JPH02273594A - 微生物固定化用担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、バイオリアクタ用の微生物、特に嫌気性菌を
固定する微イ１．物固定化用担体に関するものである。

（ロ）　従来の技術 従来、嫌気性生物処理は、好気性生物処理に１１−。

べて有機物の分解速度が遅く、除ノー率も悪い。

この様な問題点を解決するための１つの解決１段として
、嫌気性菌を各種の担体に固定するこ６）によって、嫌
気性Ｉの濃度を高めて処理効率イ゛、　、’％ｌｌＩめ
ることが試みられている。

この嫌気性菌を固定する方法とｊ７て、有機物）、、１
ルマトリツクス内に嫌気性菌を包括固定化法ノー１、リ
アクタ内に充填物（担体）をいれ５、その表面１、゛嫌
気性菌の菌体を付着（吸＠）固定させた嫌気性菌生物膜
による方法がある。

そして、上記担体の中には既に本願出願人によって出願
された特開昭６１−２２０７９１号、名称［排水処理装
置用の微生物固定化担体」で開示されたような線状多孔
体がある。

この綿状多孔体は線状に形成１．た担体に、孔径１−１
００μｍの透孔を多数開口させて菌体の付着面積を増大
させ、更に、この線状多孔体を絡み合わせてリアクタの
内部に適合１−た形状の担体に形成Ｉ７たものである。

（ハ）　発明が解決１．ようとする課題１、か１．なか
ら、一般に廃水及び汚水にはＳＳが含まれており、大き
なブロックの線状多孔体では、１′、記のＳＳが廃水の
流路を塞ぎ、６機物の分解性能が低下することが確認さ
れた。

本発明が解決１．ようとする目的は、ＳＳを含む廃水の
流路を確保１８．て、上記廃水中の有機物を効果的に分
解できる固定化用担体を提ｉすることにある。

（ニ）　課題を解決する手段 本発明では、線条に孔径ｌＯ〜８００μｍの通孔を多数
開口：７て線状多孔体を形成しＳ該線状多孔体で２次元
或いは３次元の連通状多孔を有１．２、かつ、外形ｊ法
が５ｗ＋ｍ〜５０＋ｍｓの塊状に形成したことを特徴と
する微生物固定化用担体を提供せんとするものである。

（ホ）　作用・効果 本発明の作用・効果を２段階に別は力説明する。

まず、線状の担体に孔径１０＝−ＨＯμＩＩＩ　（７）
通孔イ、８多数開口１．て菌体が付着（７うる表面積を
拡大１、ｔ：　１＝−とで、次のような効果を奏する。

■　担体の総面積と通孔内面積の和が菌体イ・ｊ；”）
゛表面積になるので、通孔の数によってｉｊｔ　末の担
体の菌体付着面積の数倍から数（−（Δの１７１体（＝
ｊ着面積をうろことができる。

１、たがって、菌体濃度を従来の数倍−・数十倍に高め
ることができる。

■　通孔は処理すべき基質の流路と１７で作用イ”るの
で、通孔内面に付着１．ｔ：菌体や菌体コ１”にが活性
を保ち、処理効率を高める。

」−紀のように、従来上りも多量の菌体ぺ一高、１１度
に保持１．て多量の菌体を固定ｊ２．９機物分解の速度
を高めて処理効率を高めることができる。

次に９、外形寸法が５關〜５０ｍｍの塊状に形成（たこ
とで、 ■　隣接した線状多孔体間に廃水の流路が形成されるの
で、ＳＳによンー閉塞が発生するのが防止され、■−紀
の高い廃水処理効率を長期間に渉って維持することがで
きる。

（へ）　実施例 本発明の実施例を図ｉＪ′１１１に基づいて説明する。

第１図において（＾）は微生物の固定化用担体であり、
線状多孔体（１）で２次元或いは３次元の連通状多孔（
４）を有する形態に構成されている。

線状多孔体（１）は、線径０．１　ｍ−乃至数社の線条
（２）に孔径■−・ｌ！００４［１１の通孔（Ｓ）多数
を開口して構成されている。

すなわち、線襲（２）は、スポンジ細線、プラスチック
細線等の１１機細線、または、アルミナ、コージＪライ
ト、ムライト、陶磁器質等の無機細線を素材とし、この
線条（２）に多数の通孔（３）を開１“１し′Ｃ居る。

通孔（３）はｉｏμｍ乃ｆ、＋！００μｒｎの孔径を有
し、線条（２）の全域に渉り開口している。

特に、通孔（３）の孔径は菌体の巾径が約１μｍである
から、ぞの通孔（３）内面に菌体がＣｔ　ｎできる程度
と１．てｌ１０１ｚを最低限と１７、線条（２）の強度
が著１．＜低下するのを避けるため、最大孔径として８
００μｍとするが、基質拡散の目的の為に、ｌｏｏｍ以
Ｆの通孔（３）を設けて線条（２）にイ・１着し。

た菌体の活性化を計るように配慮１．てもよい１、かか
る線状多孔体（１）多数を絡み合せて、Ｕ、’、’ｌ　
ｉｉ［＋。

した２次元或いは３次元の連通状多孔（４）　ｔ　（−
４１，−１かつ、外形寸法が５ｒｎｉｎ〜！１０ｒｒｉ
ｔｎの塊状の固定化用ｍ体（Ａ）を構成している。

上記の固定化用ｍ体（Ａ）の形状には、円柱状、、円筒
状、円板状、球状、立方体、直す体、鞍形状、または不
定形状等があり、ｔは９、外形最大スｊ法が５ｔｎｍ〜
５０ｔｎ　ｍの範囲にあればよい。

