JPH0746992B2 - 微生物担持体 - Google Patents
微生物担持体Info
- Publication number
- JPH0746992B2 JPH0746992B2 JP61145065A JP14506586A JPH0746992B2 JP H0746992 B2 JPH0746992 B2 JP H0746992B2 JP 61145065 A JP61145065 A JP 61145065A JP 14506586 A JP14506586 A JP 14506586A JP H0746992 B2 JPH0746992 B2 JP H0746992B2
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- Japan
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- pores
- microorganisms
- carrier
- microbial
- microorganism
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、さまざまな微生物を利用して、水の浄化や有
用物質の生成などを行うバイオリアクターにおいて、微
生物を固定させる担持体に関するものである。
用物質の生成などを行うバイオリアクターにおいて、微
生物を固定させる担持体に関するものである。
生物の体内では、複雑な科学反応が行われているが、微
生物の体内での科学反応プロセスを利用して、水の浄化
や有用物質の生成等を行うバイオリアクターが近年開発
されてきた。このバイオリアクターにいて、微生物を着
床させて固定する担持体を用いるが、この担持体とし
て、ポリウレタンフォームやプラスチックネットなどの
有機系材料からなっているものを用いると微生物とのな
じみが悪く、着床率が低いものであった。そのため、無
機系材料である活性炭や数μｍ〜数十μｍの比較的小さ
なポアを有する多孔質セラミックなどを微生物担持体と
して使用していた。活性炭は非常に小さなポアを有して
おり、表面に微生物を吸着させるものであり、多孔質セ
ラミックは微生物と同じ程度の大きさのポアを有してお
り、該ポア中に微生物を着床させるものであった。
生物の体内での科学反応プロセスを利用して、水の浄化
や有用物質の生成等を行うバイオリアクターが近年開発
されてきた。このバイオリアクターにいて、微生物を着
床させて固定する担持体を用いるが、この担持体とし
て、ポリウレタンフォームやプラスチックネットなどの
有機系材料からなっているものを用いると微生物とのな
じみが悪く、着床率が低いものであった。そのため、無
機系材料である活性炭や数μｍ〜数十μｍの比較的小さ
なポアを有する多孔質セラミックなどを微生物担持体と
して使用していた。活性炭は非常に小さなポアを有して
おり、表面に微生物を吸着させるものであり、多孔質セ
ラミックは微生物と同じ程度の大きさのポアを有してお
り、該ポア中に微生物を着床させるものであった。
ところが、このような従来の活性炭や多孔質セラミック
よりなる微生物担持体の場合、比較的小さなポアしかも
たないため、微生物が表面のみに着床し、内部に入りこ
むことができなかった。そのためいずれの場合も、微生
物の着床率が低く、バイオリアクターの微生物担持体と
して用いた場合、反応効率の悪いものであった。
よりなる微生物担持体の場合、比較的小さなポアしかも
たないため、微生物が表面のみに着床し、内部に入りこ
むことができなかった。そのためいずれの場合も、微生
物の着床率が低く、バイオリアクターの微生物担持体と
して用いた場合、反応効率の悪いものであった。
上記に鑑みて、本発明は平均径が１〜3mmの比較的大き
な１次ポアと、平均径が10〜150μｍの２次ポアを有し
たセラミック体よりなる微生物担持体を形成したもので
ある。
な１次ポアと、平均径が10〜150μｍの２次ポアを有し
たセラミック体よりなる微生物担持体を形成したもので
ある。
以下、本発明に係る実施例を説明する。
第１図（ａ）（ｂ）に示すように微生物担持体10は、比
較的大きな１次ポア11を有した三次元網状構造をしてお
り、さらにその表面に小さな２次ポア12備えたものであ
る。この２次ポア12は微生物よりもやや大きく、着床し
やすいものであり、また１次ポア11を通って微生物が、
微生物担持体10の内部にまで入りこみ着床するため、多
くの微生物を着床させることができる。この微生物担持
体10には、例えばバクテリアを着床させて水の浄化に使
用することができる。
較的大きな１次ポア11を有した三次元網状構造をしてお
り、さらにその表面に小さな２次ポア12備えたものであ
る。この２次ポア12は微生物よりもやや大きく、着床し
やすいものであり、また１次ポア11を通って微生物が、
微生物担持体10の内部にまで入りこみ着床するため、多
くの微生物を着床させることができる。この微生物担持
体10には、例えばバクテリアを着床させて水の浄化に使
用することができる。
このような微生物担持体10はアルミナ、シリカなどさま
ざまなセラミック材により形成することができるが、例
えばアルミナより形成する場合の製法は次の通りであ
る。まず粒径20μｍ以下のアルミナ粉末、水およびウレ
タン系で２液性の発泡剤を全体の５〜15％混合し、所定
の形状に成形する。これを焼成すれば発泡剤の作用によ
り気泡が発生し、この気泡部分がポアとなるが、このよ
うにすればさまざまな大きさの気泡が発生し、大きな気
泡の回りに小さな気泡が付着するような形になるため、
第１図（ａ）（ｂ）に示したような微生物担持体10を形
成することができる。また焼成前の成形時には、任意形
状にできるため、微生物担持体10は直方体、円柱状、球
状等、使用するバイオリアクターに応じてさまざまな形
