リアクター内の上段と中段に別々のセットラーを設ける ことにより、リアクター内を上部と下部別々の機能を持た せることにより、メタンガスの捕集とグラニュールの保持 力が強化されています。 内部循環：アルカリ使用量1/3以下、グラニュール肥大 化防止 リアクター内で発生するメタンガスによるガスリフト効果 を利用し処理水とグラニュールを内部循環させることに より、アルカリ使用量の削減とグラニュール肥大化を防 止します。また、循環ポンプ動力も不要となります。 8. Biomedia 28 ICリアクターの特長 超高負荷処理：容積負荷20～30倍 独特の内部循環機能と優れた流入分配装置により有 機物とグラニュールの接触効率を高めることにより容 積負荷20～35kgCOD/m3日を実現。好気処理の20～ 30倍、従来型UASB装置の2～3倍の高負荷処理を実 現しています。 省スペース：設置面積1/10以下 タワー型リアクターの高負荷処理により、好気性処理 の1/10以下、従来型UASBの1/3以下の省スペースプ ロセスです。 8. Biomedia 29 8. Biomedia 30 8. Biomedia 31 グラニュール概観 グラニュール顕微鏡写真 嫌気性の糸状メタン菌が絡み合い直径1～3mm粒状になったもので、溶解性の 有機物を分解し主にメタンガスを発生させます。 8. Biomedia 32 1000m3～数万m3/日ま で実績あり大水量でも、 大幅な省スペース化が 可能です。 BOD＝500mg/l程度 の低濃度排水に適 した嫌気処理システ ムです。 水量1000m3/日以下の 中小規模排水が対象。 ユニット化により、大幅 に納期を短縮できます。 8. Biomedia 33 高負荷型嫌気性処理装置 ＥＧＲ® - Ebara Up flow Expanded Granular Bed Anaerobic Reactor - GSS: 気固液分離装置（Gas Solid Separator） 発生ガス/処理水/グラニュール汚泥の分離装置 8. Biomedia 34 ケイソウ土粒状担体 8. Biomedia 35 8. Biomedia 36 ケイソウ土粒状担体 多孔性 ケイソウ殻特有の細孔と殻相互の間隙とによ り大きな空隙率を有します 高強度 粒子強度が大きく、高圧力に耐え、大量充填 が可能です 高付着性 微視的な粗面を持つので、微生物等の付着 性 が良好です 細孔径 任意にコントロールすることができます 耐薬品性 無機質（シリカ）ですから化学的に安定です 耐熱性 １０００℃までの熱負荷に耐えます 8. Biomedia 37 基本グレードと物性 色調 吸水量 見掛嵩密度 空隙率 比表面積 粒径 pH 耐熱性 耐薬品性 GK-02 GK-03 白色 鮭肉色 50～120 0.3～0.5 50～75 ml/100g g/ml ％ 1 > 0.25 7～10 単位 m2/g ㎜φ 6～8 < 1000 ℃ （フッ化水素酸を除く）酸，アルカリ，有機溶 剤に対して安定 8. Biomedia 38 流動床担体 株式会社 宮田工業所 1. 流動床担体 (小) 品番 規格 - 15Φ×15 - 15Φ×15 2. 流動床担体 (大) 品番 規格 - 28Φ×28 - 35Φ×35 8. Biomedia 39 品種 外径 （mm） 長さ （mm） 比表面積 （m2/m3） 真比重 主原料 LT-15 15 15 1,000 0.98 ポリエチレン 8. Biomedia 40 円筒型不織布担体 （バイオファイナー®担体） ポリプロピレン繊維の不 織布を中空円筒状に成 型したもので、担体内に は繊維の複雑な立体空 間が無数に存在します。 その結果担体表面およ び担体内部に微生物が 高密度に保持されます。 8. Biomedia 41 バイオファイナー®の特徴 特殊担体により微生物を 高濃度に保持できます。 負荷変動に容易に追従し ます。 曝気槽が小さくなります。 汚泥発生量が極めて少なくなります。 汚泥返送が不要で運転が容易となります。 糸状菌を捕捉し、バルキング問題が発生しません。 目詰まりが無く、逆洗操作が不要です。 