JP4719095B2 - Treatment method of wastewater containing selenate compound by microorganisms - Google Patents
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Description
本発明は、微生物を利用して排水中のセレン酸化合物を処理する方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、セレン酸化合物を還元する微生物を排水中で機能させて水溶性のセレン酸化合物を不溶性の元素状セレンに還元する方法及びバイオリアクターに関する。 The present invention relates to a method for treating a selenate compound in waste water using microorganisms. More specifically, the present invention relates to a method and bioreactor for reducing a water-soluble selenate compound to insoluble elemental selenium by causing a microorganism that reduces the selenate compound to function in wastewater.
尚、本明細書においては、セレン酸イオンと亜セレン酸イオンを総称してセレン酸化合物と呼ぶこととする。 In the present specification, selenate ions and selenite ions are collectively referred to as selenate compounds.
セレンは光照射により電気伝導度が大きくなる性質を有する元素として知られており、その化合物は、半導体、光電池、コピー機の感光体、ガラス工業における色消し剤、着色ガラスといった幅広い用途がある産業上有用な物質である。しかし、その一方で、生物に対して高い毒性を呈する物質としても知られており、平成5年の水質汚濁防止法改正時に、セレンの一律排水基準は0.1mg/Lと制定された。したがって、排水基準値を満たすべく、セレン酸化合物を効率的に処理する方法が各種提案されている。 Selenium is known as an element that has the property of increasing electrical conductivity when irradiated with light, and its compounds are widely used in semiconductors, photovoltaic cells, photoconductors for photocopiers, achromatants in the glass industry, and colored glass. It is a useful substance. However, on the other hand, it is also known as a substance exhibiting high toxicity to living organisms, and when the Water Pollution Control Act was revised in 1993, the uniform drainage standard for selenium was established as 0.1 mg / L. Therefore, various methods for efficiently treating the selenate compound have been proposed in order to satisfy the wastewater standard value.
例えば、特許文献1では酵母エキスや含硫アミノ酸が存在する条件下でセレン酸イオンを含有する排水に微生物を嫌気的に接触させる排水処理方法が提案されている。具体的には、高濃度のセレン酸存在下で生じる微生物の生物反応の低下を、メチオニンやシステイン等の含硫アミノ酸またはこれらの物質を含む有機物、例えば、酵母エキス、ペプトン、カザミノ酸等を添加することにより抑制して排水中のセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するものである。
For example,
また、特許文献2では微生物還元処理と物理化学的処理を併用してセレン酸化合物含有排水を処理する方法が提案されている。具体的には、セレン酸化合物含有排水中の6価セレン(セレン酸イオン)をセレン酸還元菌(FERM BP−5662)により4価セレン(亜セレン酸イオン)または元素状セレンに還元した後、塩化鉄や硫酸鉄等の鉄塩を排水中に添加して4価セレンを凝集沈殿させて固液分離するものである。
しかしながら、酵母エキスや含硫アミノ酸のような高価なエネルギー源物質を微生物に供給し続ける必要がある場合、排水処理にかかるコストは多大なものとなる。したがって、これらに替わる安価で入手が容易なエネルギー源物質を用いて排水処理を行うことが望まれる。 However, when it is necessary to continue supplying an expensive energy source material such as yeast extract or sulfur-containing amino acid to microorganisms, the cost for wastewater treatment becomes enormous. Therefore, it is desirable to perform wastewater treatment using an inexpensive energy source material that is easily available.
また、セレンは産業上の利用価値が高い有用な元素であるが、年間生産量が1500トンと比較的少量である。したがって、排水中に存在するセレン酸化合物を単に除去するに留まらず、これらを回収して再利用に供することが資源の有効利用や枯渇を防ぐ上で望ましい。ここで、水溶性の亜セレン酸イオンをさらに還元することで得られる元素状セレンは、濾過処理等を行うことで回収可能な不溶性の形態として存在する。したがって、セレン酸化合物を元素状セレンまで還元することができれば、凝集沈殿剤などを添加する物理化学的処理を併用することなく、排水から固液分離して処理することが可能となり、さらに、亜セレン酸イオンの還元を微生物還元処理により行うことができれば、セレン酸イオンから元素状セレンまでの還元処理を微生物還元処理のみで行うことができ、手間やコストの観点からも理想的である。 Selenium is a useful element with high industrial utility value, but its annual production is relatively small at 1500 tons. Therefore, it is desirable not only to remove the selenate compounds present in the wastewater but also to recover them for reuse in order to prevent effective use and depletion of resources. Here, the elemental selenium obtained by further reducing the water-soluble selenite ion exists as an insoluble form that can be recovered by performing a filtration treatment or the like. Therefore, if the selenate compound can be reduced to elemental selenium, it can be processed by solid-liquid separation from the wastewater without using a physicochemical treatment with the addition of a coagulating precipitant, etc. If reduction of selenate ions can be performed by microbial reduction treatment, reduction treatment from selenate ions to elemental selenium can be performed only by microbial reduction treatment, which is ideal from the viewpoint of labor and cost.
また、火力発電所などから発生する脱硫排水には、セレン酸化合物と共に高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンが含まれている。このような排水を処理する場合、セレン酸還元微生物の機能が硝酸態窒素や硫酸イオンにより阻害されてしまうという問題がある。したがって、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンが存在する環境下においてもセレン酸化合物を効率よく処理する方法が望まれる。 In addition, desulfurization effluents generated from thermal power plants and the like contain high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions along with selenate compounds. When such waste water is treated, there is a problem that the function of the selenate-reducing microorganism is inhibited by nitrate nitrogen or sulfate ions. Therefore, a method for efficiently treating a selenate compound is desired even in an environment where high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions are present.
そこで、本発明は、酵母エキスや含硫アミノ酸等の高価なエネルギー源物質を用いることなく、セレン酸化合物含有排水を処理する方法を提供することを目的とする。また、微生物還元処理のみによりセレン酸化合物を元素状セレンまで還元する方法及びバイオリアクターを提供し、さらに、セレン酸化合物含有排水に硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度に含まれる場合であってもセレン酸化合物を元素状セレンまで還元できる方法及びバイオリアクターを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the method of processing a selenate compound containing waste water, without using expensive energy source materials, such as a yeast extract and a sulfur-containing amino acid. In addition, a method and a bioreactor for reducing a selenate compound to elemental selenium only by microbial reduction treatment are provided, and even when selenate compound-containing wastewater contains nitrate nitrogen or sulfate ions at a high concentration. It is an object of the present invention to provide a method and a bioreactor capable of reducing a selenate compound to elemental selenium.
かかる課題を解決するため、本願発明者等が微生物を鋭意探索した結果、嫌気条件下でエタノールをエネルギー源として供給することで、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度に存在する環境下においてもセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することができる微生物を単離することに成功した。また、脱窒菌として既知の微生物であるParacoccus denitrificansにエネルギー源としてエタノールを与えたところ、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度に存在する環境下においても亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元するという新規な機能を知見した。したがって、エタノールのような低級アルコールをエネルギー源として微生物還元処理のみでセレン酸化合物を元素状セレンまで還元可能であることを知見し、本願発明に至った。 In order to solve this problem, the inventors of the present invention diligently searched for microorganisms, and as a result of supplying ethanol as an energy source under anaerobic conditions, selenium was also obtained in an environment where nitrate nitrogen and sulfate ions exist at high concentrations. We succeeded in isolating microorganisms that can reduce acid ion to selenite ion. In addition, when Paracoccus denitrificans, a microorganism known as denitrifying bacteria, was supplied with ethanol as an energy source, selenite ions were reduced to elemental selenium even in environments where nitrate nitrogen and sulfate ions were present in high concentrations. I found a new function. Therefore, the inventors have found that a selenate compound can be reduced to elemental selenium only by microbial reduction treatment using a lower alcohol such as ethanol as an energy source, and the present invention has been achieved.
かかる知見に基づく本発明のセレン酸化合物含有排水の処理方法は、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、セレン酸イオン、硝酸イオン及び亜硝酸イオンを嫌気条件下で同時に還元するセレン酸還元微生物であるシュードモナス エスピー 4C−C(Pseudomonas sp. 4C-C)(FERM P−20840)に、嫌気条件下で、硝酸イオン及び亜硝酸イオンの少なくともいずれかを含むセレン酸化合物含有排水を接触させると共に炭素数1〜3の低級アルコールを供給し、セレン酸化合物含有排水中の硝酸イオンと亜硝酸イオンを窒素ガスに還元すると共に、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するようにしている。 Processing method of selenate compound-containing wastewater of the present invention based on such findings, the lower alcohol having a carbon number of 1 to 3 as a source of energy, selenium ion, to simultaneously reduced nitrate ion and nitrite ion under anaerobic conditions that is a selenate reducing microorganisms Pseudomonas sp. 4C-C in (Pseudomonas sp. 4C-C) (FERM P-20840), under anaerobic conditions, selenate compound containing wastewater containing at least one of nitrate and nitrite ions And lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms is supplied to reduce nitrate ions and nitrite ions in the selenate compound-containing wastewater to nitrogen gas, and to reduce selenate ions to selenite ions. ing.
炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物は、嫌気条件下でエネルギー源である炭素数1〜3の低級アルコールが供給されることによりセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する。したがって、酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩等のエネルギー源を用いずとも、炭素数1〜3の低級アルコール、例えばメタノールやエタノール、プロパノールをエネルギー源として供給することにより、嫌気条件下でセレン酸化合物を亜セレン酸イオンまで還元することが可能である。亜セレン酸イオンを回収するためには、塩化鉄や硫酸鉄等の鉄塩を排水中に添加して亜セレン酸イオンを凝集沈殿させて固液分離する物理化学的処理方法を用いる方法がある。 A selenate-reducing microorganism that uses a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source can convert a selenate ion into a selenite ion by supplying the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source under anaerobic conditions. Reduce. Therefore, selenic acid can be obtained under anaerobic conditions by supplying a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol, and propanol as an energy source without using an energy source such as yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate. It is possible to reduce the compound to selenite ion. In order to recover selenite ions, there is a method using a physicochemical treatment method in which iron salts such as iron chloride and iron sulfate are added to waste water to coagulate and precipitate selenite ions and separate into solid and liquid. .
また、亜セレン酸イオンを微生物により不溶性の元素状セレンに還元して回収してもよい。好ましくは、セレン酸化合物含有排水を炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物であるシュードモナス エスピー 4C−C(Pseudomonas sp. 4C-C)(FERM P−20840)と亜セレン酸還元微生物であるパラコッカス デニトリフィカンス(Paracoccus denitrificans)とに、嫌気性条件下で、硝酸イオン及び亜硝酸イオンの少なくともいずれかを含むセレン酸化合物含有排水を接触させると共に炭素数1〜3の低級アルコールを供給して、セレン酸化合物含有排水中の硝酸イオンと亜硝酸イオンを窒素ガスに還元すると共に、セレン酸化合物を元素状セレンに還元することである。 Alternatively, selenite ions may be recovered by reduction to insoluble elemental selenium by microorganisms. Preferably, Pseudomonas sp. 4C-C (FERM P-20840) and selenium are selenate - reducing microorganisms that use selenate compound-containing wastewater as an energy source of lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms . in that the acid reducing microbial Paracoccus denitrificans (Paracoccus denitrificans), under anaerobic conditions, of 1 to 3 carbon atoms with contacting a selenate compound containing wastewater containing at least one of nitrate and nitrite ions The lower alcohol is supplied to reduce nitrate ions and nitrite ions in the selenate compound-containing wastewater to nitrogen gas, and to reduce the selenate compound to elemental selenium.
上述したように、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物は、嫌気条件下でエネルギー源である炭素数1〜3の低級アルコールが供給されることによりセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する。また、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とする亜セレン酸還元微生物は、嫌気条件下でエネルギー源である炭素数1〜3の低級アルコールが供給されることにより亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する。したがって、酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩等のエネルギー源を用いずとも、炭素数1〜3の低級アルコール、例えばメタノールやエタノール、プロパノールをエネルギー源として供給することにより、嫌気条件下でセレン酸化合物を元素状セレンまで還元することが可能である。また、この場合は、亜セレン酸イオンを亜セレン酸還元微生物により元素状セレンに還元しているので、亜セレン酸イオンを凝集沈殿させるための物理化学的処理を併用することなく、微生物還元処理のみでセレン酸化合物を元素状セレンに還元することができる。 As described above, a selenate-reducing microorganism that uses a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source can supply selenate ions by supplying the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source under anaerobic conditions. Reduce to selenite ion. The selenite-reducing microorganism using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source is supplied with the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms, which is an energy source, under anaerobic conditions. Reduced to gaseous selenium. Therefore, selenic acid can be obtained under anaerobic conditions by supplying a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol, and propanol as an energy source without using an energy source such as yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate. It is possible to reduce the compound to elemental selenium. In this case, since the selenite ion is reduced to elemental selenium by a selenite-reducing microorganism, the microbial reduction treatment is performed without using a physicochemical treatment for coagulating and precipitating the selenite ion. The selenate compound can be reduced to elemental selenium alone.
ここで、セレン酸還元微生物としては、Pseudomonas sp. 4C-C(以下、4C−Cと呼ぶ)が用いられる。4C−Cは、嫌気条件下でセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することができる。そして、この微生物を機能させるエネルギー源としては酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩を用いることができるのは勿論のこと、炭素数1〜3の低級アルコール、例えばメタノールやエタノール、プロパノールを用いることも可能である。さらに、この微生物は高濃度の硝酸イオンや亜硝酸イオン、硫酸イオンの存在下においても、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を阻害されることがなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。尚、この微生物は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに平成18年3月13日付けで受託番号FERM P−20840として受託されている。 Here , P seudomonas sp. 4C-C (hereinafter referred to as 4C-C) is used as the selenate-reducing microorganism. 4C-C can reduce selenate ions to selenite ions under anaerobic conditions. And as an energy source for functioning this microorganism, not only yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate can be used, but also lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol can be used. Is possible. Furthermore, this microorganism does not interfere with the function of reducing selenate ions to selenite ions even in the presence of high concentrations of nitrate ions, nitrite ions, and sulfate ions. Can be reduced to harmless nitrogen gas. This microorganism has been entrusted to the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as of March 13, 2006 under the accession number FERM P-20840.
