JP3295399B2 - 堆肥化処理からのアンモニア発生を低減するアンモニウム耐性細菌 - Google Patents
堆肥化処理からのアンモニア発生を低減するアンモニウム耐性細菌Info
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、畜産環境対策にお
ける微生物の応用に関し、より詳細には、動物排泄物を
用いる堆肥化処理においてアンモニアの発生を低減する
ことのできる微生物及び該微生物の使用方法に関する。
ける微生物の応用に関し、より詳細には、動物排泄物を
用いる堆肥化処理においてアンモニアの発生を低減する
ことのできる微生物及び該微生物の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】家畜排泄物の堆肥化処理は、該排泄物の
リサイクルを図るための主要な方法であり、広く行われ
ている。しかし、上記堆肥化処理の過程では、極めて高
濃度の悪臭が発生するため、近隣住民からの苦情の対象
となることが多い。特に、アンモニアは高濃度で発生
し、悪臭の主成分となる。また、アンモニアが発生する
と、これに伴って堆肥中の全窒素量が減少することが考
えられるため、堆肥の品質にとっても、アンモニアの発
生は望ましくない。
リサイクルを図るための主要な方法であり、広く行われ
ている。しかし、上記堆肥化処理の過程では、極めて高
濃度の悪臭が発生するため、近隣住民からの苦情の対象
となることが多い。特に、アンモニアは高濃度で発生
し、悪臭の主成分となる。また、アンモニアが発生する
と、これに伴って堆肥中の全窒素量が減少することが考
えられるため、堆肥の品質にとっても、アンモニアの発
生は望ましくない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、堆肥
化処理において、悪臭の主成分であるアンモニアの発生
を低減することのできる微生物及び該微生物を用いた動
物排泄物の堆肥化方法を提供することにある。
化処理において、悪臭の主成分であるアンモニアの発生
を低減することのできる微生物及び該微生物を用いた動
物排泄物の堆肥化方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、Bacillus sp.
TAT105株又はTAT112株を動物排泄物に添加して堆肥化
処理を行うことにより、アンモニアの発生を低減し、悪
臭の発生しない処理を行うことができることを見出し、
本発明に至った。すなわち、本発明は、バチルスsp. TA
T105株（ＦＥＲＭ Ｐ−１７５５８）及びバチルスsp.
TAT112株（ＦＥＲＭ Ｐ−１７５５９）からなる群より
選択される菌株を提供する。さらに、本発明は、上記菌
株の培養物を有効成分として含む、動物排泄物の処理に
おいて使用するためのアンモニア発生抑制剤を提供す
る。
を解決するために鋭意検討を行った結果、Bacillus sp.
TAT105株又はTAT112株を動物排泄物に添加して堆肥化
処理を行うことにより、アンモニアの発生を低減し、悪
臭の発生しない処理を行うことができることを見出し、
本発明に至った。すなわち、本発明は、バチルスsp. TA
T105株（ＦＥＲＭ Ｐ−１７５５８）及びバチルスsp.
TAT112株（ＦＥＲＭ Ｐ−１７５５９）からなる群より
選択される菌株を提供する。さらに、本発明は、上記菌
株の培養物を有効成分として含む、動物排泄物の処理に
おいて使用するためのアンモニア発生抑制剤を提供す
る。
【０００５】さらに、本発明は、動物排泄物に上記菌株
を混合し、該混合物を好気条件下で処理することにより
アンモニアの発生を抑制することを特徴とする、堆肥の
製造方法を提供する。前記菌株は107〜108 CFU/g湿重の
濃度で混合することが好ましい。また、前記処理は、好
ましくは３０〜６５℃の温度範囲で行い、好ましくはpH
5.7〜9.0の範囲で行う。さらに、本発明は、動物排泄物
に上記菌株を作用させることを特徴とする、動物排泄物
におけるアンモニアの発生を抑制する方法を提供する。
前記菌株は１０７〜１０８ ＣＦＵ／ｇ湿重の濃度で作
用させることが好ましい。また、前記処理は、好ましく
は３０〜６５℃の温度範囲で行い、好ましくはpH5.7〜
9.0の範囲で行う。
を混合し、該混合物を好気条件下で処理することにより
アンモニアの発生を抑制することを特徴とする、堆肥の
製造方法を提供する。前記菌株は107〜108 CFU/g湿重の
濃度で混合することが好ましい。また、前記処理は、好
ましくは３０〜６５℃の温度範囲で行い、好ましくはpH
5.7〜9.0の範囲で行う。さらに、本発明は、動物排泄物
に上記菌株を作用させることを特徴とする、動物排泄物
におけるアンモニアの発生を抑制する方法を提供する。
前記菌株は１０７〜１０８ ＣＦＵ／ｇ湿重の濃度で作
用させることが好ましい。また、前記処理は、好ましく
は３０〜６５℃の温度範囲で行い、好ましくはpH5.7〜
9.0の範囲で行う。
【０００６】なお、本明細書において使用する「CFU」
という単位は、コロニー形成単位（Colony Forming Uni
t）を意味し、対象となる菌株が生育し得る条件下で該
菌株の培養を行ったときに形成するコロニーの数を表
す。上記の菌株濃度は、表３又は表９に示す組成を有す
る培地上において、５５℃で２日間培養したときのコロ
ニーの数として表されている。また、「湿重」は、上記
菌株で処理しようとする動物排泄物、オガクズ等の含水
混合物の全重量を意味する。
という単位は、コロニー形成単位（Colony Forming Uni
t）を意味し、対象となる菌株が生育し得る条件下で該
菌株の培養を行ったときに形成するコロニーの数を表
す。上記の菌株濃度は、表３又は表９に示す組成を有す
る培地上において、５５℃で２日間培養したときのコロ
ニーの数として表されている。また、「湿重」は、上記
菌株で処理しようとする動物排泄物、オガクズ等の含水
混合物の全重量を意味する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 １．本発明の菌株（Bacillus sp. TAT105株及びTAT112
