JPH1017701A

JPH1017701A - セルロース誘導体の分解方法

Info

Publication number: JPH1017701A
Application number: JP17642296A
Authority: JP
Inventors: Yoshimichi Maeda; 嘉道前田; Masahiro Takeo; 正弘武尾
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】セルロースエーテルなどのセルロース誘導体
を効率よく生分解し、排水によるＣＯＤ汚染を軽減す
る。【解決手段】セルロースエーテル（ＣＭＣやＨＥＣな
ど）などのセルロース誘導体を、活性酸素処理（特にオ
ゾン処理）した後、活性汚泥処理に供することにより分
解する。（１）アルカリ性条件、（２）過酸（特に過酸
化水素）の存在下、又は（３）アルカリ性で過酸の存在
下、活性酸素処理を行うと、処理効率が向上し、処理コ
ストが低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルロースエーテ
ルなどのセルロース誘導体を効率よく生分解する上で有
用な分解方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】水溶性の高分子物質には、でんぷん、ア
ルギン酸などの天然高分子、ポリビニルアルコールやポ
リエチレングリコールなどの合成高分子の他に、セルロ
ースなどの本来水不溶性の天然物質を化学的に修飾して
種々の官能基を導入して水溶性を付与した半合成高分子
がある。このような水溶性高分子は、その特性に応じて
工業的に広い分野で使用されている。一方、半合成高分
子、合成高分子は機能性が高く利用性に優れているが、
自然環境下でも安定であり、分解性が劣る。さらに、半
合成高分子のうち、工業的に大量に生産され利用されて
いるセルロース誘導体は、官能基の結合様式によりセル
ロースエステルとセルロースエーテルの２種に大別さ
れ、セルロースエステルは比較的自然環境下で官能基が
加水分解されやすく、セルロースとなった後、完全に分
解されやすい。これに対して、セルロースエーテルは結
合が強固であるため自然環境下では分解性が極めて小さ
い。例えば、セルロースエーテルの代表的な化合物であ
るカルボキシメチルセルロース（以下、単にＣＭＣと称
する場合がある）は、セルロースの構成単位である、３
つの水酸基を有するグルコースとモノクロル酢酸とを反
応させることにより製造され、グルコース１個当りに結
合したモノクロル酢酸の数（置換度，ＤＳ）が０．４以
上になると水溶性となる。ＣＭＣとしては、通常、ＤＳ
０．６〜２程度のＣＭＣが工業的に生産され利用されて
いる。このようなＣＭＣを水に溶解させると安定で無害
な粘性溶液となるため、ＣＭＣは、食品、化粧品、工業
用糊剤、土木、鉱業などの広い分野で利用されている。
さらに、セルロースエーテルとしては、ＣＭＣの他、ヒ
ドロキシエチルセルロース（以下、単にＨＥＣと称する
場合がある）、ヒドロキシプロピルセルロース、メチル
セルロース、エチルセルロース、ジエチルアミノエチル
セルロースや、複数の官能基が導入されたセルロース誘
導体（例えば、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースなど）も同様な特性
を有しており、ＣＭＣと同様に広い分野で使用されてい
る。

【０００３】しかし、これらのセルロースエーテル誘導
体が安定であることは、工業的に使用した後、廃棄され
ても自然環境下での分解性が小さいことを意味する。実
際、セルロースエーテルは、自然環境下において微生物
による酵素分解を受けにくい（M.G.Wirick, J. Polymer
Sci., 6, 1965 (1968)）。従って、排水中のセルロー
スエーテルは、一般的な排水処理法である活性汚泥によ
っても完全分解が不可能であり、ＣＯＤ型の汚染を引き
起こす（安田，衛生工学討論会講演論文集 16,65 (198
0)）。一方、セルロースの微生物による分解に関する研
究は古くからなされており、その分解微生物として好気
性細菌、嫌気性細菌、放線菌、糸状菌、高熱菌などが報
告されている（村尾ら，「セルラーゼ」講談社，１９８
７年発行）。また、それらの微生物の酵素によるセルロ
ースの分解機構は、エンド−β−１，４−グルカナーゼ
がセルロース鎖をランダムに切断し、エキソ−β−１，
４−グルカナーゼがセルロース鎖の非還元末端に作用し
てセロビオースを生成する。次いでβ−１，４−グルコ
シダーゼによりグルコースにまで分解される（村尾ら，
「セルラーゼ」講談社，１９８７年発行）。

