JPH11513304A - 多孔質ポリマー製バイオサポートおよび水性廃物流の生処理におけるその使用 - Google Patents

多孔質ポリマー製バイオサポートおよび水性廃物流の生処理におけるその使用

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JPH11513304A JP51450397A JP51450397A JPH11513304A JP H11513304 A JPH11513304 A JP H11513304A JP 51450397 A JP51450397 A JP 51450397A JP 51450397 A JP51450397 A JP 51450397A JP H11513304 A JPH11513304 A JP H11513304A
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ヘイトキヤンプ,マイケル・エイ
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Abstract

(57)【要約】 ポリマー材料および任意に繊維補強材料、吸着材料および/または無機充填材を含んでなる、水性廃物流の生処理において用いられる微生物の支持のための多孔質バイオサポートであって、水の比重より大きな比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有するバイオサポート、それを調製するプロセス、およびその孔質バイオサポートを利用して有機汚染物質を含む水性廃物流を生分解するためのプロセス。

Description

【発明の詳細な説明】 多孔質ポリマー製バイオサポートおよび水性廃物流の生処理に おけるその使用 本発明は、多孔質ポリマー製バイオサポート、特に、多孔質ナイロン製バイオ サポートに関する。一つの局面において、本発明は、有機汚染物を含む水性廃物 流の生分解のプロセスにおける多孔質ポリマー製バイオサポートの使用に関する 。もう一つの局面において、本発明は、水性廃物流の生処理のための充填床およ び流動床反応器における多孔質ポリマー製バイオサポートの使用に関する。さら なる局面において、本発明は、多孔質ポリマー製バイオサポートを調製するため のプロセスに関する。 化学廃物の費用効果的生処理のための固定化バクテリア技術(IBT)の商業 的利用が増えている。IBTは、微生物活性のための最良条件を提供するように 設計されたバイオリアクターにおいて高度に選択された化学的分解性バクテリア を利用する。 IBTにおいて、バイオサポートは、廃物流中の毒性または 汚染性化学物質を環境的に無害な産物に分解するバクテリアのための宿主である 。これは、通常、バイオサポート媒地上にバクテリアを含む反応容器に、廃物流 を流通させることにより行われる。 バイオリアクター内において固定化された化学的分解性バクテリアは、化学産 業廃物の生処理のための例外的性能を達成することが示された。流動床反応器( FBR)および充填床反応器(PBR)におけるIBTの使用は、高い割合の化 学的除去、許容粗野条件、生き残り静止期間、許容サージ負荷量を達成し、従来 の廃物処理技術よりも低水準の生物学的固体を形成する。 商業的規模バイオリアクターにおいて典型的に使用されるバイオサポートは、 主に砂、粒状活性炭(GAC)粒子、ならびに珪藻土、酸化アルミニウムおよび 焼結ガラスのような多孔質無機粒子である。バイオキャリアとしても知られてい るこれらのバイオサポートは、市販されており、化学的分解性バクテリアのため のサポートとして充分に証明されているが、それらは全て、幾つかの不利な点を 有する。GACおよび無機バイオサポートは、高価であり、1年毎に5〜20% 損耗する。さらに、これらのバイオサポートからの過剰のバイオマスの除去は、 そ れらの高密度および脆性が激しい逆流または機械的バイオマス分離を困難にする ので、問題である。砂は許容でき脆性でないが、微生物のコロニー形成にかなり 長時間を必要とし(遅延開始)、補助的除去機構としての化学的吸着の利点を欠 く。さらに、砂上の微生物は、物理的または化学的混乱後の実行時の失敗、及び 回復が遅い傾向が高い。 Lodayaら(米国特許第5,403,487号)は、空気混入充填床反応 器内での水性廃物流の処理のためのバイオサポートとして、ナイロンを含む微孔 質合成樹脂材料の使用を開示した。Lodayaらの微孔質合成樹脂材料は、水 の密度より低い密度を有する、すなわち反応器において浮かび、それ故に、樹脂 粒子を所定位置に保持するためのスクリーンを必要とする。Lodayaらの微 孔質合成樹脂材料の密度は、充填床反応器内での生物堆積およびバイオマスの取 り扱いができないという重大な問題を生じさせる。Lodayaらの充填床反応 器は、循環流の使用も必要とする。さらに、Lodayaらの微孔質合成樹脂材 料は浮かぶので、流動床反応器において用いることができない。 市販のバイオサポートおよびLodayaらにより開示され ているような材料の問題を解決するバイオサポートが強く望まれる。本発明の多 孔質ポリマー製バイオサポートは前記問題を解決することが発見された。特に、 本発明の多孔質ポリマー製バイオサポートは、次のような利点を有する:(1) 接種バクテリアにより迅速に多量のコロニーの形成を許容する高度の多孔性、( 2)大きな孔寸法および開放構造が、バイオサポート内における高水準の微生物 の成長を促進し、それにより、混乱に対する強い耐性、流動化中のバイオマスの 少ない損失、および高度の全体性能が得られること、(3)摩損を無くする高度 の物理的強度、(4)大部分の化学物質および廃物流に対して不活性であること 、(5)水の密度よりも僅かに密度が高く、それによりLodayaらの問題を 除去し、空気の注入により簡単で費用効果的な流動化を起ことを許容しPBR内 のバイオマスを制御すること、(6)流動化中に過剰のバイオマスの良好な摩擦 を提供する高度の剛直性、(7)市販のバイオサポートに等しいまたはそれを超 える化学的生分解、および(8)バイオサポートの寸法、密度、多孔性および組 成における柔軟性を提供する製造プロセス。 本発明の多孔質ポリマー製バイオサポートは、供給原料とし て廃物ポリマーまたは再生ポリマーを利用する利点も有する。この廃物ポリマー または再生ポリマーの利用は、環境に優しいプロセスであり、廃物の再生および 削減につながる。 本発明の一つの目的は、水の密度より高い密度を有し、孔内での微生物の容易 なコロニー形成を可能にするのに充分な径の開放孔を有する多孔質ポリマー製バ イオサポートを提供することにある。本発明のさらなる目的は、流動床または充 填床バイオリアクターの操作中の摩損が実質的に無い多孔質ポリマー製バイオサ ポートを提供することにある。本発明のさらなる目的は、比較的廉価な多孔質ポ リマー製バイオサポートを提供することにある。本発明のさらなる目的は、生分 解を高め高品質流出液を維持するための補助的除去機構として用いるための吸着 材料、および強度向上のための繊維補強材料を組み込むことのできる多孔質ポリ マー製バイオサポートを提供することにある。 本発明によれば、熱可塑性ポリマーおよび任意に繊維補強材料、吸着材料およ び/または無機充填材を含むポリマー材料を含んでなり、バイオサポートは、水 の比重より大きな比重を有するとともに孔内での微生物のコロニー形成を可能に するのに充分な径の孔を有する、水性廃物流の生処理において用いられ る微生物の支持のための多孔質バイオサポートが提供される。 さらに、本発明によれば、本発明のバイオサポートの粒子の床に、有機汚染物 質を生分解することのできる微生物の媒地の接種材料を接種すること、および有 機汚染物質を含む水性廃物流をバイオサポート上の微生物に有機汚染物質の分解 に充分な時間接触させることを含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を生 分解するためのプロセスが提供される。本発明の一つの態様によれば、プロセス は充填床反応器において行われる。本発明のもう一つの態様において、プロセス は流動床反応器において行われる。 さらに、本発明によれば、非換気押出し機内においてナイロンおよび任意に繊 維補強材料および/または吸着材料を含むポリマー材料を含む湿分含量が約0. 1〜約7重量%の組成物を押し出すこと、および押出し機からの押出し物質をペ レット化することを含んでなる、本発明の多孔質バイオサポートを調製するプロ セスが提供される。 図1は、二つの従来のバイオサポート、すなわち珪藻土ビーズ(中実三角によ り示される)およびヤシ活性炭(中空四角により示される)と比較して、本発明 の多孔質ナイロン製バイオ サポートR533の孔径(中実四角により示される)に対して増加する孔体積( 水銀注入ポロシメーター分析中に種々の圧力で特定の孔寸法の穴に注入される水 銀の増加量として測定される)をプロットしたものである。各データ点は、プロ ットした値から次に低いプロットした値に及ぶ孔の孔体積を示す。 図2は、PBR内でのR533多孔質ナイロン製バイオサポート上のPseu domonas sp.PNPlによる高い化学的負荷量でのp−ニトロフェノ ールの生分解をプロットしたものである。 図3は、3.5インチ(8.9cm)内径PBR内でのR533多孔質ナイロ ン製バイオサポート上のPseudomonassp.PNPlによる高い流量 でのp−ニトロフェノールの生分解をプロットしたものである。 図4は、2.125インチ(5.4cm)内径PBR内でのR533多孔質ナ イロン製バイオサポート上のPseudomonassp.PNPlによる高い 流量でのp−ニトロフェノールの生分解をプロットしたものである。 図5Aおよび図5Bは、二つの異なる倍率でのR533多孔質ナイロン製バイ オサポートの長手方向表面図である。 図6Aおよび図6Bは、二つの異なる倍率でのR533多孔質ナイロン製バイ オサポートの長手方向断面図である。 図7は、R533多孔質ナイロン製バイオサポートの端部図である。 本発明の第1の態様は、(a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン− 酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン 、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエー テルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチ ック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン 、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料 40〜100重量%、(b)繊維補強材料0〜60重量%、(c)吸着材料0〜 60重量%、および(d)無機充填材0〜40重量%を含んでなる、有機汚染物 質を含む水性廃物流の生処理のための微生物の支持のための多孔質バイオサポー トであって、このバイオサポート中の繊維補強材料、吸着材料および無機充填材 の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高い比重を 有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするの に充分な径の孔を有する多孔質バイオサポートに関する。 本発明のバイオサポートにおいて用いるための好ましいポリマー材料は、1. 0より大きな比重を有することから、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレ ン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボ ネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド 、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマ ー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択され るポリマーを含む。本発明のバイオサポートにおいて用いるためのさらに好まし いポリマー材料は、再生または廃棄材料の入手性から、ナイロン、熱可塑性ポリ エステル、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマーを含む。本 発明のポリマー材料において用いるための最も好ましいポリマーは、それから得 られる優れた結果故に、ナイロンである。このポリマーに加えて、本発明のポリ マー材料は、先に列挙した以外のポリマー、および充填材、特に無機充填材も含 むことができる。1.0より低い比重を有するポリマー、例えばポリオレフィン を用いる場合、ポリマー材料は他の材料を含まなくてはならず、またはバイオサ ポート は、ポリマー材料の比重が1.0より大きくなるように吸着材料、繊維補強材料 および/または無機充填材を含まなくてはならない。例えば、ポリオレフィンを 用いる場合、比重が1.0より大きなさらなるポリマーまたは吸着材料、繊維補 強材料および/または無機充填材も使用しなくてはならない。 バイオサポートにおいて用いるのに適当なナイロンポリマーは、任意の容易に 入手できるタイプのナイロン、特にナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン4, 6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6,10およびそ れらのブレンドまたはコポリマーを含む。現在の好ましいナイロンポリマーは、 その費用および入手性故に、ナイロン6およびナイロン6,6である。本発明の バイオサポートに用いるのに特に有益なものは、製造廃棄物、スペック外産物、 およびナイロンカーペットの製造からの切断片を含む廃棄ナイロン材料であるが 、これらに限定されない。さらに、本発明で用いるためのナイロンは、ここに参 考として取り込まれる米国特許第5,294,384号に記載のプロセスにより 得られる使用済ナイロンカーペットから得ることができる。カーペットを成分部 材に分離することなく加工される使用済ナイロンカーペット から得られるナイロンも、少なくとも一種のポリオレフィン(裏打ちから得られ る)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)(接着剤として使用)および任意に 無機充填材を含む。本発明で用いるためのナイロンは、再加工することのできる 成形ナイロン体のような他の再生ナイロン産物からも得ることができる。そのよ うなナイロン産物は、繊維補強材料および無機充填材を含んでもよい。本発明の バイオサポートにおいてナイロンの原料として廃棄または再生ナイロンを用いる ことは、さもなければ埋め立てのような処理をしなくてはならない廃棄材料を環 境保護的に利用することである。 バイオサポートにおいて用いるための適当な熱可塑性ポリエステルは、容易に 入手され、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of P olymer Science and Engineering、第2版、第 12巻、1〜75および217〜256頁(1988年)に記載のポリマーを含 む。特に有用な熱可塑性ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(PET )およびポリブチレンテレフタレート(PBT)を含む。特に、使用済ポリエス テルカーペットから得られる材料を含む廃棄または再生PETおよびPBTは、 ポリエステル 材料の好適な原料である。