JPH0265782A - 微生物固定粒状ゲルの製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排水の浄化に有用な微生物固定粒状ゲルの製造
法に関する。

〔従来の技術〕

微生物の固定化方法には、包括形が多く用いられており
、包括形固定化材料としては、天然高分子や合成高分子
からの親水性ゲルがある。担体の耐久性をみると、天然
高分子は十分でないため、合成高分子が有利とされてい
る。これまでの適用例をみるとポリアクリルアミドゲル
、ポリビニルアルコールゲル、ウレタンプレポリマーゲ
ル、光架橋樹脂ゲル、ポリエチレングリコールメタクリ
レートゲルなど多くの担体が挙げられる。

これら親水性ゲルに微生物を固定し、微生物固定化担体
として用いる場合、種々の形状が考えられ、例えば球２
円柱、角柱などの粒子状、フィルム、シートなどの比較
的大きな板状がある。これら担体をリアクタに充填して
排水の処理を行うとき、その反応効率を考慮すると、担
体の形状としては、比表面積（ｃｍｚ／ｃＩ１１３・ゲ
ル）の大きいほうが、一般的に有利であることから、粒
子状担体が好ましい。

親水性合成高分子ゲルを粒状に成形することは、なかな
か雅しいが、特開昭５９−１１１８２号公報には光硬化
樹脂の粒状化方法、特開昭６３−２＝１８８６号公報に
はポリアクリルアミドゲルの粒状化方法、特開昭６０−
１５３７！］・１号公報にはアクリルアミドとアルギン
酸塩混合物の粒状化方法が提案されている。

特開昭５９−１１１８２　号公報に記載の方法は、光硬
化樹脂プレポリマー、光増感剤、アルギン酸ナトノウム
などの天然多糖類、及び酸素を含んだ懸濁水溶液をゲル
化する手段において、光硬化樹脂プレポリマーだけでは
粒子状にゲル化できないため、金属塩によって容易にゲ
ル化する天然多糖類の助けを借りている。

すなわち、アルギン酸ナトリウムが塩化カルシウム水溶
液にノズルから滴下されるとナトリウムとカルシウムイ
オンとの置換を生じ容易に球状のゲル体が形成されると
いう性質を利用し、前記に懸濁水溶液をノズルから塩化
カルシウム水溶液に滴下して、アルギン酸ナトリウムの
ゲル化によって球状の１次粒子を形成し、この球状粒子
に活性光線である紫外線を照射し、光増感剤の励起によ
り、光硬化樹脂プレポリマーを重合させ、２次粒子を形
成する。

特開昭６３−２４８８６号公報に記載の方法は、ポリア
クリルアミドゲルに微生物を固定した粒状担体を得るこ
とにあり、アクリルアミドモノマー、橋かけ剤、レドッ
クス系重合剤及び微生物を含んだ＠濁水溶液を有機溶媒
中にノズルから液滴状に落下させ、該有機溶媒中でゲル
化させるものである。

すなわち、前記懸濁水溶液を液滴状とするために疎水性
の有機溶媒を用いており、その連続的製造として有機溶
媒及び液滴を移動させ、ゲル化した時点で粒状ゲルを有
機溶Ｗｃ層から取りだすものである。

特開昭６０−１５３７９４号公報に記載の方法は、ポリ
アクリルアミドゲルに微生物を固定した粒状担体を得る
ことにあり、アクリルアミドモノマ、橋かけ剤、レドッ
クス系重合剤、アルギン酸塩及び微生物を含んだ懸濁水
溶液をカルシウム塩やアルミニウム塩の水溶液に液滴状
に滴下し、形成される一次粒子を有機溶媒中に移し、ア
クリルアミドの重合を行って球状のゲルを得るものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記特開昭５９−１１１８２号公報に記載の方法は、光
硬化樹脂プレポリマーを球状でゲル化をさせるための特
別な物質すなわち天然多糖類の添加が必要である。

また、該方法は粒状形成と重合が別工程になっており、
工程が複雑である。

前記特開昭６３−２４８８６　号公報に記載の方法は、
微生物にとって何害な有機溶媒を用いる必要がある。こ
の欠点を低減するために有機溶媒の一部または全部に換
えて食用油を使用することが考えられるが、この場合に
は、得られた担体粒子表面に油が付着し、これを完全に
除去することは困難である。

