CN1688687A - 新的微生物以及利用该微生物的有机固态物的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明以提供具有生产可以将由污水处理厂、屎尿处理厂等污水处理工艺排出的生污泥和剩余污泥等生物污泥、或由食品厂、化工厂等制造工艺或排水处理工艺中排出的有机污泥等各种有机固态物溶液化的卓越的溶液化能力的新微生物作为课题。本发明涉及的新微生物属于Geobacillus属，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力。

Description

新的微生物以及利用该微生物的有机固态物的处理方法
技术领域
本发明涉及新的微生物以及利用该微生物的有机固态物的处理方法，该微生物具有生产可以将由污水处理厂、屎尿处理厂等污水处理工艺排出的生污泥和剩余污泥等生物污泥、或由食品厂、化学工厂等制造工艺或排水处理工艺中排出的有机污泥等各种有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力。
背景技术
到目前为止，作为对由污水处理工厂、屎尿处理工厂等污水处理工艺排出的生污泥和剩余污泥等生物污泥、或由食品厂、化工厂等制造工艺或排水处理工艺中排出的有机污泥等各种有机固态物进行处理的方法，报道了使细菌等作用于有机固态物，进行生物分解的如下述现有技术文献1至4所示那样的用于有机固态物溶液化的方法以及预期可应用于该方法的菌株。
现有技术文献1：特开平7-184640号公报
现有技术文献2：利用生物技术的新排水处理系统的开发报告书(下水道编)、pp73-77、(财)土木研究中心(平成3年2月)
现有技术文献3：SHIGERU KUME and YUSAKU FUJIO，”DIGESTION OF MUNICIPAL SEWAGE SLUDGEBY A MIXREOF THERMOPHILIC BACILLIAND THEIR CULTURE EXTRACT”，J.Gen.Appl.Microbiol.，36189-194(1990)
现有技术文献4：YUSAKU FUJIO and SHIGERU KUME，“Isolationand Idetification of Thermophilic Bacteria fromSewage Sludge Compost”，JOURNAL OFFERMENTASION AND BIOENGINEERING，Vol.72，No.5，334-337，(1991)
上述现有技术文献1是使用生产特异分解酵母提取物残渣的酶的菌株、属于厄氏菌属的细菌(Oerskovia sp.24(FERM P-13692))的处理酵母提取物残渣的处理方法。
而上述现有技术文献2是有关在厌氧条件下可特异溶化灭菌后的剩余污泥的属于双酶梭菌(Clostridium bifermentans)的厌氧性菌株的报道。
另外上述现有技术文献3和4是有关使用从污水污泥混合物在好氧而且高温条件下分离的属于嗜热脂肪杆菌(Bacillus stearothermophilus)的菌株来消化污泥的报道。
然而，如果使用上述现有技术文献1所述的方法，存在着能够分解处理的对象实质上只限定于酵母提取物残渣的问题。
另外，如果利用上述现有技术文献2至现有技术文献4报道的菌株，污泥溶液化效率分别为10天25％、20天40～50％程度，要获得规定的溶液化率需要很多时间，处理效率低。而且，该处理效率低的问题仍然作为该菌株用于工业上的课题而存在。
发明的公开
本发明者等为了解决上述那样的问题，探索了能够具有卓越的污泥等有机固态物的溶液化效果，而且可显著缩短为获得规定溶液化率的处理时间，提高处理效率的微生物。
结果分离出满足上述那样条件的ジオバチルス(Geobacillus)属的新微生物，直至完成了本发明。
即，权利要求1所述的发明是一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力。
权利要求2所述的发明是，作为属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，而且具有以下细菌学性质：
A.形态上性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)吲哚的生成：-
(4)硫化氢的生成：-
(5)柠檬酸的利用：-
(6)脲酶：-
(7)氧化酶：+
(8)过氧化氢酶：+
(9)对氧的态度：好氧
(10)O-F测试(葡萄糖)：-/-
(11)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
另外，权利要求3所述的发明为，作为属于Geobacillus属的新的微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，而且具有以下细菌学性质：
A.形态上性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)吲哚的生成：-
(4)硫化氢的生成：-
(5)柠檬酸的利用：-
(6)脲酶：-
(7)氧化酶：+
(8)过氧化氢酶：+
(9)对氧的态度：好氧
(10)O-F测试(葡萄糖)：-/-
(11)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(12)发酵性试验
(a)D-葡萄糖：+
(b)D-果糖：+
(c)D-甘露糖：+
(d)D-山梨糖醇：-
(e)肌醇：-
(f)麦芽糖：+
(g)海藻糖：+
(13)其他的生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
另外，权利要求4所述的发明是，权利要求1所述的新微生物，为Geobacillus sp.SPT4(FERM BP-08452)。权利要求5所述的发明是，权利要求1所述的新微生物，为Geobacillus sp.SPT5(FERM BP-08453)。权利要求6所述的发明是，权利要求1所述的新微生物，为Geobacillus sp.SPT6(FERM BP-08454)。权利要求7所述的发明是，权利要求1所述的新微生物为Geobacillus sp.SPT7(FERM BP-08455)。
另外，权利要求8所述的发明是一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号1记载的序列。
另外，权利要求9所述的发明是一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号2记载的序列。
另外，权利要求10所述的发明是一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号4记载的序列。
另外，权利要求11所述的发明是一种有机固态物的处理方法，其特征是利用权利要求1至10中任一项所述的新微生物，将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化。
另外，权利要求12所述的发明是一种有机固态物的处理方法，其特征是利用将权利要求4所述的新微生物、权利要求5所述的新微生物、或权利要求6所述的新微生物中任一种和权利要求7所述的新微生物混合后的混合微生物，将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化。
如上所述，本发明提供具有将生物污泥或有机污泥等有机固态物溶液化的性质的作为Geobacillus属的新微生物的Geobacillus sp.SPT4、Geobacillus sp.SPT5、Geobacillus sp.SPT6、Geobacillus sp.SPT7。
特别是，本发明由于可在1天左右极短期间内获得卓越的污泥溶液化效果，所以在用于实际装置时，具有装置运转调试时间快的效果。
另外，本发明由于在50℃～65℃程度不太高的温度下可以获得卓越的溶液化效果，所以具有在用于实际装置时的能量方面的经济性也飞跃提高的效果。
另外，通过利用该新微生物的将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的处理方法，可以有效地将由污水处理厂、屎尿处理厂等污水处理工艺排出的生污泥和剩余污泥等生物污泥、或由食品厂、化工厂等制造工艺或排水处理工艺排出的有机污泥等各种有机固态物溶液化。
特别是在使用Geobacillus sp.SPT4、Geobacillus sp.SPT5、Geobacillus sp.SPT6中的任一种和Geobacillus sp.SPT7的混合后的混合微生物时，具有进一步提高污泥的溶液化率的效果。
附图的简单说明
