JPH09108568A - バイオマスから調製される重金属のためのバイオ吸着剤 - Google Patents
バイオマスから調製される重金属のためのバイオ吸着剤Info
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- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工業的発酵および生物学的処理工場に由来す
る微生物バイオマスから調製されるポリアミノ糖リン酸
ナトリウムを主成分として有する重金属のためのバイオ
吸着剤およびその調製方法を提供すること。 【解決手段】 Aspergillus、Penicillium、Trichoderm
aまたはMicrococcus属を用いる微生物バイオマスから調
製されるポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として
有する重金属のためのバイオ吸着剤を調製するプロセス
であって、i) 0.5〜5.0％のリン酸溶液でバイオマスを
加水分解する工程；ii) ブタノールまたはn-ヘキサンで
油溶性物質を除去する工程；iii) １〜40％の水酸化ナ
トリウムまたは重炭酸ナトリウム溶液との反応によりア
ルカリ化する工程；iv) 低級アルコールで溶解性の物質
を除去する工程；およびv) 残った残渣を濾過し乾燥し
てバイオ吸着剤を得る工程を包含するプロセス。
る微生物バイオマスから調製されるポリアミノ糖リン酸
ナトリウムを主成分として有する重金属のためのバイオ
吸着剤およびその調製方法を提供すること。 【解決手段】 Aspergillus、Penicillium、Trichoderm
aまたはMicrococcus属を用いる微生物バイオマスから調
製されるポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として
有する重金属のためのバイオ吸着剤を調製するプロセス
であって、i) 0.5〜5.0％のリン酸溶液でバイオマスを
加水分解する工程；ii) ブタノールまたはn-ヘキサンで
油溶性物質を除去する工程；iii) １〜40％の水酸化ナ
トリウムまたは重炭酸ナトリウム溶液との反応によりア
ルカリ化する工程；iv) 低級アルコールで溶解性の物質
を除去する工程；およびv) 残った残渣を濾過し乾燥し
てバイオ吸着剤を得る工程を包含するプロセス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業的な発酵およ
び生物学的処理工場に由来する廃棄物である微生物バイ
オマスから調製された、重金属のためのバイオ吸着剤
（biosorbent）、およびこのバイオ吸着剤を用いて重金
属を回収する方法に関する。
び生物学的処理工場に由来する廃棄物である微生物バイ
オマスから調製された、重金属のためのバイオ吸着剤
（biosorbent）、およびこのバイオ吸着剤を用いて重金
属を回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物による金属の蓄積は数十年前から
知られているが、近年、環境保護もしくは貴金属または
戦略金属の回収におけるその潜在的用途のため、さらに
注目されている。一般的な用語「バイオ吸着(biosorpti
on)」は、微生物バイオマスが主な重金属および放射性
核種のイオンを保持するという特性を説明するために使
用されている。死んだ微生物のバイオマスによりこれら
の元素を分離することへの興味が高まっているのは、金
属回収および工業廃水処理におけるバイオ吸着の潜在的
な技術用途に基づいている。
知られているが、近年、環境保護もしくは貴金属または
戦略金属の回収におけるその潜在的用途のため、さらに
注目されている。一般的な用語「バイオ吸着(biosorpti
on)」は、微生物バイオマスが主な重金属および放射性
核種のイオンを保持するという特性を説明するために使
用されている。死んだ微生物のバイオマスによりこれら
の元素を分離することへの興味が高まっているのは、金
属回収および工業廃水処理におけるバイオ吸着の潜在的
な技術用途に基づいている。
【０００３】糸状菌は、種々の代謝物（例えば、酵
素）、フレーバーまたは抗生物質を生産する発酵工業に
使用されている。毎年生産される数千トンのバイオマス
残渣は、生物分解されにくいバイオポリマー（セルロー
ス、キチン、グルカンなど）を含有し、そして質の良く
ない農業用肥料を作る。現在まで、焼却は、この副生成
物を破壊する主な方法である。他方、採鉱、冶金工業ま
たは亜鉛メッキ工業は、金属を大量に含有する廃水を生
じる。これらの流出物を精製する現有の処理にかかる費
用は、しばしば、これらを排出するためにかかる税金よ
りも多い。従って、鉱物資源の連続的抽出および環境に
おける有害廃棄物の蓄積に伴って、流出物の毒性の除去
および金属の回収においてより高い効率が創出されなけ
ればならない。
素）、フレーバーまたは抗生物質を生産する発酵工業に
使用されている。毎年生産される数千トンのバイオマス
残渣は、生物分解されにくいバイオポリマー（セルロー
