JP2018176042A - 凝集剤とその製造方法、並びに水処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、粒子が分散している汚濁水を清澄化させる水処理方法であって、当該汚濁水中に、請求項1〜3の何れか一項に記載の水処理用凝集剤を投入することにより、水中に分散している粒子を凝集させる凝集工程を含む、水処理方法を提供する。
また、他の実施の形態にかかる水処理用凝集剤は、更に多孔質の無機材料を含有することができる。かかる多孔質の無機材料としては、アンスラサイト、珪藻土、鹿沼土、モンモリロナイト、ゼオライト、炭(活性炭)、活性白土、天然黄土、カキ殻等、様々なものを使用することができる。
〔実験の目的〕
本実験例では、L. mesenteroidesがゼオライト表面でバイオフィルムを形成する条件を検討した。
L. mesenteroides NBRC100496株の培養:
以下の表1に示す前培養培地に、L. mesenteroides NBRC 100496を1白金耳接種し、30℃で1日間静置培養した。そして表2に示す改変MRS培地100 mlを入れた250 mlプラスチックボトルに、前培養液1mlを接種し、30℃で1日間静置培養した。培養後、ゼオライト(1cmメッシュ)約30 gを、前記プラスチックボトルに投入し、4日間培養した。培養後にゼオライトを回収し、乾燥重量を測定した。
スクロース5%、あるいはグルコース1%を含む培養液にゼオライトを投入し、そこに形成したバイオフィルム量を乾燥重量として求めた。その結果を表3に示す。
〔実験の目的〕
この実験例では、スクロース添加濃度とバイオフィルム形成量との関係を検討した。
実験例1における表2に示す改変MRS培地におけるスクロース添加濃度を、表4に示すように変更した改変MRS培地100 mlを250 mlプラスチックボトルに入れ、それぞれに実施例1における前培養液1 mlを接種して、30℃で1日間静置培養した。培養後、基材としてのゼオライト(1cmメッシュ)約30 gをプラスチックボトルに投入して4日間培養した。培養後にバイオフィルムが付着したゼオライトをバイオフィルム被覆ゼオライトとして回収し、乾燥重量を測定した。その結果を表4に示す。この実験結果から、培養液におけるスクロース濃度に比例して、形成されたバイオフィルムの質量が増加したことを確認した。
〔実験の目的〕
この実験例では、L. mesenteroidesのバイオフィルムで被覆したゼオライトが、排水処理の汚泥沈降にどのような影響を及ぼすかを評価した。
表5に示す組成の人工下水を200 ml調製し、250 ml容積のメジューム瓶に充填した。メジューム瓶のフタに通気口と排気口を取り付け、オートクレーブ滅菌した。冷却後、実施例2においてスクロース1%の培養液で培養することにより形成したバイオフィルム被覆ゼオライトを投入し、30℃で24時間曝気した。その時の通気量は2 L/minとした。そして人工下水の当初の濁度(610 nm)と、それぞれのサンプルについての24時間曝気後の濁度とを比較した。
図5(A)は表5の人工下水にバイオフィルム被覆ゼオライトを投入したメジューム瓶の写真であり、図5(B)は表5の人工下水に、L. mesenteroidesを添加していないスクロース含有MRS培地に浸漬したゼオライト(バイオフィルムが形成されていないゼオライト。以下「コントロール」という。)を投入したメジューム瓶の写真である。
〔実験の目的〕
この実験例では、L. mesenteroidesのバイオフィルムで被覆したゼオライトによる、排水処理の汚泥沈降速度を評価した。
前記表5に示す組成の人工下水を200 ml調製し、250 ml容積のメジューム瓶に充填した。これに、前記実験例3と同様のバイオフィルム被覆ゼオライトを投入したものと、前記実験例3のコントロールに使用したゼオライトを投入したものの夫々のサンプルを調整し、それぞれのサンプルを投入したメジューム瓶を撹拌して浮遊物質を均一な状態にし、それを100 ml容積のメスシリンダーに移した。そしてメスシリンダーを上下に3回振り、浮遊物質が沈降する様子を観察した。
