JP4333244B2 - バイオポリエステル分離装置及びバイオポリエステル分離設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性を有するバイオポリエステルを菌体から分離させるバイオポリエステル分離装置及びバイオポリエステル分離設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、プラスチック廃棄物を自然界に循環させてもその分解生成物が有害物質とはならない、生分解性を有するプラスチックとしてバイオポリエステルが注目されている。バイオポリエステルは、微生物の菌体内で生成されている。そのバイオポリエステルを微生物の菌体から分離させる装置として、バイオポリエステル分離設備が採用されている。
【０００３】
従来のバイオポリエステル分離設備としては、バイオポリエステル含有微生物の水性懸濁液にアルカリを添加し、４０〜１００℃に過熱し、保温して高圧をかけ、微小開口部から懸濁液を噴出させることで微生物に流体せん断力を作用させて顆粒状のバイオポリエステルを分離することを特徴としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１４８９号公報（第３頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバイオポリエステル分離設備においては、熱処理及び圧力処理を行うため、大型化された装置となっている。したがって、バイオポリエステル分離設備に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかかってしまうという問題があった。
また、バイオポリエステル分離設備によって微生物の菌体内から生成されたバイオポリエステルに微生物由来の不純物が付着した場合、その不純物を除去する際に化学薬品等を使用するため、化学薬品等を使用する際に悪臭が発生するばかりでなく、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が必要となる等、環境性に対して悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、コストが削減され、対環境性の良いバイオポリエステル分離装置及びバイオポリエステル分離設備を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明は、バイオポリエステル分離装置において、一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一対の電極を備えていることで、一対の電極間にパルス電圧が印加されてバイオポリエステル含有微生物の細胞膜が破壊されてバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離できるようになり、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなる。
また、一対の電極間にパルス電圧が印加されることにより、水槽内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがない。
【０００９】
また、本発明は、バイオポリエステル分離装置において、前記一対の電極間に挟まれるように絶縁体が設けられ、前記絶縁体の内部を蛇行しながら貫通する配水管が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、一対の電極間に挟まれるように絶縁体が設けられ、絶縁体の内部を蛇行しながら貫通する配水管が設けられていることにより、配水管の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなる。
【００１１】
また、本発明は、一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させるバイオポリエステル分離装置を備えたバイオポリエステル分離設備であって、前記バイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステル含有微生物から分離された前記バイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、前記第１の分離器の下流側に、前記バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、前記別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステルと前記不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、バイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、第１の分離器の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることにより、不純物を第１の分離器によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となる。
【００１３】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記バイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数のバイオポリエステル分離装置が直列に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記別のバイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数の別のバイオポリエステル分離装置が直列に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数の別のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明によれば、バイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数のバイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることで、各バイオポリエステル分離装置に対して必要なだけ電圧を印加すればよいので、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００１６】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数の別のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
これらの発明によれば、複数のバイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、細胞の破壊及び剥離を行う際、上流側において最も多くのエネルギを消費し、下流側に進むにつれて徐々にエネルギの消費を少なくするようになるので、無駄なエネルギを消費することなく効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明における実施の形態を示す図であって、本発明を適用したバイオポリエステル分離設備を示す図である。
バイオポリエステル分離設備１０は、複数例えば３個のバイオポリエステル分離装置１１，１２，１３と、第１の分離器１４と、複数例えば３個の（別の）バイオポリエステル分離装置１５，１６，１７と、第２の分離器１８とを備えている。このバイオポリエステル分離設備１０に備えられた各構成要素は、配水管２５によって直列に接続されている。
【００１９】
バイオポリエステル分離装置１１には、図２に示すように、高電圧パルス電源２１に接続された平板からなる一対の電極２２，２３が設けられ、その一対の電極２２，２３間には、絶縁体２４が設けられている。この絶縁体２４は、例えばフッ素樹脂によって形成されている。また、絶縁体２４の内部には、図３に示すように、その内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられている。
なお、バイオポリエステル分離装置１２，１３は、バイオポリエステル分離装置１１と同一の構成であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
