JP2696865B2 - ジメチルホルムアミドの除去方法 - Google Patents
ジメチルホルムアミドの除去方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ジメチルホルムアミドを含有する液中のジ
メチルホルムアミドを分解，除去する方法に関し、さら
に詳細には、ジメチルホルムアミドを含有する液中のジ
メチルホルムアミドを、細菌を使用して分解，除去する
方法に係わる。 〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕 ジメチルホルムアミドは、親水性であり、熱に対して
安定であり、極性が大きく、かつ、多くの有機化合物お
よび無機化合物に対して大きい溶解力を有しており、優
れた溶剤であることから、近年、その使用量が著しく増
大しつつある化合物である。 しかして、その主たる用途は、合成繊維製造時および
合成皮革製造時のそれぞれの溶剤、アクリル系合成樹脂
およびビニル系合成樹脂のそれぞれの溶剤、医薬原料な
らびに塗料および顔料のそれぞれの溶剤などである。こ
れらの用途に使用された後のジメチルホルムアミドを含
有するこれらの排液は、魚類などの水棲動物、微生物お
よび藻類などに対して有害であるので、環境衛生上、無
害化処理を施してから放流しなければならない。しかし
ながら、ジメチルホルムアミドは、一般に、微生物に対
する毒性が大きいために、従来の活性汚泥処理により無
害化することができなかった。 一方、ジメチルホルアミドを含有する排液中のジメチ
ルホルムアミドを分解，除去する方法としては、たとえ
ば、特公昭54−1792号公報に記載されている方法があ
る。この方法は、ミクロコッカス属に属する微生物の菌
体中の酵素を用いて分解する方法であるが、その処理能
力は、実用に供するには不充分である。 この、安定で、分解され難いジメチルホルアミドを、
効率よく資化乃至分解し得る微生物を見出すことができ
れば、この微生物を用いてジメチルホルムアミドを含有
する排液を効率よく無害化することが可能となる。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 本発明者らは、自然界を広く探索した結果、ジメチル
ホルムアミドを旺盛に資化し得るか、乃至は、強力に分
解し得る微生物を見出し、この微生物を使用する本発明
を完成した。 すなわち、本発明は、ジメチルホルムアミドを含有す
る液と、ミコバクテリウム属に属しジメチルホルムアミ
ドを資化、分解し得る細菌の菌体を接触させて、該液中
ジメチルホルムアミドを分解，除去することを特徴とす
るジメチルホルムアミドの除去方法である。 本発明に用いられる細菌は、ミコバクテリウム属に属
し、ジメチルホルムアミドを効率よく資化，分解する能
力を有する菌株であればよく、特に制限はない。 これらの菌株の代表例としては、ミコバクテリウム
メタノリカ（Mycobacterium methanolica）TH−35（微
工研菌寄第9497号）がある。 この菌株は、本発明者らが、土壌から分離した菌株で
ある。 この菌株は菌学的性質を以下に示す。 1.形態 肉汁液体培地および肉汁寒天培地のそれぞれで37℃で
３日間培養した。 細胞の形状および大きさ 通常は短桿菌。幅0.5〜0.8μｍ長さ１〜３μｍ。Ｖ
型の***細胞が認められる。 運動性 なし。 胞子の有無 生産されない。 グラム染色 陽性。 抗酸性 陽性。 2.次の各培地における生育状態 （特に断らなければ37℃で３日間の培養） 肉汁寒天培地 中程度の生育を示す。 コロニーの形態および性状： 外形−円形，大きさ−２〜3mm, ***−半球形，構造−均質，表面−粗面， 辺縁−波状，色−黄白色で光沢なし， 透明度−不透明，硬度−バター質。 メタノール含有寒天平板培地 肉汁寒天平板培地におけると同じ。 肉汁寒天斜面培地 接種線に一様に中程度な生育を示す。 コロニーの形態および性状： ***−中程度，表面−粗面，辺縁−波状， 色−黄白色で光沢なし，透明度−不透明 硬度−バター質。 メタノール含有寒天斜面培地 肉汁寒天斜面培地におけると同じ。 肉汁液体培地 白クリーム色の菌環を形成する。また、皮膜を形成
する。 ペプトン水溶体培地 肉汁液体培地におけると同じ。 メタノール含有液体培地 旺盛に生育する。白クリーム色の菌環を形成する。
また、皮膜を形成する。 肉汁ゼラチン穿刺培養 20℃で４週間培養。生育する。しかし、ゼラチン液
化性はない。 リトマスミルク 37℃で４週間培養。 生育し、培養液は、アルカリの変化（pH6.8→pH8.
