JP2002176970A - 高濃度硫黄酸化細菌、及び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法 - Google Patents
高濃度硫黄酸化細菌、及び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 活性汚泥に含まれる硫黄酸化細菌を大量に、
かつ高濃度に培養する方法を提供すること。 【解決手段】 下水汚泥やし尿汚泥等の活性汚泥に含ま
れる硫黄酸化細菌を高濃度に培養する方法であって、活
性汚泥を、溶存酸素２〜４ｍｇ／リットル、ｐＨ７．５
〜８．５、温度２５〜３５℃の条件下にて、約１〜２ヶ
月間、硫黄化合物により硫黄馴養するとともに、馴養過
程において酸性側に傾くｐＨを、炭酸ナトリウムと炭酸
水素ナトリウムの混合物（モル比で４〜７：４〜８）よ
りなる培養促進剤の投入によってｐＨ７．５〜８．５の
範囲内に常時維持することにより、活性汚泥に含まれる
硫黄酸化細菌を馴養集積せしめる。
かつ高濃度に培養する方法を提供すること。 【解決手段】 下水汚泥やし尿汚泥等の活性汚泥に含ま
れる硫黄酸化細菌を高濃度に培養する方法であって、活
性汚泥を、溶存酸素２〜４ｍｇ／リットル、ｐＨ７．５
〜８．５、温度２５〜３５℃の条件下にて、約１〜２ヶ
月間、硫黄化合物により硫黄馴養するとともに、馴養過
程において酸性側に傾くｐＨを、炭酸ナトリウムと炭酸
水素ナトリウムの混合物（モル比で４〜７：４〜８）よ
りなる培養促進剤の投入によってｐＨ７．５〜８．５の
範囲内に常時維持することにより、活性汚泥に含まれる
硫黄酸化細菌を馴養集積せしめる。
Description
【０００１】
【発明の実施の形態】本発明は高濃度硫黄酸化細菌、及
び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法に関する。
び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法に関する。
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】硫黄酸化
細菌は、増殖速度が遅く、コロニーを作って生活しない
ことに起因して、その存在が確認されて百年以上経た今
日まで、工業的に大量に高濃度培養することに成功した
という報告はない。
細菌は、増殖速度が遅く、コロニーを作って生活しない
ことに起因して、その存在が確認されて百年以上経た今
日まで、工業的に大量に高濃度培養することに成功した
という報告はない。
【０００２】すなわち、従来の培養方法は、純粋培養を
目指す試験管レベルの小規模のものであり、２ヶ月程で
はフラスコ内の培地が懸濁しない程度であり、工業的に
応用できる培養方法とは言えなかった。
目指す試験管レベルの小規模のものであり、２ヶ月程で
はフラスコ内の培地が懸濁しない程度であり、工業的に
応用できる培養方法とは言えなかった。
【０００３】説明を加えると、硫黄酸化細菌の培養にお
いて硫黄酸化が始まると、ｐＨが低下するわけである
が、従来、このｐＨを効果的に上げる方法が分からなか
った。一方、酸化に伴って炭素源が減少していくわけで
あるが、従来、炭素源の供給として二酸化炭素を使用し
ていた。二酸化炭素の供給により確かに炭素源の枯渇を
防ぐことができるが、前述したｐＨの低下がさらに進
み、延いては硫黄酸化細菌の活動が停止し、これが細菌
増殖の限界であった。
いて硫黄酸化が始まると、ｐＨが低下するわけである
が、従来、このｐＨを効果的に上げる方法が分からなか
った。一方、酸化に伴って炭素源が減少していくわけで
あるが、従来、炭素源の供給として二酸化炭素を使用し
ていた。二酸化炭素の供給により確かに炭素源の枯渇を
防ぐことができるが、前述したｐＨの低下がさらに進
み、延いては硫黄酸化細菌の活動が停止し、これが細菌
増殖の限界であった。
【０００４】［発明の目的］本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、これまで不可能とされていた硫
黄酸化細菌を高密度（高濃度）に培養する方法を提供す
るところにあり、高密度（高濃度）に培養された硫黄酸
化細菌を提供するところにある。
てなされたものであり、これまで不可能とされていた硫
黄酸化細菌を高密度（高濃度）に培養する方法を提供す
るところにあり、高密度（高濃度）に培養された硫黄酸
化細菌を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の硫黄酸
化細菌の高濃度培養方法は、下水汚泥やし尿汚泥等の活
性汚泥にわずかに含まれる硫黄酸化細菌を高濃度に培養
する方法であって、前記活性汚泥を、溶存酸素２ｍｇ／
