JP2005319395A - Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate - Google Patents
Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005319395A JP2005319395A JP2004139387A JP2004139387A JP2005319395A JP 2005319395 A JP2005319395 A JP 2005319395A JP 2004139387 A JP2004139387 A JP 2004139387A JP 2004139387 A JP2004139387 A JP 2004139387A JP 2005319395 A JP2005319395 A JP 2005319395A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ammonia
- nitrate
- cells
- urea
- bacillus midousuji
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高BOD試料、尿素、アンモニア、硝酸塩の分解方法に関するものである。 The present invention relates to a method for decomposing high BOD samples, urea, ammonia, and nitrates.
窒素は生物にとって欠くことのできない栄養素であって、農業において肥料として窒素化合物の散布が日常的に行われている。また、肥料以外でも牛などの家畜を飼育する際には窒素を含む大量の糞尿が発生している。農業排水のみならず生活排水においても大量の窒素を含む排水がなされており、かかる排水が河川や湖沼に流入することで河川等の富栄養化が進み赤潮の発生原因や水質汚濁の原因となっているという報告がある。国の窒素に関する排出規制は厳しさを増しており農業排水や生活排水、工業排水などからいかに窒素を除去するかが問題化している。また、窒素のみならずたんぱく質などを多く含んでいてBODの数値が高い高BOD試料も河川や湖沼の富栄養化を招く原因として取りざたされている。 Nitrogen is an essential nutrient for living organisms. In agriculture, nitrogen compounds are regularly applied as fertilizers. In addition to fertilizers, large amounts of manure containing nitrogen are generated when raising livestock such as cattle. Wastewater containing a large amount of nitrogen is generated not only in agricultural wastewater but also in domestic wastewater, and when such wastewater flows into rivers and lakes, the eutrophication of rivers and the like progresses, causing red tides and water pollution. There is a report that it is. The emission regulations on nitrogen in the country are becoming stricter, and how to remove nitrogen from agricultural wastewater, domestic wastewater, industrial wastewater, etc. is becoming a problem. In addition, high BOD samples that contain a large amount of protein as well as nitrogen and have a high BOD value are also being investigated as a cause of eutrophication of rivers and lakes.
従来は、非特許文献1、非特許文献2などの技術がある。しかし、生活排水や農業排水から窒素を除去する場合大型水槽4台で対応する場合があるなど設備が大規模であった。また、処理費用も数千万円かかることもありコストパフォーマンスの点からも問題であった。
解決しようとする問題点は、小さな装置で効率よく高BOD試料、尿素、アンモニア、硝酸塩を分解するかである。 The problem to be solved is how to efficiently decompose a high BOD sample, urea, ammonia, and nitrate with a small apparatus.
本発明は、高BOD試料、尿素、アンモニア、硝酸塩にBacillus midousuji菌体(ATCC受託番号第55926号と第202050号として寄託されている微生物またはそれに由来する突然変異体株の生物学的純粋培養物、以下「Bacillus midousuji菌体」という。)を混ぜて分解することを最も主要な特徴とする。 The present invention relates to a biologically pure culture of a Bacillus midousuji cell (a microorganism deposited as ATCC accession numbers 55926 and 202050 or a mutant strain derived therefrom in a high BOD sample, urea, ammonia, and nitrate. , Hereinafter referred to as "Bacillus midousuji cells"), and the most important feature is to decompose by mixing.
本発明によれば、小型の装置で処理費用をかけずに高BOD試料、尿素、アンモニア、硝酸塩を分解できるという利点がある。 According to the present invention, there is an advantage that a high-BOD sample, urea, ammonia, and nitrate can be decomposed without a processing cost with a small apparatus.
小型の装置を使用して温度の管理、吸排気の管理など最小の管理を行うことで分解を実現した。 Disassembly was realized by performing minimum management such as temperature control and intake / exhaust control using a small device.
まず、窒素のみならずたんぱく質などを多く含んでいてBODの数値が高い高BOD試料の分解方法について説明する。人の生化学検査に使用するため採血された血液の血清血漿残渣につき高圧蒸気滅菌処理(日立製ロトクレーブTMを用いて140度で30分間処理)したヒトプール血清血漿希釈液200Lに、Bacillus midousuji菌体の株をTrypticase Soy Agar(BBL)寒天培地で65℃3時間新鮮培養した菌を4g(湿菌量)加えた試料を作成し、高たんぱく分解装置(児玉機械製作所製、処理タンク200リットル、貯蔵タンク300リットル)のものを用いて、処理タンク内に試料を入れ空気を混ぜて、排気をしながら65℃で攪拌した。簡易BOD測定装置(堀場製作所製)により24時間後の処理水、48時間後の処理水のBODを測定した結果を表1に示す。
この実験結果によれば、BOD値が約96%程度減少しており、たんぱく質などがBacillus midousuji菌体によって分解されたことを示す。また、排気をせずに実験を行った場合BOD値が逆に増大したことから排気することが必要である。 According to this experimental result, the BOD value decreased by about 96%, indicating that the protein and the like were decomposed by Bacillus midousuji cells. Further, when the experiment was conducted without exhausting, it was necessary to exhaust because the BOD value increased conversely.
