JP2001347286A - 多孔性中空体、これを用いた微生物固定化担体、及び多孔性中空体の製造方法 - Google Patents
多孔性中空体、これを用いた微生物固定化担体、及び多孔性中空体の製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】十分な微生物親和性を有すると共に、十分な強
度を有する多孔性微生物固定化担体を提供する。 【解決手段】 ポリビニルアルコール又はその誘導体か
ら形成された、内部に上端面から下端面にかけて貫通孔
を有する中空体であり、この中空体の外表面及び貫通孔
表面に１０〜１０００μｍの開孔を有し、上記中空体の
外径が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記貫通
孔に至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍とする。
度を有する多孔性微生物固定化担体を提供する。 【解決手段】 ポリビニルアルコール又はその誘導体か
ら形成された、内部に上端面から下端面にかけて貫通孔
を有する中空体であり、この中空体の外表面及び貫通孔
表面に１０〜１０００μｍの開孔を有し、上記中空体の
外径が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記貫通
孔に至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、多孔性中空体及
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】排水中にＢＯＤ成分や窒素成分を生物学
的に除去する排水処理方法として、反応槽に担体を充填
することにより微生物を高濃度に担持させ、従来の活性
汚泥法と比較して排水処理能力を向上させる方法が知ら
れている。
的に除去する排水処理方法として、反応槽に担体を充填
することにより微生物を高濃度に担持させ、従来の活性
汚泥法と比較して排水処理能力を向上させる方法が知ら
れている。
【０００３】このとき使用される担体としては、粒子状
のものがあげられる。しかし、これを流動床で使用する
場合、粒子同士の接触により粒子表面に付着した微生物
が剥離するため微生物付着量が少なくなることや、剥離
した微生物は沈降性が悪いために処理水の濁度が高くな
る等の問題点を有する。
のものがあげられる。しかし、これを流動床で使用する
場合、粒子同士の接触により粒子表面に付着した微生物
が剥離するため微生物付着量が少なくなることや、剥離
した微生物は沈降性が悪いために処理水の濁度が高くな
る等の問題点を有する。
【０００４】これに対し、特公平２−４２４７３号公報
に開示されているように、内部表面を有する中空円筒状
担体は、微生物の剥離が少ない利点を有する。この中空
円筒状担体としては、ポリプロピレンや熱可塑性樹脂の
中空円筒担体が用いられ、表面に粗面化処理を施すこと
により、微生物の付着性を向上している。
に開示されているように、内部表面を有する中空円筒状
担体は、微生物の剥離が少ない利点を有する。この中空
円筒状担体としては、ポリプロピレンや熱可塑性樹脂の
中空円筒担体が用いられ、表面に粗面化処理を施すこと
により、微生物の付着性を向上している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
中空円筒担体は、疎水性の素材を使用しているため微生
物親和性に乏しく、十分な微生物が付着しない。このた
め、排水処理能力の向上に限界がある。
中空円筒担体は、疎水性の素材を使用しているため微生
物親和性に乏しく、十分な微生物が付着しない。このた
め、排水処理能力の向上に限界がある。
【０００６】これに対し、微生物親和性を向上させるた
め、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」と略す
る。）等の親水性樹脂を用いることが考えられる。この
ＰＶＡを用いて成形体を製造する方法としては、ＰＶＡ
水溶液、澱粉、硫酸、ホルマリンを型に入れ、加熱、ホ
ルマール化する方法があげられる。この方法によって中
空体を成形する場合、ホルマール化反応に長時間を要す
ることや、複数の裁断工程が必要となり、製造コストが
高くなるという問題点を有する。また、ＰＶＡ水溶液と
多孔化剤の混合液を凝固浴に押し出して中空成形物を得
る方法が考えられるが、ＰＶＡが凝固するときに被膜が
形成され、１μｍ程度の表面孔でさえ非常に少なく、微
生物の付着性が劣るという問題点を有する。
め、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」と略す
る。）等の親水性樹脂を用いることが考えられる。この
ＰＶＡを用いて成形体を製造する方法としては、ＰＶＡ
水溶液、澱粉、硫酸、ホルマリンを型に入れ、加熱、ホ
ルマール化する方法があげられる。この方法によって中
空体を成形する場合、ホルマール化反応に長時間を要す
ることや、複数の裁断工程が必要となり、製造コストが
高くなるという問題点を有する。また、ＰＶＡ水溶液と
多孔化剤の混合液を凝固浴に押し出して中空成形物を得
る方法が考えられるが、ＰＶＡが凝固するときに被膜が
形成され、１μｍ程度の表面孔でさえ非常に少なく、微
生物の付着性が劣るという問題点を有する。
【０００７】さらに、ＰＶＡは柔軟性を有するため、一
定の厚みがないと、強度が十分でなく、固定床では圧密
化したり、流動床では撹拌による破損や固液分離のため
のスリットから流出する問題を有する。また、製造上、
ＰＶＡの凝固が遅いため、十分な厚みを有し、強度の十
分な中空円筒担体を製造することは困難であった。
定の厚みがないと、強度が十分でなく、固定床では圧密
