JP3514360B2 - 固定化方法及び固定化担体 - Google Patents
固定化方法及び固定化担体Info
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- JP3514360B2 JP3514360B2 JP21950497A JP21950497A JP3514360B2 JP 3514360 B2 JP3514360 B2 JP 3514360B2 JP 21950497 A JP21950497 A JP 21950497A JP 21950497 A JP21950497 A JP 21950497A JP 3514360 B2 JP3514360 B2 JP 3514360B2
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- Japan
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- immobilization
- carrier
- polymerization inhibitor
- concentration
- polymer material
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物の固定化方
法及び微生物担体に係り、特に包括固定型及び付着固定
型の固定化担体の活性度と担体強度の改良に関する。
法及び微生物担体に係り、特に包括固定型及び付着固定
型の固定化担体の活性度と担体強度の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃水や下水の生物学的処理は、物理学的
処理に比べて処理コストが安価なことから多方面の廃水
処理に採用されている。しかし、微生物のうちの例えば
硝化細菌のように増殖速度が遅い微生物は、特に冬場の
低水温時期に菌数が少なくなり、反応速度が著しく低下
する。
処理に比べて処理コストが安価なことから多方面の廃水
処理に採用されている。しかし、微生物のうちの例えば
硝化細菌のように増殖速度が遅い微生物は、特に冬場の
低水温時期に菌数が少なくなり、反応速度が著しく低下
する。
【０００３】このことから、最近、微生物そのもの、或
いは活性汚泥をポリマー材料に固定化することにより微
生物を高濃度に保持した微生物担体を、廃水処理槽に投
入して反応速度を大幅に向上させることが行なわれてい
る。微生物の固定化方法を大別すると包括固定型と付着
固定型とがあり、包括固定型は微生物や活性汚泥を担体
の内部に保持する方法であり、一方、付着固定型は微生
物或いは活性汚泥を担体表面に自然付着させる方法であ
る。
いは活性汚泥をポリマー材料に固定化することにより微
生物を高濃度に保持した微生物担体を、廃水処理槽に投
入して反応速度を大幅に向上させることが行なわれてい
る。微生物の固定化方法を大別すると包括固定型と付着
固定型とがあり、包括固定型は微生物や活性汚泥を担体
の内部に保持する方法であり、一方、付着固定型は微生
物或いは活性汚泥を担体表面に自然付着させる方法であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、包括固
定型及び付着固定型で成形された微生物担体は、以下の
欠点があった。 包括固定型の場合、固定化時或いは固定化後において
微生物が死滅し易く、微生物の活性度を上げるための馴
養期間が長くかかるという欠点がある。更に、微生物担
体の内部が十分にゲル化（固化）しないために担体強度
が弱く、廃水処理における使用寿命が短いという欠点が
ある。
定型及び付着固定型で成形された微生物担体は、以下の
欠点があった。 包括固定型の場合、固定化時或いは固定化後において
微生物が死滅し易く、微生物の活性度を上げるための馴
養期間が長くかかるという欠点がある。更に、微生物担
体の内部が十分にゲル化（固化）しないために担体強度
が弱く、廃水処理における使用寿命が短いという欠点が
ある。
【０００５】付着固定型の場合、ゲル化した担体に微
生物又は活性汚泥が付着するので包括固定のように微生
物の死滅は殆ど問題とならないが、この場合も担体の内
部が十分にゲル化（固化）しないために担体強度が弱
く、廃水処理における使用寿命が短いという欠点があ
る。本発明は、このような事情に鑑みて成されたもの
で、固定化時における微生物の死滅度合いを大幅に減少
して活性度を維持でき、且つ担体強度の強い微生物担体
を成形することができる微生物の固定化方法及びその担
体を提供することを目的とする。
生物又は活性汚泥が付着するので包括固定のように微生
物の死滅は殆ど問題とならないが、この場合も担体の内
部が十分にゲル化（固化）しないために担体強度が弱
く、廃水処理における使用寿命が短いという欠点があ
る。本発明は、このような事情に鑑みて成されたもの
で、固定化時における微生物の死滅度合いを大幅に減少
して活性度を維持でき、且つ担体強度の強い微生物担体
を成形することができる微生物の固定化方法及びその担
体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を解決
するために、微生物及び／又は活性汚泥と、モノマー、
プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材料とを混合し
た原料液をゲル化することにより前記微生物及び／又は
活性汚泥を前記ポリマー材料内に包括固定化する固定化
方法において、前記包括固定化に用いられる前記ポリマ
ー材料に含まれる重合禁止剤の濃度は５０〜２５０ｍｇ
／Ｌであることを特徴とする。
するために、微生物及び／又は活性汚泥と、モノマー、
プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材料とを混合し
た原料液をゲル化することにより前記微生物及び／又は
活性汚泥を前記ポリマー材料内に包括固定化する固定化
方法において、前記包括固定化に用いられる前記ポリマ
ー材料に含まれる重合禁止剤の濃度は５０〜２５０ｍｇ
／Ｌであることを特徴とする。
【０００７】また、本発明は前記目的を解決するため
に、モノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー
材料に水を混合してゲル化した担体に、微生物及び／又
は活性汚泥を付着固定化する固定化方法において、前記
付着固定化に用いられる前記ポリマー材料に含まれる重
合禁止剤の濃度は５０〜３００ｍｇ／Ｌであることを特
徴とする。
に、モノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー
材料に水を混合してゲル化した担体に、微生物及び／又
は活性汚泥を付着固定化する固定化方法において、前記
付着固定化に用いられる前記ポリマー材料に含まれる重
合禁止剤の濃度は５０〜３００ｍｇ／Ｌであることを特
徴とする。
【０００８】また、本発明は前記目的を解決するため
に、重合禁止剤の含有濃度が５０〜２５０ｍｇ／Ｌであ
るモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材
料と、微生物及び／又は活性汚泥とを混合した原料液を
ゲル化することにより前記微生物及び／又は活性汚泥を
前記ポリマー材料に包括固定して成ることを特徴とす
る。
に、重合禁止剤の含有濃度が５０〜２５０ｍｇ／Ｌであ
るモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材
料と、微生物及び／又は活性汚泥とを混合した原料液を
ゲル化することにより前記微生物及び／又は活性汚泥を
前記ポリマー材料に包括固定して成ることを特徴とす
る。
【０００９】また、本発明は前記目的を解決するため
に、重合禁止剤の含有濃度が５０〜３００ｍｇ／Ｌであ
るモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材
料に水を混合してゲル化した担体に微生物及び／又は活
性汚泥を付着して成ることを特徴とする。
に、重合禁止剤の含有濃度が５０〜３００ｍｇ／Ｌであ
るモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材
料に水を混合してゲル化した担体に微生物及び／又は活
性汚泥を付着して成ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る固定化方法及び微生物担体の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。本発明の発明者等は、固定化するポリマ
ー材料に含まれる重合禁止剤の濃度が、固定化時におけ
る微生物の死滅や、成形された微生物担体の担体強度に
大きく影響するという知見を得た。一般的に、この重合
禁止剤は、ポリマー材料メーカで１０００ｍｇ／Ｌ程度
添加される。この理由は、ポリマー材料メーカから担体
成形メーカに納品されたポリマー材料が担体成形メーカ
で使用するまで、ポリマー材料の重合が進まないように
するためである。ここで使用する重合禁止剤は、重合停
止剤や重合抑制剤と称されるものも含む。
る固定化方法及び微生物担体の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。本発明の発明者等は、固定化するポリマ
ー材料に含まれる重合禁止剤の濃度が、固定化時におけ
る微生物の死滅や、成形された微生物担体の担体強度に
大きく影響するという知見を得た。一般的に、この重合
禁止剤は、ポリマー材料メーカで１０００ｍｇ／Ｌ程度
添加される。この理由は、ポリマー材料メーカから担体
成形メーカに納品されたポリマー材料が担体成形メーカ
で使用するまで、ポリマー材料の重合が進まないように
するためである。ここで使用する重合禁止剤は、重合停
止剤や重合抑制剤と称されるものも含む。
【００１１】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、包括固定化方法及びその方法で成形される微
生物担体の場合には、固定化に用いられるモノマー、プ
レポリマー、オリゴマー等のポリマー材料に含まれる重
合禁止剤の濃度が３００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５０
〜２５０ｍｇ／Ｌになるように構成される。また、付着
固定化方法及び付着用として成形される微生物担体の場
合には、固定化に用いられるモノマー、プレポリマー、