これらバイオポリエステル分離装置１１〜１３は、高電圧パルス電源２１を用いて印加する電圧が最も高いバイオポリエステル分離装置１１が上流側に配置され、上流側から下流側に向けて、上流側のバイオポリエステル分離装置１１より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１２、及びバイオポリエステル分離装置１２より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１３が配置されるように、印加する電圧の高い順に直列に配置されている。そして、第１の分離器１４は、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に配置されている。これらバイオポリエステル分離装置１１〜１３は、それぞれ装置ごとに印加する電圧を変えることができるようになっている。
【００２１】
バイオポリエステル分離装置１５〜１７は、第１の分離器１４の下流側に直列に配置されている。
バイオポリエステル分離装置１５〜１７は、図２に示すバイオポリエステル分離装置１１と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。これらバイオポリエステル分離装置１５〜１７は、高電圧パルス電源２１を用いて印加する電圧が最も高いバイオポリエステル分離装置１５が上流側に配置され、上流側から下流側に向けて、上流側のバイオポリエステル分離装置１５より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１６、及びバイオポリエステル分離装置１６より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１７が配置されるように、印加する電圧の高い順に直列に配置されている。そして、第２の分離器１８は、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に配置されている。これらバイオポリエステル分離装置１５〜１７は、それぞれ装置ごとに印加する電圧を変えることができるようになっている。
【００２２】
また、バイオポリエステル分離装置１１の上流側には、バイオポリエステル含有微生物が浮遊している水槽１９が設けられており、この水槽１９と、バイオポリエステル分離設備１０の各構成要素とが、配水管２５を介して直列に接続されている。
【００２３】
次に、上記の構成からなるバイオポリエステル分離設備の機能および作用について説明する。
バイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを取出す場合には、水槽１９に浮遊しているバイオポリエステル含有微生物をバイオポリエステル分離装置１１に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及び第１の分離器１４を用いてバイオポリエステル含有微生物とバイオポリエステルとを分離させ、その後、バイオポリエステル分離装置１５〜１７及び第２の分離器１８を用いてバイオポリエステルから不純物を除去する。
【００２４】
すなわち、水槽１９に浮遊しているバイオポリエステル含有微生物をバイオポリエステル分離装置１１に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１１の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極間２２，２３に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
【００２５】
そして、バイオポリエステル分離装置１１によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物と、バイオポリエステル分離装置によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１２に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１２の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル分離装置１１によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
【００２６】
さらに、バイオポリエステル分離装置１２によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物と、バイオポリエステル分離装置によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１３に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１３の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル分離装置１２によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
その後、バイオポリエステルを配水管２５を介して第１の分離器１４に送り出し、第１の分離器１４内でバイオポリエステルを取出して、そのバイオポリエステルをバイオポリエステル分離装置１５に送り出す。
【００２７】
第１の分離器１４から取出されたバイオポリエステルを配水管２５を介してバイオポリエステル分離装置１５に送り出した後、バイオポリエステル分離装置１５の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
【００２８】
そして、バイオポリエステル分離装置１５によって除去されなかった微生物由来の不純物と、バイオポリエステル分離装置１５によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１６に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１６の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
【００２９】
さらに、バイオポリエステル分離装置１６によって除去されなかった微生物由来の不純物と、バイオポリエステル分離装置１６によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１７に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１７の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
その後、バイオポリエステルを配水管２５を介して第２の分離器１８に送り出し、第２の分離器１８内で微生物由来の不純物が除去されたバイオポリエステルを取出す。
【００３０】
この場合、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７においては、それぞれ一対の電極２２，２３を備えていることで、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されてバイオポリエステル含有微生物の細胞膜が破壊されてバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離できるようになることにより、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなる。したがって、バイオポリエステル分離設備１０全体としての費用がかからなくなる。
【００３１】
また、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されることにより、水槽１９内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることで、バイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがない。
【００３２】
また、一対の電極２２，２３間に挟まれるように絶縁体２４が設けられ、絶縁体２４の内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられていることにより、配水管２５の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなる。
【００３３】
