JPH09192647A - 魚の棲息する水系用の水質浄化剤 - Google Patents

魚の棲息する水系用の水質浄化剤

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JPH09192647A
JPH09192647A JP807396A JP807396A JPH09192647A JP H09192647 A JPH09192647 A JP H09192647A JP 807396 A JP807396 A JP 807396A JP 807396 A JP807396 A JP 807396A JP H09192647 A JPH09192647 A JP H09192647A
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JP
Japan
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water
fish
pva
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JP807396A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Fujii
弘明 藤井
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 アセタール化度10〜50モル%および
含水率50〜99重量%のアセタール化ポリビニルアル
コール含水ゲルからなる魚の棲息する水系用の水質浄化
剤。 【効果】 本発明の水質浄化剤は、魚の棲息する水系用
の水質浄化剤、特に魚の棲息する閉鎖水系に使用した場
合には、水系内の魚に悪影響を与えないで水質が浄化さ
れ、かつ含水ゲルの耐久性が良好であることから水質の
浄化効果が長期間にわたって持続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アセタール化ポリ
ビニルアルコール系含水ゲルからなる魚の棲息する水系
用の水質浄化剤およびそれを用いた水質浄化方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、魚の棲息する水系用の浄化には、
活性炭・セラミックスなどの吸着剤を用いて水を浄化す
る方法や、ポリビニルアルコール(以下、PVAと略記
する)やポリエチレングリコールなどの高分子ゲルを用
いて浄化する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】活性炭・セラミックス
などの吸着剤を用いて閉鎖水系の水を浄化する方法は、
その吸着剤の吸着能力に限界があるため浄化効果は長続
きしない。ポリエチレングリコールゲルは、その内部が
綴密な構造であり、微生物の棲息できるような領域がほ
とんどなく、浄化能力は低い。ポリビニルアルコールゲ
ル、特に凍結によってゲル化したものは、微生物が棲息
できるような平均孔径が数μm程度の網目構造をもって
おり、浄化能力は高いが、これは物理的な結晶化による
ゲルであり、その結晶化は不十分である。したがって、
ポリビニルアルコールの水中への溶出が大きく、水のC
ODが増加するという問題があった。また、長期間使用
しているとゲル基材が劣化しやすいという問題点もあっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、アセタール化度1
0〜50モル%および含水率50〜99重量%のアセタ
ール化ポリビニルアルコール含水ゲルからなる魚の棲息
する水系用の水質浄化剤;ならびに該水質浄化剤を用い
ることを特徴とする魚の棲息する水系用の水質浄化方法
を見出し、本発明を完成させるに至った。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明に用いるPVAの平均重合度は1000以
上が好ましく、1500以上が特に好ましい。PVAの
平均重合度の上限は特に制限はないが、20000以下
が好ましく、10000以下がより好ましく、5000
以下が特に好ましい。PVAのケン化度は、95モル%
以上が好ましく、特に98モル%以上が好ましい。
【0006】本発明の含水ゲルの含水率は、50〜99
重量%であることが必要であり、70〜99重量%が好
ましく、80〜99重量%がより好ましい。本発明の含
水ゲルは、微生物の棲息性の観点から、ゲル内部に平均
孔径(円径換算)0.5〜20μmの網目構造を有して
いることが好ましく、該平均孔径は1〜10μmがより
好ましい。このような網目構造は、PVA水溶液を−5
℃以下で凍結させることにより得られる。すなわち、P
VA水溶液の凍結により、水が凍りPVAの微結晶が生
成し、その結果、網目構造が形成される。PVA水溶液
の濃度としては、ゲルの強度面からは高いほうが好まし
く、微生物の棲息性からは低いほうが好ましい。したが
って、PVA水溶液の濃度は、1〜40重量%が好まし
く、3〜20重量%がより好ましい。
【0007】PVAのアセタール化度としては10〜5
0モル%が好ましく、20〜40モル%がより好まし
い。アセタール化度が低すぎると、耐水性が不十分であ
り、逆に、アセタール化度が高すぎると、PVAが疎水
化され、微生物の棲息性が低下したり、網目構造が崩壊
してしまうことがある。アセタール化反応は、凍結した
ままでもよいが、一旦解凍した後の方が好ましい。ま
た、網目構造を強固にするために、凍結解凍を反復して
もよいし、凍結状態で減圧にして部分的に脱水してもよ
い。PVAのアセタール化にはアルデヒド化合物を用い
るが、そのアルデヒド化合物としては、グリオキザー
ル、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、スクシンア
ルデヒド、マロンジアルデヒド、グルタルアルデヒド、
アジピンアルデヒド、テレフタルアルデヒド、ノナンジ
アールなどが挙げられる。本発明の含水ゲルにおいて、
PVAのゲル化を阻害しない範囲で、PVA以外の公知
の成分を添加することができる。
【0008】たとえば、PVAゲルを任意の形状に成形
するために、水溶性高分子多糖類を添加してもよい。具
体的には、アルギン酸のアルカリ金属塩、カラギーナ
ン、マンナン、キトサンなどの陽イオンとの接触によっ
てゲル化する能力のある水溶性高分子多糖類が挙げられ
る。その場合、任意の形状に成形するために、カルシウ
ムイオン、マグネシウムイオン、ストロンチウムイオ
ン、バリウムイオンなどのアルカリ土類金属イオン、ア
ルミニウムイオン、ニッケルイオン、セリウムイオンな
どの多価金属イオン、カリウムイオン、アンモニウムイ
オンなどの水溶性高分子多糖類をゲル化させる陽イオン
に接触させてもよい。
【0009】上記のPVA水溶液には微生物を混合して
もよいが、微生物はゲルを成形した後に付着させる方が
よい。微生物の種類は特に限定されるものではなく、純
粋培養で得られたものでも、混合培養で得られたもので
も、活性汚泥のようなものでもよい。魚の棲息する水系
においては、通常、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、
硝酸性窒素、有機物が問題となることが多いので、これ
らを処理する能力のある微生物が好ましい。
【0010】本発明の含水ゲルの形状は特に限定される
ものではなく、球状、繊維状、サイコロ状、フィルム
状、円筒状などの任意の形状を適宜適択することができ
る。
【0011】魚の棲息する水系には特に制限はなく、蓄
養槽、観賞魚水槽、生簀、養殖水槽、養殖池、養殖海域
などが挙げられる。これらの中でも特に閉鎖性水系では
水質の汚染が激しいので、本発明の水質浄化剤および水
質浄化方法が有効である。また、本発明は、魚の棲息す
る水系の水を連続的または断続的に更新する系にも当然
適用できる。本発明の水質浄化剤は、魚の棲息する水系
で使用し、該水系に直接投入したり、該水系に付属する
浄化槽・曝気槽に直接投入する方法などにより使用され
る。
【0012】本発明によると、魚の棲息する水系の水質
浄化用微生物がアセタール化ポリビニルアルコール系含
水ゲル担休に増殖し、水の水質浄化効果は半永久的に持
続する。また、含水ゲルからのPVAの溶出が激減し、
曝気槽での泡立ちや、水のCODの上昇がなくなる。ま
た、含水ゲルの劣化も起こりにくく、含水ゲルの耐久性
が向上する。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的にに説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお、以下の実施例において特に断りのない
限り、「%」とは「重量%」を意味する。
【0014】実施例1 (株)クラレ製のPVA(平均重合度1700、ケン化
度99.8モル%)を40℃の温水で約1時間洗浄後、
PVA濃度が8%となるように、PVAに水を加え、オ
ートクレーブで121℃、30分間処理しPVAを溶解
した。これを厚さ5mmとなるようにトレーに流延し、
−20℃の冷凍庫で12時間凍結させ、室温で解凍させ
ることにより、板状成形物を得た。この板状成形物を、
ホルムアルデヒド30g/リットル、硫酸200g/リ
ットル、硫酸ナトリウム150g/リットルの40℃の
水溶液に30分間浸漬した後、水洗し、これを5mm角
に切断した。この含水ゲルは、アセタール化度19モル
%および含水率93%であった。この含水ゲルを走査型
電子顕微鏡で観察したところ、平均孔径が2〜8μmの
網目構造をもっていた。この含水ゲル500gを観賞魚
用水槽に入れ、55リットルの脱塩素水とともに、体長
3cmの観賞魚(ネオンテトラ)を200匹投入した。
200ミリリットル/分で曝気を続け、毎日2gの餌
(ワーナーランバート社製、テトラミンステープルフー
ド)を与えた。水槽の水は交換しなかった。但し、蒸発
により減少した分は、脱塩素水を補給した。1週間経過
後および3カ月経過後のTOC(有機炭素濃度)、アン
モニア性窒素濃度、亜硝酸性窒素濃度、および魚の死亡
数を表1に示す。表1に示すように、水質は良好で、魚
の死亡数は少なく、含水ゲルの耐久性も良好であった。
【0015】比較例1 実施例1と同様のPVA8%水溶液を厚さ5mmとなる
ようにトレーに流延し、−20℃の冷凍庫で12時間凍
結させ、室温で解凍させることにより、板状成形物を得
た。この板状成形物を5mm角に切断した。この含水ゲ
ルは、アセタール化度0モル%および含水率94%であ
った。この含水ゲルを走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、平均孔径が2〜8μmの網目構造をもっていた。こ
の含水ゲルを用いて、実施例1と同様の水質浄化テスト
を実施した。結果を表1に示す。表1に示すように、初
期の水質は良好であったが、次第に含水ゲルが劣化し、
それに伴って水質が悪化し、魚の死亡数が多くなった。
【0016】実施例2 実施例1と同様のPVAを40℃の温水で約1時聞洗浄
後、PVA濃度が16%となるように、PVAに水を加
え、オートクレーブで121℃、30分間処理し、PV
