JP5237403B2 - 微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 - Google Patents
微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5237403B2 JP5237403B2 JP2011030738A JP2011030738A JP5237403B2 JP 5237403 B2 JP5237403 B2 JP 5237403B2 JP 2011030738 A JP2011030738 A JP 2011030738A JP 2011030738 A JP2011030738 A JP 2011030738A JP 5237403 B2 JP5237403 B2 JP 5237403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surfactant
- strain
- microorganism
- wastewater
- sds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims description 67
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title description 7
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 title description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 58
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 40
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 claims description 36
- 241000366859 Cupriavidus taiwanensis Species 0.000 claims description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 13
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 12
- -1 sulfate ester salts Chemical class 0.000 description 12
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 10
- 241001528539 Cupriavidus necator Species 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerol Natural products OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 241000204735 Pseudomonas nitroreducens Species 0.000 description 3
- 241000589625 Ralstonia pickettii Species 0.000 description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 235000019626 lipase activity Nutrition 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N perfluorooctanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010222 PCR analysis Methods 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 150000008054 sulfonate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000271 synthetic detergent Substances 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
本発明は、微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法に関し、さらに詳細には、高い界面活性剤分解能を有する微生物、並びに、当該微生物を利用した界面活性剤含有廃水の処理方法に関する。
界面活性剤は、食品産業、機械産業、電子産業、等、様々な業種にて多量に使用されており、生活排水のみならず産業廃水として排出されている。界面活性剤は特に洗浄目的で利用されることが多く、界面活性剤を含む生活廃水等は、他の様々な汚染物質をも含む複合廃水となる。例えば、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）は合成洗剤として広く利用されている界面活性剤であり、ＳＤＳを含む廃水の確実な処理が求められている。
一般的に廃水処理では、活性汚泥法等の生物処理が適用されていることが多い。しかしながら界面活性剤は難生分解性であり、かつ微生物の膜を溶解する性質がある界面活性剤も存在することから、産業排水処理の主力である活性汚泥法では処理が困難である。例えば、界面活性剤と一般天然有機物を含む複合廃水を生物処理に供すれば、廃水中の易分解性の物質が優先的に分解され、難分解性である界面活性剤は処理水中に残留しやすいという問題が発生する。その結果、界面活性剤が残留した処理水が河川などの環境中に放出された場合、界面活性剤の分解には数日から数十日の期間が必要とされており、大きな環境負荷となっている。
天然物ではない合成界面活性剤を速やかに分解できる微生物は、自然界には多く存在しない。従って、土着微生物に依存した従来の生物処理で、界面活性剤を含有する廃水（界面活性剤含有廃水）を十分に処理することは困難である。そこで、界面活性剤を分解する高い能力を有する特定微生物を外来種として生物処理に利用することが有効であると考えられる。