リットル以上、ｐＨ７．０〜９．０、温度２０〜４０℃
の条件下において所定期間、（還元型）硫黄化合物によ
り硫黄馴養するとともに、馴養過程において酸性側に傾
くｐＨを、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの混合
物よりなる培養促進剤の投入によって前記した範囲内に
常時維持することにより、前記活性汚泥に含まれる硫黄
酸化細菌を馴養集積せしめることを特徴とする方法であ
る。
化細菌の高濃度培養方法は、下水汚泥やし尿汚泥等の活
性汚泥にわずかに含まれる硫黄酸化細菌を高濃度に培養
する方法であって、前記活性汚泥を、溶存酸素２ｍｇ／
リットル以上、ｐＨ７．０〜９．０、温度２０〜４０℃
の条件下において所定期間、（還元型）硫黄化合物によ
り硫黄馴養するとともに、馴養過程において酸性側に傾
くｐＨを、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの混合
物よりなる培養促進剤の投入によって前記した範囲内に
常時維持することにより、前記活性汚泥に含まれる硫黄
酸化細菌を馴養集積せしめることを特徴とする方法であ
る。
【０００６】請求項２に記載の硫黄酸化細菌の高濃度培
養方法は、請求項１記載の硫黄酸化細菌の高濃度培養方
法において、前記溶存酸素が２〜５ｍｇ／リットル、ｐ
Ｈが７．５〜８．５、温度が２５〜３５℃であることを
特徴とする方法である。
養方法は、請求項１記載の硫黄酸化細菌の高濃度培養方
法において、前記溶存酸素が２〜５ｍｇ／リットル、ｐ
Ｈが７．５〜８．５、温度が２５〜３５℃であることを
特徴とする方法である。
【０００７】請求項３に記載の硫黄酸化細菌の高濃度培
養方法は、請求項１または２に記載の硫黄酸化細菌の高
濃度培養方法において、前記した混合物における炭酸ナ
トリウム：炭酸水素ナトリウムの混合割合が、モル比で
４〜７：４〜８であることを特徴とする方法である。
養方法は、請求項１または２に記載の硫黄酸化細菌の高
濃度培養方法において、前記した混合物における炭酸ナ
トリウム：炭酸水素ナトリウムの混合割合が、モル比で
４〜７：４〜８であることを特徴とする方法である。
【０００８】請求項４に記載の硫黄酸化細菌は、硫酸イ
オン生成速度１００ｍｇ／ｇ・ｈｒ以上の硫黄化合物酸
化能力を有することを特徴とする。
オン生成速度１００ｍｇ／ｇ・ｈｒ以上の硫黄化合物酸
化能力を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】活性汚泥 本発明に使用する活性汚泥は、下水汚泥やし尿汚泥が挙
げられる。これらは、淡水希釈処理されたものであって
もよく、あるいは海水希釈処理されたものであっても構
わないが、海水希釈汚泥を原料として硫黄酸化細菌を培
養すれば、希少価値とされる海洋性硫黄酸化細菌が大量
に得られるので、海水希釈処理された活性汚泥を使用す
ることが好適である。
げられる。これらは、淡水希釈処理されたものであって
もよく、あるいは海水希釈処理されたものであっても構
わないが、海水希釈汚泥を原料として硫黄酸化細菌を培
養すれば、希少価値とされる海洋性硫黄酸化細菌が大量
に得られるので、海水希釈処理された活性汚泥を使用す
ることが好適である。
【００１０】説明を加えると、天然の海水中には淡水性
硫黄酸化細菌よりも高い耐塩性を有すると考えられる海
洋性の硫黄酸化細菌が存在するが、その存在量は非常に
少なく、純粋分離が困難であるため、淡水性硫黄酸化細
菌に比べてその研究は遅れている。しかしながら、本発
明の培養方法であれば、前述したように海水希釈処理さ
れた活性汚泥を原料とすることにより、高い濃度の海洋
性酸化細菌細菌を得ることができる。海洋性硫黄酸化細
菌は、多層の細胞壁を備え、処理水の浸透圧変化や生育
を阻害する種々の化学物質に対して強力な耐性を持つ。
硫黄酸化細菌よりも高い耐塩性を有すると考えられる海
洋性の硫黄酸化細菌が存在するが、その存在量は非常に
少なく、純粋分離が困難であるため、淡水性硫黄酸化細
菌に比べてその研究は遅れている。しかしながら、本発
明の培養方法であれば、前述したように海水希釈処理さ
れた活性汚泥を原料とすることにより、高い濃度の海洋
性酸化細菌細菌を得ることができる。海洋性硫黄酸化細
菌は、多層の細胞壁を備え、処理水の浸透圧変化や生育
を阻害する種々の化学物質に対して強力な耐性を持つ。
【００１１】硫黄酸化細菌の培養（馴養）条件 活性汚泥に含まれる硫黄酸化細菌の培養は、当該活性汚
泥を、所定期間（例えば、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月ある
いはそれ以上）、Ｈ２Ｓ、Ｓ０、Ｓ２−、Ｓ
２Ｏ３ ２−、Ｓ４Ｏ６ ２−、ＳＯ３ ２−などの（還元
