JP2015155534A - Biofilm decomposer and biofilm decomposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオフィルム分解剤及びバイオフィルムの分解方法に関する。本発明はまた、膜洗浄剤及び膜洗浄方法にも関する。 The present invention relates to a biofilm degrading agent and a biofilm decomposing method. The present invention also relates to a film cleaning agent and a film cleaning method.
水処理用の分離膜として、逆浸透膜（ＲＯ膜、ＮＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）及び精密ろ過膜（ＭＦ膜）等が広く利用されている。例えば、ＲＯ膜は、海水淡水化及び純水製造等に利用され、ＮＦ膜は、硬水の軟水化、及びトリハロメタンの除去等に利用され、ＵＦ膜及びＭＦ膜は、上水又は工業用水の製造、及び排水処理等に利用されている。 As separation membranes for water treatment, reverse osmosis membranes (RO membranes, NF membranes), ultrafiltration membranes (UF membranes), microfiltration membranes (MF membranes) and the like are widely used. For example, RO membranes are used for seawater desalination, pure water production, etc., NF membranes are used for soft water softening, trihalomethane removal, etc., and UF membranes and MF membranes are used for the production of clean water or industrial water. And wastewater treatment.
ところで、水処理用の分離膜は、使用を続けると膜面に汚れ（例えば、糖及びタンパク質等の有機物、粒子、微生物並びにバイオフィルム等）が堆積し、ろ過性能が低下する問題が生じる。膜面の汚れの除去には、例えば、次亜塩素酸ソーダ、クエン酸等を利用した薬品洗浄、高圧水によるフラッシング洗浄、及び曝気洗浄等の物理的洗浄が行われている。 By the way, when a separation membrane for water treatment is continuously used, dirt (for example, organic substances such as sugar and protein, particles, microorganisms, biofilms, etc.) is deposited on the membrane surface, and there arises a problem that the filtration performance is lowered. In order to remove the dirt on the film surface, for example, chemical cleaning using sodium hypochlorite, citric acid or the like, physical cleaning such as flushing cleaning with high-pressure water, and aeration cleaning are performed.
例えば、特許文献１には、膜ろ過装置のろ過水側に洗浄化学成分を含む洗浄水を導入し、この洗浄水を前記膜の少なくともケーキ層に接する膜面まで浸透させる浸透ステップ、この洗浄水を前記膜に浸透させた状態を所定時間保持する保持ステップ、および前記保持ステップ終了後、洗浄化学成分を含まない洗浄水で逆圧洗浄を行うステップを少なくとも含むことを特徴とする膜ろ過装置の逆洗方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a permeation step in which cleaning water containing a cleaning chemical component is introduced into the filtered water side of a membrane filtration device, and this cleaning water is permeated to at least the membrane surface of the membrane in contact with the cake layer. A membrane filtration device comprising: a holding step for maintaining a state in which the membrane has been permeated for a predetermined time; and a step of performing reverse pressure cleaning with cleaning water that does not include a cleaning chemical component after the holding step is completed. A backwash method is disclosed.
バイオフィルムは、微生物により形成される立体的な構造を有する構造体である。バイオフィルムは、ろ過膜のほか、熱交換器、金属配管、食品製造ライン、シンク、風呂場等、微生物が存在すれば、あらゆるところで形成され得る。特に、水処理用の分離膜（ろ過膜）にバイオフィルムが形成されると、分離膜の目詰まりを生じ透過水量の低下を招きかねない。したがって、バイオフィルムの形成を抑制する、又は形成されたバイオフィルムを分解する手段に対する要求が存在する。 A biofilm is a structure having a three-dimensional structure formed by microorganisms. A biofilm can be formed everywhere as long as microorganisms are present, such as a heat exchanger, a metal pipe, a food production line, a sink, and a bathroom, in addition to a filtration membrane. In particular, when a biofilm is formed on a separation membrane (filtration membrane) for water treatment, the separation membrane may be clogged, leading to a decrease in the amount of permeated water. Accordingly, there is a need for a means of inhibiting biofilm formation or degrading the formed biofilm.
水処理用の分離膜では、従来薬品洗浄及び物理的洗浄が行われている。従来の薬品洗浄では、例えば、塩素系薬品は、膜を損傷させるおそれがあり、また有害物質であるため望ましいとは言えず、酸及びアルカリ系薬品は、特定の汚れにしか効果がなく、洗浄能力が弱いという問題がある。一方、物理的洗浄では、例えば、高圧水によるフラッシング洗浄では装置が大がかりとなること、曝気洗浄では付着力の弱い汚れしか除去できないこと等の問題がある。 In a separation membrane for water treatment, chemical cleaning and physical cleaning are conventionally performed. In conventional chemical cleaning, for example, chlorinated chemicals may damage the membrane and are not desirable because they are harmful substances. Acid and alkaline chemicals are effective only for specific soils, and cleaning. There is a problem that ability is weak. On the other hand, in the physical cleaning, for example, there is a problem that the apparatus becomes large in the flushing cleaning with high-pressure water, and only the dirt having a weak adhesive force can be removed in the aeration cleaning.
そこで、本発明は、バイオフィルム分解剤及びバイオフィルムの分解方法を提供することを目的とする。本発明はまた、膜の損傷のおそれがなく、効率よく膜を洗浄することのできる膜洗浄剤を提供することを目的とする。本発明はまた、膜の損傷のおそれがなく、効率よく膜を洗浄することのできる膜洗浄方法を提供することも目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a biofilm degrading agent and a biofilm decomposing method. Another object of the present invention is to provide a membrane cleaning agent that can efficiently clean a membrane without causing damage to the membrane. Another object of the present invention is to provide a film cleaning method that can efficiently clean a film without fear of damage to the film.
本発明は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を有効成分として含むバイオフィルム分解剤を提供する。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The present invention relates to D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2-heptyl- Provided is a biofilm degrading agent comprising as an active ingredient at least one compound selected from the group consisting of 3-hydroxy-4-quinolone and a salt thereof.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
本発明者らは、上記各化合物がバイオフィルムを分解する属性を有することを見出した。したがって、上記化合物の少なくとも１種を有効成分として含む本発明のバイオフィルム分解剤は、バイオフィルムの分解が可能である。 The present inventors have found that each of the above compounds has an attribute of degrading a biofilm. Therefore, the biofilm degrading agent of the present invention containing at least one of the above compounds as an active ingredient can decompose the biofilm.