このような背景の下、近年、界面活性剤を分解する能力（界面活性剤分解能）を有する微生物が種々見出され（例えば、特許文献１〜３）、界面活性剤含有廃水の処理への応用が試みられている。しかし、界面活性剤含有廃水の処理に十分適用されているとは言い難い。
また、界面活性剤は僅かな濃度で発泡するため、生物処理において多量の消泡剤を必要とする。さらに、閉鎖性水域等のＣＯＤ総量規制区域において処理水の三次処理が求められる場合には、活性炭吸着やオゾン処理などの物理化学的処理が行われている。しかし当該処理は、イニシャルコストとランニングコストの両面において不利である。
上記のように、界面活性剤含有廃水の生物処理に関しては、種々の課題をなお残しており、解決策が望まれている。そこで本発明は、界面活性剤分解能に優れた新規微生物を提供するとともに、当該微生物を利用した廃水処理技術を提供することを目的とする。
本発明者らは、より高い界面活性剤分解能を有する新規微生物を分離すべく、様々な環境から採取した土壌を分離源として微生物のスクリーニングを行った。その結果、界面活性剤、特にＳＤＳ等の陰イオン界面活性剤に対する分解能に優れた複数種の新規微生物を分離することに成功した。そして、当該微生物を利用した界面活性剤含有廃水の処理方法を開発し、本発明を完成した。上記した課題を解決するための本発明は、以下のとおりである。
請求項１に記載の発明は、Cupriavidus taiwanensis KR-20R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１３）である微生物である。
本発明の微生物は、界面活性剤、特にＳＤＳ等の陰イオン界面活性剤に対する高い分解能を有する。本発明の微生物によれば、界面活性剤含有廃水を高効率で処理（浄化）することができる。例えば、本発明の微生物を用いることで、界面活性剤含有廃水の処理として行われている上記物理化学的処理を、軽減あるいは省略することが可能となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の微生物とラウリル硫酸ナトリウムを含有する廃水とを接触させて、廃水中のラウリル硫酸ナトリウムを分解する界面活性剤含有廃水の処理方法である。
本発明は界面活性剤含有廃水の処理方法に係るものであり、上記した本発明の微生物とラウリル硫酸ナトリウムを含有する廃水とを接触させる工程を包含する。本発明によれば、界面活性剤含有廃水を高効率で処理することができる。
本発明の微生物によれば、界面活性剤含有廃水を高効率で処理（浄化）することができる。例えば、界面活性剤含有廃水の処理として行われている上記物理化学的処理を、軽減あるいは省略することが可能となる。
本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法についても同様であり、界面活性剤含有廃水を高効率で処理（浄化）することができる。
本発明の微生物は、Cupriavidus taiwanensis KR-20R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１３）、Cupriavidus necator KR-26R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１４）、Pseudomonas nitroreducens KR-33R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１５）、Ralstonia pickettii KR-35R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１６）、Ralstonia eutropha KR-41R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１７）、又はRalstonia eutropha KR-43R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１８）である。これらの微生物は、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（ＩＰＯＤ）に寄託されている。寄託の詳細を以下に示す。
〔ＫＲ−２０Ｒ株〕
表示：Cupriavidus taiwanensis KR-20R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１３
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Cupriavidus taiwanensis KR-20R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１３
受領日：平成２２年９月１５日
〔ＫＲ−２６Ｒ株〕
表示：Cupriavidus necator KR-26R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１４
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Cupriavidus necator KR-26R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１４
受領日：平成２２年９月１５日
〔ＫＲ−３３Ｒ株〕
表示：Pseudomonas nitroreducens KR-33R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１５
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Pseudomonas nitroreducens KR-33R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１５
受領日：平成２２年９月１５日
〔ＫＲ−３５Ｒ株〕
表示：Ralstonia pickettii KR-35R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１６
