JPH0699186A - 固定化担体の製造方法 - Google Patents
固定化担体の製造方法Info
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- JPH0699186A JPH0699186A JP4249707A JP24970792A JPH0699186A JP H0699186 A JPH0699186 A JP H0699186A JP 4249707 A JP4249707 A JP 4249707A JP 24970792 A JP24970792 A JP 24970792A JP H0699186 A JPH0699186 A JP H0699186A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性が高く、強度の大きい固定化担体を安価
に製造する方法を提供すること。 【構成】 ポリビニルアルコールを水に加熱溶解した
後、冷凍法又はホウ酸法によって好ましくは３〜10mmの
粒度にゲル化・造粒する。次いでこのゲル化・造粒物質
を水分が20〜50％となるまで乾燥し、好ましくはピロリ
ン酸ナトリウムを添加して分散させた種汚泥に浸漬す
る。ゲル化・造粒を種汚泥のない状態で行うので種汚泥
の活性の低下がなく、また高い強度が得られる。
に製造する方法を提供すること。 【構成】 ポリビニルアルコールを水に加熱溶解した
後、冷凍法又はホウ酸法によって好ましくは３〜10mmの
粒度にゲル化・造粒する。次いでこのゲル化・造粒物質
を水分が20〜50％となるまで乾燥し、好ましくはピロリ
ン酸ナトリウムを添加して分散させた種汚泥に浸漬す
る。ゲル化・造粒を種汚泥のない状態で行うので種汚泥
の活性の低下がなく、また高い強度が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理等に用いる硝
化菌、脱窒菌等の固定化担体の製造方法に関するもので
ある。
化菌、脱窒菌等の固定化担体の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】硝化菌、脱窒菌等の固定化担体の製造方
法としては、ポリビニルアルコールを固定化材料として
固定化担体を製造する方法が知られており、図６に示す
冷凍法と図７に示すホウ酸法が一般的である。これらの
方法は、ポリビニルアルコールを水に加熱溶解した後に
固定化する菌体を大量に含む種汚泥と混合し、これを冷
凍したり飽和ホウ酸溶液中に滴下したりしてゲル化・造
粒する方法であった。
法としては、ポリビニルアルコールを固定化材料として
固定化担体を製造する方法が知られており、図６に示す
冷凍法と図７に示すホウ酸法が一般的である。これらの
方法は、ポリビニルアルコールを水に加熱溶解した後に
固定化する菌体を大量に含む種汚泥と混合し、これを冷
凍したり飽和ホウ酸溶液中に滴下したりしてゲル化・造
粒する方法であった。
【０００３】ところがこれらの方法は原料であるポリビ
ニルアルコールに種汚泥を加えた後にゲル化・造粒のた
めに−20℃以下に冷凍したり、殺菌剤であるホウ酸を加
えたりするため、添加した種汚泥の活性が本来の1/5 〜
1/10にまで低下し、本来の活性を取り戻すまでには下水
等の処理を開始してから10〜15日、場合によっては１ケ
月もかかる欠点があった。またこれらの方法では固定化
担体製造時に種汚泥を添加するので、製造工場で常に種
汚泥を培養し、活性が高い状態で保持する必要があり、
製造コストも多大なものであった。
ニルアルコールに種汚泥を加えた後にゲル化・造粒のた
めに−20℃以下に冷凍したり、殺菌剤であるホウ酸を加
えたりするため、添加した種汚泥の活性が本来の1/5 〜
1/10にまで低下し、本来の活性を取り戻すまでには下水
等の処理を開始してから10〜15日、場合によっては１ケ
月もかかる欠点があった。またこれらの方法では固定化
担体製造時に種汚泥を添加するので、製造工場で常に種
汚泥を培養し、活性が高い状態で保持する必要があり、
製造コストも多大なものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、その第１の目的
は種汚泥の活性をそのまま維持し、下水等の処理開始時
から本来の機能を発揮することができる固定化担体の製