株） 熟成した家畜排泄物の堆肥を分離源として、以下のよう
な基準に基づいて微生物の分離、選抜を行った。 （ｉ）高温性細菌であること（すなわち、６０℃以上に
おいて生存していること） （ii）家畜排泄物に増殖し得ること （iii）アンモニウム態窒素に高い耐性を示すこと （iv）高いアンモニウム資化能を有すること
株） 熟成した家畜排泄物の堆肥を分離源として、以下のよう
な基準に基づいて微生物の分離、選抜を行った。 （ｉ）高温性細菌であること（すなわち、６０℃以上に
おいて生存していること） （ii）家畜排泄物に増殖し得ること （iii）アンモニウム態窒素に高い耐性を示すこと （iv）高いアンモニウム資化能を有すること
【０００８】この結果、数株の高温性細菌が得られ、そ
のうち、堆肥化試験でアンモニア発生の低減が認められ
た菌株２株を選抜し、それぞれTAT105株及びTAT112株と
命名した。すなわち、本発明の菌株は、これらのBacill
us sp. TAT105株及びTAT112株であり、それぞれFERM P-
17558（名称：Bacillus sp. TAT105）及びFERM P-17559
（名称：Bacillus sp. TAT112）として、平成１１年９
月１７日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所（茨
城県つくば市東１丁目１番３号）に寄託されている。
のうち、堆肥化試験でアンモニア発生の低減が認められ
た菌株２株を選抜し、それぞれTAT105株及びTAT112株と
命名した。すなわち、本発明の菌株は、これらのBacill
us sp. TAT105株及びTAT112株であり、それぞれFERM P-
17558（名称：Bacillus sp. TAT105）及びFERM P-17559
（名称：Bacillus sp. TAT112）として、平成１１年９
月１７日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所（茨
城県つくば市東１丁目１番３号）に寄託されている。
【０００９】選抜した２株について、表現形質の調査、
及び16S ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列解析を行った。これ
らの16S ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を配列番号１（TAT1
05株）及び配列番号２（TAT112株）に示す。さらに、こ
れらの菌株の性状を表１に、これらの菌株の16S ｒＲＮ
Ａの塩基配列を図１〜４に、バチルス・サーモスファエ
リクス（Bacillus thermosphaericus）及びバチルス・
パリダス（Bacillus pallidus）との比較において示
す。
及び16S ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列解析を行った。これ
らの16S ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を配列番号１（TAT1
05株）及び配列番号２（TAT112株）に示す。さらに、こ
れらの菌株の性状を表１に、これらの菌株の16S ｒＲＮ
Ａの塩基配列を図１〜４に、バチルス・サーモスファエ
リクス（Bacillus thermosphaericus）及びバチルス・
パリダス（Bacillus pallidus）との比較において示
す。
【００１０】
【表１】
【００１１】その結果、該２株の遺伝子は解析した範囲
でほぼ同じであり、同一種と考えられる。また、遺伝子
の塩基配列に基づく解析から、系統的にバチルス・サー
モスファエリクス、バチルス・パリダス等に近縁の高温
性バチルス属細菌であると考えられるが、これらの既報
の菌種とは16S ｒＲＮＡ遺伝子にある程度の差異があ
り、形質もかなり異なることから、該２株の菌株は新規
な菌種と考えられる。さらに、これらの菌株は、アンモ
ニウム塩に対して高い耐性を有していることを特徴とす
る。
でほぼ同じであり、同一種と考えられる。また、遺伝子
の塩基配列に基づく解析から、系統的にバチルス・サー
モスファエリクス、バチルス・パリダス等に近縁の高温
性バチルス属細菌であると考えられるが、これらの既報
の菌種とは16S ｒＲＮＡ遺伝子にある程度の差異があ
り、形質もかなり異なることから、該２株の菌株は新規
な菌種と考えられる。さらに、これらの菌株は、アンモ
ニウム塩に対して高い耐性を有していることを特徴とす
る。
【００１２】２．本発明の菌株の培養 本発明の菌株を培養するための培地は、当業者であれ
ば、上記表１に示す性質から適切なものを選択又は調製
することができるため、特に制限されず、また、天然培
地及び人工培地のいずれであってもよい。天然培地とし
ては、豚ふん浸出液培地を用いることが好ましく、これ
は、例えば、豚ふんと蒸留水を重量比１：４の割合で混
合し、２層のガーゼで濾過した後に、オートクレーブ
中、120℃で20分間処理することにより調製することが
できる。また、培地のpHは特に制限されないが、好まし
くは5.7〜9.0、より好ましくは約7.5に調整する。この
ようなpH調整は、当業者であれば適切な試薬を用いて行
うことができるが、好ましくはNa2CO3水溶液を用いて行
う。人工培地としては、下記の表２に示す組成を有する
培地を用いることが好ましい。
ば、上記表１に示す性質から適切なものを選択又は調製
することができるため、特に制限されず、また、天然培
地及び人工培地のいずれであってもよい。天然培地とし
ては、豚ふん浸出液培地を用いることが好ましく、これ
は、例えば、豚ふんと蒸留水を重量比１：４の割合で混
合し、２層のガーゼで濾過した後に、オートクレーブ
中、120℃で20分間処理することにより調製することが
できる。また、培地のpHは特に制限されないが、好まし
くは5.7〜9.0、より好ましくは約7.5に調整する。この
ようなpH調整は、当業者であれば適切な試薬を用いて行
うことができるが、好ましくはNa2CO3水溶液を用いて行
う。人工培地としては、下記の表２に示す組成を有する
培地を用いることが好ましい。
