JPH02190186A - Continuous production of granular gel having immobilized microorganism and apparatus therefor - Google Patents

Continuous production of granular gel having immobilized microorganism and apparatus therefor

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JPH02190186A
JPH02190186A JP1207789A JP1207789A JPH02190186A JP H02190186 A JPH02190186 A JP H02190186A JP 1207789 A JP1207789 A JP 1207789A JP 1207789 A JP1207789 A JP 1207789A JP H02190186 A JPH02190186 A JP H02190186A
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JP
Japan
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gel
aqueous solution
polymerization
microorganism
dropping
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JP1207789A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Katagai
信義 片貝
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Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily obtain the subject granular gel by dropping a suspended aqueous solution composed of a water-soluble polymerizable compound, a polymerization agent, a microorganism, etc., into a mixed aqueous solution composed of sodium alginate and a polymerization agent different from the above agent and reacting the components with each other. CONSTITUTION:A suspended aqueous solution 1 is produced by mixing 5-30wt.% of a polymerizable compound such as monofunctional monomer, either one of 0.1-4wt.% of a polymerization initiator and 0.2-0.8wt.% of a polymerization accelerator among a redox polymerization agent, 1-20wt.% of colloidal silica, 0.3-6wt.% of gelling agent of >=2-valent metal salt and 0.5-3wt.% of microorganism. A mixed aqueous solution 2 is produced by mixing 0.2-2wt.% of sodium alginate and the remaining component of the above polymerization agent. The solution 1 is dropped from a nozzle 8 of an apparatus 3 into the dropping part 4 of the solution 2 to form particles 9' having a coating film of an alginic acid salt gel and the components are polymerized in a gel-forming part 5 by supplying air 10 thereto. The obtained granular gel 9 is separated in a separation part 6, the solution 2 is recycled to the dropping part 4 and the granular gel having immobilized microorganism is continuously recovered in a recovering vessel 13.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分It) 本発明は排水の浄化に有用な微生物固定粒状ゲルの製造
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application) The present invention relates to a method for producing microorganism-immobilized granular gel useful for purifying wastewater.

(従来の技術) 微生物の固定化方法には、包括形か多く用いられており
、包括形固化材料としては、天然高分子や合成高分子か
らの親水性ゲルがある。担体の耐久性をみると、天然高
分子は十分でないため、合成高分子か1利とされている
。これまでの適用例をみるとポリアクリルアミドゲル、
ポリビニルアルコールゲル、ウレタンプレポリマーゲル
、光架橋樹脂ゲル、ポリエチレングリコールメタクリレ
ートゲルなど多くの担体か挙げられる。
(Prior Art) Encompassing methods are often used to immobilize microorganisms, and hydrophilic gels made from natural polymers and synthetic polymers are examples of entrapping solidification materials. When looking at the durability of the carrier, natural polymers are not sufficient, so synthetic polymers are considered to be the best choice. Examples of past applications include polyacrylamide gel,
Many carriers may be mentioned, such as polyvinyl alcohol gel, urethane prepolymer gel, photocrosslinked resin gel, and polyethylene glycol methacrylate gel.

これら親水性ゲルに微生物を同定し、微生物固定化担体
として用いる場合、種々の形状が考えられ、例えば球、
円柱、角柱などの粒子状、フィルム、シートなどの比較
的大きな板状がある。これら担体をリアクタに充填して
排水の処理を行うとき、その反応効率を考慮すると、担
体の形状としては、比表面@(CrA/c−・ゲル)の
大きいほうか、−船釣に有利であることから、粒子状担
体が好ましい。
When identifying microorganisms in these hydrophilic gels and using them as microorganism immobilization carriers, various shapes can be considered, such as spheres,
There are particle shapes such as cylinders and prisms, and relatively large plate shapes such as films and sheets. When treating wastewater by filling a reactor with these carriers, considering the reaction efficiency, the shape of the carrier should be one with a larger specific surface (CrA/c-gel), which is advantageous for boat fishing. For this reason, particulate carriers are preferred.

親水性合成高分子り”ルを粒状に成形することはなかな
か難しいが、特開昭59−11182号公報には光硬化
梅脂の粒状化方法、特開昭63−24886号公報には
ポリアクリルアミドゲルの粒状化方法、特開昭60−1
53794号公報にはアクリルアミドとアルキン酸塩混
合物の粒状化方法が提案されている。
Although it is quite difficult to form hydrophilic synthetic polymer resin into granules, JP-A No. 59-11182 discloses a method for granulating photocured plum fat, and JP-A No. 63-24886 describes a method for granulating photocurable plum fat. Method for granulating gel, JP-A-60-1
Japanese Patent No. 53794 proposes a method for granulating a mixture of acrylamide and an alkinate.

特開昭59−11182号公報に記載の方法は、光硬化
樹脂フレホリマー、光増感剤、アルギン酸ナトリウムな
どの天然多糖類、及び酸素を含んだ懸濁水溶液をゲル化
する手段において、光硬化樹脂プレポリマーだけでは粒
子状にゲル化できないため、金属塩によって容易にゲル
化する天然多糖類の助けを借りている。
The method described in JP-A-59-11182 is a means for gelling an aqueous suspended solution containing a photocurable resin phleformer, a photosensitizer, a natural polysaccharide such as sodium alginate, and oxygen. Since prepolymers alone cannot gel into particles, they rely on natural polysaccharides, which easily gel with metal salts.

すなわち、アルキン際ナトリウムが塩化カルシウム水溶
液にノズルから滴下されるとナトリウムとカルシウムイ
オンとのl換を生じ容易に球状のゲル体が形成されると
いう性質を利用し、前記に懸濁水溶液をノズルから塩化
カルシウム水溶液に滴下して、アルキン際ナトリウムの
ゲル化によって球状の1次粒子を形成し、この球状粒子
に活性光線である紫外線を照射し、光増感剤の励起によ
り、光硬化樹脂プレポリマーを1治させ、2次粒子を形
成する。
That is, by utilizing the property that when sodium alkyne is dropped into an aqueous calcium chloride solution from a nozzle, an exchange between sodium and calcium ions occurs and a spherical gel body is easily formed. It is added dropwise to an aqueous calcium chloride solution to form spherical primary particles through gelation of the sodium alkyne, and the spherical particles are irradiated with ultraviolet rays, which are actinic rays. By excitation of the photosensitizer, a photocurable resin prepolymer is formed. to form secondary particles.

特島昭63−24886号公報に記載の方法は、ポリア
クリルアミドゲルに微生物を固定した粒状担体を得るこ
とにあり、アクリルアミドモノマー、橋かけ剤、レドッ
クス系重合剤及び微生物を含んだ懸濁水溶液を有機溶媒
中にノズルから液滴状に落下させ、該有機溶媒中でゲル
化させるものである。すなわち、前記懸濁水溶液を液滴
状とするために疎水性の有機溶媒を用いており、その連
続6製造として有a港媒及び液滴を移動させ、ゲル化し
た時点で粒状ゲルを、有機溶媒層から取りだすものであ
る。
The method described in Tokushima Publication No. 63-24886 is to obtain a granular carrier in which microorganisms are immobilized on polyacrylamide gel. The liquid is dropped into an organic solvent from a nozzle in the form of droplets and gelled in the organic solvent. That is, a hydrophobic organic solvent is used to make the suspended aqueous solution into droplets, and the aqueous medium and the droplets are moved during continuous production, and when gelatinized, the granular gel is converted into an organic solvent. It is taken out from the solvent layer.

