JP2001089574A - Polyvinyl alcohol-based water-containing gel, its production and drainage treating device - Google Patents

Polyvinyl alcohol-based water-containing gel, its production and drainage treating device

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JP2001089574A
JP2001089574A JP2000211100A JP2000211100A JP2001089574A JP 2001089574 A JP2001089574 A JP 2001089574A JP 2000211100 A JP2000211100 A JP 2000211100A JP 2000211100 A JP2000211100 A JP 2000211100A JP 2001089574 A JP2001089574 A JP 2001089574A
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polymer
gel
hydrogel
wastewater
pva
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Japanese (ja)
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Hiroaki Fujii
弘明 藤井
Michiyuki Nanba
道之 南葉
Masanobu Abe
匡信 阿部
Takanori Kitamura
隆範 北村
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyvinyl alcohol (PVA)-based water-containing gel excellent in capturing property for microorganisms and living property of them and also excellent in endurance such as abrasion resistance and mechanical strength, and provide its method of production and a waste water treating device. SOLUTION: This PVA-based water-containing gel is made to have a structure constituted of an outer layer having many fine holes having a crevasse like state, and an inner layer having a compact three dimensional network structure. Such a water-containing gel is produced by adding a substance capable of making a phase separation of a polymer solution to a polymer solution containing a vinyl alcohol-based polymer having >=3,000 degree of polymerization and a polymer capable of forming a gel by making a contact with a cation to prepare a phase separated solution, bringing the phase separated solution with a cation-containing liquid to solidify at least the surface of the polymer of the phase separated liquid, then forming the gel by bringing the solidified material in contact with a coagulating liquid having a coagulating function to the vinyl alcohol-based polymer and performing an acetal forming treatment. Such gel is preferably used for a waste water treating device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリビニルアルコ
ール系含水ゲル(以下、ポリビニルアルコールをPVA
と略記する)、その製造方法及び排水処理装置に関す
る。さらに詳しくは、表面にクレバス状の微多孔を有す
る外層と、緻密な三次元の網目構造からなる内層とから
構成されたPVA系含水ゲル、その製造方法及び排水処
理装置に関する。本発明のPVA系含水ゲルは機械的強
度や耐摩耗性などの耐久性に優れているので、高速撹拌
下や深槽など厳しい条件下で使用される排水処理装置へ
好ましく適用される。
The present invention relates to a polyvinyl alcohol-based hydrogel (hereinafter, polyvinyl alcohol is referred to as PVA).
Abbreviated as "), and a method for producing the same and a wastewater treatment apparatus. More specifically, the present invention relates to a PVA-based hydrogel comprising an outer layer having a crevice-like microporous surface on the surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure, a method for producing the same, and a wastewater treatment apparatus. Since the PVA-based hydrogel of the present invention has excellent durability such as mechanical strength and abrasion resistance, it is preferably applied to wastewater treatment equipment used under severe conditions such as high-speed stirring and deep tanks.

【0002】[0002]

【従来の技術】高分子ゲルは、生体触媒の担体、保水
剤、保冷剤、眼・皮膚・関節などの生体ゲルの代替、薬
物の徐放材、アクチュエーターの基材として研究が盛ん
に行われている。含水ゲルの原料となる高分子素材とし
ては、寒天、アルギン酸塩、カラギーナン、ポリアクリ
ルアミド、PVA、光硬化性樹脂などが知られている
が、これらの中でも機械的強度が高く親水性(含水性、
微生物棲息性等)に優れていることからPVA系含水ゲ
ルが検討されており、とくにこのような含水ゲルを担体
とし、微生物を固定化した生体触媒としての検討が注目
されている。
2. Description of the Related Art Polymer gels have been actively studied as carriers for biocatalysts, water-retaining agents, cooling agents, substitutes for biogels for eyes, skin, joints, etc., sustained-release materials for drugs, and base materials for actuators. ing. Agar, alginate, carrageenan, polyacrylamide, PVA, photocurable resin, and the like are known as the polymer material used as a raw material of the hydrogel, and among these, mechanical strength is high and hydrophilicity (hydrous,
PVA-based hydrated gels are being studied because they are excellent in microbial habitability and the like. In particular, attention has been paid to the use of such hydrated gels as carriers and biocatalysts in which microorganisms are immobilized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】微生物を固定化するた
めの担体として使用される含水ゲルには、微生物や水等
を高度に保持できること、微生物や微細物の捕捉性が高
いこと等が要求されるが、これらの要求性能を一層改善
することが種々検討されている。例えば、特開平7−4
1516号公報には、PVA及びアルギン酸ナトリウム
を含む水溶液を、塩化カルシウム水溶液等に接触させて
少なくとも表面のアルギン酸ナトリウムを固化して成形
し、次いで凍結融解処理を繰り返してゲル化したり、P
VA凝固液に接触させ、ゲル化してPVA系含水ゲルを
製造する方法が開示されている。
The hydrogel used as a carrier for immobilizing microorganisms is required to be able to retain microorganisms and water at a high level and to have a high ability to capture microorganisms and fine substances. However, various studies have been made to further improve these required performances. For example, JP-A-7-4
No. 1516 discloses that an aqueous solution containing PVA and sodium alginate is contacted with an aqueous solution of calcium chloride or the like to solidify and mold at least the surface of sodium alginate, and then freeze-thaw to form a gel.
A method of producing a PVA-based hydrogel by contacting with a VA coagulation liquid and gelling the same is disclosed.

【0004】しかしながら、PVA及びアルギン酸ナト
リウムを含む水溶液をPVA凝固液に接触させてゲル化
した含水ゲルは表面が平滑であるため微生物の捕捉性が
低く、また、凍結融解処理によりゲル化した含水ゲル
は、表面にクレーター状の凹凸が形成されるが、凹凸は
該ゲルの内部に通じておらず、しかもゲルの表面付近に
緻密層が存在するため微生物はゲルの内部に侵入でき
ず、ゲルの表面にしか棲息できない。
However, a hydrogel that has been gelled by bringing an aqueous solution containing PVA and sodium alginate into contact with a PVA coagulation solution has a low surface-capturing property for microorganisms due to its smooth surface, and has been gelled by freeze-thawing treatment. Has crater-like irregularities formed on the surface, but the irregularities do not communicate with the inside of the gel, and since a dense layer exists near the surface of the gel, microorganisms cannot enter the inside of the gel. Can only live on the surface.

【0005】特開昭63−17904号公報には、PV
Aと自然ゲル化促進剤(塩化ナトリウム等)からなる混
合水溶液をトルエン等の有機溶剤中に分散造球して自然
ゲル化させると、PVAが混合水溶液から析出して相分
離し、不均一構造をとることにより巨大多孔質PVA粒
子が得られることが開示されている。しかしながら、か
かる方法によっても、前記同様、PVA凝固浴に接触さ
せて得られるような、表面が平滑な含水ゲルしか得られ
ない。
[0005] JP-A-63-17904 discloses PV
When a mixed aqueous solution composed of A and a natural gelation accelerator (such as sodium chloride) is dispersed and ball-formed in an organic solvent such as toluene to form a natural gel, PVA precipitates from the mixed aqueous solution and undergoes phase separation to form a heterogeneous structure. It is disclosed that by taking the above, macroporous PVA particles can be obtained. However, even by such a method, as described above, only a hydrogel having a smooth surface as obtained by contacting with a PVA coagulation bath can be obtained.

【0006】特開昭63−276488号公報には、P
VA水溶液等に炭酸水素ナトリウム等を添加して微細な
気泡を発生させ、これに凍結融解処理を施してPVAを
ゲル化させることが開示されているが、気泡により形成
される孔は100μm以上と極めて大きいため、微生物
は容易に内部に侵入できるものの長期的に担持されな
い。
[0006] JP-A-63-276488 discloses that P
It is disclosed that sodium bicarbonate or the like is added to a VA aqueous solution or the like to generate fine bubbles, which are subjected to a freeze-thaw treatment to gel the PVA, but the pores formed by the bubbles are 100 μm or more. Due to their extremely large size, microorganisms can easily enter the interior but are not carried for a long time.

【0007】特開平7−251190号公報には、PV
Aとアルギン酸ナトリウムからなる混合液を、短繊維が
混合された塩化カルシウム水溶液に滴下させ、表面に短
繊維が髭状に植え込まれた形態を有するゲルを製造する
方法が記載されている。しかしながら、かかる方法で短
繊維を付着させるとゲル物性が低下し、しかも繊維が髭
状に存在するためゲル同志が絡み合ってゲルが損傷しや
すく、さらに多数の繊維を表面に存在させて網状構造を
形成させることができないため、微生物の捕捉性等の改
善は不十分である。
[0007] JP-A-7-251190 discloses a PV
A method is described in which a mixed solution consisting of A and sodium alginate is dropped into an aqueous calcium chloride solution mixed with short fibers to produce a gel having short fibers implanted on the surface in a whisker-like manner. However, when short fibers are adhered by such a method, the gel properties are reduced, and since the fibers are present in a whisker-like manner, the gels are easily entangled with each other and the gel is easily damaged. Since it cannot be formed, the improvement of the ability to capture microorganisms and the like is insufficient.

【0008】ところで、PVA系含水ゲルの製造に用い
られるPVAの重合度および含水ゲルのアセタール化度
に関して、先行文献の中に好適範囲を示唆するものがあ
る。特開平10−204204号公報には、ポリビニル
アセタール系樹脂を骨格とする連通気孔を有する多孔性
球状粒子の製造に用いられるPVAの重合度に関して、
平均重合度が500未満では高気孔率を有するものを得
ることが困難で、3800を超える場合は水に溶解した
場合に粘度が高くなって混練などの工程で取り扱いが困
難となることから、平均重合度が500〜3800であ
るものが好適に使用されることが述べられており(00
52段落参照)、また、多孔性球状粒子のアセタール化
度に関しては、30〜85モル%であれば、耐微生物侵
食性の点で良好であることが述べられている(0028
段落参照)。なお、特開平10−204204号公報に
おいて、実施例および比較例で用いられているPVA
は、いずれも重合度が1500である。実施例および比
較例のもののアセタール化度は示されていない。
[0008] By the way, there is a literature in the prior art which suggests a suitable range for the degree of polymerization of PVA used for the production of PVA-based hydrogel and the degree of acetalization of the hydrogel. JP-A-10-204204 discloses the degree of polymerization of PVA used for producing porous spherical particles having interconnected pores having a skeleton of a polyvinyl acetal resin.
If the average degree of polymerization is less than 500, it is difficult to obtain one having a high porosity, and if it exceeds 3800, the viscosity becomes high when dissolved in water, and it becomes difficult to handle in a process such as kneading. It is described that those having a degree of polymerization of 500 to 3800 are preferably used (00
(Refer to paragraph 52) Further, it is stated that the degree of acetalization of the porous spherical particles is good in terms of resistance to microbial erosion when the content is 30 to 85 mol% (0028).
Paragraph). In addition, in JP-A-10-204204, PVA used in Examples and Comparative Examples
Have a polymerization degree of 1500. The degree of acetalization of Examples and Comparative Examples is not shown.

【0009】また、特開平10−263576号公報に
は、含水ゲルの製造に用いられるPVAの重合度に関し
て、強度、耐水性等の点から、平均重合度1000以
上、特に1500以上のものが、好適に使用されること
が述べられており(0020段落参照)、また、含水ゲ
ルのアセタール化度に関しては、ゲルの耐水性及び微生
物棲息性等の点から、10〜65モル%、特に30〜6
0モル%とすることが好ましいことが述べられている
(0047段落参照)。特開平10−263576号公
報において、実施例および比較例で用いられているPV
Aは、重合度1700(実施例1、3、比較例1、2、
3)および重合度4000(実施例2)であり、含水ゲ
ルのアセタール化度は、39%(実施例1)、37%
(実施例2)、35%(実施例3)、40%(比較例
1)、0%(比較例2、3)である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-263576 discloses that the degree of polymerization of PVA used in the production of hydrogel is from 1000 or more, particularly 1500 or more, from the viewpoints of strength, water resistance and the like. It is described that the gel is preferably used (see paragraph 0020), and the degree of acetalization of the hydrogel is from 10 to 65 mol%, especially from 30 to 65 mol%, from the viewpoints of water resistance and microbial habitability of the gel. 6
It is stated that it is preferably 0 mol% (see paragraph 0047). JP-A-10-263576 discloses a PV used in Examples and Comparative Examples.
A is a polymerization degree of 1700 (Examples 1, 3, Comparative Examples 1, 2,
3) and a degree of polymerization of 4000 (Example 2), and the degree of acetalization of the hydrogel was 39% (Example 1), 37%
(Example 2), 35% (Example 3), 40% (Comparative Example 1), and 0% (Comparative Examples 2, 3).

【0010】本件出願人による上記特開平10−263
576号公報の発明に係るPVA系含水ゲルは、通常の
条件下での排水処理などにおいては充分その機能を発揮
するものである。しかし、含水ゲルの製造に平均重合度
が1000以上のPVAを用いても、含水ゲルのアセタ
ール化度が低い場合には、激しい撹拌下や深槽など厳し
い条件下で使用する場合、耐摩耗性、機械的強度など耐
久性という点で必ずしも満足できるものではなかった。
[0010] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-263 by the present applicant.
The PVA-based hydrogel according to the invention disclosed in Japanese Patent No. 576 sufficiently exhibits its function in wastewater treatment under ordinary conditions. However, even when PVA having an average degree of polymerization of 1000 or more is used for the production of a hydrogel, if the hydrogel has a low degree of acetalization, when used under severe conditions, such as under vigorous stirring or in a deep tank, the abrasion resistance is poor. However, it was not always satisfactory in terms of durability such as mechanical strength.

【0011】したがって、本発明の目的は、微生物の捕
捉性、棲息性等の諸性能に優れるとともに、耐摩耗性、
機械的強度にも優れる高耐久性のPVA系含水ゲル、そ
の製造方法及び該含水ゲルを使用した排水処理装置を提
供することにある。
[0011] Therefore, an object of the present invention is to provide excellent properties such as microbial capture and habitability, as well as abrasion resistance,
An object of the present invention is to provide a highly durable PVA-based hydrogel having excellent mechanical strength, a method for producing the same, and a wastewater treatment apparatus using the hydrogel.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討を重ね、本発明に至った。すな
わち本発明は、表面にクレバス状の微多孔を有する外層
と、緻密な三次元の網目構造からなる内層とから構成さ
れたPVA系含水ゲルである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above object, and have reached the present invention. That is, the present invention is a PVA-based hydrogel comprising an outer layer having a crevice-like microporous surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure.