カーペットを成分部材に分けることなく加工される使 用済ポリエステルカーペットから得られるポリエステルは、裏打ちから得られる 材料、例えば、ポリオレフィン、また、SBRのような接着剤、および任意に無 機充填材も含むであろう。 バイオサポートにおいて用いられる塩化ポリビニルは、ホモポリマーであるこ とができ、または、それは典型的に塩化物モノマーを85〜97%含む塩化ビニ ルと酢酸ビニルとのコポリマーであることができる。 バイオサポートにおいて用いられるポリオレフィンは、エチレンとプロピレン とのホモポリマー、および、エチレンおよびプロピレンと他のオレフィンとのコ ポリマー、たとえばエチレン/プロピレンおよびエチレン/ヘキセンコポリマー を含む。使用済ポリプロピレンカーペットは、ポリプロピレンの好適な原料であ る。カーペットを成分部材に分けることなる加工される使用済カーペットから得 られるポリプロピレンは、裏打ちから得られる材料、SBRのような接着剤、お よび任意に無機充填材も含む。 バイオサポートにおいて用いるためのポリスルホンは、容易に入 手され、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of Po lymer Science and Engineering、第2版、第1 3巻、196〜211頁(1988年)に記載のポリマーを含む。本発明のバイ オサポートにおいて用いるためのポリスルホンは、ポリエーテルスルホンを含む 。 バイオサポートにおいて用いるためのポリカーボネートは、容易に入手され、 ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of Polyme r Science and Engineering、第2版、第11巻、6 48〜718頁(1988年)に記載のポリマーを含む。 バイオサポートにおいて用いるためのポリイミドは、容易に入手され、ここに 参考として取り込まれるEncyclopedia of Polymer S cience and Engineering、第2版、第12巻、364〜 383頁(1988年)に記載のポリマーを含む。本発明のバイオサポートにお いて用いるためのポリイミドは、ポリエーテルイミドを含む。 バイオサポートにおいて用いるためのポリエーテルエーテルケトンは、容易に 入手され、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of P olymer Science and Engineering、第2版、第12巻、313〜320頁(19 88年)に記載のポリマーを含む。 バイオサポートにおいて用いるための適当なポリフェニレンスルフィドは、容 易に入手され、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of Polymer Scienceand Engineering、第2版、 第11巻、531〜557頁(1988年)に記載のポリマーを含む。 バイオサポートにおいて用いるためのセルロースエステルプラスチックは、容 易に入手され、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia of Polymer Science and Engineering、第2版 、第3巻、181〜200頁(1988年)に記載のポリマーを含む。特に有用 なセルロースエステルプラスチックは、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースお よびプロピオン酸酢酸セルロースである。 バイオサポートにおいて用いるためのポリビニルブチラール材料は、市販され ており、20%までのポリ(ビニルアルコール)%で表される水酸基含量を有す る。本発明のバイオサポートにおいて用いるためのエチレン−酢酸ビニルおよび エチレン−ビニルアルコールは市販されている。 ここで用いられるスチレン系ポリマーは、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレ ンまたは高衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル−スチレンコポ リマー(SAN)、ゴム変性アクリロニトリル−スチレンコポリマー(ABS) 、スチレン−無水マレイン酸コポリマー(SMA)、スチレン−メタクリル酸メ チルコポリマー、及びアクリレート−スチレン−アクリロニトリルコポリマー( ASA)を含む。バイオサポートにおいて用いるためのスチレン系ポリマーは、 容易に入手でき、ここに参考として取り込まれるEncyclopedia o f Polymer Science and Engineering、第2 版、第16巻、62〜97頁および第1巻、388〜426および452〜46 4頁(1988年)に記載のポリマーを含む。 バイオサポートにおいて用いるための適当なポリウレタン材料は、市販されて おり、開孔構造を形成することのできる硬質熱可塑性材料である。 バイオサポートにおいて用いるための適当な無機充填材は、炭酸カルシウムお よび炭酸バリウムのような炭酸塩、クレー(カオリン)、珪酸カルシウム、雲母、 タルクおよびウラストナイ ト(wollastonite)のような珪酸塩、硫酸カルシウムおよび硫酸バ リウムのような硫酸塩、および二酸化珪素および二酸化チタンのような酸化物を 含む。現在の好ましい充填材は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、カオリン、 雲母、タルクおよびウラストナイトである。 本発明のバイオサポートにおいて存在するポリマー材料の量は、広くバイオサ ポートの40〜100重量%である。本発明の好ましいバイオサポートは、ポリ マー材料40〜約80重量%を含み、残りは繊維補強材料、吸着材料および/ま たは無機充填材である。本発明のバイオサポートが、バイオサポートの強度を向 上させるために少なくとも幾らかの繊維補強材料を含むことがより好ましい。 ポリマー材料が本質的にナイロンからなることが現行では好ましい。ポリマー 材料が他の成分を含む場合、存在するナイロンの量はポリマー材料の約35〜約 95重量%、好ましくは約40〜約85重量%である。ナイロンの原料が、使用 するSBR接着剤中に無機充填材を典型的に含むカーペットである場合、ポリマ ー材料は、ナイロン35〜67重量%、ポリオレフィン8〜21重量%、SBR 5〜29重量%および無機充填材10 〜40重量%を含む。 本発明のバイオサポートにおいて用いるための繊維補強材料は、ガラス、炭素 、アラミドからなる群より選択される繊維、アルミナ、シリカ、ホウ素、窒化ホ ウ素、炭化ホウ素、炭化珪素または珪酸アルミニウムから選択される繊維形成無 機材料、およびそれらの混合物である。現在好ましい繊維補強材料は、費用、性 能および入手性からガラス繊維または炭素繊維であり、ガラス繊維が最も好まし い。繊維補強材料の好ましい形態は切断繊維である。 本発明のバイオサポートにおいて用いるための吸着材料は、炭素(木炭、活性 炭、グラファイトおよびカーボンブラック)、イオン交換樹脂、ゼオライト、お よびそれらの混合物からなる群より選択される。現在好ましい吸着材料は炭素、 特に木炭または活性炭である。 本発明のバイオサポートに存在する繊維補強材料の量は、広くバイオサポート の0〜60重量%、好ましくは約5〜約50重量%、および最も好ましくは約1 5〜約40重量%である。本発明のバイオサポートに存在する吸着材料の量は、 広くバイオサポートの0〜60重量%、好ましくは約2〜約50重量%、 およびより好ましくは約3〜約30重量%である。本発明のバイオサポートに存 在する無機充填材の量は、広くバイオサポートの0〜40重量%、好ましくは約 5〜約30重量%、およびより好ましくは約10〜約25重量%である。本発明 のバイオサポート中の繊維補強材料、吸着材料および無機充填材の合計量は、6 0重量%を超えない。 本発明のバイオサポートのポリマー材料は、さらにポリマー添加材料を含むこ とができ、添加材料は、バイオサポートの主要ポリマー材料として適当でないプ ラスチックまたはゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材 料、無機充填材およびポリマー材料を含む。ポリマー添加材料中に存在すること ができるがバイオサポートの主要ポリマー材料として適当でないプラスチックま たはゴム材料の例は、ポリブタジエンおよびそのゴム状コポリマー、例えば、ス チレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリルポリマー、ポリフェニレンオキシ ド系樹脂(PPO)、およびガラス繊維補強プラスチック、特に、例えば架橋ポ リエステルを含む自動車から再生される材料を含む。特に好適なゴム状ポリマー 添加材の原料は、再生使用済タイヤである。使用済タイヤは、SBRのようなゴ ム材料に 加えて、カーボンブラック、繊維補強材料およびポリエステル繊維を含む材料を 含む。ポリマー添加材料は任意に、繊維補強材料、吸着材料または無機充填材と して分類されない酸化防止剤、安定化材、カップリング剤等のような添加材を含 む。 ポリマー添加剤中に存在するプラスチックまたはゴム材料の百分率は、バイオ サポート内に組み込むことのできるポリマー添加材の水準を決めるであろう。ポ リマー添加材の量の上限は、それより上ではバイオサポートの製造に問題を起こ す量であり、特定のプラスチックまたはゴム材料およびそのレオロジーおよび他 の関連特性に依存する。通常、上限は、プラスチックまたはゴム材料の量に存在 する繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量を加えた量がバ イオサポートの約30重量%まで、好ましくは約15重量%まで、およびより好 ましくは約10重量%までである量である。 ここで用いられるアクリルポリマーは、ポリ(メチルメタクリレート)、ゴム 変性ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチ ルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)およびポリ(エチルメタクリレ ート)を含む。ポリフェニレンオキシド系樹脂、特にポリフェニレンオキ シドと衝撃性ポリスチレンとのブレンド、例えばHIPSは容易に入手できる。 本発明のバイオサポートで利用されるポリマー材料またはポリマー添加材料は 、所定量の任意の安定化材、酸化防止剤等を含むことができない。それらがバイ オサポートに組み込まれると、バイオサポートが、固定化バイオリアクター内で 用いた場合に接種されるまたは微生物を支持することが防止される。 本発明のバイオサポートは、実質的に開孔材料である、すなわち、開孔を有し 、水の比重よりも大きな比重を有する。バイオサポートの比重は、接種バイオサ ポート粒子が、バイオマス制御のために用いられる空気混入または流動化あるい は通常の操作中に固定化バクテリアバイオリアクター内において浮きにならない ように充分大きくなくてはならない。好ましくは、本発明のバイオサポートの比 重は1.1より大きい。バイオサポートの比重は、バイオサポートの組成、すな わちポリマー材料、繊維補強材料および吸着材料の種類および量、およびバイオ サポートを押し出す加工条件、例えば、水または起泡剤の濃度を変化させること により容易に制御することができる。本発明のバイオサポートの比重は流動床お よび充填床反応器の両方にお いてバイオサポートを利用可能にする。FBR中において、バイオサポート粒子 の比重は、バイオサポート粒子を操作中に流動化するようにできる。PBR中に おいて、バイオサポート粒子の比重は、空気注入を用いる反応器におけるバイオ マス制御のためにバイオサポート粒子が充分に混合されるようにできる。本発明 のバイオサポート粒子の比重は、比重が、バイオサポート粒子の床を流動化また は充分に混合するのにもはや実用的でない比重よりも低くなるように制御される 。現状では、バイオサポート粒子の比重が約3より低い、より好ましくは約2よ り低いことが好ましい。 本発明のバイオサポートは、孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに 充分な径の孔を有する。典型的微生物は、径または厚さ0.5〜5μm、例えば 約1〜2μm、および長さ2〜4μmを有する。従って、微生物の寸法より大き な径寸法を有するバイオサポートが特に有用である。通常、微生物は孔に達する ために少なくとも4μmの孔径を必要とする。水銀注入ポロシメトリーおよび走 査電子顕微鏡観察を用いて孔寸法を決めるために本発明のバイオサポートを分析 した。1μm〜約390μmの範囲の孔寸法を決めるために水銀注入ポロシメト リーを用いる。390μmより大きな孔寸法を定量的に決めるために走査電子顕 微鏡観察を用いる。本発明のバイオサポートを外側孔寸法、すなわち孔開口を7 00μmまでにし、内側開口を長さ3.9mmまでにして製造し得ることがマイ クログラフ(実施例6参照)を分析することにより明らかである。本発明のバイ オサポートは、1μm〜約700μmの範囲、好ましくは1μm〜約420μm の範囲の外側孔を有し、典型的に約800〜約1200μmの長さの内側開口を 有するので、特に有用である。ここでこの範囲の孔寸法が用いられるので、本発 明のバイオサポートは、1μmより小さく前述の値より大きい孔を有することが できる。1μm〜390μmの孔寸法については、本発明のバイオサポートは、 孔径中央値(体積基準)が少なくとも約40μm、好ましくは少なくとも約50 μm、最も好ましくは少なくとも約70μmである。本発明のバイオサポートの 実際の孔径中央値は、390μmより大きな径の孔の数故に典型的に大きいであ ろう。 本発明のバイオサポートは、累積孔体積および累積孔面積を介して特徴付ける こともできる。バイオサポート粒子の累積孔体積または孔体積(約1μmより大 きく390μmまでの孔寸 法について)は、好ましくは少なくとも0.2、より好ましくは少なくとも0. 3、さらに好ましくは少なくとも約0.3〜約1.0mL/gバイオサポートで ある。バイオサポート粒子の累積孔面積または孔面積(約1μmより大きく39 0μmまでの孔寸法について)は、好ましくは少なくとも0.025、より好ま しくは少なくとも0.03m2/gバイオサポートである。孔径についてと同様 に、実際の累積孔体積または累積孔面積は典型的に、390μmより大きな径の 孔の数故に典型的に大きいであろう。 本発明の第2の態様は、先に定義したバイオサポートの粒子の床に、有機汚染 物質を好気的に生分解することのできる微生物の媒地の接種材料を接種すること 、および有機汚染物質を含む水性廃物流をバイオサポート上の微生物に有機汚染 物質の分解に充分な時間接触させることを含んでなる、有機汚染物質を含む水性 廃物流を生分解するためのプロセスに関する。生分解プロセスは、任意の適当な 固定化バクテリアバイオリアクター、特に流動床または充填床反応器において行 うことができる。適当な固定化バクテリアバイオリアクターは、その場での生治 療プロセスにおいて有用なその場での生処理領域も含む。そのよ うなその場での生治療プロセスの例が、ここに参考に取り込まれる米国特許第5 ,398,756号に記載されている。生分解は、選択される特定の有機汚染物 質および微生物により好気的または嫌気的に行うことができる。現行では、広く 種々の有機汚染物質への好気的生分解の適用性故にプロセスを好気的に行うこと が好ましい。 本発明の第3の態様は、充填床反応器の供給端部に酸素を導入することにより 水性廃物流を酸化し、それにより酸化水性流中の有機汚染物質を好気的に生分解 させ精製水性流出液を形成するプロセスにより、有機汚染物質を生分解すること のできる微生物を支持している先に定義したバイオサポートの粒子の充填床を含 む充填床反応器を水性廃物流を通過させることを含んでなる、有機汚染物質を含 む水性廃物流を処理するためのプロセスに関する。 