图1是表示利用微生物的一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图2是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图3是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图4是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图5是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图6是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图7是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图8是用图7的处理装置进行的间歇式处理工程的框图。
图9是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图10是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
图11是表示另外一种实施方式的有机废水处理装置的简单框图。
实施发明的最佳方式
以下就本发明的实施方式进行说明。
[菌株的筛选]
本发明下面所述各个实施方式的微生物的分离如下进行。
即，从污水处理场的剩余污泥采集菌株分离用污泥。将采集的污泥用灭菌水稀释到1×10-2～10-5倍后，涂布于普通琼脂[Nutrient agar]培养基的琼脂平板(Oxoido公司生产)。将该平板于60℃培养过夜，获得单一菌落。
对于得到的单菌落通过在底物混合培养基上用有无晕的形成来确认脱脂乳的分解能力、灭菌污泥的分解能力，在形成晕的菌株中作为特征株选择污泥分解能力特别大的4个菌株。具体来说，根据在0.1重量/容量％混合的琼脂培养基中形成的晕(溶解斑)的程度通过目视判定分解能力大的菌株。
脱脂乳的分解能力的鉴定利用R.BEAUDET，C.GAGNON，J.GBISAILLON and M.ISHAQUE，“Microbiological Aspects of AerobicThermophilic Treatment of Swine Waste”，Applied and EnvironmentalMicrobiology，971～976页，(1990年4月)的变更方法进行。
(实施方式1)
在如上述那样选择的4个菌株中，就一个菌株的菌学性质进行试验。其菌学性质(形态上性质、培养性质、生理学性质)如下所示。
A.形态上的性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)VP测试：-
(4)吲哚的生成：-
(5)硫化氢的生成：-
(6)淀粉的水解：-
(7)柠檬酸的利用：-
(8)脲酶：-
(9)氧化酶：+
(10)过氧化氢酶：+
(11)繁殖的范围
(a)pH：6.0～8.0
(b)温度：45℃～65℃
(12)对氧的态度：好氧
(13)O-F测试(Hugh Leifson法)：-/-
(14)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(15)发酵性试验
(a)甘油：-
(b)L-阿拉伯糖：-
(c)D-木糖：-
(d)D-半乳糖：-
(e)D-葡萄糖：+
(f)D-果糖：+
(g)D-甘露糖：+
(h)D-甘露糖醇：+
(i)肌醇：-
(j)山梨糖醇：-
(k)麦芽糖：+
(l)乳糖：+
(m)蔗糖：-
(n)海藻糖：+
(16)其他生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
另外，处于上述生理学性质的菌株进行繁殖的pH以及温度的测定如下进行。
即，制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至测定对象的pH(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对于在65℃培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表1所示。
          表1
  pH   繁殖程度
  6.0   +
  6.5   +
  7.0   +
  7.5   +
  8.0   ±
+：阳性  ±：弱阳性
如上述表1表明的那样，判明本实施方式的菌株在pH6.0～8.0范围繁殖。
然后制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至pH6.5的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对在测定对象温度(37℃、45℃、50℃、60℃、65℃)培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表2所示。
        表2
  温度   繁殖程度
  37℃   -
  45℃   ±
  50℃   +
  60℃   +
  65℃   +
+：阳性  ±：弱阳性  -：阴性
如上述表2表明的那样，判明本实施方式的菌株在50℃～65℃范围繁殖。
另外，对于该菌株，解析了16SrRNA基因的碱基序列。该序列如序列表中的序列编号1所示那样。在解析时，首先通过PCR对本实施方式的菌株的16SrRNA基因进行扩增。以按照Heng Zhu等方法(Heng Zhu，FengQu and Li-Husang Zhu，“Isolation of genomic DNAs from 1993”)从于60℃下振荡培养6小时的菌株纯化的DNA作为模板进行PCR。引物使用「微生物的分类、鉴定实验法分子遗传学·分子生物学的手法为中心」(铃木健一朗·平石明·横田明编、シユウプリンガ一·フエアラ一ク东京)所述的2种合成寡核苷酸(27f，1492r)。这些引物的碱基序列如序列表中的序列编号5，6所示。
PCR反应如下进行。即，将由1×PCR缓冲液(东洋纺织株式会社)、0.2mM dNTPs(东洋纺织株式会社)、1mM MgSO4(东洋纺织株式会社)、本实施方式的菌株DNA100mg、各0.5μM的引物以及KOD-plus-(东洋纺织株式会社)构成的反应液于94℃下处理2分钟后，进行30循环的94℃下30秒的热变性、55℃下30秒的退火、68℃下1分30秒的延伸反应。最后于68℃下进行7分钟的延伸反应后获得PCR产物。将该PCR产物用QIA quick PCR Purification Kit(株式会社キアゲン)纯化后，决定16SrRNA基因的碱基序列。基因的碱基序列的决定，使用DNA破译装置(DNA序列仪)。
对于本实施方式的菌株的碱基序列在基因数据库National Center forBiotechnology Information(NCBI http://www.ncbi.nih.gov)上进行了BLAST同源性检索，结果可知与数据库上登录的众所周知的Geobacillus属细菌的16SrRNA基因近似。
由以上那样菌学性质的试验结果以及16SrRNA基因的碱基序列可以确认，本实施方式的菌株是属于Geobacillus属的新微生物，命名为Geobacillus sp.SPT4，于2003年8月18日国际保藏于独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(FERM BP-08452)。
上述菌株Geobacillus sp.SPT4如下面叙述的实施例所示那样，是具有生产有卓越污泥溶液化能力的污泥溶液化酶的性质的菌株。因此，该菌株可以用于下面叙述的各种污泥的生物学处理方法中。即，通过将上述菌株添加到由污水处理厂、屎尿处理厂等污水处理工艺排出的生污泥和剩余污泥等生物污泥、或由食品厂、化工厂等制造工艺或排水处理工艺中排出的有机污泥等各种污泥中，可以很好地使这些污泥溶液化。
上述菌体的添加量应当根据处理对象污泥的有机固态物含量以及其他特性适当选择，没有特别限定，例如，如果是在普通液体培养基(Oxoido公司生产)中培养约15小时的菌培养液，优选相对于污泥添加0.5～3容量％的程度。
(实施方式2)
如上述那样选择的4个菌株中，就另外一个菌株的菌学性质进行试验。其菌学性质(形态上的性质、培养性质、生理学性质)如下所示。
A.形态上的性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌有伸长
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养的性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)VP测试：-
(4)吲哚的生成：-
(5)硫化氢的生成：-
(6)淀粉的水解：-
