JP4671432B2 - Method for treating heavy metal-containing liquid - Google Patents

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Description

本発明は重金属含有液の処理方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、排水等に溶け込んでいる重金属に硫化水素を接触させて不溶化することにより、排水等から重金属を除去して無害化する処理方法および装置に関する。   The present invention relates to a method for treating a heavy metal-containing liquid. More specifically, the present invention relates to a treatment method and apparatus that removes heavy metals from wastewater or the like and renders them harmless by bringing hydrogen sulfide into contact with the heavy metal dissolved in the wastewater or the like to insolubilize it.

硫化水素を金属イオンを含む水溶液中に吹き込むと、金属硫化物等の沈殿が生成されて、水溶液中の重金属イオンが不溶化される。このような現象を利用した重金属処理技術が提案されている。   When hydrogen sulfide is blown into an aqueous solution containing metal ions, a precipitate such as metal sulfide is generated, and heavy metal ions in the aqueous solution are insolubilized. A heavy metal processing technique using such a phenomenon has been proposed.

例えば、特許文献1には、セレン含有排水からセレンを除去する技術が開示されている。具体的には、セレン含有排水に銅粉または銅化合物を添加して、銅による浸出・還元を行った後、硫化水素ガスを吹き込んで硫化物を沈殿させて回収することにより、銅と共にセレンを除去するようにしている。
特開2006−116469
For example, Patent Document 1 discloses a technique for removing selenium from selenium-containing wastewater. Specifically, after adding copper powder or copper compound to selenium-containing wastewater, leaching / reducing with copper, hydrogen sulfide gas was blown into the selenium to precipitate and collect the selenium together with copper. Try to remove.
JP 2006-116469 A

特許文献1のような技術を採用する際には、毒性気体である硫化水素を周辺の環境に拡散させないようにするために、硫化水素ガスの供給量(流量)を様々なバルブや計器類などを操作して、慎重に制御する必要がある。しかしながら、このような制御方法を採用した場合、運転管理が非常に煩雑であると共に、設備コストや処理コストが多大なものとなってしまう。   When employing a technique such as Patent Document 1, in order to prevent hydrogen sulfide, which is a toxic gas, from diffusing into the surrounding environment, the supply amount (flow rate) of hydrogen sulfide gas is set to various valves, instruments, and the like. Need to be carefully controlled. However, when such a control method is adopted, the operation management is very complicated, and the equipment cost and the processing cost become great.

また、硫酸還元菌は硫酸イオンを電子受容体として、硫酸呼吸により硫化水素を産生する微生物として知られており、硫酸還元菌が産生する硫化水素により重金属を沈殿除去する技術も提案されているが、重金属含有液中には、微生物毒性を呈する種々の物質、例えばカドミウムや水銀、セレンなどが高濃度で存在している場合がある。したがって、硫酸還元菌を重金属含有液に直接添加して生物学的処理を行う場合、微生物が失活して、処理効率が著しく低下する虞がある。   In addition, sulfate-reducing bacteria are known as microorganisms that produce sulfate by using sulfate ion as an electron acceptor and sulfate respiration. A technique for precipitating heavy metals using hydrogen sulfide produced by sulfate-reducing bacteria has also been proposed. In the heavy metal-containing liquid, various substances exhibiting microbial toxicity, such as cadmium, mercury, and selenium, may be present in high concentrations. Therefore, when biological treatment is carried out by directly adding sulfate-reducing bacteria to the heavy metal-containing solution, the microorganisms may be deactivated and the treatment efficiency may be significantly reduced.

そこで、本発明は、煩雑な運転管理を行うことなく、簡易且つ低コストに硫化水素を重金属含有液に供給制御し、被処理液を硫化水素で汚染することなく不溶化処理する方法及び装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a method and apparatus for controlling supply of hydrogen sulfide to a heavy metal-containing liquid easily and at low cost without performing complicated operation management and insolubilizing the liquid to be processed without being contaminated with hydrogen sulfide. The purpose is to do.

また、本発明は、被処理液中の微生物毒性物質などに阻害されることなく、硫酸還元菌を機能させて、被処理液に硫化水素を効率よく供給する方法及び装置を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for efficiently supplying hydrogen sulfide to a liquid to be treated by allowing sulfate-reducing bacteria to function without being inhibited by microbial toxic substances in the liquid to be treated. And

さらに、本発明は、硫化水素では不溶化処理が難しいセレン酸イオンを不溶化処理する方法を提供することを目的とする。   Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for insolubilizing selenate ions that are difficult to insolubilize with hydrogen sulfide.

かかる目的を達成するため、本発明者等は、ポリエチレン膜やポリプロピレン膜等の非多孔性膜の分子透過性に着目した。そして、非多孔性膜の分子透過性を利用することにより、様々な重金属を不溶化させることが可能な硫化水素を均一かつ緩やかな徐放性をもって被処理液に供給可能であることを知見し、本願発明に至った。   In order to achieve this object, the present inventors have focused on the molecular permeability of non-porous membranes such as polyethylene membranes and polypropylene membranes. Then, by utilizing the molecular permeability of the non-porous membrane, we found that hydrogen sulfide capable of insolubilizing various heavy metals can be supplied to the liquid to be treated with uniform and gentle sustained release, It came to this invention.

かかる知見に基づく本発明の重金属含有液の処理方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素を充填して、容器を被処理液に浸漬し、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素を容器周辺に供給して、被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含むようにしている。また、本発明の重金属含有液の処理方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素生成原料を充填して、容器を被処理液に浸漬し、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素生成原料により生成された硫化水素を容器周辺に供給して、被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含むようにしている。本発明の重金属含有液の処理方法においては、容器の非多孔性膜の近傍に、不溶化された重金属を担持し得る担体を配置するようにしている。また、本発明の重金属含有液の処理方法においては、被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を行う前または同時に、セレン酸イオン(SeO 2− )を亜セレン酸イオン(SeO 2− )に還元するセレン酸還元微生物と被処理液とを嫌気性条件下で接触させるようにしている。次に、かかる知見に基づく本発明の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置は、硫化水素を透過する非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器と、硫化水素または硫化水素生成原料とを含み、容器には硫化水素または硫化水素生成原料が充填されているものである。本発明の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置においては、その容器の非多孔性膜の表面の少なくとも一部に、不溶化された重金属を担持し得る担体が備えられているBased on such knowledge, the method for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention includes filling a hydrogen sulfide into a container having a sealed structure having at least a part of a non-porous membrane, immersing the container in a liquid to be treated, Hydrogen sulfide is supplied from the porous membrane portion to the periphery of the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane to insolubilize the heavy metal contained in the liquid to be treated. In addition, the method for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention comprises filling a hydrogen sulfide-producing raw material in a sealed container having at least a part of a non-porous membrane, immersing the container in a liquid to be treated, Hydrogen sulfide produced from the hydrogen sulfide production raw material is supplied to the periphery of the container at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane from the porous membrane portion, and the heavy metal contained in the liquid to be treated is insolubilized. The process is included. In the method for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention, a carrier capable of supporting an insolubilized heavy metal is disposed in the vicinity of the non-porous membrane of the container. In the method for treating a heavy metal-containing liquid of the present invention, selenate ions (SeO 4 2− ) are converted to selenite ions (SeO 4 ) before or simultaneously with the step of insolubilizing heavy metals contained in the liquid to be treated. The selenate-reducing microorganism that is reduced to 3 2− ) and the liquid to be treated are brought into contact under anaerobic conditions. Next, the hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal-containing liquid treatment according to the present invention based on such knowledge includes a container having a sealed structure including at least part of a non-porous film that allows hydrogen sulfide to pass through , and hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide production raw material. And the container is filled with hydrogen sulfide or a raw material for producing hydrogen sulfide. In the hydrogen sulfide supply apparatus for processing a heavy metal-containing liquid according to the present invention, a carrier capable of supporting an insolubilized heavy metal is provided on at least a part of the surface of the non-porous membrane of the container .

容器内に充填された硫化水素または硫化水素生成原料により生成された硫化水素は、非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で徐放される。そこで、硫化水素の非多孔性膜透過速度を、非多孔性膜の分子透過性能を決定する要素である膜材料や膜厚、膜密度などで調整することにより、硫化水素を常時緩やかに供給して、被処理液中の重金属の不溶化処理を長期に亘って行うことができる。しかも、硫化水素が容器の周辺部に供給されることで、容器周辺部のみの硫化水素濃度を局所的に高濃度化できるので、被処理液を酸性化させたり、汚染したりすることがない。   Hydrogen sulfide produced by hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide production raw material filled in the container is gradually released at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Therefore, hydrogen sulfide is constantly supplied slowly by adjusting the non-porous membrane permeation rate of hydrogen sulfide with the membrane material, film thickness, membrane density, etc., which are the factors that determine the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Thus, the insolubilization treatment of the heavy metal in the liquid to be treated can be performed over a long period of time. In addition, since hydrogen sulfide is supplied to the periphery of the container, the hydrogen sulfide concentration only in the periphery of the container can be locally increased, so that the liquid to be treated is not acidified or contaminated. .

尚、本明細書において、「不溶化」とは、被処理液中に含まれる重金属を水に溶けにくい状態あるいは水に溶けない状態、つまり、重金属の硫化物沈殿や水酸化物沈殿が生成されたり、重金属が元素状態に還元されることにより、被処理液と固液分離することが可能な状態にされることを意味している。   In the present specification, “insolubilization” means that the heavy metal contained in the liquid to be treated is hardly soluble in water or insoluble in water, that is, sulfide precipitation or hydroxide precipitation of heavy metal is generated. This means that the heavy metal is reduced to the elemental state, so that it can be solid-liquid separated from the liquid to be treated.

具体的に説明すると、本発明の重金属含有液の処理方法において不溶化され得る重金属は、被処理液中で亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに被処理液中で陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)のうちの一種以上である。 More specifically, the heavy metal that can be insolubilized in the method for treating a heavy metal-containing liquid of the present invention includes selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) in the liquid to be treated and Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (existing in the cation form in the treatment liquid Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), and aluminum (Al).

被処理液中で亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)は、供給された硫化水素により硫化物沈殿が生成されるか、あるいは供給された硫化水素が還元剤として作用することにより元素状セレンとなって不溶化される。被処理液中で陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)は、供給された硫化水素と反応して硫化物沈殿が生成され、不溶化される。尚、アルミニウム(Al)は、硫化物沈殿ではなく、水酸化物沈殿であるAl(OH)となって、不溶化される。したがって、重金属は被処理液と固液分離することが可能な状態にされるので、処理後の重金属含有液を固液分離、例えば濾過処理等を行うことにより、重金属含有液から重金属を回収して無害化することができる。 Selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) in the liquid to be treated generates sulfide precipitates by the supplied hydrogen sulfide, or the supplied hydrogen sulfide By acting as a reducing agent, it is insolubilized as elemental selenium. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt present in the form of cations in the liquid to be treated (Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), and aluminum (Al) react with the supplied hydrogen sulfide to produce sulfide precipitates, which are insolubilized. Incidentally, aluminum (Al) is not in the form of sulfide precipitation but becomes Al (OH) 3 which is hydroxide precipitation and is insolubilized. Accordingly, since the heavy metal can be separated from the liquid to be treated in a solid-liquid separation, the heavy metal-containing liquid after the treatment is subjected to solid-liquid separation, for example, filtration, etc. to recover the heavy metal from the heavy metal-containing liquid. Can be rendered harmless.

次に、本発明の重金属含有液の処理方法並びに重金属含有液処理用の硫化水素供給装置に用いる硫化水素生成原料は、硫化水素を生成することができる原料であれば特に限定されないが、例えば、硫酸還元菌、硫酸イオン(SO 2−)及び硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質を容器内に充填して、硫酸還元菌の硫酸呼吸により硫酸イオンを還元して硫化水素を生成することができる。さらに鉄を用いることにより、硫化水素の生成が促進されて、被処理液中に含まれる重金属の不溶化処理効率が向上する。 Next, the hydrogen sulfide production raw material used in the method for treating a heavy metal-containing liquid of the present invention and the hydrogen sulfide supply apparatus for treating a heavy metal-containing liquid is not particularly limited as long as it is a raw material capable of producing hydrogen sulfide. Fill the container with sulfate-reducing bacteria, sulfate ions (SO 4 2− ) and an electron-donor substance that is an energy source for sulfate-reducing bacteria, and reduce the sulfate ions by sulfuric acid respiration to produce hydrogen sulfide. can do. Furthermore, by using iron, the generation of hydrogen sulfide is promoted, and the insolubilization efficiency of heavy metals contained in the liquid to be treated is improved.

また、硫化鉄と酸を容器内に充填して、硫化鉄と酸の化学反応によって硫化水素を生成することもできる。例えば、硫化鉄と塩酸を混合すると、化学式1に示すように、硫化水素と塩化鉄が生成される。
[化学式1] FeS + 2HCl → FeCl + H
Moreover, iron sulfide and an acid can be filled in a container, and hydrogen sulfide can also be produced | generated by the chemical reaction of iron sulfide and an acid. For example, when iron sulfide and hydrochloric acid are mixed, as shown in Chemical Formula 1, hydrogen sulfide and iron chloride are generated.
[Chemical Formula 1] FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S

また、硫化水素を発生し得る還元剤、例えばチオ硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム及び硫化水素ナトリウムのうちの一種以上を容器内に充填して、当該還元剤により硫化水素を生成させることもできる。   In addition, a reducing agent capable of generating hydrogen sulfide, for example, one or more of sodium thiosulfate, sodium sulfide, and sodium hydrogen sulfide can be filled in the container, and hydrogen sulfide can be generated by the reducing agent.

ここで、本発明に用いられる非多孔性膜としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンが挙げられる。ポリエチレンやポリプロピレンは、疎水性の膜であるため、重金属含有液を通しにくい。また、硫化水素透過性を有している。さらに、熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であるという利点を有している。しかも、ポリエチレンやポリプロピレンは、安価で入手しやすいため、コスト面や性能面から考えても非常に優れた素材である。   Here, examples of the non-porous film used in the present invention include polyethylene and polypropylene. Since polyethylene and polypropylene are hydrophobic membranes, it is difficult to pass heavy metal-containing liquids. Moreover, it has hydrogen sulfide permeability. Furthermore, it has thermoreversibility, has the advantage of being flexible and easy to mold. Moreover, since polyethylene and polypropylene are inexpensive and easily available, they are very excellent materials from the viewpoint of cost and performance.

尚、本発明の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置の容器は硫化水素あるいは硫化水素生成原料を補充する供給部を備えることにより、硫化水素あるいは硫化水素生成原料を補給することが可能となり、容器の非多孔性膜部分から硫化水素を長期に亘って徐放させ続けることが可能となる。   In addition, the container of the hydrogen sulfide supply device for processing a heavy metal-containing liquid according to the present invention includes a supply unit for replenishing hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide-producing raw material, so that hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide-producing raw material can be replenished. It becomes possible to continuously release hydrogen sulfide from the non-porous membrane portion of the container over a long period of time.

ここで、本発明の重金属含有液の処理方法においては、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素を充填して容器を被処理液に浸漬し、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素を容器周辺に供給して、被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程、または、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素生成原料を充填して容器を被処理液に浸漬し、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素生成原料により生成された硫化水素を容器周辺に供給して、被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を行う前または同時に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物と被処理液とを嫌気性条件下で接触させるようにしているので、硫化水素の供給では不溶化し難いセレン酸イオンを硫化水素で不溶化し易い亜セレン酸イオンに還元することができる。 Here, in the method for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention, hydrogen sulfide is filled in a container having a sealed structure including at least a part of a non-porous membrane, and the container is immersed in the liquid to be treated. Supplying a hydrogen sulfide to the periphery of the container at a rate governed by the molecular permeation performance of the nonporous membrane from the porous membrane portion, or insolubilizing heavy metals contained in the liquid to be treated, or a nonporous membrane At least a part of the sealed structure of the container is filled with hydrogen sulfide production raw material, the container is immersed in the liquid to be treated, and the speed is governed by the molecular permeation performance of the nonporous film from the nonporous film part of the container. Before or simultaneously with the step of supplying the hydrogen sulfide produced from the hydrogen sulfide production raw material to the periphery of the vessel and insolubilizing the heavy metal contained in the liquid to be treated, selenium ions (SeO 4 2− ) are added to selenium selenite. instead of acid ion (SeO 3 2-) Since selenate reducing microorganisms and the liquid to be treated is to be in contact under anaerobic conditions, it is reduced to easily selenite ions insolubilized insolubilized hardly selenate ions with hydrogen sulfide in the feed of hydrogen sulfide Can do.

本発明に用いられるセレン酸還元微生物は、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物であれば特に限定されず、例えばアゾアクルス属、シュードモナス属、パラコッカス属、デレイヤ属、バチルス属、エンテロバクター属のセレン酸還元微生物が挙げられる。これらのセレン酸還元微生物は、酵母エキス、含硫アミノ酸、乳酸塩等をエネルギー源として機能するセレン酸還元微生物である。 The selenate-reducing microorganism used in the present invention is not particularly limited as long as it is a selenate-reducing microorganism that reduces selenate ion (SeO 4 2− ) to selenite ion (SeO 3 2− ). Examples include selenate-reducing microorganisms belonging to the genus Pseudomonas, Paracoccus, Delayer, Bacillus, and Enterobacter. These selenate-reducing microorganisms are selenate-reducing microorganisms that function using yeast extract, sulfur-containing amino acids, lactate and the like as energy sources.

ここで、メタノールやエタノール、プロパノール等の低級アルコールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するセレン酸還元微生物を用いることが処理コストの低減を考える上で好ましい。このようなセレン酸還元微生物としては、例えば、シュードモナスエスピー 4C−C(Pseudomonas sp.4C-C、FERM P-20840)が挙げられる。シュードモナスエスピー 4C−Cは、メタノールやエタノール、プロパノール等の低級アルコールをエネルギー源として、以下に示す化学式2により、セレン酸イオンを元素状セレンまで還元することができるセレン酸還元微生物である。
[化学式2] SeO 2- → SeO 2− → Se
Here, it is preferable to use a selenate-reducing microorganism that reduces selenate ions to selenite ions using lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol as an energy source in consideration of reduction in treatment costs. Examples of such selenate-reducing microorganisms include Pseudomonas sp. 4C-C (Pseudomonas sp. 4C-C, FERM P-20840). Pseudomonas sp. 4C-C is a selenate-reducing microorganism that can reduce selenate ions to elemental selenium according to the following chemical formula 2 using lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol as energy sources.
[Chemical Formula 2] SeO 4 2− → SeO 3 2− → Se

ここで、シュードモナスエスピー 4C−Cは、SeO 2- (セレン酸イオン)をSeO 2−(亜セレン酸イオン)に還元する速度が速く、セレン酸イオンから亜セレン酸イオンを効率よく生成することができる。したがって、セレン酸イオンから元素状セレンへの還元過程で生じる亜セレン酸イオンを硫化水素により効率よく不溶化して、セレン酸イオンを被処理液中から除去することができる。また、シュードモナスエスピー 4C−Cは、重金属含有液中に硝酸イオンや亜硝酸イオンが含まれている場合でも、これらのイオンに阻害されることなく、重金属含有液中のセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するのと同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを窒素ガスに還元することができる優れた機能を有するセレン酸還元微生物である。 Here, Pseudomonas sp 4C-C has a high rate of reducing SeO 4 2− (selenate ion) to SeO 3 2− (selenite ion), and efficiently generates selenite ion from selenate ion. be able to. Therefore, selenite ions generated in the reduction process from selenate ions to elemental selenium can be efficiently insolubilized with hydrogen sulfide, and selenate ions can be removed from the liquid to be treated. In addition, Pseudomonas sp 4C-C, even when nitrate ions and nitrite ions are contained in the heavy metal-containing liquid, selenate ion in the heavy metal-containing liquid is not inhibited by these ions. It is a selenate-reducing microorganism having an excellent function capable of reducing nitrate ions and nitrite ions to nitrogen gas simultaneously with reduction to ions.

このように、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物を重金属含有液の処理に利用することで、安価で入手し易い炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として用いることができ、処理コストを大幅に低減できる。 In this way, a selenate-reducing microorganism that reduces selenate ions (SeO 4 2− ) to selenite ions (SeO 3 2− ) using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source is treated with a heavy metal-containing liquid. By using it, it is possible to use an inexpensive and easily available lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source, and the processing cost can be greatly reduced.

ここで、セレン酸還元微生物への炭素数1〜3の低級アルコールの供給は、ポンプなどの制御装置により行っても良いが、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールまたは廃アルコールを密封し、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で行うことが好ましい。   Here, the supply of the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms to the selenate-reducing microorganism may be performed by a control device such as a pump, but in the container having at least a part of the nonporous membrane, Preferably, the lower alcohol or waste alcohol of No. 3 is sealed and the rate is controlled from the non-porous membrane portion of the container to the molecular permeation performance of the non-porous membrane.

容器内に充填された低級アルコールは、非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で徐放される。そこで、低級アルコールの非多孔性膜透過速度を、非多孔性膜の分子透過性能を決定する要素である膜材料や膜厚、膜密度などで調整することにより、低級アルコールを常時緩やかに供給して、セレン酸還元微生物を機能させ続けることで、効率良くセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元処理することができる。   The lower alcohol filled in the container is gradually released at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Therefore, the lower alcohol is constantly supplied slowly by adjusting the non-porous membrane permeation rate of the lower alcohol with the membrane material, film thickness, membrane density, etc., which are the factors that determine the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Thus, by allowing the selenate-reducing microorganism to continue functioning, it is possible to efficiently reduce selenate ions to selenite ions.

