JP5602848B2 - Hexavalent chromium reduction method, molded body manufacturing method and ground improvement method - Google Patents

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Description

本発明は、水溶液がアルカリ性である水硬性物質中の六価クロムを還元するための六価クロムの還元方法、及びその六価クロムの還元方法を利用した成形体の製造方法及び地盤改良方法に関する。   The present invention relates to a hexavalent chromium reducing method for reducing hexavalent chromium in a hydraulic substance whose aqueous solution is alkaline, and a method for producing a molded body and a ground improvement method using the hexavalent chromium reducing method. .

一般的に、建築材料又は建築資材として、水硬性物質、例えばセメントを用いたコンクリートが広く利用されている。しかしながら、セメントは天然資源を原料とするため、自然界由来の微量の六価クロムを含有する。そのため、従来より、有毒な六価クロムを無毒な三価クロムに還元したり、コンクリートから六価クロムの溶出を抑える技術が検討されている。   In general, hydraulic materials such as concrete using cement are widely used as building materials or building materials. However, since cement uses natural resources as raw materials, it contains a small amount of hexavalent chromium derived from nature. Therefore, conventionally, techniques for reducing toxic hexavalent chromium to nontoxic trivalent chromium and suppressing elution of hexavalent chromium from concrete have been studied.

特許文献１には、六価クロムのコンクリートからの溶出による環境汚染を抑制するための方法が記載されている。具体的には、特許文献１には、コンクリート部材の表面に木質炭化物を層状・膜状に付着させることにより、コンクリート部材の表面からの六価クロムの溶出を防止する方法について開示されている。しかしながら、六価クロムの溶出を完全に防止するためには、コンクリートの表面全面を木質炭化物で被覆する必要があり、地中に埋まるもの又は対象が大きい場合、容易に実施できないという問題があった。   Patent Document 1 describes a method for suppressing environmental pollution caused by elution of hexavalent chromium from concrete. Specifically, Patent Document 1 discloses a method for preventing elution of hexavalent chromium from the surface of a concrete member by attaching a wood carbide to the surface of the concrete member in a layered or film form. However, in order to completely prevent the elution of hexavalent chromium, it is necessary to cover the entire surface of the concrete with wood carbide, and there is a problem that it cannot be easily carried out if it is buried in the ground or if the object is large. .

特許文献２，３には、六価クロムを還元する微生物を用いたバイオレメディエーションの技術について記載されている。特許文献２は、六価クロムを還元する能力を有するバチルス・ピュミルス（Bacillus pumilus）について開示する。特許文献３は、六価クロムを還元する能力を有する放線菌（Actinomycetales）について開示する。しかしながら、水硬性物質の中でも特にセメントは、水溶液が強アルカリ、例えばｐＨ１２〜１３であるため、特許文献２，３に開示される微生物を含め、多くの微生物は生育できないという問題があった。また、微生物由来の酸によりコンクリートが中性化し、コンクリートの劣化を招くおそれもある。このため、微生物を用いてコンクリートから六価クロムの溶出を抑える方法は、従来ほとんど検討されていなかった。   Patent Documents 2 and 3 describe bioremediation techniques using microorganisms that reduce hexavalent chromium. Patent Document 2 discloses Bacillus pumilus having the ability to reduce hexavalent chromium. Patent Document 3 discloses Actinomycetales having the ability to reduce hexavalent chromium. However, among the hydraulic materials, particularly cement has a problem that many microorganisms cannot grow, including the microorganisms disclosed in Patent Documents 2 and 3, since the aqueous solution is a strong alkali, for example, pH 12-13. Moreover, there is a possibility that the concrete is neutralized by the acid derived from the microorganisms and the concrete is deteriorated. For this reason, a method for suppressing elution of hexavalent chromium from concrete using microorganisms has been hardly studied.

特開２００２−５３３８１号公報JP 2002-53381A 特開２００２−２８１９６０号公報JP 2002-281960 A 特開２００７−２０５４０号公報JP 2007-20540 A

本発明の目的は、六価クロムの還元方法、及びその六価クロムの還元方法を利用した成形体の製造方法及び地盤改良方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for reducing hexavalent chromium and a method for producing a molded body and a ground improvement method using the method for reducing hexavalent chromium.

本発明者らは、水溶液がアルカリ性である水硬性物質中の六価クロムを還元するには、特定のセルロモナス属微生物が有用であることを見出した。
上記の課題を解決するために、本発明の第一の態様によれば、六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である水硬性物質に好アルカリ性セルロモナス属微生物を接触させる六価クロムの還元方法であって、前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である六価クロムの還元方法が提供される。 The present inventors have found that certain Cellulomonas microorganisms are useful for reducing hexavalent chromium in a hydraulic substance whose aqueous solution is alkaline.
In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, there is provided a method for reducing hexavalent chromium, which comprises contacting a alkalophilic Cellulomonas microorganism with a hydraulic substance containing hexavalent chromium and having an alkaline aqueous solution. The microorganisms belonging to the genus alkalophilic Cellulomonas belong to the genus Cellulomonas genus K32A (patent biological deposit center of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, which is an international depositary organization (formerly the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Technology, Ministry of International Trade and Industry)). The method for reducing hexavalent chromium, which has been deposited internationally on June 25, 1999 and whose bacterial accession number is FERM BP-6766), is provided.

上記の六価クロムの還元方法において、さらに還元糖を添加することが好ましい。
上記の六価クロムの還元方法において、還元糖は、キシロース、ラクトース、及びマルトースから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。In the above hexavalent chromium reduction method, it is preferable to further add a reducing sugar.
In the above hexavalent chromium reduction method, the reducing sugar is preferably at least one selected from xylose, lactose, and maltose.

上記の六価クロムの還元方法において、さらに還元剤を添加することが好ましい。
上記の六価クロムの還元方法において、還元剤は、アスコルビン酸、チオグリコール酸、システイン、メルカプト化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、及びチオ硫酸塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。In the above hexavalent chromium reduction method, it is preferable to further add a reducing agent.
In the above hexavalent chromium reduction method, the reducing agent is preferably at least one selected from ascorbic acid, thioglycolic acid, cysteine, mercapto compound, sulfite, bisulfite, and thiosulfate.

上記の六価クロムの還元方法において、さらに高炉スラグを添加することが好ましい。
上記の六価クロムの還元方法において、水硬性物質はセメントであることが好ましい。
上記の六価クロムの還元方法において、セメントは、ポルトランドセメント、混合セメント、及び地盤改良用セメント系固化材から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。In the above hexavalent chromium reduction method, it is preferable to further add blast furnace slag.
In the above hexavalent chromium reduction method, the hydraulic substance is preferably cement.
In the above hexavalent chromium reduction method, the cement is preferably at least one selected from Portland cement, mixed cement, and cement-based solidifying material for ground improvement.

上記の課題を解決するために、本発明の第二の態様によれば、六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である水硬性物質、骨材、混和材料、好アルカリ性セルロモナス属微生物、及び水を混合する成形体の製造方法であって、前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である成形体の製造方法が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to the second aspect of the present invention, a hydraulic substance, aggregate, admixture, alkalophilic Cellulomonas genus microorganism, and water containing hexavalent chromium and having an aqueous solution alkaline. In which the alkalophilic Cellulomonas genus microorganism is Cellulomonas genus K32A strain (incorporated administrative agency National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). A method for producing a molded article, which has been internationally deposited on June 25, 1999 at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, and whose bacterial accession number is FERM BP-6766), is provided.