化したり、流動床では撹拌による破損や固液分離のため
のスリットから流出する問題を有する。また、製造上、
ＰＶＡの凝固が遅いため、十分な厚みを有し、強度の十
分な中空円筒担体を製造することは困難であった。
【０００８】そこで、この発明は、十分な微生物親和性
を有すると共に、十分な強度を有し、貫通孔を有する中
空体の外表面及び貫通孔表面に開孔を形成させた多孔性
中空体を得ることを目的とする。
を有すると共に、十分な強度を有し、貫通孔を有する中
空体の外表面及び貫通孔表面に開孔を形成させた多孔性
中空体を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、ＰＶＡ水溶
液を供給するための所定形状のノズルの内部に、ＰＶＡ
の凝固液を供給するためのノズルを配した複合ノズルか
ら、多孔化剤を含むＰＶＡ水溶液及びＰＶＡの凝固液を
連続的に凝固浴に押し出すことにより、内部に貫通孔を
有する中空体を製造する工程、及び、この中空体の外表
面及び貫通孔表面の被膜を溶解することにより、表面開
孔を形成させる工程によって多孔性中空体を製造するこ
とにより、上記の課題を解決したのである。
液を供給するための所定形状のノズルの内部に、ＰＶＡ
の凝固液を供給するためのノズルを配した複合ノズルか
ら、多孔化剤を含むＰＶＡ水溶液及びＰＶＡの凝固液を
連続的に凝固浴に押し出すことにより、内部に貫通孔を
有する中空体を製造する工程、及び、この中空体の外表
面及び貫通孔表面の被膜を溶解することにより、表面開
孔を形成させる工程によって多孔性中空体を製造するこ
とにより、上記の課題を解決したのである。
【００１０】この製造方法により、ＰＶＡ又はその誘導
体から形成された、内部に上端面から下端面にかけて貫
通孔を有する中空体であり、この中空体の外表面及び貫
通孔表面に１０〜１０００μｍの開孔を有し、上記中空
体の外径が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記
貫通孔に至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍であ
る多孔性中空体を得ることができる。この多孔性中空体
は、所定の外径及び厚みを有するので、十分な強度を得
ることができる。
体から形成された、内部に上端面から下端面にかけて貫
通孔を有する中空体であり、この中空体の外表面及び貫
通孔表面に１０〜１０００μｍの開孔を有し、上記中空
体の外径が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記
貫通孔に至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍であ
る多孔性中空体を得ることができる。この多孔性中空体
は、所定の外径及び厚みを有するので、十分な強度を得
ることができる。
【００１１】また、得られる多孔性微生物固定化担体
は、ＰＶＡ又はその誘導体からなるので、親水性を有
し、さらに、表面開孔を有するので、十分な微生物親和
性を有する。これらのため、取扱性、例えば、流動性、
充填性、貫通孔表面の利用性等の向上した微生物固定化
担体が得られる。
は、ＰＶＡ又はその誘導体からなるので、親水性を有
し、さらに、表面開孔を有するので、十分な微生物親和
性を有する。これらのため、取扱性、例えば、流動性、
充填性、貫通孔表面の利用性等の向上した微生物固定化
担体が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。
する。
【００１３】この発明にかかる多孔性中空体は、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）又はその誘導体から形成され
た、内部に上端面から下端面にかけて貫通孔を有する中
空体である。
ニルアルコール（ＰＶＡ）又はその誘導体から形成され
た、内部に上端面から下端面にかけて貫通孔を有する中
空体である。
【００１４】上記ＰＶＡ又はその誘導体としては、ＰＶ
ＡＮポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、そ
の他のＰＶＡの架橋体があげられる。
ＡＮポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、そ
の他のＰＶＡの架橋体があげられる。
【００１５】上記中空体の外表面及び貫通孔表面には、
多数の表面開孔を有する。この表面開孔の孔径は、１０
〜１０００μｍがよい。１０μｍより小さいと、この中
空体を微生物固定化担体として使用した場合、微生物の
粒子内部への移動が起こりにくくなり、粒子内部を十分
に利用できなくなる。また、１０００μｍより大きい
と、上記中空体の強度が十分でなくなる。
多数の表面開孔を有する。この表面開孔の孔径は、１０
〜１０００μｍがよい。１０μｍより小さいと、この中
空体を微生物固定化担体として使用した場合、微生物の
粒子内部への移動が起こりにくくなり、粒子内部を十分
に利用できなくなる。また、１０００μｍより大きい
と、上記中空体の強度が十分でなくなる。
【００１６】上記中空体が有する内部の気孔、すなわ
ち、内部連通気孔又は内部独立気孔の平均孔径は、１０
〜１５００μｍがよい。１０μｍより小さいと、この中
空体を微生物固定化担体として使用した場合、微生物の
中空体内部への移動が起こりにくくなり、中空体内部を
十分に利用できなくなる場合がある。
ち、内部連通気孔又は内部独立気孔の平均孔径は、１０
〜１５００μｍがよい。１０μｍより小さいと、この中
空体を微生物固定化担体として使用した場合、微生物の
中空体内部への移動が起こりにくくなり、中空体内部を
十分に利用できなくなる場合がある。
