DE69915551T2

DE69915551T2 - Wasserreiniger und Verfahren zur Wasserreinigung

Info

Publication number: DE69915551T2
Application number: DE69915551T
Authority: DE
Inventors: Eizo Ito; Naoki Ito
Original assignee: Tokyo Biox Corp
Current assignee: Tokyo Biox Corp
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: JP2000051891A; JP3452347B2; CN1244502A; ATE261915T1; CN1133598C; EP0978481B1; EP0978481A2; DE69915551D1; US6042728A; HK1024902A1; EP0978481A3; DK0978481T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wasserreiniger und ein Verfahren zur Wasserreinigung, insbesondere auf einen Wasserreiniger, welcher Mikroorganismen verwendet, und ein Verfahren zur Wasserreinigung.
Als Mikroorganismen zum Reinigen von Wasser, insbesondere von Abwasser, sind Mikroorganismen verschiedener Bacillusarten bekannt. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen effektiven Wasserreiniger bereitzustellen, welcher andere Mikroorganismen außer Bacillusarten verwendet, und ein dieselben Mikroorganismen verwendendes Verfahren zur Wasserreinigung.
Die vorliegenden Erfinder haben sorgfältig nach Mikroorganismen gesucht, die in der Lage sind, das o. g. Ziel zu erreichen, und haben gefunden, dass eine Kombination aus Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica Wasser effektiv und effizient reinigen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis der obigen Erkenntnis vervollständigt, und der Wasserreiniger der vorliegenden Erfindung enthält Lactobacillus paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica.
Ferner weist das Verfahren zur Wasserreinigung der vorliegenden Erfindung auf, es zu ermöglichen, daß Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica gemeinsam in Gegenwart von Wasser vorhanden sind, um das Wasser zu reinigen.
In der vorliegenden Erfindung kann Wasser durch die Interaktion der obigen Mikroorganismen und Hefe außer Bacillusarten effizient gereinigt werden, und durch die Interaktion zwischen den obigen Mikroorganismen und Hefe und in der Natur existierenden Mikroorganismen.
Die spezifische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden detailliert erklärt.
Der erfindungsgemäße Wasserreiniger enthält Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica.
Lactobacillus ist ein Gram-positiver Bacillus, welcher Saccharose fermentiert, um hauptsächlich Milchsäure zu erzeugen. Es gibt bekannte Beispiele von Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, welche aus Milcherzeugnissen, Abwasserkanälen, Silofutter und klinischen Materialien isoliert werden.
Es ist bevorzugt, den Lactobacillus paracasei subspecies paracasei als Lactobacillus paracasei subspecies paracasei zu verwenden, den der vorliegende Anmelder hinterlegt hat in der Agency of Industrial Science and Technology, National Institute of Bioscience and Human Technology, Patent Microorganism Depository als DDD-a (Accession Nr. FERM BP-6463) unter dem Budapester Vertrag zum Internationalen Zugang zur Hinterlegung von Mikroorganismen unter Patentverfahren (im Folgenden wird in diesem Sinne internationale Hinterlegung verwendet).

Die bakteriologischen Eigenschaften des Lactobacillus paracasei subspecies paracasei werden im Folgenden erklärt.

Prüfpunkt	Testergebnis
Morphologie	Vacillus
Gram-Färbung	+
Sporen	–
Mobilität	–
Verhalten gegenüber Sauerstoff	fakultativ anaerobisch
Catalase	–
gebildete Milchsäure	L(+)
Gaserzeugung aus Glucose	–
Gaserzeugung aus Gluconat	+
Wachstum bei 15°C	+
Wachstum bei 45°C	–

Fermentationsfähigkeit von Saccharose
Amygdalin	+
Arabinose	–
Aesculin	+
Fructose	+
Galactose	+
Glucose	+
Gluconat	+
Lactose	+
Maltose	+
Mannitol	+
Mannose	+
Melezitose	+
Melibiose	–
Raffinose	–
Rhamnose	–
Ribose	+
Salicin	+
Sorbitol	+
Sucrose	+
Trehalose	+
Xylose	–
GC-Gehalt (Mol-%) von DNA im Mikroorganismus	46

Enterococcus ist als ein enterischer Coccus bekannt, und ein aus Käse isoliertes Exemplar ist als Enterococcus malodoratus bekannt.
Es ist bevorzugt, den Enterococcus malodoratus als Enterococcus malodoratus zu verwenden, welchen der vorliegende Anmelder international hinterlegt hat in der Agency of Industrial Science and Technology, National Institute of Bioscience and Human Technology, Patent Microorganism Depository als DDD-b (Accession Nr. FERM BP-6464).