１１１１記特開昭６０−１５３７９４号公報に記載の方
法は、特開昭６３−２４８８６号公報に対して一吋粒子
を形成させるためにアルギン酸ソーダを加える点が異な
っている。即ちアルギン酸ソーダをカルシウムやアルミ
ニウムとの置換により、アルギン１１皮膵がある。この
ようにやはり微生物にとって有害な有機溶媒を用いる必
要がある。また該方法は粒状形成と重合が別工程になっ
ており、工程が複ｚＦである。

また天然高分子ゲルの粒状化方法として特開昭６２−１
９５２８４号公報では、アルギン酸塩の粒状化方法に、
従来とは異なった方法を記載している。即ち、カルシウ
ムイオンを存在させた微生物懸濁液をアルギン酸ソーダ
水溶液に滴下し、アルギン酸カルシウムの皮膜を形成す
る粒状化方法である。

これによると粒状化は容易であるが、排水処理に用いる
場合、含まれるリン酸イオンによってカルシウムイオン
が離脱し、ゲルが崩壊する問題がある。

このように、微生物固定化担体を粒子状で得るための従
来方法は、微生物固定化担体にとって好ましくない有機
溶媒等が必要であること、工程が複雑であること、耐久
性が悪い等の問題があった。

そして、本発明は、このような欠点がなく、８弓に微生
物を固定した粒状のゲル担体を製造する方法を提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重
合開始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二価
以上の金属の塩からなるゲル化剤及び微生物を混合して
なる懸濁水溶液をアルギン酸ソーダ及び上記重合性化合
物の重合促進剤と重合開始剤の残った一方を含む混合水
溶液に滴下し。

形成される液滴内で上記重合性化合物の重合を行つうこ
とを特徴とする微生物固定粒状ゲルの製造方法に関する
。

得られる微生物固定粒状ゲルは微生物を包括固定する。

上記重合性化合物はレドックス系重合剤によってラジカ
ル重合を生じ、親水性ゲルを形成するものであればよく
、単官能性モノマー、多官能性モノマー、不飽和プレポ
リマーなどがある。単官能性七ツマ−としては、アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシエチルメタグ
リレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ
メタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタ
クリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレ
ート、グリセロールモノメタクリレート等があり、多官
能性モノマーとしては、エチレングリコールジメタクリ
レート、エチレングリコールジアクリレート、ブタンジ
オールジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレー
ト、グリセロールジメタクリレート、Ｎ、Ｎ’　−メチ
レンビスアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’　−ジアリル−Ｌ−
酒石酸ジアミド、トリアクリルホルマール等があり、不
飽和プレポリマーには、ポリエチレングリコールジメタ
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジメタクリレート、ポリビニールアル
コールのアクリル酸またはメタクリル酸の多価エステル
、キシリレンジイソシアネート、ポリエチレングリコー
ル及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートをウレタン
化反応させて得られるものなどがある。

以上のような不飽和基を有する水溶性の重合性化合物に
おいて、単官能性七ツマ−はそれのみを高分子化しても
三次元釣橋かけがないため、ゲルは形状保持性に乏しい
。そのため単官能性モノマーは多官能性モノマーと共に
使用される。多官能性モノマー、プレポリマーはそれら
単体のみで、あるいは数種混合して使用される。

重合剤は、重合開始剤と重合促進剤からなるレドックス
系重合剤である。レドックス系重合剤としては、過硫酸
カルシウム−ジメチルアミノプロピオニトリル、過硫酸
カリウム−亜硫酸水素ナトノウム、過硫酸アンモニウム
−亜硫酸水素ナトリウム、過硫酸アンモニウム−チオ硫
酸ソーダ２過酸化水素−塩化第１鉄、過酸化素索−アス
コルビン酸、過硫酸カリウム−ヒドラジン等の組合せの
ものがある。

前記微生物としては、細菌類（Ｂａｃｔｅｒｉａ）、菌
類（Ｆｕｎｇｉ）　＋　ｇ生動物［：Ｐｒｏｔｏｚｏａ
、後生動物（Ｍｅｔａｚｏａ）を含む〕、藍藻等これら
の混合体からなる活性汚泥、などがあり、好気性菌でも
嫌気性菌でもよい。