このプロセスは、ここに参考として取り込まれるHeitkampらの「Bi odegradation of p−Nitrophenolin an A queous Waste Stream by Immobilized B acteria」、Appl.Environ.Microbiol、1990 年10月、 2967〜2973頁に一つが開示されているように、当業者に良く知られた従 来の固体化バクテリア充填床反応器において行うことができる。 本発明の第4の態様は、流動床反応器への供給原料を酸化し、それにより酸化 供給原料中の有機汚染物質を好気性生分解させ精製水性流出液を形成することか らなり、流動床反応器への供給原料は流出液および水性廃物流の一部の再生流を 含み、供給原料は酸素を再生流、水性廃物流または流動床反応器への供給原料に 流動床の外側位置で溶解することにより酸化されるプロセスにより、再生ライン を含み有機汚染物質を生分解することのできる微生物を支持する先に定義したバ イオサポートの粒子の流動床を含む流動床反応器を水性廃物流を通過させること を含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を処理するためのプロセスに関す る。 このプロセスは、ここにいずれも参考として取り込まれるEdwardsらの 「Laboratory−scaleevaluation of aerob ic fluidized reactors for the biotre atment of a synthetic,high−strength chemical industry waste stream」 、Wat er Environ.Res.,第66巻、第1号、70〜83頁(1994 年1月/2月)および米国特許第5,540,840号に一つが記載されている ように、当業者に良く知られた従来の固定化バクテリア流動床反応器において行 うことができる。 本発明の第5の態様は、 (a)ナイロンを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり繊維補強材料、吸着材料および無機充填材のバイオサポート中にお ける合計量が0〜60重量%である組成物を、約0.2〜約5重量%(合計組成 物重量基準)の水、起泡剤またはその混合物の存在下に、非換気押出し機におい て押し出すこと、および押出し機からの押出し物質をペレット化することを含ん でなる本発明の多孔質バイオサポートを調製するためのプロセスであって、バイ オサポートは水の比重より大きな比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可 能にするのに充分な 径の孔を有するプロセスに関する。 押し出される組成物中に存在する水および/または起泡剤は、押し出される組 成物の合計重量を基準に、広く約0.1〜約7、好ましくは約0.1〜約5、よ り好ましくは約0.1〜約2、および最も好ましくは約0.2〜約1重量%であ る。起泡を起こし多孔質バイオサポートを形成させる押し出される組成物中に存 在する化合物は、水、起泡剤または水と起泡剤との混合物である。組成物に添加 される水および/または起泡剤は、製造されるバイオサポートのために望まれる 多孔性および孔寸法を達成するように選択され、押し出される特別のポリマー材 料に依存するであろう。押出し機内における所望の量の蒸気生成および起泡を達 成するための水および/または起泡剤の選択は、当業者が容易に知るところであ る。本発明の多孔質バイオサポートの製造において用いられる現状で好ましい材 料は、その効果および経済性故に水である。 起泡剤または発泡剤は、加工中、すなわち押出し中に気体に転化され、このよ うに発生した気体はバイオサポートの多孔質構造を形成する。この構造は、選択 される起泡剤の種類および量、発生する気体の種類およびその溶解性、用いる配 合/押出 し方法、加工に含まれる温度および圧力、および押し出される材料の溶融粘度に より影響を受ける。本発明の多孔質バイオサポートを調製するための押出しプロ セスにおいて、水は起泡剤として機能する。 適当な起泡剤として、例えば、クロロフルオロカーボンのようなフッ素脂肪族 炭化水素、1,1−アゾビスホルムアミド(ABFA)、p,p’−オキシビス (ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、p−トルエンスルホニルセミ カルバジド(TSSC)、トリヒドラジントリアジン(THT)、5−フェニル テトラゾール(5−PT)、重炭酸ナトリウムおよびそれらの混合物が挙げられ るが、これらに限定されない。 押し出される組成物は、組成物を任意の従来のポリマー配合ブレンダーにおい て混合またはブレンドすることにより調製される。押出し機において用いられる 温度および圧力は、押し出される特定の材料の依存し、当業者に容易に知られる ところであろう。さらに、用いる押出し機の種類および寸法は、当業者に容易に 知られるところであろう。単軸押出し機が現段階では好ましい。 製造されるバイオサポートペレットは、充填床反応器内に無 作為に充填または流動床反応器内で流動化させるように任意の寸法および形状を 有することができる。バイオサポートペレットの断面は、押出し中に用いられる 特定のダイの形状、例えば、円形、長方形、正方形などを有する。バイオサポー トペレットの長さは、押出し物質がいかに切断または裁断されるかにより決まる 。バイオサポートペレットは、好ましくは、ペレットが、10号ふるい(米国ふ るい列−ASTM E−11−70、2.0mm)よりも大きい、好ましくは7 号ふるい(米国ふるい列−ASTM E−11−70、2.8mm)よりも大き い所望の寸法を有するように有効径および/または長さを有する。バイオサポー トペレットの最大寸法は、もはやバイオリアクターにおいて適度に流動化または 混合することができない、またはバイオリアクターにおいて生分解の向上に孔が 非効果的であるような粒子表面積対孔面積の比を有するような寸法である。本発 明のバイオサポートのための典型的な形状は、直径が約0.25〜約1.3cm 、好ましくは約0.25〜約0.6cm、および長さが約0.6cm〜約1.3 cmの円筒形状である。 実施例 実施例で用いる化学薬剤を以下に挙げる。純度が99%より高いp−ニトロフ ェノール(PNP)はAldrich Chemical Co.(ウィスコン シン州ミルウォーキー在)から得た。標準プレートカウント(SPC)寒天およ び被覆寒天はDifco Laboratories(ミシガン州デトロイト在 )から得た。酵母抽出物は、Sigma Chemical Company( ミズーリ州セントルイス在)から得た。トリプチカーゼ・ソイ・アガーは、Be cton Dickinson and Company(メリーランド州コッ キーズビル在)から得た。無機化学薬剤は、Fisher Scientifi c(ニュージャージー州フェア・ローン在)から購入した。ナイロンは、Mon santo Companyから得た。珪藻土(R533)は、Manvill e Companyから得た。ヤシ活性炭は、Charcoal Filtra tion Co.(カリフォルニア州イングルウッド)から得た。 PNPは、414nmにおける吸光度を測定することにより分光光度的に決定 した。PNP吸光度と0.5〜35mg/LのPNPの濃度との間に線形関係が 観察された。PNPによ る完全な発色団の形成を確保するように同じ体積の濃厚水酸化ナトリウム(2. 5N)を用いて、サンプルおよび標準のpHを約8.0に調節した。Titer tek Multiskan MCC/340自動プレートリーダー(バージニ ア州マクリーン在Flow Laboratories製)を用いて96ウエル 微量プレートにおいてサンプルおよび標準の吸光度を測定した。流出液サンプル を、ピペットを用いて各カラムから収集し、化学的分析の前に0.45μm A crodisc25シリンジフィルター(ミシガン州アン・アーバー在Gelm an Sciences製)を通して濾過した。 多孔性分析は以下のように行った。多孔質バイオサポートの孔寸法分布を、水 銀注入ポロシメトリーにより決定した。サンプルをペネトロメーター(pene trometer)試験セルに入れ、それを次に蒸発させ水銀で満たした。孔の 直径を、多孔質バイオサポート粒子に水銀を圧入するのに必要な圧力から計算し た。この孔径計算は、孔の円形断面を想定したものである。サンプルを、全装置 領域について0.46psi(径390μm)〜60000psi(径30Å) で分析した。390μmより大きな孔寸法の圧力を決めるために走査電子顕 微鏡写真を用いた。走査電子顕微鏡観察(SEM)のサンプルを、緩衝液(0. 1Mカコジル酸ナトリウム、pH=7.4)中で濯ぎ、2%グルタルアルデヒド 中で固定し、分析するまで冷蔵庫内に貯蔵した。固定サンプルを室温まで暖め、 カコジル酸ナトリウム緩衝溶液中で濯ぎ、緩衝2%オスミウムテトロキシド中で 1時間濯いだ。次に、サンプルをカコジル酸ナトリウム緩衝溶液中で濯ぎ、エタ ノール列(50%、70%、80%、90%、95%、および100%)を用い て脱水し、液体二酸化炭素を用いて臨界点で乾燥した。乾燥サンプルを両面テー プを用いてAl SEMマウントの上に載せ、電子線導電性のためにPolar on E5100 Coating Unitを用いてAu/Pdで被覆した。 JEOL840操作電子顕微鏡を用いてSEM分析および微小写真を得た。 実施例1 以下の多孔質バイオサポートを本発明のプロセスにより調製した。 双殻円錐形ブレンダーを用いてナイロン6,6(Monsanto ス繊維(長さ1/82(0.32cm);Certainteed 93B Fiberglass)を含む組成物をブレンドすることによりR53 3と示される多孔質バイオサポートを調製した。ナイロンは湿分含量が0.3〜 0.5重量%、すなわち0.3〜0.5重量%の水を含んでいた。1.52(3 .8cm)直径、24/l L/D非換気押出し機を用いて約285℃の温度( 押出し機の胴体部の温度を295から280℃に減少するように設定した)でブ レンドを配合した。押出し物質を水浴中で急冷し、ペレット化した。 ナイロンが仕上げ油を含むナイロン6,6粉であり、押出し機が1.52(3 .8cm)直径、24/l L/D非換気単軸押出し機である以外は、バイオサ ポートR533の調製に用いた方法により740FGと示される多孔質バイオサ ポートを調製した。ナイロン6,6粉は、ナイロン6,6繊維(Monsant o Company)を1/16〜1/8インチ(0.16〜0.32cm)長 に裁断し、Pallman圧縮機(Plas−Aglomerator)を通す ことにより製造した。このプロセスにおいて、ナイロン繊維を摩擦熱を用いて一 緒に溶融し、ダイを通して最終粉生成物を得た。 ナイロンが仕上げ油を含まないナイロン6,6粉である以外 は、バイオサポート740FGの調製に用いた方法に従って744FGと示され る多孔質バイオサポートを調製した。 孔寸法分布を決めるために水銀注入ポロシメトリーを用いてバイオサポートR 533、740FGおよび744FGを分析した。さらに、バイオサポートの併 せた嵩密度を決定した。結果を表1に示す。 さらに、水に沈めたバイオサポートR533の122(30.5cm)充填床 を、3.52(8.9cm)IDカラムの底部に空気を注入することにより完全 に流動化した。これは、過剰の微生物バイオマスを除去するための周期的流動化 を、より費用がかかり困難な水圧混合およびバックフラッシングに対して、空気 注入により行い得ることを示している。 a:測定可能な最大孔寸法が390μmである水銀注入ポロシメトリーより決定 実施例2 以下のさらなる多孔質バイオサポートを本発明のプロセスにより調製した。 焼成クレー(Englehard Corp.製、Satintone#5) とナイロン6/6,6ランダムコポリマー(Monsanto Company 製、10.5重量%ナイロン6および89.5重量%ナイロン6,6)をブレン ドすることによりR400Gと示される多孔質バイオサポートを調製した。この ブレンドを、Farrel Continuous Mixer中で強度に混合 することにより配合した。この鉱物補強生成物を、次に、双殻円錐形ブレンダー を用いて裁断ガラス繊維(実施例1に記載)とブレンドした(63.5重量%ナ イロン、20重量%クレーおよび16.5重量%ガラス繊維)。ナイロンは水分 0.9重量%を含んでいた。1.52(3.8cm)直径、24/l L/D非換 気単軸押出し機を用いて285℃の温度でブレンドを配合した。押出し物質を水 浴中で急冷し、ペレット化した。 組成物がカーボンブラック0.2重量%(Custom Resins In corporatedから得られるナイロン6中に34重量%のCabot X C−72カーボンブラッ クを含む準備したカーボンブラック濃厚物0.6重量%を添加することによりカ ーボンブラックを仕込んだ)も含むこと以外はバイオサポートR400Gの調製 に用いた方法によりR400G−01と示される多孔質バイオサポートを調製し た。 3.52(8.9cm)IDカラムの底部において多孔質バイオサポートR4 00GおよびR400G−01の122(30.5cm)充填床を各々水中に沈 め、空気による流動化を試した。R400G床もR400G−01床も、R53 3バイオサポートを完全に混合する空気注入速度において流動化または混合され なかった。サンプルの低倍率光学顕微鏡観察は、R400GおよびR400G− 01が多孔質であるが、R533はR400GまたはR400G−01のいずれ かよりもいっそう多孔質であることが示された。R400GおよびR400G− 01がR533について用いられるよりも高い空気注入速度で流動化し得ること が予想された。 実施例3 以下のさらなる繊維補強材料および吸着材料を含む多孔質バイオサポートを本 発明のプロセスにより調製した。 ナイロン6,6粉(実施例1)ならびにカーボンブラック3 重量%およびガラス繊維補強材料25重量%からT−4198と示される多孔質 バイオサポートを調製した。ドラムタンブラーブレンダーを用いて、裁断ガラス 繊維(1/82(0.32cm)長)25重量%、カーボンブラック濃厚物(ナ イロン6中にカーボンブラック34重量%;実施例2と同じ濃度)8.9重量% 、およびナイロン6,6粉66.1重量%のブレンドを調製した。ナイロンは水 分0.5〜1.0重量%を含んでいた。1.52(3.8cm)直径、24/l L/D非換気単軸押出し機を用いて285℃の温度でブレンドを配合した。押 出し物質を水浴中で急冷し、ペレット化した。 最終生成物中に25.5重量%のカーボンブラックを含むように補強のための 裁断ガラス繊維25重量%を用いてカーボンブラック濃厚物からT−4202と 示される多孔質バイオサポートを調製した。双殻円錐ブレンダーを用いて、カー ボンブラック濃厚物(ナイロン6中にカーボンブラック34重量%;実施例2と 同じ濃度)75重量%および裁断ガラス繊維(1/82(0.32cm)長)2 5重量%のブレンドを調製した。濃厚物は水分0.5〜1.0重量%を含んでい た。1.52(3.8cm)直径、24/l L/D非換気単軸押出し機を用い て約 285℃の温度でブレンドを配合した。押出し物質を水浴中で急冷し、ペレット 化した。 実施例4 この実施例は、本発明の多孔質ナイロン製バイオサポートR533と、バイオ リアクターにおける固定化バクテリアのための支持体として一般的に用いられる 二つの市販のバイオサポート、すなわちManville Companyから のR635珪藻土ビーズおよびCharcoal Filtration Co .からのヤシ活性炭との比較を示す。 各サンプルについて水銀注入ポロシメトリー分析を行った。