また、セレン酸還元微生物のエネルギー源として、廃アルコールを使用することが環境的にも経済的にも好ましい。非多孔性膜は「分子ふるい」のような役割を持っており、透過させようとする分子の分子量が大きくなるにつれて、その分子を透過し難くなる。また、分子の極性などの性質によってもその透過性が大きく変化する。したがって、非多孔性膜をポリエチレンやポリプロピレンに代表される疎水性の膜とした場合、廃アルコールの中に不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入していても、分子サイズの大きなカテキンや極性の高いシアン化合物などは透過し難く、微生物にとって無害な低級アルコールを主成分として透過させることが可能となる。   In addition, it is preferable from the environmental and economic viewpoints to use waste alcohol as an energy source for the selenate-reducing microorganism. The non-porous membrane has a role like “molecular sieve”, and as the molecular weight of the molecule to be permeated increases, it becomes difficult to permeate the molecule. In addition, the permeability varies greatly depending on properties such as the polarity of the molecule. Therefore, when the non-porous membrane is a hydrophobic membrane represented by polyethylene or polypropylene, antibacterial molecules that are toxic to microorganisms such as impurities such as catechin and cyanide are mixed in the waste alcohol. However, catechins having a large molecular size or cyan compounds having a high polarity are difficult to permeate, and it is possible to permeate a lower alcohol that is harmless to microorganisms as a main component.

また、本発明の重金属含有液の処理方法においては、容器の非多孔性膜の近傍に、不溶化された重金属を担持し得る担体を配置するようにしている。また、本発明の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置は、その容器の硫化水素を透過する非多孔性膜の表面の少なくとも一部に、不溶化された重金属を担持し得る担体が備えられているものである。したがって、担体に重金属を付着・蓄積して回収することができるので、処理後に容器を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。 In the processing method of the heavy metal-containing liquid of the present invention, in the vicinity of the non-porous membrane of the container, and to arrange the carrier may carry insolubilized heavy metals. Further, the hydrogen sulfide supply apparatus for processing a heavy metal-containing liquid according to the present invention is provided with a carrier capable of supporting an insolubilized heavy metal on at least a part of the surface of the non-porous membrane that transmits hydrogen sulfide in the container. It is what. Therefore, heavy metal can be collected by being attached to and accumulated on the carrier, so that the heavy metal can be easily recovered simply by taking out the container after the treatment.

また、担体には、上述したセレン酸還元微生物を担持しても良い。この場合には、硫化水素供給装置の容器を被処理液に浸漬するだけで、亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)、さらには、セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)を不溶化することができる。しかも、担体に重金属を付着・蓄積して回収することができるので、処理後に容器を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。 The carrier may carry the selenate-reducing microorganism described above. In this case, just immersing the vessel of the hydrogen sulfide supply device in the liquid to be treated, the selenium (Se) existing in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) and the cation form are present. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn ), Manganese (Mn), aluminum (Al), and selenium (Se) present in the form of selenate ions (SeO 4 2− ) can be insolubilized. In addition, since heavy metals can be collected and collected on the carrier, the heavy metals can be easily recovered simply by removing the container after the treatment.

本発明の重金属含有液の処理方法並びに重金属含有液処理用の硫化水素供給装置によれば、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器内に、硫化水素または硫化水素生成原料を充填して、非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素を容器周辺に供給するようにしているので、被処理液中に容器を浸漬するだけで、重金属の不溶化処理を行うことができる。したがって、硫化水素供給量を一定量に維持するための設備を備える必要がなくなり、簡易且つ低コストに重金属含有液の処理を行うことが可能となる。そして、被処理液中で亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに被処理液中で陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)等の複数の重金属を硫化水素により同時に不溶化できる。したがって、処理後の被処理液を固液分離、例えば濾過処理等を行うだけで、重金属の回収と、被処理液の無害化を行うことができる。 According to the method for treating a heavy metal-containing liquid and the hydrogen sulfide supply apparatus for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention, hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide production raw material is filled in a sealed container having at least a part of a non-porous membrane. Since hydrogen sulfide is supplied to the periphery of the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, the heavy metal is insolubilized simply by immersing the container in the liquid to be treated. Can do. Therefore, it is not necessary to provide a facility for maintaining the hydrogen sulfide supply amount at a constant amount, and the heavy metal-containing liquid can be processed easily and at low cost. Then, selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) in the liquid to be treated, and copper (Cu), silver (present in the form of cation in the liquid to be treated) Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn) and aluminum ( A plurality of heavy metals such as Al) can be simultaneously insolubilized with hydrogen sulfide. Therefore, recovery of heavy metals and detoxification of the liquid to be processed can be performed only by performing solid-liquid separation, for example, filtration, etc. on the liquid to be processed after the treatment.

また、硫化水素が容器の周辺部に供給され続けることにより、容器周辺部の硫化水素濃度を局所的に高濃度な状態に維持し続けることができる。したがって、容器周辺部の高濃度硫化水素領域において重金属の不溶化速度を局所的に速めることができるので、被処理液全体の硫化水素濃度を高めるために過剰な硫化水素の供給を行うことなく、最小限の硫化水素供給量で重金属の不溶化処理を行うことができ、無駄がない。しかも、被処理液中に溶解している重金属は、被処理液中に均一に拡散しようとするので、硫化水素の不溶化処理により重金属濃度が低濃度となりやすい容器周辺部に被処理液中に溶解している重金属が供給されたり、硫化水素に引きつけられたりする。つまり、本発明の重金属含有液の処理方法並びに重金属含有液処理用の硫化水素供給装置によれば、重金属を高効率に不溶化処理する領域が被処理液中に局所的に形成され、被処理液中に溶解している重金属がその領域に供給され続けることで、被処理液中に存在する重金属のほとんどを不溶化することができる。加えて、硫化水素濃度が高濃度になるのは、容器周辺部のみであるから、被処理液を酸性化させることがない。したがって、被処理液が硫化水素で汚染されることがないので、毒性気体である硫化水素を用いているにもかかわらず、環境に優しい処理を行うことが可能となる。   Further, by continuing to supply hydrogen sulfide to the peripheral portion of the container, the hydrogen sulfide concentration in the peripheral portion of the container can be kept locally high. Therefore, since the insolubilization speed of heavy metals can be locally increased in the high concentration hydrogen sulfide region around the container, it is possible to minimize the supply of excess hydrogen sulfide to increase the concentration of hydrogen sulfide in the entire liquid to be treated. A heavy metal insolubilization process can be performed with a limited amount of hydrogen sulfide supplied, and there is no waste. Moreover, since the heavy metal dissolved in the liquid to be treated tends to diffuse uniformly into the liquid to be treated, it dissolves in the liquid to be treated around the container where the heavy metal concentration tends to be low due to the insolubilization treatment of hydrogen sulfide. Heavy metal is supplied or attracted to hydrogen sulfide. That is, according to the method for treating a heavy metal-containing liquid and the hydrogen sulfide supply apparatus for treating a heavy metal-containing liquid according to the present invention, a region for insolubilizing heavy metal with high efficiency is locally formed in the liquid to be treated. By continuing to supply the heavy metal dissolved in the region, most of the heavy metal present in the liquid to be treated can be insolubilized. In addition, since the hydrogen sulfide concentration is high only in the periphery of the container, the liquid to be treated is not acidified. Therefore, since the liquid to be treated is not contaminated with hydrogen sulfide, it is possible to perform environmentally friendly treatment despite using toxic gas, hydrogen sulfide.

また、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器内に硫化水素生成原料が充填されているので、容器内は被処理液と区画された状態となる。したがって、重金属含有液に微生物毒性物質や化学反応阻害物質が含まれていたとしても、それらに影響されることなく、容器内で硫化水素を生成させることができる。つまり、硫化鉄と酸の化学反応により硫化水素を発生させる場合、重金属含有液中に化学反応阻害物質が含まれていたとしても、それに影響されることなく、硫化水素を容器内で発生させて容器外に徐放することができる。また、硫酸還元菌による硫酸呼吸により硫化水素を発生させる場合、重金属含有液に微生物毒性物質が含まれていたとしても、それに影響されることなく、硫化水素を容器内で発生させて容器外に徐放することができる。また、排水処理槽中に硫酸還元菌を直接添加する場合、排水処理槽を硫酸還元菌にとって好ましい環境とする必要があるが、本発明の重金属含有液の処理方法並びに重金属含有液処理用の硫化水素供給装置によれば、非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器内を硫酸還元菌にとって好ましい環境にするだけで、硫酸還元菌の硫酸呼吸により効率的に硫化水素が産生されるので、手間や処理コストを大幅に低減できる。また、本発明の重金属含有液の処理方法並びに重金属含有液処理用の硫化水素供給装置によれば、容器を被処理液に浸漬するだけで、被処理液中から重金属を不溶化処理できるので、現状の排水処理設備等に追加設備を設けるといった改良をほとんど行うこと無く、簡単に導入できる。したがって、設備投資にかかるコストを大幅に削減することができる。   In addition, since the hydrogen sulfide generating raw material is filled in a sealed structure container having at least a part of the non-porous membrane, the container is in a state of being partitioned from the liquid to be processed. Therefore, even if a microbial toxic substance or a chemical reaction inhibiting substance is contained in the heavy metal-containing liquid, hydrogen sulfide can be generated in the container without being affected by them. In other words, when hydrogen sulfide is generated by a chemical reaction between iron sulfide and acid, even if a chemical reaction inhibitor is contained in the heavy metal-containing liquid, hydrogen sulfide is generated in the container without being affected by it. It can be gradually released out of the container. In addition, when hydrogen sulfide is generated by sulfuric acid respiration by sulfate-reducing bacteria, even if microbial toxic substances are contained in the heavy metal-containing liquid, hydrogen sulfide is generated inside the container without being affected by it. Slow release. In addition, when sulfate-reducing bacteria are directly added to the wastewater treatment tank, the wastewater treatment tank needs to be a preferable environment for the sulfate-reducing bacteria. According to the hydrogen supply device, hydrogen sulfide is efficiently produced by sulfuric acid respiration of sulfate-reducing bacteria only by making the inside of a sealed structure container having at least a part of a non-porous membrane a preferable environment for sulfate-reducing bacteria. Therefore, labor and processing costs can be greatly reduced. Further, according to the method for treating a heavy metal-containing liquid and the hydrogen sulfide supply apparatus for treating a heavy metal-containing liquid of the present invention, the heavy metal can be insolubilized from the liquid to be treated simply by immersing the container in the liquid to be treated. It can be introduced easily with almost no improvement such as providing additional equipment to the wastewater treatment equipment. Therefore, the cost for capital investment can be significantly reduced.

さらに、硫酸還元菌、硫酸イオン及び硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質と共に、鉄を硫化水素生成原料として容器内に充填することにより、硫酸還元菌の硫化水素生成速度を高めて、効率よく重金属含有液の処理を行うことが可能となる。   Furthermore, together with an electron donor substance that serves as an energy source for sulfate-reducing bacteria, sulfate ions, and sulfate-reducing bacteria, by filling iron into the vessel as a hydrogen sulfide production raw material, the hydrogen sulfide production rate of the sulfate-reducing bacteria is increased, It becomes possible to process the heavy metal-containing liquid efficiently.

また、本発明の重金属含有液の処理方法において、重金属を不溶化する工程を行う前に、または重金属を不溶化する工程と同時に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物と被処理液とを嫌気性条件下で接触させることで、硫化水素との反応では不溶化し難いセレン酸イオンを硫化水素で不溶化し易い亜セレン酸イオンに還元することが可能となる。したがって、硫化水素との反応では不溶化し難いセレン酸イオンの形態で存在しているセレン(Se)を不溶化処理することが可能となる。 Moreover, in the processing method of the heavy metal containing liquid of this invention, before performing the process of insolubilizing a heavy metal, or simultaneously with the process of insolubilizing a heavy metal, a selenite ion (SeO 4 2− ) is converted to a selenite ion (SeO 3 2). - ) By contacting a selenate-reducing microorganism that is reduced to) and the liquid to be treated under anaerobic conditions, selenate ions that are hardly insolubilized by reaction with hydrogen sulfide are reduced to selenite ions that are easily insolubilized by hydrogen sulfide. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to insolubilize selenium (Se) present in the form of selenate ions that are difficult to insolubilize by reaction with hydrogen sulfide.

さらに、メタノールやエタノール、プロパノール等の低級アルコールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元できるセレン酸還元微生物、例えばシュードモナスエスピー 4C−C(Pseudomonas sp.4C-C、FERM P-20840)を利用することにより、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として用いることができるので、処理コストを大幅に低減することが可能となる。   Furthermore, selenate-reducing microorganisms that can reduce selenate ions to selenite ions using lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol as energy sources, such as Pseudomonas sp. 4C-C (FERM P-20840) By using the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms can be used as an energy source, the processing cost can be greatly reduced.

また、シュードモナスエスピー 4C−Cは、重金属含有液中に硝酸イオンや亜硝酸イオンが含まれている場合でも、これらのイオンに阻害されることなく、重金属含有液中のセレン酸イオンを亜セレン酸イオン、さらには元素状セレンに還元し、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを窒素ガスに還元して無害化することができる優れた機能を有するセレン酸還元微生物である。したがって、シュードモナスエスピー 4C−Cを重金属含有液の処理に用いることで、セレン酸イオンの形態で被処理液中に存在しているセレンや、他の重金属と共に、被処理液中に含まれている硝酸イオンや亜硝酸イオンの無害化処理も同時に行うことが可能となる。   In addition, Pseudomonas sp 4C-C, even when nitrate ions and nitrite ions are contained in the heavy metal-containing liquid, selenate ion in the heavy metal-containing liquid is not inhibited by these ions. It is a selenate-reducing microorganism having an excellent function of reducing ions to elemental selenium and simultaneously detoxifying nitrate ions and nitrite ions to nitrogen gas. Therefore, Pseudomonas sp 4C-C is contained in the liquid to be treated together with selenium present in the liquid to be treated in the form of selenate ions and other heavy metals by using it for the treatment of the heavy metal-containing liquid. Detoxification treatment of nitrate ions and nitrite ions can be performed at the same time.

また、セレン酸還元微生物への炭素数1〜3の低級アルコールの供給を、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールまたは廃アルコールを密封して、容器の非多孔性膜部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で徐放して行うことにより、低級アルコール供給量を一定量に維持するための設備を備える必要がなくなり、従来のようにポンプや制御装置で供給量を制御した場合と比較して設備コストやランニングコストを大幅に低下させることが可能である。   Further, the supply of the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms to the selenate-reducing microorganism is performed by sealing the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms or the waste alcohol in a container having at least a part of the nonporous membrane, By performing a slow release from the non-porous membrane part at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane, it is not necessary to provide equipment for maintaining a constant supply amount of the lower alcohol, as in the conventional case. In addition, the equipment cost and running cost can be greatly reduced compared to the case where the supply amount is controlled by a pump or a control device.

また、直接微生物に接触させると微生物を死滅させる虞のある原液のアルコールを用いても、単位面積当たりのアルコール分子の透過量を十分に少なくして、濃度を薄めて与えられるため、微生物を死滅させることが無い。しかも、アルコールを水で希釈して微生物が死滅しない程度の濃度に調整する従来行われていた工程を省略して手間を省くことができると共に、同じ容積の液量で長時間アルコールを供給することが可能となる。   In addition, even when using undiluted alcohol, which may kill microorganisms when in direct contact with microorganisms, the permeation rate of alcohol molecules per unit area is sufficiently reduced to reduce the concentration, thus killing microorganisms. There is nothing to do. In addition, it is possible to save labor by omitting the conventional process of adjusting the concentration so that microorganisms do not die by diluting alcohol with water, and supplying alcohol with the same volume of liquid for a long time. Is possible.

さらに、廃アルコールの再利用は、廃棄物の量を減らすことができて環境にとって好ましいと共に廃棄物の有用化を可能としてエネルギー源のコストを下げることができる。例えば、現在、蒸留、精製等の過程を経て再生されている廃アルコールを、これらの処理を行うことなくそのまま用いることができ、大幅なコストダウンを実現できる。より具体的には、食品、医薬品製造工程などで生じる廃アルコールを、微生物毒性物質(カテキンなど)を除去するための蒸留などの工程を経ることなく、セレン酸還元微生物のエネルギー源として有効利用できる。   Furthermore, the reuse of waste alcohol can reduce the amount of waste, which is favorable to the environment, and can make the waste useful and reduce the cost of the energy source. For example, waste alcohol that is currently regenerated through processes such as distillation and purification can be used as is without performing these treatments, and a significant cost reduction can be realized. More specifically, waste alcohol generated in food and pharmaceutical manufacturing processes can be effectively used as an energy source for selenate-reducing microorganisms without going through a process such as distillation for removing microbial toxic substances (catechins, etc.). .

また、非多孔性膜の近傍や非多孔性膜の表面の少なくとも一部に、不溶化された重金属を担持し得る担体を備えることで、担体に重金属を付着・蓄積して回収することができる。したがって、処理後に容器を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。さらに、担体にセレン酸還元微生物を担持することにより、硫化水素供給装置の容器を浸漬するだけで、亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)、さらには、セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)を不溶化することができる。しかも、担体に重金属を付着・蓄積して回収することができるので、処理後に容器を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。 Further, at least a portion of the near and non-porous film surface of the non-porous film, by providing a carrier may carry insolubilized heavy metals, can be recovered heavy metals and the adhesion and accumulation on the carrier. Therefore, the heavy metal can be easily recovered simply by taking out the container after the treatment. Further, by supporting the selenate-reducing microorganisms on the carrier, selenium (Se) and cations existing in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) simply by immersing the vessel of the hydrogen sulfide supply device. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe ), Zinc (Zn), manganese (Mn), aluminum (Al), and selenium (Se) present in the form of selenate ions (SeO 4 2− ) can be insolubilized. In addition, since heavy metals can be collected and collected on the carrier, the heavy metals can be easily recovered simply by removing the container after the treatment.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図15に本発明にかかる重金属含有液処理用の硫化水素供給装置の一実施形態を示す。この硫化水素供給装置1は、硫化水素生成原料3と、非多孔性膜2を少なくとも一部に備える密封構造の容器4とを含み、容器4内には硫化水素生成原料3が充填されているものである。容器4内に充填されている硫化水素生成原料3により生成された硫化水素3’は、容器4の非多孔性膜2の部分から非多孔性膜2の分子透過性能に支配される速度で容器4の周辺に徐放される。尚、容器4内には、硫化水素生成原料3ではなく硫化水素3’を充填して容器4の周辺に徐放するようにしてもよい。本実施形態における容器4は、全体が非多孔性膜2で構成される袋状を成し、周縁をヒートシールで溶着したり、接着剤により接着したりするようにして硫化水素生成原料3を密封するようにしているが、形態や構造は特に限定されない。例えば、容器4をチューブ状としてもよい。また、袋状の容器(単に袋と呼ぶこともある)4は、全体を非多孔性膜で構成するものに特に限られず、片面だけを非多孔性膜で構成したり、1つの面のさらに一部分を非多孔性膜のみで構成するようにしても良い。部分的に非多孔性膜を用いる場合には、その他の部分は金属製やプラスチック製の剛体フレーム、硫化水素を透過しない膜を用いても良い。また、容器4を被処理液に浸漬する際に浮いてしまう場合には、容器4に錘を備えるようにしたり、あるいは、排水に浸からない部分を硫化水素3’を透過させることのない膜として、被処理液に接触している部分以外からの硫化水素3’の徐放を抑えるようにしてもよい。   FIG. 15 shows an embodiment of a hydrogen sulfide supply apparatus for processing heavy metal-containing liquid according to the present invention. The hydrogen sulfide supply device 1 includes a hydrogen sulfide production raw material 3 and a container 4 having a sealed structure including at least a part of the nonporous membrane 2, and the hydrogen sulfide production raw material 3 is filled in the container 4. Is. The hydrogen sulfide 3 ′ produced by the hydrogen sulfide production raw material 3 filled in the container 4 is transferred from the portion of the nonporous membrane 2 of the container 4 at a speed controlled by the molecular permeation performance of the nonporous membrane 2. 4 is gradually released. The container 4 may be filled with hydrogen sulfide 3 ′ instead of the hydrogen sulfide production raw material 3 and gradually released around the container 4. The container 4 in the present embodiment is formed into a bag shape composed entirely of the non-porous membrane 2, and the hydrogen sulfide production raw material 3 is formed by welding the periphery with a heat seal or bonding with an adhesive. Although it is made to seal, a form and structure are not specifically limited. For example, the container 4 may be tube-shaped. In addition, the bag-like container (sometimes simply referred to as a bag) 4 is not particularly limited to one constituted entirely by a non-porous membrane, and only one side may be constituted by a non-porous membrane, A part of the film may be composed of only a non-porous film. When a non-porous membrane is partially used, a metal or plastic rigid frame or a membrane that does not transmit hydrogen sulfide may be used for other portions. Further, when the container 4 floats when immersed in the liquid to be treated, the container 4 is provided with a weight, or a film that does not allow hydrogen sulfide 3 ′ to permeate a portion that is not immersed in drainage. As described above, the sustained release of hydrogen sulfide 3 ′ from other than the portion in contact with the liquid to be treated may be suppressed.

本発明の硫化水素供給装置の容器に用いられる非多孔性膜2は、硫化水素3’の分子を少しずつ透過させることによって徐放するものである。この非多孔性膜2は、膜材料、膜厚、温度、容器4内の硫化水素濃度により、単位面積当たりを透過する硫化水素3’の分子数を制御することが可能である。例えば、同じ容器を用いた場合でも、容器4内の硫化水素濃度を高めれば、硫化水素の透過速度を高めることができる。したがって、容器4内の硫化水素生成速度を高めて、硫化水素濃度を増加させることにより、所望の硫化水素透過速度に制御できる。また、非多孔性膜2の表面積を増減させることで、硫化水素3’の徐放面を増減することができる。したがって、被処理液の一部に非多孔性膜2を接触させて、被処理液と非多孔性膜の接触面の表面積に応じて、徐放面を増減できる。   The non-porous membrane 2 used in the container of the hydrogen sulfide supply device of the present invention is gradually released by allowing the hydrogen sulfide 3 'molecules to permeate little by little. This non-porous membrane 2 can control the number of molecules of hydrogen sulfide 3 ′ permeating per unit area by the membrane material, film thickness, temperature, and hydrogen sulfide concentration in the container 4. For example, even when the same container is used, the permeation rate of hydrogen sulfide can be increased by increasing the hydrogen sulfide concentration in the container 4. Therefore, by increasing the hydrogen sulfide generation rate in the container 4 and increasing the hydrogen sulfide concentration, the desired hydrogen sulfide permeation rate can be controlled. In addition, by increasing or decreasing the surface area of the non-porous membrane 2, the sustained release surface of the hydrogen sulfide 3 'can be increased or decreased. Therefore, the non-porous membrane 2 is brought into contact with a part of the liquid to be treated, and the sustained release surface can be increased or decreased according to the surface area of the contact surface between the liquid to be treated and the non-porous film.

