JPH0759197B2 - 重金属カチオンを含む水溶液の処理方法 - Google Patents
重金属カチオンを含む水溶液の処理方法Info
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- JPH0759197B2 JPH0759197B2 JP60230040A JP23004085A JPH0759197B2 JP H0759197 B2 JPH0759197 B2 JP H0759197B2 JP 60230040 A JP60230040 A JP 60230040A JP 23004085 A JP23004085 A JP 23004085A JP H0759197 B2 JPH0759197 B2 JP H0759197B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、重金属を含む水溶液から重金属を選択的に
除去するために、バチルススブチリスの様な微生物から
造られたバイオマス反応生成物で、重金属カチオンを含
む水溶液を処理することに関する。
除去するために、バチルススブチリスの様な微生物から
造られたバイオマス反応生成物で、重金属カチオンを含
む水溶液を処理することに関する。
この発明はまた、微生物の金属吸収性を高め、また高め
られた金属吸収性を持つ、上記方法により造られた比較
的安定なバイオマス生成物に関する。
られた金属吸収性を持つ、上記方法により造られた比較
的安定なバイオマス生成物に関する。
本発明の背景と技術水準： それぞれ有毒であったり、また貴重であったりする各種
の金属イオンを含む、例えば金属研磨の様な多くの工業
的操作からの排水は、大量排出される。それら液体を流
水や下水中に放出すると必ず環境を破壊する。その上、
その放出は厳格な環境規準の違反を意味する。金属イオ
ンを除去するためのその様な排水処理は必要である。そ
の様な排水を処理するための現在の方法には、多くの不
利がある。その不利のうちには、金属回収のための処理
が困難で金のかかる金属含有スラグの製造も含まれ、そ
れ故、野原に捨てられている。また錯塩技術等、苛性沈
澱、硫化物沈澱、電解法、蒸発、逆透析、イオン変換等
の使用は何れも知られており、また、それらにはエネル
ギーが必要となるという困難が伴う外、適応性に限度が
あり、吸着性が低く、正確な制御を要するなどの困難が
存する。
の金属イオンを含む、例えば金属研磨の様な多くの工業
的操作からの排水は、大量排出される。それら液体を流
水や下水中に放出すると必ず環境を破壊する。その上、
その放出は厳格な環境規準の違反を意味する。金属イオ
ンを除去するためのその様な排水処理は必要である。そ
の様な排水を処理するための現在の方法には、多くの不
利がある。その不利のうちには、金属回収のための処理
が困難で金のかかる金属含有スラグの製造も含まれ、そ
れ故、野原に捨てられている。また錯塩技術等、苛性沈
澱、硫化物沈澱、電解法、蒸発、逆透析、イオン変換等
の使用は何れも知られており、また、それらにはエネル
ギーが必要となるという困難が伴う外、適応性に限度が
あり、吸着性が低く、正確な制御を要するなどの困難が
存する。
金属の回収に生きているミクローブのバイオマスを使用
する試みはU.S.特許4407954及び4293333に報告されてい
る。T.J.ベベリッジ外はバチルススブチルスの細胞壁
が、溶液から金属を取り出すであろうということを報告
している（J.Bacteriol,1976,127（３）,1502−18）。
しかし乍ら、生きたミクローブは培養しなければなら
ず、金のかかる資本志向的な方法であり、別のミクロー
ブにより汚染される。また排水流中の高濃度金属、又は
高いpH及び有毒成分によって阻害される。それらはま
た、腐敗を受ける。U.S.特許No.4293334及び4320093
は、ミクローブから取った死滅したバイオマスの使用を
公開している。しかしそれらの方法は、限られた金属吸
収能しか示さない。
する試みはU.S.特許4407954及び4293333に報告されてい
る。T.J.ベベリッジ外はバチルススブチルスの細胞壁
が、溶液から金属を取り出すであろうということを報告
している（J.Bacteriol,1976,127（３）,1502−18）。
しかし乍ら、生きたミクローブは培養しなければなら
ず、金のかかる資本志向的な方法であり、別のミクロー
ブにより汚染される。また排水流中の高濃度金属、又は
高いpH及び有毒成分によって阻害される。それらはま
た、腐敗を受ける。U.S.特許No.4293334及び4320093
は、ミクローブから取った死滅したバイオマスの使用を
公開している。しかしそれらの方法は、限られた金属吸
収能しか示さない。
本発明の簡単な説明： 本発明の一つの実施態様は、細胞壁構造を特徴とする微
生物から化学的に誘導された、特別の形の比較的不溶性
固形バイオマス生成物を使用することにより、水流中の
カチオン形で存在する金属の回収を企図するものであ
る。好ましい微生物は、細菌バチルススブチルスであ
る。この金属イオン吸着又は金属吸収性は、微生物を実
質的に固形のバイオマス反応生成物に変化させる苛性溶
液で、微生物を処理することによって劇的に改善され
る。「固形」なる用語は、また、多孔性構造を持つ反応
生成物をも含んでいる。
生物から化学的に誘導された、特別の形の比較的不溶性
固形バイオマス生成物を使用することにより、水流中の
カチオン形で存在する金属の回収を企図するものであ
る。好ましい微生物は、細菌バチルススブチルスであ
る。この金属イオン吸着又は金属吸収性は、微生物を実
質的に固形のバイオマス反応生成物に変化させる苛性溶
液で、微生物を処理することによって劇的に改善され
る。「固形」なる用語は、また、多孔性構造を持つ反応
生成物をも含んでいる。
「苛性」なる用語は、微生物との反応に先立って比較的
高い固有pH、即ち９以上、好ましくは10又は11以上のpH
を持つアルカリ溶液を含むことを意味する。そしてその
アルカリ溶液は、選ばれた微生物と反応するとき比較的
固形であって、苛性処理以前の微生物に比較して高めら
れた金属吸収能力を持つ比較的固形のバイオマス反応生
成物を生成する様なものである。
高い固有pH、即ち９以上、好ましくは10又は11以上のpH
を持つアルカリ溶液を含むことを意味する。そしてその
アルカリ溶液は、選ばれた微生物と反応するとき比較的
固形であって、苛性処理以前の微生物に比較して高めら
れた金属吸収能力を持つ比較的固形のバイオマス反応生
成物を生成する様なものである。
この苛性なる用語は、ウエブスターの辞書では、この発
明による微生物の苛性処理の間に生起する様な、化学的
反応により分解され、侵蝕する能力として定義されてい
る。
明による微生物の苛性処理の間に生起する様な、化学的
