JP2002292386A - 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 - Google Patents
水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法Info
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- JP2002292386A JP2002292386A JP2001240341A JP2001240341A JP2002292386A JP 2002292386 A JP2002292386 A JP 2002292386A JP 2001240341 A JP2001240341 A JP 2001240341A JP 2001240341 A JP2001240341 A JP 2001240341A JP 2002292386 A JP2002292386 A JP 2002292386A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【課題】水中の環境ホルモンを微生物固定化担体を用い
て効率的な生物学的処理を行うことができる。 【解決手段】水中の環境ホルモン物質を、微生物を担体
に固定化した微生物固定化担体を用いて生物学的に除去
するにあたって、親水性プレポリマーと疎水性プレポリ
マーとを混合して重合させた固定化材料、もしくはプレ
ポリマーの分子中に親水基と疎水基を混合したプレポリ
マーを重合させた固定化材料で形成した担体に微生物を
固定化した微生物固定化担体を用いるようにした。
て効率的な生物学的処理を行うことができる。 【解決手段】水中の環境ホルモン物質を、微生物を担体
に固定化した微生物固定化担体を用いて生物学的に除去
するにあたって、親水性プレポリマーと疎水性プレポリ
マーとを混合して重合させた固定化材料、もしくはプレ
ポリマーの分子中に親水基と疎水基を混合したプレポリ
マーを重合させた固定化材料で形成した担体に微生物を
固定化した微生物固定化担体を用いるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中の外因性内分
泌攪乱化学物質（以下「環境ホルモン物質」という）の
除去方法に係り、特に、微生物固定化担体を用いた環境
ホルモン物質の除去性能の改良に関する。
泌攪乱化学物質（以下「環境ホルモン物質」という）の
除去方法に係り、特に、微生物固定化担体を用いた環境
ホルモン物質の除去性能の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水や埋立地浸出水等の汚水中には、生
体内の内分泌系を攪乱する作用を有する化学物質が存在
し、環境ホルモン物質として問題となっている。この環
境ホルモン物質の存在により、生息生物の内分泌系が攪
乱され、生殖異常やオスのメス化など生態系に大きな影
響を与えている。生物は内分泌系に敏感に反応し、さら
に感受性の極めて高い時期を有している。特に、人の場
合には、胎児や乳幼児において感受性が高いとされてお
り、その影響が懸念されている。かかる環境ホルモン物
質は、数十μｇ／Ｌ〜数ｎｇ／Ｌの濃度レベルで検出さ
れることが多く、その量が極めて低濃度であるが、上記
したように生態系への影響を考えると可能な限り処理す
る必要がある。
体内の内分泌系を攪乱する作用を有する化学物質が存在
し、環境ホルモン物質として問題となっている。この環
境ホルモン物質の存在により、生息生物の内分泌系が攪
乱され、生殖異常やオスのメス化など生態系に大きな影
響を与えている。生物は内分泌系に敏感に反応し、さら
に感受性の極めて高い時期を有している。特に、人の場
合には、胎児や乳幼児において感受性が高いとされてお
り、その影響が懸念されている。かかる環境ホルモン物
質は、数十μｇ／Ｌ〜数ｎｇ／Ｌの濃度レベルで検出さ
れることが多く、その量が極めて低濃度であるが、上記
したように生態系への影響を考えると可能な限り処理す
る必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、水中に存在
する環境ホルモン物質は、従来の活性汚泥等の生物処理
法でも、ある程度分解はできるが、環境ホルモン物質の
存在濃度が極めて低濃度であるために、微生物による分
解が十分になされないという欠点がある。生物処理の効
率を高めるため、担体を用いて、微生物を付着もしくは
担体内部に固定化することにより、反応槽内の微生物濃
度を高濃度に保持する方法があるが、この方法は汚水中
のの窒素やＢＯＤ除去等に関しては効果があるものの、
環境ホルモン物質の除去性能への効果は低いという問題
がある。
する環境ホルモン物質は、従来の活性汚泥等の生物処理
法でも、ある程度分解はできるが、環境ホルモン物質の
存在濃度が極めて低濃度であるために、微生物による分
解が十分になされないという欠点がある。生物処理の効
率を高めるため、担体を用いて、微生物を付着もしくは
担体内部に固定化することにより、反応槽内の微生物濃
度を高濃度に保持する方法があるが、この方法は汚水中
のの窒素やＢＯＤ除去等に関しては効果があるものの、
環境ホルモン物質の除去性能への効果は低いという問題
がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、水中の環境ホルモンを微生物固定化担体を用い
て効率的な生物学的処理を行うことができる水中の外因
性内分泌攪乱化学物質の除去方法を提供することを目的
とする。
もので、水中の環境ホルモンを微生物固定化担体を用い
