JP3062121B2 - ホルムアルデヒド分解方法 - Google Patents

ホルムアルデヒド分解方法

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JP3062121B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環境汚染物質に指
定されているホルムアルデヒドを効率よく分解すること
のできる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ホルムアルデヒドは、脂溶性でタンパク
質を凝固させる作用がある為、消毒や防腐の目的で繁用
される他、繊維の架橋剤として、衣類の形態安定加工用
等にも多量に使用されている。例えばセルロース系縫製
製品は、皺になり易い、収縮し易い等の欠点があるが、
ホルムアルデヒド等の架橋剤を用いて処理すれば、これ
らの欠点を改良できることから、ホルムアルデヒドによ
る架橋処理が広く使用されている。
【0003】この様にホルムアルデヒドは、様々な分野
で繁用されているが、毒性や臭気が強く、目や気管支粘
膜に及ぼす影響が極めて大きい。その為、ホルムアルデ
ヒドは、環境汚染原因物質として指定され、水道基準で
1ppm以下に規制されている。
【0004】排水中のホルムアルデヒド濃度を低減する
方法については、活性汚泥を用いた生物学的処理法が繁
用されている。しかしながら、従来の生物学的処理法は
ホルムアルデヒド分解能に乏しく、多大な労力と時間、
コストを費やす割には満足のいく成果が得られなかっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、その目的は、ホルムアルデ
ヒドを効率良く分解することのできる新規な方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明のホルムアルデヒド分解方法は、ペニシリウム・シ
ンプリシッシム(Penicillium simpl
icissimum)FERM P−16272を用い
てホルムアルデヒドを分解するところに要旨を有するも
のである。即ち、本発明はホルムアルデヒド分解能を有
するペニシリウム・シンプリシッシム(Penicil
lium simplicissimum)FERM
P−16272に関するものであり、当該菌を用いた、
様々なホルムアルデヒド分解方法に適用されるものであ
る。
【0007】本発明法は、ホルムアルデヒド含有排水を
処理するのに好適であり、なかでも、縫製製品のホルム
アルデヒド架橋処理設備からのホルムアルデヒド含有排
水を処理するのに最適である。具体的には、縫製製品の
ホルムアルデヒド架橋処理設備からのホルムアルデヒド
含有排水を活性汚泥を用いて生物学的処理を行うに当た
り、生物学的処理槽に、上記菌を添加して行う。
【0008】更に、上述した方法を用いて処理された水
を、縫製製品のホルムアルデヒド架橋処理に再利用する
方法も本発明の範囲内に包含される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明者らは、環境汚染物質であ
るホルムアルデヒドを効率よく分解する方法について鋭
意検討した結果、通称青カビと呼ばれるペニシリウム
(Penicillium)属に属し、ペニシリウム・
シンプリシッシム(Penicillium simp
licissimum)FERM P−16272とい
う本発明者らによって始めて見出された菌株を用いれば
所期の目的が達成できることを見出し、本発明を完成し
たのである。
【0010】上記菌株を用いて高濃度のホルムアルデヒ
ド含有排水を処理すれば、ホルムアルデヒドを短時間に
所望の濃度にまで低減させることができ、クリーンで安
全な水を効率よく得ることができる。しかも、この様に
して処理された排水は、もとの処理工程にリサイクルで
きるので、水道料やメンテナンス費用の大幅な削減を図
ることができ、非常に有用である。
【0011】まず、本発明に用いられる菌について説明
する。
【0012】本発明者らは、通常の土壌等より得られる
活性汚泥のなかから、ホルムアルデヒドを効率よく分解
し得る微生物を単離することに成功した。そこで、該微
生物の菌学的性質(培養的・形態的性質)につき、以下
の手順で調べた。
【0013】使用した培地は、ツアペックイーストエキ
ス寒天平板培地(CYA)およびマルトエキス寒天平板
培地(MEA)の2種類であり、これらは、いずれもペ
ニシリウム属の菌学的性質を調べるのに繁用されている
ものである。各培地の組成は以下の通りである。 (a)CYA NaNO3 3g K2HPO4 1g MgSO47H2O 0.5g KCl 0.5g FeSO4・7H2O 0.01g イーストエキス 5g シュークロース 30g 寒天 20g 精製水 1000mL pH無調整(pH7.3) (b)MEA 麦芽エキス 20g グルコース 20g ペプトン 1g 寒天 20g 精製水 1000mL pH無調整
【0014】具体的には、上記微生物を各種培地に接種
した後、25℃で7〜14日間培養し、得られた集落の
色調及び組織、分生子形成構造等を観察した。その結果
を表1に示すと共に、該微生物の分生子形成構造の顕微