型）硫黄化合物（水素供与体）により硫黄馴養するわけ
であるが、この馴養は好気的に行なう必要があるため、
この際の溶存酸素（ＤＯ）を２ｍｇ／リットル以上とす
る必要がある。しかしながら、溶存酸素濃度を無闇に高
くし過ぎると逆に増殖スピードが低下する傾向になるこ
とが今回の実験で初めて分かった。以下詳述する。
泥を、所定期間（例えば、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月ある
いはそれ以上）、Ｈ２Ｓ、Ｓ０、Ｓ２−、Ｓ
２Ｏ３ ２−、Ｓ４Ｏ６ ２−、ＳＯ３ ２−などの（還元
型）硫黄化合物（水素供与体）により硫黄馴養するわけ
であるが、この馴養は好気的に行なう必要があるため、
この際の溶存酸素（ＤＯ）を２ｍｇ／リットル以上とす
る必要がある。しかしながら、溶存酸素濃度を無闇に高
くし過ぎると逆に増殖スピードが低下する傾向になるこ
とが今回の実験で初めて分かった。以下詳述する。
【００１２】硫黄酸化細菌による硫黄酸化スピードは、
溶存酸素が高ければ高いほど速くなるので、馴養集積に
あっても同様、高いほど速く進むであろうと考えられて
いたが、あにはからんや、活性汚泥を原料とした硫黄酸
化細菌の馴養集積は、溶存酸素（ＤＯ）５ｍｇ／リット
ルを超えるところぐらいからそのスピードが低下するこ
とが分かった。なお、溶存酸素（ＤＯ）濃度２〜４ｍｇ
／リットルが最も好ましい。
溶存酸素が高ければ高いほど速くなるので、馴養集積に
あっても同様、高いほど速く進むであろうと考えられて
いたが、あにはからんや、活性汚泥を原料とした硫黄酸
化細菌の馴養集積は、溶存酸素（ＤＯ）５ｍｇ／リット
ルを超えるところぐらいからそのスピードが低下するこ
とが分かった。なお、溶存酸素（ＤＯ）濃度２〜４ｍｇ
／リットルが最も好ましい。
【００１３】また、ｐＨは７．０〜９．０である必要が
あり、（特に海水希釈の活性汚泥を使用する場合）７．
５〜８．５が好ましく、７．５〜８．０が更に好まし
い。
あり、（特に海水希釈の活性汚泥を使用する場合）７．
５〜８．５が好ましく、７．５〜８．０が更に好まし
い。
【００１４】培養温度に関しては、２０〜４０℃の範囲
であれば増殖スピードが速く、２５〜３５℃であればさ
らに好ましい。
であれば増殖スピードが速く、２５〜３５℃であればさ
らに好ましい。
【００１５】硫黄酸化細菌のエネルギー獲得反応の一例
を以下に記載する。
を以下に記載する。
【００１６】 （１）Ｈ２Ｓ＋２Ｏ２→ＳＯ４ ２−＋２Ｈ＋ （２）Ｓ２Ｏ３ ２−＋Ｈ２Ｏ＋２Ｏ２→２ＳＯ４ ２−＋
２Ｈ＋ 上記の式からも分かるように、培養の過程において、ｐ
Ｈが低下するとともに、アルカリ度が減少する。ｐＨの
低下に伴い培養速度が減少するため、緩衝液などを使っ
てｐＨを所定値に保持しなければ、従来法と同様、微生
物の活動が停止してしまう。
２Ｈ＋ 上記の式からも分かるように、培養の過程において、ｐ
Ｈが低下するとともに、アルカリ度が減少する。ｐＨの
低下に伴い培養速度が減少するため、緩衝液などを使っ
てｐＨを所定値に保持しなければ、従来法と同様、微生
物の活動が停止してしまう。
【００１７】そこで本発明では、培養過程において酸性
側に傾くｐＨを、非水素化物と水素化物とを混合物にし
て緩衝作用を備えたものが好適であると考え、具体的な
化合物を見い出すべく、多数の化合物によるトライ・ア
ンド・エラーを重ねた結果、炭酸ナトリウムと炭酸水素
ナトリウムとの組み合わせよりなる培養促進剤の投入に
よってｐＨを復帰させることが最も好適であることを見
い出した。
側に傾くｐＨを、非水素化物と水素化物とを混合物にし
て緩衝作用を備えたものが好適であると考え、具体的な
化合物を見い出すべく、多数の化合物によるトライ・ア
ンド・エラーを重ねた結果、炭酸ナトリウムと炭酸水素
ナトリウムとの組み合わせよりなる培養促進剤の投入に
よってｐＨを復帰させることが最も好適であることを見
い出した。
【００１８】また、硫黄酸化細菌の培養にはエネルギー
基質の硫黄化合物と比較しても多量の炭素源が必要であ
る。
基質の硫黄化合物と比較しても多量の炭素源が必要であ
る。
【００１９】前述したように、炭酸ナトリウムと炭酸水
素ナトリウムとの組み合わせよりなる培養促進剤を供給
することにより、硫黄酸化細菌の炭酸同化のための炭素
源を同時に供給することができる。以下、説明を加え
る。
素ナトリウムとの組み合わせよりなる培養促進剤を供給
することにより、硫黄酸化細菌の炭酸同化のための炭素
源を同時に供給することができる。以下、説明を加え
る。
【００２０】炭酸ナトリウムのみを用いると、当該炭酸
ナトリウムが強アルカリであることからしても、低下す
るｐＨを上げる効果は充分に認められるが、ｐＨ上昇の
効果が大きいために多量には使用できず、充分な炭素源
