JP2007136442A - Method for removing/recovering metal using microorganism, removing/recovering device, removing/recovering agent, and biosensor - Google Patents

Method for removing/recovering metal using microorganism, removing/recovering device, removing/recovering agent, and biosensor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recovering metals, with which metals can be sufficiently removed from a solution comprising metals with low concentration such as household effluent. <P>SOLUTION: In the method for recovering metals, objective metals are removed and recovered using microorganisms or the organelles of microorganisms. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、微生物を利用して金属類、特に銀および/または銅を除去・回収する方法、ならびに該微生物を利用した金属類を除去・回収する装置、金属類の除去・回収剤およびバイオセンサーに関する。   The present invention relates to a method for removing and recovering metals, particularly silver and / or copper, using microorganisms, an apparatus for removing and recovering metals using the microorganisms, a metal removal and recovery agent, and a biosensor. About.

現在、家電製品、台所用品、トイレタリー用品、文具用品、家具・装飾品などの生活用品の分野;紙・パルプ用スライムコントロール剤、木材防腐分野などの産業分野;白衣、カーテン、建材、医療用器具などの医療分野などで多く用いられている抗菌性化合物としては、無機系(銀、銅、亜鉛系、酸化チタン系)と有機系(合成系、天然系)とに大別される。   Currently, household appliances, kitchen appliances, toiletries, stationery supplies, furniture and decorative goods, etc .; paper and pulp slime control agents, wood preservatives, and other industrial fields; lab coats, curtains, building materials, and medical equipment Antibacterial compounds that are widely used in the medical field such as the above are roughly classified into inorganic (silver, copper, zinc, titanium oxide) and organic (synthetic, natural).

有機系抗菌性化合物としては、幅広い抗菌スペクトル、ならびに優れた即効性および殺菌性の点から、農薬や医薬品の流れを汲む有機系化合物が用いられてきた。しかしながら、このような化合物は人や環境に対する安全性が懸念されていることから、近年、銀、銅、亜鉛などの抗菌性を有する金属を含有する化合物や、酸化チタンなどの光触媒のような無機系抗菌性化合物が多く用いられるようになっている。
このような無機系抗菌性化合物のうち、金属含有化合物に含まれる金属の細菌の増殖抑制能力に着目すると、銀と水銀イオンが特に活性が高く、亜鉛イオン、銅イオン、カドミウムイオンがこれに続く。より具体的には、銀の抗菌活性は銅の抗菌活性の200倍、亜鉛の抗菌活性の1,000倍であることから、銀含有の無機系抗菌性化合物が多く用いられている。
As an organic antibacterial compound, an organic compound that draws on the flow of agricultural chemicals and pharmaceuticals has been used from the viewpoint of a broad antibacterial spectrum and excellent quick action and bactericidal properties. However, since such compounds are concerned about safety to humans and the environment, in recent years, compounds containing antibacterial metals such as silver, copper, and zinc, and inorganic compounds such as photocatalysts such as titanium oxide, etc. Many antibacterial compounds have been used.
Of these inorganic antibacterial compounds, focusing on the ability of metals contained in metal-containing compounds to suppress the growth of bacteria, silver and mercury ions are particularly active, followed by zinc ions, copper ions, and cadmium ions. . More specifically, since silver has 200 times the antibacterial activity of copper and 1,000 times that of zinc, silver-containing inorganic antibacterial compounds are often used.

このように多くの無機系抗菌性化合物に金属類が用いられることにより、環境中へ金属類、特に銀が流出する機会が増えてきている。銀は、非常に微量でも抗菌効果が高いことから、一旦環境中に流出した銀が生態系に何らかの影響を及ぼすことが考えられる。
また飲料水中の銀イオン濃度の規制は、米国で50ppb、欧州諸国で100ppbであり、更に規制が厳しくなりつつある。
このような状況において、環境中に排出され、流出される銀を回収し、排出量・流出量を極力減少させることは、環境保全の観点から、また健康な生活を送るという観点からも重要な課題である。
As a result of the use of metals in many inorganic antibacterial compounds, the chances of metals, particularly silver, flowing out into the environment are increasing. Since silver has a high antibacterial effect even in a very small amount, it can be considered that silver once leaked into the environment has some influence on the ecosystem.
The regulation of silver ion concentration in drinking water is 50 ppb in the United States and 100 ppb in European countries, and the regulation is becoming stricter.
Under such circumstances, it is important from the viewpoint of environmental conservation and from the viewpoint of living a healthy life to collect silver that is discharged into the environment and flow out, and to reduce the amount of discharge and outflow as much as possible. It is a problem.

銀の除去方法としては、写真用感光材料分野におけるハロゲン化銀の処理に用いる銀の除去に微生物を用いる方法が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示の方法において用いられる微生物(Acidovorax属細菌)は、銀化合物濃度が数ppm〜数100ppmと高い環境で効果を発揮し、栄養源として有機化合物排水を必要とするものであり、写真感光材料生産工場からの排水中での使用に適している。しかしながら、例えば家庭から出る排水は、銀濃度は<1ppmと極低濃度であり、微生物の栄養源となる有機化合物も殆ど存在しない。
また、特許文献1に開示の方法は、細菌と銀含有排水とを2〜10日間反応させる必要があり、さらにこのような特殊な細菌を一般家庭でスクリーニングし、増殖させて利用することは、その専門知識の必要性、生態系への影響を鑑みると困難であることから、家庭などでの簡便な使用に適した金属の回収方法が望まれていた。
As a method for removing silver, a method is disclosed in which microorganisms are used for removing silver used in the processing of silver halide in the field of photographic light-sensitive materials (Patent Document 1). The microorganism (Acidovorax genus bacterium) used in the method disclosed in Patent Document 1 is effective in an environment where the silver compound concentration is as high as several ppm to several hundred ppm, and requires organic compound drainage as a nutrient source. Suitable for use in waste water from photographic photosensitive material production plants. However, for example, wastewater from homes has a very low silver concentration of <1 ppm, and there are almost no organic compounds that serve as nutrient sources for microorganisms.
In addition, the method disclosed in Patent Document 1 needs to react bacteria and silver-containing wastewater for 2 to 10 days. Further, screening such special bacteria in a general household, and using them after propagation, In view of the necessity of the specialized knowledge and the influence on the ecosystem, it is difficult to recover the metal, which is suitable for simple use at home and the like.

その他の銀の除去方法としては、化学的方法、電気的方法などの方法も用いられるが、いずれも家庭排水のような低濃度の銀を含む排水から銀を除去するには効果が不充分であった。
特開2004−180582号公報
Other methods of removing silver include chemical methods and electrical methods, but they are not effective enough to remove silver from wastewater containing low concentrations of silver, such as domestic wastewater. there were.
JP 2004-180582 A

上記の点に鑑み、本発明は、金属類を含有する金属類含有溶液、特に家庭排水のような極低濃度の金属類を含有する溶液からであっても、充分に金属類を除去することができる金属類の除去・回収方法および装置を提供することを課題とする。   In view of the above points, the present invention sufficiently removes metals even from metals-containing solutions containing metals, particularly solutions containing extremely low concentrations of metals such as domestic wastewater. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for removing and collecting metals that can be used.

上記の課題を克服するために、本発明者らは、非病原性の大腸菌のような原核生物の有する非選択性イオンチャンネルに注目し、これを利用して金属含有溶液中の目的とする金属の除去・回収を行うことができることを見出し、本発明を完成した。   In order to overcome the above problems, the present inventors have focused on non-selective ion channels of prokaryotes such as non-pathogenic Escherichia coli, and used them to target metals in metal-containing solutions. The present invention has been completed by finding that it can be removed and recovered.

よって、本発明は、微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)と金属類含有溶液とを接触させて金属類含有溶液から金属類を除去し、所望により金属類を回収することを特徴とする金属類の除去・回収方法である。
また本発明は、担体に固定化された微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)を用いて、金属類を選択的に検出するバイオセンサーでもある。
Accordingly, the present invention provides a metal characterized by contacting a microorganism or an organelle of a microorganism with a metal-containing solution to remove the metal from the metal-containing solution, and optionally collecting the metal. This is a method for removing and recovering species.
The present invention is also a biosensor that selectively detects metals using a microorganism or an organelle of a microorganism immobilized on a carrier.

さらに本発明は、金属類を含有する金属類含有溶液および微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)を導入するための導入部と、該導入部から導入された金属類含有溶液と微生物または微生物の細胞小器官とを接触させる処理容器とを備える金属類の除去・回収装置である。
さらに本発明は、微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)からなる金属類の除去・回収剤である。
Furthermore, the present invention provides a metal-containing solution containing a metal and an introduction part for introducing a microorganism or a microorganism organelle (organelle), a metal-containing solution introduced from the introduction part, and the microorganism or microorganism A metal removal / recovery device including a processing vessel in contact with an organelle.
Furthermore, the present invention is a removal / recovery agent for metals consisting of microorganisms or organelles of microorganisms.

本明細書において、「金属類を含有する金属類含有溶液」とは、数十ppm未満の金属類を含有する溶液を意味するが、数ppm未満、例えば1ppm未満の極低濃度の金属イオンを含有する溶液が好ましい。金属イオンの濃度の下限は、用いる微生物または微生物の細胞小器官の種類により異なるが、数ppb以上、例えば10ppb以上が好ましい。このような金属類含有溶液としては、家庭排水、写真関連以外の工場からの工場廃水などが挙げられる。   In the present specification, the “metal-containing solution containing a metal” means a solution containing a metal of less than several tens of ppm, but an extremely low concentration of metal ions of less than several ppm, for example, less than 1 ppm. The containing solution is preferred. The lower limit of the metal ion concentration varies depending on the type of microorganism used or the organelle of the microorganism, but is preferably several ppb or more, for example, 10 ppb or more. Examples of such metal-containing solutions include domestic wastewater and factory wastewater from factories other than those related to photography.