ス、キチン、グルカンなど）を含有し、そして質の良く
ない農業用肥料を作る。現在まで、焼却は、この副生成
物を破壊する主な方法である。他方、採鉱、冶金工業ま
たは亜鉛メッキ工業は、金属を大量に含有する廃水を生
じる。これらの流出物を精製する現有の処理にかかる費
用は、しばしば、これらを排出するためにかかる税金よ
りも多い。従って、鉱物資源の連続的抽出および環境に
おける有害廃棄物の蓄積に伴って、流出物の毒性の除去
および金属の回収においてより高い効率が創出されなけ
ればならない。
【０００４】いくつかの種の微生物（例えば、Saccharo
myces cerevisiae、Actinomyces levoris、Pseudomonas
aeruginosa、Streptomyces viridochromogenes、およ
びRhizopus arrhizus）は、蓄積された重金属イオンに
対してバイオ吸着特性を有することが報告されている。
以下は、文献に開示された重金属および放射核種のため
の慣用のバイオ吸着剤である。
myces cerevisiae、Actinomyces levoris、Pseudomonas
aeruginosa、Streptomyces viridochromogenes、およ
びRhizopus arrhizus）は、蓄積された重金属イオンに
対してバイオ吸着特性を有することが報告されている。
以下は、文献に開示された重金属および放射核種のため
の慣用のバイオ吸着剤である。
【０００５】Gerald Strandbergらは、ウランが細胞外
でSaccharomyces cerevisiae細胞の表面に蓄積するこ
と、およびその蓄積の速度および量がpH、温度、および
特定のアニオンおよびカチオンによる妨害のような環境
パラメーターに左右されることを報告した（Applied an
d Enviornmental Microbiology, 41巻、1981、237〜245
頁）。
でSaccharomyces cerevisiae細胞の表面に蓄積するこ
と、およびその蓄積の速度および量がpH、温度、および
特定のアニオンおよびカチオンによる妨害のような環境
パラメーターに左右されることを報告した（Applied an
d Enviornmental Microbiology, 41巻、1981、237〜245
頁）。
【０００６】Mario Tsezosらは、 Rhizopus arrhizusの
バイオマスがpH４でウランおよびトリウムに対して最も
高いバイオ吸着的な取り込み能力を示すことを報告した
（Biotechnology and Bioengineering, XXIII巻、198
1、583〜604頁）。
バイオマスがpH４でウランおよびトリウムに対して最も
高いバイオ吸着的な取り込み能力を示すことを報告した
（Biotechnology and Bioengineering, XXIII巻、198
1、583〜604頁）。
【０００７】Akira Nakajimaらは、ポリアクリルアミド
ゲルに固定化されたStreptomyces viridochromogenesが
海および水からのウラン回収について最も満足できる特
徴を有することを報告した（Eur. J. Applied microbio
logy and Biotechnology, 16巻、1982、88〜91頁）。
ゲルに固定化されたStreptomyces viridochromogenesが
海および水からのウラン回収について最も満足できる特
徴を有することを報告した（Eur. J. Applied microbio
logy and Biotechnology, 16巻、1982、88〜91頁）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、工業
的発酵および生物学的処理工場に由来するAspergillu
s、Penicillium、TrichodermaまたはMicrococcus属を用
いる微生物バイオマスから調製されるポリアミノ糖リン
酸ナトリウムを主成分として有する重金属のためのバイ
オ吸着剤を提供することである。
的発酵および生物学的処理工場に由来するAspergillu
s、Penicillium、TrichodermaまたはMicrococcus属を用
いる微生物バイオマスから調製されるポリアミノ糖リン
酸ナトリウムを主成分として有する重金属のためのバイ
オ吸着剤を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
工程を用いて上記バイオ吸着剤を調製する方法が提供さ
れる。上記バイオ吸着剤を調製する方法は、i)リン酸溶
液でバイオマスを加水分解する工程；ii)ブタノールま
たはn-ヘキサンで油溶性物質を除去する工程；iii)水酸
化ナトリウムまたは重炭酸ナトリウム溶液との反応によ
りアルカリ化する工程；iv)低級アルコールで溶解性の
物質を除去する工程；およびv)残った残渣を濾過し乾燥
して、ポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として有