前記二価以上の金属の塩からなるゲル化剤としては塩化
カルシウム、硝酸カルシウム、塩化アルミニウム、硫酸
アルミニウム、硝酸アルミニウム等があり、これらは水
和物の形態で用いてもよい。

これらは、コロイダルシリカ及びアルギン酸ソーダのゲ
ル化剤となる。ゲル化剤としては、微生物に対して阻害
性の少ない点を考慮すると塩化カルシウムが好ましい。

上記二価以上の金属の塩に、塩化ナトリウム。

塩化カリウム等の一価の金属の塩を併用してもよい。た
だし、−価の金属の塩は、コロイダルシリカのゲル化剤
として機能するだけである。

前記コロイダルシリカは懸濁水溶液をアルギン酸ソーダ
を含む混合水溶液中に滴下した液滴が分散して砕けない
ように液滴を強固にして、粒状に（特に球状に）ゲル化
させる目的に添加をするものである。即ち、コロイダル
シリカは二価以上の金属塩によって瞬時にゲル化をして
粘稠な沈殿ゲルを形成する。そのため、前記）Ｇ濁水溶
液は、液全体が粘稠性のある懸濁液になる。

前記懸濁水溶液は、アルギン酸ソーダと前記重合性化合
物の重合剤の残った一方を含む混合水溶液に滴下すると
分散しない程度に又は不定形にならない程度に強固な液
滴を形成し、液滴表面にアルギン酸塩の不溶ゲル皮膜を
作ると同時に、前記混合水溶液中の重合剤の一方が拡散
浸透して行き、液滴内部での重合性化合物の重合を重合
剤のもう一方とあいまって行なわすものである。またコ
ロイダルシリカは次のような効果も期待できる。

親水性合成高分子ゲルを形成させる場合、懸濁水溶液中
の重合性化合物の濃度が低すぎるとゲルの機械的強度が
低くなり、逆に濃度が高すぎるとゲルはマトリックスが
密になるため、物質透過性で低下しやすくなる。このた
めに、重合性モノマの１度はゲルの機械的強度と物質透
過性を調整するように決定する必要があるが、該ゲル中
に、コロイダルシリカからの沈殿ゲルを存在させること
により、この調整を容易にすることができる。

前記レドックス系重合剤は微生物を含んだ）Ｗ１５水溶
液に重合促進剤と重合開始剤が同時に存在すると、ラジ
カル重合が直ちに開始され、ゲル化が進行する。そのた
めアルギン酸ソーダ水溶液中に滴下する操作段階でゲル
化し、液滴化操作が難しい。

この可使時間対策として、微生物を含んだｊ？濁水溶液
には重合促進剤か重合開始剤のうちどちらか一方を添加
しておき、残った一方をアルギン酸ソーダを含む水溶液
に添加しておけば解決できる。

次に、前記懸濁水溶液の組成割合について説明する。

重合性化合物として単官能性七ツマ−を使用する場合、
これは前記懸濁水溶液に対して一般的には５〜３０重量
％用いられ、この場合、橋かけ剤として用いる多官能性
モノマーは一般的に０．５〜５重量％使用される。これ
らはともに少なすぎるとゲル強度が小さくなる傾向があ
り、担体としての形状保持が難しい。またこれらは、多
すぎるとゲル強度は大きくなるが、ゲル内の物質透過性
が低くなるため、反応効率（処理）が低下する傾向があ
る。単官能性モノマーを使用しない場合、多官能性モノ
マーは前記懸濁水溶液に対して一般的に５〜３０重量％
用いられ、前記同様にこれが少なすぎるとゲル強度が弱
くなる傾向があり、多すぎると物質透過性が低下する傾
向がある。不飽和プレポリマーも多くの場合、多官能性
七ツマ−と同様の組成割合で用いられる。

レドックス系重合剤の量は、七ツマ−の種類、ゲル開始
時間等を考慮して適宜決定される。前記懸濁水溶液中に
は、レドックス系重合剤の成分である重合開始剤と重合
促進剤のうち一方を含有させるが、重合開始剤は前記懸
濁水溶液に対して０．１〜０．４重量％５重合促進剤は
前記懸濁水溶液に対して０．２〜０．８重量％含有させ
るのが好ましい。