(7)柠檬酸的利用：-
(8)脲酶：-
(9)氧化酶：+
(10)过氧化氢酶：+
(11)繁殖的范围
(a)pH：6.0～8.0
(b)温度：50℃～65℃
(12)对氧的态度：好氧
(13)O-F测试(Hugh Leifson)：-/-
(14)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(15)发酵性试验
(a)甘油：+
(b)L-阿拉伯糖：+
(c)D-木糖：+
(d)D-半乳糖：+
(e)D-葡萄糖：+
(f)D-果糖：+
(g)D-甘露糖：+
(h)D-甘露糖醇：+
(i)肌醇：-
(j)山梨糖醇：-
(k)麦芽糖：+
(l)乳糖：-
(m)蔗糖：+
(n)海藻糖：+
(16)其他生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
另外，处于上述生理学性质的菌株进行繁殖的pH以及温度的测定如下进行。
即，制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至测定对象的pH(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对于60℃下培养15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表3所示。
        表3
  pH   繁殖程度
  6.0   +
  6.5   +
  7.0   +
  7.5   +
  8.0   ±
+：阳性  ±：弱阳性
如上述表3表明的那样，判明本实施方式的菌株在pH6.0～8.0范围繁殖。
然后制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至pH6.5的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对在测定对象温度(37℃、45℃、50℃、60℃、65℃)下培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表4所示。
                    表4
  温度   繁殖程度度
  37℃   -
  45℃   -
  50℃   +
  60℃   +
  65℃   +
+：阳性  -：阴性
如上述表4表明的那样，判明本实施方式的菌株在50℃～65℃范围繁殖。
另外，对于该菌株，解析了16SrRNA基因的碱基序列。该序列如序列表中的序列编号2所示那样。在解析时，通过PCR法对本实施方式的菌株的16SrRNA基因进行扩增。PCR法按照与实施方式1同样的操作进行。温度条件和反应循环也都与实施方式1同样。
引物也使用与实施方式1同样的引物。基因的碱基序列的决定也使用与实施方式1同样的DNA破译装置(DNA序列仪)。
对于本实施方式的菌株的碱基序列与实施方式1同样在基因数据库上进行了BLAST同源性检索，结果可知与数据库上登录的众所周知的Geobacillus属细菌的16SrRNA基因近似。
由以上那样的菌学性质的试验结果以及16SrRNA基因的碱基序列可以确认本实施方式的菌株是属于Geobacillus属的新微生物，命名为Geobacillus sp.SPT5，于2003年8月18日国际保藏于独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(FERM BP-08453)。
上述菌株Geobacillus sp.SPT5也与Geobacillus sp.SPT4同样，是具有生产有卓越污泥溶液化能力的污泥溶液化酶的性质的菌株，可以用于下面叙述的各种污泥的生物学处理方法中。
(实施方式3)
在如上述那样选择的4个菌株中，再就另外一个菌株的菌学性质进行试验。该菌学性质(形态上的性质、培养性质、生理学性质)如下所示。
A.形态上的性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养的性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)VP测试：-
(4)吲哚的生成：-
(5)硫化氢的生成：-
(6)淀粉的水解：-
(7)柠檬酸的利用：-
(8)脲酶：-
(9)氧化酶：+
(10)过氧化氢酶：+
(11)繁殖的范围
(a)pH：6.0～8.0
(b)温度：50℃～65℃
(12)对氧的态度：好氧
(13)O-F测试(Hugh Leifson法)：-/-
(14)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(15)发酵性试验
(a)甘油：-
(b)L-阿拉伯糖：-
(c)D-木糖：-
(d)D-半乳糖：-
(e)D-葡萄糖：+
(f)D-果糖：+
(g)D-甘露糖：+
(h)D-甘露糖醇：-
(i)肌醇：-
(j)山梨糖醇：-
(k)麦芽糖：+
(l)乳糖：-
(m)蔗糖：-
(n)海藻糖：+
(16)其他生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
另外，处于上述生理学性质的菌株进行繁殖的pH以及温度的测定如下进行。
即，制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至测定对象的pH(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对于60℃下培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表5所示。
        表5
  PH   繁殖程度
  6.0   +
  6.5   +
  7.0   +
  7.5   +
  8.0   ±
+：阳性  ±：弱阳性
如上述表5表明的那样，判明本实施方式的菌株在pH6.0～8.0范围繁殖。
然后制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至pH6.5的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对在测定对象温度(37℃、45℃、50℃、60℃、65℃)下培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表6所示。
         表6
  温度   繁殖程度
  37℃   -
  45℃   -
  50℃   +
  60℃   +
  65℃   +
+：阳性  -：阴性
如上述表6表明的那样，判明本实施方式的菌株在50℃～65℃范围繁殖。
另外，对于该菌株，解析了16SrRNA基因的碱基序列。该序列如序列表中的序列编号3所示那样。在解析时，首先通过PCR法对本实施方式的菌株的16SrRNA基因进行扩增。PCR法按照与实施方式1同样的操作进行。温度条件和反应循环也都与实施方式1同样。另外，引物也使用与实施方式1同样的引物。
基因的碱基序列的决定也使用与实施方式1同样的DNA破译装置(DNA测序仪)。
对于本实施方式的菌株的碱基序列与实施方式1同样在基因数据库上进行了BLAST同源性检索，结果可知与数据库上登录的众所周知的Geobacillus属细菌的16SrRNA基因近似。
由以上那样菌学性质的试验结果以及16SrRNA基因的碱基序列可以确认本实施方式的菌株是属于Geobacillus属的新微生物，命名为Geobacillus sp.SPT6，于2003年8月18日国际保藏于独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(FERM BP-08454)。
上述菌株Geobacillus sp.SPT6也与Geobacillus sp.SPT4同样，是具有生产有卓越污泥溶液化能力的污泥溶液化酶的性质的菌株，可以用于下面叙述的各种污泥的生物学处理方法中。
(实施方式4)
如上述那样选择的4个菌株中，再就另外一个菌株的菌学性质进行试验。该菌学性质(形态上的性质、培养性质、生理学性质)如下所示。
A.形态上性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐(硫酸盐)的还原：-
(3)VP测试：-
(4)吲哚的生成：-
(5)硫化氢的生成：-
(6)淀粉的水解：+
(7)柠檬酸的利用：-
(8)脲酶：-
(9)氧化酶：+
(10)过氧化氢酶：+
(11)繁殖的范围
(a)pH：6.0～8.0
(b)温度：45℃～65℃
(12)对氧的态度：好氧
(13)O-F测试(Hugh leifson法)：-/-
(14)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(15)发酵性试验
