JPH0417630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は微生物包括ペレツトの製造装置に係
り、特に、微生物を内部に包括固定した直径0.5
mm〜５mm程度の球状ペレツトを多量に製造するに
好適な微生物包括ペレツトの製造装置に関する。 〔従来の技術〕 微生物を用いて水処理や有用物質の生産を効率
良く行なう手段として、微生物を親水性高分子ゲ
ルの内部に包括固定したペレツトを充填或いは流
動させたリアクターが用いられる。この場合、ペ
レツトは基質との接触、強度、流動性等の点から
均一な粒径を備えた球状のものであることが望ま
しい。 ところで、多量の混合液、例えば微生物と固定
化剤の混合液を液滴化する場合、混合液を回転体
に供給し、その遠心力を用いて液滴化する装置が
用いられる。この種装置は、回転体の回転速度を
変化させるのみで任意の平均径を持つ液滴を製造
することができる。 このような装置にあつて、回転体の周辺部から
飛散した液滴をゲル化剤水溶液中に捕捉してゲル
化させる場合、高速の液滴がゲル化剤水溶液に突
入する際の衝撃によつて変形したペレツトになる
のを防止する必要がある。このために、ゲル化剤
水溶液の上部に設けたパラフイン層中に液滴を捕
捉し、さらにゲル化剤水溶液に沈降させる方法が
とられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、従来の平均径を持つ液滴製造方法にあ
つては、パラフイン層とゲル化剤水溶液の界面で
の抵抗に起因して液滴がパラフイン層中の界面上
部に滞留しやすいため、液滴の一部が合体し、ゲ
ル化剤水溶液中に沈降して大型のペレツトが生
じ、粒径の均一化が行なえなくなる欠点がある。 本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消
し、均一な粒径の微生物包括ペレツトの製造が可
能な微生物包括ペレツトの製造装置を提供するこ
とにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため本発明は、微生物と
固定化剤の混合液を回転体に落下させ、該回転体
の回転により前記混合液を飛散させて液滴を生成
し、該液滴をゲル化槽内のゲル化剤水溶液に通し
てゲル化する微生物包括ペレツトの製造装置にお
いて、前記液滴の飛散壁面に膜状のパラフインを
流下させるパラフイン膜形成手段を設け、前記膜
状のパラフインと共に飛散した液滴を前記ゲル化
剤水溶液中へ流入させる構成にしてある。 〔作用〕 回転体に落下した混合液は、その回転により遠
心力によつて水平方向に液滴となつて飛散し、こ
の液滴を受け止める壁面を流下する膜状パラフイ
ンに付着して該パラフインと共にゲル化剤水溶液
中に流入するため、液滴は抵抗を受けることなく
ゲル化剤水溶液中に進入することができ、これに
よつて粒径の均一な微生物包括ペレツトを得る微
生物包括ペレツトの製造装置を提供し得る。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。 第１図は本発明の一実施例を示す断面正面図で
ある。 微生物懸濁液１０が収容された槽１２及び固定
化剤１４が収容された槽１６の各々にはポンプ１
８及び２０の各々が接続され、これらの出力側に
混合機２２が配設されている。混合機２２の下部
には円板状の回転体２４が配設され、モータ（不
図示）を駆動源として回転する。 回転体２４の周辺部には円筒状の壁２６が配設
され、この壁２６の外側にパラフイン２８を貯留
するパラフイン貯留槽３０が形成され、このパラ
フイン貯留槽３０の外壁は、パラフイン２８が壁
２６の内面を伝つて落下し、膜状パラフイン３２
を形成可能なように壁２６の頂部より高く設定さ
れている。 壁２６によつて形成された円筒体の下部には、
この円筒体と直径を同一にしたゲル化槽３４が配
設され、その上端部にはゲル化剤液３６を注入し
うるようにスリツト３８が穿設されている。ゲル
化剤液３６を収容するためのゲル化剤液貯留槽４
０は、パラフイン貯留槽３０の下部に設けられて