て効率的な生物学的処理を行うことができる水中の外因
性内分泌攪乱化学物質の除去方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【発明を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、水中の外因性内分泌攪乱化学物質を、微生
物を担体に固定化した微生物固定化担体を用いて生物学
的に除去する除去方法であって、前記担体は、親水性プ
レポリマーと疎水性プレポリマーとを混合して重合させ
た固定化材料、もしくはプレポリマーの分子中に親水基
と疎水基を混合したプレポリマーを重合させた固定化材
料により形成されていることを特徴とする。
するために、水中の外因性内分泌攪乱化学物質を、微生
物を担体に固定化した微生物固定化担体を用いて生物学
的に除去する除去方法であって、前記担体は、親水性プ
レポリマーと疎水性プレポリマーとを混合して重合させ
た固定化材料、もしくはプレポリマーの分子中に親水基
と疎水基を混合したプレポリマーを重合させた固定化材
料により形成されていることを特徴とする。
【０００６】本発明によれば、微生物を固定化する担体
を、親水性プレポリマーと疎水性プレポリマーとを混合
して重合させた固定化材料、もしくはプレポリマーの分
子中に親水基と疎水基を混合したプレポリマーを重合さ
せた固定化材料で形成するようにしたので、微生物との
親和性を低下させることなく、微生物固定化担体に対す
る環境ホルモン物質の吸着性を高めることができる。こ
れにより、微生物固定化担体に高濃度で担持した微生物
と環境ホルモン物質との接触効率を飛躍的に大きくする
ことができので、環境ホルモン物質の微生物による生物
学的な除去性能を向上させることができる。
を、親水性プレポリマーと疎水性プレポリマーとを混合
して重合させた固定化材料、もしくはプレポリマーの分
子中に親水基と疎水基を混合したプレポリマーを重合さ
せた固定化材料で形成するようにしたので、微生物との
親和性を低下させることなく、微生物固定化担体に対す
る環境ホルモン物質の吸着性を高めることができる。こ
れにより、微生物固定化担体に高濃度で担持した微生物
と環境ホルモン物質との接触効率を飛躍的に大きくする
ことができので、環境ホルモン物質の微生物による生物
学的な除去性能を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面により本発明の水
中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法の好ましい実
施の形態を詳説する。
中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法の好ましい実
施の形態を詳説する。
【０００８】本発明は、微生物との親和性を低下させる
ことなく、環境ホルモン物質の吸着性を向上させること
のできる担体に微生物を固定化した微生物固定化担体を
用いることにより、水中の環境ホルモン物質を生物学的
に除去する性能を高めたものである。即ち、環境ホルモ
ン物質は疎水性の物質が多く、疎水性の材料に吸着しや
すい性質を有しており、吸着効果を高めるためには、疎
水性材料を用いれば良いが、疎水性材料だけでは、水に
溶けにくく、微生物との親和性が悪くなる。
ことなく、環境ホルモン物質の吸着性を向上させること
のできる担体に微生物を固定化した微生物固定化担体を
用いることにより、水中の環境ホルモン物質を生物学的
に除去する性能を高めたものである。即ち、環境ホルモ
ン物質は疎水性の物質が多く、疎水性の材料に吸着しや
すい性質を有しており、吸着効果を高めるためには、疎
水性材料を用いれば良いが、疎水性材料だけでは、水に
溶けにくく、微生物との親和性が悪くなる。
【０００９】そこで、本発明者は、微生物との親和性を
低下させることなく、環境ホルモン物質の吸着性を向上
させることのできる担体を形成するための固定化材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、親水性プレポリマーと疎
水性プレポリマーとを混合するプレポリマー混合型と、
プレポリマーの分子内に親水基と疎水基を混合する親水
基・疎水基混合型の２種類を見いだした。
低下させることなく、環境ホルモン物質の吸着性を向上
させることのできる担体を形成するための固定化材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、親水性プレポリマーと疎
水性プレポリマーとを混合するプレポリマー混合型と、
プレポリマーの分子内に親水基と疎水基を混合する親水
基・疎水基混合型の２種類を見いだした。
【００１０】先ず、プレポリマー混合型の固定化材料に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１１】親水性プレポリマーの基本骨格は、図１に
示す通りであり、プレポリマーはその末端に少なくとも
１つの結合基を有しており、それに親水基が結合してい
る。結合基は、重合反応により周囲のプレポリマーと結
合して、担体を形成するものであり、具体例としてはモ
ノアクリレート類やモノメタクリレート類、ジアクリレ
ート類、ジメタアクリレート類、モノウレタンアクリレ
ート類、ジウレタンアクリレート類、光硬化性重合基を
有するプレポリマー類などが挙げられるが、ラジカル反
応により重合する結合基であれば、特に限定はしない。
親水基にはエチレンオキシやビニルアルコールなどが挙
げられる。
示す通りであり、プレポリマーはその末端に少なくとも
１つの結合基を有しており、それに親水基が結合してい
