JP2002065245A - 固定化微生物の反応を促進させる方法及び装置 - Google Patents
固定化微生物の反応を促進させる方法及び装置Info
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/34—Internal compartments or partitions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
- C12M25/18—Fixed or packed bed
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- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、固定化微生物と気体中に含
まれる基質とを反応させる際に、基質の除去効率がよく
て、しかも固定化微生物への必要な水分と栄養塩等の補
給を簡便かつ安定的に行うことができる方法および装置
を提供することにある。 【解決手段】 本発明は、細孔を有する担体に固定化し
た微生物と気体中に含まれる基質とを反応させるものに
おいて、前記担体を中央の第１室とそれを囲繞する第２
室とが底部において連通するように形成された反応室内
に充填し、前記担体の一部分を液状の培地と接触させ、
前記担体自体の毛細管現象により培地に含まれる水分又
は栄養分を前記担体全体に供給して固定化された微生物
を活性化すると共に、気体がこの活性化された微生物の
固定化された担体の層を蛇行経由することにより両者の
接触をはかって反応を維持促進させるものである。
まれる基質とを反応させる際に、基質の除去効率がよく
て、しかも固定化微生物への必要な水分と栄養塩等の補
給を簡便かつ安定的に行うことができる方法および装置
を提供することにある。 【解決手段】 本発明は、細孔を有する担体に固定化し
た微生物と気体中に含まれる基質とを反応させるものに
おいて、前記担体を中央の第１室とそれを囲繞する第２
室とが底部において連通するように形成された反応室内
に充填し、前記担体の一部分を液状の培地と接触させ、
前記担体自体の毛細管現象により培地に含まれる水分又
は栄養分を前記担体全体に供給して固定化された微生物
を活性化すると共に、気体がこの活性化された微生物の
固定化された担体の層を蛇行経由することにより両者の
接触をはかって反応を維持促進させるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、細孔を有する担体
に固定化した微生物と気体中に含まれる基質とを反応さ
せる方法及び装置に関するものであって、特に微生物と
臭気成分とを反応させて気体を脱臭するのに適した方法
及び装置に関するものである。
に固定化した微生物と気体中に含まれる基質とを反応さ
せる方法及び装置に関するものであって、特に微生物と
臭気成分とを反応させて気体を脱臭するのに適した方法
及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】担体に固定化した酵素や固定化微生物の
ような固定化生物触媒を利用する技術は、その反応の特
異性や処理コストの低廉性等の面から注目を集めてい
る。特に、固定化微生物を利用する技術は各種開発が盛
んに行われており、例えば、固定化微生物と気体中に含
まれる臭気成分とを反応させて気体を脱臭する方法等が
開発されている。これらの固定化生体触媒を利用する場
合には、その活性を維持することが必要不可欠であり、
例えば、固定化微生物を利用する場合には、その微生物
に水分や栄養分を供給することが必須となる。固定化微
生物と反応させる基質が気体中に含まれている場合、一
般にはその気体から水分や栄養塩等を供給することがで
きないことが多い。微生物にとっては水分がなくなるこ
とは致命的であり、固定化微生物に水分を供給できなけ
れば、固定化微生物の活性を維持することができなくな
ってしまう。したがって、固定化微生物を利用する上記
の技術においては、担体中に一時的にでも水分がなくな
るような事態は生じさせてはならないという必要条件が
ついて回ることになる。
ような固定化生物触媒を利用する技術は、その反応の特
異性や処理コストの低廉性等の面から注目を集めてい
る。特に、固定化微生物を利用する技術は各種開発が盛
んに行われており、例えば、固定化微生物と気体中に含
まれる臭気成分とを反応させて気体を脱臭する方法等が
開発されている。これらの固定化生体触媒を利用する場
合には、その活性を維持することが必要不可欠であり、
例えば、固定化微生物を利用する場合には、その微生物
に水分や栄養分を供給することが必須となる。固定化微