特島昭60−153794号公報に記載の方法は、ポリ
アクリルアミドゲルに微生物を固定した粒状担体を得る
ことにあり、アクリルアミドモノマ、橋かけ剤、レドッ
クス系重合剤、アルキン1塩及び微生物を含んだ懸濁水
溶液をカルシウム塩やアルミニウム塩の水落液に液滴状
に滴下し、形成される一次粒子を有機溶媒中に移し、ア
クリルアミドの重合を杓って球状のゲルを得るものであ
る。
The method described in Tokushima No. 60-153794 is to obtain a granular carrier in which microorganisms are immobilized on a polyacrylamide gel, and contains an acrylamide monomer, a crosslinking agent, a redox polymerization agent, an alkyne salt, and a microorganism. An aqueous suspension solution is dropped into a droplet of a calcium salt or aluminum salt, the primary particles formed are transferred into an organic solvent, and the polymerization of acrylamide is carried out to obtain a spherical gel.

(発明か解決しようとする課J11) 前記特開昭59−11182号公報に記載の方法は、光
硬化樹脂プレポリマーを球状でゲル化をさせるための特
別な物質すなわち天然多糖類の添カムが必要である。ま
た、該方法は粒状形成と重合か別工程になっており、工
程が複雑である。
(Invention or problem to be solved Section J11) The method described in JP-A-59-11182 requires the addition of a special substance, that is, a natural polysaccharide, to make the photocurable resin prepolymer into a spherical gel. is necessary. Furthermore, this method requires separate steps for particle formation and polymerization, making the process complicated.

前記特開昭63−24886号公報に記載の方法は、微
生物にとって有害な有機溶媒を用いる必要がある。この
欠点を低減するために有機始線の一部または全部に換え
て食用油を使用することか考えられるか、この場合には
、得られた担体粒子表面に油が付着し、これを完全に隙
去することは困難である。
The method described in JP-A-63-24886 requires the use of an organic solvent that is harmful to microorganisms. Is it possible to use edible oil in place of part or all of the organic starting line in order to reduce this drawback? In this case, the oil will adhere to the surface of the obtained carrier particles, and this will be completely removed. It is difficult to leave behind.

前記特開昭60−153794号公報に記載の方法は、
特開昭63−24886号公報に刻して一対粒子を形成
させるためにアルギン酸ソーダ゛を加える点か異なって
いる。即ちアルギン際ソーダをカルシウムやアルミニウ
ムとの置換により、アルギン酸塩皮膜を形成させる1次
粒子化工程、次いで有機溶媒中でのアクリルアミドのゲ
ル化による2次粒子化工程かある。このようにやはり微
生物にとって有害な有機溶媒を用いる必要がある。また
該方法は粒状形成と重合が別工程になっており、工程が
複雑である。
The method described in JP-A-60-153794 is as follows:
The difference is that sodium alginate is added to form paired particles from Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-24886. That is, there is a primary particle formation process in which an alginate film is formed by replacing soda with calcium or aluminum, and then a secondary particle formation process in which acrylamide is gelled in an organic solvent. Thus, it is necessary to use organic solvents that are harmful to microorganisms. In addition, this method requires separate steps for particle formation and polymerization, making the process complicated.

また天然高分子ゲルの粒状化方法として特開昭62−1
95284号公報では、アルギン醸塩の粒状化方法に、
従来とは異なった方法を記載している。即ち、カルシウ
ムイオンを存在させた微生物懸濁液をアルキン酸ソーダ
水溶液に@1し、アルギン酸カルシウムの皮膜を形成す
る粒状化方法である。これによると粒状化は容易である
か、排水処理に用いる場合、含まれるリン酸イオン1こ
よってカルシウムイオンが離脱し、ゲルが崩壊する問題
かある。
In addition, as a method for granulating natural polymer gel, JP-A No. 62-1
No. 95284 discloses a method for granulating algin-brewed salt,
It describes a method that is different from conventional methods. That is, this is a granulation method in which a microorganism suspension containing calcium ions is added to an aqueous sodium alkinate solution to form a film of calcium alginate. According to this, it is easy to granulate it, or when used for wastewater treatment, there is a problem that calcium ions are released by one phosphate ion contained and the gel collapses.

このように、微生物固定化担体を粒子状で得るための従
来方法は、微生物固定化担体にとって好ましくない有機
溶媒等が必要であること、工程か複雑であること、船医
性か悪い等の問題かあった。
In this way, conventional methods for obtaining microorganism-immobilized carriers in the form of particles require problems such as the need for organic solvents that are unfavorable for microorganism-immobilized carriers, complicated processes, and poor medical quality. there were.

そして、本発明は、このような欠点かなく、容易に微生
物を固定した粒状ゲルを連続的に製造する方法及びその
装置を提供するものである。
The present invention provides a method and apparatus for easily producing granular gel with immobilized microorganisms continuously without such drawbacks.

(課題を解決するための手段) 本発明は水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重
合開始剤のうちどちらか−・方、コロイダルシリカ、二
価以上の金属の塩からなるゲル化剤及び微生物とを混合
してなる懸濁水溶液を、アルギン酸ソーダ及び上記重合
性化合物の重合促進剤と重合開始剤の残った一方を含む
混合水溶液に滴下し、形成される液滴内で上記重合性化
合物の重合を行なうことを基本として、これをさらに連
続造粒へ発展させたものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a gelatinized compound comprising a water-soluble polymerizable compound, either a polymerization accelerator or a polymerization initiator thereof, colloidal silica, and a salt of a divalent or higher-valent metal. A suspended aqueous solution containing a mixture of the agent and the microorganism is dropped into a mixed aqueous solution containing sodium alginate and the remaining one of the polymerization accelerator and the polymerization initiator of the above polymerizable compound, and the above polymerization occurs within the formed droplets. This method is based on the polymerization of chemical compounds and has been further developed into continuous granulation.

すなわち、水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と
重合開始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二
価以上の金属の塩からなるゲル化剤、及び微生物とを混
合してなる懸濁水溶液を、滴下部、ゲル形成部、ゲル分
離部、そして元の滴下部とに戻り循塊移動するアルギン
酸ソーダ及び上記重合性化合物の重合促進剤と重合開始
剤の残った一方を含む混合水溶液に滴下部より滴下し、
ゲル形成部で液滴内の重合性化合物のゲル化反応を行わ
せ、ゲル化した粒子粒状ゲルの連続製造方法である。
That is, a suspension formed by mixing a water-soluble polymerizable compound, one of its polymerization accelerator and polymerization initiator, colloidal silica, a gelling agent consisting of a salt of a divalent or higher metal, and a microorganism. The aqueous solution is transformed into a mixed aqueous solution containing sodium alginate and the remaining one of the polymerization accelerator and polymerization initiator of the above-mentioned polymerizable compound, which circulates through the dropping part, the gel forming part, the gel separation part, and returns to the original dropping part. Dripping from the dripping part,
This is a method for continuously producing gelled particulate gel by causing a gelling reaction of a polymerizable compound within a droplet in a gel forming section.