前記懸濁水溶液に含有させたレドックス系重合剤の成分
に対し、もう一方の成分はアルギン酸ソーダを含む混合
水溶液に含有させるが、重合開始剤は該混合水溶液に対
して０．１　〜５重景％含有させるのが好ましく、重合
促進剤は該混合水溶液に対して０．２〜５重量％含有さ
せるのが好ましい。

微生物は適宜の量で使用されるが、懸濁水溶液に対して
０．５〜３重量％（活性汚泥の場合はＭ　Ｌ　Ｓ　Ｓで
表わす）使用されるのが好ましい。

コロイダルシリカは、二酸化ケイ素分で懸濁水溶液に対
して、１〜２０重量％用いられ、これが少なすぎるとア
ルギン酸ソーダを含む混合水溶液中に液滴が分散された
り、分散されなくても液滴が不定形になってゲル形状は
同様に不定形できれいな粒状になりにくい。形状として
は球形が対摩耗性を考慮すると最もよい形状といえる。

コロイダルシリカが多すぎると重合性化合物の重合反応
が抑制され、得られるゲルの強度が低下する場合がある
。この量が少なすぎるとアルギン酸ソーダを含む混合水
溶液中に滴下し、だ液滴表面にアルギン酸塩のゲルの皮
膜の形成が十分でないため、液滴が分散し、不定形な形
状でゲル化したり、あるいは粒状ゲルが得られない場合
もある。

アルギン酸ソーダは低粘度から高粘度にわたる種ぐの特
性をもつものが市販されているが、０．２〜２重量％で
使用されるのが好ましい。少なすぎると前記懸濁水溶液
の液滴表面でのアルギン酸塩のゲル皮膜の形成が弱く、
形成される微生物固定ゲルのゲル形状が不定形になった
り、滴液が分散する。多すぎる場合は、混合水溶液の粘
度が高くなり、液滴同志が付着したり、アルギン酸塩の
ゲル皮膜が厚くなり、微生物固定ゲルを取りだしたとき
に持ち出されるアルギン酸分が多くなり、無駄になる量
が大きい。

本発明のゲル化剤は、コロイダルシリカの二酸化ケイ十
分とゲル化剤中の金属分の合計量に対して、二価の金属
塩の場合は金属分で０．３〜６重量％、三価の金属塩の
場合は金属分で０．１〜３重量％が好ましい。本発明の
ゲル化剤は、ｗＩｉ水溶液中でコロイダルシリカをゲル
化させて沈殿ゲルを生成するに十分な量加えられるが、
この場合、該Ｓ濁水溶液をアルギン酸ソーダを含む混合
水溶液に滴下した場合、液滴の表面にアルギンｍ塩のゲ
ル皮膜が有効に形成される。本発明のゲル化剤に一価の
金属塩を併用してもよいが、本発明のゲル化剤は、上記
のアルギン酸塩のゲル皮膜を形成するに充分な量使用さ
れ、場合により、本発明のゲル化剤のみを使用する場合
に比し、その量を減らすことができる。

次に本発明の製造法の手順を説明する。

前記懸濁水溶液は、任意の順序で各成分を混合すればよ
いが１重合性化合物を先ずｌ水にとかし、コロイダルシ
リカを加えてよく撹拌しくコロイダルシリカはアルカリ
性であるため、微生物に対して好ましくない場合は、予
め中性付近にｐＨ調整するためのｐ　Ｈ１ｆｆｉ剤を加
えてもよい）、次いで重合剤のうち一方の重合促進剤（
または重合開始剤）を加え、これに微生物（活性汚泥で
はその濃縮液を使用するのが好ましい）を加えてよく懸
濁し、ざらに二価以上の金属塩、必要に応じてさらに一
価の金属塩（これらは、水溶液の形態で使用してもよい
）を加えてよく撹拌するのが好ましい。

このとき、コロイダルシリカは直ちにゲル化して液全体
が粘稠性のある微生物を含んだ懸濁水溶液となる。

別にアルギン酸ソーダと重合剤の残った一方の重合開始
剤（または重合促進剤）の混合水溶液を用意する。

ト記混合水溶液はマグネティック・スターラなどで撹拌
しておき、これに上記懸濁水溶液を滴下する。滴下は粒
状ゲルの大きさに従って適当な口径の孔を有するノズル
、多孔板等によって行なうことができる。