【0013】本発明のもう一つの発明は、重合度が30
00以上のビニルアルコール系ポリマー(Aポリマー)
及びカチオンとの接触によりゲル化する高分子(Bポリ
マー)を含む高分子溶液に、これら高分子溶液を相分離
させうる物質(物質C)を添加して相分離液を調製し、
該相分離液をカチオン含有液に接触させて少なくとも相
分離液表面のBポリマーを固化させた後、得られた固化
物をビニルアルコール系ポリマーに対して凝固能を有す
る凝固液に接触させてゲル化させ、ゲル化と同時及び/
又はゲル化後にアセタール化処理を施すにあたり、50
%以上のアセタール化度が得られる時間以上の時間でア
セタール化処理を施すPVA系含水ゲルの製造方法であ
る。
[0013] Another invention of the present invention is a method wherein the degree of polymerization is 30.
00 or more vinyl alcohol polymer (A polymer)
And a polymer solution (substance C) capable of phase-separating the polymer solution is added to a polymer solution containing a polymer (B polymer) that gels by contact with a cation to prepare a phase separation solution.
After contacting the phase separation liquid with a cation-containing liquid to solidify at least the B polymer on the surface of the phase separation liquid, the obtained solid is contacted with a coagulation liquid having a coagulation ability for a vinyl alcohol-based polymer to form a gel. At the same time as gelation and / or
Or, in performing acetalization treatment after gelation, 50
% Is a method for producing a PVA-based hydrogel, which is subjected to an acetalization treatment for a time equal to or longer than a time at which the degree of acetalization is obtained.

【0014】PVA系含水ゲルの製造方法に関わる本願
の上記発明は、(1)重合度が3000以上のビニルア
ルコール系ポリマーを用いること、(2)ゲル化と同時
及び/又はゲル化後にアセタール化処理を施す際に、5
0%以上のアセタール化度が得られる時間を超える長い
時間のアセタール化処理を施すこと、という特徴を有し
ている。
[0014] The invention of the present application relating to a method for producing a PVA-based hydrous gel comprises (1) using a vinyl alcohol-based polymer having a degree of polymerization of 3000 or more; (2) acetalizing simultaneously with and / or after gelation. When processing, 5
It is characterized in that the acetalization treatment is performed for a long time exceeding the time at which the degree of acetalization of 0% or more is obtained.

【0015】含水ゲルを製造するのに使用されるPVA
として、平均重合度が3000以上のものを用いること
により、強度、耐水性等に優れたPVA系含水ゲルが得
られる。工程性、コスト上の点から、PVAの平均重合
度の上限は20000以下、とくに10000以下のP
VAを使用するのがより好ましい。また、耐水性等の点
からケン化度95モル%以上、とくに98%以上、さら
に99.8モル%以上とするのが好ましい。
PVA used to make hydrogels
By using those having an average degree of polymerization of 3,000 or more, a PVA-based hydrogel excellent in strength, water resistance and the like can be obtained. From the viewpoint of processability and cost, the upper limit of the average degree of polymerization of PVA is 20,000 or less, especially 10,000 or less.
More preferably, VA is used. From the viewpoint of water resistance and the like, the saponification degree is preferably at least 95 mol%, particularly preferably at least 98%, and more preferably at least 99.8 mol%.

【0016】ゲル化と同時及び/又はゲル化後にアセタ
ール化処理することにより、後述のとおり、各相が収縮
して隙間を生じるためクレバス状の微多孔や三次元の網
目構造を構成する細孔が形成されるが、アセタール化度
を50%以上にまで高めることによって、隙間が大きく
なり、より多くの微多孔や細孔が形成される。すなわ
ち、重合度が3000以上のビニルアルコール系ポリマ
ーを用いて、PVA系含水ゲルを製造するにあたり、ア
セタール化度を50%以上にまで高めることによって、
表面にクレバス状の微多孔を有する外層と、緻密な三次
元の網目構造からなる内層とから構成されたPVA系含
水ゲルを容易に製造することができるのである。この表
面にクレバス状の微多孔が形成されたPVA系含水ゲル
では、微生物が容易に捕捉され、また、ゲルの内部の緻
密な三次元の網目構造によって、機械的強度や耐摩耗性
に優れる。PVAのアセタール化度は、ゲルの耐水性及
び微生物棲息性等の点から50〜80モル%、とくに5
5〜75モル%とするのが好ましい。アセタール化度
は、アルデヒド化合物及び酸の濃度、反応時間、温度等
によりコントロールすることができる。
By performing acetalization treatment simultaneously with and / or after gelation, as described later, each phase shrinks to form gaps, so that crevasse-like micropores or pores forming a three-dimensional network structure are formed. Is formed, but by increasing the degree of acetalization to 50% or more, the gap becomes large, and more micropores and pores are formed. That is, by using a vinyl alcohol-based polymer having a polymerization degree of 3,000 or more, in producing a PVA-based hydrogel, the degree of acetalization is increased to 50% or more.
A PVA-based hydrogel composed of an outer layer having a crevice-like microporous surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure can be easily produced. The PVA-based hydrogel having a crevice-like microporous formed on the surface thereof is excellent in mechanical strength and abrasion resistance due to easy capture of microorganisms and a dense three-dimensional network structure inside the gel. The degree of acetalization of PVA is 50 to 80 mol%, especially 5 to 80 mol%, in view of the water resistance and microbial habitability of the gel.
The content is preferably 5 to 75 mol%. The degree of acetalization can be controlled by the concentration of aldehyde compound and acid, reaction time, temperature and the like.

【0017】表面にクレバス状の微多孔を有する外層
と、緻密な三次元の網目構造からなる内層とから構成さ
れた本発明のPVA系含水ゲルにおけるクレバス状の微
多孔とは、走査電子顕微鏡(SEM)によりゲルの表面
に不定形形状の微細な裂け目が微多孔として観察され、
該微多孔がゲルの内部まで連通している構造をいう。
The crevasse-like microporous material of the PVA-based hydrogel of the present invention, which is composed of an outer layer having a crevice-like microporous surface on the surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure, is characterized by a scanning electron microscope (SEM). (SEM), fine cracks of irregular shape were observed as microporous on the surface of the gel,
A structure in which the micropores communicate with the inside of the gel.

【0018】クレバスの形状は不定形であるので、クレ
バスの形状を明確に規定することはできないが、PVA
系含水ゲルが微生物の捕捉性及び棲息性に優れるために
は、該含水ゲルを凍結乾燥して50.3倍のSEMでゲ
ルの表面を観察し、表面の任意のいずれかの部分におけ
るSEM写真において、一辺500μmの正方形中に少
なくとも5個以上の微多孔が認められるのが好ましい。
また、ゲル表面の開口率は1〜10%であるのが好まし
い。ゲル表面の開口率は、上記SEM写真を200%に
拡大し、市販の画像解析ソフトを使用し、微多孔部分を
抽出処理することによって求めることができる。図1は
本発明の含水ゲルを凍結乾燥し、ゲルの表面を50.3
倍のSEMで観察した写真であり、図2は458倍のS
EMで観察した写真である。外層の厚さは特に限定され
るものではないが、あまり薄いと、排水処理装置に投入
して攪拌する場合、攪拌開始初期に剥離してしまい、ま
た、あまり厚いと耐久性に劣る傾向があるので、10〜
30μm程度にするのが好ましい。
Since the shape of the crevasses is indefinite, the shape of the crevasses cannot be clearly defined.
In order for the water-containing gel to be excellent in capturing and inhabiting microorganisms, the water-containing gel is freeze-dried, the surface of the gel is observed with a 50.3-fold SEM, and an SEM photograph of any part of the surface is obtained. In the above, it is preferable that at least 5 or more micropores are recognized in a square having a side of 500 μm.
Further, the opening ratio of the gel surface is preferably 1 to 10%. The aperture ratio of the gel surface can be determined by enlarging the SEM photograph to 200% and extracting the microporous portion using commercially available image analysis software. FIG. 1 shows that the hydrogel of the present invention was freeze-dried and the surface of the gel was adjusted to 50.3.
FIG. 2 is a photograph observed with a SEM at × magnification, and FIG.
It is a photograph observed by EM. The thickness of the outer layer is not particularly limited, but if it is too thin, it will be peeled off at the beginning of stirring when it is charged into the wastewater treatment device and stirred, and if it is too thick, it tends to have poor durability. So 10
It is preferable that the thickness is about 30 μm.

【0019】本発明のPVA含水ゲルの内層は緻密な三
次元の網目構造からなっている。緻密な三次元の網目構
造とは、ゲル表面のクレバス状の微多孔がゲル内部まで
連通し、各連通孔が立体的に相互に連結している構造を
いう。含水ゲルの連通孔の孔径は水銀圧入法で測定する
ことができる。水銀圧入法とは、真空引きしたゲル試料
を水銀に浸し、水銀にかける圧力を増して行き、孔に侵
入した水銀の量と圧力の関係から孔径を求める方法であ
る。図3に本発明の含水ゲルを水銀圧入法により測定し
た水銀圧入曲線1と細孔分布曲線2を示す。水銀圧入曲
線1は水銀の細孔への圧入容積と細孔径の関係を示す曲
線であり、細孔分布曲線2は、水銀圧入曲線1を微分し
て求められるものである。図3においては各々2回測定
した結果である。本発明の含水ゲルの微細孔の孔径は、
このような従来公知の水銀圧入法で測定して、20μm
未満であるのが機械的強度の観点から好ましい。図3は
含水ゲルの細孔径分布が8μmで極大を示す例である。
The inner layer of the PVA hydrogel of the present invention has a dense three-dimensional network structure. The dense three-dimensional network structure refers to a structure in which crevasse-shaped micropores on the gel surface communicate with the inside of the gel, and the communication holes are three-dimensionally interconnected. The pore size of the communicating hole of the hydrogel can be measured by a mercury intrusion method. The mercury intrusion method is a method in which a gel sample evacuated is immersed in mercury, the pressure applied to the mercury is increased, and the pore diameter is determined from the relationship between the amount of mercury that has entered the pores and the pressure. FIG. 3 shows a mercury intrusion curve 1 and a pore distribution curve 2 obtained by measuring the hydrogel of the present invention by a mercury intrusion method. The mercury intrusion curve 1 is a curve showing the relationship between the mercury intrusion volume into the pores and the pore diameter, and the pore distribution curve 2 is obtained by differentiating the mercury intrusion curve 1. FIG. 3 shows the results of measurement performed twice. The pore size of the micropores of the hydrogel of the present invention is
Measured by such a conventionally known mercury intrusion method,
It is preferable that it is less than the viewpoint of mechanical strength. FIG. 3 is an example in which the pore size distribution of the hydrogel has a maximum at 8 μm.

【0020】内層の構造は均一である必要はなく、その
部分部分で相違していてもよい。また、内層は単一の層
である必要はなく、複数の層から構成されていてもよ
い。複数の層から構成されている方が微生物の棲息性に
優れることがある。本発明のPVA系含水ゲルの内層は
緻密な三次元の網目構造からなっているので、微生物は
ゲル表面の微多孔からゲル内部に容易に侵入することが
でき、棲息性もよい。耐摩耗性の点から、内層の厚さは
ゲルの最大直径の95%以上とするのが好ましい。図4
は、本発明のPVA系含水ゲルの断面を50.3倍のS
EMで観察した写真である。
The structure of the inner layer does not need to be uniform, and may differ in its portions. The inner layer does not need to be a single layer, but may be composed of a plurality of layers. One composed of a plurality of layers may have better habitat of microorganisms. Since the inner layer of the PVA-based hydrogel of the present invention has a dense three-dimensional network structure, microorganisms can easily enter the inside of the gel from the microporous surface of the gel and have good habitability. From the viewpoint of abrasion resistance, the thickness of the inner layer is preferably 95% or more of the maximum diameter of the gel. FIG.
Shows that the cross section of the PVA-based hydrogel of the present invention is 50.3 times S
It is a photograph observed by EM.

【0021】本発明の別の発明は、少なくとも、微生物
を固定化した生体触媒を投入し、排水中の有機物及び/
又は無機物を分解除去する排水処理槽からなる排水処理
装置において、微生物を固定化するための担体が、表面
にクレバス状の微多孔を有する外層と、緻密な三次元の
網目構造からなる内層とから構成されたPVA系含水ゲ
ルである排水処理装置である。
According to another aspect of the present invention, at least a biocatalyst in which microorganisms are immobilized is charged, and an organic substance and / or
Or in a wastewater treatment device consisting of a wastewater treatment tank that decomposes and removes inorganic substances, a carrier for immobilizing microorganisms is composed of an outer layer having a crevasse-like microporous surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure. It is a waste water treatment device which is a constituted PVA-based hydrogel.

【0022】本発明のPVA系含水ゲルを担体とし、微
生物を固定化して生体触媒として使用した場合、表面に
クレバス状の微多孔が形成されているので、微生物が容
易に捕捉され、また、ゲルの内部が緻密な三次元の網目
構造からなっているので、機械的強度や耐摩耗性に優れ
る。したがって、本発明のPVA系含水ゲルを担体とし
て微生物を固定化した生体触媒を排水処理装置に投入し
て排水処理を実施すると、ゲル内部に嫌気性菌が生息
し、外層及び内層に好気性菌が生息することにより、一
層優れた浄化能が得られる。
When the PVA-based hydrogel of the present invention is used as a carrier, and a microorganism is immobilized and used as a biocatalyst, a micropore of crevasse is formed on the surface, so that the microorganism can be easily captured. Since the inside is made of a dense three-dimensional mesh structure, it has excellent mechanical strength and wear resistance. Therefore, when a biocatalyst in which microorganisms are immobilized using the PVA-based hydrogel of the present invention as a carrier is introduced into a wastewater treatment device to perform wastewater treatment, anaerobic bacteria inhabit inside the gel, and aerobic bacteria are present in the outer layer and the inner layer. Inhabitation of。 can provide more excellent purification ability.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明のPVA系含水ゲルに使用
されるPVA系ポリマーは、ポリ酢酸ビニル、ポリピバ
リン酸ビニルなどのポリカルボン酸ビニルエステル又は
これらの共重合体をケン化することにより得ることがで
きる。また、t−ブチルビニルエーテルやトリメチルシ
リルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルのような
ビニルエーテルの単独重合あるいは共重合体(ブロック
共重合体、グラフト共重合体を含む)を分解することに
よっても得ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The PVA-based polymer used in the PVA-based hydrogel of the present invention is obtained by saponifying a polyvinyl carboxylate such as polyvinyl acetate or polyvinyl pivalate or a copolymer thereof. be able to. It can also be obtained by decomposing homopolymers or copolymers (including block copolymers and graft copolymers) of vinyl ethers such as t-butyl vinyl ether, trimethylsilyl vinyl ether and benzyl vinyl ether.