ここで、非多孔性膜2は、膜構成分子の密度や構造によっても分子透過量が変化する。ポリエチレンを例に挙げて説明すると、JIS K6922‐2により分類される低密度ポリエチレン(密度910kg/m以上、930kg/m未満)を用いた場合と比較して、高密度ポリエチレン(密度942kg/m以上)を用いた場合には、硫化水素3’の膜外への透過量が減少する。したがって、所望の硫化水素3’の供給量に応じて、非多孔性膜2の膜厚と膜密度のバランスにより、硫化水素3’の供給量を制御すればよい。また、膜内部のポリエチレン鎖の分子構造は、例えば延伸処理により可変であるから、延伸処理により所望の膜材料の膜密度や分子構造を変化させて、硫化水素3’の膜外への透過量を制御することが可能である。 Here, in the non-porous membrane 2, the molecular permeation amount varies depending on the density and structure of the membrane constituent molecules. Taking polyethylene as an example, high-density polyethylene (density 942 kg / m3) is compared with the case of using low-density polyethylene (density 910 kg / m 3 or more and less than 930 kg / m 3 ) classified according to JIS K6922-2. When m 3 or more) is used, the permeation amount of hydrogen sulfide 3 ′ to the outside of the membrane decreases. Therefore, the supply amount of hydrogen sulfide 3 ′ may be controlled by the balance between the film thickness and the film density of the non-porous membrane 2 in accordance with the desired supply amount of hydrogen sulfide 3 ′. In addition, since the molecular structure of the polyethylene chain inside the membrane is variable by, for example, stretching, the amount of hydrogen sulfide 3 ′ permeating out of the membrane is changed by changing the membrane density and molecular structure of the desired membrane material by stretching. Can be controlled.

非多孔性膜2としては、疎水性の膜であるポリエチレン、ポリプロピレンその他のオレフィン系の膜を用いることができる。また、分子構造中に親水基を有する親水性の膜であるポリエステル、ナイロン(ポリアミド)、ポリビニルアルコール、ビニロン、セロハン、ポリグルタミン酸などを用いることができる。さらに、親水性と疎水性の両方の性質を有する膜であるエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、つまり、疎水性のポリエチレン構造と親水性のポリビニルアルコール構造の両方を有する共重合体膜を用いることができる。親水性と疎水性の両方の性質を有する膜は、疎水性のポリエチレンと親水性のポリビニルアルコールの含有比率を変えることにより、疎水性を強めたり、親水性を強めたりすることができる。その他にも上記の非多孔性膜に比べ透過性が劣るが、極めて遅い徐放性能が要求される時には、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、エチレンアクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系膜、つまり、その分子構造中の親水基や極性基の状態によって透過性が変化する膜が挙げられる。   As the non-porous membrane 2, a hydrophobic membrane such as polyethylene, polypropylene or other olefin-based membrane can be used. Further, polyester, nylon (polyamide), polyvinyl alcohol, vinylon, cellophane, polyglutamic acid and the like which are hydrophilic films having a hydrophilic group in the molecular structure can be used. Furthermore, an ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) which is a film having both hydrophilic and hydrophobic properties, that is, a copolymer film having both a hydrophobic polyethylene structure and a hydrophilic polyvinyl alcohol structure is used. be able to. A membrane having both hydrophilic and hydrophobic properties can be made more hydrophobic or more hydrophilic by changing the content ratio of hydrophobic polyethylene and hydrophilic polyvinyl alcohol. In addition, the permeability is inferior to the above non-porous membrane, but when extremely slow sustained release performance is required, gas-liquid systems such as polyvinylidene chloride, polycarbonate, ethylene acrylic acid copolymer, polyethylene terephthalate mixture system, etc. A membrane, that is, a membrane whose permeability changes depending on the state of a hydrophilic group or a polar group in its molecular structure.

硫化水素3’の非多孔性膜2の透過は、硫化水素分子が膜に溶け込み、その溶け込んだ分子が膜内部を拡散して反対側に達することにより起こる。ポリエチレンやポリプロピレン等の疎水性の膜は、水となじむ官能基が存在せず、低極性であるため、極性分子である水が膜に溶け込みにくいが、硫化水素を透過することが本発明者等の実験により確認されている。   Permeation of hydrogen sulfide 3 ′ through the non-porous membrane 2 occurs when hydrogen sulfide molecules dissolve in the membrane, and the dissolved molecules diffuse inside the membrane and reach the opposite side. Hydrophobic membranes such as polyethylene and polypropylene do not have functional groups that are compatible with water and are of low polarity, so polar molecule water is difficult to dissolve in the membrane, but it is possible to pass hydrogen sulfide. It has been confirmed by the experiment.

また、ポリビニルアルコール等の親水性の膜は、乾燥状態において膜内部で水素結合が形成されているため、分子鎖の熱振動によるゆらぎが起こりにくい構造になっており、分子鎖の隙間が少ないため、分子が透過しにくい。しかし、分子鎖の間に水分子が侵入すると水素結合が切れ、分子鎖の熱振動によるゆらぎが起こりやすい構造となって、水分子がさらに膜内部に侵入する。その結果、水分子の通路が形成され、水溶性の分子はこの水分子の通路を通って拡散する。つまり、水溶性の分子である硫化水素はこの水分子の通路を通って拡散する。   In addition, hydrophilic membranes such as polyvinyl alcohol have a structure in which hydrogen bonds are formed inside the membrane in a dry state, so that fluctuations due to thermal vibration of molecular chains do not easily occur, and there are few gaps between molecular chains. , Molecules are difficult to penetrate. However, when water molecules enter between the molecular chains, the hydrogen bond is broken, and the structure is likely to fluctuate due to thermal vibration of the molecular chains, so that the water molecules further enter the membrane. As a result, a water molecule passage is formed, and water-soluble molecules diffuse through the water molecule passage. That is, hydrogen sulfide, which is a water-soluble molecule, diffuses through the water molecule passage.

上述したように、非多孔性膜2が疎水性であっても親水性であっても硫化水素3’を透過させることができるが、親水性の非多孔性膜を用いた場合には、容器4内に被処理液中のイオン成分が入り込んだり、容器4内のイオン成分が透過してしまう虞がある。したがって、硫化水素生成原料3を容器4内に充填して、容器4内で硫化水素を生成させる場合には、硫化水素の生成が阻害される虞がある。この場合には、非多孔性膜2として、疎水性の膜、特に、ポリエチレンやポリプロピレンを用いることが好ましい。ポリエチレンやポリプロピレンを非多孔性膜として用いることで、被処理液から容器4内へのイオン成分の混入や、容器4内のイオン成分の透過がほとんど起こらなくなるので、硫化水素3’の生成が阻害されない。また、ポリエチレンやポリプロピレンは、適度な物質の透過性、熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であるという利点を有している。しかも、ポリエチレンやポリプロピレンは、安価で入手しやすく、コスト面や性能面から考えても非常に優れている。   As described above, hydrogen sulfide 3 ′ can be permeated regardless of whether the non-porous membrane 2 is hydrophobic or hydrophilic. However, when a hydrophilic non-porous membrane is used, the container There is a possibility that an ionic component in the liquid to be treated enters 4 or the ionic component in the container 4 permeates. Therefore, when the hydrogen sulfide production raw material 3 is filled in the container 4 and hydrogen sulfide is produced in the container 4, the production of hydrogen sulfide may be hindered. In this case, it is preferable to use a hydrophobic film, particularly polyethylene or polypropylene, as the non-porous film 2. By using polyethylene or polypropylene as a non-porous membrane, the mixing of ionic components from the liquid to be treated into the container 4 and the permeation of the ionic components in the container 4 hardly occur, so the production of hydrogen sulfide 3 ′ is inhibited. Not. In addition, polyethylene and polypropylene have an appropriate material permeability and thermoreversibility, and are flexible and easy to mold. In addition, polyethylene and polypropylene are inexpensive and easy to obtain, and are extremely excellent in terms of cost and performance.

本発明に用いられる硫化水素生成原料3としては、硫化水素3’を生成することができる原料であれば特に限定されるものではないが、例えば、硫酸還元菌、硫酸イオン(SO 2−)及び硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質(以下、単に電子供与体物質と呼ぶこともある)を容器4内に充填して、硫酸還元菌の硫酸呼吸により硫酸イオンを還元して硫化水素を生成することができる。 The hydrogen sulfide generating raw material 3 used in the present invention is not particularly limited as long as it is a raw material capable of generating hydrogen sulfide 3 ′. For example, sulfate-reducing bacteria, sulfate ions (SO 4 2− ). And an electron donor material (hereinafter also referred to simply as an electron donor material) that serves as an energy source for sulfate-reducing bacteria is filled in the container 4, and sulfate ions are reduced by sulfur respiration by sulfate-reducing bacteria to sulfidize. Hydrogen can be produced.

硫酸還元菌としては、公知あるいは新規の微生物を用いることができる。例えばデスルフォビブリオ(Desulfovibrio)属の微生物が挙げられる。より具体的には、Desulfovibrio desulfuricans、Desulfovibrio vulgarisが挙げられる。これらの微生物は、硫酸イオン(SO 2−)を電子受容体として硫酸呼吸を行い、硫酸イオンを還元して硫化水素を産生する。したがって、容器4内に硫酸還元菌、硫酸イオン及び電子供与体物質を充填することで、硫酸還元菌が硫酸イオンを電子受容体として硫酸呼吸した結果、産生された硫化水素3’を容器4の非多孔性膜2の部分から徐放することができる。 Known or novel microorganisms can be used as the sulfate-reducing bacteria. For example, microorganisms belonging to the genus Desulfovibrio can be mentioned. More specifically, Desulfovibrio desulfuricans and Desulfovibrio vulgaris are mentioned. These microorganisms perform sulfate respiration using sulfate ions (SO 4 2− ) as electron acceptors, and reduce the sulfate ions to produce hydrogen sulfide. Therefore, by filling the container 4 with sulfate-reducing bacteria, sulfate ions, and an electron donor substance, the sulfate-reducing bacteria respired with sulfate ions as electron acceptors, and as a result, the produced hydrogen sulfide 3 ′ is stored in the container 4. Slow release from the portion of the non-porous membrane 2 is possible.

硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質としては、例えば、酵母エキス、含硫アミノ酸、乳酸塩、蟻酸、酢酸、ピルビン酸塩、フマル酸塩、琥珀酸塩、リンゴ酸塩、エタノールなどのアルコール全般、水素ガスを用いることができるが、硫酸還元菌のエネルギー源となる物質であれば、これらに限定されない。   Examples of the electron donor substance that is an energy source for sulfate-reducing bacteria include yeast extract, sulfur-containing amino acid, lactate, formic acid, acetic acid, pyruvate, fumarate, oxalate, malate, and ethanol. Although alcohol and hydrogen gas can be used in general, the substance is not limited to these as long as it is a substance that serves as an energy source for sulfate-reducing bacteria.

ここで、容器4内に充填されている硫酸還元菌の硫酸呼吸を効率良く行わせて硫化水素を生成させるためには、容器4内を硫酸還元菌の棲息に好ましい環境とする必要がある。例えば、培地を容器4内に入れて、培地中に硫酸還元菌を添加するようにすればよい。培地の一例を挙げると、硫酸マグネシウム、クエン酸三ナトリウム二水和物、硫酸カルシウム、塩化アンモニウム、リン酸水素二カリウム、蒸留水、乳酸ナトリウム、酵母エキスなどを混合して、pHを中性にすればよいが、このような培地に限定されるものではなく、使用する硫酸還元菌に適した培地成分を適宜使用すればよい。尚、本発明者等の実験によれば、培地中に鉄を少量添加することで、硫酸還元菌による硫化水素3’の産生速度を速めて、硫化水素3’透過量を増加させ、重金属の不溶化処理速度を向上させることができることが確認された。したがって、鉄を培地中に添加することが好ましい。鉄は、例えば鉄粉の状態で添加しても良いし、鉄塩、例えば硫酸鉄の状態で添加しても良いが、このような形態のものに限られない。   Here, in order to efficiently perform the sulfuric acid respiration of the sulfate-reducing bacteria filled in the container 4 to generate hydrogen sulfide, it is necessary to make the inside of the container 4 a favorable environment for the respiration of the sulfate-reducing bacteria. For example, the culture medium may be placed in the container 4 and sulfate-reducing bacteria may be added to the culture medium. An example of the medium is to mix magnesium sulfate, trisodium citrate dihydrate, calcium sulfate, ammonium chloride, dipotassium hydrogen phosphate, distilled water, sodium lactate, yeast extract, etc. to make the pH neutral. However, the medium is not limited to such a medium, and medium components suitable for the sulfate-reducing bacteria to be used may be appropriately used. According to the experiments by the present inventors, by adding a small amount of iron to the medium, the production rate of hydrogen sulfide 3 ′ by sulfate-reducing bacteria is increased, the amount of hydrogen sulfide 3 ′ permeation is increased, It was confirmed that the insolubilization treatment speed can be improved. Therefore, it is preferable to add iron to the medium. Iron may be added, for example, in the form of iron powder, or may be added in the form of an iron salt, such as iron sulfate, but is not limited to such a form.

尚、硫化水素生成原料3を容器4内に充填する際にはポリエチレンやポリプロピレン等の疎水性の非多孔性膜を用いることが好ましいことは上述した通りである。ここで、ポリエチレンやポリプロピレン等の疎水性の非多孔性膜を用いることの優位性について、硫化水素生成原料として硫酸還元菌と硫酸イオン、電子供与体物質を用いた場合を例に挙げて具体的に説明すると、硫酸イオンは水溶性であるから、親水性の膜を透過し易い。したがって、親水性の膜を用いた場合、硫酸還元菌の電子受容体となる硫酸イオンが膜を透過して容器4内の硫酸イオン濃度が低下してしまい、硫化水素生成量が低下してしまう。一方、ポリエチレンやポリプロピレン等の疎水性の膜を用いることで、硫酸還元菌の電子受容体となる硫酸イオンが膜をほとんど透過することなくなり、膜を透過することに起因する容器4内の硫酸イオン濃度の低下を抑えて、硫化水素生成量の低下を防ぐことができる。   As described above, it is preferable to use a hydrophobic non-porous film such as polyethylene or polypropylene when filling the hydrogen sulfide production raw material 3 into the container 4. Here, the superiority of using a hydrophobic non-porous membrane such as polyethylene or polypropylene is specifically described by taking as an example the case of using sulfate-reducing bacteria, sulfate ions, and an electron donor substance as a hydrogen sulfide production raw material. In other words, since sulfate ions are water-soluble, they easily pass through a hydrophilic membrane. Therefore, when a hydrophilic membrane is used, sulfate ions serving as an electron acceptor for sulfate-reducing bacteria permeate the membrane, reducing the sulfate ion concentration in the container 4 and reducing the amount of hydrogen sulfide produced. . On the other hand, by using a hydrophobic membrane such as polyethylene or polypropylene, sulfate ions serving as an electron acceptor for sulfate-reducing bacteria hardly pass through the membrane, and sulfate ions in the container 4 resulting from permeation through the membrane. A decrease in the concentration can be suppressed and a decrease in the amount of hydrogen sulfide produced can be prevented.

また、硫化鉄と酸を容器内に充填して、硫化鉄と酸の化学反応によって硫化水素を生成することもできる。酸としては、硫酸、塩酸その他の無機酸を用いることができる。この場合も、ポリエチレンやポリプロピレン等の疎水性の膜を用いることで、水溶性である酸が膜を透過することがほとんどなくなり、膜を透過することに起因する容器4内の酸の濃度の低下を抑えて、硫化水素生成量の低下を防ぐことができる。   Moreover, iron sulfide and an acid can be filled in a container, and hydrogen sulfide can also be produced | generated by the chemical reaction of iron sulfide and an acid. As the acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and other inorganic acids can be used. Also in this case, by using a hydrophobic membrane such as polyethylene or polypropylene, the water-soluble acid hardly passes through the membrane, and the acid concentration in the container 4 is reduced due to permeation through the membrane. Can be suppressed, and a decrease in the amount of hydrogen sulfide produced can be prevented.

硫化水素3’を容器4内で生成させる他の方法としては、硫化水素を発生し得る還元剤、例えばチオ硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム及び硫化水素ナトリウムのうちの一種以上を硫化水素生成原料3として用いることが挙げられる。   As another method for generating hydrogen sulfide 3 ′ in the container 4, a reducing agent capable of generating hydrogen sulfide, for example, one or more of sodium thiosulfate, sodium sulfide, and sodium hydrogen sulfide is used as the hydrogen sulfide production raw material 3. Can be mentioned.

次に、図16並びに図17に他の実施形態を示す。この実施形態の硫化水素供給装置1は、非多孔性膜2からなる容器4を完全密封された独立したものとはせずに、硫化水素3’あるいは硫化水素生成原料3を導入する手段を有する密封構造の袋状とした容器とし、硫化水素3’あるいは硫化水素生成原料3を外部から補充可能としたものである。   Next, FIG. 16 and FIG. 17 show another embodiment. The hydrogen sulfide supply device 1 of this embodiment has means for introducing hydrogen sulfide 3 ′ or a hydrogen sulfide generating raw material 3 without making the container 4 made of the nonporous membrane 2 completely sealed and independent. A sealed bag-like container is used, and hydrogen sulfide 3 ′ or hydrogen sulfide generating raw material 3 can be replenished from the outside.

硫化水素3’あるいは硫化水素生成原料3を補給するための機構は、容器4の縁の一部に硫化水素3’あるいは硫化水素生成原料3を注入する供給部5を設けてノズルないしパイプ7を装着する構造でも良いし、予め容器4と一体となったノズルないしパイプ7のようなものでも良い。図17に示す硫化水素供給装置1は、容器4の縁に設けられた供給部5に着脱可能に装着された供給ノズル7あるいは容器4と一体となった供給ノズル7と、硫化水素生成原料3を貯留するタンク6とをチューブ8などで連結し、必要に応じて硫化水素生成原料3を補充可能としている。この場合、タンク6と容器4とはチューブ8を介して連通されているので、タンク6内に硫化水素生成原料3’’を貯留しておけば、袋4内の硫化水素生成原料3が減少してきたときに、サイフォンの原理を利用してチューブ両端での圧力の差を利用して硫化水素生成原料3’’をタンクから補充できる。尚、容器4は供給部5あるいはノズル7を設けているので厳密な意味での密封構造ではないが、供給ノズル7内がタンクから供給される硫化水素生成原料3’’で満たされている状態では、液面がシールとなって容器内は事実上密封状態にある。このため、硫化水素生成原料3により生成される硫化水素3’が供給部5やノズル7を通って容器4外に漏れ出ることはない。   The mechanism for replenishing the hydrogen sulfide 3 ′ or the hydrogen sulfide generating raw material 3 is provided with a supply unit 5 for injecting the hydrogen sulfide 3 ′ or the hydrogen sulfide generating raw material 3 at a part of the edge of the container 4 and a nozzle or pipe 7. A structure to be mounted may be used, or a nozzle or pipe 7 integrated with the container 4 in advance may be used. The hydrogen sulfide supply device 1 shown in FIG. 17 includes a supply nozzle 7 that is detachably attached to a supply unit 5 provided at an edge of the container 4 or a supply nozzle 7 that is integrated with the container 4, and a hydrogen sulfide production raw material 3. Is connected with a tube 8 or the like so that the hydrogen sulfide generating raw material 3 can be replenished as necessary. In this case, since the tank 6 and the container 4 are communicated with each other through the tube 8, if the hydrogen sulfide generating raw material 3 ″ is stored in the tank 6, the hydrogen sulfide generating raw material 3 in the bag 4 is reduced. Then, using the siphon principle, the hydrogen sulfide generating raw material 3 ″ can be replenished from the tank by utilizing the difference in pressure at both ends of the tube. Since the container 4 is provided with the supply unit 5 or the nozzle 7, it does not have a strict meaning of sealing structure, but the supply nozzle 7 is filled with the hydrogen sulfide production raw material 3 ″ supplied from the tank. Then, the liquid level becomes a seal and the inside of the container is practically sealed. For this reason, hydrogen sulfide 3 ′ produced by the hydrogen sulfide production raw material 3 does not leak out of the container 4 through the supply unit 5 and the nozzle 7.