本発明は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物をバイオフィルムに接触させる工程を備えるバイオフィルムの分解方法ということもできる。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The present invention relates to D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2-heptyl- It can also be referred to as a biofilm decomposition method comprising a step of bringing a biofilm into contact with at least one compound selected from the group consisting of 3-hydroxy-4-quinolone and a salt thereof.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
上記一般式（１）で表されるポリアミンは、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミンであることが好ましい。これにより、バイオフィルムの分解効率がより向上する。 The polyamine represented by the general formula (1) is preferably N- (3-aminopropyl) -1,3-propanediamine. Thereby, the decomposition efficiency of a biofilm improves more.
上記一般式（２）で表されるカルボン酸は、シス−２−ドデセン酸及びシス−１１−メチルドデセン酸であることが好ましい。これにより、バイオフィルムの分解効率がより向上する。 The carboxylic acid represented by the general formula (2) is preferably cis-2-dodecenoic acid and cis-11-methyldodecenoic acid. Thereby, the decomposition efficiency of a biofilm improves more.
上記バイオフィルム分解剤は、膜洗浄剤であることが好ましい。すなわち、本発明はまた、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を有効成分として含む膜洗浄剤を提供する。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The biofilm degrading agent is preferably a membrane cleaning agent. That is, the present invention also provides D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2 There is provided a film cleaner comprising as an active ingredient at least one compound selected from the group consisting of heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and salts thereof.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
本発明の膜洗浄剤は、有効成分として上記化合物の少なくとも１種を含んでいるため、膜の損傷のおそれがなく、効率よく膜を洗浄することができる。また、本発明の膜洗浄剤は洗浄効果が高いため、洗浄後の膜の透過水量の回復効果に関して、他の薬品洗浄と同等の効果が得られる。 Since the film | membrane cleaning agent of this invention contains at least 1 sort (s) of the said compound as an active ingredient, there is no possibility of damage to a film | membrane and it can wash | clean a film | membrane efficiently. Moreover, since the film | membrane cleaning agent of this invention has a high cleaning effect, the effect equivalent to other chemical cleaning is acquired regarding the recovery effect of the permeated water amount of the film | membrane after washing | cleaning.
上記バイオフィルムの分解方法は、上記バイオフィルムが膜表面に付着したものであってもよい。すなわち、本発明はまた、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を膜表面に付着した物質に接触させる工程を備える膜洗浄方法を提供する。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The biofilm decomposition method may be one in which the biofilm adheres to the membrane surface. That is, the present invention also provides D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2 There is provided a film cleaning method comprising a step of bringing at least one compound selected from the group consisting of heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and a salt thereof into contact with a substance attached to the film surface.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
本発明の膜洗浄方法は、上記化合物の少なくとも１種を膜表面に付着した物質に接触させる工程を備えているため、膜の損傷のおそれがなく、効率よく膜を洗浄することができる。 Since the film cleaning method of the present invention includes the step of bringing at least one of the above compounds into contact with a substance attached to the film surface, the film can be efficiently cleaned without fear of film damage.
上記一般式（１）で表されるポリアミンは、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミンであることが好ましい。これにより、膜の洗浄効率がより向上する。 The polyamine represented by the general formula (1) is preferably N- (3-aminopropyl) -1,3-propanediamine. Thereby, the cleaning efficiency of the film is further improved.
上記一般式（２）で表されるカルボン酸は、シス−２−ドデセン酸及びシス−１１−メチルドデセン酸であることが好ましい。これにより、膜の洗浄効率がより向上する。 The carboxylic acid represented by the general formula (2) is preferably cis-2-dodecenoic acid and cis-11-methyldodecenoic acid. Thereby, the cleaning efficiency of the film is further improved.
本発明により、バイオフィルム分解剤及びバイオフィルムの分解方法の提供が可能となる。また本発明により、膜の損傷のおそれがなく、効率よく膜を洗浄することのできる膜洗浄剤及び膜洗浄方法の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a biofilm degrading agent and a biofilm decomposing method. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a film cleaning agent and a film cleaning method capable of efficiently cleaning the film without fear of damage to the film.
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to these embodiments.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を有効成分として含む。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The biofilm degrading agent according to the present embodiment includes D-amino acids and salts thereof, polyamines represented by the following general formula (1) and salts thereof, sodium nitroprusside, carboxylic acids represented by the following general formula (2) and the like A salt and at least one compound selected from the group consisting of 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and salts thereof are included as active ingredients.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
（Ｄ−アミノ酸）
Ｄ−アミノ酸は、アミノ酸のＤ型の光学異性体であり、例えば、Ｄ−アラニン、Ｄ−アルギニン、Ｄ−アスパラギン、Ｄ−アスパラギン酸、Ｄ−システイン、Ｄ−グルタミン、Ｄ−グルタミン酸、Ｄ−ヒスチジン、Ｄ−イソロイシン、Ｄ−ロイシン、Ｄ−リシン、Ｄ−メチオニン、Ｄ−フェニルアラニン、Ｄ−プロリン、Ｄ−セリン、Ｄ−トレオニン、Ｄ−トリプトファン、Ｄ−チロシン及びＤ−バリンが挙げられる。
(D-amino acid)
D-amino acids are D-form optical isomers of amino acids, such as D-alanine, D-arginine, D-asparagine, D-aspartic acid, D-cysteine, D-glutamine, D-glutamic acid, D-histidine. , D-isoleucine, D-leucine, D-lysine, D-methionine, D-phenylalanine, D-proline, D-serine, D-threonine, D-tryptophan, D-tyrosine and D-valine.
