無機陽イオン交換膜を用いた電気透析殺菌法による大腸菌の殺菌

その他

イオン交換膜面での水解離(H2O⇄H++OH-)現象を利用した新しい水の殺菌法であるイオン交換膜電気透析法において,従来の炭化水素系イオン交換膜より耐熱,耐薬品性および機械的強度が優れている無機素材からなる無機陽イオン交換膜の有用性を検討した。5室の電気透析槽を用いて,脱塩室の隔膜となる陽イオン交換膜に無機陽イオン交換膜を,陰イオン交換膜に炭化水素系陰イオン交換膜を用いた系で水中の大腸菌の殺菌実験を行い,その殺菌効果を炭化水素系陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を使用した系と比較することにより,無機イオン交換膜の電気透析殺菌法における有用性について検討した結果,無機陽イオン交換膜を用いた系は炭化水素系イオン交換膜のみを用いた系より低い電流密度条件で優れた殺菌効果を示すことが明らかとなった。また,脱塩室の隔膜を両方とも無機陽イオン交換膜とした系で殺菌実験を行うと,炭化水素系陽イオン交換膜のみで構成したときよりも低電流密度で顕著な殺菌効果が得られた。無機陽イオン交換膜が本殺菌法に対して有効であることが明らかになった。

その他

The disinfection effect on Escherichia coli cells was investigated in the electrodialysis systems using the conventional organic cation exchange membranes (Selemion® CMV) and the antimony acid cation exchange membrane (Sb membrane) dippcoated on a microporous alumina support, which we previously synthesized. E. coli cells suspended in 0.1MNaCl solution (108 cells cm-3) were passed through a desalting compartment at a flow rate of 3cm3min-1 under varying current densities, and survival ratio (%) in the effluents was measured. A pronounced decrease in the survival ratio of E. coli cells was observed for the inorganic membrane system at low current density compared with the organic membrane system. Complete disinfection was observed after 20min of the electrodialysis at the current density of 13.6mA cm-2, which was 1.4 times as high as the limiting current density of Sb membrane. Remarkable disinfection effect can be attributed to the formation of acidic H+ and basic OH- ions generated by the water dissociation on the desalting surface of Sb membrane because the limiting current density of Sb membrane was lower than that of Selemion® CMV.