いる。 ゲル化槽３４の中心部に設けられて回転体２４
を支持し、これを回転させるために回転機構部４
２が設けられ、その上部にパラフイン回収槽４４
が設けられている。パラフイン回収槽４４の下部
とパラフイン貯留槽３０との間には回収したパラ
フインを回収槽４４に戻すための回収管４６が配
管されると共に、その途中にポンプ４８が配置さ
れている。 ゲル化槽３４の底部には、槽内のペレツト５０
を回収するためのペレツト回収管５２が接続さ
れ、その他端はゲル化剤液回収槽５４の上部に導
かれている。ペレツト回収管５２の出口側とゲル
化剤液回収槽５４の間には、スクリーン５６が傾
斜させて配設され、ゲル化剤液をゲル化剤液回収
槽５４に落下させ、ペレツト５０をスクリーン５
６によつて捕捉し、ペレツト回収槽５８に落下さ
せる。ゲル化剤液回収槽５４とゲル化剤液貯留槽
４０との間には、回収管６０が配管され、その途
中にポンプ６２が配置されている。 以上の構成において、パラフイン貯留槽３０か
らパラフイン２８が壁２６の内表面に連続的に流
下すると、膜状パラフイン３２が形成される。壁
面を流下した膜状パラフイン３２は、ゲル化槽３
４に滞留するゲル化剤液の上部に浮上してパラフ
イン層６４を形成する。 この状態において、微生物懸濁液１０及び固定
化剤１４はポンプ１８及びポンプ２０によつて混
合機２２に加圧供給され、混合が行なわれる。混
合液は混合機２２より回転体２４に落下し、回転
体２４の回転によつて生じる遠心力により、回転
体２４の半径方向に液滴６６となつて飛散する。
液滴６６の粒径は、回転体２４の直径、混合液の
性状及び供給量等によつて異なるため、回転体２
４の回転速度を調節し、所望の粒径を得る。通
常、液滴の平均粒径は0.5mm〜５mm程度の範囲の
値になるように調節される。さらに、回転体２４
は、周辺部にのこぎり状の歯や針などの突起物を
等間隔に設けた回転円板や、ノズルを設けた回転
噴孔にすることにより、飛散する液滴６６の粒径
の均一度を高めることができる。 回転体２４によつて飛散した液滴６６は、水平
に飛翔し、膜状パラフイン３２に付着し、膜状パ
ラフイン３２と共に流下する。ゲル化槽３４には
スリツト３８を介してゲル化剤液３６が供給さ
れ、槽内の或るレベルまで満たされている。この
ゲル化剤液３６よりも比重の軽い膜状パラフイン
３２は、ゲル化剤液３６の上部に浮上してパラフ
イン層６４を形成する。一方、膜状パラフイン３
２と共に流下した比重の重い液滴６６は、パラフ
イン層６４を通過し、ゲル化剤液３６内を沈降す
る。この沈降過程で液滴６６はゲル化剤液３６に
接触してゲル化し、微生物包括ペレツト５０が生
成される。ペレツト５０はゲル化槽３４内を沈降
した後、ペレツト回収管５２を介してスクリーン
５６上に投下される。スクリーン５６でペレツト
５０とゲル化剤液３６とが分離され、ペレツト５
０のみがペレツト回収槽５８に供給される。 スクリーン５６より落下してゲル化剤液回収槽
５４に回収されたゲル化剤液は、回収管６０を介
してゲル化剤液貯留槽４０に戻される。一方、パ
ラフイン槽６４のパラフインはパラフイン回収槽
４４より回収管４６を介してパラフイン貯留槽３
０に返送される。 以上のように、本発明は、液滴の飛翔面に膜状
パラフインを形成し、これによつて液滴を流下さ
せるようにした結果、パラフイン層とゲル化剤水
溶液との界面における抵抗の影響を受けることが
なく、液滴がパラフイン層中の界面上部に滞留す
るのが防止される。液滴の滞留がないため、液滴
の合体が生ぜず、大型のペレツトを生じさせるこ
とが無い。 第２図は本発明の他の実施例を示す断面正面図
である。本実施例においては、第１図と同一であ
る部分には同一の符号を用いたので重複する説明
は省略するが、壁２６を形成する筒状体の直径に
対し、ゲル化槽３４の直径を小さくし、その頂部
を上方に延長して堰７０を形成すると共に、パラ
フイン回収槽４４の下方に円錐形のスクリーン７
２を設けるようにしたものである。 このような構成にすることによつて、堰７０と
壁２６の下部との間の隙間を介してゲル化剤液３
