CN101293700A - 包埋固定化载体的减容方法、包埋固定化载体、水质净化方法及包埋固定化载体的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包埋固定化载体的减容方法、包埋固定化载体、水质净化方法及包埋固定化载体的制造装置，尤其涉及减少净化观赏鱼等的饲养水的水质的含水凝胶的微生物包埋固定化载体的容积的技术。本发明的包埋固定化载体的减容方法在不降低保持于载体内的微生物的活性的情况下，维持均一的载体形状，同时，有效减少载体的容积。其是在固定化材料的内部包埋固定有微生物的包埋固定化载体的减容方法，包括：通过以使包埋固定化载体的表面温度成为10～40℃的方式进行送风干燥而减少该包埋固定化载体的容积。
Description
技术领域
本发明涉及包埋固定化载体的减容方法、包埋固定化载体、水质净化方法及包埋固定化载体的制造装置，尤其涉及减少净化观赏鱼等的饲养水的水质的含水凝胶的微生物包埋固定化载体的容积的技术。
背景技术
废水处理中使用的活性污泥中含有的硝化细菌的增殖速度比通常的细菌慢，尤其在冬季低水温时期细菌数目变少，因此，硝化活性显著降低。这种现象也在具有与硝化细菌相同的性质的微生物中发生。因此，通过使含有硝化细菌的活性污泥附着于海绵或塑料等附着材料的表面而使硝化细菌高浓度化，改进废水的硝化性能(参考文献：利用微生物固定化法的水处理、载体固定化法·包埋固定化法·生物活性炭法(株)N·T·S、2000年发行)。然而，微生物从附着材料剥离，或与作为目的的微生物的硝化细菌不同的微生物附着于载体，从而不能将硝化细菌充分地高浓度化。
因此，提出了将硝化细菌等有用微生物包埋固定于固定化材料内的包埋固定化载体。通过将该包埋固定化载体填充于处理槽中，使硝化细菌变为高浓度来提高硝化活性，从而以高速处理废水(例如，专利文献1)。该包埋固定化载体是通过将活性污泥与高分子化合物等固定化材料混合而配制原料液，将该原料液用聚合引发剂聚合而凝胶化来制造。制造的包埋固定化载体与少许水一同封装在袋或箱子中保管及运送，在有废水处理设备的场所从袋或箱子中将其取出，投入处理槽中而使用。
然而，在包埋固定化载体的表面附着有固定化材料的未聚合物质。因此，若将载体干燥，则载体表面的未聚合物质发粘，载体之间粘接而容易形成丸子状块。若产生这样的丸子状块，则块在处理槽内即使与废水接触也难以溃散，不能发挥原本的性能。因此，在保管或运送包埋固定化载体的情况下，向箱子或袋中投入包埋固定化载体和水，使载体之间不直接相接触。
这样，若将包埋固定化载体浸渍于袋或箱子内保管及运送，则容量或总量增加，因此，存在花费保管或运送的劳力或成本的问题。因此，希望即使不向袋或箱子中放入水也不会结块，能够保管及运送的方法。另外，包埋固定化载体的含水率通常在80～95％左右，从而正在寻求通过脱水来减小(减容)包埋固定化载体的尺寸的技术。
对此，例如，本申请人提出了将包埋固定化载体投入加热的温水中，使包埋固定化载体的含水凝胶收缩来减少载体的容积的方法(专利文献2)。
【专利文献1】专利第3422229号
【专利文献2】特开2004-298701号公报
然而，在上述专利文献2中，例如，由于将载体浸渍于加热的温水中，载体的含水凝胶热收缩，因此，载体的减容量仅是含水凝胶的收缩量，得不到大幅度的减容效果。
另外，若在比较高的温度下加热载体，则由于急剧的干燥，载体形状容易失去原形，而且保持于载体内的微生物容易受到热量引起的损伤，有可能降低微生物的活性。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供能够在不降低保持于载体内的微生物的活性的情况下，维持均一的载体形状，同时，有效地减少载体的容积的包埋固定化载体的减容方法、包埋固定化载体、水质净化方法及包埋固定化载体的制造装置。
本发明的第一方面为了实现所述目的，提供一种包埋固定化载体的减容方法，该包埋固定化载体在固定化材料的内部包埋固定有微生物，该包埋固定化载体的减容方法的特征在于，包括：通过以使所述包埋固定化载体的表面温度成为10～40℃的方式进行送风干燥而减少该包埋固定化载体的容积的工序。