R533バイオサ ポートは平均孔径が83.5μmであり、R635珪藻土およびヤシ活性炭バイ オサポートは、平均孔径がそれぞれ12.9μmおよび0.113μmである。 三つのサンプルについて孔径に対して増加する注入量(バイオサポート1g当た りの孔体積μLで測定した)をプロットした(図1)。図1は、本発明のR53 3多孔質バイオサポートと、R635珪藻土およびヤシ活性炭バイオサポートと の大きな違いを明らかに示している。R533バイオサポートは、孔径が50μ mより大きい孔をかなり多数含んでおり、それは、本発明の多孔 質バイオサポートが、接種後により早い開始、および化学的生分解に対するより 高度の全体性能を呈すべきことを示している。さらに、本発明の多孔質バイオサ ポートの開孔性は、化学物質および酸素の拡散が制限された従来のバイオサポー トと比較して、粒子の内側への化学物質および酸素のより優れた貫通、およびそ れにより微生物活性のより高い全体水準を示すべきである。 実施例5 この実施例は、充填床バイオリアクターにおけるPNPの生分解においてPs edomonas sp.PNPlとしてのR533多孔質ナイロン製ペレット の効果を示すものである。 これらの実験において、国内スラッジから単離されたPsedomonas sp.PNPl(Heitkampらの「Biodegradation of p−Nitrophenolin an Aqueous Waste St ream by Immobilized Bacteria」、Appl.E nviron.Microbiol、1990年10月、2967〜2973頁 を参照)を、バイオサポートのための接種材料として用いた。このPsedom onas sp.は、 炭素およびエネルギーの唯一の原料としてPNPを完全に分解することができる 。PNPを分解するための固定化バクテリアの性能を決めるために、PNPを1 00〜1400mg/lの範囲で含む半強度無機鉱物塩(I−塩)からなる合成 PNP廃棄流(pH=7.8)を、固定化バクテリアカラムを通してポンプ送り した。 この研究におけるベンチスケールPBRは3.5インチ(8.9cm)内径× 24インチ(61cm)長×0.2インチ(0.5cm)壁プレキシガラスカラ ムであった。この高度流動試験において用いられるカラムは、2.125インチ (5.4cm)内径×24インチ(61cm)長×0.2インチ(0.5cm) 壁壁プレキシガラスカラムであった。各カラムの底部をゴム製ストッパーで密封 し、各カラムにおいて、底部の上側2.5インチに配されたワイヤースクリーン はバイオサポートの12インチの深さの床を支持した。各カラムの連続換気を提 供するために底部においてゴム製ストッパーを通してエアストーンを挿入し、3 .5インチ(8.9cm)カラムについては750cc/分の流速、2.125 インチ(5.4cm)カラムについては300cc/分の流速で空気を導入した 。この換気は、 実験全体において各カラムの長さにわたって液体の酸素飽和を維持した。合成P NP廃物流を、バイオサポート床の底部上1インチ(2.54cm)に配された ステンレススチール管を通して各カラム内にポンプで送った。各カラムからの流 出液を、バイオサポート床の頂部上方2インチ(5.1cm)に配されたドレン ラインを通して液体頭部空間から排出した。 R533多孔質ナイロン製バイオサポートに、PNP100mg/Lを含む半 強度L−塩において成長したPsedomonas sp.菌株PNPlの穏や かに攪拌した媒地を接種した。L−塩は、Leadbetter,E.R.およ びFoster,J.W.の「Studies on some methan eutilizing bacteria」、Arch.Mikrobiol. 、第30巻、91〜118頁(1958年)により調製した。この媒地の純度は 、PNPを含むL−塩寒天上に選択的に被覆し、標準プレートカウント(SPC )寒天上に被覆し、および光学顕微鏡で直接試験することにより調べた。多孔質 ナイロン製バイオサポートに、連続的に換気しながらPsedomonas s p.菌株PNPlの1リッター撹拌媒地を1ml/分でポンプによりPBR床を 24時間循環 させることことにより接種した。 PBRにおいてPNPの微生物分解がいったん観察されると合成廃物をポンプ によりPBRを連続的に通過させた。FMI社(ニューヨーク州オイスターベイ 在、モデルRHSY)からの計量液体ポンプを用いて、試験全体にわたって流速 を測定しながら、合成廃物をPBR中に供給した。カラムへの化学物質負荷は、 供給原料中のPNP濃度を約1400mg/Lに上げ、流速を2ml/分に上昇 させることにより増加した。試験の第2の相において、PNPの濃度を約66m g/Lに維持したが、流速はPBR流出液においてPNPの連続的増加が観察さ れるまで増加させた。 化学物質負荷を増加させたときの3.5インチ(9.8cm)PBRにおける R533多孔質ナイロン製ペレット上に固定化されたPsedomonas s p.PNPlによるPNPの生分解を図2に示す。PBR内へのPNPの化学物 質負荷(mg/時間)を、実験の最初の7日間、合成媒体中におけるPNPの濃 度を400mg/Lから1200mg/Lにまず増加させることにより増加させ た。15〜25日において原料流量を3ml/分から10ml/分に段階的に増 加させることに よりNP負荷の更なる増加を達成した。操作の第2の週に多孔質ナイロン製バイ オサポート上に微生物バイオマスの高い水準が観察されたので、19日目に激し い空気注入により充填床を流動化した。この流動化は、過剰のバイオマスをPB R流出液中に放出させ、それにより、流動化後にはPBR中において過剰のバイ オマスはほとんど観察されなかった。従って、PBR中における過剰のバイオマ スの蓄積による液体チャンネリングまたは反応器体積の損失を防止するために実 験の残り全体において約1日おきに充填床を流動化した。 PBR中における固定化バクテリアによるPNPの生分解は、各工程での化学 物質負荷の増加後24時間以内に非分解PNPの15〜25%増加のパターンを 示した。特徴的なことに、次の24〜48時間中にPNP生分解の高度の速度を PBRは取り戻す。恐らく、この回復は、化学物質負荷の各増加に反応して、P BRにおけるバイオサポート内へのバクテリアのさらなる成長から生じた。しか しながら、PNP負荷が657mg/時間から787mg/時間に急速に伸びた とき、33日後、PBR流出液中において非分解PNPの対応する増加が観察さ れた。PNPの除去率は、最初に86%まで低下し、次の10 日間(35〜44日目)に91〜96%が回復され、PNP負荷平均は736m g/lとなった。PBRの性能は、予想外に、46〜47日に除去率74〜77 %に低下した。この期間において化学物質負荷は増加せず、PBRは過剰のバイ オマスを含まず、操作の問題が明らかでなかったので、無機マクロ栄養素とPN Pしか含まない合成供給原料に長期間さらしたことにより固定化バクテリアがミ クロ栄養素または微量元素の欠如により抑制されたと考えられた。ミクロ栄養素 の一般的原料である酵母抽出物の5mg/Lおよび微量元素の添加は性能を回復 した。実験の残りにおいて、実験態様として、ミクロ栄養素の制限を除くために 合成供給原料に酵母抽出物5〜10mg/Lを補足した。PNP負荷平均が70 7mg/時間の場合、52〜62日の11日間にPBRは平均91%のPNPを 除去し、PNP負荷平均が532mg/時間の場合、74〜96日(22日間) により95.3%のPNPが除去された。 R533多孔質ナイロン製ペレット上に固定化されたバクテリアの性能を、高 流量用途についても評価した。合成供給原料中のPNPの濃度は約40mg/L に低下し、流出液において非分解PNPの相当する増加が観察されるまでPBR を介して 流量を段階的に増加させた(図3)。しかしながら、40ml/分と高い流速は 、非分解PNPの検出可能な排出を得ることができなかった。大きな体積が要求 されるので実験室において高い流速は実用的でないので、多孔質ナイロンの一部 を3.5インチ(8.9cm)内径カラムから2.125インチ(5.4cm) 内径カラムに移した。これによりPBRの体積が大きく低下し、そのために、よ り大きなカラムで試験したものと同じ流量について短い水圧滞留時間が得られた 。119〜122日目において、10、20、25および30ml/分の流速に おいては小さいPBRがほぼ完全なPNP除去を維持したが、40ml/分の流 速において除去率は51〜69%に低下した(図4)。 表2は、PBRにおいて多孔質R533バイオサポート上に固定化されたPs eucomonas sp.PNPlの高化学物質濃度および高液体流量につい ての最大化学的分解を要約したものである。いずれの場合にも、多孔質R533 バイオサポート上に固定化されたPseucomonas sp.PNPlは9 0%を超えるPNPを除去した。 a: 合成L−塩媒地におけるp−ニトロフェノール 化学物質負荷研究の最後におけるPBRにおけるバイオサポート床からのバイ オフィルムのサンプルを、SPC媒地および2%寒天を含むペトリ皿上に乗せた 。バクテリア単離物を、着色、コロニー形態、細胞形態およびグラム反応におけ る観察された相違に基づきSPCプレートから選択した。単離物を、PNP10 0mg/Lを含む寒天プレートに移した。PNPを分解することのできる単離物 を、コロニーを囲む黄色PNPの消失を観察することにより決めた。単離された バクテリアを、VITEK AMS微生物同定システム(McDonnel D ouglas Inc.製、ミズーリ州セントルイス在)を用いて同定する前に 、Trypticase Soy Agar上で24時間培養した。細胞形態お よびグラム汚染は、Axioskop光学顕微鏡(Zeiss製、西ドイツ在) を用いて決めた。一つの主要なバクテリアの形態型を、これらの 実験の最後においてR533多孔質ナイロン製バイオサポートから単離した。こ の微生物を、VITEK AMS微生物同定システムによりPseucomon as sp.と同定し、多孔質ナイロン製バイオサポート上に最初に接種したP seucomonas sp.PNPlと推定した。 実施例6 本発明のプロセスに従って製造したR533多孔質ナイロン製バイオサポート を、走査電子顕微鏡を用いてマクロ孔の存在について分析した。 R533多孔質ナイロン製バイオサポートの顕微鏡写真を3つの方向、すなわ ち、長手表面(図5)、長手断面(図6)および端部図(図7)として撮影した 。 15倍の長手表面図(図5A)は、押し出された多孔質ナイロン製バイオサポ ート表面の粗い繊維質特徴を示している。表面構造は粗く繊維が不規則のようで あり、多くの大きな開口が微生物の侵入、付着および成長を提供する。 70倍の長手表面図(図5B)は、繊維質ポリマーバイオサポートの表面にお ける大きな開口をより明確に示している。20〜700μMの範囲の大きな開口 が長手表面から下方の多 孔質バイオサポートの内側に延びて、接種微生物が容易に内側に達することがで きるようになっていることに注目に値する。 15倍の長手断面図(図6A)は、極端に大きな開口がバイオサポートの内側 全体に存在し、押出し方向に平行に走っていることを示す。これらの空孔の多く が800〜1200μMの長さであり、一部は3.9mmの長さであることが注 目に値する。これらの空孔は、バイオサポート内に化学的分解性バクテリアが多 数存在することを許容する。さらに、バイオサポートの開口構造マトリックスが 、化学物質の栄養素のバイオサポート内への緩慢な拡散故に、成長制限を取り除 く。 50倍の長手断面図(図6B)は、これらの大きな内側空孔の寸法および形状 をより明確に示す。これらの長い空孔の径は30〜690μMであり、大部分が 95〜295μMである。 70倍の端部図(図7)は、長い空孔が多孔質バイオサポートを通過して走り (図6Aおよび6Bに見られるように)、開放チャンネルとして存在し、バイオ サポートの切断端部における開口を介して通じることを示している。これらの開 口は、バイオサポートの端部を多く通過し、40〜415μMの径を有し、接種 バクテリアの容易な接触を提供している。 これらの走査電子顕微鏡分析から、多孔質ナイロン製バイオサポートが多くの 非常に大きな開口を有することが明らかである。さらに、これらの開口はバイオ サポートの内側全体に発生し、バイオサポートの側部および切断端部の両方を通 過する開口により微生物が侵入することができる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年12月22日 【補正内容】 請求の範囲 1.(a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー 、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポ リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、 ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチ ラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合 物からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなる多孔質バイオサポートの孔内にコロニー形成した微生物を含む水性 廃物流を生処理するための組成物であって、前記バイオサポート中における繊維 補強材料、吸着材料および無機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイ オサポートは水の比重より高い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能 にするのに充分な径の孔を有することを特徴とする組 成物。 2.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜700μmである請求項1に記載の 組成物。 3.前記孔が1μm〜390μmの孔径及び少なくとも40μmの孔径中央値( 体積基準)を有する請求項2に記載の組成物。 4.前記孔が、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも0.2mL/g の体積を有する請求項3に記載の組成物。 5.繊維補強材料を5〜50重量%含む請求項1に記載の組成物。 6.繊維補強材料を15〜40重量%含む請求項5に記載の組成物。 7.吸着材料を2〜50重量%含む請求項5に記載の組成物。 8.前記ポリマー材料を40〜80重量%含む請求項1に記載の組成物。 9.無機充填材を5〜30重量%含む請求項5に記載の組成物。 10.前記ポリマー材料がナイロンと、ポリオレフィン、スチレン−ブタジエン ゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選択される材料とを含む 請求項1に記載の組成物。 11.前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロ ン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6,10お よびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項1に記 載の組成物。 12.前記ポリマー材料が35〜95重量%のナイロンを含む請求項9に記載の 組成物。 13.前記繊維補強材料が、ガラス、炭素、アラミドからなる群より選択される 繊維、アルミナ、シリカ、ウラストナイト、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、 炭化珪素または珪酸アルミニウムから選択される繊維形成無機材料、およびそれ らの混合物である請求項1に記載の組成物。 14.