Die bakteriologischen Eigenschaften des obigen Enterococcus malodoratus werden im Folgenden erklärt.

Prüfpunkte	Testergebnis
Morphologie	Streptococcus
Gram-Färbung	+
Sporen	–
Mobilität	–
Verhalten gegenüber Sauerstoff	fakultativ anaerobisch
Catalase	–
Gaserzeugung aus Glucose	–
gebildete Milchsäure	L(+)
Wachstum bei 15°C	+
Wachstum bei 45°C	–
Wachstum in der Gegenwart von 6,5% NaCl	+
Wachstum bei pH 9,6	+
Wachstum in der Gegenwart von 40% Galle	+
Hämolyse	α-Hämolyse
Arginin Dihydrolase	–
Hippursäure	–
Aesculin-Hydroloyse	+
Wachstum in 0,1% Methylen-Blau-Milch	–
VP-Reaktion	–
Bildung von Säuren
Xylose	–
Rhamnose	+
Sucrose	+
Lactose	+
Melibiose	+
Raffinose	+
Melezitose	+
Glycerin	–

Adonitol	–
Sorbitol	+
Mannitol	+
L-Arabinose	–
Erzeugung von gelbem Farbstoff	–
GC-Gehalt (Mol-%) der DNA im Mikroorganismus	40

Der Genus Candida ist eine Hefe unter den unvollständigen Pilzen, und Candida lipolytica hat Lipase und wird daher als Mikroorganismus isoliert, welcher den Verfall von Butter, Margarine und Ähnlichem verursacht. Es wurden Exemplare gefunden, die aus Oliven, Erde und Tieren, inclusive Menschen, isoliert wurden.
Es ist bevorzugt, die Candida lipolytica als Candida lipolytica zu verwenden, welche der vorliegende Anmelder international hinterlegt hat in der Agency of Industrial Science and Technology, National Institute of Bioscience and Human Technology, Patent Microorganism Depository als DDD-c (Accession No. FERM BP-6465).

Die bakteriologischen Eigenschaften des obigen DDD-C, Candida lipolytica, werden im Folgenden erklärt.

Prüfpunkt	Testergebnis
Morphologie des Trophocyten	oval-elliptisch-zylindrisch
Wachstumsmorphologie	multipolare Sprossung
Flüssigkeitskultur	Präzipitation und Bildung eines Überstands beobachtet (25°C, 3 Tage)
Pseudomycellium	gebildet (25°C, 3 Tage)
Pilz	gebildet (25°C, 3 Tage)

Ascospore	Bildung nicht in ADAMS, GORODKOWA, Malz, YM, V-8 oder Kartoffeldextrosemedium beobachtet
Fermentationsfähigkeit
Glucose	–
Galactose	–
Sucrose	–
Maltose	–
Lactose	–
Raffinose	–
Assimilationsfähigkeit
Galactose	–
Sucrose	–
Maltose	–
Cellobiose	–
Trehalose	–
Lactose	–
Melibiose	–
Raffinose	–
Melezitose	–
Stärke	–
D-Xylose	–
L-Arabinose	–
D-Ribose	+
L-Rhamnose	–
Glycerin	+
Erythritol	+
Ribitol	–
D-Mannitol	+
Lactat	+
Succinat	+

Citrat	–
Inositol	–
Assimilationsfähigkeit von Nitrat	–
Wachstum bei 37°C	–
Wachstum in Vitamin-Deficientenmedium	–
Zersetzung von Harnstoff	ein wenig
DBB-Farbe	–
Lipase	+

Die obigen drei Mikroorganismenstämme wachsen gut in jeglichem Medium, falls das Medium ein allgemeines Nährstoffmedium ist. Lactobacillus paracasei subspecies paracasei und Enterococcus malodoratus wachsen insbesondere bevorzugt in einem MRS-Medium, und Candida lipolytica wächst insbesondere bevorzugt in einem YM-Medium.
Jeder der obigen Mikroorganismenstämme wächst gut, wenn er bei ca. 15 bis 45°C kultiviert wird.
In dem Wasserreiniger der vorliegenden Erfindung sind die obigen drei Mikroorganismenstämme vorzugsweise in einem Zustand aufbewahrt, in welchem eine Gruppe der Mikroorganismen auf einem Träger fixiert ist, so dass sie leicht handzuhaben sind.
Das Mengenverhältnis der drei obigen Mikroorganismenstämme, welches in einer Gruppe von Mikroorganismen enthalten ist, welche auf einem Träger fixiert ist, ist nicht speziell eingegrenzt. Das heißt, wenn zugelassen wird, dass die obigen Mikroorganismenstämme vorhanden sind, stellen sie sich auf ein nahezu konstantes Mengenverhältnis ein, abhängig von den Konservierungs- oder Kultivierungsbedingungen. Wenn die Konservierungs- oder Kultivierungsbedingungen jedoch entsprechend eingestellt sind, um das folgende Mengenverhältnis zu erhalten, kann die Wasserreinigungsfunktion bemerkenswert effizient dargestellt werden.

