JP2001129310A - 凝集剤及び汚泥処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動植物に対して安全で環境汚染を生ずること
もなく、しかも凝集効率の高い凝集剤及び汚泥処理方法
を提供する。 【解決手段】 ポリリジンとキトサンを重量比で１：９
〜９：１の範囲で併用した凝集剤であり、ポリリジンと
しては放線菌が生産するε−ポリリジンが好ましく、培
養液の状態で用いることもでき、この凝集剤を被処理水
に添加して被処理水中の汚泥を凝集沈殿させるか、凝集
剤を含水汚泥に添加して汚泥を脱水する処理方法であ
り、農業集落排水、生活排水、食品加工排水、染料排水
などの有機系排水中に含まれる有機性汚泥に対して有効
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市下水、農業集
落排水、畜産排水、工場排水などから発生する余剰汚泥
や、土木・建築汚泥などの凝集・沈殿や脱水を行う際に
用いる凝集剤及び該凝集剤を用いた汚泥処理方法に関
し、更に詳しくは、動植物に対して安全で環境汚染を生
ずることもなく、しかも凝集効率の高い凝集剤及び汚泥
処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市下水、農業集落排水、畜産排水、工
場排水などから発生する余剰汚泥は有機物質からなる有
機性汚泥であるが、これら有機物を含む各種排水の処理
方法としては、一般に活性汚泥法が採用されている。こ
の活性汚泥法は、効率の高い排水処理方法であり、良質
の処理水が経済的に得られることから、最も広く普及し
ている。一方、土木・建築工事現場より排出される汚泥
は無機物質からなる無機性汚泥である。

【０００３】前記活性汚泥法で処理した後の有機性余剰
汚泥、あるいは土木・建築工事現場より排出される無機
性汚泥は、更に凝集・沈殿・濾過・脱水して処理される
が、この処理に際しては、浮遊汚泥に凝集剤を添加攪拌
して凝集させ、これを濾過分離して、清澄な処理水と含
水汚泥ケーキとに分離している。その後、前記清澄な処
理水は滅菌後、放流され、一方、含水汚泥ケーキは埋め
立て、焼却などの方法で処理されるのが通常である。

【０００４】従来、上記汚泥処理に際して用いられてい
る凝集剤としては、無機系凝集剤や合成高分子系凝集剤
が主に使用されてきた。無機系凝集剤としては、例え
ば、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウムなどのアルミニ
ウム塩や、塩化第２鉄、硫酸第２鉄、ポリ硫酸第２鉄
（通称、ポリ鉄）などの鉄塩からなる水溶性の多価金属
塩が多く使用されている。また、合成高分子系凝集剤と
しては、例えば、ポリジメチルアミノエチルアクリレー
トなどのカチオン系合成高分子、ポリアクリルアミドま
たはその加水分解物、ポリアクリル酸などのアニオン系
合成高分子、その他のノニオン系合成高分子などが多く
使用されている。更に、前記無機系凝集剤および合成高
分子系凝集剤を併用することも行われている。

【０００５】上記のような凝集剤を用いて処理された汚
泥は、建築用造成地や農地の埋め立てに用いられて自然
環境にリターンされるが、特に農地としてリターンされ
る場合には、安全性や、環境汚染、更にはそれに伴う二
次公害の問題が生じる場合がある。例えば、前記無機系
凝集剤の場合には、多価金属塩は含水汚泥ケーキ中に含
まれると、その重量を重くするばかりか、土壌中に多価
金属塩を持ち込むことで、植物の育成に不適切な土壌に
改質してしまうおそれがある。特に、アルミニウムイオ
ンは、アルツハイマー病の原因になるともいわれている
が、これが農地の土壌中に持ち込まれると農作物を介し
て人間に蓄積されるおそれがあり、好ましいことではな
い。また、合成高分子系凝集剤は、その生分解性がよく
ないために、土壌に蓄積され、やはり植物の育成に不適
切な土壌に改質してしまうおそれがある。特に、ポリア
クリルアミドは、そのモノマーであるアクリルアミドが
発癌性、神経毒性を有していることから、これが土壌中
に残留、蓄積されることは好ましくない。