(a)甘油：-
(b)L-阿拉伯糖：+
(c)D-木糖：+
(d)D-半乳糖：-
(e)D-葡萄糖：+
(f)D-果糖：+
(g)D-甘露糖：+
(h)D-甘露糖醇：+
(i)肌醇：-
(j)山梨糖醇：-
(k)麦芽糖：+
(l)乳糖：-
(m)蔗糖：-
(n)海藻糖：+
(16)其他生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
另外，处于上述生理学性质的菌株进行繁殖的pH以及温度的测定如下进行。
即，制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至测定对象pH(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基，对于60℃下培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表7所示。
         表7
  pH   繁殖程度
  6.0   ±
  6.5   +
  7.0   +
  7.5   +
  8.0   +
+：阳性  ±：弱阳性
如上述表7表明的那样，判明本实施方式的菌株在pH6.0～8.0范围繁殖。
然后制备用0.1N盐酸(和光纯药公司生产)和0.1N氢氧化钠(和光纯药公司生产)、或其中的一种调整至pH6.5的普通琼脂[Nutrient agar]培养基(Oxoido公司生产)，将本实施方式的菌株接种到该培养基上，对在测定对象温度(37℃、45℃、50℃、60℃、65℃)下培养了15小时的菌株的增殖菌体量进行观察，定性地测定其繁殖程度。其结果如下表8所示。
         表8
  温度   繁殖程度
  37℃   -
  45℃   ±
  50℃   +
  60℃   +
  65℃   +
+：阳性  ±：弱阳性  -：阴性
如上述表8表明的那样，判明本实施方式的菌株在45℃～65℃范围繁殖。
另外，对于该菌株，解析了16SrRNA基因的碱基序列。该序列如序列表中的序列编号4所示那样。在解析时，首先通过PCR法对本实施方式的菌株的16SrRNA基因进行扩增。PCR法按照与实施方式1同样的操作进行。温度条件和反应循环也都与实施方式1同样。
另外，引物也使用与实施方式1同样的引物。基因的碱基序列的决定也使用与实施方式1同样的DNA破译装置(DNA测序仪)。
对于本实施方式的菌株的碱基序列与实施方式1同样在基因数据库上进行了BLAST同源性检索，结果可知与数据库上登录的众所周知的Geobacillus属细菌的16SrRNA基因近似。
由以上那样的菌学性质的试验结果以及16SrRNA基因的碱基序列可以确认本实施方式的菌株是属于Geobacillus属的新微生物，命名为Geobacillus sp.SPT7，于2003年8月18日国际保藏于独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(FERM BP-08455)。
上述菌株Geobacillus sp.SPT7也与Geobacillus sp.SPT4同样，是具有生产有卓越污泥溶液化能力的污泥溶液化酶的性质的菌株，可以用于污泥的生物学处理方法中。
【实施例】
以下对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
使用上述各个实施方式的菌株，进行污泥溶液化试验。
污泥溶液化试验使用从神户市内的污水处理厂采集的剩余污泥实施。对溶液化试验中使用的灭菌清洗污泥的制备方法和溶液化试验方法说明如下。
[灭菌污泥制备方法]
1.对剩余污泥于121℃下进行15分钟高压灭菌处理后，通过离心操作(约15000g，10分钟)回收沉淀物。
2.将该沉淀物充分悬浮于纯水后，于上述条件下进行高压灭菌处理后，通过离心操作回收沉淀物。
3.将沉淀物再悬浮于纯水后，通过离心操作清洗。该操作反复进行2次。
4.将沉淀物悬浮于纯水中，使浓度为约10000mg/l，将经高压灭菌处理后的产物用于实验。
[溶液化试验方法]
1.将在63℃下于LB液体培养基(DIFCO公司生产：细菌用胰蛋白酶胨10g、酵母提取物5g、氯化钠5g、蒸馏水1L)培养过夜的各个菌株按照容积比1％那样添加到上述灭菌洗净污泥，于63℃下进行振荡培养。该VSS(Volatile Suspended Solids)浓度按照下水道试验方法(上卷)[1997年版、p296～297、财团法人日本下水道协会]进行测定。
2.污泥的VSS溶液化率根据下式求出。
VSS溶液化率＝[(起始VSS浓度-培养后VSS浓度)/起始VSS浓度]×100(％)
试验结果如表9所示。另外在表9中，所谓对照指的是在系统中没有添加菌的情况。
                                表9
  培养时间(小时)   SPT4   SPT5   SPT6   SPT7   对照
  0   0   0   0   0   0
  24   25.7   26.3   26.1   23.5   3.6
  48   35.5   35.0   36.7   33.2   4.5
如表9所表明的那样，实施方式1至4中的任一种菌株在培养后，经过24小时后都表现出25％左右的污泥溶液化率，经过48小时后表现出35％左右的优异的污泥溶液化率。
另外，在本实施例的污泥溶液化试验中，象上述那样虽然可在63℃下进行溶液化，但溶液化的温度并不限定于此温度。在适合上述实施方式1至4的菌株的繁殖温度，45～70℃的温度范围内都可以进行溶液化。
然而，为了获得好的溶液化率，优选设定在50～65℃的温度范围。
以下使用将实施方式1至3的菌株与实施方式4的菌株混合后的菌株，进行与使用单独细菌时的污泥溶液化率的比较试验。其结果如表10所示。
                                   表10
  培养时间(小时)   SPT4   SPT5   SPT6   SPT7   SPT4+SPT7   SPT5+SPT7   SPT6+SPT7
  0   0   0   0   0   0   0   0
  24   25.3   26.8   24.4   22.7   26.6   27.7   25.5
  48   36.0   35.4   37.1   33.8   38.0   42.5   39.3
如表10所表明的那样，在使用实施方式1至3的菌株与实施方式4的菌株的混合细菌时，与使用单独细菌时相比，污泥溶液化率上升了。认为这反映了实施方式4的SPT7株在高pH条件下可以进行繁殖。即，首先污泥中蛋白质被SPT7以外的嗜热菌产生的酶(蛋白酶、脂肪酶等)分解，一产生氨，污泥的pH上升。在该条件下，SPT7活化增殖，通过产生与污泥溶液化相关的酶，促进污泥的溶液化。
另外，将实施方式1至3的菌株与实施方式4的菌株混合之后对有机固态物进行溶液化时，在pH7.0～8.5的范围进行处理比较好。
(实施例2)
上述各个实施方式的菌株Geobacillus sp.SPT4、Geobacillus sp.SPT5、Geobacillus sp.SPT6以及Geobacillus sp.SPT7如上述那样，由于可生产具有卓越污泥溶液化能力的污泥溶液化酶的性质，所以可以用于各种污泥的生物学处理方法中。
在本实施例中就其中的生物处理方法的一个例子进行说明。
实施本实施例的生物处理方法的装置如图1所示那样，具备生物处理装置、沉淀槽以及溶液化槽。在本实施例中，原废水A经流路1被导入生物处理槽2中，在生物处理槽2中作为有机废水的原废水被进行好氧生物处理。所谓好氧生物处理指的是通过生物氧化，有机物被分解为二氧化碳或水等无机物。
然后，经生物处理的处理水B经流路3被导入作为固液分离装置的沉淀槽4后进行固液分离，固液分离后的上清液C被排放等，作为固液分离后的固态物的污泥D一部分经流路5与流路1合流，与原废水A一起被导入到生物处理槽2中。
在沉淀槽4分离后的残余污泥E经流路6被导入溶液化槽7。然后在溶液化槽7中，于高温条件下进行有机固态物的好氧溶液化。在此时的溶液化处理中使用上述实施方式1至4的各个新微生物。
溶液化槽7，如上述那样是用于使由生物处理槽2供给的污泥溶液化的装置，该溶液化通过蛋白酶等溶液化酶进行，而上述那样的溶液化酶可以由作为上述实施方式1至4的菌株的Geobacillus sp.SPT4[FERMP-08452]、Geobacillus sp.SPT5[FERM P-08453]、Geobacillus sp.SPT6[FERM P-08454]、Geobacillus sp.SPT7[FERM P-08455]产生。这样的菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。另外，这样的4种菌株可以单独或混合而使用。