前記繊維補強材料が裁断繊維である請求項13に記載の組成物。 15.前記繊維補強材料がガラス繊維または炭素繊維である請求項13に記載の 組成物。 16.前記吸着材料が炭素、イオン交換樹脂、ゼオライトおよびそれらの混合物 からなる群より選択される請求項1に記載の組成物。 17.前記吸着材料が木炭または活性炭である請求項16に記載の組成物。 18.バイオサポートの粒子の床に、有機汚染物質を生分解することのできる微 生物の媒地の接種材料を接種すること、および有機汚染物質を含む水性廃物流を バイオサポート上の微生物に有機汚染物質の分解に充分な時間接触させることを 含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を生分解するためのプロセスであっ て、前記バイオサポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ 塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ リフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラ ール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物 からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、こ のバイオサポートは水の比重より高い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成 を可能にするのに充分な径の孔を有することを特徴とするプロセス。 19.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜700μmである請求項18に記 載のプロセス。 20.前記孔が1μm〜390μmの孔径及び少なくとも40μmの孔径中央値 (体積基準)を有する請求項19に記載のプロセス。 21.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項20に記載のプロセス。 22.前記バイオサポートが、繊維補強材料を5〜50重量%含む請求項18に 記載のプロセス。 23.前記バイオサポートが、吸着材料を2〜50重量%含む請求項22に記載 のプロセス。 24.無機充填材を5〜30重量%含む請求項22に記載のプロセス。 25.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料がナイロンと、ポリオレフィン 、スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およ びそれらの混合物からなる群より選択される材料とを含む請求項18に記載のプ ロセス。 26.前記ポリマー材料が35〜95重量%のナイロンを含む請求項25に記載 のプロセス。 27.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 18に記載のプロセス。 28.充填床反応器の供給端部に酸素を導入することにより水性廃物流を酸化し 、それにより酸化水性廃物流中の有機汚染物質を好気的に生分解させ精製水性流 出液を形成するプロセスにより、有機汚染物質を生分解することのできる微生物 を支持しているバイオサポート粒子の充填床を含む充填床反応器を水性廃物流を 通過させることを含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を処理するための プロセスであって、前記バイオサポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポ リスルホン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド 、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステ ルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポ リウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマーを含むポ リマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高 い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有 することを特徴とするプロセス。 29.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜700μmである請求項28に記 載のプロセス。 30.前記孔が1μm〜390μmの孔径及び少なくとも40μmの孔径中央値 (体積基準)を有する請求項29に記載のプロセス。 31.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項29に記載のプロセス。 32.前記バイオサポートが、繊維補強材料を約5〜約50重量%含む請求項2 8に記載のプロセス。 33.前記バイオサポートが、吸着材料を2〜50重量%含む請求項32に記載 のプロセス。 34.無機充填材を5〜30重量%含む請求項32に記載のプロセス。 35.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料がナイロンと、ポリオレフィン 、スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より 選択される材料とを含む請求項28に記載のプロセス。 36.前記ポリマー材料が35〜95重量%のナイロンを含む請求項35に記載 のプロセス。 37.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 28に 記載のプロセス。 38.流動床反応器への供給原料を酸化し、それにより酸化供給原料中の有機汚 染物質を好気性生分解させ精製水性流出液を形成することからなり、流動床反応 器への供給原料は流出液および水性廃物流の一部の再生流を含み、供給原料は酸 素を再生流、水性廃物流または流動床反応器への供給原料に流動床の外側位置で 溶解することにより酸化されるプロセスにより、再生ラインを含み有機汚染物質 を生分解することのできる微生物を支持するバイオサポート粒子の流動床を含む 流動床反応器を水性廃物流を通過させることを含んでなる、有機汚染物質を含む 水性廃物流を処理するためのプロセスであって、前記バイオサポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ 塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ リフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラ ール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物 からなる群より選択されるポリマー を含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高 い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有 することを特徴とするプロセス。 39.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜700μmである請求項38に記 載のプロセス。 40.前記孔が1μm〜390μmの孔径及び少なくとも40μmの孔径中央値 (体積基準)を有する請求項39に記載のプロセス。 41.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項40に記載のプロセス。 42.前記バイオサポートが、繊維補強材料を5〜50重量%含む請求項38に 記載のプロセス。 43.前記バイオサポートが、吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項42に 記載のプロセス。 44.無機充填材を5〜30重量%含む請求項42に記載のプロセス。 45.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料がナイロンと、ポリオレフィン 、スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より 選択される材料とを含む請求項38に記載のプロセス。 46.前記ポリマー材料が35〜95重量%のナイロンを含む請求項45に記載 のプロセス。 47.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 38に記載のプロセス。 48.前記有機汚染物質が有機窒素化合物であり前記流出液が水、アンモニアお よび二酸化炭素を含む請求項38に記載のプロセス。 49.(a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢 酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、 ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテ ルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチッ ク、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、 およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料4 0〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり繊維補強材料、吸着材料および無機充填材のバイオサポート中にお ける合計量が0〜60重量%である組成物を、0.1〜7重量%の水、起泡剤ま たはその混合物の存在下に、非換気押出し機において押し出すこと、および押出 し機からの押出し物質をペレット化することを含んでなる多孔質バイオサポート を調製するためのプロセスであって、バイオサポートは水の比重より大きな比重 を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有するこ とを特徴とするプロセス。 50.存在する水、起泡剤またはその混合物の量が0.1〜5重量%である請求 項49に記載のプロセス。 51.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜700μmである請求項61に記 載のプロセス。 52.前記孔が1μm〜390μmの孔径及び少なくとも40μmの孔径中央値 (体積基準)を有する請求項51に記載のプロセス。 53.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項52に記載のプロセス。 54.前記バイオサポートが、繊維補強材料を5〜50重量%含む請求項49に 記載のプロセス。 55.前記バイオサポートが、吸着材料を2〜50重量%含む請求項54に記載 のプロセス。 56.無機充填材を5〜30重量%含む請求項54に記載のプロセス。 57.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料がナイロンと、ポリオレフィン 、スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より 選択される材料とを含む請求 項49に記載のプロセス。 58.前記ポリマー材料が35〜95重量%のナイロンを含む請求項57に記載 のプロセス。 59.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 49に記載のプロセス。 60.前記起泡剤が、フッ素脂肪族炭化水素、1,1−アゾビスホルムアミド、 p,p’−オキシビス−(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、p−トルエンスル ホニルセミカルバジド、トリヒドラジントリアジン、5−フェニルテトラゾール 、重炭酸ナトリウムおよびそれらの混合物である請求項49に記載のプロセス。 61.前記組成物を水の存在下に押し出す請求項49に記載のプロセス。 62.前記組成物は、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その添加材料 は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまたはゴム材 料に加えて、一またはそれ 以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材およびポリマー材料を含み、前記プ ラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物中に存在する前記繊維補強材料、吸 着材料および無機充填材以外の添加材の量とを併せたものが25重量%までであ る請求項49に記載のプロセス。 63.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが25重量%までである請求項1に記載のバイオサポート。 64.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機 充填材以外の添加材の量とを併せたものが25重量%までである請求項18に記 載のプロセス。 65.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが25重量%までである請求項28に記載のプロセス。 66.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが25重量%までである請求項47に記載のプロセス。 67.水、起泡剤またはそれらの混合物の量が0.1〜2重量% である請求項49に記載のプロセス。 68.水、起泡剤またはそれらの混合物の量が0.2〜1重量%である請求項4 9に記載のプロセス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LU,LV,MD, MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー 、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポ リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、 ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチ ラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合 物からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなる多孔質バイオサポートの孔内にコロニー形成した微生物を含む水性 廃物流を生処理するための組成物であって、前記バイオサポート中における繊維 補強材料、吸着材料および無機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイ オサポートは水の比重より高い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能 にするのに充分な径の孔を有することを特徴とする組 成物。 2.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜約700μmである請求項1に記載 の組成物。 3.