る。結合基は、重合反応により周囲のプレポリマーと結
合して、担体を形成するものであり、具体例としてはモ
ノアクリレート類やモノメタクリレート類、ジアクリレ
ート類、ジメタアクリレート類、モノウレタンアクリレ
ート類、ジウレタンアクリレート類、光硬化性重合基を
有するプレポリマー類などが挙げられるが、ラジカル反
応により重合する結合基であれば、特に限定はしない。
親水基にはエチレンオキシやビニルアルコールなどが挙
げられる。
【００１２】ー方、疎水性プレポリマーの基本骨格は、
図２に示す通りであり、プレポリマーはその末端に少な
くとも1 つの結合基を有しており、それに疎水基が結合
している。 結合基は、重合反応により周囲のプレポリマ
ーと結合して、担体を形成するものである。結合基の具
体例としては、モノアクリレート類やモノメタクリレー
ト類、ジアクリレート類、ジメタアクリレート類、モノ
ウレタンアクリレート類、ジウレタンアクリレート類、
光硬化性重合基を有するプレポリマー類などが挙げられ
るが、ラジカル反応により重合する結合基であれば、特
に限定はしない。 疎水基には、アルキル基や、プロピレ
ンオキシ、ブチレンオキシなどがある。
図２に示す通りであり、プレポリマーはその末端に少な
くとも1 つの結合基を有しており、それに疎水基が結合
している。 結合基は、重合反応により周囲のプレポリマ
ーと結合して、担体を形成するものである。結合基の具
体例としては、モノアクリレート類やモノメタクリレー
ト類、ジアクリレート類、ジメタアクリレート類、モノ
ウレタンアクリレート類、ジウレタンアクリレート類、
光硬化性重合基を有するプレポリマー類などが挙げられ
るが、ラジカル反応により重合する結合基であれば、特
に限定はしない。 疎水基には、アルキル基や、プロピレ
ンオキシ、ブチレンオキシなどがある。
【００１３】また、親水性プレポリマーと疎水性プレポ
リマーの混合比は、親水性プレポリマーと疎水性プレポ
リマーの合計重量に対して疎水性プレポリマーの混合重
量比を１〜４０％にするのが好ましい。 疎水性プレポリ
マーの混合重量比が１％未満では、環境ホルモン物質の
吸着性の向上が認められない一方、疎水性プレポリマー
が４０％を超えて大きくなると、親水性プレポリマーと
混合しにくくなり、微生物への固定化性能に影響を及ぼ
し、担体に微生物を高濃度に担持できない。
リマーの混合比は、親水性プレポリマーと疎水性プレポ
リマーの合計重量に対して疎水性プレポリマーの混合重
量比を１〜４０％にするのが好ましい。 疎水性プレポリ
マーの混合重量比が１％未満では、環境ホルモン物質の
吸着性の向上が認められない一方、疎水性プレポリマー
が４０％を超えて大きくなると、親水性プレポリマーと
混合しにくくなり、微生物への固定化性能に影響を及ぼ
し、担体に微生物を高濃度に担持できない。
【００１４】上記したプレポリマー混合型の固定化材料
から微生物固定化担体を製造するには、これらのプレポ
リマーと微生物を混合した後、重合させ、担体内部に微
生物を固定化する（包括固定型の微生物固定化担体）。
又は、担体内部に微生物を入れないでこれらのプレポリ
マーを重合させて担体を製造し、この担体表面に微生物
を付着させて微生物固定化担体を形成してもよい（付着
固定型の微生物固定化担体）。
から微生物固定化担体を製造するには、これらのプレポ
リマーと微生物を混合した後、重合させ、担体内部に微
生物を固定化する（包括固定型の微生物固定化担体）。
又は、担体内部に微生物を入れないでこれらのプレポリ
マーを重合させて担体を製造し、この担体表面に微生物
を付着させて微生物固定化担体を形成してもよい（付着
固定型の微生物固定化担体）。
【００１５】次に、親水基・疎水基混合型の固定化材料
について説明する。
について説明する。
【００１６】図３（ａ）、（ｂ）は、分子内に親水基と
疎水基を混合したプレポリマーの基本骨格を示したもの
である。 プレポリマーはその末端に少なくとも1 つの結
合基を有しており、それに主鎖の親水基と疎水基が結合
している。 結合基は、重合反応により周囲のプレポリマ
ーと結合して、担体を形成するものである。結合基の具
体例としては、モノアクリレート類やモノメタクリレー
ト類、ジアクリレート類、ジメタアクリレート類、モノ
ウレタンアクリレート類、ジウレタンアクリレート類、
光硬化性重合基を有するプレポリマー類などが挙げられ
るが、ラジカル反応により重合する結合基があるプレポ
リマーであれば、特に限定はしない。また、親水基には
エチレンオキシやビニルアルコールなどが挙げられ、疎
水基には、アルキル基や、プロピレンオキシ、ブチレン
オキシなどが挙げられる。
疎水基を混合したプレポリマーの基本骨格を示したもの
である。 プレポリマーはその末端に少なくとも1 つの結
合基を有しており、それに主鎖の親水基と疎水基が結合
している。 結合基は、重合反応により周囲のプレポリマ
ーと結合して、担体を形成するものである。結合基の具
体例としては、モノアクリレート類やモノメタクリレー
ト類、ジアクリレート類、ジメタアクリレート類、モノ
ウレタンアクリレート類、ジウレタンアクリレート類、
光硬化性重合基を有するプレポリマー類などが挙げられ
るが、ラジカル反応により重合する結合基があるプレポ
リマーであれば、特に限定はしない。また、親水基には
エチレンオキシやビニルアルコールなどが挙げられ、疎
水基には、アルキル基や、プロピレンオキシ、ブチレン
オキシなどが挙げられる。
【００１７】主鎖は、親水基と疎水基から成り、その結
合の順序は限定はしないが、図３（ｂ）のように交互に
結合するのが好ましい。 また、この時の親水基と疎水基
の比は９９ :１〜３０ :７０が好ましい。 これは、疎水