上述した硫化水素供給装置1の容器4を被処理液に浸漬し、容器4の非多孔性膜2の部分から非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で硫化水素3’を容器周辺に供給することで、容器4の周辺の硫化水素濃度を局所的に高めることができる。したがって、容器周辺部の高濃度硫化水素領域において重金属の不溶化速度を局所的に速めることができる。そして、被処理液中に溶解している重金属は、被処理液中に均一に拡散しようとするので、硫化水素の不溶化処理により重金属濃度が低濃度となりやすい容器周辺部に供給され続けたり、硫化水素に引きつけられたりする。つまり、被処理液中に、重金属を高効率に不溶化処理する領域が局所的に形成されて、被処理液中の重金属がその領域に供給され続けることで、被処理液中の重金属を効率よく不溶化することができる。しかも、硫化水素濃度が高濃度になるのは、容器周辺部のみであるから、被処理液を酸性化させることがない。したがって、被処理液が硫化水素で汚染されることがないので、毒性気体である硫化水素を用いているにもかかわらず、環境に優しい処理を行うことが可能となる。   The vessel 4 of the hydrogen sulfide supply device 1 described above is immersed in the liquid to be treated, and the hydrogen sulfide 3 ′ is transferred from the portion of the nonporous membrane 2 of the vessel 4 to the periphery of the vessel at a speed controlled by the molecular permeation performance of the nonporous membrane. By supplying to, the hydrogen sulfide concentration around the container 4 can be locally increased. Therefore, the insolubilization speed of heavy metals can be locally increased in the high concentration hydrogen sulfide region around the container. Since the heavy metal dissolved in the liquid to be treated tends to diffuse uniformly in the liquid to be treated, the heavy metal concentration continues to be supplied to the periphery of the container where the concentration of heavy metal tends to be low due to the insolubilization treatment of hydrogen sulfide, It is attracted to hydrogen. In other words, a region where the heavy metal is insolubilized with high efficiency is locally formed in the liquid to be processed, and the heavy metal in the liquid to be processed is continuously supplied to the region, so that the heavy metal in the liquid to be processed can be efficiently obtained. Can be insolubilized. Moreover, since the hydrogen sulfide concentration is high only in the periphery of the container, the liquid to be treated is not acidified. Therefore, since the liquid to be treated is not contaminated with hydrogen sulfide, it is possible to perform environmentally friendly treatment despite using toxic gas, hydrogen sulfide.

ここで、本発明の重金属含有液の処理方法を用いる対象となる被処理液は、亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)のうちの一種以上を含む排水(廃水)である。さらには、汚泥や地下水なども対象とすることができる。 Here, the liquid to be treated using the method for treating a heavy metal-containing liquid of the present invention exists in the form of selenium (Se) and cation that exist in the form of selenite ion (SeO 3 2− ). Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc ( Wastewater (waste water) containing one or more of Zn), manganese (Mn), and aluminum (Al). Furthermore, sludge and groundwater can be targeted.

被処理液中で亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)は、供給された硫化水素により硫化物沈殿が生成されるか、あるいは供給された硫化水素が還元剤として作用することにより元素状セレンとなって不溶化される。被処理液中で陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)は、供給された硫化水素と反応して硫化物沈殿が生成され、不溶化される。尚、アルミニウム(Al)は、硫化物沈殿ではなく、水酸化物沈殿であるAl(OH)となって、不溶化される。 Selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) in the liquid to be treated generates sulfide precipitates by the supplied hydrogen sulfide, or the supplied hydrogen sulfide By acting as a reducing agent, it is insolubilized as elemental selenium. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt present in the form of cations in the liquid to be treated (Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), and aluminum (Al) react with the supplied hydrogen sulfide to produce sulfide precipitates, which are insolubilized. Incidentally, aluminum (Al) is not in the form of sulfide precipitation but becomes Al (OH) 3 which is hydroxide precipitation and is insolubilized.

ここで、汚泥や地下水などを被処理対象とする場合には、重金属を不溶化させても、固液分離処理が難しい。そこで、非多孔性膜の表面に不溶化された重金属を付着・蓄積可能な担体10を容器4の非多孔性膜2の少なくとも一部に備えることにより、担体10に不溶化された重金属を付着・蓄積して回収することができる。したがって、処理後に容器4を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。つまり、固液分離処理を行うための濾過処理工程を省略して、手間の削減を図ることが可能になる。担体10としては、例えば高分子ゲルや、不織布等の繊維状の部材を用いることができる。また、この担体10を剛性の高い素材により形成して、図18に示すように、担体10を剛性の高い部材により鞘状に形成すれば、内側の袋状の容器4が硫化水素3’によって膨らむことを防止できるので、硫化水素供給装置のコンパクト化を図る上で好ましい。この場合には、袋状の容器が膨らむことなく、その厚さを制限して袋の厚さが薄くなり、処理槽などの閉鎖空間に収めるときの充填密度を高められると共に、容器4の非多孔性膜2の部分を外部衝撃からも保護することが可能となる。尚、担体10は非多孔性膜2の全面に備える必要はなく、非多孔性膜の一部分だけに貼着等して貼り付けてもよいし、担体10により硫化水素3’の徐放が阻害される場合には、担体10に多数の微細孔を設けるようにしてもよい。また、鞘状の担体10を用いる場合、容器4の非多孔性膜2と担体10を貼着する必要は無く、担体10に容器4を挿入するようにして用いてもよいし、袋状では無く、環状に形成した担体10を容器4に巻き付けて用いるようにしてもよい。あるいは、単に容器4の近傍に担体10を配置して、不溶化された重金属を付着・蓄積させるようにしてもよい。担体10を貼着せずに用いることで、担体10に不溶化された重金属が大量に付着・蓄積した場合には新しい担体10と取り替えるだけで、再び不溶化された重金属を付着・蓄積させることが可能となる。   Here, when sludge, groundwater, or the like is to be treated, solid-liquid separation treatment is difficult even if heavy metals are insolubilized. Therefore, the carrier 10 capable of adhering / accumulating heavy metals insolubilized on the surface of the non-porous membrane is provided on at least a part of the non-porous membrane 2 of the container 4, thereby adhering / accumulating heavy metals insolubilized in the carrier 10. And can be recovered. Therefore, the heavy metal can be easily recovered simply by removing the container 4 after the treatment. That is, it is possible to reduce the labor by omitting the filtration process for performing the solid-liquid separation process. As the carrier 10, for example, a fibrous member such as a polymer gel or a nonwoven fabric can be used. Further, when the carrier 10 is formed of a highly rigid material and the carrier 10 is formed into a sheath shape with a highly rigid member as shown in FIG. 18, the inner bag-like container 4 is made of hydrogen sulfide 3 ′. Since it can prevent swelling, it is preferable when the hydrogen sulfide supply device is made compact. In this case, the bag-like container does not swell and its thickness is limited to reduce the thickness of the bag. This increases the packing density when the bag-like container is placed in a closed space such as a processing tank, and the non-container of the container 4. It becomes possible to protect the portion of the porous membrane 2 from external impact. The carrier 10 does not need to be provided on the entire surface of the non-porous membrane 2, and may be attached to only a part of the non-porous membrane, or the carrier 10 inhibits the sustained release of hydrogen sulfide 3 ′. In this case, the carrier 10 may be provided with a large number of fine holes. Further, when the sheath-like carrier 10 is used, it is not necessary to stick the non-porous membrane 2 and the carrier 10 of the container 4, and the container 4 may be inserted into the carrier 10. Alternatively, the carrier 10 formed in an annular shape may be wound around the container 4 and used. Alternatively, the carrier 10 may be simply disposed in the vicinity of the container 4 so that the insoluble heavy metal is adhered and accumulated. By using the carrier 10 without sticking, if a large amount of heavy metal insolubilized on the carrier 10 adheres and accumulates, it is possible to attach and accumulate the insolubilized heavy metal again simply by replacing it with a new carrier 10. Become.

担体10として用いられる高分子ゲルとしては、コラーゲン、フィブリン、アルブミン、カゼイン、セルロースファイバー、セルローストリアセタート、寒天、アルギン酸カルシウム、カラギーナン、アガロース等の天然高分子、ポリアクリルアミド、ポリ−2−ヒドロキシエチルメタクリル酸、ポリビニルクロリド、γ−メチルポリグルタミン酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリウレタン、光硬化性樹脂(ポリビニルアルコール誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、ポリプロピレングリコール誘導体、ポリブタジエン誘導体等)等の合成高分子、またはこれらの複合体が挙げられる。また、吸水性ポリマーを用いることも可能である。吸水性ポリマーを用いる場合には高分子ゲルを用いる場合と比べて被処理液の吸収が起こりやすく、被処理液中の重金属の処理をより効率的に行うことができる。吸水性ポリマーとしては一般的に用いられているものを使用することができるが、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸やそれらの改変物、ポリエチレングリコール改変物等が挙げられる。尚、ここで言う改変物とは、イオン性基をもつ高分子を前記高分子の一部に架橋させた物である。   Examples of the polymer gel used as the carrier 10 include collagen, fibrin, albumin, casein, cellulose fiber, cellulose triacetate, agar, calcium alginate, carrageenan, agarose, and other natural polymers, polyacrylamide, poly-2-hydroxyethyl Synthetic polymers such as methacrylic acid, polyvinyl chloride, γ-methylpolyglutamic acid, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polydimethylacrylamide, polyurethane, photocurable resins (polyvinyl alcohol derivatives, polyethylene glycol derivatives, polypropylene glycol derivatives, polybutadiene derivatives, etc.), Or these composite_body | complex is mentioned. It is also possible to use a water-absorbing polymer. When the water-absorbing polymer is used, the liquid to be processed is more easily absorbed than when the polymer gel is used, and the heavy metal in the liquid to be processed can be more efficiently processed. As the water-absorbing polymer, those generally used can be used, and specific examples include polyacrylic acid, polyaspartic acid, polyglutamic acid, modified products thereof, modified polyethylene glycol, and the like. . The modified product referred to here is a product obtained by crosslinking a polymer having an ionic group to a part of the polymer.

ここで、硫化水素供給装置1の容器4を被処理液に浸積する前あるいは浸漬するのと同時に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物と被処理液とを嫌気性条件下で接触させることで、硫化水素の供給では不溶化し難いセレン酸イオンを硫化水素で不溶化し易い亜セレン酸イオンに還元することができる。 Here, the selenate ion (SeO 4 2− ) is reduced to selenite ion (SeO 3 2− ) before or simultaneously with the immersion of the container 4 of the hydrogen sulfide supply device 1 in the liquid to be treated. By contacting the selenate-reducing microorganism and the liquid to be treated under anaerobic conditions, selenate ions that are hardly insolubilized by supplying hydrogen sulfide can be reduced to selenite ions that are easily insolubilized by hydrogen sulfide.

本発明に用いられるセレン酸還元微生物は、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物であれば特に限定されず、例えばアゾアクルス属、シュードモナス属、パラコッカス属、デレイヤ属、バチルス属、エンテロバクター属のセレン酸還元微生物が挙げられる。これらのセレン酸還元微生物は、酵母エキス、含硫アミノ酸、乳酸塩等をエネルギー源として機能する微生物である。 The selenate-reducing microorganism used in the present invention is not particularly limited as long as it is a selenate-reducing microorganism that reduces selenate ion (SeO 4 2− ) to selenite ion (SeO 3 2− ). Examples include selenate-reducing microorganisms belonging to the genus Pseudomonas, Paracoccus, Delayer, Bacillus, and Enterobacter. These selenate-reducing microorganisms are microorganisms that function using yeast extract, sulfur-containing amino acids, lactate, and the like as energy sources.

ここで、アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として用いることができるセレン酸還元微生物を用いることが、処理コストの低減を図る上で好ましい。低級アルコールをエネルギー源として用いることができるセレン酸還元微生物としては、例えば、シュードモナスエスピー4C−Cを用いることができるが、この微生物に限られず、公知あるいは新規の微生物を用いることが可能である。シュードモナスエスピー4C−Cはシュードモナス属に属するセレン酸還元微生物であり、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに平成18年3月13日付けで受託番号FERM P−20840として受託されている。シュードモナスエスピー4C−Cは以下の化学式3に示されるように、セレン酸イオン(6価セレン)を亜セレン酸イオン(4価セレン)に還元し、さらには、亜セレン酸イオン(4日セレン)を元素状セレン(0価セレン)に還元する。
[化学式3] SeO 2− → SeO 2− → Se
Here, it is preferable to use a selenate-reducing microorganism that can use an alcohol, for example, a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms, such as methanol, ethanol, and propanol, as an energy source. As a selenate-reducing microorganism that can use a lower alcohol as an energy source, for example, Pseudomonas sp. 4C-C can be used, but is not limited to this microorganism, and a known or novel microorganism can be used. Pseudomonas sp. 4C-C is a selenate-reducing microorganism belonging to the genus Pseudomonas, and has been entrusted to the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as the accession number FERM P-20840 on March 13, 2006. . Pseudomonas sp 4C-C reduces selenate ion (hexavalent selenium) to selenite ion (tetravalent selenium) as shown in the following chemical formula 3, and further selenite ion (4-day selenium). Is reduced to elemental selenium (zero-valent selenium).
[Chemical Formula 3] SeO 4 2− → SeO 3 2− → Se

セレン酸還元微生物を機能させてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するためには、セレン酸還元微生物が存在する場所を嫌気性条件下、即ち、被処理液中に溶存酸素が実質的に存在しないことが好ましい。尚、溶存酸素が多く、セレン酸還元の機能が低下する場合には、被処理液中に窒素ガスや希ガス等の不活性ガスを導入して溶存酸素を減少させる等の処理を行うことにより、セレン酸還元微生物が機能するようにすればよい。   In order to allow a selenate-reducing microorganism to function and reduce selenate ions to selenite ions, the place where the selenate-reducing microorganisms exist is subjected to anaerobic conditions, that is, dissolved oxygen is substantially contained in the liquid to be treated. Preferably it is not present. In addition, when there is a lot of dissolved oxygen and the function of selenate reduction is reduced, a treatment such as reducing the dissolved oxygen by introducing an inert gas such as nitrogen gas or rare gas into the liquid to be treated is performed. The selenate-reducing microorganism may function.

ここで、シュードモナスエスピー4C−Cは、硝酸イオンが高濃度に存在する環境下であっても、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応が阻害されることがなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。さらに、硫酸イオンの存在する環境下であっても、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応が阻害されることがない。即ち、火力発電所等から排出される脱硫排水等からセレン酸化合物を処理する場合にも、その機能が低下することがない上に、硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。したがって、シュードモナスエスピー4C−Cによる被処理液の接触処理と、硫化水素供給装置1の容器4の被処理液への浸漬処理を併用することで、重金属含有液から、重金属だけでなく、硝酸イオンや亜硝酸イオンを除去することが可能である。   Here, Pseudomonas sp 4C-C does not inhibit the reaction of reducing selenate ions to selenite ions even in an environment where nitrate ions are present in high concentrations, and at the same time, nitrate ions and Nitrate ions can be reduced to harmless nitrogen gas. Furthermore, even in an environment where sulfate ions are present, the reaction of reducing selenate ions to selenite ions is not inhibited. That is, when treating selenate compounds from desulfurization effluent discharged from thermal power plants, etc., the function does not deteriorate and nitrate ions and nitrite ions are reduced to harmless nitrogen gas. Can do. Therefore, by using both the contact treatment of the liquid to be treated by Pseudomonas sp 4C-C and the immersion treatment in the liquid to be treated of the container 4 of the hydrogen sulfide supply device 1, not only heavy metals but also nitrate ions can be obtained. And nitrite ions can be removed.

ここで、非多孔性膜の表面の少なくとも一部に貼着等により備えられた担体10には、上述したセレン酸還元微生物を担持させるようにしてもよい。この場合には、硫化水素供給装置1の容器4を浸漬するだけで、亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)、さらには、セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)を不溶化することができる。しかも、担体10に重金属を付着・蓄積して回収することができるので、処理後に容器4を取り出すだけで、重金属を簡単に回収することができる。 Here, the above-mentioned selenate-reducing microorganisms may be supported on the carrier 10 provided by sticking or the like on at least a part of the surface of the non-porous membrane. In this case, the selenium (Se) existing in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) and the cation form exist only by immersing the container 4 of the hydrogen sulfide supply device 1. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), Manganese (Mn), aluminum (Al), and selenium (Se) present in the form of selenate ions (SeO 4 2− ) can be insolubilized. In addition, since heavy metals can be attached to and accumulated on the carrier 10 and recovered, the heavy metals can be easily recovered simply by removing the container 4 after processing.

次に、シュードモナスエスピー4C−Cのエネルギー源物質となる低級アルコールは、その供給量が過剰であるとセレン酸還元微生物が消費しきれずに被処理液中に残留し水質を悪化させる虞がある。その反面、供給量が少ないと、エネルギー源不足となってセレン酸還元微生物が十分に機能せず、セレン酸化合物の還元処理が十分に行えない虞がある。そこで、以下に説明するように、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に低級アルコールを密封し、非多孔性膜から低級アルコールを容器の周辺に徐放させて供給することが好ましい。   Next, if the supply amount of the lower alcohol, which is an energy source material of Pseudomonas sp. 4C-C, is excessive, the selenate-reducing microorganisms may not be consumed and remain in the liquid to be treated, which may deteriorate the water quality. On the other hand, if the supply amount is small, the energy source becomes insufficient, and the selenate-reducing microorganism does not function sufficiently, and the selenate compound may not be sufficiently reduced. Therefore, as described below, it is preferable to seal the lower alcohol in a container provided with at least a part of the non-porous membrane, and supply the lower alcohol gradually from the non-porous membrane to the periphery of the container.

図19に非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に低級アルコール(以下、単にアルコールと呼ぶこともある)を密封した電子供与体供給装置の一実施形態を示す。この電子供与体供給装置11は、アルコール12と、非多孔性膜2を少なくとも一部に備える密封構造の容器14を含み、容器14内にはアルコール12が充填され、アルコール12を容器14の非多孔性膜2の部分から非多孔性膜2の分子透過性能に支配される速度で容器14の周辺に供給し、容器14の周辺のセレン酸還元微生物にアルコール12を緩やかに供給するものである。本実施形態では、容器14の全体が非多孔性膜2で構成される袋状を成し、周縁をヒートシールで溶着したり、接着剤により接着したりするようにしてアルコール12を密封するようにしているが、形態や構造は特に限定されない。例えば、容器14をチューブ状やシート状としてもよい。また、袋状の容器(単に袋と呼ぶこともある)4は、全体を非多孔性膜で構成するものに特に限られず、片面だけを非多孔性膜で構成したり、1つの面のさらに一部分を非多孔性膜のみで構成するようにしても良い。部分的に非多孔性膜を用いる場合には、その他の部分は金属製やプラスチック製の剛体フレーム、アルコールを透過しない膜を用いても良い。また、容器4を被処理液に入れた際に浮いてしまう場合には、容器4に錘を備えるようにしたり、被処理液に浸からない部分をアルコールを透過させることのない膜として、被処理液に接触している部分以外からのアルコールの徐放を抑えるようにしてもよい。   FIG. 19 shows an embodiment of an electron donor supply apparatus in which a lower alcohol (hereinafter sometimes simply referred to as alcohol) is sealed in a container having at least a part of a non-porous membrane. The electron donor supply device 11 includes an alcohol 12 and a container 14 having a sealed structure including at least a part of the non-porous membrane 2. The container 14 is filled with the alcohol 12, and the alcohol 12 is stored in the container 14. The porous membrane 2 is supplied to the periphery of the container 14 at a speed governed by the molecular permeation performance of the nonporous membrane 2, and the alcohol 12 is gradually supplied to the selenate-reducing microorganisms around the container 14. . In the present embodiment, the entire container 14 forms a bag shape composed of the non-porous membrane 2, and the alcohol 12 is sealed by welding the periphery with a heat seal or bonding with an adhesive. However, the form and structure are not particularly limited. For example, the container 14 may have a tube shape or a sheet shape. In addition, the bag-like container (sometimes simply referred to as a bag) 4 is not particularly limited to one constituted entirely by a non-porous membrane, and only one side may be constituted by a non-porous membrane, A part of the film may be composed of only a non-porous film. When a non-porous membrane is partially used, a metal or plastic rigid frame or a membrane that does not transmit alcohol may be used for other portions. If the container 4 floats when placed in the liquid to be treated, the container 4 is provided with a weight, or a portion that is not immersed in the liquid to be treated is formed as a film that does not allow alcohol to permeate. You may make it suppress slow release of alcohol from the part other than the part which is contacting the process liquid.

電子供与体供給装置11に用いられる非多孔性膜2は、アルコール12の分子を少しずつ透過させることによって徐放するものである。この非多孔性膜2は、膜材料、膜厚、封入するアルコール12の分子量や性質、温度、アルコールの濃度により、単位面積当たりを透過するアルコール12の分子量を制御することが可能である。例えば、同じ容器を用いた場合でも、アルコール12の濃度を高めれば、アルコール12の透過速度を高めることができる。また、非多孔性膜2の表面積を増減させることで、アルコール12の徐放面を増減することができる。したがって、被処理液の一部に非多孔性膜2を接触させて、被処理液と非多孔性膜の接触面の表面積に応じて、徐放面を増減できる。本発明者等のポリエチレン膜に対する実験によると、同じ膜材料の場合には膜厚によって単位面積当たりの分子透過量が変化することが確認されている。そこで、セレン酸還元微生物に必要なアルコール供給量に応じて、適宜膜厚などを選定することによって、必要な速度で必要な量のアルコールを供給することができる。このとき、アルコールは、非多孔性膜2の分子透過性能に支配される緩やかな速度で漏れ出る。したがって、直接供給するとセレン酸還元微生物を死滅させる虞のある原液のアルコールを用いた場合であっても、容器周辺のセレン酸還元微生物に対し生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態で供給される。   The non-porous membrane 2 used in the electron donor supply device 11 is a sustained release by allowing the molecules of the alcohol 12 to pass through little by little. This non-porous membrane 2 can control the molecular weight of the alcohol 12 permeating per unit area depending on the membrane material, film thickness, molecular weight and properties of the alcohol 12 to be sealed, temperature, and alcohol concentration. For example, even when the same container is used, if the concentration of the alcohol 12 is increased, the permeation rate of the alcohol 12 can be increased. Moreover, the sustained release surface of the alcohol 12 can be increased or decreased by increasing or decreasing the surface area of the nonporous membrane 2. Therefore, the non-porous membrane 2 is brought into contact with a part of the liquid to be treated, and the sustained release surface can be increased or decreased according to the surface area of the contact surface between the liquid to be treated and the non-porous film. According to the inventors' experiments on polyethylene membranes, it has been confirmed that in the case of the same membrane material, the molecular permeation amount per unit area varies depending on the film thickness. Therefore, a necessary amount of alcohol can be supplied at a necessary rate by appropriately selecting a film thickness or the like according to the amount of alcohol necessary for the selenate-reducing microorganism. At this time, the alcohol leaks at a moderate rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane 2. Therefore, even when using undiluted alcohol that may kill selenate-reducing microorganisms when supplied directly, it is diluted to a concentration that does not affect survival of selenate-reducing microorganisms around the container. Supplied in.