3）するが、ペプトン化はしない。 １％小川培地 旺盛に生育する。集落形状はスムースである。 HA培地（塩酸ヒドロキシアミン500μg/ml添加１％
小川培地） 37℃で５日間培養。 弱く生育する。 PAS培地（パラアミノサリチル酸ナトリウム2mg/ml
添加１％小川培地） 旺盛に生育し、培地が黒変する。 ピクリン酸培地（0.2％ピクリン酸添加変法Sauton
培地） 37℃で２週間培養。 旺盛に生育し、培地が赤褐色となる。 PNB培地（パラニトロ安息香酸500μg/ml添加１％小
川培地） 37℃で７日間培養。 旺盛に生育する。 EB培地（エタンプトール５μg/ml添加１％小川培
地） 37℃で７日間培養。 旺盛に生育する。 3.生理学的性質 硝酸塩の還元 硝酸塩を亜硝酸塩に還元する。 MRテスト 陰性。 VPテスト 陰性。 インドールの生成 陰性。 硫化水素の生成 陽性。 でん粉の加水分解 陰性。 窒素源の利用 アンモニウム塩、硝酸塩、尿素およびペプトンを窒
素源としてそれぞれ利用する。 色素の生成 生成しない。 ウレアーゼ 陽性。 カタラーゼ 陽性。 アンモニアの生成 生成する。 脱窒反応 陰性。 オキシダーゼ 陰性。 Ｏ−Ｆテスト（ヒュー ライフソン Hugh Leifson
法による） 陰性。 生育の範囲 pH5〜９の範囲で生育する。pH6〜８の範囲が好まし
い。 温度５℃,43℃では生育しない。10〜40℃が好まし
い。 酸素に対する態度 好気性。 耐塩性 3wt％含有培地で旺盛に生育する。 6wt％NaCl含有培地では生育しない。 ビタミン要求性 なし。 光発光試験 陰性。 暗発色試験 陰性。 ツィーン80水解試験 弱陽性。 ミコール酸の含有 陽性。 GC（グアニン＋シトシン）含量 66.4mol ％ 主要な菌体脂肪酸組成 直鎖脂肪酸 Ｃ16:0 モノ不飽和脂肪酸 Ｃ16:1,C18:1 10メチル脂肪酸 10−methyl C19:0 キノン・タイプ メナキノンMK−９（HZ） 細胞壁の構造 meso−ジアミノピメリン酸を含有する。 分離源 土壌。 この菌株は、「バージィズ マニュアル オブ シス
テマティック バクテリオロジー〔（Bergey′s Manual
of Systematic Bacteriology）第２巻，編集者スニー
ス（Sneath），マイアー（Mair），シャープ（Sharpe）
およびホルト（Holt）：ウィリアムズ アンド ウィル
キンス（Williams ＆ Wilkins）社，（1986）〕による
と、この菌株は、桿菌であり、運動性がなく、グラム陽
性であり、抗酸性であり、ミコール酸を含有し、好気的
であることから、この菌株は、ミコバクテリウム属（My
cobacterium）に属する細菌であると判断した。このこ
とは、さらに、GC含量、菌体脂肪酸組成、キノン・タイ
プおよび細胞壁の構造などの諸点からも支持される。 さらに、本発明者らの１人のなした発明に基づいた特
許出願（特願昭61−151565）に開示されたミコバクテリ
ウム メタノリカと非常によく類似しており、この菌株
は、ミコバクテリウム メタノリカに属する細菌と同定
された。 本発明において、菌学的性質を調べるための実験方法
は、「バージィズ マニュアル オブ システマティッ
ク バクテリオロジー〔“Bergey′s Manual of System
atic Bacteriology"第１巻編集者クリーグ（Krieg）お
よびホルト（Holt）：ウイリアムズ アンド ウィルキ
ンス（Williams ＆ Wilkins）社，（1984）」、「バー
ジィズ マニュアル オブ システマティック バクテ
リオロジー〔“Bergey′s Manual of Systematic Bacte
riology"第２巻編集者スニース（Sneath），マイアー
（Mair），シャープ（Sharpe）およびホルト（Holt）：
ウィリアムズ アンド ウィルキンス（Williams ＆ Wi
lkins）社，（1984）」、医科学研究所学友会編「細菌
学実習提要」（1958）および長谷川 武治編著「微生物
の分類と同定」（1975）に準拠した。 メタノール含有寒天平板培地およびメタノール含有寒
天斜面培地は次の如くにして調製された。すなわち（NH
4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HPO4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.
2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7・XH2O 30mg,MnCl2・4H2
O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4・5H2O 0.5mgおよび酵母
エキス0.2gを純水１に溶解し、pHを7.1に調整した
後、さらに寒天15g/を添加し、これを加温溶解した
後、これにメタノール8ml/を添加し、次いで、1kg/cm
2Gで20分間殺菌した。 メタノール含有液体培地としては、前記のメタノール
含有寒天平板培地およびメタノール含有寒天斜面培地の
組成において、寒天を添加しない培地を用いた。 また、ジメチルホルムアミド含有寒天平板培地および
ジメチルホルムアミド含有寒天斜面培地は次の如くにし
て調製された。すなわち、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4.
g,Na2HPO4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,F
eC6H5O7・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5m
g,CuSO4・5H2O 0.5mg,および酵母エキス0.2gを純水１
に溶解し、pHを7.1に調整した。これに、さらに寒天15g
/を添加して、加温溶解した後、ジメチルホルムアミ
ド5g/を添加し、1kg/cm2Gで20分間殺菌した。 ジメチルホルムアミド含有液体培地としては、前記の
ジメチルホルアミド含有寒天平板培地およびジメチルホ
ルアミド含有寒天斜面培地の組成において、寒天を添加
しない培地を用いた。 ジメチルホルムアミドを含有する液（以下被処理液と
記すこともある）を無害化するためには、被処理液に各
種の栄養成分を添加して、これを培地として、ミコバク
テリウム属に属し、ジメチルホルムアミドを資化，分解
し得る細菌（以下本細菌と記す）を培養するとの方法が
ある。 すなわち、被処理液に添加される栄養成分は、使用さ
れる本細菌が資化し得る物質であればよく、特に制限は
なく、炭素源、窒素源、無機成分およびその他の成分が
ある。 炭素源としては、被処理液中のジメチルホルムアミド
のみでもよいが、使用される本細菌が資化し得る他の炭
素源−たとえば、Ｄ−グルコース，およびＤ−フラクト
ースなどの糖類、Ｄ−ソルビトールおよびＤ−マンニト
ールなどの糖アルコール類、安息香酸などの有機酸類、
メタノールおよびエタノールなどのアルコール類ならび
にモノメチルアミン，ジメチルアミンおよびトリメチル
アミンなどのアルキルアミン類などを併用することもで
きる。 窒素源としては、たとえば、アンモニウム塩および硝
酸塩などの無機窒素化合物および／またはたとえば、ア
ルキルアミン類、コーン・スティープ・リカー、カゼイ
ン、ペプトンおよび肉エキスなどの有機窒素含有物が用
いられる。 なお、ジメチルホルムアミドは、窒素化合物であるの
で、他の窒素源を特に添加しなくても、本細菌はいずれ
も充分に生育，増殖し、ジメチルホルムアミドを資化，
分解することができる。 また、無機成分としては、たとえば、カルシウム塩、
マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、りん酸
塩、マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、モリブデン塩、
コバルト塩、ほう素化合物およびよう素化合物などが用
いられる。 さらにビタミンなどの栄養物質を要求する菌株を使用
する場合には、その菌株が要求する栄養物質を添加す
る。 被処理液中のジメチルホルムアミドの濃度は、使用さ
れた本細菌が資化，分解できるような濃度であればよ
く、特に制限はないが、通常は、3wt％以下が好まし
く、2wt％以下が好ましい。 培養条件は、使用される細菌が生育，増殖できる条件
であればよいが、一般には、たとえば、温度は５〜43
℃、好ましくは、10〜40℃とされ、pHは５〜９、好まし
くは６〜８とされる。 このような条件で好気的に培養を行なう。 また、培養液の溶存酸素濃度は、本細菌が生育，増殖
できるような溶存酸素濃度であればよく、特に制限はな
いが、通常は、0.5〜20ppm程度が好ましい。このような
溶存酸素濃度とするためには、通気ガス量を調節した
り、攪拌したり、通気ガスとして酸素ガスまたは酸素と
空気との混合ガスを使用したり、また、培養槽内の圧力
を高めるなどの手段が採用される。 本細菌の生育，増殖が比較的悪くなり、ジメチルホル
ムアミド類除去，分解の効率が相対的に低下するが、こ
れらの条件をはずして培養することを妨げない。 また、培養方式は、回分培養、連続培養または半連続
培養のいずれでもよい。 窒素源として、アンモニウム塩またはアルキルアミン
塩を使用した場合には、培養期間中に、アンモニアおよ
びアミンのそれぞれが菌体生産のために消費されて培養
液のpHが低下する。この場合には、培養液のpHを所定の
値に保つために、アンモニア、アミン、苛性カリおよび
苛性ソーダなどのアルカリを添加するが、アンモニアを
添加することが最も好ましい。 前記のような被処理液を培地として本細菌を培養する
ことにより、ジメチルホルムアミドを分解，除去して、
この被処理液を無害化するとの方法の他に、予め培養さ
れた本細菌の菌体ならびに本細菌の菌体を含有する培養
液などを被処理液に接触させることもできる。 たとえば、（イ）菌体を被処理液に添加する（ロ）前
記の菌体や培養液などが混入された活性汚泥と被処理液
とを接触させるなどの方法がある。 なお、ジメチルホルムアミドを含有している排液に
は、他の物質も含有している場合が多いので、このよう
な排液の処理には、他の物質を分解し得る菌株を本細胞
とともに併用することができ、かつ、好ましい。 処理終了後、被処理液中のジメチルホルムアミドの濃
度が許容濃度以下になった処理済の液は、そのまま、ま
たは、必要に応じて菌体を除去した後、放流される。 〔実施例〕 実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、本発明は、実施例に限定されるものではない。 実施例１ 純水１あたり、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HP
O4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7
・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4
・5H2O 0.5mgおよび酵母エキス0.2gを添加し、pH7.1に
調整した培地を基礎培地とし、この基礎培地に、ジメチ
ルホルムアミド濃度が0.5wt％,1wt％,1.5wt％,2wt％,3w
t％および5wt％となるようにジメチルホルムアミドを添
加して、培地を作成した。これらの培地のそれぞれに、
ミコバクテリウム メタノリカTH−35を接種し、30℃で
７日間培養して、ジメチルホルムアミド類の資化性を調
べた。 結果を第１表に示す。 実施例２ 純粋１あたり、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HP
O4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7
・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4
・5H2O 0.5mg,酵母エキス0.2gおよびジメチルホルアミ
ド5gを添加し、pH7.1に調整された培地200mlを１容三
角フラスコに入れ、120℃で20分間殺菌した。 この培地に、これと同様な培地で予め培養して得られ
たミコバクテリウム メタノリカTH−35の前培養液（菌
体濃度O.D.610nm1.5）を、1vol％となるように接種し
て、30℃で40時間培養した。 得られた培養液の吸光度（O.D.610nm）および培養液
のpHは、それぞれ、2.0および6.4であり、また、培養液
からジメチルホルムアミドは検出されなかった。なお、
世代時間は、約3.5時間であった。 実施例３ ジメチルホルムアミドを1wt％含有し、pH6.8の工場排
液に、実施例１における基礎培地の組成から（NH4）2SO
4を除いた培地組成となるように栄養成分を添加し、さ
らにpH7.0に調整した液１に、実施例２と同様な培地
で予め培養して得られた前培養液から分離されたミコバ
クテリウム メタノリカTH−35の菌体1gを懸濁させて、
通気および攪拌しながら、培養液のpHおよび液温を、そ
れぞれ、7.0および30℃に保った。 この工場排液中からジメチルホルムアミドが検出され
なくなるまでには約20時間要した。 なお、前記の各実施例において、液中のジメチルホル
ムアミドの分析は、ガスクロマトグラフィによった。 機 種:Shimadzn7AGC（FID） カ ラ ム:Unisole 30T 5％ Uniport HP80/100 Glass Column（３φ×2m） カラム温度:70℃ 流 速:N2（標準状態）30ml/min. 〔発明の効果〕 本発明により、安定で分解された難く、有害な物質で
あるジメチルホルムアミドを効率よく分解，除去するこ
とが可能となり、以て、ジメチルホルムアミドを含有す
る有害な排液を効率よく無害化することができ、環境衛
生保全上の価値は極めて高い。
メチルホルムアミドを分解，除去する方法に関し、さら
に詳細には、ジメチルホルムアミドを含有する液中のジ
メチルホルムアミドを、細菌を使用して分解，除去する
方法に係わる。 〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕 ジメチルホルムアミドは、親水性であり、熱に対して
安定であり、極性が大きく、かつ、多くの有機化合物お
よび無機化合物に対して大きい溶解力を有しており、優
れた溶剤であることから、近年、その使用量が著しく増
大しつつある化合物である。 しかして、その主たる用途は、合成繊維製造時および
合成皮革製造時のそれぞれの溶剤、アクリル系合成樹脂
およびビニル系合成樹脂のそれぞれの溶剤、医薬原料な
らびに塗料および顔料のそれぞれの溶剤などである。こ
れらの用途に使用された後のジメチルホルムアミドを含
有するこれらの排液は、魚類などの水棲動物、微生物お
よび藻類などに対して有害であるので、環境衛生上、無
害化処理を施してから放流しなければならない。しかし
ながら、ジメチルホルムアミドは、一般に、微生物に対
する毒性が大きいために、従来の活性汚泥処理により無
害化することができなかった。 一方、ジメチルホルアミドを含有する排液中のジメチ
ルホルムアミドを分解，除去する方法としては、たとえ
ば、特公昭54−1792号公報に記載されている方法があ
る。この方法は、ミクロコッカス属に属する微生物の菌
体中の酵素を用いて分解する方法であるが、その処理能
力は、実用に供するには不充分である。 この、安定で、分解され難いジメチルホルアミドを、
効率よく資化乃至分解し得る微生物を見出すことができ
れば、この微生物を用いてジメチルホルムアミドを含有
する排液を効率よく無害化することが可能となる。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 本発明者らは、自然界を広く探索した結果、ジメチル
ホルムアミドを旺盛に資化し得るか、乃至は、強力に分
解し得る微生物を見出し、この微生物を使用する本発明
を完成した。 すなわち、本発明は、ジメチルホルムアミドを含有す
る液と、ミコバクテリウム属に属しジメチルホルムアミ
ドを資化、分解し得る細菌の菌体を接触させて、該液中
ジメチルホルムアミドを分解，除去することを特徴とす
るジメチルホルムアミドの除去方法である。 本発明に用いられる細菌は、ミコバクテリウム属に属
し、ジメチルホルムアミドを効率よく資化，分解する能
力を有する菌株であればよく、特に制限はない。 これらの菌株の代表例としては、ミコバクテリウム
メタノリカ（Mycobacterium methanolica）TH−35（微
工研菌寄第9497号）がある。 この菌株は、本発明者らが、土壌から分離した菌株で
ある。 この菌株は菌学的性質を以下に示す。 1.形態 肉汁液体培地および肉汁寒天培地のそれぞれで37℃で
３日間培養した。 細胞の形状および大きさ 通常は短桿菌。幅0.5〜0.8μｍ長さ１〜３μｍ。Ｖ
型の***細胞が認められる。 運動性 なし。 胞子の有無 生産されない。 グラム染色 陽性。 抗酸性 陽性。 2.次の各培地における生育状態 （特に断らなければ37℃で３日間の培養） 肉汁寒天培地 中程度の生育を示す。 コロニーの形態および性状： 外形−円形，大きさ−２〜3mm, ***−半球形，構造−均質，表面−粗面， 辺縁−波状，色−黄白色で光沢なし， 透明度−不透明，硬度−バター質。 メタノール含有寒天平板培地 肉汁寒天平板培地におけると同じ。 肉汁寒天斜面培地 接種線に一様に中程度な生育を示す。 コロニーの形態および性状： ***−中程度，表面−粗面，辺縁−波状， 色−黄白色で光沢なし，透明度−不透明 硬度−バター質。 メタノール含有寒天斜面培地 肉汁寒天斜面培地におけると同じ。 肉汁液体培地 白クリーム色の菌環を形成する。また、皮膜を形成
する。 ペプトン水溶体培地 肉汁液体培地におけると同じ。 メタノール含有液体培地 旺盛に生育する。白クリーム色の菌環を形成する。
また、皮膜を形成する。 肉汁ゼラチン穿刺培養 20℃で４週間培養。生育する。しかし、ゼラチン液
化性はない。 リトマスミルク 37℃で４週間培養。 生育し、培養液は、アルカリの変化（pH6.8→pH8.
3）するが、ペプトン化はしない。 １％小川培地 旺盛に生育する。集落形状はスムースである。 HA培地（塩酸ヒドロキシアミン500μg/ml添加１％
小川培地） 37℃で５日間培養。 弱く生育する。 PAS培地（パラアミノサリチル酸ナトリウム2mg/ml
添加１％小川培地） 旺盛に生育し、培地が黒変する。 ピクリン酸培地（0.2％ピクリン酸添加変法Sauton
培地） 37℃で２週間培養。 旺盛に生育し、培地が赤褐色となる。 PNB培地（パラニトロ安息香酸500μg/ml添加１％小
川培地） 37℃で７日間培養。 旺盛に生育する。 EB培地（エタンプトール５μg/ml添加１％小川培
地） 37℃で７日間培養。 旺盛に生育する。 3.生理学的性質 硝酸塩の還元 硝酸塩を亜硝酸塩に還元する。 MRテスト 陰性。 VPテスト 陰性。 インドールの生成 陰性。 硫化水素の生成 陽性。 でん粉の加水分解 陰性。 窒素源の利用 アンモニウム塩、硝酸塩、尿素およびペプトンを窒
素源としてそれぞれ利用する。 色素の生成 生成しない。 ウレアーゼ 陽性。 カタラーゼ 陽性。 アンモニアの生成 生成する。 脱窒反応 陰性。 オキシダーゼ 陰性。 Ｏ−Ｆテスト（ヒュー ライフソン Hugh Leifson
法による） 陰性。 生育の範囲 pH5〜９の範囲で生育する。pH6〜８の範囲が好まし
い。 温度５℃,43℃では生育しない。10〜40℃が好まし
い。 酸素に対する態度 好気性。 耐塩性 3wt％含有培地で旺盛に生育する。 6wt％NaCl含有培地では生育しない。 ビタミン要求性 なし。 光発光試験 陰性。 暗発色試験 陰性。 ツィーン80水解試験 弱陽性。 ミコール酸の含有 陽性。 GC（グアニン＋シトシン）含量 66.4mol ％ 主要な菌体脂肪酸組成 直鎖脂肪酸 Ｃ16:0 モノ不飽和脂肪酸 Ｃ16:1,C18:1 10メチル脂肪酸 10−methyl C19:0 キノン・タイプ メナキノンMK−９（HZ） 細胞壁の構造 meso−ジアミノピメリン酸を含有する。 分離源 土壌。 この菌株は、「バージィズ マニュアル オブ シス
テマティック バクテリオロジー〔（Bergey′s Manual
of Systematic Bacteriology）第２巻，編集者スニー
ス（Sneath），マイアー（Mair），シャープ（Sharpe）
およびホルト（Holt）：ウィリアムズ アンド ウィル
キンス（Williams ＆ Wilkins）社，（1986）〕による
と、この菌株は、桿菌であり、運動性がなく、グラム陽
性であり、抗酸性であり、ミコール酸を含有し、好気的
であることから、この菌株は、ミコバクテリウム属（My
cobacterium）に属する細菌であると判断した。このこ
とは、さらに、GC含量、菌体脂肪酸組成、キノン・タイ
プおよび細胞壁の構造などの諸点からも支持される。 さらに、本発明者らの１人のなした発明に基づいた特
許出願（特願昭61−151565）に開示されたミコバクテリ
ウム メタノリカと非常によく類似しており、この菌株
は、ミコバクテリウム メタノリカに属する細菌と同定
された。 本発明において、菌学的性質を調べるための実験方法
は、「バージィズ マニュアル オブ システマティッ
ク バクテリオロジー〔“Bergey′s Manual of System
atic Bacteriology"第１巻編集者クリーグ（Krieg）お
よびホルト（Holt）：ウイリアムズ アンド ウィルキ
ンス（Williams ＆ Wilkins）社，（1984）」、「バー
ジィズ マニュアル オブ システマティック バクテ
リオロジー〔“Bergey′s Manual of Systematic Bacte
riology"第２巻編集者スニース（Sneath），マイアー
（Mair），シャープ（Sharpe）およびホルト（Holt）：
ウィリアムズ アンド ウィルキンス（Williams ＆ Wi
lkins）社，（1984）」、医科学研究所学友会編「細菌
学実習提要」（1958）および長谷川 武治編著「微生物
の分類と同定」（1975）に準拠した。 メタノール含有寒天平板培地およびメタノール含有寒
天斜面培地は次の如くにして調製された。すなわち（NH
4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HPO4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.