Ｄ−アミノ酸の塩としては、例えば、カリウム塩及びナトリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩等の金属塩、アンモニア塩及び有機アミンとの塩等の塩基類との塩、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩及び硝酸塩等の酸との付加塩、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。 Examples of D-amino acid salts include alkali metal salts such as potassium salts and sodium salts, alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts, metal salts such as aluminum salts, ammonia salts, and salts with organic amines. And salts with bases, addition salts with acids such as hydrochlorides, phosphates, sulfates and nitrates, and combinations thereof.
Ｄ−アミノ酸は、例えば、微生物を用いたアミノ酸発酵、不斉合成及び光学分割等の化学合成等、常法に従い入手することができる。また、Ｄ−アミノ酸として、市販されているものを購入してもよい。 D-amino acids can be obtained according to conventional methods such as amino acid fermentation using a microorganism, asymmetric synthesis, chemical synthesis such as optical resolution, and the like. Moreover, you may purchase what is marketed as D-amino acid.
（一般式（１）で表されるポリアミン）
上記一般式（１）で表されるポリアミンとしては、膜の洗浄効率が優れることから、ｎ及びｍが、それぞれ独立に、３又は４である化合物が好ましく、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミン（ノルスペルミジン）及びＮ−（３−アミノプロピル）−１，４−ジアミノブタン（スペルミジン）であることがより好ましく、ノルスペルミジンであることが更に好ましい。
(Polyamine represented by the general formula (1))
As the polyamine represented by the general formula (1), a compound in which n and m are each independently 3 or 4 is preferable because of excellent cleaning efficiency of the film, and N- (3-aminopropyl)- 1,3-propanediamine (norspermidine) and N- (3-aminopropyl) -1,4-diaminobutane (spermidine) are more preferable, and norspermidine is more preferable.
上記一般式（１）で表されるポリアミンの塩としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩及び硝酸塩等の酸との付加塩、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。 Examples of the polyamine salt represented by the general formula (1) include addition salts with acids such as hydrochloride, phosphate, sulfate and nitrate, and combinations thereof.
上記一般式（１）で表されるポリアミンは、例えば、生物からの抽出、化学合成等、常法に従い入手することもできるし、市販されているものを購入してもよい。 The polyamine represented by the general formula (1) can be obtained according to a conventional method such as extraction from a living organism or chemical synthesis, or a commercially available product can be purchased.
（ニトロプルシドナトリウム）
ニトロプルシドナトリウム（ＳＮＰ）は、下記式（３）で表される化合物である。
Sodium nitroprusside (SNP) is a compound represented by the following formula (3).
ニトロプルシドナトリウムは、例えば、常法に従い、フェロシアン化カリウムと硝酸との反応によって得た液を炭酸ナトリウムで中和して得ることもできるし、市販されているものを購入してもよい。 Sodium nitroprusside can be obtained, for example, by neutralizing a solution obtained by the reaction of potassium ferrocyanide and nitric acid with sodium carbonate according to a conventional method, or a commercially available one can be purchased.
（一般式（２）で表されるカルボン酸）
上記一般式（２）で表されるカルボン酸としては、膜の洗浄効率が優れることから、Ｒが、直鎖又は分岐の炭素原子数８〜１２のアルキル基である化合物が好ましく、シス−２−ドデセン酸及びシス−１１−メチルドデセン酸であることがより好ましい。
(Carboxylic acid represented by general formula (2))
As the carboxylic acid represented by the general formula (2), a compound in which R is a linear or branched alkyl group having 8 to 12 carbon atoms is preferable because of excellent cleaning efficiency of the film. More preferred are dodecenoic acid and cis-11-methyldodecenoic acid.
シス−２−ドデセン酸は、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｄｉｆｆｕｓｉｂｌｅ ｓｉｇｎａｌ ｆａｃｔｏｒ（ＢＤＳＦ）とも呼ばれる、下記式（４）で表される化合物である。
シス−１１−メチルドデセン酸は、Ｄｉｆｆｕｓｉｂｌｅ ｓｉｇｎａｌ ｆａｃｔｏｒ（ＤＳＦ）とも呼ばれる、下記式（５）で表される化合物である。
上記一般式（２）で表されるカルボン酸の塩としては、例えば、カリウム塩及びナトリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩等の金属塩、アンモニア塩及び有機アミンとの塩等の塩基類との塩、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。 Examples of the carboxylic acid salt represented by the general formula (2) include alkali metal salts such as potassium salt and sodium salt, alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt, metal salts such as aluminum salt, Mention may be made of salts with bases such as ammonia salts and salts with organic amines, and combinations thereof.
上記一般式（２）で表されるカルボン酸は、例えば、生物からの抽出、化学合成等、常法に従い入手することもできるし、市販されているものを購入してもよい。 The carboxylic acid represented by the general formula (2) can be obtained according to a conventional method such as extraction from a living organism or chemical synthesis, or a commercially available product can be purchased.
（２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン）
２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロンは、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ−Ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ−Ｓｉｇｎａｌ（ＰＱＳ）とも呼ばれる、下記式（６）で表される化合物である。２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロンの塩としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩及び硝酸塩等の酸との付加塩、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。
2-Heptyl-3-hydroxy-4-quinolone is a compound represented by the following formula (6), which is also called Pseudomonas-Quinolone-Signal (PQS). Examples of the salt of 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone include addition salts with acids such as hydrochloride, phosphate, sulfate and nitrate, and combinations thereof.
