有機物分解多孔質セラミックス
【課題】 微生物担持セラミックスによる有機物の分解で最も重要なことは、分解性能を長期間維持すること及び長期間の保存を可能とすることであるが、従来の微生物担持セラミックスは分解性能を長期間維持することが難しく、又、長期間の保存ができなかった。
【解決手段】 多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものである。
分解性能を長期間維持することは微生物の担持を維持し、長期保存には有機物を微生物と同時担持させることである。
【解決手段】 多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものである。
分解性能を長期間維持することは微生物の担持を維持し、長期保存には有機物を微生物と同時担持させることである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を微生物分解する有機物分解多孔質セラミックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の有機物分解セラミックスは、多孔質セラミックスのミクロ細孔に微生物を担持させたものであり、これをヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中に投入し有機物と共に撹拌し有機物を分解していた。
【０００３】
このセラミックスは、多量の微生物を担持可能としたもので、有機物の分解には有効な手段であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微生物担持セラミックスによる有機物の分解で最も重要なことは、分解性能を長期間維持すること及び長期間の保存を可能とすることであるが、従来の微生物担持セラミックスは分解性能を長期間維持することが難しく、又、長期間の保存ができなかった。
【０００５】
分解性能の低下については、微生物担持セラミックスによる有機物の分解は、概略有機物の有無による間欠運転であり、有機物の分解が完了した時点で微生物がセラミックスのミクロ細孔中に再担持されなければならないが、現状は極めて少量の微生物が最担持されるかセラミックスの表面に付着するに過ぎず、これにより分解性能が短期間で低下していた。
【０００６】
長期間の保存ができないことについては、特に有機物分解に有用である土壌微生物は、環境を維持しなければ死滅してしまうことである。保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまうものである。従来の方法は、多孔質セラミックスの細孔がミクロ状であり微生物のみを担持させるものとなっており、セラミックスの有機物の同時担持が欠けていたことである。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の微生物担持セラミックスの問題点を解決しようとするものであり、微生物を担持させる多孔質セラミックス自体に以下の処理を施し、微生物の増殖及び生息の安定化を図り、長期間の分解性能の維持及び保存を可能とした有機物分解多孔質セラミックスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含み、多くのミクロ結晶開孔有する約２ｍｍ径の花崗斑岩粒８０重量％と、約２００μ径の焼結剤とするカオリン粘土２０重量％を加水混練及び成型し、約１０００℃で焼成焼結した約１０φの有機物分解多孔質セラミックスとした。
【０００９】
本有機物分解多孔質セラミックスは、平均開孔径１ｍｍ、気孔率５０％、平均結晶開孔径０．０１μである。
【００１０】
又、大径とした開孔には、多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、花崗斑岩のミクロ結晶開孔には水分を含水させたものとした。
【００１１】
本発明は、多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものである。
【００１２】
多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物の担持と、ミクロ結晶開孔中への含水は、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中にセラミックスと微生物及び水分を含む有機物を投入し、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水する。有機物中には多くの微量金属が含まれている。
【００１３】
本発明の有機物分解多孔質セラミックスが長期間の有機物分解性能を維持可能としたのは、使用中に担持微生物含有有機物が新規投入有機物を分解するために開孔から抜け出しても、新規に増殖した多量の微生物を含有するゲル状若しくは粉末状有機物が常に大径にした開孔に担持されることにある。
【００１４】
長期間の保存を可能にしたのは、保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまうものであることから、上記に示すように本セラミックスには有機物を微生物と同時担持させたことにある。但し保存の条件としては有機物の含有水分を概略２０％以下に保つ必要がある。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように本発明の有機物分解多孔質セラミックスは、有機物の分解性能を長期間維持することができることになり、更に長期間の保存可能とする効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】 本発明の実施形態を示す有機物分解多孔質セラミックスの概観図及び一部切欠拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１８】