【0024】共重合体を構成するコモノマー単位として
は、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソ
ブテンなどのオレフィン類、アクリル酸およびその塩、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
プロピル、アクリル酸i−プロピル、アクリル酸n−ブ
チル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸オクタデシルなどのアクリル酸エステル類、
メタクリル酸およびその塩、メタクリル酸メチル、メ夕
クリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリ
ル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリ
ル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メ夕クリル
酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メ夕ク
リル酸オクタデシルなどのメタクリル酸エステル類、ア
クリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチル
アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジ
アセ卜ンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスル
ホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチル
アミンおよびその塩と4級塩、N−メチロールアクリル
アミドおよびその誘導体などのアクリルアミド誘導体、
メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−
エチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリル
アミド、ジアセ卜ンメタクリルアミド、メタクリルアミ
ドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミド
プロピルジメチルアミンおよびその塩と4級塩、N−メ
チロールメタクリルアミドおよびその誘導体などのメタ
クリルアミド誘導体、メチルビニルエーテル、エチルビ
ニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロ
ピルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−
ブチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ドデ
シルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなどの
ビニルエーテル類、アクリロニトリル、メタクリロニト
リルなどのニトリル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニ
ル類、酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物、マ
レイン酸およびその塩とエステル、イタコン酸およびそ
の塩とエステル、ビニルトリメトキシシランなどのビニ
ルシリル化合物、酢酸イソプロペニルなどを例示するこ
とができ、本発明の趣旨を損なわない範囲で使用するこ
とができる。
Examples of comonomer units constituting the copolymer include olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutene, acrylic acid and salts thereof,
Methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid n-
Propyl, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate,
2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate,
Acrylates such as octadecyl acrylate,
Methacrylic acid and its salts, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate Methacrylic esters such as 2-ethylhexyl, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidopropanesulfonic acid and the like Acrylamide derivatives such as salts, acrylamidopropyldimethylamine and its salts and quaternary salts, N-methylolacrylamide and its derivatives,
Methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-
Ethyl methacrylamide, N, N-dimethyl methacrylamide, diacetone methacrylamide, methacrylamidopropanesulfonic acid and its salts, methacrylamidopropyldimethylamine and its salts and quaternary salts, N-methylol methacrylamide and its derivatives Methacrylamide derivatives, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-
Vinyl ethers such as butyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, and stearyl vinyl ether; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl chloride; vinylidene chloride;
Vinyl halides such as vinyl fluoride and vinylidene fluoride; allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride; maleic acid and its salts and esters; itaconic acid and its salts and esters; vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane; and acetic acid Isopropenyl and the like can be exemplified, and they can be used without impairing the purpose of the present invention.

【0025】含水ゲルの形状は、球状、楕円状、繊維
状、サイコロ状、フィルム状、円柱状、中空円筒状、角
型状、棒状、不定形等の所望の形状とすることができ
る。本発明のPVA系含水ゲルを生体触媒を固定化する
ための担体として使用する場合には、耐久性、充填効
果、排水処理槽での流動性,取扱性等の点で球状とする
のが好ましい。この時のゲルの最大直径は1〜10m
m、さらに3〜5mmであるのが、汚泥との分離性、微
生物活性等の点から好ましい。
The shape of the hydrogel can be a desired shape such as a sphere, an ellipse, a fiber, a die, a film, a column, a hollow cylinder, a square, a rod, and an irregular shape. When the PVA-based hydrogel of the present invention is used as a carrier for immobilizing a biocatalyst, it is preferably spherical in view of durability, filling effect, fluidity in a wastewater treatment tank, handleability, and the like. . The maximum diameter of the gel at this time is 1 to 10 m
m, and more preferably 3 to 5 mm, from the viewpoints of separability from sludge, microbial activity and the like.

【0026】本発明のPVA系含水ゲルは、後述するよ
うに、所定量を、内壁に#80のサンドペーパーを貼付
した2リットルのトールビーカーに投入し、水中で所定
の攪拌を行ったとき、14日後の含水ゲルの体積保持率
が50%以上、好ましくは70%以上を示すものが耐摩
耗性及び機械的強度の点で望ましい。体積保持率とは、
最初に投入した含水ゲルから、攪拌によって摩耗された
部分を除いた含水ゲルの最初に投入した含水ゲルに対す
る体積の割合をいう。本発明の含水ゲルを排水処理に使
用する場合には、含水率は高い方が好ましいが、強度の
点からはウェットベースで50重量%以上、とくに60
重量%以上、90重量%未満であるのが望ましい。
As described later, a predetermined amount of the PVA-based hydrogel of the present invention is put into a 2 liter tall beaker having # 80 sandpaper adhered to the inner wall thereof, and is subjected to predetermined stirring in water. A gel having a volume retention of 50% or more, preferably 70% or more after 14 days is desirable in terms of abrasion resistance and mechanical strength. Volume retention is
It refers to the ratio of the volume of the hydrogel to the initially charged hydrogel, excluding the portion worn by stirring from the hydrogel initially charged. When the water-containing gel of the present invention is used for wastewater treatment, the water content is preferably higher, but from the viewpoint of strength, it is 50% by weight or more, especially 60% by weight on a wet basis.
It is desirable that the content is not less than 90% by weight and not less than 90% by weight.

【0027】本発明のPVA系含水ゲルは、耐摩耗性、
機械的強度などの点で優れた効果を示し、排水処理に好
ましく適用されるが、含水ゲルに含まれる水の少なくと
も一部を乾燥して使用してもよく、一旦乾燥させた後に
再度水に浸漬させて使用してもよい。水分の少なくとも
一部を除去することにより軽量化して運搬が容易にな
る。勿論、含水状態でゲルを活用するのみでなく、含水
状態以外の状態で活用してもかまわない。なお、本発明
における「含水」とは、水を含む状態のみに限られず、
水と他の液体及び/又は固体の混合物を含む状態をも包
含する。
The PVA-based hydrogel of the present invention has abrasion resistance,
It shows excellent effects in terms of mechanical strength and is preferably applied to wastewater treatment, but may be used by drying at least a part of the water contained in the hydrogel, and once dried, re-use in water. It may be immersed for use. By removing at least a part of the water, the weight is reduced and the transportation becomes easy. Of course, the gel may be used not only in a hydrous state but also in a state other than a hydrous state. In the present invention, "water-containing" is not limited to only a state containing water,
It also includes conditions that include mixtures of water with other liquids and / or solids.

【0028】本発明のPVA系含水ゲルは、前述したよ
うに、微生物を固定化し、生物触媒として排水の処理に
好適に使用されるが、各種生物化学反応を行わせて反応
生成物を得るバイオリアクター用の担体や濾材としても
優れた効果を示し、さらに表面積が顕著に増大すること
からクロマトグラフィー用の充填材としても優れた効果
を示す。また、クレバス状の微多孔を有する表面層が形
成されて空隙が多くなることから、高い保水性が確保さ
れ、保冷材、保水材としても優れた効果を示す。
As described above, the PVA-based hydrogel of the present invention is preferably used for immobilizing microorganisms and treating wastewater as a biocatalyst. It also shows excellent effects as a carrier and a filter medium for a reactor, and also has an excellent effect as a packing material for chromatography since the surface area is remarkably increased. Further, since a crevasse-like microporous surface layer is formed and the number of voids is increased, high water retention is secured, and excellent effects as a cold insulating material and a water retaining material are exhibited.

【0029】カチオン、好ましくは多価金属イオンとの
接触によりゲル化する高分子(Bポリマー)としては、
ポリエチレングリコールおよびその誘導体、水溶性ポリ
ウレタンなどの水溶性合成高分子、アルギン酸およびそ
の塩、カラギーナン、マンナン、キトサンなどの水溶性
高分子多糖類が好ましい。勿論、本発明の効果を損なわ
ない範囲であれば、これらを複数種併用してもかまわな
い。これらの中でも水溶性高分子多糖類は、カチオンと
の接触によりゲル化する性質を有しているものが多く、
さらに成形性に優れていることからとくに好ましい。ま
た、カチオンに対して凝固能を有する官能基で変性した
イタコン酸変性、マレイン酸変性PVAをBポリマーと
して使用してもよい。なかでもアルギン酸のアルカリ金
属塩、とくにアルギン酸ナトリウムは、成形性、網状構
造形成性という点で好適である。
The polymer (B polymer) which gels upon contact with a cation, preferably a polyvalent metal ion, includes:
Preferred are polyethylene glycol and its derivatives, water-soluble synthetic polymers such as water-soluble polyurethane, alginic acid and its salts, and water-soluble polymer polysaccharides such as carrageenan, mannan and chitosan. Of course, a plurality of these may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. Of these, water-soluble high molecular polysaccharides often have the property of gelling upon contact with cations,
It is particularly preferable because it has excellent moldability. Alternatively, itaconic acid-modified or maleic acid-modified PVA modified with a functional group having a coagulation ability for cations may be used as the B polymer. Of these, alkali metal salts of alginic acid, particularly sodium alginate, are suitable in terms of moldability and network structure formation.

【0030】高分子溶液中のAポリマーの濃度は、ゲル
基材の強度面からは大きい方が好ましく、微生物の棲息
性からは小さい方が好ましい。したがって、Aポリマー
の溶液濃度は1〜40重量%が好ましく、3〜20重量
%がより好ましい。ゲル成形性の点からはBポリマーの
溶液濃度は0.2〜4重量%、さらに0.5〜2重量%
とするのが好ましい。
The concentration of the A polymer in the polymer solution is preferably higher from the viewpoint of the strength of the gel base material, and is preferably lower from the viewpoint of microbial habitability. Therefore, the solution concentration of the A polymer is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 3 to 20% by weight. From the viewpoint of gel moldability, the solution concentration of the B polymer is 0.2 to 4% by weight, further 0.5 to 2% by weight.
It is preferred that

【0031】AポリマーとBポリマーの配合割合(重量
比)は、成形性、網状構造形成性、ゲル強度等の点から
100/0.2〜30、とくに100/1〜20程度と
するのが好ましく、ポリマー濃度は1〜50重量%程度
とするのが好ましい。本発明においては、Aポリマーと
Bポリマーを含む混合液を用いるのが好ましいが、勿論
Aポリマー及びBポリマー以外のポリマー、添加物等を
必要に応じて添加してもかまわない。例えば、微生物の
培地、ゲルの強度を上げるための補強材、比重を調整す
るための充填剤等を添加してもよい。
The compounding ratio (weight ratio) of the A polymer and the B polymer should be 100 / 0.2 to 30, preferably about 100/1 to 20 in view of moldability, network structure forming property, gel strength and the like. Preferably, the polymer concentration is about 1 to 50% by weight. In the present invention, it is preferable to use a mixed solution containing the A polymer and the B polymer, but of course, a polymer other than the A polymer and the B polymer, an additive, and the like may be added as necessary. For example, a microorganism medium, a reinforcing material for increasing the strength of the gel, a filler for adjusting the specific gravity, and the like may be added.

【0032】溶媒としては工程性等の点で水が通常用い
られるが、場合に応じて各種の溶剤水溶液を用いてもよ
い。このような溶剤としては、例えばエチレングリコー
ル、グリセリン、ポリエチレングリコール等のアルコー
ル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
エチレントリアミン等をあげることができ、これらの1
種または2種以上を混合して使用することができる。さ
らにロダン塩水溶液等を用いてよい。主成分が水である
溶媒を用いる場合には、Bポリマーとして水溶性高分
子、とくに水溶性高分子多糖類を用いるのが好ましい。
溶液温度は、ポリマーの熱安定性、溶液粘度等の点で1
0〜100℃程度、とくに20〜80℃程度とするのが
好ましい。
As the solvent, water is usually used in terms of processability and the like, but various aqueous solutions of the solvent may be used depending on the case. Examples of such a solvent include alcohols such as ethylene glycol, glycerin and polyethylene glycol, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, diethylenetriamine and the like.
Species or a mixture of two or more can be used. Further, an aqueous solution of a rhodanate may be used. When a solvent whose main component is water is used, it is preferable to use a water-soluble polymer as the B polymer, particularly a water-soluble high molecular polysaccharide.
The solution temperature is 1 in terms of the thermal stability of the polymer and the solution viscosity.
It is preferably about 0 to 100 ° C, particularly preferably about 20 to 80 ° C.

【0033】本発明のPVA系含水ゲルの外層を形成さ
せる上では、Aポリマー及びBポリマーを含む混合液を
相分離させることが極めて重要である。以上のことか
ら、Aポリマー及びBポリマーを含む混合液に、これら
高分子を相分離させうる物質(物質C)を添加して相分
離液を製造する。物質Cとしてはとくに限定されないが
塩類が好適に使用できる。なかでも少量の添加で高分子
の相分離が生じ、成形性やアセタール化などへの影響が
少ない点で、2価以上のアニオンを含有する塩類が好ま
しい。この場合、多価金属イオンとの接触によりゲル化
する高分子Bとして、ゲル形成性及び相分離液形成性等
の点からアルギン酸ナトリウムを用いるのがとくに好ま
しい。
In forming the outer layer of the PVA-based hydrogel of the present invention, it is extremely important to phase-separate the mixed solution containing the A polymer and the B polymer. From the above, a substance (substance C) capable of phase-separating these polymers is added to the mixed liquid containing the A polymer and the B polymer to produce a phase separation liquid. The substance C is not particularly limited, but salts can be suitably used. Of these, salts containing a divalent or higher valent anion are preferred because a small amount of the polymer causes phase separation of the polymer and little influence on the moldability and acetalization. In this case, it is particularly preferable to use sodium alginate as the polymer B that gels upon contact with a polyvalent metal ion from the viewpoint of gel-forming properties and phase-separation liquid-forming properties.