反応により分解され、侵蝕する能力として定義されてい
る。
「吸収」なる用語は、あらゆる形態の吸着、吸収、イオ
ン結合、その他の金属取り込みなど、すべての金属の取
り込みを広義に、含んでいる。
ン結合、その他の金属取り込みなど、すべての金属の取
り込みを広義に、含んでいる。
本発明のその他実施態様は、微生物の金属吸収性を高め
る方法にある。またその方法により作られたバイオマス
反応生成物に関する。この選ばれた微生物は、苛性溶液
と反応した時、高められた金属吸収性を持つ、本質的に
固形のバイオマス反応生成物を形成する細胞壁構造を持
った、例えばバチルススブチルスの様なものである。高
められた吸収能を持つ苛性化バイオマス、又は反応生成
物は水に分散した時、僅かにアルカリ性である。こうし
て本発明は、本質的に固形のバイオマス反応生成物の形
をした苛性化微生物を提供する。そしてその生成物は、
好ましくは特別の形を持っている。
る方法にある。またその方法により作られたバイオマス
反応生成物に関する。この選ばれた微生物は、苛性溶液
と反応した時、高められた金属吸収性を持つ、本質的に
固形のバイオマス反応生成物を形成する細胞壁構造を持
った、例えばバチルススブチルスの様なものである。高
められた吸収能を持つ苛性化バイオマス、又は反応生成
物は水に分散した時、僅かにアルカリ性である。こうし
て本発明は、本質的に固形のバイオマス反応生成物の形
をした苛性化微生物を提供する。そしてその生成物は、
好ましくは特別の形を持っている。
この固形バイオマス反応生成物の製造において、NaOH及
びKOHの溶液は約0.25モルから1.23モルの範囲の濃度を
持っているのがよい。微生物、例えばバチルススブチル
スは沸点までの温度、好ましくは上記範囲、即ち役50℃
から100℃の間で処理してバイオマス反応生成物を生成
させ、次いで洗浄して過剰のアルカリ液を除去し、次い
で乾燥する。処理乾燥したバイオマスは、固くて粉砕可
能で、例えば板状を形成していることができる。この様
に特別の形をしたバイオマス反応生成物は、僅かにアル
カリ性であり、金属含有水流と接触するために塔の中で
使用できる。
びKOHの溶液は約0.25モルから1.23モルの範囲の濃度を
持っているのがよい。微生物、例えばバチルススブチル
スは沸点までの温度、好ましくは上記範囲、即ち役50℃
から100℃の間で処理してバイオマス反応生成物を生成
させ、次いで洗浄して過剰のアルカリ液を除去し、次い
で乾燥する。処理乾燥したバイオマスは、固くて粉砕可
能で、例えば板状を形成していることができる。この様
に特別の形をしたバイオマス反応生成物は、僅かにアル
カリ性であり、金属含有水流と接触するために塔の中で
使用できる。
金属含有水流を処理バイオマスと接触する時、迅速な金
属吸収が起こる。例えば特別の状態にある固形バイオマ
ス反応生成物を水流中に懸濁すると、そのバイオマスは
金属を含み、その粒子は重量を増大して、急速に沈着す
る。それを常法でその水流から分離し、金属価値を容易
に回収する。
属吸収が起こる。例えば特別の状態にある固形バイオマ
ス反応生成物を水流中に懸濁すると、そのバイオマスは
金属を含み、その粒子は重量を増大して、急速に沈着す
る。それを常法でその水流から分離し、金属価値を容易
に回収する。
本発明の詳細な説明： 本発明により処理された工業廃水は、重金属の極めて広
範囲の量、即ち１立当たり役20ミリグラム又は約2,000
ミリグラム前後までを含んでいることが出来る。本発明
で処理できるためには、金属はカチオンの形でなくては
ならない。アニオン錯イオン、例えばシアニッド金属錯
塩などは、その処理に先立って公知の方法で分解され。
普通のアニオン、例えば硫酸塩、クロリド、硝酸塩、燐
酸塩、炭酸塩等は、何の障害もなく存在してよく、溶液
を約２から約11、例えば約３から約11、好ましくは約４
から８まで、即ち約４から８のph範囲で処理できる。重
金属は普通20以上の原子番号を持つものであるが、原子
番号13のアルミニウムも水溶液から回収できる。
範囲の量、即ち１立当たり役20ミリグラム又は約2,000
ミリグラム前後までを含んでいることが出来る。本発明
で処理できるためには、金属はカチオンの形でなくては
ならない。アニオン錯イオン、例えばシアニッド金属錯
塩などは、その処理に先立って公知の方法で分解され。
普通のアニオン、例えば硫酸塩、クロリド、硝酸塩、燐
酸塩、炭酸塩等は、何の障害もなく存在してよく、溶液
を約２から約11、例えば約３から約11、好ましくは約４
から８まで、即ち約４から８のph範囲で処理できる。重
金属は普通20以上の原子番号を持つものであるが、原子
番号13のアルミニウムも水溶液から回収できる。
バチルススブチルスの細胞から造った固形バイオマス生
成物は、苛性処理された条件で使用される。何故なら
ば、そうすることによってより金属カチオンの大きな吸
収能が得られるからである。前述の様に、この処理は好
ましくは細胞バイオマスを１〜15分、50〜100℃で、好
ましくは約0.25モルから1.25モルのNaOH濃度で加熱する
か、或は、煮沸することにより行われる。等量のKOHを
用いてもよい。NH4OHも使用できるが有効ではない。過
剰の水酸化ナトリウム又は水酸化カリは、水洗により除
去できる。細胞バイオマスは加水分解または苛性処理で
活性部分をマスクしている有機物や類脂体を除去して洗
浄できる。そして何れにしても、苛性処理したバイオマ
スによる金属吸収は早く、処理したバイオマスは金属吸
収能が高い。高められた温度で、例えば沸点での苛性処
理は自己酵素（有機体が持っている腐敗を起こす酵素）
を分解する。細胞を殺し、強力に腐敗化物を不活性化す
るための、加温、又は煮沸水酸化ナトリウムで処理した
バイオマスは、使用に先立って脱水をし、乾燥してもよ
い。遠心分離、ろ過等を脱水用に使用できる。浅い鍋で
の乾燥完了後、固形の固い岩の様な板状のプレートが得
られる。この固い材料を破碎し、粉碎して、金属抽出塔
で使用できる様にする。粉末状のバイオマス反応生成物
を生成するため、その様にして乾燥を完了した時、その
粉末を金属抽出塔中で使用するために集積する。
成物は、苛性処理された条件で使用される。何故なら
ば、そうすることによってより金属カチオンの大きな吸
収能が得られるからである。前述の様に、この処理は好
ましくは細胞バイオマスを１〜15分、50〜100℃で、好
ましくは約0.25モルから1.25モルのNaOH濃度で加熱する
か、或は、煮沸することにより行われる。等量のKOHを
用いてもよい。NH4OHも使用できるが有効ではない。過
剰の水酸化ナトリウム又は水酸化カリは、水洗により除
去できる。細胞バイオマスは加水分解または苛性処理で
活性部分をマスクしている有機物や類脂体を除去して洗
浄できる。そして何れにしても、苛性処理したバイオマ
スによる金属吸収は早く、処理したバイオマスは金属吸