上記の課題を解決するために、本発明の第三の態様によれば、六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である地盤改良用セメント系固化材及び好アルカリ性セルロモナス属微生物を、土壌に添加・混合する地盤改良方法であって、前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である地盤改良方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to the third aspect of the present invention, a soil-improving cement-based solidifying material containing hexavalent chromium and having an alkaline aqueous solution and an alkalophilic Cellulomonas microorganism are added to soil. A ground improvement method to be mixed , wherein the alkalophilic Cellulomonas microorganism is Cellulomonas microorganism K32A strain (International Depository Agency, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) The ground improvement method which is internationally deposited on June 25, 1999 at the Engineering and Industrial Technology Research Institute, and whose bacterial accession number is FERM BP-6766) is provided.

以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の六価クロムの還元方法は、六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である水硬性物質（以下、単に「水硬性物質」という）に好アルカリ性セルロモナス属微生物を接触させることにより実施される。上記の還元方法は、好ましくは、さらに還元糖、還元剤、及び高炉スラグの添加を含む。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The hexavalent chromium reducing method of the present embodiment is carried out by bringing a alkalophilic Cellulomonas microorganism into contact with a hydraulic substance containing hexavalent chromium and having an alkaline aqueous solution (hereinafter simply referred to as “hydraulic substance”). Is done. The above reduction method preferably further includes the addition of reducing sugar, reducing agent, and blast furnace slag.

水硬性物質は、本実施形態の六価クロムの還元方法により処理される処理対象物である。水硬性物質として、例えば、セメント、石灰、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、及び三ケイ酸マグネシウムが挙げられる。セメントとして、例えば、ポルトランドセメント、混合セメント、特殊セメント、及び地盤改良用セメント系固化材が挙げられる。ポルトランドセメントとして、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、及び低熱ポルトランドセメントが挙げられる。混合セメントとして、例えば、高炉セメント、フライアッシュセメント、及びシリカセメントが挙げられる。高炉セメントとして、ポルトランドセメントに改質材料、例えば、ケイ石、ケイ藻土、及び高炉スラグを混合したものが挙げられる。特殊セメントとして、例えば、アルミナセメントが挙げられる。地盤改良用セメント系固化材として、例えば、防塵セメントが挙げられる。防塵セメントとして、微細繊維化したフッ素樹脂、例えば、テトラフルオロエチレンをセメントに均一に分散させたフッ素樹脂処理防塵セメントが挙げられる。   The hydraulic substance is a processing object to be processed by the hexavalent chromium reduction method of the present embodiment. Examples of the hydraulic substance include cement, lime, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium carbonate, and magnesium trisilicate. Examples of the cement include Portland cement, mixed cement, special cement, and cement-based solidifying material for ground improvement. Examples of Portland cement include normal Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early strong Portland cement, moderately hot Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and low heat Portland cement. Examples of the mixed cement include blast furnace cement, fly ash cement, and silica cement. Examples of blast furnace cement include Portland cement mixed with a modifying material such as quartzite, diatomaceous earth, and blast furnace slag. An example of the special cement is alumina cement. As the cement-based solidifying material for ground improvement, for example, dust-proof cement is exemplified. Examples of the dust-proof cement include a fluororesin-treated dust-proof cement in which fine fiberized fluororesin, for example, tetrafluoroethylene is uniformly dispersed in the cement.

水硬性物質の形状として、特に限定されないが、好アルカリ性セルロモナス属微生物との接触性を向上させるために、水硬性物質粉体、水硬性物質粒体、及び水硬性物質粉粒体が好ましい。   Although it does not specifically limit as a shape of a hydraulic substance, In order to improve contact property with an alkaliphilic Cellulomonas genus microorganisms, a hydraulic substance powder, a hydraulic substance granule, and a hydraulic substance granule are preferable.

好アルカリ性セルロモナス属微生物は、水硬性物質の存在下で生育し、水硬性物質中の六価クロムを毒性のない三価クロムに還元する。好アルカリ性セルロモナス属微生物は、アルカリ性の環境下で生育できる微生物であれば特に限定されないが、好ましくはｐＨ１０．５〜１３．５、より好ましくはｐＨ１２〜１３の環境下で生育できる微生物が選択される。好アルカリ性セルロモナス属微生物は、生育過程において酸、例えば、有機酸を生成しないことが好ましい。これは、酸が、水硬性物質を硬化した後の成形体、例えば、コンクリートの中性化を招き、成形体を劣化させるためである。好アルカリ性セルロモナス属微生物は、耐熱性を有することが好ましい。具体的には、好ましくは３０〜５５℃、より好ましくは３５〜５０℃の環境下で生育可能な微生物が選択される。これは、水硬性物質、例えば、セメントが水と混合して硬化する際に発熱するためである。   The alkalophilic Cellulomonas microorganism grows in the presence of a hydraulic substance, and reduces hexavalent chromium in the hydraulic substance to non-toxic trivalent chromium. The alkalophilic Cellulomonas microorganism is not particularly limited as long as it is a microorganism that can grow in an alkaline environment, but a microorganism that can preferably grow in an environment of pH 10.5 to 13.5, more preferably pH 12 to 13 is selected. . It is preferable that the alkalophilic Cellulomonas microorganism does not produce an acid, for example, an organic acid during the growth process. This is because the acid causes neutralization of the molded body after the hydraulic substance is cured, for example, concrete, and deteriorates the molded body. The alkalophilic Cellulomonas microorganism preferably has heat resistance. Specifically, a microorganism that can grow in an environment of preferably 30 to 55 ° C, more preferably 35 to 50 ° C is selected. This is because a hydraulic substance such as cement generates heat when it is mixed with water and hardened.

好アルカリ性セルロモナス微生物として、β−１，３グルカンを生成できる微生物を用いることが好ましい。β−１，３グルカンとして、例えば、カードラン、及びパラミロンが挙げられる。カードランは、水分の存在下で加熱することによって、凝固して、ゲルを形成する。好アルカリ性セルロモナス微生物により生成されたβ−１，３グルカンにより、水硬性物質が固化した後の成形体、例えば、コンクリートのクラック（ひび割れ）を防止することができる。   It is preferable to use a microorganism capable of producing β-1,3 glucan as the alkalophilic Cellulomonas microorganism. Examples of β-1,3 glucan include curdlan and paramylon. The curdlan is solidified by heating in the presence of moisture to form a gel. The β-1,3 glucan produced by the alkalophilic cellulomonas microorganisms can prevent cracking of a molded article after the hydraulic substance is solidified, for example, concrete.

好アルカリ性セルロモナス属微生物として、好ましくはセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（Cellulomonas sp. K32A）（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）が挙げられる。セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、強アルカリの環境下においても生育でき、生育過程において酸を生成しない。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、３０〜５５℃の環境下で生育可能な微生物である。   As the alkalophilic Cellulomonas spp. Microorganism, preferably the Cellulomonas sp. K32A strain (Cellulomonas sp. K32A) (International Depository Agency, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Depositary Center (formerly the Ministry of International Trade and Industry, Biotechnology Industrial Technology) Research Institute) has been deposited internationally on June 25, 1999, and its bacterial accession number is FERM BP-6766). Cellulomonas sp. Strain K32A can grow even in a strong alkaline environment and does not produce acid during the growth process. The Cellulomonas sp. Strain K32A is a microorganism that can grow in an environment of 30 to 55 ° C.

六価クロムの還元処理時における水硬性物質の含有量に対する好アルカリ性セルロモナス微生物の含有量の混合比は、例えば、水硬性物質の種類、微生物の種類、及び処理環境に応じて適宜に設定される。   The mixing ratio of the content of the alkalophilic Cellulomonas microorganism to the content of the hydraulic substance during the reduction treatment of hexavalent chromium is appropriately set according to, for example, the type of hydraulic substance, the type of microorganism, and the processing environment .