する重金属のためのバイオ吸着剤を得る工程を包含す
る。
工程を用いて上記バイオ吸着剤を調製する方法が提供さ
れる。上記バイオ吸着剤を調製する方法は、i)リン酸溶
液でバイオマスを加水分解する工程；ii)ブタノールま
たはn-ヘキサンで油溶性物質を除去する工程；iii)水酸
化ナトリウムまたは重炭酸ナトリウム溶液との反応によ
りアルカリ化する工程；iv)低級アルコールで溶解性の
物質を除去する工程；およびv)残った残渣を濾過し乾燥
して、ポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として有
する重金属のためのバイオ吸着剤を得る工程を包含す
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】ポリアミノ糖リン酸ナトリウムが
重金属のためのバイオ吸着剤として使用され得るメカニ
ズムは、以下のように説明される。
重金属のためのバイオ吸着剤として使用され得るメカニ
ズムは、以下のように説明される。
【００１１】バイオ吸着のメカニズムには、吸着、イオ
ン交換、配位および共有結合が関与すると考えられる。
種々の実験結果により、微生物の細胞壁の特定の成分が
バイオ吸着に関与すると考えられる。さらに、微生物バ
イオマス中のキチンおよびグルカンの錯体は、バイオ吸
着の主要な役割を果たしていることが知られている。し
かし、蟹の殻中のキチンおよびキトサンは、微生物バイ
オマスから作られるキチンおよびキトサンよりもバイオ
吸着特性が低いことを示す。また、微生物の細胞壁中の
ムレインが金属イオン錯体の形成に寄与することが知ら
れている。真菌および細菌の細胞壁中の全ての成分を考
慮すると、ポリアミノ糖成分は最も良好なバイオ吸着特
性を有する最適のバイオ吸着剤である。
ン交換、配位および共有結合が関与すると考えられる。
種々の実験結果により、微生物の細胞壁の特定の成分が
バイオ吸着に関与すると考えられる。さらに、微生物バ
イオマス中のキチンおよびグルカンの錯体は、バイオ吸
着の主要な役割を果たしていることが知られている。し
かし、蟹の殻中のキチンおよびキトサンは、微生物バイ
オマスから作られるキチンおよびキトサンよりもバイオ
吸着特性が低いことを示す。また、微生物の細胞壁中の
ムレインが金属イオン錯体の形成に寄与することが知ら
れている。真菌および細菌の細胞壁中の全ての成分を考
慮すると、ポリアミノ糖成分は最も良好なバイオ吸着特
性を有する最適のバイオ吸着剤である。
【００１２】従って、本発明は微生物バイオマスからポ
リアミノ糖成分を容易に抽出する方法に関する。工業的
発酵または生物学的処理工場からのAspergillus、Penic
illium、TrichodermaまたはMicrococcusを用いる微生物
バイオマスが本発明の原料として使用される。
リアミノ糖成分を容易に抽出する方法に関する。工業的
発酵または生物学的処理工場からのAspergillus、Penic
illium、TrichodermaまたはMicrococcusを用いる微生物
バイオマスが本発明の原料として使用される。
【００１３】本発明のバイオ吸着剤を調製するプロセス
は以下のように説明され得る。
は以下のように説明され得る。
【００１４】工業的発酵または生物学的処理工場からの
Aspergillus niger、Penicillium chrysogenum、Tricho
derma reeseiまたはMicrococcus luteusを用いる微生物
バイオマスを、反応器に入れる。0.5〜5.0％のリン酸水
溶液を用いてこのバイオマスを20〜60℃で２〜５時間、
加水分解する。加水分解後の残渣を蒸留水で洗浄して可
溶性の物質を除去する。ブタノールまたはn-ヘキサンの
ような油溶性有機溶媒を加え、そして油溶性物質を除去
する。有機溶媒を除去した後、１〜40％の水酸化ナトリ
ウムまたは重炭酸ナトリウムの水溶液を加え、そして20
〜100℃で１〜10時間反応させ、この残渣をアルカリ化
する。pH９〜12の条件において、低級アルコール（例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロパノールまたは
それらの混合物）を加え、低級アルコールに可溶性の物
質を除去する。最後に、残った残渣を濾過し乾燥して、
ポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として有するバ
イオ吸着剤を得る。
Aspergillus niger、Penicillium chrysogenum、Tricho
derma reeseiまたはMicrococcus luteusを用いる微生物
バイオマスを、反応器に入れる。0.5〜5.0％のリン酸水
溶液を用いてこのバイオマスを20〜60℃で２〜５時間、
加水分解する。加水分解後の残渣を蒸留水で洗浄して可
溶性の物質を除去する。ブタノールまたはn-ヘキサンの
ような油溶性有機溶媒を加え、そして油溶性物質を除去
する。有機溶媒を除去した後、１〜40％の水酸化ナトリ
ウムまたは重炭酸ナトリウムの水溶液を加え、そして20