【0034】塩類の具体例としては、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸アンモニウム、炭
酸マグネシウムなどの炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭
酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カル
シウム、炭酸水素マグネシウムなどの炭酸水素塩;硫酸
ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸マ
グネシウムなどの硫酸塩;リン酸ナトリウム、リン酸カ
リウム、リン酸アンモニウム、リン酸マグネシウムなど
のリン酸塩などをあげることができる。塩化ナトリウ
ム、塩化カリウムなどのハロゲン化物の塩でもよい。こ
れらは複数種併用してもかまわない。とくに溶解性、コ
スト、成形工程後の残留が少ない点等から、炭酸水素
塩、硫酸塩を用いるのがより好ましい。Bポリマーとし
て、アルギン酸ナトリウムを用いている場合には、物質
Cとして炭酸水素ナトリウム及び/又は硫酸ナトリウム
を用いるのが好ましい。
Specific examples of salts include sodium carbonate,
Carbonates such as potassium carbonate, calcium carbonate, ammonium carbonate and magnesium carbonate; hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate and magnesium hydrogen carbonate; sodium sulfate, potassium sulfate, ammonium sulfate and sulfuric acid Sulfates such as magnesium; and phosphates such as sodium phosphate, potassium phosphate, ammonium phosphate and magnesium phosphate. A halide salt such as sodium chloride and potassium chloride may be used. These may be used in combination of two or more. Particularly, it is more preferable to use bicarbonate or sulfate in view of solubility, cost, and little residue after the molding step. When sodium alginate is used as the B polymer, it is preferable to use sodium hydrogen carbonate and / or sodium sulfate as the substance C.

【0035】高分子を相分離させうる物質の添加量は、
高分子溶液に対して0.01〜1重量%程度とするのが
好ましい。なお、本発明にいう相分離とは、少なくとも
AポリマーとBポリマーを含む均一溶液に物質Cを添加
することにより、特定の組成を有する複数の溶液相に分
離する現象をいい、生成した不均一な混合液を相分離液
という。相分離は、少なくともAポリマー及びBポリマ
ーを含む溶液に物質Cを添加して十分混合した状態での
吸光度を吸光分析計(660nm)を用いて測定し、物
質Cの添加量と吸光度の関係をプロットしたとき、吸光
度の上昇率が急激に増大していることにより確認するこ
とができる。また、60℃で1〜7日間放置して混合液
が2層以上に分離していることを目視で観察することに
よっても確認することができる。工程性等の点からは、
AポリマーとBポリマーの混合水溶液に物質Cを添加す
るのが好ましいが、勿論これらの添加順序を変更しても
かまわない。
The amount of the substance capable of phase-separating the polymer is as follows:
It is preferable that the amount is about 0.01 to 1% by weight based on the polymer solution. The phase separation referred to in the present invention refers to a phenomenon in which a substance C is added to a homogeneous solution containing at least an A polymer and a B polymer to separate into a plurality of solution phases having a specific composition. Such a mixture is called a phase separation liquid. In the phase separation, the absorbance in a state where the substance C is added to a solution containing at least the A polymer and the B polymer and sufficiently mixed is measured using an absorption spectrometer (660 nm), and the relationship between the added amount of the substance C and the absorbance is determined. When plotted, it can be confirmed by the sharp increase in the rate of increase in absorbance. In addition, it can be confirmed by visually observing that the mixture is separated into two or more layers after being left at 60 ° C. for 1 to 7 days. In terms of processability, etc.,
It is preferable to add the substance C to the mixed aqueous solution of the A polymer and the B polymer, but of course, the order of addition may be changed.

【0036】クレバス状の微多孔の大きさ、開口率、内
層の微細孔の大きさを調整するには、相分離の程度、高
分子の配合比・粘度比、混合条件、混合液の温度、物質
Cの種類及び添加量、凝固温度等を調整すればよい。ま
た、AポリマーとBポリマーの相分離液は、例えばAポ
リマーがPVA(重合度4000、ケン化度99.5モ
ル%)、Bポリマーがアルギン酸ナトリウムの場合、A
ポリマー及びBポリマーの混合相と、Aポリマー又はB
ポリマーの実質的な単独相により構成される。このとき
分離相間の粘度、界面エネルギー、比重等を近似させる
ことにより、微分散が生じて外層を構成するクレバス状
の微多孔の直径が小さくなると推測される。
In order to adjust the size of the crevasse-shaped microporous material, the opening ratio, and the size of the fine pores in the inner layer, the degree of phase separation, the blending ratio / viscosity ratio of the polymer, the mixing conditions, the temperature of the mixed solution, What is necessary is just to adjust the kind and addition amount of the substance C, solidification temperature, etc. In addition, for example, when the A polymer is PVA (polymerization degree 4000, saponification degree 99.5 mol%) and the B polymer is sodium alginate,
A mixed phase of a polymer and a B polymer,
It consists of a substantially single phase of the polymer. At this time, it is presumed that by approximating the viscosity, interfacial energy, specific gravity, and the like between the separated phases, fine dispersion occurs and the diameter of the crevasse-like microporous material constituting the outer layer decreases.

【0037】次に、得られた相分離液をカチオン含有
液、好ましくは多価金属イオン含有液に接触させる。こ
のとき相分離液を十分混合して均一分散液とした後にカ
チオン含有液に接触させるのがゲル構造を均一にする上
で好ましい。用いるカチオンの例としては、カルシウム
イオン、マグネシウムイオン、ストロンチウムイオン、
バリウムイオンなどのアルカリ土類金属イオン、アルミ
ニウムイオン、ニッケルイオン、セリウムイオンなどの
多価金属イオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン
などが挙げられ、これら複数種を用いてもかまわない。
溶媒としては、工程性の点で水が通常用いられる。
Next, the obtained phase separation liquid is brought into contact with a cation-containing liquid, preferably a polyvalent metal ion-containing liquid. At this time, it is preferable to thoroughly mix the phase separation liquid to form a uniform dispersion and then contact the cation-containing liquid in order to make the gel structure uniform. Examples of the cation used include calcium ion, magnesium ion, strontium ion,
Examples thereof include alkaline earth metal ions such as barium ions, polyvalent metal ions such as aluminum ions, nickel ions, and cerium ions, potassium ions, and ammonium ions, and a plurality of these may be used.
As the solvent, water is usually used in view of processability.

【0038】コスト、取扱性、ゲル形成性等の点から、
Aポリマーに対して塩化カルシウムを用いるのがより好
ましく、このときのBポリマーをアルギン酸ナトリウム
とする組み合わせで用いると、成形性に優れ、かつクレ
バス状の微多孔が表面に形成されたゲルが得られること
からとくに好適に使用される。カチオン濃度は0.05
〜1モル/リットル、とくに0.1〜0.5モル/リッ
トル程度とするのがゲル成形性等の点で好ましい。
From the viewpoints of cost, handleability, gel forming property, etc.
It is more preferable to use calcium chloride for the A polymer, and when the B polymer is used in combination with sodium alginate, a gel having excellent moldability and having crevasse-like microporous formed on the surface is obtained. It is particularly preferably used. The cation concentration is 0.05
From about 1 mol / l, especially about 0.1 to 0.5 mol / l, it is preferable in terms of gel moldability and the like.

【0039】相分離液をカチオン含有液に接触させるこ
とにより、少なくとも相分離液の表面に存在するBポリ
マーが固化することによりゲルが形成される。ゲルの形
状を球状としたい場合には、カチオン含有液に相分離液
を滴下又は噴霧すれば表面張力により容易に球状ゲルが
得られる。このとき、押出ノズルを用いて滴下するのが
好ましい。押出ノズルの直径は適宜設定すればよく、直
径1〜10mm程度のものを使用すればよい。
By bringing the phase separation liquid into contact with the cation-containing liquid, at least the B polymer present on the surface of the phase separation liquid is solidified to form a gel. When it is desired to make the gel spherical, a spherical gel can be easily obtained by dropping or spraying the phase separation liquid on the cation-containing liquid due to surface tension. At this time, it is preferable that the solution is dropped using an extrusion nozzle. The diameter of the extrusion nozzle may be appropriately set, and a diameter of about 1 to 10 mm may be used.

【0040】次いで、これを凝固液に接触させて内部ま
でゲル化させることにより所望のゲルが得られる。先の
工程で少なくとも表面のBポリマーは固化していたが、
凝固液に接触させることによりAポリマーがゲル化し
て、Aポリマー及びBポリマーからなるゲルが得られ、
好ましくは、かかるゲルに含まれるBポリマーの一部又
は全部を除去することにより、本発明のゲルを得ること
ができる。
Next, this is brought into contact with a coagulating liquid to gel the inside to obtain a desired gel. In the previous step, at least the surface B polymer was solidified,
The A polymer gels by contacting with the coagulating liquid to obtain a gel composed of the A polymer and the B polymer,
Preferably, the gel of the present invention can be obtained by removing part or all of the B polymer contained in the gel.

【0041】Bポリマーを除去する方法は、Aポリマー
を溶解しない限りとくに限定されず、アルカリ金属塩を
含む水溶液で処理したり、長時間放置して微生物で分解
させればよい。例えば、成形物を水酸化ナトリウム水溶
液(1mol/リットル、30℃)に24時間浸漬する
ことによりほぼ完全にBポリマーを除去することができ
る。
The method of removing the B polymer is not particularly limited as long as the A polymer is not dissolved, and may be treated with an aqueous solution containing an alkali metal salt or left for a long time to be decomposed by microorganisms. For example, the B polymer can be almost completely removed by immersing the molded product in an aqueous sodium hydroxide solution (1 mol / liter, 30 ° C.) for 24 hours.

【0042】Bポリマーを除去することにより、外層の
クレバス状の微多孔がさらに多く形成され、またゲル内
部にも微細孔が相互に連結された三次元の網目構造の細
孔容積が増大し、また微生物付着性・棲息性、液体透過
性等の点でも優れた効果が得られる。かかる効果を十分
発現させるためには、Bポリマーの50重量%以上、と
くに80重量%以上除去するのが好ましいが、場合によ
ってはBポリマーを実質的に除去することなく使用して
もよい。使用当初はBポリマーの一部又はすべてが残存
している場合であっても、時間の経過とともに微生物や
アルカリ等によりBポリマーが除去されるため、Bポリ
マーの除去を目的とした工程については目的に応じて設
ければよい。
By removing the B polymer, more crevasse-like microporous layers are formed in the outer layer, and the pore volume of a three-dimensional network structure in which micropores are interconnected also increases inside the gel, In addition, excellent effects can also be obtained in terms of microbial adhesion, habitability, liquid permeability, and the like. In order to sufficiently exhibit such effects, it is preferable to remove 50% by weight or more, particularly 80% by weight or more of the B polymer, but in some cases, the B polymer may be used without substantially removing it. Even if some or all of the B polymer remains at the beginning of use, the B polymer is removed by microorganisms or alkalis with the passage of time. It may be provided according to.

【0043】外層にクレバス状の微多孔が形成される理
由及び内層に微細孔が相互に連結された三次元の網目構
造が形成される機構を必ずしも明確に説明することはで
きないが、前述したように、AポリマーとBポリマーの
相分離液は、Aポリマー及びBポリマーからなる混合相
とAポリマーのみからなる単独相から構成されており、
Aポリマー1wt%程度及びBポリマー2wt%程度
からなる該混合相と、耐久性に影響すると思われるAポ
リマー10wt%程度からなる該単独相は、互いに連続
して相互侵入し、密着した状態になっているが、カチオ
ン含有液と接触することにより、混合相が固定化され、
アセタール化処理することにより、各相が収縮して隙間
を生じるためクレバス状の微多孔や三次元の網目構造を
構成する細孔が形成されると考えられ、さらにBポリマ
ーを除去することにより、Bポリマーが存在していた部
分が隙間となり、より多くの微多孔や細孔が形成される
ものと推察される。
Although the reason why the crevasse-like microporosity is formed in the outer layer and the mechanism in which the three-dimensional network structure in which the micropores are interconnected in the inner layer cannot always be clearly explained, as described above. The phase separation liquid of A polymer and B polymer is composed of a mixed phase composed of A polymer and B polymer and a single phase composed of only A polymer.
The mixed phase consisting of about 1 wt% of A polymer and about 2 wt% of B polymer and the single phase consisting of about 10 wt% of A polymer, which is considered to affect the durability, continuously penetrate into each other and become in close contact with each other. However, by contact with the cation-containing liquid, the mixed phase is immobilized,
By the acetalization treatment, it is considered that each phase shrinks to form gaps, so that crevasse-like microporous or pores constituting a three-dimensional network structure are formed. Further, by removing the B polymer, It is presumed that the portion where the B polymer was present becomes a gap, and more micropores and pores are formed.

【0044】ビニルアルコール系ポリマーに対して凝固
能を有する凝固液としては、硫酸ナトリウム、硫酸アン
モニウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アル
ミニウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸アンモニウ
ム、クエン酸カリウム、クエン酸マグネシウム、クエン
酸アルミニウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸アンモニウ
ム、酒石酸カリウム、酒石酸マグネシウム、酒石酸アル
ミニウム等の化合物のうち1種以上を含有する液体をあ
げることができ、凝固能が高い点等から硫酸ナトリウム
水溶液を使用するのが好ましい。濃度は50g/リット
ル以上、とくに100g/リットル以上にするのが好ま
しく、飽和芒硝水溶液を用いるのがより好ましい。
Examples of the coagulating liquid having a coagulating ability for the vinyl alcohol-based polymer include sodium sulfate, ammonium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium citrate, ammonium citrate, potassium citrate, magnesium citrate, and citric acid. Liquids containing at least one of compounds such as aluminum oxide, sodium tartrate, ammonium tartrate, potassium tartrate, magnesium tartrate, aluminum tartrate, etc. can be given. From the viewpoint of high coagulation ability, it is preferable to use an aqueous solution of sodium sulfate. preferable. The concentration is preferably 50 g / L or more, particularly preferably 100 g / L or more, and more preferably a saturated aqueous sodium sulfate solution.