還元糖は、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。還元糖として、例えば、遊離の単糖類、還元性二糖類、還元性オリゴ糖が挙げられる。遊離の単糖類として、例えば、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、及びヘプトースが挙げられる。ペントースとして、例えば、リボース、キシロース、及びアラビノースが挙げられる。ヘキソースとして、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノース、及びフルクトースが挙げられる。還元性二糖類として、ホモビオース及びヘテロビオースが挙げられる。ホモビオースとして、例えば、マルトース、セロビオース、イソマルトース、及びゲンチオビオースが挙げられる。ヘテロビオースとして、例えば、メリビオース、ラクトース、マルツロース、及びラクツロースが挙げられる。還元性オリゴ糖として、例えば、デンプンやグリコーゲンのα−アミラーゼ分解物であるマルトトリオースが挙げられる。これらの還元糖の中で、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する働きの高いキシロース、マルトース、及びラクトースが好ましい。   The reducing sugar promotes the reducing action of hexavalent chromium by an alkalophilic Cellulomonas microorganism. Examples of reducing sugars include free monosaccharides, reducing disaccharides, and reducing oligosaccharides. Examples of free monosaccharides include triose, tetrose, pentose, hexose, and heptose. Examples of pentose include ribose, xylose, and arabinose. Hexose includes, for example, glucose, galactose, mannose, and fructose. Examples of reducing disaccharides include homobiose and heterobiose. Examples of homobiose include maltose, cellobiose, isomaltose, and gentiobiose. Examples of heterobiose include melibiose, lactose, maltulose, and lactulose. Examples of the reducing oligosaccharide include maltotriose which is an α-amylase degradation product of starch and glycogen. Among these reducing sugars, xylose, maltose, and lactose, which have a high function of promoting the reducing action of hexavalent chromium by an alkalophilic Cellulomonas microorganism, are preferable.

還元剤は、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。還元剤として、例えば、アスコルビン酸、チオグリコール酸、システイン、メルカプト化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩及びチオ硫酸塩が挙げられる。アスコルビン酸として、例えば、アスコルビン酸、エリソルビン酸、アスコルビン酸塩、例えば、アスコルビン酸ナトリウム及びアスコルビン酸カリウム、エリソルビン酸塩、例えば、エリソルビン酸ナトリウム及びエリソルビン酸カリウム、並びにそれらの誘導体、例えば、アスコルビン酸硫酸エステル塩が挙げられる。チオグリコール酸として、例えば、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、例えばチオグリコール酸アンモニウム及びチオグリコール酸ナトリウム、並びにチオグリコール酸のエステル、例えば、グリセリンチオグリコレートが挙げられる。システインとして、例えば、システイン、システイン塩酸塩、及びＮ−アセチル−Ｌ−システインが挙げられる。メルカプト化合物として、例えば、チオグリセロール、チオ乳酸、チオリンゴ酸、及びシステアミンが挙げられる。亜硫酸塩として、例えば、亜硫酸、亜硫酸アンモニウム、及び亜硫酸ナトリウムが挙げられる。亜硫酸水素塩として、例えば、亜硫酸水素アンモニウム及び亜硫酸水素ナトリウムが挙げられる。チオ硫酸塩として、例えば、チオ硫酸及びチオ硫酸ナトリウムが挙げられる。   The reducing agent promotes the reducing action of hexavalent chromium by an alkaliphilic Cellulomonas microorganism. Examples of the reducing agent include ascorbic acid, thioglycolic acid, cysteine, mercapto compound, sulfite, bisulfite, and thiosulfate. Ascorbic acid, for example, ascorbic acid, erythorbic acid, ascorbate, for example sodium ascorbate and potassium ascorbate, erythorbate, for example sodium erythorbate and potassium erythorbate, and derivatives thereof, for example, ascorbic acid sulfate Examples include ester salts. Examples of thioglycolic acid include thioglycolic acid, thioglycolates such as ammonium thioglycolate and sodium thioglycolate, and esters of thioglycolic acid such as glycerin thioglycolate. Examples of cysteine include cysteine, cysteine hydrochloride, and N-acetyl-L-cysteine. Examples of mercapto compounds include thioglycerol, thiolactic acid, thiomalic acid, and cysteamine. Examples of sulfites include sulfite, ammonium sulfite, and sodium sulfite. Examples of the bisulfite include ammonium bisulfite and sodium bisulfite. Examples of the thiosulfate include thiosulfuric acid and sodium thiosulfate.

高炉スラグは、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。高炉スラグとして、例えば、塩化鉄、及び硫酸第一鉄が挙げられる。
六価クロムの還元処理時における水硬性物質の含有量に対する還元糖、還元剤、又は高炉スラグの含有量の混合比は、例えば、それらの化合物の種類及び処理環境に応じて適宜設定される。Blast furnace slag promotes the reducing action of hexavalent chromium by alkaliphilic Cellulomonas microorganisms. Examples of blast furnace slag include iron chloride and ferrous sulfate.
The mixing ratio of the content of reducing sugar, reducing agent, or blast furnace slag with respect to the content of hydraulic substance during the reduction treatment of hexavalent chromium is appropriately set according to, for example, the type of the compound and the processing environment.

次に、本実施形態の六価クロムの還元方法は、好ましくは、水硬性物質、及び水又は水分を含む材料を混合し、硬化する際に用いられる。上記の還元方法は、例えば、水硬性物質、骨材、混和材料、及び水を混合して成形体を製造する際に用いられる。好アルカリ性セルロモナス属微生物の添加方法は、特に限定されず、水硬性物質と水とを混合して硬化するまでの間に添加することができる。好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元時間を確保するため、好アルカリ性セルロモナス属微生物は、好ましくは水硬性物質と水とを混合する際に添加される。成形体として、例えば、コンクリート、モルタル、及びセメントペーストが挙げられる。成形体がコンクリート又はモルタルの場合、水硬性物質として、好ましくはポルトランドセメント及び混合セメントが用いられる。骨材として、例えば、粗骨材及び細骨材が挙げられる。粗骨材及び細骨材として、公知のものを使用することができる。骨材として細骨材を使用することによってモルタル用組成物を調製することができる。骨材として細骨材及び粗骨材を使用することによって、コンクリート用組成物を調製することができる。   Next, the hexavalent chromium reduction method of the present embodiment is preferably used when a hydraulic substance and a material containing water or moisture are mixed and cured. The above reduction method is used, for example, when a molded body is manufactured by mixing hydraulic substance, aggregate, admixture, and water. The method for adding the alkalophilic Cellulomonas microorganism is not particularly limited, and it can be added until the hydraulic substance and water are mixed and cured. In order to secure the reduction time of hexavalent chromium by the alkalophilic Cellulomonas microorganism, the alkalophilic Cellulomonas microorganism is preferably added when mixing the hydraulic substance and water. Examples of the molded body include concrete, mortar, and cement paste. When the molded body is concrete or mortar, portland cement and mixed cement are preferably used as the hydraulic substance. Examples of the aggregate include coarse aggregate and fine aggregate. Known coarse aggregates and fine aggregates can be used. A composition for mortar can be prepared by using fine aggregate as the aggregate. A concrete composition can be prepared by using fine aggregate and coarse aggregate as the aggregate.