【００１３】
【表２】
【００１４】さらに、市販の培地を用いることもでき、
例えば、Tryptic Soy Broth（Difco）を使用することが
できる。本発明の菌株の培地への接種量は、菌の培養に
通常用いられる量であればよく、特に制限されない。例
えば、通常の寒天培地上でリフレッシュした菌株を、１
白金耳の量で接種することができる。本発明の菌株を培
養する際の温度条件は、特に制限されないが、好ましく
は３０℃〜６５℃、より好ましくは約５０℃である。培
養時間についても特に制限はないが、培地を交換せずに
培養を行う場合には、好ましくは１２時間〜２４時間、
より好ましくは約２０時間である。必要であれば、培地
を交換しながら培養を行うこともできる。
例えば、Tryptic Soy Broth（Difco）を使用することが
できる。本発明の菌株の培地への接種量は、菌の培養に
通常用いられる量であればよく、特に制限されない。例
えば、通常の寒天培地上でリフレッシュした菌株を、１
白金耳の量で接種することができる。本発明の菌株を培
養する際の温度条件は、特に制限されないが、好ましく
は３０℃〜６５℃、より好ましくは約５０℃である。培
養時間についても特に制限はないが、培地を交換せずに
培養を行う場合には、好ましくは１２時間〜２４時間、
より好ましくは約２０時間である。必要であれば、培地
を交換しながら培養を行うこともできる。
【００１５】以上のようにして得られる本発明の菌株の
培養物は、動物排泄物の処理の際に添加すると、該処理
中におけるアンモニアの発生を抑制することができ、こ
の意味において、上記培養物はアンモニア発生抑制剤と
して使用することができる。上記の動物排泄物の処理は
いずれの処理であってもよく、特に制限されないが、例
えば、動物排泄物の堆肥化処理、ペット動物、動物園の
飼育動物又は家畜動物の糞尿の廃棄処理等が挙げられ、
好ましくは動物排泄物の堆肥化処理である。
培養物は、動物排泄物の処理の際に添加すると、該処理
中におけるアンモニアの発生を抑制することができ、こ
の意味において、上記培養物はアンモニア発生抑制剤と
して使用することができる。上記の動物排泄物の処理は
いずれの処理であってもよく、特に制限されないが、例
えば、動物排泄物の堆肥化処理、ペット動物、動物園の
飼育動物又は家畜動物の糞尿の廃棄処理等が挙げられ、
好ましくは動物排泄物の堆肥化処理である。
【００１６】上記アンモニア発生抑制剤の菌体濃度、保
存時のpH及び温度は、当業者であれば適切に設定するこ
とができるため、特に制限されない。また、上記培養物
をそのままアンモニア発生抑制剤として使用してもよい
が、必要に応じて、該培養物中に含まれる培地を他の液
体又は固体に交換してもよい。さらに、必要に応じて、
保存剤等の添加物を含んでいてもよい。
存時のpH及び温度は、当業者であれば適切に設定するこ
とができるため、特に制限されない。また、上記培養物
をそのままアンモニア発生抑制剤として使用してもよい
が、必要に応じて、該培養物中に含まれる培地を他の液
体又は固体に交換してもよい。さらに、必要に応じて、
保存剤等の添加物を含んでいてもよい。
【００１７】３．本発明の菌株による堆肥化処理 本発明の堆肥化処理では、動物排泄物に本発明の菌株を
混合し、該混合物を通気条件下で処理する。これによ
り、処理中におけるアンモニアの発生を抑制することが
できる。上記動物排泄物は、動物の排泄物であればよ
く、特に制限されないが、好ましくは鳥類又は哺乳類の
排泄物、より好ましくは、牛ふん、豚ふん、鶏ふんをは
じめとする家畜動物の排泄物、最も好ましくは豚ふんで
ある。上記菌株の混合量は、堆肥化処理においてアンモ
ニアの発生を効果的に抑制できる量であればよく、特に
制限されないが、好ましくは動物排泄物の湿重に対して
107〜108 CFU/gの濃度となるように設定する。
混合し、該混合物を通気条件下で処理する。これによ
り、処理中におけるアンモニアの発生を抑制することが
できる。上記動物排泄物は、動物の排泄物であればよ
く、特に制限されないが、好ましくは鳥類又は哺乳類の
排泄物、より好ましくは、牛ふん、豚ふん、鶏ふんをは
じめとする家畜動物の排泄物、最も好ましくは豚ふんで
ある。上記菌株の混合量は、堆肥化処理においてアンモ
ニアの発生を効果的に抑制できる量であればよく、特に
制限されないが、好ましくは動物排泄物の湿重に対して
107〜108 CFU/gの濃度となるように設定する。
【００１８】また、上記菌株の他に、水分調整の目的
で、必要に応じてオガクズ、籾殻、稲藁等を混合するこ
とができる。混合物の含水率は、特に制限されないが、
好ましくは６０重量％〜７０重量％、より好ましくは約
６５重量％とする。これらの混合量は特に制限されるも
のではなく、必要に応じて当業者が適宜設定することが
できる。なお、動物排泄物に上記菌株以外のものを混合
する場合には、上記菌株の混合量は、上記菌株を除いた
全混合物の湿重に対して上記の濃度となるように設定す
る。
で、必要に応じてオガクズ、籾殻、稲藁等を混合するこ
とができる。混合物の含水率は、特に制限されないが、
好ましくは６０重量％〜７０重量％、より好ましくは約
６５重量％とする。これらの混合量は特に制限されるも
のではなく、必要に応じて当業者が適宜設定することが
できる。なお、動物排泄物に上記菌株以外のものを混合
する場合には、上記菌株の混合量は、上記菌株を除いた
全混合物の湿重に対して上記の濃度となるように設定す
る。
【００１９】上記堆肥化処理の温度条件は、上記菌株の
生育温度範囲である３０〜６５℃であることが好ましい
が、通常の堆肥化処理においてはこの温度範囲を大幅に
逸脱することはないため、特に温度調節を行う必要はな
い。ただし、必要に応じて、温度調節を行ってもよい。
上記堆肥化処理のpH条件は、上記菌株の生育pH範囲であ
るpH5.7〜9.0であることが好ましいが、通常の堆肥化処
理においてはこのpH範囲を大幅に逸脱することはないた
め、特にpH調節を行う必要はない。ただし、必要に応じ
て、pH調節を行ってもよい。
生育温度範囲である３０〜６５℃であることが好ましい
が、通常の堆肥化処理においてはこの温度範囲を大幅に
