JP2579252B2 - 微生物固定用担体 - Google Patents

微生物固定用担体

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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物を利用する廃水
処理や食品製造等の化学反応のための微生物固定用担体
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】微生物を利用する廃水処理や食品製造等
の化学反応において、利用する微生物を担体に固定した
状態で反応に関与させる方法は種々の利点があり、広く
普及している。従来、この方法に用いる微生物固定用担
体としてはガラス、砂、セラミックス、プラスチック、
セルロース系材料等、様々なものが使われているが、材
質、表面性状、形状等により、微生物着生に優劣のある
ことが知られている。担体に対する微生物の着生と担体
上での微生物の生育には、ほかにも温度が大きな影響を
及ぼす。そこで、反応中はもちろん、担体に初めて微生
物を着生させ固定する際も、微生物が生育する担体表面
の温度はその微生物の至適生育温度付近に維持すること
が必要であるが、そのための加温は、反応槽を加温する
か、反応槽内に浸漬された加温管により反応液を加温す
ることにより行われている。担体を別の加温手段によっ
て直接加温した例は従来なく、担体は周囲の反応液を介
してのみ加温される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固定化微生物利用反応においては、担体表面に微生物を
十分着生させて反応を開始するまでに約1〜2週間とい
う長期の培養が必要であった。また、反応温度が40℃
を超えるような高温反応においては反応液の温度管理が
難しく、上述のように反応槽や反応液を加温する方法で
は反応温度の均一性と安定性が撹拌の良否に大きく影響
されるため、固定化された微生物の活性変動が大きかっ
た。さらに、曝気、装置点検、清掃等を行うために反応
液から担体を取り出すと、担体上の微生物が温度低下に
耐えられず、死滅しないまでも生菌数の著しい減少を来
すことがあった。本発明の目的は、固定化微生物利用反
応における上述のような問題点を解決し、利用する微生
物の短期着生と安定性向上を可能にすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、担体内部に発
熱体を埋設するか、担体内に加温流体を流すことができ
る連通孔を設けて担体をその内部より直接加温可能なも
のとすることにより、上記目的を達成したものである。
本発明において、発熱体としてはニクロム線など通電に
より発熱するものを用いることができ、また、加温流体
としては、水、油などを用いることができる。担体を構
成する材料および成形形状は、加熱手段や用途に応じて
適宜選ぶことができるが、多くの場合に使用可能な材料
は、セラミックス、ガラス、プラスチック、シリコーン
ゴムなどである。
【0005】
【作用】本発明の担体は、使用中、その内部に埋設した
発熱体を発熱させるか連通孔に加熱流体を流すことによ
り直接加温して、その担体に固定した微生物の生育に最
適な温度に保つ。加温手段として発熱体を用いた場合も
加熱流体を流す場合も、反応槽外に温度調節装置を設置
して発熱体に流す電流を制御しあるいは供給する加熱流
体の温度もしくは流量を制御し、それにより担体表面の
温度を微生物の生育に最適の状態に保つ。
【0006】本発明の担体を用い、担体を直接加温した
場合も、反応液は必要に応じて従来と同様の加温手段に
より加温することができる。本発明の担体は、その特徴
を考慮して製作された反応装置において使用することが
望ましいが、従来の、担体の加温手段を持たない固定化
微生物利用反応槽においても従来の担体に替えて利用す
ることができる。
【0007】
【実施例】図1は、本発明による担体の一例を実験室的
な微生物利用廃水処理装置に使用した状態を示す。同図
において、二つある担体1はいずれもシリコーンゴムチ
ューブをコイル状に成形したものであって、チューブの
一端1aが温度調節装置付き温水循環装置2の温水出口
3に、他端1bが温水回収口4に、それぞれ接続されて
いる。処理槽5は、温水ジャケット6に温水を流すこと
により周囲から加温されるようになっており、さらに、
中央部に撹拌装置7を有する。処理槽5は、パイプ8に
より基質タンク9に接続され、またパイプに10より処
理液タンク11に接続されている。
【0008】この廃水処理装置を作動させる時は、ポン
プ12により基質タンク9からパイプ8経由で基質廃液
を処理槽5に供給し、一方、ポンプ13により処理槽5
から処理液をパイプ10経由で処理液タンク11に抜き
取ることにより、処理槽5内を一定量の処理液で満た
す。処理液は撹拌装置7により撹拌し、また図示してな
いエアストーンを用いて通気する。担体1は、コイル状
の部分が処理液に浸漬されるように設置しておき、温水
循環装置2から供給される温水をチューブ内に流して加
温する。温水ジャケット6にも適温の温水を流し、処理
槽5全体を加温する。
【0009】上記装置に、あらかじめ用意した活性汚泥
3リットルおよび人口下水(ペプトン250mg/l,酵母
エキス20mg/l,シュークロース150mg/l)500ml
を満たし、担体1および温水ジャケットに25℃の温水
を供給して7日間曝気撹拌し、担体1に活性汚泥由来の
微生物を固定した。その後、滞留日数が3日になるよう
な供給速度で、人口下水を連続的に供給し、30日間運
転を続けた。その結果を表1および表2に示す。対照例
は、担体1内に温水を流さないほかは同様にして行った
ものである。
【0010】
【0011】実
施例2 図2に示した実施例は、耐熱性合成樹脂14で被覆して
絶縁したニクロム線15と温度センサ16をセラミック
板17中に埋設してなるものである。使用するときはセ
ラミック板17部分を反応液中に浸漬し、表面に微生物
を固定する。その際、ニクロム線15は電源装置18に
接続し、電源装置18と温度センサ16は温度制御装置
19に接続して、セラミック板17部分の温度が設定温
度に維持されるよう、ニクロム線15への供給電力を制
御する。
【0012】
【発明の効果】上述のように、その内部から直接加温す
ることができる本発明の担体は、担体表面を常に微生物
生育に最適の温度に保つことができ、それにより、新た
に微生物を着生させるのに要する時間が短くて済むだけ
でなく、着生した微生物を常に活性の高い状態に維持し
て微生物利用反応を高能率で進行させることができる。
また、反応系の加温が効率よく行われることにより、反
応槽や反応液だけを加温する場合と比べて熱エネルギー
を節約することができる。これらの特長により、本発明
の担体は都市下水などの有機性廃水の微生物処理や飼料
としての微生物タンパク生産その他の飲食品製造におけ
る固定化微生物利用反応の能率向上、装置効率の向上、
固定化微生物の管理の容易化等にきわめて有効なもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による担体の一例を実験室的な微生物
利用廃水処理装置に使用した状態を示す略図。
【図2】 本発明による担体の別の例を示す一部破断正
面図。
【符号の説明】
1:担体 2:温水循環装置 5:処理槽 15:ニクロム線 16:温度センサ 17:セラミック板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 担体に固定された微生物を利用する化学
    反応のための微生物固定用担体において、担体がその内
    部より直接加温可能なものであることを特徴とする微生
    物固定用担体。
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CN107188306B (zh) * 2017-07-12 2023-02-28 同济大学 固定化微生物生产设备及生产方法

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