また、水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重合
開始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二価以
上の金属の塩からなるゲル化剤、及び微生物とを混合し
てなる懸濁水溶液を滴下するためのノズルを持った滴下
部位と、アルギン酸ソーダ及び上記重合性化合物の重合
促進剤と重合曲始剤の残った一方を含む混合水溶液が滴
下部位から順次にゲル形成部位、ゲル分離部位、及び元
の滴下部位に戻り循塊移動するようにした各構成部位と
からなり、上記懸濁水溶液を上記混合水溶液に滴下部位
から滴下し、ゲル化した粒子をゲル分離部位から取りだ
すようにした微生物固定粒状ゲルの連続製造装置である
Further, a suspension formed by mixing a water-soluble polymerizable compound, either one of its polymerization accelerator and polymerization initiator, colloidal silica, a gelling agent consisting of a salt of a divalent or higher metal, and a microorganism. A dropping site with a nozzle for dropping an aqueous solution, a mixed aqueous solution containing sodium alginate and the remaining one of the polymerization accelerator and polymerization initiator of the above-mentioned polymerizable compound are sequentially moved from the dropping site to a gel forming site and gel separation. part, and each constituent part that returns to the original dropping part and moves as a circulant, the suspended aqueous solution is dropped into the mixed aqueous solution from the dropping part, and the gelled particles are taken out from the gel separation part. This is a continuous production device for microorganism-immobilized granular gel.

さらに、罰記混合水溶液の循穐移動はエアーリフト方式
で行う微生物固定粒状ゲルの連続製造装置である。
Furthermore, this is a continuous production device for microorganism-immobilized granular gel in which the circulation of the mixed aqueous solution is carried out using an air lift method.

以下、本発明の詳細を記述するが、まず本発明か適用で
きるゲル材料と粒状化のための材料及び原理について説
明する。
The details of the present invention will be described below, but first, the gel material to which the present invention can be applied, the material and principle for granulation will be explained.

上記重合性化合物はレドックス系重合剤によってラジカ
ル重合を生じ、親水性ゲルを形成するものであればよ(
、単官能性七ツマー1多官能性七ツマ−1不飽和プレポ
リマーなどがある。
The above polymerizable compound may be one that undergoes radical polymerization with a redox polymerization agent to form a hydrophilic gel (
, monofunctional heptamer-1 polyfunctional heptamer-1 unsaturated prepolymers, and the like.

単官能性モノマーとしては、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、ヒドロ牛ジエチルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メ
トキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシ
ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールモ
ノメタクリレート等がある。多官能性七ツマ−としては
、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリ
コールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレー
ト、ブタンジオールジアクリレート、グリセロールジメ
タクリレート、N%N−メチレンビスアクリルアミド、
N、N−ジアリル−L−酒石酸ジアミド、トリアクリル
ホルマール等がある。不飽和プレポリマーには、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレ
ート、ポリビニールアルコールのアクリル酸またはメタ
クリル酸の多価エステル、キシリレンジイソシアネート
、ポリエチレングリコール及び2−ヒドロキシエチルメ
タクリレートをウレタン化反応させて得られるものなど
がある。
Examples of monofunctional monomers include acrylamide, methacrylamide, hydrodiethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, and glycerol monomethacrylate. Examples of the polyfunctional seven-mer include ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, butanediol dimethacrylate, butanediol diacrylate, glycerol dimethacrylate, N%N-methylenebisacrylamide,
Examples include N,N-diallyl-L-tartaric acid diamide and triacryl formal. Unsaturated prepolymers include polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyesters of acrylic or methacrylic acid of polyvinyl alcohol, xylylene diisocyanate, polyethylene glycol and 2- There are those obtained by subjecting hydroxyethyl methacrylate to a urethane reaction.

以上のような不飽和基を有する水溶性の重合性化合物に
おいて、単官能性モノマーはそれのみを高分子化しても
三次元Figかけがないため、ゲルは形状保持性に乏し
い。そのため単官能性七ツマ−は多官能性七ツマ−と共
に使用される。
In the above-mentioned water-soluble polymerizable compounds having unsaturated groups, even if monofunctional monomers are made into polymers alone, three-dimensional figures cannot be applied, so that gels have poor shape retention. Therefore, monofunctional septamers are used in conjunction with polyfunctional hexamers.

多官能性モノマー プレポリマーはそれら単体のみで、
あるいは数種混合して使用される。
Multifunctional monomer prepolymers consist only of these single substances,
Alternatively, a mixture of several types may be used.

重合剤は、重合開始剤と重合促進剤からなるレドックス
系重合剤である。レドックス系重合剤としては、過硫酸
カルシウム−ジメチルアミノプロピオニトリル、過硫酸
カリウム−亜硫酸水素ナトリウム、過硫酸アンモニウム
−亜硫酸水素ナトリウム、過硫酸アンモニウム−チオ硫
酸ソーダ、過酸化水素−塩化第1鉄、過電水素−アスコ
ルビン酸、過硫酸カリウムーヒドラジン等の組合せのも
のかある。
The polymerization agent is a redox polymerization agent consisting of a polymerization initiator and a polymerization accelerator. Redox polymerization agents include calcium persulfate-dimethylaminopropionitrile, potassium persulfate-sodium hydrogen sulfite, ammonium persulfate-sodium hydrogen sulfite, ammonium persulfate-sodium thiosulfate, hydrogen peroxide-ferrous chloride, and There are combinations such as hydrogen-ascorbic acid and potassium persulfate-hydrazine.

前記微生物としては、細菌類(Bacteria)、菌
類(Fungi)、原生動物(Protozoa、後生
動物(Metazoa)を含む〕、藍藻等これらの混合
体からなる活性汚泥、などがあり、好気性菌でも嫌気性
菌でもよい。
Examples of the microorganisms include bacteria, fungi, protozoa, and activated sludge made of a mixture of these, such as blue-green algae. It may be a sex bacteria.

前記二価以上の金属の塩からなるゲル化剤としては塩化
カルシウム、硝酸カルシウム、塩化アルミニウム、硫酸
アルミニウム、硝酸ア/I/ ミニラム等があり、これ
らは水和物の形態で用いてもよい。これらは、コロイダ
ルシリカ及びアルギン酸ソーダのゲル化剤となる。ゲル
化剤としては、微生物に対して阻害性の少ない点を處慮
すると塩化カルシウムが好ましい。
Examples of gelling agents made of salts of divalent or higher-valent metals include calcium chloride, calcium nitrate, aluminum chloride, aluminum sulfate, and a/I/miniram nitrate, which may also be used in the form of hydrates. These serve as gelling agents for colloidal silica and sodium alginate. Calcium chloride is preferred as the gelling agent in view of its low inhibitory effect on microorganisms.

上記二価以上の金属の塩に、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム等の一価の金属の塩を併用してもよい。ただし、−
価の金鶴の塩は、コロイダルシリカのゲル化剤として機
能するだけである。
A monovalent metal salt such as sodium chloride or potassium chloride may be used in combination with the above divalent or higher metal salt. However, −
The Kintsuru salt only functions as a gelling agent for colloidal silica.

Td記コロイタルシリ力は懸濁水溶液をアルギン酸ソー
ダを含む混合水溶液中に滴下した液滴か分散して砕けな
いように液滴を強固にして、粒状に(特に球状に)ゲル
化させる目的に添加をするものである。即ち、コロイダ
ルシリカは二価以上の金飄塩によって瞬時にゲル化をし
て粘稠な沈殿ゲルを形成する。そのため、前記懸濁水溶
液は、液全体か粘稠性のある懸濁液になる。
Td: Colloidal silicate is added to solidify the droplets of a suspended aqueous solution dropped into a mixed aqueous solution containing sodium alginate so that they do not disperse and break, and to gel them into particles (particularly into spherical shapes). It is something to do. That is, colloidal silica instantaneously gels with divalent or higher valence metal salts to form a viscous precipitated gel. Therefore, the aqueous suspension solution becomes a viscous suspension.

