JP3519577B2 - 生物処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル及びその製造方法。 - Google Patents
生物処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル及びその製造方法。Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物処理にて栄養
物分解を行う水の循環濾過や生ゴミ処理等において栄養
物分解に必要な有用細菌およびミネラルの供給を目的と
し、有用細菌が容易に発芽するカプセルに関するもので
ある。
物分解を行う水の循環濾過や生ゴミ処理等において栄養
物分解に必要な有用細菌およびミネラルの供給を目的と
し、有用細菌が容易に発芽するカプセルに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】生物処理にて栄養物分解を行う目的で、
水または浴湯の循環濾過器や生ゴミ処理器が各種提案さ
れ、また実用化されている。しかし、生物処理において
は濾材等に有用細菌を着床させ栄養物を分解させるとし
ているものの、本発明者がこれらの濾材等に付着したバ
クテリアを培養実験したところ、栄養物を分解するバク
テリアの存在は多くの場合殆どなく、逆に悪性菌と呼ば
れる各種の腐敗菌を増殖させているものもあり、これら
には生物処理に関わる有用細菌が殆どいないことがわか
った。
水または浴湯の循環濾過器や生ゴミ処理器が各種提案さ
れ、また実用化されている。しかし、生物処理において
は濾材等に有用細菌を着床させ栄養物を分解させるとし
ているものの、本発明者がこれらの濾材等に付着したバ
クテリアを培養実験したところ、栄養物を分解するバク
テリアの存在は多くの場合殆どなく、逆に悪性菌と呼ば
れる各種の腐敗菌を増殖させているものもあり、これら
には生物処理に関わる有用細菌が殆どいないことがわか
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、その欠点を
除くために発明されたもので、生物処理にて栄養物分解
をするにあたり、投入することで栄養物分解をする有用
細菌を優先化し、悪性菌と呼ばれる各種の腐敗菌を抑制
することを目的とするものである。
除くために発明されたもので、生物処理にて栄養物分解
をするにあたり、投入することで栄養物分解をする有用
細菌を優先化し、悪性菌と呼ばれる各種の腐敗菌を抑制
することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、まず
カプセル充填物の有用細菌胞子含有物について研究を進
めた。本発明で言う有用細菌とは、好気性で芽胞を形成
するバクテリア（バチルス属）のことである。このバク
テリアは、発芽、増殖するために栄養物、水分、酸素、
ミネラルを必要とする。これらの条件が満たされれば、
栄養物を分解して優先化し、他のバクテリア例えば球菌
やブドウ状球菌を消滅させる能力を有している。また、
貧栄養状態になれば胞子化し栄養物の供給で発芽する。
カプセル充填物の有用細菌胞子含有物について研究を進
めた。本発明で言う有用細菌とは、好気性で芽胞を形成
するバクテリア（バチルス属）のことである。このバク
テリアは、発芽、増殖するために栄養物、水分、酸素、
ミネラルを必要とする。これらの条件が満たされれば、
栄養物を分解して優先化し、他のバクテリア例えば球菌
やブドウ状球菌を消滅させる能力を有している。また、
貧栄養状態になれば胞子化し栄養物の供給で発芽する。
【０００５】有用細菌は、ミネラルとして少なくともシ
リカとマグネシウムを必要とする。シリカは、有用細菌
の細胞膜や細胞液、胞子膜を構成する重要な物質であり
これが不足すると有用細菌の増殖ができなくなる。また
マグネシウムは有用細菌の増殖サイクルを短縮させる作
用を有している。
リカとマグネシウムを必要とする。シリカは、有用細菌
の細胞膜や細胞液、胞子膜を構成する重要な物質であり
これが不足すると有用細菌の増殖ができなくなる。また
マグネシウムは有用細菌の増殖サイクルを短縮させる作
用を有している。
【０００６】そして、カプセルに充填する有用細菌胞子
含有物について検討した結果、天然鉱石クリストバライ
トの粉砕品、破砕品を使用することが最も好ましいと結
論された。
含有物について検討した結果、天然鉱石クリストバライ
トの粉砕品、破砕品を使用することが最も好ましいと結
論された。
【０００７】クリストバライトはシリカを主成分とし、
極めて高度な多孔質形態を持つポーラスな鉱物である。
しかもその空隙には無数の有用細菌胞子を内包してお
り、水と加温により胞子は発芽寸前の状態とすることが
できる。更に栄養物が供給されるとたちまち発芽して栄
養物を分解する。また、その胞子化に必要ミネラル存在
下で貧栄養状態の出現とともに再び胞子化する性質を有
している。
極めて高度な多孔質形態を持つポーラスな鉱物である。