収能が高い。高められた温度で、例えば沸点での苛性処
理は自己酵素（有機体が持っている腐敗を起こす酵素）
を分解する。細胞を殺し、強力に腐敗化物を不活性化す
るための、加温、又は煮沸水酸化ナトリウムで処理した
バイオマスは、使用に先立って脱水をし、乾燥してもよ
い。遠心分離、ろ過等を脱水用に使用できる。浅い鍋で
の乾燥完了後、固形の固い岩の様な板状のプレートが得
られる。この固い材料を破碎し、粉碎して、金属抽出塔
で使用できる様にする。粉末状のバイオマス反応生成物
を生成するため、その様にして乾燥を完了した時、その
粉末を金属抽出塔中で使用するために集積する。
標準的な水処理単位を使用することができる。例えば操
作のための装置は、細胞生成物と金属含有液を接触させ
るための混合装置の他、金属含有粒子を適当な最終ろ過
により懸濁液から取り去る為の、沈澱装置からなってい
る。このような特別のバイオマスの特性は、処理溶液か
らの分離を促進する。連続的又は断続的な超ろ過用ポリ
マー膜は、混合、吸収及びろ過用に使用できる。金属含
有液と固形の苛性処理バイオマスとを接触するための他
の方法としては、例えば液とマトリックスに固定化した
処理バイオマス、例えばゲルとの接触、又は固定床、又
は流動床として操作される柱状物中に含まれた粒状バイ
オマスとの接触を含んでいる。残余苛性は処理バイオマ
スから洗い去られてるけれども、苛性処理バイオマス中
に金属が蓄積している間に、pHは増大する。粉末状の苛
性処理バイオマスは、平衡状態において、粗雑に粉碎し
た苛性処理バイオマスよりも、究極的に大きい金属負荷
能力を持っている。このことは、粉末状生成分の表面積
が増大していることによっている。しかし乍ら、苛性処
理バイオマスは若し乾燥粉碎、例えば−35から60メッシ
ュへの大きさの分類を行った後、固定床又は流動床接触
器中で、所定の濃度で金属流の連続流を用いて接触させ
る時、粉末バイオマス反応生成物より、より効率的に金
属線で飽和できることが見出された。こうして微生物か
ら造った粉碎バイオマス反応生成物を含む固定床又は流
動床系は、粉末バイオマスを用いる普通の混合／沈澱系
に比較する時、高められた金属負荷能を示す。
作のための装置は、細胞生成物と金属含有液を接触させ
るための混合装置の他、金属含有粒子を適当な最終ろ過
により懸濁液から取り去る為の、沈澱装置からなってい
る。このような特別のバイオマスの特性は、処理溶液か
らの分離を促進する。連続的又は断続的な超ろ過用ポリ
マー膜は、混合、吸収及びろ過用に使用できる。金属含
有液と固形の苛性処理バイオマスとを接触するための他
の方法としては、例えば液とマトリックスに固定化した
処理バイオマス、例えばゲルとの接触、又は固定床、又
は流動床として操作される柱状物中に含まれた粒状バイ
オマスとの接触を含んでいる。残余苛性は処理バイオマ
スから洗い去られてるけれども、苛性処理バイオマス中
に金属が蓄積している間に、pHは増大する。粉末状の苛
性処理バイオマスは、平衡状態において、粗雑に粉碎し
た苛性処理バイオマスよりも、究極的に大きい金属負荷
能力を持っている。このことは、粉末状生成分の表面積
が増大していることによっている。しかし乍ら、苛性処
理バイオマスは若し乾燥粉碎、例えば−35から60メッシ
ュへの大きさの分類を行った後、固定床又は流動床接触
器中で、所定の濃度で金属流の連続流を用いて接触させ
る時、粉末バイオマス反応生成物より、より効率的に金
属線で飽和できることが見出された。こうして微生物か
ら造った粉碎バイオマス反応生成物を含む固定床又は流
動床系は、粉末バイオマスを用いる普通の混合／沈澱系
に比較する時、高められた金属負荷能を示す。
金属は多くの方法で負荷バイオマスから回収出来る。例
えば銅、銀及び金は、鉄と接触させることにより、脱水
負荷バイオマスから分離できる。最初の接触は極めて僅
かである。例えばテフロン被覆鍋中での引掻きにより、
バイオマスからの金属の分離を開始させる。そして一旦
分離が始まると、最初の接触点から放射する扇状の金属
形状が出来て、殆ど純粋な金属の外見が樹枝状の結晶と
なる。鉄の微量は、最初の接触点の近くに見出される。
負荷金属の高回収が達成される。負荷金属の析出は、低
温度、例えば80℃で原子対原子を基体として進行する様
に見える。この観察はその分離工程が電気的に進行する
ことを示している。そうしてこの発明は、電気的順序が
鉄より低い、カドミウム、コバルト、ニッケル、錫、
鉛、アンチモニー、ヒ素、ビスマス、銅、水銀、銀、パ
ラジウム、及び金などの金属溶液から抽出する方法で、
特に価値あるものである、その他重金属イオンも抽出で
きる。
えば銅、銀及び金は、鉄と接触させることにより、脱水
負荷バイオマスから分離できる。最初の接触は極めて僅
かである。例えばテフロン被覆鍋中での引掻きにより、
バイオマスからの金属の分離を開始させる。そして一旦
分離が始まると、最初の接触点から放射する扇状の金属
形状が出来て、殆ど純粋な金属の外見が樹枝状の結晶と
なる。鉄の微量は、最初の接触点の近くに見出される。
負荷金属の高回収が達成される。負荷金属の析出は、低
温度、例えば80℃で原子対原子を基体として進行する様
に見える。この観察はその分離工程が電気的に進行する
ことを示している。そうしてこの発明は、電気的順序が
鉄より低い、カドミウム、コバルト、ニッケル、錫、
鉛、アンチモニー、ヒ素、ビスマス、銅、水銀、銀、パ
ラジウム、及び金などの金属溶液から抽出する方法で、
特に価値あるものである、その他重金属イオンも抽出で
きる。
また、金属は負荷し、脱水したバイオマス反応生成物か
ら流動床燃焼法、又は燃料としてバイオマスを使用する
焼却法により、熱分解法により回収できる。
ら流動床燃焼法、又は燃料としてバイオマスを使用する
焼却法により、熱分解法により回収できる。
実施例１ この例は、バチルスズブチルスからのバイオマス反応生
成物として得られた苛性処理バイオマス中の蓄積金属
が、未処理バチルススブチルスバイオマスで得られたも
のと比較して著しく高いことを示すものである。即ち処
理バイオマスを固い固形物に乾燥し、粉碎し、大きさを
分類し、この特別の形のバイオマス生成物を固定吸収柱
又は流動吸収柱中で、金属液の連続流と逆流的に接触さ
せるとき、金属の蓄積は増大する。稀銀溶液及び銅溶液
を、0.75モルNaOHで煮沸する苛性処理を行い、次いで乾
燥−60メッシュに粉碎して得られたバイオマスで処理し
た結果を表１に示す。
成物として得られた苛性処理バイオマス中の蓄積金属
が、未処理バチルススブチルスバイオマスで得られたも
のと比較して著しく高いことを示すものである。即ち処
理バイオマスを固い固形物に乾燥し、粉碎し、大きさを
分類し、この特別の形のバイオマス生成物を固定吸収柱
又は流動吸収柱中で、金属液の連続流と逆流的に接触さ
せるとき、金属の蓄積は増大する。稀銀溶液及び銅溶液