本発明により、金属類を含有する金属類含有溶液、特に極低濃度の金属類を含む排水から、微生物または微生物の細胞小器官を用いて金属類を除去し、所望に応じて該金属類を回収することができるので、微量の金属類が環境中に放出されるのを防止することができる。また、本発明のバイオセンサーにより、金属類の高感度な検出が可能になり、人間や自然界にとってより安全な形での生活空間を提供するために用いることができる。   According to the present invention, metals are removed from a metal-containing solution containing metals, particularly waste water containing extremely low concentrations of metals, using microorganisms or microbial organelles. Since it can be recovered, a trace amount of metals can be prevented from being released into the environment. In addition, the biosensor of the present invention enables highly sensitive detection of metals and can be used to provide a living space in a safer form for humans and nature.

本発明の除去・回収方法により除去・回収できる金属類としては、銀、銅、亜鉛、カドミウム、水銀のような抗菌性化合物に含まれる金属類を挙げることができる。なかでも、銀および/または銅を効率よく除去・回収することができる。これらの金属類は、除去・回収効率の点で、イオンの形態であるものが好ましい。   Examples of metals that can be removed / recovered by the removal / recovery method of the present invention include metals contained in antibacterial compounds such as silver, copper, zinc, cadmium, and mercury. In particular, silver and / or copper can be efficiently removed and recovered. These metals are preferably in the form of ions in terms of removal and recovery efficiency.

本発明の除去・回収方法において用いられる微生物は、金属類を吸収する能力があれば特に限定されず、大腸菌、光合成細菌、乳酸菌、放線菌、ブドウ球菌のような原核生物、糸状菌、酵母、例えばカンジダ菌のような真核生物を挙げることができる。これらの微生物は、公知の方法により単離して用いてもよいし、土壌や肥料などに含まれている微生物を単離せずに用いることもできる。
上記の微生物は、金属類を選択的に通過させる膜結合タンパク質を有する細胞小器官を有するものが好ましい。なお、本明細書において、細胞小器官(オルガネラ)とは、リボソーム、小胞体、ミトコンドリア、ゴルジ体、核などを含む細胞質の有形成分のことをいう。
Microorganisms used in the removal / recovery method of the present invention are not particularly limited as long as they have the ability to absorb metals. Prokaryotes such as E. coli, photosynthetic bacteria, lactic acid bacteria, actinomycetes, staphylococci, filamentous fungi, yeast, Examples include eukaryotic organisms such as Candida. These microorganisms may be isolated and used by a known method, or may be used without isolating microorganisms contained in soil or fertilizer.
The microorganism preferably has an organelle having a membrane-bound protein that selectively allows metals to pass through. In the present specification, an organelle refers to a cytoplasmic component including ribosome, endoplasmic reticulum, mitochondria, Golgi apparatus, nucleus and the like.

上記の膜結合タンパク質は、膜の内外の金属類の濃度勾配または電位勾配により金属類を選択的に通過させるものであり、このようなものとしては例えばイオンチャンネルを挙げることができる。イオンチャンネルとは、普段は閉じているのに一定の刺激があると開く、生体膜を貫通する小さなトンネルのことを指す。イオンチャンネルは、その電位的な選択性により取り込むことができる金属の種類が決まっている。このイオンチャンネルの種類により、膜内に通る金属、通らない金属が存在し、これにより選択性が生まれると考えられる。また、金属の種類により膜を通過する速度が異なる。
本発明の除去・回収方法において、例えば金属類としての銀を大腸菌を用いて除去・回収する場合、銀は数ppb以上の濃度で、大腸菌内に存在するリボソームなどに選択的に吸収される。更にこの場合、大腸菌と金属類との反応は、数分〜数時間で起こるので、菌体内に金属類を蓄積するのに必要な時間を短縮でき、金属類の除去・回収を迅速に行うことができる。
The membrane-bound protein is one that selectively allows metals to pass through by a concentration gradient or potential gradient of metals inside and outside the membrane, and examples thereof include an ion channel. Ion channels are small tunnels that penetrate biological membranes that are normally closed but open when a certain stimulus occurs. In the ion channel, the type of metal that can be taken in is determined by its potential selectivity. Depending on the type of ion channel, there are metals that pass through the membrane and metals that do not pass through the membrane, and this is thought to produce selectivity. Moreover, the speed which passes a film | membrane changes with kinds of metal.
In the removal / recovery method of the present invention, for example, when silver as a metal is removed / recovered using Escherichia coli, silver is selectively absorbed by ribosomes present in E. coli at a concentration of several ppb or more. Furthermore, in this case, the reaction between E. coli and metals occurs in minutes to hours, so the time required to accumulate the metals in the cells can be shortened, and the metals can be removed and recovered quickly. Can do.

本発明の除去・回収方法において用いられる微生物は、細胞内の細胞小器官に金属類を蓄積することにより死滅するものであってもよい。このような微生物の死滅は、微生物が金属類を吸収し始めてから数分〜数時間で起こると考えられる。例えば大腸菌を用いて銀を除去・回収する場合、まず銀がリボソームに蓄積され大腸菌の正常なタンパク質の発現機能が損なわれる。次いで、生命活動を維持していく上で必要な各種タンパク質の生産機構も異常をきたし、最終的には生命活動に欠かせないATP(アデノシン三リン酸)の生成も損なわれ、その結果として大腸菌が死滅すると考えられる。したがって、微生物の生存率を追跡することにより、微生物と接触して微生物に吸収された金属類の量、濃度などを検出する指標とすることもできる。微生物として例えばカンジダ菌を用いる場合、大腸菌よりも短時間で細胞内の細胞小器官に金属類を蓄積し、死滅する場合がある。この場合、金属類、例えば銀はカンジダ菌のミトコンドリアに蓄積された後、大腸菌と類似のメカニズムで死滅するので、大腸菌を用いる場合と同様に微生物に吸収された金属類の量、濃度などを検出する指標とすることもできる。   The microorganism used in the removal / recovery method of the present invention may be one that dies by accumulating metals in intracellular organelles. Such death of microorganisms is considered to occur within minutes to hours after the microorganisms start to absorb metals. For example, when silver is removed and collected using E. coli, silver is first accumulated in ribosomes and the normal protein expression function of E. coli is impaired. Next, the production mechanism of various proteins necessary for maintaining life activity has also become abnormal, and eventually the production of ATP (adenosine triphosphate), which is indispensable for life activity, is also impaired. Will be killed. Therefore, by tracking the survival rate of the microorganism, it can be used as an index for detecting the amount, concentration, etc. of the metals absorbed by the microorganism in contact with the microorganism. When Candida, for example, is used as the microorganism, metals may accumulate in the organelles in the cell in a shorter time than E. coli and may die. In this case, since metals such as silver are accumulated in the mitochondria of Candida and die by a mechanism similar to that of Escherichia coli, the amount and concentration of metals absorbed by the microorganism are detected in the same manner as when using Escherichia coli. It can also be used as an indicator.

本発明の除去・回収方法においては、上記の膜結合タンパク質を有する細胞小器官を微生物から単離して用いることも好ましい実施形態である。
細胞小器官を微生物から単離する方法としては、従来公知の方法を用いることができ、例えば超遠心分離法などが挙げられる。
In the removal / recovery method of the present invention, it is also a preferred embodiment that an organelle having the above-mentioned membrane-bound protein is isolated from a microorganism and used.
As a method for isolating organelles from microorganisms, conventionally known methods can be used, and examples include ultracentrifugation.

上記の微生物または微生物の細胞小器官は、それ自体を適当な液体に懸濁して用いてもよいし、担体に固定化して用いてもよいが、局所的に微生物または細胞小器官の濃度を高めることができ、また本方法を行う空間外に微生物などが漏洩するのを防ぐことができる点で、担体に固定化されてなるものが好ましい。   The microorganism or organelle of the microorganism may be used by suspending itself in an appropriate liquid, or may be used by being immobilized on a carrier, but locally increases the concentration of the microorganism or organelle. In view of the fact that microorganisms and the like can be prevented from leaking outside the space where the present method is carried out, those immobilized on a carrier are preferred.

上記の担体としては、非水溶性で微生物に対して不活性な担体が好ましく、珪藻土、多孔質セラミックス、ゼオライト、SiO2、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-BO2、SiO2-Fe2O3などを含むシリケート類、Siなどからなる半導体などのケイ素化合物;Al2O3
、TiO2、ZrO2、Nb2O5、SnO2、HfO2、AlPO4などの遷移金属酸化物、Pt、Ag、Auのような金属類;ポリアクリルアミド、活性炭などの高分子もしくはそのゲル;ホタテ貝殻などの生体由来材料またはこれらの複合体からなる多孔質体を好ましく用いることができる。
上記の微生物または細胞小器官は、上記の担体に常法を用いて固定化することができる。例えば微生物を所定の濃度で含む溶液に、数分〜数時間、吸水性機能を有するシリカやアルミナなどの多孔質からなる担体を接触させることで、自然に細孔の中に微生物を保持することが可能である。
As the above-mentioned carrier, a carrier that is water-insoluble and inert to microorganisms is preferable, and diatomaceous earth, porous ceramics, zeolite, SiO 2 , SiO 2 -Al 2 O 3 , SiO 2 -TiO 2 , SiO 2 -V Silicon compounds such as silicates containing 2 O 5 , SiO 2 —BO 2 , SiO 2 —Fe 2 O 3 , semiconductors made of Si, etc .; Al 2 O 3
Transition metal oxides such as TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , SnO 2 , HfO 2 , AlPO 4 , metals such as Pt, Ag, Au; polymers such as polyacrylamide and activated carbon or gels thereof; A porous body made of a bio-derived material such as scallop shell or a composite thereof can be preferably used.
The microorganism or organelle can be immobilized on the carrier using a conventional method. For example, by bringing a porous carrier such as silica or alumina having a water absorbing function into contact with a solution containing microorganisms at a predetermined concentration for several minutes to several hours, the microorganisms are naturally retained in the pores. Is possible.