オリゴマー等のポリマー材料に含まれる重合禁止剤の濃
度が４００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５０〜３００ｍｇ
／Ｌになるように構成される。
のであり、包括固定化方法及びその方法で成形される微
生物担体の場合には、固定化に用いられるモノマー、プ
レポリマー、オリゴマー等のポリマー材料に含まれる重
合禁止剤の濃度が３００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５０
〜２５０ｍｇ／Ｌになるように構成される。また、付着
固定化方法及び付着用として成形される微生物担体の場
合には、固定化に用いられるモノマー、プレポリマー、
オリゴマー等のポリマー材料に含まれる重合禁止剤の濃
度が４００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５０〜３００ｍｇ
／Ｌになるように構成される。
【００１２】次に、本発明の固定化方法及び微生物担体
を上記の如く構成した理論的な根拠について説明する。
先ず、微生物の死滅とポリマー材料に含まれる重合禁止
剤濃度について説明する。微生物の死滅は、特に包括固
定化において問題となるため、包括固定化の場合で以下
に説明する。
を上記の如く構成した理論的な根拠について説明する。
先ず、微生物の死滅とポリマー材料に含まれる重合禁止
剤濃度について説明する。微生物の死滅は、特に包括固
定化において問題となるため、包括固定化の場合で以下
に説明する。
【００１３】包括固定化時における微生物の死滅を低減
するには、ポリマー材料を速やかにゲル化してポリマー
材料中の重合禁止剤の影響を小さくする必要があり、図
１は、ポリマー材料のゲル化時間とポリマー材料中の重
合禁止剤の濃度との関係を示したものである。ポリマー
材料中の重合禁止剤としては、ハイドロキノン（以下
「ＨＱ」と称す）、ハイドロキノンモノメチルエーテル
（以下、「ＭＥＨＱ」と称す）、ブチルヒドロキシルト
ルエン（以下「ＢＨＴ」と称す）の例である。
するには、ポリマー材料を速やかにゲル化してポリマー
材料中の重合禁止剤の影響を小さくする必要があり、図
１は、ポリマー材料のゲル化時間とポリマー材料中の重
合禁止剤の濃度との関係を示したものである。ポリマー
材料中の重合禁止剤としては、ハイドロキノン（以下
「ＨＱ」と称す）、ハイドロキノンモノメチルエーテル
（以下、「ＭＥＨＱ」と称す）、ブチルヒドロキシルト
ルエン（以下「ＢＨＴ」と称す）の例である。
【００１４】図１の結果から分かるように、ポリマー材
料中の重合禁止剤の濃度を増加させていくと、ゲル化時
間は重合禁止剤の濃度が５００〜６００ｍｇ／Ｌ程度ま
ではほとんど変化せず、１分以内で推移するが、それを
越えると急激に長くなる。この結果から、微生物の死滅
を、ゲル化時間で評価した場合には、ポリマー材料中の
重合禁止剤が５００〜６００ｍｇ／Ｌ以下であれば良い
ことが分かる。
料中の重合禁止剤の濃度を増加させていくと、ゲル化時
間は重合禁止剤の濃度が５００〜６００ｍｇ／Ｌ程度ま
ではほとんど変化せず、１分以内で推移するが、それを
越えると急激に長くなる。この結果から、微生物の死滅
を、ゲル化時間で評価した場合には、ポリマー材料中の
重合禁止剤が５００〜６００ｍｇ／Ｌ以下であれば良い
ことが分かる。
【００１５】図２は、包括固定化された直後の担体中の
微生物の活性残存率と、ゲル化時間と、ポリマー材料中
のＨＱ濃度との関係を示したものである。ここで、活性
残存率（Ａ）とは、重合禁止剤を含有しないポリマー材
料に混合された微生物及び／又は活性汚泥中の微生物の
呼吸活性（Ｂ）に対する、重合禁止剤を含有するポリマ
ー材料に混合された微生物及び／又は活性汚泥中の微生
物の呼吸活性（Ｃ）に比率であり、以下の（式１）で表
される。
微生物の活性残存率と、ゲル化時間と、ポリマー材料中
のＨＱ濃度との関係を示したものである。ここで、活性
残存率（Ａ）とは、重合禁止剤を含有しないポリマー材
料に混合された微生物及び／又は活性汚泥中の微生物の
呼吸活性（Ｂ）に対する、重合禁止剤を含有するポリマ
ー材料に混合された微生物及び／又は活性汚泥中の微生
物の呼吸活性（Ｃ）に比率であり、以下の（式１）で表
される。
【００１６】
【数１】
活性残存率（Ａ）＝（Ｃ／Ｂ）×１００（％）…（式１）
図２の結果から分かるように、ＨＱ濃度が２００〜６０
０ｍｇ／Ｌのいずれの場合にも、経過時間が３分程度ま
では差がなく良好な活性残存率を示した。しかし、経過
時間が３分を越えるとＨＱ濃度が大きくなるに従って活
性残存率が急激に低下する一方、ＨＱ濃度が２００と３
００は殆ど差がなく良好な活性残存率を維持していた。
０ｍｇ／Ｌのいずれの場合にも、経過時間が３分程度ま
では差がなく良好な活性残存率を示した。しかし、経過
時間が３分を越えるとＨＱ濃度が大きくなるに従って活
性残存率が急激に低下する一方、ＨＱ濃度が２００と３
００は殆ど差がなく良好な活性残存率を維持していた。
【００１７】この結果から、包括固定化時における微生
物の死滅を、ゲル化時間のみでとらえた場合には、ポリ
マー材料中の重合禁止剤が５００〜６００ｍｇ／Ｌ以下
であれば良い（図１参照）が、実際に包括固定化した担
体の活性残存率で評価した場合は、重合禁止剤濃度が高