前記懸濁水溶液は、アルギン酸ソーダと前記重合性化合
物の重合剤の残った一方を含む混合水溶液に滴下すると
分散しない程度に又は不定形にならない程度に強固な液
滴を形成し、液滴表面にアルキン飯塩の不溶ゲル皮膜を
作ると同時に、前記混合水溶液中の重合剤の一方が拡散
浸透してbき、液滴内部での重合性化合物の重合を重合
剤のもう一方とあいまって行なわすものである。またコ
ロイダルシリカは次のような効果も期待できる。
When the suspension aqueous solution is dropped into a mixed aqueous solution containing sodium alginate and the remaining one of the polymerization agents of the polymerizable compound, it forms droplets that are strong enough not to disperse or become irregularly shaped, and to form droplets on the surface of the droplets. At the same time as forming an insoluble gel film of alkyne salt, one of the polymerizing agents in the mixed aqueous solution diffuses into the solution, and the polymerizable compound is polymerized inside the droplet together with the other polymerizing agent. It is something. Colloidal silica can also be expected to have the following effects:

親水性合成高分子ゲルを形成させる場合、懸濁水溶液中
の重合性化合物の濃度が低すぎるとゲルの機械的強度が
低くなり、逆に濃度が高すぎるとゲルはマトリックスが
密になるため、物質透過性で低下しやすくなる。このた
めに、重合性モノマの濃度はゲルの機械的強度と物質透
過性を調整するように決定する必要があるか、該ゲル中
に、コロイダルシリカからの沈殿ゲルを存在させること
により、この−整を容易にすることができる。
When forming a hydrophilic synthetic polymer gel, if the concentration of the polymerizable compound in the suspended aqueous solution is too low, the mechanical strength of the gel will be low, and conversely, if the concentration is too high, the gel will have a dense matrix. It tends to decrease due to substance permeability. For this purpose, the concentration of polymerizable monomers has to be determined in such a way as to adjust the mechanical strength and material permeability of the gel, or by the presence of a precipitated gel from colloidal silica in the gel, this - can be easily adjusted.

Tar記レビレドックス系重合剤生物を含んだ懸濁水溶
液に重合促進剤と重合開始剤か同時に存在すると、ラジ
カル重合か直ちに開始され、ゲル化かILnする。その
ためアルキン酸ソーダ水溶液中に滴下する操作段階でゲ
ル化し、液滴化操作が難しい。
When a polymerization accelerator and a polymerization initiator are simultaneously present in a suspended aqueous solution containing a reviredox-based polymerizing agent organism, radical polymerization is immediately initiated, resulting in gelation or ILn. Therefore, it gels during the step of dropping it into an aqueous sodium alkinate solution, making it difficult to form droplets.

この可使時間対策として、微生物を含んだ懸濁水溶液に
は重合促進剤か重合開始剤のうちどちらか一方を添加し
ておき、残った一方をアルギン酸ソーダを含む水溶故に
添加しておけば解決できる。
To counter this pot life, it is possible to solve this by adding either a polymerization accelerator or a polymerization initiator to the suspended aqueous solution containing microorganisms, and adding the remaining one because it is water-soluble and contains sodium alginate. can.

次善こ、前記懸濁水溶液の組成割合について説明する。Next, the composition ratio of the suspension aqueous solution will be explained.

重合性化合物として単1能性七ツマ−を使用する場合、
これは前記懸濁水溶液に対して一般的には5〜30’l
hM96用いられ、この場合、橋かけ剤として用いる多
1能性モノマーは一般的に0.5〜51LjL%使用さ
れる。これらはともに少なすぎるとゲル強度か小さくな
る傾向があり、担体としての形状保持が難しい。またこ
れらは、多すぎるとゲル強度は大きくなるが、ゲル内の
物質透過性が低くなるため、反応効率(処理)か低下す
る傾向かある。単官能性七ツマ−を使用しない場合、多
官能性モノマーは前記懸濁水溶液に対して一般的に5〜
30重J!%用いられ、前記同様にこれか少なすぎると
ゲル強度が弱くなる傾向があり、多すぎると物質透過性
が低下する傾向がある。不飽和プレポリマーも多くの場
合、多官能性モノマーと同様の組成割合で用いられる。
When using monofunctional heptamer as a polymerizable compound,
This is generally 5 to 30'l for the aqueous suspension.
hM96 is used, in which case the multifunctional monomer used as crosslinking agent is generally used in an amount of 0.5 to 51 LjL%. If both of these are too small, the gel strength tends to decrease, making it difficult to maintain the shape as a carrier. Furthermore, if these amounts are too large, the gel strength will increase, but the permeability of substances within the gel will decrease, so the reaction efficiency (processing) will tend to decrease. If a monofunctional monomer is not used, the polyfunctional monomer is generally
30 heavy J! %, and as mentioned above, too little tends to weaken the gel strength, while too much tends to reduce substance permeability. Unsaturated prepolymers are also often used in similar composition proportions as polyfunctional monomers.

レドックス系重合剤の血は、モノマーの種類、ゲル開始
時間等を考慮して適宜決定される。荊記懸濁水港液中に
は、レドックス系重合剤の成分である重合開始剤と重合
促進剤のうち一力を含有させるが、重合開始剤は前記懸
濁水溶液に対して0.1〜0.4重i96、重合促進剤
は前記懸濁水溶液に対して0.2〜0.8重i95含有
させるのか好ましい。
The amount of the redox polymerization agent is appropriately determined in consideration of the type of monomer, gel initiation time, etc. One of the components of the redox polymerization agent, a polymerization initiator and a polymerization accelerator, is contained in the suspension aqueous solution, and the amount of the polymerization initiator is 0.1 to 0. It is preferable that the aqueous suspension solution contains 4-fold i96 and a polymerization accelerator in an amount of 0.2 to 0.8-fold i95.

前記懸濁水溶液に含有させたレドックス系重合剤の成分
に対し、もう一方の成分はアルギン酸ソーダを含む混合
水溶液に含有させるか、重合開始剤は該混合水溶液に対
して0.1〜51量%含有させるのが好ましく、重合促
進剤は該混合水溶液に刻して0.2〜5重量%含有させ
るのが好ましい。
With respect to the component of the redox polymerization agent contained in the aqueous suspension solution, the other component is contained in the mixed aqueous solution containing sodium alginate, or the polymerization initiator is 0.1 to 51% by weight based on the mixed aqueous solution. It is preferable to include the polymerization accelerator in the mixed aqueous solution in an amount of 0.2 to 5% by weight.

微生物は適宜の量で使用されるか、懸濁水溶液に対して
0.5〜3重量9F)(活性汚泥の場合はML8Bで表
わす)使用されるのが好ましい。
The microorganisms are used in an appropriate amount, preferably 0.5 to 3% by weight (9F) (in the case of activated sludge, expressed as ML8B) for the suspended aqueous solution.