根据第一方面可知，以10～40℃送风干燥包埋固定化载体，因此，能够在热量不引起对保持于载体内的微生物的损伤的情况下，均一且缓慢地干燥(降低含水率)包埋固定化载体整体。由此，能够在不降低保持于载体内的微生物的活性的情况下，维持均一的载体形状，同时，能够减少载体的容积。即，若以使载体的表面温度成为小于10℃的方式进行送风干燥，则由于变得过低，微生物的活性降低，若以大于40℃方式进行送风干燥，则受到热量引起的损伤，降低微生物的活性，因此均不优选。从而，需要以使载体表面的温度成为10～40℃，优选成为20～30℃的方式进行送风干燥。作为微生物，不特别限定，但可以举出主要使用于废水处理的中温细菌，其中可以举出不易容易受到热量引起的损伤的微生物，例如，氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌、有机物分解菌、脱氮细菌等。
另外，干燥时间优选12～24小时。还有，也可以通过降低湿度而进行送风干燥来缩短干燥时间。
第二方面在第一方面中，其特征在于，进行送风干燥至所述包埋固定化载体的含水率成为1～5％为止。
根据第二方面可知，进行送风干燥至所述包埋固定化载体的含水率成为1～5％为止，因此，能够确保使载体内的微生物生存所需的水分，同时，能够将载体的表面干燥至未聚合物质不引起发粘的程度。另外，通过进行送风干燥至含水率成为1～5％，能够大幅度地减容至送风干燥前的含水时的体积的约1/10。
还有，含水率可以通过将在105℃下干燥6小时后的载体重量设为含水率0％，并从相对于此的载体重量之比来求出。例如，在含水率0％时的载体重量为30mg，含水时的载体重量为33mg的情况下，此时的载体的含水率为((33-30)mg/33mg)×100＝9％。
第三方面在第一或第二方面中，其特征在于，进行所述送风干燥前的包埋固定化载体的比表面积是1200～6000m2/m3。
若比表面积过小，则干燥风和接触面积少，因此，难以干燥，容易发生载体表面的未聚合物质的发粘。另一方面，若比表面积过大，则与干燥风的接触面积大，由于急剧干燥而容易导致载体的形状失去原有形状。根据第三方面可知，将包埋固定化载体的比表面积设为1200～6000m2/m3，因此，不会发生如上所述的不妥善情况，能够维持载体的形状，同时，能够在短时间内干燥。
第四方面在第一方面～第三方面中任一项中，其特征在于，所述固定化材料是包含环氧乙烷和环氧丙烷而形成的聚合物的丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物，并且所述丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物的分子量是1000～10000。
就丙烯酰胺等低分子材料来说，含水凝胶中的水分容易被送风干燥除去，若分子量大于10000，则难以干燥，难以调节为上述含水率。根据第四方面可知，固定化材料使用包含环氧乙烷和环氧丙烷的聚合物的丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物，并且所述丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物的分子量是1000～10000的固定化材料，因此，能够抑制载体的形状由于干燥而失去原形，能够容易地调节在适当的含水率的范围。
第五方面在第一～第四方面的任一项中，其特征在于，在进行所述送风干燥前的包埋固定化载体中含有所述微生物105cells/mL以上。
根据第五方面可知，将微生物固定化为105cells/mL以上，因此，即使是由于含水率降低而变得活性容易下降的情况下，也可以抑制废水的处理效率的显著下降。
本发明的第六方面为了实现所述目的，提供一种包埋固定化载体，其在固定化材料的内部包埋固定有微生物，其特征在于，利用第一～第五中任一项所述的包埋固定化载体的减容方法被减少容积。
根据第六方面可知，能够得到微生物活性不降低，且具有均一的形状的减容的载体。