６がゲル化槽３４に流入する。この流入時に、膜
状パラフイン３２と共に流下してくる液滴６６を
巻き込みながら、液滴６６をゲル化し、堰７０の
内周面に越流させる。堰７０の内側に運ばれ、ゲ
ル化したペレツト５０はパラフイン層６４内を沈
降する。 この場合、パラフイン層６４を厚くし、スクリ
ーン７２を槽中心に向かつて傾斜させることによ
り、パラフイン層６４内におけるペレツト５０の
滞留時間を長くすることができる。これによつ
て、表面のみがゲル化したペレツト５０の内部の
固定化剤がゲル化するのに時間を要する場合であ
つても、固定化剤がペレツト外に漏洩するのを防
止することができる。 次に、本発明による実施例を例示する。 実験例 １ 第１図に示した構成のペレツトの製造装置を用
い、下記の条件によつてペレツトを製造した。 微生物…混合培養硝化菌（菌体濃度40000mg／
の懸濁液） 固定化剤…アルギン酸ソーダ２％水溶液 混合液…微生物懸濁液50％、固定化剤50％ ゲル化剤液…塩化カルシウム２％水溶液 回転体の構成…32本の歯付回転円板、直径112mm、
回転速度300rpm 混合液供給量…10／ｈ。 比較のためのペレツトの製造装置は、ゲル化槽
にゲル化剤液を貯留し、このゲル化剤液の上部に
３mm厚のパラフイン層を設けた簡易的なゲル化装
置を用いると共に、パラフイン層に液滴を直接捕
捉するものとした。 このような比較用装置と本発明装置とのペレツ
ト回収率を比較した結果が第１表である。第１表
より明らかなように本発明によれば、比較例に比
べペレツト回収率は高められ、均一度の高いペレ
ツトの得られることが理解される。これに対し比
較例は、パラフイン層中で液滴が合体するため、
ペレツト径が大きくなり、回収率は低下する。

【表】 実験例 ２ 第２図に示した構成のペレツト製造装置を用
い、下記以外は条件を前記実験例１と同一にして
ペレツトを製造した。 固定化剤…ポリエチレングリコール・＃1000ジメ
タクリレート ９％ ２，２−ビス−〔４−（メタクリロキシ・ポリエ
トキシ）フエニル〕プロパン ９％ アルギン酸ソーダ 0.6％ Ｎ−Ｎ−N′−N′テトラメチルエチレンジアミ
ン １％ の混合水溶液 ゲル化剤液…塩化カルシウム ２％ 過硫酸カリウム 0.6％ の混合水溶液 比較例として実験例１による構成と同一のもの
を用い、ペレツト回収率を比較した結果が第２表
である。この場合も実験例１と同様に、本発明に
よつて、高いペレツト回収率の得られることが分
かる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、回転体に
よつて飛散した液滴を膜状パラフインによつて捕
捉するようにしたため、均一な粒径の微生物包括
ペレツトを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面正面図、
第２図は本発明の他の実施例を示す断面正面図で
ある。 １０……微生物懸濁液、１４……固定化剤、２
２……混合機、２４……回転体、２６……壁、３
０……パラフイン貯留槽、３２……膜状パラフイ
ン、３４……ゲル化槽、３８……スリツト、５０
……ペレツト、６４……パラフイン層、６６……
液滴、７０……堰、７２……スクリーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微生物と固定化剤の混合液を回転体に落下さ
   せ、該回転体の回転により前記混合液を飛散させ
   て液滴を生成し、該液滴をゲル化槽内のゲル化剤
   水溶液に通してゲル化する微生物包括ペレツトの
   製造装置において、前記液滴の飛散壁面に膜状の
   パラフインを流下させるパラフイン膜形成手段を
   設け、前記膜状のパラフインと共に飛散した液滴
   を前記ゲル化剤水溶液中へ流入させることを特徴
   とする微生物包括ペレツトの製造装置。 ２ 前記膜状のパラフインが前記ゲル化剤水溶液
   に流入する部位の下方にゲル化剤水溶液の注入部
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の微生物包括ペレツトの製造装置。