生物と反応させる基質が気体中に含まれている場合、一
般にはその気体から水分や栄養塩等を供給することがで
きないことが多い。微生物にとっては水分がなくなるこ
とは致命的であり、固定化微生物に水分を供給できなけ
れば、固定化微生物の活性を維持することができなくな
ってしまう。したがって、固定化微生物を利用する上記
の技術においては、担体中に一時的にでも水分がなくな
るような事態は生じさせてはならないという必要条件が
ついて回ることになる。
【０００３】従来、微生物を固定化する担体としては、
土、繊維状ピート、コンポスト、セラミック、木片、活
性炭、樹脂など様々な材質のものが用いられるが、どの
材質の担体を用いる場合であっても、装置内に簀の子状
の板等を設置して、その上に担体を置く構造になってお
り、微生物への水分の供給は、装置の上部に散水装置を
設けて間欠に散水を行うか、もしくは定期的に人力で水
をかけることにより行われている。また、担体の一部を
液に浸して、毛細管現象で水分を吸い上げて供給する方
法も案出されている（特開平６−２３３８９号公報）。
しかし、固定化微生物への水分供給を散水装置によって
行う場合、反応装置全体が大きくならざるをえず、該散
水装置の駆動が騒音の原因にもなりかねない。また、固
定化微生物への水分供給を人力で行う場合、手間がかか
るうえに、水分供給を忘れると固定化微生物の活性を維
持できず、新しく固定しなおす必要が生じかえってコス
ト高になりかねない。一方、毛細管現象で水分を供給す
る装置として提案されている先に示した技術（特開平６
−２３３８９号公報）では、広い培養槽内に薄板状の担
体を立てた構造であるため、供給された気体の拡散が培
養槽内で不均一になり、また、培養槽内に占める担体の
充填密度が低いことにより固定化微生物と気体中に含ま
れる基質との接触効率も悪いため、反応が促進されず基
質の除去効率が低い。そこで、固定化微生物と気体中に
含まれる基質とを反応させる際に、基質の除去効率がよ
くて、しかも固定化微生物への水分と栄養塩等の補給を
簡便かつ十分に行うことができる方法および装置の開発
が緊急の課題となっている。
土、繊維状ピート、コンポスト、セラミック、木片、活
性炭、樹脂など様々な材質のものが用いられるが、どの
材質の担体を用いる場合であっても、装置内に簀の子状
の板等を設置して、その上に担体を置く構造になってお
り、微生物への水分の供給は、装置の上部に散水装置を
設けて間欠に散水を行うか、もしくは定期的に人力で水
をかけることにより行われている。また、担体の一部を
液に浸して、毛細管現象で水分を吸い上げて供給する方
法も案出されている（特開平６−２３３８９号公報）。
しかし、固定化微生物への水分供給を散水装置によって
行う場合、反応装置全体が大きくならざるをえず、該散
水装置の駆動が騒音の原因にもなりかねない。また、固
定化微生物への水分供給を人力で行う場合、手間がかか
るうえに、水分供給を忘れると固定化微生物の活性を維
持できず、新しく固定しなおす必要が生じかえってコス
ト高になりかねない。一方、毛細管現象で水分を供給す
る装置として提案されている先に示した技術（特開平６
−２３３８９号公報）では、広い培養槽内に薄板状の担
体を立てた構造であるため、供給された気体の拡散が培
養槽内で不均一になり、また、培養槽内に占める担体の
充填密度が低いことにより固定化微生物と気体中に含ま
れる基質との接触効率も悪いため、反応が促進されず基
質の除去効率が低い。そこで、固定化微生物と気体中に
含まれる基質とを反応させる際に、基質の除去効率がよ
くて、しかも固定化微生物への水分と栄養塩等の補給を
簡便かつ十分に行うことができる方法および装置の開発
が緊急の課題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的課題は、
固定化微生物と気体中に含まれる基質とを反応させる際
に、基質の除去効率がよくて、しかも固定化微生物への
必要な水分と栄養塩等の補給を簡便かつ安定的に行うこ
とができる方法および装置を提供することにある。
固定化微生物と気体中に含まれる基質とを反応させる際
に、基質の除去効率がよくて、しかも固定化微生物への
必要な水分と栄養塩等の補給を簡便かつ安定的に行うこ
とができる方法および装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、細孔を有する
担体に固定化した微生物と気体中に含まれる基質とを反
応させるものにおいて、前記担体を中央の第１室とそれ
を囲繞する第２室とが底部において連通するように形成
された反応室内に充填し、前記担体の一部分を液状の培
地と接触させ、前記担体自体の毛細管現象により培地に