２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロンは、例えば、生物からの抽出、化学合成等、常法に従い入手することもできるし、市販されているものを購入してもよい。 2-Heptyl-3-hydroxy-4-quinolone can be obtained according to a conventional method such as extraction from a living organism, chemical synthesis, or the like, or a commercially available product can be purchased.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、上述した化合物を１種単独で、又は２種以上を組み合わせて含んでいてもよい。 The biofilm degrading agent according to the present embodiment may contain the above-described compounds alone or in combination of two or more.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、上述した化合物のみからなっていてもよく、上述した化合物以外の成分を含んでいてもよい。上述した化合物以外の成分としては、例えば、水、アルコール等の担体、界面活性剤、キレート剤、リポソーム、ＤＭＳＯ及びｐＨ調整剤を挙げることができる。 The biofilm decomposing agent according to the present embodiment may be composed of only the above-described compound or may contain components other than the above-described compound. Examples of components other than the above-described compounds include carriers such as water and alcohol, surfactants, chelating agents, liposomes, DMSO, and pH adjusters.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、固体（例えば、粉末、顆粒、錠剤）、液体（例えば、水溶液、懸濁液）、ペースト等のいずれの形状であってもよい。 The biofilm degrading agent according to the present embodiment may have any shape such as a solid (eg, powder, granule, tablet), liquid (eg, aqueous solution, suspension), paste, and the like.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤を適用する対象となるバイオフィルムは、例えば、バチルス属細菌等の微生物により形成されるバイオフィルムであってよい。適用対象となるバイオフィルムは、微生物１種類のみにより形成されるバイオフィルムであってもよく、微生物２種類以上を含む複合菌により形成されるバイオフィルムであってもよい。本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、複合菌により形成されるバイオフィルムも分解することができるため、適用対象となるバイオフィルムは、複合菌により形成されるバイオフィルムであることが好ましい。複合菌により形成されるバイオフィルムとしては、例えば、バチルス属細菌とシュードモナス属細菌とを含む複合菌（バチルス属細菌とビブリオ属細菌とを含む複合菌）により形成されるバイオフィルムが挙げられる。 The biofilm to which the biofilm degrading agent according to this embodiment is applied may be, for example, a biofilm formed by microorganisms such as Bacillus bacteria. The biofilm to be applied may be a biofilm formed by only one type of microorganism or a biofilm formed by a complex bacterium containing two or more types of microorganisms. Since the biofilm decomposing agent according to the present embodiment can also decompose a biofilm formed by complex bacteria, the biofilm to be applied is preferably a biofilm formed by complex bacteria. Examples of biofilms formed by complex bacteria include biofilms formed by complex bacteria containing Bacillus bacteria and Pseudomonas bacteria (complex bacteria containing Bacillus bacteria and Vibrio bacteria).
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤を適用する対象となるバイオフィルムは、例えば、ろ過膜、熱交換器、金属配管、食品製造ライン、シンク、風呂場に形成されたバイオフィルムが挙げられる。本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は膜洗浄効果に優れるため、これらの中でも、ろ過膜に形成されたバイオフィルムが好ましい。 Examples of biofilms to which the biofilm degrading agent according to this embodiment is applied include biofilms formed in filtration membranes, heat exchangers, metal piping, food production lines, sinks, and bathrooms. Since the biofilm decomposing agent according to this embodiment is excellent in the membrane cleaning effect, among these, a biofilm formed on a filtration membrane is preferable.
本実施形態に係るバイオフィルムの分解方法は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、上記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、上記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物をバイオフィルムに接触させる工程を含む。また、一実施形態に係るバイオフィルムの分解方法は、上述したバイオフィルム分解剤をバイオフィルムに接触させる工程を含むものであってよい。 The biofilm decomposition method according to the present embodiment includes a D-amino acid and a salt thereof, a polyamine represented by the general formula (1) and a salt thereof, sodium nitroprusside, a carboxylic acid represented by the general formula (2), and Contacting the biofilm with a salt thereof and at least one compound selected from the group consisting of 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and salts thereof. Moreover, the biofilm decomposition method according to an embodiment may include a step of bringing the biofilm decomposing agent described above into contact with the biofilm.
上記化合物をバイオフィルムに接触させる方法は任意である。接触時間は、例えば、１〜２４時間の範囲で適宜設定することができる。 The method for bringing the compound into contact with the biofilm is arbitrary. The contact time can be appropriately set within a range of 1 to 24 hours, for example.
本実施形態に係るバイオフィルム分解剤は、膜洗浄効果に優れることから、膜洗浄剤であることが好ましい。すなわち、本実施形態に係る膜洗浄剤は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、下記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、下記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を有効成分として含む。
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］
The biofilm degrading agent according to the present embodiment is preferably a membrane cleaning agent because it has an excellent membrane cleaning effect. That is, the membrane cleaning agent according to the present embodiment includes a D-amino acid and a salt thereof, a polyamine represented by the following general formula (1) and a salt thereof, sodium nitroprusside, a carboxylic acid represented by the following general formula (2), and The salt and at least one compound selected from the group consisting of 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and salts thereof are included as active ingredients.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
本実施形態に係る膜洗浄剤の有効成分である上記各化合物の具体的な態様等は、バイオフィルム分解剤について説明した態様等と同じである。本実施形態に係る膜洗浄剤は、上述した化合物を１種単独で、又は２種以上を組み合わせて含んでいてもよい。 Specific aspects and the like of each of the above compounds that are active ingredients of the membrane cleaning agent according to this embodiment are the same as the aspects and the like described for the biofilm degrading agent. The film cleaning agent according to this embodiment may contain the above-described compounds alone or in combination of two or more.
本実施形態に係る膜洗浄剤は、上述した化合物のみからなっていてもよく、上述した化合物以外の成分を含んでいてもよい。上述した化合物以外の成分としては、例えば、水、アルコール等の担体、界面活性剤、キレート剤、リポソーム、ＤＭＳＯ及びｐＨ調整剤を挙げることができる。 The film cleaning agent according to the present embodiment may be composed of only the above-described compound or may contain components other than the above-described compound. Examples of components other than the above-described compounds include carriers such as water and alcohol, surfactants, chelating agents, liposomes, DMSO, and pH adjusters.
本実施形態に係る膜洗浄剤は、固体（例えば、粉末、顆粒、錠剤）、液体（例えば、水溶液、懸濁液）、ペースト等のいずれの形状であってもよい。 The film cleaner according to the present embodiment may have any shape such as a solid (eg, powder, granule, tablet), liquid (eg, aqueous solution, suspension), paste, and the like.
洗浄される膜は、膜処理プロセスの分離膜として利用されるものであれば特に限定されない。膜処理プロセスとしては、例えば、海水淡水化、純水製造、硬水の軟水化、トリハロメタンの除去、上水又は工業用水の製造、膜分離活性汚泥（ＭＢＲ）法を含めた排水処理を挙げることができる。 The membrane to be cleaned is not particularly limited as long as it is used as a separation membrane in a membrane treatment process. Examples of membrane treatment processes include seawater desalination, pure water production, soft water softening, removal of trihalomethane, production of clean water or industrial water, and wastewater treatment including membrane separation activated sludge (MBR) method. it can.