図においては、１は約１０φの有機物分解多孔質セラミックスであり、２は約２ｍｍ径の多量の微量金属を含有する花崗斑岩粒で、３は花崗斑岩粒の平均開孔径０．０１μの結晶開孔である。
【００１９】
４は約２００μ径の焼結剤とするカオリン粘土である。
【００２０】
５は隣接する花崗斑岩粒３の平均１ｍｍの開孔である。
【００２１】
６は開孔５中に担持される有機物であり、７は有機物６中に担持する微生物である。
【００２２】
有機物分解多孔質セラミックス１の花崗斑岩粒２は８０重量％であり、カオリン粘土４は２０重量％である。
【００２３】
なお、有機物分解多孔質セラミックス１の径、２の花崗斑岩粒の径、４のカオリン粘土径及び花崗斑岩粒２とカオリン粘土４の重量比は一例を示すものであり、有機物分解多孔質セラミックス１が焼結し、ゲル状、粉末状の有機物が担持可能である大径の開孔５が保持されれば各寸法等に拘ることはない。又、本有機物分解多孔質セラミックスの基材を花崗斑岩粒としているが、多孔質であれば、他の岩石及び粘土粒でも差し支えない。
【００２４】
有機物分解多孔質セラミックスの基材である花崗斑岩には微生物の増殖に必要な微量金属が多量に含有するが、含有成分は表１のとおりである。（％）
【００２５】
【表１】
【００２６】
有機物分解多孔質セラミックスに担持する微生物の一例は、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ロドシュードモナス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、チオバシラス（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、セルロモナス（Ｓｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）である。
【００２７】
以下に有機物分解多孔質セラミックスの構成の方法について説明する。
【００２８】
花崗斑岩の平均粒径２ｍｍの不定形粒は、粉砕機で粉砕された細粒を篩機に通過させることで得る。
【００２９】
上記花崗斑岩粒８０重量％と、焼結剤であるカオリン粘土２０重量％とを混合し、合計１０００ｇに対し２００ｍｌの水を加えニーダーで均一に混練した。次いでスクリュー押出し機で混練物を押出し、造粒機で平均粒径１０ｍｍのほぼ球状に成型した。この成型物を電気乾燥機で乾燥し、この後、電気炉中で約１０００℃で１８０分間焼成し得られた焼結体である。
【００３０】
上記により、大径とした平均開孔径１ｍｍ、気孔率５０％、平均結晶開孔径０．０１μである本多孔質セラミックスが得られた。
【００３１】
本多孔質セラミックスへの多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物の担持と、ミクロ結晶開孔中への含水は、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中にセラミックスと微生物及び水分を含む有機物を投入することで、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水された。
【００３２】
以下、上記構成の作用を説明する。
【００３３】
本有機物分解多孔質セラミックスを、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中に投入し水分を含む有機物を投入すると、有機物分解多孔質セラミックスに担持されている多量の微生物を含む有機物中から微生物が抜け出し、担持有機物中及びセラミックス中の微量金属を吸収しながら有機物を水と二酸化炭素に分解する。このとき有機物は当初はゲル状となり徐々に乾燥状態となるが、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が再担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水する。
【００３４】
本発明の有機物分解多孔質セラミックスは、多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものであるから、常に多量の微生物を担持した有機物分解多孔質セラミックスとなり、長期間の有機物分解性能を維持することとなる。
【００３５】
又、長期間の保存を可能にしたのは、保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまう。上記に示すように本有機物分解多孔質セラミックスは有機物を微生物と同時担持させたものであり、水分を概略２０％以下の乾燥させたものにすれば長期保存が可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１ 有機物分解多孔質セラミックス
２ 花崗斑岩粒
３ 結晶開孔
４ カオリン粘土
５ 開孔
６ 有機物
７ 微生物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を微生物分解する有機物分解多孔質セラミックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の有機物分解セラミックスは、多孔質セラミックスのミクロ細孔に微生物を担持させたものであり、これをヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中に投入し有機物と共に撹拌し有機物を分解していた。
