JPS6266861A - 滅菌リアクタ− - 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、光滅菌作用のある光半導体微粒子を基材に固
定化し、充填材として装備した滅菌リアクターに関する
。

一般に、細菌類、微細藻類、血球、動植物細胞等の各種
細胞を死滅させる場合は、殺菌剤を利用したり熱を加え
ることにより行なわれていた。

しかし、食品や医薬品及び各種動植物においては、材料
の変性や副作用等が問題となりいずれの方法も不都合が
生じる場合が多量あった。特に飲料水等の水や食品の滅
菌や農作物のｅ、長を阻害する藻類の膜薄及び腫瘍細胞
の殺細胞等においては有効な方法が無く、簡易で著効を
有する滅菌装置の開発か強く望まれていた。

本発明者は、先に特願昭５９−１９６９０３号で光照射
により、導体非担持光半導体に生起した電圧を利用する
各種細胞の殺細胞方法を提案した。これは、殺菌剤や熱
を一切使用せず従って材料の変性や副作用が発生するこ
となく殺細胞することができ、また導体非担持光半導体
を使用したため、金属イオンの溶出の恐れら無く、廉価
で確実な殺細胞を可能とするものである。しかし、現在
のところ、最ら活性のある光半導体微粒子の粒径は０．
２μｍ以下といわれており、一般に微生物の直径は数μ
ｍであることを考えると、光半導体微粒子と被処理液体
との分離を容易に達成することが先願発明を食品、薬品
等へ適用するに当り解決されるべき実用−Ｆ重要な技術
的課題として提起されていた。

上記に鑑み、本発明者らは鋭意研究の結果、尤゛Ｌ導木
徽粒子を基材に固定することにより、分極された半導体
の一力の極か被覆されるにも拘わらず効果的な滅菌及び
ｍｆ記分離が併せ達成されることを知見し、本発明に到
達したらのである。

以下、本発明の構成、作用・効果等につき、より詳細に
分脱する。

滅菌（殺細胞）対象 細菌類、放射菌、カビ類、微細藻類、酵母類等の各種微
生物、赤血球、白血球、腫瘍細胞及び培養動植物細胞等
々の各種動植物細胞など、殆ど全ての微細生物細胞が対
象となり得る。

尤牛導１割 ゛ｌ′−導体材は、全てデンハー効果を有するが、光起
電力は電子−正孔移動度比の対数に比例し、これが１の
ときには光起電力は′零“どなる。従って実際の使用に
おいては電子−正孔移動度比の　−比較的大きなＴｉ０
＝、ＲｕＯ２、Ｃｓ：＋Ｓｂ、Ｉ　ｎ　Ａ　Ｓ、１ｎＳ
ｂ及ゾＧ　ａ　Ａ　ｓ等が適応半導体材とし′〔挙けら
れる。

プ、ｌ一杯 光半導体微粒子をその表面に保持し得る光透過性物質、
例えばニトロセルロース、ガラス、ポリ塩化ビニル、プ
ラスチック、ナイロン、メタクリル樹脂、ポリプロピレ
ン等はすべてこの基材となり得る。特に、基材として光
透過性を有するものを使用した場合は、尤利用率が高ま
りより好ましいものとなる。

又、二の基材の大きさ、形状（フィルム状、ビーズ、ボ
ード、繊維状８）はＪＯ＆菌装置の使用月末にあわせて
、適宜選択使用し得る。

次に添付図面を参照して本発明滅菌リアクターの構造等
につき説１ｊｌければ、下記の通１）である。すなわも
第１図は、本発明リアクターの１例を示す模式断面図で
あり、図中、プラス管（１）内には光′ｆ−導体微粒子
を担持した基材（２）か配置され、同部分には外部から
ゲラ入管＜１）を介して光照射されろ構成であり、ガラ
ス管（１）の両端は貯液槽（３）に連なり、装置全体と
して循環系をなす。被処理水はべりスタポンプ（４）に
よって管内を循環し、基材（２）を通過する際尤゛Ｌ導
体微粒子により滅菌処理される。

図示例は装置本庄部分に透明ガラス材を用いた例である
が、同部分に光非透過性材料、例えば、プラス千ンク材
、セメント材、金属材等々を使用し、装置内に光源を内
装するようにしてもよい。光源としては、キセノンラン
プ、メタルハライドランプ、蛍范灯等が好適に使用され
得るか、尤ファイバーを用いて、太陽光等の！／８−繕
光源より光線を装置内に導入することちり能である。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