鏡写真を図1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】表1に示す微生物は、その形態がペニシリ
構造を有し、フィアライド先端部分から連鎖した分生子
を形成していることから、ペニシリウム属シンプリシッ
シム種(Penicillium simplicis
simum)に属するものであると同定し、工業技術院
生命工学工業技術研究所に寄託した(受託番号FERM
P−16272:Penicillium simp
licissimumKANEKIN P−1)。尚、
該微生物の分類は、下記〜を参考にして決定した。
【0017】J.I. Pitt: "The genus Penicillium an
d its teleomorphic states, Eupenicillium and Talar
omyces" (1979) Academic Press J.I. Pitt: "A laboratory guide to common Penicil
lium species" (1988), C.S.I.R.O., Division of Food
Processing R.A. Samson and E.S. van Reenen-Hoekestra:"Intro
duction to Food-Borne Fungi" (1988), Centraalburea
u voor Schimmelcultures 宇田川俊一,椿啓介ら:”菌類図鑑”(1978),講談社 宇田川俊一:防菌防微,19, 657 (1991)。
【0018】次に、上記ホルムアルデヒド分解菌を用い
てホルムアルデヒドを分解する方法について説明する。
まず、上記菌を含む活性汚泥を、例えばTrypticase Soy
Broth、サブローブロス等のブロス中で培養し、所定濃
度にまで増殖させる。得られた菌液の沈渣をホルムアル
デヒド含有排水中に加え、放置すると、ホルムアルデヒ
ドが分解される。尚、活性汚泥中の菌の濃度や、該排水
に添加する菌液の濃度、その処理条件等は、排水中のホ
ルムアルデヒド濃度や使用する菌株の種類などによって
も変化するが、概ね以下の様に制御することが好まし
い。 活性汚泥中の菌の濃度:1500〜2100ppm 処理温度:20〜30℃、処理時間:15〜16時間
【0019】上記の方法は、上記菌株を用いてホルムア
ルデヒドを分解する為の最も基本的な方法であり、更
に、ホルムアルデヒドを使用する種々の工程に応用する
ことができる。
【0020】例えば本発明法は、縫製製品のホルムアル
デヒド架橋処理設備から排出されるホルムアルデヒド含
有排水を処理するのに好適に用いられ、なかでも、該排
水を活性汚泥を用いて生物学的処理を行うに当たり、生
物学的処理槽に上記菌を添加すれば、ホルムアルデヒド
を所定濃度にまで効率よく低減させることができる。
【0021】図2に、活性汚泥を用いて生物学的処理を
行う為の代表的な工程図を示し、同図を用いて各工程を
説明していく。
【0022】(1)予備処理工程(中和槽およびpH調
整槽) この工程では、排水中の水質および水量を均一にし、p
Hの調整を図る。中和槽には攪拌機とpH指示調節計
が、pH調整槽には、排水を均一にする為の攪拌ブロワ
ーや原水供給ポンプが付帯される。
【0023】(2)生物処理工程(回分式) この工程では、活性汚泥処理方式により曝気と沈降が交
互に繰り返される。曝気と沈降は、夫々別の槽で行って
も良いが、両方の機能を兼ね備えた設備を用いれば効率
的である。該設備には、曝気ブロワー、pH計、上澄液
自動排出装置が具備されており、このなかに上記ホルム
アルデヒド分解菌を接種する。その際、該菌の栄養源を
混入して曝気すると、酸化や同化などの代謝が促進し、
ホルムアルデヒドを効率よく分解することができる。ブ
ロワーを停止すると凝集物が得られるので、フロック状
態にて沈降分離を行い、得られた上澄液を処理水として
排出する。
【0024】尚、本工程に用いられるホルムアルデヒド
分解菌の接種濃度は、使用する装置や排水中のホルムア
ルデヒド濃度等によっても変化し得、所望の作用が得ら
れる様適宜選択することができる。また、ホルムアルデ
ヒド分解菌の生育に影響を及ぼす環境因子については充
分留意する必要がある。具体的には温度(例えば13〜
42℃)、pH(7.5〜8.0)、曝気時間(16時
間程度)、DO値(2〜3mg/L)、添加する栄養剤
の種類や量(例えばリン酸:5ppm)などを調整する
ことによって、該菌によるホルムアルデヒド分解作用を
最大限発揮することができる。
【0025】この様に菌の生育条件を制御すれば、この
工程だけで、ホルムアルデヒド濃度を、指定基準の1p
pm程度にまで低減することも可能である。
【0026】(3)砂濾過工程 この工程では、上記(2)の回分式生物処理工程では分
解除去できなかった微細な浮遊物質(SS)を除去す
る。加圧下向流型の濾過塔等を用いれば、微細なSSを
濾材にて捕捉することができる。
【0027】(4)活性炭吸着工程 この工程では、上記(2)の生物処理では除去できなか
ったホルムアルデヒド等を活性炭で吸着除去する。本発
明によるホルムアルデヒド分解菌を用いれば、この工程
に導入される残留ホルムアルデヒド濃度は極めて低くな
る為、活性炭の交換頻度が減少し、処理時間も短縮でき
るので効率的である。