造方法を提供することである。また第２の目的は、種汚
泥の固定化を現場において行うことができ、工場におけ
る種汚泥培養の操作をなくして製造コストを引き下げる
ことができる固定化担体の製造方法を提供することであ
る。また第３の目的は、種汚泥固定化前のゲル化・造粒
物質の体積を小さくして輸送コストを低減できる固定化
担体の製造方法を提供することである。更に第４の目的
は、種汚泥の活性維持に規制されることなく十分にゲル
化・造粒操作を行うことができ、これによって強度の高
い固定化担体を得ることができる固定化担体の製造方法
を提供することである。
を解決するためになされたものであり、その第１の目的
は種汚泥の活性をそのまま維持し、下水等の処理開始時
から本来の機能を発揮することができる固定化担体の製
造方法を提供することである。また第２の目的は、種汚
泥の固定化を現場において行うことができ、工場におけ
る種汚泥培養の操作をなくして製造コストを引き下げる
ことができる固定化担体の製造方法を提供することであ
る。また第３の目的は、種汚泥固定化前のゲル化・造粒
物質の体積を小さくして輸送コストを低減できる固定化
担体の製造方法を提供することである。更に第４の目的
は、種汚泥の活性維持に規制されることなく十分にゲル
化・造粒操作を行うことができ、これによって強度の高
い固定化担体を得ることができる固定化担体の製造方法
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第１の発明は、ポリビニルアルコールを水
に加熱溶解した後、冷凍法によってゲル化・造粒し、次
いでこのゲル化・造粒物質を水分が20〜50％となるまで
乾燥したうえ、種汚泥に浸漬することを特徴とするもの
である。また第２の発明は、ポリビニルアルコールを水
に加熱溶解した後、ホウ酸法によってゲル化・造粒し、
次いでこのゲル化・造粒物質を水分が20〜50％となるま
で乾燥したうえ、種汚泥に浸漬することを特徴とするも
のである。
めになされた第１の発明は、ポリビニルアルコールを水
に加熱溶解した後、冷凍法によってゲル化・造粒し、次
いでこのゲル化・造粒物質を水分が20〜50％となるまで
乾燥したうえ、種汚泥に浸漬することを特徴とするもの
である。また第２の発明は、ポリビニルアルコールを水
に加熱溶解した後、ホウ酸法によってゲル化・造粒し、
次いでこのゲル化・造粒物質を水分が20〜50％となるま
で乾燥したうえ、種汚泥に浸漬することを特徴とするも
のである。
【０００６】以下にこれらの発明をより詳細に説明す
る。図１は第１の発明の工程を説明するフローシートで
あり、まずポリビニルアルコールを溶解用の容器にと
り、その濃度がほぼ10〜15重量％になるように水を加え
る。ポリビニルアルコールの濃度が10％未満ではゲル強
度が低く、15％を越えると密になり過ぎて後工程におい
て種汚泥がゲル内に浸入しにくくなる。
る。図１は第１の発明の工程を説明するフローシートで
あり、まずポリビニルアルコールを溶解用の容器にと
り、その濃度がほぼ10〜15重量％になるように水を加え
る。ポリビニルアルコールの濃度が10％未満ではゲル強
度が低く、15％を越えると密になり過ぎて後工程におい
て種汚泥がゲル内に浸入しにくくなる。
【０００７】次に、この懸濁液を120 ℃程度に加熱して
溶解させる。これを冷凍容器に厚さが３〜10mmになるよ
うに移し、−30℃〜−20℃程度で数時間〜24時間程度冷
凍する。そして冷凍が終わったら−５℃〜室温で数時間
〜12時間溶解する。この冷凍→溶解の操作を３〜５回繰
り返す。従来法では、この冷凍→溶解の操作は種汚泥の
活性低下を招くために１〜２回しか行えなかったが、本
発明では種汚泥のない状態で行うために何回も繰り返す
ことができ、図３に示すように強度を向上させることが
できる。
溶解させる。これを冷凍容器に厚さが３〜10mmになるよ
うに移し、−30℃〜−20℃程度で数時間〜24時間程度冷
凍する。そして冷凍が終わったら−５℃〜室温で数時間
〜12時間溶解する。この冷凍→溶解の操作を３〜５回繰
り返す。従来法では、この冷凍→溶解の操作は種汚泥の
活性低下を招くために１〜２回しか行えなかったが、本
発明では種汚泥のない状態で行うために何回も繰り返す
ことができ、図３に示すように強度を向上させることが
できる。
【０００８】このようにして得られたゲルを冷凍容器か