逸脱することはないため、特に温度調節を行う必要はな
い。ただし、必要に応じて、温度調節を行ってもよい。
上記堆肥化処理のpH条件は、上記菌株の生育pH範囲であ
るpH5.7〜9.0であることが好ましいが、通常の堆肥化処
理においてはこのpH範囲を大幅に逸脱することはないた
め、特にpH調節を行う必要はない。ただし、必要に応じ
て、pH調節を行ってもよい。
【００２０】上記堆肥化処理の期間は、動物排泄物が十
分に堆肥化される期間であればよく、処理する排泄物の
量、他の添加物の種類、処理の形態等によっても異なる
ため、特に制限されない。また、このような期間中、必
要であれば、堆肥化処理混合物に含まれる菌株の動物排
泄物への作用効率を上げるために、適当な時期に切り返
しを行って混合してもよい。
分に堆肥化される期間であればよく、処理する排泄物の
量、他の添加物の種類、処理の形態等によっても異なる
ため、特に制限されない。また、このような期間中、必
要であれば、堆肥化処理混合物に含まれる菌株の動物排
泄物への作用効率を上げるために、適当な時期に切り返
しを行って混合してもよい。
【００２１】なお、上記のような堆肥化処理以外の処理
において、アンモニア発生を抑制させるために本発明の
菌株培養物、すなわち本発明のアンモニア発生抑制剤を
用いる場合には、上記のような方法に準じて使用するこ
とができる。具体的な手順は処理の目的によって相違す
るため、特に制限されないが、当業者であれば、処理の
目的に応じて適切に本発明のアンモニア発生抑制剤を使
用することができる。
において、アンモニア発生を抑制させるために本発明の
菌株培養物、すなわち本発明のアンモニア発生抑制剤を
用いる場合には、上記のような方法に準じて使用するこ
とができる。具体的な手順は処理の目的によって相違す
るため、特に制限されないが、当業者であれば、処理の
目的に応じて適切に本発明のアンモニア発生抑制剤を使
用することができる。
【００２２】４．本発明の菌株によるアンモニア発生抑
制効果及び該菌株の増殖の確認 本発明の堆肥化処理によるアンモニア発生抑制効果は、
当業者に公知の方法を用いて、堆肥から生ずる気体に含
まれるアンモニア濃度を測定することにより評価するこ
とができる。例えば、図５に示す小型堆肥化実験装置
「かぐやひめ」（富士平工業）を用いて、排気経路にガ
ス検知管、例えば北川式ガス検知管（ガステック社製）
を挿入してポンプで吸引することにより、排気中のアン
モニア濃度の経時変化を測定することができる。
制効果及び該菌株の増殖の確認 本発明の堆肥化処理によるアンモニア発生抑制効果は、
当業者に公知の方法を用いて、堆肥から生ずる気体に含
まれるアンモニア濃度を測定することにより評価するこ
とができる。例えば、図５に示す小型堆肥化実験装置
「かぐやひめ」（富士平工業）を用いて、排気経路にガ
ス検知管、例えば北川式ガス検知管（ガステック社製）
を挿入してポンプで吸引することにより、排気中のアン
モニア濃度の経時変化を測定することができる。
【００２３】本発明の堆肥化処理における本発明の菌株
の増殖は、当業者に公知の方法を用いて、処理の前後に
おける本発明の菌株の量を比較することにより評価する
ことができる。例えば、本発明の菌株は高温性細菌であ
りかつ高濃度のアンモニウム態窒素に対する耐性を有す
るため（表１）、塩化アンモニウムを高濃度に含む寒天
平板培地上で、処理の前後における堆肥の水懸濁液を高
温下で培養し、生じたコロニーを計数することにより上
記評価を行うことができる。このような条件下では他の
菌株も増殖する可能性があるが、本菌株を添加しない対
照実験を行うことにより、そのような他の菌株の影響を
排除することができる。上記のような寒天平板培地は、
当業者であれば適切に調製することができるため、特定
のものに制限されないが、例えば、下記の表３又は表４
に示す組成を有する培地を用いることができる。
の増殖は、当業者に公知の方法を用いて、処理の前後に
おける本発明の菌株の量を比較することにより評価する
ことができる。例えば、本発明の菌株は高温性細菌であ
りかつ高濃度のアンモニウム態窒素に対する耐性を有す
るため（表１）、塩化アンモニウムを高濃度に含む寒天
平板培地上で、処理の前後における堆肥の水懸濁液を高
温下で培養し、生じたコロニーを計数することにより上
記評価を行うことができる。このような条件下では他の
菌株も増殖する可能性があるが、本菌株を添加しない対
照実験を行うことにより、そのような他の菌株の影響を
排除することができる。上記のような寒天平板培地は、
当業者であれば適切に調製することができるため、特定
のものに制限されないが、例えば、下記の表３又は表４
に示す組成を有する培地を用いることができる。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】以上のような方法により、本発明の菌株
は、堆肥化処理において旺盛に増殖することができ、さ
らに、アンモニアの発生を効果的に抑制することができ
ることを確認することができる。
は、堆肥化処理において旺盛に増殖することができ、さ
らに、アンモニアの発生を効果的に抑制することができ
ることを確認することができる。
【００２７】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。ただし、これらの実施例は説明のためのも
のであり、本発明の技術的範囲を制限するものではな
い。 〔実施例１〕菌の培養Bacillus sp. TAT105株及びTAT112株を培養するための
培地として、豚ふん浸出液培地を次のようにして調製し
た。まず、豚ふんと蒸留水を重量比１：４の割合で混合
し、懸濁状態にした。得られた懸濁液を２層のガーゼで
濾過して固形物を除去した後に、濾液をオートクレーブ
中で滅菌処理（120℃、20分間）した。滅菌済みの濾液
を、Na2CO3水溶液を用いてpH7.5に調整した。次いで、T
AT105株及びTAT112株を別々に、100mlの豚ふん浸出液培
地に、寒天培地上でリフレッシュした菌株を１白金耳接
種し、50℃で20時間振とう培養した。
に説明する。ただし、これらの実施例は説明のためのも
のであり、本発明の技術的範囲を制限するものではな