上記の多孔質体中には、さらに導電性ナノ構造を作製することができる。導電性ナノ構造は、中空糸状または繊維状の微小構造を有する導電性材料を用いて作製することができる。該材料としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノワイヤやカーボンファイバー等の炭素系材料;Au、Ag、Niなどの金属系材料;TiO2、Siなどからなる微小構造を有するものが挙げられる。このような導電性ナノ構造を構成することにより多孔質体に導電性を付与することができるので、微生物または細胞小器官を固定化した担体を用いて電界や磁界を利用したセンシングデバイスを作製することができ、微量な銀イオンなどの金属イオンの濃度センサーとして利用できる。 A conductive nanostructure can be further produced in the porous body. The conductive nanostructure can be manufactured using a conductive material having a hollow fiber-like or fibrous microstructure. Examples of the material include carbon-based materials such as carbon nanotubes, carbon nanowires, and carbon fibers; metal-based materials such as Au, Ag, and Ni; and materials having a microstructure composed of TiO 2 , Si, and the like. By forming such a conductive nanostructure, conductivity can be imparted to the porous body, so that a sensing device using an electric field or a magnetic field is produced using a carrier on which microorganisms or organelles are immobilized. It can be used as a concentration sensor for metal ions such as trace amounts of silver ions.

本発明の除去・回収方法では、微生物または細胞小器官と金属類含有溶液とを一定時間接触させる。該金属類含有溶液は、除去・回収すべき金属類を数十ppm未満の濃度で含む溶液であれば効率よく金属類を除去・回収することができるが、より好ましくは10〜1000ppbの濃度で含む溶液である。本発明の除去・回収方法により金属類が除去された後に得られる処理水は、例えば原子吸光度計(日立社製;180−30型)による検出限界以下程度の濃度まで金属類が除去されたものとすることができる。
接触させる時間は、除去・回収すべき金属の種類、ならびに用いる微生物または細胞小器官の種類および濃度により適宜選択することができる。例えば大腸菌を用いて銀を除去・回収する場合、5分〜24時間程度、より好ましくは5分〜3時間程度の接触を行えば充分である。
In the removal / recovery method of the present invention, the microorganism or organelle is brought into contact with the metal-containing solution for a predetermined time. The metal-containing solution can efficiently remove and recover metals as long as it contains a metal to be removed and recovered at a concentration of less than several tens of ppm, but more preferably at a concentration of 10 to 1000 ppb. It is a solution containing. The treated water obtained after the metals are removed by the removal / recovery method of the present invention is obtained by removing the metals to a concentration below the detection limit by, for example, an atomic absorption meter (manufactured by Hitachi; Model 180-30). It can be.
The contact time can be appropriately selected depending on the type of metal to be removed / recovered and the type and concentration of the microorganism or organelle used. For example, when removing and recovering silver using Escherichia coli, it is sufficient to perform contact for about 5 minutes to 24 hours, more preferably for about 5 minutes to 3 hours.

微生物または細胞小器官と金属類含有溶液とを一定時間接触させた後、所望により金属類を回収することができる。金属類を回収する方法としては、微生物または細胞小器官を含有する溶液から微生物または細胞小器官を分離する方法が好ましい。微生物または細胞小器官を該溶液から分離する方法としては、遠心分離を用いる方法、磁石を用いる方法などが挙げられる。   After contacting the microorganism or organelle with the metal-containing solution for a certain period of time, the metals can be recovered as desired. As a method for recovering metals, a method of separating microorganisms or organelles from a solution containing microorganisms or organelles is preferable. Examples of the method for separating microorganisms or organelles from the solution include a method using centrifugation and a method using a magnet.

金属含有溶液と接触させた微生物または細胞小器官から、微生物または細胞小器官を除去することができる。除去する方法としては、超音波破砕、過酸化水素などの溶液での処理、リゾチームなどの溶菌酵素での処理、加熱などにより微生物または細胞小器官を破砕する方法が挙げられる。このように微生物または細胞小器官を除去して、金属類を微生物または細胞小器官から取り出して回収することが可能である。   The microorganism or organelle can be removed from the microorganism or organelle contacted with the metal-containing solution. Examples of the removing method include ultrasonic disruption, treatment with a solution such as hydrogen peroxide, treatment with a lytic enzyme such as lysozyme, and a method of disrupting microorganisms or organelles by heating. In this way, the microorganisms or organelles can be removed, and the metals can be removed from the microorganisms or organelles and recovered.

本発明の除去・回収方法においては、微生物または細胞小器官に取り込まれた金属類の量を検出することが好ましい。金属類の量を検出する方法としては、微生物もしくは細胞小器官の重量または導電率の変化、微生物または細胞小器官の周辺の磁界の変化などを検出する方法が挙げられる。このことにより、微生物または細胞小器官への金属の蓄積量がわかるので、微生物または細胞小器官の交換時期を知ることができる。   In the removal / recovery method of the present invention, it is preferable to detect the amount of metals incorporated into microorganisms or organelles. Examples of the method for detecting the amount of metals include a method for detecting a change in the weight or conductivity of a microorganism or organelle, a change in a magnetic field around the microorganism or organelle, and the like. As a result, the amount of metal accumulated in the microorganism or organelle can be known, so that the exchange time of the microorganism or organelle can be known.

上記の検出を行う場合、微生物または細胞小器官を固定化し、かつ担体として上記の導電性ナノ構造を有する多孔質体を用いるのが好ましい。さらに、担体を、重量感知装置、電極のような検出部、および検出部からの信号を受信して表示する外部表示部に連動するのがより好ましい。   When performing the detection described above, it is preferable to use a porous body having the above-described conductive nanostructure as a carrier with microorganisms or organelles immobilized thereon. Furthermore, the carrier is more preferably linked to a weight sensing device, a detection unit such as an electrode, and an external display unit that receives and displays a signal from the detection unit.

上記の金属類の除去・回収方法を行うことができる金属類の除去・回収装置も本発明の一つである。   A metal removal / recovery apparatus capable of performing the above metal removal / recovery method is also one aspect of the present invention.

本発明の除去・回収方法において用いられる微生物または微生物の細胞小器官からなる金属類検出用バイオセンサーを得ることができる。このようなバイオセンサーも本発明の一つである。   A biosensor for detecting metals comprising a microorganism or a cell organelle of a microorganism used in the removal / recovery method of the present invention can be obtained. Such a biosensor is also one aspect of the present invention.

本発明のバイオセンサーは、微生物もしくは細胞小器官の重量または導電率の変化、微生物または細胞小器官の周辺の磁界の変化などを検出することにより、金属類を検出することができる。   The biosensor of the present invention can detect metals by detecting a change in the weight or conductivity of a microorganism or organelle, a change in a magnetic field around the microorganism or organelle, and the like.

上記のバイオセンサーは、微生物または細胞小器官が固定化されてなるものである。固定化する担体として、上記の導電性ナノ構造を有する多孔質体を用いるのが好ましい。これにより、導電率の変化、磁界の変化などの電磁的変化を検出することができ、より高感度のバイオセンサーとすることができる。さらに、担体を、重量感知装置、電極のような検出部、および検出部からの信号を受信して表示する外部表示部に連動するのがより好ましい。   The biosensor described above is formed by immobilizing microorganisms or organelles. As the carrier to be immobilized, it is preferable to use a porous body having the above conductive nanostructure. Thereby, electromagnetic changes such as a change in conductivity and a change in magnetic field can be detected, and a biosensor with higher sensitivity can be obtained. Furthermore, the carrier is more preferably linked to a weight sensing device, a detection unit such as an electrode, and an external display unit that receives and displays a signal from the detection unit.

本発明の除去・回収方法において用いられる微生物または微生物の細胞小器官からなる金属除去・回収剤も本発明の一つである。このような金属除去・回収剤は、微生物または細胞小器官が、上記の非水溶性で微生物に対して不活性な担体に固定化されてなるものが好ましい。   A metal removal / recovery agent comprising a microorganism or a microorganism of a microorganism used in the removal / recovery method of the present invention is also one aspect of the present invention. Such a metal removing / collecting agent is preferably one in which microorganisms or organelles are immobilized on the above-mentioned water-insoluble carrier that is inert to microorganisms.