〜100℃で１〜10時間反応させ、この残渣をアルカリ化
する。pH９〜12の条件において、低級アルコール（例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロパノールまたは
それらの混合物）を加え、低級アルコールに可溶性の物
質を除去する。最後に、残った残渣を濾過し乾燥して、
ポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として有するバ
イオ吸着剤を得る。
【００１５】本発明のバイオ吸着剤を調製する最も重要
な調製工程は、残渣をNaOHまたはNaHCO3溶液と反応させ
る工程である。この工程において、微生物バイオマス中
のポリアミノ糖のリン酸イオン(PO4 -3)がリン酸ナトリ
ウムに転化する。これらの転化されたリン酸ナトリウム
は、重金属との結合部位を形成するポリマー中のアミン
基と組み合わされて、重金属のバイオ吸着に寄与する。
な調製工程は、残渣をNaOHまたはNaHCO3溶液と反応させ
る工程である。この工程において、微生物バイオマス中
のポリアミノ糖のリン酸イオン(PO4 -3)がリン酸ナトリ
ウムに転化する。これらの転化されたリン酸ナトリウム
は、重金属との結合部位を形成するポリマー中のアミン
基と組み合わされて、重金属のバイオ吸着に寄与する。
【００１６】従って、本発明のバイオ吸着剤は、下式で
表されるアミノ糖リン酸ナトリウムのポリマーであり、
そしてこのバイオ吸着剤の数平均分子量は50,000〜200,
000である。
表されるアミノ糖リン酸ナトリウムのポリマーであり、
そしてこのバイオ吸着剤の数平均分子量は50,000〜200,
000である。
【００１７】
【化１】
【００１８】以下は本発明のバイオ吸着剤の分析データ
である。
である。
【００１９】図１は、本発明により調製されたバイオ吸
着剤のIRスペクトルを示す。吸収波長(cm-1)は、3000〜
3500、2300、1650、1550、1470、1380、1320〜1340、11
60、1050、900、780、600である。バイオ吸着剤中のポ
リアミノ糖リン酸ナトリウムの含有量は、全バイオ吸着
剤組成物の50〜80(w/w)％である。
着剤のIRスペクトルを示す。吸収波長(cm-1)は、3000〜
3500、2300、1650、1550、1470、1380、1320〜1340、11
60、1050、900、780、600である。バイオ吸着剤中のポ
リアミノ糖リン酸ナトリウムの含有量は、全バイオ吸着
剤組成物の50〜80(w/w)％である。
【００２０】１グラムの乾燥バイオ吸着剤は、200〜400
mgのグルコサミン、60〜200mgのグルコース、70〜200mg
のアミノ酸、30〜50mgの有機リン化合物および他の残余
の化合物を含有する。
mgのグルコサミン、60〜200mgのグルコース、70〜200mg
のアミノ酸、30〜50mgの有機リン化合物および他の残余
の化合物を含有する。
【００２１】上記プロセスにより調製され、ポリアミノ
糖リン酸ナトリウムを主成分として有するバイオ吸着剤
は、流出廃棄物からの重金属の回収に使用され得る。従
って、このバイオ吸着剤は、流出廃棄物を精製するカラ
ムまたは流出廃棄物を精製する反応器に適用され得る。
糖リン酸ナトリウムを主成分として有するバイオ吸着剤
は、流出廃棄物からの重金属の回収に使用され得る。従
って、このバイオ吸着剤は、流出廃棄物を精製するカラ
ムまたは流出廃棄物を精製する反応器に適用され得る。
【００２２】本発明は以下の実施例により詳細に説明さ
れ得る。しかし、これらの実施例は本発明の範囲を限定
しない。
れ得る。しかし、これらの実施例は本発明の範囲を限定
しない。
【００２３】
【実施例】以下の方法により、重金属に対するバイオ吸
着特性を測定した。200mgの乾燥バイオ吸着剤を、1mlの
水あたり5mgの金属イオンを含有する20mlの標準金属硝
酸塩溶液に加えた。室温で、この混合物を１時間攪拌
し、そして溶液を濾過分離した。濾過した溶液を100倍
希釈した後、金属の量を原子吸光分析器により測定し
た。
着特性を測定した。200mgの乾燥バイオ吸着剤を、1mlの
水あたり5mgの金属イオンを含有する20mlの標準金属硝
酸塩溶液に加えた。室温で、この混合物を１時間攪拌
し、そして溶液を濾過分離した。濾過した溶液を100倍
希釈した後、金属の量を原子吸光分析器により測定し
た。
【００２４】（実施例１）Aspergillus nigerを用いる
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 １Ｌの１％リン酸溶液を、200gのAspergillus niger AT
CC-9642を用いた良く乾燥した微生物バイオマスに加
え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水分解し
た。蒸留水で洗浄した後、残渣に500mlのブタノールを
添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを除去し