また、亜セレン酸還元微生物としては、パラコッカス デニトリフィカンス(Paracoccus denitrificans)が用いられる。Paracoccus denitrificansは嫌気条件下で亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することができる。そして、この微生物を機能させるエネルギー源としては酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩を用いることができるのは勿論のこと、炭素数1〜3の低級アルコール、例えばメタノールやエタノール、プロパノールを用いることも可能である。しかも、その機能は、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度に存在する環境下においても阻害されることが無く、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。したがって、セレン酸還元微生物、例えば、4C−Cと併用することで、微生物還元処理のみでセレン酸化合物を元素状セレンに還元することが可能となる。尚、元素状セレンは不溶性であるから、排水を濾過処理等することにより、元素状セレンを排水中から除去・回収することが可能である。 In addition, as the selenite reducing microorganisms, Pa Rakokkasu denitrificans (Paracoccus denitrificans) is used. Paracoccus denitrificans can reduce selenite ion to elemental selenium under anaerobic conditions. And as an energy source for functioning this microorganism, not only yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate can be used, but also lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol can be used. Is possible. Moreover, the function is not hindered even in an environment where nitrate nitrogen and sulfate ions are present at high concentrations, and at the same time, nitrate ions and nitrite ions can be reduced to harmless nitrogen gas. Therefore, by using together with a selenate-reducing microorganism, for example, 4C-C, it becomes possible to reduce the selenate compound to elemental selenium only by microbial reduction treatment. Since elemental selenium is insoluble, it is possible to remove and collect elemental selenium from the wastewater by filtering the wastewater.
ここで、排水を処理する際には、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を同一処理槽に遊離させても良いが、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を担体に担持させて処理することが好ましい。この場合には、元素状セレンの大部分を担体に付着させることができるので、処理後の排水を担体と分離することで、排水中から元素状セレンの大部分を回収できる。ここで、担体としては、活性炭、アルミナ、発泡プラスチックや高分子ゲル等を用いることができるが、これらに限られるものではない。尚、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物は同一の担体に担持させてもよいし、別々の担体に担持させてもよい。また、一方を担体に担持させ、他方を遊離状態で用いてもよい。または、2つの処理槽を設けて、一槽目の処理槽にセレン酸還元微生物を遊離させ、二槽目の処理槽にセレン酸還元微生物を遊離させて排水を処理してもよいが、この場合も、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を担体に担持させて処理することが好ましい。尚、一槽目の処理槽にセレン酸還元微生物を遊離させ、二槽目の処理槽のセレン酸還元微生物を担体を担持させても良いし、一槽目の処理槽のセレン酸還元微生物を担体に担持させ、二槽目の処理槽にセレン酸還元微生物を遊離させても良い。 Here, when treating the wastewater, the selenate-reducing microorganism and selenite-reducing microorganism may be released in the same treatment tank, but the selenate-reducing microorganism and selenite-reducing microorganism are supported on the carrier. It is preferable to do. In this case, since most of the elemental selenium can be attached to the carrier, most of the elemental selenium can be recovered from the wastewater by separating the treated wastewater from the carrier. Here, activated carbon, alumina, foamed plastic, polymer gel, or the like can be used as the carrier, but is not limited thereto. The selenate-reducing microorganism and the selenite-reducing microorganism may be supported on the same carrier, or may be supported on separate carriers. Alternatively, one may be supported on a carrier and the other may be used in a free state. Alternatively, two treatment tanks may be provided to release the selenate-reducing microorganisms in the first treatment tank, and the selenate-reducing microorganisms in the second treatment tank to treat the waste water. In this case, it is preferable to treat the selenate-reducing microorganism and selenite-reducing microorganism on a carrier. The selenate-reducing microorganisms may be released in the first treatment tank and the selenate-reducing microorganisms in the second treatment tank may be supported on the carrier, or the selenate-reducing microorganisms in the first treatment tank may be loaded. The selenate-reducing microorganisms may be released on the second treatment tank by being supported on a carrier.
また、本発明のセレン酸化合物含有排水の処理方法においては、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物への炭素数1〜3の低級アルコールの供給を、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールを密封し、非多孔性膜から容器の周辺に炭素数1〜3の低級アルコールを徐放させて行うようにしている。容器内に密封された低級アルコールは、非多孔性膜の分子透過性能に支配される速度で徐放される。そこで、低級アルコールの非多孔性膜透過速度を、非多孔性膜の分子透過性能を決定する要素である膜材料や膜厚、膜密度などで調整することにより、低級アルコールを常時緩やかに供給して、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物を機能させ続けて、効率良くセレン酸化合物含有排水の処理を行うことができる。 In the method for treating selenate compound-containing wastewater of the present invention, the supply of lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms to selenate-reducing microorganisms or selenite-reducing microorganisms is provided at least in part with a non-porous membrane. The lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms is sealed in the container, and the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms is gradually released around the container from the non-porous film. The lower alcohol sealed in the container is gradually released at a rate governed by the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Therefore, the lower alcohol is constantly supplied slowly by adjusting the non-porous membrane permeation rate of the lower alcohol with the membrane material, film thickness, membrane density, etc., which are the factors that determine the molecular permeation performance of the non-porous membrane. Thus, the selenate-containing wastewater can be efficiently treated by continuing to function the selenate-reducing microorganism or selenite-reducing microorganism.
また、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物のエネルギー源として、廃アルコールを使用することが環境的にも経済的にも好ましい。非多孔性膜は「分子ふるい」のような役割を持っており、透過させようとする分子の分子量が大きくなるにつれて、その分子を透過し難くなる。また、分子の極性などの性質によってもその透過性が大きく変化する。したがって、非多孔性膜をポリエチレンやポリプロピレンに代表される疎水性の膜とした場合、廃アルコールの中に不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入していても、分子サイズの大きなカテキンや極性の高いシアン化合物などは透過し難く、微生物にとって無害な低級アルコールを主成分として透過させることが可能となる。 In addition, it is preferable from the environmental and economic viewpoints to use waste alcohol as an energy source for selenate-reducing microorganisms and selenite-reducing microorganisms. The non-porous membrane has a role like “molecular sieve”, and as the molecular weight of the molecule to be permeated increases, it becomes difficult to permeate the molecule. In addition, the permeability varies greatly depending on properties such as the polarity of the molecule. Therefore, when the non-porous membrane is a hydrophobic membrane represented by polyethylene or polypropylene, antibacterial molecules that are toxic to microorganisms such as impurities such as catechin and cyanide are mixed in the waste alcohol. However, catechins having a large molecular size or cyan compounds having a high polarity are difficult to permeate, and it is possible to permeate a lower alcohol that is harmless to microorganisms as a main component.
次に、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターは、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、セレン酸イオン、硝酸イオン及び亜硝酸イオンを嫌気条件下で同時に還元するセレン酸還元微生物であるシュードモナス エスピー 4C−C(Pseudomonas sp. 4C-C)(FERM P−20840)と亜セレン酸還元微生物であるパラコッカス デニトリフィカンス(Paracoccus denitrificans)とが担体に担持されていることを特徴とする、硝酸イオン及び亜硝酸イオンの少なくともいずれかを含むセレン酸化合物含有液処理用バイオリアクターである。 Next, selenate compound-containing wastewater treatment bioreactor of the present invention, the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source, selenate ions, to simultaneously reduced in nitrate ion and nitrite ion to anaerobic conditions that is a selenate reducing microorganisms Pseudomonas sp. 4C-C (Pseudomonas sp. 4C -C) (FERM P-20840) as a selenite reducing microbial Paracoccus denitrificans and (Paracoccus denitrificans) are supported on a carrier A bioreactor for liquid treatment containing a selenate compound containing at least one of nitrate ions and nitrite ions .
ここで、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターにおいては、炭素数1〜3の低級アルコールの供給は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールを密封し、非多孔性膜から容器の周辺に炭素数1〜3の低級アルコールを徐放させて行うようにしている。したがって、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物が必要とするエネルギー量を常時緩やかに供給することができる。 Here, in the bioreactor for selenate compound-containing wastewater treatment of the present invention, the supply of the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms is performed by supplying the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms in a container having at least a part of the non-porous membrane. The alcohol is sealed, and the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms is gradually released from the nonporous membrane around the container. Therefore, the amount of energy required by the selenate-reducing microorganism or selenite-reducing microorganism can always be gradually supplied.
また、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中には、廃アルコールを密封するようにしてもよい。廃アルコールを用いた場合でも、非多孔性膜の「分子ふるい」としての機能により、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物にとって無害かつエネルギー源となる低級アルコールが主成分として供給される。 Further, waste alcohol may be sealed in a container having at least a part of the non-porous membrane. Even when waste alcohol is used, the non-porous membrane functions as a “molecular sieve”, so that a lower alcohol that is harmless to selenate-reducing microorganisms and selenite-reducing microorganisms and serves as an energy source is supplied as a main component.
本発明のセレン酸化合物含有排水の処理方法によれば、セレン酸化合物含有排水を炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として機能するセレン酸還元微生物に嫌気条件下で接触させると共にエネルギー源として炭素数1〜3の低級アルコールを供給することで、排水中に含まれているセレン酸化合物を亜セレン酸イオンに還元することができる。したがって、酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩などの高価なエネルギー源を用いること無く、入手容易で安価な低級アルコールにより排水処理を行うことができるので排水処理コストを大幅に削減することができる。 According to the method for treating selenate compound-containing wastewater of the present invention, the selenate compound-containing wastewater is brought into contact with a selenate-reducing microorganism that functions as a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source and as an energy source. By supplying the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms, the selenate compound contained in the waste water can be reduced to selenite ion. Therefore, wastewater treatment costs can be greatly reduced because wastewater treatment can be performed with easily available and inexpensive lower alcohol without using an expensive energy source such as yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate.
さらに、セレン酸化合物含有排水を炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として機能するセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物とに嫌気条件下で接触させると共にエネルギー源として炭素数1〜3の低級アルコールを供給することで、排水中に含まれているセレン酸化合物を元素状セレンに還元することができる。したがって、酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩などの高価なエネルギー源を用いること無く、入手容易で安価な低級アルコールにより排水処理を行うことができるので排水処理コストを大幅に削減することができる。また、亜セレン酸イオンを亜セレン酸還元微生物の作用により元素状セレンに還元しているので、亜セレン酸イオンを凝集沈殿させるための物理化学的処理を併用することなく、微生物還元処理のみでセレン酸化合物を元素状セレンに還元することができる。したがって、排水中に鉄塩などの凝集沈殿剤を投入する手間を省くことができ、排水処理をより一層簡易に行うことが可能となる。 Further, the selenate compound-containing wastewater is brought into contact with selenate-reducing microorganisms and selenite-reducing microorganisms functioning as lower energy having 1 to 3 carbon atoms as an energy source and under anaerobic conditions, and as an energy source having 1 to 3 carbon atoms. By supplying the lower alcohol, the selenate compound contained in the waste water can be reduced to elemental selenium. Therefore, wastewater treatment costs can be greatly reduced because wastewater treatment can be performed with easily available and inexpensive lower alcohol without using an expensive energy source such as yeast extract, sulfur-containing amino acid or lactate. Since selenite ions are reduced to elemental selenium by the action of selenite-reducing microorganisms, only microbial reduction treatment can be performed without using physicochemical treatment for coagulating and precipitating selenite ions. Selenate compounds can be reduced to elemental selenium. Therefore, it is possible to save the trouble of adding a coagulating precipitation agent such as iron salt into the waste water, and it becomes possible to perform the waste water treatment more easily.
また、本発明の微生物であるセレン酸還元微生物4C−Cによれば、酵母エキスや乳酸塩などをエネルギー源として用いることができるのは勿論のこと、炭素数1〜3の低級アルコール、例えばメタノールやエタノール、プロパノールをエネルギー源として用いた場合でも、嫌気性条件下でセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。したがって、本発明のセレン酸化合物含有排水の処理方法におけるセレン酸還元微生物として4C−Cを用いることにより、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、嫌気性条件下でセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。 Moreover, according to the selenate-reducing microorganism 4C-C which is a microorganism of the present invention, it is possible to use yeast extract or lactate as an energy source, as well as a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms such as methanol. Even when using ethanol, propanol or propanol as an energy source, selenate ions can be reduced to selenite ions under anaerobic conditions, and their functions can be achieved even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions. At the same time, nitrate ions and nitrite ions can be reduced to harmless nitrogen gas. Therefore, by using 4C-C as the selenate-reducing microorganism in the method for treating selenate compound-containing wastewater of the present invention, selenate ions are sublimated under anaerobic conditions using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source. It can be reduced to selenate ions, and even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, its function is not hindered and at the same time nitrate ions and nitrite ions are reduced to harmless nitrogen gas Can do.
また、既知の微生物であるParacoccus denitrificansが、炭素数1〜3の低級アルコール、特にエタノールをエネルギー源として用いた場合でも、嫌気性条件下で亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることがない上に、硝酸態窒素も同時に還元処理することが可能であるという新規な機能が明らかとなったことから、本発明のセレン酸化合物含有排水の処理方法における亜セレン酸還元微生物としてParacoccus denitrificansを用いることにより、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、嫌気性条件下で亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。 Paracocccus denitrificans, a known microorganism, can reduce selenite ions to elemental selenium under anaerobic conditions even when C1-C3 lower alcohols, especially ethanol, are used as an energy source. In the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, the function is not inhibited, and a novel function that nitrate nitrogen can be reduced at the same time has been revealed. From the above, by using Paracoccus denitrificans as the selenite-reducing microorganism in the method for treating selenate compound-containing wastewater of the present invention, selenite ions under anaerobic conditions using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source Can be reduced to elemental selenium, and its function is not inhibited even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions. , Capable of reducing nitrate ions and nitrite ions to harmless nitrogen gas at the same time.
