JP2003062599A - 微生物による汚泥処理方法 - Google Patents

微生物による汚泥処理方法

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JP2003062599A
JP2003062599A JP2002003232A JP2002003232A JP2003062599A JP 2003062599 A JP2003062599 A JP 2003062599A JP 2002003232 A JP2002003232 A JP 2002003232A JP 2002003232 A JP2002003232 A JP 2002003232A JP 2003062599 A JP2003062599 A JP 2003062599A
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JP
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sludge
treatment
tank
microorganism
solubilization
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JP2002003232A
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Toyoji Yamaguchi
東洋司 山口
Yasuko Yao
泰子 八尾
Kunio Miyazawa
邦夫 宮澤
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的に汚泥を可溶化することが可能な
微生物を用いて汚泥可溶化タンクの小型化を可能にする
とともに、加温が不要で低ランニングコストで汚泥処理
できる方法を提供する。 【解決手段】 上記課題は、アエロモナス属、エンテロ
バクター属又はクロストリディウム属に属し汚泥を可溶
化しうる微生物を、活性汚泥処理槽から分離された汚泥
中で生育させることを特徴とする汚泥処理方法によって
解決される。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、微生物による汚泥
処理方法に関する。 【0002】 【従来の技術】有機性汚水の活性汚泥法などの生物処理
工程から大量の汚泥が発生しており、汚泥の処理が現在
最大の問題になっている。従来、これらの汚泥は脱水助
剤を添加し脱水機で脱水された後埋め立て、あるいは焼
却処分されてきたが、埋め立ては処分地の不足と処理費
の高騰、焼却処分は焼却炉の負担、焼却灰の処分等の問
題がある。 【0003】また、汚泥を原料とした嫌気性消化による
メタン発酵も行われているが、この方法は、汚泥成分を
有効に利用して発酵することが難しいために、長い滞留
時間を必要とし、タンクが巨大化する。 【0004】これらの問題を解決するために、種々の汚
泥可溶化方法が提案されている。例えば、特開平9−2
53684号公報には、引抜き汚泥を嫌気性醗酵工程に
て可溶化し、活性汚泥系に返送、汚泥発生量を抑制する
方法が記載されている。また、特開平11−90493
号公報には、可溶化槽内の温度を高温好気性細菌の産出
する酵素による消化と熱変性の双方を促進しうる温度と
して汚泥を可溶化し、曝気槽に返送することで余剰汚泥
を減容化する方法が記載されている。 【0005】さらに、特開平7−116685号公報で
は、オゾンを添加して汚泥の細胞壁を破壊して可溶化
し、好気槽にて汚泥の減容化を行う方法が記載されてい
る。特許2132622号公報には、熱アルカリ処理に
より可溶化を進めた後、曝気槽に返送する方法が記載さ
れている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法のうち、嫌気性醗酵処理のみによる汚泥の
可溶化(特開平9−253684号公報)では、十分な
可溶化率を得るためには長い滞留時間が必要であり、可
溶化タンクの巨大化がさけられない。 【0007】高温好気性細菌の産出する酵素による汚泥
の可溶化(特開平11−90493号公報)では、加熱
コストと好気性条件を維持するための曝気コストに起因
してランニングコストの増大がともなう。 【0008】オゾン酸化による汚泥の可溶化(特開平7
−116685号公報)では、オゾン酸化槽での発泡ト