8. Biomedia 42 多孔質スポンジ流動担体 外観 内部拡大 写真-1 担体 （月刊浄化槽, 岸 松男, 2007年9月号） 8. Biomedia 43 セラミックス製接触ろ材 「ポーレックス」 昭和KDE株式会社 8. Biomedia 44 セラミックス製接触ろ材 「ポーレックス」 昭和KDE株式会社 8. Biomedia 45 セラミックス(円筒状) シリカ系 高さ40mm、外径40mm、内径30mm 気孔率60-75%、気孔径2mm（連通孔）、吸水率60-120% 比表面積0.1-0.5m2/g、嵩比重0.4ｇ/cm3 用途：菌固定担体 8. Biomedia 46 セラミックス(レンコン状) シリカ系 高さ40mm、外径40mm、中空孔径7mm 気孔率60-75%、気孔径0.8mm（連通孔）、吸水率60-120% 比表面積0.1-0.5m2/g、嵩比重0.4ｇ/cm3 用途：菌固定担体 8. Biomedia 47 セラミックス(球状) シリカ系 直径5mm 気孔率40-60%、気孔径0.1mm（連通孔）、吸水率50-70% 比表面積0.5m2/g、嵩比重0.7-1.2ｇ/cm3 用途：菌固定担体、触媒固定担体 8. Biomedia 48 セラミックス(ペレット状) シリカ系 長さ5-20mm、直径6-7mm、 気孔率60-70%、気孔径0.5mm（連通孔）、吸水率100-130% 比表面積0.5-1.0m2/g、嵩比重0.4-0.5ｇ/cm3 用途：菌固定担体、触媒固定担体 8. Biomedia 49 セラミックス(不定形) シリカ系 長さ3-20mm 気孔率75-80%、気孔径0.8mm（連通孔）、吸水率140-180% 比表面積0.1-0.5m2/g、嵩比重0.4-0.6ｇ/cm3 用途：観賞魚用水濾過材 8. Biomedia 50 繩狀生物濾材 第一環保能源科技股份有限公司 序 號 填料項目 1 纖維環片(束)直徑(mm) 150 2 纖維環片(束)間距(mm) 80 3 密度[片(束)/m3.池] 556片 4 理化比表面積(m2/m3.池) 1164 5 成品單位重量(kg/m3.池) 4.6-5.1 6 成模後單位重量(kg/m3.池) 400 7 曝氧池容積負荷 (kgCOD/m3.池) 2-5 8. Biomedia D150*80 51 第一環保能源科技股份有限公司 8. Biomedia 52 MBBR接觸濾材 (密度= 0.97g/cm ) 3 總體表面積：800 m2/m3 保守計算之體表面積：500 m2/m3 傳氧效率：8.5 g/Nm3.m 硝化效率：400 g NH4-N / m3.d (15℃) 脫硝效率：670 g NOx-N / m3.d (15℃) BOD5氧化效率：6,000 g BOD5 / m3.d (15℃)，去除率大於80% 8. Biomedia 三越企業股份有限公司 53 MBBR接觸材形狀 8. Biomedia 54 好浮流動式生物接觸濾球 尺寸：150 mm 單位體積比表面積： 150 m2/m3 球體重量/球體體積比 = 0.9 ~ 1.1 (可調整) 孔隙率：93% 材質：PE (HPE/PP/PVC) 8. Biomedia 55 好浮流動式生物接觸濾球 8. Biomedia 56 蜂巢式接觸濾材 比表面積大，處理能力優越 (45 ~ 105 m2/m3)。 強度卓越、作業安全性佳。 水阻小、空隙率大(99.0 ~ 99.3%)、接觸濾材不阻塞。 具適度之生物膜附著性。 浮游物的捕捉性高。 機械性的強度夠、不變形、 不彎曲、耐久性佳。 費用低、效率高，具經濟效 益。 8. Biomedia 57 トリカル接触材 8. Biomedia 58 回転円板法 1900年（明治33年）にドイツで発明され たものであるが、60年代になって合成樹 脂製の円板が安価に入手できるように なり、実用的な処理装置として完成をみ た。70年代始めに米国などとの技術提 携が活発に行われ、国内での設置基数 も飛躍的に増加していった。 8. Biomedia 59 回転円板法 8. Biomedia 60 回転円板法 8. Biomedia 61 回転円板法の特長 運転管理が容易です。専門技術は要り ません。 水質・水量の変動に強く、バルキングが 発生しません。 動力費は従来法の約60％。ランニングコ ストが大幅に軽減できます。 余剰汚泥の発生量は1/2以下です。 8. Biomedia 62 回転円板式と従来の活性汚泥方式 との比較例 電気代 建設費 （躯体工事込み） 従来の活性汚泥法 回転円板 約120,000円／月 9,000円／月 1000万程度 800万程度 維持管理 DO、MLSS、返送汚泥等に関する専門 知識が必要 熟練した管理者を必要としない。グリス・潤 滑油を定期的に点検する程度 騒音 送風機（ブロア）等を使用するので騒音 対策をする必要がある 円板体を回す減速機の音だけで済む（45ホ ン程度） 余剰汚泥 余剰汚泥の引抜きを定期的に行う必要 がある。