含まれる水分又は栄養分を前記担体全体に供給して固定
化された微生物を活性化すると共に、気体がこの活性化
された微生物の固定化された担体の層を蛇行経由するこ
とにより両者の接触をはかって反応を維持促進させるも
のである。
担体に固定化した微生物と気体中に含まれる基質とを反
応させるものにおいて、前記担体を中央の第１室とそれ
を囲繞する第２室とが底部において連通するように形成
された反応室内に充填し、前記担体の一部分を液状の培
地と接触させ、前記担体自体の毛細管現象により培地に
含まれる水分又は栄養分を前記担体全体に供給して固定
化された微生物を活性化すると共に、気体がこの活性化
された微生物の固定化された担体の層を蛇行経由するこ
とにより両者の接触をはかって反応を維持促進させるも
のである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明者は上記課題達成のために
鋭意研究を重ね、先に特願2000-94302号の「固定化微生
物の活性を維持し反応を促進させる方法及び装置」（以
下これを先願発明と呼ぶ。）を提示した。これは図５に
示したもので細孔を有する担体２に微生物を固定化し、
通気路１中にこの担体２を充填して、微生物と気体中に
含まれる基質とを反応させる方式を採用し、前記通気路
１をＵ字型に形成すると共に該通気路１内に充填した前
記担体２の一部分を液状の培地３と接触させるようにし
て、担体自体の毛細管現象により培地に含まれる水分と
栄養分を前記担体全体に安定的に供給して、固定化され
た微生物の活性化をはかり、気体がこの活性化された微
生物の固定化された担体の層を蛇行経由することにより
両者の接触をはかって反応を促進させるものである。こ
れにより、固定化微生物と気体中に含まれる基質とを反
応させる際に、それなりに基質の除去効率がよくて、し
かも固定化微生物への必要な水分と栄養塩等の補給を簡
便かつ安定的に行うことができる方法および装置を提供
したのであるが、更なる研究によって気体をＵ字型の通
気路を経由するよりも、中央の第１室とそれを囲繞する
第２室とが底部において連通するように形成した反応室
内に前記担体を充填し、前記第１室と第２室の内一方の
室を気体流入側、他方の室を排気側として気体がこの活
性化された微生物の担体層を蛇行経由する形態が両者の
接触をはかってより効果的に反応を促進させ得ることが
確認できた。
鋭意研究を重ね、先に特願2000-94302号の「固定化微生
物の活性を維持し反応を促進させる方法及び装置」（以
下これを先願発明と呼ぶ。）を提示した。これは図５に
示したもので細孔を有する担体２に微生物を固定化し、
通気路１中にこの担体２を充填して、微生物と気体中に
含まれる基質とを反応させる方式を採用し、前記通気路
１をＵ字型に形成すると共に該通気路１内に充填した前
記担体２の一部分を液状の培地３と接触させるようにし
て、担体自体の毛細管現象により培地に含まれる水分と
栄養分を前記担体全体に安定的に供給して、固定化され
た微生物の活性化をはかり、気体がこの活性化された微
生物の固定化された担体の層を蛇行経由することにより
両者の接触をはかって反応を促進させるものである。こ
れにより、固定化微生物と気体中に含まれる基質とを反
応させる際に、それなりに基質の除去効率がよくて、し
かも固定化微生物への必要な水分と栄養塩等の補給を簡
便かつ安定的に行うことができる方法および装置を提供
したのであるが、更なる研究によって気体をＵ字型の通
気路を経由するよりも、中央の第１室とそれを囲繞する
第２室とが底部において連通するように形成した反応室
内に前記担体を充填し、前記第１室と第２室の内一方の
室を気体流入側、他方の室を排気側として気体がこの活
性化された微生物の担体層を蛇行経由する形態が両者の
接触をはかってより効果的に反応を促進させ得ることが
確認できた。
【０００７】本発明の基本構成を図１に基いて説明す
る。図中１は例えば円筒形に形成された反応室であり、
内部は隔壁12によって中心部の第１室1aを第２室1bが囲
繞するように配置され、両室1a，1bは底部においてのみ
連通している。両室1a，1bには微生物を固定化した担体
２が詰められており、室内上方部には気体流入口４と排
気口５が配設されている。そして、この反応室１の底部
にあたる溜り部11には水分又は栄養分を含んだ培地３が
供給される。ところで、微生物を固定化する担体とし
て、木、紙、糸、布、多孔質セラミックなどのように細
孔を有する物体を素材として用い、これを小玉状や棒状
等に形成して微生物を固定化し、臭気物質の除去を効率
的に実行する技術を用いる点、担体に水分と栄養を補給
する手段として担体の素材が細孔を有する物体であるこ