混和材料とは、水硬性物質、水、及び骨材以外の材料であって、例えば、ワーカビリティー（打設作業のしやすさ）の改善、強度・耐久性の向上、及び凝結速度の調整を目的として水硬性物質に混合される材料である。混和材料として、硬化した成形体の容量として算入する必要のない混和剤、及び硬化した成形体の容量として算入する必要のある混和材に分けられる。打設の際、水硬性物質の粘性を変化させる混和剤として、例えば、界面活性剤が挙げられる。ワーカビリティーを改善するための混和剤として、例えば、ＡＥ剤、減水剤、流動化剤、ＡＥ減水剤、分離低減剤、及び高性能ＡＥ減水剤が挙げられる。凝結速度を調整するための混和剤として、例えば、促進剤、遅延剤、早強剤、及び急結剤が挙げられる。強度、耐熱性、及び断熱性を改善するための混和剤として、例えば、減水剤、発泡剤、及び膨張剤を挙げられる。耐久性を改善するための混和剤として、例えば、ＡＥ剤、防錆剤、及び防水剤が挙げられる。水硬性物質と水の混合方法は、公知の方法を適宜採用することができる。   Admixtures are materials other than hydraulic substances, water, and aggregates. For example, the purpose is to improve workability (ease of placing work), improve strength and durability, and adjust the setting speed. As a material mixed with a hydraulic substance. The admixture is classified into admixtures that do not need to be included in the volume of the cured molded body and admixtures that need to be included in the volume of the cured molded body. An example of an admixture that changes the viscosity of the hydraulic substance at the time of placing is a surfactant. Examples of the admixture for improving workability include an AE agent, a water reducing agent, a fluidizing agent, an AE water reducing agent, a separation reducing agent, and a high performance AE water reducing agent. Examples of the admixture for adjusting the setting speed include an accelerator, a retarder, an early strengthening agent, and a rapid setting agent. Examples of the admixture for improving strength, heat resistance, and heat insulation include a water reducing agent, a foaming agent, and an expanding agent. Examples of the admixture for improving durability include an AE agent, a rust preventive agent, and a waterproofing agent. As a mixing method of the hydraulic substance and water, a known method can be appropriately employed.

また、本実施形態の六価クロムの還元方法は、地盤改良用セメント系固化材を土壌に添加・混合して地盤を改良する際に用いることができる。好アルカリ性セルロモナス属微生物は、地盤改良用セメント系固化材と土壌とを混合する際に添加される。   In addition, the hexavalent chromium reduction method of the present embodiment can be used when the ground is improved by adding and mixing the cement-based solidifying material for ground improvement to the soil. The alkaliphilic Cellulomonas genus microorganism is added when the cement-based solidifying material for soil improvement and the soil are mixed.

好アルカリ性セルロモナス属微生物、水硬性物質、及び水又は水分を含む材料を混合し、硬化する過程において、好アルカリ性セルロモナス属微生物の生育活動により、水硬性物質中の六価クロムが無毒の三価クロムに還元される。本実施形態の六価クロムの還元方法により得られる成形体及び改良土壌中において、水硬性物質由来の六価クロムは大幅に低減されている。   In the process of mixing and curing the alkalophilic Cellulomonas genus microorganism, hydraulic substance, and water or moisture-containing material, the hexavalent chromium in the hydraulic substance is non-toxic trivalent chromium by the growth activity of the alkalophilic Cellulomonas microorganism. Reduced to In the molded body and the improved soil obtained by the hexavalent chromium reduction method of the present embodiment, the hexavalent chromium derived from the hydraulic substance is greatly reduced.

本実施形態によれば以下の利点が得られる。
本実施形態では、水硬性物質中の六価クロムを還元するに際して、好アルカリ性セルロモナス属微生物が使用される。このことは、水溶液がアルカリ性である水硬性物質であっても、好アルカリ性セルロモナス属微生物により六価クロムを還元することができる点で有利である。According to the present embodiment, the following advantages can be obtained.
In this embodiment, when reducing hexavalent chromium in a hydraulic substance, an alkalophilic Cellulomonas microorganism is used. This is advantageous in that hexavalent chromium can be reduced by an alkalophilic Cellulomonas microorganism even if the aqueous solution is alkaline.

好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元処理に際して、更に還元糖を併用する場合、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。   In the reduction treatment of hexavalent chromium by an alkalophilic Cellulomonas microorganism, when a reducing sugar is used in combination, the reducing action of the hexavalent chromium by the alkalophilic Cellulomonas microorganism is promoted.

好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元処理に際して、更に還元剤を併用する場合、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。   When a reducing agent is further used in the reduction treatment of hexavalent chromium by the alkalophilic Cellulomonas microorganism, the reducing action of hexavalent chromium by the alkalophilic Cellulomonas microorganism is promoted.

好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元処理に際して、更に高炉スラグを併用する場合、好アルカリ性セルロモナス属微生物による六価クロムの還元作用を促進する。   In the reduction treatment of hexavalent chromium by an alkalophilic Cellulomonas microorganism, when blast furnace slag is used in combination, the reducing action of hexavalent chromium by the alkalophilic Cellulomonas microorganism is promoted.

好アルカリ性セルロモナス属微生物としてセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株が用いられる場合、生育過程において酸を生成しない。このことは、水硬性物質が硬化した後の成形体、例えばコンクリートが劣化しない点で有利である。   When the Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain is used as the alkaliphilic Cellulomonas sp. Microorganism, no acid is produced during the growth process. This is advantageous in that the molded body after the hydraulic substance is cured, such as concrete, does not deteriorate.

好アルカリ性セルロモナス属微生物としてセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株が用いられる場合、耐熱性を有する。このことは、水硬性物質、例えば、セメントが硬化する際の高温環境下においても効率的に六価クロムを還元できる点で有利である。   When the Cellulomonas genus microorganism K32A strain is used as the alkalophilic Cellulomonas microorganism, it has heat resistance. This is advantageous in that hexavalent chromium can be reduced efficiently even in a high-temperature environment when a hydraulic substance such as cement hardens.

好アルカリ性セルロモナス属微生物としてセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株が用いられる場合、β−１，３グルカンとしてカードランを生成する。このことは、水硬性物質が硬化した後の成形体、例えばコンクリートのクラック発生を抑制できる点で有利である。   When Cellulomonas microorganism K32A strain is used as the alkalophilic Cellulomonas microorganism, curdlan is produced as β-1,3 glucan. This is advantageous in that it is possible to suppress the occurrence of cracks in the molded body after the hydraulic substance is cured, for example, concrete.

水硬性物質、骨材、混和材料、好アルカリ性セルロモナス属微生物、及び水を混合して得られた成形体、例えばコンクリートの場合、成形体中の六価クロムは大幅に低減されている。したがって、成形体からの六価クロムの溶出を防止できる。   In the case of a molded body obtained by mixing hydraulic substances, aggregates, admixtures, alkaliphilic Cellulomonas microorganisms, and water, such as concrete, hexavalent chromium in the molded body is greatly reduced. Therefore, elution of hexavalent chromium from the molded body can be prevented.

地盤改良用セメント系固化材及び好アルカリ性セルロモナス属微生物を、土壌に添加・混合して土壌を改良した場合、改良された土壌中の六価クロムは大幅に低減されている。したがって、改良された土壌からの六価クロムの溶出を防止できる。   When the soil is improved by adding and mixing the cement-based solidifying material for soil improvement and the alkalophilic Cellulomonas genus microorganism to the soil, the hexavalent chromium in the improved soil is greatly reduced. Therefore, elution of hexavalent chromium from the improved soil can be prevented.