溶液化槽7的温度为适合上述实施方式1至4的菌株繁殖温度的45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。
另外，pH设定为适合上述实施方式1至4的菌株繁殖的pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。
(实施例3)
本实施例是生物处理方法的另一例子，在本实施例的处理装置中，如图2所示的那样，作为沉淀槽4的后段一侧，溶液化槽7的前段一侧设置有浓缩装置9。在向溶液化槽7供给污泥之前，通过在浓缩装置9对污泥进行浓缩，减少向溶液化槽的污泥投入量，结果即使在溶液化槽7中HRT也变长了，可以大幅度减少由溶液化槽7返送到生物处理槽2的处理液的BOD量。作为浓缩装置9，可以使用具备膜浓缩、离心浓缩、浮上浓缩、蒸发浓缩等装置的浓缩装置。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
另外，该图2的处理装置虽然构成为，使作为固液分离后的固态物的污泥D的一部分经流路5与流路1合流后与原废水一起被导入生物处理槽2中，在沉淀槽4中分离后的残余污泥E供给给浓缩装置9那样，但并不限定于此，也可以如图3所示，将沉淀槽4中分离后的污泥D全部在浓缩装置9被浓缩后，将污泥的一部分经流路5返送到生物处理槽2，在溶液化槽7通过嗜热菌对剩余的污泥进行溶液化。
(实施例4)
在本实施例中，如图4所示那样，在生物处理槽2内有膜分离装置10，与生物处理并行通过膜分离装置可以进行固液分离。因此更适合进行固液分离。
在生物处理槽2内配置的膜分离装置10，使用例如孔径为0.1～2.5μm，优选为0.3～0.5μm的膜。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
(实施例5)
本实施例是通过微生物除去磷成分时的实施例。本实施例的处理装置如图5所示的那样，生物处理槽2由厌氧槽2a和好氧槽2b构成。另外，处于沉淀槽4的后段，在溶液化槽7的前段一侧设置有磷放出装置11。在本实施例中，在厌氧槽2a中由微生物放出磷，然后在好氧槽2b中进行好氧的微生物消化以及通过微生物进行的磷成分的摄取(贮留体内)。
然后，在沉淀槽4中将经生物处理过的处理液分离为磷成分被浓缩的一次污泥x与一次处理水a。为了使一次污泥x中的微生物放出磷成分，在磷放出装置11中，使磷成分放出到液相中。此时磷成分的放出可以通过例如厌氧处理、加热处理、超声波处理、臭氧处理、碱处理等进行，特别优选通过厌氧处理进行。然后向二次处理水b添加凝集剂，在磷分离装置12中，使磷成分以固态成分凝集，获得实质上不含磷成分的三次处理水c和固态磷成分y。该固态磷成分y可以作为肥料利用或用作制造磷化合物的原料。为了进一步使污泥成分体积减少，将上述二次污泥z在溶液化槽7中进行溶液化处理。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
(实施例6)
本实施例是热能损失少、排放到处理系统外的处理水中含氮有机成分或含氮无机成分少，可对排放到大气中的排放气体除臭的实施例，如图6所示那样，在至生物处理槽2的处理液流路中配置有硝化装置13和脱氮装置14，在沉淀槽4中分离的污泥的一部分经环流流路15返送到硝化装置13中，在溶液化槽7中进行过溶液化的处理液经热交换器16和返送流路17返送到脱氮装置14中。另外经流路26通入到溶液化槽7中的空气经流路27通入到硝化装置13中。
有机废水中的NH4+成分在硝化装置中被硝化菌转化为NO2 -或NO3 -，该NO2 -或NO3 -被导入到脱氮装置13后排放到大气中，所以排放到大气中的气体的臭气显著减弱，由溶液化槽7排出的气体的热由于可以有效地在硝化装置13中被利用，所以热能的损失少。
另外，排出到处理系统外的处理水中的含氮有机成分或含氮无机成分实质上为零。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
(实施例7)
本实施例的有机性废水的处理装置如图7所示那样，由生物处理槽2和溶液化槽7构成。在生物处理槽2中以间歇式进行有机废水处理。作为原水的有机废水在本实施方式中使用污水。
在本实施例中，以原水的流入、反应、沉淀、排水、排泥等作为一个循环进行处理。更具体来说，如图8所示的那样，在原水的流入收容器中通过曝气、搅拌、曝气、搅拌、曝气、曝气停止循环进行沉淀、固液分离、溶液化处理工序。此时，曝气是好氧处理，而搅拌是厌氧处理。曝气和搅拌反复进行的工序、沉淀、固液分离的工序在生物处理槽2进行，而溶液化处理的工序在溶液化槽7进行。
由原水的流入收容器开始至处理水排出的一系列废水处理的间歇处理，为了一日进行数次(例如2～4次)，可以对各工序的处理时间进行调整，根据废水的性状，可以将各个工序的处理时间调整到1日一次左右、或3日2次左右的间歇处理。
在本实施例中，在曝气工序中通过硝化菌进行硝化处理，在停止曝气的搅拌工序中，通过脱氮菌进行脱氮处理。然后通过停止曝气，污泥沉降，被分离。上清被放流等，沉降的污泥的一部分为了进行下一次的间歇处理被保持在生物处理槽2中，剩余污泥的一部分供给溶液化槽7，进行溶液化处理。在溶液化槽7经溶液化处理的液体如图9所示的那样，最好返送到第一阶段的搅拌工序。
溶液化处理液在从第一阶段的曝气停止之前3小时开始至曝气停止之前30分钟、优选是从曝气停止之前1小时开始至曝气停止之前30分钟，被返送到生物处理槽2中。循环数由生物处理槽的BOD-SS负荷决定。一般在高负荷运转(BOD-SS负荷：0.2～0.4kgBOD/kgSS·日)时，曝气和搅拌的硝化脱氮处理循环以3～4循环运转为好。另外，在低负荷运转(BOD-SS负荷：0.03～0.05kgBOD/kgSS·日)时，硝化脱氮处理循环以2～3循环运转为好。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
在本实施例中，在曝气处理停止之前3小时～30分钟前、优选在停止之前1小时～30分钟之前将溶液化处理污泥返送到第一(最初的)曝气处理工序的反应槽中。通过该操作，可以将溶液化处理污泥中含有的有机物作为脱氮处理时的质子源(BOD源)有效地利用，可以促进脱氮。因此，由于可以减少作为质子源通常使用的甲醇等的药品量，所以伴随该药品量的减少，成本也可以降低。
该场合下的溶液化处理时间优选12～72小时，更优选18～48小时，最优选20～36小时。
(实施例8)
本实施方式的有机废水处理装置如图9所示的那样，具备厌氧槽18、一次曝气槽19、无氧槽20、二次曝气槽21、沉淀槽4、以及溶液化槽7。
厌氧槽18具有伴随着对有机废水进行厌氧消化的同时，返送污泥的功能，以及当酸发酵液中的污泥中含有磷时，还具有将污泥中的磷放出到液中的功能。
一次曝气槽19用于通过曝气搅拌对经上述厌氧槽18厌氧处理过的处理液进行好氧生物处理，对厌氧处理过的处理水中的有机物进行氧化分解，或对流入的氨进行硝化的装置。该一次曝气槽5只要是具备曝气装置的都可以，不管其曝气装置如何，例如可以使用散气管等。曝气处理容许好氧性消化分解，优选是在0.1～0.5vvm的通气量下于室温下实施，但根据负荷不同，可以在提高的通气量，更高温度下进行处理。被处理液优选被调整到pH5.0～8.0，更优选调整到pH7.0～8.0。
无氧槽20是用于对经上述一次曝气槽5好氧处理后的处理液进行脱氮处理的装置。
二次曝气槽21是用于对经上述无氧槽6脱氮处理后的处理液进行好氧生物处理的装置。在该二次曝气槽21中，构成与上述一次曝气槽19同样，同样通过曝气搅拌进行生物处理。此时的二次曝气槽21具有硝化和除去BOD的两个功能。而作为二次曝气槽21的处理液的硝化液的一部分，虽没有图示，但被返送到无氧槽6中，硝化液中的硝酸或亚硝酸被脱氮。
沉淀槽4是用于对在上述二次曝气槽21生物处理后的处理液进行固液分离的装置，分离的液体成分作为处理液再利用或放流，作为分离、沉淀后的固态成分的污泥的一部分随着供给后面的溶液化槽7的同时，剩余的一部分被返送回到厌氧槽18中。
通过这样构成的处理装置，对污水进行处理时，首先污水被供给到厌氧槽18。经厌氧处理后的处理水供给下一个工序的一次曝气槽19，一边进行曝气搅拌，一边进行好氧处理。通过利用该曝气搅拌的好氧处理进行硝化处理。
然后，在一次曝气槽19进行了曝气处理的处理液被供给无氧槽20。在该无氧槽20中进行脱氮处理。在无氧槽20中进行了脱氮处理的处理液被供给二次曝气槽21，一边进行曝气搅拌，一边进行好氧处理。通过在该二次曝气槽的曝气处理被硝化，除去BOD。
接下来，在二次曝气槽21进行了曝气处理的处理液被供给沉淀槽4。在该沉淀槽4中进行固液分离，分离后的液体成分作为处理液再利用或放流，且作为分离、沉淀后的固态成分的污泥的一部分被供给溶液化槽7，通过上述实施方式的菌株对污泥进行好氧溶液化。另外沉淀的污泥的剩余一部分作为返送污泥被返送回到厌氧槽18中。