コロイダルシリカは、二厳化ケイ素分で懸濁水溶液に対
して、1〜2ONkg6用いられ、これが少なすきると
アルギン酸ソーダを含む混合水溶液中に液滴か分散され
たり、分散されなくても液滴が不定形になってゲル形状
は同様に不定形できれいな粒状になりにくい。形状とし
ては球形か対藤耗性を考慮すると最もよい形状といえる
。コロイダルシリカが多すぎると重合性化合物の重合反
応が抑制され、得られるゲルの強度か低下する場合があ
る。この量か少なすぎるとアルギン酸ソーダを含む混合
水溶液中に滴下した液滴表面にアルギン酸塩のゲルの皮
膜の形成が十分でないため、液滴が分散し、不定形な形
状でゲル化したり、あるいは粒状ゲルが得られない場合
もある。
Colloidal silica is used in an amount of 1 to 2 ON kg6 for a suspended aqueous solution with a silicon content, and when this amount is small, droplets may be dispersed in a mixed aqueous solution containing sodium alginate, or even if not dispersed, droplets may be formed. The shape of the gel becomes amorphous and the shape of the gel is similarly amorphous and difficult to form into clean particles. In terms of shape, a spherical shape is the best shape considering its wear resistance. If the amount of colloidal silica is too large, the polymerization reaction of the polymerizable compound may be suppressed, and the strength of the resulting gel may be reduced. If this amount is too small, the alginate gel film will not be formed sufficiently on the surface of the droplet dropped into the mixed aqueous solution containing sodium alginate, resulting in the droplet being dispersed, gelling in an irregular shape, or becoming granular. In some cases, a gel may not be obtained.

アルギン酸ソーダは低粘度から高粘度にわたる種々の特
性をもつものが市販されているが、0.2〜211%で
使用されるのが好ましい。少なすぎるとmJ記懸濁水沿
液の液滴表面でのアルギン販塩のゲル皮膜の形成か弱(
、形成される微生物固定ゲルのゲル形状か不定比、にな
ったり、液滴が分散する。多すぎる場合は、混合水溶液
の粘度が高くなり、液滴同志が付右゛シたり、アルギン
酸塩のゲル皮膜が厚くなり、微生物固定ゲルを取りだし
たときに持ち出されるアルギン酸分か多くなり、無駄に
なる量が大きい。
Sodium alginate is commercially available with various properties ranging from low viscosity to high viscosity, but it is preferably used in an amount of 0.2 to 211%. If the amount is too low, the formation of a gel film of alginic salt on the surface of the droplet of the suspended waterline will be weak (
The gel shape of the microorganism-immobilized gel formed is non-stoichiometric, or the droplets are dispersed. If the amount is too high, the viscosity of the mixed aqueous solution will increase, the droplets will stick to each other, the gel film of alginate will become thicker, and when the microorganism-immobilized gel is taken out, a large amount of alginic acid will be carried out, resulting in wasted water. The amount is large.

本発明のゲル化剤は、コロイダルシリカの二際化ケイ素
分とゲル化剤中の金属分の合計量に対して、二価の金属
塩の場合は金属分で0.3〜61AJl、三価の金属塩
の場合は金属分で0.1〜3重量%が好ましい。本発明
のゲル化剤は、懸濁水溶液中でコロイダルシリカをゲル
化させて沈殿ゲルを生成するに十分な魚加えられるが、
この場合、該懸濁水溶液をアルギン酸ソーダを含む混合
水溶液に滴下した場合、液滴の表面にアルギン酸塩のゲ
ル皮膜が有効に形成される。
The gelling agent of the present invention has a metal content of 0.3 to 61 AJl in the case of a divalent metal salt, and a trivalent In the case of metal salts, the metal content is preferably 0.1 to 3% by weight. The gelling agent of the present invention is added in sufficient amount to gel the colloidal silica in the suspended aqueous solution to produce a precipitated gel;
In this case, when the aqueous suspension solution is dropped into a mixed aqueous solution containing sodium alginate, a gel film of alginate is effectively formed on the surface of the droplet.

本発明のゲル化剤に一価の金属塩を併用してもよいが、
本発明のゲル化剤は、上記のアルキン飯温のゲル皮膜を
形成するに充分な公使用され、場合により、本発明のゲ
ル化剤のみを使用する場合に比し、その量を減らすこと
かできる。
Although a monovalent metal salt may be used in combination with the gelling agent of the present invention,
The gelling agent of the present invention may be used in sufficient amount to form the above-mentioned alkyne-temperature gel film, and may optionally be used in a reduced amount compared to when only the gelling agent of the present invention is used. can.

次に本発明の連続製造法の手順を説明する。Next, the procedure of the continuous manufacturing method of the present invention will be explained.

前記懸濁水溶液は、任意の順序で各成分を混合すればよ
いが、重合性化合物を先ず水にとかし、コロイダルシリ
カを加えてよく撹拌しくコロイタルシリカはアルカリ性
であるため、微生物に対して好ましくない場合は、予め
中性付近にpHTh整するためのpn緩衝剤を加えても
よい)、次いで重合剤のうち一方の重合促進剤(または
重合開始剤)を加え、これに微生物(活性汚泥ではその
a縮液を使用するのか好ましい)を加えてよく懸濁し、
さらに二価以上の金属塩、必要に応じてさらに一価の金
属塩(これらは、水氾液の形態で使用してもよい)を加
えてよく撹拌するのが好ましい。このとき、コロイタル
シリカは直ちにゲル化して液全体が粘稠性のある微生物
を含んだ懸濁水溶液となる。
The aqueous suspension solution may be prepared by mixing the components in any order, but first dissolve the polymerizable compound in water, add colloidal silica, and stir well. Colloidal silica is alkaline, so it is preferable for microorganisms. If not, add a pn buffer to adjust the pH to around neutrality in advance), then add one of the polymerization accelerators (or polymerization initiator), and add microorganisms (in activated sludge) to this. (preferably use the condensed liquid) and suspend well.
Further, it is preferable to add a divalent or higher valent metal salt and, if necessary, further a monovalent metal salt (these may be used in the form of a water solution) and stir well. At this time, coroital silica immediately gels, and the entire liquid becomes a viscous suspended aqueous solution containing microorganisms.

Rにアルギン飯ソーダと重合剤の残った一方の重合開始
剤(または重合促進剤)の混合水溶液を刺整する。次に
この混合水溶液を循現移動する回路、すなわち上記懸濁
水溶液の滴下部、これと連通したゲル形成部、ゲル分離
部とからなる回路へ充填をする。なお、ここでゲル形成
部はアルギン酸塩の不溶ゲル皮膜で包まれた液滴内部で
重合性化合物の重合反応を行わせるため、その重合反応
か完了する時間を確保する必要がある。重合反応時間は
既に述べた重合jM &6斉j及び重合促進剤の&度で
あれは、およそ10分以内で完了する。
Prick R with a mixed aqueous solution of alginic soda and the remaining polymerization initiator (or polymerization accelerator). Next, a circuit for circulating and moving this mixed aqueous solution, that is, a circuit consisting of a dropping section for the suspended aqueous solution, a gel forming section communicating with this, and a gel separating section is filled. Note that here, in the gel forming part, since the polymerization reaction of the polymerizable compound is performed inside the droplet surrounded by the insoluble gel film of alginate, it is necessary to ensure time for the polymerization reaction to complete. The polymerization reaction time is approximately 10 minutes or less if the polymerization is carried out at the above-mentioned polymerization speed and the polymerization promoter is used at a certain degree.