次に、尿素をアンモニアに分解する方法について説明する。Bacillus midousuji菌体をSoybean-Casein Digest Broth中で混ぜた試料を作成し、商品名スタットウレアーゼ「アスカ」(アスカ純薬株式会社販売)に入れて、65℃に温度を設定して2時間静置した。その結果試料は鮮明な赤色を示し尿素がアンモニアに分解されたことを示した。 Next, a method for decomposing urea into ammonia will be described. A sample prepared by mixing Bacillus midousuji cells in Soybean-Casein Digest Broth, put it in the trade name Staturease “Asuka” (sold by Asuka Pure Chemicals), set the temperature at 65 ° C. and let stand for 2 hours did. As a result, the sample showed a bright red color, indicating that urea was decomposed into ammonia.
次にアンモニアを亜硝酸塩に分解する方法について説明する。NaNO3を0.25g、2.94mM、MgSO4を0.2g、1.66mM、Na2HPO4を0.21g、1.48mM、KClを0.5g、6.70mM、NH4Clを0.25g、4.67mM、NaH2PO4を0.09g、7.50mM、CaCl2を0.02g、1.80mM、FeSO4を1.0mg、6.58μM含む1Lの無機塩培地を作成し、7mlのライニングスクリューキャップ付ガラス試験管に該無機塩培地を2mL分注した無機塩培地2mL試料を用意した。 Next, a method for decomposing ammonia into nitrite will be described. NaNO 3 0.25 g, 2.94 mM, MgSO 4 0.2 g, 1.66 mM, Na 2 HPO 4 0.21 g, 1.48 mM, KCl 0.5 g, 6.70 mM, NH 4 Cl 0.25 g, 4.67 mM, NaH 2 PO 4 0.09 g, 7.50 mm, the CaCl 2 0.02g, 1.80mM, FeSO 4 and 1.0 mg, to create a mineral salts medium of 6.58μM containing 1L, the inorganic salt medium in a glass test tube with lined screw cap 7ml A 2 mL sample of inorganic salt medium dispensed in 2 mL was prepared.
菌は、Bacillus midousuji菌体の株をTrypticase Soy Agar(BBL)平板塩地で65℃3時間新鮮培養後滅菌精製水にて109/mL濃度に調整したものを該無機塩培地2mL試料に0.1mL加えた試料を作成した。また、対照系として菌を加えない試料を用意した。両方の試料を62度で11時間反応させた後アンモニア窒素濃度(アンモニア性窒素の定義も含む。)を測定した。測定方法は、アミチェックTM(アークレイ株式会社販売)によった。アミチェックTMによって測定しやすいように両方の試料を希釈した。この実験結果を表2に示す。但し、理論上はBacillus midousuji菌体なしの場合0.09g/LになるがアミチェックTMの測定による誤差などがあると思われる。しかしアンモニア窒素は減少している。
Bacillus midousuji菌体を加えた試料はアンモニア窒素濃度が0.046g/Lまで低下したのに対して、Bacillus midousuji菌体を加えなかった試料のアンモニア窒素濃度は0.159g/Lとなっている。アンモニアはBacillus midousuji菌体の酸化反応により硝酸塩に分解されたものと考えられる。 The sample to which Bacillus midousuji cells were added decreased to an ammonia nitrogen concentration of 0.046 g / L, whereas the ammonia nitrogen concentration of the sample to which Bacillus midousuji cells were not added was 0.159 g / L. It is thought that ammonia was decomposed into nitrate by the oxidation reaction of Bacillus midousuji cells.