た後、10％NaOH溶液を添加し、そして50℃で３〜５時間
反応させた。pH10〜12で、600mlのエタノールを加えて
エタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った
残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、
乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイ
ズを得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。
収率は48％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下
の表１に示すバイオ吸着特性を有していた。
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 １Ｌの１％リン酸溶液を、200gのAspergillus niger AT
CC-9642を用いた良く乾燥した微生物バイオマスに加
え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水分解し
た。蒸留水で洗浄した後、残渣に500mlのブタノールを
添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを除去し
た後、10％NaOH溶液を添加し、そして50℃で３〜５時間
反応させた。pH10〜12で、600mlのエタノールを加えて
エタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った
残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、
乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイ
ズを得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。
収率は48％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下
の表１に示すバイオ吸着特性を有していた。
【００２５】
【表１】
【００２６】（実施例２）Penicillium chrysogenumを
用いる微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 800mlの1.5％リン酸溶液を、200gのPenicillium chryso
genum ATCC-10003を用いた湿潤な微生物バイオマスに加
え、そしてこのバイオマスを室温で２時間、加水分解し
た。蒸留水で洗浄した後、残渣に600mlのヘキサンを添
加した。油溶性物質を除去した。ヘキサンを除去した
後、20％NaHCO3溶液を添加し、そして90℃で２時間反応
させた。pH10〜12で、500mlのエタノールを加えてエタ
ノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った残渣
を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、乾燥
したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイズを
得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。収率
は40％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下の表
２に示すバイオ吸着特性を有していた。
用いる微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 800mlの1.5％リン酸溶液を、200gのPenicillium chryso
genum ATCC-10003を用いた湿潤な微生物バイオマスに加
え、そしてこのバイオマスを室温で２時間、加水分解し
た。蒸留水で洗浄した後、残渣に600mlのヘキサンを添
加した。油溶性物質を除去した。ヘキサンを除去した
後、20％NaHCO3溶液を添加し、そして90℃で２時間反応
させた。pH10〜12で、500mlのエタノールを加えてエタ
ノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った残渣
を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、乾燥
したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイズを
得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。収率
は40％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下の表
２に示すバイオ吸着特性を有していた。
【００２７】
【表２】