洗濯機、食器洗浄器などの排水口に、本発明による金属類の除去・回収剤を収納した容器(例えばカートリッジなど)を配置することができる。この容器の容量は、排水量や除去すべき金属類の含量などに応じて適宜変更することができ、例えばφ=50mm、長さ20cmの容器などを用いることができる。図8に、このような金属類の除去・回収剤を収納した容器を洗濯機に配置する形態の一例を示す。この図に示すように、洗濯機70の排水口71に、金属類の除去・回収剤を収納した容器72を配置することができる。
上記の金属類の除去・回収剤を収納した容器は、一定期間使用した後に交換するのが好ましい。
A container (for example, a cartridge) containing the metal removal / recovery agent according to the present invention can be disposed at a drain outlet of a washing machine, a dishwasher or the like. The capacity of the container can be appropriately changed according to the amount of drainage or the content of metals to be removed. For example, a container having a diameter of φ = 50 mm and a length of 20 cm can be used. FIG. 8 shows an example of a configuration in which a container containing such a metal removal / recovery agent is arranged in a washing machine. As shown in this figure, a container 72 containing a metal removal / recovery agent can be disposed at the drain port 71 of the washing machine 70.
It is preferable that the container containing the metal removal / recovery agent is replaced after a certain period of use.

また、浴室の排水口などにも本発明による金属類の除去・回収剤を収納した容器を配置することができる。   Moreover, the container which accommodated the metal removal and collection | recovery agent by this invention can be arrange | positioned also to the drain outlet of a bathroom.

上記の金属類の除去・回収剤を収納した容器は、特に、洗濯機、食器洗浄器などからの排水に含有され得る銀イオンを回収する場合に用いるのが好ましい。   The container containing the metal removal / recovery agent is preferably used particularly for recovering silver ions that can be contained in waste water from a washing machine, a dishwasher or the like.

以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて説明する。
本発明の除去・回収方法で用いることができる、微生物をそのまま適当な液体中に懸濁して用いる金属類除去・回収装置の例を図1に、また微生物を担体に固定化して用いる場合の例を図2に示す。これらの図中、1は微生物、2は銀などの金属類を含有する金属類含有溶液、3は処理容器、4は担体を示す。ここで、金属類含有溶液2として、特に殺菌性の高い銀イオンを含有する溶液を例に挙げて説明を行なう。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a metal removal / recovery device that can be used in the removal / recovery method of the present invention by suspending a microorganism in an appropriate liquid as it is, and an example of using a microorganism immobilized on a carrier. Is shown in FIG. In these drawings, 1 is a microorganism, 2 is a metal-containing solution containing metals such as silver, 3 is a processing vessel, and 4 is a carrier. Here, the metal-containing solution 2 will be described by taking as an example a solution containing silver ions having particularly high bactericidal properties.

銀イオン含有溶液は、実験的に、例えば下記のような方法で調製することができる。基本的に銀はイオン化傾向が小さく、標準単極電位は+0.8Vであり、陽イオンになりに
くい(電子を放出しにくい、酸化され難い)特長を持ち、金属銀を水中に入れていても容易に溶出しない。そこで、銀イオンの発生方法としては電界をかけるなどの方法がとられる。例えば純銀の二枚のプレート間に10〜50mAの電流がかかるように電圧(〜50V程度)を制御することで、溶液中に銀イオンを溶出させる方法が実際に利用されている。このような条件のうち、銀イオンを1.2mg/分程度溶出させる条件では、水1Lに10秒通電することで、200ppb(=200μg/L)となる銀イオン含有溶液が得られることとなる。
The silver ion-containing solution can be experimentally prepared, for example, by the following method. Basically, silver has a low ionization tendency, the standard unipolar potential is +0.8 V, and it has the characteristics that it is difficult to be a cation (it is difficult to emit electrons, it is difficult to oxidize), and even if metallic silver is placed in water. Does not elute easily. Therefore, as a method for generating silver ions, a method of applying an electric field is taken. For example, a method of eluting silver ions in a solution by controlling the voltage (about 50 V) so that a current of 10 to 50 mA is applied between two pure silver plates is actually used. Among these conditions, under conditions where silver ions are eluted at about 1.2 mg / min, a silver ion-containing solution of 200 ppb (= 200 μg / L) is obtained by energizing 1 L of water for 10 seconds. .

処理容器3の材質としては、金属類含有溶液に対して不活性であり、微生物または細胞小器官を保持できるものであれば特に限定されず、例えばテフロン(登録商標)、ステンレスなどを用いることができる。
図1または図2の処理容器3に、金属類含有溶液2を導入部から投入して金属類含有溶液2と微生物1とを一定時間接触させて金属類を除去し、その後、溶液を排出する。用いた微生物または固定化微生物を回収し、菌体を除去して金属類を回収することができる。
The material of the processing container 3 is not particularly limited as long as it is inert to the metal-containing solution and can hold microorganisms or organelles. For example, Teflon (registered trademark), stainless steel, or the like may be used. it can.
The metal-containing solution 2 is introduced into the processing container 3 of FIG. 1 or FIG. 2 from the introduction part, the metal-containing solution 2 and the microorganism 1 are brought into contact with each other for a certain time to remove the metals, and then the solution is discharged. . The used microorganisms or immobilized microorganisms can be recovered, and the cells can be removed to recover the metals.

図3は、本発明の金属類の除去・回収方法において、固定化微生物の重量の変化の検出により金属類を検出することができる金属類の除去・回収装置の例を示す。この装置において、固定化微生物1を処理容器3に入れ、該装置の上部から金属類含有溶液2を導入して金属を除去・回収する際に、固定化微生物1の単位重量の変化を検知部5で検知して検出部6に信号を伝え、外部表示部7に表示することにより、バイオセンサーとして用いることができる。検知部5としては、例えば水晶振動子センサーヘッドを用いることができる。
より具体的には、例えば、多孔質体中へ微生物を固定化し、これらの微生物が銀などの金属類を吸収することで単位重量が変化した場合、例えば5〜10MHzなどの発振周波数の変化に対して、検出部の表面に接する微生物の重量変化(感度としてはngのオーダーの重量変化が検出可能)を検出することが可能である。重量変化を検出する形態の他に、導電性ナノ繊維上に固定化した微生物の導電率の変化や、金属を取り込むことで生じる磁界の変化を検出することができる。
FIG. 3 shows an example of an apparatus for removing and recovering metals that can detect metals by detecting changes in the weight of immobilized microorganisms in the method for removing and recovering metals according to the present invention. In this apparatus, when the immobilized microorganism 1 is put into the processing container 3 and the metal-containing solution 2 is introduced from the upper part of the apparatus to remove and collect the metal, the change unit weight of the immobilized microorganism 1 is detected. By detecting at 5 and transmitting a signal to the detection unit 6 and displaying it on the external display unit 7, it can be used as a biosensor. As the detection unit 5, for example, a quartz crystal sensor head can be used.
More specifically, for example, when microorganisms are immobilized in a porous body and these microorganisms absorb a metal such as silver and the unit weight changes, the oscillation frequency changes, for example, 5 to 10 MHz. On the other hand, it is possible to detect a change in the weight of the microorganism in contact with the surface of the detection unit (sensitivity can be detected as a weight change on the order of ng). In addition to the form of detecting a change in weight, it is possible to detect a change in the conductivity of microorganisms immobilized on the conductive nanofibers and a change in magnetic field caused by taking in a metal.

特定の微生物は特定の金属しかその体内に取り込まないため、金属イオンに応じた特定の微生物センサーを作成することができる。銀および銅のどちらも取り込むことができる微生物を用いる場合、その取り込み速度の違いに応じたセンシングシステムを構築することで、マルチチャンネルなバイオセンサーを作製することも可能である。この場合、銀のほうが微生物体内への取り込み速度が速く、銅は比較的ゆっくりと微生物体内に取り込まれる。この特性を利用して、反応時間が短いうちは銀濃度だけを検出し、中間は銀と銅のどちらも検出し、反応時間を24時間等の長時間に設定すると、銀の濃度変化は既に飽和しているため、銅のみを検出することができるセンサーを作成することが可能である。   Since a specific microorganism takes only a specific metal into the body, a specific microorganism sensor corresponding to the metal ion can be created. When microorganisms that can take in both silver and copper are used, it is possible to produce a multichannel biosensor by constructing a sensing system according to the difference in the uptake speed. In this case, silver has a higher uptake rate into the microbial body, and copper is taken into the microbial body relatively slowly. Using this characteristic, when the reaction time is short, only the silver concentration is detected, both the silver and copper are detected in the middle, and when the reaction time is set to a long time such as 24 hours, the change in the silver concentration has already occurred. Since it is saturated, it is possible to create a sensor that can detect only copper.

図4は、本発明の除去・回収方法において、微生物内に存在する細胞小器官(オルガネラ)のみを固定化して用いる金属類の除去・回収装置の例を示す。この図の形態では、細胞小器官を担体に担持させて得られた固定化細胞小器官9を金属イオンの除去・回収剤として用い、一定時間経過後の固定化細胞小器官について、電極付き基材10の上の微小な電極8を用いて導電性を測定して細胞小器官に取り込まれた金属類の量を検出することができる。検出方法は、質量変化や磁界変化を検出するものであってもよい。   FIG. 4 shows an example of an apparatus for removing and collecting metals that is used by immobilizing only organelles existing in microorganisms in the removing and collecting method of the present invention. In the form of this figure, the immobilized organelle 9 obtained by supporting the organelle on a carrier is used as a metal ion removal / recovery agent, and the immobilized organelle after a certain time has passed. The amount of metals taken into the organelle can be detected by measuring conductivity using the minute electrode 8 on the material 10. The detection method may detect a change in mass or a change in magnetic field.

