JPH0195000A - テトラメチルアンモニウム化合物の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テトラメチルアンモニウム化合物を含有する
液中のテトラメチルアンモニウム化合物を除去する方法
に関し、さらに詳細には、テトラメチルアンモニウム化
合物を含有する液中のテトラメチルアンモニウム化合物
を細菌を使用して除去する方法に係わる。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕近年、
集積回路の製造工程において、現像液としてテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイドおよびその塩などの
テトラメチルアンモニウム化合物が使用されており、こ
の集積回路の製造工程からは、テトラメチルアンモニウ
ム化合物を含む現像排液が排出される。このようなテト
ラメチルアンモニウム化合物を含む現像排液は、有害で
あり、環境衛生上、無害化処理を施してから放流しなけ
ればならないが、従来の活性汚泥処理によってはこのよ
うな現像排液を無害化できず、また、このような現像排
液を無害化する従来の処理方法には種々の欠点があり、
実用されるに至っていない。

すなわち、このような現像排液を無害化するための従来
の処理方法として、たとえば、逆浸透膜よってこのよう
な現像排液を濃縮する方法（特開昭６Ｏ−１１８２８２
）およびノカルデイア属に属する微生物を使用する処理
方法（特開昭６２−１０４５７３）などが知られている
。しかしながら、前者では、操作が煩雑で、しかも、逆
浸透膜が高価であり、さらに、この逆浸透膜を好適な条
件で長期間保持するのが難しく、そのうえに、得られた
テトラメチルアンモニウム化合物の濃縮液をさらに無害
化しなければならないのにもかかわらず、無害化するこ
とができないなどの本質的な欠点がある。また、後者で
は、処理できる排液中のテトラメチルアンモニウム塩の
濃度が低く、かつ、処理時間が長（、処理能力が不充分
であるとの欠点があった。

テトラメチルアンモニウム化合物は、安定であり分解さ
れ難い物質であるが、この物質を効率よく資化乃至分解
し得る微生物を見出すことができれば、この微生物を用
いて集積回路の製造工程からの現像排液のようなテトラ
メチルアンモニウム化合物を含有する液を効率よく無害
化することが可能となる。

〔問題を解決するための手段、作用〕

本発明者らは、テトラメチルアンモニウム化合物を旺盛
に責化し得るか、乃至は、強力に分解し得る微生物を自
然界から広く探索した結果、シュードモナス属に属する
細菌がテトラメチルアンモニウム化合物を旺盛に資化１
分解して生育、増殖し得ることを見出し、この新知見に
基づき本発明を完成した。

すなわち、本発明は　テトラメチルアンモニウム化合物
を含有する液と、シュードモナス属に属しテトラメチル
アンモニウム化合物を資化１分解し得る細菌の菌体およ
び／または該細菌の菌体処理物とを接触させて、該液中
のテトラメチルアンモニウム化合物を分解、除去するこ
とを特徴とするテトラメチルアンモニウム化合物の除去
方法である。

本発明に使用される細菌は、シュードモナス属に属し、
テトラメチルアンモニウム化合物を資化。

分解する能力を有する菌株であればよく、特に制限はな
いが、この菌株の代表例として、シュードモナス　アミ
ノボランス？ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ａ＋ｗｉｎｏｖｏ
ｒａｎｓＴＨ−３（微工研菌寄第９４６７号）がある。