前記懸濁水溶液を滴下部よりh″′Fする場合は、ノズ
ルから一滴づつ滴下することか望ましく、ノズル口径を
1〜1.5fll11とすると得られる粒状ゲルの直径
は2〜4mmの大きさになる。またノズルは単一あるい
は複数であってもよい。ゲル分離部は粒状ゲルをメツシ
ュなどでカットできればよく、またメツシュを通過した
前記混合水溶液は元の滴下部に戻るようにする。
When the suspension aqueous solution is dripped from the dropping part, it is preferable to drop it one drop at a time from a nozzle.If the nozzle diameter is set to 1 to 1.5 fl11, the diameter of the granular gel obtained is 2 to 4 mm. In addition, the number of nozzles may be single or plural.The gel separating section should be able to cut the granular gel with a mesh or the like, and the mixed aqueous solution that has passed through the mesh should return to the original dripping section.

以上から、前記懸濁水溶液を滴下部で1渦づつノズルか
ら罰記混合水港液へ滴下すると、瞬時にγルギン&塩の
ゲル皮膜で包まれた粒子を形成する。この粒子と前記混
合水溶液はともにゲル形成部を移動するが、粒子内の重
合性化合物は前記混合水溶液側の重合促進剤あるいは重
合開始剤の拡散浸透により重合反応を開始し数分でゲル
化をする。ゲル形成部からゲル分離部蕃こ到達した粒状
ゲルはメツシュなどで分離され、粒状ゲルは系外に取り
だし、メツシュを通過した前記混合水溶液は元の滴下部
へ戻る。
From the above, when the aqueous suspension solution is dropped from the nozzle into the mixed port liquid from the nozzle at a time in the dripping section, particles wrapped in a gel film of γ Lugin and salt are instantly formed. Both the particles and the mixed aqueous solution move through the gel forming part, but the polymerizable compound within the particles starts a polymerization reaction by diffusion and penetration of the polymerization accelerator or polymerization initiator on the mixed aqueous solution side, and gelation occurs in a few minutes. do. The particulate gel that has reached the gel separating part from the gel forming part is separated by a mesh or the like, and the particulate gel is taken out of the system, and the mixed aqueous solution that has passed through the mesh returns to the original dripping part.

以上の方法によって微生物固定粒状ゲルを連続らに製造
することができる。なお、得られた粒状ゲルはアルギン
飯温ゲル皮膜があり、この皮膜は、排水処理に几いると
u1水中のリン酸イオンで呑易に踪かれて排水に混入す
るため、使用にあたってはリン際バッファ液で最初から
取り除いたほうか・得策である。
Microorganism-immobilized granular gel can be continuously produced by the above method. The obtained granular gel has an alginic gel film, and this film is easily absorbed by the phosphate ions in the U1 water and mixed into the waste water during wastewater treatment. It is better to remove it from the beginning with a buffer solution.

次に本発明の連続製造装置について第1図で説明する。Next, the continuous manufacturing apparatus of the present invention will be explained with reference to FIG.

前記連続製造法の干瓢で述べたように、微生物の入った
懸濁水溶液1を容器に準偏する。また混合水溶@2を装
置本体3に充填する。連続製造装置は滴下部4、ゲル形
成部5、ゲル分離部6からなる。懸濁水溶液1はポンプ
7からノズル8へ送入され、−滴づつ滴下部4の混合水
溶液に滴下された液滴は瞬時にアルギン酸塩のゲル皮膜
で包まれた粒子9となる。
As described in the continuous production method, the suspended aqueous solution 1 containing microorganisms is semi-distributed into a container. Also, the mixed aqueous solution @2 is filled into the main body 3 of the apparatus. The continuous production device consists of a dropping section 4, a gel forming section 5, and a gel separating section 6. The suspended aqueous solution 1 is fed from the pump 7 to the nozzle 8, and the droplets dropped drop by drop into the mixed aqueous solution in the dripping section 4 instantly become particles 9 wrapped in an alginate gel film.

この粒子9は混合水溶液といっしょに自lや外部から送
入された空気10のエアーリフト作用でゲル形成部5の
管路を移動し、空気10の吐出部11へ至る。この間(
図中d)に粒子9は重合性化合物の重合反応か完了する
。したかってゲル形成部5の粒子移動時間は重も反応か
完了する時間を狐保することか必要である。重合反応時
曲はこの場合4〜5分程度であるから、ゲル形成部5の
移駆距&dは4〜5分の滞留時間となる。この滞留時間
の設定は空気10の吐出量で決定することかでき、即ち
空気10の吐川魚で粒子9、混合水溶液2の移置速度を
、また装置全体の混合水浴液2の?eI@速度を調整す
ることかできる。
The particles 9 move together with the mixed aqueous solution through the conduit of the gel forming section 5 due to the air lift action of air 10 introduced from within itself or from the outside, and reach the air 10 discharge section 11 . During this time (
At d) in the figure, the polymerization reaction of the polymerizable compound in the particles 9 is completed. Therefore, it is necessary to set the particle movement time in the gel forming section 5 in such a way that the time required for the reaction to be completed is limited. Since the polymerization reaction time is about 4 to 5 minutes in this case, the migration distance &d of the gel forming section 5 is a residence time of 4 to 5 minutes. The setting of this residence time can be determined by the discharge rate of the air 10, that is, the transfer rate of the particles 9 and the mixed aqueous solution 2 in the air 10, and the rate of transfer of the mixed bath liquid 2 of the entire apparatus. You can adjust eI@speed.

重合反応の完了した粒状ゲル9はエアーリフトにより管
路を上昇してゲル分離部6に至り、メツシュ12で粒状
ゲル9と混合水溶液2は分離される。メツシュ12を通
過した混合水溶液2は滴下部4に戻る。粒状ゲル9はメ
ツシュ12から回収容器13に1様される。
The granular gel 9, which has undergone the polymerization reaction, moves up the pipe by an air lift and reaches the gel separation section 6, where the granular gel 9 and the mixed aqueous solution 2 are separated by the mesh 12. The mixed aqueous solution 2 that has passed through the mesh 12 returns to the dripping section 4. The granular gel 9 is uniformly distributed from the mesh 12 into a collection container 13.

以上のようにして高分子ゲルからなる微生物固定の粒状
ゲルを連続的に製造することができる。
As described above, microorganism-immobilized granular gel made of polymer gel can be continuously produced.