【０００３】
このセラミックスは、多量の微生物を担持可能としたもので、有機物の分解には有効な手段であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微生物担持セラミックスによる有機物の分解で最も重要なことは、分解性能を長期間維持すること及び長期間の保存を可能とすることであるが、従来の微生物担持セラミックスは分解性能を長期間維持することが難しく、又、長期間の保存ができなかった。
【０００５】
分解性能の低下については、微生物担持セラミックスによる有機物の分解は、概略有機物の有無による間欠運転であり、有機物の分解が完了した時点で微生物がセラミックスのミクロ細孔中に再担持されなければならないが、現状は極めて少量の微生物が最担持されるかセラミックスの表面に付着するに過ぎず、これにより分解性能が短期間で低下していた。
【０００６】
長期間の保存ができないことについては、特に有機物分解に有用である土壌微生物は、環境を維持しなければ死滅してしまうことである。保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまうものである。従来の方法は、多孔質セラミックスの細孔がミクロ状であり微生物のみを担持させるものとなっており、セラミックスの有機物の同時担持が欠けていたことである。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の微生物担持セラミックスの問題点を解決しようとするものであり、微生物を担持させる多孔質セラミックス自体に以下の処理を施し、微生物の増殖及び生息の安定化を図り、長期間の分解性能の維持及び保存を可能とした有機物分解多孔質セラミックスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含み、多くのミクロ結晶開孔有する約２ｍｍ径の花崗斑岩粒８０重量％と、約２００μ径の焼結剤とするカオリン粘土２０重量％を加水混練及び成型し、約１０００℃で焼成焼結した約１０φの有機物分解多孔質セラミックスとした。
【０００９】
本有機物分解多孔質セラミックスは、平均開孔径１ｍｍ、気孔率５０％、平均結晶開孔径０．０１μである。
【００１０】
又、大径とした開孔には、多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、花崗斑岩のミクロ結晶開孔には水分を含水させたものとした。
【００１１】
本発明は、多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものである。
【００１２】
多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物の担持と、ミクロ結晶開孔中への含水は、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中にセラミックスと微生物及び水分を含む有機物を投入し、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水する。有機物中には多くの微量金属が含まれている。
【００１３】
本発明の有機物分解多孔質セラミックスが長期間の有機物分解性能を維持可能としたのは、使用中に担持微生物含有有機物が新規投入有機物を分解するために開孔から抜け出しても、新規に増殖した多量の微生物を含有するゲル状若しくは粉末状有機物が常に大径にした開孔に担持されることにある。
【００１４】
長期間の保存を可能にしたのは、保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまうものであることから、上記に示すように本セラミックスには有機物を微生物と同時担持させたことにある。但し保存の条件としては有機物の含有水分を概略２０％以下に保つ必要がある。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように本発明の有機物分解多孔質セラミックスは、有機物の分解性能を長期間維持することができることになり、更に長期間の保存可能とする効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】 本発明の実施形態を示す有機物分解多孔質セラミックスの概観図及び一部切欠拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１８】
図においては、１は約１０φの有機物分解多孔質セラミックスであり、２は約２ｍｍ径の多量の微量金属を含有する花崗斑岩粒で、３は花崗斑岩粒の平均開孔径０．０１μの結晶開孔である。
【００１９】
４は約２００μ径の焼結剤とするカオリン粘土である。
【００２０】
５は隣接する花崗斑岩粒３の平均１ｍｍの開孔である。
【００２１】
６は開孔５中に担持される有機物であり、７は有機物６中に担持する微生物である。
【００２２】
有機物分解多孔質セラミックス１の花崗斑岩粒２は８０重量％であり、カオリン粘土４は２０重量％である。
【００２３】
なお、有機物分解多孔質セラミックス１の径、２の花崗斑岩粒の径、４のカオリン粘土径及び花崗斑岩粒２とカオリン粘土４の重量比は一例を示すものであり、有機物分解多孔質セラミックス１が焼結し、ゲル状、粉末状の有機物が担持可能である大径の開孔５が保持されれば各寸法等に拘ることはない。又、本有機物分解多孔質セラミックスの基材を花崗斑岩粒としているが、多孔質であれば、他の岩石及び粘土粒でも差し支えない。