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Ralstonia pickettii KR-35R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１６
受領日：平成２２年９月１５日
〔ＫＲ−４１Ｒ株〕
表示：Ralstonia eutropha KR-41R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１７
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Ralstonia eutropha KR-41R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１７
受領日：平成２２年９月１５日
〔ＫＲ−４３Ｒ株〕
表示：Ralstonia eutropha KR-43R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１８
受領日：平成２２年９月１５日
表示：Ralstonia eutropha KR-43R株
受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１８
受領日：平成２２年９月１５日
各菌株の菌学的性質を表１〜３に示す。以下、「＋」は陽性、「−」は陰性を示す。
さらに、各菌株の追加試験の結果を以下に示す。
〔ＫＲ−２０Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・４２℃での生育：＋
・リパーゼ活性（Tween 80）：＋
・嫌気条件下での生育：−
・４２℃での生育：＋
・リパーゼ活性（Tween 80）：＋
〔ＫＲ−２６Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・２％ＮａＣｌ条件下での生育：＋
・３％ＮａＣｌ条件下での生育：−
・嫌気条件下での生育：−
・２％ＮａＣｌ条件下での生育：＋
・３％ＮａＣｌ条件下での生育：−
〔ＫＲ−３３Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・でんぷんの加水分解：−
・King's B寒天で蛍光色素の産生：−
・嫌気条件下での生育：−
・でんぷんの加水分解：−
・King's B寒天で蛍光色素の産生：−
〔ＫＲ−３５Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・でんぷんの加水分解：−
・リパーゼ活性（Tween 80）：＋
・嫌気条件下での生育：−
・でんぷんの加水分解：−
・リパーゼ活性（Tween 80）：＋
〔ＫＲ−４１Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・Lactateの資化性：＋
・Glutamateの資化性：＋
・嫌気条件下での生育：−
・Lactateの資化性：＋
・Glutamateの資化性：＋
〔ＫＲ−４３Ｒ株〕
・嫌気条件下での生育：−
・Lactateの資化性：＋
・Glutamateの資化性：＋
・嫌気条件下での生育：−
・Lactateの資化性：＋
・Glutamateの資化性：＋
後述の実施例で詳述するように、これらの微生物は、１６ＳｒＤＮＡ塩基配列の相同性により、同定されている（表５）。
本発明の微生物を培養する方法としては、好気性微生物の培養方法として一般的な方法をそのまま採用することができる。例えば、適当な炭素源等を含有する液体培地を用いて、通気及び撹拌して培養することができる。培養温度としては、例えば５〜４０℃、好ましくは１５〜４０℃、より好ましくは２０〜３５℃の範囲を選択することができる。培地に炭素源として界面活性剤を添加する場合、濃度としては、例えば７５０ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下の範囲を選択することができる。
本発明の微生物は、高い界面活性剤分解能を有する。界面活性剤分解能の評価方法としては、例えば、界面活性剤を含有する培地で本発明の微生物を培養した際の、当該培養液中における界面活性剤の減少速度をもって評価することができる。界面活性剤の減少速度は、例えば、界面活性剤を唯一、あるいは主たる炭素源とする培地を用い、培地中の界面活性剤量の変化を全有機体炭素（ＴＯＣ）の変化をもって検出し、算出することができる。
本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法は、上記した６種の微生物の少なくとも１種を界面活性剤含有廃水に接触させるものである。用いる微生物の種類は１種のみでもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法において、処理対象となる界面活性剤としては特に限定はなく、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤など、全ての界面活性剤が処理対象となり得るが、陰イオン界面活性剤の処理に特に効果的である。陰イオン界面活性剤としては、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩などが挙げられる。硫酸エステル塩の例としては、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、アルキル硫酸エステルナトリウム（ＡＳ）、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム（ＡＥＳ）が挙げられる。スルホン酸塩の例としては、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＡＢＳ）、α−オレフィンスルホン酸塩（ＡＯＳ）、アルカンスルホン酸ナトリウム（ＳＡＳ）が挙げられる。カルボン酸塩の例としては、ヤシ油やパーム油を原料とした脂肪酸石鹸、ペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）、アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩（ＭＥＳ）が挙げられる。