状とすることができる。
ざまなセラミック材により形成することができるが、例
えばアルミナより形成する場合の製法は次の通りであ
る。まず粒径20μｍ以下のアルミナ粉末、水およびウレ
タン系で２液性の発泡剤を全体の５〜15％混合し、所定
の形状に成形する。これを焼成すれば発泡剤の作用によ
り気泡が発生し、この気泡部分がポアとなるが、このよ
うにすればさまざまな大きさの気泡が発生し、大きな気
泡の回りに小さな気泡が付着するような形になるため、
第１図（ａ）（ｂ）に示したような微生物担持体10を形
成することができる。また焼成前の成形時には、任意形
状にできるため、微生物担持体10は直方体、円柱状、球
状等、使用するバイオリアクターに応じてさまざまな形
状とすることができる。
次に本発明に係る微生物担持体10を第１表に示すような
アルミナ発泡体により試作し、従来の活性炭、多孔質ア
ルミナよりなる微生物担持体と共に微生物の着床テスト
を行った。テスト方法は第２図に示すように、直径100m
mの円筒状の流動カラムＫに微生物担持体10を充填し、
下部より微生物を含む増殖培地を流通させ、流通後の乾
燥重量の増加分により微生物担持体10への微生物の着床
量を調べた。微生物担持体10の厚みは約40mm、増殖培地
の流動速度は0.004〜0.008m/秒とし、微生物として、主
にズーグレア（Zooglea）などのバクテリアを含む増殖
培地を用いた。結果は第１表の通りであった。
アルミナ発泡体により試作し、従来の活性炭、多孔質ア
ルミナよりなる微生物担持体と共に微生物の着床テスト
を行った。テスト方法は第２図に示すように、直径100m
mの円筒状の流動カラムＫに微生物担持体10を充填し、
下部より微生物を含む増殖培地を流通させ、流通後の乾
燥重量の増加分により微生物担持体10への微生物の着床
量を調べた。微生物担持体10の厚みは約40mm、増殖培地
の流動速度は0.004〜0.008m/秒とし、微生物として、主
にズーグレア（Zooglea）などのバクテリアを含む増殖
培地を用いた。結果は第１表の通りであった。
第１表より、細孔平均径30Åと非常に小さなポアのみし
かない活性炭は微生物着床量が単位質量当たり200.5mg/
g、単位かさ体積当たり54.1mg/mlと低く、また細孔平均
径40μｍと小さなポアしかない多孔質アルミナも微生物
着床量が単位質量当たり120.3mg/g単位かさ体積当たり2
64.7mg/mlと低かった。それに対して、本発明実施例の
アルミナ発泡体は細孔平均径2mmの大きな１次ポアと細
孔平均径48μｍの小さな２次ポアを有しており、微生物
着床量が単位質量当たり730.2mg/g、単位かさ体積あた
り511.1mg/mlといずれも高く、微生物担持体として優れ
ていることがわかる。
かない活性炭は微生物着床量が単位質量当たり200.5mg/
g、単位かさ体積当たり54.1mg/mlと低く、また細孔平均
径40μｍと小さなポアしかない多孔質アルミナも微生物
着床量が単位質量当たり120.3mg/g単位かさ体積当たり2
64.7mg/mlと低かった。それに対して、本発明実施例の
アルミナ発泡体は細孔平均径2mmの大きな１次ポアと細
孔平均径48μｍの小さな２次ポアを有しており、微生物
着床量が単位質量当たり730.2mg/g、単位かさ体積あた
り511.1mg/mlといずれも高く、微生物担持体として優れ
ていることがわかる。
次にこのアルミナ発泡体よりなる微生物担持体の１次ポ
アおよび２次ポアの平均径をさまざまに変化させたもの
を試作し、同様の微生物着床テストを行った結果、第２
表の通りであった。
アおよび２次ポアの平均径をさまざまに変化させたもの
を試作し、同様の微生物着床テストを行った結果、第２
表の通りであった。
第２表より、２次ポアの平均径が10μｍより小さいもの
や150μｍより大きいものは、いずれも微生物が着床し
にくいため、単位かさ体積当たりの微生物着床量が300m
g/ml以下と低かった。また、１次ポアの平均径が1mmよ
り小さいものは微生物が内部に入りこみにくく、一方１
次ポアが3mmより大きいものはかさ比重が小さくなるた
め、いずれも単位かさ体積あたりの微生物着床量が300m
g/ml以下と低かった。
や150μｍより大きいものは、いずれも微生物が着床し
にくいため、単位かさ体積当たりの微生物着床量が300m
g/ml以下と低かった。また、１次ポアの平均径が1mmよ
り小さいものは微生物が内部に入りこみにくく、一方１
次ポアが3mmより大きいものはかさ比重が小さくなるた
め、いずれも単位かさ体積あたりの微生物着床量が300m
g/ml以下と低かった。
即ち、１次ポアの平均径が１〜3mm、２次ポアの平均径
が10〜150μｍのものが微生物着床量30mg/ml以上と高
く、微生物担持体として優れていることがわかる。なか
でも、第２表より１次ポアの平均径が１〜3mmで２次ポ
アの平均径が10〜70μｍのものが微生物着床量500mg/ml
以上と特に優れた結果を示した。
が10〜150μｍのものが微生物着床量30mg/ml以上と高
く、微生物担持体として優れていることがわかる。なか
でも、第２表より１次ポアの平均径が１〜3mmで２次ポ
アの平均径が10〜70μｍのものが微生物着床量500mg/ml
以上と特に優れた結果を示した。
以上の実施例では２次ポアの平均径について述べてきた
が、２次ポア全体の径の分布は、第３図に示す通りであ
る。第３図中、Ａは平均径48μｍ、Ｂは平均径137μｍ
の２次ポアの径の分布を示している。
が、２次ポア全体の径の分布は、第３図に示す通りであ
る。第３図中、Ａは平均径48μｍ、Ｂは平均径137μｍ
の２次ポアの径の分布を示している。
さらに、このようなアルミナ発泡体の気孔率をさまざま
に変化させたものを試作し、前記と同様のテストを行っ