前記孔が、1μm〜390μmの孔寸法について孔径中央値(体積基準)が 少なくとも40μmである請求項2に記載の組成物。 4.前記孔が、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも0.2mL/g の体積を有する請求項3に記載の組成物。 5.前記ポリマー材料が、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−ビニル アルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポ リイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロー スエステルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質熱 可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマー を含む請求項1に記載の組成物。 6.前記ポリマー材料がナイロンを含む請求項5に記載の組成物。 7.繊維補強材料を約5〜約50重量%含む請求項1に記載の組成物。 8.繊維補強材料を約15〜約40重量%含む請求項7に記載の組成物。 9.吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項7に記載の組成物。 10.前記ポリマー材料を40〜約80重量%含む請求項1に記載の組成物。 11.無機充填材を約5〜約30重量%含む請求項7に記載の組成物。 12.前記ポリマー材料が、さらに、ポリオレフィン、スチレン−ブタジエンゴ ム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選択される材料を含む請求 項6に記載の組成物 13.前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン4,6、ナイロ ン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6,10およびそれらのブレ ンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項6に記載の組成物。 14.前記ポリマー材料が約35〜約95重量%のナイロンを含む請求項11に 記載の組成物。 15.前記ポリマー材料が本質的にナイロンからなる請求項1に記載の組成物。 16.前記繊維補強材料が、ガラス、炭素、アラミドからなる群より選択される 繊維、アルミナ、シリカ、ウラストナイト、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、 炭化珪素または珪酸アルミニウムから選択される繊維形成無機材料、およびそれ らの混合物である請求項1に記載の組成物。 17.前記繊維補強材料が裁断繊維である請求項16に記載の組成物。 18.前記繊維補強材料がガラス繊維または炭素繊維である請求項16に記載の 組成物。 19.前記吸着材料が炭素、イオン交換樹脂、ゼオライトおよびそれらの混合物 からなる群より選択される請求項1に記載の組成物。 20.前記吸着材料が木炭または活性炭である請求項19に記載の組成物。 21.バイオサポートの粒子の床に、有機汚染物質を生分解することのできる微 生物の媒地の接種材料を接種すること、および有機汚染物質を含む水性廃物流を バイオサポート上の微生物に有機汚染物質の分解に充分な時間接触させることを 含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を生分解するためのプロセ スであって、前記バイオサポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ 塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ リフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラ ール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物 からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高 い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有 することを特徴とするプロセス。 22.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜約700μmである請求項21に 記載のプロセス。 23.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について孔径中央値 (体積基準)が少なくとも40μmである孔を有する請求項22に記載のプロセ ス。 24.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項23に記載のプロセス。 25.前記ポリマー材料が、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−ビニ ルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、 ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロ ースエステルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質 熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマ ーを含む請求項21に記載のプロセス。 26.前記ポリマー材料がナイロンを含む請求項25に記載のプロセス。 27.前記バイオサポートが、繊維補強材料を約5〜約50重量%含む請求項2 1に記載のプロセス。 28.前記バイオサポートが、吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項27に 記載のプロセス。 29.無機充填材を約5〜約30重量%含む請求項27に記載のプロセス。 30.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料が、さらに、ポリオレフィン、 スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選 択される材料を含む請求項26に記載のプロセス。 31.前記ポリマー材料が約35〜約95重量%のナイロンを含む請求項30に 記載のプロセス。 32.前記バイオサポートの前記ポリマー材料が本質的にナイロンからなる請求 項21に記載のプロセス。 33.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 26に記載のプロセス。 34.充填床反応器の供給端部に酸素を導入することにより水性廃物流を酸化し 、それにより酸化水性廃物流中の有機汚染物質を好気的に生分解させ精製水性流 出液を形成するプロセスにより、有機汚染物質を生分解することのできる微生物 を支持し ているバイオサポート粒子の充填床を含む充填床反応器を水性廃物流を通過させ ることを含んでなる、有機汚染物質を含む水性廃物流を処理するためのプロセス であって、前記バイオサポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ 塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ リフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラ ール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物 からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高 い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有 すること を特徴とするプロセス。 35.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜約700μmである請求項34に 記載のプロセス。 36.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について孔径中央値 (体積基準)が少なくとも40μmである孔を有する請求項35に記載のプロセ ス。 37.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項35に記載のプロセス。 38.前記ポリマー材料が、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−ビニ ルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、 ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロ ースエステルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質 熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマ ーを含む請求項34に記載のプロセス。 39.前記ポリマー材料がナイロンを含む請求項38に記載のプロセス。 40.前記バイオサポートが、繊維補強材料を約5〜約50重 量%含む請求項34に記載のプロセス。 41.前記バイオサポートが、吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項40に 記載のプロセス。 42.無機充填材を約5〜約30重量%含む請求項40に記載のプロセス。 43.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料が、さらに、ポリオレフィン、 スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選 択される材料を含む請求項39に記載のプロセス。 44.前記ポリマー材料が約35〜約95重量%のナイロンを含む請求項43に 記載のプロセス。 45.前記バイオサポートの前記ポリマー材料が本質的にナイロンからなる請求 項34に記載のプロセス。 46.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 39に記載のプロセス。 47.流動床反応器への供給原料を酸化し、それにより酸化供 給原料中の有機汚染物質を好気性生分解させ精製水性流出液を形成することから なり、流動床反応器への供給原料は流出液および水性廃物流の一部の再生流を含 み、供給原料は酸素を再生流、水性廃物流または流動床反応器への供給原料に流 動床の外側位置で溶解することにより酸化されるプロセスにより、再生ラインを 含み有機汚染物質を生分解することのできる微生物を支持するバイオサポート粒 子の流動床を含む流動床反応器を水性廃物流を通過させることを含んでなる、有 機汚染物質を含む水性廃物流を処理するためのプロセスであって、前記バイオサ ポートが (a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、 エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ 塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ リフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブチラ ール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物 からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量%、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり、前記バイオサポート中における繊維補強材料、吸着材料および無 機充填材の合計が0〜60重量%であり、このバイオサポートは水の比重より高 い比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有 することを特徴とするプロセス。 48.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜約700μmである請求項47に 記載のプロセス。 49.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について孔径中央値 (体積基準)が少なくとも40μmである孔を有する請求項48に記載のプロセ ス。 50.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項49に記載のプロセス。 51.前記ポリマー材料が、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−ビニ ルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、 ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロ ースエステ ルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポ リウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマーを含む請 求項47に記載のプロセス。 52.前記ポリマー材料がナイロンを含む請求項51に記載のプロセス。 53.前記バイオサポートが、繊維補強材料を約5〜約50重量%含む請求項4 7に記載のプロセス。 54.前記バイオサポートが、吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項53に 記載のプロセス。 55.無機充填材を約5〜約30重量%含む請求項53に記載のプロセス。 56.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料が、さらに、ポリオレフィン、 スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選 択される材料を含む請求項52に記載のプロセス。 57.前記ポリマー材料が約35〜約95重量%のナイロンを含む請求項56に 記載のプロセス。 58.前記バイオサポートの前記ポリマー材料が本質的にナイロンからなる請求 項47に記載のプロセス。 59.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 52に記載のプロセス。 60.前記有機汚染物質が有機窒素化合物であり前記流出液が水、アンモニアお よび二酸化炭素を含む請求項47に記載のプロセス。 61.