また、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器１４が設けられ、第１の分離器１４の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去するバイオポリエステル分離装置１５〜１７が配置され、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器１８が設けられていることにより、不純物を第２の分離器１８によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となる。
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００３４】
上記の構成によれば、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７においては、それぞれ一対の電極２２，２３を備えていることで、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなるので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７のコストを削減することができる。したがって、バイオポリエステル分離設備１０全体のコストを削減することができる。
【００３５】
また、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されることにより、水槽１９内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがないので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７のコスト、さらにはバイオポリエステル分離設備１０全体のコストを削減することができる。
【００３６】
また、一対の電極２２，２３間に挟まれるように絶縁体２４が設けられ、絶縁体２４の内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられていることにより、配水管２５の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなるので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７によって効率よくバイオポリエステルを分離させることができる。
【００３７】
また、バイオポリエステル分離設備１０においては、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器１４が設けられ、第１の分離器１４の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去するバイオポリエステル分離装置１５〜１７が配置され、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器１８が設けられていることにより、不純物を第２の分離器１８によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となるので、バイオポリエステル分離設備１０の対環境性を良くすることができる。
【００３８】
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることで、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７それぞれに対して必要なだけ電圧を印加すればよいので、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００３９】
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、細胞の破壊及び剥離を行う際、上流側において最も多くのエネルギを消費し、下流側に進むにつれて徐々にエネルギの消費を少なくするようになるので、無駄なエネルギを消費することなく効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができることで、効率よくバイオポリエステルを分離させることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態においては、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に備えられた一対の電極２２，２３を平板としているが、平板に限らず、例えば円板あるいはバイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７の形状に合わせた好適な形状であってもよい。
また、バイオポリエステル分離設備１０において、複数のバイオポリエステル分離装置の配置の仕方は様々であり、複数のバイオポリエステル分離装置を直列に配置するのみならず、一部または全部を並列に配置してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した本発明のバイオポリエステル分離装置においては、一対の電極を備えていることで、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなるので、バイオポリエステル分離装置のコストを削減することができる。
【００４２】
また、一対の電極間にパルス電圧が印加されることにより、水槽内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがないので、バイオポリエステル分離装置のコストを削減することができる。
【００４３】
本発明のバイオポリエステル分離設備においては、バイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、第１の分離器の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることにより、不純物を第１の分離器によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となるので、バイオポリエステル分離装置の対環境性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離設備の概略構成図である。
【図２】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離装置の斜視図である。
【図３】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離装置の側面図である。
【符号の説明】
１０ バイオポリエステル分離設備
１１〜１３ バイオポリエステル分離装置
１４ 第１の分離器
１５〜１７ （別の）バイオポリエステル分離装置
１８ 第２の分離器
２１ パルス電源
２２，２３ 一対の電極
２４ 絶縁体
２５ 配水管
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性を有するバイオポリエステルを菌体から分離させるバイオポリエステル分離装置及びバイオポリエステル分離設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、プラスチック廃棄物を自然界に循環させてもその分解生成物が有害物質とはならない、生分解性を有するプラスチックとしてバイオポリエステルが注目されている。バイオポリエステルは、微生物の菌体内で生成されている。そのバイオポリエステルを微生物の菌体から分離させる装置として、バイオポリエステル分離設備が採用されている。
【０００３】
従来のバイオポリエステル分離設備としては、バイオポリエステル含有微生物の水性懸濁液にアルカリを添加し、４０〜１００℃に過熱し、保温して高圧をかけ、微小開口部から懸濁液を噴出させることで微生物に流体せん断力を作用させて顆粒状のバイオポリエステルを分離することを特徴としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１４８９号公報（第３頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバイオポリエステル分離設備においては、熱処理及び圧力処理を行うため、大型化された装置となっている。したがって、バイオポリエステル分離設備に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかかってしまうという問題があった。