【０００４】セルロースエーテル誘導体ではＣＭＣの生
分解に関する研究が数多く行われ、分解菌の分離、分解
酵素（ＣＭＣアーゼ）の精製やその性質が報告されてい
る（吉田ら，防菌防黴， 19 (3), 105 (1991)，J.Kamam
oto et al. J. Ferment. Technol., 57 (3), 163 (197
9)，T. Hatano et al. J. Ferment. Bioeng., 71 (5),3
13 (1991)，およびM.G.Wirick, J. Water Poll. Contro
l Fed., 46 (3), 512(1974)）。しかし、ＣＭＣがセル
ロースのように完全に分解されたという報告はない。上
記のようにセルロースエーテル誘導体は本質的に自然界
で生物分解し難い。そのため、セルロースエーテル誘導
体などのセルロース誘導体を工業的に利用し、廃棄物と
して排出する場合、工業排水の一般的な処理である活性
汚泥法に供しても、炭酸ガスまで分解することができな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、セルロース誘導体を効率よく分解できる方法を提供
することにある。本発明の他の目的は、セルロースエー
テルなどの生分解性の小さなセルロース誘導体であって
も、簡単な操作でほぼ完全に生分解できる方法を提供す
ることにある。本発明のさらに他の目的は、セルロース
誘導体を含む廃液を効率よく処理し、環境汚染を有効に
防止できる生分解方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、セルロース誘導体を前
処理して活性汚泥法に供すると、セルロース誘導体を完
全に分解できることを見いだし、本発明を完成した。す
なわち、本発明の方法では、セルロース誘導体を活性酸
素で処理し、活性汚泥処理することにより、セルロース
誘導体を分解する。この方法において、活性酸素処理は
オゾン処理である場合が多く、活性酸素処理は、（1）
アルカリおよび（2）過酸のうち少くともいずれか一方
の存在下で行ってもよい。前記過酸には過酸化水素など
で含まれ、セルロース誘導体にはセルロースエーテル類
などが含まれる。

【０００７】本発明の方法には、前記条件を組合せた方
法、例えば、（1）アルカリ、（2）過酸化水素、又は
（3）アルカリおよび過酸化水素の存在下、セルロース
誘導体をオゾン処理した後、活性汚泥処理することによ
り、セルロース誘導体を生分解する方法も含まれる。さ
らに、前記方法は固体状のセルロース誘導体に適用して
もよいが、セルロース誘導体を含む排液に適用し、セル
ロース誘導体を生分解させてもよい。なお、本明細書に
おいて「活性汚泥処理」とは有機物を含む排水や汚水を
処理する場合に限らず、活性汚泥への浸漬などにより、
固体成分（繊維，フィルムやシートなど）に微生物を作
用させて分解させる場合も含む意味に用いる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の方法は、セルロース誘導
体を活性酸素で処理する前処理工程と、前処理されたセ
ルロース誘導体を活性汚泥処理する工程とで構成されて
いる。前処理と活性汚泥処理とを組合せると、前処理に
よりセルロース誘導体が予備的に部分分解して生分解し
やすい形態に変化するためか、活性汚泥処理により極め
て高い効率でセルロース誘導体を生分解できる。［セルロース誘導体］本発明は、種々のセルロース誘導
体の分解に適用でき、その種類は特に制限されない。セ
ルロース誘導体には、例えば、セルロースエステル誘導
体（セルロースアセテート，セルロースプロピオネー
ト，セルロースブチレート、セルロースフタレートなど
の有機酸エステル；硝酸セルロース、硫酸セルロース、
リン酸セルロースなどの無機酸エステル；セルロースア
セテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレ
ート、セルロースアセテートフタレート、硝酸酢酸セル
ロースなどの混酸エステル；およびポリカプロラクトン
グラフト化セルロースアセテートなど）、セルロースエ
ーテル誘導体（例えば、メチルセルロース，エチルセル
ロースなどのアルキルセルロース、ベンジルセルロー
ス，トリチルセルロースなどのアラルキルセルロース、
ＣＭＣ、カルボキシエチルセルロースなどのカルボキシ
アルキルセルロース、ＨＥＣ、ヒドロキシエチルメチル
セルロース、カチオン化ＨＥＣ、カルボキシメチルＨＥ
Ｃ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシプロ
ピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース又
はその誘導体、シアノエチルセルロース、アミノエチル
セルロース、ジエチルアミノエチルセルロースなど）な
どが含まれる。これらのセルロース誘導体は、単独であ
っても二種以上の混合物であっても、有効に生分解でき
る。