(a)ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマ ー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリオレフィン、 ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン 、ポリフェニレンスルフィド、セルロースエステルプラスチック、ポリビニルブ チラール、スチレン系ポリマー、硬質熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混 合物からなる群より選択されるポリマーを含むポリマー材料40〜100重量% 、 (b)繊維補強材料0〜60重量%、 (c)吸着材料0〜60重量%、および (d)無機充填材0〜40重量% を含んでなり繊維補強材料、吸着材料および無機充填材のバイオサポート中にお ける合計量が0〜60重量%である組成物を、約0.1〜約7重量%の水、起泡 剤またはその混合物の存在下に、非換気押出し機において押し出すこと、および 押出し機からの押出し物質をペレット化することを含んでなる多孔質バイオサポ ートを調製するためのプロセスであって、バイオサポートは水の比重より大きな 比重を有し孔内での微生物のコロニー形成を可能にするのに充分な径の孔を有す ることを特徴とするプロセス。 62.存在する水、起泡剤またはその混合物の量が約0.1〜約5重量%である 請求項61に記載のプロセス。 63.前記バイオサポートの孔の径が1μm〜約700μmである請求項61に 記載のプロセス。 64.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について孔径中央値 (体積基準)が少なくとも40μmである孔を有する請求項63に記載のプロセ ス。 65.前記バイオサポートが、1μm〜390μmの孔寸法について少なくとも 0.2mL/gの体積を有する孔を有する請求項64に記載のプロセス。 66.前記ポリマー材料が、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、エチレン−ビニ ルアルコールコポリマー、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、 ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、セルロ ースエステルプラスチック、ポリビニルブチラール、スチレン系ポリマー、硬質 熱可塑性ポリウレタン、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマ ーを含む請求項61に記載のプロセス。 67.前記ポリマー材料がナイロンを含む請求項66に記載のプロセス。 68.前記バイオサポートが、繊維補強材料を約5〜約50重量%含む請求項6 1に記載のプロセス。 69.前記バイオサポートが、吸着材料を約2〜約50重量%含む請求項68に 記載のプロセス。 70.無機充填材を約5〜約30重量%含む請求項68に記載のプロセス。 71.前記バイオサポート中の前記ポリマー材料が、さらに、ポリオレフィン、 スチレン−ブタジエンゴム、無機充填材およびそれらの混合物からなる群より選 択される材料を含む請求項67に記載のプロセス。 72.前記ポリマー材料が約35〜約95重量%のナイロンを含む請求項71に 記載のプロセス。 73.前記バイオサポートの前記ポリマー材料が本質的にナイロンからなる請求 項61に記載のプロセス。 74.前記バイオサポート中の前記ナイロンが、ナイロン6、ナイロン6,6、 ナイロン4,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,9、ナイロン6, 10およびそれらのブレンドまたはコポリマーからなる群より選択される請求項 67に記載のプロセス。 75.前記起泡剤が、フッ素脂肪族炭化水素、1,1−アゾビスホルムアミド、 p,p’−オキシビス−(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、p−トルエンスル ホニルセミカルバジド、トリヒドラジントリアジン、5−フェニルテトラゾール 、重炭酸ナトリウムおよびそれらの混合物である請求項61に記載のプロセス。 76.前記組成物を水の存在下に押し出す請求項61に記載のプロセス。 77.前記組成物は、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その添加材料 は前記組成物のポリマー材料(a)として適 当でないプラスチックまたはゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材 料、吸着材料、無機充填材およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたは ゴム材料の量と前記組成物中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機 充填材以外の添加材の量とを併せたものが約25重量%までである請求項61に 記載のプロセス。 78.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが約25重量%までである請求項1に記載のバイオサポート。 79.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前 記組成物中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加 材の量とを併せたものが約25重量%までである請求項21に記載のプロセス。 80.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが約25重量%までである請求項34に記載のプロセス。 81.前記バイオサポートは、さらに、所定量のポリマー添加材料を含み、その 添加材料は前記組成物のポリマー材料(a)として適当でないプラスチックまた はゴム材料に加えて、一またはそれ以上の繊維補強材料、吸着材料、無機充填材 およびポリマー材料を含み、前記プラスチックまたはゴム材料の量と前記組成物 中に存在する前記繊維補強材料、吸着材料および無機充填材以外の添加材の量と を併せたものが約25重量%までである請求項47に記載のプロセス。 82.水、起泡剤またはそれらの混合物の量が約0.1〜約2重量%である請求 項61に記載のプロセス。 83.水、起泡剤またはそれらの混合物の量が約0.2〜約1重量%である請求 項61に記載のプロセス。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105062031A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 黄佳雯 材质为玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的微生物载体填料
CN105086405A (zh) * 2015-08-17 2015-11-25 黄佳雯 一种微生物载体填料的制备方法
JP2016215116A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社クラレ 微生物担体

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10174990A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Nisshinbo Ind Inc バイオリアクタ−用担体及び方法
FR2759087B1 (fr) * 1997-02-06 1999-07-30 Electricite De France Produit composite poreux de haute surface specifique, procede de preparation et electrode pour ensemble electrochimique formee d'un film composite poreux
DE69928237T2 (de) * 1998-03-31 2006-08-03 Samsung Engineering Co., Ltd. Verfahren zur behandlung von abwasser zur entfernung von organischen stoffen und stickstoff,
US6207057B1 (en) * 1999-07-30 2001-03-27 Tire Recyclers, Inc. Hog waste processing apparatus and method
JP2001300583A (ja) * 2000-04-25 2001-10-30 Nisshinbo Ind Inc 有機性排水の硝化脱窒方法
US6558548B2 (en) 2000-10-06 2003-05-06 Odor Control Systems, Inc. Lagoon covers providing multi-stage waste treatment
US6932540B2 (en) * 2000-10-06 2005-08-23 3-R Foam, Inc. Permeable water reservoir covers
US6458276B1 (en) * 2001-05-16 2002-10-01 Shell Oil Company Method and apparatus for biodegradation of alkyl ethers and tertiary butyl alcohol
US6726838B2 (en) 2002-01-07 2004-04-27 Agwise Wise Water Technologies Ltd. Biofilm carrier, method of manufacture thereof and waste water treatment system employing biofilm carrier
US6830690B2 (en) * 2002-09-16 2004-12-14 Lawrence A. Schmid Two-stage high synthesis activated sludge system with intermediate bio-solids removal
WO2004099084A2 (en) * 2003-05-01 2004-11-18 Hydros Environmental Diagnostics Inc. Processe and apparatus for microbial filtration and bacterial injection for one or more environmental contaminants
AU2004253946A1 (en) * 2003-06-28 2005-01-13 E.I. Dupont De Nemours And Company Polyvinylbutyral compositions and blends having enhanced surface properties and articles made therefrom
US7555866B2 (en) * 2003-12-12 2009-07-07 Fountainhead, Llc Renewably buoyant, self-protective floating habitat
AU2005247308B2 (en) * 2004-05-24 2010-11-04 Fountainhead, Llc Super-enhanced, adjustably buoyant floating island
US20080276533A1 (en) * 2004-12-09 2008-11-13 Fountainhead L.L.C. Renewably buoyant, self-protective floating habitat
JP2007020437A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Hitachi Plant Technologies Ltd 包括固定化担体及びその製造方法
JP2007082485A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Hitachi Plant Technologies Ltd 包括固定化担体、その製造方法、及び保管・輸送方法
JP2007125460A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Hitachi Plant Technologies Ltd 包括固定化担体及びその製造方法
WO2007124226A2 (en) 2006-04-21 2007-11-01 Fountainhead, Llc Buoyant wetland system
WO2008014087A2 (en) * 2006-07-25 2008-01-31 Fountainhead, Llc Buoyant plant habitat and process for its manufacture
US7452468B2 (en) * 2006-09-25 2008-11-18 Smith William G Method and apparatus for treatment of wastewater
US8132364B2 (en) 2006-10-21 2012-03-13 Fountainhead Llc Highly buoyant and semi-rigid floating islands
US20080099096A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Fountainhead L.L.C. Woven-body floating island
WO2008094772A2 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Fountainhead, Llc Low-cost microbial habitat for water quality enhancement and wave mitigation
US8001932B2 (en) 2007-04-03 2011-08-23 Fountainhead, Llc Fish spawning structure
US20090107039A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 Fountainhead L.L.C. Combination-cell foam floating island
US20110030602A1 (en) * 2008-04-30 2011-02-10 Fountainhead L.L.C. Adjustably rigid floating island system
WO2010026564A1 (en) 2008-09-03 2010-03-11 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd. Integrated biological wastewater treatment and clarification
CN101544449B (zh) * 2009-05-14 2012-10-31 北京化工大学 炭纤维生物膜载体在废水处理中的应用
US8758613B2 (en) 2009-10-16 2014-06-24 Aqwise-Wise Water Technologies Ltd Dynamic anaerobic aerobic (DANA) reactor
MX2009013966A (es) * 2009-12-17 2011-06-16 Inst Potosino De Investigacion Cientifica Y Tecnologica A C Material de empaque para biofiltracion con base en poliuretano modificado con almidon, metodos para la manufactura del mismo y sistema de biofiltracion.
