JPS63126597A - 可溶性色素脱色剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １）産業上の利用分野 本発明は、微生物による可溶性色素の脱色剤に関するも
のであり、染色工場色素・顔料製造工場等の廃水処理分
野、各種の発酵液の処理、又各種の化学工場における脱
色工程、さらに食品製造における脱色等の広範囲にわた
る利用が期待されるものである。

２）従来技術 可溶性色素を水系から脱色する脱色方法としては、従来
、有効なものはほとんどなく、わずかに活性炭に吸着さ
せて脱色する方法がとられていた。

また、脱色そのものではないが、さらし粉等による漂白
がある。しかしながら前者は多量の活性炭を必要とし、
コストがかかるため特別な場合を除いては使われていな
い。また、後者は単に見かけ上、脱色させたに過ぎない
ものであり、依然として着色物質である可溶性色素の本
体は水に溶けている。

他方、可溶性色素は遠心分離等の物理的方法では脱色除
去することは不可能であるが、わずかに活性炭あるいは
イオンカラムクロマトによル吸着する方法が考えられる
にすぎない。特に、廃水処理においては、ＢＯＩ）（生
物的酸素要求量）の原因となる炭素源等の物質の除去、
脱色、脱臭の３つの課題があり現在では、活性汚泥法等
によりＢＯＤの除去はほとんど完成の域に達しているが
、脱色については活性汚泥法では全くといってよいこの
ため、大量に水を用いて着色した廃水を大希釈して放流
したり、あるいは着色した廃水・醗酵液などを膨大なエ
ネルギーとコストをかけて水分を暴発させ着色液を濃縮
した後、船で外洋に運び外洋投棄したり、燃焼させたり
する方法等がとられている。また、外洋投棄のような方
法では目に見えない形で処理しようとしているに過ぎず
、地球規模で汚染を考えた場合、ただ単に全面に薄く広
く拡散させているに過ぎず、着色物質をバラまいている
ことには変わりはない。

このように、いづれの方法を採用しても脱色方法として
満足しうるちはないのが実情である。

３）発明が解決しようとする問題点 このような背景のもとに、本発明者らは可溶性色素を水
系より凝集沈澱させ、固液分離させることが可能になれ
ばその色素凝集沈澱物を集め、焼却処分することも容易
になり、経済的にもその利するところは大きいとの観点
から二次公害の恐れのない安全な可溶性色素の脱色剤に
ついて、種々の研究開発を重ねたとこ（ろ、本発明者ら
が先に開発したロードコツカス由来の微生物産生凝集剤
のＮ０Ｃ−１（特許第１０９６０６２号）と無機塩との
共存下において、すぐれた脱色効果を有することを見出
し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明はロードコツカス属細菌の産生ずる微
生物凝集剤Ｎ０Ｃ−１と無機塩を構成成分としてなる可
溶性色素脱色剤に関するものである。

４）問題点を解決するための手段 本発明に使用される菌株は、ロードコツカス属に属し、
微生物凝集剤Ｎ０Ｃ−１生産能を有する菌株であればよ
いが、その代表例示菌株としてロードコツカス・エリス
ロポレス（旧；ノカルディア・エリスロポレス）　ＫＩ
？−５−１株（ＦＥＲＭ　Ｐ３５３０号）が寄託されて
いる。なお、旧名；ノカルディア・エリスロポレスは１
９８０年に国際微生物命名規約委員会により、ロードコ
ツカス・エリスロポレスに再整理・再分類されている。

このよ６な菌株の培地としては、グルコース、フラクト
ース等の炭素源、尿素、硫安等の無機窒素源、酵素エキ
ス等の有機窒素源、その他、無機塩類、ビタミン類等の
栄養源が使用される。

培養は液体培養でも個体培養でもよい。培養は、初発ｐ
１１がｐＨ４〜１１、温度２０〜４０℃の範囲で行われ
、通常は通気攪拌培養で行い、その際、通気量を椿地量
に対する通気比で１以下にするのが望ましい。約３日間
〜１週間で培養を終了し、凝集能を有する培養物を得る
。遠心分離によって菌株を除去した上澄液によりエタノ
ール沈澱等および０．８飽和硫安塩析により凝集物質を
分Ｍ精製し、微生物凝集剤Ｎ０Ｃ−１を回収できる。　
しかしながら、精製した微生物４１集剤Ｎ０Ｃ−１を用
いるまでもな（粗精製物でも十分である。

また、本脱色剤の一方の構成成分である無機塩としては
、水中でカチオンを生成し得るものが望ましく、好まし
くは２価以上の多価カチオンを生成し得るものがよく、
例えば塩化カルシウム等のカルシウムイオンを生成する
ものが有利に用いられる。しかし、これら額板１の添加
量は可溶性色素の種類によって決めらるのが望ましく一
般的に特に制約されるものではない。

本脱色剤により、脱色の対象となる可溶性色素の代表的
なものとして、例えばアルコール醗酵の蒸溜残液中に生
成するアミノ酸と還元性ＩＩ類が複合した黒色色素、糖
蜜中に生成するベンゼン核を有するアミノ酸由来の黒色
色素等メラノイジン系色素、各種の可溶性色素、及びバ
ルブの製造におけるリグニン由来の有色色素等が例示さ
れ、−Ｓ的には各々の廃水処理に際し、好適に実施され
る。

本脱色剤の調製は、微生物凝集剤Ｎｏ（、−１に無機塩
を適宜混合することにより行われる。

５）実施例 次に本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、以下において示すように本脱色剤による着色液の
脱色活性は、着色液の吸光度を測定することによって求
めた。

（吸光度による脱色活性測定方法） 反応後う′定時間（５分、３０分又は６０分）反応液を
静置し、処理液の上清部の吸光度を分光光学針を用いて
測定した。（可溶性色素の種類によっては静置せず、反
応後直ちに遠心（１，０００ｇＸ　１秒）を行いその上
澄部の吸光度を測定して求めた。）なお、波長は可溶性
色素の最大吸収波長等で決めた。

（微生物凝集剤Ｎ０Ｃ−１の調製） グル：ｘ−スｌＯｇ　、　ＫＬ　ＰＯａ　２ｇ、　Ｋｇ
　１ｌＰＯ４５ｇ　。

１１ｇ５Ｏｎ　　０．２ｇ　、尿ｆ０．５ｇ、酵母エキ
ス０．５ｇを蒸留水にＩｊ？に溶かし、培地ｐｉｔをｐ
　ＩＩ　７　、５に調整した培地１００ｍｊ！を、５０
０１１１１の三角フラスコにとり、オートクレーブによ
り１２０℃、１５分間無菌殺閑した後、ロードコツカス
・エリスロポレス（旧名；ノカルディア・エリスロポレ
ス）　ＫＲ−５−１（ＦＥＲＭ−Ｐ３５３０号）を１白
金耳の量でフラスコに移植し、３０℃にて、ロータリー
培養を行い、４日間培養して培養物を得た。この培養物
から冷却遠心（１０，０００ｇ′×ｌＯ分）により菌体
を除去し、０．８飽和になるまで硫安を添加し、〈又は
６０％になるまでエタノールを加え）、５℃にて一昼夜
装置し、硫安塩析（又はエタノール沈りを行い、沈澱部
を得る。

この沈澱部を蒸留水に溶解させた後ビスキングチューブ
を用いて蒸留水に対して透析を行い硫安（又はエタノー
ル）を除去し、４Ｉｔ集剤Ｎ０Ｃ−１含有水溶液を得た
。これらの操作を何回か繰り返し、さらに凍結乾燥等に
より水分をとばして凝集剤Ｎ０Ｃ−１を得た。これらの
操作により培養液１１より凝集剤Ｎ０Ｃ−１を１００ｍ
ｇを得た。

（実施例　１） あらかじめ、微生物凝集剤ＮＯＣ−１０，１ｍｇと塩化
カルシウム（又は塩化アルミニウム）　０．０２ｇを混
合した脱色剤を顔料廃水１００＋ｊ！に添加し溶解させ
る。比較のため何らの脱色剤を加えてない顔料廃水及び
顔料廃水に凝集剤Ｎ０Ｃ−１（、又は無機塩）を加えた
ものについても測定した。なお、本顔料廃水の最大吸収
波長は４２５ｎｍにあり、吸光度は波長４２５ｎｍにて
表示した。

その結果を表−１に示す。

表−１から明らかのように、対照区では凝集剤：ｅｂ　
−１添加の系でわずかに吸光度が下がり着色が薄れ脱色
されているのにすぎない。これに対し、本発明図の脱色
剤添加区では可溶性色素はわずか５分後には明らかにフ
ロックが目に見えるほどの大きさで形成され、凝集沈澱
し、顔料色素による着色した顔料廃水が脱色されている
ことが明らかになった。

〈以下余白〉 表−１ 〈実施例 アルコール醗酵は廃糖密を原料（培地栄養源）として酵
母によりアルコール醗酵をさせる。アルコールを蒸留し
て得た後の残留部はアルコール的酵母液と呼ばれ、廃糖
密由来のものが醗酵・蒸留等の過程でメラノジン色素と
呼ばれる強固な可溶性色素が形成される。このメラノイ
ジン色素は可溶性の黒褐色の色素として、又はとんどの
処理方法をもってしても水より脱色除去るすことが不可
能な着色色素として有名なものである。現在、このメラ
ノイジン色素を含有したアルコール醗酵母液は膨大なエ
ネルギーとコストをかけて？ｉ　４ｉｉｌされた後に、
外洋投棄等により処分されている。

このアルコール的酵母液を用いて、その処理が最も困難
とされている可溶性色素メラノジン色素への脱色方法の
適用を試みた。

アルコール醗酵母液を１１）＋８に調整した後、念のた
め、遠心（１０，０００ｇ　Ｘ　１０分）によりｉｔｓ
部を除去し、可溶性部分のみを得る。この可溶性のメラ
ノイジン色素含有のアルコール醗酵母液１００ｍ　ｌに
対して、あらかじめ調整してお８マｈ−凝集剤Ｎ０Ｃ−
１０，５ｓ＋ｇと塩化カルシウム０．２ｇを混合した本
脱色剤を混和させ、反応系をｐ１１８に調整し、１時間
放置する。１時間放置後の上清部の吸光度を波長５５０
ｎｓにて、また沈澱部体績（％）を求めて脱色活性とし
た。結果を表−２に示す。

この結果、本脱色剤をその処理が最も困難とされている
メラノイジン色素含有のアルコール的酵母液に適用させ
たところ、効率的に脱色できることが判明した。

表−２ （実施例　３） バルブ廃液は、アルコール醗酵母液とは成分的には異な
り、可溶性色素は木材から紙を製紙する過程で抽出され
てくるリグニン系のものが占めているといわれている。

このバルブ廃液には黒液と呼ばれる廃水と、晒アルカリ
廃水と呼ばれる２種類の廃水がある。共にその着色のた
め、極力、工場以外には出さないように努めている廃水
の一つであり、着色物質の脱色除去が最も困難な廃水の
一つとされている。本脱色方法の適用を試みた。

この２種類のバルブ廃液１０（１＋＋＋　１に対して、
凝集剤Ｎ０Ｃ−１０，５ｍｇと塩化カルシウム０．２５
ｇを混和した脱色剤を加えた。（反応液のｐＨニア、５
〜７．８）１時間放置し、波長４１５ｒ＋ｍにて上清部
の吸光度を測定した。

結果を表−３に示す。

表−３に示すように、本脱色剤により＠液及び晒アルカ
リ廃水ともに脱色され黒色、褐色がそれぞれ薄くなるこ
とが判明した。

表−３ ４、発明の効果 以上に示した実験結果から明らかのように、本脱色剤を
添加すると、通常はその処理が最もむずかしいとされて
いる可溶性色素を脱色できることが明らかになった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロードコッカス属細菌の産生する微生物凝集剤ＮＯＣ−
   １と無機塩を構成成分としてなる可溶性色素脱色剤