しかもその空隙には無数の有用細菌胞子を内包してお
り、水と加温により胞子は発芽寸前の状態とすることが
できる。更に栄養物が供給されるとたちまち発芽して栄
養物を分解する。また、その胞子化に必要ミネラル存在
下で貧栄養状態の出現とともに再び胞子化する性質を有
している。
【０００８】次に、少なくとも現在確認されている、有
用細菌胞子含有のクリストバライト（好気性で芽胞を形
成するバクテリア）を含む堆積岩の主な位置について記
載する。
用細菌胞子含有のクリストバライト（好気性で芽胞を形
成するバクテリア）を含む堆積岩の主な位置について記
載する。
【０００９】青森県下北半島の北東部、下北郡東村浦野
沢周辺には、黒い灰色の硬質頁岩や泥岩が分布する。こ
の硬質頁岩および泥岩にクリストバライト、ゼオライト
が認められる。
沢周辺には、黒い灰色の硬質頁岩や泥岩が分布する。こ
の硬質頁岩および泥岩にクリストバライト、ゼオライト
が認められる。
【００１０】また秋田県平鹿郡八沢付近または、秋田県
秋田郡五城目町付近の硬質泥岩中にもゼオライトを含む
クリストバライトが認められる。これらのクリストバラ
イトには、少なくともその空隙に大量の有用細菌胞子の
存在が確認された。
秋田郡五城目町付近の硬質泥岩中にもゼオライトを含む
クリストバライトが認められる。これらのクリストバラ
イトには、少なくともその空隙に大量の有用細菌胞子の
存在が確認された。
【００１１】（実験例） クリストバライトの有用細菌
の確認 ａ クリストバライト表面を電子顕微鏡走査像により
観察したところ、その空隙に大量の有用細菌の胞子の存
在を確認した。 ｂ クリストバライトを微粉砕し、その１ｇを液体培
地（グルコース０．８％、ブレインハートインヒュージ
ョン０．８％、食塩０．６％）１０ｍｌをシヤーレにと
り、その上に散布したのち、３１℃で７日間培養した。
その結果、無数に近い有用細菌の胞子化コロニーの出現
を確認した。
の確認 ａ クリストバライト表面を電子顕微鏡走査像により
観察したところ、その空隙に大量の有用細菌の胞子の存
在を確認した。 ｂ クリストバライトを微粉砕し、その１ｇを液体培
地（グルコース０．８％、ブレインハートインヒュージ
ョン０．８％、食塩０．６％）１０ｍｌをシヤーレにと
り、その上に散布したのち、３１℃で７日間培養した。
その結果、無数に近い有用細菌の胞子化コロニーの出現
を確認した。
【００１２】さらに、カプセルに充填する有用細菌胞子
含有物については、屎尿処理場等で有用細菌を増殖して
得られる有用細菌高濃度胞子汚泥（有用細菌の胞子を少
なくとも１０６個／ｍｌ程度以上含んでいるものが好ま
しい）を、乾燥あるいは発酵乾燥したものも使用可能で
ある。
含有物については、屎尿処理場等で有用細菌を増殖して
得られる有用細菌高濃度胞子汚泥（有用細菌の胞子を少
なくとも１０６個／ｍｌ程度以上含んでいるものが好ま
しい）を、乾燥あるいは発酵乾燥したものも使用可能で
ある。
【００１３】乾燥汚泥の場合には、有用細菌胞子の増殖
や再胞子化に必要なミネラルが欠如しているため、少な
くともシリカおよびマグネシウムを含む天然鉱物を併用
するとよい。
や再胞子化に必要なミネラルが欠如しているため、少な
くともシリカおよびマグネシウムを含む天然鉱物を併用
するとよい。
【００１４】（実験例） 乾燥汚泥中の有用細菌の確
認 有用細菌による処理をおこなっている尿尿処理場の引き
抜き汚泥を脱水し自然乾燥したものを乾燥汚泥とした。
この乾燥汚泥を粉砕し、その１ｇを分取して１０００ｍ
ｌの純水に溶解し、可溶性澱粉、蛋白質含有の寒天培地
上に散布し、３１℃で３日間培養し発芽させた。その結
果、この汚泥中には有用細菌胞子の存在したことが確認
された。
認 有用細菌による処理をおこなっている尿尿処理場の引き
抜き汚泥を脱水し自然乾燥したものを乾燥汚泥とした。
この乾燥汚泥を粉砕し、その１ｇを分取して１０００ｍ
ｌの純水に溶解し、可溶性澱粉、蛋白質含有の寒天培地
上に散布し、３１℃で３日間培養し発芽させた。その結
果、この汚泥中には有用細菌胞子の存在したことが確認
された。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、有用細菌胞子含有物を充填
するためのカプセル製造法の一例を記載する。
するためのカプセル製造法の一例を記載する。
【００１６】可溶性カプセルは溶けだすことで栄養物化
し、貧栄養状態の有用細菌胞子を容易に発芽させること
を特徴とするものが好ましい。
し、貧栄養状態の有用細菌胞子を容易に発芽させること
を特徴とするものが好ましい。
【００１７】可溶性カプセル製造法の一例の概要は次の
通りである。肉や皮を加工するときに不要部分として除
かれるものに、皮、骨、軟骨、腱などがある。これらは
蛋白質の一種であるコラーゲンが多く含まれていて、こ
れを熱水抽出して凝固させたものが、にかわとかゼラチ
ンと呼ばれるものである。原料に皮、腱を用いる場合
は、石灰漬けによってコラーゲン以外の蛋白質を除いた