【0028】この様にして処理された水は、ホルムアル
デヒド濃度が水道基準の指定濃度以下まで低減されてお
り、公害の恐れのない安全な水に浄化されているから、
もとの工程にフィードバックし、例えば縫製製品のホル
ムアルデヒド架橋処理などに再利用することができる。
【0029】以下本発明を実施例によってさらに詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変
更して実施することはいずれも本発明の技術的範囲に含
まれるものである。
【0030】
【実施例】土壌より採取した汚泥を、0.2%ホルムア
ルデヒド含有Trypticase Soy Agar (TSA ), CLED,サ
ブロー寒天培地中にて培養し、表2に示す3種類の菌を
得た。
【0031】これらの菌を、Trypticase Soy Brothおよ
びサブロー寒天ブロス中にて30〜37℃の好気条件
下、約3日間培養した後、その沈渣にホルムアルデヒド
含有水(1000ppm)を加え、20℃で20時間放
置し、得られた上清中のホルムアルデヒド濃度を測定し
た。その結果を表2に併記する。
【0032】
【表2】
【0033】表2より明らかな様に、上記菌をホルムア
ルデヒド中に加えると、ホルムアルデヒド濃度を、初期
濃度の1/1000(1ppm)にまで低減することが
できた。この濃度は排水基準濃度をクリアしており、上
述の如く非常に簡易で且つ短時間の処理のみで、高濃度
ホルムアルデヒドを所望の濃度にまで一気に低減するこ
とができた。
【0034】
【発明の効果】本発明法は以上の様に構成されており、
高濃度のホルムアルデヒドを短時間で効率よく分解する
ことができるので、ホルムアルデヒドを用いる種々の工
程に適用することができる。例えば本発明法は、多量の
ホルムアルデヒドを含有する排水を、所定濃度(水道基
準の1ppm以下)にまで効率よく低減することがで
き、なかでも、縫製製品のホルムアルデヒド架橋処理設
備からのホルムアルデヒド含有排水を処理するのに好適
である。この様にして処理された水は、もとの工程にフ
ィードバックしてリサイクルできるので、水道料を節約
でき、操業コストの削減効果なども得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】供試菌株の分生子形成構造を示す図面代用顕微
鏡写真である。
【図2】本発明法を、生物学的処理法に適用した際の工
程図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/34 C12N 1/00 C12N 1/14 D06M 13/127 WPI(DIALOG)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペニシリウム・シンプリシッシム(Pe
    nicilliumsimplicissimum)F
    ERM P−16272を用いてホルムアルデヒドを分
    解することを特徴とするホルムアルデヒド分解方法。
  2. 【請求項2】 前記菌を用いてホルムアルデヒド含有排
    水を処理する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ホルムアルデヒド含有排水が、縫製
    製品のホルムアルデヒド架橋処理設備からのホルムアル
    デヒド含有排水である請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 縫製製品のホルムアルデヒド架橋処理設
    備からのホルムアルデヒド含有排水を活性汚泥を用いて
    生物学的処理を行うに当たり、生物学的処理槽に、ペニ
    シリウム・シンプリシッシム(Penicillium
    simplicissimum)FERM P−16
    272を添加して行うことを特徴とするホルムアルデヒ
    ド分解方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の方法を
    用いて処理された水を、縫製製品のホルムアルデヒド架
    橋処理に再利用することを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 ホルムアルデヒド分解能を有するペニシ
    リウム・シンプリシッシム(Penicillium
    simplicissimum)FERMP−1627
    2。
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JP2006035093A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Sumitomo Chemical Co Ltd ホルムアルデヒドの分解方法
CN101044099B (zh) 2004-10-22 2011-04-13 东洋工程公司 烃或含氧化合物的制造装置中副产的含有甲醛的废水的处理方法
JP4679413B2 (ja) * 2006-03-31 2011-04-27 東洋エンジニアリング株式会社 炭化水素もしくは含酸素化合物の製造プラント廃水の高温処理方法

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