基が、親水基と疎水基の和に対して１％に満たない場合
（親水基と疎水基の比９９ :１で、これより疎水基の比
が小さくなる場合）は、環境ホルモン物質の吸着効果
は、ほとんど現れない。一方、疎水基が、親水基と疎水
基の和に対して７０％を超える場合（親水基と疎水基の
比３０ :７０で、これより疎水基の比が大きくなる場
合）、このプレポリマーは水に溶けにくくなり、微生物
と十分に混合できず、これにより微生物を高い濃度に固
定化した担体ができなくなる。
合の順序は限定はしないが、図３（ｂ）のように交互に
結合するのが好ましい。 また、この時の親水基と疎水基
の比は９９ :１〜３０ :７０が好ましい。 これは、疎水
基が、親水基と疎水基の和に対して１％に満たない場合
（親水基と疎水基の比９９ :１で、これより疎水基の比
が小さくなる場合）は、環境ホルモン物質の吸着効果
は、ほとんど現れない。一方、疎水基が、親水基と疎水
基の和に対して７０％を超える場合（親水基と疎水基の
比３０ :７０で、これより疎水基の比が大きくなる場
合）、このプレポリマーは水に溶けにくくなり、微生物
と十分に混合できず、これにより微生物を高い濃度に固
定化した担体ができなくなる。
【００１８】上記した親水基・疎水基混合型の固定化材
料から微生物固定化担体を製造するには、プレポリマー
と微生物を混合したのち、重合させ、担体内部に微生物
を固定化する（包括固定型の微生物固定化担体）。又
は、担体内部に微生物を入れないでプレポリマーを重合
させて担体を製造し、この担体表面に微生物を付着させ
て微生物固定化担体を形成してもよい（付着固定型の微
生物固定化担体）。
料から微生物固定化担体を製造するには、プレポリマー
と微生物を混合したのち、重合させ、担体内部に微生物
を固定化する（包括固定型の微生物固定化担体）。又
は、担体内部に微生物を入れないでプレポリマーを重合
させて担体を製造し、この担体表面に微生物を付着させ
て微生物固定化担体を形成してもよい（付着固定型の微
生物固定化担体）。
【００１９】そして、上記したプレポリマー混合型又は
親水基・疎水基混合型の固定化材料で製造した微生物固
定化担体を用いて、水中の環境ホルモン物質を除去する
には、環境ホルモン物質を含む水が流入する反応槽に微
生物固定化担体を充填し、微生物固定化担体と水中の環
境ホルモン物質とを接触させる。
親水基・疎水基混合型の固定化材料で製造した微生物固
定化担体を用いて、水中の環境ホルモン物質を除去する
には、環境ホルモン物質を含む水が流入する反応槽に微
生物固定化担体を充填し、微生物固定化担体と水中の環
境ホルモン物質とを接触させる。
【００２０】このように、本発明では、水中の環境ホル
モン物質を、微生物を担体に固定化した微生物固定化担
体を用いて生物学的に除去するにあたって、親水性プレ
ポリマーと疎水性プレポリマーとを混合して重合させた
固定化材料、もしくはプレポリマーの分子中に親水基と
疎水基を混合したプレポリマーを重合させた固定化材料
で形成した担体に微生物を固定化した微生物固定化担体
を用いるようにした。
モン物質を、微生物を担体に固定化した微生物固定化担
体を用いて生物学的に除去するにあたって、親水性プレ
ポリマーと疎水性プレポリマーとを混合して重合させた
固定化材料、もしくはプレポリマーの分子中に親水基と
疎水基を混合したプレポリマーを重合させた固定化材料
で形成した担体に微生物を固定化した微生物固定化担体
を用いるようにした。
【００２１】これにより、微生物固定化担体に微生物を
高濃度に担持することができ、しかも高濃度に担持され
た微生物の周囲に、環境ホルモン物質を多く集めて濃縮
することができるので、微生物と環境ホルモン物質との
接触効率を大きくして微生物による環境ホルモン物質の
分解効率を向上させることができる。この結果、水中に
数十μｇ／Ｌ〜数ｎｇ／Ｌの極微量の濃度レベルで存在
する環境ホルモン物質の効率的な生物学的処理が可能と
なるので、環境ホルモン物質の除去性能を飛躍的に向上
させることができる。この場合、従来の担体の固定化材
料であるポリエチレングリコール系、ポリアクリルアミ
ド系、ポリビニルアルコール、寒天、アルギン酸ナトリ
ウム等の親水性のみの固定化材料では、微生物を高濃度
に担持できても、環境ホルモン物質の吸着量が大きくで
きないために、環境ホルモン物質の除去性能が向上しな
い。
高濃度に担持することができ、しかも高濃度に担持され
た微生物の周囲に、環境ホルモン物質を多く集めて濃縮
することができるので、微生物と環境ホルモン物質との
接触効率を大きくして微生物による環境ホルモン物質の
分解効率を向上させることができる。この結果、水中に
数十μｇ／Ｌ〜数ｎｇ／Ｌの極微量の濃度レベルで存在
する環境ホルモン物質の効率的な生物学的処理が可能と
なるので、環境ホルモン物質の除去性能を飛躍的に向上
させることができる。この場合、従来の担体の固定化材
料であるポリエチレングリコール系、ポリアクリルアミ
ド系、ポリビニルアルコール、寒天、アルギン酸ナトリ
ウム等の親水性のみの固定化材料では、微生物を高濃度
に担持できても、環境ホルモン物質の吸着量が大きくで
きないために、環境ホルモン物質の除去性能が向上しな
い。
【００２２】本発明の対象とする水の種類について特に
限定はしないが、下水や埋立地から排出されるごみ浸出
水、産業廃水、河川水等が含まれる。 また、環境ホルモ
ン物質は汚泥中に取り込まれやすく、排水処理工程から
排出される余剰汚泥を脱水する際、その脱水液に特に多
く含まれることが知られている。従って、脱水液に本発
明を適用するのも有効である。
限定はしないが、下水や埋立地から排出されるごみ浸出
水、産業廃水、河川水等が含まれる。 また、環境ホルモ