もの、骨の場合は砕いて脱脂したものを、それぞれ薄い
塩酸で無機物を除くと同時に石灰分を中和し、その後に
充分に水洗いする。この水を加えて７０℃〜８０℃に加
熱すると濃厚なにかわ液となる。これを濾過して濾液を
１５℃程度で凝固させる。さらに適当な大きさに成形し
たものを２０℃〜３０℃で蒸発凝固させることによりカ
プセルを作成する。にかわとゼラチンは組成においてそ
れほど差はないが、にかわは粗製であるのに対し、ゼラ
チンは新鮮な原料を清浄な方法で精製した純度の高いも
のである。
通りである。肉や皮を加工するときに不要部分として除
かれるものに、皮、骨、軟骨、腱などがある。これらは
蛋白質の一種であるコラーゲンが多く含まれていて、こ
れを熱水抽出して凝固させたものが、にかわとかゼラチ
ンと呼ばれるものである。原料に皮、腱を用いる場合
は、石灰漬けによってコラーゲン以外の蛋白質を除いた
もの、骨の場合は砕いて脱脂したものを、それぞれ薄い
塩酸で無機物を除くと同時に石灰分を中和し、その後に
充分に水洗いする。この水を加えて７０℃〜８０℃に加
熱すると濃厚なにかわ液となる。これを濾過して濾液を
１５℃程度で凝固させる。さらに適当な大きさに成形し
たものを２０℃〜３０℃で蒸発凝固させることによりカ
プセルを作成する。にかわとゼラチンは組成においてそ
れほど差はないが、にかわは粗製であるのに対し、ゼラ
チンは新鮮な原料を清浄な方法で精製した純度の高いも
のである。
【００１８】また、小麦粉に小量の水を加えて練って、
かたまりにしたものを、湿グルテンというが、これを多
量の水中でこねると、澱粉が水中で分散して除かれ、あ
とに粘着性のゴムのようなかたまりが残る。これをグル
テンとよんでいる。これを、成形したものを蒸発凝固さ
せることによりカプセルを作成してもよい。
かたまりにしたものを、湿グルテンというが、これを多
量の水中でこねると、澱粉が水中で分散して除かれ、あ
とに粘着性のゴムのようなかたまりが残る。これをグル
テンとよんでいる。これを、成形したものを蒸発凝固さ
せることによりカプセルを作成してもよい。
【００１９】この可溶性で栄養物化するカプセルは、単
に有用細菌胞子含有物を内包するためのものでなく、水
分に接触することで溶けだし、容易に有用細菌の栄養物
となるものである。
に有用細菌胞子含有物を内包するためのものでなく、水
分に接触することで溶けだし、容易に有用細菌の栄養物
となるものである。
【００２０】例えば、貧栄養状態の水に有用細菌胞子の
みを投入しても発芽しないが、可溶性で栄養物化するカ
プセルに内包することで、有用細菌胞子含有物は栄養物
を得られ、容易に発芽する。
みを投入しても発芽しないが、可溶性で栄養物化するカ
プセルに内包することで、有用細菌胞子含有物は栄養物
を得られ、容易に発芽する。
【００２１】次に、多孔質性カプセルの材料の一例につ
いて記載する。カプセルに多孔質性材料を用いること
は、有用細菌が発芽後、生物担体としての役割を果た
し、有用細菌の接触面積および着床面積の拡大により、
著しく栄養物分解を促進するものである。
いて記載する。カプセルに多孔質性材料を用いること
は、有用細菌が発芽後、生物担体としての役割を果た
し、有用細菌の接触面積および着床面積の拡大により、
著しく栄養物分解を促進するものである。
【００２２】カプセル作成の多孔質性材料には、多孔質
であり吸着性をもつ炭が最も好ましい。炭に有用細菌胞
子を充填または着床することは、有機物（栄養物）を吸
着させる性質に乗案することで、その多孔質の穴に吸着
により栄養物がつまることで、充填または着床させた有
用細菌に栄養物を安定かつ優先的に与えられ活性化する
ことができる。
であり吸着性をもつ炭が最も好ましい。炭に有用細菌胞
子を充填または着床することは、有機物（栄養物）を吸
着させる性質に乗案することで、その多孔質の穴に吸着
により栄養物がつまることで、充填または着床させた有
用細菌に栄養物を安定かつ優先的に与えられ活性化する
ことができる。
【００２３】また、多孔質でシリカを主成分とする火山
性軽石を使用してもよい。火山性軽石に有用細菌胞子含
有物を充填することは、有用細菌胞子が必要ミネラルの
シリカを容易に得ることができる。
性軽石を使用してもよい。火山性軽石に有用細菌胞子含
有物を充填することは、有用細菌胞子が必要ミネラルの
シリカを容易に得ることができる。
【００２４】さらに、セラミック等も使用できるが吸着
性は乏しい。ただしセラミック等の溶出ミネラルにシリ
カやマグネシウムを溶出するものは、単に有用細菌胞子
を内包するためのものでなく、有用細菌は必要ミネラル
を得られ容易に活性化する。
性は乏しい。ただしセラミック等の溶出ミネラルにシリ
カやマグネシウムを溶出するものは、単に有用細菌胞子
を内包するためのものでなく、有用細菌は必要ミネラル
を得られ容易に活性化する。
【００２５】一例として、多孔質性カプセルの作成法を
記載する。木炭に有用細菌胞子含有物を充填するための
穴をドリル等で木炭中央部位まで穿孔し、有用細菌胞子