本发明的第七发明为了实现所述目的，提供一种水质净化方法，其特征在于，在水中浸渍权利要求6所述的包埋固定化载体，使该包埋固定化载体溶胀后，使用于水质净化。
根据第七方面可知，通过在水中浸渍减容的包埋固定化载体，能够恢复至干燥前的含水凝胶的状态，例如，能够利用于观赏鱼等饲养水或河川、湖沼水、工业废水等的水质净化。
本发明的第八方面为了实现所述目的，提供一种包埋固定化载体的制造装置，该包埋固定化载体在固定化材料的内部包埋固定有微生物，该包埋固定化载体的制造装置的特征在于，具有：配制部，其配制所述微生物和固定化材料的混合物；成形部，其通过使所述配制的混合物聚合而进行成形；切断部，其通过将所述成形体切断为规定的大小而形成包埋固定化载体；送风干燥部，其用于以规定温度向所述包埋固定化载体送风而将所述包埋固定化载体干燥。
第九方面在第八方面中，其特征在于，所述送风干燥部具有：测定机构，其测定所述包埋固定化载体的表面温度；温度调节机构，其基于所述测定机构的结果，调节所述送风温度。
根据第九方面可知，具备基于测定机构的测定结果调节送风温度的温度调节机构，因此，能够正确地控制送分温度而使载体表面的温度成为规定的范围。
根据本发明可知，能够在不降低保持于载体内的微生物的活性的情况下，维持均一的载体形状，同时，有效地减少载体的容积。
附图说明
图1是对适用本发明的载体的制造工序至生物处理工序的流程进行说明的方框图。
图2是说明包埋固定化载体的制造方法的说明图。
图3是表示本发明的载体的制造装置的概略结构的图。
图4是详细说明图3的送风干燥部的结构的说明图。
图5是表示用本发明的方法减少容积的载体的适用例的示意图。
图6是表示本实施例中的结果的图表。
图7是表示本实施例中的结果的图表。
图8是表示本实施例中的结果的图表。
图9是表示本实施例中的结果的图表。
图10是表示本实施例中的结果的图表。
图11是表示本实施例中的结果的图表。
图中：12-制造工序；14-减容工序；16-保管·运送工序；18-返回工序；19-生物处理工序；20-载体的制造装置；22-原料配制部；24-成形部；26-切断部；28-送风干燥部；62-载体；64-托盘；66-送风机构；64A-孔；68-搅拌机；70-温度计；72-温度调节器；80-废水处理装置；82-生物处理槽。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的包埋固定化载体的减容方法的优选的实施方式进行说明。
图1是对适用本发明的载体的制造工序至使用工序为止的流程进行说明的方框图。
如图1所示，在减容工序14中，将在制造工序12中制造的包埋固定化载体的减容，并将其运送至在保管·运送工序16中使用的场所，在恢复工序18中，将包埋固定化载体浸渍于水中，使其恢复至原来的尺寸，在生物处理工序19中使用于水质净化。
在制造工序12中，如图12所示，首先，将活性污泥等微生物和固定化材料混合而进行良好的搅拌，配制原料溶液。然后，向原料溶液中添加过硫酸钾等聚合引发剂，使其聚合。此时，聚合温度优选15～40℃，更优选20～30℃。聚合时间优选1～60分钟，更优选1.5～60分钟。然后，将聚合而凝胶化的载体例如切断为约3mm见方的方型形状，由此能够得到包埋固定化载体。
包埋固定化载体(以下，还简称为“载体”)的尺寸设定为能够在后述的减容工序14中向载体表面均一地送风，且比表面积成为1200～6000m2/m3。另外，由于送风干燥，载体的含水率降低，因此，优选将高浓度的微生物固定化，使得在载体内的微生物的活性降低的情况下也能够进行高效率的处理，例如，能够设为105cells/mL以上。
作为微生物，不限定于活性污泥，使用纯培养的微生物也可。作为微生物的种类，例如，可以举出BOD成分氧化细菌、二噁英分解菌、双酚A分解菌、蓝藻类分解菌、硝化细菌、脱氮细菌、厌氧性氨氧化细菌等。尤其本发明适合容易受到热量引起的损伤的微生物，例如，可以举出氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌、有机物分解菌、脱氮细菌等。