【００１７】上記中空体の大きさは、上記中空体の外径
が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記貫通孔に
至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍がよい。
が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面から上記貫通孔に
至る最短距離が外径の１／１０〜１／３倍がよい。
【００１８】外径が２ｍｍ未満のときは、得られる担体
の取扱性や固液の分離性が低下し、また、５０ｍｍを越
えると、微生物の付着できる表面積が低下する問題点を
有する。さらに、上記中空体の外周面から上記貫通孔に
至る最短距離が外径の１／１０未満のときは、強度が低
下し、また、１／３を越えると、微生物の付着できる表
面積が低下する問題点を有する。
の取扱性や固液の分離性が低下し、また、５０ｍｍを越
えると、微生物の付着できる表面積が低下する問題点を
有する。さらに、上記中空体の外周面から上記貫通孔に
至る最短距離が外径の１／１０未満のときは、強度が低
下し、また、１／３を越えると、微生物の付着できる表
面積が低下する問題点を有する。
【００１９】また、この中空体の長さは、特に限定され
るものでない。この中空体を長さ方向に切断し、所定長
さとするとき、その長さは、取扱性、固液の分離性、充
填性の点から、外径の１／５〜３倍が好ましい。
るものでない。この中空体を長さ方向に切断し、所定長
さとするとき、その長さは、取扱性、固液の分離性、充
填性の点から、外径の１／５〜３倍が好ましい。
【００２０】上記中空体の形状としては、特に限定され
るものではなく、例えば、外形が円柱状や、三角形状、
四角形状、五角形状、六角形状等の多角柱状のホース状
体、柱状体等があげられる。
るものではなく、例えば、外形が円柱状や、三角形状、
四角形状、五角形状、六角形状等の多角柱状のホース状
体、柱状体等があげられる。
【００２１】上記貫通孔は、上記の中空体の両端間を貫
通させた孔であり、中空体に１つ又は複数の貫通孔が設
けられる。貫通孔の形状は、特に限定されるものでな
く、その断面が円形でも、三角形、四角形、五角形、六
角形等の多角形でもよい。
通させた孔であり、中空体に１つ又は複数の貫通孔が設
けられる。貫通孔の形状は、特に限定されるものでな
く、その断面が円形でも、三角形、四角形、五角形、六
角形等の多角形でもよい。
【００２２】次に、この発明にかかる多孔性中空体の製
造方法について図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
造方法について図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】まず、ＰＶＡ水溶液を供給するための所定
形状のＰＶＡ供給管１の内部に、ＰＶＡの凝固液を供給
するための凝固液供給管２を配した複合ノズル３をＰＶ
Ａ凝固液上又はＰＶＡ凝固液内に配する。そして、この
複合ノズル３から多孔化剤を含むＰＶＡ水溶液及びＰＶ
Ａ凝固液を連続的に凝固浴に押し出す。凝固浴に押し出
されたＰＶＡ水溶液は凝固するため、内部に貫通孔を有
する連続した中空体５が得られる。
形状のＰＶＡ供給管１の内部に、ＰＶＡの凝固液を供給
するための凝固液供給管２を配した複合ノズル３をＰＶ
Ａ凝固液上又はＰＶＡ凝固液内に配する。そして、この
複合ノズル３から多孔化剤を含むＰＶＡ水溶液及びＰＶ
Ａ凝固液を連続的に凝固浴に押し出す。凝固浴に押し出
されたＰＶＡ水溶液は凝固するため、内部に貫通孔を有
する連続した中空体５が得られる。
【００２４】そして、必要に応じて、この中空体５を所
定長さに切断することによって内部に貫通孔を有する柱
状体６が得られる。
定長さに切断することによって内部に貫通孔を有する柱
状体６が得られる。
【００２５】次いで、得られた中空体５又は柱状体６を
ＰＶＡを溶解させる溶液中で所定時間浸漬し、この中空
体５又は柱状体６の表面に形成された被膜を溶解させ
る。これにより、中空体５又は柱状体６に表面開孔を形
成させることができる。
ＰＶＡを溶解させる溶液中で所定時間浸漬し、この中空
体５又は柱状体６の表面に形成された被膜を溶解させ
る。これにより、中空体５又は柱状体６に表面開孔を形
成させることができる。
【００２６】上記ＰＶＡを溶解させる溶液としては、
水、あるいは塩酸、硫酸等の酸性水溶液を用いることが
できる。また、温度と浸漬時間は、中空体５又は柱状体
６の表面に形成された被膜を十分に溶解させる温度及び
時間であれば、限定されない。
水、あるいは塩酸、硫酸等の酸性水溶液を用いることが
できる。また、温度と浸漬時間は、中空体５又は柱状体
６の表面に形成された被膜を十分に溶解させる温度及び
時間であれば、限定されない。
【００２７】そして、上記多孔化剤に応じた方法で、上
記中空体５と柱状体６を多孔化する。
記中空体５と柱状体６を多孔化する。
【００２８】上記多孔化剤とは、気孔を形成させるため
のものをいう。この多孔化剤の種類としては、界面活性
剤等のように上記ＰＶＡ水溶液に気泡を形成させること
ができるもの、炭酸カルシウム等のように酸性条件で発
泡するもの、アルカリ条件で発泡するもの、熱で発泡す
るもの、澱粉等のように酸性条件下で取り除くことので
きるもの、紙パルプ等のように生分解性を有するもの、
寒天ゲル等のように熱溶融するもの等があげられる。ま
た、その種類、使用量により孔の大きさや空隙率を変え
ることができる。また、適宜上記の多孔化法を併用でき
る。
のものをいう。この多孔化剤の種類としては、界面活性
剤等のように上記ＰＶＡ水溶液に気泡を形成させること
ができるもの、炭酸カルシウム等のように酸性条件で発