滴下された懸濁水溶液は瞬時にアルギン酸塩のゲル皮膜
で包まれたきれいな粒状の液滴となる。

同時にアルギン酸ソーダを含む水溶液中の重合剤の一方
が液滴内へ拡散浸透していき１重合性化合物の重合が開
始する。重合性化合物が十分に重合する間、撹拌するの
が好ましい。その後１粒状ゲルを取りだせば微生物固定
粒状ゲルが得られる。

なお、この粒状ゲルはアルギン酸塩のゲル皮膜でおおわ
れているため、排水処理に用いる場合は、この皮膜をリ
ン酸バッファ液で取り除いてから使用するのがよい。排
水にはリン酸イオンが多く含まれているため、アルギン
酸塩のゲル皮膜が溶解し、排水中に離脱するからである
。以上の操作によって合成高分子ゲルとコロイダルシリ
カの沈殿ゲルからなる複合体ゲルに微生物を包括固定し
た粒状のゲルを容易に製造することができる。

〔実施例〕

実施例１ ポリアクリルアミドゲルに活性汚泥を固定した粒状担体
を作製した。アクリルアミドモノマ及びＮ、Ｎ’　−メ
チレンビスアクリルアミドを溶解させた水溶液に活性汚
泥濃縮液を加えてよく混合した。これに重合促進剤のジ
メチルアミノプロピオニトリル（以下、ＤＭＡＰＮと略
す５重量％水溶液）を添加した。この懸濁水溶液にコロ
イダルシリカ〔スノーテックス−４０（日産化学工業（
株）商品名〕を加えたもの及び加えないものとして二種
類を調整し、さらに塩化カルシウムニ水塩を両者に添加
し、よく混合した。コロイダルシリカが存在する方は直
ちにシリカの沈殿ゲルを生成し。

液全体が粘稠性を持った懸濁液となった。コロイダルシ
リカが存在しない方は、活性汚泥の粘性だけで粘稠性が
少なかった。別にアルギン酸ソーダ（ＳＩＧＭＡ製、Ｎ
Ｏ，Ａ−２１５８，底粘度）と重合開始剤の過硫酸カリ
ウム（以下、ＫｚＳｚＯｇ）とからなる混合水溶液を用
意した。ただし、上カ′得られた懸濁水溶液に対してア
クリルアミドモノマ１８重量％、Ｎ、Ｎ’　−メチレン
ビスアクリルアミド１重量％、活性汚泥２重量％、ＤＭ
ＡＰＮｏ、５重量％とじた。コロイダルシリカは二酸化
ケイ素置で７．６重量％、塩化カルシウムニ水塩は二酸
化ケイ素とカルシウム分との合計量に対してカルシウム
分が５重量％になるように加えた。

また得られた混合水溶液に対してアルギン酸ソーダは０
．８　重量％、ＫｚＳｚＯａ４２重量％とじた。

前記懸濁水溶液をガラス製スポイト（口径ｉ　ｏｈｍ）
を用いて、前記混合水溶液をマグネティック・スタータ
で撹拌しているところへ、−滴ずつ滴下した。

コロイダルシリカが存在している方は液滴は瞬時にアル
ギン酸カルシウムゲル皮膜で形成された球状になり、撹
拌状態で１０分間放置した。その後、取りだした球状ゲ
ルはアルギン酸カルシウムゲル皮膜の透明層でおおわれ
た白褐色ゲルであった。これをリン酸バッファー水溶液
に入れて１０分間撹拌して、アルギン酸カルシウムゲル
皮膜を溶かした。

この白褐色球状ゲルを切断して内部を観察したところ、
十分にゲル化をしており、ポリアクリルアミドゲル及び
コロイダルシリカの沈殿ゲルからなる複合体ゲルに包括
固定した活性汚泥固定球状ゲルが得られた。なお球状ゲ
ルの直径は約３．５ｍ１ｌｌであった。