在溶液化槽7经溶液化处理的污泥被返送回上述无氧槽20，再进行处理。然后，重复循环进行在无氧槽20中的脱氮处理、在二次曝气槽21中的曝气处理、在沉淀槽4中的固液分离、在溶液化槽7中的溶液化处理。
溶液化槽7的HRT优选根据菌生成以及分泌量达到最大的HRT选择。如果这样设定HRT，可以有效地利用生成以及分泌的污泥溶液化酶进行的反应。通常，HRT优选设定在12～72小时，从对溶液化液中的氨进行氧化的观点考虑更优选设定在24～72小时，从维持溶液化装置的小型化以及处理水质的提高两方面的观点考虑，最优选设定在36～48小时。
另外，溶液化槽7以外的槽的HRT，在厌氧槽4中为0.5～1.5小时，在一次曝气槽5中为2～6小时，在无氧槽6中为0.5～3小时，在二次曝气槽7中为0.5～2小时，优选在厌氧槽4中为0.5～1小时，在一次曝气槽5中为3～5小时，在无氧槽6中为1～2小时，在二次曝气槽7中为0.5～1.5小时。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
(实施例9)
在本实施方式中，在将无氧槽设计为2个槽的同时，将曝气槽只设计为一个，在这点上与上述实施例8不同。
即，本实施例的处理装置如图10所示的那样，具备前无氧槽23、厌氧槽18、互换槽20、无氧槽20、曝气槽25、沉淀槽4、浓缩机9、以及溶液化槽7。
在本实施方式中，流入到厌氧槽18中的原水被供给互换槽24。
在该互换槽24中，具有根据流入污水的脱氮程度不同而对来自曝气槽25的污泥以及处理液(硝化液)的返送途径进行变更的功能。例如，在夏季等脱氮程度高的时期，作为厌氧槽通过活用可以促进在厌氧状态的返送污泥的磷放出反应，在冬季等脱氮程度低的时期，作为无氧槽通过活用可以促进原水和由曝气槽25返送到前无氧槽23或互换槽24的硝化液的脱氮反应。
如上述那样经互换槽24处理后，原水被供给无氧槽20后进行脱氮处理，再供给曝气槽25，通过曝气搅拌，进行好氧生物处理。然后由曝气槽25供给沉淀槽4，在该沉淀槽4中进行固液分离，分离后的液体成分被适当放流。而作为分离、沉淀的固态成分的污泥被供给浓缩机9，供给溶液化槽7。此时，曝气槽25是具有BOD的除去和硝化功能的装置。作为曝气槽25的处理液的硝化液的一部分，被返送回前无氧槽23，优选被返送回无氧槽20(没有给出图示)。
另外，在溶液化槽7中进行了溶液化处理的污泥被返送回互换槽24中，在互换槽24、无氧槽20、曝气槽25、沉淀槽4、浓缩机9、溶液化槽7中循环。另外，在沉淀槽4中被分离的污泥除了供给浓缩机9以外，也被返送回前无氧槽23。也可以将来自厌氧槽18或互换槽24的污泥返送到前无氧槽23中。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
(实施例10)
本实施例的处理装置如图11所示的那样，具备厌氧槽18、无氧槽20、曝气槽25、沉淀槽4、以及溶液化槽7。
在本实施方式中，在厌氧槽18进行了原水的厌氧处理后的污泥中的磷成分被放出后，被供给无氧槽20，在无氧槽20中进行脱氮处理。在无氧槽20中脱氮处理后的处理液被供给曝气槽25，在曝气槽25中污泥中含有的氨一直变化到亚硝酸或硝酸。即，在曝气槽13中进行了硝化处理。
然后，在曝气槽25中硝化处理后的处理液被供给沉淀槽4。在该沉淀槽4中进行固液分离，分离后的液体成分被放流等，而作为分离、沉淀的固态成分的污泥的一部分，在被供给溶液化槽7的同时，剩余部分作为返送污泥被返送到厌氧槽18。
溶液化处理后的污泥被返送到厌氧槽18，通过反复循环进行在无氧槽20中的脱氮处理、在曝气槽25中的处理、在沉淀槽4中的固液分离、在溶液化槽7中的溶液化处理。另外，在曝气槽25中处理后的硝化液的一部分被返送回无氧槽20或厌氧槽18中，在无氧槽20进行脱氮处理。
溶液化槽7的温度与上述实施例1同样设定在45～70℃的温度范围，优选设定在50～65℃的温度范围。另外，pH也与上述实施例2同样设定在pH5.5～9的范围，优选设定在6～8.5的范围。另外，与实施例2同样可以单独或混合后使用4种菌株。另外，与实施例2同样，菌株可以预先保持在溶液化槽7中，也可以使其预先含在向溶液化槽7供给的污泥中，或新添加到溶液化槽7中。
                    序列表
<110>SHINKO PANTEC CO.，LTD
<120>新的微生物以及使用该微生物的有机固态物的处理方法
<130>F-1910
<160>6
<210>1
<211>1495
<212>DNA
<213>Geobacillus sp.SPT4
<400>1
gaacgctggc ggcgtgccta atacatgcaa gtcgagcgga ccggacagga gcttgctctt     60
gttcggttag cggcggacgg gtgagtaaca cgtgggcaac ctacccgtaa gaccgggata    120
actccgggaa accggagcta ataccggata acaccgaaga ccgcatggtc ttcggttgaa    180
aggcggcttt ggctgtcact tacggatggg cccgcggcgc attagctagt tggtgaggta    240
acggctcacc aaggcgacga tgcgtagccg gcctgagagg gtgaccggcc acactgggac    300
tgagacacgg cccagactcc tacgggaggc agcagtaggg aatcttccgc aatggacgaa    360
agtctgacgg agcgacgccg cgtgagcgaa gaaggtcttc ggatcgtaaa gctctgttgt    420
tagggaagaa gaagtaccgt tcgaataggg cggtacggtg acggtaccta acgagaaagc    480
cccggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg ggcgagcgtt gtccggaatt    540
attgggcgta aagcgcgcgc aggcggtccc ttaagtctga tgtgaaagcc cacggctcaa    600
ccgtggaggg tcattggaaa ctgggggact tgagtgcaga agaggagagc ggaattccac    660
gtgtagcggt gaaatgcgta gagatgtgga ggaacaccag tggcgaaggc ggctctctgg    720
tctgtaactg acgctgaggc gcgaaagcgt ggggagcaaa caggattaga taccctggta    780
gtccacgccg taaacgatga gtgctaagtg ttagaggggt caaacccttt agtgctgcag    840
ctaacgcgtt aagcactccg cctggggagt acggccgcaa ggctgaaact caaaggaatt    900
gacgggggcc cgcacaagcg gtggagcatg tggtttaatt cgaagcaacg cgaagaacct    960
taccaggtct tgacatcccc tgacaaccct agagataggg cgttccccct tcggggggac   1020
agggtgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc   1080
cgcaacgagc gcaaccctcg accttagttg ccagcattca gttgggcact ctaaggtgac   1140
tgccgatgac aaatcggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc   1200
tgggctacac acgtgctaca atgggcggta caaagggctg cgaacccgcg agggggagcg   1260
aatcccaaaa agccgctctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg   1320
aatcgctagt aatcgcggat cagcatgccg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca   1380
ccgcccgtca caccacgaga gcttgcaaca cccgaagtcg gtgaggtaac cctttcggga    1440
gccagccgcc gaaggtgggg caagtgattg gggtgaagtc gtaacagggt agcca         1495