泡するもの、アルカリ条件で発泡するもの、熱で発泡す
るもの、澱粉等のように酸性条件下で取り除くことので
きるもの、紙パルプ等のように生分解性を有するもの、
寒天ゲル等のように熱溶融するもの等があげられる。ま
た、その種類、使用量により孔の大きさや空隙率を変え
ることができる。また、適宜上記の多孔化法を併用でき
る。
【００２９】上記多孔化剤の添加量は、多孔化剤の種類
に合わせて設定される。例えば澱粉の場合、ＰＶＡ水溶
液中のＰＶＡに対して、５〜２００重量％がよく、１０
〜１００重量％が好ましい。また、炭酸カルシウムの場
合、０．１〜５０重量％がよく、０．２〜２０重量％が
好ましい。上記の範囲より少ない量を用いると、孔が形
成されにくくなる。また、上記の範囲より多い量を用い
ると、多孔化剤が有効に作用しない場合や強度低下がお
こる場合がある。
に合わせて設定される。例えば澱粉の場合、ＰＶＡ水溶
液中のＰＶＡに対して、５〜２００重量％がよく、１０
〜１００重量％が好ましい。また、炭酸カルシウムの場
合、０．１〜５０重量％がよく、０．２〜２０重量％が
好ましい。上記の範囲より少ない量を用いると、孔が形
成されにくくなる。また、上記の範囲より多い量を用い
ると、多孔化剤が有効に作用しない場合や強度低下がお
こる場合がある。
【００３０】さらに、上記中空体を架橋剤と反応させる
ことにより、ＰＶＡ誘導体の柱状体を製造することがで
きる。ＰＶＡ誘導体とすることで、ＰＶＡの耐水性の向
上、強度の向上、表面改質が可能となる。この架橋剤の
例としては、アルデヒド化合物、エポキシ化合物、Ｎ−
メチロール化合物、ジカルボン酸、ハロゲン化合物、イ
ソシアネート化合物等があげられる。アルデヒド化合物
の具体例としては、ホルムアルデヒド、グリオキザー
ル、テレフタルアルデヒド、マロンジアルデヒド、グル
タルアルデヒド等があげられる。エポキシ化合物の具体
例としては、エピクロロヒドリン、グリシジルエーテル
類、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、グリシドール、ネオペンチルグリコールジグリシジ
ルエーテル、さらにエポキシ樹脂等があげられる。Ｎ−
メチロール化合物の具体例としては、ジメチロール尿
素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールプロピレ
ン尿素、ジメチロールウロン、ジメチロールトリアゾ
ン、ジメチロール−４−メトキシ−５，５−ジメチルプ
ロピレン尿素、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿
素、ジメチロールアルキルカーバメート、メチル化ジメ
チロールジメトキシエチレン尿素、１，３−ジメチル−
４，５−ジヒドロキシエチレン尿素、トリメチロールメ
ラミン、ヘキサメチロールメラミン、メチル化トリメチ
ロールメラミン、メチル化ヘキサメチロールメラミン等
があげられる。
ことにより、ＰＶＡ誘導体の柱状体を製造することがで
きる。ＰＶＡ誘導体とすることで、ＰＶＡの耐水性の向
上、強度の向上、表面改質が可能となる。この架橋剤の
例としては、アルデヒド化合物、エポキシ化合物、Ｎ−
メチロール化合物、ジカルボン酸、ハロゲン化合物、イ
ソシアネート化合物等があげられる。アルデヒド化合物
の具体例としては、ホルムアルデヒド、グリオキザー
ル、テレフタルアルデヒド、マロンジアルデヒド、グル
タルアルデヒド等があげられる。エポキシ化合物の具体
例としては、エピクロロヒドリン、グリシジルエーテル
類、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、グリシドール、ネオペンチルグリコールジグリシジ
ルエーテル、さらにエポキシ樹脂等があげられる。Ｎ−
メチロール化合物の具体例としては、ジメチロール尿
素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールプロピレ
ン尿素、ジメチロールウロン、ジメチロールトリアゾ
ン、ジメチロール−４−メトキシ−５，５−ジメチルプ
ロピレン尿素、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿
素、ジメチロールアルキルカーバメート、メチル化ジメ
チロールジメトキシエチレン尿素、１，３−ジメチル−
４，５−ジヒドロキシエチレン尿素、トリメチロールメ
ラミン、ヘキサメチロールメラミン、メチル化トリメチ
ロールメラミン、メチル化ヘキサメチロールメラミン等
があげられる。
【００３１】上記架橋剤としてアルデヒド化合物を用い
て反応させる場合、被膜を溶解させた中空体５又は柱状
体６に、上記アルデヒド化合物を添加することにより、
室温から８０℃でアセタール化することができる。この
アルデヒド化合物としては、特にホルムアルデヒドが好
ましく、その濃度は、３〜２０重量％が好ましい。
て反応させる場合、被膜を溶解させた中空体５又は柱状
体６に、上記アルデヒド化合物を添加することにより、
室温から８０℃でアセタール化することができる。この
アルデヒド化合物としては、特にホルムアルデヒドが好
ましく、その濃度は、３〜２０重量％が好ましい。
【００３２】上記架橋剤として、エポキシ化合物を用い
て反応させる場合、被膜を溶解させた中空体５又は柱状
体６を多孔化した後、上記エポキシ化合物を含浸、乾燥
させることにより、架橋することができる。上記エポキ
シ化合物の濃度は、０．１〜２０重量％が好ましい。
て反応させる場合、被膜を溶解させた中空体５又は柱状
体６を多孔化した後、上記エポキシ化合物を含浸、乾燥
させることにより、架橋することができる。上記エポキ
シ化合物の濃度は、０．１〜２０重量％が好ましい。