い。 〔実施例１〕菌の培養Bacillus sp. TAT105株及びTAT112株を培養するための
培地として、豚ふん浸出液培地を次のようにして調製し
た。まず、豚ふんと蒸留水を重量比１：４の割合で混合
し、懸濁状態にした。得られた懸濁液を２層のガーゼで
濾過して固形物を除去した後に、濾液をオートクレーブ
中で滅菌処理（120℃、20分間）した。滅菌済みの濾液
を、Na2CO3水溶液を用いてpH7.5に調整した。次いで、T
AT105株及びTAT112株を別々に、100mlの豚ふん浸出液培
地に、寒天培地上でリフレッシュした菌株を１白金耳接
種し、50℃で20時間振とう培養した。
【００２８】〔実施例２〕アンモニア発生低減効果を評
価Bacillus sp. TAT105株及びTAT112株のそれぞれについ
て、実験室規模の堆肥化試験装置を用いて堆肥化過程で
のアンモニア発生低減効果を評価した。 （１）堆肥化処理 実施例１で得られた菌培養液0.1L、豚ふん3.0kgにオガ
クズを混合し、全体で含水率65%前後となるように調節
した。この混合物3.4kgを小型堆肥化試験装置「かぐや
ひめ」（富士平工業、図５）に充填し、定量通気を行っ
て堆肥化処理した（TAT105株及びTAT112株について、そ
れぞれ表５及び表６参照）。処理開始後１週間目に切り
返しを行い、２週間で終了とした。
価Bacillus sp. TAT105株及びTAT112株のそれぞれについ
て、実験室規模の堆肥化試験装置を用いて堆肥化過程で
のアンモニア発生低減効果を評価した。 （１）堆肥化処理 実施例１で得られた菌培養液0.1L、豚ふん3.0kgにオガ
クズを混合し、全体で含水率65%前後となるように調節
した。この混合物3.4kgを小型堆肥化試験装置「かぐや
ひめ」（富士平工業、図５）に充填し、定量通気を行っ
て堆肥化処理した（TAT105株及びTAT112株について、そ
れぞれ表５及び表６参照）。処理開始後１週間目に切り
返しを行い、２週間で終了とした。
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】（２）アンモニア発生 堆肥化処理中のアンモニアの発生は、次のようにしてモ
ニタリングした。堆肥化処理を開始した後、１日１回所
定の時刻に、図５の小型堆肥化実験装置のガス採取口に
北川式ガス検知管（ガステック社製）を挿入し、ポンプ
で吸引して排気中のアンモニア濃度の経時変化を測定し
た。図６及び図７に、堆肥化試験装置からの排気中のア
ンモニア濃度の推移を示した。いずれの菌株について
も、対照区に比べて菌添加区ではアンモニア濃度が低い
傾向を示した。
ニタリングした。堆肥化処理を開始した後、１日１回所
定の時刻に、図５の小型堆肥化実験装置のガス採取口に
北川式ガス検知管（ガステック社製）を挿入し、ポンプ
で吸引して排気中のアンモニア濃度の経時変化を測定し
た。図６及び図７に、堆肥化試験装置からの排気中のア
ンモニア濃度の推移を示した。いずれの菌株について
も、対照区に比べて菌添加区ではアンモニア濃度が低い
傾向を示した。
【００３２】（３）堆肥の性状 堆肥化処理の前後の試料について、重量、含水率、有機
物、全窒素及びpHを測定した。含水率は、秤量した試料
を１０５℃に保った恒温器に入れ、恒量となるまで乾燥
させて絶乾重量を測定することにより算出した。有機物
は、絶乾重量を測定した試料を電気炉に入れ、６００℃
で１〜２時間強熱した後に放冷し、減少重量を測定する
ことにより算出した。全窒素は、ケルダール法（土壌養
分分析法、第１２版、養賢堂、第１７１頁、1991）及び
ブレムナーの方法（土壌養分分析法、第１２版、養賢
堂、第１９７頁、1991）により、単位量当たりの窒素含
有量（％乾重）を測定し、これに試料の全重量及び含水
率を加味して算出した。結果を表７及び表８に示した。
終了時の重量は対照区と菌添加区でほぼ同様であり、有
機物の分解は同程度進行したものと考えられた。一方、
全窒素量はいずれも菌添加区が多く、アンモニア発生が
抑えられた結果、堆肥中の窒素量が多くなったものと考
えられた。
物、全窒素及びpHを測定した。含水率は、秤量した試料
を１０５℃に保った恒温器に入れ、恒量となるまで乾燥
させて絶乾重量を測定することにより算出した。有機物
は、絶乾重量を測定した試料を電気炉に入れ、６００℃
で１〜２時間強熱した後に放冷し、減少重量を測定する
ことにより算出した。全窒素は、ケルダール法（土壌養
分分析法、第１２版、養賢堂、第１７１頁、1991）及び
ブレムナーの方法（土壌養分分析法、第１２版、養賢
堂、第１９７頁、1991）により、単位量当たりの窒素含
有量（％乾重）を測定し、これに試料の全重量及び含水
率を加味して算出した。結果を表７及び表８に示した。
終了時の重量は対照区と菌添加区でほぼ同様であり、有
機物の分解は同程度進行したものと考えられた。一方、
全窒素量はいずれも菌添加区が多く、アンモニア発生が
抑えられた結果、堆肥中の窒素量が多くなったものと考
えられた。
【００３３】
【表７】
【００３４】
【表８】
【００３５】〔実施例３〕堆肥中の高温性アンモニウム
耐性細菌の菌数 TAT105株及びTAT112株は高温性細菌であり、かつアンモ
ニウムに対して高い耐性を有していることから、高温下
で高濃度のアンモニウム塩を含む培地に増殖しうる。こ
の特性を堆肥中の添加菌の検出に利用した。まず、堆肥
１０ｇを生理食塩水９０mlに懸濁させ、堆肥懸濁液を調
製した。下記の表９に示す組成の培地に適宜希釈した該
堆肥懸濁液を接種し、５５℃で２日間培養後、生じたコ
ロニーを高温性アンモニウム耐性細菌として計数した。
堆肥化前の混合物についても、同様の試験を行った。そ
の結果を図８及び図９に示した。TAT105株添加区及びTA
T112株添加区ではともに、堆肥化終了時で開始時よりも
菌数が増加し、かつ、対照区に比較してTAT105株添加区
で約40倍、TAT112株添加区で約1000倍と顕著に高い菌数
を示した。
耐性細菌の菌数 TAT105株及びTAT112株は高温性細菌であり、かつアンモ
ニウムに対して高い耐性を有していることから、高温下
で高濃度のアンモニウム塩を含む培地に増殖しうる。こ
の特性を堆肥中の添加菌の検出に利用した。まず、堆肥