とに着目し、担体の一部を培地に浸漬することにより、
素材の毛細管現象によって担体中にこれを補給する技術
に基く点では本発明も先願発明と変るところはない。ま
た、毛細管現象により吸い上げる方式では水分の上昇す
る層には限界があること、基質と微生物との反応は気体
の滞留時間すなわち（装置の有効面積）／（ガス流量）
に依存するため、浅い層という条件のもとで装置の有効
面積を確保しようとすると、広い断面積の通気路に担体
の充填をすることになって、気体が拡散しきれず担体と
の接触効率が極めて悪くなることに鑑み、通気路上方の
気体流入口４より気体を導入し、担体２内を一旦下方に
通過させ、下方の培地３近傍でＵターンさせて再び担体
２内を通過させて通気路１の上方の排気口５より該気体
を排出する構成、すなわち浅い層でありながら少なくて
も２回の通過を促し流路を仕切り流路断面を実質的に狭
く採るようにした点も本発明は先願発明と同様である。
この流路断面を狭くするということは流入ガスが拡散し
ていかないため反応が起こらない無駄空間をなくす技術
的意義がある。
る。図中１は例えば円筒形に形成された反応室であり、
内部は隔壁12によって中心部の第１室1aを第２室1bが囲
繞するように配置され、両室1a，1bは底部においてのみ
連通している。両室1a，1bには微生物を固定化した担体
２が詰められており、室内上方部には気体流入口４と排
気口５が配設されている。そして、この反応室１の底部
にあたる溜り部11には水分又は栄養分を含んだ培地３が
供給される。ところで、微生物を固定化する担体とし
て、木、紙、糸、布、多孔質セラミックなどのように細
孔を有する物体を素材として用い、これを小玉状や棒状
等に形成して微生物を固定化し、臭気物質の除去を効率
的に実行する技術を用いる点、担体に水分と栄養を補給
する手段として担体の素材が細孔を有する物体であるこ
とに着目し、担体の一部を培地に浸漬することにより、
素材の毛細管現象によって担体中にこれを補給する技術
に基く点では本発明も先願発明と変るところはない。ま
た、毛細管現象により吸い上げる方式では水分の上昇す
る層には限界があること、基質と微生物との反応は気体
の滞留時間すなわち（装置の有効面積）／（ガス流量）
に依存するため、浅い層という条件のもとで装置の有効
面積を確保しようとすると、広い断面積の通気路に担体
の充填をすることになって、気体が拡散しきれず担体と
の接触効率が極めて悪くなることに鑑み、通気路上方の
気体流入口４より気体を導入し、担体２内を一旦下方に
通過させ、下方の培地３近傍でＵターンさせて再び担体
２内を通過させて通気路１の上方の排気口５より該気体
を排出する構成、すなわち浅い層でありながら少なくて
も２回の通過を促し流路を仕切り流路断面を実質的に狭
く採るようにした点も本発明は先願発明と同様である。
この流路断面を狭くするということは流入ガスが拡散し
ていかないため反応が起こらない無駄空間をなくす技術
的意義がある。
【０００８】さて、本発明の形態が先願発明の明細書に
開示の形態と比較してより効果的に反応を促進させるこ
とができた理由を考察すると、反応室内の気体と担体と
の接触関係が気体の拡散現象に起因してより効率的に促
進されるためと解される。すなわち、一般に細い管を通
して供給される被処理気体は流入口４近傍では未拡散の
状態となるから、接触すべき担体２が狭い領域に詰めら
れている第１室1aの方に気体流入口４を設けることで気
体と接触できない担体を生じさせないこと。そして、担
体中を経て拡散してゆく気体を広い領域に担体が詰めら
れている第２室1bに流入させるという経路が気体の拡散
現象を勘案したとき、拡散が進む下流側に位置する第２
室1bが広い領域に担体が詰められている形態となってい
るため、気体がすべての担体と万遍なく接触が図れてそ
の接触効率がよくなるためと考えられる。基質と微生物
との反応は基本的には気体の滞留時間すなわち（装置の
有効面積）／（ガス流量）に依存するのであるが、この
値を等しくしたとき、流入側の担体配置領域を狭くし排
気側の担体配置領域を広くするという構成を採用した本
発明が、当該構成を採用しなかった先願発明の反応室を
Ｕ字型の通気路形態としたものに比べ反応効率がよいと
いう検証結果は、流入気体と接触しない担体が存在する
無駄空間がないため、接触効率がよいことに起因すると
解するのが相当であろう。上記の説明では中央の第１室
1aに気体流入口４を、それを囲繞する第２室1bに排気口
５を配置するものとして説明したが、逆の形態とするこ
とも可能である。その場合には気体流入口４は１個所で
はなく円周状に複数個所設けるなどして断面がドーナッ
ツ形状である第２室1b流入部にガス濃度分布が生じない