【００３３】このようにして得られた内部に貫通孔を有
する多孔性中空体は、親水性が高く、微生物親和性が高
くなる。また、外表面だけでなく、貫通孔表面にも微生
物が付着しやすいので、中空体同士の接触によっても、
剥がれ落ちる微生物の割合が低下する。このため、この
内部に貫通孔を有する多孔性中空体は、良好な多孔性微
生物固定化担体として使用することができる。
する多孔性中空体は、親水性が高く、微生物親和性が高
くなる。また、外表面だけでなく、貫通孔表面にも微生
物が付着しやすいので、中空体同士の接触によっても、
剥がれ落ちる微生物の割合が低下する。このため、この
内部に貫通孔を有する多孔性中空体は、良好な多孔性微
生物固定化担体として使用することができる。
【００３４】
【実施例】（実施例１）１０重量％ＰＶＡ（ナカライテ
スク社製）水溶液６０ｇ、馬鈴薯澱粉（ナカライテスク
社製）５ｇ、水３５ｇ、ほう酸（ナカライテスク社製）
０．１ｇを７０℃で混合し、原料液を調製した。また、
１重量％水酸化ナトリウム（ナカライテスク社製）及び
１５重量％硫酸ナトリウム（ナカライテスク社製）を含
む水溶液を凝固液とした。
スク社製）水溶液６０ｇ、馬鈴薯澱粉（ナカライテスク
社製）５ｇ、水３５ｇ、ほう酸（ナカライテスク社製）
０．１ｇを７０℃で混合し、原料液を調製した。また、
１重量％水酸化ナトリウム（ナカライテスク社製）及び
１５重量％硫酸ナトリウム（ナカライテスク社製）を含
む水溶液を凝固液とした。
【００３５】さらに、図１の（ａ）に示すように、断面
形状が円形である上記原料液を供給するためのＰＶＡ供
給管１の内部に、断面形状が円形である上記凝固液を供
給するための凝固液供給管２を配した複合ノズル３（図
３（ｂ）参照）を用意した。
形状が円形である上記原料液を供給するためのＰＶＡ供
給管１の内部に、断面形状が円形である上記凝固液を供
給するための凝固液供給管２を配した複合ノズル３（図
３（ｂ）参照）を用意した。
【００３６】図３（ａ）に示すように、上記複合ノズル
３の先端を上記凝固液を満たした凝固浴４中に入れ、Ｐ
ＶＡ供給管１に上記原料液を、及び凝固液供給管２に上
記凝固液を定量ポンプによって連続的に送り込み、凝固
浴４中に押し出した。このときの原料液流量と凝固液流
量の比を表１に示す。なお、原料液流量は１５ｍｌ／ｍ
ｉｎであった。
３の先端を上記凝固液を満たした凝固浴４中に入れ、Ｐ
ＶＡ供給管１に上記原料液を、及び凝固液供給管２に上
記凝固液を定量ポンプによって連続的に送り込み、凝固
浴４中に押し出した。このときの原料液流量と凝固液流
量の比を表１に示す。なお、原料液流量は１５ｍｌ／ｍ
ｉｎであった。
【００３７】このとき、上記原料液は凝固浴４中で凝固
され、内部に貫通孔を有する中空体５が得られた。次い
で、これを長さ５ｍｍずつに切断し、内部に貫通孔を有
する柱状体６を得た。そして、７０℃の１０重量％硫酸
に上記柱状体６を入れ、５分間攪拌することにより、柱
状体６の被膜を取り除き、次いで、濃度が１５重量％と
なるように硫酸ナトリウムを添加し、３時間浸漬して多
孔化処理し、更に１０重量％エチレングリコールジグリ
シジルエーテル（ナカライテスク社製）を含浸させ、乾
燥、１２０℃で熱処理して、架橋柱状体６を得た。
され、内部に貫通孔を有する中空体５が得られた。次い
で、これを長さ５ｍｍずつに切断し、内部に貫通孔を有
する柱状体６を得た。そして、７０℃の１０重量％硫酸
に上記柱状体６を入れ、５分間攪拌することにより、柱
状体６の被膜を取り除き、次いで、濃度が１５重量％と
なるように硫酸ナトリウムを添加し、３時間浸漬して多
孔化処理し、更に１０重量％エチレングリコールジグリ
シジルエーテル（ナカライテスク社製）を含浸させ、乾
燥、１２０℃で熱処理して、架橋柱状体６を得た。
【００３８】得られた内部に貫通孔を有する柱状体６の
外径ａ、長さｂ、外周面から貫通孔に至る最短距離ｃ、
貫通孔の径ｄを測定した。その結果を表１に示す。ま
た、下記の方法で撹拌強度を測定した。さらに、得られ
たものを下記に示すように、排水処理の担体として用
い、ＣＯＤ分解速度を測定した。それらの結果を表１に
示す。また、得られた柱状体６及び、これの縦断切断物
の顕微鏡写真を図４及び図５に示す。
外径ａ、長さｂ、外周面から貫通孔に至る最短距離ｃ、
貫通孔の径ｄを測定した。その結果を表１に示す。ま
た、下記の方法で撹拌強度を測定した。さらに、得られ
たものを下記に示すように、排水処理の担体として用
い、ＣＯＤ分解速度を測定した。それらの結果を表１に
示す。また、得られた柱状体６及び、これの縦断切断物
の顕微鏡写真を図４及び図５に示す。
【００３９】撹拌強度 １リットルビーカーの内側に耐水サンドペーパー（日本
コーテッドアブレーシブ（株）社製、粒度１００）を貼
り、水３００ｍｌを入れた。その中に得られたサンプル
を５ｇ入れ、回転数４００ｒｐｍで２４時間攪拌した。
その後、サンプルを乾燥し、形状を保持したサンプルの
重量を測定し、残存率を算出し、これを撹拌強度とし
た。
コーテッドアブレーシブ（株）社製、粒度１００）を貼
り、水３００ｍｌを入れた。その中に得られたサンプル
を５ｇ入れ、回転数４００ｒｐｍで２４時間攪拌した。
その後、サンプルを乾燥し、形状を保持したサンプルの
重量を測定し、残存率を算出し、これを撹拌強度とし
た。
【００４０】排水処理性能 レンゴー（株）金津工場の排水処理装置の曝気槽に得ら
れたサンプルを投入し、１か月後に取り出し、工場排水
のＣＯＤ分解速度を測定した。
れたサンプルを投入し、１か月後に取り出し、工場排水
のＣＯＤ分解速度を測定した。
【００４１】（比較例１）実施例１の被膜を取り除く工
程を行わず、柱状体６を１０重量％硫酸と１５重量％硫
酸ナトリウム水溶液中で７０℃、３時間多孔化処理を行