さらに、セレン酸化合物含有排水をセレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansとに嫌気条件下で接触させると共にエネルギー源として炭素数1〜3の低級アルコールを供給することで、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においてもセレン酸化合物を元素状セレンに還元することができ、同時に硝酸態窒素も無害な窒素ガスに還元することができる。したがって、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度で存在する排水、例えば、火力発電所の脱硫排水等から、セレン酸化合物を元素状セレンに還元するのと同時に、硝酸イオンや亜硝酸イオンの様な硝酸態窒素も同時に還元処理して無害な窒素ガスに変換することが可能となる。 Furthermore, by bringing the selenate compound-containing wastewater into contact with the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans under anaerobic conditions and supplying lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source, The selenate compound can be reduced to elemental selenium in the presence of nitrate nitrogen or sulfate ions at a concentration, and nitrate nitrogen can also be reduced to harmless nitrogen gas. Therefore, selenate compounds are reduced to elemental selenium from wastewater containing high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, such as desulfurization effluent from thermal power plants. Nitrate nitrogen can also be reduced at the same time and converted into harmless nitrogen gas.
また、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を担体に担持させることで、元素状セレンの大部分を担体に付着させることができる。したがって、処理後の排水を担体と分離するだけで、排水中から元素状セレンを回収することができ、元素状セレンの排水からの除去・回収が非常に容易となる。 Further, by supporting the selenate-reducing microorganism and the selenite-reducing microorganism on the carrier, most of the elemental selenium can be attached to the carrier. Therefore, elemental selenium can be recovered from the wastewater only by separating the treated wastewater from the carrier, and the removal and recovery of the elemental selenium from the wastewater becomes very easy.
次に、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターによれば、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として機能することができるセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を担体に担持しているので、担体にセレン酸化合物含有排水を接触させると共に、炭素数1〜3の低級アルコールを供給することで、セレン酸化合物を元素状セレンに還元することができる。しかも、元素状セレンは担体に付着して、赤色を呈するようになるので、排水中のセレン酸化合物が処理できているかどうかの判断を目視で簡易に行うことができる。そして、バイオリアクターの担体が十分赤色となったときに、バイオリアクターを回収するだけで排水中のセレン酸化合物が元素状セレンに還元された状態で除去でき、その扱いが非常に容易である。さらに、このバイオリアクターは担体に元素状セレンを付着させて回収することができるので、排水中のみならず、活性汚泥のように沈殿物の回収が困難な環境であっても元素状セレンを簡単に回収することができる。 Next, according to the bioreactor for wastewater treatment containing a selenate compound of the present invention, a selenate-reducing microorganism and a selenite-reducing microorganism capable of functioning as an energy source of a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms are supported on a carrier. Therefore, the selenate compound can be reduced to elemental selenium by bringing the selenate compound-containing wastewater into contact with the carrier and supplying a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms. And since elemental selenium adheres to a support | carrier and becomes red, it can be easily judged visually whether the selenate compound in waste water has been processed. When the bioreactor support becomes sufficiently red, the selenate compound in the wastewater can be removed in a state reduced to elemental selenium simply by collecting the bioreactor, and the handling is very easy. Furthermore, since this bioreactor can collect and recover elemental selenium on a carrier, it is easy to collect elemental selenium not only in wastewater but also in environments where it is difficult to collect precipitates such as activated sludge. Can be recovered.
また、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターにおいて、セレン酸還元微生物として4C−Cを用いることにより、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、嫌気性条件下でセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。 Further, in the bioreactor for wastewater treatment containing selenate compound of the present invention, by using 4C-C as a selenate-reducing microorganism, selenate ions are obtained under anaerobic conditions using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source. Can be reduced to selenite ions, and even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, their functions are not hindered and at the same time nitrate ions and nitrite ions are reduced to harmless nitrogen gas can do.
また、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターにおいて、亜セレン酸還元微生物としてParacoccus denitrificansを用いることにより、炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源として、嫌気性条件下で亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することができ、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においても、その機能が阻害されることなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。 Further, in the bioreactor for wastewater treatment containing a selenate compound of the present invention, by using Paracoccus denitrificans as a selenite-reducing microorganism, selenite is obtained under anaerobic conditions using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source. Ions can be reduced to elemental selenium, and even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, their functions are not hindered and at the same time nitrate ions and nitrite ions are reduced to harmless nitrogen gas can do.
さらに、本発明のセレン酸化合物含有排水処理用バイオリアクターにおいて、セレン酸還元微生物として4C−Cを、亜セレン酸還元微生物としてParacoccus denitrificansを用いた場合には、嫌気条件下でエネルギー源として炭素数1〜3の低級アルコールを供給することで、高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンの存在下においてもセレン酸化合物を元素状セレンに還元することができ、同時に硝酸態窒素も無害な窒素ガスに還元することができる。したがって、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度で存在する排水、例えば、火力発電所の脱硫排水等から、セレン酸化合物を元素状セレンに還元するのと同時に、硝酸イオンや亜硝酸イオンの様な硝酸態窒素も同時に還元処理して無害な窒素ガスに変換することが可能なより好ましい形態となる。 Furthermore, in the bioreactor for selenate compound-containing wastewater treatment of the present invention, when 4C-C is used as the selenate-reducing microorganism and Paracoccus denitrificans is used as the selenite-reducing microorganism, the carbon number as an energy source under anaerobic conditions. By supplying 1 to 3 lower alcohols, it is possible to reduce selenate compounds to elemental selenium even in the presence of high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, and at the same time nitrate nitrogen also becomes harmless nitrogen gas. Can be reduced. Therefore, selenate compounds are reduced to elemental selenium from wastewater containing high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions, such as desulfurization effluent from thermal power plants. Nitrate nitrogen is also in a more preferable form that can be reduced at the same time and converted into harmless nitrogen gas.
さらに、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物への炭素数1〜3の低級アルコールの供給を、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に炭素数1〜3の低級アルコールを密封して、非多孔性膜から容器の周辺に炭素数1〜3の低級アルコールを徐放させて行うようにすることで、微生物が必要とするエネルギー量を常時緩やかに供給することが可能となる。 Further, supply of the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms to the selenate-reducing microorganism or selenite-reducing microorganism is performed by sealing the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms in a container having at least a part of a non-porous membrane. Thus, by gradually releasing the lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms around the container from the non-porous membrane, the energy amount required by the microorganism can be always gradually supplied.
さらに、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に廃アルコールを密封した場合には、非多孔性膜が「分子ふるい」として機能し、ある分子サイズ以上のものは膜を透過せず、分子サイズの小さなものが優先的に透過する。したがって、廃アルコール中に微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子、例えばカテキンが混入している場合であっても、分子サイズの大きなカテキンは透過できず、微生物にとって無害かつエネルギー源となる炭素数1〜3の低級アルコールが主成分として供給される。廃アルコールの再利用は、廃棄物の量を減らすことができて環境にとって好ましいと共に廃棄物の有用化を可能としてエネルギー源のコストを下げることができる。例えば、現在、蒸留、精製等の過程を経て再生されている廃アルコールを、これらの処理を行うことなくそのまま用いることができ、大幅なコストダウンを実現できる。より具体的には、食品、医薬品製造工程などで生じる廃アルコールを、微生物毒性を持つ物質(カテキンなど)を蒸留などの除去工程を経ることなく、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物のエネルギー源として有効利用できる。 Furthermore, when the waste alcohol is sealed in a container having at least a part of the non-porous membrane, the non-porous membrane functions as a “molecular sieve”, and those having a certain molecular size or more do not pass through the membrane. Small molecules are preferentially transmitted. Therefore, even if antibacterial molecules that are toxic to microorganisms, such as catechin, are mixed in waste alcohol, catechins having a large molecular size cannot permeate, and are carbon that is harmless to microorganisms and is an energy source. A lower alcohol having a number of 1 to 3 is supplied as a main component. The recycling of waste alcohol can reduce the amount of waste, which is favorable for the environment and can make the waste useful and reduce the cost of the energy source. For example, waste alcohol that is currently regenerated through processes such as distillation and purification can be used as is without performing these treatments, and a significant cost reduction can be realized. More specifically, the energy of selenate-reducing microorganisms and selenite-reducing microorganisms can be obtained without going through the removal process such as distillation of toxic substances (such as catechin) from waste alcohol generated in food and pharmaceutical manufacturing processes. Can be used effectively as a source.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本発明のセレン酸化合物含有排水処理方法は、セレン酸化合物含有排水を炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物に嫌気条件下で接触させると共に炭素数1〜3の低級アルコールを供給し、排水中のセレン酸化合物を亜セレン酸イオンに還元する。より好ましい形態としては、セレン酸化合物含有排水を炭素数1〜3の低級アルコールをエネルギー源とするセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物とに嫌気条件下で接触させると共に炭素数1〜3の低級アルコールを供給し、排水中のセレン酸化合物を不溶性の元素状セレンに還元する。排水とこれら微生物との接触は、例えば、排水処理槽内にセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を投入して、これら微生物を同一環境下に共存させることにより行い、これら微生物のエネルギー源である炭素数1〜3の低級アルコール(以下、単に低級アルコールと呼ぶ)を定期的にあるいは随意に添加する。 The selenate compound-containing wastewater treatment method of the present invention is a method in which a selenate compound-containing wastewater is brought into contact with a selenate-reducing microorganism using a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source under anaerobic conditions, and the lower one having 1 to 3 carbon atoms. Alcohol is supplied, and the selenate compound in the waste water is reduced to selenite ion. As a more preferred embodiment, the selenate compound-containing wastewater is brought into contact with a selenate-reducing microorganism and a selenite-reducing microorganism that use a lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms as an energy source under anaerobic conditions and has 1 to 3 carbon atoms. Lower alcohol is supplied, and the selenate compound in the waste water is reduced to insoluble elemental selenium. The contact between the wastewater and these microorganisms is performed, for example, by introducing a selenate-reducing microorganism and a selenite-reducing microorganism into a wastewater treatment tank and allowing these microorganisms to coexist in the same environment. A lower alcohol having 1 to 3 carbon atoms (hereinafter simply referred to as a lower alcohol) is added periodically or optionally.
セレン酸還元微生物としては、4C−Cを用いることができる。4C−Cはシュードモナス属に属するセレン酸還元微生物であり、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに平成18年3月13日付けで受託番号FERM P−20840として受託されている。セレン酸還元微生物4C−Cは以下の化学式に示されるように、セレン酸イオン(6価セレン)を亜セレン酸イオン(4価セレン)に還元する。
[化学式1] SeO4 2−→SeO3 2−
The selenate reducing microorganism, it is possible to use 4C-C. 4C-C is a selenate-reducing microorganism belonging to the genus Pseudomonas, and has been entrusted to the Patent Organism Depositary of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as an accession number FERM P-20840 on March 13, 2006. As shown in the following chemical formula, the selenate-reducing microorganism 4C-C reduces selenate ions (hexavalent selenium) to selenite ions (tetravalent selenium).
[Chemical Formula 1] SeO 4 2− → SeO 3 2−
セレン酸還元微生物を機能させてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するためには、セレン酸還元微生物が存在する場所を嫌気条件下、即ち、排水中に溶存酸素が実質的に存在しないことが好ましい。尚、溶存酸素が多く、セレン酸還元の機能が低下する場合には、排水中に窒素ガスや希ガス等の不活性ガスを導入して溶存酸素を減少させる等の処理を行うことにより、セレン酸還元微生物が機能するようにすればよい。 In order for selenate-reducing microorganisms to function and reduce selenate ions to selenite ions, the location where the selenate-reducing microorganisms are present under anaerobic conditions, that is, there is substantially no dissolved oxygen in the wastewater. Is preferred. In addition, when there is a lot of dissolved oxygen and the function of selenate reduction decreases, selenium is reduced by introducing an inert gas such as nitrogen gas or rare gas into the waste water to reduce the dissolved oxygen. What is necessary is just to make acid-reducing microorganisms function.
エネルギー源としては、セレン酸還元微生物に対して一般的に用いられる酵母エキスや含硫アミノ酸あるいは乳酸塩を供給してセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することも可能ではあるが、本発明では炭素数1〜3の低級アルコールである、メタノール、エタノール及びプロパノールを用いることができる。したがって、セレン酸化合物含有排水の処理コストを大幅に低減できる。 As an energy source, it is possible to reduce the selenate ion to selenite ion by supplying yeast extract or sulfur-containing amino acid or lactate generally used for selenate-reducing microorganisms. Then, methanol, ethanol and propanol, which are lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms, can be used. Therefore, the processing cost of the selenate compound-containing waste water can be greatly reduced.
ここで、セレン酸還元微生物4C−Cは、硝酸イオンが高濃度に存在する環境下であっても、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応が阻害されることがなく、同時に硝酸イオンや亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元することができる。さらに、硫酸イオンの存在する環境下であっても、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する反応が阻害されることがない。即ち、火力発電所等から排出される脱硫排水等からセレン酸化合物を処理する場合にも、その機能が低下することがない上に、硝酸イオンや亜硝酸イオンの様な硝酸態窒素を無害な窒素ガスに還元することができる。 Here, the selenate-reducing microorganism 4C-C does not inhibit the reaction of reducing selenate ions to selenite ions even in an environment where nitrate ions are present in high concentrations, and at the same time, nitrate ions And nitrite ions can be reduced to harmless nitrogen gas. Furthermore, even in an environment where sulfate ions are present, the reaction of reducing selenate ions to selenite ions is not inhibited. In other words, when treating selenate compounds from desulfurization effluent discharged from thermal power plants, etc., the function does not deteriorate and nitrate nitrogen such as nitrate ions and nitrite ions is harmless. It can be reduced to nitrogen gas.