ラブルのおそれがあり、排オゾン処理の必要性が生じ
る。しかも、オゾン発生機やオゾン添加コストが高額で
あるため、イニシャルコストやランニングコストが増大
する。 【0009】さらに、加温アルカリ処理による可溶化
(特許2132622号公報)では、使用薬剤コストが
高価であり、加温のためのコストも必要であるため、ラ
ンニングコストの増大の問題が生じる。 【0010】このように、いずれの方法を用いても、可
溶化タンクを巨大化することなく、かつ低ランニングコ
ストで汚泥の可溶化を図ることができなかった。 【0011】そこで、本発明は、効率的に汚泥を可溶化
することが可能な微生物を用いて汚泥可溶化タンクの小
型化を可能にするとともに、加温が不要で低ランニング
コストで汚泥処理できる方法を提供することを目的とす
る。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく鋭意検討の結果、下水処理場から採取し
た余剰汚泥から上記能力を有するアエロモナス属、エン
テロバクター属、クロストリディウム属の各属に属する
微生物の分離に成功し、これらの微生物が汚泥を効率よ
く可溶化しうることを見出して本発明を完成するに到っ
た。 【0013】すなわち、本発明は、アエロモナス属、エ
ンテロバクター属又はクロストリディウム属に属し汚泥
を可溶化しうる微生物を、活性汚泥処理槽から分離され
た汚泥中で生育させることを特徴とする汚泥処理方法に
関するものである。 【0014】 【発明の実施の形態】本発明の汚泥処理方法に用いられ
る微生物は、アエロモナス属、エンテロバクター属又は
クロストリディウム属に属し、汚泥を可溶化しうる能力
を有する微生物である。 【0015】本発明者らはこれらの微生物を次のように
して採取した。下水処理場から採取した余剰汚泥を、ス
クリーニング用の5,000mg/lの減菌汚泥寒天培
地に塗布し、室温で72時間培養した。汚泥分解能を有
する微生物の周りは汚泥の溶解反応がおきてハローが生
じるので、減菌汚泥寒天プレートにハローが出たコロニ
ーを分離した。分離株を減菌汚泥寒天培地に再度塗布し
た。この操作を繰り返し、汚泥分解能を有する複数の菌
株を分離した。 【0016】分離株の汚泥分解能を調べる目的で、可溶
性デンプン培地とスキムミルク培地に塗布した。その結
果、分離株は両培地ともハローを形成したので、これら
の菌株がプロテアーゼ、アミラーゼを産出することを確
認した。 【0017】また、分離した菌株のひとつは、下記の菌
学的性質を有していた。 1)形態 細胞の形および大きさ:0.3〜1.0×1.0〜3.
5μm グラム染色性:グラム陰性 2)各培地における生育状態 普通寒天培地(+) 肉汁寒天培地(+) 3)生理学的性質 硫酸塩還元(+) オキシダーゼ(+) カタラーゼ(+) ウレアーゼ(−) 生育温度:37℃……良い 30℃……良い 25℃……良い 酵素に対する態度:嫌気性 4)糖類から酸およびガスの発生 L−アラビノース酸(+) D−キシロース酸(−) D−グルコース酸(+) ガス(+) 麦芽糖酸(+) ショ糖酸(+) 乳糖酸(+) 5)16SrDNA配列をPCRで増幅し、遺伝子配列
を決定したところ、アエロモナス・ハイドロフィラの塩
基配列と98%の相同性を有していた。 以上の結果から、分離株はアエロモナス・ハイドロフィ
ラであると同定した。 【0018】また、分離した別の菌株は、下記の菌学的
性質を有していた。 1)形態 細胞の形及び大きさ:0.6〜1.0×1.2〜3.0
μm グラム染色性:グラム陰性 2)各培地における生育状態 普通寒天培地(+) 肉汁寒天培地(+) 3)生理学的性質 硫酸塩還元(−) オキシダーゼ(−) カタラーゼ(+) ウレアーゼ(−) 生育温度:37℃……良い 30℃……良い 25℃……良い 酸素に対する態度:嫌気性 4)糖類から酸及びガスの発生 L−アラビノース酸(+) D−キシロース酸(−) D−グルコース酸(+) ガス(−) 麦芽糖酸(+) ショ糖酸(+) 乳糖酸(+) 5)16SrDNA配列をPCRで増幅し、遺伝子配列
を決定したところ、エンテロバクター・アグロメランス
の塩基配列と100%の相同性を有した。 以上の結果から、分離株はエンテロバクター・アグロメ
ランスであると同定した。 【0019】また、分離したさらに別の菌株は、下記の
菌学的性質を有していた。 1)形態 細胞の形及び大きさ:0.3〜2.0×1.5〜20.