ら取り出し、切断機により切断して３〜10mmに造粒す
る。これを十分水洗いした後、常温で風乾するか真空乾
燥を行って水分を20〜50％程度に調整する。ここで乾燥
を行うのは、ゲル化・造粒物質の体積を1/2 〜1/3 に減
少させて輸送コストを低減することと、後の種汚泥浸漬
工程において種汚泥を十分にゲル化・造粒物質内へ吸収
させるためである。
ら取り出し、切断機により切断して３〜10mmに造粒す
る。これを十分水洗いした後、常温で風乾するか真空乾
燥を行って水分を20〜50％程度に調整する。ここで乾燥
を行うのは、ゲル化・造粒物質の体積を1/2 〜1/3 に減
少させて輸送コストを低減することと、後の種汚泥浸漬
工程において種汚泥を十分にゲル化・造粒物質内へ吸収
させるためである。
【０００９】図４は乾燥後のゲル化・造粒物質の水分
と、それらが種汚泥に浸漬されて出来上がったときの固
定化担体の活性を表す酸素利用速度との関係を示したグ
ラフである。水分が20％未満の場合には、乾燥時にゲル
化・造粒物質の表面の細孔が小さくなったまま硬化する
ために種汚泥の吸収が少なく、図示のように酸素利用速
度が小さくなる。逆に50％を越える水分の場合には、水
分がまだゲル化・造粒物質の内部に多く存在するために
種汚泥の吸収が少なく、やはり酸素利用速度が小さくな
る。
と、それらが種汚泥に浸漬されて出来上がったときの固
定化担体の活性を表す酸素利用速度との関係を示したグ
ラフである。水分が20％未満の場合には、乾燥時にゲル
化・造粒物質の表面の細孔が小さくなったまま硬化する
ために種汚泥の吸収が少なく、図示のように酸素利用速
度が小さくなる。逆に50％を越える水分の場合には、水
分がまだゲル化・造粒物質の内部に多く存在するために
種汚泥の吸収が少なく、やはり酸素利用速度が小さくな
る。
【００１０】乾燥されたゲル化・造粒物質は固定化する
菌体を大量に含む種汚泥に浸漬し、菌の固定化を行う
が、この操作は固定化担体を製造する工場内で行っても
よいし、下水等の処理設備のある現場で行ってもよい。
現場には種汚泥があることが多いので、現場でこの操作
を行えば、種汚泥培養の必要がないので製造コストの削
減ができる。また工場内でこの操作を行う場合とは異な
り、出来上がった固定化担体を輸送する間に活性が低下
するおそれもなく、更に輸送コストも低減できるので、
そのメリットは大きいものである。
菌体を大量に含む種汚泥に浸漬し、菌の固定化を行う
が、この操作は固定化担体を製造する工場内で行っても
よいし、下水等の処理設備のある現場で行ってもよい。
現場には種汚泥があることが多いので、現場でこの操作
を行えば、種汚泥培養の必要がないので製造コストの削
減ができる。また工場内でこの操作を行う場合とは異な
り、出来上がった固定化担体を輸送する間に活性が低下
するおそれもなく、更に輸送コストも低減できるので、
そのメリットは大きいものである。
【００１１】乾燥後のゲル化・造粒物質の種汚泥浸漬に
あたっては、予め種汚泥に種汚泥中の濃度が0.1W/V％以
上になるようにピロリン酸ナトリウムを添加し、攪拌し
て汚泥を分散させておくことが好ましい。図５は種汚泥
に添加したピロリン酸ナトリウム濃度と、出来上がった
固定化担体の酸素利用速度を示したグラフである。ピロ
リン酸ナトリウム濃度が0.1W/V％未満であると種汚泥が
凝集して大きくなっているため、菌体がゲルの細孔に入
り込みにくくなり、図示の通り酸素利用速度は低下す
る。
あたっては、予め種汚泥に種汚泥中の濃度が0.1W/V％以
上になるようにピロリン酸ナトリウムを添加し、攪拌し
て汚泥を分散させておくことが好ましい。図５は種汚泥
に添加したピロリン酸ナトリウム濃度と、出来上がった
固定化担体の酸素利用速度を示したグラフである。ピロ
リン酸ナトリウム濃度が0.1W/V％未満であると種汚泥が
凝集して大きくなっているため、菌体がゲルの細孔に入
り込みにくくなり、図示の通り酸素利用速度は低下す
る。
【００１２】図２は第２の発明の工程を説明するフロー
シートであり、上述した冷凍法による工程とほとんど同
じである。しかしゲル化、造粒を飽和ホウ酸溶液に滴下
することによって行う。そして飽和ホウ酸溶液中に１〜
３日間浸漬して熟成させる。従来のホウ酸法では種汚泥
の活性低下を招くために１日程度の浸漬しか行えなかっ
たが、本発明ではこれを３日程度に延長することによっ