尚、セレン酸還元微生物4C−Cはセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する非常に優れた能力を有していると共に、亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する能力も有していることが本発明者等の実験により確認されている。したがって、亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する役割も担うことができる。 The selenate-reducing microorganism 4C-C has a very excellent ability to reduce selenate ions to selenite ions, and also has the ability to reduce selenite ions to elemental selenium. This has been confirmed by experiments by the present inventors. Therefore, it can also play a role of reducing selenite ion to elemental selenium.
次に、亜セレン酸還元微生物としては、脱窒菌として既知の微生物であるParacoccus denitrificansを用いることができる。Paracoccus denitrificansはエタノールをエネルギー源として用いることで亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することができ、この機能は本発明者らが新たに知見したものである。亜セレン酸還元微生物は以下の化学式に示されるように、亜セレン酸イオン(4価セレン)を元素状セレン(0価セレン)に還元する。
[化学式2] SeO3 2−→Se
Next, as the selenite-reducing microorganism , Paracoccus denitrificans, which is a known microorganism as denitrifying bacteria, can be used. Paracoccus denitrificans can reduce selenite ion to elemental selenium by using ethanol as an energy source, and this function has been newly discovered by the present inventors. As shown in the following chemical formula, the selenite-reducing microorganism reduces selenite ions (tetravalent selenium) to elemental selenium (zero-valent selenium).
[Chemical Formula 2] SeO 3 2− → Se
亜セレン酸還元微生物を機能させるための条件、環境は上述したセレン酸還元微生物4C−Cの場合と同様である。したがって、これらを共存させた場合でも、双方の微生物を十分に機能させることが可能である。例えば、セレン酸還元微生物として4C−Cを、亜セレン酸還元微生物としてParacoccus denitrificansを用いた場合に、嫌気性条件下で低級アルコールを供給することで、硝酸態窒素や硫酸イオンが高濃度で存在する排水、例えば、火力発電所の脱硫排水等から、セレン酸化合物を元素状セレンに還元するのと同時に、硝酸イオンや亜硝酸イオンの様な硝酸態窒素も同時に還元処理して無害な窒素ガスに変換することが可能となる。 Conditions and environment for functioning the selenite-reducing microorganism are the same as those of the selenate-reducing microorganism 4C-C described above. Therefore, even when these coexist, both microorganisms can sufficiently function. For example, when 4C-C is used as a selenate-reducing microorganism and Paracoccus denitrificans is used as a selenite-reducing microorganism, nitrate nitrogen and sulfate ions are present in high concentrations by supplying lower alcohol under anaerobic conditions. Harmless nitrogen gas by reducing selenate compounds to elemental selenium and reducing nitrate nitrogen such as nitrate ions and nitrite ions at the same time from effluents such as desulfurization effluents from thermal power plants It becomes possible to convert to.
排水中に含まれるセレン酸化合物の還元処理後の最終形態である元素状セレンは不溶性である。したがって、処理後の排水に濾過処理等を行うことで、元素状セレンを排水から除去することができる。 Elemental selenium, which is the final form after the reduction treatment of the selenate compound contained in the wastewater, is insoluble. Therefore, elemental selenium can be removed from the wastewater by subjecting the treated wastewater to filtration or the like.
ここで、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を担体に担持させて排水中に投入してもよい。この場合には、当該微生物により還元されて得られた元素状セレンの大部分が担体に付着するので、処理後の排水から当該担体のみを除去するだけで排水のセレン濃度を大幅に低減することができる。担体としては、当該微生物を担持して元素状セレンを付着することができる材料であれば特に限定されるものではないが、活性炭、アルミナ、発泡プラスチック等の多孔性材料や高分子ゲル等を用いることが好適である。 Here, the selenate-reducing microorganism and selenite-reducing microorganism may be supported on a carrier and introduced into the waste water. In this case, since most of the elemental selenium obtained by reduction by the microorganism adheres to the carrier, the selenium concentration in the waste water can be greatly reduced simply by removing only the carrier from the treated waste water. Can do. The carrier is not particularly limited as long as it is a material capable of supporting the microorganism and adhering elemental selenium, but a porous material such as activated carbon, alumina or foamed plastic, a polymer gel, or the like is used. Is preferred.
また、エネルギー源である低級アルコールの供給が過剰であると微生物が消費しきれずに排水中に残留し水質を悪化させる虞がある。その反面、低級アルコールの供給量が少ないと、エネルギー源不足となってこれら微生物が十分に機能せず、セレン酸化合物の処理が十分に行えない虞がある。そこで、低級アルコールの供給は、非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に低級アルコールを密封し、非多孔性膜から低級アルコールを容器の周辺に徐放させて供給することが好ましい。 In addition, if the supply of lower alcohol as an energy source is excessive, microorganisms cannot be consumed and remain in the wastewater, which may deteriorate water quality. On the other hand, if the supply amount of the lower alcohol is small, there is a possibility that these microorganisms do not function sufficiently because the energy source is insufficient, and the selenate compound cannot be processed sufficiently. Therefore, it is preferable to supply the lower alcohol by sealing the lower alcohol in a container having at least a part of the non-porous membrane and gradually releasing the lower alcohol from the non-porous membrane to the periphery of the container.
図1に非多孔性膜を少なくとも一部に備える容器中に低級アルコール(以下、単にアルコールと呼ぶこともある)を密封した電子供与体供給装置の一実施形態を示す。この電子供与体供給装置1は、アルコール3と、非多孔性膜2を少なくとも一部に備える密封構造の容器4を含み、容器4内にはアルコール3が充填され、アルコール3を容器4の非多孔性膜2の部分から非多孔性膜2の分子透過性能に支配される速度で容器4の周辺に供給し、容器4の周辺のセレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物にアルコール3を緩やかに供給するものである。本実施形態では、容器4の全体が非多孔性膜2で構成される袋状を成し、周縁をヒートシールで溶着したり、接着剤により接着したりするようにしてアルコール3を密封するようにしているが、形態や構造は特に限定されない。例えば、容器4をチューブ状やシート状としてもよい。また、袋状の容器(単に袋と呼ぶこともある)4は、全体を非多孔性膜で構成するものに特に限られず、片面だけを非多孔性膜で構成したり、1つの面のさらに一部分を非多孔性膜のみで構成するようにしても良い。部分的に非多孔性膜を用いる場合には、その他の部分は金属製やプラスチック製の剛体フレーム、アルコールを透過しない膜を用いても良い。また、容器4を被処理液に入れた際に浮いてしまう場合には、容器4に錘を備えるようにしたり、被処理液に浸からない部分をアルコールを透過させることのない膜として、被処理液に接触している部分以外からのアルコールの徐放を抑えるようにしてもよい。
FIG. 1 shows an embodiment of an electron donor supply apparatus in which a lower alcohol (hereinafter also simply referred to as alcohol) is sealed in a container having at least a part of a non-porous membrane. This electron
電子供与体供給装置1に用いられる非多孔性膜2は、アルコール3の分子を少しずつ透過させることによって徐放するものである。この非多孔性膜2は、膜材料、膜厚、封入するアルコール3の分子量や性質、温度、アルコールの濃度により、単位面積当たりを透過するアルコール3の分子量を制御することが可能である。例えば、同じ容器を用いた場合でも、アルコール3の濃度を高めれば、アルコールの透過速度を高めることができる。また、非多孔性膜2の表面積を増減させることで、アルコール3の徐放面を増減することができる。したがって、被処理液の一部に非多孔性膜2を接触させて、被処理液と非多孔性膜の接触面の表面積に応じて、徐放面を増減できる。本発明者等のポリエチレン膜に対する実験によると、同じ膜材料の場合には膜厚によって単位面積当たりの分子透過量が変化することが確認されている。そこで、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物に必要なアルコール供給量に応じて、適宜膜厚などを選定することによって、必要な速度で必要な量のアルコールを供給することができる。このとき、アルコールは、非多孔性膜2の分子透過性能に支配される緩やかな速度で漏れ出る。したがって、直接供給するとセレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物を死滅させる虞のある原液のアルコールを用いた場合であっても、容器周辺の微生物に対し生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態でセレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物に供給される。
The
ここで、非多孔性膜2は、膜構成分子の密度や構造によっても分子透過量が変化する。ポリエチレンを例に挙げて説明すると、JIS K6922‐2により分類される低密度ポリエチレン(密度910kg/m3以上、930kg/m3未満)を用いた場合と比較して、高密度ポリエチレン(密度942kg/m3以上)を用いた場合には、アルコール3の膜外への透過量が減少する。したがって、アルコール3の所望の供給量に応じて、非多孔性膜2の膜厚と膜密度のバランスにより、アルコール3の供給量を制御すればよい。また、膜内部のポリエチレン鎖の分子構造は、例えば延伸処理により可変可能であるから、当該処理により所望の膜材料の膜密度を可変して、アルコール3の供給量を制御することが可能である。
Here, in the
アルコール3の分子は、疎水基であるアルキル基と親水基である水酸基の双方を有している。したがって、非多孔性膜2としては、疎水性の膜、親水性の膜または親水性と疎水性の両方の性質を有する膜のいずれかを用いることで、アルコール3を透過させることができる。疎水性の膜としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンその他のオレフィン系の膜が挙げられる。親水性の膜としては、分子構造中に親水基を有する膜、例えば、ポリエステル、ナイロン(ポリアミド)、ポリビニルアルコール、ビニロン、セロハン、ポリグルタミン酸などが挙げられる。親水性と疎水性の両方の性質を有する膜としては、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、つまり、疎水性のポリエチレン構造と親水性のポリビニルアルコール構造の両方を有する共重合体膜が挙げられる。親水性と疎水性の両方の性質を有する膜は、疎水性のポリエチレンと親水性のポリビニルアルコールの含有比率を変えることにより、疎水性を強めたり、親水性を強めたりすることができる。その他にも上記の非多孔性膜に比べ透過性が劣るが、極めて遅い徐放性能が要求される時には、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、エチレンアクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系膜、つまり、その分子構造中の親水基や極性基の状態によって透過性が変化する膜が挙げられる。
The molecule of
尚、ポリエチレンやポリプロピレンは、微生物の活動の場である水領域や土壌、汚泥と、それ以外の領域を良好に区画することが可能である。また、適度な物質の透過性、熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であるという利点を有している。しかも、ポリエチレンやポリプロピレンは、安価で入手しやすいため、ポリエチレンやポリプロピレンを用いることはコスト面や性能面から考えても非常に好ましい。 Polyethylene and polypropylene can satisfactorily divide the water area, soil, and sludge, which are microbial activities, and other areas. Further, it has an appropriate substance permeability and thermoreversibility, and is flexible and easy to mold. Moreover, since polyethylene and polypropylene are inexpensive and easily available, it is very preferable to use polyethylene and polypropylene from the viewpoint of cost and performance.
ここで、アルコール3の非多孔性膜2の透過は、アルコール3の分子が非多孔性膜2に溶け込み、その溶け込んだ分子が膜内部を拡散して反対側に達することにより起こる。したがって、膜への溶け込みが起こらない程分子量の大きなカテキンなどは非多孔性膜を透過しにくい。また、ポリエチレンやポリプロピレン等は水となじむ官能基が存在しない疎水性の強い膜であると共に低極性であるため、極性分子である水が膜に溶け込みにくい。したがって、水に溶けやすい極性の高い物質であるシアン化合物などもほとんど透過できない。また、水は水分子同士の水素結合が強いため、常温では水が当該膜を透過することはほとんど無い。したがって、非多孔性膜2は、水や極性の高いシアン化合物、分子量の大きなカテキン等の不純物はほとんど透過させずに、アルコール3を主成分として透過させる「分子ふるい」として機能する。したがって、非多孔性膜としてポリエチレンやポリプロピレンに代表される疎水性の膜を用いた場合には、アルコールに不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入している廃アルコールを用いることができる。アルコールの替わりに廃アルコールを使用することは環境的にも経済的にも好ましい。また、アルコールは、容器内に充填されている状態が液体であっても、揮発した状態であっても、容器外には分子状態で放出される。つまり、アルコールは、非多孔性膜2を透過して、液体のように分子間の引力により凝集することのないガス(気体)の状態で徐放される。したがって、非多孔性膜2はガス透過性膜とも表現できる。また、容器外部の環境が液相(排水、地下水等)である場合にもアルコールを容器外部に分子状態で徐放することが可能である。
Here, permeation of the
次に、図2及び図3に電子供与体供給装置の他の実施形態を示す。この実施形態の電子供与体供給装置は、非多孔性膜2からなる容器4を完全密封された独立したものとはせずに、アルコール3を導入する手段を有する密封構造の袋状とした容器とし、アルコール3を外部から補充可能としたものである。
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show another embodiment of the electron donor supply apparatus. The electron donor supply device of this embodiment is not a completely sealed
アルコール3を補給するための機構は、容器4の縁の一部にアルコール3を注入する供給部5を設けてノズルないしパイプ7を装着する構造でも良いし、予め容器4と一体となったノズルないしパイプ7のようなものでも良い。図3に示す電子供与体供給装置1は、容器4の縁に設けられた供給部5に着脱可能に装着された供給ノズル7あるいは容器4と一体となった供給ノズル7と、アルコール3を貯留するタンク6とをチューブ8などで連結し、必要に応じてアルコール3を補充可能としている。この場合、タンク6と容器4とはチューブ8を介して連通されているので、タンク6内にアルコール3’を貯留しておけば、袋4内のアルコール3が減少してきたときに、サイフォンの原理を利用してチューブ両端での圧力の差によりアルコール3’をタンクから補充できる。尚、容器4は供給部5あるいはノズル7を設けているので厳密な意味での密封構造ではないが、供給ノズル7内がタンクから供給されるアルコール3’で満たされている状態では、液面がシールとなって容器内は事実上密封状態にある。このため、液状あるいはガス化したアルコール3が供給部5やノズル7を通って容器4外に漏れ出ることはない。
The mechanism for replenishing the
次に、図4並びに図5に本発明にかかるセレン酸化合物含有排水除去バイオリアクターの一実施形態を示す。このバイオリアクター9は、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物とを担体に担持させ、担体にセレン酸化合物含有排水を接触させると共に、低級アルコールを供給することにより、セレン酸化合物を元素状セレンに還元するものである。本実施形態では、不織布10上にセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物とを担持させた担体11を塗布して固定化し、不織布10を表面側として袋状とし、内部空間12に図1〜3に示した容器1を収容して低級アルコール3を担体11に供給するようにしている。図1から図3に示す電子供与体供給装置1を用いた場合には、低級アルコールを原液のまま密封しても、非多孔性膜2から緩やかに徐放されるので微生物が死滅することがない。また、ポンプや供給量を制御する手段を備えなくとも、セレン酸還元微生物や亜セレン酸還元微生物が必要とするエネルギー量を常時緩やかに供給することができる。さらに、この場合には、低級アルコールの替わりに廃アルコールを使用することができるので、環境的にも経済的にも好ましい。尚、バイオリアクター9の構成は図4、図5に示すような、不織布10を袋4の外側表面のみに備える形態には限られず、袋4の内側表面、つまり内部空間12側表面のみに備えても良いし、袋4の外側表面と内側表面の双方に備えるようにしてもよい。また、バイオリアクター9を金属製やプラスチック製の剛体のフレームなどにより強度を向上させてもよいし、不織布10の替わりにナイロンネットなどを用いるようにしてバイオリアクター9の表面を保護するようにしてもよい。ただし、不織布10のような保護材をバイオリアクター9の表面に設けることは必須要件ではない。
Next, FIG. 4 and FIG. 5 show an embodiment of a selenate compound-containing wastewater removal bioreactor according to the present invention. In this
ここで、前述した場合と同様、セレン酸還元微生物としては、4C−Cを用いることができる。亜セレン酸還元微生物としては、Paracoccus denitrificansを用いることができる。 Here, as in the case described above, the selenate reducing microorganism, it is possible to use 4C-C. Paracoccus denitrificans can be used as the selenite-reducing microorganism.