束」クー上 ニトロセルロース０　、１７をア七トンに溶解させて作
った半乾燥膜（１４ｃ＋ｏ’）の表面にＴｉｅ２徽粒子
粉粒子粉末アエロン゛ル社Ｐ　−２５）　４０　ｍｇを
付着させ、Ｔ１０．固定膜を調製した。　旦。

９旦の培養液を、αｊ濃度２．２Ｘ１０・ｃｅｌｌｓ／
社とした菌体ｊ鵠濁液３　、．５＋ＪにこのＴｉ０＝固
定膜（２１ｍｇ７７　ｃｍ’）を挿入、Ｘｅランプ（＋
、２Ｘ１ｆ）’μＥ／ｍ’５ｅｃ）で光照射を行なッｔ
コ。その結果、６０分て５０％、Ｘ８０分で１（）０％
の殺菌か観察された。実験結果は第２図に要約して示し
た。図中、縦紬は〕［ＩｈＣ）の’１１菌数、横軸は范
１１（ｌ射時間である。

末験（＋ｌ−↑ 実験例Ｉと同様に調製した固定膜を、スパイラル状に巻
いたものを管内に挿入しく２）、ガラス管（１）、貯′
ａ、槽（３）、ペリスタポンプ（アトー社　Ｓ、Ｊ−１
２１１）　ＬＡ）からなる、第１図に示す滅菌リアクタ
ーを構成した。以下この装置を用いた実験例である。

Ｌ’、・ｑｏｌｉの培養液を菌濃度１　、　ｆｌ　Ｘ　
１０　’ｃｅｌ　Ｉｓ／＋１１１とした菌体恩（濁液Ｓ
ｌｉｍｐを、Ｔ　ｉ　（’）　２固定膜・［枚（Ｔ　ｉ
　Ｏ＝　１６０＋ｙ）を組み込んだ一ト記滅菌リアクタ
ーを用い滅菌した。このとき、流速は３００＋ｎｌ’／
１１とし、光源はキセノンランプ（光強度１．２Ｘ１０
’μＥ＃ｏ”　・５ｅｅ）を用いた。その結果］　：；
　ｔＪ分で１０％、：３００分で３０％の殺菌か観察さ
れた。結果は第３図に要約して示し、図中、縦軸はｌ＋
Ｊ当りの生菌数、横軸は光照射時間で・ある。

次に、ＴｉＯ，固定膜を８枚（Ｔ　１０２３２　Ｕ＋ｎ
ｙ）に増ｊλし、流速な］　５　ｋ）ｎ＋（’　／　ｌ
＋とし、その（世間−兼注で実験を行なった。その結果
、殺ｌ′Ｉｌｊ率は６０分て一７０％、１８０分で０（
）％と向上した。さらにＴｉ０１固定膜を１２枚（Ｔｉ
ｅ、４８０口Ｉ９）に増ｈシすると、６０分でｔＪ　、
ｌ’ｌ、　％、３００９テｌ　００％ｔ）”）ｊ’ｈｔ
ＪＭ”ｆ能ｔアッタ。？ａ果ハｆｆｉ、ｉ射時間である
。に記いずれの場合も、Ｔｉ○２固定膜を使用しない対
照実験では、生菌数の減少は認められなかった。

又、光半導本徽粒子の固定膜は、再利用が可能すなわち
、長期使用に耐え得ることが確かめられｔこ。

以上詳述の通り、本発明は、殺菌剤や熱を一切必要とし
ない極めて有用な滅菌リアクターを提案するものであり
、光半導体微粒子を固定したことにより、食品、水等被
処理物と微粒子との分離を極めて容易に達成し得るもの
であり、さらに光半導体固定膜は再利用か゛可能なため
、装置のランニングコスト等の面でも著しく廉価となし
得る等、著効を有するものと言い得る。

【図面の簡単な説明】

添付！￥Ｓ１図は、本発明滅菌リアクターの１例を示す
模式断面図であり、同第２７５至４図は、本発明実験例
説明図である。 又、第１図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・ガラス管、（２）
・・・・・・・・・・・・・・′＃：、半導体半導体微
粒子担持性透過性基材）・・・・・・・・・・・・・貯
液槽及び、（４）・・・・・・・・・・・・・・ペリス
タポンプ　て゛ある。 特許出願人　　松　　永　　　是 第２図 光ｅＫ喬７峙腎（ｈ） 第３図 発照情峙Ｐ＾（１−ｔ） 第４図 亮、窯番す時間　〔ムＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光半導体微粒子を基材表面に固定化して成る光滅
   菌性充填材を有することを特徴とする滅菌リアクター。