を充填後この穴をふさぐ栓をする。また、木炭に穿孔す
る穴は貫通させてもよい。貫通した場合の有用細菌の充
填方法は、まず片方の穴をふさぐ栓をし、他方の穴より
有用細菌胞子含有物を充填後この穴をふさぐ栓をする。
記載する。木炭に有用細菌胞子含有物を充填するための
穴をドリル等で木炭中央部位まで穿孔し、有用細菌胞子
を充填後この穴をふさぐ栓をする。また、木炭に穿孔す
る穴は貫通させてもよい。貫通した場合の有用細菌の充
填方法は、まず片方の穴をふさぐ栓をし、他方の穴より
有用細菌胞子含有物を充填後この穴をふさぐ栓をする。
【００２６】穴をふさぐための栓は、栓からも容易に有
用細菌が発芽することを目的とし、ウレタン、スポン
ジ、セラミツク等が好ましいが、多孔質性で必要ミネラ
ルを供給する天然鉱物または造形品が、さらに有効であ
る。有用細菌を充填後、仮に密栓しても炭本体の多孔質
構造により内包した有用細菌は容易に発芽する。
用細菌が発芽することを目的とし、ウレタン、スポン
ジ、セラミツク等が好ましいが、多孔質性で必要ミネラ
ルを供給する天然鉱物または造形品が、さらに有効であ
る。有用細菌を充填後、仮に密栓しても炭本体の多孔質
構造により内包した有用細菌は容易に発芽する。
【００２７】次に、可溶性、多孔質性または浸透性を有
するカプセルに内包する乾燥栄養物ならびに作成方法に
ついて記載する。
するカプセルに内包する乾燥栄養物ならびに作成方法に
ついて記載する。
【００２８】可溶性、多孔質性または浸透性を有するカ
プセルに内包する有用細菌胞子含有物が、可溶性で栄養
物化するカプセルと同様、水分と接触することで容易に
栄養物を得られるように、乾燥栄養物を共に内包するこ
とが望ましい。
プセルに内包する有用細菌胞子含有物が、可溶性で栄養
物化するカプセルと同様、水分と接触することで容易に
栄養物を得られるように、乾燥栄養物を共に内包するこ
とが望ましい。
【００２９】充填する乾燥栄養物の作成方法は、肉や魚
を天日乾燥し作成する。その他、こうや豆腐等乾燥物を
充填してもよい。これらの乾燥栄養物は、水分と接触す
ることで容易に有用細菌の栄養物化するものである。
を天日乾燥し作成する。その他、こうや豆腐等乾燥物を
充填してもよい。これらの乾燥栄養物は、水分と接触す
ることで容易に有用細菌の栄養物化するものである。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のカプセル
は投入することで有用細菌の発生ならびに優先化がおこ
り、また必要ミネラル存在下で有用細菌が活性化され栄
養物分解を著しく促進する。
は投入することで有用細菌の発生ならびに優先化がおこ
り、また必要ミネラル存在下で有用細菌が活性化され栄
養物分解を著しく促進する。
【図１】本発明に関わる、可溶性カプセルの一例を示す
正面図である。
正面図である。
【図２】本発明に関わる、可溶性カプセルの一例を示す
図１Ａ−Ａの断面図である。
図１Ａ−Ａの断面図である。
【図３】本発明に関わる、可溶性で栄養物化するカプセ
ルの一例を示す正面図である。
ルの一例を示す正面図である。
【図４】本発明に関わる、可溶性で栄養物化するカプセ
ルの一例を示す図３Ｂ−Ｂの断面図である。
ルの一例を示す図３Ｂ−Ｂの断面図である。
【図５】本発明に関わる、多孔質性材料にて作成するカ
プセルの一例を示す正面図である。
プセルの一例を示す正面図である。
【図６】本発明に関わる、多孔質性材料にて作成するカ
プセルの一例を示す図５Ｃ−Ｃの断面図である。
プセルの一例を示す図５Ｃ−Ｃの断面図である。
【図７】本発明に関わる、多孔質性材料にて作成するカ
プセルの他の一例を示す図５Ｃ−Ｃの断面図である。
プセルの他の一例を示す図５Ｃ−Ｃの断面図である。
１は、可溶性カプセル
２は、有用細菌胞子含有物
３は、シリカ
４は、マグネシウム
５は、乾燥栄養物
６は、可溶性で栄養物化するカプセル
７は、多孔質性材料で作成したカプセル
８は、栓
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ１２Ｎ 1/20 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＤ
(56)参考文献 特開 昭60−122098（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−229591（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−247297（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−309375（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−62668（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−12387（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】 多孔質性材料からなるカプセルに、有用
細菌胞子含有物と、当該有用細菌胞子含有物の栄養とな
る栄養物を乾燥状態にしてなる乾燥栄養物とを内包して
なる構成を備えた生物処理における栄養物分解を促進す
る有用細菌胞子充填カプセル。 - 【請求項２】 多孔質性材料からなるカプセルは、炭か
らなるものである請求項１に記載の生物処理における栄
養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル。 - 【請求項３】 多孔質性材料からなるカプセルは、火山
性軽石からなるものである請求項１に記載の有用細菌胞
子充填カプセル。 - 【請求項４】 多孔質性材料からなるカプセルは、セラ
ミックからなるものである請求項１に記載の有用細菌胞
子充填カプセル。 - 【請求項５】 上記のセラミックは、シリカ又はマグネ
シウムを溶出するものである請求項４に記載の有用細菌
胞子充填カプセル。 - 【請求項６】 カプセルに、シリカを共に内包してなる
請求項１〜５のいずれかに記載の有用細菌胞子充填カプ
セル。 - 【請求項７】 カプセルに、マグネシウムを共に内包し
てなる請求項１〜６のいずれかに記載の有用細菌胞子充
填カプセル。 - 【請求項８】 多孔質性材料に穴を穿孔し、この穴内に
有用細菌胞子含有物と当該有用細菌胞子含有物の栄養と
なる栄養物を乾燥状態にしてなる乾燥栄養物とを充填
し、充填後この穴を塞ぐ栓をすることを特徴とする生物
処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カ
プセルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20827797A JP3519577B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 生物処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル及びその製造方法。 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20827797A JP3519577B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 生物処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル及びその製造方法。 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH119267A JPH119267A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3519577B2 true JP3519577B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=16553584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20827797A Expired - Fee Related JP3519577B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 生物処理における栄養物分解を促進する有用細菌胞子充填カプセル及びその製造方法。 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519577B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0306992D0 (en) * | 2003-03-27 | 2003-04-30 | Horner Julia | Biodegradable material |
| JP2012040527A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Yoshiro Yamaguchi | 繊維製ディスポーザブルトイレタリィ用品及びそれを使用する有機排水の微生物学的排水処理方法 |
| JP2012239923A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-10 | Civil Tech:Kk | 凝集剤入りカプセル及び汚濁水浄化方法 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP20827797A patent/JP3519577B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH119267A (ja) | 1999-01-19 |
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