担体11としては、微生物や酵素の固定化に用いられている高分子ゲルを使用することができる。具体的には、コラーゲン、フィブリン、アルブミン、カゼイン、セルロースファイバー、セルローストリアセタート、寒天、アルギン酸カルシウム、カラギーナン、アガロース等の天然高分子、ポリアクリルアミド、ポリ−2−ヒドロキシエチルメタクリル酸、ポリビニルクロリド、γ−メチルポリグルタミン酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリウレタン、光硬化性樹脂(ポリビニルアルコール誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、ポリプロピレングリコール誘導体、ポリブタジエン誘導体等)等の合成高分子、またはこれらの複合体が挙げられる。また、吸水性ポリマーを用いることも可能である。吸水性ポリマーを用いる場合には高分子ゲルを用いる場合と比べて排水の吸収が起こりやすく、排水中のセレン酸化合物の処理をより効率的に行うことができる。吸水性ポリマーとしては一般的に用いられているものを使用することができるが、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸やそれらの改変物、ポリエチレングリコール改変物等が挙げられる。尚、ここで言う改変物とは、イオン性基をもつ高分子を前記高分子の一部に架橋させた物である。 As the carrier 11, a polymer gel used for immobilizing microorganisms and enzymes can be used. Specifically, natural polymers such as collagen, fibrin, albumin, casein, cellulose fiber, cellulose triacetate, agar, calcium alginate, carrageenan, agarose, polyacrylamide, poly-2-hydroxyethyl methacrylic acid, polyvinyl chloride, Synthetic polymers such as γ-methylpolyglutamic acid, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polydimethylacrylamide, polyurethane, photocurable resins (polyvinyl alcohol derivatives, polyethylene glycol derivatives, polypropylene glycol derivatives, polybutadiene derivatives, etc.), or composites thereof Can be mentioned. It is also possible to use a water-absorbing polymer. In the case of using a water-absorbing polymer, wastewater is more easily absorbed than in the case of using a polymer gel, and the selenate compound in the wastewater can be treated more efficiently. As the water-absorbing polymer, those generally used can be used, and specific examples include polyacrylic acid, polyaspartic acid, polyglutamic acid, modified products thereof, modified polyethylene glycol, and the like. . The modified product referred to here is a product obtained by crosslinking a polymer having an ionic group to a part of the polymer.
本実施形態のバイオリアクター9は、排水に浸漬して用いることで、担体内に共存しているセレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物の作用によりセレン酸化合物が元素状セレンに還元される。即ち、排水中のセレン酸イオンがセレン酸還元微生物により亜セレン酸イオンに還元され、当該還元された亜セレン酸イオンと排水中に含まれていた亜セレン酸イオンが共に亜セレン酸還元微生物により還元される。そして、亜セレン酸イオンの還元により生じた元素状セレンは担体に付着する。元素状セレンは赤色を呈する不溶性の物質であり、元素状セレンの付着状況を目視により容易に確認することができる。したがって、バイオリアクター9が十分に赤色を呈するようになった際に排水中から取り出せば、排水中からセレン酸化合物を元素状セレンとして簡易に回収できる。
The
また、本実施形態のバイオリアクター9は沈殿などの回収が困難な活性汚泥中であっても、元素状セレンを担体に付着させて回収することができる。つまり、本実施形態におけるバイオリアクター9は、場所を選ぶことなく、非常に手軽に用いることができるものである。その使用方法も嫌気条件下であれば、単に対象環境に浸漬するだけでよく、非常に簡易である。しかも、セレン酸化合物が排水中から除去できたか否かは、バイオリアクターの色から判断でき、非常に簡易に用いることができる。
In addition, the
さらに、セレン酸還元微生物として4C−Cを、亜セレン酸還元微生物としてParacoccus denitrificansを用いた場合には、セレン酸化合物除去対象環境に高濃度の硝酸態窒素や硫酸イオンが存在していても、セレン酸化合物の元素状セレンへの還元反応が起こり、同時に硝酸態窒素(硝酸イオンや亜硝酸イオン)を無害な窒素ガスに変換することができる非常に優れた機能を持つバイオリアクターとなる。 Furthermore, when 4C-C is used as the selenate-reducing microorganism and Paracoccus denitrificans is used as the selenite-reducing microorganism, even if high concentrations of nitrate nitrogen and sulfate ions exist in the selenate compound removal target environment, A reduction reaction of the selenate compound to elemental selenium occurs, and at the same time, it becomes a bioreactor with a very excellent function capable of converting nitrate nitrogen (nitrate ions and nitrite ions) into harmless nitrogen gas.
ここで、低級アルコールの供給方法に関しては、図1〜図3に示されるものに限られず、例えば、排水中に低級アルコールを直接供給してもよいし、低級アルコールを直接バイオリアクター9の内部空間12に供給するようにしてもよい。尚、上述したように、エネルギー源である低級アルコールの供給が過剰であると微生物が消費しきれずに排水中に残留し水質を悪化させる虞がある。その反面、低級アルコールの供給量が少ないと、エネルギー源不足となってこれら微生物が十分に機能せず、セレン酸化合物の処理が十分に行えない虞がある。したがって、ポンプなどを用いてその供給量とタイミングを制御することが好ましい。
Here, the method of supplying the lower alcohol is not limited to that shown in FIGS. 1 to 3. For example, the lower alcohol may be directly supplied into the waste water, or the lower alcohol may be directly supplied to the internal space of the
また、低級アルコールを直接バイオリアクター9の内部空間12に供給する場合、低級アルコールを原液のまま使用すると微生物が死滅する虞があるので、微生物が死滅しない程度の濃度、例えば、10容量%程度の濃度に希釈された低級アルコールを用いる必要がある。
Further, when the lower alcohol is directly supplied to the
尚、バイオリアクター9に付着した元素状セレンを回収する方法としては、バイオリアクター9を燃焼させることにより元素状セレンを蒸発させ、燃焼ガスに同伴したセレンを濃縮させるようにすればよい。または、バイオリアクター9に付着した元素状セレンを酸化して水溶性の形態とした上で水に浸漬して回収すればよい。この場合には、バイオリアクター9を再利用できる。
In addition, as a method for recovering elemental selenium adhering to the
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施形態においては、セレン酸還元微生物と亜セレン酸還元微生物を同一環境下に共存させて排水処理を行うようにしているが、第一処理槽でセレン酸還元微生物と排水を接触させた後に第二処理槽で亜セレン酸還元微生物と接触させるような二段階処理を行っても良い。また、バイオリアクター中にこれら微生物を担持させる場合にも、セレン酸還元微生物を担持した担体と亜セレン酸還元微生物を担持した担体の二層構造としてもよい。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, selenate-reducing microorganisms and selenite-reducing microorganisms coexist in the same environment to perform wastewater treatment, but the selenate-reducing microorganisms and wastewater are contacted in the first treatment tank. After the treatment, a two-stage treatment such as contacting with a selenite-reducing microorganism in the second treatment tank may be performed. Also, when these microorganisms are supported in a bioreactor, a two-layer structure of a carrier supporting selenate-reducing microorganisms and a carrier supporting selenite-reducing microorganisms may be used.
また、担体は前述したものに限られず、例えば、容器1の表面にゲル担体を直接塗布して微生物を担持しても良いし、さらには、担体として不織布を起毛処理し、当該起毛部分に微生物を担持して用いたり、低級アルコールあるいは廃アルコールを密封した容器の表面を起毛処理して、当該起毛部分に微生物を担持させるようにしてもよい。
Further, the carrier is not limited to those described above, and for example, a gel carrier may be directly applied to the surface of the
また、被処理液の嫌気性雰囲気を長期間保持するために、非多孔性膜を一部に有する密封構造の容器中に酸素吸収物質を充填した酸素吸収装置を被処理液中に浸漬するようにしてもよい。酸素吸収物質としては、酸素を吸収でき、非多孔性膜を腐食しないものであればよく、還元鉄のような固体還元剤や、還元剤を入れた溶液、例えば亜硫酸ナトリウム溶液などを用いることができるが、これらに限定されない。この酸素吸収装置によれば、非多孔性膜の酸素分子透過性能に支配される緩やかな速度で被処理液中の溶存酸素を吸収できるので、被処理液の嫌気性雰囲気を長期間保持することができる。 Also, in order to maintain the anaerobic atmosphere of the liquid to be treated for a long period of time, an oxygen absorbing device filled with an oxygen absorbing substance is immersed in the liquid to be treated in a sealed container having a non-porous membrane in part. It may be. Any oxygen-absorbing substance may be used as long as it can absorb oxygen and does not corrode the non-porous membrane. A solid reducing agent such as reduced iron or a solution containing a reducing agent such as a sodium sulfite solution may be used. Although it can, it is not limited to these. According to this oxygen absorber, dissolved oxygen in the liquid to be treated can be absorbed at a moderate rate governed by the oxygen molecule permeation performance of the non-porous membrane, so that the anaerobic atmosphere of the liquid to be treated can be maintained for a long time. Can do.
また、バイオリアクター9がセレン酸化合物を還元して得られる元素状セレンにより赤色を呈することを利用して、環境中にセレン酸化合物が存在するか否かを判定するための簡易モニターとしてバイオリアクター9を使用することも可能である。
In addition, the
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
セレン酸還元微生物4C−Cは培地としてNB培地を用いて培養した。培地の組成を表1に示す。30℃で振とう(110rpm)培養後、遠心分離により集菌し、リン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)により3回洗浄した。洗浄菌体は230mg wet wt./mlになるようリン酸緩衝液に懸濁した後に実験に使用した。
Example 1
Selenate-reducing microorganism 4C-C was cultured using NB medium as a medium. The composition of the medium is shown in Table 1. After culturing at 30 ° C. with shaking (110 rpm), the cells are collected by centrifugation, and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5). ) For 3 times. The washed cells were 230 mg wet wt. / Ml was used in the experiment after suspending in phosphate buffer.
亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの培養は以下の手順により行った。培地にはJCM Medium List No.22(Nutrient agar No.2)を基本とし、寒天を除いた液体培地を用いた。培地の組成を表2に示す。30℃で振とう(110rpm)培養後、遠心分離により集菌し、リン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)により3回洗浄した。洗浄菌体は230mg wet wt./mlになるようリン酸緩衝液に懸濁した後に実験に使用した。 The selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans was cultured according to the following procedure. The medium used was a liquid medium based on JCM Medium List No. 22 (Nutrient agar No. 2) except for agar. Table 2 shows the composition of the medium. After culturing at 30 ° C. with shaking (110 rpm), the cells are collected by centrifugation, and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5). ) For 3 times. The washed cells were 230 mg wet wt. / Ml was used in the experiment after suspending in phosphate buffer.
(実施例2)
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源として酵母エキスを用いて調査した。人工排水の組成を表3に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は100mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は100mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は1.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。1時間、2時間、4時間、18時間、22時間、46時間、70時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(Example 2)
Selenate-reducing microorganisms 4C-C were cultured in artificial wastewater, and the ability to treat selenate ions in the presence of nitrate ions was investigated using yeast extract as an energy source. Table 3 shows the composition of the artificial waste water. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 100 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 100 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 1.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 ) when cultured for 1 hour, 2 hours, 4 hours, 18 hours, 22 hours, 46 hours, and 70 hours -), nitrite (NO 2 -) concentrations were measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図6に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO3 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から18時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は18時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である105mg-Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cは酵母エキスをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する微生物であることが確認された。また、硝酸イオン濃度は培養から4時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から4時間後に91mg-N/Lとなったが、その後減少し、70時間後には0mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cは酵母エキスをエネルギー源として硝酸イオンと亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元するのと同時に、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 3 -) concentration, NO 3 - is a graph showing the concentration - + NO 2. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 18 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 105 mg-Se / L, which was almost the same concentration as the initial selenate ion after 18 hours. Therefore, it was confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C is a microorganism that reduces selenate ions to selenite ions using yeast extract as an energy source. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 4 hours from the culture. On the other hand, the nitrite ion concentration was 91 mg-N / L after 4 hours from the culture, but then decreased and became 70 mg-N / L after 70 hours. Therefore, the selenate-reducing microorganism 4C-C has the function of reducing nitrate ions and nitrite ions to harmless nitrogen gas using yeast extract as an energy source and simultaneously reducing selenate ions to selenite ions. confirmed.