【０００９】セルロース誘導体の平均重合度は、例え
ば、１０〜１０００、好ましくは５０〜９００、さらに
好ましくは２００〜８００程度であり、セルロース誘導
体の平均置換度は、置換基の種類などに応じて、例え
ば、０．５〜３（例えば、１〜３）程度の範囲から適当
に選択できる。本発明の方法では、セルロースエステル
類だけでなく、生分解性に劣るとされているセルロース
エーテル類であっても有効に生分解できる。そのため、
本発明はセルロースエーテル誘導体の生分解に有効であ
る。被処理物としてのセルロース誘導体は、固体（粉粒
状、繊維状、フィルムやシートなどの平面形状、立体成
形品などの三次元構造の成形品など）であってもよく、
セルロース誘導体を含む水性又は非水性溶液又は分散液
であってもよい。好ましい被処理物には、セルロース誘
導体（特にセルロースエーテル誘導体などの水溶性セル
ロース誘導体）を含む被処理液［水性又は非水性排液
（特に排水）］が含まれる。水性の被処理液の溶媒に
は、水単独に限らず、水と親水性又は水溶性溶媒（例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの
アルコール類、アセトンなどのケトン類、ジオキサン
−，テトラヒドロフランなどのエーテル類など）との混
合溶媒も含まれる。非水性の被処理液の溶媒には、種々
の有機溶媒、例えば、炭化水素類、アルコール類、エス
テル類、ケトン類、エーテル類などが含まれる。

【００１０】被処理液中のセルロース誘導体の濃度は、
処理効率が損われない限り特に制限されず、例えば、１
０ｐｐｍ〜３０重量％、好ましくは１００ｐｐｍ〜２０
重量％、さらに好ましくは５００ｐｐｍ〜１０重量％程
度の範囲から適当に選択できる。［活性酸素処理］本発明において、前処理としての活性
酸素処理は、反応性に富む活性酸素を含有する成分又は
活性酸素を生成する成分（以下、これらを単に活性酸素
成分という場合がある）を用いて行うことができる。活
性酸素成分の種類は特に制限されず、活性酸素は放電や
紫外線照射などにより生成させることができる。好まし
い活性酸素処理はオゾン処理である。なお、オゾンは、
例えば、オゾン発生器などの慣用の装置を用いて発生さ
せることができ、オゾン濃度は特に限定されず、空気の
オゾン化による低濃度オゾン、濃縮したオゾン、や純粋
に分離した酸素をオゾン化した高濃度オゾンなどのいず
れであってもよい。

【００１１】活性酸素成分（特にオゾン）との反応時間
（接触時間）を長くすると、全有機炭素（以下、単にＴ
ＯＣと略記する）の低下が著しく、活性汚泥処理による
最終処理率も良好となるが、経済的な見地からは、活性
酸素処理（特にオゾン処理）を短くし、活性汚泥処理の
負荷を大きくするのが有利である。例えば、活性酸素成
分の処理（特にオゾン処理）により、ＣＭＣなどのセル
ロース誘導体のＴＯＣの１〜５０％（好ましくは５〜５
０％、さらに好ましくは１０〜５０％程度）を分解する
と、後続する活性汚泥処理によりＴＯＣ全体の４５〜１
００％（好ましくは５０〜１００％、さらに好ましくは
６０〜１００％）を除去できる。活性酸素成分（特にオ
ゾン）の処理量は、処理温度、被処理物の形態（固体や
液体など）、被処理液の濃度、処理方法などに応じて選
択でき、例えば、セルロース誘導体１００ｇ（固形分）
に対して１〜５００モル、好ましくは１０〜４５０モ
ル、さらに好ましくは２５〜４００モル程度である。