陽イオン性界面活性剤の例としては、アミン塩型、第４級アンモニウム塩型が挙げられる。
両性界面活性剤の例としては、ベタイン型、アルキルベタイン型、グリシン型が挙げられる。
非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸ポリエチレングリコールが挙げられる。
本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法は、好気性処理のあらゆる方式、例えば、活性汚泥法、生物膜法のいずれにも適用できる。活性汚泥法に適用する場合には、活性汚泥中に本発明の微生物を添加して他微生物と共存（共生）させることにより、界面活性剤含有廃水の処理を高効率で行うことができる。生物膜法に適用する場合には、回転円板法や散水ろ床法等の公知の手法をそのまま適用することができる。本発明の微生物を担体に固定化し、流動床式の処理を行うこともできる。また、本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法は、回分式、連続式のいずれの処理方式にも適用できる。
本発明の界面活性剤含有廃水の処理方法において、界面活性剤含有廃水に接触させる微生物の量（例えば、添加量や添加サイクル）は、使用する微生物の種類、処理すべき廃水の性状、廃水処理施設の構成等に応じて適宜選択すればよい。また、界面活性剤含有廃水と微生物との接触時間についても、廃水に含まれる界面活性剤の種類や量、処理すべき廃水の性状等に応じて適宜選択することができる。廃水処理時の温度としては、本発明の微生物の生育可能範囲であればよく、例えば、培養温度として例示した５〜４０℃、好ましくは１５〜４０℃、より好ましくは２０〜３５℃の範囲を選択することができる。同様に、界面活性剤の濃度としては、例えば７５０ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは５００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下の範囲を選択することができる。
以下、実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（１）新規微生物のスクリーニング
自然界の様々な環境から採取した土壌を新規微生物の分離源とした。０．５ｇの土壌サンプルを５ｍＬの滅菌生理食塩水に懸濁し、６０分間静置した。懸濁液の上清１００μＬを、表４に示す組成の界面活性剤含有培地５ｍＬに接種し、３０℃、１００ｒｐｍで振とう培養した。５回の植え継ぎの後、ＳＤＳが分解されたサンプルを複数選択した。これらの集積培養液から、寒天培地を用いて界面活性剤分解微生物を純粋分離した。
自然界の様々な環境から採取した土壌を新規微生物の分離源とした。０．５ｇの土壌サンプルを５ｍＬの滅菌生理食塩水に懸濁し、６０分間静置した。懸濁液の上清１００μＬを、表４に示す組成の界面活性剤含有培地５ｍＬに接種し、３０℃、１００ｒｐｍで振とう培養した。５回の植え継ぎの後、ＳＤＳが分解されたサンプルを複数選択した。これらの集積培養液から、寒天培地を用いて界面活性剤分解微生物を純粋分離した。
分離した複数の微生物のうち、特に有用と考えられた６種（ＫＲ−２０Ｒ株、ＫＲ−２６Ｒ株、ＫＲ−３３Ｒ株、ＫＲ−３５Ｒ株、ＫＲ−４１Ｒ株、ＫＲ−４３Ｒ株）について、１６ＳｒＤＮＡのＶ３領域をＰＣＲにて増幅し、シーケンス解析を行った。ＢＬＡＳＴデータベースを利用して既知微生物との相同性検索を行った。結果を表５に示す。すなわち、これら６種は、それぞれCupriavidus taiwanensis、Cupriavidus necator、Pseudomonas nitroreducens、Ralstonia pickettii、Ralstonia eutropha、Ralstonia eutrophaと高い相同性を示した。
純粋分離した６種の微生物を、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（ＩＰＯＤ）に寄託した。
各微生物についてグリセロールストックを作製し、以下の試験に用いた。
（２）界面活性剤分解能力の評価［１］
表６に示す栄養培地１００ｍＬを３００ｍＬ容三角フラスコに仕込み、オートクレーブで滅菌した。各微生物のグリセロールストック１ｍＬを植菌し、回転振とう培養機にて培養を開始した（２００ｒｐｍ、３０℃）。３６〜４８時間培養後、遠心分離にて各微生物の培養菌体を集めた。生理食塩水で菌体を洗浄後、生理食塩水にて１０ｍＬにメスアップし、菌体濃縮液を得た。
表６に示す栄養培地１００ｍＬを３００ｍＬ容三角フラスコに仕込み、オートクレーブで滅菌した。各微生物のグリセロールストック１ｍＬを植菌し、回転振とう培養機にて培養を開始した（２００ｒｐｍ、３０℃）。３６〜４８時間培養後、遠心分離にて各微生物の培養菌体を集めた。生理食塩水で菌体を洗浄後、生理食塩水にて１０ｍＬにメスアップし、菌体濃縮液を得た。
表６に示す界面活性剤含有培地の「培地Ａ」１００ｍＬを３００ｍＬ容三角フラスコに仕込み、オートクレーブで滅菌した。各菌体濃縮液について、接種菌体濃度が乾燥菌体重量換算で９０ｍｇ／Ｌとなるように、界面活性剤含有培地を仕込んだ三角フラスコに植菌した。回転振とう培養機にて培養を開始した（２００ｒｐｍ、３０℃）。培養開始から０時間、８時間、２４時間、および４８時間目に培養液をサンプリングし、ＯＤ660、ｐＨ、及びＴＯＣを測定した。コントロールとして、微生物を植菌しない培地を用いて同様の操作を行った。結果を表７及び図１に示す。図１はＳＤＳ分解曲線を示すグラフであり、曲線の傾きがＳＤＳ分解速度（ＳＤＳ除去速度）となる。各微生物について、ＴＯＣ濃度が急激に減少した時間（ＫＲ−２０Ｒ株、ＫＲ−２６Ｒ株、ＫＲ−３３Ｒ株、及びＫＲ−４３Ｒ株は８〜２４時間、ＫＲ−３５Ｒ株は２４〜４８時間、ＫＲ−４１Ｒ株は０〜８時間）におけるＳＤＳ分解速度（ＴＯＣ除去速度にて表現，単位：ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）を算出した。表７に示すように、いずれの微生物においても、０．５（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）以上の高いＳＤＳ分解速度を達成しており、各微生物が高いＳＤＳ分解能力を有していることが示された。