ここで、非多孔性膜2は、膜構成分子の密度や構造によっても分子透過量が変化する。ポリエチレンを例に挙げて説明すると、JIS K6922‐2により分類される低密度ポリエチレン(密度910kg/m以上、930kg/m未満)を用いた場合と比較して、高密度ポリエチレン(密度942kg/m以上)を用いた場合には、アルコール12の膜外への透過量が減少する。したがって、アルコール12の所望の供給量に応じて、非多孔性膜2の膜厚と膜密度のバランスにより、アルコール12の供給量を制御すればよい。また、膜内部のポリエチレン鎖の分子構造は、例えば延伸処理により可変可能であるから、当該処理により所望の膜材料の膜密度を可変して、アルコール12の供給量を制御することが可能である。 Here, in the non-porous membrane 2, the molecular permeation amount varies depending on the density and structure of the membrane constituent molecules. Taking polyethylene as an example, high-density polyethylene (density 942 kg / m3) is compared with the case of using low-density polyethylene (density 910 kg / m 3 or more and less than 930 kg / m 3 ) classified according to JIS K6922-2. When m 3 or more) is used, the permeation amount of the alcohol 12 to the outside of the membrane decreases. Therefore, the supply amount of the alcohol 12 may be controlled according to the balance between the film thickness and the film density of the nonporous membrane 2 according to the desired supply amount of the alcohol 12. Further, since the molecular structure of the polyethylene chain inside the membrane can be changed by, for example, a stretching process, it is possible to control the supply amount of the alcohol 12 by changing the film density of a desired film material by the process. .

アルコール12の分子は、疎水基であるアルキル基と親水基である水酸基の双方を有している。したがって、非多孔性膜2としては、疎水性の膜、親水性の膜または親水性と疎水性の両方の性質を有する膜のいずれかを用いることで、アルコール12を透過させることができる。疎水性の膜としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンその他のオレフィン系の膜が挙げられる。親水性の膜としては、分子構造中に親水基を有する膜、例えば、ポリエステル、ナイロン(ポリアミド)、ポリビニルアルコール、ビニロン、セロハン、ポリグルタミン酸などが挙げられる。親水性と疎水性の両方の性質を有する膜としては、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、つまり、疎水性のポリエチレン構造と親水性のポリビニルアルコール構造の両方を有する共重合体膜が挙げられる。親水性と疎水性の両方の性質を有する膜は、疎水性のポリエチレンと親水性のポリビニルアルコールの含有比率を変えることにより、疎水性を強めたり、親水性を強めたりすることができる。その他にも上記の非多孔性膜に比べ透過性が劣るが、極めて遅い徐放性能が要求される時には、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、エチレンアクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系膜、つまり、その分子構造中の親水基や極性基の状態によって透過性が変化する膜が挙げられる。   The molecule of alcohol 12 has both an alkyl group that is a hydrophobic group and a hydroxyl group that is a hydrophilic group. Therefore, as the non-porous membrane 2, the alcohol 12 can be permeated by using either a hydrophobic membrane, a hydrophilic membrane, or a membrane having both hydrophilic and hydrophobic properties. Examples of the hydrophobic membrane include polyethylene, polypropylene, and other olefinic membranes. Examples of the hydrophilic film include a film having a hydrophilic group in the molecular structure, such as polyester, nylon (polyamide), polyvinyl alcohol, vinylon, cellophane, polyglutamic acid and the like. Examples of the membrane having both hydrophilic and hydrophobic properties include ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), that is, a copolymer membrane having both a hydrophobic polyethylene structure and a hydrophilic polyvinyl alcohol structure. Can be mentioned. A membrane having both hydrophilic and hydrophobic properties can be made more hydrophobic or more hydrophilic by changing the content ratio of hydrophobic polyethylene and hydrophilic polyvinyl alcohol. In addition, the permeability is inferior to the above non-porous membrane, but when extremely slow sustained release performance is required, gas-liquid systems such as polyvinylidene chloride, polycarbonate, ethylene acrylic acid copolymer, polyethylene terephthalate mixture system, etc. A membrane, that is, a membrane whose permeability changes depending on the state of a hydrophilic group or a polar group in its molecular structure.

尚、ポリエチレンやポリプロピレンは、微生物の活動の場である水領域や土壌、汚泥と、それ以外の領域を良好に区画することが可能である。また、適度な物質の透過性、熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であるという利点を有している。しかも、ポリエチレンやポリプロピレンは、安価で入手しやすいため、ポリエチレンやポリプロピレンを用いることはコスト面や性能面から考えても非常に好ましい。   Polyethylene and polypropylene can satisfactorily divide the water area, soil, and sludge, which are microbial activities, and other areas. Further, it has an appropriate substance permeability and thermoreversibility, and is flexible and easy to mold. Moreover, since polyethylene and polypropylene are inexpensive and easily available, it is very preferable to use polyethylene and polypropylene from the viewpoint of cost and performance.

ここで、アルコール12の非多孔性膜2の透過は、アルコール12の分子が非多孔性膜2に溶け込み、その溶け込んだ分子が膜内部を拡散して反対側に達することにより起こる。したがって、膜への溶け込みが起こらない程分子量の大きなカテキンなどは非多孔性膜を透過しにくい。また、ポリエチレンやポリプロピレン等は水となじむ官能基が存在しない疎水性の強い膜であると共に低極性であるため、極性分子である水が膜に溶け込みにくい。したがって、水に溶けやすい極性の高い物質であるシアン化合物などもほとんど透過できない。また、水は水分子同士の水素結合が強いため、常温では水が当該膜を透過することはほとんど無い。したがって、非多孔性膜2は、水や極性の高いシアン化合物、分子量の大きなカテキン等の不純物はほとんど透過させずに、アルコール12を主成分として透過させる「分子ふるい」として機能する。したがって、非多孔性膜としてポリエチレンやポリプロピレンに代表される疎水性の膜を用いた場合には、アルコールに不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入している廃アルコールを用いることができる。アルコールの代わりに廃アルコールを使用することは環境的にも経済的にも好ましい。また、アルコールは、容器内に充填されている状態が液体であっても、揮発した状態であっても、容器外には分子状態で放出される。つまり、アルコールは、非多孔性膜2を透過して、液体のように分子間の引力により凝集することのないガス(気体)の状態で徐放される。したがって、非多孔性膜2はガス透過性膜とも表現できる。また、容器外部の環境が液相(排水、地下水等)である場合にもアルコールを容器外部に分子状態で徐放することが可能である。   Here, the permeation of the alcohol 12 through the non-porous membrane 2 occurs when the molecules of the alcohol 12 dissolve in the non-porous membrane 2 and the dissolved molecules diffuse inside the membrane and reach the opposite side. Therefore, catechins and the like having a molecular weight that is so large that the membrane does not dissolve hardly penetrate the non-porous membrane. In addition, since polyethylene, polypropylene, and the like are highly hydrophobic membranes that do not have a functional group compatible with water and have low polarity, water that is a polar molecule hardly dissolves in the membrane. Therefore, a cyanide compound, which is a highly polar substance that easily dissolves in water, can hardly pass through. In addition, since water has strong hydrogen bonds between water molecules, water hardly permeates the membrane at room temperature. Therefore, the non-porous membrane 2 functions as a “molecular sieve” that allows the alcohol 12 to permeate as a main component while hardly allowing impurities such as water, a highly polar cyanide, and a catechin having a large molecular weight to permeate. Therefore, when a hydrophobic membrane represented by polyethylene or polypropylene is used as the non-porous membrane, antibacterial molecules that are toxic to microorganisms such as impurities such as catechin and cyanide are mixed in the alcohol. Waste alcohol can be used. The use of waste alcohol in place of alcohol is preferable both environmentally and economically. Further, alcohol is released in a molecular state to the outside of the container regardless of whether the container is in a liquid state or a volatilized state. That is, alcohol permeates through the non-porous membrane 2 and is gradually released in a gas (gas) state that does not aggregate due to the attractive force between molecules like a liquid. Therefore, the non-porous membrane 2 can also be expressed as a gas permeable membrane. Further, even when the environment outside the container is a liquid phase (drainage, groundwater, etc.), it is possible to gradually release alcohol in a molecular state outside the container.

次に、図20及び図21に電子供与体供給装置の他の実施形態を示す。この実施形態の電子供与体供給装置は、非多孔性膜2からなる容器14を完全密封された独立したものとはせずに、アルコール12を導入する手段を有する密封構造の袋状とした容器とし、アルコール12を外部から補充可能としたものである。   Next, FIG. 20 and FIG. 21 show another embodiment of the electron donor supply apparatus. The electron donor supply device of this embodiment is not a completely sealed independent container 14 made of a nonporous membrane 2, but a sealed bag-like container having means for introducing alcohol 12 The alcohol 12 can be replenished from the outside.

アルコール12を補給するための機構は、容器14の縁の一部にアルコール12を注入する供給部5を設けてノズルないしパイプ7を装着する構造でも良いし、予め容器14と一体となったノズルないしパイプ7のようなものでも良い。図21に示す電子供与体供給装置11は、容器14の縁に設けられた供給部5に着脱可能に装着された供給ノズル7あるいは容器14と一体となった供給ノズル7と、アルコール12を貯留するタンク6とをチューブ8などで連結し、必要に応じてアルコール12を補充可能としている。この場合、タンク6と容器14とはチューブ8を介して連通されているので、タンク6内にアルコール12’を貯留しておけば、袋14内のアルコール9が減少してきたときに、サイフォンの原理を利用してチューブ両端での圧力の差によりアルコール12’をタンクから補充できる。尚、容器14は供給部5あるいはノズル7を設けているので厳密な意味での密封構造ではないが、供給ノズル7内がタンクから供給されるアルコール12’で満たされている状態では、液面がシールとなって容器内は事実上密封状態にある。このため、液状あるいはガス化したアルコール12が供給部5やノズル7を通って容器14外に漏れ出ることはない。   The mechanism for replenishing the alcohol 12 may have a structure in which the supply part 5 for injecting the alcohol 12 is provided at a part of the edge of the container 14 and the nozzle or pipe 7 is mounted, or a nozzle integrated with the container 14 in advance. Or a thing like the pipe 7 may be sufficient. The electron donor supply device 11 shown in FIG. 21 stores the supply nozzle 7 detachably attached to the supply unit 5 provided at the edge of the container 14 or the supply nozzle 7 integrated with the container 14 and the alcohol 12. The tank 6 to be connected is connected by a tube 8 or the like so that the alcohol 12 can be replenished as necessary. In this case, since the tank 6 and the container 14 are communicated with each other through the tube 8, if the alcohol 12 ′ is stored in the tank 6, the alcohol 9 in the bag 14 is reduced when the siphon is reduced. Using the principle, the alcohol 12 'can be replenished from the tank by the pressure difference across the tube. Although the container 14 is provided with the supply unit 5 or the nozzle 7, it does not have a strict sealing structure. However, in the state where the supply nozzle 7 is filled with the alcohol 12 'supplied from the tank, the liquid level Becomes a seal, and the inside of the container is effectively sealed. For this reason, the liquid or gasified alcohol 12 does not leak out of the container 14 through the supply unit 5 and the nozzle 7.

ここで、セレン酸還元微生物への低級アルコールの供給方法に関しては、図19〜図21に示されるものに限られず、例えば、被処理液中に低級アルコールを直接供給してもよい。尚、上述したように、エネルギー源である低級アルコールの供給が過剰であるとセレン酸還元微生物が消費しきれずに被処理液中に残留し水質を悪化させる虞がある。その反面、低級アルコールの供給量が少ないと、エネルギー源不足となってセレン酸還元微生物が十分に機能せず、セレン酸化合物の処理が十分に行えない虞がある。したがって、ポンプなどを用いてその供給量とタイミングを制御することが好ましい。   Here, the method of supplying the lower alcohol to the selenate-reducing microorganism is not limited to that shown in FIGS. 19 to 21. For example, the lower alcohol may be directly supplied into the liquid to be treated. As described above, if the supply of lower alcohol, which is an energy source, is excessive, the selenate-reducing microorganisms cannot be consumed and remain in the liquid to be treated, which may deteriorate the water quality. On the other hand, if the supply amount of the lower alcohol is small, the energy source is insufficient, and the selenate-reducing microorganism does not function sufficiently, and the selenate compound may not be sufficiently treated. Therefore, it is preferable to control the supply amount and timing using a pump or the like.

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、被処理液の嫌気性雰囲気を長期間保持して、嫌気性微生物であるセレン酸還元微生物を機能させ続けるために、非多孔性膜を一部に有する密封構造の容器中に酸素吸収物質を充填した酸素吸収装置を被処理液中に浸漬するようにしてもよい。酸素吸収物質としては、酸素を吸収でき、非多孔性膜を腐食しないものであればよく、還元鉄のような固体還元剤や、還元剤を入れた溶液、例えば亜硫酸ナトリウム溶液などを用いることができるが、これらに限定されない。この酸素吸収装置によれば、非多孔性膜の酸素分子透過性能に支配される緩やかな速度で被処理液中の溶存酸素を吸収できるので、被処理液の嫌気性雰囲気を長期間保持することができる。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in order to keep the anaerobic atmosphere of the liquid to be treated for a long time and keep the selenate-reducing microorganisms that are anaerobic microorganisms functioning, the oxygen-absorbing substance is contained in a sealed structure container having a non-porous membrane in part. You may make it immerse the oxygen-absorbing apparatus filled with in the liquid to be treated. Any oxygen-absorbing substance may be used as long as it can absorb oxygen and does not corrode the non-porous membrane. A solid reducing agent such as reduced iron or a solution containing a reducing agent such as a sodium sulfite solution may be used. Although it can, it is not limited to these. According to this oxygen absorber, dissolved oxygen in the liquid to be treated can be absorbed at a moderate rate governed by the oxygen molecule permeation performance of the non-porous membrane, so that the anaerobic atmosphere of the liquid to be treated can be maintained for a long time. Can do.

また、本発明による重金属含有液の処理と併用して、被処理液に硫化水素、硫酸、硫酸鉄(III)、炭酸ガス、酸素、アンモニア、有機酸、キレート作用を持つ物質を生成する微生物を直接添加すると共に、図19〜図21に示す電子供与体供給装置11を浸漬することにより、被処理液中に遊離状態で存在させた微生物の働きを補助的に利用して、重金属の不溶化処理をより効率的に行うようにしてもよい。例えば、被処理液に硫酸還元菌を直接添加すると共に、電子供与体供給装置11を浸漬して、電子供与体物質であるアルコール12を供給して硫酸還元菌を活性化させて、被処理液中に添加した硫酸イオンから硫化水素を生成させ、この硫化水素と重金属を反応させて金属硫化物の沈殿を生成するようにしてもよい。亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)などは硫化物あるいは水酸化物を生成する金属であるから、当該処理によりこれらの重金属を沈殿させて本発明の重金属不溶化処理をさらに効率よく行うことが可能となる。尚、本発明による重金属含有液の処理を併用することなく、硫化水素、硫酸、硫酸鉄(III)、炭酸ガス、酸素、アンモニア、有機酸、キレート作用を持つ物質を生成する微生物が棲息している環境(土壌、地下水、汚泥など)や土壌、地下水、汚泥などにこれらの微生物を添加した環境、または人工環境(排水処理施設やバイオリアクターなど)に電子供与体供給装置11を配置することにより、重金属処理を行っても良い。例えば、被処理液中に硫酸還元菌を遊離状態で培養して、図19〜図21に示す電子供与体供給装置11により電子供与体物質12を与えて、被処理液に硫酸イオンを添加することにより、亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレン(Se)並びに陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)を環境中から除去して環境を浄化することが可能である。 Further, in combination with the treatment of the heavy metal-containing liquid according to the present invention, a microorganism that produces hydrogen sulfide, sulfuric acid, iron (III) sulfate, carbon dioxide, oxygen, ammonia, organic acid, a substance having a chelating action in the liquid to be treated. In addition to the direct addition, and by immersing the electron donor supply device 11 shown in FIGS. 19 to 21, heavy metals are insolubilized by supplementarily using the action of microorganisms that exist in the liquid to be treated. May be performed more efficiently. For example, the sulfate-reducing bacteria are directly added to the liquid to be treated, and the electron donor supply device 11 is immersed to supply the alcohol 12 as the electron donor substance to activate the sulfate-reducing bacteria. Hydrogen sulfide may be generated from sulfate ions added therein, and the hydrogen sulfide and heavy metal may be reacted to generate a metal sulfide precipitate. Selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) and copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd) present in the form of cation Mercury (Hg), Tin (Sn), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Iron (Fe), Zinc (Zn), Manganese (Mn) and Aluminum (Al) produce sulfides or hydroxides Therefore, the heavy metal insolubilization treatment of the present invention can be performed more efficiently by precipitating these heavy metals by the treatment. In addition, without using the treatment of the heavy metal-containing liquid according to the present invention, microorganisms that produce hydrogen sulfide, sulfuric acid, iron (III) sulfate, carbon dioxide, oxygen, ammonia, organic acids, and chelating substances are inhabited. By placing the electron donor supply device 11 in an environment (soil, groundwater, sludge, etc.), an environment in which these microorganisms are added to soil, groundwater, sludge, etc., or an artificial environment (such as a wastewater treatment facility or bioreactor) Heavy metal treatment may be performed. For example, sulfate-reducing bacteria are cultured in the treatment solution in a free state, and the electron donor substance 12 is given by the electron donor supply device 11 shown in FIGS. 19 to 21, and sulfate ions are added to the treatment solution. Selenium (Se) existing in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) and copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium existing in the form of cation (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn) and aluminum (Al) are removed from the environment. It is possible to purify the environment.

また、微生物の嫌気呼吸の最終電子受容体として重金属を還元して沈殿させる場合にも電子供与体供給装置11を用いることが可能である。例えば、電子供与体供給装置11により電子供与体物質12を微生物に供給して、ウランを6価から4価に還元して、また、セレンを6価から0価に還元して沈殿させ、この沈殿を固液分離等により除去して、環境中から除去するようにしても良い。ウランを還元する微生物としては、例えばAlteromonas putrefaciens、Geobacter metallireductans、Enterobacter cloacaeなどが挙げられる。またセレンを還元する微生物としては、例えばBacillus sp.、Pseudomonas sp.などが挙げられる。このような微生物処理を本発明と併用して、あるいは単独で行っても良い。   The electron donor supply device 11 can also be used when heavy metals are reduced and precipitated as the final electron acceptor of anaerobic respiration of microorganisms. For example, the electron donor material 12 is supplied to the microorganisms by the electron donor supply device 11 to reduce uranium from hexavalent to tetravalent, and selenium from hexavalent to zero valent to precipitate, The precipitate may be removed by solid-liquid separation or the like and removed from the environment. Examples of microorganisms that reduce uranium include Alteromonas putrefaciens, Geobacter metallireductans, Enterobacter cloacae, and the like. Examples of microorganisms that reduce selenium include Bacillus sp. And Pseudomonas sp. Such microbial treatment may be performed in combination with the present invention or alone.

さらに、クロム還元菌により六価クロムを還元して3価クロムとして無害化して回収する場合にも本発明の電子供与体供給装置11を用いることが可能である。クロム還元菌としては、例えばShwanella、Pseudomonas、Sulfate reducing bacteria、Arthrobacter、Bacillus、Aerococcus、Micrococcus、Aeromonas、Thermoanaerobacter、Cellulomonas、Geobacter、Streptomyces、Escherichia、Enterobacterなどが挙げられる。クロム還元菌以外にも、銀、銅、水銀、ヨウ素、亜ヒ酸、ニッケル、カドミウムなどを還元・無害化することができる微生物に本発明の電子供与体供給装置11を用いることが可能である。つまり、これらの微生物が棲息している環境(土壌、地下水、汚泥など)や土壌、地下水、汚泥などにこれらの微生物を添加した環境、または人工環境(排水処理施設やバイオリアクターなど)に電子供与体供給装置11を配置して、電子供与体物質を供給することで、銀、銅、水銀、ヨウ素、亜ヒ酸、ニッケル、カドミウムなどを還元・無害化することができる。このような微生物処理を本発明と併用して、あるいは単独で行っても良い。   Furthermore, the electron donor supply device 11 of the present invention can also be used when hexavalent chromium is reduced by chromium reducing bacteria to render it harmless and recovered as trivalent chromium. Examples of chromium-reducing bacteria include Shwanella, Pseudomonas, Sulfate reducing bacteria, Arthrobacter, Bacillus, Aerococcus, Micrococcus, Aeromonas, Thermoanaerobacter, Cellulomonas, Geobacter, Streptomyces, Escherichia, Enterobacter and the like. In addition to chromium-reducing bacteria, the electron donor supply device 11 of the present invention can be used for microorganisms capable of reducing and detoxifying silver, copper, mercury, iodine, arsenous acid, nickel, cadmium and the like. . In other words, donate electrons to environments where these microorganisms live (soil, groundwater, sludge, etc.), environments where these microorganisms are added to soil, groundwater, sludge, etc., or artificial environments (such as wastewater treatment facilities and bioreactors) By providing the body supply device 11 and supplying the electron donor substance, silver, copper, mercury, iodine, arsenous acid, nickel, cadmium, and the like can be reduced and detoxified. Such microbial treatment may be performed in combination with the present invention or alone.