【００２８】（実施例３）Trichoderma reeseiを用いる
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 500mlの1.5％リン酸溶液を、100gの湿潤なTrichoderma
reesei ATCC-26921を用いた湿潤な微生物バイオマスに
加え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水分解
した。蒸留水で洗浄した後、残渣に300mlのブタノール
を添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを除去
した後、10％NaOH溶液を添加し、そして100℃で１時間
反応させた。pH10〜12で、300mlのエタノールを加えて
エタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った
残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、
乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイ
ズを得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。
収率は38％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下
の表３に示すバイオ吸着特性を有していた。
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 500mlの1.5％リン酸溶液を、100gの湿潤なTrichoderma
reesei ATCC-26921を用いた湿潤な微生物バイオマスに
加え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水分解
した。蒸留水で洗浄した後、残渣に300mlのブタノール
を添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを除去
した後、10％NaOH溶液を添加し、そして100℃で１時間
反応させた。pH10〜12で、300mlのエタノールを加えて
エタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、残った
残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最後に、
乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒子サイ
ズを得た。表５にバイオ吸着剤の分析データを示した。
収率は38％であり、そして得られたバイオ吸着剤は以下
の表３に示すバイオ吸着特性を有していた。
【００２９】
【表３】
【００３０】（実施例４）Micrococcus luteusを用いる
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 800mlの2.0％オルトリン酸溶液を、200gのMicrococcus
luteus ATCC-4698を用いた良く乾燥した微生物バイオマ
スに加え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水
分解した。蒸留水で洗浄した後、残渣に500mlのブタノ
ールを添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを
除去した後、10％NaOH溶液を添加し、そして40℃で３〜
５時間反応させた。pH10〜12で、400mlのメタノールを
加えてメタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、
残った残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最
後に、乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒
子サイズを得た。表５にこのバイオ吸着剤の分析データ
を示した。収率は45％であり、そして得られたバイオ吸
着剤は以下の表４に示すバイオ吸着特性を有していた。
微生物バイオマスからのバイオ吸着剤の調製 800mlの2.0％オルトリン酸溶液を、200gのMicrococcus
luteus ATCC-4698を用いた良く乾燥した微生物バイオマ
スに加え、そしてこのバイオマスを室温で３時間、加水
分解した。蒸留水で洗浄した後、残渣に500mlのブタノ
ールを添加した。油溶性物質を除去した。ブタノールを
除去した後、10％NaOH溶液を添加し、そして40℃で３〜
５時間反応させた。pH10〜12で、400mlのメタノールを
加えてメタノールに可溶性の物質を除去した。最後に、
残った残渣を濾過し、そして100〜130℃で乾燥した。最
後に、乾燥したバイオ吸着剤を破砕して0.5〜2.0mmの粒
子サイズを得た。表５にこのバイオ吸着剤の分析データ
を示した。収率は45％であり、そして得られたバイオ吸