【００１２】なお、活性酸素処理は、被処理物に対して
所定量の活性酸素成分を流通又は曝気させることにより
行ってもよく、被処理物と所定量の活性酸素成分とを非
流通下（例えば、反応容器内）で反応させることにより
行ってもよい。活性酸素処理の温度は特に制限されず、
例えば、０〜５０℃、好ましくは１５〜４０℃程度の範
囲から選択でき、活性酸素処理の時間は、被処理物の形
態や濃度、活性酸素成分の濃度などに応じて、例えば、
１分〜６時間、好ましくは５分〜５時間、さらに好まし
くは１０分〜３時間程度の範囲から選択できる。活性酸
素処理と活性汚泥処理とを組み合わせると、前処理によ
る分解の程度（ＴＯＣの低下）は僅かであっても、活性
汚泥処理によりセルロース誘導体の分解の程度（ＴＯＣ
の低下）を著しく低下させることができる。しかも、Ｃ
ＭＣなどのセルロース誘導体の置換度、置換基の分布や
重合度などにより影響されることなく、生物による分解
性が極めて小さな置換度の高いセルロース誘導体であっ
ても高い効率で分解できる。

【００１３】前記前処理は、活性酸素成分を前記セルロ
ース誘導体に直接作用させることにより行ってもよく、
被処理液を前処理する場合、前処理条件は、酸性ないし
アルカリ性の広い範囲、例えば、ｐＨ２〜１３程度の範
囲で選択できる。前処理効率をさらに高めるためには、
セルロース誘導体は、中性ないしアルカリ性条件（例え
ば、ｐＨ６〜１４、好ましくはｐＨ７〜１３、さらに好
ましくはｐＨ９〜１２程度）で前処理するのが有利であ
る。特にアルカリの存在下、なかでも（1）アルカリ性
条件（例えば、ｐＨ８〜１４、好ましくはｐＨ９〜１
３、さらに好ましくはｐＨ１０〜１３程度）で前処理す
るのが有利である。例えば、オゾン処理（オゾン酸化）
の好ましい条件は通常中性付近であるが、ＣＭＣの場合
は、オゾン処理後の被処理液のｐＨが７以下となるのを
避けるため、アルカリによるアルカリ性条件下でオゾン
処理するのが好ましい。このオゾン処理において、ＣＭ
Ｃ濃度が１０００ｐｐｍの被処理液をオゾンで処理する
場合、被処理液の当初のｐＨは強いアルカリ性（例え
ば、ｐＨ１２以上のアルカリ性）とするのが有利であ
る。なお、ｐＨの低下を抑制するためには、緩衝液など
のｐＨ調整剤を添加してもよい。

【００１４】さらに、前記前処理は、活性酸素成分（特
にオゾン）の反応効率を高めるための手段（例えば、紫
外線照射や過酸の添加など）と組合せるのが有効であ
る。特に（2）過酸の共存下でのオゾン処理は効果的に
ＯＨラジカルが生成するため処理効率が高い。過酸に
は、過酸化水素、過酸化水素のアシル誘導体［例えば、
過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸、過酸化ベン
ゾイル、過酸化ラウロイルなどの有機過酸化物］、ペル
オクソ酸又はその塩［例えば、過塩素酸、過マンガン酸
などのペルオクソ酸又はこれらの塩（例えば、過塩素酸
ナトリウム、過マンガン酸ナトリウム）など］、過酸化
水素化物［例えば、Ｎａ₂ＳｉＯ₃・Ｈ₂Ｏ₂・Ｈ₂Ｏ，Ｎ
ａＢＯ₂・Ｈ₂Ｏ₂・３Ｈ₂Ｏなど］などが含まれる。これ
らの過酸は単独で又は二種以上組合せて使用できる。ま
た、過酸の種類はセルロース誘導体の種類、前処理系の
溶媒や前処理方法などに応じて選択できる。