（３）界面活性剤分解能力の評価［２］
界面活性剤含有培地として表６に示す界面活性剤含有培地の「培地Ｂ」を用いる以外は上記（２）と同様にして、実験を行った。培養液のサンプリングは、培養開始から０時間、８時間、１２時間、１６時間、２０時間、２４時間、および４８時間目とした。結果を表８及び図２に示す。各微生物について、ＴＯＣ濃度が急激に減少した時間（ＫＲ−２０Ｒ株及びＫＲ−２６Ｒは２４〜４８時間、ＫＲ−３３Ｒ株は０〜８時間、ＫＲ−３５Ｒ株は１６〜２０時間、ＫＲ−４１Ｒ株及びＫＲ−４３Ｒは１２〜１６時間）におけるＳＤＳ分解速度を算出した。表８に示すように、いずれの微生物においても、０．３（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）以上のＳＤＳ分解速度を達成しているが、特にＫＲ−３３Ｒ株、ＫＲ−３５Ｒ株、ＫＲ−４１Ｒ株、ＫＲ−４３Ｒ株については１．２（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）以上の高いＳＤＳ分解速度を達成しており、各微生物が高いＳＤＳ分解能力を有していることが示された。
界面活性剤含有培地として表６に示す界面活性剤含有培地の「培地Ｂ」を用いる以外は上記（２）と同様にして、実験を行った。培養液のサンプリングは、培養開始から０時間、８時間、１２時間、１６時間、２０時間、２４時間、および４８時間目とした。結果を表８及び図２に示す。各微生物について、ＴＯＣ濃度が急激に減少した時間（ＫＲ−２０Ｒ株及びＫＲ−２６Ｒは２４〜４８時間、ＫＲ−３３Ｒ株は０〜８時間、ＫＲ−３５Ｒ株は１６〜２０時間、ＫＲ−４１Ｒ株及びＫＲ−４３Ｒは１２〜１６時間）におけるＳＤＳ分解速度を算出した。表８に示すように、いずれの微生物においても、０．３（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）以上のＳＤＳ分解速度を達成しているが、特にＫＲ−３３Ｒ株、ＫＲ−３５Ｒ株、ＫＲ−４１Ｒ株、ＫＲ−４３Ｒ株については１．２（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）以上の高いＳＤＳ分解速度を達成しており、各微生物が高いＳＤＳ分解能力を有していることが示された。
〔比較例〕
活性汚泥法によるＳＤＳ分解速度評価
活性汚泥法によるＳＤＳ分解速度評価
容量２Ｌの曝気槽に、ＳＤＳを唯一の炭素源とする合成廃水（１００ｍｇ／Ｌ ＳＤＳ、２．０ｇ／Ｌ無機塩類、３ｍｇ／Ｌシリコン系消泡剤）１Ｌを入れた。この合成廃水に、濃縮活性汚泥をＭＬＳＳが１０００ｍｇ／Ｌの濃度となるように添加し、曝気を開始した。曝気開始後、所定時間ごとにサンプリングし、ＴＯＣとｐＨを測定した。曝気時間２４時間を１サイクルとして、fill＆draw方式により被処理水を交換した。ＴＯＣ除去速度が安定するまで活性汚泥の順養とサンプリングを継続した。処理速度安定後のＴＯＣ除去速度を、標準活性汚泥によるＴＯＳ除去速度とした。
活性汚泥の馴養は５回行った。ＴＯＣの測定結果を表９に、仕込み時のＭＬＳＳ濃度とＴＯＣ分解速度（ＳＤＳ分解速度に相当，単位：ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）を表１０に示す。また図３に、ＳＤＳ分解曲線を示す。図３の曲線の傾きがＳＤＳ分解速度（除去速度）となる。その結果、処理速度が安定した馴養４回目以降の最大分解速度の平均で、０．１７（ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＭＬＳＳ・ｄａｙ）のＳＤＳ分解速度を示した。この値は、上記６種の微生物における値（表７、表８）よりもかなり低く、通常の活性汚泥法ではＳＤＳが分解され難いことを示していた。
以上より、上記６種の微生物は、いずれも高いＳＤＳ分解能力を有していることが示された。
Claims (2)
- Cupriavidus taiwanensis KR-20R株（ＦＥＲＭ Ｐ−２２０１３）である微生物。
- 請求項１に記載の微生物とラウリル硫酸ナトリウムを含有する廃水とを接触させて、廃水中のラウリル硫酸ナトリウムを分解する界面活性剤含有廃水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011030738A JP5237403B2 (ja) | 2010-09-17 | 2011-02-16 | 微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010208787 | 2010-09-17 | ||
| JP2010208787 | 2010-09-17 | ||
| JP2011030738A JP5237403B2 (ja) | 2010-09-17 | 2011-02-16 | 微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012080872A JP2012080872A (ja) | 2012-04-26 |
| JP5237403B2 true JP5237403B2 (ja) | 2013-07-17 |
Family
ID=46240427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011030738A Active JP5237403B2 (ja) | 2010-09-17 | 2011-02-16 | 微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5237403B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6898126B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-07-07 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 水処理装置 |
| CN114958697B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-03-24 | 广东省科学院动物研究所 | 一种耐受重金属的罗尔斯顿菌及其应用 |