着剤は以下の表４に示すバイオ吸着特性を有していた。
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】（実施例５）廃汚泥からの重金属のバイオ
吸着 実施例１のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
吸着 実施例１のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
【００３４】（実施例６）廃汚泥からの重金属のバイオ
吸着 実施例２のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
吸着 実施例２のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
【００３５】（実施例７）廃汚泥からの重金属のバイオ
吸着 実施例３のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
吸着 実施例３のバイオ吸着剤を用いて、廃汚泥流出物から重
金属を回収した。汚泥流出物に加えたバイオ吸着剤の量
は汚泥の１重量％であった。表６にバイオ吸着剤処理前
後の重金属の量を示した。
【００３６】
【表６】
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、工業的発酵および生物
学的処理工場に由来するAspergillus、Penicillium、Tr
ichodermaまたはMicrococcus属を用いる微生物バイオマ
スから調製されるポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成
分として有する重金属のためのバイオ吸着剤が提供され
る。
学的処理工場に由来するAspergillus、Penicillium、Tr
ichodermaまたはMicrococcus属を用いる微生物バイオマ
スから調製されるポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成
分として有する重金属のためのバイオ吸着剤が提供され
る。
【図１】図１は、本発明により調製されるバイオ吸着剤
のIRスペクトルを示す。
のIRスペクトルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジン キュク ピョ 大韓民国 ソウル，ヤンデウンポ−ク，シ ンキル−ドン 464−１ (72)発明者 ヤン ケウン モ 大韓民国 チュンブーク，ジンチェオン− クン，ジンチェオン−ウプ，ヨープネリ 347−９
Claims (5)
- 【請求項１】 Aspergillus、Penicillium、Trichoderm
aまたはMicrococcus属を用いる微生物バイオマスから調
製されるポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として
有する重金属のためのバイオ吸着剤を調製するプロセス
であって、 i) 0.5〜5.0％のリン酸溶液でバイオマスを加水分解す
る工程； ii) ブタノールまたはn-ヘキサンで油溶性物質を除去す
る工程； iii)１〜40％の水酸化ナトリウムまたは重炭酸ナトリウ
ム溶液との反応によりアルカリ化する工程； iv) 低級アルコールで溶解性の物質を除去する工程；お
よび v) 残った残渣を濾過し乾燥して、バイオ吸着剤を得る
工程、を包含する、プロセス。 - 【請求項２】 前記低級アルコールが、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、またはそれらの混合物で
ある、請求項１に記載のプロセス。 - 【請求項３】 前記バイオマスに使用される微生物が、
Aspergillus niger、Penicillium chrysogenum、Tricho
derma reeseiまたはMicrococcus luteusである、請求項
１に記載の、バイオマスから調製されるポリアミノ糖リ
ン酸ナトリウムを主成分として有する重金属のためのバ
イオ吸着剤を調製するプロセス。 - 【請求項４】 請求項１に記載のプロセスから調製され
るポリアミノ糖リン酸ナトリウムを主成分として有する
重金属のためのバイオ吸着剤であって、数平均分子量が
50,000〜200,000であり、そして１グラムの乾燥したバ
イオ吸着剤が200〜400mgのグルコサミン、60〜200mgの
グルコース、70〜200mgのアミノ酸、30〜50mgの有機リ
ン化合物および他の残余の化合物を含有する、バイオ吸
着剤。 - 【請求項５】 前記バイオ吸着剤のIRスペクトルが、30
00〜3500、2300、1650、1550、1470、1380、1320〜134
0、1160、1050、900、780、600の吸収波長(cm-1)を示
す、請求項４に記載のポリアミノ糖リン酸ナトリウムを
主成分として有する重金属のためのバイオ吸着剤。
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