2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7・XH2O 30mg,MnCl2・4H2
O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4・5H2O 0.5mgおよび酵母
エキス0.2gを純水１に溶解し、pHを7.1に調整した
後、さらに寒天15g/を添加し、これを加温溶解した
後、これにメタノール8ml/を添加し、次いで、1kg/cm
2Gで20分間殺菌した。 メタノール含有液体培地としては、前記のメタノール
含有寒天平板培地およびメタノール含有寒天斜面培地の
組成において、寒天を添加しない培地を用いた。 また、ジメチルホルムアミド含有寒天平板培地および
ジメチルホルムアミド含有寒天斜面培地は次の如くにし
て調製された。すなわち、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4.
g,Na2HPO4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,F
eC6H5O7・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5m
g,CuSO4・5H2O 0.5mg,および酵母エキス0.2gを純水１
に溶解し、pHを7.1に調整した。これに、さらに寒天15g
/を添加して、加温溶解した後、ジメチルホルムアミ
ド5g/を添加し、1kg/cm2Gで20分間殺菌した。 ジメチルホルムアミド含有液体培地としては、前記の
ジメチルホルアミド含有寒天平板培地およびジメチルホ
ルアミド含有寒天斜面培地の組成において、寒天を添加
しない培地を用いた。 ジメチルホルムアミドを含有する液（以下被処理液と
記すこともある）を無害化するためには、被処理液に各
種の栄養成分を添加して、これを培地として、ミコバク
テリウム属に属し、ジメチルホルムアミドを資化，分解
し得る細菌（以下本細菌と記す）を培養するとの方法が
ある。 すなわち、被処理液に添加される栄養成分は、使用さ
れる本細菌が資化し得る物質であればよく、特に制限は
なく、炭素源、窒素源、無機成分およびその他の成分が
ある。 炭素源としては、被処理液中のジメチルホルムアミド
のみでもよいが、使用される本細菌が資化し得る他の炭
素源−たとえば、Ｄ−グルコース，およびＤ−フラクト
ースなどの糖類、Ｄ−ソルビトールおよびＤ−マンニト
ールなどの糖アルコール類、安息香酸などの有機酸類、
メタノールおよびエタノールなどのアルコール類ならび
にモノメチルアミン，ジメチルアミンおよびトリメチル
アミンなどのアルキルアミン類などを併用することもで
きる。 窒素源としては、たとえば、アンモニウム塩および硝
酸塩などの無機窒素化合物および／またはたとえば、ア
ルキルアミン類、コーン・スティープ・リカー、カゼイ
ン、ペプトンおよび肉エキスなどの有機窒素含有物が用
いられる。 なお、ジメチルホルムアミドは、窒素化合物であるの
で、他の窒素源を特に添加しなくても、本細菌はいずれ
も充分に生育，増殖し、ジメチルホルムアミドを資化，
分解することができる。 また、無機成分としては、たとえば、カルシウム塩、
マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、りん酸
塩、マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、モリブデン塩、
コバルト塩、ほう素化合物およびよう素化合物などが用
いられる。 さらにビタミンなどの栄養物質を要求する菌株を使用
する場合には、その菌株が要求する栄養物質を添加す
る。 被処理液中のジメチルホルムアミドの濃度は、使用さ
れた本細菌が資化，分解できるような濃度であればよ
く、特に制限はないが、通常は、3wt％以下が好まし
く、2wt％以下が好ましい。 培養条件は、使用される細菌が生育，増殖できる条件
であればよいが、一般には、たとえば、温度は５〜43
℃、好ましくは、10〜40℃とされ、pHは５〜９、好まし
くは６〜８とされる。 このような条件で好気的に培養を行なう。 また、培養液の溶存酸素濃度は、本細菌が生育，増殖
できるような溶存酸素濃度であればよく、特に制限はな
いが、通常は、0.5〜20ppm程度が好ましい。このような
溶存酸素濃度とするためには、通気ガス量を調節した
り、攪拌したり、通気ガスとして酸素ガスまたは酸素と
空気との混合ガスを使用したり、また、培養槽内の圧力
を高めるなどの手段が採用される。 本細菌の生育，増殖が比較的悪くなり、ジメチルホル
ムアミド類除去，分解の効率が相対的に低下するが、こ
れらの条件をはずして培養することを妨げない。 また、培養方式は、回分培養、連続培養または半連続
培養のいずれでもよい。 窒素源として、アンモニウム塩またはアルキルアミン
塩を使用した場合には、培養期間中に、アンモニアおよ
びアミンのそれぞれが菌体生産のために消費されて培養
液のpHが低下する。この場合には、培養液のpHを所定の
値に保つために、アンモニア、アミン、苛性カリおよび
苛性ソーダなどのアルカリを添加するが、アンモニアを
添加することが最も好ましい。 前記のような被処理液を培地として本細菌を培養する
ことにより、ジメチルホルムアミドを分解，除去して、
この被処理液を無害化するとの方法の他に、予め培養さ
れた本細菌の菌体ならびに本細菌の菌体を含有する培養
液などを被処理液に接触させることもできる。 たとえば、（イ）菌体を被処理液に添加する（ロ）前
記の菌体や培養液などが混入された活性汚泥と被処理液
とを接触させるなどの方法がある。 なお、ジメチルホルムアミドを含有している排液に
は、他の物質も含有している場合が多いので、このよう
な排液の処理には、他の物質を分解し得る菌株を本細胞
とともに併用することができ、かつ、好ましい。 処理終了後、被処理液中のジメチルホルムアミドの濃
度が許容濃度以下になった処理済の液は、そのまま、ま