膜としては、例えば、ＲＯ膜、ＮＦ膜、ＵＦ膜及びＭＦ膜を挙げることができる。 Examples of the membrane include an RO membrane, NF membrane, UF membrane, and MF membrane.
膜の素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及びセラミック等並びにこれらの組み合わせが挙げられる。 Examples of membrane materials include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, polyvinylidene fluoride resins, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polycarbonate, polyacrylonitrile, cellulose acetate, aromatic polyamide, polysulfone, and polyether. Examples include sulfone and ceramic, and combinations thereof.
膜の形態としては、平膜、中空糸膜、管状膜（チューブラー膜）、スパイラル膜等が挙げられる。 Examples of the form of the membrane include a flat membrane, a hollow fiber membrane, a tubular membrane (tubular membrane), and a spiral membrane.
洗浄対象としては、膜表面に付着した物質であれば特に制限はない。このような物質として、例えば、塩類、糖及びタンパク質等の有機物、鉱物等の微粒子、細菌（生菌、死菌）及びウイルス等の微生物並びにバイオフィルム等を挙げることができる。本実施形態に係る膜洗浄剤は、糖及びタンパク質等の有機物、微生物並びにバイオフィルムの洗浄効率に優れているため、糖及びタンパク質等の有機物洗浄用、微生物洗浄用、又はバイオフィルム洗浄用として好適に用いることができる。 The cleaning target is not particularly limited as long as it is a substance attached to the film surface. Examples of such substances include salts, organic substances such as sugars and proteins, fine particles such as minerals, microorganisms such as bacteria (viable and dead bacteria) and viruses, and biofilms. The membrane cleaning agent according to this embodiment is excellent in cleaning efficiency of organic substances such as sugar and protein, microorganisms, and biofilms, and is therefore suitable for cleaning organic substances such as sugars and proteins, for cleaning microorganisms, or for cleaning biofilms. Can be used.
本実施形態に係る膜洗浄方法は、Ｄ−アミノ酸及びその塩、上記一般式（１）で表されるポリアミン及びその塩、ニトロプルシドナトリウム、上記一般式（２）で表されるカルボン酸及びその塩、並びに２−ヘプチル−３−ヒドロキシ−４−キノロン及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を膜表面に付着した物質に接触させる工程を含む。一実施形態に係る膜洗浄方法は、上述した膜洗浄剤を膜表面に付着した物質に接触させる工程を含むものであってよい。 The membrane cleaning method according to the present embodiment includes a D-amino acid and a salt thereof, a polyamine represented by the general formula (1) and a salt thereof, sodium nitroprusside, a carboxylic acid represented by the general formula (2) and a salt thereof. And a step of contacting at least one compound selected from the group consisting of 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone and a salt thereof with a substance attached to the film surface. The film cleaning method according to an embodiment may include a step of bringing the above-described film cleaning agent into contact with a substance attached to the film surface.
本実施形態に係る膜洗浄剤及び膜洗浄方法の使用方法について、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）を例にとり具体的に説明する。なお、以下に記載する方法はＭＢＲ法に限定されるものではなく、他の水処理方法においても同様に適用できる。 The method for using the membrane cleaning agent and the membrane cleaning method according to the present embodiment will be specifically described taking the membrane separation activated sludge method (MBR method) as an example. Note that the method described below is not limited to the MBR method, and can be similarly applied to other water treatment methods.
ＭＢＲとは、従来の排水処理で一般的に使われている標準活性汚泥法と、膜処理技術を組み合わせたものである。 MBR is a combination of a standard activated sludge method generally used in conventional wastewater treatment and membrane treatment technology.
ＭＢＲには、槽外型及び浸漬型が存在する。図１ａは槽外型ＭＢＲの概略図である。槽外型ＭＢＲ１００では、汚泥を含む生物反応槽１１０の外に膜１２０が設置される。ラインＬ１１０を通して汚泥が膜１２０に供給される。膜１２０において、汚泥と処理水が分離される。処理水はラインＬ１２０を通して取り出され、汚泥はラインＬ１３０を通して生物反応槽１１０に返送される。 MBR includes an outside tank type and an immersion type. FIG. 1a is a schematic view of an out-of-bath type MBR. In the outside tank type MBR 100, the membrane 120 is installed outside the biological reaction tank 110 containing sludge. Sludge is supplied to the membrane 120 through the line L110. In the membrane 120, sludge and treated water are separated. The treated water is taken out through the line L120, and the sludge is returned to the biological reaction tank 110 through the line L130.
浸漬型ＭＢＲとは、汚泥を含む生物反応槽に膜を浸漬して、汚泥と処理水を分離する方式である。浸漬型には、さらに一体型と槽別置型が存在する。図１ｂは浸漬型ＭＢＲ（一体型）２００の概略図である。浸漬型ＭＢＲ（一体型）２００では、汚泥を含む生物反応槽２１０内に膜２２０が設置される。膜２２０において、汚泥と処理水が分離され、処理水はラインＬ２２０を通して取り出される。 Immersion MBR is a system in which sludge and treated water are separated by immersing a membrane in a biological reaction tank containing sludge. The immersion type further includes an integrated type and a separate tank type. FIG. 1 b is a schematic view of a submerged MBR (integral type) 200. In the immersion type MBR (integrated type) 200, a membrane 220 is installed in a biological reaction tank 210 containing sludge. In the membrane 220, the sludge and the treated water are separated, and the treated water is taken out through the line L220.