例えば、大腸菌では、特定の金属イオンを取り込む器官はリボソームが主であるため、細胞膜など銀の吸着に不要な器官を除去することで、菌体をそのまま利用するよりも、より高感度で小型化された金属類の除去・回収装置およびバイオセンサーを得ることができる。   For example, in Escherichia coli, the organ that takes in a specific metal ion is mainly a ribosome, so by removing unnecessary organs such as cell membranes for silver adsorption, it is more sensitive and downsized than using the cells as they are. Metal removal / recovery device and biosensor can be obtained.

図5は、図3の金属類の除去・回収装置において、金属を取り込んだ微生物から金属を回収することができる実施形態を示す。磁石11の磁界を利用して、金属を取り込んだ固定化微生物を回収する。回収された固定化微生物は、そのまま300℃で燃焼したり、過酸化水素で菌体を破壊したり、超音波をかけることにより菌体を破砕して、中から金属類を回収することができる。   FIG. 5 shows an embodiment in which the metal can be recovered from the microorganism that has taken in the metal in the apparatus for removing and recovering metals shown in FIG. Using the magnetic field of the magnet 11, the immobilized microorganisms that have taken in the metal are recovered. The recovered immobilized microorganisms can be burned at 300 ° C. as they are, the cells can be destroyed with hydrogen peroxide, or the cells can be crushed by applying ultrasonic waves to recover the metals from the inside. .

図6は、本発明の金属類の除去・回収装置の別の好ましい実施形態の模式図を表したものである。
図6において、60は微生物または細胞小器官および金属類含有溶液を蓄えて処理容器に導入するための導入部としての導入容器である。導入容器には、例えば銀などで構成された電極65が設定されていてもよい。該電極に直流電圧をかけることにより金属類含有溶液中の金属イオン濃度を調整することができる。
FIG. 6 shows a schematic view of another preferred embodiment of the metal removal and recovery apparatus of the present invention.
In FIG. 6, 60 is an introduction container as an introduction part for storing and introducing microorganisms or organelles and a metal-containing solution into a processing container. In the introduction container, an electrode 65 made of, for example, silver may be set. The metal ion concentration in the metal-containing solution can be adjusted by applying a DC voltage to the electrode.

図6において、61は処理容器である。該処理容器では、導入容器から導入された金属類含有溶液と微生物または微生物の細胞小器官とを接触させる。処理容器の中には、微生物または細胞小器官および金属イオン含有液が含まれる。該処理容器には、接触時の温度および/または接触時間を制御できる制御手段が備えられていてもよい。   In FIG. 6, 61 is a processing container. In the processing container, the metal-containing solution introduced from the introduction container is brought into contact with the microorganism or the organelle of the microorganism. The processing container contains a microorganism or organelle and a metal ion-containing liquid. The processing container may be provided with a control means capable of controlling the temperature and / or the contact time at the time of contact.

上記の処理容器は、微生物または細胞小器官が金属を取り込むことによる変化量、例えば重量、導電率、磁界、吸光度などの変化量を検出するための検出部としてセンサー66を備えることができる。該センサーには、該センサーにより検出された変化量に応じて導入容器あるいは第1もしくは以下に説明する第2の移動制御手段にフィードバックを行う評価手段を設けることができる。なお、センサーの取り付け位置は図6に示した位置に限定されず、処理容器の内部または外部で上記の変化量を検出することができる位置ならどこであってもよい。   The processing container may include a sensor 66 as a detection unit for detecting the amount of change caused by the microorganism or organelle taking in the metal, for example, the amount of change such as weight, conductivity, magnetic field, and absorbance. The sensor can be provided with an evaluation means for performing feedback to the introduction container or the first or second movement control means described below according to the amount of change detected by the sensor. The sensor mounting position is not limited to the position shown in FIG. 6, and may be any position as long as the above change amount can be detected inside or outside the processing container.

導入容器と処理容器との間には、両容器間の内容物の移動を制御する電磁弁などの第1の移動制御手段63が備えられていてもよく、これにより導入容器から処理容器へ移動する導入容器内の内容物の量を制御することができる。第1の移動制御手段は、導入容器と処理容器の共通部分に一つ設けられてもよく、導入容器と処理容器の接合部の導入容器側と処理容器側にそれぞれ一つずつ設けられてもよい。   Between the introduction container and the processing container, a first movement control means 63 such as an electromagnetic valve for controlling the movement of the contents between the two containers may be provided. It is possible to control the amount of contents in the introduction container. One first movement control means may be provided in the common part of the introduction container and the processing container, or one first movement control means may be provided on each of the introduction container side and the processing container side of the joint portion of the introduction container and the processing container. Good.

62は、処理容器内の微生物または微生物の細胞小器官を含有する溶液から金属類を回収する回収容器である。回収容器は、遠心分離機または磁石を備えていることが好ましい。これにより、処理容器で金属類含有溶液と接触させた後の微生物または細胞小器官を回収して金属類を取り出すことができる。磁石や遠心分離機は、回収容器と一体化されていてもよいし、回収容器と別に備えられる形態であってもよい。   62 is a collection container for collecting metals from a solution containing microorganisms or organelles of microorganisms in the processing container. The collection container preferably includes a centrifuge or a magnet. As a result, the microorganisms or cell organelles after being brought into contact with the metal-containing solution in the processing container can be recovered to extract the metals. The magnet and the centrifuge may be integrated with the collection container or may be provided separately from the collection container.

処理容器61と回収容器62との間にも、内容物の移動を制御する第2の移動制御手段64が設けられていてもよい。第2の移動制御手段は、処理容器と回収容器の共通部分に一つ設けられてもよく、処理容器と回収容器の接合部の処理容器側と回収容器側にそれぞれ一つずつ設けられてもよい。   Between the processing container 61 and the collection container 62, the 2nd movement control means 64 which controls the movement of the content may be provided. One second movement control means may be provided at the common part of the processing container and the recovery container, or one second control means may be provided at each of the processing container side and the recovery container side of the joint portion of the processing container and the recovery container. Good.

これらの導入容器、処理容器および回収容器の材料は、内容物と反応性が低く、浸潤しないものであれば特に限定されず、テフロン(登録商標)が好ましく用いられる。
導入容器、処理容器および回収容器は一体成形されていてもよいが、それぞれの容器あるいは一部の容器が切り離し可能になっており、はめ込み、ビス止めなどで組み立てできる構造であってもよい。後者のように取り外し可能な構造の場合は、取り外し部分を複数用意しておき、並行して除去・回収の処理を進めることもできる。
The material of these introduction container, processing container and recovery container is not particularly limited as long as it has low reactivity with the contents and does not infiltrate, and Teflon (registered trademark) is preferably used.
The introduction container, the processing container, and the recovery container may be integrally formed, but each container or a part of the containers may be separable and may be structured to be assembled by fitting, screwing, or the like. In the case of a removable structure such as the latter, it is possible to prepare a plurality of removal portions and proceed with the removal / recovery process in parallel.

図7は、図6の金属類の除去・回収装置を、導入容器、処理容器および回収容器の3つをそれぞれ入力手段、反応・評価手段および出力手段として模式化し、それぞれの容器の中で行われる各機能について説明した図である。   FIG. 7 schematically illustrates the metal removal / recovery apparatus of FIG. 6 as an input means, a reaction / evaluation means, and an output means for the introduction container, the processing container, and the recovery container, respectively. It is a figure explaining each function to be called.

以下に、実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、以下の実施例では極低濃度の金属類を含有する排水として、便宜的に金属類を含有する溶液を作製して使用した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following examples, as a waste water containing extremely low concentration of metals, a solution containing metals was prepared and used for convenience.

本実施例は、図1に示すような金属類の除去・回収装置を用いて行った。微生物として大腸菌(Escherichia coli/NBRC-3972)を用い、これを109個/mlの濃度でリン酸バッファー(PBS;濃度50mM)に対して展開した。これを25mmΦ、厚さ30mmの円柱状のテフロン(登録商標)製の処理容器中に入れた。
2枚の純銀の板に50Vの電界をかけて20mAの電流を得ることにより、200ppbの濃度の銀イオン含有溶液を得た。この銀イオン含有溶液を上記の金属類の除去・回収装置に投入し、この状態で10分放置した後、液を排出し、遠心分離により大腸菌を回収した。
In this example, a metal removal / recovery apparatus as shown in FIG. 1 was used. E. coli (Escherichia coli / NBRC-3972) used as a microorganism, which phosphate buffer at a concentration of 10 9 cells / ml; developed against (PBS concentration 50 mM). This was placed in a cylindrical Teflon (registered trademark) processing container having a diameter of 25 mm and a thickness of 30 mm.
A silver ion-containing solution having a concentration of 200 ppb was obtained by applying an electric field of 50 V to two pure silver plates to obtain a current of 20 mA. This silver ion-containing solution was put into the above-mentioned metal removal / recovery device and left in this state for 10 minutes. Then, the solution was discharged and Escherichia coli was recovered by centrifugation.

回収した大腸菌を0.1Mカコジル酸緩衝液と2%グルタルアルデヒドとを用いて4℃の環境で前固定した後、0.1Mカコジル酸緩衝液で4℃にて3回洗浄し、2%四酸化オスミウム水溶液に4℃で3時間浸透させることで後固定処理を行った。上昇アルコール列で各10〜15分間処理した後、プロピレンオキサイドで10分間、3回処理し、さらにプロピレンオキサイド+エポキシ樹脂で1時間置換し、エポキシ樹脂(主剤Epon812、硬化剤DDSA,NMA、加速剤DMP-3060℃)で2日包埋処理を行った。   The recovered Escherichia coli was pre-fixed with 0.1 M cacodylate buffer and 2% glutaraldehyde in an environment of 4 ° C, then washed 3 times with 0.1 M cacodylate buffer at 4 ° C, and 2% osmium tetroxide. Post-fixation treatment was performed by infiltrating the aqueous solution at 4 ° C. for 3 hours. After 10-15 minutes each in the ascending alcohol train, treated with propylene oxide 3 times for 10 minutes, and further replaced with propylene oxide + epoxy resin for 1 hour, epoxy resin (main agent Epon812, curing agent DDSA, NMA, accelerator) DMP-3060 ° C) was embedded for 2 days.