人工下水を対象とした実験結果は図6に示す。この図6は、人工下水における浮遊物質が沈降する様子を示す写真であり、図6(A)は、メスシリンダーを上下に3回振った後(0分後)の写真、同(B)は10分後の写真、同(C)は20分後の写真、同(D)は50分後の写真である。この図からも明らかなように、バイオフィルム被覆ゼオライトを投入した人工下水は、コントローに比べて沈降する時間が圧倒的に短いことが分かった。
〔実験の目的〕
この実験では、L. mesenteroidesの培養液にゼオライトを投入して得た水処理用凝集剤の凝集効果を確認した。
L. mesenteroidesのスクロース5%培養液にゼオライトを投入すると、図10に示すように、バイオフィルム被覆ゼオライトが培養液の底に沈殿し、上層に水不溶性グルカン層が形成する。そこでこのバイオフィルム被覆ゼオライトと、水不溶性グルカンを用いてカオリン凝集試験を行う。
図11は、撹拌を止めた直後(0秒)、30秒後、60秒後、90秒後、120秒後の状態を撮影した観察写真である。
〔実験の目的〕
一般に、濁水に対して凝集剤を添加する際に、無機塩類を添加することで、凝集作用が向上する。そこでこの実験では、前記実施の形態にかかる水処理用凝集剤に対する無機塩の添加による効果を確認した。
カオリン0.5%懸濁液に対して、(1)実験例3と同様のバイオフィルム被覆ゼオライトを5g添加したサンプル(サンプル1)、(2)実験例3と同様のバイオフィルム被覆ゼオライトの製造に際して得られた水不溶性グルカン(200 μl)を加えたサンプル(サンプル2)、及び(3) 実施例2においてスクロース5%の培養液で培養し、ゼオライトを投入せずに得た水不溶性グルカン(200 μl)を加えたサンプル(サンプル3)の夫々について、無機塩としてNaCl 1 g(0.5%)を添加したものと、添加しないものについて沈降具合を観察した。更にサンプル1及びサンプル2については、L. mesenteroidesの培養液に投入するゼオライトの粒径を1.0〜1.5 cmメッシュのものと、0.1〜0.5 mmメッシュのものについて実験を行い、沈降具合を観察した。
図12は、 各サンプル、無機塩の有無、ゼオライトの粒径を変えたそれぞれについて、カオリン0.5%懸濁液への投入後(0秒)、30秒後、60秒後、90秒後、120秒後の状態を撮影した写真である。図12(A)はサンプル1について、無機塩の有無、ゼオライトの粒径を変えた写真であり、図12(B)はサンプル2について、無機塩の有無、ゼオライトの粒径を変えた写真であり、図12(C)はサンプル3について、無機塩の有無を変えた写真である。
Claims (5)
- 水中に分散している粒子を凝集させるための水処理用凝集剤であって、
水不溶性グルカンを産生する微生物の培養液又は水不溶性グルカンを構成成分とする微生物菌体含有溶液からなる菌体外多糖成分を含有する、水処理用凝集剤。
- 水中に分散している粒子を凝集させるための水処理用凝集剤であって、
水不溶性グルカンを産生する微生物の培養液又は水不溶性グルカンを構成成分とする微生物菌体含有溶液からなる菌体外多糖と、
多孔質の無機材料と、を含有する、水処理用凝集剤。
- 更に無機塩を添加してなる、請求項1に記載の凝集剤。
- 水中に分散している粒子を凝集させるための水処理用凝集剤の製造方法であって、
水不溶性グルカンを産生する微生物の培養液又は水不溶性グルカンを構成成分とする微生物菌体含有溶液からなる菌体外多糖成分を製造する、菌体外多糖成分製造工程と、
前記菌体外多糖成分と多孔質の無機材料とを接触又は混合する多孔質無機材料接触/混合工程とからなる、水処理用凝集剤の製造方法。
- 粒子が分散している汚濁水を清澄化させる水処理方法であって、
当該汚濁水中に、請求項1〜3の何れか一項に記載の水処理用凝集剤を投入することにより、水中に分散している粒子を凝集させる凝集工程を含む、水処理方法。
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