ン物質は汚泥中に取り込まれやすく、排水処理工程から
排出される余剰汚泥を脱水する際、その脱水液に特に多
く含まれることが知られている。従って、脱水液に本発
明を適用するのも有効である。
【００２３】本発明の対象とする環境ホルモン物質とし
ては、環境庁より６７物質群が挙げられており、１９９
９年１０月には実態調査が行われ( 環境庁環境保健部）
ている。 具体的な物質名としては、ダイオキシン類、ポ
リ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ）、ポリ臭化ビフェニル類
（ＰＢＢ）、ヘキサクロロベンゼン（ＨＣＢ）、ペンタ
クロロフェノール（ＰＣＰ）、 2.4.5- トリフエノキシ
酢酸、 2.4-ジクロロフエノキシ酢酸、 アミトロール、 ア
トラジン、 アラクロール、 シマジン（ＣＡＴ）、へキサ
クロロシクロヘキサン（ＨＣＨ）、エチルパラチオン、
カルバリル（ＮＡＣ）、クロルデン、 オキシクロルデ
ン、 trams-ノナクロル、 1.2-ジブロモー2-クロロプロパ
ン、 DDT 、DDE 、DDD 、ケルセン、アルドリン、エンド
リン、ディルドリン、エンドスルファン( ベンゾエピ
ン) 、ヘプタクロル、へプタクロルエポキサイド、マラ
チオン、メソミル、メトキシクロル、マイレックス、ニ
トロフェン、トキサフェン、トリブチルスズ、トリフェ
ニルスズ、トリフルラリン、4-n-ぺンチルフェノール、
4-n-ヘキシルフェノール、4-n-ヘプチルフェノール、オ
クチルフェノール、ノニルフェノール、ビスフェノール
A 、フタル酸ジ- 2-エチルヘキシル、フクル酸ブチルベ
ンジル、フクル酸ジーn-ブチル、フタル酸ジシクロヘキ
シル、フタル酸ジエチル、べンゾ(a) ピレン、2.4-ジク
ロロフェノール、アジピン酸ジ-2- エチルヘキシル、ベ
ンゾフェノン、4-ニトロトルエン、オクタクロロスチレ
ン、アルディカーブ( アルジカルブ) 、ベノミル、キー
ポン、マンゼブ( マンコゼブ) 、マンネブ、メチラム、
メトリブジン、シペルメトリン、エスファンバレート、
ファンバレート、ペルメトリン、ビンクロゾリン、ジネ
ブ、ジラム、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジヘキシ
ル、フタル酸ジプロピル、スチレンの２量体、スチレン
の3 量体、n-ブチルベンゼンである。 しかしながら、こ
の他にも内分泌攪乱作用を有する物質が存在する可能性
があり、米国の環境保護庁では対象物質群を１万５千種
に拡大して環境ホルモン物質であるかを調査しており、
内分泌攪乱化学物質は上記に記載した物質に限定はしな
い。また、これらの物質の多くは、疎水性の物質( 水に
溶けにくい性質) であるのが特徴である。
ては、環境庁より６７物質群が挙げられており、１９９
９年１０月には実態調査が行われ( 環境庁環境保健部）
ている。 具体的な物質名としては、ダイオキシン類、ポ
リ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ）、ポリ臭化ビフェニル類
（ＰＢＢ）、ヘキサクロロベンゼン（ＨＣＢ）、ペンタ
クロロフェノール（ＰＣＰ）、 2.4.5- トリフエノキシ
酢酸、 2.4-ジクロロフエノキシ酢酸、 アミトロール、 ア
トラジン、 アラクロール、 シマジン（ＣＡＴ）、へキサ
クロロシクロヘキサン（ＨＣＨ）、エチルパラチオン、
カルバリル（ＮＡＣ）、クロルデン、 オキシクロルデ
ン、 trams-ノナクロル、 1.2-ジブロモー2-クロロプロパ
ン、 DDT 、DDE 、DDD 、ケルセン、アルドリン、エンド
リン、ディルドリン、エンドスルファン( ベンゾエピ
ン) 、ヘプタクロル、へプタクロルエポキサイド、マラ
チオン、メソミル、メトキシクロル、マイレックス、ニ
トロフェン、トキサフェン、トリブチルスズ、トリフェ
ニルスズ、トリフルラリン、4-n-ぺンチルフェノール、
4-n-ヘキシルフェノール、4-n-ヘプチルフェノール、オ
クチルフェノール、ノニルフェノール、ビスフェノール
A 、フタル酸ジ- 2-エチルヘキシル、フクル酸ブチルベ
ンジル、フクル酸ジーn-ブチル、フタル酸ジシクロヘキ
シル、フタル酸ジエチル、べンゾ(a) ピレン、2.4-ジク
ロロフェノール、アジピン酸ジ-2- エチルヘキシル、ベ
ンゾフェノン、4-ニトロトルエン、オクタクロロスチレ
ン、アルディカーブ( アルジカルブ) 、ベノミル、キー
ポン、マンゼブ( マンコゼブ) 、マンネブ、メチラム、
メトリブジン、シペルメトリン、エスファンバレート、
ファンバレート、ペルメトリン、ビンクロゾリン、ジネ
ブ、ジラム、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジヘキシ
ル、フタル酸ジプロピル、スチレンの２量体、スチレン
の3 量体、n-ブチルベンゼンである。 しかしながら、こ
の他にも内分泌攪乱作用を有する物質が存在する可能性
があり、米国の環境保護庁では対象物質群を１万５千種
に拡大して環境ホルモン物質であるかを調査しており、
内分泌攪乱化学物質は上記に記載した物質に限定はしな
い。また、これらの物質の多くは、疎水性の物質( 水に
溶けにくい性質) であるのが特徴である。
【００２４】
【実施例】（実施例１）プレポリマー混合型の固定化材
料についての実施例。
料についての実施例。
【００２５】図４に示すように、親水性プレポリマーと
して、ポリエチレングリコールジメタクリレートを用
い、疎水性プレポリマーとしてポリプロピレングリコー
ルジアクリレートを用いた。親水性プレポリマーである
ポリプロピレングリコールジメタクリレートは、親水基