い、エチレングリコールグリシジルエーテルで架橋し
た。これにより、内部の気孔はあるものの、これに通ず
る表面開孔のない中空体を得た。これを用いて実施例１
と同様の測定をした。その結果を表１に示す。また、得
られた柱状体６及び、これの縦断切断物の顕微鏡写真を
図６に示す。
程を行わず、柱状体６を１０重量％硫酸と１５重量％硫
酸ナトリウム水溶液中で７０℃、３時間多孔化処理を行
い、エチレングリコールグリシジルエーテルで架橋し
た。これにより、内部の気孔はあるものの、これに通ず
る表面開孔のない中空体を得た。これを用いて実施例１
と同様の測定をした。その結果を表１に示す。また、得
られた柱状体６及び、これの縦断切断物の顕微鏡写真を
図６に示す。
【００４２】（実施例２）図３（ｂ）の複合ノズル３の
かわりに、図１の（ｂ）に示すように、断面形状が円形
である上記原料液を供給するためのＰＶＡ供給管１の内
部に、断面形状が円形である上記凝固液を供給するため
の凝固液供給管２を４本配した複合ノズルを用いた以外
は、実施例１と同様にして、図２（ｂ）に示すような、
内部に貫通孔を有する柱状体を得た。この柱状体を７０
℃の１０重量％硫酸中に入れ、５分間攪拌して被膜を取
り除き、次いで、濃度が１０重量％となるようにホルム
アルデヒドを添加してホルマール化を行った。これを用
いて実施例１と同様の測定をした。その結果を表１に示
す。
かわりに、図１の（ｂ）に示すように、断面形状が円形
である上記原料液を供給するためのＰＶＡ供給管１の内
部に、断面形状が円形である上記凝固液を供給するため
の凝固液供給管２を４本配した複合ノズルを用いた以外
は、実施例１と同様にして、図２（ｂ）に示すような、
内部に貫通孔を有する柱状体を得た。この柱状体を７０
℃の１０重量％硫酸中に入れ、５分間攪拌して被膜を取
り除き、次いで、濃度が１０重量％となるようにホルム
アルデヒドを添加してホルマール化を行った。これを用
いて実施例１と同様の測定をした。その結果を表１に示
す。
【００４３】なお、対角線上に存在する２つの貫通孔間
の距離ｅも測定した。
の距離ｅも測定した。
【００４４】（比較例２、３）原料液流量と凝固液流量
の比を表１に示す値とした以外は、実施例１と同様にし
て内部に貫通孔を有する柱状体を得た。これを用いて実
施例１と同様の測定をした。その結果を表１に示す。
の比を表１に示す値とした以外は、実施例１と同様にし
て内部に貫通孔を有する柱状体を得た。これを用いて実
施例１と同様の測定をした。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】結果 図４及び５から明らかなように、実施例１によって得ら
れた柱状体（中空体）は、外表面及び貫通孔表面とも、
多数の表面開孔を有していた。これに対し、図６から明
らかなように、比較例１によって得られた柱状体（中空
体）は、外表面及び貫通孔表面とも、表面開孔をほとん
ど有していなかった。
れた柱状体（中空体）は、外表面及び貫通孔表面とも、
多数の表面開孔を有していた。これに対し、図６から明
らかなように、比較例１によって得られた柱状体（中空
体）は、外表面及び貫通孔表面とも、表面開孔をほとん
ど有していなかった。
【００４７】さらに、実施例１及び２は、十分な撹拌強
度が得られた。また、十分なＣＯＤ分解速度を有し、微
生物固定化担体として使用できることが明らかとなっ
た。
度が得られた。また、十分なＣＯＤ分解速度を有し、微
生物固定化担体として使用できることが明らかとなっ
た。
【００４８】これに対し、比較例１は、十分な撹拌強度
が得られたが、ＣＯＤ分解速度が低かった。また、比較
例２は、撹拌強度が十分でなかった。さらに、排水処理
装置の曝気槽に入れたサンプルを回収できなかったた
め、ＣＯＤ分解速度測定を行うことができなかった。
が得られたが、ＣＯＤ分解速度が低かった。また、比較
例２は、撹拌強度が十分でなかった。さらに、排水処理
装置の曝気槽に入れたサンプルを回収できなかったた
め、ＣＯＤ分解速度測定を行うことができなかった。
【００４９】さらにまた、比較例３は、十分な撹拌強度
が得られたが、貫通孔の径が小さいため、微生物の付着
量が減少し、ＣＯＤ分解速度が十分でなかった。
が得られたが、貫通孔の径が小さいため、微生物の付着
量が減少し、ＣＯＤ分解速度が十分でなかった。
【００５０】
【発明の効果】この発明によれば、担体が、ＰＶＡ又は
その誘導体からなるので、親水性を有し、十分な微生物
親和性を有する。さらに、貫通孔を有し、かつ多孔性な
ので、担体外表面以外の部分にも微生物が付着すること
ができる。このため、十分量の微生物が付着できると共
に、外部との接触によって微生物が剥がれ落ちる割合を
減少させることができる。
その誘導体からなるので、親水性を有し、十分な微生物
親和性を有する。さらに、貫通孔を有し、かつ多孔性な
ので、担体外表面以外の部分にも微生物が付着すること
ができる。このため、十分量の微生物が付着できると共
に、外部との接触によって微生物が剥がれ落ちる割合を
減少させることができる。
【００５１】また、所定の大きさを有するので、担体と
して使用するための十分な強度を得ることができる。
して使用するための十分な強度を得ることができる。
【図１】（ａ）（ｂ）実施例で用いたノズルの例を示す
断面図
断面図
【図２】（ａ）実施例１で得られた内部に貫通孔を有す
る柱状体の例を示す斜視図 （ｂ）実施例２で得られた内部に貫通孔を有する柱状体
の例を示す斜視図
る柱状体の例を示す斜視図 （ｂ）実施例２で得られた内部に貫通孔を有する柱状体
の例を示す斜視図
【図３】（ａ）凝固浴の例を示す正面図 （ｂ）複合ノズルの例を示す斜視図
【図４】実施例１で製造された柱状体の顕微鏡写真（倍
率：２５倍）
率：２５倍）