-
2011
- 2011-02-16 JP JP2011030738A patent/JP5237403B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012080872A (ja) | 2012-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guo et al. | Application potential of a newly isolated indigenous aerobic denitrifier for nitrate and ammonium removal of eutrophic lake water | |
| Afzal et al. | Characteristics of phenol biodegradation in saline solutions by monocultures of Pseudomonas aeruginosa and Pseudomonas pseudomallei | |
| Hosseini et al. | Biodegradation of anionic surfactants by isolated bacteria from activated sludge | |
| Lu et al. | Identification and nitrogen removal characteristics of Thauera sp. FDN-01 and application in sequencing batch biofilm reactor | |
| JP5383724B2 (ja) | 油脂分解微生物、微生物固定化担体、廃水の処理方法、並びに、廃水処理システム | |
| JP5630855B2 (ja) | 油脂分解微生物、微生物固定化担体、廃水の処理方法、並びに、廃水処理システム | |
| Krishnaswamy et al. | Studies on the efficiency of the removal of phosphate using bacterial consortium for the biotreatment of phosphate wastewater | |
| Wang et al. | Isolation and characterization of a nitrobenzene-degrading bacterium Klebsiella ornithinolytica NB1 from aerobic granular sludge | |
| JP5448512B2 (ja) | 油脂分解能を有する微生物及びそれを用いた油脂含有排水の処理方法 | |
| Halmi et al. | Characterization of a sodium dodecyl sulphate-degrading Pseudomonas sp. strain DRY15 from Antarctic soil | |
| JP5237403B2 (ja) | 微生物、並びに、界面活性剤含有廃水の処理方法 | |
| JP4707251B2 (ja) | 活性汚泥及び排水処理方法 | |
| EP1204608A2 (en) | Method of purifying water, suitable bacteria for the method and use thereof | |
| JP3728721B2 (ja) | 新規微生物及び排水の処理方法 | |
| Vijayalakshmi et al. | Environmental Hazard of Polypropylene from Disposable Face Masks Linked to the COVID-19 Pandemic and Its Possible Mitigation Techniques through a Green Approach | |
| JP5219050B2 (ja) | 油脂分解菌及び油脂分解剤 | |
| JP2006296382A (ja) | 新規微生物、油分解方法及び油分解剤 | |
| CN103614324B (zh) | 一株短链脂肪酸降解菌及其应用 | |
| Farzaneh et al. | Biodegradation of dodecylbenzene solfonate sodium by Stenotrophomonas maltophilia Biofilm | |
| JP5303176B2 (ja) | 新規水草根圏微生物 | |
| MOZAFAR et al. | Isolation and identification of anionic surfactant degrading bacteria from activated sludge | |
| Him et al. | Fast biodegradation of toxic bisphenol a by Pseudomonas aeruginosa NR. 22 (Ps. NR. 22) isolated from Malaysian local lake | |
| Fakhar et al. | Screening of Bacteria in the Biodegradation of Linear Alkyl Benzene Sulfonate (LBAS) From Car Wash Waste Water in Tehran (Iran) | |
| JP4578879B2 (ja) | ビスフェノールａ分解細菌およびその用途 | |
| JP5790983B2 (ja) | 新規油脂分解菌、油脂分解菌製剤および油脂含有廃水の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130328 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5237403 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160405 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |