JP5046665B2

JP5046665B2 - 新規微生物およびこれを用いた排水浄化方法

Info

Publication number: JP5046665B2
Application number: JP2007017170A
Authority: JP
Inventors: 正男碇
Original assignee: 正男碇
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: JP2008182906A

Description

本発明は、優れた有機物分解能力を有する新規微生物およびこれを用いた排水浄化方法に関する。

従来、微生物を用いて排水を浄化したり、汚泥を分解したりする方法が広く用いられている。

例えば、特許文献１には、排水中に存在する染料などの難分解性有機物を効果的に分解するために、酸素基を導入した炭素繊維材料に、バチルス・カルボニフィルス、バチルス・フィルムス、バチルス・プミルス、シュードモナスなどから選択される複数種類の菌を固定化し、固定化された微生物と難分解性有機物を含む排水とを接触させることによって、排水を浄化する方法が記載されている。

特開２００２−８６１７８号公報

特許文献１に記載の排水浄化方法においては、複数種類の菌を使用しているが、この場合、どの菌が有効な活動を行っているか不明であるため、有機物分解能力を管理、制御することが難しく、場合によっては浄化能力が不安定になることがある。
そこで、本発明は、有機物分解能力に優れた新規微生物、また、有機物分解能力の管理、制御がしやすい排水浄化方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記問題点に鑑み、種々の鋭意研究を行った結果、厨房排水や食品工場排水などから単離して純化培養した、バチルス・プミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｃｐｕｍｉｌｕｓ）属に属する新規のグラム陽性有芽胞桿菌（独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託して平成１９年１月２２日に受領された受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２を有する新規微生物）が、単独でも優れた有機物分解能力を持つことを見出し、本発明を想到するに至った。

すなわち、本発明の排水浄化方法は、有機物を分解する能力を有する受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルスを排水に混合し、前記排水中の有機物を分解することを特徴とする。

受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２のバチルス・プミルスは、油脂、タンパク質、デンプンなどの分解能力に長け、単独でも、優れた排水浄化能力を発揮することができるので、この微生物を用いれば、有機物分解能力の管理や制御がしやすく、有機物分解能力に優れた排水浄化方法とすることができる。この微生物には、病原因子（溶血毒素、ＤＮＡ分解酵素、嘔吐性毒素遺伝子）が認められず、病原性がないので人畜無害である。従って、受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の微生物を含む培養液を、厨房排水や食品工場排水などの有機物を含む排水に投入することで、環境に負荷をかけることなく排水を浄化することができる。

なお、受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物を投入した排水を曝気するのが望ましい。曝気することで、排水中に酸素送り続けることができ、前記バチルス・プミルスの有機物分解を促進させることができる。

ここで、受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物の菌学的性質を表１に示す。

本発明によれば、厨房排水や食品工場排水などから単離して純化培養することによって得られた受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物を用いることにより、有機物分解能力の管理や制御がしやすい排水浄化方法ならびに肥料製造方法とすることができる。また、本発明の微生物には病原性がないので、環境に負荷をかけることのない排水浄化方法とすることができる。

本発明の排水浄化方法は、受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物（以下、「本菌」と称す。）の培養液を、処理槽に貯留された厨房排水や食品工場排水に投入し、排水中に含まれる有機物を分解して浄化するものである。処理槽は、常時曝気され、これにより、本菌の有機物分解をさらに促進させることができる。ここで、本実施の形態で用いる処理槽の大きさや形状はどのようなものであってもよい。

なお、本菌の培養液は、排水の容量の１／２０００〜１／１００量投入する方が望ましい。投入量が１／２０００より少ないと、浄化効果が激減する。また、投入量と有機物の分解力との関係は、投入量が排水の容量の１／１００程度で飽和する。したがって、これ以上投入しても効果はさほど変わらず、不必要に多くの菌液を使用することになり、コスト高となる。

本実施の形態における排水浄化方法は、以下のとおりである。
まず、排水設備に曝気装置（散気管とエアーポンプ）を取り付ける。次いで、グリストラップに付着している油脂や汚泥など内容物を清掃する。なお、無害化施設などの浄化設備の場合はそのままでよい。その後、排水の容量の１／２０００〜１／１００程度の本菌の培養液を、毎日１回注入する。例えば、４００Ｌのグリストラップにあっては、２００ｍＬ〜４Ｌである。培養液の量は、排水の汚濁度に応じて加減する。培養液の注入は、飲食店のグリストラップにあっては、排水が停止している夜間が好ましい。この場合、翌朝までの十数時間のうちに、本菌が千倍近くに増殖するため、高い浄化効果が見込まれる。なお、培養液タンクにポンプとタイマーを組み合わせた自動注入装置を用いることにより、毎日定時に一定量の培養液を注入することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２のバチルス・プミルスの単離方法ならびに浄化能について詳細に説明する。

１−１：単離方法
多くのグリストラップから汚水試料を採取し、その希釈液を油脂分解試験用培地（ツイーン２０及び無機塩類からなる培地）に接種後、３０℃で３日間培養した。そして、高い菌数で油脂分解菌のコロニーが得られた培地から白金線を用いて細胞を取り、これを滅菌生理食塩水中で懸濁してから肉汁寒天培地に接種し、コロニーを形成させて、純粋な細菌株を約１００菌株得た。これら細菌分離株の油脂分解能、デンプン分解能、及びタンパク質分解能をテストし、これら３つのいずれにおいても強い分解能を持つ菌株を数株得た。さらに、病原因子（溶血毒素、ＤＮＡ分解酵素、及び嘔吐性毒素遺伝子）に関する試験を行い、病原因子を持たない株を選抜し、本菌を得た。

１−２：本菌の油脂分解能測定
１−１に記載された方法で単離された本菌を、厨房排水に１／１００量接種し、３０℃で２４〜４８時間曝気した。このときの、厨房排水に含まれるｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化について図１に示す。なお、比較例として、本菌を接種しない厨房排水のｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化についても図１に示す。

図１に示すように、時間の経過に伴い、本菌未接種でも厨房排水中の常在菌の効果によりｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）は減少する（図１中白丸）が、本菌の接種により、厨房排水の浄化が促進されることがわかった（図１中黒丸）。

１−３：本菌の厨房排水浄化能測定
１−１に記載された方法で単離された本菌を、厨房排水に１／１００量接種し、３０℃で２４〜４８時間曝気した。このときの、厨房排水の汚染度を表す指標の１つである生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の経時変化について図２に示す。なお、比較例として、本菌を接種しない厨房排水のｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化についても図２に示す。

図２に示すように、時間の経過に伴い、本菌未接種でも厨房排水中の常在菌の効果によりＢＯＤは減少する（図２中白丸）が、本菌の接種により、厨房排水の浄化が促進されることがわかった（図２中黒丸）。

１−４：本菌の厨房排水浄化能と増殖能との関係
１−１に記載された方法で単離された本菌を、滅菌した厨房排水に１／２０００量接種し、３０℃で２４〜４８時間曝気した（測定Ａ）。また、非滅菌の厨房排水に測定Ａと同様の量の本菌を接種し、３０℃で２４〜４８時間曝気した（測定Ｂ）。このときの、厨房排水に含まれるｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化について図３に示す。

図３に示すように、測定Ａでは、約１０００ｍｇ／Ｌの油脂濃度が２４時間で約７５％に、４８時間で約３０％に減少した。このとき、図３のＣで示すように、本菌の菌数は、２４時間で１０⁶ＣＦＵ／ｍＬから１０⁹ＣＦＵ／ｍＬまで約１０００倍も増加しており、油脂分解に伴い本菌が油脂分を栄養源として増殖したことがわかった。

一方、図３に示すように、測定Ｂでは、油脂分は２４時間で約３５％に減少し、４８時間では約１５％にまで減少した。この結果より、本菌は、厨房排水中の常在菌と共同で排水浄化に当たっていることがわかった。なお、測定Ａと測定Ｂとの差が常在菌による油脂分解量である。

なお、本菌は、単独でも優れた有機物分解能力を発揮することから、家畜の糞尿に混合させることにより、環境に負荷をかけることなく家畜の糞尿の堆肥化を図ることも可能であると推測される。

本発明によれば、受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物は、油脂、タンパク質、デンプンなどの分解能力に長け、単独でも、優れた有機物分解能力を発揮することができるので、分解能力が高く、また有機物分解能力の管理や制御がしやすい排水浄化方法として有用である。

厨房排水に含まれるｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化の測定結果であり、図中白丸で示すグラフは、本菌を接種していないもの、黒丸で示すグラフは、本菌を接種したものである。厨房排水のＢＯＤの経時変化の測定結果であり、図中白丸で示すグラフは、本菌を接種していないもの、黒丸で示すグラフは、本菌を接種したものである。厨房排水に含まれるｎ−ヘキサン抽出物（油脂濃度）の経時変化の測定結果である。

Claims

厨房排水や食品工場排水などの排水中に含まれる有機物を分解する能力を有する受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物。
厨房排水や食品工場排水などの排水中に含まれる有機物を分解する能力を有する受託番号ＦＥＲＭＰ−２１１６２の、バチルス・プミルス属に属する新規微生物を、厨房排水や食品工場排水などの有機物を含む排水に混合し、前記排水中の有機物を分解することを特徴とする排水浄化方法。
前記バチルス・プミルス属に属する新規微生物が混合された排水を曝気することを特徴とする請求項２記載の排水浄化方法。