上記実施形態は以下のように変更してもよい。
本実施形態の六価クロムの還元方法の工程において、β−１，３グルカンを生成できる微生物から抽出又は精製されたβ−１，３グルカンを配合してもよい。The above embodiment may be modified as follows.
In the step of the hexavalent chromium reduction method of the present embodiment, β-1,3 glucan extracted or purified from a microorganism capable of producing β-1,3 glucan may be blended.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
（試験例１：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株についてｐＨ依存性試験）
好アルカリ性セルロモナス属微生物としてのセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株のｐＨ依存性を試験した。比較例として中性菌であるセルロモナス・フラビゲナ（Cellulomonas flavigena）を用い、ｐＨ依存性を試験した。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Test Example 1: pH dependency test for Cellulomonas sp. Strain K32A)
The pH dependency of Cellulomonas sp. Strain K32A as an alkaliphilic Cellulomonas sp. Was tested. As a comparative example, Cellulomonas flavigena which is a neutral bacterium was used, and the pH dependency was tested.

培養培地は、１／５ＰＴＹＧ培地にさらにリン酸を添加して調製した。具体的には、ペプトン１ｇ、トリプトン１ｇ、酵母エキス１ｇ、グルコース１ｇ、Ｎａ２ＨＰＯ４１０ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ７．５、８．５、９．５、１０．５、１１．５、１２．５の各培地を調整した後、濾過滅菌した。各培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．２×１０６ｃｆｕ／ｍＬ、セルロモナス・フラビゲナを１．１×１０６ｃｆｕ／ｍＬとなるように接種し、３０℃で４８時間培養した。培養開始から２４時間及び４８時間について、平板塗抹法により培地１ｍＬ中の微生物数（ｃｆｕ）を求めた。セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を用いた結果を表１に、セルロモナス・フラビゲナ（ＮＢＲＣ３７７５）を用いた結果を表２にそれぞれ示す。The culture medium was prepared by adding phosphoric acid to 1/5 PTYG medium. Specifically, 1 g of peptone, 1 g of tryptone, 1 g of yeast extract, 1 g of glucose, and 10 g of Na 2 HPO 4 were dissolved in water, and further water was added to finally adjust the volume to 1 L. Each medium at pH 7.5, 8.5, 9.5, 10.5, 11.5, 12.5 was adjusted using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. Each medium was inoculated with Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain at 1.2 × 10 6 cfu / mL and Cellulomonas flavigena at 1.1 × 10 6 cfu / mL, and cultured at 30 ° C. for 48 hours. About 24 hours and 48 hours from the start of culture, the number of microorganisms (cfu) in 1 mL of the medium was determined by a plate smearing method. Table 1 shows the results using Cellulomonas sp. Strain K32A, and Table 2 shows the results using Cellulomonas flavigena (NBRC3775).

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表１に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、培地のｐＨが１２．５であっても増殖作用を示すことが確認される。これは、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、強アルカリ性の存在下において生育可能であることを示す。一方、表２に示されるように、中性菌であるセルロモナス・フラビゲナは、培地のｐＨがｐＨ１１．５の場合、細菌数が減少し、培地のｐＨが１２．５の場合、細菌は生育しないことが確認される。
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 As shown in Table 1, it is confirmed that the Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain exhibits a proliferation action even when the pH of the medium is 12.5. This indicates that the Cellulomonas microorganism K32A strain can grow in the presence of strong alkalinity. On the other hand, as shown in Table 2, the cellulomonas flavigena, which is a neutral bacterium, has a reduced number of bacteria when the pH of the medium is pH 11.5, and no bacteria grows when the pH of the medium is 12.5. That is confirmed.

（試験例２：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株について温度依存性試験）
好アルカリ性セルロモナス属微生物としてのセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の温度依存性を試験した。(Test Example 2: Temperature dependence test for Cellulomonas sp. Strain K32A)
The temperature dependence of the Cellulomonas sp. Strain K32A as an alkaliphilic Cellulomonas sp. Was tested.

培養培地は、酵母エキス５ｇ、カゼイン製ペプトン１７ｇ、大豆製ペプトン３ｇ、Ｋ２ＨＰＯ４２．５ｇ、ブドウ糖２．５ｇ、ＮａＣｌ５ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ７．１〜７．５に調整した後、濾過滅菌した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を下記表３に示される菌数となるように接種し、４０、４５、５０、５５℃の各温度条件で１６時間培養した。培養開始から１、２、４、８、１６時間後について、平板塗抹法により培地１ｍＬ中の微生物数（ｃｆｕ）を求めた。結果を表３に示す。The culture medium is 5 g yeast extract, 17 g casein peptone, 3 g soybean peptone, 2.5 g K 2 HPO 4, 2.5 g glucose, 5 g NaCl, dissolved in water and finally adjusted to 1 L volume by adding water. did. The pH was adjusted to 7.1 to 7.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. The medium was inoculated with Cellulomonas sp. Strain K32A so as to have the number of bacteria shown in Table 3 below, and cultured at 40, 45, 50, and 55 ° C. for 16 hours. After 1, 2, 4, 8, and 16 hours from the start of culture, the number of microorganisms (cfu) in 1 mL of the medium was determined by a plate smearing method. The results are shown in Table 3.

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表３に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、培養温度が５０℃であっても増殖作用を示すことが確認された。これは、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、水硬性物質が硬化する際に発熱した高温環境下であっても生育可能であることを示す。
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 As shown in Table 3, it was confirmed that the Cellulomonas genus microorganism K32A strain exhibited a proliferation action even when the culture temperature was 50 ° C. This indicates that the Cellulomonas sp. Strain K32A can grow even in a high temperature environment that generates heat when the hydraulic substance hardens.

（試験例３：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関するｐＨ依存性試験）
セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関するｐＨ依存性を試験した。(Test Example 3: pH dependence test on hexavalent chromium reducing ability of Cellulomonas sp. Strain K32A)
The pH dependence of the reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp. Strain K32A was tested.

培養培地は、ペプトン食塩緩衝液を使用した。具体的には、ＫＨ２ＰＯ４３．５６ｇ、無水Ｎａ２ＨＰＯ４７．２２６ｇ、ＮａＣｌ４．３ｇ、及びペプトン１ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。その培地中に六価クロムを０．２ｐｐｍの濃度になるように添加した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ８．５、１０．５、１２．５に調整した後、濾過滅菌した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．３６×１０６ｃｆｕ／ｍＬとなるように接種し、３０℃の各温度条件で７２時間培養した。培養開始から２、４、８、１６、２４、４８、７２時間後について、ＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）を用いて培地中の六価クロムの濃度を測定した。その結果を表４に示す。表４中における「−」は、測定限界値以下を示す。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加しない培地をコントロールとして用い、同様に試験した。その結果を表５に示す。Peptone saline buffer was used as the culture medium. Specifically, 3.56 g of KH 2 PO 4, 7.226 g of anhydrous Na 2 HPO 4 , 4.3 g of NaCl, and 1 g of peptone were dissolved in water, and further water was added to finally prepare 1 L capacity. Hexavalent chromium was added to the medium to a concentration of 0.2 ppm. The pH was adjusted to 8.5, 10.5, and 12.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. The medium was inoculated with Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain at 1.36 × 10 6 cfu / mL, and cultured at 30 ° C. for 72 hours. After 2, 4, 8, 16, 24, 48 and 72 hours from the start of the culture, the concentration of hexavalent chromium in the medium was measured using 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometry) of JISK0102. The results are shown in Table 4. “-” In Table 4 indicates a measurement limit value or less. Moreover, it tested similarly using the culture medium which does not add Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock as control. The results are shown in Table 5.