を、0.75モルNaOHで煮沸する苛性処理を行い、次いで乾
燥−60メッシュに粉碎して得られたバイオマスで処理し
た結果を表１に示す。
その他の微生物、例えばアスペルギルス フラーブ及び
サッカロミセス ウバルムにも、表１のバチルススブチ
ルスについて説明された苛性処理を行った。テストした
NaOH処理微生物を金属吸収につき調査し、幾つかの金属
イオンについて、溶液からの金属イオンの回収において
改良された効果が立証されたが、幾つかの例において
は、NaOH−処理バチルススブチルスの様には効果がなか
った。その様な微生物の例を表２に列挙する。
サッカロミセス ウバルムにも、表１のバチルススブチ
ルスについて説明された苛性処理を行った。テストした
NaOH処理微生物を金属吸収につき調査し、幾つかの金属
イオンについて、溶液からの金属イオンの回収において
改良された効果が立証されたが、幾つかの例において
は、NaOH−処理バチルススブチルスの様には効果がなか
った。その様な微生物の例を表２に列挙する。
表２ 金属吸収について調べた微生物 細菌：エスケリチア コリ ミクロコカス ルテウス プソイドモナス アエルギノーザ チオバチルス フェロキシダンス TH3、鉄酸化能のあるテルモフィル ゾークロエア ラミゲラ かび類：アスペルギルス フラーブス クラドスホリウム スプ ノイロスポラ クラッサ リゾープス ストロニファー イースト：サッカロミセス ウバルム 海藻：クロレラ ピレノイドサ ウルトリックス スプ 微生物による附加的試験は、幾つかの微生物はある金属
イオンの回収について他の金属イオンよりも選択的であ
るという傾向を持っていることをしめしている。例え
ば、選ばれた一つの微生物は、特別の金属について金属
吸収能力に於いて、バチルススブチルスよりも優れてい
るが一方、他の金属に対してはバチルススブチルスに比
較して効果を有しない。
イオンの回収について他の金属イオンよりも選択的であ
るという傾向を持っていることをしめしている。例え
ば、選ばれた一つの微生物は、特別の金属について金属
吸収能力に於いて、バチルススブチルスよりも優れてい
るが一方、他の金属に対してはバチルススブチルスに比
較して効果を有しない。
こうして本発明の実施において、選ばれた微生物が、特
別の興味のある金属について、苛性処理して高められた
金属吸収性を有する微生物である。例えば、イオンＡと
Ｂとを含む溶液で、Ａが興味のあるイオンである場合の
処理においては、選ばれた微生物はＢの吸収のために、
特に選択てきなものであるだろう。残余の金属Ａを、次
いで、Ａに対しより選択的な、その他の微生物から造ら
れたバイオマス反応生成物によって除去する。その際幾
らかのＡは、最初のバイオマス反応生成物により吸収さ
れるではあろうけれど。
別の興味のある金属について、苛性処理して高められた
金属吸収性を有する微生物である。例えば、イオンＡと
Ｂとを含む溶液で、Ａが興味のあるイオンである場合の
処理においては、選ばれた微生物はＢの吸収のために、
特に選択てきなものであるだろう。残余の金属Ａを、次
いで、Ａに対しより選択的な、その他の微生物から造ら
れたバイオマス反応生成物によって除去する。その際幾
らかのＡは、最初のバイオマス反応生成物により吸収さ
れるではあろうけれど。
比較試験を上記の細菌、イースト、カビ及び海藻から選
ばれた一連の微生物について行った。比較においてバチ
ルススブチルスを標準に使用した。その結果は、ある種
の微生物が特別の金属をその他の金属よりも、より選択
的に回収する傾向のあることを示している。
ばれた一連の微生物について行った。比較においてバチ
ルススブチルスを標準に使用した。その結果は、ある種
の微生物が特別の金属をその他の金属よりも、より選択
的に回収する傾向のあることを示している。
実施例２ Pb（NO）として鉛を、そしてAgNOとして銀を含む溶液か
らの金属蓄積能力を比較するため、種々の微生物を培養
し製造した。それら微生物を未処理のまま、そして苛性
処理状態でテストした。苛性処理しないバイオマスを、
遠心分離により培養基から収得した。細胞のペーストを
水洗して、残余の培地成分を除き、洗浄した。ペースト
を爐で乾燥し、−60メッシュの粒子に粉碎した。
らの金属蓄積能力を比較するため、種々の微生物を培養
し製造した。それら微生物を未処理のまま、そして苛性
処理状態でテストした。苛性処理しないバイオマスを、
遠心分離により培養基から収得した。細胞のペーストを
水洗して、残余の培地成分を除き、洗浄した。ペースト
を爐で乾燥し、−60メッシュの粒子に粉碎した。
３％NaOHとその細胞を混合して、苛性処理したバイオマ
スを作り、残余苛性を除き、ペーストを洗い、爐でその
ペーストを乾燥し固くスレート状の材料を作り、粉砕し
−60メッシュに分類した。
スを作り、残余苛性を除き、ペーストを洗い、爐でその
ペーストを乾燥し固くスレート状の材料を作り、粉砕し
−60メッシュに分類した。
爐の温度は約80℃〜100℃の付近であった。
各バイオマス粒子の1/2グラムを、約100mg金属/1溶液の
990mlに入れ、30℃、150rpmで24時間攪拌した。この粒
状物の金属負荷は、テスト溶液中の最初及び最後の金属
濃度を測定することにより計算した。各種条件を実験の
実施に用いた。バイオマスNaOHで処理しないものと３％
NaOH−で処理したものであった。金属蓄積に対するpHの
影響の決定をするため、NaOH−処理粒子が未処理粒子に
ついてのph値に近い、テストpHを持つ様に、溶液pHを調
整したものを用いて鉛蓄積についての試験を行った。
990mlに入れ、30℃、150rpmで24時間攪拌した。この粒
状物の金属負荷は、テスト溶液中の最初及び最後の金属
濃度を測定することにより計算した。各種条件を実験の
実施に用いた。バイオマスNaOHで処理しないものと３％
NaOH−で処理したものであった。金属蓄積に対するpHの
影響の決定をするため、NaOH−処理粒子が未処理粒子に
ついてのph値に近い、テストpHを持つ様に、溶液pHを調
整したものを用いて鉛蓄積についての試験を行った。
結果は表３にまとめられている。
表３に明らかなように、NaOH処理は、鉛に選択的なイー
スト、サッカロミセス ウバルムについて以外は、テス
トした各ミクロブについて銀と鉛の蓄積を増進した。
スト、サッカロミセス ウバルムについて以外は、テス
トした各ミクロブについて銀と鉛の蓄積を増進した。
高められた鉛蓄積は、単に高いpHの効果ではなかった。
即ちNaOH粒子を用いたpH−調整テストは、pHに拘わりな
く同様の吸収を示した（約６に比べて約９）。バチルス
スブチルスとの各種テストミクローブの比較は、苛性で
処理したとき金属吸収能が改良されることを示してい
る。テストした多くのミクローブは、バチルススブチル
スよりも高い金属吸収能を示した。他の微生物、例えば