この菌株は本発明者らが自然界から分離した菌株である
。

この菌株の菌学的性質を下記する。

すなわち、 １、形態 肉汁液体培地および肉汁寒天培地のそれぞれで３０″Ｃ
で１日間培養した。

■　細胞の形状および大きさ 直桿菌。幅０．９〜１．２Ｊ！ｍ、長さ１．５〜４．０
μ。

■　集団、単細胞または双細胞となる。

■　運動性　　　　　　あり。極鞭毛を有する。

■　胞子の有無　　　　生産されない。

■　ダラム染色　　　　陰性。

■　抗酸性　　　　　　陰性。

■　細胞外粘着物　　　生産されない。

２、次の各培地における生育状態 （特に断らなければ３０°Ｃで３日間の培養）■　肉汁
寒天平板培地 コロニーの形態および性状： 外形−円形、大きさ一２〜３ｍｍ。

隆起−半球形、構造−均質、表面−平滑。

辺縁−金縁で滑らか１色−白色または黄白色、透明度−
不透明、硬度−バター質。

■　モノメチルアミン含有寒天平板培地肉汁寒天平板培
地におけると同じ。

■　肉汁寒天斜面培地 接種線に一様に旺盛に生育する。

コロニーの形態および性状： 隆起−中程度１表面−平滑９辺縁−滑らが。

色−白色または黄白色、透明度−不透明。

硬度−バター質。

■　モノメチルアミン含有寒天斜面培地肉汁寒天斜面培
地におけると同じ。

■　肉汁液体培地 全体に生育する。沈殿あり。画壇を形成しない、褐色を
呈する。

■　ペプトン水液体培地 全体に弱く生育する。沈殿あり。画壇を形成しない。

■　モノメチルアミン含有液体培地 全体に生育する。沈殿あり。画壇を形成しない。

■　肉汁寒天穿刺培養 小乳頭状に一様に生育する。培地表面では、直径２〜４
ｍｍ位の円状に生育する。

■　モノメチルアミン含有寒天穿刺培養小乳頭状に一様
に生育する。培地表面では、直径２〜４ｍｍ位の円状に
生育する。

［相］　肉汁ゼラチン高層培養 ２０°Ｃで１０日間培養。

菌の生育は認められるが、ゼラチンは液化されない。

■　リドマスミルク ３０°Ｃで４週間培養。

菌の生育は認められるが、アルカリは生産されない。

３、生理学的性質 ■　硝酸塩の還元　　硝酸塩を亜硝酸塩に還元する。

■　ＭＲテスト　　　　　　　陰性。

■　ＶＰテスト　　　　　　　陰性。

■　インドールの生成　　　　陰性。

■　硫化水素の生成　　　　　陰性。

■　でん粉の加水分解　　　　陰性。

■　くえん酸の利用（コーザＫｏｓｅｔ培地とクリステ
ンセンＣｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ培地を併用）利用しない
。

■　窒素源の利用 アンモニウム塩、硝酸塩、尿素およびペプトンを窒素源
としてそれぞれ利用する。

■　色素の生成　　　　　　　生成しない。

［相］　ウレアーゼ　　　　　　　陽性。

■　カタラーゼ　　　　　　　陽性。

＠　アンモニアの生成　　　　生成する。

■　生育の範囲 ｐｉｔ　６〜８の範囲で生育する。ｐＨ６，５〜７．５
の範囲が好ましい。

温度５〜３５°Ｃで生育する。１０〜３２°Ｃが好まし
い。

［相］　酸素に対する態度　　　　好気性。

［相］　オキシダーゼ反応　　　　陰性。

＠　　Ｏ−Ｆテスト（ヒユー　ライフソン　ＨｕｇｈＬ
ｅｉｆｓｏｎ法による） 糖を酸化的に分解するが、醗酵的に分解しない。　　　
　　　　　　　　（以下余白）ｏｔｌ！類の資化性なら
びに酸の生成およびガスの生成 十（Ｗ）：＠いが買化または生成する。

■　Ｉｌ！類以外の炭素源の資化性 ［相］　耐塩性 ３ｗｔχＮａＣ１含有培地で生育しない。

［相］　ビタミン要求性 ビタミンを絶対的に要求しない。

■　脱窒反応　　　　　　　　陰性。

＠ＧＣ（グアニン＋シトシン）含量 ６３　、５ｍｏ　Ｉχ ０　主要な菌体脂肪酸組成 モノ不飽和脂肪酸　　　　Ｃ＋Ｓ＋＋ ■　主要なヒドロキシ酸 ３−ヒドロキシ酸　　　　Ｃ＋Ｚ＋。