【0045】PVA系ゲルの耐水性を向上させるため
に、製造工程中のあらゆる工程で架橋処理等の処理を行
ってもかまわない。とくに処理操作が平易でかつ耐水性
が大きく改善されるアセタール化処理を導入するのが好
ましい。アセタール化処理はどの工程で行っても良い
が、凝固液による凝固(ゲル化)と同時及び/又はゲル
化後に施すのが好ましく、工程性の点からは凝固と同時
にアセタール化処理を施すのが好ましい。
In order to improve the water resistance of the PVA-based gel, a treatment such as a cross-linking treatment may be performed at any step in the production process. In particular, it is preferable to introduce an acetalization treatment in which the treatment operation is simple and the water resistance is greatly improved. The acetalization treatment may be performed in any step, but is preferably performed simultaneously with and / or after the coagulation (gelation) with the coagulation liquid. From the viewpoint of processability, it is preferable to perform the acetalization treatment simultaneously with the coagulation. preferable.

【0046】アセタール化処理は、アルデヒド化合物お
よび酸を含む水溶液を用いるのが好ましいが、工程性の
点からは凝固液中にアルデヒド化合物を配合して凝固
(ゲル化)と同時にアセタール化処理を行うのが好まし
い。この場合、アルデヒド化合物や酸の存在下で含水ゲ
ルが膨潤したり溶解するのを、PVA凝固液が存在する
ことによって効果的に防止できるためより優れた効果が
得られる。
For the acetalization treatment, it is preferable to use an aqueous solution containing an aldehyde compound and an acid. However, from the viewpoint of processability, an aldehyde compound is blended in the coagulation liquid and the acetalization treatment is performed simultaneously with coagulation (gelation). Is preferred. In this case, the swelling or dissolution of the hydrogel in the presence of the aldehyde compound or the acid can be effectively prevented by the presence of the PVA coagulating liquid, so that a more excellent effect is obtained.

【0047】アルデヒド化合物としては、グリオキザー
ル、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、スクシンア
ルデヒド、マロンジアルデヒド、グルタルアルデヒド、
アジピンアルデヒド、テレフタルアルデヒド、ノナンジ
アールなどの各種アルデヒド化合物又はそのアセタール
化物を好適に使用することができ、とくにホルムアルデ
ヒド、グリオキザール、マロンジアルデヒド又はそのア
セタール化物、グルタルアルデヒドが好ましい。
The aldehyde compounds include glyoxal, formaldehyde, benzaldehyde, succinaldehyde, malondialdehyde, glutaraldehyde,
Various aldehyde compounds such as adipaldehyde, terephthalaldehyde, nonandial, or acetalized products thereof can be suitably used, and formaldehyde, glyoxal, malondialdehyde or acetalized products thereof, and glutaraldehyde are particularly preferred.

【0048】酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などの強酸
や、酢酸、ギ酸、シュウ酸、リン酸などの弱酸や硫酸水
素ナトリウム、硫酸水素アンモニウムなどの酸性塩等を
使用することができるが、これらのなかでも強酸、とり
わけ硫酸を用いるのが好ましい。
As the acid, a strong acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid, a weak acid such as acetic acid, formic acid, oxalic acid and phosphoric acid and an acid salt such as sodium hydrogen sulfate and ammonium hydrogen sulfate can be used. Among these, it is preferable to use a strong acid, especially sulfuric acid.

【0049】凝固後に例えばホルムアルデヒドと硫酸に
よりアセタール化処理を行う場合の反応液のアルデヒド
化合物の濃度は0.01g/リットル以上、酸濃度は
0.5〜300g/リットルとするのが好ましい。また
凝固と同時にアセタール化処理を施す場合には、アルデ
ヒド化合物の濃度は0.05〜200g/リットル、酸
濃度1〜100g/リットルとするのが好ましく、この
とき凝固剤として硫酸ナトリウムを用いる場合には硫酸
ナトリウム濃度を10〜300g/リットルとするのが
好ましく、処理液の温度を10〜80℃とするのが好ま
しい。
When the acetalization treatment is carried out, for example, with formaldehyde and sulfuric acid after coagulation, the concentration of the aldehyde compound in the reaction solution is preferably 0.01 g / l or more, and the acid concentration is preferably 0.5 to 300 g / l. When the acetalization treatment is performed simultaneously with coagulation, the concentration of the aldehyde compound is preferably 0.05 to 200 g / l and the acid concentration is preferably 1 to 100 g / l. In this case, when sodium sulfate is used as a coagulant, The concentration of sodium sulfate is preferably 10 to 300 g / liter, and the temperature of the treatment liquid is preferably 10 to 80 ° C.

【0050】本発明のPVA系含水ゲルをバイオリアク
ター担体等に用いる場合には凝固(場合によってはアセ
タール化処理)を行ったゲルに、水洗・中和処理を施す
のが好ましい。とくに生体触媒を固定化するための担体
として用いる場合には、アルデヒド化合物が存在すると
微生物の棲息性が低下することから十分に洗浄するのが
好ましい。
When the PVA-based hydrogel of the present invention is used as a bioreactor carrier or the like, it is preferable to subject the coagulated (acetalized in some cases) gel to washing and neutralization. In particular, when the biocatalyst is used as a carrier for immobilization, it is preferable to sufficiently wash the biocatalyst since the presence of an aldehyde compound reduces the habitability of microorganisms.

【0051】本発明の含水ゲルは表面にクレバス状の微
多孔が形成されており、表面積が大きく保水効果等に優
れていることからあらゆる用途に使用できる。例えば濾
材(固体懸濁物除去材等)、保水材、保冷材、目・皮膚
・関節などの生体ゲルの代替、薬物の徐放材、アクチュ
エーターの基材、クロマトグラフィー用の充填剤、汚水
浄化材等に使用できる。なかでも、微生物の捕捉性及び
棲息性にも優れていることから、酵素・微生物を固定化
して生体触媒とし、排水処理槽に投入して用いるのが好
ましい。
The hydrogel of the present invention has a crevasse-like microporous surface formed on its surface, and has a large surface area and an excellent water retention effect, so that it can be used for all purposes. For example, filter media (solid suspension removal materials, etc.), water retention materials, cold insulation materials, substitutes for biogels such as eyes, skin, joints, etc., sustained release materials for drugs, base materials for actuators, packing materials for chromatography, sewage purification Can be used for materials. Above all, it is preferable to immobilize enzymes and microorganisms to form a biocatalyst and to use them in a wastewater treatment tank since they are excellent in capturing and inhabiting microorganisms.

【0052】本発明のPVA系含水ゲルに微生物を固定
化する場合、固定化する方法はとくに限定されず、予め
混合溶液に微生物を配合しておく包括固定方法を採用し
てもかまわないが、後にアセタール化処理等の生体触媒
に悪影響を与える処理を行う場合には、ゲル製造後に生
体触媒を後付着させるのが好ましい。微生物の種類はと
くに限定されるものではなく、細菌、放線菌、カビ、酵
母などのいずれでもよく、純粋培養したもの、混合培養
したもの、活性汚泥菌が挙げられる。
When the microorganisms are immobilized on the PVA-based hydrogel of the present invention, the immobilization method is not particularly limited, and an inclusive immobilization method in which the microorganisms are mixed in a mixed solution in advance may be employed. When a treatment that adversely affects the biocatalyst such as an acetalization treatment is performed later, it is preferable to attach the biocatalyst after the gel is produced. The type of microorganism is not particularly limited, and may be any of bacteria, actinomycetes, molds, yeasts, and the like, and includes pure culture, mixed culture, and activated sludge.

【0053】微生物の具体例としては、ムコール(Mucc
or)属、フザリウム(Fusarium)属、クラドツリックス(Cl
adothrix)属、スフエロチルス(Sphaerotilus)属、ズー
グレア(Zooglea)属、レプトミツス(Leptomitus)属、ア
スペルギルス(Aspergillus)属、リゾプス(Rhizopus)
属、シュートモナス(Pseudomonas)属、アセトバクター
(Acetobacter)属、ストレプトマイセス(Streptomyces)
属、エシエリシア(Escherichia)属、サッカロマイセス
(Saccharomyces)属、キャンディダ(Candida)属などの属
に属する微生物が挙げられる。その他に、イオウ細菌、
メタン菌、酪酸菌、乳酸菌、枯草菌、変形菌、不完全
菌、硝酸菌、亜硝酸菌、脱窒菌なども挙げられる。
As a specific example of the microorganism, Mucor (Mucc
or) genus, Fusarium genus, Cladoturix (Cl
adothrix) genus, Sphaerotilus genus, Zooglea genus, Leptomitus genus, Leptomitus genus, Aspergillus genus, Rhizopus
Genus, Pseudomonas, Acetobacter
(Acetobacter) genus, Streptomyces
Genus, Escherichia, Saccharomyces
Examples include microorganisms belonging to genera such as the genus (Saccharomyces) and the genus Candida. In addition, sulfur bacteria,
Examples also include methane bacteria, butyric bacteria, lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, deformed bacteria, incomplete bacteria, nitrate bacteria, nitrite bacteria, and denitrifying bacteria.

【0054】本発明のPVA系含水ゲルを排水処理に使
用する場合には、該含水ゲルにタンパク質分解酵素、炭
水化物分解酵素、脂肪分解酵素を生産する菌を固定する
ことが好ましい。このような菌の具体例としては、好気
性菌として硝化菌など、また嫌気性菌として脱窒菌、硫
酸還元菌、メタン菌などをあげることができる。酵素と
しては、その起源にかかわらず、動物由来のもの、微生
物由来のもの等を適宜選択すればよい。
When the PVA-based hydrogel of the present invention is used for wastewater treatment, it is preferable to immobilize a bacterium that produces a protease, a carbohydrate-decomposition enzyme, or a lipolytic enzyme on the hydrogel. Specific examples of such bacteria include nitrifying bacteria and the like as aerobic bacteria, and denitrifying bacteria, sulfate-reducing bacteria, and methane bacteria as anaerobic bacteria. Regardless of the origin of the enzyme, an enzyme derived from an animal or a microorganism may be appropriately selected.

【0055】図6は、本発明の、少なくとも、微生物を
固定化した生体触媒を投入し、排水中の有機物及び/又
は無機物を分解除去する排水処理槽からなる排水処理装
置において、排水処理槽に本発明のアセタール化PVA
系含水ゲルに微生物を固定化したものを生体触媒として
使用した排水処理装置の例であり、排水中の有機物を好
気性条件下で分解除去する場合のフローチャートであ
る。まず、最初沈殿槽(図示せず)から排水1を排水処
理槽2に供給する。排水処理槽2には、運転下限の排水
中に予めアセタール化PVA含水ゲル3が投入されてお
り、排水処理槽2の底部に設けられた散気装置4により
流動化されている。5は散気装置4に接続されたブロワ
ーであり、散気装置4の駆動手段である。排水は排水処
理槽2で生物学的に処理される。
FIG. 6 shows a wastewater treatment apparatus according to the present invention, which comprises at least a wastewater treatment tank into which a biocatalyst in which microorganisms are immobilized is charged and organic and / or inorganic substances in the wastewater are decomposed and removed. Acetalated PVA of the present invention
It is an example of a wastewater treatment apparatus using a substance in which microorganisms are immobilized on a system hydrogel as a biocatalyst, and is a flowchart in the case of decomposing and removing organic substances in wastewater under aerobic conditions. First, waste water 1 is supplied to a waste water treatment tank 2 from a first sedimentation tank (not shown). In the wastewater treatment tank 2, acetalized PVA hydrogel 3 is previously charged into wastewater at the lower limit of operation, and is fluidized by the air diffuser 4 provided at the bottom of the wastewater treatment tank 2. Reference numeral 5 denotes a blower connected to the diffuser 4, which is a driving unit for the diffuser 4. The wastewater is biologically treated in a wastewater treatment tank 2.

【0056】排水処理槽2内に排水1を導入しつつ、散
気装置4より空気を吹き出すと、排水処理槽2内の混合
液に酸素が供給されるとともに、このときの上昇気泡流
により該処理槽に循環流が生じる。この循環流により、
アセタール化PVA含水ゲル3が排水処理槽2内を流動
する過程で、有機物を分解・除去する微生物が該含水ゲ
ル3に付着・結合固定化される。したがって、微生物と
有機物が十分接触する結果、混合液中の有機物は、極め
て効率的かつ高速度に分解・除去される。また、担体内
部に固定化された微生物は、アセタール化PVA含水ゲ
ル3が混合液中で流動するときも剥離しにくい。処理槽
内には、アセタール化PVA系含水ゲルが溢流するのを
防ぐために各種のスクリーンなどを適宜設けてもよい。
When air is blown out from the air diffuser 4 while introducing the wastewater 1 into the wastewater treatment tank 2, oxygen is supplied to the mixed liquid in the wastewater treatment tank 2, and the mixed liquid in the wastewater treatment tank 2 is raised by the rising bubble flow at this time. A circulating flow is generated in the processing tank. With this circulating flow,
In the process of the acetalized PVA hydrogel 3 flowing in the wastewater treatment tank 2, microorganisms that decompose and remove organic substances are attached to and bound to the hydrogel 3. Therefore, as a result of sufficient contact between the microorganisms and the organic matter, the organic matter in the mixed solution is decomposed and removed extremely efficiently and at a high speed. In addition, the microorganisms immobilized inside the carrier hardly peel off when the acetalized PVA hydrogel 3 flows in the mixed solution. Various screens or the like may be appropriately provided in the treatment tank in order to prevent the acetalized PVA-based hydrogel from overflowing.

【0057】生物学的に処理された処理水は最終沈殿槽
6に送られ、ここで沈降物を汚泥排出管8から除去し、
上澄水7を放流する。本発明の排水処理装置に使用され
る排水処理槽は、アセタール化PVA系含水ゲルを使用
することにより、排水処理の効率を上げることができる
が、さらに上記のような条件を相互に組み合わせた含水
ゲルを用いることにより排水処理効果を飛躍的に高める
ことができる。
The biologically treated water is sent to the final sedimentation tank 6 where the sediment is removed from the sludge discharge pipe 8,
The supernatant water 7 is discharged. The wastewater treatment tank used in the wastewater treatment apparatus of the present invention can increase the efficiency of wastewater treatment by using an acetalized PVA-based hydrogel. The use of gel can dramatically increase the wastewater treatment effect.