を供給するには不向きな点がある。他方、炭酸水素ナト
リウムのみを用いる場合には、無機炭素源としての供給
という点では問題がないものの、ｐＨを保持するという
点では大量の供給が必要となり好ましくない。
ナトリウムが強アルカリであることからしても、低下す
るｐＨを上げる効果は充分に認められるが、ｐＨ上昇の
効果が大きいために多量には使用できず、充分な炭素源
を供給するには不向きな点がある。他方、炭酸水素ナト
リウムのみを用いる場合には、無機炭素源としての供給
という点では問題がないものの、ｐＨを保持するという
点では大量の供給が必要となり好ましくない。
【００２１】このような長短所に鑑み、炭酸ナトリウム
と炭酸水素ナトリウムとの混合物が好適に利用できる。
当該混合物の水溶液を用いることによって、漸次低下し
ていくｐＨを一定に保ちつつ、生体の炭酸同化のための
無機炭素源を有効に供給することが可能となった。
と炭酸水素ナトリウムとの混合物が好適に利用できる。
当該混合物の水溶液を用いることによって、漸次低下し
ていくｐＨを一定に保ちつつ、生体の炭酸同化のための
無機炭素源を有効に供給することが可能となった。
【００２２】前記混合物における炭酸ナトリウムと炭酸
水素ナトリウムの配合割合としては、炭酸ナトリウム：
炭酸水素ナトリウムが、モル比で４〜７：４〜８である
ことが好適であり、具体的には、炭酸ナトリウム０．４
〜０．７（ｍｏｌ／リットル）と炭酸水素ナトリウム
０．４〜０．８（ｍｏｌ／リットル）の混合水溶液が効
果的である。
水素ナトリウムの配合割合としては、炭酸ナトリウム：
炭酸水素ナトリウムが、モル比で４〜７：４〜８である
ことが好適であり、具体的には、炭酸ナトリウム０．４
〜０．７（ｍｏｌ／リットル）と炭酸水素ナトリウム
０．４〜０．８（ｍｏｌ／リットル）の混合水溶液が効
果的である。
【００２３】なお、培養系のｐＨの監視は、連続的に行
なってもよいし、所定時間ごとに行なってもよい。ｐＨ
コントローラー等の連続ｐＨ監視装置を利用することが
好ましいが、これに限らず、フェノールレッド等のｐＨ
指示薬を利用して手作業で行なうことも可能である。
なってもよいし、所定時間ごとに行なってもよい。ｐＨ
コントローラー等の連続ｐＨ監視装置を利用することが
好ましいが、これに限らず、フェノールレッド等のｐＨ
指示薬を利用して手作業で行なうことも可能である。
【００２４】汚泥の硫黄馴養の際の硫黄化合物濃度は１
００ｍｇ／リットル以上であって６００ｍｇ／リットル
以下、さらには５００ｍｇ／リットル以下に抑えること
が好ましい。過剰にあると、むしろ生育・増殖の阻害に
なる場合がある。
００ｍｇ／リットル以上であって６００ｍｇ／リットル
以下、さらには５００ｍｇ／リットル以下に抑えること
が好ましい。過剰にあると、むしろ生育・増殖の阻害に
なる場合がある。
【００２５】上記した培養条件で、活性汚泥を硫黄馴養
することにより当該活性汚泥にわずかに含まれる硫黄酸
化細菌を高濃度に培養することができるわけであるが、
これに加え、本発明によれば、活性汚泥を２ヶ月で１／
３〜１／４に減容することができ、かつ比重の大きい硫
黄馴養活性汚泥を得ることができる。
することにより当該活性汚泥にわずかに含まれる硫黄酸
化細菌を高濃度に培養することができるわけであるが、
これに加え、本発明によれば、活性汚泥を２ヶ月で１／
３〜１／４に減容することができ、かつ比重の大きい硫
黄馴養活性汚泥を得ることができる。
【００２６】すなわち、活性汚泥を硫黄馴養集積するこ
とにより、当該活性汚泥中の硫黄酸化細菌の含有率が、
飛躍的に増加する。その過程において、他の雑菌は、外
部から栄養源（エサ）が与えられないことから共食いし
死滅していく。そしてこの結果として、活性汚泥が減量
する（減容される）。
とにより、当該活性汚泥中の硫黄酸化細菌の含有率が、
飛躍的に増加する。その過程において、他の雑菌は、外
部から栄養源（エサ）が与えられないことから共食いし
死滅していく。そしてこの結果として、活性汚泥が減量
する（減容される）。
【００２７】雑菌がほとんど死に絶えると、“グラニュ
ー（粒）”と呼ばれる比重の大きい難分解性有機物とな
り、これを核として周囲に硫黄酸化細菌が取り付く。硫
黄酸化細菌が取り付いた難分解性有機物は、比重の大き
さから培養系において沈降する。硫黄酸化細菌を高濃度
に培養するには、この沈降性の良さが必要となる。すな
わち、一般的にいって硫黄酸化細菌は比重が軽く、純粋
培養では浮遊してしまう。そのため、硫黄酸化細菌は培
養系から流れ出てしまう可能性が高く、高濃度培養は期
待できない。これにより、高濃度の培養には、上記した
ような核（難分解性有機物）の生成が必要になるわけで
あるが、核の生成は、硫黄酸化細菌の純粋培養では見ら