作为固定化材料，不特别限定，例如，使用聚乙二醇系、聚乙烯醇系聚合物等聚合物，具体来说，可以使用环氧乙烷和环氧丙烷的含有比为7∶3，且末端基为二丙烯酸酯的分子量1000～10000的预聚物。除此之外，还可以使用聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等。
作为成形方法，不特别限定，可以采用块成形法、片材成形法、管材成形法、滴入造粒法等。
在减容工序14中，通过在规定温度下将在制造工序12中制造的载体送风干燥而进行减容。
此时，重要的是，将载体内的微生物在不由于热量而失活的温度下干燥。即，若送风温度小于10℃，则变得过于低温，微生物的活性降低，若大于40℃，则受到热量引起的损伤，微生物的活性降低，均不优选。因此，以使载体的表面温度成为10～40℃，优选成为20～30℃的方式设定送风温度。
另外，若干燥速度过大，则载体的形状容易失去原形，因此，缓慢地干燥(减小干燥速度)也至关重要。干燥时间不特别限定，但例如优选12～24小时。还有，从缩短干燥的观点出发，还可以向包埋固定化载体供给除湿的干燥风。
在减容工序14中，确保使载体内的微生物生存所需的水分的同时，也需要将载体的表面干燥至未聚合物质引起的发粘不发生的程度。即，若含水率小于1％，则对微生物来说，必要的水分不足，微生物的活性容易降低，若含水率大于5％，则干燥后的载体表面发粘而形成块，即使浸渍于水中，块也不溃散，导致微生物的活性降低。从而，优选送风干燥至载体的含水率成为1～5％，送风干燥至成为3～5％。
还有，含水率可以通过将在105℃下干燥6小时后的载体重量设为含水率0％，并从相对于此的载体重量之比来求出。
在保管·运送工序16中，将在减容工序14中减少容积且干燥的载体直接封装在袋或箱子等收容容器中，将其运送。然后，将运送的载体从收容容器取出，投入废水处理设备的生物处理槽中，由此进行恢复工序18。
在恢复工序18中，通过将载体浸渍于水中规定时间，将载体恢复至减容前的形状(体积)。将载体浸渍于水中的时间根据载体的干燥状态或使用的材料而不同，但优选约12～24小时。另外，在独立于生物处理槽的其他水槽中贮存水，并将载体浸渍于水中进行恢复工序也可。在恢复工序18后，可以通过向生物处理槽中投入原水，进行生物处理工序19。
这样，在保管·运送工序中，以往向箱子内投入水，将载体浸渍于水中而保管，因此，容积及重量均变大，处理性不良好。另外，在保管温度高的情况下，收容容器内的水容易腐化，还放出恶臭。该恶臭是从载体向水中析出有机物或析出附着有机物，微生物繁殖而腐化引起的。
根据本发明可知，在减容工序14中，能够在不降低保持于载体内的微生物的活性的情况下，维持均一的载体形状，同时，干燥载体，减少容积，因此，不需要向袋或箱子中放入水，能够在干燥状态下紧凑地保管及运送载体。由此，能够大幅度提高保管及运送时的处理性，并且还能够防止恶臭。
其次，对用于实施本发明的包埋固定化载体的减容方法的装置结构进行说明。
图3是表示本发明的载体的制造装置20的结构的示意图。载体的制造装置20主要包括：原料配制部22、成形部24、切断部26、及送风干燥部28。
原料配制部22主要包括：贮存原料的原料槽32、贮存固定化材料溶液或聚合引发剂等药品的药品槽34、36、混合原料和药品的搅拌·挤出装置38。另外，作为将原料槽32的原料、药品槽34、药品槽36的药品导入搅拌·挤出装置38的驱动机构，分别设置有泵40、42、44。由此，能够将作为制造包埋固定化载体的原料的混合液在搅拌·挤出装置38中混合，并将其向成型模框46挤出。
成形部24主要包括：混合混合液而制造成形体48的成型模框46；输送成型模框46的移动载物台50。另外，在成型模框46设置有温度调节机构52，以能够调节聚合温度。
切断部26主要包括：固定成形体48的固定载物台54、设置于固定载物台54内的一端侧，且利用输送机构56能够活动的挤出板58。另外，在固定载物台54的另一端侧设置有格子状切断刃60A及旋转状切断刃60B。由此，设置于固定载物台54内的成形体48通过输送机构56以规定的速度被挤出的同时，利用格子状切断刃60A被切断为格子状，然后，被旋转状切断刃60B切断为约3mm见方的立方体状。切断的载体62导入设置于进一步下侧的送风干燥部28。