【図５】実施例１で製造された柱状体の縦断切断物の顕
微鏡写真（倍率：３０倍）
微鏡写真（倍率：３０倍）
【図６】比較例１で製造された柱状体の縦断切断物の顕
微鏡写真（倍率：２５倍）
微鏡写真（倍率：２５倍）
１ ＰＶＡ供給管 ２ 凝固液供給管 ３ 複合ノズル ４ 凝固浴 ５ 中空体 ６ 柱状体
フロントページの続き (72)発明者 王 大中 福井県坂井郡金津町自由ケ丘１丁目８番10 号 レンゴー株式会社福井研究所内 (72)発明者 久保 純一 福井県坂井郡金津町自由ケ丘１丁目８番10 号 レンゴー株式会社福井研究所内 Ｆターム(参考） 4B029 AA21 BB01 CC02 CC03 CC10 4B033 NA11 NB02 NB12 NB35 NB65 4D003 AA01 EA15 EA30 EA38 4F074 AA03 AA42 BB01 CB01 CB03 CB14 CB16 CB17 CB18 CD20 DA08 DA24 DA59
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリビニルアルコール又はその誘導体か
ら形成された、内部に上端面から下端面にかけて貫通孔
を有する中空体であり、 この中空体の外表面及び貫通孔表面に１０〜１０００μ
ｍの開孔を有し、 上記中空体の外径が２〜５０ｍｍ、上記中空体の外周面
から上記貫通孔に至る最短距離が外径の１／１０〜１／
３倍である多孔性中空体。 - 【請求項２】 上記中空体の外形は、円柱状または多角
柱状であり、上記貫通孔は、１つ又は複数設けられる請
求項１に記載の多孔性中空体。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の多孔性中空体を
用いた微生物固定化担体。 - 【請求項４】 ポリビニルアルコール水溶液を供給する
ための所定形状のノズルの内部に、ポリビニルアルコー
ルの凝固液を供給するためのノズルを配した複合ノズル
から、多孔化剤を含むポリビニルアルコール水溶液及び
ポリビニルアルコールの凝固液を連続的に凝固浴に押し
出すことにより、内部に貫通孔を有する中空体を製造す
る工程、及び、この中空体の外表面及び貫通孔表面の被
膜を溶解することにより、表面開孔を形成させる工程か
らなる多孔性中空体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210551A JP2001347286A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 多孔性中空体、これを用いた微生物固定化担体、及び多孔性中空体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210551A JP2001347286A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 多孔性中空体、これを用いた微生物固定化担体、及び多孔性中空体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001347286A true JP2001347286A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18706801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210551A Pending JP2001347286A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 多孔性中空体、これを用いた微生物固定化担体、及び多孔性中空体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001347286A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346583A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-03 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 微生物固定化担体 |
| EP1970443A1 (en) * | 2005-12-16 | 2008-09-17 | Bioright Worldwide Company Limited | Carrier for making immobilized enzyme or immobilized cells and method of using the same |
| WO2012004893A1 (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | 小川 弘 | 汚水処理装置 |
| WO2013099968A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 株式会社クラレ | 多孔質含水ゲル成形物、その製造方法及びその用途 |
| CN103951072A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的硫氧化细菌固定化星形生物活性填料制备及应用 |
| CN103951074A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种以聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状反硝化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN103951032A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的硫酸盐还原菌固定化星形生物活性填料制备及应用 |