(実施例) 実施例1 ホリアクリルアミドゲルに活性汚泥を固定した粒状ゲル
を製造した。懸濁水溶液は次のとおりである。アクリル
アミドモノマ及びN、 N −メチレンビスアクリルア
ミドを溶解させた水溶液に活性汚泥濃縮液を加えてよく
混合した。これに重合促a 剤のジメチルアミノプロビ
オニトリル(以下、DMA P Nと略す、511jl
水溶液)を添加した。これにコロイダルシリカ〔スノー
テックス−40、日直化学工業(株)、商品名〕を加え
て混合し、さらに塩化カルシウム三水塩を加えて混合し
た。また製造装置に充填する混合水溶液は次のしおりで
ある。アルギン酸ソーダ(81GM人製、NDA−21
58、低粘度)と重合開此剤の過硫酸カリウム(以下K
l 810s )とからなる混合水溶液にした。ただし
、上記で得られた懸濁水溶液に対してアクリルアミドモ
ノマ18![96、N%N−メチレンビスアクリルアミ
ド1重量%、活性汚泥21′h%、DMAPNo、5重
量%とした。コロイダルシリカは二酸化ケイ案分で7.
6fti96、塩化カルシウムニ水塩は、二酸化ケイ素
とカルシウム分との合計Iに対して、カルシウム分か5
重量%になるように加えた。また得られた混合水溶液に
刻して、アルギン酸ソーダは0.8重に96、K茸5t
O−は2重j196とした。
(Example) Example 1 A granular gel in which activated sludge was fixed on a polyacrylamide gel was manufactured. The suspension aqueous solution is as follows. The activated sludge concentrate was added to an aqueous solution in which acrylamide monomer and N,N-methylenebisacrylamide were dissolved and mixed well. To this, a polymerization accelerator, dimethylaminoprobionitrile (hereinafter abbreviated as DMAPN, 511jl) was added.
aqueous solution) was added. Colloidal silica (Snowtex-40, trade name, Nichicho Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added and mixed, and further calcium chloride trihydrate was added and mixed. The mixed aqueous solution to be filled into the manufacturing equipment is as follows. Sodium alginate (manufactured by 81GM, NDA-21
58, low viscosity) and polymerization initiator potassium persulfate (hereinafter K
A mixed aqueous solution consisting of 1810s) was prepared. However, for the suspension aqueous solution obtained above, the acrylamide monomer was 18! [96, N% N-methylenebisacrylamide 1% by weight, activated sludge 21'h%, DMAP No. 5% by weight. Colloidal silica has a proportion of silicon dioxide of 7.
6fti96, calcium chloride dihydrate has a calcium content of 5 to the total I of silicon dioxide and calcium content.
It was added to make the weight percentage. In addition, 96 tons of sodium alginate was added to the resulting mixed aqueous solution, and 5 tons of K mushrooms were added to the resulting mixed aqueous solution.
O- was set to double j196.

連続製造装置は第1図に示す装置を用いた。The continuous manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used.

前記IIMltu水氾液はノズル(口径1f[l)1個
を設けた滴下容器(50,、、t)へマイクロホンプに
より、10秒曲に1回ノズルから滴下するように供給し
た。前記混合水溶液か循塊移動する回路において、滴下
部は直径5 an、容積10Qmzの円筒容器で底部を
ホッパーにした。これと連通するゲル形成部はシリコン
チューブ(内径5m)を用いて、空気吐出部までの長さ
は滞留時間5分を確保できる長さとした。エアーソフト
管は、ガラス管(内&51[1)を用いて管内の上昇迷
度が420 crA /’cf・minになるように空
気量を調整した。エアーソフト管上部に設けたゲル分離
部はナイロンメツシュ(約10メツシユ)を傾斜角45
度に取りつけ、これを通過した前記混合水溶液は元の滴
下部へ戻す構造とした。また粒状ゲルはメツシュを下り
受は容器へ落下するようにした。
The IIMltu water flood solution was supplied by a microphone to a dropping container (50, , t) equipped with one nozzle (diameter 1f [l) so that it was dripped from the nozzle once every 10 seconds. In the circuit in which the mixed aqueous solution circulated and moved, the dripping part was a cylindrical container with a diameter of 5 ann and a volume of 10 Qmz, and the bottom part was a hopper. A silicone tube (inner diameter 5 m) was used as the gel forming part communicating with this, and the length to the air discharge part was set to ensure a residence time of 5 minutes. The air volume of the airsoft tube was adjusted using a glass tube (inner &51 [1) so that the rising strayness inside the tube was 420 crA/'cf·min. The gel separation part installed at the top of the airsoft tube is made of nylon mesh (approximately 10 meshes) at an angle of 45
The mixed aqueous solution that passed through this was returned to the original dripping section. In addition, the granular gel was made to fall down the mesh and into the container.

この条件で1′iI記勉濁水溶液をノズルから連続で滴
下した結果、ゲル分離部より粒状ゲルを連続的に得るこ
とかできた。なお、この粒状ゲルはアルキン酸カルシウ
ムのゲル皮膜で包まれているため、リン瓢バッファ水溶
液に入れて10分撹拌し皮膜を溶解した。最終的に得ら
れたポリアクリルアミドの活性汚泥固定粒状ゲルの大き
さは直径で約3.5閾であった。
Under these conditions, the aqueous solution described in 1'iI was continuously dropped from the nozzle, and as a result, granular gel could be continuously obtained from the gel separation section. Since this granular gel was covered with a gel film of calcium alkinate, it was placed in a phosphorus buffer aqueous solution and stirred for 10 minutes to dissolve the film. The size of the finally obtained activated sludge fixed granular gel of polyacrylamide was about 3.5 thresholds in diameter.

実施例2 ポリエチレングリコールジメタクリレートゲルに活性汚
泥を固定した粒状ゲルを製造した。
Example 2 A granular gel in which activated sludge was fixed to polyethylene glycol dimethacrylate gel was produced.

懸濁水溶液は次のとおりである。ポリエチレンクリコー
ルジメタクリレート [23o、新中杓化学工業(株)
、商品名〕を溶解した水溶液に活性汚泥濃縮液を加えて
よく混合した。これに重合促進剤のbuApN(53k
19b水溶液)を添加した。これにコロイダルシリカ(
スノーテックス−40)をカムえて混合し、さらに塩化
カルシウムニ水塩を加えてよく混合した。混合水溶液は
アルギン酸ソーダと重合間始剤KtStOsの水溶液と
した。
The suspension aqueous solution is as follows. Polyethylene glycol dimethacrylate [23o, Shin-Nakayaku Chemical Industry Co., Ltd.]
, trade name] was added to the aqueous solution and mixed well. This is added to the polymerization accelerator buApN (53k
19b aqueous solution) was added. This is combined with colloidal silica (
Snowtex-40) was removed and mixed, and then calcium chloride dihydrate was added and mixed well. The mixed aqueous solution was an aqueous solution of sodium alginate and polymerization initiator KtStOs.

ただし、上記で得られた懸濁水溶液に対してポリエチレ
ンクリコールジメタクリレート10重i9b、活性汚泥
2重良%、nMApNO,5i魚粥、とした。コロイタ
ルシリカは二際化ケイ案分で7.61に%、塩化カルシ
ウムニ水塩は二重化ケイ素とカルシウム分との合tlj
kに対してカルシウム分か5重M96になるように加え
た。
However, for the suspension aqueous solution obtained above, polyethylene glycol dimethacrylate 10 weight i9b, activated sludge 2 weight %, nMApNO, 5i fish porridge were added. Colloidal silica is 7.61% based on the proportion of silicon dioxide, and calcium chloride dihydrate is the sum of silicon dioxide and calcium.
Calcium was added so that 5 times M96 was added to k.

また、上記で得られた混合水絡液に刻してアルキン飯ソ
ーダは0.81量%、K寓Ss Onは21艮%とした
In addition, the mixed aqueous solution obtained above was chopped to give 0.81% by weight of alkyne soda and 21% by weight of K-Ss On.

連続製造装伍は第1図のものを用い、各条件は実施例1
と全く同じにした。前記懸濁水溶液をノズルから連続で
滴下した結果、粒状ゲルを連続市に製造することかでき
た。
The continuous manufacturing equipment used is the one shown in Figure 1, and each condition is the same as Example 1.
I made it exactly the same. As a result of continuously dropping the aqueous suspension solution from the nozzle, it was possible to continuously produce granular gel.