ようにすること、また第１室1aを第２室1bより広くとる
ことが流入気体と担体との接触効率をよくする上で有効
な設計となる。
開示の形態と比較してより効果的に反応を促進させるこ
とができた理由を考察すると、反応室内の気体と担体と
の接触関係が気体の拡散現象に起因してより効率的に促
進されるためと解される。すなわち、一般に細い管を通
して供給される被処理気体は流入口４近傍では未拡散の
状態となるから、接触すべき担体２が狭い領域に詰めら
れている第１室1aの方に気体流入口４を設けることで気
体と接触できない担体を生じさせないこと。そして、担
体中を経て拡散してゆく気体を広い領域に担体が詰めら
れている第２室1bに流入させるという経路が気体の拡散
現象を勘案したとき、拡散が進む下流側に位置する第２
室1bが広い領域に担体が詰められている形態となってい
るため、気体がすべての担体と万遍なく接触が図れてそ
の接触効率がよくなるためと考えられる。基質と微生物
との反応は基本的には気体の滞留時間すなわち（装置の
有効面積）／（ガス流量）に依存するのであるが、この
値を等しくしたとき、流入側の担体配置領域を狭くし排
気側の担体配置領域を広くするという構成を採用した本
発明が、当該構成を採用しなかった先願発明の反応室を
Ｕ字型の通気路形態としたものに比べ反応効率がよいと
いう検証結果は、流入気体と接触しない担体が存在する
無駄空間がないため、接触効率がよいことに起因すると
解するのが相当であろう。上記の説明では中央の第１室
1aに気体流入口４を、それを囲繞する第２室1bに排気口
５を配置するものとして説明したが、逆の形態とするこ
とも可能である。その場合には気体流入口４は１個所で
はなく円周状に複数個所設けるなどして断面がドーナッ
ツ形状である第２室1b流入部にガス濃度分布が生じない
ようにすること、また第１室1aを第２室1bより広くとる
ことが流入気体と担体との接触効率をよくする上で有効
な設計となる。
【０００９】
【実施例１】図２を参照して本発明の１実施例を説明す
る。この実施例の反応室１は円筒形状であってその第１
室1aと第２室1bとの隔壁を逆ロート状に設け、気体流入
口４は反応室１内において流路断面が最も狭い第１室1a
の上部中央に設けた点に特徴がある。このような形態と
することで流入された被処理気体は第１室1a上部の狭い
空間いっぱいに広がり担体２と均一に接触する。気体は
流路に沿って下方に流れる過程で徐々に横方向にも拡散
し下流に向かうに従い断面が広くなる流路内ですべての
位置の担体２と効果的に接触する。第１室1aの下部では
この第１室1aを囲繞するように配置されている第２室1b
と連通しており、放射状に第２室1bへと流入する。下部
から第２室1bへと流入した気体はＵターンして今度は上
方に向かって流れるが、逆ロート上の隔壁で仕切られた
第２室1bは上方にいくほど流路断面積が広くなってい
る。やはりここでも気体は担体内を通過する過程で横方
向に拡散するので、気体と担体２とは断面方向均一に接
触がなされることになる。反応処理された気体は第２室
1bに到達し上部側壁に設けられた排気口５から排出され
る。この実施例では気体流入口４から給気された気体が
担体２の充填された流路を下流に流れるに従って自然に
拡散されて行く現象を利用し反応室内に配置された担体
２がすべて有効に均一的に気体と接触できるようにし
た。
る。この実施例の反応室１は円筒形状であってその第１
室1aと第２室1bとの隔壁を逆ロート状に設け、気体流入
口４は反応室１内において流路断面が最も狭い第１室1a
の上部中央に設けた点に特徴がある。このような形態と
することで流入された被処理気体は第１室1a上部の狭い
空間いっぱいに広がり担体２と均一に接触する。気体は
流路に沿って下方に流れる過程で徐々に横方向にも拡散
し下流に向かうに従い断面が広くなる流路内ですべての
位置の担体２と効果的に接触する。第１室1aの下部では
この第１室1aを囲繞するように配置されている第２室1b
と連通しており、放射状に第２室1bへと流入する。下部
から第２室1bへと流入した気体はＵターンして今度は上
方に向かって流れるが、逆ロート上の隔壁で仕切られた
第２室1bは上方にいくほど流路断面積が広くなってい
る。やはりここでも気体は担体内を通過する過程で横方
向に拡散するので、気体と担体２とは断面方向均一に接
触がなされることになる。反応処理された気体は第２室
1bに到達し上部側壁に設けられた排気口５から排出され
る。この実施例では気体流入口４から給気された気体が
担体２の充填された流路を下流に流れるに従って自然に
拡散されて行く現象を利用し反応室内に配置された担体
２がすべて有効に均一的に気体と接触できるようにし
た。
【００１０】反応室１の下方に詰められた担体２は溜り