一方、コロイダルシリカが存在していない方は。

液滴の一部が混合水溶液中へ分散し、液が白濁した。残
った液滴はゲル化をしたが球形にならず不定形な粒状に
なった。

活性汚泥を固定した粒状担体を作製した。ポリエチレン
グリコールジメタクリレート〔２３Ｇ新中村化学工業（
株）商品名〕を溶解した水溶液に活性汚泥濃縮液を加え
てよく混合した。これに重合促進剤のＤＭＡＰＮ　（５
重量％水溶液）を添加した。この懸濁水溶液にコロイダ
ルシリカ（スノーテックス４０）を加えたもの及び加え
ないものを二種類を調整し、さらに塩化カルシウムニ水
塩を両者に添加し、よく混合した、コロイダルシリカが
存在する方は直ちにシリカの沈殿ゲルを生成し、液全体
が粘稠性を持った懸濁液となった。コロイダルシリカが
存在しないほうは、活性汚泥の粘性だけで粘稠性が少な
かった。別にアルギン酸ソーダと重合開始剤Ｋ　ｚ　Ｓ
　２０６とからなる混合水溶液を用意した。

ただし、上記で得られた懸濁水溶液に対してポリエチレ
ングリコールジメタクリレート１０重量％、活性汚泥２
重量％、ＤＭＡＰＮ０．５　重量％とした。コロイダル
シリカは二酸化ケイ素置で７．６重量％、塩化カルシウ
ムニ水塩は二酸化ケイ素とカルシウム分との合計量に対
してカルシウム分が５重量％〆になるように加えた。ま
た上記で得られた混合水溶液に対してアルギン酸ソーダ
は０．８　重量％、ＫｚＳＺ○６床２重量％とじた。

前記懸濁水溶液をガラス製スポイト（口径１ｍｍ）を用
いて前記混合水溶液をマグネティック・スタータで撹拌
しているところへ一滴ずつ滴下した。

以下実施例１と同様にした。その結果、コロイダルシリ
カを入れた方は球状ゲルとなり、アルギン酸カルシウム
ゲル皮膜をリン酸バッファで除いた後、内部を観察した
ところ、十分にゲル化をしていた。白褐色のポリエチレ
ングリコールジメタクリレートゲルと沈殿ゲルからなる
複合体ゲルに包括固定した活性汚泥固定球状ゲルが得ら
れ、球状ゲルの直径は約２　、８　ｍｒａであった。

一方、コロイダルシリカが存在していない方は。

液滴の一部が混合水溶液中へ分散し、液が白濁した。残
った液滴はゲル化をしたが、球形にならす不定形な粒状
になった。

実施例３ 実施例１又は実施例２と同様にして活性汚泥ｒ固定ゲル
を作製した。但し、活性汚泥を含んだ各組成からなる懸
濁水溶液はコロイダルシリカを存在させたもののみにつ
いて行った。また重合促進剤Ｄ　Ｍ　Ａ　Ｐ　Ｎの代り
に重合開始剤に２Ｓ２０δ（２，５重量％水溶液使用）
を懸濁水溶液に添加した。従って混合水溶液には、重合
開始剤ＫｚＳｚＯｓの代わりに重合促進剤ＤＭＡＰＮを
加えた。前懸濁水溶液中のに２Ｓ２０♂は０．２５　重
量％とじ、その他は実施例１又は実施例２の各組成と同
一にした。

前記混合水溶液中のアルギン酸濃度は０．８　重量％、
Ｄ　ＭＡ　Ｐ　Ｎは２重量％とじた。

両者の重犯懸濁水溶液をガラス製スポイト（口径１ｍｍ
）を用いて前記混合水溶液をマグネテイツクスターラで
撹拌しているところへ一滴ずつ滴下した。以下実施例１
と同様にした。

その結果、アクリルアミドモノマーを用いた場合もポリ
エチレングリコールジメタクリレートモノマーを用いた
場合も、活性汚泥を包括固定した良好な球状ゲルが得ら
れた。リン酸バッファ液によるアルギン酸カルシウムゲ
ル皮膜を除いた後の球状ゲルの直径はアリクルアミドモ
ノマーを用いた場合約３１、ポリエチレングリコールジ
メタクリレートモノマーを用いた場合約２．７ｍｉ＋で
あった。

試験例１ 実施例１で得られた活性汚泥固定球状ゲル及び実施例２
で得られた活性汚泥固定球状ゲルをそれぞれ５．３ｇず
つ、別々に用いて酸素利用速度（ｍｇ　−０２／　Ｑ−
ｈ　）を下水道試験法に準じて測定した。なお球状ゲル
は３日間合成下水で馴養した後、測定に用いた。