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表４に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株により、培地中の六価クロムは減少していることが確認される。また、培地のｐＨは高い方が六価クロムの還元能が高いことが確認される。
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 As shown in Table 4, it is confirmed that the hexavalent chromium in the medium is decreased by the Cellulomonas microorganism K32A strain. Further, it is confirmed that the higher the pH of the medium, the higher the reducing ability of hexavalent chromium.

（試験例４：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関する還元糖の影響）
セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関し、還元糖が与える影響を試験した。(Test Example 4: Effect of reducing sugar on hexavalent chromium reducing ability of Cellulomonas sp. Strain K32A)
The effect of reducing sugar on the reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp. Strain K32A was tested.

培養培地は、ペプトン食塩緩衝液を使用した。具体的には、ＫＨ２ＰＯ４３．５６ｇ、無水Ｎａ２ＨＰＯ４７．２２６ｇ、ＮａＣｌ４．３ｇ、ペプトン１ｇ、還元糖２．５ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。その培地中に六価クロムを０．２ｐｐｍの濃度になるように添加した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ１２．５に調整した後、濾過滅菌した。還元糖は、ラクトース（乳糖）及びマルトース（麦芽糖）をそれぞれ使用した。還元糖を配合しない培地も比較のために調製した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．３６×１０６ｃｆｕ／ｍＬとなるように接種し、３０℃の各温度条件で１６時間培養した。培養開始から２、４、８、１６時間後について、ＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）を用いて培地中の六価クロムの濃度を測定した。その結果を表６に示す。表６中における「−」は、測定限界値以下を示す。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加しない培地をコントロールとして用い、同様に試験した。その結果を表７に示す。Peptone saline buffer was used as the culture medium. Specifically, 3.56 g of KH 2 PO 4, 7.226 g of anhydrous Na 2 HPO 4 , 4.3 g of NaCl, 1 g of peptone, and 2.5 g of reducing sugar are dissolved in water, and water is added to finally add 1 L capacity. Prepared. Hexavalent chromium was added to the medium to a concentration of 0.2 ppm. The pH was adjusted to 12.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. As the reducing sugar, lactose (lactose) and maltose (malt sugar) were used. A medium without reducing sugar was also prepared for comparison. The medium was inoculated with Cellulomonas sp. Strain K32A at 1.36 × 10 6 cfu / mL, and cultured at 30 ° C. for 16 hours. About 2, 4, 8, and 16 hours after the start of culture, the concentration of hexavalent chromium in the medium was measured using JISK0102 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometry). The results are shown in Table 6. “-” In Table 6 indicates the measurement limit value or less. Moreover, it tested similarly using the culture medium which does not add Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock as control. The results are shown in Table 7.

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表６に示されるように、還元糖を添加することにより、培地中の六価クロムは急激に減少していくことが確認された。表７に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加していない場合においても、培地中の六価クロムは遅い速度で減少していくことが確認される。
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 As shown in Table 6, it was confirmed that the hexavalent chromium in the medium rapidly decreased by adding reducing sugar. As shown in Table 7, it is confirmed that hexavalent chromium in the medium decreases at a slow rate even when the Cellulomonas genus microorganism K32A strain is not added.

（試験例５：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関する高炉スラグの影響）
セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関し、高炉スラグが与える影響を試験した。(Test Example 5: Effect of blast furnace slag on hexavalent chromium reducing ability of Cellulomonas sp. Strain K32A)
The effect of blast furnace slag on the hexavalent chromium reducing ability of Cellulomonas sp. Strain K32A was tested.

培養培地は、ペプトン食塩緩衝液を使用した。具体的には、ＫＨ２ＰＯ４３．５６ｇ、無水Ｎａ２ＨＰＯ４７．２２６ｇ、ＮａＣｌ４．３ｇ、及びペプトン１ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。その培地中に六価クロムを０．２ｐｐｍ及び高炉スラグとして塩化鉄（ＩＩ）を０．２ｐｐｍの濃度になるように添加した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ１２．５に調整した後、濾過滅菌した。塩化鉄（ＩＩ）を配合しない培地も比較のために調製した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．２４×１０６ｃｆｕ／ｍＬとなるように接種し、３０℃の各温度条件で１６時間培養した。培養開始から２、４、８、１６時間後について、ＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）を用いて培地中の六価クロムの濃度を測定した。その結果を表８に示す。表８中における「−」は、測定限界値以下を示す。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加しない培地をコントロールとして用い、同様に試験した。その結果を表９に示す。Peptone saline buffer was used as the culture medium. Specifically, 3.56 g of KH 2 PO 4, 7.226 g of anhydrous Na 2 HPO 4 , 4.3 g of NaCl, and 1 g of peptone were dissolved in water, and further water was added to finally prepare 1 L capacity. Hexavalent chromium was added to the medium at a concentration of 0.2 ppm, and iron chloride (II) was added as a blast furnace slag to a concentration of 0.2 ppm. The pH was adjusted to 12.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. A medium without iron (II) chloride was also prepared for comparison. The medium was inoculated with Cellulomonas sp. Strain K32A at 1.24 × 10 6 cfu / mL and cultured at 30 ° C. for 16 hours. About 2, 4, 8, and 16 hours after the start of culture, the concentration of hexavalent chromium in the medium was measured using JISK0102 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometry). The results are shown in Table 8. “-” In Table 8 indicates the measurement limit value or less. Moreover, it tested similarly using the culture medium which does not add Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock as control. The results are shown in Table 9.

Figure 0005602848
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Figure 0005602848
表８に示されるように、塩化鉄（ＩＩ）を添加することにより、培地中の六価クロムは急激に減少していくことが確認された。表９に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加していない場合においても、培地中の六価クロムは遅い速度で減少していくことが確認される。
Figure 0005602848
 As shown in Table 8, it was confirmed that the addition of iron (II) chloride rapidly decreased the hexavalent chromium in the medium. As shown in Table 9, it is confirmed that hexavalent chromium in the medium decreases at a slow rate even when the Cellulomonas genus microorganism K32A strain is not added.

（試験例６：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関する還元剤の影響）
セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関し、還元剤が与える影響を試験した。(Test Example 6: Effect of reducing agent on reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp. Strain K32A)
The effect of reducing agents on the reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp. Strain K32A was tested.

培養培地は、ペプトン食塩緩衝液を使用した。具体的には、ＫＨ２ＰＯ４３．５６ｇ、無水Ｎａ２ＨＰＯ４７．２２６ｇ、ＮａＣｌ４．３ｇ、ペプトン１ｇ、及び還元剤としてアスコルビン酸１０ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。その培地中に六価クロムを０．２ｐｐｍの濃度になるように添加した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ１２．５に調整した後、濾過滅菌した。アスコルビン酸を配合しない培地も比較のために調製した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．２２×１０６ｃｆｕ／ｍＬとなるように接種し、３０℃の各温度条件で１６時間培養した。培養開始から２、４、８、１６時間後について、ＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）を用いて培地中の六価クロムの濃度を測定した。その結果を表１０に示す。表１０中における「−」は、測定限界値以下を示す。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加しない培地をコントロールとして用い、同様に試験した。その結果を表１１に示す。Peptone saline buffer was used as the culture medium. Specifically, 3.56 g of KH 2 PO 4, 7.226 g of anhydrous Na 2 HPO 4 , 4.3 g of NaCl, 1 g of peptone, and 10 g of ascorbic acid as a reducing agent are dissolved in water, and finally water is added to finally add Prepared to 1 L volume. Hexavalent chromium was added to the medium to a concentration of 0.2 ppm. The pH was adjusted to 12.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. A medium without ascorbic acid was also prepared for comparison. The medium was inoculated with Cellulomonas sp. Strain K32A at 1.22 × 10 6 cfu / mL and cultured at 30 ° C. for 16 hours. About 2, 4, 8, and 16 hours after the start of culture, the concentration of hexavalent chromium in the medium was measured using JISK0102 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometry). The results are shown in Table 10. “-” In Table 10 indicates a measurement limit value or less. Moreover, it tested similarly using the culture medium which does not add Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock as control. The results are shown in Table 11.