た結果、気孔率が30％より小さいものは微生物の着床が
少なく、一方気孔率が70％より大きいものはかさ比重が
小さくなるため、いずれも単位かさ体積当たりの微生物
着床量が低かった。即ち、気孔率30〜70％のものが微生
物担持体として優れており、なかでも気孔率50〜70％の
ものが特に優れていた。
に変化させたものを試作し、前記と同様のテストを行っ
た結果、気孔率が30％より小さいものは微生物の着床が
少なく、一方気孔率が70％より大きいものはかさ比重が
小さくなるため、いずれも単位かさ体積当たりの微生物
着床量が低かった。即ち、気孔率30〜70％のものが微生
物担持体として優れており、なかでも気孔率50〜70％の
ものが特に優れていた。
以上の実施例で示した微生物担持体は、バクテリアを着
床させ、水の浄化を行うバイオリアクターに用いるもの
であるが、前記のように１次ポア、２次ポア、気孔率な
どを定めておけば、微生物着床量だけでなく、抗折強度
も大きくすることができる。また、着床させる微生物の
種類を変えれば、有用物質の生成など、さまざまな用途
のバイオリアクターに使用することも可能である。
床させ、水の浄化を行うバイオリアクターに用いるもの
であるが、前記のように１次ポア、２次ポア、気孔率な
どを定めておけば、微生物着床量だけでなく、抗折強度
も大きくすることができる。また、着床させる微生物の
種類を変えれば、有用物質の生成など、さまざまな用途
のバイオリアクターに使用することも可能である。
さらに、上記実施例では、アルミナ発泡体よりなる微生
物担持体のみを示したが、コージライトなど他のセラミ
ックよりなるものでも同様の結果であった。
物担持体のみを示したが、コージライトなど他のセラミ
ックよりなるものでも同様の結果であった。
叙上のように、本発明によれば平均径が１〜3mmの１次
ポアと、平均径が10〜150μｍの２次ポアを有したセラ
ミック体で微生物担持体を形成したことにより、微生物
が１次ポアを通過して内部まで入りこみ、２次ポアに着
床するため、微生物の着床量を多くすることができ、バ
イオリアクターに用いた場合、高い反応効率を得ること
ができるなど、優れた微生物担持体を提供することがで
きる。
ポアと、平均径が10〜150μｍの２次ポアを有したセラ
ミック体で微生物担持体を形成したことにより、微生物
が１次ポアを通過して内部まで入りこみ、２次ポアに着
床するため、微生物の着床量を多くすることができ、バ
イオリアクターに用いた場合、高い反応効率を得ること
ができるなど、優れた微生物担持体を提供することがで
きる。
第１図（ａ）は本発明に係る微生物担持体を示す斜視
図、第１図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ部の拡大図であ
る。第２図は微生物担持体への微生物の着床量を調べる
ためのテスト装置を示す断面図である。 第３図は本発明に係る微生物担持体の２次ポア径の分布
を示すグラフである。 10:微生物担持体 11:1次ポア 12:2次ポア
図、第１図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ部の拡大図であ
る。第２図は微生物担持体への微生物の着床量を調べる
ためのテスト装置を示す断面図である。 第３図は本発明に係る微生物担持体の２次ポア径の分布
を示すグラフである。 10:微生物担持体 11:1次ポア 12:2次ポア
Claims (1)
- 【請求項１】平均径が１〜3mmの１次ポアと、平均径が1
0〜150μｍの２次ポアを有したセラミック体よりなる微
生物担持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145065A JPH0746992B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 微生物担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145065A JPH0746992B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 微生物担持体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286A JPS63286A (ja) | 1988-01-05 |
| JPH0746992B2 true JPH0746992B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15376566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145065A Expired - Fee Related JPH0746992B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 微生物担持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746992B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1321918C (zh) * | 2005-10-18 | 2007-06-20 | 景德镇陶瓷学院 | 固定化微生物悬浮陶瓷载体及其制备方法 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145065A patent/JPH0746992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286A (ja) | 1988-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |