JP4916308B2 - 下水汚泥の処理 - Google Patents
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Description
(a)前記汚泥に有効量のリン含有化合物を添加する工程;及び
(b)前記汚泥に存在する病原体の量を2以上の対数減少値に相当する量減少させるのに充分な時間前記リン含有化合物と前記汚泥の接触を維持する工程と;
を含む。
[R’R’’(CH2OH)2 P+]n X- 式(I)
(式中、
nはXの原子価であり;
R’及びR’’は同一の又は異なるものでよく、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルケニル又はアリール基から選択され;
Xはアニオンである。)
(CH2OH R2)P 式(II)
(式中、各Rは同一の又は異なるもので良く、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルケニル又はアリール基から選択される。)
・細菌(例えば、大腸菌(Escherichia coli)、サルモネラ菌(Salmonella spp.)、シゲラ菌(Shigella spp.)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、セレウス菌(Bacillus cereus)、リステリア菌(Listeria monocytogenes)、カンピロバクター(Campylobacter spp)及びペスト菌(Yersinia pestis));
・ウイルス(例えば、ロタウイルス、カルシウイルス、F群アデノウイルス及びアストロウイルス);
・原生動物(例えば、エントアメーバ(Entamoeba spp.)、ジアルジア(Giardia spp.)、大腸バランチジウム(Balantidium coli)及びクリプトスポリジウム(Cryptosporidium spp.));並びに
・寄生虫及びその卵(例えば、回虫(Ascaris lumbricoides)、鞭虫(Trichuris trichiura)、ズビニ鉤虫(Ancylostoma duodenale)、糞線虫(Strongyloides stercoralis)のような線虫;例えば、住血吸虫(Schistosoma spp.)のような吸虫;及び、例えば、無鉤条虫(Taenia saginata)及び有鉤条虫(Taenia solum)のような条虫);
よりなる群から選択される。
殺生剤の性能を評価するのに採用した方法論は定量的縣濁試験(Quantitative Suspension Test (QST))によった。ここではQST培地として無菌嫌気性消化汚泥を用い、事前に汚泥から分離した大腸菌培養物で戻し接種する。このようにして、所定の細菌チャレンジについて一貫の化学的環境(減菌汚泥)を使用することができ、試験間に整合性を与えることが可能となる。
121℃で20分間オートクレーブで処理することによって生汚泥サンプルから無菌汚泥を調製した。QSTにて使用する大腸菌株は生汚泥サンプルから隔離していた。
・無菌汚泥(19mL)を公称容量30mLのプラスチック製のスクリューキャップ型無菌ユニバーサルボトルへ計量分配した。
・トリプトースソイブロス中44℃で培養した16時間培養物を遠心分離(14,500rpmで10分間)して無菌リン酸緩衝液(0.2M、pH7.2)中で再縣濁させて調製した大腸菌の洗浄細胞縣濁液0.5mLを各サンプルへ添加し、20mLのQST培地中で最終的な細胞濃度である約108個/mLを与えるのに接種材料は0.5mLで充分だった。
・0.5mLをQST培地に添加すると(最終的な体積20mL)殺生剤の所望の最終濃度が達成されるような濃度に、候補となる処理薬品の新鮮な保存溶液を無菌リン酸緩衝液(0.2M、pH7.2)中で調製した。
・QST培地を充分に混合し、試験中22℃に保持した。
・試験の合間には、汚泥を良く混合し、サンプル(1.0mL)をQST培地から採取して、マッコンキーブロスを含有する希釈シリーズの第一チューブに接種した。この際、希釈シリーズへ運ばれた残留殺生剤を不活性化させるためにチオ硫酸ナトリウム(5.0g/L)を足した。上記操作は二回行った。
・連続希釈(10倍ずつの希釈)の残りをマッコンキーブロス中のみで実施し、44℃で16時間培養した。終点はパープルからイエローへの色彩変化を示し、濁度が上昇したシリーズ中の最大希釈の時点とした。
250〜1,000mg/Lの濃度範囲でのホスホニウム塩の性能を添付図面の図1に示す。250と500mg/Lの濃度は最初の6時間の接触時間においてはかなり平坦なtime/kill(時間/殺菌)応答をもつ類似の結果を与え、その後、数が減少して48時間以内に死滅した。
DBNPAと比較したホスホニウム塩の性能を添付図面の図3に示す。両方の殺生剤を500mg/Lの等しい活性成分濃度で試験した。DBNPAは驚くほど弱い殺菌性能しか示さず、48時間後にも対数減少値で2.5の数しか減少しなかった。
(a)処理に使用するホスホニウム塩の濃度を500mg/Lから1,000mg/Lへ増加させると性能が顕著に向上すること。
(b)評価したすべての処理において死滅を達成したこと。
(c)DBNPAの性能と比較すると、ホスホニウム塩の性能が優れていたこと。
Claims (21)
- 大腸菌を含む病原体を含有する下水汚泥の病原体含有量を減少させるための処理方法であって、
(a)下水汚泥に有効量のリン含有化合物を添加する工程と;