プソイドモナス アエルギノーザ、サッカロミセス ウ
バルム及びアスペルギルス フラーブスは、それほど有
効ではなかったが、にも拘わらず苛性で処理する時、あ
る種金属イオンには改善を示す。しかし乍ら、バチルス
スブチルスは、それから造ったバイオマス反応生成物が
水溶液から金属イオン回収に使用する時、取り扱いが容
易である点で好ましい。
即ちNaOH粒子を用いたpH−調整テストは、pHに拘わりな
く同様の吸収を示した（約６に比べて約９）。バチルス
スブチルスとの各種テストミクローブの比較は、苛性で
処理したとき金属吸収能が改良されることを示してい
る。テストした多くのミクローブは、バチルススブチル
スよりも高い金属吸収能を示した。他の微生物、例えば
プソイドモナス アエルギノーザ、サッカロミセス ウ
バルム及びアスペルギルス フラーブスは、それほど有
効ではなかったが、にも拘わらず苛性で処理する時、あ
る種金属イオンには改善を示す。しかし乍ら、バチルス
スブチルスは、それから造ったバイオマス反応生成物が
水溶液から金属イオン回収に使用する時、取り扱いが容
易である点で好ましい。
バチルススブチルス、E.コリ及びS.ウバルムから造られ
た粒状物は、比較的固形であるが、砕け易い訳ではな
い。主観的な意味では、かなり軟らかくて、水溶液中に
実質的に不溶性である極めて安定である。Ps.アエルギ
ノーザ、N.クラッサ、R.アルヒズス、A.フラーブス、C.
ブルガリス及びC.ピレノイドザから造られたバイオマス
反応生成物は、上述の微生物のバイオマス反応生成物よ
りも、実質的に軟らかい。しかし乍らそれは、鉛及び／
又は銀について極めて良好な結果を与える。
た粒状物は、比較的固形であるが、砕け易い訳ではな
い。主観的な意味では、かなり軟らかくて、水溶液中に
実質的に不溶性である極めて安定である。Ps.アエルギ
ノーザ、N.クラッサ、R.アルヒズス、A.フラーブス、C.
ブルガリス及びC.ピレノイドザから造られたバイオマス
反応生成物は、上述の微生物のバイオマス反応生成物よ
りも、実質的に軟らかい。しかし乍らそれは、鉛及び／
又は銀について極めて良好な結果を与える。
苛性物質は何れも、バイオマス反応生成物の粒状物の生
成に於いて、NaOHやKOHと同じ性質を持つ訳ではない。
例えば、水酸化カルシウムは有効であるが、NaOHの様に
有効ではない。本発明の範囲に含まれる苛性物質は、微
生物を実質的に固形で安定で粒状物を形成し、その粒状
物が実質的に水溶液に不溶性なバイオマス生成物に変換
する如きアルカリ性物質である。“粒状”なる用語はこ
の方法を実施する上で取り扱いが容易であるような大き
さの特別のバイオマス反応生成物能を含んでいる。
成に於いて、NaOHやKOHと同じ性質を持つ訳ではない。
例えば、水酸化カルシウムは有効であるが、NaOHの様に
有効ではない。本発明の範囲に含まれる苛性物質は、微
生物を実質的に固形で安定で粒状物を形成し、その粒状
物が実質的に水溶液に不溶性なバイオマス生成物に変換
する如きアルカリ性物質である。“粒状”なる用語はこ
の方法を実施する上で取り扱いが容易であるような大き
さの特別のバイオマス反応生成物能を含んでいる。
実質的に固形のバイオマス反応生成物の粒状は、その低
密度の故に、溶液の柱中で流動床中に容易に懸濁し、溶
液がそこから、目的とする金属イオンの有効な抽出に充
分な滞留時間で、支持柱を上方に向かって通過するのに
有利である。
密度の故に、溶液の柱中で流動床中に容易に懸濁し、溶
液がそこから、目的とする金属イオンの有効な抽出に充
分な滞留時間で、支持柱を上方に向かって通過するのに
有利である。
バイオマス反応生成物の粒状物、又は粒子が目的の金属
イオンを負荷する時は、粒子は柱の底に沈着し、そこか
ら実質的に移動できる。
イオンを負荷する時は、粒子は柱の底に沈着し、そこか
ら実質的に移動できる。
バイオマス粒子を、特定の深さに含むガラス柱が用いら
れる。乾燥粒子の乾燥重量は記録される。溶液は特定の
金属濃度で柱を通して、上方にポンプで送られる。この
方法で苛性化/B.スブチルスから造ったバイオマス反応
生成物を用い、硝酸鉛溶液についてテストを行った。硝
酸鉛を含む１立溶液を幾つも別別に、４グラムのバイオ
マス反応生成物を含む柱を、全部で94個の１立溶液を通
過させる。各１立溶液が通過した後、鉛抽出の量を残余
鉛を、その１立溶液について分析することによって測定
する。回収パーセンテージが90％以下になった時、実験
を終える。
れる。乾燥粒子の乾燥重量は記録される。溶液は特定の
金属濃度で柱を通して、上方にポンプで送られる。この
方法で苛性化/B.スブチルスから造ったバイオマス反応
生成物を用い、硝酸鉛溶液についてテストを行った。硝
酸鉛を含む１立溶液を幾つも別別に、４グラムのバイオ
マス反応生成物を含む柱を、全部で94個の１立溶液を通
過させる。各１立溶液が通過した後、鉛抽出の量を残余
鉛を、その１立溶液について分析することによって測定
する。回収パーセンテージが90％以下になった時、実験
を終える。
終了後、沈着した粒子の深さ及び最終重量（乾燥重量）
を測定する。柱の粒子の底１インチの金属含有を分析す
る。底の１インチは、ほぼ飽和状態に帯苛していると思
われる。柱中の残余粒子を混合して金属含量を分析す
る。結果は、表４に記されている。この表から分かる様
に、金属99％が流入溶液から回収されている。このこと
は、流出溶液中の金属濃度を分析することによって調べ
た。
を測定する。柱の粒子の底１インチの金属含有を分析す
る。底の１インチは、ほぼ飽和状態に帯苛していると思
われる。柱中の残余粒子を混合して金属含量を分析す
る。結果は、表４に記されている。この表から分かる様
に、金属99％が流入溶液から回収されている。このこと
は、流出溶液中の金属濃度を分析することによって調べ
た。
テスト液は希釈されている。但し20と25との２つの溶液
はそれぞれ508および494mg/1の鉛衝撃負荷を含んでい
た。１〜87の溶液の各通過について約99％の鉛の実質的
回収を示した。このテストは、バイオマス反応生成物の
４グラムの、極めて高い金属吸収能を示している（但し
容量20及び25の衝撃負荷は別）。実質的に全部の鉛は、
粒状物により溶液から回収された。
はそれぞれ508および494mg/1の鉛衝撃負荷を含んでい
た。１〜87の溶液の各通過について約99％の鉛の実質的
回収を示した。このテストは、バイオマス反応生成物の
４グラムの、極めて高い金属吸収能を示している（但し
容量20及び25の衝撃負荷は別）。実質的に全部の鉛は、
粒状物により溶液から回収された。
附加的なテストを硫酸銅溶液で行った。それらテスト
は、表５と６とに記されている。表５でテストした溶液
は約100mg/1銅という、かなり高い流入銅を持ってい
た、一方表６では、銅の注入液は、約8.5から9.5mg/1銅
の範囲の低いものであった。