(実施例3)
(a)エネルギー源をエタノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてエタノールを用いて調査した。人工排水の組成を表4に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エタノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(Example 3)
(A) Evaluation of 4C-C treatment capacity when ethanol is used as energy source Selenate-reducing microorganism 4C-C is cultured in artificial waste water, and the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions is determined as ethanol as an energy source. It investigated using. Table 4 shows the composition of the artificial drainage. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Moreover, 0.3 ml of ethanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図7に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO3 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から137時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は137時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である53mg-Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはエタノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する微生物であることが確認された。また、硝酸イオン濃度は培養から41時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から41時間後に41mg-N/Lとなったが、その後減少し、137時間後には0mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはエタノールをエネルギー源として硝酸イオンと亜硝酸イオンを無害な窒素ガスに還元するのと同時に、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 3 -) concentration, NO 3 - is a graph showing the concentration - + NO 2. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 137 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration was 53 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 137 hours. Therefore, it was confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C is a microorganism that reduces selenate ions to selenite ions using ethanol as an energy source. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 41 hours of culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 41 mg-N / L after 41 hours from the culture, but then decreased and became 0 mg-N / L after 137 hours. Therefore, it is confirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C has the function of reducing nitrate ions and nitrite ions to harmless nitrogen gas using ethanol as an energy source and simultaneously reducing selenate ions to selenite ions. It was done.
(b)エネルギー源をメタノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてメタノールを用いて調査した。人工排水の組成を表5に示す。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は20mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は500mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、メタノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(B) Evaluation of 4C-C treatment capacity when methanol is used as the energy source Selenate-reducing microorganisms 4C-C are cultured in artificial waste water, and methanol is used as the energy source for the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions. It investigated using. The composition of the artificial waste water is shown in Table 5. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 20 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 500 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of methanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図8に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO3 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から137時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は137時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である18mg-Se/Lとなった。また、硝酸イオン濃度は培養から137時間後に446mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から137時間後に70mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはメタノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有し、この還元機能が初期硝酸イオン濃度が500mg-N/Lと高濃度な場合であっても低下しないことが明らかとなった。また、硝酸イオン濃度の低下と亜硝酸イオンの増加が見られたことから、硝酸イオンの還元は起こっているが、亜硝酸イオンの還元までは起こっていないことが確認された。これは、初期硝酸イオン濃度が高濃度であることが原因である。つまり、処理時間を更に長くして、エネルギー源を更に供給することで、亜硝酸イオンの還元反応も生じるようになる。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 3 -) concentration, NO 3 - is a graph showing the concentration - + NO 2. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 137 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 18 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 137 hours. The nitrate ion concentration reached 446 mg-N / L after 137 hours from the culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 70 mg-N / L after 137 hours from the culture. Accordingly, the selenate-reducing microorganism 4C-C has a function of reducing selenate ions to selenite ions using methanol as an energy source, and this reduction function has a high initial nitrate ion concentration of 500 mg-N / L. However, it became clear that it did not decrease. In addition, since the nitrate ion concentration decreased and the nitrite ion increased, it was confirmed that the nitrate ion was reduced but not the nitrite ion. This is because the initial nitrate ion concentration is high. That is, when the treatment time is further increased and the energy source is further supplied, the reduction reaction of nitrite ions also occurs.
(c)エネルギー源をプロパノールとした場合の4C−Cの処理能力評価
人工排水中でセレン酸還元微生物4C−Cを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてプロパノールを用いて調査した。人工排水の組成は表5と同様である。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は20mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は500mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、プロパノールは0.3ml投入した。17時間、41時間、65時間、137時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(C) Evaluation of 4C-C treatment capacity when propanol is used as the energy source The selenate-reducing microorganism 4C-C is cultured in artificial waste water, and the treatment capacity of selenate ions in the presence of nitrate ions is determined by using propanol as an energy source. It investigated using. The composition of the artificial waste water is the same as in Table 5. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 20 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 500 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). In addition, 0.3 ml of propanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ), nitrite ion (NO 2 ) when cultured for 17 hours, 41 hours, 65 hours, and 137 hours - ) The concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図9に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO3 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から17時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は17時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度である18mg-Se/Lとなった。また、硝酸イオン濃度は培養から137時間後に359mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から137時間後に119mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはプロパノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有し、この還元機能は、初期硝酸イオン濃度が500mg-N/Lと高濃度な場合であっても低下しないことが明らかとなった。また、硝酸イオン濃度の低下と亜硝酸イオンの増加が見られたことから、硝酸イオンの還元は起こっているが、亜硝酸イオンの還元までは起こっていないことが確認された。これは、初期硝酸イオン濃度が高濃度であることが原因である。つまり、処理時間を更に長くして、エネルギー源を更に供給することで、亜硝酸イオンの還元反応も生じるようになる。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 3 -) concentration, NO 3 - is a graph showing the concentration - + NO 2. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 17 hours of culture. On the other hand, the selenite ion concentration became 18 mg-Se / L, which was almost the same as the initial selenate ion after 17 hours. The nitrate ion concentration became 359 mg-N / L after 137 hours of culture. On the other hand, the nitrite ion concentration became 119 mg-N / L after 137 hours from the culture. Therefore, the selenate-reducing microorganism 4C-C has a function of reducing selenate ions to selenite ions using propanol as an energy source, and this reduction function has a high initial nitrate ion concentration of 500 mg-N / L. It became clear that even if it was a case, it did not fall. In addition, since the nitrate ion concentration decreased and the nitrite ion increased, it was confirmed that the nitrate ion was reduced but not the nitrite ion. This is because the initial nitrate ion concentration is high. That is, when the treatment time is further increased and the energy source is further supplied, the reduction reaction of nitrite ions also occurs.
尚、実施例2及び3において用いた人工排水中には、表3〜5に示すように、硝酸塩以外にも種々の化合物、例えば、硫酸塩や塩化物、リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸等が含まれているにも関わらず、セレン酸還元微生物4C−Cはセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元し、硝酸態窒素の還元も行っていた。つまり、セレン酸還元微生物4C−Cはこのような化合物が含まれている排水、例えば、火力発電所などの脱硫排水中であっても十分に機能することが明らかとなった。 In addition, in the artificial waste water used in Examples 2 and 3, as shown in Tables 3 to 5, various compounds other than nitrates, such as sulfates, chlorides, phosphates, carbonates, boric acid, etc. The selenate-reducing microorganism 4C-C reduced selenate ions to selenite ions and reduced nitrate nitrogen. That is, it has been clarified that the selenate-reducing microorganism 4C-C functions sufficiently even in wastewater containing such a compound, for example, in desulfurization wastewater such as a thermal power plant.
(実施例4)
人工排水中で亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを培養し、硝酸イオン存在下における亜セレン酸イオンの処理能力について調査した。人工排水の組成を表6に示す。人工排水の初期亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エネルギー源であるエタノールは0.3ml投入した。3日間、14日間培養した際の亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
Example 4
The selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans was cultured in artificial wastewater, and the ability to treat selenite ions in the presence of nitrate ions was investigated. Table 6 shows the composition of the artificial waste water. The initial selenite ion (SeO 3 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans into the artificial waste water was 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of ethanol as an energy source was added. Selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ), and nitrite ion (NO 2 − ) concentrations were measured when cultured for 3 days and 14 days. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図10に示す。培養から3日後には硝酸イオン濃度が0mg-N/Lとなり、人工排水中の硝酸イオンが全て窒素ガスに還元されたことが確認された。亜セレン酸イオン濃度は培養から3日後に46mg-Se/Lまで減少し、14日後には33mg-Se/Lまで減少した。したがって、脱窒菌として既知の微生物であるParacoccus denitrificansはエタノールをエネルギー源として硝酸イオンを窒素ガスに還元すると共に亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する機能を有しており、脱窒菌として機能すると同時に亜セレン酸還元微生物としても機能することが確認された。 The results are shown in FIG. Three days after culturing, the nitrate ion concentration became 0 mg-N / L, and it was confirmed that all nitrate ions in the artificial waste water were reduced to nitrogen gas. The selenite ion concentration decreased to 46 mg-Se / L after 3 days from the culture, and decreased to 33 mg-Se / L after 14 days. Therefore, Paracoccus denitrificans, a microorganism known as denitrifying bacteria, has the function of reducing nitrate ions to nitrogen gas using ethanol as an energy source and reducing selenite ions to elemental selenium. At the same time, it was confirmed to function as a selenite-reducing microorganism.
尚、実施例4において用いた人工排水中には、表6に示すように、硝酸塩以外にも種々の化合物、例えば、硫酸塩や塩化物、リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸等が含まれているにも関わらず、亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansは亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元し、硝酸態窒素の還元も行っていた。つまり、亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansはこのような化合物が含まれている排水、例えば、火力発電所などの脱硫排水中であっても十分に機能することが明らかとなった。 In addition, as shown in Table 6, the artificial waste water used in Example 4 includes various compounds other than nitrates, such as sulfates, chlorides, phosphates, carbonates, boric acids and the like. Nevertheless, the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans reduced selenite ion to elemental selenium and also reduced nitrate nitrogen. In other words, it has been clarified that the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans functions well even in wastewater containing such compounds, for example, in desulfurization wastewater such as a thermal power plant.
(実施例5)
非多孔性膜としてポリエチレン膜を用いて袋を形成し、その中にメタノール、エタノールを密封した場合の有機物の透過量を測定して、ポリエチレン膜からのメタノール、エタノールの透過性について調査した。
厚さ0.05mm、0.1mm、0.3mm、0.5mmのポリエチレン膜(商品名:ミポロンフィルム、ミツワ(株)製)を袋状として、その中にメタノール(和光純薬工業製、99.8%)、エタノール(和光純薬工業製、99.5%)をそれぞれ密封した。密封した溶液量は全て5mLとした。これを水の中に浸漬し、経過日数に対して分子透過量をTOC濃度を測定することによりメタノールおよびエタノールの透過量を評価した。TOC濃度は燃焼−赤外線式全有機炭素分析計(TOC−650、東レエンジニアリング製)により測定した。この結果を図11の(A)並びに(B)に示す。図中において、Bはバックグラウンド、MeOHはメタノール、EtOHはエタノール、0.05、0.1、0.3、0.5等の数値はポリエチレン膜厚(単位;mm)を表している。この実験から、メタノール、エタノール共に、ポリエチレン膜厚が薄くなるにつれて、TOC濃度も増加していくことから、ポリエチレン膜の膜厚により、メタノール、エタノール等のアルコールの供給量の制御が可能であることが確認された。
(Example 5)
A bag was formed using a polyethylene film as a non-porous film, and the amount of organic matter permeated when methanol and ethanol were sealed therein was measured to investigate the permeability of methanol and ethanol from the polyethylene film.
A polyethylene film (trade name: Mipolon film, manufactured by Mitsuwa Co., Ltd.) having a thickness of 0.05 mm, 0.1 mm, 0.3 mm, and 0.5 mm is formed into a bag shape, and methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 99.8%) and ethanol (Wako Pure Chemical Industries, 99.5%) were sealed. The sealed solution volume was 5 mL. This was immersed in water, and the permeation amount of methanol and ethanol was evaluated by measuring the molecular permeation amount with respect to the elapsed days and the TOC concentration. The TOC concentration was measured by a combustion-infrared total organic carbon analyzer (TOC-650, manufactured by Toray Engineering). The results are shown in FIGS. 11A and 11B. In the figure, B is background, MeOH is methanol, EtOH is ethanol, and numerical values such as 0.05, 0.1, 0.3, and 0.5 represent polyethylene film thickness (unit: mm). From this experiment, both methanol and ethanol increase the TOC concentration as the polyethylene film thickness decreases. Therefore, the supply amount of alcohol such as methanol and ethanol can be controlled by the film thickness of the polyethylene film. Was confirmed.
(実施例6)
図4並びに図5に示すバイオリアクターを実際に作製して排水処理性能の評価を行った。担体として光硬化性樹脂PVA−SbQ(SPP−H−13、東洋合成工業製)を用いた。光硬化性樹脂PVA−SbQ0.8gに対し、(a)微生物は添加せず、リン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)0.3mlのみを添加、(b)セレン酸還元微生物4C−Cの菌懸濁液0.1mlとリン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)0.2mlを添加、(c)P.denitrificansの菌懸濁液0.1mlとリン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)0.2mlを添加、(d)セレン酸還元微生物4C−Cの菌懸濁液0.1mlとP.denitrificansの菌懸濁液0.1mlとリン酸緩衝液(9g/l Na2HPO4・12H2O、1.5g/l KH2PO4、pH=7.5)0.1mlを添加した4種類の試料を作製し、固定化した。(a)から(d)の混合液はそれぞれ直接不織布に塗布し、メタルハロゲンランプ下で20分間照射することにより不織布の片面にシート状に固定化担体(縦40mm、横20mm、厚さ0.7mm)を成形した。
(Example 6)
The bioreactor shown in FIG. 4 and FIG. 5 was actually produced and the wastewater treatment performance was evaluated. A photocurable resin PVA-SbQ (SPP-H-13, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) was used as a carrier. For the photocurable resin PVA-SbQ 0.8 g, (a) no microorganism is added, phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5) Add only 0.3 ml, (b) 0.1 ml of bacterial suspension of selenate-reducing microorganism 4C-C and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5 g / L KH 2 PO 4 , pH = 7.5) 0.2 ml, (c) P. denitrificans cell suspension 0.1 ml and phosphate buffer (9 g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O , 1.5 g / l KH 2 PO 4 , pH = 7.5) 0.2 ml was added, (d) 0.1 ml of the selenate-reducing microorganism 4C-C suspension and P. denitrificans suspension 0.1ml phosphate buffer solution (9g / l Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, 1.5g / l KH PO 4, pH = 7.5) to prepare four kinds of samples were added 0.1 ml, was immobilized. Each of the mixed liquids (a) to (d) is directly applied to the nonwoven fabric and irradiated for 20 minutes under a metal halogen lamp, thereby immobilizing the nonwoven carrier in a sheet form on one side of the nonwoven fabric (
セレン酸還元微生物4C−C及びP.denitrificansのエネルギー源には、厚さ0.05mmの低密度ポリエチレン膜(商品名:ミポロンフィルム、ミツワ(株)製)中にエタノール(和光純薬工業製、99.5%)0.3mlを密封した袋状ポリエチレンを用い、ポリエチレン膜からエタノールを緩やかに徐放させて微生物に供給した。 The energy source of the selenate-reducing microorganisms 4C-C and P. denitrificans is ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in a 0.05 mm-thick low-density polyethylene film (trade name: Mipolon Film, manufactured by Mitsuwa Corporation). , 99.5%) Using 0.3-ml sealed bag-like polyethylene, ethanol was gradually released from the polyethylene membrane and supplied to the microorganisms.