たは、必要に応じて菌体を除去した後、放流される。 〔実施例〕 実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、本発明は、実施例に限定されるものではない。 実施例１ 純水１あたり、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HP
O4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7
・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4
・5H2O 0.5mgおよび酵母エキス0.2gを添加し、pH7.1に
調整した培地を基礎培地とし、この基礎培地に、ジメチ
ルホルムアミド濃度が0.5wt％,1wt％,1.5wt％,2wt％,3w
t％および5wt％となるようにジメチルホルムアミドを添
加して、培地を作成した。これらの培地のそれぞれに、
ミコバクテリウム メタノリカTH−35を接種し、30℃で
７日間培養して、ジメチルホルムアミド類の資化性を調
べた。 結果を第１表に示す。 実施例２ 純粋１あたり、（NH4）2SO4 3g,KH2PO4 1.4g,Na2HP
O4 2.1g,MgSO4・7H2O 0.2g,CaCl2・2H2O 30mg,FeC6H5O7
・XH2O 30mg,MnCl2・4H2O 5mg,ZnSO4・7H2O 5mg,CuSO4
・5H2O 0.5mg,酵母エキス0.2gおよびジメチルホルアミ
ド5gを添加し、pH7.1に調整された培地200mlを１容三
角フラスコに入れ、120℃で20分間殺菌した。 この培地に、これと同様な培地で予め培養して得られ
たミコバクテリウム メタノリカTH−35の前培養液（菌
体濃度O.D.610nm1.5）を、1vol％となるように接種し
て、30℃で40時間培養した。 得られた培養液の吸光度（O.D.610nm）および培養液
のpHは、それぞれ、2.0および6.4であり、また、培養液
からジメチルホルムアミドは検出されなかった。なお、
世代時間は、約3.5時間であった。 実施例３ ジメチルホルムアミドを1wt％含有し、pH6.8の工場排
液に、実施例１における基礎培地の組成から（NH4）2SO
4を除いた培地組成となるように栄養成分を添加し、さ
らにpH7.0に調整した液１に、実施例２と同様な培地
で予め培養して得られた前培養液から分離されたミコバ
クテリウム メタノリカTH−35の菌体1gを懸濁させて、
通気および攪拌しながら、培養液のpHおよび液温を、そ
れぞれ、7.0および30℃に保った。 この工場排液中からジメチルホルムアミドが検出され
なくなるまでには約20時間要した。 なお、前記の各実施例において、液中のジメチルホル
ムアミドの分析は、ガスクロマトグラフィによった。 機 種:Shimadzn7AGC（FID） カ ラ ム:Unisole 30T 5％ Uniport HP80/100 Glass Column（３φ×2m） カラム温度:70℃ 流 速:N2（標準状態）30ml/min. 〔発明の効果〕 本発明により、安定で分解された難く、有害な物質で
あるジメチルホルムアミドを効率よく分解，除去するこ
とが可能となり、以て、ジメチルホルムアミドを含有す
る有害な排液を効率よく無害化することができ、環境衛
生保全上の価値は極めて高い。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ジメチルホルムアミドを含有する液と、ミコバクテ
リウム属に属しジメチルホルムアミドを資化、分解し得
る細菌の菌体とを接触させて、該液中ジメチルホルムア
ミドを分解、除去することを特徴とするジメチルホルム
アミドの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30463087A JP2696865B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ジメチルホルムアミドの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30463087A JP2696865B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ジメチルホルムアミドの除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148398A JPH01148398A (ja) | 1989-06-09 |
| JP2696865B2 true JP2696865B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17935345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30463087A Expired - Fee Related JP2696865B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ジメチルホルムアミドの除去方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN115231772B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-08-04 | 江苏蓝必盛化工环保股份有限公司 | 一种二甲基甲酰胺废水生物处理方法 |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP30463087A patent/JP2696865B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH01148398A (ja) | 1989-06-09 |
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