［相］　キノン・タイプ　　　　　ユビキノンＱ１゜［
相］　分離源　　　　　　　　　土壌。

この菌株は、その菌学的性質のうち、極鞭毛を有し、黄
白色または白色のコロニーを形成し、ダラム陰性のモノ
メチルアミン資化性細菌であり、ＧＣ含量が６３．５ｍ
ｏｌχ、主要な菌体脂肪酸組成がモノ不飽和脂肪酸Ｃｌ
１ｌ＋１であり、主要なヒドロキシ酸が３−ヒドロキシ
酸Ｃ＋Ｚ＋。であり、かつ、キノン・タイプがユビキノ
ンＱ、。であることから、浦上および駒形の分類（（Ｊ
、Ｇｅｎ、Ａｐｐｌ、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ。

井、３１７〜３４１　（１９８６））のグループ１のモ
ノメチルアミン資化性細菌であるシュードモナス　アミ
ノボランスに属する微生物であると同定された。

本発明において、菌学的性質を調べるための実験方法は
、「バージイズ　マニュアル　オプ　システマティック
　バクテリオロジー（（Ｂｅｒｇｅｙ’　ｓＭａｎｕａ
ｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ
ｏｇｙ）第１巻編集者　クリーブ（Ｋｒｉｅｇ）および
ホルト（Ｈｏｌｔ）　：ウィリアムス　アシド　ウィル
キンス（Ｗｉｌ　ｌｉａｍｓ＆　Ｗｉｌｋｉｎｓ）社、
（１９８４））　Ｊ　、医科学研究所学友会編「細菌学
実習提要Ｊ　（１９５８）および長谷用　武治　編著「
微生物の分類と同定Ｊ　（１９７５）に準拠した。

モノメチルアミン含有寒天平板培地およびモノメチルア
ミン含有寒天斜面培地は次の如くにして調製される。す
なわち、（ＮＨ４）　ｔｓＯａ　３　ｇ　、　ＫＨ２Ｐ
Ｏ４１，４ｇ　、　ＮａｚＨＰＯａ　　２．１　ｇ　、
　Ｍｇ５Ｏｎ°７Ｈ２００，２ｇ　、　ＣａＣ１ｇ’２
Ｈｚ０３０ｍｇ、　ＦｅＣＪｓＯｔ’Ｘ）Ｉｚｏ　３０
ｍｇ、　ＭｎＣ１ｚ°４Ｈ２０５ｍｇ、　ＺｎＳＯ４’
　７Ｈ２Ｏ５”Ｌ　Ｃｕ５Ｏｊ　５８ｚ００．５ｍｇ＋
酵母エキス０．２　ｇおよびモノメチルアミン塩酸塩５
ｇを純水１２に溶解し、ｐＨを７．１に調整した後、さ
らに寒天１５ｇを添加し、これを加温溶解した後、１ｋ
ｇ／ｃ＋ｆｌＧで２０分間殺菌した。

モノメチルアミン含有液体培地としては、前記のモノメ
チルアミン含有寒天平板培地およびモノメチルアミン含
有寒天斜面培地の組成において、寒天を添加しない培地
を用いた。

また、テトラメチルアンモニウム塩含有寒天平板培地お
よびテトラメチルアンモニウム塩含有寒天斜面培地は次
の如くにして調製される。すなわち、（ＮＨ４）ｚｓｏ
４３ｇ、　ＫＨ２ＰＯ４１，４ｇ、　ＮａｚＨＰＯｎ　
２．１ｇ　、　Ｍｇ５Ｏｎ°７Ｈ２００，２ｇ、　Ｃａ
Ｃ１，’２Ｈｚ０３０ｍｇ、　ＦｅＣ６Ｈ５０ｔ・ＸＨ
ｚｏ　３０に、　ＭｎＣ１ｚ°４Ｈ２０５ｍｇ　、　Ｚ
ｎＳＯ４’　７Ｈｚ０５ｍｇ　＋ＣｕＳＯ４’５ＨｔＯ
０，５■、酵母エキス０．２ｇおよびテラメチルアンモ
ニウムクロライド５ｇを純水１２に溶解し、ｐＨを７．
１に調整したのちに、さらに寒天１５ｇ＃を添加し、こ
れを加温溶解して、１ｋｇ／Ｃ１１ＩＧで２０分間殺菌
した。

