JP2011104551A - 電子供与体供給剤、電子供与体供給剤の製造方法、およびそれを用いた環境浄化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量平均分子量が略12000以下、結晶化度が10%以上で且つ40%以下であって使用環境の温度下で固体状態にあるポリ乳酸系樹脂を用いて電子供与体供給剤が形成されているので、生物学的処理において微生物の基質となり得る十分な加水分解性を備えつつ使用環境下で固体状態のものとできる。また、重量平均分子量と結晶化度との2つのパラメータを調整することで、電子供与体となる乳酸の供給速度に多様性を付与できる。
【選択図】図1
Description
ポリ乳酸の場合には、ΔHm0として135(J・g−1)が用いられる。本発明では、ポリ乳酸誘導体のΔHm0についても、ポリ乳酸と同じ135(J・g−1)を用いて、その結晶化度としている。尚、結晶化エンタルピーと融解エンタルピーとは、測定対象のポリ乳酸系樹脂のDSC分析によって求められる。
ゲル浸透クロマトグラフィを用いて、以下に示す条件下で測定し、標準ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。
溶媒:クロロホルム
サンプル溶解条件:60℃、2時間
温度:40℃
測定濃度:50mg/50mL
注入量:100μL
カラム:商品名TSKgelGMHHR−H(東ソー(株)製)2本
なお、標準ポリスチレン(東ソー(株)製)を用いてユニバーサルキャリブレーション法によりカラム溶出体積を校正した。
示差走査型熱量計(島津製作所社製、商品名DSC50)を用いて、融解エンタルピーと結晶化エンタルピーとを測定した。試料3mgをアルミニウム製のパンに装填し、昇温速度10℃/分で測定を行なった。算出した融解エンタルピーと結晶化エンタルピーとを用い、上記した(1)式に基づいて結晶化度を算出した。
イオンクロマトグラフィを用いて、以下に示す条件下で測定し、硝酸イオン濃度を測定した。
検出器: 商品名溶媒:2.3Mフタル酸2.5Mトリス水溶液
流速:1.5mL/ml
温度:40℃
注入量:100μL
カラム:商品名#2720(日立ハイテクノロジーズ社製)
高速液体クロマトグラフィ(HPLC)を用いて、以下に示す条件下で測定し、遊離乳酸濃度を測定した。
溶媒:0.1%H3PO4水溶液
流速:1.0mL/ml
温度:40℃
注入量:100μL
カラム:商品名Organic Acid(Waters社製)
実施例1は、本実施形態に係る電子供与体供給剤の有効性を評価するために、改質して低分子量化したポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量の変化が脱窒速度に及ぼす影響を試験したものである。
実施例2は、本実施形態に係る電子供与体供給剤の有効性を評価するために、改質した低分子化ポリ乳酸系樹脂の結晶化度の変化が加水分解速度と脱窒速度とに及ぼす影響を試験したものである。
実施例3は、本実施形態に係る電子供与体供給剤について、被処理物質に添加する濃度が脱窒速度に及ぼす影響を試験したものである。低分子量化ポリ乳酸(重量平均分子量=略10000、結晶化度40%)を基質として、実施例1と同様の活性汚泥による脱窒試験を行った。その結果を、図4に示す。
実施例4は、本実施形態に係る電子供与体供給剤を用いた環境浄化方法の有効性を評価するために、予め異なる炭素源で集積培養した集積培養微生物を被処理物質中に添加した場合の脱窒速度に及ぼす影響を試験したものである。
Claims (10)
- 微生物による生物学的処理に用いられ、該微生物に電子供与体を供給する電子供与体供給剤において、
重量平均分子量が略12000以下、結晶化度が10%以上で且つ40%以下であって使用環境の温度下で固体状態にあるポリ乳酸系樹脂を含むことを特徴とする電子供与体供給剤。 - 前記ポリ乳酸系樹脂は、重量平均分子量が略9500以上であることを特徴とする請求項1に記載の電子供与体供給剤。
- 微生物による生物学的処理に用いられ、該微生物に電子供与体を供給する電子供与体供給剤の製造方法において、
原料のポリ乳酸系樹脂の分子量を低下させる低分子量化工程と、
その低分子量化工程にて低分子量化されたポリ乳酸系樹脂を、その融点以上の温度で融解する融解工程と、
その融解工程により融解されたポリ乳酸系樹脂を、融点未満の温度でアニールするアニール工程とを有し、
そのアニール工程により結晶化させて固体状態としたポリ乳酸系樹脂を用いて電子供与体供給剤を製造することを特徴とする電子供与体供給剤の製造方法。 - 前記低分子量化工程は、重量平均分子量が略9500以上で且つ略12000以下の範囲となるように、原料のポリ乳酸系樹脂を低分子量化するものであることを特徴とする請求項3に記載の電子供与体供給剤の製造方法。
- 前記アニール工程は、前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化度が、10%以上で且つ40%以下となるようにアニールを行うものであることを特徴とする請求項3又は4に記載の電子供与体供給剤の製造方法。
- 生物学的処理によって被処理物質中の特定成分を無害化する環境浄化方法において、
請求項1しくは2に記載の電子供与体供給剤又は請求項3から5のいずれかに記載の製造方法によって製造された電子供与体供給剤を用いて生物学的処理を行うことを特徴とする環境浄化方法。 - 前記被処理物質は水系の液体であり、
前記特定成分は、窒素化合物であり、
前記電子供与体供給剤を用いて液中の窒素化合物を除去する脱窒処理を行うことを特徴とする請求項6に記載の環境浄化方法。 - 前記ポリ乳酸系樹脂に含まれるポリ乳酸が、前記被処理物質中において、略3w/v%の濃度となるように投入されていることを特徴とする請求項7に記載の環境浄化方法。
- 前記被処理物質は、土壌であり、
前記特定成分は、窒素化合物であり、
前記電子供与体供給剤を用いて土壌中の窒素化合物を除去する脱窒処理を行うことを特徴とする請求項6に記載の環境浄化方法。 - 酢酸と乳酸とが添加された硝酸含有水溶液を用い、該水溶液中で増殖する微生物を集積培養し、その集積培養微生物を前記被処理物質中に添加することを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の環境浄化方法
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