Figure 0005602848
Figure 0005602848

Figure 0005602848
表１０に示されるように、還元剤を添加することにより、培地中の六価クロムは急激に減少していくことが確認された。表１１に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加していない場合においても、培地中の六価クロムは遅い速度で減少していくことが確認される。
Figure 0005602848
 As shown in Table 10, it was confirmed that the hexavalent chromium in the medium was rapidly decreased by adding the reducing agent. As shown in Table 11, it is confirmed that hexavalent chromium in the medium decreases at a slow rate even when the Cellulomonas genus microorganism K32A strain is not added.

（試験例７：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関する菌数の影響）
セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の六価クロムの還元能に関し、接種菌数が与える影響を試験した。(Test Example 7: Effect of the number of bacteria on the reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp. Strain K32A)
The effect of the number of inoculated bacteria on the reducing ability of hexavalent chromium of Cellulomonas sp.

培養培地は、ペプトン食塩緩衝液を使用した。具体的には、ＫＨ２ＰＯ４３．５６ｇ、無水Ｎａ２ＨＰＯ４７．２２６ｇ、ＮａＣｌ４．３ｇ、及びペプトン１ｇを水に溶解し、さらに水を加えて最終的に１Ｌ容量に調製した。その培地中に六価クロムを０．２ｐｐｍの濃度になるように添加した。ｐＨ調整剤として１ＮのＮａＯＨを用いて、ｐＨ１２．５に調整した後、濾過滅菌した。培地にセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を１．３６×１０５ｃｆｕ／ｍＬ、１．３６×１０６ｃｆｕ／ｍＬ、１．３６×１０７ｃｆｕ／ｍＬ、１．３６×１０８ｃｆｕ／ｍＬとなるようにそれぞれ接種し、３０℃の各温度条件で２４時間培養した。培養開始から２、４、８、１６、２４時間後について、ＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）を用いて培地中の六価クロムの濃度を測定した。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加しない培地をコントロールとして用い、同様に試験した。結果を表１２に示す。表１２中における「−」は、測定限界値以下を示す。Peptone saline buffer was used as the culture medium. Specifically, 3.56 g of KH 2 PO 4, 7.226 g of anhydrous Na 2 HPO 4 , 4.3 g of NaCl, and 1 g of peptone were dissolved in water, and further water was added to finally prepare 1 L capacity. Hexavalent chromium was added to the medium to a concentration of 0.2 ppm. The pH was adjusted to 12.5 using 1N NaOH as a pH adjuster, and then sterilized by filtration. Cellulomonas genus microorganism K32A strain is 1.36 × 10 5 cfu / mL, 1.36 × 10 6 cfu / mL, 1.36 × 10 7 cfu / mL, 1.36 × 10 8 cfu / mL in the medium. Each was inoculated and cultured at 30 ° C. for 24 hours. After 2, 4, 8, 16, and 24 hours from the start of the culture, the concentration of hexavalent chromium in the medium was measured using 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometry) of JISK0102. Moreover, it tested similarly using the culture medium which does not add Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock as control. The results are shown in Table 12. “-” In Table 12 indicates a measurement limit value or less.

Figure 0005602848
表１２に示されるように、接種菌数に依存して六価クロムの減少速度が上昇することが確認された。これは、六価クロムの還元能が、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株に由来するものであることを示す。
Figure 0005602848
 As shown in Table 12, it was confirmed that the reduction rate of hexavalent chromium increased depending on the number of inoculated bacteria. This indicates that the reducing ability of hexavalent chromium is derived from Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain.

（試験例８：セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株のモルタルの強度に与える影響）
水硬性物質から得られる成形体について、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の成形体の強度に与える影響を試験した。水硬性物質としてポルトランドセメント（宇部三菱セメント社製）を使用した。モルタルは、ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理的試験方法）の試験用供試体の製造方法に従った。表１３に記載される成分を混合するとともに、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を接種菌数１×１０３ｃｆｕ／ｍＬ、１×１０６ｃｆｕ／ｍＬ、１×１０９ｃｆｕ／ｍＬとしてそれぞれ表１３に記載される菌液量で混合した。尚、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株は、増殖曲線が定常期にある培養液１ｍＬを水１Ｌに希釈したものを接種菌数１×１０９ｃｆｕ／ｍＬの菌液とした。その１×１０９ｃｆｕ／ｍＬの菌液をさらに１０００倍希釈したものを接種菌数１×１０６ｃｆｕ／ｍＬの菌液とした。その１×１０６ｃｆｕ／ｍＬの菌液をさらに１０００倍希釈したものを接種菌数１×１０３ｃｆｕ／ｍＬの菌液とした。供試体の作成は、ＪＩＳＡ５３０８付属書のＣのＣ．８．１．８（モルタル圧縮強度比の試験）に準じた。直径５０ｍｍ×長さ１００ｍｍのモールドに充填して、脱型後供試体を恒温水槽内にて所定材齢まで養生した。ＪＩＳＡ１１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）に従い、水中養生７日後及び２８日後のコンクリートの強度試験を行った（Ｎ＝３）。結果を表１３に示す。(Test Example 8: Effect on strength of mortar of Cellulomonas sp. Strain K32A)
About the molded object obtained from a hydraulic substance, the influence which it has on the intensity | strength of the molded object of Cellulomonas genus microorganism K32A strain | stump | stock was tested. Portland cement (manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd.) was used as a hydraulic substance. Mortar followed the manufacturing method of the test specimen of JISR5201 (physical test method of cement). The components described in Table 13 were mixed, and the Cellulomonas genus microorganism K32A strain was described in Table 13 as the number of inoculated bacteria 1 × 10 3 cfu / mL, 1 × 10 6 cfu / mL, and 1 × 10 9 cfu / mL, respectively. Mixed with the amount of fungus to be used. The Cellulomonas sp. Strain K32A was obtained by diluting 1 mL of a culture solution having a growth curve in a stationary phase to 1 L of water to give an inoculum number of 1 × 10 9 cfu / mL. A solution obtained by further diluting the 1 × 10 9 cfu / mL bacterial solution 1000 times was used as a bacterial solution having an inoculum number of 1 × 10 6 cfu / mL. A solution obtained by further diluting the 1 × 10 6 cfu / mL bacterial solution 1000 times was used as a bacterial solution having an inoculum count of 1 × 10 3 cfu / mL. The preparation of the specimen was conducted according to C.C. 8.1.8 (mortar compression strength ratio test). The mold was filled in a mold having a diameter of 50 mm and a length of 100 mm, and after demolding, the specimen was cured to a predetermined age in a constant temperature water bath. In accordance with JIS A1108 (Concrete compressive strength test method), concrete strength tests were conducted 7 days and 28 days after water curing (N = 3). The results are shown in Table 13.

Figure 0005602848
表１３に示されるように、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を接種したコンクリートは、水中養生した２８日後において、強度が低下することはなかった。また、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株の摂取量が多くなると、コンクリートの強度が上昇することが確認された。これは、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株由来のカードランによりコンクリートの強度が上昇したことによるものと考えられる。
Figure 0005602848
 As shown in Table 13, the concrete inoculated with Cellulomonas sp. Strain K32A did not decrease in strength after 28 days of water curing. Further, it was confirmed that the strength of the concrete increases as the intake of the Cellulomonas genus microorganism K32A strain increases. This is considered to be due to the increase in the strength of the concrete due to the curdlan derived from the Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain.