浸漬型ＭＢＲ（槽別置型）とは、汚泥を含む生物反応槽と膜を設置する膜分離槽とが分離した方式である。図１ｃは浸漬型ＭＢＲ（槽別置型）３００の概略図である。浸漬型ＭＢＲ（槽別置型）３００では、汚泥を含む生物反応槽３１０と、膜３２０が設置された膜分離槽３３０とが分離している。生物反応槽３１０からラインＬ３１０を通して汚泥が膜分離槽３３０に供給される。膜３２０において、汚泥と処理水が分離される。処理水はラインＬ３２０を通して取り出され、汚泥はラインＬ３３０を通して生物反応槽３１０に返送される。 The immersion type MBR (tank separate type) is a system in which a biological reaction tank containing sludge and a membrane separation tank in which a membrane is installed are separated. FIG. 1 c is a schematic diagram of a submerged MBR (bath tank separate type) 300. In the immersion type MBR (tank separate type) 300, a biological reaction tank 310 containing sludge and a membrane separation tank 330 provided with a membrane 320 are separated. Sludge is supplied from the biological reaction tank 310 to the membrane separation tank 330 through the line L310. In the membrane 320, sludge and treated water are separated. The treated water is taken out through the line L320, and the sludge is returned to the biological reaction tank 310 through the line L330.
一実施形態では、膜洗浄剤を被処理水に供給することによって、膜洗浄剤を膜表面に付着した物質に接触させることができる。この方法によれば、水処理を行いながら膜を洗浄することができるため、膜の寿命が延び水処理の効率が向上する。また、除去されずに洗浄後の膜表面に残った汚泥中に膜洗浄剤が蓄積することから、新たなバイオフィルムの形成を防止する予防効果も得られる。膜の目詰まり防止のために、膜を曝気すること等の物理的洗浄と組み合わせてもよい。 In one embodiment, the membrane cleaning agent can be brought into contact with a substance attached to the membrane surface by supplying the membrane cleaning agent to the water to be treated. According to this method, since the membrane can be washed while performing the water treatment, the life of the membrane is extended and the efficiency of the water treatment is improved. Moreover, since a film | membrane cleaning agent accumulates in the sludge which remained on the film | membrane surface after washing | cleaning without being removed, the preventive effect which prevents formation of a new biofilm is also acquired. In order to prevent clogging of the membrane, it may be combined with physical cleaning such as aeration of the membrane.
膜洗浄剤の供給は、膜により近いところで行うことが好ましい。槽外型ＭＢＲ１００では、例えば、ラインＬ１１０に別のライン（図示せず）を介して膜洗浄剤を供給してもよい。浸漬型ＭＢＲ（一体型）２００では、例えば、生物反応槽２１０に別のライン（図示せず）を介して膜洗浄剤を供給してもよい。浸漬型ＭＢＲ（槽別置型）３００では、例えば、ラインＬ３１０に別のライン（図示せず）を介して膜洗浄剤を供給してもよいし、膜分離槽３３０に別のライン（図示せず）を介して膜洗浄剤を供給してもよい。 It is preferable to supply the film cleaning agent at a position closer to the film. In the out-of-vessel type MBR 100, for example, the film cleaning agent may be supplied to the line L110 via another line (not shown). In the immersion type MBR (integrated type) 200, for example, the membrane cleaning agent may be supplied to the biological reaction tank 210 via another line (not shown). In the immersion type MBR (tank separate type) 300, for example, the membrane cleaning agent may be supplied to the line L310 via another line (not shown), or another line (not shown) is supplied to the membrane separation tank 330. ) May be used to supply the membrane cleaning agent.
また、膜洗浄剤には、新たなバイオフィルムの形成を防止する予防効果もあるため、例えば、膜洗浄後に上述した態様で膜洗浄剤を供給して、バイオフィルムの形成を防止してもよい。この場合、膜洗浄方法は、本実施形態に係る方法によってもよいし、従来行われている薬品洗浄又は物理的洗浄による方法によってもよい。 Further, since the membrane cleaning agent also has a preventive effect of preventing the formation of a new biofilm, for example, the membrane cleaning agent may be supplied in the above-described manner after the membrane cleaning to prevent the formation of the biofilm. . In this case, the film cleaning method may be the method according to the present embodiment, or may be the conventional chemical cleaning method or physical cleaning method.
他の実施形態では、ＭＢＲから膜を取り出した後、膜洗浄剤を膜表面に付着した物質に接触させてもよい。例えば、膜洗浄剤を含む洗浄液の入った洗浄槽にＭＢＲから取り出した膜を浸漬することができる。 In other embodiments, after removing the membrane from the MBR, the membrane cleaner may be contacted with a substance attached to the membrane surface. For example, the film taken out from the MBR can be immersed in a cleaning tank containing a cleaning liquid containing a film cleaning agent.
洗浄液は、例えば、上述した有効成分を溶解させた水溶液であってよい。洗浄液中の有効成分の含有量は、有効成分の種類、汚れの種類及び程度、膜の材質及び形態等に応じて設定すればよい。 The cleaning liquid may be, for example, an aqueous solution in which the above-described active ingredient is dissolved. What is necessary is just to set content of the active ingredient in a washing | cleaning liquid according to the kind of active ingredient, the kind and grade of dirt, the material and form of a film | membrane, etc.
洗浄液の温度は、例えば、１〜９９℃であればよく、膜の洗浄効率を向上させるという観点から、１５〜４０℃であることが好ましい。洗浄液に膜を浸漬する時間は、例えば、２〜４８時間であればよく、膜の洗浄効率を向上させるという観点から、６〜８時間であることが好ましい。 The temperature of the cleaning liquid may be, for example, 1 to 99 ° C., and is preferably 15 to 40 ° C. from the viewpoint of improving the cleaning efficiency of the film. The time for immersing the film in the cleaning liquid may be, for example, 2 to 48 hours, and is preferably 6 to 8 hours from the viewpoint of improving the cleaning efficiency of the film.
洗浄液に膜を浸漬させる前、及び浸漬させた後の少なくとも一方で、膜を水等で洗浄する工程を更に設けてもよい。 You may further provide the process of wash | cleaning a film | membrane with water etc. before immersing a film | membrane in a washing | cleaning liquid and at least one after immersing.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not limited to these examples.