部11に供給された水分と養分を含んだ培地３に浸漬され
ており、担体２は細孔を有するものであるから自ら毛細
管現象によって培地３に浸漬していない上方の担体２に
も水分と養分を供給する。これによって担体２に固定化
された微生物は反応室１の上方のものまで十分に活性化
された状態を保つことができる。溜り部11には常時適量
の培地３が溜められていることが好ましく、給水管７か
ら供給され余剰液は排水管６から排出されるようにして
いる。必要に応じて給水管７と排水管６を閉ループとし
自動的に適量がためられる制御系を備えてもよい。
部11に供給された水分と養分を含んだ培地３に浸漬され
ており、担体２は細孔を有するものであるから自ら毛細
管現象によって培地３に浸漬していない上方の担体２に
も水分と養分を供給する。これによって担体２に固定化
された微生物は反応室１の上方のものまで十分に活性化
された状態を保つことができる。溜り部11には常時適量
の培地３が溜められていることが好ましく、給水管７か
ら供給され余剰液は排水管６から排出されるようにして
いる。必要に応じて給水管７と排水管６を閉ループとし
自動的に適量がためられる制御系を備えてもよい。
【００１１】
【実施例２】図３に異なる実施例を示す。この例は反応
室１が円筒形状である点では変りはないが、中央の第１
室1aを囲繞する第２室1bから気体を流入させる点で先の
例と相違する。第２室1bから気体を流入させる場合、こ
の部分の担体２は環状に配置されているので気体流入口
は１ヶ所からではなく環状方向に均一に分布させた複数
の噴射口41から流入させるようにし、これにより気体と
担体の接触の均一化をはかった。第１室1aと第２室1bと
の隔壁は底が抜けたロート状で、これによって下流にな
るほど流路断面積が広くなるようにした。すなわち、第
２室1bの上方から気体を流入すると細いドーナッツ状に
担体２と接触するが、下方に流れるに従い気体は横方向
にも拡散してゆき断面積が徐々に広くなる流路内の担体
２と均一に接触し太いドーナッツ状に変わっていく。反
応室１の下方部分では第１室1aと第２室1bは連通されて
おり、気体は第２室1b側から第１室1a側に求心方向から
流入する。第１室1aに流れ込んだ気体は今度は上方に流
れるが、隔壁がロート状であるため下流に流れるほど断
面積が広くなるため、ここでも気体の拡散に応じて流路
内の担体２と均一な接触を確保できる。この実施例では
隔壁の形状を底の抜けたロート状とし、気体流入口を外
側の第２室1bに設けた点で先の例とは異なるが、気体流
入口４から給気された気体が担体２の充填された流路を
下流に流れるに従って自然に拡散されて行く現象を利用
し反応室内に配置された担体２がすべて有効に均一的に
気体と接触できるようにした点では同様である。
室１が円筒形状である点では変りはないが、中央の第１
室1aを囲繞する第２室1bから気体を流入させる点で先の
例と相違する。第２室1bから気体を流入させる場合、こ
の部分の担体２は環状に配置されているので気体流入口
は１ヶ所からではなく環状方向に均一に分布させた複数
の噴射口41から流入させるようにし、これにより気体と
担体の接触の均一化をはかった。第１室1aと第２室1bと
の隔壁は底が抜けたロート状で、これによって下流にな
るほど流路断面積が広くなるようにした。すなわち、第
２室1bの上方から気体を流入すると細いドーナッツ状に
担体２と接触するが、下方に流れるに従い気体は横方向
にも拡散してゆき断面積が徐々に広くなる流路内の担体
２と均一に接触し太いドーナッツ状に変わっていく。反
応室１の下方部分では第１室1aと第２室1bは連通されて
おり、気体は第２室1b側から第１室1a側に求心方向から
流入する。第１室1aに流れ込んだ気体は今度は上方に流
れるが、隔壁がロート状であるため下流に流れるほど断
面積が広くなるため、ここでも気体の拡散に応じて流路
内の担体２と均一な接触を確保できる。この実施例では
隔壁の形状を底の抜けたロート状とし、気体流入口を外
側の第２室1bに設けた点で先の例とは異なるが、気体流
入口４から給気された気体が担体２の充填された流路を
下流に流れるに従って自然に拡散されて行く現象を利用
し反応室内に配置された担体２がすべて有効に均一的に
気体と接触できるようにした点では同様である。
【００１２】図２と図３に示した実施例では反応室１の
形状を円筒形としたが必ずしもこれに限るものではなく
多角形状であってもよい。また、反応室１の溜まり部11
の培地３に、担体２の一部を直接浸漬した形態とした
が、これに限らず毛細管現象に基いて上部の担体にも水
と養分が供給できるメカニズムであればよく、図４に示
したように反応室１の底部は多数の孔12を空けその下に