（試験例９：ペースト固化物又はスラリー固化物からの六価クロム溶出試験）
水硬性物質から得られるペースト固化物又はスラリー固化物について、六価クロムの溶出量を測定した。水硬性物質として宇部三菱セメント社製、麻生ラファージュセメント社製（ナイダスト）、及びトクヤマ社製の各ポルトランドセメントを使用した。セメント協会標準試験方法の「セメント系固化材による改良体の強度試験方法（ＪＣＡＳ Ｌ−０１：２００６）」に準拠して供試体を調製した。より具体的には、上記各ポルトランドセメント１００ｇ、水５０ｇ、及びセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を下記表１４に示される配合量で混合し、ペースト物を作製した。それを固化させたのち六価クロムの溶出試験を行った。一方、上記各ポルトランドセメントとして麻生ラファージュセメント社製（ナイダスト）３５０ｇ、水３５０ｇ、土１８５０ｇ及びセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を下記表１５に示される配合量で混合し、スラリー物を作製した。それを固化させたのち六価クロムの溶出試験を行った。ペースト固化物及びスラリー固化物の養生日数は、それぞれ２８日とした。(Test Example 9: Hexavalent chromium elution test from paste solidified product or slurry solidified product)
For the paste solidified product or slurry solidified product obtained from the hydraulic material, the elution amount of hexavalent chromium was measured. Portland cement manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., Aso Lafarge Cement Co. (Nydust), and Tokuyama Co., Ltd. was used as the hydraulic substance. Specimens were prepared in accordance with the standard test method of the Cement Association, “Strength test method for improved body with cement-based solidified material (JCAS L-01: 2006)”. More specifically, 100 g of each of the above Portland cements, 50 g of water, and Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain were mixed in the blending amounts shown in Table 14 below to prepare a paste. After solidifying it, a hexavalent chromium elution test was conducted. On the other hand, 350 g of Aso Lafarge Cement Co. (Nydust), 350 g of water, 1850 g of soil, and Cellulomonas sp. Microorganism K32A strain were mixed as the above Portland cements in the blending amounts shown in Table 15 below to prepare slurry. After solidifying it, a hexavalent chromium elution test was conducted. The curing days of the paste solidified product and the slurry solidified product were each 28 days.

ペースト固化物又はスラリー固化物からの六価クロム溶出は、環境庁告示第４６号溶出試験に従い、六価クロムの濃度はＪＩＳＫ０１０２の６５．２．１（ジフェニルカルバジド吸光光度法）に基づいて測定した。ペースト固化物からの六価クロム溶出量の結果を表１４に示す。スラリー固化物からの六価クロム溶出量の結果を表１５に示す。   Hexavalent chromium elution from paste solidified product or slurry solidified product was measured according to the Environmental Agency Notification No. 46 dissolution test, and the hexavalent chromium concentration was measured based on 65.2.1 (diphenylcarbazide absorptiometric method) of JISK0102. did. Table 14 shows the results of the elution amount of hexavalent chromium from the paste solidified product. Table 15 shows the results of the elution amount of hexavalent chromium from the slurry solidified product.

Figure 0005602848
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Figure 0005602848
微生物の添加に伴い、ペースト固化物又はスラリー固化物からの六価クロムの溶出量は低減されることが確認された。ポルトランドセメントにセルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株を添加してペースト固化物又はスラリー固化物を製造することにより、ペースト固化物又はスラリー固化物からの六価クロムの溶出量を低減できることが確認された。
Figure 0005602848
 It was confirmed that the elution amount of hexavalent chromium from the paste solidified product or slurry solidified product was reduced with the addition of microorganisms. It was confirmed that the amount of hexavalent chromium eluted from the paste solidified product or slurry solidified product can be reduced by adding the Cellulomonas genus microorganism K32A strain to Portland cement to produce a paste solidified product or slurry solidified product.

Claims (10)

六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である水硬性物質に好アルカリ性セルロモナス属微生物を接触させる六価クロムの還元方法であって、
前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である六価クロムの還元方法。 A aqueous solution reduction method for hexavalent chromium Ru contacting alkalophilic Cellulomonas microorganisms to hydraulic substance is alkaline with containing hexavalent chromium,
The alkalophilic Cerulomonas genus microorganism was introduced into Cellulomonas genus microorganism K32A strain (incorporated administrative agency National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center (former Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), June 1999). A method for reducing hexavalent chromium, which has been deposited internationally on May 25, and whose bacterial accession number is FERM BP-6766) . さらに還元糖を添加することを特徴とする請求項１に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to claim 1, further comprising adding a reducing sugar. 前記還元糖は、キシロース、ラクトース、及びマルトースから選ばれる少なくとも一種である特徴とする請求項２に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to claim 2, wherein the reducing sugar is at least one selected from xylose, lactose, and maltose. さらに還元剤を添加することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to any one of claims 1 to 3, further comprising adding a reducing agent. 前記還元剤は、アスコルビン酸、チオグリコール酸、システイン、メルカプト化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、及びチオ硫酸塩から選ばれる少なくとも一種である特徴とする請求項４に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to claim 4, wherein the reducing agent is at least one selected from ascorbic acid, thioglycolic acid, cysteine, mercapto compound, sulfite, bisulfite, and thiosulfate. . さらに高炉スラグを添加することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の六価クロムの還元方法。 Furthermore, blast furnace slag is added, The reduction method of the hexavalent chromium as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記水硬性物質はセメントであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydraulic substance is cement. 前記セメントは、ポルトランドセメント、混合セメント、及び地盤改良用セメント系固化材から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項７に記載の六価クロムの還元方法。 The method for reducing hexavalent chromium according to claim 7, wherein the cement is at least one selected from Portland cement, mixed cement, and cement-based solidifying material for ground improvement. 六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である水硬性物質、骨材、混和材料、好アルカリ性セルロモナス属微生物、及び水を混合する成形体の製造方法であって、
前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である成形体の製造方法。 Hydraulic substance solution is alkaline as well as hexavalent chromium, aggregate, admixture, a process for the preparation of formed features you mixed alkalophilic Cellulomonas microorganism, and water,
The alkalophilic Cerulomonas genus microorganism was introduced into Cellulomonas genus microorganism K32A strain (incorporated administrative agency National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center (former Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), June 1999). A method for producing a molded article, which has been deposited internationally on May 25 and whose bacterial accession number is FERM BP-6766) . 六価クロムを含有するとともに水溶液がアルカリ性である地盤改良用セメント系固化材及び好アルカリ性セルロモナス属微生物を、土壌に添加・混合する地盤改良方法であって、
前記好アルカリ性セルロモナス属微生物は、セルロモナス属微生物Ｋ３２Ａ株（国際寄託機関である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（旧通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に１９９９年６月２５日に国際寄託されており、その菌受託番号はＦＥＲＭ ＢＰ−６７６６）である地盤改良方法。 The foundation improvement for cement solidifying material and alkalophilic genus Cellulomonas microbial solution is alkaline as well as hexavalent chromium, a ground plate improved way to adding and mixing in soil,
The alkalophilic Cerulomonas genus microorganism was introduced into Cellulomonas genus microorganism K32A strain (incorporated administrative agency National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center (former Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), June 1999). The ground improvement method which is deposited internationally on the 25th of the month and whose bacteria accession number is FERM BP-6766) .
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