得られた試料を、ウルトラミクロトームを用いて薄片化し、チャージアップ防止のためにカーボン膜で補強を行い、エネルギーフィルター型透過型電子顕微鏡(EF-TEM)観察用試料を作製した。この試料を用いて観察された大腸菌に対して、エネルギー分散型エックス線分析装置(EDS)を用いて銀の検出を行ったところ、銀は菌体の中央付近から顕著に検出された。ただし銀イオンが形状として見える濃度でないため、構造的に銀の大きな結晶が析出しているというものではなかった。   The obtained sample was sliced using an ultramicrotome and reinforced with a carbon film to prevent charge-up, and an energy filter type transmission electron microscope (EF-TEM) observation sample was prepared. When E. coli observed using this sample was subjected to silver detection using an energy dispersive X-ray analyzer (EDS), silver was remarkably detected from around the center of the cells. However, since silver ions are not in a concentration at which they can be seen as shapes, large crystals of silver are not structurally precipitated.

本実施例は、図2に示すような金属類の除去・回収装置を用いて行った。
1.ナノ構造を有する多孔質体の作製
多孔質材料として、成分の85%以上がSiO2からなる珪藻土セラミックス(昭和化学工業製)を用いた。この珪藻土セラミックスの粒径は10μm、平均孔径は1μm程度であった。先ず表面の汚染物質を除去する目的で、Xe2誘電体バリア放電エキシマランプ装置を用い、中心波長146nmの紫外光を放射照度10mW/cm2で放射して1時間クリーニングした。また触媒としては日本ペイント製のNiペースト(Ni粒径10nm程度)を用い、アセトン溶媒中で超音波洗浄処理を施した。この試料を真空チャンバー(マイクロ波プラズマCVD;MPCVD装置内)に移動し、1×10-5Paまで真空ポンプを使って排気し、さらに600℃で30分間熱処理を行った。別途行った同一条件の実験から、コートの状況を確認する目的で、この試料の断面試料を作製し、透過型電子顕微鏡(TEM)により確認し、Ni触媒が珪藻土多孔質の表面と内部を、厚さ50nmでほぼ均一にコートしていることが分かった。
In this example, a metal removal / recovery device as shown in FIG. 2 was used.
1. Preparation of porous body having nanostructure As a porous material, diatomaceous earth ceramics (manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.) in which 85% or more of the components are made of SiO 2 was used. This diatomaceous earth ceramic had a particle size of about 10 μm and an average pore size of about 1 μm. First, in order to remove contaminants on the surface, an Xe 2 dielectric barrier discharge excimer lamp device was used, and ultraviolet light having a central wavelength of 146 nm was emitted at an irradiance of 10 mW / cm 2 and cleaned for 1 hour. Further, Ni paste (Ni particle diameter of about 10 nm) made by Nippon Paint was used as a catalyst, and ultrasonic cleaning treatment was performed in an acetone solvent. This sample was moved to a vacuum chamber (microwave plasma CVD; in an MPCVD apparatus), evacuated to 1 × 10 −5 Pa using a vacuum pump, and further subjected to heat treatment at 600 ° C. for 30 minutes. A cross-sectional sample of this sample was prepared for the purpose of confirming the state of the coat from an experiment conducted under the same conditions separately, and confirmed with a transmission electron microscope (TEM). It was found that the coating was almost uniform at a thickness of 50 nm.

この後、触媒がコートされた多孔質材料へ、ナノ構造体を生成させるプロセスを実施した。基板温度は600℃で維持し、チャンバーの真空度を15Torr程度になるように、圧力コントロールバルブにて調整しながら、マスフローコントローラを通じて、H2ガスを80sccm投入し、次に2.45GHzのマイクロ波(350W)を導入して、このH2ガスをプラズマ化し、5分間程度表面をクリーニングした。次に、80sccmのH2ガスおよび20sccmのCH4ガスをチャンバー内に導入し、2.45GHzのマイクロ波(500W)を導入して、このH2およびCH4からなる原料ガスをプラズマ化し、触媒がコートされた珪藻土多孔質材料をプラズマに10分間曝した。この際、珪藻土多孔質材料が設置された基板に対して、−100Vのバイアス電圧をかけた。この処理により、多孔質体の空孔および表面全体に、先端にNi触媒を包括したカーボン繊維が成長した。得られたカーボン繊維の直径は10〜30nm、長さは1〜50μmであり、繊維状のものと中空糸状のものがほぼ1:1で混在していた。この様子はTEMや走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて確認した。このようにして得られたナノ構造を有する多孔質体は、導電性を有する。 This was followed by a process for producing nanostructures on the catalyst coated porous material. While maintaining the substrate temperature at 600 ° C., adjusting the pressure of the chamber with a pressure control valve so that the vacuum degree of the chamber is about 15 Torr, H 2 gas is introduced at 80 sccm through a mass flow controller, and then a 2.45 GHz microwave. (350 W) was introduced to make this H 2 gas into plasma, and the surface was cleaned for about 5 minutes. Next, 80 sccm of H 2 gas and 20 sccm of CH 4 gas were introduced into the chamber, 2.45 GHz microwave (500 W) was introduced, and the raw material gas composed of H 2 and CH 4 was converted into plasma, and the catalyst The diatomaceous earth porous material coated with was exposed to plasma for 10 minutes. At this time, a bias voltage of −100 V was applied to the substrate on which the diatomaceous earth porous material was installed. By this treatment, carbon fibers including Ni catalyst at the tip grew on the entire pores and the surface of the porous body. The obtained carbon fiber had a diameter of 10 to 30 nm and a length of 1 to 50 μm, and the fibrous and hollow fiber-like fibers were mixed in a ratio of about 1: 1. This state was confirmed using a TEM or a scanning electron microscope (SEM). The porous body having a nanostructure obtained in this way has conductivity.

2.金属の回収
上記の導電性ナノ構造を有する多孔質体を実施例1で用いたのと同じ金属類の除去・回収装置の処理容器に投入し、実施例1で用いたのと同じ大腸菌NBRC−3972を109個/mlの濃度でPBSを用いて展開して多孔質体に担持させた。30分後、溶液中の大腸菌濃度を計測するため、溶液を採取し、寒天培地で培養したが、コロニーは得られなかった。つまり、大腸菌は溶液中には殆ど存在せず、ナノ構造を有する多孔質体に担持されたことがわかる。
次いで、200ppbの銀イオン含有溶液をこの処理容器内に導入し、30分間接触させた後に排出された処理液を採取して、原子吸光度計(日立社製;180-30型)を用いて銀イオンの濃度を測定したところ、検出限界以下であった。つまり銀イオンは大腸菌に殆ど全て吸収されたことがわかる。
2. Metal Recovery The porous body having the above-mentioned conductive nanostructure was put into the processing vessel of the same metal removal / recovery apparatus used in Example 1, and the same Escherichia coli NBRC- used in Example 1 was used. 3972 was supported on a porous material to expand with PBS at a concentration of 10 9 cells / ml. After 30 minutes, in order to measure the E. coli concentration in the solution, the solution was collected and cultured on an agar medium, but no colonies were obtained. That is, it can be seen that Escherichia coli is hardly present in the solution and is supported by the porous body having a nanostructure.
Next, a 200 ppb silver ion-containing solution is introduced into the processing vessel, and after 30 minutes of contact, the discharged processing solution is collected and silver is collected using an atomic absorption meter (manufactured by Hitachi; Model 180-30). When the ion concentration was measured, it was below the detection limit. In other words, it can be seen that almost all of the silver ions were absorbed by E. coli.

本実施例は、図3に示すような金属類の除去・回収装置を用いて行った。
実施例2と同様にして作成したナノ構造を有する多孔質体に、109個/mlの濃度で大腸菌を展開した後、これを水晶振動子で計測し、相対質量基準とした。この固定化大腸菌に、1ppmの濃度に調整された銀イオン含有溶液を30分間接触させた。この後、水晶振動子で重さを測定すると、相対的に約1mgの質量の増加が認められた。この数値は計測器を通じて外部出力され、視覚的にその量を把握することができた。
In this example, a metal removal / recovery device as shown in FIG. 3 was used.
Escherichia coli was developed at a concentration of 10 9 cells / ml in a porous body having a nanostructure prepared in the same manner as in Example 2, and this was measured with a quartz resonator to make a relative mass standard. This immobilized Escherichia coli was brought into contact with a silver ion-containing solution adjusted to a concentration of 1 ppm for 30 minutes. Thereafter, when the weight was measured with a crystal resonator, a relative increase in mass of about 1 mg was recognized. This numerical value was output externally through a measuring instrument, and the amount could be grasped visually.