また、硫化水素生成原料3として用いられる硫酸還元菌は、電子供与体物質としてエタノールなどのアルコール全般を用いることができるのは上述した通りであるが、エタノールなどのアルコール全般を容器4内に密封すると、容器4の非多孔性膜2の部分からアルコールが漏れ出てしまう。そこで、図19〜図21に示す電子供与体供給装置11を硫化水素供給装置1の容器4の内部に収容して、電子供与体供給装置11からアルコールを徐放させることにより、硫酸還元菌に電子供与体物質12を与えて、硫酸還元菌を機能させるようにしてもよい。   In addition, as described above, the sulfate-reducing bacteria used as the hydrogen sulfide production raw material 3 can use all alcohols such as ethanol as the electron donor substance. As described above, all alcohols such as ethanol are sealed in the container 4. Then, alcohol will leak from the portion of the non-porous membrane 2 of the container 4. Therefore, the electron donor supply device 11 shown in FIGS. 19 to 21 is accommodated in the container 4 of the hydrogen sulfide supply device 1 and the alcohol is gradually released from the electron donor supply device 11 so that sulfate-reducing bacteria can be obtained. An electron donor material 12 may be provided to allow the sulfate reducing bacteria to function.

以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
厚さ0.05mmのポリエチレン膜(商品名:ミポロンフィルム、ミツワ(株)製)を用いて50mm×30mmの袋を形成し、各種硫化水素生成原料を袋の中に密封して袋A〜Eを作製した。また、袋A〜Eの機能と比較するために、袋F及びGを作製した。
Example 1
Using a polyethylene film (trade name: Mipolon film, manufactured by Mitsuwa Co., Ltd.) having a thickness of 0.05 mm, a bag of 50 mm × 30 mm is formed, and various hydrogen sulfide generating raw materials are sealed in the bag to form bags A to A E was produced. Moreover, in order to compare with the function of bag AE, the bags F and G were produced.

袋Aの硫化水素生成原料は、粉末FeS(和光純薬工業株式会社製)0.4gと、塩酸(和光純薬工業株式会社製、2N)1mlとした。   The hydrogen sulfide generation raw material of the bag A was 0.4 g of powdered FeS (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1 ml of hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2N).

袋Bの硫化水素生成原料は、培地3mlと、硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricans NBRC 13699(独立行政法人製品評価技術基盤機構、以下、硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansと呼ぶ)一白金耳とした。培地の組成を表1に示す。   The hydrogen sulfide production raw material of the bag B was 3 ml of a medium and one platinum loop of a sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans NBRC 13699 (Independent Administrative Institution, Product Evaluation Technology Infrastructure, hereinafter referred to as a sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans). The composition of the medium is shown in Table 1.

Figure 0004671432
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袋Cの硫化水素生成原料は、鉄含有培地3mlと、硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricans一白金耳とした。鉄含有培地の組成を表2に示す。   The hydrogen sulfide generating raw material of the bag C was 3 ml of an iron-containing medium and one platinum loop of sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans. Table 2 shows the composition of the iron-containing medium.

Figure 0004671432
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袋Dの硫化水素生成原料は、表1と同組成の培地3mlと、培地中における初期OD600値が0.01となる量の硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansとした。 The raw material for producing hydrogen sulfide in bag D was 3 ml of a medium having the same composition as in Table 1 and a sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans having an initial OD 600 value of 0.01 in the medium.

袋Eの硫化水素生成原料は、表2と同組成の鉄含有培地3mlと、培地中における初期OD600値が0.01となる量の硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansとした。 The raw material for producing hydrogen sulfide in bag E was 3 ml of an iron-containing medium having the same composition as in Table 2 and a sulfate-reducing bacterium, Desulfovibrio desulfuricans, having an initial OD 600 value of 0.01 in the medium.

袋Fには、表1と同組成の培地3mlのみを密封した。   In the bag F, only 3 ml of the medium having the same composition as in Table 1 was sealed.

袋Gには、表2と同組成の培地3mlのみを密封した。   In the bag G, only 3 ml of the medium having the same composition as in Table 2 was sealed.

(実施例2)
200ml容トールビーカーに、100mg-Se/Lのセレン酸(SeO 2−)水溶液100mlを入れ、当該水溶液中に袋Aを浸漬し、袋Aの浸漬から0時間、0.17時間、1時間、18時間後のセレン酸イオン(SeO 2−)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。測定結果を図1(A)に示す。図1(A)において、袋Aの浸漬から18時間経過してもセレン酸イオン濃度の減少は見られなかった。また、水溶液の色は袋Aの浸漬前後で全く変化せず、無色透明のままであった。
(Example 2)
In a 200 ml tall beaker, 100 ml of a 100 mg-Se / L aqueous solution of selenic acid (SeO 4 2− ) is placed, and the bag A is immersed in the aqueous solution. After the bag A is immersed, 0 hour, 0.17 hour, 1 hour The selenate ion (SeO 4 2− ) concentration after 18 hours was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX). The measurement results are shown in FIG. In FIG. 1 (A), no decrease in selenate ion concentration was observed even after 18 hours had passed since bag A was immersed. Further, the color of the aqueous solution did not change at all before and after the immersion of the bag A, and remained colorless and transparent.

次に、200ml容トールビーカーに、100mg-Se/Lの亜セレン酸(SeO 2−)水溶液100mlを入れ、当該水溶液中に袋Aを浸漬し、袋Aの浸漬から0時間、0.17時間、1時間、18時間後の亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。測定結果を図1(B)に示す。図1(B)において、袋Aの浸漬から1時間までは亜セレン酸イオン濃度が急激に減少し、18時間経過後まで少しづつ減少し続けた。また、袋Aの浸漬前の水溶液の色は無色透明であったが、袋Aの浸漬から18時間経過後には水溶液の色が濃いオレンジ色を呈していた。つまり、亜セレン酸イオンが、硫化水素と反応して硫化物沈殿あるいは元素状セレンとなって不溶化されることが確認された。 Next, 100 ml of a 100 mg-Se / L aqueous solution of selenious acid (SeO 3 2− ) is placed in a 200 ml tall beaker, and the bag A is immersed in the aqueous solution. The selenite ion (SeO 3 2− ) concentration after 1 hour and 18 hours was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX). The measurement results are shown in FIG. In FIG. 1 (B), the selenite ion concentration rapidly decreased until 1 hour after the dipping of the bag A, and continued to decrease little by little until 18 hours had passed. Moreover, although the color of the aqueous solution before immersion of the bag A was colorless and transparent, the color of the aqueous solution was dark orange after 18 hours from the immersion of the bag A. In other words, it was confirmed that selenite ions react with hydrogen sulfide to become sulfide precipitates or elemental selenium and are insolubilized.

以上、袋Aを被処理液中に浸漬することにより、被処理液中の亜セレン酸イオンを不溶化してその濃度を低減できることが明らかとなった。一方、セレン酸イオン濃度を低減することは困難であることがわかった。これは、セレン酸イオンの化学反応性が低いことに起因しているものと考えられる。即ち、袋Aにより被処理液中に硫化水素を供給することが可能であるが、化学反応性の低いセレン酸イオンは、硫化水素と反応せずに、被処理液中にセレン酸イオンの形態のままで残留し続けたと考えられる。   As mentioned above, it became clear that the density | concentration can be reduced by insolubilizing the selenite ion in a to-be-processed liquid by immersing the bag A in a to-be-processed liquid. On the other hand, it was found difficult to reduce the selenate ion concentration. This is considered due to the low chemical reactivity of selenate ions. That is, it is possible to supply hydrogen sulfide into the liquid to be treated by the bag A, but selenate ions having low chemical reactivity do not react with hydrogen sulfide, and form selenate ions in the liquid to be treated. It is thought that it continued to remain.

(実施例3)
亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表2と同組成の鉄含有培地30ml(以下、亜セレン酸含有培地と呼ぶ)を、4つの50ml容バイアル瓶に入れて、各バイアル瓶に対し、以下の(a)、(b)、(c)及び(d)に示す操作を行い、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。そして、培養開始直後と培養から3日後に亜セレン酸含有培地の亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度と硫酸イオン(SO 2−)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(a)操作無し。
(b)亜セレン酸含有培地に硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansを一白金耳添加。
(c)亜セレン酸含有培地に袋Gを浸漬。
(d)亜セレン酸含有培地に袋Cを浸漬。
(Example 3)
30 ml of an iron-containing medium having the same composition as in Table 2 with a selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (hereinafter referred to as a selenite-containing medium) was placed in four 50 ml vials, and each vial was On the other hand, the operations shown in the following (a), (b), (c) and (d) were performed, the lid of the vial was closed, and culture was performed at 30 ° C. with shaking (100 rpm). And the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration and the sulfate ion (SO 4 2− ) concentration of the selenite containing medium were measured immediately after the start of culture and after 3 days from the culture. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
(A) No operation.
(B) One platinum loop of the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans was added to the selenite-containing medium.
(C) Immerse the bag G in the selenious acid-containing medium.
(D) Immerse bag C in a selenious acid-containing medium.

測定結果を図2に示す。尚、図2(A)は亜セレン酸イオン濃度を、図2(B)は硫酸イオン濃度を示す図である。図2(A)において、(a)及び(c)の操作を行った場合には、培養開始から3日経過しても亜セレン酸含有培地中の亜セレン酸イオン濃度の減少はほとんど見られなかった。一方、(b)及び(d)の操作を行った場合には、培養開始から3日後には亜セレン酸含有培地中の亜セレン酸イオン濃度が0mg−Se/Lとなり、亜セレン酸含有培地中の亜セレン酸イオンが不溶化されることが確認された。   The measurement results are shown in FIG. 2A shows the selenite ion concentration, and FIG. 2B shows the sulfate ion concentration. In FIG. 2A, when the operations of (a) and (c) are performed, a decrease in selenite ion concentration in the selenite-containing medium is hardly seen even after 3 days from the start of the culture. There wasn't. On the other hand, when the operations of (b) and (d) were performed, the selenite ion concentration in the selenite containing medium became 0 mg-Se / L after 3 days from the start of the culture, and the selenite containing medium It was confirmed that the selenite ion therein was insolubilized.

また、図2(B)において、(a)及び(c)の操作を行った場合、硫酸イオンを消費する微生物が亜セレン酸含有培地中に存在していないため、培養開始から3日経過しても亜セレン酸含有培地中の硫酸イオン濃度の減少はほとんど見られなかった。一方、(b)の操作を行った場合には、亜セレン酸含有培地中に存在している硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansの硫酸呼吸により、硫酸イオンが消費されて、培養開始から3日経過後の硫酸イオン濃度は、培養開始直後の硫酸イオン濃度の半分以下の566mg/Lになっていた。また、(d)の操作を行った場合、培養開始から3日経過しても亜セレン酸含有培地中の硫酸イオン濃度の減少はほとんど見られなかった。したがって、袋C内の硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansが、袋C内の培地中の硫酸イオンを電子受容体として硫酸呼吸することにより硫化水素を生成し、この硫化水素が袋Cを透過することにより、亜セレン酸含有培地中の亜セレン酸イオンを不溶化していることが明らかとなった。   In FIG. 2B, when the operations of (a) and (c) are performed, since microorganisms consuming sulfate ions are not present in the selenite-containing medium, 3 days have passed since the start of the culture. However, almost no decrease in the sulfate ion concentration in the selenite-containing medium was observed. On the other hand, when the operation of (b) is performed, sulfate ions are consumed by sulfate respiration of the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans present in the selenite-containing medium, and the sulfate after 3 days from the start of the culture. The ion concentration was 566 mg / L, which was less than half of the sulfate ion concentration immediately after the start of culture. In addition, when the operation (d) was performed, a decrease in the sulfate ion concentration in the selenite-containing medium was hardly observed even after 3 days from the start of the culture. Therefore, the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans in the bag C generates hydrogen sulfide by respiring with sulfate ions in the medium in the bag C as an electron acceptor, and the hydrogen sulfide permeates the bag C. It was revealed that selenite ions in the selenite-containing medium were insolubilized.

以上、袋Cを被処理液に浸漬することで、被処理液中に硫化水素を供給して、亜セレン酸イオンを不溶化できることが明らかとなった。したがって、亜セレン酸イオン以外にも硫化水素あるいは硫化水素由来の硫化物イオンと反応して不溶化され得る重金属、例えば銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)を不溶化処理することが可能であることがわかった。   As described above, it has been clarified that by immersing the bag C in the liquid to be treated, hydrogen sulfide can be supplied into the liquid to be treated to insolubilize selenite ions. Therefore, in addition to selenite ions, heavy metals that can be insolubilized by reacting with hydrogen sulfide or sulfide ions derived from hydrogen sulfide, such as copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn) and aluminum (Al) can be insolubilized. It was.

(実施例4)
亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとしたリン酸緩衝液(9g/l NaHPO・12HO、1.5g/l KHPO、pH=7.5)30ml(以下、亜セレン酸含有リン酸緩衝液と呼ぶ)を、4つの50ml容バイアル瓶に入れて、各バイアル瓶に対し、実施例3の(a)、(b)、(c)及び(d)と同様の操作を行い、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。そして、培養開始直後、培養から3日後、10日後に亜セレン酸含有リン酸緩衝液の亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
Example 4
30 ml of phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5) with a selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (Referred to as selenite-containing phosphate buffer) in four 50 ml vials, and for each vial the same as (a), (b), (c) and (d) of Example 3 The vial bottle lid was closed, and culture was performed at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Then, immediately after the start of culture, 3 days and 10 days after the culture, the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration of the selenite-containing phosphate buffer was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

結果を図3に示す。図3において、(a)及び(c)の操作を行った場合には、培養開始から10日後においても亜セレン酸イオン濃度の変化はほとんど見られなかった。また、(b)の操作を行った場合にも、培養開始から10日後においても亜セレン酸イオン濃度の変化はほとんど見られなかった。一方、(d)の操作を行った場合においては、培養開始から3日目までは亜セレン酸イオン濃度がほとんど変化しなかったが、10日目には大幅に減少していた。これは、袋C内に密封されている培地中の硫酸イオンが硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansにより還元されて硫化水素が発生し、この硫化水素が袋を透過して亜セレン酸イオンが不溶化されたことに起因している。尚、袋Cを亜セレン酸含有培地に浸漬してから3日後には亜セレン酸イオン濃度が0mg−Se/Lになることが実施例3で確認されたにもかかわらず、袋Cを亜セレン酸含有リン酸緩衝液に浸漬してから3日後においては、亜セレン酸イオン濃度は培養開始時とほとんど変化が無かった。この理由としては以下のことが考えられる。即ち、実施例3で用いた亜セレン酸含有培地には鉄が含まれていたが、本実施例で用いた亜セレン酸含有リン酸緩衝液には鉄が含まれておらず、被処理液に鉄が含まれるか否かが亜セレン酸イオンの硫化水素による不溶化処理に何らかの影響を与えており、例えば、硫化水素と鉄が反応して生成された硫化鉄と一緒に亜セレン酸イオンが凝集沈殿されたり、あるいは、鉄の存在によって、被処理液の酸化還元電位が変化し、亜セレン酸イオンと硫化水素の反応速度が変化することが考えられる。尚、培養開始から10日経過後の袋C内の培地は、黒色を呈していた。これは、袋C内に含まれていた鉄成分と硫酸還元菌により生成された硫化水素が反応することにより硫化鉄沈殿が発生したことに起因しているものと考えられる。   The results are shown in FIG. In FIG. 3, when the operations (a) and (c) were performed, almost no change in selenite ion concentration was observed even 10 days after the start of the culture. In addition, when the operation (b) was performed, almost no change in the selenite ion concentration was observed even 10 days after the start of the culture. On the other hand, when the operation of (d) was performed, the selenite ion concentration was hardly changed from the beginning of the culture to the third day, but was significantly decreased on the tenth day. This is because the sulfate ions in the medium sealed in the bag C were reduced by the sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans to generate hydrogen sulfide, and the hydrogen sulfide permeated through the bag and the selenite ion was insolubilized. Due to Although it was confirmed in Example 3 that the selenite ion concentration was 0 mg-Se / L 3 days after the bag C was immersed in the selenite-containing medium, the bag C was submerged. After 3 days of immersion in the selenate-containing phosphate buffer, the selenite ion concentration was almost unchanged from the beginning of the culture. The reason can be considered as follows. That is, the selenite-containing medium used in Example 3 contained iron, but the selenite-containing phosphate buffer used in this example did not contain iron, and the liquid to be treated The presence or absence of iron in the iron has some influence on the insolubilization treatment of selenite ions with hydrogen sulfide. For example, selenite ions are produced together with iron sulfide produced by the reaction of hydrogen sulfide with iron. It is conceivable that the oxidation-reduction potential of the liquid to be treated changes due to aggregation precipitation or the presence of iron, and the reaction rate of selenite ions and hydrogen sulfide changes. In addition, the culture medium in the bag C after 10 days from the start of the culture was black. This is considered to be due to the iron sulfide precipitation caused by the reaction between the iron component contained in the bag C and the hydrogen sulfide produced by the sulfate-reducing bacteria.

(実施例5)
亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表1と同組成の培地30mlを、4つの50ml容バイアル瓶に入れて、各バイアル瓶に対し、袋D、E、F及びGを浸積し、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。そして、0時間、17時間、41時間、65時間、89時間、161時間、233時間培養した後の亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度と硫酸イオン(SO 2−)濃度、pHを測定した。亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度と硫酸イオン(SO 2−)濃度の測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。また、pHの測定はpHメーター(型式:HM-30V、東亜電波工業株式会社製)により行った。
(Example 5)
30 ml of a medium having the same composition as in Table 1 with a selenite ion concentration of 50 mg-Se / L is placed in four 50 ml vials, and bags D, E, F and G are immersed in each vial. Then, the lid of the vial was closed, and culture was performed at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Then, the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, the sulfate ion (SO 4 2− ) concentration, and the pH after culturing for 0 hour, 17 hours, 41 hours, 65 hours, 89 hours, 161 hours, and 233 hours. It was measured. The measurement of the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration and the sulfate ion (SO 4 2− ) concentration was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX). The pH was measured with a pH meter (model: HM-30V, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.).

結果を図4に示す。尚、図4(A)は亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(B)は硫酸イオン(SO 2−)濃度、(C)はpHを示す図である。図4(A)において、培地中に袋F、袋Gを浸漬した場合には、亜セレン酸イオン濃度がほとんど変化しないことが確認された。一方、袋D、袋Eを浸漬した場合、培養開始から240時間後には亜セレン酸イオン濃度が0mg−Se/Lとなった。また、亜セレン酸イオン濃度の減少速度は、袋Eを浸漬した方が速いことが確認された。したがって、袋内に密封した培地に鉄を含有させることで、亜セレン酸イオン濃度の減少速度を高めることができることが明らかとなった。 The results are shown in FIG. 4A is a graph showing selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, FIG. 4B is sulfate ion (SO 4 2− ) concentration, and FIG. 4C is pH. In FIG. 4A, when bag F and bag G were immersed in the medium, it was confirmed that the selenite ion concentration hardly changed. On the other hand, when bag D and bag E were immersed, the selenite ion concentration became 0 mg-Se / L after 240 hours from the start of culture. Further, it was confirmed that the rate of decrease of the selenite ion concentration was faster when the bag E was immersed. Therefore, it was revealed that the rate of decrease in the selenite ion concentration can be increased by including iron in the medium sealed in the bag.

また、図4(B)に示されるように、硫酸イオンについては、袋の中の硫酸イオンが還元され、それが袋を透過したため、袋D、袋E、袋F、袋Gのどの袋を培地中に浸漬しても、培地中の硫酸イオン濃度の変化は見られなかった。さらに、図4(C)に示されるように、pHについては、酸性やアルカリ性にふれることなく、中性を維持し続けることが確認された。   Also, as shown in FIG. 4 (B), for sulfate ions, the sulfate ions in the bag were reduced and passed through the bag, so the bag D, Bag E, Bag F, Bag G Even when immersed in the medium, there was no change in the sulfate ion concentration in the medium. Furthermore, as shown in FIG. 4C, it was confirmed that the pH was kept neutral without touching acidity or alkalinity.

次に、以下(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に示す条件の培地30mlを、50ml容バイアル瓶に入れ、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。そして、0時間、17時間、41時間、65時間、89時間、161時間、233時間培養した後の亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度と硫酸イオン(SO 2−)濃度、pHを測定し、袋D、E、F及びGを用いた上記実験の結果と比較した。亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度と硫酸イオン(SO 2−)濃度の測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。また、pHの測定はpHメーター(型式:HM-30V、東亜電波工業株式会社製)により行った。
(ア)亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表1の培地(硫酸還元菌添加無し)
(イ)亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表1の培地(硫酸還元菌添加有り)
(ウ)亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表2の鉄含有培地(硫酸還元菌添加無し)
(エ)亜セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表2の鉄含有培地(硫酸還元菌添加有り)
尚、硫酸還元菌の添加量は、培地中の初期OD600値が0.01になる量に調整した。また、添加した硫酸還元菌は、Desulfovibrio desulfuricansとした。
Next, 30 ml of the medium having the conditions shown in (a), (b), (c) and (d) below is put into a 50 ml vial, the vial is closed, and shaken at 30 ° C. (100 rpm). Culture was performed. Then, the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, the sulfate ion (SO 4 2− ) concentration, and the pH after culturing for 0 hour, 17 hours, 41 hours, 65 hours, 89 hours, 161 hours, and 233 hours. Measured and compared with the results of the above experiments using bags D, E, F and G. The measurement of the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration and the sulfate ion (SO 4 2− ) concentration was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX). The pH was measured with a pH meter (model: HM-30V, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.).
(A) Medium of Table 1 with selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (no sulfate-reducing bacteria added)
(A) Medium of Table 1 with selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (with sulfate-reducing bacteria added)
(C) Iron-containing medium of Table 2 with selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (no sulfate-reducing bacteria added)
(D) Iron-containing medium shown in Table 2 with selenite ion concentration of 50 mg-Se / L (with sulfate-reducing bacteria added)
The amount of sulfate-reducing bacteria added was adjusted so that the initial OD 600 value in the medium was 0.01. The added sulfate-reducing bacteria was Desulfovibrio desulfuricans.