Lactobacillus paracasei subspecies paracasei: 20 bis 60%

Enterococcus malodoratus: 20 bis 60%

Candida lipolytica: 10 bis 30%
Der Träger zur Fixierung einer Gruppe von Mikroorganismen hat vorzugsweise eine große Kapazität für die Aufnahme von Mikroorganismen und ermöglicht die problemlose Aktivierung der Mikroorganismen.
Der Träger ist vorzugsweise gewählt aus Steinen und Felsen (z. B. Perlit und Diatomit) oder einem pulverisierten Produkt derselben, Kies, Sand, Kunststoff, Keramik (z. B. Aluminiumoxid, Kieselsäure, natürliche Zeolite und synthetische Zeolite) und Talkum. Es ist besonders bevorzugt, ein poröses Material mit kontinuierlichen Poren zu verwenden, z. B. eine poröse Keramik oder porösen Kunststoff. Es ist beispielsweise bevorzugt, ein feines Pulver (Handelsname: Perlite) zu verwenden, welches durch Wärmebehandlung eines pulverisierten Perlit-Produkts bei hoher Temperatur unter hohem Druck und plötzlichen Reduzieren des Drucks erhalten wurde, um es in ein poröses Material umzuwandeln, weil es die Eigenschaft hat, zu ermöglichen, dass Mikroorganismen daran anhaften und es sie am Leben erhält. Das obige poröse Material hat vorzugsweise einen Porendurchmesser von ca. 2 bis 10 μm. Hinsichtlich seiner Form kann der obige Träger eines der folgenden sein: eine Masse, Partikel, ein Pulver, ein feines Pulver, ein plattenförmiges und ein nadelförmiges Material, wobei der Träger vorzugsweise ein Pulver mit einem durchschnittlichen Partikel-Durchmesser von 2 mm oder weniger ist, insbesondere bevorzugt ein Pulver mit einem durchschnittlichen Partikel-Durchmesser von ca. 50 μm bis 1 mm. Eine Gruppe der auf dem Träger fixierten Mikroorganismen kann in einem Zustand verwendet werden, wo sie in einem gut für Wasser oder Gas durchlässigen Behälter enthalten ist, z. B. ein Behälter aus Gewebe oder einem Netz.
Ferner kann ein gewebter Stoff oder ein nicht gewebter Stoff in Form eines Bandes oder eines Tuchs als der obige Träger verwendet werden.
Wenn ermöglicht wird, dass der Träger eine Gruppe der Mikroorganismen trägt, können der Träger und eine Dispersion der Mikroorganismen der vorliegenden Erfindung gemischt werden und die Mischung anschließend getrocknet werden, wobei eine Gruppe der Mikroorganismen direkt auf dem Träger kultiviert werden können.
Obwohl unterschiedlich in Abhängigkeit der Trägerbedingungen, ist die Menge einer Gruppe der getragenen Mikroorganismen vorzugsweise 5 bis 20 Milliarden Mikroorganismen/cm³, besonders bevorzugt 10 bis 10 Milliarden Mikroorganismen/cm³.
Die obigen drei Stämme von Mikroorganismen können effektiv organische Substanzen in einem Abwasser durch Interaktion versetzen. Ferner wurde die Sicherheit jeder der drei Mikroorganismenstämme bestätigt durch deren orale Applikation in Mäusen.
Im Verfahren zur Wasserreinigung, welches durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird, wird zu behandelndes Wasser gereinigt, indem ermöglicht wird, dass Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica gemeinsam in der Gegenwart von Wasser vorhanden sind. Das heißt, die Wasserreinigung wird durchgeführt durch In-Kontakt-bringen/halten des erfindungsgemäßen Wasserreinigers mit dem zu behandelnden Wasser. Das zu behandelnde Wasser umfasst Abfluss und Abwasser von allgemeinen Haushalten, industrielle Abwässer und Wasser von Flüssen, Seen, Teichen und Ähnlichem.
Zur Wasserreinigung wird der Wasserreiniger der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 50 g/l zu behandelndes Wasser verwendet, insbesondere bevorzugt in einer Menge von 5 bis 20 g/l zu behandelndes Wasser.
Während der Wasserreinigung ist es bevorzugt, eine Belüftung durchzuführen. Das Verfahren zur Wasserreinigung, welches durch die Erfindung bereitgestellt wird, benötigt keine anderen speziellen Bedingungen.
BEISPIEL
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf Beispiele erklärt.
Zunächst wurde ein Medium mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt. Medium