れず、活性汚泥を原料としたときにのみ見られる。
ー（粒）”と呼ばれる比重の大きい難分解性有機物とな
り、これを核として周囲に硫黄酸化細菌が取り付く。硫
黄酸化細菌が取り付いた難分解性有機物は、比重の大き
さから培養系において沈降する。硫黄酸化細菌を高濃度
に培養するには、この沈降性の良さが必要となる。すな
わち、一般的にいって硫黄酸化細菌は比重が軽く、純粋
培養では浮遊してしまう。そのため、硫黄酸化細菌は培
養系から流れ出てしまう可能性が高く、高濃度培養は期
待できない。これにより、高濃度の培養には、上記した
ような核（難分解性有機物）の生成が必要になるわけで
あるが、核の生成は、硫黄酸化細菌の純粋培養では見ら
れず、活性汚泥を原料としたときにのみ見られる。
【００２８】混合物（炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリ
ウム） 本発明で使用されるｐＨ調整と炭素源との双方を兼ねる
混合物は、細菌高濃度培養促進剤として、次のような実
施態様が考えられる。すなわち、 １．独立栄養細菌を高濃度に培養すべく所定期間馴養す
る際、当該馴養過程において酸性側に傾く培地のｐＨを
所定範囲に維持させると共に炭素源となる独立栄養細菌
高濃度培養促進剤であって、解離することにより塩基性
を呈して前記酸性側に傾く培地のｐＨを所定範囲に維持
させることのできる性質と、前記独立栄養細菌の増殖時
の炭素源となりうる性質との２つの性質を、１種類の化
合物で以て付与できる場合は当該化合物の少なくとも１
種、または上記２つの性質を２種以上の化合物で以て付
与できる場合は、当該化合物の少なくとも２種が混合さ
れた混合物が配合されてなることを特徴とする独立栄養
細菌高濃度培養促進剤。
ウム） 本発明で使用されるｐＨ調整と炭素源との双方を兼ねる
混合物は、細菌高濃度培養促進剤として、次のような実
施態様が考えられる。すなわち、 １．独立栄養細菌を高濃度に培養すべく所定期間馴養す
る際、当該馴養過程において酸性側に傾く培地のｐＨを
所定範囲に維持させると共に炭素源となる独立栄養細菌
高濃度培養促進剤であって、解離することにより塩基性
を呈して前記酸性側に傾く培地のｐＨを所定範囲に維持
させることのできる性質と、前記独立栄養細菌の増殖時
の炭素源となりうる性質との２つの性質を、１種類の化
合物で以て付与できる場合は当該化合物の少なくとも１
種、または上記２つの性質を２種以上の化合物で以て付
与できる場合は、当該化合物の少なくとも２種が混合さ
れた混合物が配合されてなることを特徴とする独立栄養
細菌高濃度培養促進剤。
【００２９】２．前記した混合物が、下記（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との混合物であることを特徴とする１項に記
載の独立栄養細菌高濃度培養促進剤。
（Ｂ）成分との混合物であることを特徴とする１項に記
載の独立栄養細菌高濃度培養促進剤。
【００３０】（Ａ）水に可溶で、解離することにより塩
基性を示す塩基性物質。
基性を示す塩基性物質。
【００３１】（Ｂ）水に可溶性を示す炭酸塩。
【００３２】３．前記（Ａ）成分が炭酸アルカリ塩又は
炭酸アルカリ土類金属塩であり、前記（Ｂ）成分が炭酸
水素アルカリ塩又は炭酸水素アルカリ土類金属塩である
ことを特徴とする２項に記載の独立栄養細菌高濃度培養
促進剤。
炭酸アルカリ土類金属塩であり、前記（Ｂ）成分が炭酸
水素アルカリ塩又は炭酸水素アルカリ土類金属塩である
ことを特徴とする２項に記載の独立栄養細菌高濃度培養
促進剤。
【００３３】４．前記（Ａ）成分：（Ｂ）成分の混合割
合がモル比で４〜７：４〜８であることを特徴とする請
求項２または３に記載の独立栄養細菌高濃度培養促進
剤。
合がモル比で４〜７：４〜８であることを特徴とする請
求項２または３に記載の独立栄養細菌高濃度培養促進
剤。
【００３４】５．前記（Ａ）成分が、炭酸ナトリウムで
あり、前記（Ｂ）成分が、炭酸水素ナトリウムであるこ
とを特徴とする２〜４項のいずれか１項に記載の独立栄
養細菌高濃度培養促進剤。
あり、前記（Ｂ）成分が、炭酸水素ナトリウムであるこ
とを特徴とする２〜４項のいずれか１項に記載の独立栄
養細菌高濃度培養促進剤。
【００３５】（具体例）上記促進剤の成分としては、解
離することにより塩基性を呈し、馴養中に酸性側に傾く
培地のｐＨを所定範囲（７．０〜９．０）に維持させる
ことのできる性質と、前記独立栄養細菌の増殖時の炭素
源となりうる性質との２つの性質を備えている化合物で
あれば、特に限定されるものではない。
離することにより塩基性を呈し、馴養中に酸性側に傾く
培地のｐＨを所定範囲（７．０〜９．０）に維持させる
ことのできる性質と、前記独立栄養細菌の増殖時の炭素