Aを溶解した。この16%PVA水溶液500gと2%
アルギン酸ナトリウム水溶液500gを十分に混合し
た。この混合水溶液を先端に内径2mmのノズルをとり
つけた内径3.2mmのシリコンチューブを装着したロ
ーラーポンプにより5ミリリットル/分の速度で送液
し、スターラーで撹拌した濃度0.1モル/リットルの
塩化カルシウム水溶液に滴下した。滴下した液滴は塩化
カルシウム水溶液中で球状化して沈降した。この球状成
形物を塩化カルシウム水溶液と分離して水洗し、これを
トレーに入れ、−20℃の冷凍庫で24時間凍結し、室
温で解凍した。これを、ホルムアルデヒド30g/リッ
トル、硫酸200g/リットル、硫酸ナトリウム150
g/リットルの40℃の水溶液に60分間浸漬した後、
水洗した。その結果、直径約5mmの柔軟性に富んだ球
状の含水ゲルが得られた。この含水ゲルは、アセタール
化度30モル%および含水率92%であった。この含水
ゲルを走査型電子顕微鏡で観察したところ、平均孔径が
2〜8μmの網目構造をもっていた。この含水ゲルを用
いて、実施例1と同様の水質浄化テストを実施した。結
果を表1に示す。表1に示すように、水質は良好で、魚
の死亡数は少なく、含水ゲルの耐久性も良好であった。
【0017】比較例2 実施例1と同様のPVAを40℃の温水で約1時間洗浄
後、PVA濃度が16%となるように、PVAに水を加
え、オートクレーブで121℃、30分間処理し、PV
Aを溶解した。この16%PVA水溶液500gと2%
アルギン酸ナトリウム水溶液500gを十分に混合し
た。この混合水溶液を先端に内径2mmのノズルをとり
つけた内径3.2mmのシリコンチューブを装着したロ
ーラーポンプにより5ミリリットル/分の速度で送液
し、スターラーで撹拌した濃度0.1モル/リットルの
塩化カルシウム水溶液に滴下した。滴下した液滴は塩化
カルシウム水溶液中で球状化して沈降した。この球状成
形物を塩化カルシウム水溶液と分離して水洗し、これを
トレーに入れ、−20℃の冷凍庫で24時間凍結し、室
温で解凍した。その結果、直径約5mmの柔軟性に富ん
だ球状の含水ゲルが得られた。この含水ゲルは、アセタ
ール化度0モル%および含水率94%であった。この含
水ゲルを走査型電子顕微鏡で観察したところ、平均孔径
が2〜8μmの網目構造をもっていた。この含水ゲルを
用いて、実施例1と同様の水質浄化テストを実施した。
結果を表1に示す。表1に示すように、初期の水質は良
好であったが、次第に含水ゲルが劣化し、それに伴って
水質が悪化し、魚の死亡数が多くなった。
【0018】比較例3 市販のセラミックス吸着剤(粒径3〜5mm)を用い
て、実施例1と同様の水質浄化テストを実施した。結果
を表1に示す。表1に示すように、初期の水質は良好で
あったが、次第に水質が悪化し、魚の死亡数が多くなっ
た。
【0019】比較例4 市販の活性炭吸着剤(粒径3〜5mm)を用いて、実施
例1と同様の水質浄化テストを実施した。結果を表1に
示す。表1に示すように、初期の水質は良好であった
が、次第に水質が悪化し、魚の死亡数が多くなった。
【0020】比較例5 含水ゲルなどの担体を用いないで、実施例1と同様のテ
ストを実施した。結果を表1に示す。表1に示すよう
に、初期の水質は悪く、魚は全滅した。
【0021】比較例6 担体を使用しないで、バクテリアを含む水((株)トモ
フジ社製、スーパーバイオ)を直接水槽に入れ、実施例
1と同様の水質浄化テストを実施した。結果を表1に示
す。表1に示すように、初期の水質は良好であったが、
次第に水質が悪化し、魚の死亡数が多くなった。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】上記の実施例からも明らかなとおり、本
発明の水質浄化剤は、魚の棲息する水系用の水質浄化
剤、特に魚の棲息する閉鎖水系に使用した場合には、水
系内の魚に悪影響を与えないで水質が浄化され、かつ含
水ゲルの耐久性が良好であることから水質の浄化効果が
長期間にわたって持続する。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アセタール化度10〜50モル%および
    含水率50〜99重量%のアセタール化ポリビニルアル
    コール含水ゲルからなる魚の棲息する水系用の水質浄化
    剤。
  2. 【請求項2】 アセタール化ポリビニルアルコール含水
    ゲルが内部に平均孔径0.5〜20μmの網目構造を有
    する請求項1記載の魚の棲息する水系用の水質浄化剤。
  3. 【請求項3】 水系が閉鎖性水系である請求項1または
    2記載の魚の棲息する水系用の水質浄化剤。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の魚の棲息する水
    系用の水質浄化剤を使用することを特徴とする魚の棲息
    する水系の水質浄化方法。
  5. 【請求項5】 水系が閉鎖性水系である請求項4記載の
    魚の棲息する水系の水質浄化方法。
JP807396A 1996-01-22 1996-01-22 魚の棲息する水系用の水質浄化剤 Pending JPH09192647A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001096104A (ja) * 1999-07-29 2001-04-10 Univ Kansai 液中の有機物の除去方法及び除去装置

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