て引張強度を従来よりも50％ていんども向上させること
が可能となる。その他の工程は冷凍法と同様であるか
ら、説明を繰り返すことを省略する。
シートであり、上述した冷凍法による工程とほとんど同
じである。しかしゲル化、造粒を飽和ホウ酸溶液に滴下
することによって行う。そして飽和ホウ酸溶液中に１〜
３日間浸漬して熟成させる。従来のホウ酸法では種汚泥
の活性低下を招くために１日程度の浸漬しか行えなかっ
たが、本発明ではこれを３日程度に延長することによっ
て引張強度を従来よりも50％ていんども向上させること
が可能となる。その他の工程は冷凍法と同様であるか
ら、説明を繰り返すことを省略する。
【００１３】
【実施例】上記した第１の発明の冷凍法により製造され
た固定化担体と、従来の冷凍法により製造された固定化
担体とを下水処理用の硝化槽に充填し、処理量１m3/Hr
の規模でNH4-N の除去を行わせた結果を表１に示す。本
発明の方法で製造された固定化担体を使用した系では処
理開始５日後には処理が完全に立ち上がっているのに対
して、従来法により製造された固定化担体を使用した系
では、処理開始15日を経過してはじめて立ち上がってお
り、本発明の優位性が確認できる。
た固定化担体と、従来の冷凍法により製造された固定化
担体とを下水処理用の硝化槽に充填し、処理量１m3/Hr
の規模でNH4-N の除去を行わせた結果を表１に示す。本
発明の方法で製造された固定化担体を使用した系では処
理開始５日後には処理が完全に立ち上がっているのに対
して、従来法により製造された固定化担体を使用した系
では、処理開始15日を経過してはじめて立ち上がってお
り、本発明の優位性が確認できる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の固定化
担体の製造方法によれば、種汚泥の活性をそのまま維持
し、下水等の処理開始時から本来の機能を発揮すること
ができる固定化担体を得ることができ、また工場におけ
る種汚泥培養の操作をなくして製造コストを引き下げる
ことができる。更に本発明の固定化担体の製造方法によ
れば、種汚泥固定化前のゲル化・造粒物質の体積を小さ
くして輸送コストを低減できるうえ、種汚泥の活性維持
に規制されることなく十分にゲル化・造粒操作を行うこ
とができ、強度の高い固定化担体を得ることができる。
本発明の方法により製造された固定化担体は、従来包括
固定化担体を用いていたいずれの分野においても応用が
可能なものであり、業界に寄与するところは極めて大き
いものである。
担体の製造方法によれば、種汚泥の活性をそのまま維持
し、下水等の処理開始時から本来の機能を発揮すること
ができる固定化担体を得ることができ、また工場におけ
る種汚泥培養の操作をなくして製造コストを引き下げる
ことができる。更に本発明の固定化担体の製造方法によ
れば、種汚泥固定化前のゲル化・造粒物質の体積を小さ
くして輸送コストを低減できるうえ、種汚泥の活性維持
に規制されることなく十分にゲル化・造粒操作を行うこ
とができ、強度の高い固定化担体を得ることができる。
本発明の方法により製造された固定化担体は、従来包括
固定化担体を用いていたいずれの分野においても応用が
可能なものであり、業界に寄与するところは極めて大き
いものである。
【図１】第１の発明による固定化担体の製造法を示すフ
ローシートである。
ローシートである。
【図２】第２の発明による固定化担体の製造法を示すフ
ローシートである。
ローシートである。
【図３】冷凍＋溶解の繰り返し回数と、出来上がった固
定化担体の引張強度との関係を示すグラフである。
定化担体の引張強度との関係を示すグラフである。
【図４】乾燥後のゲル化・造粒物質の水分と、出来上が
った固定化担体の酸素利用速度との関係を示すグラフで
ある。
った固定化担体の酸素利用速度との関係を示すグラフで
ある。
【図５】種汚泥に添加したピロリン酸ナトリウムの濃度
と、出来上がった固定化担体の酸素利用速度との関係を
示すグラフである。
と、出来上がった固定化担体の酸素利用速度との関係を
示すグラフである。
【図６】従来の冷凍法による固定化担体の製造法を示す
フローシートである。
フローシートである。
【図７】従来のホウ酸法による固定化担体の製造法を示
すフローシートである。
すフローシートである。