上記袋状ポリエチレンは不織布の片面にシート状に固定化した担体で不織布が外側になるように包み込み、バイアル瓶に入れた表4と同様の人工排水中に浸漬した(図14(A))。人工排水はセレン酸イオンの初期濃度を50mg-Se/L、硝酸イオンの初期濃度を50mg-N/Lとした。試験中はバイアル瓶の蓋を閉じてバイアル瓶内を嫌気性条件とした。14時間、36時間、84時間、180時間、300時間、492時間、516時間、660時間、828時間後のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。また、試験中の人工排水温度は30℃とした。 The bag-like polyethylene was wrapped with a carrier fixed on one side of the nonwoven fabric so that the nonwoven fabric would be on the outside, and immersed in artificial drainage similar to Table 4 placed in a vial (FIG. 14A). The artificial wastewater had an initial concentration of selenate ions of 50 mg-Se / L and an initial concentration of nitrate ions of 50 mg-N / L. During the test, the lid of the vial was closed to make the inside of the vial anaerobic. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitric acid after 14 hours, 36 hours, 84 hours, 180 hours, 300 hours, 492 hours, 516 hours, 660 hours, 828 hours Ion (NO 3 − ) and nitrite ion (NO 2 − ) concentrations were measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX). The artificial drainage temperature during the test was 30 ° C.
セレン酸化合物濃度の結果を図12に示す。(A)はセレン酸イオン濃度の経時変化を示す図、(B)は亜セレン酸イオン濃度の経時変化を示す図、(C)はセレン酸イオン濃度と亜セレン酸イオン濃度を合計した濃度(セレン酸化合物濃度)の経時変化を示す図である。尚、図中において、コントロールとは、バイオリアクターを浸漬しない場合の濃度変化を示している。セレン酸還元微生物4C−Cのみを担持させた担体を用いたバイオリアクター(b)の場合、処理開始後36時間でセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元していることが確認された。一方、セレン酸還元微生物4C−CとParacoccus denitrificansを共存させた場合、処理開始から516時間程度で7mg-Se/L以下のセレン酸化合物濃度となり、828時間後にはセレン酸化合物濃度が0mg-Se/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを共存させることにより、排水中のセレン酸化合物濃度を十分に減少させて元素状セレンとすることが可能であることが確認された。 The result of the selenate compound concentration is shown in FIG. (A) is a figure which shows a time-dependent change of a selenate ion concentration, (B) is a figure which shows a time-dependent change of a selenite ion concentration, (C) is the density | concentration (( It is a figure which shows a time-dependent change of a selenate compound concentration. In the figure, “control” indicates a change in concentration when the bioreactor is not immersed. In the case of the bioreactor (b) using the carrier supporting only the selenate-reducing microorganism 4C-C, it was confirmed that selenate ions were reduced to selenite ions 36 hours after the start of the treatment. On the other hand, when the selenate-reducing microorganism 4C-C and Paracoccus denitrificans coexist, the selenate compound concentration becomes 7 mg-Se / L or less after about 516 hours from the start of the treatment, and after 828 hours, the selenate compound concentration becomes 0 mg-Se. / L. Therefore, it was confirmed that by coexisting the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans, it is possible to sufficiently reduce the selenate compound concentration in the wastewater to obtain elemental selenium. It was.
硝酸態窒素の濃度の結果を図13に示す。(A)は硝酸イオン濃度の経時変化を示す図、(B)は亜硝酸イオン濃度の経時変化を示す図、(C)は硝酸イオン濃度と亜硝酸イオン濃度を合計した濃度(硝酸態窒素濃度)の経時変化を示す図である。ゲル担体のみから作製したバイオリアクター(a)において、硝酸態窒素濃度が180時間後に0mg-N/Lとなったことから、硝酸態窒素が窒素ガスに還元されていることが確認された。この理由は、ゲル担体を滅菌せずに用いており、バイオリアクター作製時に混入した微生物の作用で脱窒反応が生じていることによるものと考えられる。このことから、バイオリアクター作製時に担体をあえて滅菌処理する必要はなく、むしろ滅菌処理しないことで脱窒反応を起こす微生物が混入することにより、硝酸態窒素存在環境下で用いるのに好適なバイオリアクターとなることが明らかとなった。次に、セレン酸還元微生物4C−Cを担持させたバイオリアクター(b)、亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを担持させたバイオリアクター(c)の場合には、硝酸態窒素濃度が36時間後に0mg-N/Lとなったことから、ゲル担体のみから作製したバイオリアクター(a)と比較して、硝酸態窒素処理能が向上していることが確認された。また、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを共存させて担持させたバイオリアクター(d)の場合、硝酸態窒素濃度が14時間後に0mg-N/Lとなったことから、(b)及び(c)のバイオリアクターと比較して、さらに硝酸態窒素処理能が向上していることが確認された。つまり、硝酸イオンと亜硝酸イオンの還元反応は、セレン酸還元微生物4C−C、亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansにより促進され、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを共存させた場合には更に促進されることが明らかとなった。以上より、本発明のバイオリアクターによれば、セレン酸化合物の元素状セレンへの還元と同時に硝酸態窒素(硝酸イオン、亜硝酸イオン)の還元処理も同時に行うことが可能であることが確認された。つまり、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansが脱窒反応により硝酸態窒素を窒素ガスに変換するのと同時にセレン酸化合物を元素状セレンまで還元することが可能であることが確認された。尚、ゲル担体を滅菌して用いた場合にも、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansにより、十分に脱窒反応が進行する。 The result of the concentration of nitrate nitrogen is shown in FIG. (A) is a figure which shows a time-dependent change of nitrate ion density | concentration, (B) is a figure which shows a time-dependent change of nitrite ion density | concentration, (C) is the density | concentration (nitrate nitrogen density | concentration which added nitrate ion density | concentration and nitrite ion density | concentration) FIG. In the bioreactor (a) produced only from the gel carrier, the nitrate nitrogen concentration was 0 mg-N / L after 180 hours, so that it was confirmed that nitrate nitrogen was reduced to nitrogen gas. This is probably because the gel carrier is used without being sterilized, and the denitrification reaction is caused by the action of microorganisms mixed during the production of the bioreactor. Therefore, it is not necessary to sterilize the carrier at the time of producing the bioreactor. Rather, the bioreactor is suitable for use in an environment where nitrate nitrogen is present by mixing with microorganisms that cause a denitrification reaction without sterilization. It became clear that. Next, in the case of the bioreactor (b) supporting the selenate-reducing microorganism 4C-C and the bioreactor (c) supporting the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans, the nitrate nitrogen concentration is 0 mg after 36 hours. Since it was -N / L, it was confirmed that the nitrate nitrogen treatment ability was improved as compared with the bioreactor (a) produced only from the gel carrier. In the case of the bioreactor (d) in which the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans are coexisted and supported, the nitrate nitrogen concentration became 0 mg-N / L after 14 hours. Compared with the bioreactors of (b) and (c), it was confirmed that the nitrate nitrogen treatment ability was further improved. That is, the reduction reaction of nitrate ion and nitrite ion is promoted by the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans. It has become clear that this is further promoted. From the above, according to the bioreactor of the present invention, it was confirmed that the reduction treatment of nitrate nitrogen (nitrate ion, nitrite ion) can be performed simultaneously with the reduction of selenate compound to elemental selenium. It was. That is, the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans can convert nitrate nitrogen to nitrogen gas by denitrification, and simultaneously reduce the selenate compound to elemental selenium. Was confirmed. Even when the gel carrier is used after sterilization, the denitrification reaction proceeds sufficiently by the selenate-reducing microorganism 4C-C and the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans.
尚、セレン酸還元微生物4C−Cを担持させたバイオリアクター(b)において、亜セレン酸イオン濃度が徐々に減少している傾向が確認された。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cには、セレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する能力のみならず、亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する能力も有していることが示唆された。 In the bioreactor (b) supporting the selenate-reducing microorganism 4C-C, a tendency that the selenite ion concentration gradually decreased was confirmed. Therefore, it was suggested that the selenate-reducing microorganism 4C-C has not only the ability to reduce selenate ions to selenite ions, but also the ability to reduce selenite ions to elemental selenium. .
次に、セレン酸還元微生物4C−Cと亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを共存させたバイオリアクター(d)の人工排水14への浸漬処理前後のバイオリアクター9の色の変化を図14に示す。バイアル瓶13中のバイオリアクターの不織布10の色は浸漬処理開始直後は白色(A)であったが、処理終了後には赤色に変化した(B)。したがって、元素状セレンをバイオリアクター9の担体中に付着して回収可能なことが確認され、バイオリアクター9を排水14中から取り除くだけで排水14中の元素状セレンの回収が可能であることが確認された。
Next, FIG. 14 shows changes in the color of the
(実施例7)
実施例3の(b)及び(c)にて行った、4C−Cのエネルギー源としてのメタノールおよびプロパノールの有効性について、4C−Cの菌量を増やし、セレン酸イオン濃度と亜セレン酸イオン濃度を変えて検討を行った。
(Example 7)
Regarding the effectiveness of methanol and propanol as energy sources of 4C-C conducted in (b) and (c) of Example 3, the amount of 4C-C bacteria was increased, and selenate ion concentration and selenite ion Examination was conducted by changing the concentration.
まず、エネルギー源をメタノールとした場合の4C−Cの処理能力評価を行った。人工排水の組成は表4と同様とした。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.77mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、メタノールは0.3ml投入した。0時間、26時間、46時間、93時間、141時間、189時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。 First, 4C-C processing capacity evaluation was performed when the energy source was methanol. The composition of the artificial waste water was the same as in Table 4. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.77 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of methanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ) when cultured for 0 hours, 26 hours, 46 hours, 93 hours, 141 hours, 189 hours, Nitrite ion (NO 2 − ) concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図15に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から141時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は141時間後には初期セレン酸イオンと同濃度となった。また、硝酸イオン濃度は培養から141時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から93時間後まで増加し続け、その後一定値となった。以上の結果から、セレン酸還元微生物4C−Cはメタノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元する機能を有していることが再確認された。また、硝酸イオン濃度は0mg-N/Lまで低下したが、亜硝酸イオン濃度の低下はほとんど見られなかった。したがって、初期硝酸イオン濃度が50mg-N/Lの場合、硝酸イオンのほぼ全量を亜硝酸イオンに還元できることが確認された。また、処理時間をさらに長くしたり、エネルギー源となるメタノール供給量をさらに増やすことで、亜硝酸イオンを窒素ガスに還元することが可能となる。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 141 hours from the culture. On the other hand, the selenite ion concentration was the same as the initial selenite ion after 141 hours. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 141 hours from the culture. On the other hand, the nitrite ion concentration continued to increase until 93 hours after culturing, and thereafter became a constant value. From the above results, it was reconfirmed that the selenate-reducing microorganism 4C-C has a function of reducing selenate ions to selenite ions using methanol as an energy source. The nitrate ion concentration decreased to 0 mg-N / L, but almost no decrease in the nitrite ion concentration was observed. Therefore, it was confirmed that when the initial nitrate ion concentration was 50 mg-N / L, almost the entire amount of nitrate ions could be reduced to nitrite ions. Moreover, it becomes possible to reduce nitrite ions to nitrogen gas by further extending the treatment time or further increasing the amount of methanol supplied as an energy source.
次に、エネルギー源をプロパノールとした場合の4C−Cの処理能力評価を行った。人工排水の組成は表4と同様とした。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。セレン酸還元微生物4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.77mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、メタノールは0.3ml投入した。0時間、26時間、46時間、93時間、141時間、189時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。 Next, the processing capability evaluation of 4C-C when the energy source was propanol was performed. The composition of the artificial waste water was the same as in Table 4. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenate-reducing microorganism 4C-C into the artificial waste water is 0.77 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of methanol was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ) when cultured for 0 hours, 26 hours, 46 hours, 93 hours, 141 hours, 189 hours, Nitrite ion (NO 2 − ) concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図16に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から46時間後まで急激に減少し、93時間後には0mg-Se/Lとなった。一方、亜セレン酸イオン濃度は93時間後には初期セレン酸イオンとほぼ同濃度となった。また、硝酸イオン濃度は培養から26時間後に0mg-N/Lとなった。一方、亜硝酸イオン濃度は培養から26時間増加し続け、その後減少し、培養から46時間後には0mg-N/Lとなった。したがって、セレン酸還元微生物4C−Cはプロパノールをエネルギー源としてセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元するのと同時に、硝酸イオンを窒素ガスに還元する能力を有していることが明らかとなった。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration decreased rapidly until 46 hours after culturing and became 0 mg-Se / L after 93 hours. On the other hand, the selenite ion concentration became substantially the same as the initial selenite ion after 93 hours. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 26 hours of culture. On the other hand, the nitrite ion concentration continued to increase for 26 hours after the culture, and then decreased, and reached 0 mg-N / L after 46 hours from the culture. Therefore, it became clear that the selenate-reducing microorganism 4C-C has the ability to reduce nitrate ions to nitrogen gas at the same time as reducing selenate ions to selenite ions using propanol as an energy source. .