〔実施例１〕
表面にバイオフィルムが形成されたＲＯ膜（日東電工社製）を１ｃｍ×１ｃｍ（１ｃｍ２）に切断した。なお、バイオフィルムは、バチルス属細菌とシュードモナス属細菌との複合菌により形成されたものである。これをＰＢＳに入れ、３０秒間ボルテックスした。その後、ＲＯ膜を洗浄液に浸漬し、３７℃で６時間静置した。静置後、ＲＯ膜をＰＢＳに入れ、１分間ボルテックスした。ＲＯ膜を取り出し、ＳＹＴＯ９（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）で染色し、蛍光顕微鏡で観察した。蛍光顕微鏡像を撮影した結果を図２に示す。
[Example 1]
An RO membrane (manufactured by Nitto Denko Corporation) having a biofilm formed on the surface was cut into 1 cm × 1 cm (1 cm 2 ). The biofilm is formed by a complex of Bacillus bacteria and Pseudomonas bacteria. This was placed in PBS and vortexed for 30 seconds. Thereafter, the RO membrane was immersed in a cleaning solution and allowed to stand at 37 ° C. for 6 hours. After standing, the RO membrane was placed in PBS and vortexed for 1 minute. The RO membrane was taken out, stained with SYTO9 (Invitrogen), and observed with a fluorescence microscope. The result of having photographed the fluorescence microscope image is shown in FIG.
図２中、（Ａ）は洗浄液としてＰＢＳのみを用いた場合の結果を示す（対照）。（Ｂ）は洗浄液として５ｍＭ ノルスペルミジン（Ｓｉｇｍａ社製）を含むＰＢＳを用いた場合の結果を示す。（Ｃ）は洗浄液として１２．５ｍＭ Ｄ−ロイシン（和光純薬社製）を含むＰＢＳを用いた場合の結果を示す。（Ｄ）は洗浄液として１ｍＭ ノルスペルミジン及び０．２５ｍＭ Ｄ−ロイシンを含むＰＢＳを用いた場合の結果を示す。（Ｅ）は洗浄液として５０μＭ ＳＮＰ（Ｓｉｇｍａ社製）を含むＰＢＳを用いた場合の結果を示す。図２中、色が濃くなっている領域は、ＳＹＴＯ９染色で緑色蛍光が観察された領域（すなわち、微生物が残留している領域）に該当する。 In FIG. 2, (A) shows the results when only PBS was used as the washing solution (control). (B) shows the results when PBS containing 5 mM norspermidine (manufactured by Sigma) was used as the washing solution. (C) shows the results when PBS containing 12.5 mM D-leucine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the washing solution. (D) shows the results when PBS containing 1 mM norspermidine and 0.25 mM D-leucine was used as the washing solution. (E) shows the results when PBS containing 50 μM SNP (manufactured by Sigma) was used as the washing solution. In FIG. 2, the dark region corresponds to a region where green fluorescence is observed by SYTO9 staining (that is, a region where microorganisms remain).
図２に示した結果より、ノルスペルミジン、ＳＮＰ又はＤ−ロイシンを含む洗浄液を用いることにより、ＲＯ膜表面の汚れ（バイオフィルム）が効率よく洗浄されていることがわかる。 From the results shown in FIG. 2, it can be seen that the dirt (biofilm) on the surface of the RO membrane is efficiently cleaned by using a cleaning solution containing norspermidine, SNP or D-leucine.
〔実施例２−１〕
表面にバイオフィルムが形成されたＲＯ膜１（日東電工社製）を１ｃｍ×１ｃｍ（１ｃｍ２）に切断した。なお、バイオフィルムは、バチルス属細菌とシュードモナス属細菌との複合菌により形成されたものである。これをＰＢＳに入れ、３０秒間ボルテックスした。その後、ＲＯ膜１を洗浄液に浸漬し、３７℃で６時間静置した。静置後、ＲＯ膜１をＰＢＳに入れ、１分間ボルテックスした。ＲＯ膜１を取り出し、ＳＹＴＯ９（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）で染色し、蛍光顕微鏡で観察した。得られた蛍光強度をバイオマス（μｍ３）に換算し、膜面積（μｍ２）あたりのバイオマス量（μｍ３／μｍ２）を算出した。
[Example 2-1]
RO membrane 1 (manufactured by Nitto Denko Corporation) having a biofilm formed on the surface was cut into 1 cm × 1 cm (1 cm 2 ). The biofilm is formed by a complex of Bacillus bacteria and Pseudomonas bacteria. This was placed in PBS and vortexed for 30 seconds. Thereafter, the RO membrane 1 was immersed in a cleaning solution and allowed to stand at 37 ° C. for 6 hours. After standing, RO membrane 1 was placed in PBS and vortexed for 1 minute. The RO membrane 1 was taken out, stained with SYTO9 (manufactured by Invitrogen), and observed with a fluorescence microscope. The resulting fluorescence intensity in terms of biomass (μm 3), was calculated membrane area ([mu] m 2) biomass per (μm 3 / μm 2).
洗浄液として、ＰＢＳのみ（対照）、５０μＭ ＰＱＳ（ナード社製）を含むＰＢＳ、１００μＭ ＤＳＦ（Ｓｉｇｍａ社製）を含むＰＢＳ、又は１００μＭ ＢＤＳＦ（Ｓｉｇｍａ社製）を含むＰＢＳを用いた。結果を図３（Ａ）に示す。 As a washing solution, PBS alone (control), PBS containing 50 μM PQS (manufactured by Nard), PBS containing 100 μM DSF (manufactured by Sigma), or PBS containing 100 μM BDSF (manufactured by Sigma) were used. The results are shown in FIG.
〔実施例２−２〕
ＲＯ膜１に代えてＲＯ膜２（日東電工社製）を用いたこと以外は実施例２−１と同様にして、バイオマス量を算出した。結果を図３（Ｂ）に示す。
[Example 2-2]
The biomass amount was calculated in the same manner as in Example 2-1, except that the RO membrane 2 (manufactured by Nitto Denko Corporation) was used instead of the RO membrane 1. The results are shown in FIG.
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示した結果より、ＰＱＳ、ＤＳＦ又はＢＤＳＦを含む洗浄液を用いることにより、ＲＯ膜表面の汚れ（バイオフィルム）が効率よく洗浄されていることがわかる。また、ＲＯ膜の種類を代えた場合であってもＲＯ膜表面の汚れが効率よく洗浄されていることがわかる。 From the results shown in FIGS. 3A and 3B, it can be seen that by using a cleaning liquid containing PQS, DSF or BDSF, the dirt (biofilm) on the RO membrane surface is efficiently cleaned. Further, it can be seen that the stain on the surface of the RO membrane is efficiently cleaned even when the type of the RO membrane is changed.