としてエチレンオキシを用い、結合基としてメタクリレ
ートを両末端に用いた。疎水性プレポリマーであるポリ
プロピレングリコールジアクリレートは、疎水基として
プロピレンオキシを用い、結合基としてアクリレートを
両末端に用いた。試験に供した担体の疎水性プレポリマ
ーの重量混合比としては、０％、５％、１０％および２
０％の４種類とした。尚、この親水性プレポリマーは水
と良く混ざり溶解するが、疎水性プレポリマーは水に溶
解しにくい。そこで、微生物とゲルを攪拌して混合し、
ラジカル反応により、重合させた。これにより、親水基
と疎水基を有する担体内部に微生物を高濃度に固定化し
た包括固定化型の微生物固定化担体を形成した。
して、ポリエチレングリコールジメタクリレートを用
い、疎水性プレポリマーとしてポリプロピレングリコー
ルジアクリレートを用いた。親水性プレポリマーである
ポリプロピレングリコールジメタクリレートは、親水基
としてエチレンオキシを用い、結合基としてメタクリレ
ートを両末端に用いた。疎水性プレポリマーであるポリ
プロピレングリコールジアクリレートは、疎水基として
プロピレンオキシを用い、結合基としてアクリレートを
両末端に用いた。試験に供した担体の疎水性プレポリマ
ーの重量混合比としては、０％、５％、１０％および２
０％の４種類とした。尚、この親水性プレポリマーは水
と良く混ざり溶解するが、疎水性プレポリマーは水に溶
解しにくい。そこで、微生物とゲルを攪拌して混合し、
ラジカル反応により、重合させた。これにより、親水基
と疎水基を有する担体内部に微生物を高濃度に固定化し
た包括固定化型の微生物固定化担体を形成した。
【００２６】図５は、プレポリマー混合型の固定化材料
を用いて上記の如く形成した微生物固定化担体の吸着性
能を調べた結果であり、図６は、環境ホルモン物質の処
理性能を調べたものである。
を用いて上記の如く形成した微生物固定化担体の吸着性
能を調べた結果であり、図６は、環境ホルモン物質の処
理性能を調べたものである。
【００２７】まず、この微生物固定化担体による環境ホ
ルモン物質であるノニルフェノールの吸着効果について
確認したところ、図５に示すような等温吸着線が得られ
た。 この図５中では、等温吸着線の傾きが急になるほど
吸着性能が悪く、また、等温吸着線が右にゆくほど吸着
性が悪いことを示す。 この結果から分かるように、微生
物固定化担体に含有される疎水性プレポリマーの含有量
が多くなるほど、等温吸着線が左上に移動し、環境ホル
モン物質の微生物固定化担体への吸着効果が向上してい
ることが明らかとなった。
ルモン物質であるノニルフェノールの吸着効果について
確認したところ、図５に示すような等温吸着線が得られ
た。 この図５中では、等温吸着線の傾きが急になるほど
吸着性能が悪く、また、等温吸着線が右にゆくほど吸着
性が悪いことを示す。 この結果から分かるように、微生
物固定化担体に含有される疎水性プレポリマーの含有量
が多くなるほど、等温吸着線が左上に移動し、環境ホル
モン物質の微生物固定化担体への吸着効果が向上してい
ることが明らかとなった。
【００２８】更に、この微生物固定化担体を用いてノニ
ルフェノールの処理性能を確認した。実験条件は、３Ｌ
の反応槽（三角フラスコ）に１Ｌの超純水を注入し、ノ
ニルフエノールを１００μｇ／Ｌ添加した。尚、反応槽
内への微生物固定化担体の充填率は体積で１０％となる
ように設定した。 その結果、図６に示すように、疎水性
プレポリマーの重量混合比が０％の微生物固定化担体の
場合には、ノニルフェノールは３０μｇ／Ｌ程度までし
か低減されなかった。これに対し、疎水性プレポリマー
の重量混合比が１０％の微生物固定化担体の場合には、
ノニルフェノールは１０μｇ／Ｌ程度まで低減され、疎
水性プレポリマー重量混合比が２０％の微生物固定化担
体の場合には、更に５μｇ／Ｌ程度まで低減された。こ
のように、親水性プレポリマーに疎水性プレポリマーを
混合することにより、より短い時間で、より低濃度まで
ノニルフェノール処理できることが明らかとなった。 ま
た、処理の終わった微生物固定化担体内部に残存してい
るノニルフェノールの量を測定したところ、担体内部に
は減少量の１割程度しか残存しておらず、 担体内部の微
生物により、 ノニルフェノールが分解されたことを確認
した。尚、疎水性プレポリマーの重量混合比が４０％を
超えると、ノニルフェノールの微生物固定化担体への吸
着性能は高まるが、担体の親水性が悪くなりすぎて微生
物を高濃度に担持できないため、結果的に処理性能を向
上させることはできなかった。（実施例２）親水基・疎
水基混合型の固定化材料についての実施例。
ルフェノールの処理性能を確認した。実験条件は、３Ｌ
の反応槽（三角フラスコ）に１Ｌの超純水を注入し、ノ
ニルフエノールを１００μｇ／Ｌ添加した。尚、反応槽
内への微生物固定化担体の充填率は体積で１０％となる
ように設定した。 その結果、図６に示すように、疎水性
プレポリマーの重量混合比が０％の微生物固定化担体の
場合には、ノニルフェノールは３０μｇ／Ｌ程度までし
か低減されなかった。これに対し、疎水性プレポリマー
の重量混合比が１０％の微生物固定化担体の場合には、
ノニルフェノールは１０μｇ／Ｌ程度まで低減され、疎
水性プレポリマー重量混合比が２０％の微生物固定化担
体の場合には、更に５μｇ／Ｌ程度まで低減された。こ
のように、親水性プレポリマーに疎水性プレポリマーを
混合することにより、より短い時間で、より低濃度まで
ノニルフェノール処理できることが明らかとなった。 ま
た、処理の終わった微生物固定化担体内部に残存してい
るノニルフェノールの量を測定したところ、担体内部に