溜り部11を形成し、水分をよく吸い上げる繊維の布８を
介在させ該布８からは紐81が前記孔12を経て溜り部11の
培地３に浸漬する形態でもよい。該布部材８が培地に浸
ることにより該部材と前記担体自体の毛細管現象により
培地に含まれる水分や栄養分を前記担体に供給でき、固
定化された微生物を活性化する。
形状を円筒形としたが必ずしもこれに限るものではなく
多角形状であってもよい。また、反応室１の溜まり部11
の培地３に、担体２の一部を直接浸漬した形態とした
が、これに限らず毛細管現象に基いて上部の担体にも水
と養分が供給できるメカニズムであればよく、図４に示
したように反応室１の底部は多数の孔12を空けその下に
溜り部11を形成し、水分をよく吸い上げる繊維の布８を
介在させ該布８からは紐81が前記孔12を経て溜り部11の
培地３に浸漬する形態でもよい。該布部材８が培地に浸
ることにより該部材と前記担体自体の毛細管現象により
培地に含まれる水分や栄養分を前記担体に供給でき、固
定化された微生物を活性化する。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、担体に固定化した微生
物と気体中に含まれる基質とを反応させる際、細孔を有
する素材を用いその毛細管現象を利用することにより担
体に固定化した微生物に十分な量の水分（養分）を簡便
かつ安定して供給することができる。これによって、担
体に固定化した微生物の活発な増殖を促すことができ、
担体に固定化した微生物の活性を長期間にわたり維持す
ることができる。そして、その状況において基質を含む
気体を中央の第１室とそれを囲繞する第２室とが底部に
おいて連通するように形成された反応室内で担体に固定
化した微生物と気体中に含まれる基質とを接触させるよ
うにしたことで両者の反応を効率よく行うことができ
る。すなわち、気体が拡散できない広いスペースの反応
槽内での接触では無く拡散現象に対応した断面積の通気
路内を通過させることにより、気体の拡散不足による接
触分布が生じることはないので両者の反応は促進される
ことになり、その上、通気路がＵターンするように形成
されているため気体は活性化された微生物の固定化され
た担体の層中を往復通過することになり、更にその効果
が増加されることになる。
物と気体中に含まれる基質とを反応させる際、細孔を有
する素材を用いその毛細管現象を利用することにより担
体に固定化した微生物に十分な量の水分（養分）を簡便
かつ安定して供給することができる。これによって、担
体に固定化した微生物の活発な増殖を促すことができ、
担体に固定化した微生物の活性を長期間にわたり維持す
ることができる。そして、その状況において基質を含む
気体を中央の第１室とそれを囲繞する第２室とが底部に
おいて連通するように形成された反応室内で担体に固定
化した微生物と気体中に含まれる基質とを接触させるよ
うにしたことで両者の反応を効率よく行うことができ
る。すなわち、気体が拡散できない広いスペースの反応
槽内での接触では無く拡散現象に対応した断面積の通気
路内を通過させることにより、気体の拡散不足による接
触分布が生じることはないので両者の反応は促進される
ことになり、その上、通気路がＵターンするように形成
されているため気体は活性化された微生物の固定化され
た担体の層中を往復通過することになり、更にその効果
が増加されることになる。
【図１】本発明の基本構成を有した１実施例を示す図
で、Ａは断面図、Ｂは平面図である。
で、Ａは断面図、Ｂは平面図である。
【図２】本発明の１実施例を断面図として示したもので
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例を断面図として示したもの
である。
である。
【図４】本発明の異なる実施形態例を示す図である。
【図５】本発明の先行技術を説明する図で、Ａはその断
面図、Ｂは平面図である。
面図、Ｂは平面図である。
１ 反応室 ４ 気体流入口 1a 第１室 ５ 排気口 1b 第２室 ６ 排水管 11 溜り部 ７ 給水管 12 孔 ８ 布 ２ 担体 81 紐 ３ 培地
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ１２Ｐ 1/00 Ｃ１２Ｐ 1/00 Ｚ (72)発明者 三ツ橋 修 埼玉県深谷市栄町14番28号 株式会社フジ テック内 Ｆターム(参考） 4B029 AA05 AA21 BB01 CC03 CC10 4B033 NA11 NB27 NB43 NB60 NB65 NB68 NC04 ND04 NE07 NF06 4B064 AH19 CA32 DA16 4B065 AA99X AC14 AC20 BA22 CA54 4G075 AA37 BD03 BD04 BD14 CA56