１０ｇを生理食塩水９０mlに懸濁させ、堆肥懸濁液を調
製した。下記の表９に示す組成の培地に適宜希釈した該
堆肥懸濁液を接種し、５５℃で２日間培養後、生じたコ
ロニーを高温性アンモニウム耐性細菌として計数した。
堆肥化前の混合物についても、同様の試験を行った。そ
の結果を図８及び図９に示した。TAT105株添加区及びTA
T112株添加区ではともに、堆肥化終了時で開始時よりも
菌数が増加し、かつ、対照区に比較してTAT105株添加区
で約40倍、TAT112株添加区で約1000倍と顕著に高い菌数
を示した。
【００３６】
【表９】
【００３７】以上の結果から、TAT105株およびTAT112株
が堆肥化の過程でアンモニウム態窒素を資化しつつ増殖
し、その結果、アンモニアの発生が低減されたものと考
えられた。
が堆肥化の過程でアンモニウム態窒素を資化しつつ増殖
し、その結果、アンモニアの発生が低減されたものと考
えられた。
【００３８】
【発明の効果】本発明に従って、堆肥化開始時にTAT105
株又はTAT112株を添加することにより、アンモニアの発
生を抑え、臭気の少ない堆肥化処理を行うことができ
る。
株又はTAT112株を添加することにより、アンモニアの発
生を抑え、臭気の少ない堆肥化処理を行うことができ
る。
【００３９】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Kunio Yokouchi, Derector-general of National Institute of Animal Industry, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Kazutaka Kuroda Dai Hanajima Yasuyuki Fukumoto Kiyonori Haga <120> Ammonium Resistant Bacterias Which Can Suppress The Ammonia Generation in Composting Process <130> P99-0528 <160> 2 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 1476 <212> DNA <213> Bacillus sp. TAT105 <400> 1 gacgacgctg gcggcgtgct aatacatgca agtcgagcgg accaatagaa aagcttgctt 60 ttcttgaggt tagcggcgga cgggtgagta acacgtgggc aacctacctg taagactggg 120 ataacttacg gaaacgtgag ctaataccgg atagtttcac ttctcgcatg agaagtgaag 180 gaaagatggc ttttagctat cacttacaga tgggcccgcg gcgcattagc tagttggtgg 240 ggtaaaggcc taccaaggcg acgatgcgta gccgacctga gagggtgatc ggccacactg 300 ggactgagac acggcccaga ctcctacggg aggcagcagt agggaatctt ccgcaatgga 360 cgaaagtctg acggagcaac gccgcgtgag cgaagaaggt cttcggatcg taaagctctg 420 ttgttaggga agaacaagta ccggagtaac tgtcggtacc ttgacggtac ctaaccagaa 480 agccacggct aactacgtgc cagcagccgc ggtaatacgt aggtggcaag cgttgtccgg 540 aatcattggg cgtaaagcgc gcgcaggcgg tcctttaagt ctgatgtgaa atcttgcggc 600 tcaaccgtaa gcggtcattg gaaactgggg gacttgagtg caggagagga aagcggaatt 660 ccatgtgtag cggtgaaatg cgtagagata tggaggaaca ccagtggcga aggcggcttt 720 ctggcctgta actgacgctg aggcgcgaaa gcgtggggag caaacaggat tagataccct 780 ggtagtccac gccgtaaacg atgagtgcta agtgttggag ggtttccgcc cttcagtgct 840 gcagctaacg cattaagcac tccgcctggg gagtacggtc gcaagactga aactcaaagg 900 aattgacggg gacccgcaca agcggtggag catgtggttt aattcgaagc aacgcgaaga 960 accttaccag gtcttgacat ctcctgacca ccctagagat agggctttcc cttcggggac 1020 aggatgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc 1080 cgcaacgagc gcaacccttg tccttagttg ccagcattca gttgggcact ctaaggagac 1140 tgccggctaa aagtcggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc 1200 tgggctacac acgtgctaca atggatggta caaagggctg cgataccgcg aggtggagct 1260 aatcccaaaa aaccattctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg 1320 aatcgctagt aatcgcagat cagcatgctg cggtgaatac gttcccgggt cttgtacaca 1380 ccgcccgtca caccacgaga gtttgtaaca cccgaagtcg