图4是详细说明图3的送风干燥部28的结构的一例的说明图。
送风干燥部28包括：收容载体62的托盘64、设置于托盘64的下部，且从托盘64的底面供给干燥风的送风机构66。
托盘64在底面形成有用于接收干燥风的多个孔64A。另外，在托盘64设置有搅拌机68，以能够搅拌托盘64内的载体。
另外，在托盘64内设置有用于测定载体62的表面温度的温度计70(温度测定机构)。在送风机构66设置有温度调节器72(温度调节机构)，其基于温度计70中的测定结果，调节为恒定的送风温度。还有，如图4所示，根据需要设置测定送风温度的温度计71也可。
由此，能够以感测托盘64内的载体62的表面温度的同时，使载体的温度成为规定的范围(10～40℃)的方式进行送风干燥。还有，在送风温度和载体的表面温度大致相同的情况下，感测送风温度的同时，进行同样的控制也可。
这样，从托盘64的底面的孔64A开始成为朝向上方的流动而从送风机构66供给被设定为规定温度的干燥风。进而，通过利用搅拌机搅拌载体62的同时，供给干燥风，即使在处理的载体量成为大量，也能够减少死区(dead space)，能够均一地送风干燥。
能够将如上所述地减容的载体62适用于如图5所示的废水处理装置80。图5是表示利用本发明的方法减容的载体的适用例的示意图。还有，在图5中，示出了向生物处理槽82(曝气槽)内投入将硝化细菌固定化的载体62，进行硝化反应的例子。
在生物处理槽82设置有导入原水的导入配管84、排出处理水的排出配管86，并且在生物处理槽82内设置有抑制载体62流出的网板88、及向生物处理槽82内供给空气的空气分散罐90。
由此，减容的载体62在生物处理槽82内恢复至大致减容前的形状，并且，具有与减容前相等的硝化活性。即，载体62在10～40℃下被送风干燥，因此，能够将微生物的活性在前后维持为同等水平，尤其，能够抑制容易受热量引起的损伤的亚硝酸氧化细菌的活性显著降低。由此，能够抑制亚硝酸离子不分解而蓄积于原水中。
还有，载体的制造装置20(还包括送风干燥部28)的结构不限于上述实施方式。
以上，对本发明的包埋固定化载体的减容方法的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，可以采用各种方式。
例如，在上述各实施方式中，示出了将在本发明的方法中减容的载体适用于废水处理工序的例子，但不限定于此，还能够投入观赏鱼用水槽或其净化用装置而适用于水质净化。
【实施例】
以下，对本发明的实施例进行说明，但不限定于这些实施例。对(1)载体的表面温度(送风温度)和硝化活性、(2)载体含水率和硝化活性、(3)载体的比表面积和干燥速度、(4)固定化材料的分子量和干燥速度、(5)微生物浓度和硝化活性、(6)本发明和以往品的废水处理性能的关系进行了探讨。其结果示出在图6～图11中。
还有，在各实施例中，使用具有表1的载体组成的载体。另外，除了(5)的探讨之外，还将固定于载体内的微生物浓度设为氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌均成为105cells/ml以上。载体的减容通过利用图4的送风干燥部28来进行送风干燥而进行。
【表1】
| 材料种类 | 内容 |
| 微生物 | 活性污泥 |
| 固定化材料 | 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯10重量％ |
| 聚合引发剂 | 过硫酸钾0∶025重量％ |
| 聚合促进剂 | NNN’N’四甲基乙撑二胺0.05重量％ |
(1)载体的表面温度(送风温度)和硝化活性
将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯作为主原料，将载体成形为3mm见方状。设定送风温度，使载体的表面温度成为5～45℃，干燥24小时，将干燥的载体浸渍于水中24小时，使其含水。还有，使用含水的载体，在HRT3小时、载体添加率10％的条件下将NH4-N40mg/L的原水连续运转20天，测定硝化活性。