<210>2
<211>1498
<212>DNA
<213>Geobacillus sp.SPT5
<400>2
agaacgctgg cggcgtgcct aatacatgca agtcgagcgg actgaatggg agcttgctct     60
tgttcggtca gcggcggacg ggtgagtaac acgtgggcaa cctgcccgca agaccgggat    120
aactccggga aaccggagct aataccggat aacaccgaag accgcatggt ctttggttga    180
aaggcggcgc aagctgccac ttgcggatgg gcccgcggcg cattagctag ttggtgaggt    240
aacggctcac caaggcgacg atgcgtagcc ggcctgagag ggtgaccggc cacactggga    300
ctgagacacg gcccagactc ctacgggagg cagcagtagg gaatcttccg caatgggcga    360
aagcctgacg gagcgacgcc gcgtgagcga agaaggcctt cgggtcgtaa agctctgttg    420
tgagggacga aggagcgccg tttgaagaag gcggcgcggt gacggtacct cacgaggaag    480
ccccggctaa ctacgtgcca gcagccgcgg taatacgtag gggcgagcgt tgtccggaat    540
tattgggcgt aaagcgcgcg caggcggttc cttaagtctg atgtgaaagc ccacggctca    600
accgtggagg gtcattggaa actgggggac ttgagtgcag gagaggagag cggaattcca    660
cgtgtagcgg tgaaatgcgt agagatgtgg aggaacacca gtggcgaagg cggctctctg    720
gcctgcaact gacgctgagg cgcgaaagcg tggggagcaa acaggattag ataccctggt    780
agtccacgcc gtaaacgatg agtgctaagt gttagagggg tcacaccctt tagtgctgca    840
gctaacgcga taagcactcc gcctggggag tacggccgca aggctgaaac tcaaaggaat    900
tgacgggggc ccgcacaagc ggtggagcat gtggtttaat tcgaagcaac gcgaagaacc    960
ttaccaggtc ttgacatccc ctgacaaccc aagagattgg gcgttccccc ttcgggggga   1020
cagggtgaca ggtggtgcat ggttgtcgtc agctcgtgtc gtgagatgtt gggttaagtc   1080
ccgcaacgag cgcaaccctt cgcctctagt tgccagcatt cggttgggca ctctagaggg   1140
actgccggcg acaagtcgga ggaaggtggg gatgacgtca aatcatcatg ccccttatga   1200
cctgggctac acacgtgcta caatgggcgg tacaaagggc tgcgaacccg cgagggggag   1260
cgaatcccaa aaagccgctc tcagttcgga ttgcaggctg caactcgcct gcatgaagcc   1320
ggaatcgcta gtaatcgcgg atcagcatgc cgcggtgaat acgttcccgg gccttgtaca   1380
caccgcccgt cacaccacga gagcttgcaa cacccgaagt cggtgaggca acccgtttcg   1440
ggagccagcc gccgaaggtg gggcaagtga ttggggtgaa gtcgtaacag ggtagcca     1498
<210>3
<211>1495
<212>DNA
<213>Geobacillus sp.SPT6
<400>3
gaacgctggc ggcgtgccta atacatgcaa gtcgagcgga ccggacagga gcttgctctt     60
gttcggttag cggcggacgg gtgagtaaca cgtgggcaac ctacccgtaa gaccgggata    120
actccgggaa accggagcta ataccggata acaccgaaga ccgcatggtc ttcggttgaa    180
aggcggcttt ggctgtcact tacggatggg cccgcggcgc attagctagt tggtgaggta    240
acggctcacc aaggcgacga tgcgtagccg gcctgagagg gtgaccggcc acactgggac    300
tgagacacgg cccagactcc tacgggaggc agcagtaggg aatcttccgc aatggacgaa    360
agtctgacgg agcgacgccg cgtgagcgaa gaaggtcttc ggatcgtaaa gctctgttgt    420
tagggaagaa gaagtaccgt tcgaataggg cggtacggtg acggtaccta acgagaaagc    480
cccggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg ggcgagcgtt gtccggaatt    540
attgggcgta aagcgcgcgc aggcggtccc ttaagtctga tgtgaaagcc cacggctcaa    600
ccgtggaggg tcattggaaa ctgggggact tgagtgcaga agaggagagc ggaattccac    660
gtgtagcggt gaaatgcgta gagatgtgga ggaacaccag tggcgaaggc ggctctctgg    720
tctgtaactg acgctgaggc gcgaaagcgt ggggagcaaa caggattaga taccctggta    780
gtccacgccg taaacgatga gtgctaagtg ttagaggggt caaacccttt agtgctgcag    840
ctaacgcgtt aagcactccg cctggggagt acggccgcaa ggctgaaact caaaggaatt    900
gacgggggcc cgcacaagcg gtggagcatg tggtttaatt cgaagcaacg cgaagaacct    960
taccaggtct tgacatcccc tgacaaccct agagataggg cgttccccct tcggggggac   1020
agggtgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc   1080
cgcaacgagc gcaaccctcg accttagttg ccagcattca gttgggcact ctaaggtgac   1140
tgccgatgac aaatcggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc   1200
tgggctacac acgtgctaca atgggcggta caaagggctg cgaacccgcg agggggagcg   1260
aatcccaaaa agccgctctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg   1320
aatcgctagt aatcgcggat cagcatgccg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca   1380
ccgcccgtca caccacgaga gcttgcaaca cccgaagtcg gtgaggtaac cctttcggga   1440
gccagccgcc gaaggtgggg caagtgattg gggtgaagtc gtaacagggt agcca        1495