【0058】図7は、被処理水導入側から、脱窒槽、硝
化槽の順に配置した本発明の他の態様を示すフローチャ
ートである。9は脱窒槽、12は硝化槽である。排水1
を脱窒槽9に供給すると、排水1は嫌気条件下(無酸素
条件下)で脱窒槽内の微生物により生物学的に脱窒処理
され、脱窒処理水11として硝化槽12に送られる。硝
化槽12に送られた脱窒処理水は、好気条件下で硝化槽
内の微生物により生物学的に硝化処理される。硝化処理
水13の一部は硝化処理水返送ライン14により脱窒槽
9に循環・返送されるとともに、残りの硝化処理水は最
終沈殿槽6に送られて、沈降物を除去した後に上澄水7
として放流される。硝化処理水13の脱窒槽9への返送
割合は、上澄水に対して1〜5倍程度である。生成する
汚泥は汚泥排出管8により系外へ抜き出される。
FIG. 7 is a flow chart showing another embodiment of the present invention in which a denitrification tank and a nitrification tank are arranged in this order from the water introduction side. 9 is a denitrification tank, and 12 is a nitrification tank. Drainage 1
Is supplied to the denitrification tank 9, the wastewater 1 is biologically denitrified by microorganisms in the denitrification tank under anaerobic conditions (anoxic conditions), and sent to the nitrification tank 12 as denitrification treatment water 11. The denitrification treatment water sent to the nitrification tank 12 is biologically nitrified by microorganisms in the nitrification tank under aerobic conditions. Part of the nitrification water 13 is circulated and returned to the denitrification tank 9 by the nitrification water return line 14, and the remaining nitrification water is sent to the final sedimentation tank 6, where the sediment is removed and the supernatant water 7 is removed.
Released as The rate of returning the nitrified water 13 to the denitrification tank 9 is about 1 to 5 times the supernatant water. The generated sludge is drawn out of the system by the sludge discharge pipe 8.

【0059】脱窒槽9内には、攪拌装置10が設置され
ており、脱窒槽9内の微生物を含む混合液内に球状のア
セタール化PVA含水ゲル3が投入される。脱窒槽に
は、必要に応じて有機炭素源が供給される。硝化槽12
内の底部には、酸素を含有する空気などの気体を供給す
る散気装置4がブロワー5に接続して設置されており、
硝化槽12内の微生物を含む混合液には、脱窒槽に使用
したものと同じ球状のアセタール化PVA含水ゲル3が
投入される。アセタール化PVA系含水ゲルは、脱窒槽
及び硝化槽の両方に投入して使用しても、いずれか一方
に投入して使用してもよいが、両方に投入して使用する
方が効率的であるので、通常は両方の槽に投入して使用
される。各槽に種類の異なるアセタール化PVAを投入
してもよい。
A stirring device 10 is provided in the denitrification tank 9, and a spherical acetalized PVA hydrogel 3 is charged into a mixed solution containing microorganisms in the denitrification tank 9. An organic carbon source is supplied to the denitrification tank as needed. Nitrification tank 12
An air diffuser 4 for supplying a gas such as air containing oxygen is connected to the blower 5 at the bottom of the inside, and is installed.
The same spherical acetalized PVA hydrogel 3 used in the denitrification tank is charged into the mixed liquid containing the microorganisms in the nitrification tank 12. The acetalized PVA-based hydrogel may be used by charging both the denitrification tank and the nitrification tank, or may be used by charging either one of them. However, it is more efficient to use it by charging both. Usually, it is used by charging both tanks. Different types of acetalized PVA may be charged into each tank.

【0060】この装置において、脱窒槽9内に排水1を
導入しつつ脱窒処理水11を硝化槽12に流出させる状
態で攪拌装置10を作動させると、脱窒槽9内に混合液
の循環流が生じ、この循環流によりアセタール化PVA
含水ゲル3が脱窒槽9内を流動し、その間に混合液に存
在する脱窒菌を主体とする微生物が該含水ゲル3に付着
・結合固定化される。槽内の混合液はこの固定化脱窒菌
と浮遊脱窒菌とにより脱窒処理される。混合液中の有機
物は、脱窒菌のための呼吸基質又は細胞合成の炭素源と
して利用されるが、上述のように、炭素源を必要に応じ
て系外から添加してもよい。
In this apparatus, when the stirrer 10 is operated in a state where the denitrification treatment water 11 flows out to the nitrification tank 12 while introducing the wastewater 1 into the denitrification tank 9, Is generated, and this circulation stream causes acetalized PVA.
The hydrogel 3 flows in the denitrification tank 9, during which the microorganisms mainly composed of denitrifying bacteria present in the mixed solution adhere to and bind to the hydrogel 3. The mixed solution in the tank is denitrified by the immobilized denitrifying bacteria and floating denitrifying bacteria. The organic matter in the mixed solution is used as a respiratory substrate for denitrifying bacteria or a carbon source for cell synthesis. However, as described above, a carbon source may be added from outside the system as needed.

【0061】硝化槽12において、脱窒槽9より脱窒処
理水11が供給され、かつ硝化槽12内の硝化処理水1
3が流出する状態で散気装置4より空気を吹き出すと、
硝化槽12内の混合液に酸素が供給されるとともに、こ
のときの上昇気泡流によって混合液の循環流が生じる間
に、混合液中に存在する硝化菌を主体とする微生物がア
セタール化PVA含水ゲル3に付着・結合固定化され
る。この固定化硝化菌と浮遊硝化菌により槽内の混合液
は生物学的に硝化処理される。
In the nitrification tank 12, the denitrification water 11 is supplied from the denitrification tank 9, and the nitrification water 1 in the nitrification tank 12 is supplied.
When air is blown out from the air diffuser 4 in a state where 3 flows out,
Oxygen is supplied to the mixed solution in the nitrification tank 12, and at the same time, while the circulating flow of the mixed solution is generated by the rising bubble flow, microorganisms mainly composed of nitrifying bacteria present in the mixed solution are acetalized PVA-containing water. It is attached and fixed to the gel 3. The liquid mixture in the tank is biologically nitrified by the immobilized nitrifying bacteria and the suspended nitrifying bacteria.

【0062】これにより、アセタール化PVA含水ゲル
3の表面及び/又は内部に微生物が付着・結合固定化さ
れることにより、被処理成分と微生物が十分接触するこ
とになる。また、担体内部に固定化された微生物は、ア
セタール化PVA含水ゲル3が各槽内で流動するときも
剥離しにくい。その結果、被処理水中の窒素は、極めて
効率的かつ高速度に分解・除去される。含水ゲルが槽外
に溢流するのを防ぐために、脱窒槽及び/又は硝化槽に
スクリーンなどを設けてよいのは勿論である。
As a result, the microorganisms adhere and bind to and immobilize on the surface and / or inside the acetalized PVA hydrogel 3, whereby the component to be treated and the microorganisms come into sufficient contact. In addition, the microorganisms immobilized inside the carrier hardly peel off when the acetalized PVA hydrogel 3 flows in each tank. As a result, nitrogen in the water to be treated is decomposed and removed very efficiently and at a high speed. It is a matter of course that a screen or the like may be provided in the denitrification tank and / or the nitrification tank in order to prevent the hydrogel from overflowing out of the tank.

【0063】図8は、排水導入側から、硝化槽、脱窒槽
の順に配置した本発明の別のフローチャートである。排
水1は好気条件下で硝化槽内の微生物により生物学的に
硝化処理され、次いで硝化処理水13は嫌気条件下で脱
窒槽内の微生物により生物学的に脱窒処理される。脱窒
処理水11は最終沈殿槽6に送られて、沈降物を除去し
た後に上澄水7として放流される。生成する汚泥は汚泥
排出管8により系外へ抜き出される。以下、実施例によ
り本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例により限定されるものではない。
FIG. 8 is another flowchart of the present invention in which a nitrification tank and a denitrification tank are arranged in this order from the drain introduction side. The wastewater 1 is biologically nitrified by microorganisms in a nitrification tank under aerobic conditions, and then the nitrified water 13 is biologically denitrified by microorganisms in a denitrification tank under anaerobic conditions. The denitrification treatment water 11 is sent to the final sedimentation tank 6 and is discharged as supernatant water 7 after removing the sediment. The generated sludge is drawn out of the system by the sludge discharge pipe 8. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0064】[0064]

【実施例】ゲル構造 ゲル表面及びゲルを中心で切断した断面のSEM写真を
撮影し、外層表面の微多孔、内層の構造などを観察し
た。
EXAMPLES Gel Structure SEM photographs of the gel surface and a cross section cut at the center of the gel were taken to observe the microporosity of the outer layer surface and the structure of the inner layer.

【0065】アセタール化度(%) アセタール処理したPVA含水ゲルを105℃で2時間
乾燥した試料0.2gを精秤し、25%硫酸溶液を装填
した蒸留装置に投入した。次いで蒸気を送りながら加熱
し、遊離するホルマリンを水とともに留出させ、2%N
aHSO3水溶液に吸収した。余剰のNaHSO3をI2
により逆滴定して遊離ホルマリン量を求め、PVAゲル
中の水酸基量に対する遊離ホルマリン量の割合(モル
比)からアセタール化度を算出した。
Acetalization degree (%) A 0.2 g sample of the acetal-treated PVA hydrogel dried at 105 ° C. for 2 hours was precisely weighed and placed in a distillation apparatus charged with a 25% sulfuric acid solution. Next, the mixture is heated while sending steam, and the liberated formalin is distilled off together with water, and 2% N
a Absorbed in aqueous HSO 3 solution. Excess NaHSO 3 is converted to I 2
The amount of free formalin was determined by back titration according to, and the degree of acetalization was calculated from the ratio (molar ratio) of the amount of free formalin to the amount of hydroxyl groups in the PVA gel.

【0066】含水率(%) 含水ゲルを25℃の水に24時間浸漬した後、表面付着
水を除去したゲルのwet重量(W1 )を測定し、次に
これを105℃で4時間乾燥した後、ゲルのdry重量
(W2 )を測定し、下式により算出した。 含水率(%)=(W1 −W2 )/W1 ×100
Water content (%) After immersing the water-containing gel in water at 25 ° C. for 24 hours, the wet weight (W 1) of the gel from which water adhering to the surface was removed was measured and then dried at 105 ° C. for 4 hours. Thereafter, the dry weight (W2) of the gel was measured and calculated by the following equation. Water content (%) = (W1 -W2) / W1 × 100

【0067】TOC除去速度(mg−TOC/リットル
−ゲル・h) 微生物棲息性に優れているゲルほどTOC除去速度がは
やいことから、微生物棲息性の指標としてTOC除去速
度を測定した。具体的には、含水ゲル500gを(株)
クラレ岡山工場の排水処理槽に1カ月間浸漬後、100
gを取り出し、TOC5OOmg/リットルに調整した
排水1リットル中に入れて曝気し、ゲル重量当たりのT
OC除去速度を求めた。
TOC removal rate (mg-TOC / liter-gel · h) Since a gel having a higher microbial habitability has a higher TOC removal rate, the TOC removal rate was measured as an index of the microbial habitability. Specifically, 500 g of the hydrated gel was
After immersing for one month in a wastewater treatment tank at the Kuraray Okayama Plant, 100
g was taken out, put into 1 liter of drainage adjusted to TOC5OOmg / liter, and aerated, and T
The OC removal rate was determined.

【0068】体積保持率(%) PVA系含水ゲルをみかけ体積(水中での体積)で10
0ml採取し、内壁に#80のサンドペーパーを貼付し
た2リットルのトールビーカー(直径113mm、高さ
250mm)に投入し、純水を加えて1リットルとし、
図9に示すステンレス製の攪拌羽根を有する撹拌機をセ
ットし、20℃において300rpmで攪拌したとき、
最初に投入した含水ゲルから、14日間の攪拌によって
摩耗された部分を除いた含水ゲルの最初に投入した含水
ゲルに対する体積の割合をいう。
Volume retention (%) The PVA-based hydrogel was found to have an apparent volume (volume in water) of 10%.
0 ml was collected, put into a 2 liter tall beaker (113 mm in diameter, 250 mm in height) with # 80 sandpaper adhered to the inner wall, and added with pure water to make 1 liter.
When a stirrer having a stainless steel stirring blade shown in FIG. 9 was set and stirred at 20 ° C. and 300 rpm,
The ratio of the volume of the hydrogel to the initially charged hydrogel, excluding the portion worn by the stirring for 14 days from the hydrogel initially charged.

【0069】実施例1 PVA(平均重合度4000、ケン化度99.5モル
%)5重量%、アルギン酸ナトリウム(紀文フードケミ
ファ社製「ダックアルギンNSPL」)1重量%、炭酸
水素ナトリウム0.25重量%の混合水溶液を70℃で
調製した。混合水溶液は懸濁状に相分離を起こし白濁し
ていた。この相分離液を、先端に内径4mmのノズルを
取り付けた内径約5mmのシリコンチューブを装着した
ローラーポンプを用いて5ミリリットル/分の速度で送
液し、スターラーで撹拌した濃度0.1モル/リットル
の22℃の塩化カルシウム水溶液に滴下した。滴下した
液滴は塩化カルシウム水溶液中で少なくとも表面のアル
ギン酸ナトリウムが固化して沈降した。得られた固化物
は球状であった。
Example 1 5% by weight of PVA (average degree of polymerization: 4,000, degree of saponification: 99.5 mol%), 1% by weight of sodium alginate ("Duck Algin NSPL" manufactured by Kibun Food Chemifa), 0.25% of sodium hydrogen carbonate A mixed aqueous solution of 70% by weight was prepared at 70 ° C. The mixed aqueous solution was phase-separated in suspension and was cloudy. The phase-separated liquid was fed at a rate of 5 ml / min using a roller pump equipped with a silicon tube having an inner diameter of about 5 mm and having a nozzle having an inner diameter of 4 mm at the tip, and stirred at a concentration of 0.1 mol / min with a stirrer. It was added dropwise to 1 liter of an aqueous solution of calcium chloride at 22 ° C. At least the sodium alginate on the surface solidified and settled in the aqueous solution of calcium chloride. The obtained solid was spherical.