【００２４】
有機物分解多孔質セラミックスの基材である花崗斑岩には微生物の増殖に必要な微量金属が多量に含有するが、含有成分は表１のとおりである。（％）
【００２５】
【表１】
【００２６】
有機物分解多孔質セラミックスに担持する微生物の一例は、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ロドシュードモナス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、チオバシラス（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、セルロモナス（Ｓｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）である。
【００２７】
以下に有機物分解多孔質セラミックスの構成の方法について説明する。
【００２８】
花崗斑岩の平均粒径２ｍｍの不定形粒は、粉砕機で粉砕された細粒を篩機に通過させることで得る。
【００２９】
上記花崗斑岩粒８０重量％と、焼結剤であるカオリン粘土２０重量％とを混合し、合計１０００ｇに対し２００ｍｌの水を加えニーダーで均一に混練した。次いでスクリュー押出し機で混練物を押出し、造粒機で平均粒径１０ｍｍのほぼ球状に成型した。この成型物を電気乾燥機で乾燥し、この後、電気炉中で約１０００℃で１８０分間焼成し得られた焼結体である。
【００３０】
上記により、大径とした平均開孔径１ｍｍ、気孔率５０％、平均結晶開孔径０．０１μである本多孔質セラミックスが得られた。
【００３１】
本多孔質セラミックスへの多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物の担持と、ミクロ結晶開孔中への含水は、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中にセラミックスと微生物及び水分を含む有機物を投入することで、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水された。
【００３２】
以下、上記構成の作用を説明する。
【００３３】
本有機物分解多孔質セラミックスを、ヒーター、送風機及び撹拌板を有する分解槽中に投入し水分を含む有機物を投入すると、有機物分解多孔質セラミックスに担持されている多量の微生物を含む有機物中から微生物が抜け出し、担持有機物中及びセラミックス中の微量金属を吸収しながら有機物を水と二酸化炭素に分解する。このとき有機物は当初はゲル状となり徐々に乾燥状態となるが、有機物の分解中にセラミックスの大径とした開口には多量の微生物を含むゲル状若しくは粉末状の有機物が再担持され、ミクロ結晶開孔中には水分が含水する。
【００３４】
本発明の有機物分解多孔質セラミックスは、多くのミクロ結晶開孔を有し、微生物の増殖に必要な多量の微量金属を含む花崗斑岩粒を主材としたセラミックスの大径とした開口には多量の微量金属と微生物を含むゲル状若しくは粉末状有機物を担持させ、ミクロ結晶開孔には水分を含水させたものであるから、常に多量の微生物を担持した有機物分解多孔質セラミックスとなり、長期間の有機物分解性能を維持することとなる。
【００３５】
又、長期間の保存を可能にしたのは、保存の条件は、微生物は水分が概略２０％以下となると休眠状態となるが、微生物は休眠状態にあっても微量の酸素、水分及び有機物を必要としており、これら一物を欠いても死滅してしまう。上記に示すように本有機物分解多孔質セラミックスは有機物を微生物と同時担持させたものであり、水分を概略２０％以下の乾燥させたものにすれば長期保存が可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１ 有機物分解多孔質セラミックス
２ 花崗斑岩粒
３ 結晶開孔
４ カオリン粘土
５ 開孔
６ 有機物
７ 微生物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
花崗斑岩粒とカオリン粘土を加水混練し成型焼成した有機物分解多孔質セラミックス。
【請求項２】
焼成温度を約１０００℃として得られた請求項１記載の有機物分解多孔質セラミックス。
【請求項３】
開孔に有機物と微生物を担持させ、花崗斑岩粒の結晶開孔には水分を含水した請求項１又は請求項２記載の有機物分解多孔質セラミックス。
【請求項１】
花崗斑岩粒とカオリン粘土を加水混練し成型焼成した有機物分解多孔質セラミックス。
【請求項２】
焼成温度を約１０００℃として得られた請求項１記載の有機物分解多孔質セラミックス。
【請求項３】
開孔に有機物と微生物を担持させ、花崗斑岩粒の結晶開孔には水分を含水した請求項１又は請求項２記載の有機物分解多孔質セラミックス。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１８４８５０（Ｐ２０１０−１８４８５０Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４１６１（Ｐ２００９−５４１６１）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００１２４３２８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００１２４３２８）
【Ｆターム（参考）】
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