は、表５と６とに記されている。表５でテストした溶液
は約100mg/1銅という、かなり高い流入銅を持ってい
た、一方表６では、銅の注入液は、約8.5から9.5mg/1銅
の範囲の低いものであった。
それら２つのテストは、そのバイオマス反応生成物の金
属吸収能は、かなり高いことを示している。
属吸収能は、かなり高いことを示している。
表４〜６に纏めたテストから明らかな様に、バイオマス
反応生成物は異なる金属イオンについて、異なる金属吸
収能を示す。同様に表３より、異なるバイオマス反応生
成物は、異なる金属イオンに対し、異なる選択性を示す
ことが判る。
反応生成物は異なる金属イオンについて、異なる金属吸
収能を示す。同様に表３より、異なるバイオマス反応生
成物は、異なる金属イオンに対し、異なる選択性を示す
ことが判る。
その様な相異に拘わらず、ここに記載のバイオマス反応
生成物は大きな有用性を示す。少なくとも２つの異なる
バイオマス生成物に選択的な、例えば毒性金属イオンを
含む排水を浄化することが望ましい場合、２つ又はそれ
以上のバイオマス反応生成物の混合物を、それら毒性要
素を除去する為に使用するのがよい。
生成物は大きな有用性を示す。少なくとも２つの異なる
バイオマス生成物に選択的な、例えば毒性金属イオンを
含む排水を浄化することが望ましい場合、２つ又はそれ
以上のバイオマス反応生成物の混合物を、それら毒性要
素を除去する為に使用するのがよい。
この発明を行うのに使用した、苛性試薬については、商
標名「アルコノックス」なる名称で売られている強い洗
浄剤が、B.スブチルスの処理における水酸化ナトリウム
と同様の作用を有することが判つた。この洗浄剤は、湿
潤剤で、長鎖硫酸アルキルである。このものは生物を退
化させる性質を有する。そして約7.3重量％のリンをリ
ン酸ナトリウムとして含有している。この試薬のpHは９
〜9.5である。
標名「アルコノックス」なる名称で売られている強い洗
浄剤が、B.スブチルスの処理における水酸化ナトリウム
と同様の作用を有することが判つた。この洗浄剤は、湿
潤剤で、長鎖硫酸アルキルである。このものは生物を退
化させる性質を有する。そして約7.3重量％のリンをリ
ン酸ナトリウムとして含有している。この試薬のpHは９
〜9.5である。
苛性処理微生物の選択性の理由を説明するための試験が
行われた。我々は、特別の理論にとらわれることを欲し
ないけれども、バチルススブチルス（グラム陽性の細
胞）の細胞壁は、ムコペプチッド（ペプチッドグリカ
ン）の撚り糸の長さに沿って分布し、付着したテイコイ
ック酸、又はタイクロニック酸を含んだものに重合して
いると考えられる。この長いポリマーは、ムコペプチッ
ドからなっている３種のブロック、即ちＮ−アセチルグ
ルコサミン（AGA）、Ｎ−アセチルムラミック酸（AM
A）、及び４つ又は５つのアミノ酸、即ちＬ−アラニ
ン、Ｄ−アラニン、Ｄ−グルタミン酸及びリジン、又は
ジアミノピメリック酸からなるペプチッドからなってい
る。実質的な割合、即ち、ムコペプチッド撚り糸の35％
は、トランスペプチッド（Ｄ−アラニル−（Ｌ）−メソ
−ジアミノピメリル）−結合により交叉結合している。
この重合構造は、化学的に反応性のある群、即ち金属を
結合しうるローン電子対を有する、酸素、窒素、硫黄、
及びリンを含むものを有している。そのような原子は金
属イオンに電子を与えるものとして有用である。その様
な材料に対する水酸化ナトリウムの効果は明らかでない
が、水酸化ナトリウムは、反応性のある部分をマスクす
る類脂体、その他の有機不純物を除去するものと思われ
る。
行われた。我々は、特別の理論にとらわれることを欲し
ないけれども、バチルススブチルス（グラム陽性の細
胞）の細胞壁は、ムコペプチッド（ペプチッドグリカ
ン）の撚り糸の長さに沿って分布し、付着したテイコイ
ック酸、又はタイクロニック酸を含んだものに重合して
いると考えられる。この長いポリマーは、ムコペプチッ
ドからなっている３種のブロック、即ちＮ−アセチルグ
ルコサミン（AGA）、Ｎ−アセチルムラミック酸（AM
A）、及び４つ又は５つのアミノ酸、即ちＬ−アラニ
ン、Ｄ−アラニン、Ｄ−グルタミン酸及びリジン、又は
ジアミノピメリック酸からなるペプチッドからなってい
る。実質的な割合、即ち、ムコペプチッド撚り糸の35％
は、トランスペプチッド（Ｄ−アラニル−（Ｌ）−メソ
−ジアミノピメリル）−結合により交叉結合している。
この重合構造は、化学的に反応性のある群、即ち金属を
結合しうるローン電子対を有する、酸素、窒素、硫黄、
及びリンを含むものを有している。そのような原子は金
属イオンに電子を与えるものとして有用である。その様
な材料に対する水酸化ナトリウムの効果は明らかでない
が、水酸化ナトリウムは、反応性のある部分をマスクす
る類脂体、その他の有機不純物を除去するものと思われ
る。
ペプチッド結合で交叉結合した、ムコペプチッドを有
し、同様に苛性処理に作用する、その他グラム陽性の細
菌類から得られる、苛性処理した細胞壁材料も、この発
明により使用できる。
し、同様に苛性処理に作用する、その他グラム陽性の細
菌類から得られる、苛性処理した細胞壁材料も、この発
明により使用できる。
グラム陰性の細菌、E.コリも、本発明を行うのに原料材
料として殊に有用である。
料として殊に有用である。
B.スブチルス細胞から得られる、苛性処理バイオマスの
固い、又は固形体への乾燥、及び粉碎による粒子への変
換は、金属含有物を回収するために金属含有水流を取り
扱い、また急速に処理することを可能ならしめる。その
際、連続的な逆流する液流、断続床、流動床、及び液が
流下する処理柱やその他技術が使用される。上方に流れ
る金属含有流と接触する、粉碎粒子の床は、その床の底
の方には底敷粒子を、床の上部には、より活性で、微細
な粒子を分類するようになる。この様にして、底敷粒子
は、新鮮な供給液と接触し、一方微細な粒子は、一部金
属の除去された流れと接触することになる。このやり方
は、粒子の流入液から金属の高度に負荷、そしてその回
収を促進する。
固い、又は固形体への乾燥、及び粉碎による粒子への変
換は、金属含有物を回収するために金属含有水流を取り
扱い、また急速に処理することを可能ならしめる。その
際、連続的な逆流する液流、断続床、流動床、及び液が
流下する処理柱やその他技術が使用される。上方に流れ
る金属含有流と接触する、粉碎粒子の床は、その床の底
の方には底敷粒子を、床の上部には、より活性で、微細
な粒子を分類するようになる。この様にして、底敷粒子
は、新鮮な供給液と接触し、一方微細な粒子は、一部金
属の除去された流れと接触することになる。このやり方
は、粒子の流入液から金属の高度に負荷、そしてその回
収を促進する。
以上、要するにこの発明は各種の実施態様からなってい
る。
る。
一つの実施態様は金属カチオンを含む水溶液からのバチ