別の実験について言及する。人の生化学検査に使用するため採血された血液の血清血漿残渣につき高圧蒸気滅菌処理(日立製ロトクレーブTMを用いて140度で30分間処理)したヒトプール血清血漿希釈液200Lに、Bacillus midousuji菌体の株をTrypticase Soy Agar(BBL)寒天培地で65℃3時間新鮮培養した菌4g(湿菌量)を加えた試料を作成し、高たんぱく分解装置(児玉機械製作所製、処理タンク200リットル、貯蔵タンク300リットル)のものを用いて処理タンク内に試料を入れ、試料を62度で3時間ないし21時間反応させてアンモニア窒素濃度を測定した。測定の方法は同様にアミチェックTMによった。この実験結果を表3に示す。
Bacillus midousuji菌体を加えるとアンモニア窒素濃度は3時間で約30%、21時間で約40%減少した。アンモニアはBacillus midousuji菌体の酸化反応により硝酸塩に分解されたものと考えられる。また、Bacillus midousuji菌体は65度でもより代謝反応がある。 When Bacillus midousuji cells were added, the ammonia nitrogen concentration decreased about 30% in 3 hours and about 40% in 21 hours. It is thought that ammonia was decomposed into nitrate by the oxidation reaction of Bacillus midousuji cells. Further, Bacillus midousuji cells have a more metabolic reaction even at 65 degrees.
さらに別の実験についても言及する。人の生化学検査に使用するため採血された血液の血清血漿残渣につき高圧蒸気滅菌処理(日立製ロトクレーブTMを用いて140度で30分間処理)したヒトプール血清血漿希釈液200Lに、Bacillus midousuji菌体の株をTrypticase Soy Agar(BBL)寒天培地で65℃3時間新鮮培養した菌4g(湿菌量)を加えた試料を作成し、高たんぱく分解装置(児玉機械製作所製、処理タンク200リットル、貯蔵タンク300リットル)のものを用いて、処理タンク内に試料入れ空気を混ぜて、65℃で攪拌した。ガラス電極式水素イオン濃度測定器(堀場製作所製)により原水、24時間後の処理水、48時間後の処理水の水素イオン濃度を測定した結果及び別実験での同様の方法により24時間後の処理水、48時間後の処理水、72時間後の処理水の水素イオン濃度を測定した結果を表4に示す。
この実験結果によれば、水素イオン濃度が急激に減少しており、アルカリ性を有するアンモニア性物質がBacillus midousuji菌体によって分解されたことを示す。アンモニアはBacillus midousuji菌体の酸化反応により硝酸塩に分解されたものと考えられる。 According to this experimental result, the hydrogen ion concentration decreased rapidly, indicating that the alkaline ammoniacal substance was decomposed by Bacillus midousuji cells. It is thought that ammonia was decomposed into nitrate by the oxidation reaction of Bacillus midousuji cells.
次に硝酸塩の分解方法について説明する。硝酸塩培地に、Bacillus midousuji菌体の株をTrypticase Soy Agar(BBL)寒天培地で65℃3時間新鮮培養した菌を108/mL加えて密閉して11時間培養し、硝酸塩還元試験を行った。培養後亜硝酸試薬を加えると試料が赤くならなかった。このため試料には亜硝酸塩を生じていないことが判明した。さらに亜鉛粉末を少量試料に加えてしばらく放置した。しかし、変化がなかったため試料に硝酸塩がないことが判明した。試料の硝酸塩はBacillus midousuji菌体の還元反応により窒素ガスなどに分解されたと考えられる。 Next, a method for decomposing nitrate will be described. Bacteria obtained by cultivating a strain of Bacillus midousuji cells on Trypticase Soy Agar (BBL) agar medium at 65 ° C. for 3 hours in a nitrate medium was added at 10 8 / mL, and the mixture was sealed and cultured for 11 hours, and a nitrate reduction test was performed. When the nitrite reagent was added after incubation, the sample did not turn red. For this reason, it was found that no nitrite was produced in the sample. Further, a small amount of zinc powder was added to the sample and left for a while. However, it was found that the sample was free of nitrate because there was no change. The nitrate of the sample is considered to have been decomposed into nitrogen gas etc. by the reduction reaction of Bacillus midousuji cells.
図1はBacillus midousuji菌体を用いた分解処理サイクルを示した説明図である。Bacillus midousuji菌体を使用すれば、尿素を酸化してアンモニアに分解し、アンモニアを酸化して亜硝酸塩に分解する。亜硝酸塩を硝酸塩にさらに酸化しBacillus midousuji菌体を使用すれば、硝酸塩を還元して窒素ガスなどに分解できる。 FIG. 1 is an explanatory view showing a decomposition treatment cycle using Bacillus midousuji cells. If Bacillus midousuji cells are used, urea is oxidized and decomposed into ammonia, and ammonia is oxidized and decomposed into nitrite. If nitrite is further oxidized to nitrate and Bacillus midousuji cells are used, nitrate can be reduced and decomposed into nitrogen gas and the like.