| CN103951086A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状硫氧化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN106834264A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-13 | 深圳大学 | 一种实验室用细菌固定化方法 |
| CN111254078A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-09 | 中南大学湘雅二医院 | 体外培养肝细胞用蜂窝载板及人工肝用生物反应器 |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000210551A patent/JP2001347286A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4530320B2 (ja) * | 2001-05-22 | 2010-08-25 | 三菱レイヨン株式会社 | 微生物固定化担体 |
| EP1970443A1 (en) * | 2005-12-16 | 2008-09-17 | Bioright Worldwide Company Limited | Carrier for making immobilized enzyme or immobilized cells and method of using the same |
| EP1970443A4 (en) * | 2005-12-16 | 2010-11-17 | Geneharbor Hong Kong Technolog | SUPPORT FOR PREPARING IMMOBILIZED ENZYME OR IMMOBILIZED CELLS AND METHOD OF USE THEREOF |
| US8486676B2 (en) | 2005-12-16 | 2013-07-16 | Bioright Worldwide Company Limited | Carriers for enzyme or cell immobilization and immobilization method using the carriers |
| WO2012004893A1 (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | 小川 弘 | 汚水処理装置 |
| WO2013099968A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 株式会社クラレ | 多孔質含水ゲル成形物、その製造方法及びその用途 |
| US9868840B2 (en) | 2011-12-28 | 2018-01-16 | Kuraray Co., Ltd. | Shaped article made of porous hydrogel, manufacturing process therefor and use thereof |
| CN103951074A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种以聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状反硝化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN103951032A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的硫酸盐还原菌固定化星形生物活性填料制备及应用 |
| CN103951086A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状硫氧化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN103951086B (zh) * | 2014-04-04 | 2016-03-02 | 北京工业大学 | 一种聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状硫氧化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN103951074B (zh) * | 2014-04-04 | 2016-06-01 | 北京工业大学 | 一种以聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状反硝化细菌固定化生物活性填料制备及应用 |
| CN103951072A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的硫氧化细菌固定化星形生物活性填料制备及应用 |
| CN106834264A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-13 | 深圳大学 | 一种实验室用细菌固定化方法 |
| CN111254078A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-09 | 中南大学湘雅二医院 | 体外培养肝细胞用蜂窝载板及人工肝用生物反应器 |
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