いとゲル化時間が３分を過ぎると急激に低減する。従っ
て、好ましい重合禁止剤濃度としては３００ｍｇ／Ｌ以
下である（図２参照）。
物の死滅を、ゲル化時間のみでとらえた場合には、ポリ
マー材料中の重合禁止剤が５００〜６００ｍｇ／Ｌ以下
であれば良い（図１参照）が、実際に包括固定化した担
体の活性残存率で評価した場合は、重合禁止剤濃度が高
いとゲル化時間が３分を過ぎると急激に低減する。従っ
て、好ましい重合禁止剤濃度としては３００ｍｇ／Ｌ以
下である（図２参照）。
【００１８】図３は、担体を包括固定化してから３週間
経過後における担体中の微生物の活性残存率を、包括固
定化時におけるポリマー材料中の重合禁止剤濃度との関
係で示したものである。活性残存率は上記（式１）と同
じである。図３の結果から分かるように、包括固定化時
のポリマー材料中の重合禁止剤濃度が高くなるに従っ
て、担体中の微生物の活性残存率は低下し、重合禁止剤
濃度が２５０ｍｇ／Ｌを越えるとほぼ低下が停止する。
この結果から、担体を包括固定化してから使用するまで
に時間がある場合には、ポリマー材料中の重合禁止剤濃
度を２５０ｍｇ／Ｌ以下にすることが好ましい。
経過後における担体中の微生物の活性残存率を、包括固
定化時におけるポリマー材料中の重合禁止剤濃度との関
係で示したものである。活性残存率は上記（式１）と同
じである。図３の結果から分かるように、包括固定化時
のポリマー材料中の重合禁止剤濃度が高くなるに従っ
て、担体中の微生物の活性残存率は低下し、重合禁止剤
濃度が２５０ｍｇ／Ｌを越えるとほぼ低下が停止する。
この結果から、担体を包括固定化してから使用するまで
に時間がある場合には、ポリマー材料中の重合禁止剤濃
度を２５０ｍｇ／Ｌ以下にすることが好ましい。
【００１９】図１〜図３の結果から、固定化時やその後
における微生物の死滅を減少するためのポリマー材料中
の重合禁止剤濃度の上限は３００ｍｇ／Ｌ以下であり、
好ましくは２５０ｍｇ／Ｌ以下であることが良いことが
分かる。次に、担体強度とポリマー材料に含まれる重合
禁止剤濃度との関係について説明する。
における微生物の死滅を減少するためのポリマー材料中
の重合禁止剤濃度の上限は３００ｍｇ／Ｌ以下であり、
好ましくは２５０ｍｇ／Ｌ以下であることが良いことが
分かる。次に、担体強度とポリマー材料に含まれる重合
禁止剤濃度との関係について説明する。
【００２０】図４は、担体の相対圧縮強度とポリマー材
料中の重合禁止剤濃度との関係を示したものであり、ポ
リマー材料中の重合禁止剤としては、ＨＱ、ＭＥＨＱ、
ＢＨＴの例である。相対圧縮強度（Ｄ）とは、ＨＱ１０
０ｍｇ／Ｌを含有したポリマー材料で成形した担体の圧
縮強度（Ｅ）を１００とした場合、ＨＱ、ＭＥＨＱ、Ｂ
ＨＴについてそれぞれ含有濃度を変えたポリマー材料で
成形した担体の圧縮強度（Ｆ）を相対比較したものであ
り、以下の（式２）で表される。
料中の重合禁止剤濃度との関係を示したものであり、ポ
リマー材料中の重合禁止剤としては、ＨＱ、ＭＥＨＱ、
ＢＨＴの例である。相対圧縮強度（Ｄ）とは、ＨＱ１０
０ｍｇ／Ｌを含有したポリマー材料で成形した担体の圧
縮強度（Ｅ）を１００とした場合、ＨＱ、ＭＥＨＱ、Ｂ
ＨＴについてそれぞれ含有濃度を変えたポリマー材料で
成形した担体の圧縮強度（Ｆ）を相対比較したものであ
り、以下の（式２）で表される。
【００２１】
【数２】
相対圧縮強度（Ｄ）＝（Ｆ／Ｅ）×１００（％）…（式２）
図４に示すように、ポリマー材料中の重合禁止剤濃度を
増加させていくと、重合禁止剤の種類により多少異なる
ものの、４００ｍｇ／Ｌを越えると急激に低下する。こ
のことから、ポリマー材料に含まれる重合禁止剤の濃度
を担体強度の点から見た場合、重合禁止剤の濃度の上限
を４００ｍｇ／Ｌにすることが好ましい。
増加させていくと、重合禁止剤の種類により多少異なる
ものの、４００ｍｇ／Ｌを越えると急激に低下する。こ
のことから、ポリマー材料に含まれる重合禁止剤の濃度
を担体強度の点から見た場合、重合禁止剤の濃度の上限
を４００ｍｇ／Ｌにすることが好ましい。
【００２２】図４の結果から、担体強度の強い微生物担
体を成形するためのポリマー材料中の重合禁止剤濃度の
上限は４００ｍｇ／Ｌ以下であり、重合禁止剤の種類等
による振れを考慮すると３００ｍｇ／Ｌ以下であること
が好ましい。以上図１〜図４の結果を総合的に評価する
と、包括固定のように、固定化時やその後の微生物の死
滅を減少し、且つ担体強度の強い微生物担体を得るとい
う両方を満足させるためのポリマー材料中の重合禁止剤
濃度の上限は３００ｍｇ／Ｌ以下であり、好ましくは、
２５０ｍｇ／Ｌ以下である。
体を成形するためのポリマー材料中の重合禁止剤濃度の
上限は４００ｍｇ／Ｌ以下であり、重合禁止剤の種類等
による振れを考慮すると３００ｍｇ／Ｌ以下であること
が好ましい。以上図１〜図４の結果を総合的に評価する
と、包括固定のように、固定化時やその後の微生物の死
滅を減少し、且つ担体強度の強い微生物担体を得るとい
う両方を満足させるためのポリマー材料中の重合禁止剤
濃度の上限は３００ｍｇ／Ｌ以下であり、好ましくは、
２５０ｍｇ／Ｌ以下である。
【００２３】また、付着固定のように、固定化時におけ
る微生物の死滅は殆どなく、担体強度を強くすることを
重視する場合のポリマー材料中の重合禁止剤濃度の上限