また、汚泥の発生量が多 い 余剰汚泥の引抜きは自動的に行われる。 また、汚泥の発生量は少ない。 比較環境（数値等は当社比です） 排水種類：養豚排水（1000頭規模）・流入水量10m³／日 水質：流入BOD2000ppm・放流BOD60ppm以下 8. Biomedia 63 8. Biomedia 64 8. Biomedia 65 接触曝気式生物処理装置 有機排水を処理する活性汚泥法の一種で、水 没させた充填材に微生物を固着させ、安定し た処理ができる装置です。 主な特長 固着型のためバルキング現象がなく、維持管理が 容易 負荷変動に強い 高負荷処理が可能 汚泥発生量が少ない 低濃度排水処理に適用可能 8. Biomedia 66 接触曝気式生物処理装置 8. Biomedia 67 接触曝気槽の構造 8. Biomedia 68 揺動床バイオフリンジ エヌ・イー・テイ株式会社 (Networking of Engineering and Textile processing) 8. Biomedia 69 揺動床バイオフリンジ エヌ・イー・テイ株式会社 (Networking of Engineering and Textile processing) 能力が2～5倍－省スペース、増設不要 汚泥発生量が1／5～1／10、汚泥処理無しの フローも可 油分、ＳＳが高くても凝集前処理不要(ＳＲＴ増 加効果) 剥離グラニュール汚泥法により、ＭＬＳＳ20,000 ｍｇ／ｌ、後段ＡＳＰの能力アップも可能で画期 的な特長が追加された 長期間(15年以上)安定使用、メンテフリー効果 等からコストパフォーマンスは極めて高い 8. Biomedia 70 エヌ・イー・テイ株式会社 (Networking of Engineering and Textile processing) 8. Biomedia 71 スイオー バイオフリンジ 8. Biomedia 72 スイオー バイオフリンジ バイオフリンジ糸断面 バイオフリンジ付着汚泥微生物 バイオフリンジ付着汚泥 8. Biomedia 73 揺動床バイオフリンジの性能 BOD負荷 BOD（mg⁄ℓ） COD（mg⁄ℓ） SS（mg⁄ℓ） 排水の種類 ヘルマルヘキサン 抽出物（mg⁄ℓ） kgBOD⁄m³日 m⁄kg 原水 処理水 原水 処理水 原水 処理水 原水 処理水 食堂 3.3 30 370 100 260 98 200 76 78 11 鮪解凍 3.4 29 1500 250 360 98 640 100 36 6 製菓 2.8 36 1350 100 278 101 173 152 56 8 ビール 5.4 19 960 90 250 88 290 120 — — 半導体 2.4 42 2800 10 — — 0 7.2 — — 液晶 0.9 111 449 6.3 175 52.4 — 9 — — 不織布 0.5 200 200 18 80 35 7 5 — — 故紙再生 2.5 40 330 120 360 140 2100 400 — — ゼラチン 3 33 3080 48 420 263 — 48 — — 埋立地浸水液 5.1 20 5090 652 1010 895 67 950 — — PVA 0.33 300 256 15 1000 28 — 8 — — ヨーグルト 2.2 45 1640 101 944 198 251 42 72 1 海水モデル 4 25 11.0 2.4 6.7 5.0 5以下 5以下 — — 8. Biomedia 74 BOD除去率 SS転換率性能曲線 8. Biomedia 75 ダイナバイオトロン 移動床式生物膜濾過装置です。生物処 理層と沈殿池を一体化させたもので、生 物処理と濾過を同時に行い、高負荷にも 対応できコンパクトです。生物処理層に は特殊担体が充填してあり、ばっ気風量 も非常に少なくできています。 固定式の場合は生物膜を定期的に洗浄 する必要があり逆洗が必要ですがダイナ バイオトロンは不要です。生物処理によ り発生した汚泥を連続または断続的に処 理を停止しないで排出できます。比較的 小規模な有機性排水処理には最適です。 小規模下水、有機性産業排水処理に適 応しています。 8. Biomedia 三機化工建設株式会社 76 ダイナバイオトロン 8. Biomedia 三機化工建設株式会社 77 ご清聴ありがとう御座居ました。 お問い合わせは、 以下までお願いいたします。 崑山科技大学 環境工学科 丁 文輝 [email protected] Source: www.emswxw.com 8. Biomedia 78