また、バイオポリエステル分離設備によって微生物の菌体内から生成されたバイオポリエステルに微生物由来の不純物が付着した場合、その不純物を除去する際に化学薬品等を使用するため、化学薬品等を使用する際に悪臭が発生するばかりでなく、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が必要となる等、環境性に対して悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、コストが削減され、対環境性の良いバイオポリエステル分離装置及びバイオポリエステル分離設備を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明は、バイオポリエステル分離装置において、一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一対の電極を備えていることで、一対の電極間にパルス電圧が印加されてバイオポリエステル含有微生物の細胞膜が破壊されてバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離できるようになり、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなる。
また、一対の電極間にパルス電圧が印加されることにより、水槽内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがない。
【０００９】
また、本発明は、バイオポリエステル分離装置において、前記一対の電極間に挟まれるように絶縁体が設けられ、前記絶縁体の内部を蛇行しながら貫通する配水管が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、一対の電極間に挟まれるように絶縁体が設けられ、絶縁体の内部を蛇行しながら貫通する配水管が設けられていることにより、配水管の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなる。
【００１１】
また、本発明は、一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させるバイオポリエステル分離装置を備えたバイオポリエステル分離設備であって、前記バイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステル含有微生物から分離された前記バイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、前記第１の分離器の下流側に、前記バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、前記別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステルと前記不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、バイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、第１の分離器の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることにより、不純物を第１の分離器によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となる。
【００１３】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記バイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数のバイオポリエステル分離装置が直列に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記別のバイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数の別のバイオポリエステル分離装置が直列に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数の別のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明によれば、バイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数のバイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることで、各バイオポリエステル分離装置に対して必要なだけ電圧を印加すればよいので、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００１６】
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、バイオポリエステル分離設備であって、前記複数の別のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
これらの発明によれば、複数のバイオポリエステル分離装置あるいは別のバイオポリエステル分離装置が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、細胞の破壊及び剥離を行う際、上流側において最も多くのエネルギを消費し、下流側に進むにつれて徐々にエネルギの消費を少なくするようになるので、無駄なエネルギを消費することなく効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明における実施の形態を示す図であって、本発明を適用したバイオポリエステル分離設備を示す図である。
バイオポリエステル分離設備１０は、複数例えば３個のバイオポリエステル分離装置１１，１２，１３と、第１の分離器１４と、複数例えば３個の（別の）バイオポリエステル分離装置１５，１６，１７と、第２の分離器１８とを備えている。このバイオポリエステル分離設備１０に備えられた各構成要素は、配水管２５によって直列に接続されている。
【００１９】
バイオポリエステル分離装置１１には、図２に示すように、高電圧パルス電源２１に接続された平板からなる一対の電極２２，２３が設けられ、その一対の電極２２，２３間には、絶縁体２４が設けられている。この絶縁体２４は、例えばフッ素樹脂によって形成されている。また、絶縁体２４の内部には、図３に示すように、その内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられている。
なお、バイオポリエステル分離装置１２，１３は、バイオポリエステル分離装置１１と同一の構成であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
これらバイオポリエステル分離装置１１〜１３は、高電圧パルス電源２１を用いて印加する電圧が最も高いバイオポリエステル分離装置１１が上流側に配置され、上流側から下流側に向けて、上流側のバイオポリエステル分離装置１１より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１２、及びバイオポリエステル分離装置１２より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１３が配置されるように、印加する電圧の高い順に直列に配置されている。そして、第１の分離器１４は、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に配置されている。これらバイオポリエステル分離装置１１〜１３は、それぞれ装置ごとに印加する電圧を変えることができるようになっている。
【００２１】
バイオポリエステル分離装置１５〜１７は、第１の分離器１４の下流側に直列に配置されている。