また、実施例2と同様にして得られたナノ構造を有する多孔質体に109個/mlの濃度で大腸菌を担持させたものを用意し、銀イオン1ppmと銅イオン1ppmとを含む金属類含有溶液を10分間接触させた。得られた処理液の残留金属分析を、原子吸光度計を用いて行ったところ、銀イオンは検出限界以下であったが、銅イオンは800ppbの濃度で検出された。つまり、銅イオンは菌体への進入に時間がかかっていることが分った。
このような濃度計測結果をデータベース化して、それぞれ固有のイオンの菌体への進入速度とその濃度を数値化することで、実際に菌が吸収する金属の重さを測定し、簡易的にイオン種ごとのマルチチャンネルセンサーを開発することができた。
In addition, a porous material having the nanostructure obtained in the same manner as in Example 2 and carrying E. coli at a concentration of 10 9 / ml was prepared, and metals containing 1 ppm of silver ions and 1 ppm of copper ions were prepared. The containing solution was contacted for 10 minutes. When the residual metal analysis of the obtained processing liquid was performed using an atomic absorption spectrometer, silver ions were below the detection limit, but copper ions were detected at a concentration of 800 ppb. In other words, it was found that copper ions took time to enter the cells.
By making such a concentration measurement result into a database and quantifying the rate of entry of each unique ion into the cell and its concentration, the weight of the metal actually absorbed by the fungus is measured, and the ion is simply measured. We were able to develop a multi-channel sensor for each species.

本実施例は、図4に示すような金属類の除去・回収装置を用いて行った。
大腸菌からリボソーム画分を得るために、超遠心分離装置(日立社製;CF15RXE)を用いた。先ず、遠心分離(15,000 rpm/18,800G/3分/4℃、またはスイングローターを使い4,000 rpm/2,900G/20分/4℃)により2 mlの遠心管に回収した大腸菌(100 mg程度)を、氷中で1 mlのPBS(50mM/pH7.4)に懸濁した。その後、超音波破砕装置(UH-50型、50W/20±3kHz、MST社製)を用いて30秒間氷中で菌を破砕し、これを4回繰り返した。得られた溶菌液を遠心分離(13,000 rpm/9,000G/10分/4℃、CS150GXL)して沈渣(菌の残骸)と上清(細胞質やリボソーム等)に分画した。上清をさらに超遠心分離(50,000 rpm/10,500G/60分/4℃、CS150GXL)して沈渣(リボソーム)と上清(細胞質可溶性成分)に分画した。得られた沈渣にPBSを添加し、ボルテックスにて溶解させることにより、リボソームだけを単離した。
In this example, a metal removal / recovery device as shown in FIG. 4 was used.
In order to obtain a ribosome fraction from E. coli, an ultracentrifugation apparatus (manufactured by Hitachi; CF15RXE) was used. First, E. coli (about 100 mg) recovered in a 2 ml centrifuge tube by centrifugation (15,000 rpm / 18,800G / 3 min / 4 ° C, or 4,000 rpm / 2,900G / 20 min / 4 ° C using a swing rotor). The suspension was suspended in 1 ml of PBS (50 mM / pH 7.4) in ice. Thereafter, the bacteria were crushed in ice for 30 seconds using an ultrasonic crusher (UH-50 type, 50 W / 20 ± 3 kHz, manufactured by MST), and this was repeated four times. The obtained lysate was centrifuged (13,000 rpm / 9,000 G / 10 min / 4 ° C., CS150GXL) and fractionated into sediment (fungal debris) and supernatant (cytoplasm, ribosome, etc.). The supernatant was further ultracentrifuged (50,000 rpm / 10,500 G / 60 min / 4 ° C., CS150GXL) and fractionated into a sediment (ribosome) and a supernatant (cytoplasmic soluble component). PBS was added to the resulting precipitate and dissolved by vortexing to isolate only the ribosome.

実施例3で作製したセンサーを更に高感度化、小型化するために、得られた大腸菌のリボソーム画分を上記と同様のナノ構造を有する多孔質体に担持させた。得られた固定化リボソームに銀イオン含有溶液を作用させ、その後、磁石を用いて固定化リボソームを下地(共通)電極上に移動させた。そこへ上部電極としてプローブを接触させ、導電性の変化を観察した。銀イオン含有溶液を作用させなかった場合のコンダクタンス(A/V;Ω-1)は1μΩ-1であったが、銀イオン含有溶液を作用させた場合は45μΩ-1であり、リボソーム内に銀イオンが取り込まれたことがわかる。 In order to further increase the sensitivity and size of the sensor produced in Example 3, the obtained ribosome fraction of Escherichia coli was supported on a porous body having the same nanostructure as described above. A silver ion-containing solution was allowed to act on the obtained immobilized ribosome, and then the immobilized ribosome was moved onto the base (common) electrode using a magnet. A probe was brought into contact therewith as an upper electrode, and the change in conductivity was observed. The conductance (A / V; Ω −1 ) when the silver ion-containing solution was not acted was 1 μΩ −1 , but when the silver ion-containing solution was acted, it was 45 μΩ −1 , and silver was contained in the ribosome. It can be seen that ions have been incorporated.

本実施例は、図5に示すような金属類の除去・回収装置を用いて行った。
実施例2でも述べたように、ナノ構造付与後の多孔質体は導電性であるので、磁界を用いてハンドリングが可能である。そこで、10ppmの濃度の銀含有溶液と接触させた固定化微生物を、磁界を利用して回収した。回収された固定化微生物は、担体である珪藻土の耐熱性が高いため、そのまま500℃で燃焼しても珪藻土は分解しない。燃焼により菌体を除去すると、菌体が保持していた銀イオンが凝集して数nmの微粒子を形成していた。これは集束イオンビーム装置によりサンプリングを行い、EF-TEMにて解析を行うことで確認された。
In this example, a metal removal / recovery device as shown in FIG. 5 was used.
As described in Example 2, since the porous body after the nanostructure is imparted is conductive, it can be handled using a magnetic field. Therefore, the immobilized microorganisms brought into contact with the silver-containing solution having a concentration of 10 ppm were collected using a magnetic field. Since the recovered immobilized microorganisms have high heat resistance of diatomaceous earth as a carrier, diatomaceous earth does not decompose even if it is burned at 500 ° C. as it is. When the microbial cells were removed by combustion, silver ions held by the microbial cells aggregated to form fine particles of several nm. This was confirmed by sampling with a focused ion beam device and analysis with EF-TEM.

金属類の取り込みに伴う微生物生菌数の変化
本実施例において、特定の濃度の金属イオンを含有する金属類含有溶液と特定の時間接触させた後の微生物の生菌数の変化を調べた。
Changes in the number of viable microorganisms due to the uptake of metals In this example, changes in the number of viable microorganisms after contact with a metal-containing solution containing a specific concentration of metal ions for a specific time were examined.

実施例1で用いたのと同じ大腸菌を、実施例1で用いたのと同じ金属類の除去・回収装置の処理容器中に、金属類含有溶液と混合後の最終濃度が5×107CFU/mlとなるように投入した。実施例1と同様の方法で銀イオン含有溶液を調製し、最終濃度が50ppbまたは900ppbとなるように上記の処理容器中に入れた。室温で30分、3時間および15時間経過後にサンプルを回収して、平板培養による集落形成単位(CFU)として生菌数を計数した。結果を表1に示す。 The same Escherichia coli used in Example 1 is placed in a processing vessel of the same metal removal / collection apparatus used in Example 1, and the final concentration after mixing with the metal-containing solution is 5 × 10 7 CFU. / Ml. A silver ion-containing solution was prepared in the same manner as in Example 1, and placed in the above processing container so that the final concentration was 50 ppb or 900 ppb. Samples were collected after 30 minutes, 3 hours, and 15 hours at room temperature, and the number of viable bacteria was counted as colony forming units (CFU) by plate culture. The results are shown in Table 1.

Figure 2007136442
Figure 2007136442

表1の結果から、金属類含有溶液との接触時間に依存して生存微生物数が減少することがわかる。また、生菌数の変化の割合は、金属イオンの濃度に依存することもわかる。   From the results in Table 1, it can be seen that the number of viable microorganisms decreases depending on the contact time with the metal-containing solution. It can also be seen that the rate of change in the number of viable bacteria depends on the concentration of metal ions.

本発明の金属類の除去・回収装置として、図6に示すような装置を作製する。
この金属類の除去・回収装置における各機能をフローチャートにして図7に示す。金属類を含有した溶液が入力手段となり、処理容器中の微生物または細胞小器官により、金属類を吸収させ、その反応作用に応じた重量変化、化学的活性、熱的特性、光学特性などの変化量を情報として取り出し、必要に応じて微生物または細胞小器官を除去することにより、金属類を回収して反応・評価手段とする。そして、出力手段として入力手段に含まれていた金属類から、反応・評価手段の結果、金属類が回収された溶液を出力手段として供える装置構成が確立された。
An apparatus as shown in FIG. 6 is produced as the metal removal / recovery apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the functions of the metal removal / recovery device. A solution containing metals serves as an input means, and the microorganisms or organelles in the processing container absorb the metals, and changes in weight, chemical activity, thermal characteristics, optical characteristics, etc. according to the reaction action. The amount is taken out as information, and the microorganisms or organelles are removed as necessary, whereby the metals are collected and used as a reaction / evaluation means. And the apparatus structure which provides the solution from which the metals were collect | recovered as a result of a reaction and evaluation means from the metals contained in the input means as an output means as an output means was established.