【００１５】好ましい過酸には、後続する活性汚泥に悪
影響を及ぼすことが少い過酸化水素が含まれる。特に、
過酸化水素は、分解物が安全な水であり後処理が不要で
あるため、セルロース誘導体を含む廃液（排水）の水処
理プラントへの利用に適しているとともに、コスト的に
も有利である。なお、（2）過酸の使用量は、前処理効
率を向上できる範囲で選択でき、例えば、セルロース誘
導体（固形分）１００重量部に対して０．１〜１００モ
ル、好ましくは１〜７５モル、さらに好ましくは５〜５
０モル（例えば、１０〜５０モル）程度である。このよ
うな前処理により、セルロース誘導体を予備的に有効に
分解させ、例えば、セルロース誘導体を含む被処理液の
ＴＯＣを低下させることができる。特に前記前処理を、
（1）アルカリの存在下（特にアルカリ性条件下）、又
は（2）過酸（特に過酸化水素）の存在下で行うと、セ
ルロース誘導体を予備的に有効に分解させることができ
る。

【００１６】前処理効率をさらに向上させるためには、
前記条件を組合せて、（3）アルカリの存在下（特にア
ルカリ性）で、しかも過酸（特に過酸化水素）の存在下
で活性酸素成分（特にオゾン）でセルロース誘導体を処
理するのが有効である。このような過酸（特に過酸化水
素）の存在下での前処理において、緩衝液などのｐＨ調
整剤を添加し、前処理工程で被処理液が酸性になるのを
抑制すると、活性酸素（特にオゾン）処理によるＴＯＣ
の低下を著しく増大でき、過酸（過酸化水素）を添加し
ない系に比べて、極めて短時間内にＴＯＣの１０〜７０
％（特に２０〜７０％）程度を除去できる。そのため、
前処理工程で効率よくセルロース誘導体を予備処理しつ
つ、後続する活性汚泥処理による負荷を大きく低減でき
る。［活性汚泥処理］活性汚泥処理は、慣用の方法［例え
ば、曝気による活性汚泥の調製、排水や汚水との混合と
フロックの形成（沈降分離）、汚泥の返送など］で行う
ことができる。また、活性汚泥としては、セルロース誘
導体に対する生分解能を有する種々の微生物（例えば、
好気性細菌、嫌気性細菌、放線菌、糸状菌、高熱菌な
ど）が利用でき、セルロース誘導体の処理により馴化し
た微生物を含む活性汚泥を使用してもよい。この微生物
は単離してセルロース誘導体の生分解に供してもよい。
さらに、微生物に代えて、又は微生物とともに、微生物
が産生する分解酵素（例えば、セルラーゼなど）や微生
物の処理物（粉砕物など）を用いてもよい。

【００１７】活性汚泥処理は、微生物や酵素の活性を損
わない条件、例えば、温度１０〜４０℃、ｐＨ４〜１０
程度で行うことができる。本発明の方法は、種々のセル
ロース誘導体を微生物により生分解させる上で有用であ
り、特に水溶性セルロース誘導体を含む排水や汚水処理
に有用である。

【００１８】

【発明の効果】本発明の方法では、活性酸素処理と活性
汚泥処理とを組合せているので、セルロース誘導体を効
率よく分解できる。特に、セルロースエーテル誘導体な
どの生分解性の小さなセルロース誘導体であっても、簡
単な操作でほぼ完全に生分解できる。そのため、セルロ
ース誘導体を含む廃液を効率よく処理し、環境汚染を有
効に防止できる。