結果を図5に示す。尚、図5(A)は亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(B)は硫酸イオン(SO 2−)濃度、(C)はpHを示す図である。条件(イ)、(ウ)及び(エ)の場合、亜セレン酸イオン濃度が減少することが確認された。特に、条件(イ)及び(エ)のように、硫酸還元菌を添加した場合には、亜セレン酸イオン濃度の減少速度が速くなり、条件(エ)のように、鉄含有培地を用いることで、亜セレン酸イオン濃度の減少速度がさらに速くなった。この傾向は、袋D、E、F及びGを用いた上記実験の結果と一致していた。つまり、硫酸還元菌と硫酸イオンの存在下に、さらに鉄を加えることで、硫化水素の生成速度が速くなって、亜セレン酸イオンの不溶化処理速度が速くなることがわかった。尚、図5(B)において、条件(イ)及び(エ)のように、硫酸還元菌を添加した場合には、硫酸イオン濃度が減少することが確認され、鉄含有培地を用いることで、硫酸イオン濃度の減少速度が速くなることが確認された。さらに、図5(C)に示されるように、pHについては、酸性やアルカリ性にふれることなく、中性を維持し続けることが確認された。尚、実験終了後の培地の色を観察したところ、(イ)と(ウ)では、オレンジ色を呈しており、(イ)の方が濃いオレンジ色を呈していた。したがって、条件(イ)と(ウ)では、亜セレン酸イオンが不溶化されていることが確認された。また、条件(エ)の培地は、実験終了後、黒色を呈した。したがって、硫化水素が培地に含まれている鉄と反応して黒色沈殿である硫化鉄が生成されていることが示唆された。 The results are shown in FIG. FIG. 5A is a graph showing selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, FIG. 5B is a sulfate ion (SO 4 2− ) concentration, and FIG. 5C is a diagram showing pH. In the case of the conditions (I), (U) and (E), it was confirmed that the selenite ion concentration decreased. In particular, when sulfate-reducing bacteria are added as in conditions (a) and (d), the rate of decrease in selenite ion concentration increases, and an iron-containing medium is used as in condition (d). Thus, the rate of decrease in the selenite ion concentration was further increased. This tendency was consistent with the results of the above experiment using bags D, E, F and G. In other words, it was found that adding iron in the presence of sulfate-reducing bacteria and sulfate ions increases the generation rate of hydrogen sulfide and increases the insolubilization rate of selenite ions. In FIG. 5 (B), when sulfate-reducing bacteria are added as in the conditions (A) and (D), it is confirmed that the sulfate ion concentration decreases, and by using an iron-containing medium, It was confirmed that the rate of decrease in the sulfate ion concentration was increased. Furthermore, as shown in FIG. 5C, it was confirmed that the pH was kept neutral without touching acidity or alkalinity. In addition, when the color of the culture medium after completion | finish of experiment was observed, in (I) and (U), the orange color was exhibited, and (I) was darker orange color. Therefore, it was confirmed that the selenite ion was insolubilized under the conditions (a) and (c). Moreover, the culture medium of the condition (d) exhibited a black color after the experiment was completed. Therefore, it was suggested that hydrogen sulfide reacts with iron contained in the medium to produce black sulfide iron sulfide.

以上、ポリエチレン袋の内部で硫化水素を発生させて、袋の周辺に硫化水素を供給する場合と、被処理液中で硫化水素を発生させて硫化水素を供給する場合とで、被処理液中の亜セレン酸イオンの処理速度には大きな変化が見られないことが明らかとなった。尚、本実施例では、被処理液には培地成分と亜セレン酸イオンのみが含まれている状態であったが、現実に処理対象となる被処理液には、微生物毒性物質が含まれる場合もあり、また、被処理液は量が多く、硫酸還元菌にとって好ましい環境に制御し続けるためには、手間もコストも要する。しかし、環境を制御しやすい袋の中に微生物を棲息させることで、低コスト且つ簡易に硫酸還元菌に硫化水素を生成させて、袋の周辺に局所的に徐放することにより、重金属の不溶化処理を効率よく行うことが可能であることが明らかとなった。   As described above, when hydrogen sulfide is generated inside the polyethylene bag and hydrogen sulfide is supplied to the periphery of the bag, and when hydrogen sulfide is generated and supplied with hydrogen sulfide in the liquid to be processed, It was revealed that there was no significant change in the treatment rate of selenite ion. In this example, the liquid to be treated contained only medium components and selenite ions. However, the liquid to be treated actually contains a microbial toxic substance. In addition, the amount of liquid to be treated is large, and it takes time and effort to continue to control the environment preferable for sulfate-reducing bacteria. However, by incubating microorganisms in a bag whose environment is easy to control, hydrogen sulfide is generated in sulfate-reducing bacteria at low cost and easily released locally around the bag, thereby insolubilizing heavy metals. It became clear that the processing can be performed efficiently.

(実施例6)
セレン酸還元微生物であるシュードモナスエスピー4C−C(以下、セレン酸還元微生物4C−Cと呼ぶ)は培地としてNB培地を用いて培養した。培地の組成を表3に示す。30℃で振とう(110rpm)培養後、遠心分離により集菌し、リン酸緩衝液(9g/l NaHPO・12HO、1.5g/l KHPO、pH=7.5)により3回洗浄した。洗浄菌体は230mg wet wt./mlになるようリン酸緩衝液に懸濁した後に実験に使用した。
(Example 6)
Pseudomonas sp. 4C-C (hereinafter referred to as selenate-reducing microorganism 4C-C), which is a selenate-reducing microorganism, was cultured using an NB medium as a medium. Table 3 shows the composition of the medium. After culturing at 30 ° C. with shaking (110 rpm), the cells are collected by centrifugation, and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5). ) For 3 times. The washed cells were 230 mg wet wt. / Ml was used in the experiment after suspending in phosphate buffer.

Figure 0004671432
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(実施例7)
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源として酵母エキスを用いて調査した。人工排水の組成を表4に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO 2−)濃度は100mg-Se/L、硝酸イオン(NO )濃度は100mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は1.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。1時間、2時間、4時間、18時間、22時間、46時間、70時間培養した際のセレン酸イオン(SeO 2−)、亜セレン酸イオン(SeO 2−)、硝酸イオン(NO )、亜硝酸イオン(NO )濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(Example 7)
Selenate-reducing microorganisms 4C-C were cultured in artificial wastewater, and the ability to treat selenate ions in the presence of nitrate ions was investigated using yeast extract as an energy source. Table 4 shows the composition of the artificial drainage. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 100 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 ) concentration was 100 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 1.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 ) when cultured for 1 hour, 2 hours, 4 hours, 18 hours, 22 hours, 46 hours, and 70 hours -), nitrite (NO 2 -) concentrations were measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

Figure 0004671432
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結果を図6に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、SeO 2−+SeO 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、NO +NO 濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から18時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は18時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である105mg-Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cは酵母エキスをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する微生物であることが確認された。また、硝酸イオン濃度は培養から4時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から4時間後に91mg-N/Lとなったが、その後減少し、70時間後には0mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cは酵母エキスをエネルギー源として硝酸イオンと亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元するのと同時に、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 18 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 105 mg-Se / L, which was almost the same concentration as the initial selenate ion after 18 hours. Therefore, it was confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C is a microorganism that reduces selenate ions to selenite ions using yeast extract as an energy source. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 4 hours from the culture. On the other hand, the nitrite ion concentration was 91 mg-N / L after 4 hours from the culture, but then decreased and became 70 mg-N / L after 70 hours. Therefore, the selenate-reducing microorganism 4C-C has the function of reducing nitrate ions and nitrite ions to harmless nitrogen gas using yeast extract as an energy source and simultaneously reducing selenate ions to selenite ions. confirmed.

(実施例8)
(a)エネルギー源をエタノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてエタノールを用いて調査した。人工排水の組成を表5に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO )濃度は50mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エタノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO 2−)、亜セレン酸イオン(SeO 2−)、硝酸イオン(NO )、亜硝酸イオン(NO )濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(Example 8)
(A) Evaluation of 4C-C treatment capacity when ethanol is used as energy source Selenate-reducing microorganism 4C-C is cultured in artificial waste water, and the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions is determined as ethanol as an energy source. It investigated using. The composition of the artificial waste water is shown in Table 5. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Moreover, 0.3 ml of ethanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

Figure 0004671432
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結果を図7に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、SeO 2−+SeO 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、NO +NO 濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から137時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は137時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である53mg-Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはエタノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する微生物であることが確認された。また、硝酸イオン濃度は培養から41時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から41時間後に41mg-N/Lとなったが、その後減少し、137時間後には0mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはエタノールをエネルギー源として硝酸イオンと亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元するのと同時に、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 137 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration was 53 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 137 hours. Therefore, it was confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C is a microorganism that reduces selenate ions to selenite ions using ethanol as an energy source. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 41 hours of culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 41 mg-N / L after 41 hours from the culture, but then decreased and became 0 mg-N / L after 137 hours. Therefore, it is confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C has the function of reducing nitrate ions and nitrite ions to harmless nitrogen gas using ethanol as an energy source and simultaneously reducing selenate ions to selenite ions. It was done.

(b)エネルギー源をメタノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてメタノールを用いて調査した。人工排水の組成を表6に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO 2−)濃度は20mg-Se/L、硝酸イオン(NO )濃度は500mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、メタノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO 2−)、亜セレン酸イオン(SeO 2−)、硝酸イオン(NO )、亜硝酸イオン(NO )濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(B) Evaluation of 4C-C treatment capacity when methanol is used as the energy source Selenate-reducing microorganisms 4C-C are cultured in artificial waste water, and methanol is used as the energy source for the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions. It investigated using. Table 6 shows the composition of the artificial waste water. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 20 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 ) concentration was 500 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of methanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

Figure 0004671432
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結果を図8に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、SeO 2−+SeO 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、NO +NO 濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から137時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は137時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である18mg-Se/Lとなった。また、硝酸イオン濃度は培養から137時間後に446mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から137時間後に70mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはメタノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有し、この還元機能が初期硝酸イオン濃度が500mg-N/Lと高濃度な場合であっても低下しないことが明らかとなった。また、硝酸イオン濃度の低下と亜硝酸イオンの増加が見られたことから、硝酸イオンの還元は起こっているが、亜硝酸イオンの還元までは起こっていないことが確認された。これは、初期硝酸イオン濃度が高濃度であることが原因である。つまり、処理時間を更に長くして、エネルギー源を更に供給することで、亜硝酸イオンの還元反応も生じるようになる。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 137 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 18 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 137 hours. The nitrate ion concentration reached 446 mg-N / L after 137 hours from the culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 70 mg-N / L after 137 hours from the culture. Accordingly, the selenate-reducing microorganism 4C-C has a function of reducing selenate ions to selenite ions using methanol as an energy source, and this reduction function has a high initial nitrate ion concentration of 500 mg-N / L. However, it became clear that it did not decrease. In addition, since the nitrate ion concentration decreased and the nitrite ion increased, it was confirmed that the nitrate ion was reduced but not the nitrite ion. This is because the initial nitrate ion concentration is high. That is, when the treatment time is further increased and the energy source is further supplied, the reduction reaction of nitrite ions also occurs.

(c)エネルギー源をプロパノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてプロパノールを用いて調査した。人工排水の組成は表6と同様である。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO 2−)濃度は20mg-Se/L、硝酸イオン(NO )濃度は500mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、プロパノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO 2−)、亜セレン酸イオン(SeO 2−)、硝酸イオン(NO )、亜硝酸イオン(NO )濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(C) Evaluation of 4C-C treatment capacity when propanol is used as the energy source The selenate-reducing microorganism 4C-C is cultured in artificial waste water, and the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions is determined by using propanol as an energy source. It investigated using. The composition of the artificial waste water is the same as in Table 6. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 20 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 ) concentration was 500 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). In addition, 0.3 ml of propanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

結果を図9に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、SeO 2−+SeO 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、NO +NO 濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から17時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は17時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である18mg-Se/Lとなった。また、硝酸イオン濃度は培養から137時間後に359mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から137時間後に119mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはプロパノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有し、この還元機能は、初期硝酸イオン濃度が500mg-N/Lと高濃度な場合であっても低下しないことが明らかとなった。また、硝酸イオン濃度の低下と亜硝酸イオンの増加が見られたことから、硝酸イオンの還元は起こっているが、亜硝酸イオンの還元までは起こっていないことが確認された。これは、初期硝酸イオン濃度が高濃度であることが原因である。つまり、処理時間を更に長くして、エネルギー源を更に供給することで、亜硝酸イオンの還元反応も生じるようになる。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 17 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 18 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 17 hours. The nitrate ion concentration became 359 mg-N / L after 137 hours of culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 119 mg-N / L after 137 hours from the culture. Therefore, the selenate-reducing microorganism 4C-C has a function of reducing selenate ions to selenite ions using propanol as an energy source, and this reduction function has a high initial nitrate ion concentration of 500 mg-N / L. It became clear that even if it was a case, it did not fall. In addition, since the nitrate ion concentration decreased and the nitrite ion increased, it was confirmed that the nitrate ion was reduced but not the nitrite ion. This is because the initial nitrate ion concentration is high. That is, when the treatment time is further increased and the energy source is further supplied, the reduction reaction of nitrite ions also occurs.

尚、実施例7及び8において用いた人工排水中には、表4〜6に示すように、硝酸塩以外にも種々の化合物、例えば、硫酸塩や塩化物、リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸等が含まれているにも関わらず、セレン酸還元微生物4C−Cはセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元し、硝酸態窒素の還元も行っていた。つまり、セレン酸還元微生物4C−Cはこのような化合物が含まれている排水、例えば、火力発電所などの脱硫排水中であっても十分に機能することが明らかとなった。   In addition, in the artificial waste water used in Examples 7 and 8, as shown in Tables 4 to 6, various compounds other than nitrates, such as sulfates, chlorides, phosphates, carbonates, boric acid, etc. The selenate-reducing microorganism 4C-C reduced selenate ions to selenite ions and reduced nitrate nitrogen. That is, it has been clarified that the selenate-reducing microorganism 4C-C functions sufficiently even in wastewater containing such a compound, for example, in desulfurization wastewater such as a thermal power plant.

(実施例9)
セレン酸イオン濃度を50mg-Se/Lとした表1と同組成の培地30mlを、4つの50ml容バイアル瓶に入れて、各バイアル瓶に対し、以下の操作を行った。
(i) 微生物添加無し
(ii) セレン酸還元微生物4C−C添加
(iii)硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricans添加
(iv) セレン酸還元微生物4C−C+硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricans添加
尚、セレン酸還元微生物4C−Cの培地中の初期OD600値は0.01とした。また、硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansの初期OD600値は0.003とした。培養は、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)して行った。そして、0時間、42時間、96時間培養後のセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、硫酸イオン(SO 2−)濃度を測定した。セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、硫酸イオン(SO 2−)濃度の測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
Example 9
30 ml of a medium having the same composition as in Table 1 with a selenate ion concentration of 50 mg-Se / L was placed in four 50 ml vials, and the following operations were performed on each vial.
(I) No microorganism added (ii) Selenate-reducing microorganism 4C-C added (iii) Sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans added (iv) Selenate-reducing microorganism 4C-C + Sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans added Selenate-reducing microorganism 4C- The initial OD 600 value in the C medium was 0.01. The initial OD 600 value of the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans was 0.003. Cultivation was performed by closing the lid of the vial and shaking at 100 ° C. (100 rpm). Then, the selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, and sulfate ion (SO 4 2− ) concentration after culture for 0 hours, 42 hours, and 96 hours were measured. The selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, and sulfate ion (SO 4 2− ) concentration were measured with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

結果を図10及び図11に示す。図10(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(B)は亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(C)はSeO 2−+SeO 2−濃度を示す図である。また、図11は硫酸イオン濃度を示す図である。操作(ii)の場合、即ち、セレン酸還元微生物のみを添加した時は、セレン酸イオン濃度の減少が見られたが、亜セレン酸イオン濃度の減少は見られず、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応は起こっているが、亜セレン酸イオンの不溶化は起こっていなかった。操作(i)及び(iii)の場合、即ち、微生物無添加の場合と硫酸還元菌のみ添加した場合は、セレン酸イオン濃度の減少がほとんど見られなかった。操作(iv)の場合、即ち、セレン酸還元微生物と硫酸還元菌の両方を添加した場合には、セレン酸イオン濃度の減少が見られ、亜セレン酸イオン濃度は培養期間中0mg−Se/Lであった。即ち、培養期間中においては、セレン酸イオンの還元により生成された亜セレン酸イオンの全てが不溶化されていた。尚、図11に示されるように、硫酸イオン濃度に関しては、操作(iv)の場合、即ち、セレン酸還元微生物と硫酸還元菌の両方を添加した場合のみ減少した。 The results are shown in FIGS. FIG. 10 (A) shows the selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, (B) shows the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, and (C) shows the SeO 4 2 + SeO 3 2− concentration. is there. FIG. 11 is a diagram showing the sulfate ion concentration. In the case of operation (ii), that is, when only the selenate-reducing microorganism was added, a decrease in the selenate ion concentration was observed, but no decrease in the selenite ion concentration was observed. Although the reaction to reduce to acid ions occurred, insolubilization of selenite ions did not occur. In the cases of operations (i) and (iii), that is, when no microorganism was added and when only sulfate-reducing bacteria were added, a decrease in the selenate ion concentration was hardly observed. In the case of operation (iv), that is, when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria are added, a decrease in the selenate ion concentration is observed, and the selenite ion concentration is 0 mg-Se / L during the culture period. Met. That is, during the culture period, all of the selenite ion produced by the reduction of the selenate ion was insolubilized. As shown in FIG. 11, the sulfate ion concentration decreased only in the case of operation (iv), that is, when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria were added.

次に、セレン酸イオン濃度を50mg-Se/L及び硝酸イオン濃度を50mg-N/Lとした表1と同組成の培地30mlを、4つの50ml容バイアル瓶に入れて、各バイアル瓶に対し、上記(i)、(ii)、(iii)及び(iv)と同様の操作を行った。尚、セレン酸還元微生物4C−Cの培地中の初期OD600値は0.01とした。また、硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansの初期OD600値は0.003とした。培養は、バイアル瓶の蓋を閉めて、30℃で振とう(100rpm)して行った。そして、0時間、42時間、96時間培養後のセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、硫酸イオン(SO 2−)濃度を測定した。セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、硝酸イオン(NO )濃度、亜硝酸イオン(NO )濃度、硫酸イオン(SO 2−)濃度の測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。 Next, 30 ml of a medium having the same composition as in Table 1 with a selenate ion concentration of 50 mg-Se / L and a nitrate ion concentration of 50 mg-N / L was placed in four 50 ml vials. The same operations as in the above (i), (ii), (iii) and (iv) were performed. The initial OD 600 value in the medium of the selenate-reducing microorganism 4C-C was 0.01. The initial OD 600 value of the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans was 0.003. Cultivation was performed by closing the lid of the vial and shaking at 100 ° C. (100 rpm). Then, selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, nitrate ion (NO 3 ) concentration, nitrite ion (NO) after culturing for 0 hours, 42 hours, and 96 hours 2 -) concentrations were measured sulfate ion (SO 4 2-) concentration. Selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, nitrate ion (NO 3 ) concentration, nitrite ion (NO 2 ) concentration, sulfate ion (SO 4 2− ) The concentration was measured with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).