【0070】この球状固化物を、ホルムアルデヒド20
g/リットル、硫酸200g/リットル、硫酸ナトリウ
ム100g/リットルを含む水溶液に40℃で210分
間浸漬することにより、凝固させてゲル化すると同時に
アセタール化処理を行った。得られたアセタール化ゲル
を水洗し、直径3.8mmの柔軟性に富んだ球状の含水
ゲルを製造した。
This spherical solid was converted to formaldehyde 20
By immersing in an aqueous solution containing g / liter, sulfuric acid 200 g / liter, and sodium sulfate 100 g / liter at 40 ° C. for 210 minutes, it was coagulated and gelled, and was simultaneously subjected to acetalization. The obtained acetalized gel was washed with water to produce a highly flexible spherical hydrogel having a diameter of 3.8 mm.

【0071】得られた含水ゲルを凍結乾燥し、ゲルの表
面を50.3倍のSEMで観察すると、図1又は図2に
示すような表面にクレバス状の微多孔が認められ、該微
多孔は一辺が500μmの正方形中に16個存在した。
画像解析により開口率を求めたところ2.3%であっ
た。水銀圧入法によりゲル内部の細孔径を測定したとこ
ろ、15μm未満であり、細孔分布は8μmで極大を示
した。また、ゲルを中心で切断し、断面をSEM写真で
観察した結果、図4に示すような三次元の網目構造をな
していた。内層の厚さは99%程度/ゲル最大直径であ
り、外層の厚さは1%/ゲル最大直径程度であった。
When the obtained hydrogel was freeze-dried and the surface of the gel was observed with a 50.3 × SEM, crevasse-like microporosity was observed on the surface as shown in FIG. 1 or FIG. Were present in a square having a side of 500 μm.
When the aperture ratio was determined by image analysis, it was 2.3%. When the pore diameter inside the gel was measured by a mercury intrusion method, it was less than 15 μm, and the pore distribution showed a maximum at 8 μm. Further, the gel was cut at the center, and the cross section was observed with an SEM photograph. As a result, the gel had a three-dimensional network structure as shown in FIG. The thickness of the inner layer was about 99% / maximum diameter of the gel, and the thickness of the outer layer was about 1% / maximum diameter of the gel.

【0072】次に、含水ゲルの耐久性及び微生物棲息性
を確認するため、体積保持率の測定及びアンモニアの硝
化試験を実施した。体積保持率の測定は上述した体積保
持率の測定に従って行った。また、硝化試験は硝化汚泥
で1週間の種付けを行った含水ゲルをアンモニア濃度5
0mg/lで連続馴養し、硝化速度の立ち上がりで評価
し、微生物の棲息性を検討した。結果を表1に示す。
Next, in order to confirm the durability and microbial habitability of the hydrogel, a measurement of the volume retention rate and a nitrification test of ammonia were performed. The measurement of the volume retention was performed in accordance with the measurement of the volume retention described above. In the nitrification test, the hydrous gel which had been seeded with nitrifying sludge for one week was subjected to an ammonia concentration of 5%.
The rats were continuously acclimated at 0 mg / l and evaluated based on the rise in nitrification rate, and the habitability of microorganisms was examined. Table 1 shows the results.

【0073】比較例1 PVA(平均重合度4000、ケン化度99.5モル
%)5重量%、アルギン酸ナトリウム1重量%及び炭酸
水素ナトリウム0.25重量%の混合水溶液(懸濁状に
相分離を起こし白濁)を調製し、アセタール化の時間を
60分間とした以外は実施例1と同様にして、繊維状物
が絡み合って形成された網城構造を表面層とする直径
4.3mmの球状の含水ゲルを得た。得られた含水ゲル
を凍結乾燥し、実施例1と同様にゲルの表面をSEMで
観察すると、図5に示すような表面に直径1〜30μm
の繊維状物が絡み合って形成された網状構造が認められ
た。このゲルの評価結果を表1に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A mixed aqueous solution of 5% by weight of PVA (average degree of polymerization: 4000, saponification degree: 99.5 mol%), 1% by weight of sodium alginate and 0.25% by weight of sodium hydrogen carbonate (phase separation into suspension) In the same manner as in Example 1 except that the acetalization time was set to 60 minutes, and a spherical structure having a diameter of 4.3 mm having a mesh layer structure formed by intertwining fibrous materials as a surface layer. Was obtained. The obtained hydrogel was freeze-dried, and the surface of the gel was observed with a SEM in the same manner as in Example 1. As a result, the surface as shown in FIG.
A net-like structure formed by entanglement of the fibrous materials was observed. Table 1 shows the evaluation results of the gel.

【0074】実施例2 PVA(平均重合度3300、ケン化度99.5モル
%)5重量%、アルギン酸ナトリウム(紀文フードケミ
ファ社製「ダックアルギンNSPL」)1重量%、硫酸
ナトリウム0.25重量%の混合水溶液を調製した。混
合水溶液は懸濁状に相分離を起こし白濁していた。実施
例1と同様に行い、直径3.8mmの柔軟性に富んだ球
状の含水ゲルを製造した。結果を表1に示す。
Example 2 5% by weight of PVA (average degree of polymerization: 3300, degree of saponification: 99.5% by mole), 1% by weight of sodium alginate ("Duck Algin NSPL" manufactured by Kibun Food Chemifa), 0.25% by weight of sodium sulfate % Mixed aqueous solution was prepared. The mixed aqueous solution was phase-separated in suspension and was cloudy. In the same manner as in Example 1, a highly flexible spherical hydrogel having a diameter of 3.8 mm was produced. Table 1 shows the results.

【0075】比較例2 PVA(平均重合度4000、ケン化度99.5モル
%)5重量%、アルギン酸ナトリウム1重量%の混合水
溶液を相分離液のかわりに用いた以外は実施例1と同様
に直径3.9mmの含水ゲルを製造した。得られたゲル
は、相分離液を用いていないために表面が平滑であっ
た。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Same as Example 1 except that a mixed aqueous solution of 5% by weight of PVA (average degree of polymerization 4000, saponification degree 99.5 mol%) and 1% by weight of sodium alginate was used instead of the phase separation liquid. A hydrogel having a diameter of 3.9 mm was produced. The obtained gel had a smooth surface because no phase separation liquid was used. Table 1 shows the evaluation results.

【0076】比較例3 PVA(平均重合度2400、ケン化度99.8モル
%)7重量%、アルギン酸ナトリウム1重量%及び炭酸
水素ナトリウム0.3重量%の混合水溶液(懸濁状に相
分離を起こし白濁)を調製し、使用した以外は実施例1
と同様にして直径3.7mmの球状の含水ゲルが得られ
た。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 3 A mixed aqueous solution of 7% by weight of PVA (average degree of polymerization: 2400, saponification degree: 99.8% by mole), 1% by weight of sodium alginate and 0.3% by weight of sodium hydrogen carbonate (phase separation into suspension) Example 1 except that turbidity was produced and used.
In the same manner as in the above, a spherical hydrogel having a diameter of 3.7 mm was obtained. Table 1 shows the evaluation results.

【0077】実施例3 PVA(平均重合度8000、ケン化度99.3モル
%)3.7重量%、アルギン酸ナトリウム1重量%及び
硫酸ナトリウム0.3重量%の混合水溶液(懸濁状に相
分離を起こし白濁)を調製し、使用した以外は実施例1
と同様にして直径3.6mmの球状の含水ゲルを得た。
評価結果を表1に示す。
Example 3 A mixed aqueous solution of 3.7% by weight of PVA (average degree of polymerization: 8000, degree of saponification: 99.3% by mole), 1% by weight of sodium alginate and 0.3% by weight of sodium sulfate (phase in suspension) Example 1 except that white turbidity was prepared and used.
In the same manner as in the above, a spherical hydrogel having a diameter of 3.6 mm was obtained.
Table 1 shows the evaluation results.

【0078】[0078]

【表1】 [Table 1]

【0079】実施例4 1m3の好気槽に、実施例1で作製したアセタール化P
VA含水ゲルを20容量%投入し、0.6m3の最終沈
殿槽と組み合わせて図6に示すような排水処理装置を構
成した。BOD2500mg/リットル(L)の排水を
1m3/日で好気槽に供給し、6ケ月間連続処理したと
ころ、処理済水のBODは200〜300mg/L、S
Sは20〜30mg/Lで安定していた。
Example 4 The acetalized P prepared in Example 1 was placed in a 1 m 3 aerobic tank.
VA water-containing gel was charged at 20% by volume, and a wastewater treatment apparatus as shown in FIG. 6 was configured by combining with a final settling tank of 0.6 m 3 . BOD 2500 mg / L (L) wastewater was supplied to the aerobic tank at 1 m 3 / day and treated continuously for 6 months. The BOD of the treated water was 200-300 mg / L, S
S was stable at 20 to 30 mg / L.

【0080】実施例5 0.2m3の脱窒槽及び0.2m3の硝化槽に実施例4で
使用したものと同じPVA含水ゲルを20容量%投入
し、0.6m3の最終沈殿槽と組み合わせて図7に示す
ような排水処理装置を構成した。BOD200mg/
L、総窒素50mg/Lの排水を1.3m3/日で脱窒
槽に供給し、硝化処理水を、上澄水の3倍の流量で脱窒
槽へ返送して1年間連続処理したところ、処理済水のB
ODは8〜10mg/L、SSは10〜15mg/Lと
安定していた。
[0080] Example 5 0.2 m 3 and that used in Example 4 to nitrification denitrification tank and 0.2 m 3 of the same PVA hydrogel was charged 20% by volume, and a final sedimentation tank of 0.6 m 3 A wastewater treatment device as shown in FIG. 7 was configured in combination. BOD 200mg /
L, wastewater with a total nitrogen of 50 mg / L was supplied to the denitrification tank at 1.3 m 3 / day, and the nitrification-treated water was returned to the denitrification tank at a flow rate three times as high as that of the supernatant water. Jesui B
The OD was stable at 8 to 10 mg / L, and the SS was stable at 10 to 15 mg / L.

【0081】実施例6 硝化槽、脱窒槽及び最終沈殿槽を排水の導入側からこの
順に配列して図8に示すような排水処理装置を構成し
た。総窒素200mg/Lの排水を0.4m3/日の速
度で硝化槽へ供給して1年間連続処理したところ、処理
済水の総窒素は10〜15mg/L、SSは10〜20
mg/Lと安定していた。
Example 6 A nitrification tank, a denitrification tank, and a final sedimentation tank were arranged in this order from the wastewater introduction side to constitute a wastewater treatment apparatus as shown in FIG. When 200 mg / L total nitrogen wastewater was supplied to the nitrification tank at a rate of 0.4 m 3 / day and treated continuously for one year, the total nitrogen of the treated water was 10 to 15 mg / L and SS was 10 to 20 mg / L.
mg / L.

【0082】実施例7 実施例2で得られた担体1Lを10Lの曝気槽に入れて
曝気し、TOC100ppmの排水を42mL/分で連
続的に導入した。曝気槽の出口には目開き2mmの金網
を取り付け、担体の流出を防止した。10日経過後の処
理水のTOCは各々8.6ppm及び7.5ppmであ
り、十分な処理がなされていた。その後、担体を取り出
し、20Lの密閉容器に入れ、さらに水を5L入れた。
この容器の気相に、硫化水素10ppmを含む空気を1
0L/分で流し、5分後に通気を止め、密閉した。15
分間放置後、気相をマイクロシリンジで採取し、ガスク
ロマトグラフで分析したところ、硫化水素濃度は検出限
界以下であった。
Example 7 One liter of the carrier obtained in Example 2 was placed in a 10 L aeration tank and aerated, and TOC 100 ppm wastewater was continuously introduced at a rate of 42 mL / min. A wire mesh having an aperture of 2 mm was attached to the outlet of the aeration tank to prevent the carrier from flowing out. The TOC of the treated water after lapse of 10 days was 8.6 ppm and 7.5 ppm, respectively, indicating that sufficient treatment was performed. After that, the carrier was taken out, placed in a 20 L closed container, and further charged with 5 L of water.
In the gas phase of this vessel, 1 air containing 10 ppm of hydrogen sulfide was added.
After flowing at 0 L / min, the ventilation was stopped after 5 minutes and the container was sealed. Fifteen
After standing for one minute, the gas phase was collected with a microsyringe and analyzed by gas chromatography. The hydrogen sulfide concentration was below the detection limit.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明により、表面にクレバス状の微多
孔を有する外層と、緻密な三次元の網目構造からなる内
層とから構成されたPVA系含水ゲルを得ることができ
る。かかる含水ゲルは微生物の捕捉性及び微生物の棲息
性に優れるとともに、耐摩耗性、機械的強度などの耐久
性に優れるので、激しい攪拌下や深槽など厳しい条件下
で使用される排水処理へ好ましく適用される。また、濾
材、クロマトグラフィー用充填材、保冷材、保水材、バ
イオリアクター用の担体などに好適である。
According to the present invention, it is possible to obtain a PVA-based hydrogel comprising an outer layer having a crevice-like microporous surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure. Such a hydrogel is excellent in the ability to capture microorganisms and inhabit the microorganisms, and is also excellent in durability such as abrasion resistance and mechanical strength, so it is preferable for wastewater treatment used under severe conditions such as vigorous stirring and deep tanks. Applied. Further, it is suitable as a filter medium, a packing material for chromatography, a cold insulator, a water retaining material, a carrier for a bioreactor, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のPVA系含水ゲルの表面の1例を示す
50.3倍のSEM写真である。
FIG. 1 is a 50.3 × SEM photograph showing an example of the surface of a PVA-based hydrogel of the present invention.

【図2】本発明のPVA系含水ゲルの表面の1例を示す
458倍のSEM写真である。
FIG. 2 is a 458 × SEM photograph showing one example of the surface of the PVA-based hydrogel of the present invention.

【図3】本発明のPVA系含水ゲルの細孔径を水銀圧入
法で測定した結果である。
FIG. 3 shows the results of measuring the pore size of the PVA-based hydrogel of the present invention by a mercury intrusion method.

【図4】本発明のPVA系含水ゲルの断面の1例を示す
50.3倍のSEM写真である。
FIG. 4 is a 50.3 × SEM photograph showing an example of a cross section of the PVA-based hydrogel of the present invention.

【図5】比較例1のPVA系含水ゲルの表面を示す5
0.3倍のSEM写真である。
FIG. 5 shows the surface of the PVA-based hydrogel of Comparative Example 1.
It is a 0.3 times SEM photograph.

【図6】本発明の排水処理装置の一例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.

【図7】本発明の排水処理装置の排水処理槽を排水導入
側から脱窒槽、硝化槽の順に配列した例である。
FIG. 7 is an example in which the wastewater treatment tanks of the wastewater treatment apparatus of the present invention are arranged in the order of a denitrification tank and a nitrification tank from the wastewater introduction side.