Pepton 5 g

Fleischextrakt 5 g

NaCl 2,5 g

Wasser 500 ml (pH 7,0)
Das Medium mit der obigen Zusammensetzung wurde in einen 1000 ml-Behälter eingebracht, und die gleichen Mikroorganismen wie DDD-a, DDD-b und DDD-c, welche im obigen Patent Microorganism Depository hinterlegt wurden, wurden inokuliert und gerührt. Dann wurde der Behälter bei 30°C für einen Tag stehen gelassen, um sie zu kultivieren. Das Mengenverhältnis von DDD-a : DDD-b : DDD-c betrug etwa 40 : 40 : 20.
Das erhaltene Medium wurde in einem Zentrifugalseparator behandelt, um die Mikroorganismen abzutrennen, und die Mikroorganismen wurden vollständig gewaschen, und es wurde ermöglicht, dass sie auf einem Träger adhärieren konnten, um einen Wasserreiniger in Form eines Pulvers zu erhalten. Der Träger wurde hergestellt durch Brennen und Pulverisieren von Diatomaeen-Erde. Die Menge der auf dem Träger aufgenommenen Mikroorganismen war etwa 5 Milliarden Mikroorganismen/cm³.
20 l eines Prüfgegenstands zur Prüfung eines biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB), eines chemischen Sauerstoffbedarfs (CSD), eines suspendierten Fest stoffs (SS) und einer Änderung der Klarheit über die Zeit, wurden mit 10 g des obigen Wasserreinigers beimpft. Was die Prüfverfahren anbelangt, wurde der BSB entsprechend JIS K 0102-21 und JIS K 0102-32.3 bestimmt. Der CSB wurde entsprechend JIS K 0102-17 bestimmt, SS wurde entsprechend Tabelle 6, Anhang der Empfehlung Nr. 59, bestimmt, und die Klarheit wurde entsprechend einem Wasserversorgungstestverfahrens bestimmt (allgemeine Eigenschaften). Der Prüfgegenstand wurde erhalten durch Wasserprobenentnahme in einem Teich im Yukifuna Park (Edogawa-Bezirk, Tokyo) am 4. Juli 1998. Das entnommene Wasser wurde in zwei Behälter mit einer Menge von jeweils 20 l eingebracht, und 10 g des obigen Wasserreinigers wurden in einen Behälter eingebracht, und das Wasser wurde belüftet (Beispiel), und der andere Behälter mit dem darin enthaltenen Wasser wurde stehen gelassen (vergleichendes Beispiel). Nach 5 Tagen wurden die obigen BSB etc. gemessen. Bei der Messung dieser Daten wurden der Prüfgegenstand und der vergleichende Gegenstand für 2 h stehen gelassen, und ihre Überstände wurden als Prüfflüssigkeiten verwendet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 1

Vgl. Bsp.: vergleichendes Beispiel

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich wird, reinigt der Wasserreiniger der vorliegenden Erfindung das Wasser effektiv.

Claims

Wasserreiniger, aufweisend Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica.
Reiniger nach Anspruch 1, bei welchem die Mikroorganismen auf einem Träger fixiert sind, der zum Eintauchen in Wasser geeignet ist.
Reiniger nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Prozentanteile der drei Mikroorganismen wie folgt sind: Lactobacillus paracasei subspecies paracasei: 20 bis 60% Enterococcus malodoratus: 20 bis 60 Candida lipolytica: 10 bis 30%.
Reiniger nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem kein anderer Mikroorganismus in derart signifikanter Anzahl vorhanden ist, dass die Wasserreinigung durch die drei Mikroorganismen beeinträchtigt wird.
Verfahren zur Wasserreinigung, welches aufweist, zu ermöglichen, dass man Lactobacillus paracasei subspecies paracasei, Enterococcus malodoratus und Candida lipolytica gemeinsam in Wasser vorhanden sein lässt, um das Wasser zu reinigen.
Verfahren zur Reinigung von Wasser, aufweisend das Behandeln von Wasser mit einer wirksamen Menge eines Wasserreinigers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.