本発明の金属類の回収方法により、家庭排水などに含まれる微量の金属類が生態系に流出することを防止することができ、また、該回収方法に用いられる技術を利用して超高感度な生態系に適合したセンシング技術を開発することができ、人間や自然界にとってより安全な形での生活空間を提供することが可能な装置・システムの提案をすることができる。   By the metal recovery method of the present invention, it is possible to prevent a trace amount of metal contained in household wastewater or the like from flowing out into the ecosystem, and it is ultrasensitive using the technology used in the recovery method. It is possible to develop a sensing technology suitable for an ecological system, and to propose a device / system that can provide a living space in a safer form for human beings and the natural world.

図1は、本発明の金属類の除去・回収方法で用いることができる、微生物を固定化せずに用いる金属類の除去・回収装置の例を示す。FIG. 1 shows an example of an apparatus for removing and collecting metals that can be used in the method for removing and collecting metals according to the present invention and that is used without immobilizing microorganisms. 図2は、本発明の金属類の除去・回収方法で用いることができる、微生物を固定化して用いる金属類の除去・回収装置の例を示す。FIG. 2 shows an example of an apparatus for removing and recovering metals that is used by immobilizing microorganisms that can be used in the method for removing and recovering metals according to the present invention. 図3は、本発明の金属類の除去・回収方法で用いることができる、固定化微生物の重量の変化の検出により金属類を検出する金属類の除去・回収装置の例を示す。FIG. 3 shows an example of a metal removal / recovery device that can be used in the metal removal / recovery method of the present invention to detect metals by detecting changes in the weight of immobilized microorganisms. 図4は、本発明の金属類の除去・回収方法で用いることができる、微生物内に存在する細胞小器官(オルガネラ)のみを固定化して用いる金属類の除去・回収装置の例を示す。FIG. 4 shows an example of a metal removal / recovery device that can be used in the method for removing / recovering metals according to the present invention and uses only an organelle that is present in a microorganism. 図5は、図3の金属類の除去・回収装置で用いることができる、金属を取り込んだ微生物を回収する実施形態を示す。FIG. 5 shows an embodiment for recovering microorganisms incorporating metal, which can be used in the metal removal and recovery apparatus of FIG. 図6は、本発明の金属類の除去・回収装置を模式的に示した図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing the metal removal and recovery apparatus of the present invention. 図7は、図6の金属類の回収装置における各段階を表すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing each stage in the metal recovery apparatus of FIG. 図8は、本発明の金属類の除去・回収剤を収納した容器を洗濯機に用いる場合の一形態を示す。FIG. 8 shows an embodiment in which a container containing the metal removal / recovery agent of the present invention is used in a washing machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 微生物
2 金属イオン含有溶液
3 処理容器
4 担体
5 水晶振動子センサーヘッド
6 オシレーター
7 外部表示部
8 プローブ
9 固定化細胞小器官
10 電極付き基材
11 磁石
60 導入容器
61 処理容器
62 回収容器
63 第1の移動制御手段
64 第2の移動制御手段
65 電極
66 センサー
70 洗濯機
71 排水口
72 金属類の除去・回収剤を収納した容器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microorganism 2 Metal ion containing solution 3 Processing container 4 Carrier 5 Crystal oscillator sensor head 6 Oscillator 7 External display part 8 Probe 9 Immobilization cell organelle 10 Electrode base material 11 Magnet 60 Introduction container 61 Processing container 62 Recovery container 63 1st 1 movement control means 64 2nd movement control means 65 Electrode 66 Sensor 70 Washing machine 71 Drain outlet 72 Container containing metal removal / recovery agent

Claims (15)

微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)と金属類含有溶液とを接触させて金属類含有溶液から金属類を除去し、所望により金属類を回収することを特徴とする金属類の除去・回収方法。   A method for removing and recovering metals, comprising removing a metal from a metal-containing solution by contacting a microorganism or an organelle of the microorganism with a metal-containing solution, and collecting the metal if desired. . 金属類含有溶液中の金属イオンが、微生物または微生物の細胞小器官に取り込まれる請求項1に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and collecting metals according to claim 1, wherein metal ions in the metal-containing solution are taken into microorganisms or organelles of microorganisms. 金属類含有溶液中の金属イオンの濃度が、1ppm未満である請求項1または2に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and recovering metals according to claim 1 or 2, wherein the concentration of metal ions in the metal-containing solution is less than 1 ppm. 微生物が大腸菌である請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and recovering metals according to any one of claims 1 to 3, wherein the microorganism is Escherichia coli. 微生物がカンジダ菌である請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and recovering metals according to any one of claims 1 to 3, wherein the microorganism is Candida. 微生物または微生物の細胞小器官が担体に固定化されてなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and recovering metals according to any one of claims 1 to 5, wherein the microorganism or the organelle of the microorganism is immobilized on a carrier. 担体が、非水溶性で微生物に対して不活性である請求項6に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and recovering metals according to claim 6, wherein the carrier is insoluble in water and inert to microorganisms. 接触が、少なくとも5分以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   Contact is at least 5 minutes or more, The method for removing and recovering metals according to any one of claims 1 to 7. 回収される金属類が、銀および/または銅である請求項1〜8のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and collecting metals according to any one of claims 1 to 8, wherein the metals to be collected are silver and / or copper. 微生物が、細胞小器官へ金属類を蓄積することにより死滅する請求項1〜9のいずれか1項に記載の金属類の除去・回収方法。   The method for removing and collecting metals according to any one of claims 1 to 9, wherein the microorganism is killed by accumulating the metals in the organelle. 担体に固定化された微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)からなる金属類検出用バイオセンサー。   A biosensor for detecting metals comprising a microorganism or an organelle of a microorganism immobilized on a carrier. 金属類を含有する金属類含有溶液および微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)を導入するための導入部と、該導入部から導入された金属類含有溶液と微生物または微生物の細胞小器官とを接触させる処理容器とを備えることを特徴とする金属類の除去・回収装置。   A metal-containing solution containing a metal and an introduction part for introducing a microorganism or a microorganism (organelle), a metal-containing solution introduced from the introduction part, and a microorganism or a microorganism A metal removal / recovery device comprising a processing container to be contacted. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法を用いて金属類の除去・回収を行う請求項12に記載の金属類の除去・回収装置。   The metal removal / recovery device according to claim 12, wherein the metal removal / recovery is performed using the method according to any one of claims 1 to 10. 微生物または微生物の細胞小器官(オルガネラ)からなる金属類の除去・回収剤。   Metal removal / recovery agent consisting of microorganisms or organelles of microorganisms. 請求項14に記載の金属類の除去・回収剤が容器に収納され、洗濯機、食器洗浄器または浴室の排水口に設置されて使用される金属類の除去・回収剤。   A metal removal / recovery agent according to claim 14, wherein the metal removal / recovery agent is housed in a container and installed in a washing machine, a dishwasher or a bathroom drain.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045389A1 (en) * 2006-07-26 2009-04-08 Sharp Kabushiki Kaisha Washing machine and method of recovering metal ion therein

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49104454A (en) * 1973-02-12 1974-10-03
JPS56113398A (en) * 1980-02-12 1981-09-07 Engelhard Min & Chem Method of removing metal from aqueous medium containing metal
JPS61158796A (en) * 1984-10-17 1986-07-18 アドヴアンスド ミネラル テクノロジ−ズ,インコ−ポレイテツド Recovery of metal
JPS6227098A (en) * 1985-07-29 1987-02-05 Toyo Yakushiyoku Kogyo Kk Treatment of waste water
JPS63223556A (en) * 1987-03-13 1988-09-19 Kokuritsu Shintai Shiyougaishiya Rihabiriteeshiyon Center Method for direct immobilization of biofunctional material and electrode using said method
JP2004180582A (en) * 2002-12-03 2004-07-02 Konica Minolta Holdings Inc Bacterium for removing or recovering silver and method for removing or recovering silver using the same
JP2004357566A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Ebara Corp Transformed microorganism for cleaning sample contaminated with minute amount of heavy metal, microorganism bioreactor using the same and cleaning method
JP2005154973A (en) * 2003-11-28 2005-06-16 Japan Atom Energy Res Inst Method for synthesizing adsorbent for adsorbing and recovering gold and discharged water treatment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49104454A (en) * 1973-02-12 1974-10-03
JPS56113398A (en) * 1980-02-12 1981-09-07 Engelhard Min & Chem Method of removing metal from aqueous medium containing metal
JPS61158796A (en) * 1984-10-17 1986-07-18 アドヴアンスド ミネラル テクノロジ−ズ,インコ−ポレイテツド Recovery of metal
JPS6227098A (en) * 1985-07-29 1987-02-05 Toyo Yakushiyoku Kogyo Kk Treatment of waste water
JPS63223556A (en) * 1987-03-13 1988-09-19 Kokuritsu Shintai Shiyougaishiya Rihabiriteeshiyon Center Method for direct immobilization of biofunctional material and electrode using said method
JP2004180582A (en) * 2002-12-03 2004-07-02 Konica Minolta Holdings Inc Bacterium for removing or recovering silver and method for removing or recovering silver using the same
JP2004357566A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Ebara Corp Transformed microorganism for cleaning sample contaminated with minute amount of heavy metal, microorganism bioreactor using the same and cleaning method
JP2005154973A (en) * 2003-11-28 2005-06-16 Japan Atom Energy Res Inst Method for synthesizing adsorbent for adsorbing and recovering gold and discharged water treatment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045389A1 (en) * 2006-07-26 2009-04-08 Sharp Kabushiki Kaisha Washing machine and method of recovering metal ion therein
EP2045389A4 (en) * 2006-07-26 2012-04-25 Sharp Kk Washing machine and method of recovering metal ion therein

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