テトラメチルアンモニウム塩含有液体培地としては、前
記のテトラメチルアンモニウム塩含有寒天平板培地およ
びテトラメチルアンモニウム塩含有寒天斜面培地の組成
において、寒天を添加しない培地を用いた。

本発明におけるテトラメチルアンモニウム化合物しては
、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイドとテトラ
メチルアンモニウム塩とがあり、テトラメチルアンモニ
ウム塩の代表例としては、テトラメチルアンモニウムク
ロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テト
ラメチルアンモニアイオダイドおよびテトラメチルアン
モニウムサルフェートなどがある。

なお、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイドを含
有する水溶液は、アルカリ性であるため、細菌が効率よ
く資化１分解するためには、この水溶液のｐＨを、たと
えば、塩酸および硫酸のような酸性物質によってほぼ中
性にすることが好ましい。

この水溶液をのｐｎを中性に調整することにより、テト
ラメチルアンモニウムハイドロキサイドはテトラメチル
アンモニウム塩に変化せしめられ、細菌によって一層資
化１分解され易くなるために、この水溶液中のテトラメ
チルアンモニウムハイドロキサイドが一層容易に除去さ
れるものと推察される。

テトラメチルアンモニウム化合物を含有する液（以下　
被処理液　と記すこともある）を無害化するためには、
被処理液に各種の栄養成分を添加して、これを培地とし
て、シュードモナス属に属しテトラメチルアンモニウム
化合物を資化１分解し得る細菌（以下　本細菌　と記す
）を培養するとの方法がある。

すなわち、被処理液に添加される栄養成分は、使用され
る本細菌が責化し得る物質であればよく、特に制限はな
（、炭素源、窒素源、無機成分およびその他の成分があ
る。

炭素源としては、被処理液中のテトラメチルアンモニウ
ム化合物のみでもよいが、使用される本細菌が責化し得
る他の炭素源−たとえば、Ｄ−キシロース、Ｄ−グルコ
ース、Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトースおよびＤ−ガ
ラクトースなどの糖類、トレハロース、Ｄ−ソルビトー
ル、Ｄ−マンニトール、イノシトールおよびグリセロー
ルなどの糖アルコールならびにモノメチルアミン、ジメ
チルアミンおよびトリメチルアミンなどのアルキルアミ
ン類などを併用することもできる。

窒素源としては、たとえば、アンモニウム塩および硝酸
塩などの無機窒素化合物および／またはたとえば、尿素
、コーン・ステイープ・リカー、カゼイン、ペプトンお
よび肉エキスなどの有機窒素含有物が用いられる。

また、無機成分としては、たとえば、カルシウム塩、マ
グネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、りん酸塩、
マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、モリブデン塩、コバ
ルト塩、はう素化合物およびよう素化合物などが用いら
れる。

さらにビタミンなどの栄養物質を要求する菌株を使用す
る場合には、その菌株が要求する栄養物質を添加する。

被処理液中のテトラメチルアンモニウム化合物の濃度は
、使用された本細菌が資化１分解できるような濃度であ
ればよく、特に制限はないが、通常は、テトラメチルア
ンモニウムハイドロキサイドとして３ｗｔ％以下が好ま
しく、１．５ｗｔ％以下が特に好ましい。

培養条件は、温度は５〜３５°Ｃ１好ましくは、１０〜
３２°Ｃとされ、ｐＨは６〜８、好ましくは、６．５〜
７．５とされる。

このような条件で好気的に培養を行なう。

また、培養液の溶存酸素濃度は、本細菌が生育。

増殖できるような溶存酸素濃度であればよく、特に制限
はないが、通常は、０．５〜２０ｐｐｍ程度が好ましい
。このような溶存酸素濃度とするためには、通気ガス量
を調節したり、撹拌したり、通気ガスとして酸素ガスま
たは酸素と空気との混合ガスを使用したり、また、培養
槽内の圧力を高めるなどの手段が採用される。