源となりうる性質との２つの性質を備えている化合物で
あれば、特に限定されるものではない。
【００３６】前記２つの性質を１種類の化合物で以て付
与できる場合は当該化合物の少なくとも１種が本発明の
促進剤の成分となる。
与できる場合は当該化合物の少なくとも１種が本発明の
促進剤の成分となる。
【００３７】その具体例としては、二炭酸水素三ナトリ
ウム（＝セスキ炭酸ナトリウム）（Ｎａ２ＣＯ３・Ｎａ
ＨＣＯ３・２Ｈ２Ｏ）や、この化合物におけるアルカリ
が、カリウムやマグネシウムなどに一部あるいは全部置
換された化合物などが挙げられる。
ウム（＝セスキ炭酸ナトリウム）（Ｎａ２ＣＯ３・Ｎａ
ＨＣＯ３・２Ｈ２Ｏ）や、この化合物におけるアルカリ
が、カリウムやマグネシウムなどに一部あるいは全部置
換された化合物などが挙げられる。
【００３８】また、上記２つの性質を２種以上の化合物
で以て付与できる場合は、当該化合物の少なくとも２種
が混合された混合物が本発明の促進剤の成分となる。例
えば、（Ａ）水に可溶性を示し解離することにより塩基
性を示すアルカリと、（Ｂ）水に可溶性を示す炭酸塩と
の混合物が挙げられ、具体的には、（Ａ）成分として、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物や、
炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのアルカリ塩が挙
げられ、（Ｂ）成分としては、炭酸水素ナトリウム、炭
酸水酸化マグネシウム（４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２
・５Ｈ２Ｏ）などの炭酸塩が挙げられる。
で以て付与できる場合は、当該化合物の少なくとも２種
が混合された混合物が本発明の促進剤の成分となる。例
えば、（Ａ）水に可溶性を示し解離することにより塩基
性を示すアルカリと、（Ｂ）水に可溶性を示す炭酸塩と
の混合物が挙げられ、具体的には、（Ａ）成分として、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物や、
炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのアルカリ塩が挙
げられ、（Ｂ）成分としては、炭酸水素ナトリウム、炭
酸水酸化マグネシウム（４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２
・５Ｈ２Ｏ）などの炭酸塩が挙げられる。
【００３９】なかでも、前記（Ａ）成分が、炭酸ナトリ
ウム、炭酸ナトリウムカリウム、炭酸カリウム等の、水
に可溶性を示す炭酸アルカリ塩又は炭酸アルカリ土類金
属塩であり、前記（Ｂ）成分が、炭酸水素ナトリウム、
炭酸水素カリウム等の、水に可溶性を示す炭酸水素アル
カリ塩又は炭酸水素アルカリ土類金属塩であることが、
前述した２つの性質を効果的に付与できるという点で好
ましく、なかでも、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウ
ムの組合せが最も好ましい。
ウム、炭酸ナトリウムカリウム、炭酸カリウム等の、水
に可溶性を示す炭酸アルカリ塩又は炭酸アルカリ土類金
属塩であり、前記（Ｂ）成分が、炭酸水素ナトリウム、
炭酸水素カリウム等の、水に可溶性を示す炭酸水素アル
カリ塩又は炭酸水素アルカリ土類金属塩であることが、
前述した２つの性質を効果的に付与できるという点で好
ましく、なかでも、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウ
ムの組合せが最も好ましい。
【００４０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれによって限定するものではない。
が、本発明はこれによって限定するものではない。
【００４１】硫黄酸化細菌の高濃度培養 図１に示すｆｉｌｌ ａｎｄ ｄｒａｗ式培養槽（３０
リットル）で２日サイクルの回分培養を行った。
リットル）で２日サイクルの回分培養を行った。
【００４２】すなわち、５リットルのビーカーに下水汚
泥処理場返送汚泥を、ＭＬＳＳ濃度が１３００ｍｇ／Ｌ
になるように入れ、下記［表１］の硫黄酸化細菌培地で
１日サイクルの反復半回分制限操作法（ＣＦ−ＲＯＭ
法）にて硫黄酸化汚泥の馴養を行なった。溶存酸素（Ｄ
Ｏ）濃度は、４ｍｇ／リットルになるように散気球で曝
気量を調節した。培養温度はヒーターとサーモスタット
で２５〜２７℃に保温し、ｐＨは、ＮａＨＣＯ３とＮａ
２ＣＯ３の混合液（モル比でＮａＨＣＯ３：Ｎａ ２ＣＯ
３＝１．０：０．５）で７．０〜７．８の範囲内に調整
した。
泥処理場返送汚泥を、ＭＬＳＳ濃度が１３００ｍｇ／Ｌ