結果を図12、図13及び図14に示す。図12(A)はセレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(B)は亜セレン酸イオン(SeO 2−)濃度、(C)はSeO 2−+SeO 2−濃度を示す図である。図13(A)は硝酸イオン(NO )濃度、(B)は亜硝酸イオン(NO )濃度、(C)はNO +NO 濃度を示す図である。操作(ii)の場合、即ち、セレン酸還元微生物のみを添加した時は、セレン酸イオン濃度の減少が見られたが、亜セレン酸イオン濃度の減少は見られず、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応は起こっているが、亜セレン酸イオンの不溶化は起こっていなかった。操作(i)及び(iii)の場合、即ち、微生物無添加の場合と硫酸還元菌のみ添加した場合は、セレン酸イオン濃度の減少がほとんど見られなかった。操作(iv)の場合、即ち、セレン酸還元微生物と硫酸還元菌の両方を添加した場合には、セレン酸イオン濃度の減少が見られ、亜セレン酸イオン濃度は培養開始から42時間までは増加し、その後減少して、培養開始から96時間後には0mg−Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物と硫酸還元菌の両方を添加した場合には、セレン酸イオンをすべて不溶化できることが明らかとなった。硝酸イオン濃度に関しては、操作(i)の場合以外、即ち、微生物無添加時以外の全ての条件において減少した。しかし、操作(iii)の場合、即ち、硫酸還元菌のみを添加した場合には、亜硝酸イオン濃度の減少が見られず、硫酸還元菌のみを添加した場合には、硝酸イオンを亜硝酸イオンまでしか還元できないことが確認された。尚、操作(ii)及び(iv)の場合、即ち、セレン酸還元微生物のみを添加した場合とセレン酸還元微生物及び硫酸還元菌の両方を添加した場合は、亜硝酸イオン濃度は培養期間中0mg-N/Lであった。即ち、培養期間中においては、硝酸イオンの還元により生成された亜硝酸イオンの全てが窒素ガスに還元されていた。硫酸イオンに関しては、操作(iv)の場合、即ち、セレン酸還元微生物及び硫酸還元菌の両方を添加した場合のみ減少した。なお、セレン酸イオン濃度と硫酸イオン濃度の減少速度は硝酸イオンが無い場合の方が大きかった。これは、硝酸還元を行わない分だけ硫酸イオンの還元が起こりやすかったことに起因しているものと考えられる。 The results are shown in FIG. 12, FIG. 13 and FIG. FIG. 12A shows the selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, FIG. 12B shows the selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, and FIG. 12C shows SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration. is there. FIG. 13A is a diagram showing nitrate ion (NO 3 ) concentration, (B) is nitrite ion (NO 2 ) concentration, and (C) is NO 3 + NO 2 concentration. In the case of operation (ii), that is, when only the selenate-reducing microorganism was added, a decrease in the selenate ion concentration was observed, but no decrease in the selenite ion concentration was observed. Although the reaction to reduce to acid ions occurred, insolubilization of selenite ions did not occur. In the cases of operations (i) and (iii), that is, when no microorganism was added and when only sulfate-reducing bacteria were added, the selenate ion concentration was hardly decreased. In the case of operation (iv), that is, when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria are added, a decrease in the selenate ion concentration is observed, and the selenite ion concentration increases until 42 hours from the start of culture. After that, it decreased and became 0 mg-Se / L after 96 hours from the start of the culture. Therefore, it was revealed that all selenate ions can be insolubilized when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria are added. The nitrate ion concentration decreased in all conditions except for the operation (i), that is, when no microorganism was added. However, in the case of operation (iii), that is, when only sulfate-reducing bacteria are added, the nitrite ion concentration does not decrease, and when only sulfate-reducing bacteria are added, nitrate ions are converted into nitrite ions. It was confirmed that it can only be reduced. In the case of operations (ii) and (iv), that is, when only selenate-reducing microorganisms are added and when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria are added, the nitrite ion concentration is 0 mg during the culture period. -N / L. That is, during the culture period, all of the nitrite ions produced by the reduction of nitrate ions were reduced to nitrogen gas. Regarding sulfate ion, it decreased only in the case of operation (iv), that is, when both selenate-reducing microorganisms and sulfate-reducing bacteria were added. The rate of decrease of the selenate ion concentration and sulfate ion concentration was greater when there was no nitrate ion. This is considered to be due to the fact that the reduction of sulfate ions was likely to occur as much as nitrate reduction was not performed.

以上、セレン酸還元微生物4C−Cと硫酸還元菌Desulfovibrio desulfuricansを組み合わせて用いることで、硫化水素では不溶化させにくいセレン酸イオンを不溶化することができ、しかも、被処理液中の硝酸イオンを窒素ガスにして無害化できることが明らかとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cと、本発明の硫化水素供給装置を組み合わせて用いることで、セレン酸イオンを不溶化処理することが可能である。   As described above, by using a combination of the selenate-reducing microorganism 4C-C and the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans, it is possible to insolubilize selenate ions that are difficult to insolubilize with hydrogen sulfide, and to convert nitrate ions in the liquid to be treated into nitrogen gas. It became clear that it can be rendered harmless. Therefore, it is possible to insolubilize selenate ions by using the selenate-reducing microorganism 4C-C in combination with the hydrogen sulfide supply device of the present invention.

(実施例10)
非多孔性膜としてポリエチレン膜を用いて袋を形成し、その中にメタノール、エタノールを密封した場合の有機物の透過量を測定して、ポリエチレン膜からのメタノール、エタノールの透過性について調査した。
厚さ0.05mm、0.1mm、0.3mm、0.5mmのポリエチレン膜(商品名:ミポロンフィルム、ミツワ(株)製)を袋状として、その中にメタノール(和光純薬工業製、99.8%)、エタノール(和光純薬工業製、99.5%)をそれぞれ密封した。密封した溶液量は全て5mLとした。これを水の中に浸漬し、経過日数に対して分子透過量をTOC濃度を測定することによりメタノールおよびエタノールの透過量を評価した。TOC濃度は燃焼−赤外線式全有機炭素分析計(TOC−650、東レエンジニアリング製)により測定した。この結果を図22の(A)並びに(B)に示す。図中において、Bはバックグラウンド、MeOHはメタノール、EtOHはエタノール、0.05、0.1、0.3、0.5等の数値はポリエチレン膜厚(単位;mm)を表している。この実験から、メタノール、エタノール共に、ポリエチレン膜厚が薄くなるにつれて、TOC濃度も増加していくことから、ポリエチレン膜の膜厚により、メタノール、エタノール等のアルコールの供給量の制御が可能であることが確認された。
(Example 10)
A bag was formed using a polyethylene film as a non-porous film, and the amount of organic matter permeated when methanol and ethanol were sealed therein was measured to investigate the permeability of methanol and ethanol from the polyethylene film.
A polyethylene film (trade name: Mipolon film, manufactured by Mitsuwa Co., Ltd.) having a thickness of 0.05 mm, 0.1 mm, 0.3 mm, and 0.5 mm is formed into a bag shape, and methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 99.8%) and ethanol (Wako Pure Chemical Industries, 99.5%) were sealed. The sealed solution volume was 5 mL. This was immersed in water, and the permeation amount of methanol and ethanol was evaluated by measuring the molecular permeation amount with respect to the elapsed days and the TOC concentration. The TOC concentration was measured by a combustion-infrared total organic carbon analyzer (TOC-650, manufactured by Toray Engineering). The results are shown in FIGS. 22A and 22B. In the figure, B is background, MeOH is methanol, EtOH is ethanol, and numerical values such as 0.05, 0.1, 0.3, and 0.5 represent polyethylene film thickness (unit: mm). From this experiment, both methanol and ethanol increase the TOC concentration as the polyethylene film thickness decreases. Therefore, the supply amount of alcohol such as methanol and ethanol can be controlled by the film thickness of the polyethylene film. Was confirmed.

硫化水素生成原料を密封したポリエチレン袋を被処理液に浸漬した際のセレン酸イオン、亜セレン酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of the selenate ion and selenite ion density | concentration at the time of immersing the polyethylene bag which sealed the hydrogen sulfide production | generation raw material in a to-be-processed liquid. 亜セレン酸含有培地において、各種条件で硫酸還元菌を培養した際の亜セレン酸イオン濃度と硫酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the secular selenite ion concentration at the time of culture | cultivating a sulfate reduction bacterium on various conditions in a selenite containing medium, and a time-dependent change of a sulfate ion concentration. 亜セレン酸含有リン酸緩衝液において、各種条件で硫酸還元菌を培養した際の亜セレン酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of a selenite ion density | concentration at the time of culture | cultivating a sulfate reduction bacterium on various conditions in the selenite containing phosphate buffer. 亜セレン酸含有培地に各種条件のポリエチレン袋を浸漬した際の亜セレン酸イオン濃度、硫酸イオン濃度、pHの経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of a selenite ion concentration, a sulfate ion concentration, and pH at the time of immersing the polyethylene bag of various conditions in a selenite containing medium. 各種条件の亜セレン酸含有培地で硫酸還元菌を培養した際の亜セレン酸イオン濃度、硫酸イオン濃度、pHの経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of a selenite ion concentration, a sulfate ion concentration, and pH at the time of culture | cultivating a sulfate reduction bacterium in the selenite containing medium of various conditions. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む人工排水でエネルギー源を酵母エキスとしてセレン酸還元微生物4C−Cを培養した際の各種イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of various ion density | concentrations when culture | cultivating selenate reducing microorganisms 4C-C by making an energy source a yeast extract with the artificial waste_water | drain containing a nitrate ion and a selenate ion. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む人工排水でエネルギー源をエタノールとしてセレン酸還元微生物4C−Cを培養した際の各種イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of various ion density | concentrations when culture | cultivating selenate reducing microorganisms 4C-C by making the energy source ethanol with the artificial waste water containing a nitrate ion and a selenate ion. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む人工排水でエネルギー源をメタノールとしてセレン酸還元微生物4C−Cを培養した際の各種イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of various ion density | concentrations when culture | cultivating selenate reducing microorganisms 4C-C by using the artificial effluent containing nitrate ion and a selenate ion as an energy source methanol. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む人工排水でエネルギー源をプロパノールとしてセレン酸還元微生物4C−Cを培養した際の各種イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of various ion density | concentrations when culture | cultivating the selenate reducing microorganisms 4C-C by propanol as an energy source with the artificial waste water containing a nitrate ion and a selenate ion. セレン酸イオンを含む培地で各種微生物を培養した際のセレン酸イオン、亜セレン酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of the selenate ion and selenite ion density | concentration at the time of culturing various microorganisms in the culture medium containing a selenate ion. セレン酸イオンを含む培地で各種微生物を培養した際の硫酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of a sulfate ion concentration when various microorganisms are cultured with the culture medium containing a selenate ion. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む培地で各種微生物を培養した際のセレン酸イオン、亜セレン酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the selenate ion and selenite ion density | concentration at the time of culture | cultivating various microorganisms with the culture medium containing a nitrate ion and a selenate ion. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む培地で各種微生物を培養した際の硝酸イオン、亜硝酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of the nitrate ion and the nitrite ion density | concentration at the time of culture | cultivating various microorganisms with the culture medium containing a nitrate ion and a selenate ion. 硝酸イオンとセレン酸イオンを含む培地で各種微生物を培養した際の硫酸イオン濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of a sulfate ion density | concentration at the time of culture | cultivating various microorganisms with the culture medium containing a nitrate ion and a selenate ion. 本発明の硫化水素供給装置の一実施形態である密封タイプの例を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the example of the sealing type which is one Embodiment of the hydrogen sulfide supply apparatus of this invention, (A) is a perspective view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 本発明の硫化水素供給装置の他の実施形態である補充タイプの例を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the example of the replenishment type which is other embodiment of the hydrogen sulfide supply apparatus of this invention, (A) is a perspective view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 図16の実施形態の硫化水素供給装置の全体構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the whole structure of the hydrogen sulfide supply apparatus of embodiment of FIG. 本発明の硫化水素供給装置のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of the hydrogen sulfide supply apparatus of this invention. 電子供与体供給装置の一実施形態である密封タイプの例を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the example of the sealing type which is one Embodiment of an electron donor supply apparatus, (A) is a perspective view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 電子供与体供給装置の他の実施形態である補充タイプの例を示す図で、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the example of the replenishment type which is other embodiment of an electron donor supply apparatus, (A) is a perspective view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 図20の実施形態の電子供与体供給装置の全体構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the whole structure of the electron donor supply apparatus of embodiment of FIG. ポリエチレン膜からの低級アルコールの透過量測定結果を示す図であり、(A)はメタノール、(B)はエタノールの測定結果である。It is a figure which shows the permeation | transmission amount measurement result of the lower alcohol from a polyethylene film, (A) is methanol, (B) is a measurement result of ethanol.

符号の説明Explanation of symbols

1 硫化水素供給装置
2 非多孔性膜
3、3’’ 硫化水素生成原料
3’硫化水素
4 容器
5 供給部
12、12’低級アルコール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen sulfide supply apparatus 2 Non-porous membrane 3, 3 '' Hydrogen sulfide production raw material 3 'Hydrogen sulfide 4 Container 5 Supply part 12, 12' Lower alcohol

Claims (25)

非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素を充填して、前記容器を被処理液に浸漬し、前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記硫化水素を前記容器周辺に供給して、前記被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含み、前記非多孔性膜の近傍には、不溶化された重金属を担持し得る担体が配置されていることを特徴とする重金属含有液の処理方法。   Hydrogen sulfide is filled in a container having a sealed structure including at least a part of the non-porous film, the container is immersed in a liquid to be treated, and molecules of the non-porous film are formed from the non-porous film part of the container. A step of supplying the hydrogen sulfide to the periphery of the container at a speed governed by permeation performance to insolubilize heavy metals contained in the liquid to be treated; and insolubilizing in the vicinity of the non-porous film. A method for treating a heavy metal-containing liquid, wherein a carrier capable of supporting heavy metal is disposed. 非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素生成原料を充填して、前記容器を被処理液に浸漬し、前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記硫化水素生成原料により生成される硫化水素を前記容器周辺に供給して、前記被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含み、前記非多孔性膜の近傍には、不溶化された重金属を担持し得る担体が配置されていることを特徴とする重金属含有液の処理方法。   A hydrogen sulfide generating raw material is filled in a sealed structure container provided with at least a part of the non-porous film, the container is immersed in a liquid to be treated, and the non-porous film from the non-porous film portion of the container Supplying the hydrogen sulfide produced by the hydrogen sulfide production raw material to the periphery of the vessel at a speed governed by the molecular permeation performance of the container, and insolubilizing heavy metals contained in the liquid to be treated, A method for treating a heavy metal-containing liquid, wherein a carrier capable of supporting an insolubilized heavy metal is disposed in the vicinity of the porous membrane. 前記不溶化された重金属を担持し得る担体に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物が担持されて、前記非多孔性膜の近傍に配置されている請求項1または2に記載の重金属含有液の処理方法。 A selenate-reducing microorganism that reduces selenate ions (SeO 4 2− ) to selenite ions (SeO 3 2− ) is supported on the carrier capable of supporting the insolubilized heavy metal, and the non-porous membrane The processing method of the heavy metal containing liquid of Claim 1 or 2 arrange | positioned in the vicinity. 非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素を充填して、前記容器を被処理液に浸漬し、前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記硫化水素を前記容器周辺に供給して、前記被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含み、前記工程を行う前または前記工程を行うのと同時に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物と前記被処理液とを嫌気性条件下で接触させることを特徴とする重金属含有液の処理方法。 Hydrogen sulfide is filled in a container having a sealed structure including at least a part of the non-porous film, the container is immersed in a liquid to be treated, and molecules of the non-porous film are formed from the non-porous film part of the container. Including supplying the hydrogen sulfide to the periphery of the container at a speed governed by permeation performance to insolubilize heavy metals contained in the liquid to be treated, and performing the process before or after performing the process. Simultaneously, a selenate-reducing microorganism that reduces selenate ion (SeO 4 2− ) to selenite ion (SeO 3 2− ) and the liquid to be treated are brought into contact under anaerobic conditions. Liquid processing method. 非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器中に硫化水素生成原料を充填して、前記容器を被処理液に浸漬し、前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記硫化水素生成原料により生成される硫化水素を前記容器周辺に供給して、前記被処理液中に含まれている重金属を不溶化する工程を含み、前記工程を行う前または前記工程を行うのと同時に、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物と前記被処理液とを嫌気性条件下で接触させることを特徴とする重金属含有液の処理方法。 A hydrogen sulfide generating raw material is filled in a sealed structure container provided with at least a part of the non-porous film, the container is immersed in a liquid to be treated, and the non-porous film from the non-porous film portion of the container Supplying the hydrogen sulfide produced by the hydrogen sulfide production raw material to the periphery of the vessel at a speed governed by the molecular permeation performance of the vessel, and insolubilizing heavy metals contained in the liquid to be treated, Before or simultaneously with the above step, the selenate-reducing microorganism that reduces selenate ions (SeO 4 2− ) to selenite ions (SeO 3 2− ) and the liquid to be treated are subjected to anaerobic conditions. The processing method of the heavy metal containing liquid characterized by making it contact with. 前記非多孔性膜の近傍には、不溶化された重金属を担持し得る担体が配置されている請求項4または5に記載の重金属含有液の処理方法。   The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 4 or 5, wherein a carrier capable of supporting an insolubilized heavy metal is disposed in the vicinity of the non-porous film. 前記セレン酸還元微生物は、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物であり、前記低級アルコールを前記セレン酸還元微生物に供給する請求項3〜6のいずれか1つに記載の重金属含有液の処理方法。 The selenate-reducing microorganism is a selenate-reducing microorganism that uses a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source, and the lower alcohol is supplied to the selenate-reducing microorganism according to any one of claims 3 to 6. The processing method of the heavy metal containing liquid of description. 前記セレン酸還元微生物は、シュードモナスエスピー 4C−C(Pseudomonas sp.4C-C、FERM P-20840)である請求項7に記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 7 , wherein the selenate-reducing microorganism is Pseudomonas sp. 4C-C (Pseudomonas sp. 4C-C, FERM P-20840) . 前記炭素数1〜3の低級アルコールは、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールまたは廃アルコールを密封し、前記容器の前記非多孔性膜部分から前記非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で前記容器周辺の前記セレン酸還元微生物に供給される請求項7または8に記載の重金属含有液の処理方法。 The lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms seals the lower alcohol or waste alcohol having 1 to 3 carbon atoms in a container having at least a part of the nonporous film, and the nonporous film portion of the container The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 7 or 8 , wherein the liquid is supplied to the selenate-reducing microorganism around the container at a speed governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane . 前記不溶化される重金属は、前記被処理液中で亜セレン酸イオン(SeO 2− )の形態で存在しているセレン(Se)並びに前記被処理液中で陽イオンの形態で存在している銅(Cu)、銀(Ag)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)及びアルミニウム(Al)のうちの一種以上である請求項1〜9のいずれか1つに記載の重金属含有液の処理方法。 The heavy metal to be insolubilized exists in the form of selenium (Se) present in the form of selenite ion (SeO 3 2− ) in the liquid to be treated and in the form of a cation in the liquid to be treated. Copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), tin (Sn), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), The method for treating a heavy metal-containing liquid according to any one of claims 1 to 9, wherein the treatment method is one or more of manganese (Mn) and aluminum (Al) . 前記硫化水素生成原料は、硫酸還元菌、硫酸イオン(SO 2− )及び前記硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質である請求項2または5に記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 2 or 5 , wherein the hydrogen sulfide generating raw material is an electron donor substance that serves as an energy source for sulfate-reducing bacteria, sulfate ions (SO 4 2− ), and the sulfate-reducing bacteria . 前記硫化水素生成原料として、さらに鉄を用いる請求項11に記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 11 , wherein iron is further used as the hydrogen sulfide production raw material . 前記硫化水素生成原料は、硫化鉄と酸である請求項2または5に記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 2, wherein the hydrogen sulfide production raw material is iron sulfide and an acid . 前記硫化水素生成原料は、チオ硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム及び硫化水素ナトリウムのうちの一種以上である請求項2または5に記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 2 or 5 , wherein the hydrogen sulfide generating raw material is one or more of sodium thiosulfate, sodium sulfide, and sodium hydrogen sulfide . 前記非多孔性膜は、ポリエチレン膜またはポリプロピレン膜である請求項1〜14のいずれか1つに記載の重金属含有液の処理方法。 The method for treating a heavy metal-containing liquid according to claim 1, wherein the non-porous film is a polyethylene film or a polypropylene film . 硫化水素を透過する非多孔性膜を少なくとも一部に備える密封構造の容器と、硫化水素または硫化水素生成原料とを含み、前記容器には硫化水素または硫化水素生成原料が充填され、前記非多孔性膜の表面の少なくとも一部には、不溶化された重金属を担持し得る担体が備えられていることを特徴とする重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   A container having a sealed structure including at least a part of a non-porous membrane that transmits hydrogen sulfide; and hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide generating raw material, the container being filled with hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide generating raw material, A hydrogen sulfide supply apparatus for treating a heavy metal-containing liquid, wherein a support capable of supporting an insolubilized heavy metal is provided on at least a part of the surface of the conductive film. 前記硫化水素生成原料は、硫酸還元菌、硫酸イオン(SO 2−)及び前記硫酸還元菌のエネルギー源となる電子供与体物質である請求項16に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。 The supply of hydrogen sulfide for heavy metal-containing liquid treatment according to claim 16, wherein the hydrogen sulfide generating raw material is an electron donor material that serves as an energy source for sulfate reducing bacteria, sulfate ions (SO 4 2− ), and the sulfate reducing bacteria. apparatus. 前記硫化水素生成原料として、さらに鉄が含まれている請求項17に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal-containing liquid treatment according to claim 17, further comprising iron as the hydrogen sulfide production raw material. 前記硫化水素生成原料は、硫化鉄と酸である請求項16に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal-containing liquid treatment according to claim 16, wherein the hydrogen sulfide production raw material is iron sulfide and an acid. 前記硫化水素生成原料は、チオ硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム及び硫化水素ナトリウムのうちの一種以上である請求項16に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The hydrogen sulfide supply device for heavy metal-containing liquid treatment according to claim 16, wherein the hydrogen sulfide generation raw material is one or more of sodium thiosulfate, sodium sulfide, and sodium hydrogen sulfide. 前記非多孔性膜は、ポリエチレン膜またはポリプロピレン膜である請求項16〜20のいずれか1つに記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   21. The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal containing liquid treatment according to any one of claims 16 to 20, wherein the non-porous film is a polyethylene film or a polypropylene film. 前記容器は前記硫化水素あるいは前記硫化水素生成原料を補充する供給部を備えるものである請求項16〜21のいずれか1つに記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The said container is provided with the supply part which replenishes the said hydrogen sulfide or the said hydrogen sulfide production | generation raw material, The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal containing liquid processing as described in any one of Claims 16-21. 前記担体には、セレン酸イオン(SeO 2−)を亜セレン酸イオン(SeO 2−)に還元するセレン酸還元微生物が担持されている請求項16〜22のいずれか1つに記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。 23. The selenate-reducing microorganism that reduces selenate ions (SeO 4 2− ) to selenite ions (SeO 3 2− ) is supported on the carrier. Hydrogen sulfide supply device for processing heavy metal-containing liquids. 前記セレン酸還元微生物は、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物である請求項23に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal-containing liquid treatment according to claim 23, wherein the selenate-reducing microorganism is a selenate-reducing microorganism that uses a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source. 前記セレン酸還元微生物は、シュードモナスエスピー 4C−C(Pseudomonas sp.4C-C、FERM P-20840)である請求項24に記載の重金属含有液処理用の硫化水素供給装置。   The hydrogen sulfide supply apparatus for heavy metal containing liquid treatment according to claim 24, wherein the selenate-reducing microorganism is Pseudomonas sp. 4C-C (Pseudomonas sp. 4C-C, FERM P-20840).
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