各球状ゲルを同一個数（２３０ケ）に合せて測定した結
果、酸素利用速度は実施例１で得られたものが２８ａ＋
ｇ　−０２／　Ｑ−ｈ、実施例２のものが３Ｑｍｇ−０
２／Ｑ−ｈを示した。

試験例２ コロイダルシリカ（スノーテックス４０）及びポリエチ
レングリコールジメタクリレートを適当な濃度になるよ
うに適宜水を加えて混合した混合液に、５重量％ＤＭＡ
ＰＮ水溶液を加え、よく混合し、た後、塩化カルシウム
水溶液（塩化カルシウム１度１０　ｗ　／　ｖ％）を添
加してよく撹拌した６コロイダルシリカがゲル化すると
粘稠な沈殿ゲルとなった。これに２．５　重量％過＠酸
カリウム水溶液を加えて最終混合液を調整し、よく撹拌
した後、速やかに円筒状の管に入れて静置した。ポリエ
チレングリコールジメタクリレートが重合して高分子凝
膠体ゲルとなった後、これを管から押し出して直径１３
ｍｍ、長さ１５ｍｇ＋のペレットとした。

このペレットを使用してテンシロンによる圧縮破壊強度
を測定した。この結果を第１図に示す。

なお、コロイダルシリカの使用量は、最終混合液に対し
て二酸化ケイ素置で０重量％、４重量％。

８重量゛島及び１６重量％となるように変動させ、それ
ぞれの場合に、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト（モノマー）の使用量は最ｔ４混合液に対して５重量
％、１０重量％、１５重景％及び２０重量％になるよう
に変動させた。これらの場合において、塩化カルシウム
はコロイダルシリカ中の二酸化ケイ素置に対して７．６
重量％（二酸何 化ケイ素ヂと塩化カルシウムニ水塩中のカルシウムとの
合計量に対するカルシウムの割合は２重量％）になるよ
うに加えた。またＤＭＡＰＮ及び過ａｍカリウムはそれ
ぞれ最終混合液に対して０．４重量％及び０．２　重量
％になるように使用した。

第１図において、グラフ１，２．３及び４は。

それぞれ、コロイダルシリカを二酸化ケイ素置で、最終
混合液に対し、０重量％、４重景％、８重景％及び１６
重破％になるように用いた場合におけるポリエチレング
リコールジメタクリレ−１へ（七ツマ−）の使用量（最
終混合液に対する重量％）と圧縮破壊強度（ｋｇ／ａｍ
２）との関係を示すグラフである。

第１図において、二酸化ケイ素Ｏ％、即ちポリエチレン
グリコールジメタアクリレートのホモポリマーゲル（グ
ラフ１）に比べて二酸化ケイ素が入ると明らかに強度が
大きくなっており、その効果は二酸化ケイ素が１重量％
以上で見られた（図示はしていない）。また二酸化ケイ
素が１６重景気（グラフ４）になると樹脂量の少ない所
では効果が大きいものの、樹脂量が多くなると効果は向
−ｈ　ｔ、ない。これは二酸化ケイ素量が多くなると、
ポリエチレングリコールジメタアクリレートの重々 塗が抑制されることによるものと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、微生物阻害性の大きい有機溶媒を使用
せず、また簡単な操作で球状の微生物固定粒状ゲルを得
ることができる。また、得られた微生物固定粒状ゲルは
、良好な強度を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験例２の結果を示すグラフである。 １・・・５ｉＯｚＯ％のときのグラフ、２・・・５ｉＯ
ｚ・１％のときのグラフ、３・・・５ｉＯｚ８％のとき
の第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶性の重合性化合物、これの重合促進剤と重合開
   始剤のうちどちらか一方、コロイダルシリカ、二価以上
   の金属の塩からなるゲル化剤、及び微生物を混合してな
   る懸濁水溶液をアルギン酸ソーダ及び上記重合性化合物
   の重合促進剤と重合開始剤の残つた一方を含む混合水溶
   液に滴下し、形成される液滴内で、上記重合性化合物の
   重合を行なうことを特徴とする微生物固定粒状ゲルの製
   造方法。 ２、懸濁水溶液中の二酸化ケイ素含有量が１〜２０重量
   ％である特許請求の範囲第１項記載の微生物固定粒状ゲ
   ルの製造方法。