になるように入れ、下記［表１］の硫黄酸化細菌培地で
１日サイクルの反復半回分制限操作法（ＣＦ−ＲＯＭ
法）にて硫黄酸化汚泥の馴養を行なった。溶存酸素（Ｄ
Ｏ）濃度は、４ｍｇ／リットルになるように散気球で曝
気量を調節した。培養温度はヒーターとサーモスタット
で２５〜２７℃に保温し、ｐＨは、ＮａＨＣＯ３とＮａ
２ＣＯ３の混合液（モル比でＮａＨＣＯ３：Ｎａ ２ＣＯ
３＝１．０：０．５）で７．０〜７．８の範囲内に調整
した。
【００４３】その結果、ＭＬＳＳ濃度を６０００ｍｇ／
Ｌまで上昇させることができた。
Ｌまで上昇させることができた。
【００４４】
【表１】
【００４５】得られた硫黄酸化細菌（菌体密度：１０９
以上（ｃｅｌｌｓ／ｍｌ）の硫黄酸化速度を測定した。
測定方法を以下に記載し、結果を図２に示す。
以上（ｃｅｌｌｓ／ｍｌ）の硫黄酸化速度を測定した。
測定方法を以下に記載し、結果を図２に示す。
【００４６】方法：培地中の硫酸イオン濃度を経時的に
測定し、硫酸イオンが直線的に変化する区間の傾きか
ら、硫酸イオンの変化速度を求め、これをＭＬＳＳ濃度
で除した値を硫酸イオン生成速度とした（ＭＬＳＳ＝６
０００ｍｇ／Ｌ）。その結果、硫酸イオン生成速度＝１
００ｍｇ／ｇ・ｈｒ以上（具体的には１６０ｍｇ／ｇ・
ｈｒ）という結果が得られた。
測定し、硫酸イオンが直線的に変化する区間の傾きか
ら、硫酸イオンの変化速度を求め、これをＭＬＳＳ濃度
で除した値を硫酸イオン生成速度とした（ＭＬＳＳ＝６
０００ｍｇ／Ｌ）。その結果、硫酸イオン生成速度＝１
００ｍｇ／ｇ・ｈｒ以上（具体的には１６０ｍｇ／ｇ・
ｈｒ）という結果が得られた。
【００４７】なお、このようにして得た硫黄酸化細菌を
工業技術院生命工学工業技術研究所の特許微生物寄託セ
ンターに寄託しようとしたところ、受託拒否された
（［微生物の識別表示：ＢＩＣＯＭ Ｓｕｌｆｕｒ Ｂ
ａｃｔｅｒｉｕｍ ＦＷＡＱ］）。ただし、受託拒否さ
れた硫黄酸化細菌は、下記の法人が保管しており、第三
者からの分譲申請を受ける体制をとっているが、分譲請
求に先立って、微生物保管者との契約を締結する必要が
ある。微生物分譲契約書および微生物分譲申請書の請求
も下記へ。『株式会社バイコム、大阪府豊中市新千里東
町１丁目４番２号、千里ライフサイエンスセンター（〒
５６０−００８２）、ＴＥＬ：０６−４８６３−７５０
０（代）』。
工業技術院生命工学工業技術研究所の特許微生物寄託セ
ンターに寄託しようとしたところ、受託拒否された
（［微生物の識別表示：ＢＩＣＯＭ Ｓｕｌｆｕｒ Ｂ
ａｃｔｅｒｉｕｍ ＦＷＡＱ］）。ただし、受託拒否さ
れた硫黄酸化細菌は、下記の法人が保管しており、第三
者からの分譲申請を受ける体制をとっているが、分譲請
求に先立って、微生物保管者との契約を締結する必要が
ある。微生物分譲契約書および微生物分譲申請書の請求
も下記へ。『株式会社バイコム、大阪府豊中市新千里東
町１丁目４番２号、千里ライフサイエンスセンター（〒
５６０−００８２）、ＴＥＬ：０６−４８６３−７５０
０（代）』。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、従来は不可能とされて
きた硫黄酸化細菌を大量に、かつ高濃度に培養すること
ができる。また、汚泥を大量に減容することができる。
きた硫黄酸化細菌を大量に、かつ高濃度に培養すること
ができる。また、汚泥を大量に減容することができる。
【図１】汚泥硫黄馴養装置の一例を示した略示説明図で
ある。
ある。
【図２】硫黄酸化速度の経時的変化を示したグラフ図で
ある。
ある。
Claims (4)
- 【請求項１】下水汚泥やし尿汚泥等の活性汚泥にわずか
に含まれる硫黄酸化細菌を高濃度に培養する方法であっ
て、 前記活性汚泥を、溶存酸素２ｍｇ／リットル以上、ｐＨ
７．０〜９．０、温度２０〜４０℃の条件下において所
定期間、硫黄化合物により硫黄馴養するとともに、馴養
過程において酸性側に傾くｐＨを、炭酸ナトリウムと炭
酸水素ナトリウムの混合物よりなる培養促進剤の投入に
よって前記した範囲内に常時維持することにより、前記
活性汚泥に含まれる硫黄酸化細菌を馴養集積せしめるこ
とを特徴とする硫黄酸化細菌の高濃度培養方法。 - 【請求項２】前記溶存酸素が２〜５ｍｇ／リットル、ｐ
Ｈが７．５〜８．５、温度が２５〜３５℃であることを
特徴とする請求項１記載の硫黄酸化細菌の高濃度培養方
法。 - 【請求項３】前記した混合物における炭酸ナトリウム：
炭酸水素ナトリウムの混合割合が、モル比で４〜７：４
〜８であることを特徴とする請求項１または２に記載の
硫黄酸化細菌の高濃度培養方法。 - 【請求項４】硫酸イオン生成速度１００ｍｇ／ｇ・ｈｒ
以上の硫黄化合物酸化能力を有することを特徴とする硫
黄酸化細菌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379469A JP2002176970A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 高濃度硫黄酸化細菌、及び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379469A JP2002176970A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 高濃度硫黄酸化細菌、及び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002176970A true JP2002176970A (ja) | 2002-06-25 |
Family
ID=18847833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000379469A Pending JP2002176970A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 高濃度硫黄酸化細菌、及び硫黄酸化細菌の高濃度培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002176970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015136677A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | 排水処理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06106188A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 無機系凝集剤添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH06106189A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 炭酸塩添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH06106187A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 有機化合物添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH0857497A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Nippon Steel Corp | 鉄酸化細菌の増殖方法 |
-
2000
- 2000-12-13 JP JP2000379469A patent/JP2002176970A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06106188A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 無機系凝集剤添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH06106189A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 炭酸塩添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH06106187A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Steel Corp | 有機化合物添加による硫黄酸化細菌の馴養・増殖方法と還元性硫黄化合物を含む排水の生物学的処理方法 |
| JPH0857497A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Nippon Steel Corp | 鉄酸化細菌の増殖方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015136677A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | 排水処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071108 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110111 |