本細菌の生育、増殖が比較的悪くなり、テトラメチルア
ンモニウム化合物除去の効率が相対的に低下するが、こ
れらの条件をはずして培養することを妨げない。

また、培養方式は、回分培養、連続培養または半連続培
養のいずれでもよい。

窒素源として、アンモニウム塩を使用した場合には、培
養期間中に、アンモニアが菌体生産のために消費されて
培養液のｐＨが低下する。この場合には、培養液のｐＨ
を所定の値に保つために、アンモニア、苛性カリおよび
苛性ソーダなどのアルカリを添加するが、アンモニアを
添加することが好ましい。

前記のような被処理液を培地として本細菌を培養するこ
とにより、この被処理液を無害化するとの方法の他に、
予め培養された本細菌の菌体ならびに本細菌の菌体処理
物−たとえば、本細菌の菌体を含有する培養液、本細菌
の菌体の破砕物および本細菌の菌体を合成樹脂などで固
定化した固定化菌体−（これらを総称して、以下　菌体
類　と記することもある）などを被処理液に接触させる
こともできる。

たとえば、（イ）菌体類を被処理液に添加する（口）前
記の菌体、培養液および菌体の破砕物などが混入された
活性汚泥と被処理液とを接触させるおよび（ハ）固定化
菌体が充填されたカラム中を被処理液を通過させる　な
どの方法がある。

なお、テトラメチルアンモニウム化合物を含有している
排液には、他の物質も含有している場合が多いので、こ
のような排液の処理には、他の物質を分解し得る菌株を
本細菌とともに併用することができ、かつ、好ましい。

処理終了後、被処理液中のテトラメチルアンモニウム化
合物の濃度が許容濃度以下になった処理済の液は、その
まま、または、必要に応じて菌体および／または菌体処
理物を除去した後、放流される。

〔実施例〕

実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。な
お、本発明は、実施例に限定されるものではない。

実施例１ 純粋１１あたり、（ＮＨ４）ｚｓＯ４３ｇ、　ＫＨｚＰ
Ｏ４１，４ｇ。

ＮａＪＰＯｎ　２．１　ｇ　１ＭｇＳＯ４°７Ｈｇ００
．２ｇ　ｌＣａＣ１ｇ’２ＨｚＯ３０ｍｇ、　ＰｅＣＪ
ｓＯ，・ＸＨｚｏ　３０ｍｇ、　ＭｎＣ１ｇ’４Ｈｚ０
５ｍｇ、　Ｚｎ５Ｏｉ’７Ｈｚ０５ｍｇ、　Ｃｕ５Ｏｎ
’５ＨｚＯＯ，５■および酵母エキス０．２ｇを添加し
た培地を基礎培地とし、この基礎培地に、テトラメチル
アンモニウムハイドロキサイド濃度がそれぞれ０．５賀
ｔχ、１．０％１ｔχ、　１．５ｗｔχ、２．Ｏｗｔχ
、３．０％１ｔχおよび５．Ｏｗｔχとなるようにテト
ラメチルアンモニウムハイドロキサイドを添加した培地
のそれぞれに塩酸を添加してｐＨ７，１に調整し、これ
らの培地のそれぞれにシェードモナス　アミノボランス
Ｔｌ−３を接種し、３０°Ｃで７日間振とう培養を行な
った。結果を第１表に示す。

第１表に示すように、この菌株は、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロキサイド濃度が３．Ｏｗｔχまで生育、
増殖し、特に、１．５ｗｔχまでは、旺盛に生育、増殖
した。　　　　　　　　　（以下余白）第１表 実施例２ 純水１１あたり、（ＮＨ４）　！Ｓ０４３　ｇ　、　Ｋ
ＨｚＰＯａ　１．４　ｇ　。