は４００ｍｇ／Ｌ以下であり、重合禁止剤の種類等によ
る振れを考慮すると３００ｍｇ／Ｌ以下である。次に、
ポリマー材料中の重合禁止剤濃度の下限について考察す
ると、微生物の死滅、担体強度の点では、ポリマー材料
中の重合禁止剤はなるべく少ない方が良く、できれば含
有しない方が良い。しかし、重合禁止剤を全く含まない
ポリマー材料は、微生物及び／又は活性汚泥をポリマー
材料と混合する前に重合が進んで固化してしまうと共
に、重合が進んで流動性が小さくなるとハンドリングや
運搬が実質的に出来なくなる。従って、微生物及び／又
は活性汚泥をポリマー材料と混合の容易性や、運搬等の
ハンドリングの容易性を考慮すると、ポリマー材料中の
重合禁止剤濃度の下限は５０ｍｇ／Ｌであることが好ま
しい。
る微生物の死滅は殆どなく、担体強度を強くすることを
重視する場合のポリマー材料中の重合禁止剤濃度の上限
は４００ｍｇ／Ｌ以下であり、重合禁止剤の種類等によ
る振れを考慮すると３００ｍｇ／Ｌ以下である。次に、
ポリマー材料中の重合禁止剤濃度の下限について考察す
ると、微生物の死滅、担体強度の点では、ポリマー材料
中の重合禁止剤はなるべく少ない方が良く、できれば含
有しない方が良い。しかし、重合禁止剤を全く含まない
ポリマー材料は、微生物及び／又は活性汚泥をポリマー
材料と混合する前に重合が進んで固化してしまうと共
に、重合が進んで流動性が小さくなるとハンドリングや
運搬が実質的に出来なくなる。従って、微生物及び／又
は活性汚泥をポリマー材料と混合の容易性や、運搬等の
ハンドリングの容易性を考慮すると、ポリマー材料中の
重合禁止剤濃度の下限は５０ｍｇ／Ｌであることが好ま
しい。
【００２４】本発明における重合禁止剤としては、以下
に示すものが該当する。 ハイドロキノン ブチルヒドロキシルトルエン ハイドロキノンモノメチルエーテル ハイドロキノンジメチルエーテル ハイドロキノンジエチルエーテル チオジフェニールアミン ４ーアミノジフェニールアミン パラフェニレンジアミンジフェニールアミン パラベンゾキノン等 本発明におけるポリマー材料としては、以下のものが該
当する。 （モノメタクリレート類） ポリエチレングリコールモノメタクリレート ポリプレングリコールモノメタクリレート ポリプロピレングリコールモノメタクリレート メトキシジエチレングリコールメタクリレート メトキシポリエチレングリコールメタクリレート メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネー
ト ３クロロ２ヒドロキシプロピルメタクリレート ステアリルメタクリレート ２ヒドロキシメタクリレート エチルメタクリレート等 （モノアクリレート類） ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレー
ト シリコン変性アクリレート ポリプロピレングリコールモノアクリレート フェノキシエチルアクリレート フェノキシジエチレングリコールアクリレート フェノキシポリエチレングリコールアクリレート メトキシポリエチレングリコールアクリレート アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート ラウリルアクリレート等 （ジメタクリレート類） １、３ブチレングリコールジメタクリレート １、４ブタンジオールジメタクリレート エチレングリコールジメタクリレート ジエチレングリコールジメタクリレート トリエチレングリコールジメタクリレート ポリエチレングリコールジメタクリレート ブチレングリコールジメタクリレート ヘキサンジオールジメタクリレート ネオペンチルグリコールジメタクリレート ポリプレングリコールジメタクリレート ２ヒドロキシ１、３ジメタクリロキシプロパン ２、２ビス４メタクリロキシエトキシフェニルプロパン ２、２ビス４メタクリロキシジエトキシフェニルプロパ
ン ２、２ビス４メタクリロキシポリエトキシフェニルプロ
パン等 （ジアクリレート類） エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート ポリエチレングリコールジアクリレート １、６へキサンジオールジアクリレート ネオペンチルグリコールジアクリレート トリプロピレングリコールジアクリレート ポリプロピレングリコールジアクリレート ２、２ビス４アクリロキシジエトキシフェニルプロパン ２ヒドロキシ１アクリロキシ、３メタクリロキシプロパ
ン等 （トリメタクリレート類） トリメチロールプロパントリメタクリレート等 （トリアクリレート類） エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート
等 （テトラアクリレート類） エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート プロポキシ化ペンタエリスイリトールテトラアクリレー
ト ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等 （ウレタンアクリレート類） ウレタンアクリレート ウレタンジメチルアクリレート ウレタントリメチルアクリレート等 （エポキシアクリレート類） （その他） ポリビニルアルコール アクリルアミド 光硬化性ポリビニルアルコール 光硬化性ポリエチレングリコール 光硬化性ポリエチレングリコールポリプロピレングリコ