Bacillus midousuji菌体は、好気条件では高BOD資料の分解など化合物を酸化する働きを持つ。一方で嫌気条件では硝酸塩を窒素ガスなどに分解するなど化合物を還元する働きをもつ。Bacillus midousuji菌体は一つの菌体で酸化反応や還元反応を生じさせる機能を有する点で稀有な菌体である。 Bacillus midousuji cells oxidize compounds such as decomposition of high BOD materials under aerobic conditions. On the other hand, under anaerobic conditions, it has the function of reducing compounds such as decomposing nitrate into nitrogen gas. Bacillus midousuji cells are rare in that they have a function of causing an oxidation reaction or a reduction reaction in one cell.
本発明によれば生活排水、農業排水、工業排水その他医療廃棄物など窒素を含む排水や高たんぱく質を含む排水の処理に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to the treatment of wastewater containing nitrogen and wastewater containing high protein such as domestic wastewater, agricultural wastewater, industrial wastewater and other medical waste.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004139387A JP2005319395A (en) | 2004-05-10 | 2004-05-10 | Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004139387A JP2005319395A (en) | 2004-05-10 | 2004-05-10 | Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005319395A true JP2005319395A (en) | 2005-11-17 |
Family
ID=35467072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004139387A Pending JP2005319395A (en) | 2004-05-10 | 2004-05-10 | Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005319395A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009183198A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Sadayori Hoshina | Fermented oil and method for producing the same |
JP2010119937A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Shizunai Eiseisha:Kk | Efficient nitrifying bacterium and purification process of urea and ammonia using the bacterium |
-
2004
- 2004-05-10 JP JP2004139387A patent/JP2005319395A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009183198A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Sadayori Hoshina | Fermented oil and method for producing the same |
JP2010119937A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Shizunai Eiseisha:Kk | Efficient nitrifying bacterium and purification process of urea and ammonia using the bacterium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pai et al. | Potential applications of aerobic denitrifying bacteria as bioagents in wastewater treatment | |
Coates et al. | Diversity and ubiquity of bacteria capable of utilizing humic substances as electron donors for anaerobic respiration | |
Conrad et al. | Thermodynamics of H2-consuming and H2-producing metabolic reactions in diverse methanogenic environments under in situ conditions | |
Wong et al. | Feasibility of using coal ash residues as co-composting materials for sewage sludge | |
CN109485157A (en) | A kind of compounded carbons for sewage water denitrification and preparation method thereof and application method | |
Jackson-Moss et al. | The effect of calcium on anaerobic digestion | |
Lu et al. | New insights into the role of molecular structures on the fate and behavior of antibiotics in an osmotic membrane bioreactor | |
US6884351B1 (en) | Process for degrading sewage matter and compositions of same | |
CN113388553B (en) | Ammonia nitrogen-resistant composite microbial inoculant, application and preparation method thereof | |
CN109370961B (en) | Aerobic denitrifying bacteria agent and preparation method thereof | |
CN103395894B (en) | Method for intermittent co-substrate-controlled co-metabolism decomposition of difficultly degraded phenol pollutants | |
Wikaningrum et al. | The eco enzyme application to reduce nitrite in wastewater as the sustainability alternative solution in garbage and wastewater problems | |
Wang et al. | An aerobic denitrifier Pseudomonas stutzeri Y23 from an oil reservoir and its heterotrophic denitrification performance in laboratory-scale sequencing batch reactors | |
CN102925357B (en) | Composite microbial inoculum for harmless processing, and its application | |
CN101993838A (en) | Delftia tsuruhatensis strain H1 with chloroaniline degradation capacity and application thereof | |
Narendran et al. | Bioremoval of toxic substances in synthetic wastewater using Trichoderma pubescens (NPK2), isolated from mangrove soil | |
JP2005319395A (en) | Decomposition method of high bod specimen, urea, ammonia, and nitrate | |
CN110975592A (en) | Microbial deodorant and preparation method thereof | |
Ward et al. | Preventing growth of pathogens in pasteurized digester solids | |
Patil | Biodegradation of Thiocyanate from Aqueous Waste by a Mixed Bacterial Community. | |
Zhou et al. | Effects of Antibiotics on Microbial Nitrogen Cycling and N2O Emissions: A Review | |
US20100112676A1 (en) | Odor control methods and compositions | |
CN102899263B (en) | Facultative anaerobic denitrifying bacteria having complete denitrification enzyme systems and use thereof | |
Lei et al. | Hydrolysis kinetics of atrazine and influence factors | |
JP4670425B2 (en) | Novel degrading bacteria and method for decomposing organic compounds using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060406 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060412 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060801 |