以Ｆ１本発明の効果を立証するだめの実験例について説
明する。

まず、通孔（３）の開口による菌体付着表面積に拡大の
一例として、直径０．５關の稠密なアルミナ質の線条（
２）を用いて、空隙率７８％の線状多孔体（１）を形成
し５、これを固定化用担体（八）と［−、で、多孔度が
２！１％となるノ、うに平均孔径１０μ口１の１孔（３
）を開口させたものでは、２５０００ば／ｙ？の菌体（
Ｎｉ着着面面積得らイ１イものに対し、従来のもの、ず
なわ１１３、単に、直径０．５ｍｍの稠密なアルミナ質
の線条（２）を用いて、（−・１隙率７８％の線状多孔
体（１）を形成したものでは、菌体付着表面積は１９０
０ｒｎｒ　／、１？に１ぎダ、本発明で゛は、従来のも
のに比べて菌体付着表面積を約１４倍に拡大可能である
ことが立証された。

このようにして作成し５た固定化用担体（Ａ）と、従来
の嫌気醗酵槽とｉｒ；ｉ−形状に形成し、た固定化用Ｉ
ｔ１体とを９、それぞれ次にのべる実験装置に充填１゜
゛Ｃ１嫌気固定沫にＪ−ろ中温メタン醗酵実験を行った
。

第１図はＪ、゛、記大実験１二部いた実験装置を示して
おり、リアクタ（ｌ（１）は内径４０　ｍｍ、高さ１　
Ｏ０ｍｍ（液深的８　Ｏａｍ　）のアクリル製円筒で、
その中に固定化用担体（＾）を充填し、光合成細巾の増
殖を防ぐためにアルミニュウムフォイルでカバーした。

なお、（１１）はウォータージャケット、（１２）は基
質タンク、（１！１）（１３）はポンプ、（１４）は貯
槽、（１５）はニミ方コックである。

種菌には下水処理場の消化汚泥中の菌を用い７、連続処
理実験の条件は、期間を３０　Ｒ間１！：、　１．、、
、　、、白゛機物負荷量を０．３　ｋ、　ＴＯＣ／ｒｌ
？を日から１．４　ｋＨＴＯＣ／ｌＴ？・［１の範囲で
変化させ、ＨＲＴ　ｌｊ１体充填部のみの空塔滞留時間
により算出）３＝８時間で行い、３７℃±２℃で上向流
で、北九州市■ζ水処理場の都市下水を所定の濃度にう
すめて連続投入１１１７、固定化用担体（Ａ）に付着し
た菌体ａを強熱減ｍ基準で計１定１．た。

上記連続処理実験の結果を第１表に示（７ており、同表
から明らかなように、本発明の固定化用担体（Ａ）と従
来の固定化用担体とでは日数が経過するにつれて菌体付
着量の差が大きくなっている。

第１表　　菌付着Ｉｌｌの杆峙変化 ＶＳＳｓｇ／側ゴ この原因とじ−Ｃ゛次のことが考えられる。

（ｉ”）　　ｉｔ東の固定化用担体は、嫌気醗酵槽と同
一形状に形成されているため、メタン醗酵を継続するに
゛）（ｊで、都市下水中にａまれたＳＳが固定化用担体
に付着堆積し５τ、固定化用担体の連通状多孔が、ＳＳ
或いは生物膜で閉塞して次第に目詰まりが生ずるように
なり、上向流で処理しているため、固定化用担体下部で
は付着菌体濃度が飽和してい′Ｃも、」二部では何着肉
体濃度が稀薄になり、全体としての菌体ａｔ　ｎ　ｍが
低ドしたものと思われる。

■　上記１ζ対し、本発明の固定化用１１体（Ａ）では
、外形寸法が５ｍ−〜−５０關の塊状に形成され、隣接
の固定化用担体（Ａ）との間隙が廃水の流路Ｊ：：、　
１て確保されているので、嫌気醗酵槽の各部に廃＋ｌ＜
が均等に流れて、嫌気醗酵槽の各部の菌体（＝ｊ　ｆ’
Ｗ已が均一になり、嫌気醗酵槽全体の付着菌体ａ１身が
飽和するまで菌体付着量の増加が可能である。二、！−
が原因であると思われる。

また、上記実験中、従来の固定化用０１体では、７上向
流の圧力で固定化用担体が浬」二かり、実験の継続に支
障を来し５、良好な嫌気性醗酵を行・）ことができなく
なったが、本発明の固定化用担体（Ａ）では、上記のよ
うな担体の浮上がりは生ぜず、嫌気醗酵の不良という現
象は発生１．ないことを観察した。

【図面の簡単な説明】

第１図は線状多孔体の説明図、第２図は連続処理実験装
置の説明図。 （Ａ）　＝ （′Ａ） 固定化用担体 線状多孔体 線条 通孔 連通状条化 特ｔＹ出願人 代 理 人 東 松 陶 機 尾 器 株 憲 式

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）線条（２）に孔径１０〜８００μｍの通孔（３）を
   多数開口して線状多孔体（１）を形成し、該線状多孔体
   （１）で２次元或いは３次元の連通状多孔（４）を有し
   、かつ、外形寸法が５ｍｍ〜５０ｍｍの塊状に形成した
   ことを特徴とする微生物固定化用担体。