ールプレポリマ
に示すものが該当する。 ハイドロキノン ブチルヒドロキシルトルエン ハイドロキノンモノメチルエーテル ハイドロキノンジメチルエーテル ハイドロキノンジエチルエーテル チオジフェニールアミン ４ーアミノジフェニールアミン パラフェニレンジアミンジフェニールアミン パラベンゾキノン等 本発明におけるポリマー材料としては、以下のものが該
当する。 （モノメタクリレート類） ポリエチレングリコールモノメタクリレート ポリプレングリコールモノメタクリレート ポリプロピレングリコールモノメタクリレート メトキシジエチレングリコールメタクリレート メトキシポリエチレングリコールメタクリレート メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネー
ト ３クロロ２ヒドロキシプロピルメタクリレート ステアリルメタクリレート ２ヒドロキシメタクリレート エチルメタクリレート等 （モノアクリレート類） ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレー
ト シリコン変性アクリレート ポリプロピレングリコールモノアクリレート フェノキシエチルアクリレート フェノキシジエチレングリコールアクリレート フェノキシポリエチレングリコールアクリレート メトキシポリエチレングリコールアクリレート アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート ラウリルアクリレート等 （ジメタクリレート類） １、３ブチレングリコールジメタクリレート １、４ブタンジオールジメタクリレート エチレングリコールジメタクリレート ジエチレングリコールジメタクリレート トリエチレングリコールジメタクリレート ポリエチレングリコールジメタクリレート ブチレングリコールジメタクリレート ヘキサンジオールジメタクリレート ネオペンチルグリコールジメタクリレート ポリプレングリコールジメタクリレート ２ヒドロキシ１、３ジメタクリロキシプロパン ２、２ビス４メタクリロキシエトキシフェニルプロパン ２、２ビス４メタクリロキシジエトキシフェニルプロパ
ン ２、２ビス４メタクリロキシポリエトキシフェニルプロ
パン等 （ジアクリレート類） エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート ポリエチレングリコールジアクリレート １、６へキサンジオールジアクリレート ネオペンチルグリコールジアクリレート トリプロピレングリコールジアクリレート ポリプロピレングリコールジアクリレート ２、２ビス４アクリロキシジエトキシフェニルプロパン ２ヒドロキシ１アクリロキシ、３メタクリロキシプロパ
ン等 （トリメタクリレート類） トリメチロールプロパントリメタクリレート等 （トリアクリレート類） エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート
等 （テトラアクリレート類） エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート プロポキシ化ペンタエリスイリトールテトラアクリレー
ト ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等 （ウレタンアクリレート類） ウレタンアクリレート ウレタンジメチルアクリレート ウレタントリメチルアクリレート等 （エポキシアクリレート類） （その他） ポリビニルアルコール アクリルアミド 光硬化性ポリビニルアルコール 光硬化性ポリエチレングリコール 光硬化性ポリエチレングリコールポリプロピレングリコ
ールプレポリマ
【００２５】
（実施例１）実施例１では、包括固定化用の担体とし
て、ＨＱ濃度が２００ｍｇ／Ｌのウレタンアクリレート
（ポリマー材料）を使用し、硝化細菌（硝化細菌濃度５
×１０ 6 （cells/ml）を包括固定化した直後における担
体中の硝化細菌の菌数と圧縮強度を測定した。また、付
着固定化用の担体として、ＨＱ濃度が２００ｍｇ／Ｌの
ウレタンアクリレートに水を混合してゲル化した時の担
体の圧縮強度を測定した。
て、ＨＱ濃度が２００ｍｇ／Ｌのウレタンアクリレート
（ポリマー材料）を使用し、硝化細菌（硝化細菌濃度５
×１０ 6 （cells/ml）を包括固定化した直後における担
体中の硝化細菌の菌数と圧縮強度を測定した。また、付
着固定化用の担体として、ＨＱ濃度が２００ｍｇ／Ｌの
ウレタンアクリレートに水を混合してゲル化した時の担
体の圧縮強度を測定した。
【００２６】比較例１では、ウレタンアクリレート（ポ
リマー材料）のＨＱ濃度を６００ｍｇ／Ｌに変えた場合
について実施例１と同様におこなった。その結果を表１
に示す。
リマー材料）のＨＱ濃度を６００ｍｇ／Ｌに変えた場合
について実施例１と同様におこなった。その結果を表１
に示す。
【００２７】
【表１】
表１の結果から分かるように、実施例１における包括固
定化担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化する前の状
態で５×１０6 （cells/ml）だったものが、固定化直後