は減少量の１割程度しか残存しておらず、 担体内部の微
生物により、 ノニルフェノールが分解されたことを確認
した。尚、疎水性プレポリマーの重量混合比が４０％を
超えると、ノニルフェノールの微生物固定化担体への吸
着性能は高まるが、担体の親水性が悪くなりすぎて微生
物を高濃度に担持できないため、結果的に処理性能を向
上させることはできなかった。（実施例２）親水基・疎
水基混合型の固定化材料についての実施例。
【００２９】図７に示すように、分子中に親水基と疎水
基を含むプレポリマーであり、親水基としてはエチレン
オキシ（ｎ＝６）を用い、疎水基としてはプロピレンオ
キシ（ｍ＝３）を用いた。即ち、親水基と疎水基の比は
６：３である。このエチレンオキシとプロピレンオキシ
が主鎖となり、その末端に結合基であるアクレリート基
がついている。このプレポリマーと微生物を混合し、重
合させ、微生物を担体に高濃度に担持した包括固定化型
の微生物固定化担体を形成した。
基を含むプレポリマーであり、親水基としてはエチレン
オキシ（ｎ＝６）を用い、疎水基としてはプロピレンオ
キシ（ｍ＝３）を用いた。即ち、親水基と疎水基の比は
６：３である。このエチレンオキシとプロピレンオキシ
が主鎖となり、その末端に結合基であるアクレリート基
がついている。このプレポリマーと微生物を混合し、重
合させ、微生物を担体に高濃度に担持した包括固定化型
の微生物固定化担体を形成した。
【００３０】図８は、上記製法により作成した疎水基を
含む微生物固定化担体と、疎水基を含まない微生物固定
化担体の２種類を用いて下水中のビスフェノールＡ（原
水中の濃度は約２２０ｎｇ／Ｌ程度）の処理性能を確認
したものである。試験には、有効容積１Ｌのエアーリフ
ト型のガラス製リアクターを用い、滞留時間６時間の条
件で連続処理実験を行った。尚、微生物固定化担体の充
填率は体積で１０％となるように設定した。
含む微生物固定化担体と、疎水基を含まない微生物固定
化担体の２種類を用いて下水中のビスフェノールＡ（原
水中の濃度は約２２０ｎｇ／Ｌ程度）の処理性能を確認
したものである。試験には、有効容積１Ｌのエアーリフ
ト型のガラス製リアクターを用い、滞留時間６時間の条
件で連続処理実験を行った。尚、微生物固定化担体の充
填率は体積で１０％となるように設定した。
【００３１】その結果、図８に示すように、疎水基を含
まない微生物固定化担体で処理した処理水は、処理時間
１５時間後に、ようやく５０ｎｇ／Ｌ程度まで低減し、
その後も５０ｎｇ／Ｌ程度で推移した。これに対し、疎
水基を含む微生物固定化担体で処理した処理水は、処理
時間５時間後に既に２０ｎｇ／Ｌ程度まで低減し、その
後も２０ｎｇ／Ｌ程度で推移した。
まない微生物固定化担体で処理した処理水は、処理時間
１５時間後に、ようやく５０ｎｇ／Ｌ程度まで低減し、
その後も５０ｎｇ／Ｌ程度で推移した。これに対し、疎
水基を含む微生物固定化担体で処理した処理水は、処理
時間５時間後に既に２０ｎｇ／Ｌ程度まで低減し、その
後も２０ｎｇ／Ｌ程度で推移した。
【００３２】尚、図４（ｂ）において、ｎ＝１４、ｍ＋
ｎ＝７のプレポリマーの例で示したが、ｎ＝２〜２０、
ｍ＋ｎ＝２〜２６でも、ビスフェノールＡの除去性能に
おいて同様の傾向が得られる。また、図７の試験では、
ｎ＝６、ｍ＝３を用いたが、ｎ＝１〜２０、ｍ＝１〜２
０のものも、ビスフェノールＡの除去性能において同様
の傾向が得られた。
ｎ＝７のプレポリマーの例で示したが、ｎ＝２〜２０、
ｍ＋ｎ＝２〜２６でも、ビスフェノールＡの除去性能に
おいて同様の傾向が得られる。また、図７の試験では、
ｎ＝６、ｍ＝３を用いたが、ｎ＝１〜２０、ｍ＝１〜２
０のものも、ビスフェノールＡの除去性能において同様
の傾向が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水中の外
因性内分泌攪乱化学物質の除去方法によれば、水中の環
境ホルモンを微生物固定化担体を用いて効率的な生物学
的処理を行うことができる。
因性内分泌攪乱化学物質の除去方法によれば、水中の環
境ホルモンを微生物固定化担体を用いて効率的な生物学
的処理を行うことができる。
【図１】親水性プレポリマーの構成図
【図２】疎水性プレポリマーの構成図
【図３】親水基・疎水基混合型プレポリマーの構成図
【図４】親水性プレポリマーと疎水性プレポリマーの化
学構造図
学構造図
【図５】プレポリマー混合型の固定化材料による微生物
固定化担体への環境ホルモン物質の吸着特性を説明する
説明図
固定化担体への環境ホルモン物質の吸着特性を説明する
説明図
【図６】プレポリマー混合型の固定化材料による微生物
固定化担体の環境ホルモン物質の除去性能を説明する説
明図
固定化担体の環境ホルモン物質の除去性能を説明する説
明図
【図７】分子中に親水基と疎水基を有するプレポリマー
の化学構造図
の化学構造図
【図８】親水基・疎水基混合型の固定化材料による微生
物固定化担体の環境ホルモン物質除去性能を説明する説
明図
物固定化担体の環境ホルモン物質除去性能を説明する説
明図
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B033 NA01 NA11 NB34 NC06 ND04 ND20 4B065 AC20 BC41 BD50 CA54 4D003 AA01 EA01 EA14 EA30 FA02 FA06
Claims (3)
- 【請求項１】水中の外因性内分泌攪乱化学物質を、微生
物を担体に固定化した微生物固定化担体を用いて生物学
的に除去する除去方法であって、 前記担体は、親水性プレポリマーと疎水性プレポリマー
とを混合して重合させた固定化材料、もしくはプレポリ