<210>4
<211>1498
<212>DNA
<213>Geobacillus sp.SPT7
<400>4
gagaacgctg gcggcgtgcc taatacatgc aagtcgagcg gaccaaatcg gagcttgctc     60
tgatttggtc agcggcggac gggtgagtaa cacgtgggca acctgcccgc aagaccggga    120
taactccggg aaaccggagc taataccgga taacaccgaa gaccgcatgg tctttggttg    180
aaaggcggcc tttggctgtc acttgcggat gggcccgcgg cgcattagct agttggtgag    240
gtaacggctc accaaggcga cgatgcgtag ccggcctgag agggtgaccg gccacactgg    300
gactgagaca cggcccagac tcctacggga ggcagcagta gggaatcttc cgcaatgggc    360
gaaagcctga cggagcgacg ccgcgtgagc gaagaaggcc ttcgggtcgt aaagctctgt    420
tgtgagggac gaaggagcgc cgttcgaaga gggcggcgcg gtgacggtac ctcacgagga    480
agccccggct aactacgtgc cagcagccgc ggtaatacgt aggggcgagc gttgtccgga    540
attattgggc gtaaagcgcg cgcaggcggt tccttaagtc tgatgtgaaa gcccacggct    600
caaccgtgga gggtcattgg aaactggggg acttgagtgc aggagaggag agcggaattc    660
cacgtgtagc ggtgaaatgc gtagagatgt ggaggaacac cagtggcgaa ggcggctctc    720
tggcctgcaa ctgacgctga ggcgcgaaag cntggggagc aaacaggatt agataccctg    780
gtagtccacg ccgtaaacga tgagtgctaa gtgttagagg ggtcacaccc tttagtgctg    840
cagctaacgc gataagcact ccgcctgggg agtacggccg caaggctgaa actcaaagga    900
attgacgggg gcccgcacaa gcggtggagc atgtggttta attcgaagca acgcgaagaa    960
ccttaccagg tcttgacatc ccctgacaac ccaagagatt gggcgttccc ccttcggggg   1020
gacagggtga caggtggtgc atggttgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg ttgggttaag   1080
tcccgcaacg agcgcaaccc tcgcctctag ttgccagcac gaangtgggc actctagagg   1140
gactgccggc gacaagtcgg aggaaggtgg ggatgacgtc aaatcatcat gccccttatg   1200
acctgggcta cacacgtgct acaatgggcg gtacaaaggg ctgcgaaccc gcgaggggga   1260
gcgaatccca aaaagccgct ctcagttcgg attgcaggct gcaactcgcc tgcatgaagc   1320
cggaatcgct agtaatcgcg gatcagcatg ccgcggtgaa tacgttcccg ggccttgtac   1380
acaccgcccg tcacaccacg agagcttgca acacccgaag tcggtgnggt aacccttacg   1440
ggagccagcc gccgaaggtg gggcaagtga ttggggtgaa gtcgtaacag ggtagcca     1498
<210>5
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<400>5
agagtttgat cctgcctcag                                                20
<210>6
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>6
ggctaccttg ttacgactt                                                 19

Claims (12)

1.一种新的微生物，其特征是该微生物属于Geobacillus属，具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力。
2.一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，而且具有以下细菌学性质，
A.形态上的性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)吲哚的生成：-
(4)硫化氢的生成：-
(5)柠檬酸的利用：-
(6)脲酶：-
(7)氧化酶：+
(8)过氧化氢酶：+
(9)对氧的态度：好氧
(10)O-F测试(葡萄糖)：-/-
(11)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)。
3.一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，而且具有以下细菌学性质，
A.形态上的性质
(1)细胞形状以及大小：宽0.7μm～0.8μm、长2.0μm～4.0μm的杆菌
(2)有无运动性：有
(3)有无孢子：有
B.培养性质(普通琼脂[Nutrient agar]平板培养)
(1)菌落形态：圆形、整个边缘光滑、低凸状
(2)色：奶油色
(3)光泽：有
C.生理学性质
(1)革兰氏染色性：+
(2)硝酸盐的还原：-
(3)吲哚的生成：-
(4)硫化氢的生成：-
(5)柠檬酸的利用：-
(6)脲酶：-
(7)氧化酶：+
(8)过氧化氢酶：+
(9)对氧的态度：好氧
(10)O-F测试(葡萄糖)：-/-
(11)由糖类生成酸和气体
D-葡萄糖：酸(+)/气体(-)
(12)发酵性试验
(a)D-葡萄糖：+
(b)D-果糖：+
(c)D-甘露糖：+
(d)D-山梨糖醇：-
(e)肌醇：-
(f)麦芽糖：+
(g)海藻糖：+
(13)其他的生理学性质
(a)β-半乳糖苷酶活性：-
(b)精氨酸脱水酶活性：-
(c)赖氨酸脱羧酶活性：-
(d)色氨酸脱氨酶活性：-
(e)3-羟基丁酮产生：-
(f)明胶酶活性：+
(g)鸟氨酸脱羧酶活性：-
4.权利要求1所述的新微生物是Geobacillus sp.SPT4(FERMBP-08452)。
5.权利要求1所述的新微生物是Geobacillus sp.SPT5(FERMBP-08453)。
6.权利要求1所述的新微生物是Geobacillus sp.SPT6(FERMBP-08454)。
7.权利要求1所述的新微生物是Geobacillus sp.SPT7(FERMBP-08455)。
8.一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号1中记载的序列。
9.一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号2中记载的序列。
10.一种属于Geobacillus属的新微生物，其特征是具有生产可以将有机污泥、生物污泥等有机固态物溶液化的溶液化酶的生产能力，16SrRNA基因的碱基序列是序列表序列编号4中记载的序列。
11.一种有机固态物的处理方法，其特征是至少利用一种权利要求1至10中任一项所述的新微生物，对有机污泥、生物污泥等有机固态物进行溶液化处理。
12.一种有机固态物的处理方法，其特征是利用将权利要求4所述的新微生物、权利要求5所述的新微生物、或权利要求6所述的新微生物中的任一种与权利要求7所述的新微生物混合后的混合微生物，对有机污泥、生物污泥等有机固态物进行溶液化处理。
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