バイオポリエステル分離装置１５〜１７は、図２に示すバイオポリエステル分離装置１１と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。これらバイオポリエステル分離装置１５〜１７は、高電圧パルス電源２１を用いて印加する電圧が最も高いバイオポリエステル分離装置１５が上流側に配置され、上流側から下流側に向けて、上流側のバイオポリエステル分離装置１５より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１６、及びバイオポリエステル分離装置１６より印加する電圧が低いバイオポリエステル分離装置１７が配置されるように、印加する電圧の高い順に直列に配置されている。そして、第２の分離器１８は、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に配置されている。これらバイオポリエステル分離装置１５〜１７は、それぞれ装置ごとに印加する電圧を変えることができるようになっている。
【００２２】
また、バイオポリエステル分離装置１１の上流側には、バイオポリエステル含有微生物が浮遊している水槽１９が設けられており、この水槽１９と、バイオポリエステル分離設備１０の各構成要素とが、配水管２５を介して直列に接続されている。
【００２３】
次に、上記の構成からなるバイオポリエステル分離設備の機能および作用について説明する。
バイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを取出す場合には、水槽１９に浮遊しているバイオポリエステル含有微生物をバイオポリエステル分離装置１１に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及び第１の分離器１４を用いてバイオポリエステル含有微生物とバイオポリエステルとを分離させ、その後、バイオポリエステル分離装置１５〜１７及び第２の分離器１８を用いてバイオポリエステルから不純物を除去する。
【００２４】
すなわち、水槽１９に浮遊しているバイオポリエステル含有微生物をバイオポリエステル分離装置１１に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１１の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極間２２，２３に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
【００２５】
そして、バイオポリエステル分離装置１１によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物と、バイオポリエステル分離装置によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１２に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１２の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル分離装置１１によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
【００２６】
さらに、バイオポリエステル分離装置１２によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物と、バイオポリエステル分離装置によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１３に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１３の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステル分離装置１２によって分離されなかったバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させる。
その後、バイオポリエステルを配水管２５を介して第１の分離器１４に送り出し、第１の分離器１４内でバイオポリエステルを取出して、そのバイオポリエステルをバイオポリエステル分離装置１５に送り出す。
【００２７】
第１の分離器１４から取出されたバイオポリエステルを配水管２５を介してバイオポリエステル分離装置１５に送り出した後、バイオポリエステル分離装置１５の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
【００２８】
そして、バイオポリエステル分離装置１５によって除去されなかった微生物由来の不純物と、バイオポリエステル分離装置１５によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１６に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１６の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
【００２９】
さらに、バイオポリエステル分離装置１６によって除去されなかった微生物由来の不純物と、バイオポリエステル分離装置１６によって分離されたバイオポリエステルとをバイオポリエステル分離装置１７に配水管２５を介して送り出した後、バイオポリエステル分離装置１７の一対の電極２２，２３に接続されたパルス電源２１によって電圧を印加し、一対の電極２２，２３間に高電圧パルス電界を生じさせ、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する。
その後、バイオポリエステルを配水管２５を介して第２の分離器１８に送り出し、第２の分離器１８内で微生物由来の不純物が除去されたバイオポリエステルを取出す。
【００３０】
この場合、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７においては、それぞれ一対の電極２２，２３を備えていることで、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されてバイオポリエステル含有微生物の細胞膜が破壊されてバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離できるようになることにより、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなる。したがって、バイオポリエステル分離設備１０全体としての費用がかからなくなる。
【００３１】
また、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されることにより、水槽１９内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることで、バイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがない。
【００３２】
また、一対の電極２２，２３間に挟まれるように絶縁体２４が設けられ、絶縁体２４の内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられていることにより、配水管２５の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなる。
【００３３】
また、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器１４が設けられ、第１の分離器１４の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去するバイオポリエステル分離装置１５〜１７が配置され、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器１８が設けられていることにより、不純物を第２の分離器１８によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となる。
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００３４】
上記の構成によれば、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７においては、それぞれ一対の電極２２，２３を備えていることで、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなるので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７のコストを削減することができる。したがって、バイオポリエステル分離設備１０全体のコストを削減することができる。
【００３５】