gtgaggtaac ccttttggga 1440 gccagccgcc gaagtgggac agatgattgg ggtgaa 1476 <210> 2 <211> 1476 <212> DNA <213> Bacillus sp. TAT112 <400> 2 gacgacgctg gcggcgtgct aatacatgca agtcgagcgg accaatagaa aagcttgctt 60 ttcttgaggt tagcggcgga cgggtgagta acacgtgggc aacctacctg taagactggg 120 ataacttacg gaaacgtgag ctaataccgg atagtttcac ttctcgcatg agaagtgaag 180 gaaagatggc ttttagctat cacttacaga tgggcccgcg gcgcattagc tagttggtgg 240 ggtaaaggcc taccaaggca acgatgcgta gccgacctga gagggtgatc ggccacactg 300 ggactgagac acggcccaga ctcctacggg aggcagcagt agggaatctt ccgcaatgga 360 cgaaagtctg acggagcaac gccgcgtgag cgaagaaggt cttcggatcg taaagctctg 420 ttgttaggga agaacaagta ccggagtaac tgtcggtacc ttgacggtac ctaaccagaa 480 agccacggct aactacgtgc cagcagccgc ggtaatacgt aggtggcaag cgttgtccgg 540 aatcattggg cgtaaagcgc gcgcaggcgg tcctttaagt ctgatgtgaa atcttgcggc 600 tcaaccgtaa gcggtcattg gaaactgggg gacttgagtg caggagagga aagcggaatt 660 ccatgtgtag cggtgaaatg cgtagagata tggaggaaca ccagtggcga aggcggcttt 720 ctggcctgta actgacgctg aggcgcgaaa gcgtggggag caaacaggat tagataccct 780 ggtagtccac gccgtaaacg atgagtgcta agtgttggag ggtttccgcc cttcagtgct 840 gcagctaacg cattaagcac tccgcctggg gagtacggtc gcaagactga aactcaaagg 900 aattgacggg gacccgcaca agcggtggag catgtggttt aattcgaagc aacgcgaaga 960 accttaccag gtcttgacat ctcctgacca ccctagagat agggctttcc cttcggggac 1020 aggatgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc 1080 cgcaacgagc gcaacccttg tccttagttg ccagcattca gttgggcact ctaaggagac 1140 tgccggctaa aagtcggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc 1200 tgggctacac acgtgctaca atggatggta caaagggctg cgataccgcg aggtggagct 1260 aatcccaaaa aaccattctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg 1320 aatcgctagt aatcgcagat cagcatgctg cggtgaatac gttcccgggt cttgtacaca 1380 ccgcccgtca caccacgaga gtttgtaaca cccgaagtcg gtgaggtaac ccttttggga 1440 gccagccgcc gaagtgggac agatgattgg ggtgaa 1476
【図１】本発明の菌株（TAT105株及びTAT112株）と、バ
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
【図２】本発明の菌株（TAT105株及びTAT112株）と、バ
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
【図３】本発明の菌株（TAT105株及びTAT112株）と、バ
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
【図４】本発明の菌株（TAT105株及びTAT112株）と、バ
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
チルス・サーモスファエリクス（Bacillus thermosphae
ricus）及びバチルス・パリダス（Bacillus pallidus）
との、16S ｒＲＮＡ塩基配列の比較図である。
【図５】小型堆肥化試験装置「かぐやひめ」の概略図で
ある。
ある。
【図６】TAT105を用いて堆肥化試験を行った場合の、排
気中アンモニア濃度の推移を示す図である。
気中アンモニア濃度の推移を示す図である。
【図７】TAT112を用いて堆肥化試験を行った場合の、排
気中アンモニア濃度の推移を示す図である。
気中アンモニア濃度の推移を示す図である。
【図８】TAT105を用いて堆肥化試験を行った場合の、高
温性アンモニウム耐性菌の推移を示す図である。
温性アンモニウム耐性菌の推移を示す図である。
【図９】TAT112を用いて堆肥化試験を行った場合の、高
温性アンモニウム耐性菌の推移を示す図である。