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリビニルアルコールを水に加熱溶解し
た後、冷凍法によってゲル化・造粒し、次いでこのゲル
化・造粒物質を水分が20〜50％となるまで乾燥したう
え、種汚泥に浸漬することを特徴とする固定化担体の製
造方法。 - 【請求項２】 ポリビニルアルコールを水に加熱溶解し
た後、ホウ酸法によってゲル化・造粒し、次いでこのゲ
ル化・造粒物質を水分が20〜50％となるまで乾燥したう
え、種汚泥に浸漬することを特徴とする固定化担体の製
造方法。 - 【請求項３】 ゲル化・造粒物質の乾燥方法が常温にお
ける風乾または真空乾燥であることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の固定化担体の製造方法。 - 【請求項４】 ゲル化・造粒物質を種汚泥に浸漬するに
あたり、種汚泥中の濃度が0.1W/V％以上になるようにピ
ロリン酸ナトリウムを添加した後、攪拌して汚泥を分散
させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
固定化担体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4249707A JP2548871B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 固定化担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4249707A JP2548871B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 固定化担体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699186A true JPH0699186A (ja) | 1994-04-12 |
| JP2548871B2 JP2548871B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17197008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4249707A Expired - Fee Related JP2548871B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 固定化担体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548871B2 (ja) |
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
| CN103193315A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-07-10 | 北京工业大学 | 一种厌氧氨氧化细菌固定化制备生物活性填料的方法 |
| CN103951032A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的硫酸盐还原菌固定化星形生物活性填料制备及应用 |
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| CN103951030A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种硫氧化细菌固定式生物活性填料、制备及应用 |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103951031B (zh) * | 2014-04-04 | 2016-06-01 | 北京工业大学 | 一种基于网状载体的反硝化细菌固定化固定式生物活性填料制备及应用 |
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1992
- 1992-09-18 JP JP4249707A patent/JP2548871B2/ja not_active Expired - Fee Related
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