ＮａｔＨＰＯｎ　２．１ｇ　１Ｍｇ５０ｍ’７Ｈｚ００
．２ｇ　、　ＣａＣ１ｇ’２ＨｚＯ３０ｍｇ、　ＦｅＣ
ａＨｓＯｖ’ＸＨｚ０３０ｍｇ、　ＭｎＣ１ｇ’４）１
ｚ０５ｍｇ、　ＺｎＳＯ４・７ｔｈ０５■、　Ｃｕ５Ｏ
ｎ’５ＨｚＯ０，５■、酵母エキス０．２ｇおよび１０
ｗｔχテトラメテトラメチルアンモニウムハイドロキサ
イド濃度を添加してｐＨ７，０に調整されたもの）５０
ｄを添加し、ｐＨ７，１に調整された培地２００ｍｆｆ
１を１２容三角フラスコに入れ、１２０°Ｃで２０分間
滅菌した。

この培地に、前記と同様な培地で予め培養して得られた
シュードモナス　アミノボランスＴ）ｌ−３の培養液を
１ｖｏｌχとなるように接種して、３０°Ｃで４日間振
とう培養し、得られた培養液の吸光度（０，０，６１゜
、）、培養上澄液中のテトラメチルアンモニウムハイド
ロキサイドの濃度および培養液のｐＨをそれぞれ測定し
た。

この菌株は、世代時間約７時間で生育、増殖し、培養後
６７時間では、培養液の吸光度（０，０，６＋。、）は
２．３に達し、培養上澄液中のテトラメチルアンモニウ
ムハイドロキサイドの濃度および培養液のｐＨは、それ
ぞれ、０．２ｗｔχおよび６．５になった。

実施例３ テトラメチルアンモニウムハイドロキサイドを０．２ｗ
ｔχ含有し、ｐＨ１１，５の工場排液に、実施例１にお
ける基礎培地と同様な組成となるように栄養成分を添加
し、さらに、ｐｉを７．０に調整した液１ｊ１！に、実
施例２における培地と同様な培地で予め培養して得られ
た培養液から分離されたシュードモナス　アミノボラン
スＴｌ（−３の菌体１ｇ宛を懸濁させ、通気および撹拌
しながら、培養液のｐＨを７．０に、また、液温を３０
°Ｃにそれぞれ保った。

処理開始後２４時間で、この液中のトラメチルアンモニ
ウムクロライドは実質的に検出されなくなった。

なお、前記の各実施例において、液中のテトラメチルア
ンモニウムハイドロキサイドの分析は、日立イオンクロ
マトグラフィで行なった。

ボ　　　ン　　　プ：旧ｔａｃｈｔ　　６５５検　　　
出　　　器：　５ｈｏｄｅｘ　ＩＣＣＤ−２カ　　　　
ラ　　　　ム　二ＴＳＫｇｅｌ　　ＩＣＣａｔｉｏｎ　
　（Ｔｏｙｏ　　５ｏｄａ）カラム温度：４０°Ｃ 展　開　溶　媒：　４ｍＭ硝酸水溶液 流　　　　　速＝ｌ−／分 〔発明の効果〕 本発明により、安定で分解され難く、有害な物質である
テトラメチルアンモニウム化合物を効率よく分解、除去
することが可能となり、以て、テトラメチルアンモニウ
ム化合物を含有する有害な排液を効率よく無害化するこ
とができ、環境衛生保全上の価値は極めて高い。

特許出願人　三菱瓦斯化学株式会社 代表者長野　和書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テトラメチルアンモニウム化合物を含有する液と、シュ
   ードモナス属に属しテトラメチルアンモニウム化合物を
   資化、分解し得る細菌の菌体および／または該細菌の菌
   体処理物とを接触させて、該液中のテトラメチルアンモ
   ニウム化合物を分解、除去することを特徴とするテトラ
   メチルアンモニウム化合物の除去方法。