ルススブチルスの金属吸収能を高める方向に向けられて
いる。その際、バチルススブチルスの細胞を苛性液で処
理して実質的にバイオマス反応生成物からなる苛性材料
が得られている。他の実施態様では、バイオマス反応生
成物を回収し、乾燥して相対的に固形の安定生成物とし
ている。このバイオマス反応生成物は未処理のバチルス
スブチルスの金属吸収能に比べて金属吸収能が高い。好
ましい苛性液はNaOH及びKOHからなる群から選ばれた一
つである。
ルススブチルスの金属吸収能を高める方向に向けられて
いる。その際、バチルススブチルスの細胞を苛性液で処
理して実質的にバイオマス反応生成物からなる苛性材料
が得られている。他の実施態様では、バイオマス反応生
成物を回収し、乾燥して相対的に固形の安定生成物とし
ている。このバイオマス反応生成物は未処理のバチルス
スブチルスの金属吸収能に比べて金属吸収能が高い。好
ましい苛性液はNaOH及びKOHからなる群から選ばれた一
つである。
上記のように、苛性処理は沸点迄の温度、好ましくは50
ないし100℃の温度以上で行うのが良い。
ないし100℃の温度以上で行うのが良い。
この方法は細胞壁構造に特性がある限りは比較的広い範
囲の微生物に適用できる。こうして、この方法は例えば
グラム陽性の細胞（例えばバチルススブチルス）および
グラム陰性の細菌（例えばE.コリ）のような細菌に適用
できる。微生物の例はそれら微生物が細胞壁で特性があ
り、また金属イオンを選択的に吸収する限り、また苛性
溶液と処理したとき、比較的安定で固形のバイオマス反
応生成物が得られ、それが未処理のものの吸収能に比べ
金属イオンに対し金属吸収能が高まる限り、使用でき細
胞、イースト、かび、海藻である。
囲の微生物に適用できる。こうして、この方法は例えば
グラム陽性の細胞（例えばバチルススブチルス）および
グラム陰性の細菌（例えばE.コリ）のような細菌に適用
できる。微生物の例はそれら微生物が細胞壁で特性があ
り、また金属イオンを選択的に吸収する限り、また苛性
溶液と処理したとき、比較的安定で固形のバイオマス反
応生成物が得られ、それが未処理のものの吸収能に比べ
金属イオンに対し金属吸収能が高まる限り、使用でき細
胞、イースト、かび、海藻である。
本発明のバイオマス反応生成物は本質的に苛性処理した
微生物からなっている。
微生物からなっている。
この発明の本質的な利点は微生物から誘導された反応生
成物が安定固形物質の形で、金属カチオンを含む水溶液
で、液床として逆流的にその床を流れる溶液を用い使用
できることである。床の粒子が負荷する時、それらは床
底の底部に位置し、金属を回収するために底から回収さ
れる。
成物が安定固形物質の形で、金属カチオンを含む水溶液
で、液床として逆流的にその床を流れる溶液を用い使用
できることである。床の粒子が負荷する時、それらは床
底の底部に位置し、金属を回収するために底から回収さ
れる。
以上、本発明を好ましい実施の態様との関連で説明した
が、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りその変更
や改良が出来ることは言うまでもない。それらの変更や
改良は本発明および添付の特許請求の範囲の中に含まれ
るものとみなすべきである。
が、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りその変更
や改良が出来ることは言うまでもない。それらの変更や
改良は本発明および添付の特許請求の範囲の中に含まれ
るものとみなすべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｒ 1:125） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:385） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:85） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:845） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:67） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:89） (Ｃ１２Ｐ 3/00 Ｃ１２Ｒ 1:645） (72)発明者 レイモンド エフ．デツカー アメリカ合衆国，ミシガン 49931，ホー トン，イースト セヴンス 701 (72)発明者 ジヨージ エム．ゴヤツク アメリカ合衆国，ペンシルヴアニア 16037，ハーモニー，ボツクス 122，アー ル．デイー．＃１ (56)参考文献 特開 昭59−177198（ＪＰ，Ａ)
Claims (27)
- 【請求項１】少なくとも一つの重金属カチオンを含む水
溶液を，水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる
群から選ばれた塩基でpH9以上で処理されたバチルスス
ブチルス菌細胞を含む少量のバイオマスに接触させて前
記カチオンをバイオマスに吸収させ，次いで得られた金
属含有バイオマスを水溶液から分離することを特徴とす
る重金属カチオンを含む水溶液の処理方法。 - 【請求項２】該バイオマスを上記接触の前に熱稀苛性溶
液で処理することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項３】金属含有溶液が,1立当たり該金属約２グラ
ム迄含有する排水であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】該重金属カチオンが銀，金及びプラチナ族
の金属からなる群から選ばれていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項５】金属含有バイオマスを，該金属回収の為，
電気的に処理することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の方法。 - 【請求項６】金属含有バイオマスを，該金属回収の為，
熱分解的に処理することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の方法。 - 【請求項７】該水溶液が排水流であり，該処理バイオマ
スを該排水流に加え又は混合して，該金属含有バイオマ
スを浮遊法及び沈着法により，流れから除去することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項８】少なくとも１つの重金属カチオンを含む水
溶液を，水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる
群から選ばれた塩基でpH9以上で処理されたバチルスス