0μm グラム染色性:グラム陽性 2)各培地における生育状態 普通寒天培地(+) 肉汁寒天培地(+) 3)生理学的性質 硫酸塩還元(−) オキシダーゼ(−) カタラーゼ(−) 生育温度:37℃……良い 30℃……良い 25℃……良い 酸素に対する態度:嫌気性 4)16SrDNA配列をPCRで増幅し、遺伝子配列
を決定したところ、クロストリディウムsp.の塩基配
列と98%の相同性を有した。 以上の結果から、分離株は種のレベルまでは判別できな
かったが、クロストリディウムsp.であると同定し
た。 【0020】本発明に利用される微生物の例としてアエ
ロモナス・ハイドロフィラ ATCC 7966、エンテ
ロバクター・アグロメランス ATCC 27981、ク
ロストリディウム・スティックランディ ATCC 12
662を挙げることができる。また、各種の活性汚泥か
ら上記のスクリーニング方法により単離することも可能
である。 【0021】本発明に用いられる微生物は、細菌培養用
の公知の培地で培養することができ、炭素源、窒素源、
無機塩、微量有機栄養物を含む培地で培養することがで
きる。また、汚泥処理施設等から排出される余剰汚泥を
唯一の栄養源として生育できる。 【0022】培養温度は10℃〜40℃、好ましくは2
2℃〜28℃程度で、嫌気的条件下で10〜24時間で
良好に生育する。 【0023】得られた培養液は、大量の菌体を含有して
いるため、そのまま汚泥処理槽などに添加することがで
きる。また、培養物は遠心分離によって菌体を分離し
て、よく洗浄し、デンプンやタルク等の増量材と混合
し、微生物製剤とすることもできる。 【0024】本発明による汚泥処理方法は、上記のアエ
ロモナス属、エンテロバクター属又はクロストリディウ
ム属の微生物を用いて実施される。汚泥の種類は特に限
定されるものではなく、曝気槽から排出されるもののほ
か、脱窒槽や硝化槽から排出されるものであってもよ
く、また、下水処理場等の汚泥排出施設の地域等も問わ
ない。処理する際の汚泥の濃度としては0.1〜10w
t%程度、好ましくは0.5〜6wt%程度が適当であ
る。処理条件としては、この汚泥に前記微生物を培養
液、微生物製剤等を添加して、温度が10〜40℃、好
ましくは22〜28℃程度で、嫌気的条件下で静置また
は攪拌しながら24〜120時間程度、好ましくは48
〜96時間行えばよい。これにより、汚泥を構成する種
々の微生物の細胞構成成分を分解し汚泥を可溶化すると
考えられる。 【0025】可溶化処理された汚泥は汚水の生物処理槽
(曝気槽)に返送され好気的に生物分解されることによ
り除去され、排出される余剰汚泥の量が著しく低減され
る。 【0026】また、前記微生物を利用して、可溶化した
余剰汚泥を嫌気的消化(メタン発酵)槽に送ることによ
ってメタン発酵の高速化が図れる。 【0027】 【実施例】実施例1 アエロモナス・ハイドロフィラ ATCC 7966をY
S培地(Yeastextract 8g,pepto
ne 8g,dH2O 1l)を用いて室温、曝気なし
で72時間純粋培養し、同量の余剰汚泥を添加して室
温、曝気なしで96時間振とう処理を行った。処理後、
MLSSを測定し、初期のMLSSと比較することで可
溶化率を求めた。その結果、分離株添加処理では可溶化
率は24%であったのに対し、無添加処理では8%であ
った。 【0028】実施例2 上記のエンテロバクター・アグロメランス ATCC 2
7981をYS培地(Yeast extract 8
g,peptone 8g,dH2O 1l)を用いて
室温、曝気なしで純粋培養し、同量の余剰汚泥を添加し
て振とう処理を行った。処理後、MLSSを測定し、初
期のMLSSと比較することで可溶化率を求めた。その
結果、分離株添加処理では可溶化率は22%であったの
に対し、無添加処理では8%であった。 【0029】実施例3 上記のクロストリディウム・スティックランディ AT
CC 12662をYS培地(Yeast extrac
t 8g,peptone 8g,dH2O 1l)を
用いて室温、曝気なしで純粋培養し、同量の余剰汚泥を
添加して振とう処理を行った。処理後、MLSSを測定
し、初期のMLSSと比較することで可溶化率を求め
た。その結果、分離株添加処理では可溶化率は25%で
あったのに対し、無添加処理では8%であった。 【0030】 【発明の効果】本発明の微生物は、汚泥を効率的に可溶
化することができるので、例えば下水処理場において小
規模ならびに低コストな余剰汚泥の可溶化に利用するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (C12N 1/20 C12R 1:145) (72)発明者 宮澤 邦夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4B065 AA01X AA10X AA23X AC20 BB40 CA55 4D059 AA05 BA11 BA25 BK12

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 アエロモナス属、エンテロバクター属又
    はクロストリディウム属に属し汚泥を可溶化しうる微生
    物を、活性汚泥処理槽から分離された汚泥中で生育させ
    ることを特徴とする汚泥処理方法
JP2002003232A 2001-06-14 2002-01-10 微生物による汚泥処理方法 Pending JP2003062599A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010252679A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Tokai Rubber Ind Ltd 新規微生物及びそれを用いた汚泥処理方法
CN110551663A (zh) * 2019-09-28 2019-12-10 成都市锦鑫汇生物科技有限公司 一种用于处理生活污泥的里氏气单胞菌制剂及其制备方法和应用
WO2020067555A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 住友化学株式会社 微生物分解細菌、微生物製剤、微生物の分解方法及び分解装置

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