硝化活性使用下述式，由基于处理水中的NO3-N(硝酸性氮)生成量的硝化速度求出。
硝化率(％)＝{(处理水NO3-N)/(原水NH4-N)}×100
各载体的硝化活性通过将以使载体62的表面温度成为25℃的方式设定送风温度，进行送风干燥时的硝化活性作为100的相对值来表示。其结果示出在图6中。
若以使载体的表面温度小于10℃的方式设定送风温度，则氨残留于处理水中，硝化活性低。另一方面可知，若以使载体的表面温度大于40℃的方式设定送风温度，则NO2-N(亚硝酸性氮)残留于处理水中，反应不进行至NO3-N(硝酸性氮)，硝化活性降低。
这被认为是以下所述的理由。推测如下的原因，即：若以使载体的表面温度小于10℃的方式设定送风温度，则由于成为过度低温，导致氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌的活性均降低，原水中的铵离子难以减少。另一方面，若以使载体的表面温度大于40℃的方式设定送风温度，则尤其容易受到热量引起的损伤的亚硝酸氧化细菌的活性显著降低，铵离子不能转换至硝酸离子，以亚硝酸离子的状态残留。若该亚硝酸离子蓄积于水中，则例如，在净化观赏鱼用饲养水的情况等下，对观赏鱼来说毒性大，因此不优选。
这样可知，载体中的微生物容易受到送风温度产生的影响，需要以使载体的表面温度成为10～40℃的方式设定送风温度。
(2)载体的含水率和硝化活性
将以3mm见方状成形的载体62以使载体的表面温度成为25℃的方式设定送风温度，进行送风干燥。此时，准备由于改变干燥时间而含水率不同的载体，对各自的载体测定含水率。作为含水率的测定方法，如上所述，将在105℃下干燥6小时后的载体的重量作为含水率0％，并由相对于该重量的载体的重量之比来求出。还有，将各载体浸渍于水中，使其含水后，在HRT3小时、载体添加率10％的条件下将NH4-N40mg/L的原水连续运转20天，测定此时的硝化活性。其结果示出在图7中。
各条件的硝化活性由将干燥后的含水率为5％的载体的硝化活性作为100的相对值示出。推测：若载体的含水率小于1％，则硝化活性急剧降低，干燥时，氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌(这些还称为硝化细菌)受到损伤。另一方面，若载体的含水率大于5％，则干燥后的载体表面发粘，形成块，即使浸渍于水中，块也不溃散，硝化活性降低。
从而可知，干燥后的适当的含水率为1～5％。另外，此时的载体尺寸是干燥前的约1/10，确认到减容效果高。
(3)载体的比表面积和干燥速度
在本发明中，通过将载体送风干燥而减少容积，因此，根据载体的比表面积的不同而干燥速度不同。因此，对载体的比表面积和干燥速度进行探讨。
通过将含水时的包埋固定化载体的形状在0.5～8mm见方的范围内改变，准备比表面积(载体尺寸)不同的载体。还有，对于各自的载体，以使载体的表面温度成为25℃的方式设定送风温度，测定送风干燥24小时时的含水率。其结果示出在图8中。
载体的比表面积越大，越容易干燥，但反而由于干燥速度快而容易失去原来载体的形状。另外可知，若比表面积过小，则与干燥风的接触面积接少，因此，难以干燥，载体表面由于未聚合物质而变得容易发粘。
从而可知，为了使所述含水率的范围为(1～5％)的范围，优选将干燥前(含水时)的包埋固定化载体的比表面积设为1200～6000m2/m3。
(4)固定化材料的单体分子量和含水率
制造聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(固定化材料)的分子量不同的包埋固定化载体。其次，对各载体，设定使载体的表面温度成为25℃的送风温度，测定24小时送风干燥后的含水率。其结果示出在图9中。
知道单体的分子量越高，干燥后的含水率越高，单体的分子量越低，干燥后的含水率越低。由此可知，分子量越高越难以干燥，分子量越低容易干燥。
从而可知，为了设为所述含水率的范围为(1～5％)的范围，优选将固定化材料的分子量设为1000～10000。
(5)载体中的微生物浓度和微生物的活性
通过改变载体中的微生物浓度(氨氧化细菌浓度)，探讨对硝化活性产生的影响。准备微生物浓度不同的载体，以使各自载体的表面温度成为25℃的方式设定送风温度，24小时送风干燥后，将载体浸渍于水中24小时，使其含水。在HRT3小时、载体添加率10％的条件下将NH4-N40mg/L的原水连续运转20天，测定此时的硝化活性。其结果示出在图10中。
各条件小的载体的硝化活性由在将微生物浓度为106cells/mL时设为100，相对于此的相对值表示。如图10所示，若载体中的微生物浓度小于105cells/mL，则硝化活性降低，但如果为105cells/mL以上，则得到与106cells/mL以上时相等的硝化活性。
从而可知，载体中的微生物浓度优选105cells/mL以上。
(6)本发明和以往品的废水处理性能
准备利用本发明的减容方法送风干燥的载体(实施例)、利用以往的方法热干燥的载体(比较例)、及以往的干燥前(含水时)的载体(参考例)三种载体。关于实施例的载体，以使载体的表面温度成为25℃的方式设定送风温度，进行24小时送风干燥。另外，关于比较例的载体，在105℃下热干燥2小时。还有，在HRT3小时、载体添加率10％的条件下将NH4-N40mg/L的原水进行曝气，测定连续运转时的水质的经时变化。其结果示出在图11中。
适用本发明的实施例的载体显示出与以往的含水时的载体(参考例)大致相同的倾向，处理水中的NH4-N成为1mg/L以下需要18天。知道相对于此，热干燥的比较例的载体在30天后，NH4-N也残留15mg/L。这原因被认为是比较例的载体的微生物受到热量引起的损伤而失活引起的。
由上述可以确认，利用本发明的减少容积的载体的保持于载体内的微生物不会受到减容引起的损伤，能够维持高活性。
Claims (9)
1.一种包埋固定化载体的减容方法，它是在固定化材料的内部包埋固定有微生物的包埋固定化载体的减容方法，其特征在于，包括：
通过以使所述包埋固定化载体的表面温度成为10～40℃的方式进行送风干燥而减少所述包埋固定化载体的容积的工序。
2.根据权利要求1所述的包埋固定化载体的减容方法，其特征在于，
进行送风干燥至所述包埋固定化载体的含水率成为1～5％为止。
3.根据权利要求1或2所述的包埋固定化载体的减容方法，其特征在于，
进行所述送风干燥前的包埋固定化载体的比表面积是1200～6000m2/m3。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的包埋固定化载体的减容方法，其特征在于，
所述固定化材料是包含环氧乙烷和环氧丙烷而形成的聚合物的丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物，并且所述丙烯酸酯或二丙烯酸酯衍生物的分子量是1000～10000。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的包埋固定化载体的减容方法，其特征在于，
在进行所述送风干燥前的包埋固定化载体中含有所述微生物105cells/mL以上。
6.一种包埋固定化载体，它是在固定化材料的内部包埋固定有微生物的固定化载体，其特征在于，
通过权利要求1～5中任一项所述的包埋固定化载体的减容方法被减少容积。
7.一种水质净化方法，其特征在于，
在水中浸渍权利要求6所述的包埋固定化载体，使所述包埋固定化载体溶胀后，使用于水质净化。
8.一种包埋固定化载体的制造装置，它是在固定化材料的内部包埋固定有微生物的包埋固定化载体的制造装置，其特征在于，具有：
配制部，其配制所述微生物和固定化材料的混合物；
成形部，其通过使所述配制的混合物聚合而进行成形；
切断部，其通过将所述成形体切断为规定的大小而形成包埋固定化载体；
送风干燥部，其用于以规定温度对所述包埋固定化载体进行送风干燥。
9.根据权利要求8所述的包埋固定化载体的制造装置，其特征在于，所述送风干燥部具有：
测定机构，其测定所述包埋固定化载体的表面温度；
温度调节机构，其基于所述测定机构的结果，调节所述送风温度。
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