ブチルス菌細胞を含む粒状バイオマスの柱を通過させ，
硬いが砕き易い固体に乾燥し粒状体に粉砕することを特
徴とする重金属カチオンを含む水溶液の処理方法。 - 【請求項９】該粒状のバイオマスを上昇流出処理に適し
た封入柱に成形したことを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載の方法。 - 【請求項１０】該粒状のバイオマスを下降流出処理に適
した封入柱に成形したことを特徴とする特許請求の範囲
第８項記載の方法。 - 【請求項１１】該バイオマスが該粒状バイオマスの流動
化を可能にする拘束の無い上昇流柱として使用されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 - 【請求項１２】処理バイオマスの該粒状化の出来るもの
を色々サイズになるように粉砕し，該重金属カチオンの
大部分が，より大きな粒子により除去された後，小さく
てより活性の高いバイオマスの粒子が該水溶液に接触す
るように，より大きなバイオマスは該柱の下方に，より
小さいバイオマス粒子は該柱の上方に段階を成してお
り，該水溶液がそこを通過することにより，粉砕バイオ
マス上昇流柱として使用することを特徴とする特許請求
の範囲第８項記載の方法。 - 【請求項１３】該水溶液を該柱中を上方に移動させ，新
しく処理したバイオマスを柱のトップに断続的に入れ，
金属を吸着したバイオマスを柱の底の部分から除去する
ことにより，該柱を該バイオマスの断続床として操作す
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 - 【請求項１４】新しく処理したバイオマス部分と金属を
吸着したバイオマス部分とが実質的に同量であることを
特徴とする特許請求の範囲第13項記載の方法。 - 【請求項１５】該金属を吸着したバイオマス部分を除去
し，新しく処理したバイオマス部分を実質的に同時に導
入することを特徴とする特許請求の範囲第14項記載の方
法。 - 【請求項１６】少なくとも１つの重金属カチオンを含む
水溶液を，水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからな
る群から選ばれた塩基でpH9以上で処理されたトランス
ペプチッドで交差結合したムコペプチッド撚糸を持つグ
ラム陽性細菌から得られたポリメリックな細胞壁材料を
含む少量のバイオマスに吸収させ，次いで得られた金属
含有バイオマスを水溶液から分離することを特徴とする
重金属カチオンを含む水溶液の処理方法。 - 【請求項１７】バチルススブチルスの細胞を苛性水溶液
で処理して，バイオマス反応生成物を得，次いで該処理
されたバイオマスを乾燥して比較的安定な固形生成物と
し，しかして粒状であるバイオマス反応生成物の金属吸
収性は未処理のバチルススブチルスの金属吸収性に比較
して実質的に高く成っていることを特徴とする金属カチ
オン含有水溶液からバチルススブチルスの金属吸収性を
高める方法。 - 【請求項１８】苛性水溶液がNaOH,KOHからなる群から選
ばれており，水溶液中での処理が約50℃から約100℃の
間の温度で行われることを特徴とする特許請求の範囲第
17項記載の方法。 - 【請求項１９】金属吸収性のあるバチルス種の細胞を苛
性水溶液で処理してバイオマス反応生成物を得，次い
で，該処理バイオマスを回収乾燥して比較的安定な固形
生成物とし，このバイオマス反応生成物が未処理状態の
バチルス種の金属吸収性に比較して実質的に高い吸収性
を有しているようにすることを特徴とする金属カチオン
含有水溶液からバチルス種の金属吸収性を高める方法。 - 【請求項２０】苛性水溶液がNaOH,KOHからなる群から選
ばれており，水溶液中での処理が約50〜100℃の間の温
度で行われることを特徴とする特許請求の範囲第19項記
載の方法。 - 【請求項２１】トランスペプチッド結合で交差結合して
ムコペプチッド撚糸を持ち金属吸収性を有するグラム陽
性最近細胞細菌から選ばれ，苛性溶液と処理してバイオ
マス反応生成物を形成し，グラム−陽性の細胞を苛性水
溶液で処理して，バイオマス反応生成物を得，次いで該
処理バイオマスを乾燥して比較的安定な固形生成物と
し，そのバイオマス反応生成物が未処理のグラム−陽性
細胞の金属吸収性に比較して実質的に高い吸収性を有し
ているようにすることを特徴とする金属カチオン含有水
溶液からグラム−陽性細胞の金属吸収性を高める方法。 - 【請求項２２】苛性水溶液がNaOH,KOHからなる群から選
ばれており，水溶液中での処理が約50℃から約100℃の
間の温度で行われていることを特徴とする特許請求の範
囲第21項記載の方法。 - 【請求項２３】苛性水溶液で処理して，バイオマス反応
生成物を形成する金属吸収性のある細菌を選択し，その
細菌の細胞を苛性液で処理してバイオマス反応生成物を
得，次いで該バイオマスを乾燥して比較的安定な固形生
成物を得ること，そして，そのバイオマス反応生成物が
未処理状態の細菌の金属吸収性に比較して実質的に高い
金属吸収性を持つことよりなることを特徴とする金属カ
チオン含有水溶液から細胞の金属吸収性を高める方法。 - 【請求項２４】苛性液がNaOH,KOHからなる群から選ばれ
ており，水溶液中での処理が約50℃から100℃の間で行
われることを特徴とする特許請求の範囲第23項記載の方
法。 - 【請求項２５】細菌壁構造を持ち金属吸収性を有し，苛
性溶液と処理してバイオマス反応生成物を形成する微生
物を選択し，その微生物の細胞を苛性溶液で処理してバ
イオマス生成物を作り，次いで処理バイオマスを回収乾
燥して比較的安定な固形生成物とし，そのバイオマス反
応生成物が未処理の微生物の金属吸収性に比較して実質
的に高い吸収性を有しているようにすることを特徴とす
る金属カチオン含有水溶液から微生物の金属吸収性を高
める方法。 - 【請求項２６】苛性水溶液がNaOH,KOHからなる群から選
ばれており，水溶液中での処理が約50℃から約100℃の
間の温度で行われることを特徴とする特許請求の範囲第
25項記載の方法。 - 【請求項２７】苛性処理されることによって水溶液から
金属カチオンを除去する性質が実質的に高くなる微生物
の細胞を，苛性溶液により処理することによって生成さ
れた固形の安定な粒状材料の形態で，微生物から誘導さ
れたバイオマス反応生成物を作り，該金属カチオン含有
水溶液中に該粒状のバイオマス反応生成物の流動床を作
り，該バイオマス反応生成物の少なくとも一部に該流動
床を通過して水溶液を逆流的に通し，それにより，負荷
した粒子を該流動床の下部になるように段階づけし，次
いで金属を回収するために該段階負荷粒子を除去するこ
とを特徴とする金属カチオンを水溶液から除去する方
法。
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