CN101735369B (zh) * 2009-12-17 2011-08-10 华东理工大学 一种制备无皂疏水聚合物多孔材料的反相乳液模板法
EP2550118A2 (en) * 2010-03-25 2013-01-30 Agrobics Ltd Compositions of matter and uses thereof in the treatment of waste materials
BR112013008225A2 (pt) 2010-10-05 2016-06-14 Dairy Manufactures Inc composição e método para entrega de substâncias em um modo seco com uma camada superficial
WO2012138656A1 (en) 2011-04-04 2012-10-11 Dairy Manufacturers, Inc. Composition and method for delivery of living cells in a dry mode having a surface layer
CN103130336B (zh) * 2011-12-02 2016-03-23 新奥科技发展有限公司 一种增强生物填料及其制备方法
CN102675712B (zh) * 2012-04-27 2013-10-09 谷尚昆 生物降解塑料及其生产方法
CN102872842B (zh) * 2012-10-15 2014-06-04 苏州天立蓝环保科技有限公司 高浓度苯酚废水处理用微生物复合载体材料及其制备方法
US8889006B2 (en) 2013-01-21 2014-11-18 Leon A. Lassovsky System for wastewater treatment using aquatic plants
CN103203179B (zh) * 2013-03-19 2016-04-20 王映璋 一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法
CN103159330B (zh) * 2013-04-07 2014-03-12 武汉钢铁(集团)公司 多孔轻质炭基生物载体及其制备方法
CN103242638B (zh) * 2013-04-28 2015-04-01 淄博职业学院 添加纳米二氧化硅的微生物载体及其制备方法和应用
CN103224283A (zh) * 2013-05-15 2013-07-31 上海立源水处理技术有限责任公司 一种应用于水处理的蜂窝改性生物填料及其制备方法
CN103304025B (zh) * 2013-07-05 2014-04-23 甘肃致佳生物环保科技有限公司 处理污水用生物载体及其应用
GB2546457B (en) * 2014-10-14 2021-09-29 Microvi Biotech Inc High bioactivity density, aerobic wastewater treatment
US9380797B2 (en) * 2014-10-24 2016-07-05 Safe Foods Corporation Antimicrobial capture system with carbon container
EP3795186A1 (en) * 2015-01-21 2021-03-24 LifeCell Corporation Tissue matrices with controlled porosity or mechanical properties
JP6635541B2 (ja) * 2015-04-09 2020-01-29 積水アクアシステム株式会社 微生物保持用担体、汚水の処理方法、並びに、汚水処理システム
CN105131267A (zh) * 2015-09-21 2015-12-09 蔡逸 一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器以及制备方法
CN105621821A (zh) * 2016-04-01 2016-06-01 浙江清天地环境工程有限公司 一种一体化mbr膜生物反应装置
CN106630114A (zh) * 2016-11-19 2017-05-10 合肥创新轻质材料有限公司 一种生物滴滤床用多孔聚合物填料
WO2018160567A1 (en) 2017-02-28 2018-09-07 Drylet, Llc Systems, methods, and apparatus for increased wastewater effluent and biosolids quality
CN107585877B (zh) * 2017-09-18 2024-04-12 西安合生拓普科技有限公司 一种水体净化材料及其净化方法与装置
CN107628683A (zh) * 2017-10-27 2018-01-26 钟华 一种生物填料及其制备方法与应用
JP7053243B2 (ja) * 2017-12-13 2022-04-12 東洋炭素株式会社 微生物固定化担体
CN108304677B (zh) * 2018-03-05 2021-08-03 中国计量大学 一种分析污染物在多孔碳材料孔隙中扩散性能的模拟方法
US11104596B2 (en) * 2018-07-06 2021-08-31 Clearwater BioLogic LLC Bioreactor, system, and method for reduction of sulfates from surface waters
CN109603415B (zh) * 2018-12-19 2021-08-03 广州九诺实业有限公司 实验室废气吸附塔
CN109761376A (zh) * 2019-03-15 2019-05-17 湖南万丽环保科技有限公司 一种水处理材料和水处理填料
US11530147B2 (en) * 2020-06-24 2022-12-20 Thomas E. Frankel Biofilm carriers for use in wastewater treatment
CN112239267A (zh) * 2020-10-13 2021-01-19 兰州交通大学 碳/凹凸棒石/聚氨酯复合固定化载体的制备方法及用途
CN112626639B (zh) * 2020-12-16 2021-12-17 四川大学 载活性炭聚苯硫醚多孔纤维及其制备方法和应用
CN116444845A (zh) * 2023-03-16 2023-07-18 珠海市城市排水有限公司 一种改性可生物降解吸管及其制备方法和应用
CN116496489B (zh) * 2023-06-30 2023-09-05 富海(东营)新材料科技有限公司 一种多功能半芳香尼龙的制备工艺

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1034076A (en) * 1962-03-08 1966-06-29 Ici Ltd Improved plant and processes for the treatment of effluent and sewage
US3268636A (en) * 1963-07-01 1966-08-23 Union Carbide Corp Method and apparatus for injection molding foamed plastic articles
BE629271A (ja) * 1963-11-15
US3327031A (en) * 1964-01-22 1967-06-20 Du Pont Process for the extrusion of improved closed-cell foams
US3407151A (en) * 1964-06-18 1968-10-22 Shell Oil Co Production of expandable and cellular resin products
NL6603754A (ja) * 1965-03-23 1966-09-26
US3861404A (en) * 1970-03-23 1975-01-21 Monsanto Chemicals Tobacco smoke filter
GB1318964A (en) * 1970-08-05 1973-05-31 Monsanto Chemicals Foamed resins production
US4009105A (en) * 1973-02-16 1977-02-22 Ecolotrol, Inc. Waste treatment apparatus
US4070426A (en) * 1974-08-09 1978-01-24 Rohm And Haas Company Acrylic modified foamed nylon product and process
JPS5339655A (en) * 1976-09-24 1978-04-11 Niigata Eng Co Ltd Treatment of drainage water in use of unwoven fabric sheet
DE3032882A1 (de) * 1980-09-01 1982-04-15 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
JPS58201826A (ja) * 1982-05-19 1983-11-24 Teijin Ltd 気泡含有芳香族ポリアミド成型品及びその製造法
DE3312578A1 (de) * 1983-04-08 1984-10-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Biologisch aktive zusammensetzung zur abwasser- und abluftreinigung
US4544594A (en) * 1983-04-29 1985-10-01 Allied Corporation Foamed polyamide fibers
JPS61149085A (ja) * 1984-12-24 1986-07-07 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd 微生物担持体
US4567718A (en) * 1985-04-08 1986-02-04 Sperry Corporation Round bale forming machine with pickup disconnect mechanism
DE3526184A1 (de) * 1985-07-23 1987-02-05 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von fuellstoffe enthaltenden, polymer-gebundenen traegermassen, die nach diesem verfahren erhaltenen traegermassen und ihre verwendung
DE3611582A1 (de) * 1986-04-07 1987-10-08 Herding Entstaubung Traegermaterial zur imobilisierung von mikroorganismen
FR2612085B1 (fr) * 1987-03-13 1989-06-16 Insat Materiau granulaire de traitement d'eau et procede de fabrication
JPS63232393A (ja) * 1987-03-20 1988-09-28 株式会社日立製作所 ポリイミド樹脂の熱硬化方法
US4960549A (en) * 1988-05-23 1990-10-02 Amoco Corporation Process for preparing polyamide-imide foam
US4983299A (en) * 1989-04-10 1991-01-08 Allied-Signal Removal of phenols from waste water by a fixed bed reactor
CH683595A5 (de) * 1989-04-11 1994-04-15 Seitz Filter Werke Filtermaterial in Form von flexiblen Blättern oder Bahnen und Verfahren zu seiner Herstellung.
GB9007199D0 (en) * 1990-03-30 1990-05-30 Tioxide Group Plc Preparation of polymeric particles
US5211848A (en) * 1990-05-07 1993-05-18 Board Of Supervisors Of Louisiana State University Agricultural And Mechanical College Process for the microbial detoxification of toxic streams
US5288635A (en) * 1990-06-27 1994-02-22 Monsanto Company Microbes and their use to degrade N-phosphonomethylglycine in waste streams
GB9014689D0 (en) * 1990-07-02 1990-08-22 Tioxide Group Services Ltd Supports for active entities
DE4027220A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-27 Preussag Noell Wassertech Verfahren und anlage zum biologischen abbau von schwefelwasserstoff
DE4026992A1 (de) * 1990-08-25 1992-02-27 Roehm Gmbh Verfahren zur herstellung von traegersystemen fuer biologisch aktive materialien
KR920014720A (ko) * 1991-01-26 1992-08-25 이상수 폐수 처리 방법
EP0579630B1 (en) * 1991-04-12 2000-01-05 Vito Membranes with immobilized microorganisms thereon and/or therein, process for obtaining such membranes, reactor comprising said membranes and process involving the use of said membranes, in particular for the elimination of metals or the degradation of xenobiotic organic compounds
AT396789B (de) * 1991-07-02 1993-11-25 Hermann W D Dipl Ing Katinger Thermisch sterilisierbarer poröser trägerkörper für biokatalysatoren
US5217616A (en) * 1991-12-06 1993-06-08 Allied-Signal Inc. Process and apparatus for removal of organic pollutants from waste water
US5403487A (en) * 1992-12-22 1995-04-04 The B. F. Goodrich Company Process for biochemical oxidation of ultra-toxic wastewater in a packed bed bioreactor
US5294384A (en) * 1993-03-25 1994-03-15 Monsanto Company Thermoplastic composition and method for producing thermoplastic composition by melt blending carpet
US5397755A (en) * 1993-06-29 1995-03-14 W. R. Grace & Co.-Conn. Low density glassy materials for bioremediation supports
JPH07179645A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Gunze Ltd ポリアミド系樹脂からなる発泡粒状体
US5486292A (en) * 1994-03-03 1996-01-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Adsorbent biocatalyst porous beads
IT1274603B (it) * 1994-08-08 1997-07-18 Novamont Spa Materiali espansi plastici biodegradabili

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016215116A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社クラレ 微生物担体
CN105062031A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 黄佳雯 材质为玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的微生物载体填料
CN105086405A (zh) * 2015-08-17 2015-11-25 黄佳雯 一种微生物载体填料的制备方法

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