において５×１０5 （cells/ml）となり１オーダー減少
しただけであった。
定化担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化する前の状
態で５×１０6 （cells/ml）だったものが、固定化直後
において５×１０5 （cells/ml）となり１オーダー減少
しただけであった。
【００２８】これに対し、比較例１における包括固定化
担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化直後において４
×１０3 （cells/ml）となり３オーダーと大幅に減少し
た。また、圧縮強度は、実施例１が４．０（kg/cm2）で
あるのに対し、比較例１は２．２（kg/cm2）と約１／２
に低減した。 （実施例２）実施例２では、包括固定化用の担体とし
て、ＭＥＨＱ濃度が１５０ｍｇ／Ｌのポリエチレングリ
コールアクリレート（ポリマー材料）を使用して、硝化
細菌（硝化細菌濃度５×１０6 （cells/ml）を包括固定
化した直後における担体中の硝化細菌の菌数と圧縮強度
を測定した。また、付着固定化用の担体として、ＭＥＨ
Ｑ濃度が１５０ｍｇ／Ｌのポリエチレングリコールアク
リレートに水を混合してゲル化した時の担体の圧縮強度
を測定した。
担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化直後において４
×１０3 （cells/ml）となり３オーダーと大幅に減少し
た。また、圧縮強度は、実施例１が４．０（kg/cm2）で
あるのに対し、比較例１は２．２（kg/cm2）と約１／２
に低減した。 （実施例２）実施例２では、包括固定化用の担体とし
て、ＭＥＨＱ濃度が１５０ｍｇ／Ｌのポリエチレングリ
コールアクリレート（ポリマー材料）を使用して、硝化
細菌（硝化細菌濃度５×１０6 （cells/ml）を包括固定
化した直後における担体中の硝化細菌の菌数と圧縮強度
を測定した。また、付着固定化用の担体として、ＭＥＨ
Ｑ濃度が１５０ｍｇ／Ｌのポリエチレングリコールアク
リレートに水を混合してゲル化した時の担体の圧縮強度
を測定した。
【００２９】比較例２では、ポリエチレングリコールア
クリレート（ポリマー材料）のＭＥＨＱ濃度を６００ｍ
ｇ／Ｌに変えた場合について実施例２と同様におこなっ
た。その結果を表２に示す。
クリレート（ポリマー材料）のＭＥＨＱ濃度を６００ｍ
ｇ／Ｌに変えた場合について実施例２と同様におこなっ
た。その結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
表２の結果から分かるように、実施例２における包括固
定化担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化する前の状
態で５×１０6 （cells/ml）だったものが、固定化直後
において６×１０5 （cells/ml）となり１オーダー減少
しただけであった。
定化担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化する前の状
態で５×１０6 （cells/ml）だったものが、固定化直後
において６×１０5 （cells/ml）となり１オーダー減少
しただけであった。
【００３１】これに対し、比較例２における包括固定化
担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化直後において２
×１０3 （cells/ml）となり３オーダーと大幅に減少し
た。また、圧縮強度は、実施例２が４．５（kg/cm2）で
あるのに対し、比較例２は３．０（kg/cm2）となり大き
く減少した。
担体中の硝化細菌の死滅程度は、固定化直後において２
×１０3 （cells/ml）となり３オーダーと大幅に減少し
た。また、圧縮強度は、実施例２が４．５（kg/cm2）で
あるのに対し、比較例２は３．０（kg/cm2）となり大き
く減少した。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の微生物の
固定化方法及び微生物担体によれば、包括固定化時にお
ける微生物の死滅を低減して活性度を高く維持できるの
で、馴養期間を短縮することができる。また、包括固定
用及び付着固定用の担体の担体強度を高めることができ
るので、担体の寿命を飛躍的に向上させることができ
る。
固定化方法及び微生物担体によれば、包括固定化時にお
ける微生物の死滅を低減して活性度を高く維持できるの
で、馴養期間を短縮することができる。また、包括固定
用及び付着固定用の担体の担体強度を高めることができ
るので、担体の寿命を飛躍的に向上させることができ
る。
【図１】図１は、ポリマー材料のゲル化時間とポリマー
材料中の重合禁止剤の濃度との関係を示す説明図
材料中の重合禁止剤の濃度との関係を示す説明図
【図２】図２は、包括固定化された直後の担体中の微生
物の活性残存率と、経過時間と、ポリマー材料中のＨＱ
濃度との関係を示した説明図
物の活性残存率と、経過時間と、ポリマー材料中のＨＱ
濃度との関係を示した説明図
【図３】図３は、担体を包括固定化してから３週間経過
後における担体中の微生物の活性残存率を、包括固定化