【０００６】上記のような従来の凝集剤の問題点に鑑
み、生分解性に優れ、安全性が高く、環境汚染やそれに
伴う二次公害のおそれのない天然高分子系凝集剤が提案
されている。例えば、特開昭５９−１６０５０９号公報
に開示された、キチンの脱アセチル化率が６７〜７５モ
ル％であるキトサンを有効成分とする凝集剤や、特開平
６−１８２３４９号公報などに開示されたアルギン酸ナ
トリウムなどがそれである。しかし、これらキトサンや
アルギン酸ナトリウムでは、実際の有機性汚泥や無機性
汚泥に対する凝集沈殿性能は、それ単独では小さく、大
量に使用する必要があり、特に有機性汚泥に対しては凝
集効果の点で実用性に乏しいことが判明している。

【０００７】また、例えば特開昭５７−１３０５９９号
公報や特開平１０−５７９６８号公報には、アルギン酸
ナトリウムとキトサンとを併用することで汚泥の凝集沈
殿性能を増大させることが提案されている。また、特開
平１０−１５２６８３号公報には、アルギン酸ナトリウ
ムとアクリルアミド／アクリル酸共重合体とを併用する
凝集剤が開示されている。

【０００８】しかし、アルギン酸ナトリウムから生じる
ナトリウムイオンは一価のカチオンであり、従来の無機
系凝集剤に用いられている多価金属イオンと比較すれ
ば、土壌中に持ち込まれた場合でも植物の育成を阻害す
る作用は小さいものの、ナトリウムイオンといえども高
濃度では塩害作用を示すことから、取扱いに注意が必要
である。また、先に述べたように、アクリルアミドモノ
マーは発癌性と神経毒性を有していることから、アクリ
ルアミド／アクリル酸共重合体の使用は安全性や環境保
全の観点から好ましくない。

【０００９】また、安全性が高く、環境汚染やそれに伴
う二次公害のおそれのない凝集剤として、近年のバイオ
テクノロジーを利用した微生物生産凝集剤が提案されて
いる。例えば、特開平８−２５６７８２号公報には、発
酵法によるロードコッカス（Rhodococus)属細菌からの
微生物生産凝集剤の製造方法が開示されており、このロ
ードコッカス属細菌が生産する微生物生産凝集剤は糖蛋
白質であることが明らかになっている。しかし、この微
生物生産凝集剤を実際の農業集落排水の凝集沈殿に適用
してみたところ、それ単独では殆ど凝集活性を示さず、
単独で凝集効果を発揮できるのはカオリンなどの無機性
汚泥に限定され、広い範囲の有機性汚泥に対しては単独
での凝集効果は小さく、カルシウムなどの無機系凝集剤
を併用することで初めて凝集効果を示すものであること
が分かった。

【００１０】また、特開平８−８１５０１号公報には、
オーレオバシジウム（Aureobasidium）属に属する菌が
生産する酸性多糖が凝集活性を有する排水処理剤として
開示されている。この酸性多糖は、商品化され市販され
ており、実用化された微生物生産凝集剤が殆ど見あたら
ない中で、実用化されている希な例である。しかし、こ
の微生物生産凝集剤である酸性多糖の場合も、それ単独
では農業集落排水などの有機性汚泥に対しては凝集沈殿
効果が小さく、無機系凝集剤を併用することで初めて凝
集効果を示すものであることが分かった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来に
おいては、天然高分子系凝集剤あるいは微生物生産凝集
剤などの、安全性が高く、生分解性を有し、環境汚染に
よる二次公害もない凝集剤であって、土木・建築汚泥な
どの無機性汚泥のみでなく、都市下水、農業集落排水、
畜産排水、工場排水から発生する余剰汚泥などの有機性
汚泥に対しても高い凝集沈殿作用を示すものはなかっ
た。本発明は上記の点に鑑み、動植物に対して安全で環
境汚染を生ずることもなく、しかも凝集効率の高い凝集
剤及び汚泥処理方法を提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る凝集剤は、ポリリジンとキトサンを併
用してなることを特徴とする。

【００１３】前記ポリリジンとしては、ε−ポリリジン
が好ましい。ε−ポリリジンとしてストレプトマイセス
（Streptomyces）属に属する放線菌が生産するε−ポリ
リジンを用いることができる。前記ストレプトマイセス
（Streptomyces）に属する放線菌としては、ストレプト
マイセスsp.（Streptomyces sp.）ＳＰ−７２株が好ま
しく用いられる。この菌株は、工業技術院生命工学工業
技術研究所へ寄託番号ＦＥＲＭ Ｐ−１６８１０号とし
て寄託されている。また、ε−ポリリジンとしては、前
記のようなε−ポリリジン生産菌の培養液の状態で用い
ることができる。

【００１４】前記キトサンとしては、カニ、エビなどの
甲殻類の殻に多く含まれ天然バイオマスといわれるキチ
ンを脱アセチル化して得られる、脱アセチル化率が８０
％以上のキトサンの弱酸性水溶液を用いることが好まし
い。前記ポリリジンとキトサンとの使用割合は、重量比
で１：９〜９：１の範囲で選択することができる。

【００１５】また、本発明に係る汚泥処理方法は、上記
したポリリジンとキトサンを併用してなる凝集剤を被処
理水に添加して被処理水中の汚泥を凝集沈殿させる汚泥
処理方法、並びに前記凝集剤を含水汚泥に添加して汚泥
を脱水する汚泥処理方法である。前記の場合、被処理水
や含水汚泥に対するポリリジンとキトサンの添加順序と
しては、汚泥の状態を観察しながら、両者を同時に、ま
たは逐次に添加する方法を選択することができる。ま
た、汚泥の性格によっては、上記凝集剤を添加するのに
先立ち、予め被処理水又は含水汚泥のｐＨを調整してお
く方法を採用することもできる。

【００１６】上記のような本発明に係る凝集剤及び汚泥
処理方法は、農業集落排水、生活排水、食品加工排水、
染料排水などの有機系排水中に含まれる有機性汚泥に対
して特に有効である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る汚泥処理方法は、対
象とする被処理水から懸濁物質である浮遊汚泥を凝集沈
殿させて固液分離を行ったり、また、被処理水から分離
された含水率の高い余剰汚泥を脱水して含水率を低下さ
せることである。対象となる被処理水は極めて広範囲に
わたり、都市下水、農業集落排水、畜産排水、工場排
水、土木・建築排水などがある。更には、上水道・中水
道の造水分野、発酵工業における発酵液と培養菌体との
分離、食品工業や土木浚渫工事での清澄処理など広範囲
にわたる。また、脱水対象となる含水汚泥には、生汚
泥、余剰汚泥、消化汚泥やそれらの混合汚泥などがあ
り、本発明は汚泥全般に対して適用することができる。

【００１８】前記のように、本発明が対象とする汚泥に
は、無機性汚泥、有機性汚泥、それらの混合汚泥が含ま
れる。無機性汚泥は無機物質からなる汚泥で、例えば地
上でできる泥水、金属やイオウなどの分散コロイド、水
酸化鉄などの会合コロイドなど多種類からなる。有機性
汚泥は有機物質からなる汚泥であり、例えば下水中の屎
尿や食品汚泥、また発酵液中の培養菌体など広範囲の有
機物が含まれる。

【００１９】前記処理対象となる汚泥は、そのｐＨを５
〜８の範囲に調整した後に、本発明の凝集剤を添加する
ことで優れた凝集効果が得られる場合が多い。この場合
のｐＨ調整には、ｐＨを下げる場合には例えば塩酸、酢
酸などを用い、また、ｐＨを上げる場合には例えば苛性
ソーダ水溶液、アンモニア水などを用いればよい。

【００２０】本発明では、ポリリジンを微生物生産凝集
剤として用いる。ポリリジンには、α−ポリリジンとε
−ポリリジンとがあり、いずれも基本的にアミノ酸の重
合体であり生分解性を有し、土壌に蓄積されても環境を
汚染するおそれはない。また、α−ポリリジンでもε−
ポリリジンと、ほぼ同等の凝集効果が認められる。従っ
て、いずれを用いてもよいが、経済的観点から、本発明
で使用するポリリジンとしてはε−ポリリジンが好まし
く、特に天然物である点で、微生物が生産するε−ポリ
リジンが好ましい。ε−ポリリジンは、Ｌ−リジンのε
−位のアミノ基が、隣り合うＬ−リジンのカルボン酸基
とアミド結合で結合した高分子化合物であり、ストレプ
トマイセス（Streptomyces）属に属する放線菌が生産す
ることが知られている。

【００２１】本発明で微生物生産凝集剤として用いるε
−ポリリジンは、生産菌である上記ストレプトマイセス
（Streptomyces）属に属する放線菌が生育後、菌体外に
分泌するものである。菌体外とは培地中のことであり、
例えば液体培地、即ち培養液であれば、その液体自体を
凝集剤として用いることができる。この場合、培養液か
ら遠心分離やフィルター濾過などにより菌体を分離させ
てもよいし、また菌体を死滅化処理してもよい。菌体に
毒性がない場合には、そのまま培養液中に残存させても
よい。

【００２２】本発明で使用するε−ポリリジンとして
は、前記ストレプトマイセス（Streptomyces）属に属す
る放線菌を培養した培養液よりイオン交換樹脂などを用
いて吸着、分離、精製したものを使用してもよいし、前
記培養液を使用してもよい。また、前記放線菌の一種で
あるストレプトマイセス アルブラス（Streptomyces a
lbulus）の培養液よりイオン交換樹脂を用いて吸着、分
離、精製した粉末状のε−ポリリジンが販売されている
ので、それを使用してもよい。

【００２３】前記ε−ポリリジンを生産するストレプト
マイセス（Streptomyces）属に属する放線菌の菌体とし
ては、本発明者らによって発見され、平成１０年４月に
日本農芸化学会（名古屋市）で報告されたε−ポリリジ
ン生産菌であるストレプトマイセスsp.（Streptomyces
sp.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６８１０号）あ
るいはそれを変異処理して誘導した変異株を用いること
ができる。また、ε−ポリリジンを生産するストレプト
マイセス（Streptomyces）属に属する放線菌の菌体とし
て、ストレプトマイセス アルブラス（Streptomyces a
lbulus）ＩＦＯ１４１４７株（微工研菌寄 第３８３４
号）およびその変異株を用いることもできる。

【００２４】ε−ポリリジンによる凝集効果について
は、前記日本農芸化学会で、無機物質であるカオリンに
対するものが報告されているだけであり、有機性汚泥に
対する凝集効果は全く知られておらず、また、他の凝集
剤との併用効果についても全く報告されていない。本発
明者らは、ε−ポリリジンは単独では、有機性汚泥を凝
集沈殿させる効果は小さいものの、従来の微生物生産凝
集剤が単独では有機性汚泥を凝集沈殿させる効果は小さ
いが、多価カチオンを生じる無機系凝集剤と併用した場
合には、有機性汚泥に対して強力な凝集効果を発現する
ことに着目した。即ち、微生物生産凝集剤であるε−ポ
リリジンの場合にも、他のカチオン系凝集剤との相乗作
用によって強力な凝集性能を発揮するのではないかと考
え、鋭意研究を重ねた結果、ε−ポリリジンとキトサン
とを併用することにより、有機性汚泥に対しても強力な
凝集性能を有し、しかも処理後の含水汚泥を土壌にリタ
ーンさせた場合にも土壌に蓄積することなく、環境を汚
染しない生分解性のよい、天然産物由来の物質のみから
なる凝集剤となることを見出し、また、α−ポリリジン
においても同様の効果が得られることを確認し、本発明
を完成させるに至ったものである。

【００２５】ε−ポリリジンとして上記生産菌の培養液
を使用する場合の液体培地としては、炭素源、窒素源、
無機塩およびその他の栄養物が含まれており、ε−ポリ
リジンを生産するならば、如何なるものでもよい。菌体
生育培養は、好気的条件下で振とう培養、攪拌培養など
により行うことができる。培養時の温度は、２０℃〜４
０℃、ｐＨは６〜８が好ましい。培養期間は通常１〜５
日である。こうして十分に菌体を生育せしめた後、菌体
あるいは菌体系のみを濾過・分別・取得し、２０℃〜４
０℃、ｐＨ４〜５においてε−ポリリジン生産培養を行
う。その際、炭素源とともにクエン酸、硫酸アンモニウ
ム、更にＬ−リジンを０．１〜１％（ｗ／ｖ）液体培地
に添加するのが好ましい。このような培養により培養液
中にε−ポリリジンが生産蓄積される。

【００２６】次に、本発明で使用するキトサンは、キチ
ン質から得られるキチンを脱アセチル化して得られるも
のである。前記キチン質とは、カニやエビなどの甲殻類
や昆虫の外殻・細胞壁の主要成分であり、カルシウムや
蛋白質との複合体を構成している。キチン質は、地球上
で生物生成されるバイオマス資源としては、セルロース
に次いで第２の分量を占める。このキチン質からカルシ
ウムおよび蛋白質を除去したものをキチンといい、この
キチンを脱アセチル化したものをキトサンといい、キチ
ンとキトサンはともに天然高分子化合物である。学名で
は、キチンは、β−（１→４）−２−アセトアミド−２
−デオキシ−β−Ｄ−グルコースであり、キトサンは、
β−（１→４）−２−アミノ−２−デオキシ−β−Ｄ−
グルコースである。しかし、キチンを１００％脱アセチ
ル化することは困難であり、キトサンといわれるもの
も、実際にはキチンとキトサンとが所定の割合で複合し
ている。従って、本発明においては、この２種の構造の
ものが共存した分子構造のものをキトサンと称してい
る。

【００２７】また、キトサンは、天然バイオマス資源か
ら製造された物質であるから、人や動物に対する安全性
が極めて高く、また、微生物に対する変異原性は勿論な
く、むしろ強い抗変異原性があることが報告されてい
る。

【００２８】先に述べたように、例えば特開昭５９−１
６０５０９号公報には、キトサンが汚泥脱水用の凝集剤
として機能することが開示されている。しかし、その単
独使用では、とりわけ都市下水、農業集落排水、畜産排
水および一部の工業排水に対しては、凝集性能が小さい
ことが明らかとなってきている。この凝集性能の小さな
キトサンを、ポリリジンと併用したときに、強力な凝集
性能が発現する理由については、未だに実証的な解明は
進んでいない。しかし、本発明者らは、キトサンがカチ
オン官能基を有していることから、このカチオン官能基
がポリリジンに対し多価金属カチオンと同様の凝集促進
効果を発現するのではないかと推定している。

【００２９】また、本発明者らによれば、本発明におい
てポリリジンと併用するキトサンの脱アセチル化率は８
０％以上が好適であることも明らかとなった。従来にお
いては、凝集剤として使用する場合のキトサンの脱アセ
チル化率は、特開昭５９−１６０５０９号公報に開示さ
れているように、６７〜７５％程度が好ましいといわれ
ており、前記脱アセチル化率が８０％以上というのは、
キトサンをポリリジンと併用する本発明に係る凝集剤の
特徴点の一つである。

【００３０】前記脱アセチル化率が８０％以上のキトサ
ンとしては、例えば株式会社共和テクノスから販売され
ているフローナック（商品名）の一般グレードであるフ
ローナック♯２５０（脱アセチル化率８０％以上）、甲
陽ケミカル株式会社から販売されている、コーヨーキト
サン（商品名）の一般グレードであるＳＫ−１０（脱ア
セチル化率８５％以上）、ＳＫ−５０（脱アセチル化率
８０％以上）、ＳＫ−２００（脱アセチル化率８０％以
上）、ＳＫ−４００（脱アセチル化率８０％以上）など
を用いることができる。なお、キトサンは、基本的には
水に難溶であることから、酢酸水溶液などの弱酸性溶液
の状態で溶解して使用することが好ましい。

【００３１】前記ポリリジンとキトサンとの使用割合
は、処理する汚泥の性質によって異なるが、通常は、ポ
リリジン：キトサンの重量比で１：９〜９：１の範囲内
で選択すればよい。

【００３２】また、被処理水や含水汚泥に対するポリリ
ジンとキトサンとの添加順序は、特に規定されるもので
はなく、汚泥の状態によって、両者を同時に添加しても
よい場合、ポリリジンを先に添加してキトサンを後に添
加するほうがよい場合、更にはキトサンを先に添加して
後からポリリジンを添加したほうがよい場合がある。例
えば、活性汚泥処理後の余剰汚泥のような有機性汚泥に
対しては、両者を同時に添加するか、あるいはポリリジ
ンを先に、キトサンを後から添加することが凝集効果が
高い場合がある。

【００３３】凝集剤添加後の攪拌は、汚泥と凝集剤との
混合をよくするために、全体に行き渡るような、しか
し、ゆっくりした攪拌が好ましい。特に、有機性汚泥を
対象とする場合には、凝集後のフロックの強さがそれほ
ど大きくないことから、強すぎる攪拌や長すぎる攪拌は
好ましくない結果をもたらす。

【００３４】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものでは
ない。

【００３５】［実施例１：ストレプトマイセスsp.（Str
eptomyces sp.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６８
１０号）の培養液とキトサンとの併用］処理対象汚泥と
しては、有機性汚泥である、愛媛県西条市神戸処理場で
発生した、農業集落排水の活性汚泥処理済みの余剰汚泥
を用いた。この汚泥の性質は、ＭＬＳＳが１６，００
０、ｐＨが７．０８である。

【００３６】ポリリジンとしては、本発明者らによって
発見されたストレプトマイセスsp.（Streptomyces s
p.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６８１０号）を培
養し、菌体を遠心分離した培養液を用いた。培養液は、
菌株を生育培地（2.0％ Glycerol、0.5％ Yeast extr
act、0.05％ MgSO₄・7H₂O、1/50M KH₂PO₄-NaHPO₄、pH
6.8）で３６時間、３０℃で培養後、生産培地（2.0％
Glycerol、2.0％ Citric acid・H₂O、1.0％ （NH₄)₂S
O₄、0.2％ L-Lysin・HCl、 pH4.5）で６日間、３０℃
で培養し、培養液を得た。この培養液中のε−ポリリジ
ン濃度は３．１ｇ／ｌである。

【００３７】キトサンとしては、株式会社共和テクノス
から販売されているフローナック（商品名）の一般グレ
ードであるフローナック♯２５０（脱アセチル化率８０
％以上、キトサン純度約５０％）の０．５％水溶液を使
用した。

【００３８】凝集沈殿試験は、以下のように行った。５
００ｍｌ容ビーカーに汚泥３００ｍｌを入れ、表１に示
す凝集剤の第１成分を添加した直後に攪拌機を用いて約
１００ｒｐｍで１５〜３０秒間攪拌し、続いて表１に示
す凝集剤の第２成分を添加した直後に同様に約１００ｒ
ｐｍで１５〜３０秒間攪拌した後、形成されたフロック
の状態（大きさ）を観察した。続いて、フロック形成か
ら３０分間室温で放置し、固液分離した上澄み部分の濁
度を分光光度計（ＵＶ１６００ （株）島津製作所製、
波長６６０ｎｍ）を用いて測定した。上澄み採取後、
０．７ｍｍ目スクリーン上に凝集処理後の汚泥３００ｍ
ｌをのせ、濾過を行い、濾液のＭＬＳＳを測定し、下式
によりＭＬＳＳ回収率（％）を求めた。結果を表１に示
す。

【００３９】ＭＬＳＳ回収率（％）＝［（全体のＭＬＳ
Ｓ）−（濾液のＭＬＳＳ）］÷（全体のＭＬＳＳ）×１
００

【００４０】

【表１】

【００４１】表１から分かるように、キトサンのみの添
加では大きなフロックが形成されず、ＭＬＳＳ回収率も
低い。また、ε−ポリリジンのみの添加では汚泥のＭＬ
ＳＳに対して１．３％と大量に添加しても凝集は起こら
ない。これに対し、ε−ポリリジンとキトサンとを併用
した本発明の実施例では、それぞれを単独で添加した比
較例の場合に比べて優れた凝集効果を示した。なお、本
実施例に使用した汚泥（有機性汚泥）に関しては、ε−
ポリリジンを先に添加した場合のほうが、キトサンを先
に添加する場合や同時に添加する場合に比べて凝集効果
が優れていた。

【００４２】［実施例２：ε−ポリリジンとキトサンと
の併用］ポリリジンとして、ストレプトマイセスsp.（S
treptomyces sp.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６
８１０号）の培養液の代わりに、チッソ株式会社から販
売されているε−ポリリジンの粉末を用いた以外は実施
例１と同様にして汚泥の凝集沈殿試験を行った。結果を
表２に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２から明らかなように、ポリリジンとし
てε−ポリリジン粉末を用いた場合にも優れた凝集効果
が認められた。

【００４５】［実施例３：α−ポリリジンとキトサンと
の併用］ポリリジンとして、ストレプトマイセスsp.（S
treptomyces sp.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６
８１０号）の培養液の代わりに、和光純薬工業株式会社
製のポリ−Ｌ−リシン臭化水素酸塩（α−ポリリジン、
分子量約３０，０００以上）を用いた以外は実施例１と
同様にして汚泥の凝集沈殿試験を行った。結果を表３に
示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】表３から明らかなように、ポリリジンとし
てα−ポリリジンを用いた場合にも優れた凝集効果が認
められた。また、使用したα−ポリリジンの分子量が、
分子量約４０００のε−ポリリジンの比べて３００００
以上とかなり大きなためか、ε−ポリリジンよりも少量
の添加で大きなフロックを形成させることができた。

