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公開番号2025094442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023209990
出願日2023-12-13
発明の名称微生物担体および微生物担体の製造方法
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C12N 1/00 20060101AFI20250618BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】排水処理に用いられる微生物担体および微生物担体の製造方法に関し、担持した微生物の減少を抑制し、長期間の使用が可能な、微生物担体および微生物担体の製造方法を提供する。
【解決手段】本開示の微生物担体は、基材の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくとも1種を含む第1の金属膜を有し、前記第1の金属膜の上に、アンモニア酸化細菌類またはアナモックス細菌類の少なくとも1種を含む微生物が担持されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくとも１種を含む第１の金属膜を有し、
前記第１の金属膜の上に、アンモニア酸化細菌類またはアナモックス細菌類の少なくとも１種を含む微生物が担持されている、微生物担体。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記基材が導電性を有する材料から構成されている、請求項１に記載の微生物担体。
【請求項３】
前記基材が、多孔質カーボン、金属メッシュ、凹凸構造を有する金属基板、または貫通孔を有する金属基板のいずれかである、請求項２に記載の微生物担体。
【請求項４】
前記基材と前記第１の金属膜と間に、第２の金属膜を有する、請求項１に記載の微生物担体。
【請求項５】
前記第２の金属膜がニッケルを含む、請求項４に記載の微生物担体。
【請求項６】
前記基材が、親水性ポリマーゲル、不織布、プラスチックメッシュ繊維、多孔質プラスチック、または多孔質セラミックのいずれかである、請求項４または請求項５に記載の微生物担体。
【請求項７】
基材の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくともいずれか１種を含む第１の金属膜が電解めっき法で形成される、第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の上に、アンモニア酸化細菌類またはアナモックス細菌類の少なくとも１種を含む微生物が担持される、微生物担持工程と、
を備える、微生物担体の製造方法。
【請求項８】
前記基材が、多孔質カーボン、金属メッシュ、凹凸構造を有する金属基板、または貫通孔を有する金属基板のいずれかである、請求項７に記載の微生物担体の製造方法。
【請求項９】
基材の上に、ニッケルを含む第２の金属膜が無電解めっき法で形成される、第２の金属膜形成工程と、
前記第２の金属膜の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくとも１種を含む第１の金属膜が電解めっき法で形成される、第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の上に、アンモニア酸化細菌類またはアナモックス細菌類の少なくとも１種を含む微生物が担持される、微生物担持工程と、
を備える、微生物担体の製造方法。
【請求項１０】
前記基材が、親水性ポリマーゲル、不織布、プラスチックメッシュ繊維、多孔質プラスチック、または多孔質セラミックのいずれかである、請求項９に記載の微生物担体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、排水処理に用いられる微生物担体および微生物担体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、産業排水や生活排水等の排水処理施設では、主に活性汚泥を用いて排水を浄化している。活性汚泥にはアンモニアの分解等を行う微生物が含まれている。
【０００３】
図５は従来の活性汚泥を用いた排水処理プロセスの一例を示す図である。なお、図５は排水処理プロセスのうち、本開示に係る要部となるプロセスについて説明するものであり、付随する他のプロセスについては省略している。
【０００４】
図５に示すように、従来の活性汚泥を用いた排水処理プロセス１５０において、排水１６１は、処理槽１６０（この処理槽１６０は曝気槽とも呼ばれる）に送られて含有するアンモニアが分解処理され、その後、沈殿槽１７０に送られて汚泥１７２と分離され、上澄みの処理水１７１が浄化された水として排出される。
【０００５】
沈殿槽１７０で沈殿した汚泥１７２は、微生物を含む活性汚泥として一部が回収されて処理槽１６０に送られる。回収されない汚泥１７２は、余剰の汚泥として処理される。
【０００６】
処理槽１６０では、活性汚泥に含まれる微生物に酸素が供給され、微生物が酸素を用いてアンモニアを分解する。例えば、アンモニアは硝化細菌類によって硝酸に硝化され、硝酸は脱窒細菌によって窒素ガスに脱窒される。
【０００７】
微生物が硝化に必要とする酸素は、酸素供給機１６５から配管１６６を通して排水１６１の中に供給される。供給される酸素は、空気中の酸素であってもよい。通常、排水１６１の中に供給される気体は空気である。そして、酸素供給機１６５には空気を送り込むブロワーが用いられる。微生物が酸素およびアンモニアに効果的に接触できるように、排水１６１は攪拌されて、汚泥１６２が混合された状態であることが好ましい。
【０００８】
上記のように、活性汚泥に含まれる微生物を有効に働かせるためには、大量の空気や電力が必要となる。また、従来の活性汚泥を用いた排水処理プロセスにおいては、余剰の汚泥の処理も問題になる。例えば、活性汚泥に含まれる微生物が増殖することにより、余剰となる汚泥も増加する。増加した余剰の汚泥は活用しきれずに廃棄されることになり、環境問題の一因となる。
【０００９】
そこで、活性汚泥に含まれる有効な微生物を担体に担持させ、この微生物を担持した担体（微生物担体と呼ぶ）を用いて、アンモニアを分解する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この方法によれば、従来の活性汚泥を用いた排水処理プロセスに比べて、空気や電力を抑制することが可能であり、かつ、余剰となる汚泥も削減することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０２２－９３７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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