温性アンモニウム耐性菌の推移を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０５Ｆ 3/00 Ｃ０５Ｆ 11/08 11/08 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＡ (73)特許権者 599142936 福本 泰之 茨城県つくば市吾妻１−１−１ 603− 219 (73)特許権者 599142947 羽賀 清典 茨城県つくば市吾妻３−19−２ 921号 棟 (72)発明者 黒田 和孝 茨城県つくば市春日１−11−４ 204− 814 (72)発明者 花島 大 茨城県つくば市吾妻１−17−１ 404− 510 (72)発明者 福本 泰之 茨城県つくば市吾妻１−１−１ 603− 219 (72)発明者 羽賀 清典 茨城県つくば市吾妻３−19−２ 921号 棟 (56)参考文献 低コスト環境保全的畜産のための糞尿 の脱臭・利用技術の開発，鹿児島県畜産 試験場成績概要書，日本，Ｖｏｌ. 1995，ｐ．11−12 久保田豊秋，ＢＳＫ菌によるトイレの 脱臭効果，ビルメンテナンス，日本，Ｖ ｏｌ．31，Ｎｏ．４，ｐ．38−43 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12N 1/20 B09B 3/00 C05F 11/08 C05F 3/00 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 バチルスsp. TAT105株（ＦＥＲＭ Ｐ−
１７５５８）及びバチルスsp. TAT112株（ＦＥＲＭ Ｐ
−１７５５９）からなる群より選択される菌株であっ
て、以下の１〜５の性質： １．高温性細菌である ２．家畜排泄物に増殖し得る ３．アンモニウム態窒素に高い耐性を示す ４．高いアンモニウム資化能を有する ５．堆肥化処理においてアンモニア発生を抑制すること
ができるを有する菌株。 - 【請求項２】 請求項１記載の菌株の培養物を有効成分
として含む、動物排泄物の処理において使用するための
アンモニア発生抑制剤。 - 【請求項３】 動物排泄物に請求項１記載の菌株を混合
し、該混合物を好気条件下で処理することによりアンモ
ニアの発生を抑制することを特徴とする、堆肥の製造方
法。 - 【請求項４】 前記菌株を107〜108 CFU/g湿重の濃度で
混合する請求項３記載の製造方法。 - 【請求項５】 動物排泄物に請求項１記載の菌株を作用
させることを特徴とする、動物排泄物におけるアンモニ
アの発生を抑制する方法。 - 【請求項６】 前記菌株を107〜108 CFU/g湿重の濃度で
作用させる請求項５記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28851699A JP3295399B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 堆肥化処理からのアンモニア発生を低減するアンモニウム耐性細菌 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28851699A JP3295399B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 堆肥化処理からのアンモニア発生を低減するアンモニウム耐性細菌 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103962A JP2001103962A (ja) | 2001-04-17 |
| JP3295399B2 true JP3295399B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=17731251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28851699A Expired - Lifetime JP3295399B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 堆肥化処理からのアンモニア発生を低減するアンモニウム耐性細菌 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295399B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1598122A4 (en) * | 2003-01-31 | 2007-05-02 | Calpis Co Ltd | PROCESS FOR TREATING ORGANIC WASTE, AGENT FOR TREATING ORGANIC WASTE AND MICROORGANISMS FOR USE THEREFOR |
| JP2010088302A (ja) * | 2007-11-14 | 2010-04-22 | Shinjiro Kanazawa | 臭気資化（分解）細菌の製造方法及び堆肥の製造方法及びその利用方法 |
| JP7272551B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2023-05-12 | 国立大学法人 宮崎大学 | アンモニアガス耐性細菌とアンモニアガス資化細菌，およびそれらを利用したアンモニア臭脱臭方法 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28851699A patent/JP3295399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 久保田豊秋，ＢＳＫ菌によるトイレの脱臭効果，ビルメンテナンス，日本，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．４，ｐ．３８−４３ |
| 低コスト環境保全的畜産のための糞尿の脱臭・利用技術の開発，鹿児島県畜産試験場成績概要書，日本，Ｖｏｌ．１９９５，ｐ．１１−１２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001103962A (ja) | 2001-04-17 |
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