アルキン酸カルシウムのゲル皮膜を除いり後のポリエチ
レングリコールジメタクリレートゲルとシリカの沈殿ゲ
ルとからなる活性汚泥固定粒状ゲルの大きさは直径で約
2.8 minであった。
After removing the calcium alkinate gel film, the activated sludge-fixed granular gel consisting of polyethylene glycol dimethacrylate gel and silica precipitate gel had a diameter of about 2.8 min.

実施例3 実施例1または実施例2と同様にして活性汚泥固定粒状
ゲルを製造した。但し、重合促進剤DMAPNの代りに
重合開始剤に*8tO・を懸濁水溶液に加えた。従って
混合水溶液には重合開妬剤Kl 810mの代りに重合
促進剤DMAPNを加えた。前記懸濁水溶液中のに* 
Ss O−は0.25irtm%とし、その他は実施例
1または実施例2の各組成と同一にした。11」記混合
水溶液中のアルキン醸ソーダ濃度は0.8重に9b、D
MAPNは21kg6とした。製造装置は第1図のもの
を用い、各条件は実施例1または実施例2と全く同様に
した。
Example 3 An activated sludge fixed granular gel was produced in the same manner as in Example 1 or Example 2. However, instead of the polymerization accelerator DMAPN, *8 tO· as a polymerization initiator was added to the aqueous suspension. Therefore, the polymerization accelerator DMAPN was added to the mixed aqueous solution instead of the polymerization initiator Kl 810m. in the suspension aqueous solution *
Ss O- was 0.25 irtm%, and the other compositions were the same as in Example 1 or Example 2. The concentration of alkyne-brewing soda in the mixed aqueous solution described in 11 is 0.8 times 9b, D
MAPN was set to 21kg6. The manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used, and each condition was exactly the same as in Example 1 or Example 2.

その結果、アクリルアミドモノマーを用いた場合も、ポ
リエチレングリコールジメタクリレートモノマーを用い
た場合も、活性汚泥を固定した良好な粒状ゲルを連続的
に製造することかできた。リン酸バッファー水溶液によ
るアルキン酸カルシウムのゲル皮膜を隊いた後の粒状ゲ
ルは直径でアクリルアミドゲルの場合約3(I[lポリ
エチレングリコールジメタクリレートゲルの場合約2.
51m1であった。
As a result, it was possible to continuously produce a good granular gel with fixed activated sludge, both when using an acrylamide monomer and when using a polyethylene glycol dimethacrylate monomer. After forming a gel film of calcium alkinate with an aqueous phosphate buffer solution, the granular gel has a diameter of about 3 in the case of acrylamide gel (about 2 in the case of I[l polyethylene glycol dimethacrylate gel).
It was 51m1.

(発明の効果) 本発明によれば、微生物阻害性の太きいIN&溶媒を使
用せず、また簡単な方法及び装置で球状の微生物固定粒
状ゲルを連続的に製造することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, spherical microorganism-immobilized granular gel can be continuously produced using a simple method and apparatus without using thick IN and solvents that inhibit microorganisms.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の1実施例を示す連続製造装置の断面
図である。 符号の説明 1・・・懸濁水溶液     2・・・混合水溶液3・
・装置本体      4・・・胸下部5・・・ゲル形
成部     6・・・ゲル分離部7・・・供給ホンダ
     8・・・ノズル9・・・粒状ゲル     
 1o・・・空気11・・・空気吐出部    12・
・・メツシュ13・・・回収容器
FIG. 1 is a sectional view of a continuous manufacturing apparatus showing one embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1... Suspended aqueous solution 2... Mixed aqueous solution 3.
・Device body 4... Lower chest 5... Gel forming part 6... Gel separation part 7... Supply Honda 8... Nozzle 9... Granular gel
1o...Air 11...Air discharge part 12.
...Metshu 13...Collection container

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重合開
始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二価以上
の金属の塩からなるゲル化剤、及び微生物とを混合して
なる懸濁水溶液を、滴下部、ゲル形成部、ゲル分離部、
そして元の滴下部とに戻り循環移動するアルギン酸ソー
ダ及び上記重合性化合物の重合促進剤と重合開始剤の残
った一方を含む混合水溶液に滴下部より滴下し、ゲル形
成部で液滴内の重合性化合物のゲル化反応を行わせ、ゲ
ル化した粒子をゲル分離部から取りだして得ることを特
長とする微生物固定粒状ゲルの連続製造方法。 2、水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重合開
始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二価以上
の金属の塩からなるゲル化剤、及び微生物とを混合して
なる懸濁水溶液を滴下するためのノズルを持った滴下部
位と、アルギン酸ソーダ及び上記重合性化合物の重合促
進剤と重合開始剤の残った一方を含む混合水溶液が滴下
部位から順次にゲル形成部位、ゲル分離部位、及び元の
滴下部位に元の滴下部位に戻り循環移動するようにした
各構成部位とからなり、上記懸濁水溶液を上記混合水溶
液に滴下部位から滴下し、ゲル化した粒子をゲル分離部
位から取りだすようにした微生物固定粒状ゲルの連続製
造装置。 3 前記混合水溶液の循環移動がエアーリフト方式であ
る特許請求の範囲第2項記載の微生物固定粒状ゲルの連
続製造装置。
[Claims] 1. A water-soluble polymerizable compound, either one of its polymerization accelerator and polymerization initiator, colloidal silica, a gelling agent consisting of a salt of a divalent or higher metal, and a microorganism are mixed together. The suspension aqueous solution formed by
Then, it is dropped from the dropping part into the mixed aqueous solution containing the remaining one of the polymerization accelerator and polymerization initiator of sodium alginate and the polymerizable compound, which circulates back to the original dropping part, and polymerization within the droplet occurs in the gel forming part. 1. A continuous production method for microorganism-immobilized granular gel, which is characterized by performing a gelation reaction of a chemical compound and removing gelled particles from a gel separation section. 2. A suspension formed by mixing a water-soluble polymerizable compound, one of its polymerization accelerator and polymerization initiator, colloidal silica, a gelling agent consisting of a salt of a divalent or higher metal, and a microorganism. A dropping site with a nozzle for dropping an aqueous solution, a gel forming site and a gel separation site where a mixed aqueous solution containing sodium alginate and the remaining one of the polymerization accelerator and polymerization initiator of the above polymerizable compound is sequentially applied from the dropping site. , and each constituent part that returns to the original dropping site and circulates, the suspended aqueous solution is dropped into the mixed aqueous solution from the dropping site, and the gelled particles are removed from the gel separation site. A continuous manufacturing device for microorganism-immobilized granular gel that can be taken out. 3. The continuous production apparatus for microorganism-immobilized granular gel according to claim 2, wherein the circulating movement of the mixed aqueous solution is an air lift method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4122591C1 (en) * 1991-07-08 1993-02-18 Roland 8012 Ottobrunn De Bodmeier Producing microcapsules of water insoluble polymer and active agent - includes dissolving or dispersing active agent in aq. polymer contg. gellable assistants
CN109706072A (en) * 2019-01-24 2019-05-03 王静 A kind of microbe immobilized particles preparation facilities

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4122591C1 (en) * 1991-07-08 1993-02-18 Roland 8012 Ottobrunn De Bodmeier Producing microcapsules of water insoluble polymer and active agent - includes dissolving or dispersing active agent in aq. polymer contg. gellable assistants
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