(ここで、該リン含有化合物は、硫酸テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、塩化テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、臭化テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、リン酸テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、酢酸テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム又はシュウ酸テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウムである。)
(b)該汚泥に存在する病原体の量を2以上の対数減少値に相当する量減少させ、処理された下水汚泥中の大腸菌レベルが乾燥汚泥1グラム当たり10 5 cfu/gds以下となるのに充分な時間前記リン含有化合物と該汚泥の接触を維持する工程と;
を含む方法。 - 2以上の対数減少値が24時間で達成される請求項1に記載の方法。
- 前記汚泥に存在する病原体の量を対数減少値で3以上減少させるのに充分な時間前記リン含有化合物と前記汚泥の接触を維持する請求項1に記載の方法。
- 前記汚泥に存在する病原体の量を対数減少値で4以上減少させるのに充分な時間前記リン含有化合物と前記汚泥の接触を維持する請求項3に記載の方法。
- 前記汚泥は工程(a)の前に嫌気性消化を受ける請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 工程(a)にて前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量が最大で10,000mg/Lである請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 工程(a)にて前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量が100〜2,500mg/Lである請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 工程(a)にて前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量が200〜1,000mg/Lである請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量を乾燥固体重量に対して表現すると、添加すべき量は最大で乾燥固体の30重量%である請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量を乾燥固体重量に対して表現すると、添加されるべきリン含有化合物の量は乾燥固体の0.1〜20重量%である請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量を乾燥固体重量に対して表現すると、添加されるべきリン含有化合物の量は乾燥固体の0.1〜10重量%である請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量を乾燥固体重量に対して表現すると、添加されるべきリン含有化合物の量は乾燥固体の0.2〜5重量%である請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥に添加されるべきリン含有化合物の量を乾燥固体重量に対して表現すると、添加されるべきリン含有化合物の量は乾燥固体の0.4〜2重量%である請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 工程(b)は1秒〜14日の期間に亘って実施される請求項1〜13の何れか一項に記載の方法。
- 工程(b)は6〜24時間の期間に亘って実施される請求項1〜13の何れか一項に記載の方法。
- 工程(b)は15秒〜24時間の期間に亘って実施される請求項1〜13の何れか一項に記載の方法。
- 前記汚泥中には大腸菌以外の細菌、ウイルス、原生動物及び寄生虫よりなる群から選択される病原体が更に存在する請求項1〜16の何れか一項に記載の方法。
- 前記細菌が、サルモネラ菌(Salmonella spp.)、シゲラ菌(Shigella spp.)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、セレウス菌(Bacillus cereus)、リステリア菌(Listeria monocytogenes)、カンピロバクター(Campylobacter spp)及びペスト菌(Yersinia pestis)よりなる群から選択される請求項17に記載の方法。
- 前記ウイルスが、ロタウイルス、カルシウイルス、F群アデノウイルス及びアストロウイルスよりなる群から選択される請求項17に記載の方法。
- 前記原生動物が、エントアメーバ(Entamoeba spp.)、ジアルジア(Giardia spp.), 大腸バランチジウム(Balantidium coli)及びクリプトスポリジウム(Cryptosporidium spp.)よりなる群から選択される請求項17に記載の方法。
- 前記寄生虫が、回虫(Ascaris lumbricoides)、鞭虫(Trichuris trichiura)、ズビニ鉤虫(Ancylostoma duodenale)、糞線虫(Strongyloides stercoralis)、住血吸虫(Schistosoma spp.)、無鉤条虫(Taenia saginata)、有鉤条虫(Taenia solum)及びこれらの卵よりなる群から選択される請求項17に記載の方法。
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