以上、エネルギー源として、メタノールやプロパノールを用いた場合にも、セレン酸還元微生物4C−Cを機能させて、硝酸イオンを還元するのと同時にセレン酸イオンを亜セレン酸イオンに還元することが可能であることが確認された。また、同量のエネルギー源物質を用いた場合、プロパノール、メタノールの順で、セレン酸還元微生物4C−Cの還元処理能力を高めることができることがわかった。つまり、炭素数の多いアルコールを用いた方が、セレン酸還元微生物4C−Cの還元処理能力を高めることができることがわかった。 As described above, even when methanol or propanol is used as an energy source, the selenate-reducing microorganism 4C-C can function to reduce nitrate ions and simultaneously reduce selenate ions to selenite ions. It was confirmed that. Further, it was found that when the same amount of energy source material was used, the reduction treatment ability of the selenate-reducing microorganism 4C-C could be increased in the order of propanol and methanol. That is, it was found that the use of alcohol having a large number of carbon atoms can improve the reduction treatment ability of the selenate-reducing microorganism 4C-C.
(実施例8)
亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansにエネルギー源として、メタノール、プロパノールを供給したときの亜セレン酸還元能について調査をおこなった。
(Example 8)
We investigated the ability to reduce selenite when methanol and propanol were supplied as energy sources to the para selenite-reducing microorganism Paracocccus denitrificans.
(a)エネルギー源をメタノールとした場合の亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの処理能力評価
人工排水中で亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを培養し、硝酸イオン存在下における亜セレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてメタノールを用いて調査した。人工排水の組成は表6と同様とした。人工排水の初期亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの人工排水中への初期投入量は1.53mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エネルギー源であるメタノールは0.3ml投入した。0時間、66時間、144時間、234時間、306時間、473時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(A) Evaluation of treatment capacity of selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans when methanol is used as an energy source Culture of selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans in artificial wastewater Investigated using methanol as an energy source. The composition of the artificial waste water was the same as in Table 6. The initial selenite ion (SeO 3 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans into the artificial waste water is 1.53 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of methanol as an energy source was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ) when cultured for 0 hours, 66 hours, 144 hours, 234 hours, 306 hours, 473 hours, Nitrite ion (NO 2 − ) concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図17に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。亜セレン酸イオン濃度は培養から473時間後には32mg-Se/Lまで減少した。また、硝酸イオン濃度は、培養から473時間後には0mg-N/Lとなった。尚、全培養期間に亘って、亜硝酸イオン濃度が0mg-N/Lであったが、これは、硝酸イオンがParacoccus denitrificansにより還元されることにより生成された亜硝酸イオンの全量が還元されて窒素ガスとなり、亜硝酸イオンの蓄積が起こらなかったことを意味している。したがって、脱窒菌として既知の微生物であるParacoccus denitrificansはメタノールをエネルギー源として硝酸イオンを窒素ガスに還元すると共に亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する機能を有しており、脱窒菌として機能すると同時に亜セレン酸還元微生物としても機能することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenite ion concentration decreased to 32 mg-Se / L after 473 hours of culture. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 473 hours from the culture. Note that the nitrite ion concentration was 0 mg-N / L over the entire culture period. This is because the total amount of nitrite ions produced by the reduction of nitrate ions by Paracoccus denitrificans was reduced. Nitrogen gas, meaning that nitrite ions did not accumulate. Therefore, Paracoccus denitrificans, a microorganism known as denitrifying bacteria, has the function of reducing nitrate ions to nitrogen gas using methanol as an energy source and reducing selenite ions to elemental selenium. At the same time, it was confirmed to function as a selenite-reducing microorganism.
(b)エネルギー源をプロパノールとした場合の亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの処理能力評価
人工排水中で亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansを培養し、硝酸イオン存在下における亜セレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてプロパノールを用いて調査した。人工排水の組成は表6と同様とした。人工排水の初期亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。亜セレン酸還元微生物Paracoccus denitrificansの人工排水中への初期投入量は1.53mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エネルギー源であるプロパノールは0.3ml投入した。0時間、66時間、144時間、234時間、306時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
(B) Evaluation of treatment capacity of selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans when propanol is used as the energy source Culture of selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans in artificial wastewater Investigated using propanol as an energy source. The composition of the artificial waste water was the same as in Table 6. The initial selenite ion (SeO 3 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of the selenite-reducing microorganism Paracoccus denitrificans into the artificial waste water is 1.53 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of propanol as an energy source was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 2− ), nitrate ion (NO 3 − ), nitrite ion when cultured for 0 hours, 66 hours, 144 hours, 234 hours, 306 hours The (NO 2 − ) concentration was measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図18に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。亜セレン酸イオン濃度は培養から306時間後には0mg-Se/Lとなった。また、硝酸イオン濃度は、培養から66時間後には0mg-N/Lとなった。尚、全培養期間に亘って、亜硝酸イオン濃度が0mg-N/Lであったが、これは、硝酸イオンがParacoccus denitrificansにより還元されることにより生成された亜硝酸イオンの全量が還元されて窒素ガスとなり、亜硝酸イオンの蓄積が起こらなかったことを意味している。したがって、脱窒菌として既知の微生物であるParacoccus denitrificansはプロパノールをエネルギー源として硝酸イオンを窒素ガスに還元すると共に亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元する機能を有しており、脱窒菌として機能すると同時に亜セレン酸還元微生物としても機能することが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenite ion concentration became 0 mg-Se / L after 306 hours of culture. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 66 hours of culture. Note that the nitrite ion concentration was 0 mg-N / L over the entire culture period. This is because the total amount of nitrite ions produced by the reduction of nitrate ions by Paracoccus denitrificans was reduced. Nitrogen gas, meaning that nitrite ions did not accumulate. Therefore, Paracoccus denitrificans, a microorganism known as denitrifying bacteria, has the function of reducing nitrate ions to nitrogen gas using propanol as an energy source and reducing selenite ions to elemental selenium. At the same time, it was confirmed to function as a selenite-reducing microorganism.
以上、エネルギー源として、メタノールやプロパノールを用いた場合にも、Paracoccus denitrificansを機能させて、硝酸イオンを窒素ガスに還元すると同時に亜セレン酸イオンを元素状セレンに還元することが可能であることが確認された。また、同量のエネルギー源物質を用いた場合、プロパノール、メタノールの順で、Paracoccus denitrificansの還元処理能力を高めることができることがわかった。つまり、炭素数の多いアルコールを用いた方が、Paracoccus denitrificansの還元処理能力を高めることができることがわかった。 As described above, even when methanol or propanol is used as an energy source, Paracoccus denitrificans can function to reduce nitrate ion to nitrogen gas and simultaneously reduce selenite ion to elemental selenium. confirmed. It was also found that when the same amount of energy source material was used, the reduction treatment capacity of Paracoccus denitrificans could be increased in the order of propanol and methanol. In other words, it was found that the reduction capacity of Paracoccus denitrificans can be increased by using alcohol having a large number of carbon atoms.
(実施例9)
人工排水中で4C−CとParacoccus denitrificansを培養し、硝酸イオン存在下におけるセレン酸イオンの処理能力について、エネルギー源としてプロパノールを用いて調査した。人工排水の組成は表4と同様とした。人工排水の初期セレン酸イオン(SeO4 2−)濃度は50mg-Se/L、硝酸イオン(NO3 −)濃度は50mg-N/Lとした。4C−Cの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。Paracoccus denitrificansの人工排水中への初期投入量は0.38mg wet wt./mlとした。この人工排水30mlを50ml容バイアル瓶に入れて蓋をし、30℃で振とう(100rpm)培養を行った。また、エネルギー源であるプロパノールは0.3ml投入した。0時間、15時間、39時間、63時間、135時間、240時間、305時間、407時間、544時間、688時間培養した際のセレン酸イオン(SeO4 2−)、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)、硝酸イオン(NO3 −)、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度を測定した。測定はイオンクロマトアナライザ(ICS-1500、DIONEX製)によりおこなった。
Example 9
4C-C and Paracoccus denitrificans were cultured in artificial wastewater, and the ability to treat selenate ions in the presence of nitrate ions was investigated using propanol as an energy source. The composition of the artificial waste water was the same as in Table 4. The initial selenate ion (SeO 4 2− ) concentration of the artificial waste water was 50 mg-Se / L, and the nitrate ion (NO 3 − ) concentration was 50 mg-N / L. The initial input amount of 4C-C into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. The initial input amount of Paracoccus denitrificans into the artificial waste water is 0.38 mg wet wt. / Ml. 30 ml of this artificial waste water was placed in a 50 ml vial, covered, and cultured at 30 ° C. with shaking (100 rpm). Further, 0.3 ml of propanol as an energy source was added. Selenate ion (SeO 4 2− ), selenite ion (SeO 3 ) when cultured for 0 hours, 15 hours, 39 hours, 63 hours, 135 hours, 240 hours, 305 hours, 407 hours, 544 hours, 688 hours 2- ), nitrate ion (NO 3 − ), and nitrite ion (NO 2 − ) concentrations were measured. The measurement was performed with an ion chromatograph analyzer (ICS-1500, manufactured by DIONEX).
結果を図19に示す。(A)はセレン酸イオン(SeO4 2−)濃度、亜セレン酸イオン(SeO3 2−)濃度、SeO4 2−+SeO3 2−濃度を、(B)は硝酸イオン(NO3 −)濃度、亜硝酸イオン(NO2 −)濃度、NO3 −+NO2 −濃度を示す図である。セレン酸イオン濃度は培養から240時間後には0mg-Se/Lとなった。亜セレン酸イオンは、培養から240時間までは増加し、その後688時間まで減少し続けた。また、硝酸イオン濃度は、培養から63時間後には0mg-N/Lとなった。尚、全培養期間に亘って、亜硝酸イオン濃度がほぼ0mg-N/Lであったが、これは、硝酸イオンが還元されることにより生成された亜硝酸イオンの全量が還元されて窒素ガスとなり、亜硝酸イオンの蓄積が起こらなかったことを意味している。したがって、4C−CとParacoccus denitrificansを組み合わせて用いることにより、セレン酸イオンが亜セレン酸イオンを経て元素状セレンに還元されると共に、硝酸イオンを窒素ガスに還元できることが確認された。 The results are shown in FIG. (A) is a selenate ion (SeO 4 2− ) concentration, selenite ion (SeO 3 2− ) concentration, SeO 4 2 + + SeO 3 2− concentration, and (B) is a nitrate ion (NO 3 − ) concentration. nitrite ions (NO 2 -) concentration, NO 3 - + NO 2 - is a graph showing the concentration. The selenate ion concentration became 0 mg-Se / L after 240 hours of culture. Selenite ion increased up to 240 hours after culture and then continued to decrease until 688 hours. The nitrate ion concentration became 0 mg-N / L after 63 hours from the culture. It should be noted that the nitrite ion concentration was approximately 0 mg-N / L over the entire culture period. This is because the total amount of nitrite ions produced by the reduction of nitrate ions was reduced and nitrogen gas was reduced. This means that accumulation of nitrite ions did not occur. Therefore, it was confirmed that by using 4C-C and Paracoccus denitrificans in combination, selenate ions can be reduced to elemental selenium via selenite ions and nitrate ions can be reduced to nitrogen gas.
2 非多孔性膜
3 低級アルコール
4 容器
9 バイオリアクター
11 担体
2
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EP1918255A4 (en) * | 2005-06-15 | 2009-07-29 | Central Res Inst Elect | Method of feeding microbial activity controlling substance, apparatus therefor, and making use of the same, method of environmental cleanup and bioreactor |
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WO2009154234A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | 電源開発株式会社 | Novel microorganisms, selenium oxide compound reducing agent, method for reducing and method for removing a selenium oxide compound, and process for producing metallic selenium |
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09248595A (en) * | 1996-03-12 | 1997-09-22 | Ebara Corp | Method for reducing selenic compound by novel microorganism |
JPH1084948A (en) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Asahi Glass Co Ltd | Reducing bacteria for selenium oxide |
JPH10249392A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Treatment of waste water |
JPH10309190A (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Selenic acid reducing bacteria and wastewater treatment |
JPH10323694A (en) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Hiroshima Pref Gov | Method for removing nitrogen in water containing nitrate and denitrification bioreactor |
JPH11128981A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Japan Organo Co Ltd | Treatment of selenium-containing waste water |
JPH11128982A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Japan Organo Co Ltd | Treatment of selenium-containing waste water |
JPH11188387A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment of selenium and nitrogen-containing water |
JP2000253869A (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reduction of selenic acid by new microorganism |
JP2000301191A (en) * | 1999-04-21 | 2000-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for treatment of selenic acid-containing waste water |
JP2001062486A (en) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Electric Power Dev Co Ltd | Biological treatment of heavy metal in desulfurization waste water |
JP2002018482A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reactor for reducing selenic acid |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09248595A (en) * | 1996-03-12 | 1997-09-22 | Ebara Corp | Method for reducing selenic compound by novel microorganism |
JPH1084948A (en) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Asahi Glass Co Ltd | Reducing bacteria for selenium oxide |
JPH10249392A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Treatment of waste water |
JPH10309190A (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Selenic acid reducing bacteria and wastewater treatment |
JPH10323694A (en) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Hiroshima Pref Gov | Method for removing nitrogen in water containing nitrate and denitrification bioreactor |
JPH11128981A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Japan Organo Co Ltd | Treatment of selenium-containing waste water |
JPH11128982A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Japan Organo Co Ltd | Treatment of selenium-containing waste water |
JPH11188387A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment of selenium and nitrogen-containing water |
JP2000253869A (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reduction of selenic acid by new microorganism |
JP2000301191A (en) * | 1999-04-21 | 2000-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for treatment of selenic acid-containing waste water |
JP2001062486A (en) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Electric Power Dev Co Ltd | Biological treatment of heavy metal in desulfurization waste water |
JP2002018482A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reactor for reducing selenic acid |
JP2007319851A (en) * | 2006-05-02 | 2007-12-13 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Treatment method of heavy metal-containing liquid |
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