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WATER PURIFICATION METHOD

Patent code P190016472
File No. T3-18010-T
Posted date Nov 5, 2019
Application number P2019-019502
Publication number P2019-162614A
Date of filing Feb 6, 2019
Date of publication of application Sep 26, 2019
Priority data
  • P2018-048795 (Mar 16, 2018) JP
Inventor
  • (In Japanese)森 正和
  • (In Japanese)日比 慶久
Applicant
  • (In Japanese)学校法人龍谷大学
Title WATER PURIFICATION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water purification method using a carbon material that has a high specific surface area and can control the specific surface area, the water purification method having high purification efficiency and a high degree of freedom in application.
SOLUTION: The present invention provides a water purification method in which a water purification material having a carbon material is immersed in polluted water, and the carbon material is composed only of short carbon fibers having an average length and an average diameter of 100 to 3000 μm and 5 to 15 μm, respectively, characterized by being a carbon fiber three-dimensional structure in which the carbon short fibers are entangled three-dimensionally.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、河川湖沼等の水質の低下から、水質浄化に対する要求が高まっている。ここで、水中における炭素材の表面は菌類、バクテリア、微生物等との親和性が高いことが知られており、炭素材を用いた水質浄化方法が注目されている。

例えば、先行技術文献1(特開2009-195850号公報)では、処理対象水を浄化するための水質浄化ユニットであって、処理対象水の流入する水路または水槽に掛け渡される、当該水路または水槽に水質浄化ユニットを取り付けるための懸吊手段と、懸吊手段に吊るされる、主として炭素繊維よりなる微生物固定化担体と、微生物固定化担体の下部に取り付けられた錘と、を具える、水質浄化ユニット、が提案されている。

上記先行技術文献1に記載の水質浄化ユニットでは、生物親和性の高い炭素繊維を主として用いた微生物固定化担体を接触材としているので、担体表面に微生物が付着し易く、水質浄化開始前の馴養期間を大幅に短縮することができる。また、微生物固定化担体を懸吊手段から錘を用いて吊り下げて水中に浸漬させる構造としており、担体の下部がユニットのフレーム等に固定されていないので、担体交換等のメンテナンス時のユニット引き上げが容易であり、メンテナンス性の向上、メンテナンス作業時の労力低減を図ることができる。更に、担体を上から吊るしているので、曝気をすることなく担体を伸ばした状態に保つことができ、好気処理および嫌気処理の双方に使用することができる。その上、この水質浄化ユニットは、懸吊手段を水路または水槽に掛け渡すだけで取り付けることができるので、容易に設置することができる、とされている。

また、先行技術文献2(特開2012-130832号公報)では、20℃での水蒸気吸着等温線において相対蒸気圧0.35での水蒸気吸着量が1.0cm3/g以上であり、相対蒸気圧0.95での水蒸気吸着量と相対蒸気圧0.65での水蒸気吸着量の差が0.50cm3/g以上であり、かつ、平均単繊維強度が5400~10000MPaの水浄化用炭素繊維、が提案されている。

上記先行技術文献2に記載の水浄化用炭素繊維では、親水性が高いため、微生物や汚泥が固着しやすく、高い水質浄化能力を持ち、さらに水との摩擦や固着物の重さによっても繊維が切断されにくい水浄化用炭素繊維が提供される、とされている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は水質浄化方法に関し、より具体的には、炭素材を用いた水質浄化方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
炭素材を有する水質浄化材を汚濁水に浸漬させる水質浄化方法であって、
前記炭素材は、平均長さ及び平均直径がそれぞれ100~3000μm及び5~15μmである炭素短繊維のみから構成され、前記炭素短繊維同士が三次元的に絡み合った炭素繊維三次元構造体であること、
を特徴とする水質浄化方法。

【請求項2】
 
前記炭素短繊維の表面に直径が10~200nmの略円形の凹部が形成されていること、
を特徴とする請求項1に記載の水質浄化方法。

【請求項3】
 
前記炭素繊維三次元構造体の厚さが3mm以上であること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の水質浄化方法。

【請求項4】
 
前記炭素短繊維の表面がグラフェン構造を有する炭素ナノ構造体によって被覆され、
前記炭素ナノ構造体に金属元素が含まれないこと、
を特徴とする請求項1~3のうちのいずれかに記載の水質浄化方法。

【請求項5】
 
前記炭素ナノ構造体がカーボンナノチューブ及び/又はカーボンナノウォールであること、
を特徴とする請求項4に記載の水質浄化方法。

【請求項6】
 
前記炭素繊維三次元構造体がカーボンフェルトの表面に形成されていること、
を特徴とする請求項1~5のうちのいずれかに記載の水質浄化方法。

【請求項7】
 
前記炭素材が陰極となるように電圧を印加すること、
を特徴とする請求項1~6のうちのいずれかに記載の水質浄化方法。

【請求項8】
 
前記炭素繊維三次元構造体の内部の前記炭素繊維にも菌体を付着させること、
を特徴とする請求項1~7のうちのいずれかに記載の水質浄化方法。

【請求項9】
 
前記菌体に桿菌が含まれること、
を特徴とする請求項8に記載の水質浄化方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Published
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