時におけるポリマー材料中の重合禁止剤濃度との関係で
示した説明図
後における担体中の微生物の活性残存率を、包括固定化
時におけるポリマー材料中の重合禁止剤濃度との関係で
示した説明図
【図４】図４は、担体の相対圧縮強度とポリマー材料中
の重合禁止剤濃度との関係を示した説明図
の重合禁止剤濃度との関係を示した説明図
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−224290（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−256387（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−251190（ＪＰ，Ａ)
国際公開97／019978（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C12N 11/00 - 13/00
C12M 1/00 - 3/10
C02F 3/00 - 3/34
C02F 11/00 - 11/20
ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (4)
- 【請求項１】微生物及び／又は活性汚泥と、モノマー、
プレポリマー、オリゴマー等のポリマー材料とを混合し
た原料液をゲル化することにより前記微生物及び／又は
活性汚泥を前記ポリマー材料内に包括固定化する固定化
方法において、 前記包括固定化に用いられる前記ポリマー材料に含まれ
る重合禁止剤の濃度は５０〜２５０ｍｇ／Ｌであること
を特徴とする固定化方法。 - 【請求項２】モノマー、プレポリマー、オリゴマー等の
ポリマー材料に水を混合してゲル化した担体に、微生物
及び／又は活性汚泥を付着固定化する固定化方法におい
て、 前記付着固定化に用いられる前記ポリマー材料に含まれ
る重合禁止剤の濃度は５０〜３００ｍｇ／Ｌであること
を特徴とする固定化方法。 - 【請求項３】重合禁止剤の含有濃度が５０〜２５０ｍｇ
／Ｌであるモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポ
リマー材料と、微生物及び／又は活性汚泥とを混合した
原料液をゲル化することにより前記微生物及び／又は活
性汚泥を前記ポリマー材料に包括固定して成ることを特
徴とする固定化担体。 - 【請求項４】重合禁止剤の含有濃度が５０〜３００ｍｇ
／Ｌであるモノマー、プレポリマー、オリゴマー等のポ
リマー材料に水を混合してゲル化した担体に微生物及び
／又は活性汚泥を付着して成ることを特徴とする固定化
担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21950497A JP3514360B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 固定化方法及び固定化担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21950497A JP3514360B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 固定化方法及び固定化担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1156359A JPH1156359A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3514360B2 true JP3514360B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=16736496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21950497A Expired - Lifetime JP3514360B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 固定化方法及び固定化担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514360B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494566B1 (ko) * | 1999-12-16 | 2005-06-10 | 대한민국 | 미생물 고정화용 에스테르계 광경화성 프리폴리머 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 미생물 고정화 방법 |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP21950497A patent/JP3514360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1156359A (ja) | 1999-03-02 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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