マーの分子中に親水基と疎水基を混合したプレポリマー
を重合させた固定化材料により形成されていることを特
徴とする水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法。 - 【請求項２】前記微生物固定化担体は、微生物を担体内
部に包括固定化したものであることを特徴とする請求項
１に記載の水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方
法。 - 【請求項３】前記親水性プレポリマーと疎水性プレポリ
マーとを混合して重合させる場合は、親水性プレポリマ
ーと疎水性プレポリマーとを合わせた全体に対して疎水
性プレポリマーの混合重量比を１〜４０％の範囲とし、
プレポリマーの分子中に親水基と疎水基を混合したプレ
ポリマーを重合させる場合は、親水基と疎水基の比が９
９：１〜３０：７０にすることを特徴とする請求項１又
は２に記載の水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240341A JP3969031B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-08-08 | 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-18861 | 2001-01-26 | ||
| JP2001018861 | 2001-01-26 | ||
| JP2001240341A JP3969031B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-08-08 | 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002292386A true JP2002292386A (ja) | 2002-10-08 |
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| JP2001240341A Expired - Fee Related JP3969031B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-08-08 | 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3969031B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544437A (ja) * | 2006-08-02 | 2009-12-17 | ポリィノボ バイオマテリアルズ ピーティワイ リミテッド | 生体適合性ポリマー組成物 |
| CN110980963A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 浙江永续环境工程有限公司 | 一种应用活性菌剂的污水处理工艺 |
| CN114835183A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 南昌大学 | 一种具有定向结盐功能的用于处理高浓度盐水的三维太阳能蒸发器及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001346575A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-18 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 微生物固定化担体用のオリゴマー及びそのオリゴマー重合含水ゲル並びに微生物が固定化されたオリゴマー重合含水ゲル |
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-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240341A patent/JP3969031B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 酒井伸一, ダイオキシン類のはなし, vol. 初版２刷, JPN4006021240, 30 June 1998 (1998-06-30), JP, pages 142 - 143, ISSN: 0000789592 * |
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| CN110980963A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 浙江永续环境工程有限公司 | 一种应用活性菌剂的污水处理工艺 |
| CN110980963B (zh) * | 2019-11-26 | 2022-04-15 | 浙江永续环境工程有限公司 | 一种应用活性菌剂的污水处理工艺 |
| CN114835183A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 南昌大学 | 一种具有定向结盐功能的用于处理高浓度盐水的三维太阳能蒸发器及其制备方法 |
| CN114835183B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-06-27 | 南昌大学 | 一种具有定向结盐功能的用于处理高浓度盐水的三维太阳能蒸发器及其制备方法 |
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