【００１９】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。実施例１被処理液のｐＨの影響を調べるため、０．１重量％のＣ
ＭＣ水溶液８０ｍｌをガラス製反応容器（容量１００ｍ
ｌ）に入れ、オゾンを含む空気を通気してオゾン処理し
た。オゾン処理は、空気流量１Ｌ／分、オゾン発生装置
によるオゾン生成量７．１２ｍｇ／分で１２０分間に亘
りオゾン含有空気を導入することにより行った。なお、
塩酸と水酸化ナトリウムとを用い、ＣＭＣ水溶液（被処
理液）のｐＨは４〜１２に調整した。

【００２０】オゾン処理した後、各処理水３０ｍｌを坂
口フラスコ（容量１００ｍｌ）に入れ、ｐＨを７に調整
した後、微量栄養素として酵母エキス１％液を０．３ｍ
ｌ添加するとともに、活性汚泥の懸濁液０．３ｍｌを接
種した。活性汚泥の懸濁液は、下水処理の返送汚泥を、
予め培地（ディフコ（DIFCO）社製，Nutrient Broth）
で２日間振盪培養し、１２，０００ｒｐｍで１０分間遠
心分離し、１０ｍＭリン酸緩衝液１ｍｌに再懸濁するこ
とにより調製した。そして、温度３０℃、１４０ｒｐｍ
で振盪培養し、培養中、経時的にＴＯＣの変化を測定し
たところ、図１に示す結果を得た。図１に示されるよう
に、オゾン処理の初期ｐＨが大きいほど生分解性が改善
される。

【００２１】実施例２オゾン処理時間の影響を調べるため、オゾン処理を、被
処理液のｐＨ１２、処理時間３０〜２４０分とする以
外、実施例１と同様な方法で、オゾン処理および活性汚
泥処理したところ、図２に示す結果を得た。図２より明
らかなように、オゾン処理時間が長くなるにつれて、オ
ゾン処理だけでＴＯＣが低下し、さらに生分解処理によ
り処理率が著しく改善され、処理効率は最大９５％に達
した。実施例３置換度や分子量が異なるＣＭＣを含む被処理液のｐＨを
１２に調整し、実施例１と同様にしてオゾン処理すると
ともに活性汚泥処理したところ、図３に示す結果を得
た。なお、供試ＣＭＣの置換度と粘度は次の通りであ
る。粘度は、括弧内に示す濃度の水溶液を用い、回転粘
度計（２５℃、６０ｒｐｍ）で測定した。

【００２２】試料粘度（ｃｐｓ）置換度（ＤＳ）ＣＭＣ−１３７（１重量％）０．６７ＣＭＣ−２１７（１重量％）０．８８ＣＭＣ−３５８（１重量％）１．３１ＣＭＣ−４８（２重量％）０．７３ＣＭＣ−５２６７（１重量％）０．６８図３に示されるように、置換度の高いＣＭＣ−３は、他
のＣＭＣに比べて、オゾン処理によるＴＯＣの低下が若
干大きいものの、生分解後のＴＯＣはいずれもほぼ同等
である。従って、ＣＭＣの置換度や分子量などの構造に
関係なく、ＣＭＣを有効かつ効率よく処理できる。

【００２３】実施例４ＣＭＣ溶液のｐＨ変化を抑制するため緩衝液［コルトフ
のリン酸カリウム・ホウ酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．
０および９．０）］を用いてｐＨ調整した被処理液と、
緩衝液を用いることなくｐＨ調整した被処理液（ｐＨ
７．０および９．０）とを用いる以外、実施例１と同様
にしてオゾン処理した。オゾン処理によるＴＯＣを測定
したところ、図４に示す結果を得た。図４に示されるよ
うに、緩衝液によりｐＨ調整した被処理液はオゾン処理
によりＴＯＣが低下する。緩衝液によりｐＨ７．０に調
整した被処理液はオゾン処理（１２０分）の後、ｐＨ
６．７に低下し、ＴＯＣも１０％低下した。一方、緩衝
液によりｐＨ９．０に調整した被処理液はオゾン処理後
もｐＨが８．４でありＴＯＣも３０％低下した。