【図8】本発明の排水処理装置の排水処理槽を排水導入
側から硝化槽、脱窒槽の順に配列した例である。
FIG. 8 is an example in which the wastewater treatment tanks of the wastewater treatment apparatus of the present invention are arranged in the order of a nitrification tank and a denitrification tank from the wastewater introduction side.

【図9】本発明のPVA系含水ゲルの体積保持率を測定
するのに使用する撹拌機に装着する攪拌羽根である。
FIG. 9 is a stirring blade attached to a stirrer used to measure the volume retention of the PVA-based hydrogel of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排水 2 排水処理槽 3 アセタール化PVA系含水ゲル 4 散気装置 5 ブロワー 6 最終沈殿槽 7 上澄水 8 汚泥排出管 9 脱窒槽硝化処理水 10 攪拌装置 11 脱窒処理水 12 硝化槽 13 硝化処理水 14 硝化処理水返送ライン Reference Signs List 1 drainage 2 wastewater treatment tank 3 acetalized PVA-based hydrogel 4 diffuser 5 blower 6 final sedimentation tank 7 supernatant water 8 sludge discharge pipe 9 denitrification tank nitrification treatment water 10 stirrer 11 denitrification treatment water 12 nitrification tank 13 nitrification treatment Water 14 Nitrified water return line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 29/04 C08L 29/04 G C12M 1/00 C12M 1/00 H C12N 1/00 C12N 1/00 S 11/08 11/08 B // C08J 3/12 CEP C08J 3/12 CEPZ C08L 29:04 C08L 29:04 (72)発明者 北村 隆範 岡山県岡山市海岸通1丁目2番1号 株式 会社クラレ内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 29/04 C08L 29/04 G C12M 1/00 C12M 1/00 H C12N 1/00 C12N 1/00 S 11/08 11/08 B // C08J 3/12 CEP C08J 3/12 CEPZ C08L 29:04 C08L 29:04 (72) Inventor Takanori Kitamura 1-2-1, Kaigandori, Okayama City, Okayama Prefecture Kuraray Co., Ltd.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面にクレバス状の微多孔を有する外層
と、緻密な三次元の網目構造からなる内層とから構成さ
れたポリビニルアルコール系含水ゲル。
1. A polyvinyl alcohol-based hydrogel comprising an outer layer having a crevasse-like microporous surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure.
【請求項2】 該含水ゲルの微細孔の孔径が、水銀圧入
法で測定して20μm未満である請求項1記載のポリビ
ニルアルコール系含水ゲル。
2. The polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the pore size of the micropores of the hydrogel is less than 20 μm as measured by a mercury intrusion method.
【請求項3】 該含水ゲルが微生物を固定化するための
担体である請求項1又は2記載のポリビニルアルコール
系含水ゲル。
3. The polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the hydrogel is a carrier for immobilizing microorganisms.
【請求項4】 該含水ゲルが微生物を固定化した生体触
媒である請求項1〜3のいずれかに記載のポリビニルア
ルコール系含水ゲル。
4. The polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the hydrogel is a biocatalyst in which microorganisms are immobilized.
【請求項5】 該含水ゲルが直径1〜10mmの球状で
ある請求項1〜4のいずれかに記載のポリビニルアルコ
ール系含水ゲル。
5. The polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the hydrogel has a spherical shape with a diameter of 1 to 10 mm.
【請求項6】 14日後の体積保持率が50%以上であ
る請求項1〜5のいずれかに記載のポリビニルアルコー
ル系含水ゲル。
6. The polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the volume retention after 14 days is 50% or more.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の含水ゲ
ルに含まれる水分の少なくとも一部を除去して得られる
ポリビニルアルコール成形物。
7. A polyvinyl alcohol molded product obtained by removing at least a part of water contained in the hydrogel according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 重合度が3000以上のビニルアルコー
ル系ポリマー(Aポリマー)及びカチオンとの接触によ
りゲル化する高分子(Bポリマー)を含む高分子溶液
に、これら高分子溶液を相分離させうる物質(物質C)
を添加して相分離液を調製し、該相分離液をカチオン含
有液に接触させて少なくとも相分離液表面のBポリマー
を固化させた後、得られた固化物をビニルアルコール系
ポリマーに対して凝固能を有する凝固液に接触させてゲ
ル化させ、ゲル化と同時及び/又はゲル化後にアセター
ル化処理を施すにあたり、50%以上のアセタール化度
が得られる時間以上の時間でアセタール化処理を施すポ
リビニルアルコール系含水ゲルの製造方法。
8. A polymer solution containing a vinyl alcohol-based polymer (A polymer) having a degree of polymerization of 3000 or more and a polymer (B polymer) which gels upon contact with a cation, can be subjected to phase separation. Substance (Substance C)
To prepare a phase-separated liquid, and contacting the phase-separated liquid with a cation-containing liquid to solidify at least the B polymer on the surface of the phase-separated liquid. The gel is brought into contact with a coagulating liquid having a solidifying ability to be gelled, and at the same time as the gelation and / or the acetalization after the gelation, the acetalization treatment is performed for a time longer than the time at which the degree of acetalization of 50% or more is obtained. A method for producing a polyvinyl alcohol-based hydrogel to be applied.
【請求項9】 アセタール化処理を施した後、Bポリマ
ーの一部又はすべてを除去する請求項8記載のポリビニ
ルアルコール系含水ゲルの製造方法。
9. The method for producing a polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 8, wherein part or all of the B polymer is removed after the acetalization treatment.
【請求項10】 カチオンとの接触によりゲル化する高
分子(Bポリマー)がアルギン酸ナトリウムである請求
項8又は9記載のゲルの製造方法。
10. The method for producing a gel according to claim 8, wherein the polymer (B polymer) which gels upon contact with a cation is sodium alginate.
【請求項11】 少なくとも、微生物を固定化した生体
触媒粒子を投入し、排水中の有機物及び/又は無機物を
分解除去する排水処理槽からなる排水処理装置におい
て、微生物を固定化するための担体が、表面にクレバス
状の微多孔を有する外層と、緻密な三次元の網目構造か
らなる内層とから構成されたポリビニルアルコール系含
水ゲルである排水処理装置。
11. A wastewater treatment device comprising at least a wastewater treatment tank into which biocatalyst particles immobilized with microorganisms are charged and organic matter and / or inorganic matter in wastewater is decomposed and removed, wherein a carrier for immobilizing microorganisms is provided. A wastewater treatment device that is a polyvinyl alcohol-based hydrogel that is composed of an outer layer having a crevice-shaped microporous surface on the surface and an inner layer having a dense three-dimensional network structure.
【請求項12】 該排水処理槽が、脱窒菌を固定化した
生体触媒を投入して嫌気条件下で排水と接触させる脱窒
槽、及び硝化菌を固定化した担体粒子を投入して好気条
件下で排水と接触させる硝化槽であって、これらの排水
処理槽を、排水の導入側からこの順に配列し、硝化槽か
ら流出する硝化処理水の一部を前記脱窒槽へ返送・循環
するように構成した請求項11記載の排水処理装置。
12. A wastewater treatment tank into which a biocatalyst in which denitrifying bacteria are immobilized is charged and brought into contact with wastewater under anaerobic conditions, and a carrier gas in which nitrifying bacteria are immobilized is charged in aerobic conditions. A nitrification tank to be brought into contact with the wastewater underneath, these wastewater treatment tanks are arranged in this order from the introduction side of the wastewater, and a part of the nitrification treatment water flowing out of the nitrification tank is returned and circulated to the denitrification tank. The wastewater treatment apparatus according to claim 11, wherein the wastewater treatment apparatus is configured as follows.
【請求項13】 該排水処理槽が、硝化菌を固定化した
生体触媒を投入して好気条件下で排水と接触させる硝化
槽、及び脱窒菌を固定化した生体触媒を投入して嫌気条
件下で排水と接触させる脱窒槽であって、これらの排水
処理槽を、排水の導入側からこの順に配列するように構
成した請求項11記載の排水処理装置。
13. A wastewater treatment tank into which a biocatalyst in which nitrifying bacteria are immobilized is charged and brought into contact with wastewater under aerobic conditions, and an anaerobic condition in which a biocatalyst in which denitrifying bacteria are immobilized is charged. 12. The wastewater treatment device according to claim 11, wherein the wastewater treatment device is a denitrification tank that is brought into contact with wastewater below, and the wastewater treatment tanks are arranged in this order from a wastewater introduction side.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003170183A (en) * 2001-12-05 2003-06-17 Takeda Chem Ind Ltd Carrier for water treatment, method for manufacturing the same and apparatus for water treatment
JP2004075762A (en) * 2002-08-13 2004-03-11 Kuraray Co Ltd Method for producing polyvinyl alcohol-based hydrogel
JP2004075761A (en) * 2002-08-13 2004-03-11 Kuraray Co Ltd Method for producing low-specific-gravity polyvinyl alcohol-based hydrogel
JP2004082107A (en) * 2002-06-24 2004-03-18 Kuraray Co Ltd Equipment and method for treating waste water containing nitrogen-containing dyestuff
JP2004089826A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Immobilized microorganism carrier and manufacturing method therefor
JP2004298701A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for reducing volume of carrier and method for transporting the carrier
JP2005505652A (en) * 2001-10-09 2005-02-24 ジェンザイム コーポレーション Purification and drying method of polymer hydrogel
JP2008271809A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Plant Technologies Ltd Method for reducing volume of inclusive immobilization carrier, inclusive immobilization carrier, method for purifying water quality and apparatus for producing inclusive immobilization carrier
JP2009039700A (en) * 2007-08-13 2009-02-26 Kurita Water Ind Ltd Method for biological waste water treatment
JP2012076000A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Kuraray Co Ltd One tank type anaerobic wastewater treatment apparatus
JP2014100678A (en) * 2012-11-21 2014-06-05 Kuraray Co Ltd Method for treating waste water anaerobically
JP2016215116A (en) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社クラレ Microorganism carrier
WO2019131978A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 積水化学工業株式会社 Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
WO2019198803A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 株式会社クラレ Wastewater treatment method
CN111115795A (en) * 2020-01-14 2020-05-08 丽水学院 Ion response biofilm formation material for sewage treatment and preparation method thereof
WO2020230886A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 積水化学工業株式会社 Resin film formed of scaffold material for cell culture, carrier for cell culture and container for cell culture
CN111961659A (en) * 2020-08-27 2020-11-20 电子科技大学中山学院 Immobilization material, biological denitrification material, preparation method and application
WO2022163262A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 株式会社クラレ Hydrogel porous molded product and method for producing same, microorganism carrier, and water treatment method
EP3950918A4 (en) * 2019-03-29 2022-12-28 Sekisui Chemical Co., Ltd. Cell culture scaffold material, cell culture vessel, cell culture fiber and method for culturing cell
CN117023811A (en) * 2023-07-28 2023-11-10 杭州洁神环境科技股份有限公司 Degradable slow-release microsphere for water treatment and preparation method thereof

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505652A (en) * 2001-10-09 2005-02-24 ジェンザイム コーポレーション Purification and drying method of polymer hydrogel
JP2003170183A (en) * 2001-12-05 2003-06-17 Takeda Chem Ind Ltd Carrier for water treatment, method for manufacturing the same and apparatus for water treatment
JP2004082107A (en) * 2002-06-24 2004-03-18 Kuraray Co Ltd Equipment and method for treating waste water containing nitrogen-containing dyestuff
JP4663218B2 (en) * 2002-06-24 2011-04-06 株式会社クラレ Waste water treatment apparatus and treatment method containing nitrogen-containing dye
JP2004075762A (en) * 2002-08-13 2004-03-11 Kuraray Co Ltd Method for producing polyvinyl alcohol-based hydrogel
JP2004075761A (en) * 2002-08-13 2004-03-11 Kuraray Co Ltd Method for producing low-specific-gravity polyvinyl alcohol-based hydrogel
JP2004089826A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Immobilized microorganism carrier and manufacturing method therefor
JP2004298701A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for reducing volume of carrier and method for transporting the carrier
JP2008271809A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Plant Technologies Ltd Method for reducing volume of inclusive immobilization carrier, inclusive immobilization carrier, method for purifying water quality and apparatus for producing inclusive immobilization carrier
JP2009039700A (en) * 2007-08-13 2009-02-26 Kurita Water Ind Ltd Method for biological waste water treatment
JP2012076000A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Kuraray Co Ltd One tank type anaerobic wastewater treatment apparatus
JP2014100678A (en) * 2012-11-21 2014-06-05 Kuraray Co Ltd Method for treating waste water anaerobically
JP2016215116A (en) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社クラレ Microorganism carrier
WO2019131978A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 積水化学工業株式会社 Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
JPWO2019131978A1 (en) * 2017-12-27 2020-04-30 積水化学工業株式会社 Scaffold material for cell culture, cell culture container, cell culture fiber, and cell culture method
EP3733834A4 (en) * 2017-12-27 2022-01-26 Sekisui Chemical Co., Ltd. Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
EP4286508A3 (en) * 2017-12-27 2024-02-28 Sekisui Chemical Co., Ltd. Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
WO2019198803A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 株式会社クラレ Wastewater treatment method
EP3950918A4 (en) * 2019-03-29 2022-12-28 Sekisui Chemical Co., Ltd. Cell culture scaffold material, cell culture vessel, cell culture fiber and method for culturing cell
WO2020230886A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 積水化学工業株式会社 Resin film formed of scaffold material for cell culture, carrier for cell culture and container for cell culture
CN113166580A (en) * 2019-05-15 2021-07-23 积水化学工业株式会社 Resin film formed from scaffold material for cell culture, carrier for cell culture, and vessel for cell culture
CN111115795A (en) * 2020-01-14 2020-05-08 丽水学院 Ion response biofilm formation material for sewage treatment and preparation method thereof
CN111961659A (en) * 2020-08-27 2020-11-20 电子科技大学中山学院 Immobilization material, biological denitrification material, preparation method and application
WO2022163262A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 株式会社クラレ Hydrogel porous molded product and method for producing same, microorganism carrier, and water treatment method
CN117023811A (en) * 2023-07-28 2023-11-10 杭州洁神环境科技股份有限公司 Degradable slow-release microsphere for water treatment and preparation method thereof

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