また、一対の電極２２，２３間にパルス電圧が印加されることにより、水槽１９内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがないので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７のコスト、さらにはバイオポリエステル分離設備１０全体のコストを削減することができる。
【００３６】
また、一対の電極２２，２３間に挟まれるように絶縁体２４が設けられ、絶縁体２４の内部を蛇行しながら貫通する配水管２５が設けられていることにより、配水管２５の内部を通過するバイオポリエステル含有微生物がパルス電圧をより多く受けることとなるため、そのバイオポリエステル含有微生物が粉砕されやすくなるので、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７によって効率よくバイオポリエステルを分離させることができる。
【００３７】
また、バイオポリエステル分離設備１０においては、バイオポリエステル分離装置１３の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器１４が設けられ、第１の分離器１４の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去するバイオポリエステル分離装置１５〜１７が配置され、バイオポリエステル分離装置１７の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器１８が設けられていることにより、不純物を第２の分離器１８によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となるので、バイオポリエステル分離設備１０の対環境性を良くすることができる。
【００３８】
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、装置ごとに印加する電圧を変えることができることで、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７それぞれに対して必要なだけ電圧を印加すればよいので、効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができる。
【００３９】
また、バイオポリエステル分離装置１１〜１３及びバイオポリエステル分離装置１５〜１７が、印加する電圧の高い順に直列に配置されていることにより、細胞の破壊及び剥離を行う際、上流側において最も多くのエネルギを消費し、下流側に進むにつれて徐々にエネルギの消費を少なくするようになるので、無駄なエネルギを消費することなく効率よく微生物を粉砕し、また粉砕後のバイオポリエステル表面の不純物を除去することができることで、効率よくバイオポリエステルを分離させることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態においては、バイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７に備えられた一対の電極２２，２３を平板としているが、平板に限らず、例えば円板あるいはバイオポリエステル分離装置１１〜１３，１５〜１７の形状に合わせた好適な形状であってもよい。
また、バイオポリエステル分離設備１０において、複数のバイオポリエステル分離装置の配置の仕方は様々であり、複数のバイオポリエステル分離装置を直列に配置するのみならず、一部または全部を並列に配置してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した本発明のバイオポリエステル分離装置においては、一対の電極を備えていることで、熱処理及び圧力処理を行うことがなく、バイオポリエステル分離装置が小型化されるため、バイオポリエステル分離装置に対する費用及びその装置のメンテナンス費用がかからなくなるので、バイオポリエステル分離装置のコストを削減することができる。
【００４２】
また、一対の電極間にパルス電圧が印加されることにより、水槽内に浮遊するバイオポリエステル含有微生物が分極し、絶縁破壊、沿面放電や衝撃で微生物の細胞膜が破壊され、さらに、低エネルギ放電による物理的作用によって振動が生じることでバイオポリエステル含有微生物の細胞膜の破壊が促進されることとなり、従来用いられているアーク放電等のように大きな消費電力を使用することがないので、バイオポリエステル分離装置のコストを削減することができる。
【００４３】
本発明のバイオポリエステル分離設備においては、バイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステル含有微生物から分離されたバイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、第１の分離器の下流側に、バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物を除去する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、バイオポリエステルと不純物とを分離させる第２の分離器が設けられていることにより、不純物を第１の分離器によって除去する際に化学薬品を用いないため、化学薬品等を使用する際に発生する悪臭が回避されるとともに、その化学薬品等の廃棄について廃棄物処理が不要となるので、バイオポリエステル分離装置の対環境性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離設備の概略構成図である。
【図２】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離装置の斜視図である。
【図３】 本発明における実施の形態に係るバイオポリエステル分離装置の側面図である。
【符号の説明】
１０ バイオポリエステル分離設備
１１〜１３ バイオポリエステル分離装置
１４ 第１の分離器
１５〜１７ （別の）バイオポリエステル分離装置
１８ 第２の分離器
２１ パルス電源
２２，２３ 一対の電極
２４ 絶縁体
２５ 配水管
Claims (9)
- 一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させるバイオポリエステル分離装置。
- 前記一対の電極間に挟まれるように絶縁体が設けられ、前記絶縁体の内部を蛇行しながら貫通する配水管が設けられている請求項１に記載のバイオポリエステル分離装置。
- 一対の電極を備え、前記一対の電極間にパルス電圧を印加させて、前記一対の電極間を移動するバイオポリエステル含有微生物からバイオポリエステルを分離させるバイオポリエステル分離装置を備えたバイオポリエステル分離設備であって、
前記バイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステル含有微生物から分離された前記バイオポリエステルを取出す第１の分離器が設けられ、前記第１の分離器の下流側に、前記バイオポリエステルに付着する微生物由来の不純物と前記バイオポリエステルとを分離する別のバイオポリエステル分離装置が配置され、前記別のバイオポリエステル分離装置の下流側に、前記バイオポリエステルを取出す第２の分離器が設けられているバイオポリエステル分離設備。 - 前記バイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数のバイオポリエステル分離装置は直列に配置されている請求項３に記載のバイオポリエステル分離設備。
- 前記別のバイオポリエステル分離装置を複数備え、それら複数の別のバイオポリエステル分離装置は直列に配置されている請求項３または４に記載のバイオポリエステル分離設備。
- 前記複数のバイオポリエステル分離装置は、装置ごとに印加する電圧を変えることができる請求項４に記載のバイオポリエステル分離設備。
- 前記複数の別のバイオポリエステル分離装置は、装置ごとに印加する電圧を変えることができる請求項５に記載のバイオポリエステル分離設備。
- 前記複数のバイオポリエステル分離装置は、印加する電圧の高い順に直列に配置されている請求項４に記載のバイオポリエステル分離設備。
- 前記複数の別のバイオポリエステル分離装置は、印加する電圧の高い順に直列に配置されている請求項５に記載のバイオポリエステル分離設備。
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