【００２４】引続き実施例１と同様にして活性汚泥処理
により生分解したところ、図４に示されるように、合計
のＴＯＣの低下は、緩衝液によりｐＨ７．０に調整した
被処理液では４０％、緩衝液によりｐＨ９．０に調整し
た被処理液では５０％であった。一方、緩衝液を用いる
ことなくｐＨ調整した被処理液では、いずれもＴＯＣの
低下が著しく少なかった。実施例５被処理液に過酸化水素１００ｍｇを添加するとともに、
実施例４のｐＨ７の緩衝液を用い、実施例１と同様にし
てオゾン処理した。オゾン処理による経時的なＴＯＣの
変化を図５に示す。図５に示されるように、１２０分の
オゾン処理のみでＴＯＣが８０％も減少した。

【００２５】このオゾン処理液に、カタラーゼ（シグマ
社製）の１％溶液０．１ｍｌを加えて過剰の過酸化水素
を分解した後、実施例１と同様の生分解試験を行った。
図６に示されるように、オゾン処理９０分および１２０
分で、ＴＯＣはほぼ完全に除去され、オゾン処理６０分
でも８０％以上の除去効率を示した。実施例６オゾン処理時間の影響を調べるため、０．１重量％ＨＥ
Ｃ水溶液１５０ｍｌを三角フラスコ（容積３００ｍｌ）
に入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながらオゾン
を含む空気を通気した。オゾン処理は、水酸化ナトリウ
ムを用いてＨＥＣ水溶液をｐＨ１２に調整し、空気流量
１．６７Ｌ／分、オゾン発生装置によるオゾン生成量１
２．０ｍｇ／分で６０〜２４０分間に亘りオゾン含有空
気を導入することにより行った。

【００２６】各処理水をｐＨ７に調整した後、微量栄養
素として酵母エキス１％液を１．５ｍｌ添加した。曝気
槽汚泥を１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７）で２回洗浄
し、同緩衝液に再懸濁し、この懸濁液１．５ｍｌを接種
し、３０℃、９７ｒｐｍで振盪培養した。ＴＯＣの測定
結果を図７に示す。図７に示されるように、ＣＭＣと同
様にＨＥＣもオゾン処理と活性汚泥処理との組合せによ
り生分解性が著しく向上した。実施例７オゾン処理と、過酸化水素共存下でのオゾン処理とを比
較するため、緩衝液によりｐＨ７に調整した被処理液
に、過酸化水素１９０ｍｇを添加し、実施例６と同様に
してオゾン処理した。オゾン処理によるＴＯＣの変化を
図８に示す。図８に示されるように、ＣＭＣと同様にＨ
ＥＣも過酸化水素の共存によるオゾン酸化で、オゾン単
独よりも大きな分解を示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例１の結果を示すグラフである。

【図２】図２は実施例２の結果を示すグラフである。

【図３】図３は実施例３の結果を示すグラフである。

【図４】図４は実施例４の結果を示すグラフである。

【図５】図５は実施例５のオゾン処理による結果を示す
グラフである。

【図６】図６は実施例５のオゾン処理および活性汚泥処
理による結果を示すグラフである。

【図７】図７は実施例６の結果を示すグラフである。

【図８】図８は実施例７の結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロース誘導体を活性酸素で処理した
後、活性汚泥処理するセルロース誘導体の分解方法。
【請求項２】活性酸素処理がオゾン処理である請求項
１記載のセルロース誘導体の分解方法。
【請求項３】（1）アルカリ性条件および（2）過酸の
共存条件のうち少くともいずれか一方の条件下、活性酸
素で処理する請求項１記載のセルロース誘導体の分解方
法。
【請求項４】過酸が過酸化水素である請求項３記載の
セルロース誘導体の分解方法。
【請求項５】セルロース誘導体がセルロースエーテル
類である請求項１記載のセルロース類の分解方法。
【請求項６】（1）アルカリ性条件、（2）過酸化水素
の存在下、又は（3）アルカリ性で過酸化水素の存在
下、セルロース誘導体をオゾン処理した後、活性汚泥処
理する、セルロース誘導体の生分解方法。
【請求項７】セルロース誘導体を含む排液をオゾン処
理した後、活性汚泥処理するセルロース誘導体の生分解
方法。