【００４８】実施例１〜３の凝集沈殿試験の結果から明
らかなように、凝集剤としてポリリジンとキトサンとを
併用することにより、ポリリジンあるいはキトサンを単
独で凝集剤として使用した場合に比べて優れた凝集沈殿
効果を奏する。これは、汚泥同士が、本発明の凝集剤で
あるポリリジンとキトサンとを仲介としてイオン間力に
より大きなクラスターを形成し、凝集するためではない
かと考えられる。また、こうしたイオン間力によるクラ
スター形成のみならず、ポリリジンとキトサンの分子構
造も当然にこの凝集に関与しているものと考えられる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、都市下
水、農業集落排水、畜産排水、工場排水などから発生す
る余剰汚泥などの有機性汚泥や、土木・建築汚泥などの
無機性汚泥を凝集、沈殿、濾過、脱水に当たり、凝集剤
として、アミノ酸重合体であるポリリジン、特に微生物
生産凝集剤であるε−ポリリジンと、カニ、エビなどの
殻に含まれる天然バイオマス資源といわれるキチンを脱
アセチル化して得られるキトサンとを併用することによ
り、土壌や植物の育成に悪影響を及ぼす多価金属塩を蓄
積させるおそれのある無機系凝集剤や、生分解性が悪く
モノマーが人体や環境に悪影響を及ぼすおそれのあるポ
リアクリルアミドなどの合成高分子系凝集剤を使用する
ことなく、効率的、経済的に汚泥を凝集沈殿させること
ができる。特に、本発明の凝集剤及び汚泥処理方法は、
前記のような各種汚泥のなかでも、従来公知の天然系高
分子凝集剤であるキトサンや微生物生産凝集剤であるε
−ポリリジンを単独で使用した場合は凝集効果の低い、
農業集落排水、生活排水、食品加工排水、染料排水など
の有機系排水中の有機性汚泥に対して有効である。従っ
て、本発明が、土壌を環境汚染から守る効果は大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹原 宗範 滋賀県彦根市八坂町2500 滋賀県立大学工 学部内 (72)発明者 吹田 有紀 大阪府大阪市都島区毛馬町５丁目９番21号 関西化工株式会社内 Ｆターム(参考） 4D015 BA11 BB08 BB09 BB17 CA11 CA12 DB32 DB34 EA13 EA14 EA15 EA16 EA32 4D059 AA05 AA09 AA23 BE31 BE56 BE60 BE61 BF12 BF13 BF14 DA01 DA32 DA41 DB08 DB18 DB31 4D062 BA11 BB08 BB09 BB17 CA11 CA12 DB32 DB34 EA13 EA14 EA15 EA16 EA32

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリリジンとキトサンとを併用してなる
   ことを特徴とする凝集剤。
2. 【請求項２】 ポリリジンがε−ポリリジンである請求
   項１記載の凝集剤。
3. 【請求項３】 ε−ポリリジンがストレプトマイセス
   （Streptomyces）属に属する放線菌が生産するε−ポリ
   リジンである請求項２記載の凝集剤。
4. 【請求項４】 ストレプトマイセス（Streptomyces）に
   属する放線菌がストレプトマイセスsp.（Streptomyces
   sp.）ＳＰ−７２株（ＦＥＲＭ Ｐ−１６８１０号）で
   ある請求項３記載の凝集剤。
5. 【請求項５】 ε−ポリリジンとしてε−ポリリジン生
   産菌の培養液を用いてなる請求項３又は４記載の凝集
   剤。
6. 【請求項６】 ポリリジンとキトサンとの使用割合が、
   重量比で１：９〜９：１の範囲である請求項１〜５のい
   ずれかに記載の凝集剤。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の凝集剤
   を被処理水に添加して被処理水中の汚泥を凝集沈殿させ
   る汚泥処理方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載の凝集剤
   を含水汚泥に添加して汚泥を脱水する汚泥処理方法。
9. 【請求項９】 ポリリジンとキトサンとを同時に添加す
   る請求項７又は８に記載の汚泥処理方法。
10. 【請求項１０】 ポリリジンとキトサンとを逐次添加す
    る請求項７又は８に記載の汚泥処理方法。
11. 【請求項１１】 予め被処理水又は汚泥のｐＨを調整し
    た後に凝集剤を添加する請求項７〜１０のいずれかに記
    載の汚泥処理方法。
12. 【請求項１２】 汚泥が、農業集落排水、生活排水、食
    品加工排水、染料排水などの有機系排水中に含まれる有
    機性汚泥である請求項７〜１１のいずれかに記載の汚泥
    処理方法。