〔実施例３〕
表面にバイオフィルムが形成されたＲＯ膜（日東電工社製）を１ｃｍ×１ｃｍ（１ｃｍ２）に切断した。なお、バイオフィルムは、バチルス属細菌とシュードモナス属細菌との複合菌により形成されたものである。これをＰＢＳに入れ、３０秒間ボルテックスした。その後、ＲＯ膜を洗浄液に浸漬し、３７℃で６時間静置した。静置後、ＲＯ膜をＰＢＳに入れ、１分間ボルテックスした。ＲＯ膜を取り出し、ＳＹＴＯ９（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）で染色し、蛍光顕微鏡で観察した。蛍光顕微鏡像を撮影した結果を図４に示す。
Example 3
An RO membrane (manufactured by Nitto Denko Corporation) having a biofilm formed on the surface was cut into 1 cm × 1 cm (1 cm 2 ). The biofilm is formed by a complex of Bacillus bacteria and Pseudomonas bacteria. This was placed in PBS and vortexed for 30 seconds. Thereafter, the RO membrane was immersed in a cleaning solution and allowed to stand at 37 ° C. for 6 hours. After standing, the RO membrane was placed in PBS and vortexed for 1 minute. The RO membrane was taken out, stained with SYTO9 (Invitrogen), and observed with a fluorescence microscope. The result of having photographed the fluorescence microscope image is shown in FIG.
図４中、（Ａ）は洗浄液として超純水のみを用いた場合の結果を示す（対照）。（Ｂ）は洗浄液として１６ｍＭ Ｄ−ロイシン（和光純薬社製）を含む超純水を用いた場合の結果を示す。（Ｃ）は洗浄液として１ｍＭ Ｄ−チロシン（和光純薬社製）を含む超純水を用いた場合の結果を示す。（Ｄ）は洗浄液として５ｍＭ Ｄ−アスパラギン酸を含む超純水を用いた場合の結果を示す。図４中、色が濃くなっている領域は、ＳＹＴＯ９染色で緑色蛍光が観察された領域（すなわち、微生物が残留している領域）に該当する。 In FIG. 4, (A) shows the results when only ultrapure water is used as the cleaning liquid (control). (B) shows the results when ultrapure water containing 16 mM D-leucine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as a cleaning solution. (C) shows the results when ultrapure water containing 1 mM D-tyrosine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as the cleaning solution. (D) shows the results when ultrapure water containing 5 mM D-aspartic acid is used as the washing solution. In FIG. 4, the dark region corresponds to a region where green fluorescence is observed by SYTO9 staining (that is, a region where microorganisms remain).
図４に示した結果より、Ｄ−ロイシン、Ｄ−チロシン又はＤ−アスパラギン酸を含む洗浄液を用いることにより、バイオフィルムが分解されていることがわかる。つまり、対照となる（Ａ）では、緑色蛍光が観察された領域表面が滑らかであり、バイオフィルム内に微生物が分散していることがわかる。一方、（Ｂ）〜（Ｄ）では、緑色蛍光が観察された領域の表面に凹凸があり、バイオフィルムが分解され、個々の微生物が分離されていることがわかる。これにより、（Ｂ）〜（Ｄ）の洗浄後のＲＯ膜は、未使用のＲＯ膜に匹敵する透過水量を回復していた（データ示さず）。なお、図４（Ｄ）では、微生物が単層となっていたため緑色蛍光が他より弱く、視認性を上げるために緑色蛍光を強調して表示している。 From the results shown in FIG. 4, it can be seen that the biofilm is decomposed by using a cleaning solution containing D-leucine, D-tyrosine or D-aspartic acid. That is, in (A) as a control, it can be seen that the surface of the region where the green fluorescence is observed is smooth, and the microorganisms are dispersed in the biofilm. On the other hand, in (B) to (D), it can be seen that the surface of the region where green fluorescence is observed has irregularities, the biofilm is decomposed, and individual microorganisms are separated. As a result, the RO membrane after washing (B) to (D) recovered the permeated water amount comparable to that of the unused RO membrane (data not shown). In FIG. 4D, since the microorganism is a single layer, the green fluorescence is weaker than the others, and the green fluorescence is highlighted and displayed in order to improve visibility.
１００…槽外型ＭＢＲ、１１０，２１０，３１０…生物反応槽、１２０，２２０，３２０…膜、Ｌ１１０，Ｌ１２０，Ｌ１３０，Ｌ２２０，Ｌ３１０，Ｌ３２０，Ｌ３３０…ライン、２００…浸漬型ＭＢＲ（一体型）、３００…浸漬型ＭＢＲ（槽別置型）、３３０…膜分離槽。 100 ... Outside tank type MBR, 110,210,310 ... Bioreaction tank, 120,220,320 ... Membrane, L110, L120, L130, L220, L310, L320, L330 ... Line, 200 ... Immersion type MBR (integrated type) 300 ... Immersion type MBR (separate tank type), 330 ... membrane separation tank.
Claims (8)
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］ D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2-heptyl-3-hydroxy- A biofilm degrading agent comprising, as an active ingredient, at least one compound selected from the group consisting of 4-quinolone and a salt thereof.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
［一般式（１）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。］
［一般式（２）中、Ｒは、直鎖又は分岐の炭素原子数５〜１５のアルキル基を示す。］ D-amino acids and salts thereof, polyamines and salts thereof represented by the following general formula (1), sodium nitroprusside, carboxylic acids and salts thereof represented by the following general formula (2), and 2-heptyl-3-hydroxy- A method for decomposing a biofilm, comprising a step of bringing a biofilm into contact with at least one compound selected from the group consisting of 4-quinolone and a salt thereof.
[In General Formula (1), n and m each independently represent an integer of 1 to 5. ]
[In General Formula (2), R represents a linear or branched alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. ]
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