JPS60153794A - 菌体の球状均一混合包括体の製造方法 - 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】 本発明は菌体の固定化方法に係り、特に菌体をアクリル
アミドで包括固定化する方法に関する。

各種の菌体を固定化した固定化微生物は広い範囲にわた
って産業上利用され、例えば食品工業、医薬品工業に使
用されており、更に産業廃水の処理等に使用されようと
している。

菌体の包括固定化に使用される担体としては、従来、ア
クリルアミド、寒天、カラギーナン、コラーゲン、ポリ
ビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム等が知られて
いるが、強度の点でアクリルアミドが最も優れている。

アクリルアミドで包括固定化した菌体は、型に入れ、円
柱状、直方体又は立方体に成形されるが、このような形
状では機械攪拌や通気により、角が摩耗して丸くなり、
担体の損失が大きかった。そこで、担体を球形に成形す
る必要が生じるが、菌の活性を維持するために、アクリ
ルアミドの重合反応を低温で行わねばならず、従って長
い反応時間を要し、球形に成形することは困難であった
。また、トルエン中で分散剤を用いて固定化菌体包括体
を造粒する方法が考えられたが、この方法では直径５０
０μ以下の包括体しか得られず、包括体の理想である直
径１〜３ｍｍのものを製造することができなかった。

更に、特開昭５８−３１９９１号公報には、菌体をアル
ギン酸塩で固定化する方法が記載されているが、この方
法ではｐＨの調節が煩雑である。

本発明の目的は、：前記分従来技術の欠点を解消し、高
い強度を有する球形の固定化菌体を簡単な操作で製造す
ることのできる方法を提供することにあり、この目的は
本発明によればアクリルアミド及び架橋剤を含む菌体懸
濁液をアルギン酸カルシウム又はアルギン酸アルミニウ
ムの被膜で包括した後、有機溶剤中でアクリルアミドを
重合させることによって達成される。

即ち、本発明による菌体の固定化方法は、アクリルアミ
ド、架橋剤及びアルギン酸塩を釡む菌−・懸濁液をカル
シウム塩及び／又はアルミニウム塩の溶液に滴下し、次
いで有機溶剤中に投入した後に、アクリルアミドを重合
させることを特徴とず号・ 本発明方法により、アクリルアミド、架橋剤及びアルギ
ン酸塩を含む菌体懸濁液をカルシウム塩及び／又はアル
ミニウム塩の溶液に滴下すると、アクリルアミド及び架
橋剤を含む菌体懸濁液はアルギン酸カル、シウム又はア
ルギン酸アルミニウムの被膜中に包括される。この包括
体を次に有機溶剤中に投入し、アクリルアミドを常法で
重合させると、アルギン酸カルシウム又はアルギン酸ア
ルミニウムの被膜を有する球形のポリアクリルアミドゲ
ル固定化菌体が得られる。

本発明方法において、懸濁液中のアクリルアミドの濃度
は１０〜３５％であるのが好ましい。

アルギン酸塩としてはアルギン酸すトリウム、アルギン
酸カリウム又はアルギン酸アンモニウムを使用すること
ができ、懸濁液中に０．５〜２．１％の量で使用するの
が好ましい。

アクリルアミドの架橋剤としてはＮ、Ｎ’−メチレンビ
スアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’−プロピレンビスアクリル
アミド、ジアクリルアミドメチル、エーテル、１，２−
ジアクリルアミドメチルン々。

リコール、Ｎ、Ｎ’−ジアリル酒石酸ジアミド、エチレ
ン尿素ビスアクリルアミド、ｌ、　”ａ””’、５−”
’ｌ”’　−トリアクリルへキサヒドロ−５−）リアジ
ン等を使用することができ、懸濁液中に０．５〜６％の
量で使用するのが好ましい。

本発明に使用するカルシウム塩としては、例えば塩化カ
ルシウムや硝酸カルシウムが挙げられ、また、アルミニ
ウム塩としては、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウム
カリウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硝酸アルミ
ニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。カルシウム
塩又はアルミニウム塩は１０〜３０％の溶液として使用
するが、両者の塩を一緒に含む溶液、又は別々に含む溶
液として使用することもできる。

有ｔａ溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン等の炭
化水素溶剤、アルコール、エーテル、エステル等を使用
することができる。

アクリルアミドを重合させるため、更に常用の重合開始
剤及び／又は重合促進剤を使用することができ、これら
は菌体懸濁液、カルシウム塩若しくはアルミニウム塩の
溶液又は有機溶剤のいずれに添加してもよく、両者を一
緒に添加しても、別々に添加してもよい。

本発明方法によれば、簡単な操作で強度の高い球形の固
定化菌体が得られ、固定化された菌体は長期間にわたっ
て高い活性を保持し、各種の微生物工業に使用しうる。

次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明は
これに限定されるものではない。　゛実施例 食品廃水を原水として馴養した活性汚泥２０ｇ（乾燥菌
体重量）をアクリルアミド１５％及びＮ。

Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド（架橋剤）８％を含
む溶液２１中に懸濁し、この懸濁液にアルギン酸ナトリ
ウム１％、β−ジメチルアミノプロピオニトリル（重合
促進剤）０．５％及びベルオクソニ硫化カリウム（重合
開始剤＞０．２５％を添加し、溶解させた。この瞼濁液
をノズル参道して２０％塩化カルシウム溶液中に滴下し
、直径２ＩＩ１１のアルギン酸カルシウムの被膜で懸濁
液を係持した。これを直ちにトルエン中に移し、アクリ
ルアミドと架橋剤の重合が完了するまで浮遊させた。

トルエン中から回収したポリ′アクリルアミド固定化活
性汚泥は球形であった。

こうして得られた固定化活性汚泥を良く洗浄した後、５
１の曝気層中に投入した。ＢＯＤ５４０〜４７０■／ｌ
の食品廃水を容積負荷１．２　ｋｇＢＯＤ／　＋ｒｒ・
ｄで連続して廃水処理した。３４０日間運転した結果、
ＢＯＤ除去率９４％以上が達成された。運転期間中、固
定化活性汚泥の摩耗はほとんど認められず、−貫して良
好な処理水質が得られた。処理水質及び固定化活性汚泥
の強度を測定し、結果を下記の表に示す。表から明らか
なとおり、運転期間中の強度はほとんど変わらず、約１
．５　ｋｇ／Ｃ艷であった。

比較のため、アルギン酸カルシウムだけで包括固定した
ときの強度を測定したところ０．８　ｋｇ　／　ｃｎｌ
であり、アクリルアミドと架橋剤だけで固定化したとき
の強度は１．　Ｑ　ｋｇ　／　ｃＩａであった。

従って、本発明方法によって得られる固定化菌体は従来
のものに比べζ著しく高い強度を有し、長期間にわたっ
て高い活性を保持する、摩耗の少ない、球形の固定化菌
体であった。

括弧内の数値は標準偏差である。

特許出願人 日立プラント建設株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （，１）アクリルアミド、架橋剤及びアルギン酸塩を含
   む菌体懸濁液をカルシウム塩及び／又はアルミニウム塩
   の溶液に滴下し、次いで有機溶剤中に投入した後、アク
   リルアミドを重合させることを特徴とする菌体のアクリ
   ルアミドによる固定化方法。 （２）菌体懸濁液、カルシウム塩溶液、アルミニウム塩
   溶液又は有機溶剤中に重合促進剤及び重合開始剤を別々
   に又は混合して含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）菌体懸濁液をカルシウム塩及びアルミニウム塩を
   別個に含むか、又は−緒に混合して含む溶液に滴下する
   特許請求の範囲第１項記載の方法。