Claims (4)
- 【請求項１】 細孔を有する担体に固定化した微生物と
気体中に含まれる基質とを反応させるものにおいて、前
記担体を中央の第１室とそれを囲繞する第２室とが底部
において連通するように形成された反応室内に充填し、
前記担体の一部分を液状の培地と接触させ、前記担体自
体の毛細管現象により培地に含まれる水分又は栄養分を
前記担体全体に供給して固定化された微生物を活性化す
ると共に、気体がこの活性化された微生物の固定化され
た担体の層を蛇行経由することにより両者の接触をはか
って反応を維持促進させる方法。 - 【請求項２】 細孔を有する担体に固定化した微生物と
気体中に含まれる基質とを反応させる装置であって、中
央の第１室とそれを囲繞する第２室とが底部において連
通するように形成された反応室内に前記担体を充填する
と共に、前記反応室の底部分を培地溜め部とし、前記担
体の一部が培地に浸ることにより前記担体自体の毛細管
現象により培地に含まれる水分や栄養分を前記担体に供
給でき、固定化された微生物を活性化すると共に、前記
第１室と第２室の内一方の室を気体流入側、他方の室を
排気側とし、気体がこの活性化された微生物の担体層を
蛇行経由することにより両者の接触をはかって反応を促
進させる機能を備えたことを特徴とする微生物気体反応
装置。 - 【請求項３】 細孔を有する担体に固定化した微生物と
気体中に含まれる基質とを反応させる装置であって、中
央の第１室とそれを囲繞する第２室とが底部において連
通するように形成された反応室内に前記担体を充填する
と共に、前記反応室の底部分を培地溜め部とし、該担体
と培地溜め部との間に毛細管現象を呈する部材を介在さ
せ、該部材が培地に浸ることにより該部材と前記担体自
体の毛細管現象により培地に含まれる水分や栄養分を前
記担体に供給でき、固定化された微生物を活性化すると
共に、前記第１室と第２室の内一方の室を気体流入側、
他方の室を排気側とし、気体がこの活性化された微生物
の担体層を蛇行経由することにより両者の接触をはかっ
て反応を促進させる機能を備えたことを特徴とする微生
物気体反応装置。 - 【請求項４】 第１室と第２室は下流側に向かうに従っ
て流路断面が広くなる傾向となるように反応室を形成す
る請求項２または３に記載の微生物気体反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253658A JP2002065245A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固定化微生物の反応を促進させる方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253658A JP2002065245A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固定化微生物の反応を促進させる方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002065245A true JP2002065245A (ja) | 2002-03-05 |
Family
ID=18742717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253658A Withdrawn JP2002065245A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固定化微生物の反応を促進させる方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002065245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007006858A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微生物検査チップおよび微生物検査方法 |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253658A patent/JP2002065245A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007006858A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微生物検査チップおよび微生物検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |