JPH04370097A - Ｐｃｂの分解方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリ塩化ビフェニル　（
以下ＰＣＢという。）　を効率的に分解するためのＰＣ
Ｂの分解方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在ＰＣＢはその有害性のために使用さ
れてはいないが、ＰＣＢは化学的にも物理的にも安定で
、常温では流動体であるため扱いやすく、過去コンデン
サー、トランス等の絶縁材として、あるいは感圧紙等の
成分として多量に使用されていたものであり、現在にお
いてもこれらＰＣＢが使用されていた製品の廃棄の問題
が生じており、またしばしば土壌中、廃水中あるいはヘ
ドロ中にＰＣＢが検出され社会問題ともなっているがＰ
ＣＢを分解し無害化する試みはＰＣＢの安定性のゆえに
非常に困難であった。

【０００３】このような状況において、ＰＣＢを分解し
無害にするための研究がなされており、これには例えば
ＰＣＢに紫外線を照射してＰＣＢを分解するもの　（第
６回化学工学秋季大会予稿集　ｐ．３１３、広瀬道郎等
「廃水中のＰＣＢの除去」及び東京都立工業技術センタ
ー研究報告第４号　（１９７４）　ｐ．９１、西脇徹等
「紫外線照射によるヘドロ中のＰＣＢ成分の分解」）　
、及びＰＣＢ含有培地に微生物を混合培養しＰＣＢを分
解するもの（特開昭６４−６８２８１号公報）　が知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術においてはＰＣＢの分解率がいずれも低く、
実用的ではなかった。そこで本発明の課題はＰＣＢを高
効率で分解し、無害化するための実用的なＰＣＢの分解
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者等は鋭意研究の結果、実用的なＰＣＢの分解
方法を見い出し本発明を完成するに至ったものである。 すなわち本発明は、（１）　ＰＣＢに紫外線を照射した
後、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　属に
属する微生物で処理することを特徴とするＰＣＢの分解
方法、及び、（２）　シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓ）　属に属する微生物による処理がシュードモ
ナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　ＫＫＬ１０
１及びシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓ
ｐ．　ＫＫＳ１０２の混合培養系で行うものである請求
項１のＰＣＢの分解方法、に関するものである。

【０００６】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明
のＰＣＢ分解方法は、四塩化物、五塩化物等広い範囲の
ＰＣＢに対して適用でき、ＰＣＢの種類に特に限定され
ない。また、分解の対象も、土壌、廃水中あるいはトラ
ンス等の絶縁材、感圧紙等中のＰＣＢに対していずれも
適用可能である。

【０００７】本発明において紫外線を照射する際におい
ては、ＰＣＢ含有物の形態が廃水等の水性の液体である
場合には水性の液体の形態で紫外線を照射することも可
能ではあるが、土壌あるいはトランス等の絶縁材、感圧
紙等中のＰＣＢを分解する場合にはＰＣＢが油溶性であ
るため、ｎ−ヘキサン等の適当な有機溶媒でＰＣＢを抽
出し、該溶媒を蒸発除去した後、２−イソプロパノール
等の適当な有機溶媒に溶解した形態で紫外線を照射する
ことが好ましい。

【０００８】なお、実施例においては、紫外線ランプと
して高圧水銀灯　（ウシオ電機製ＵＭ１０２）を使用し
たが、この場合においては２時間程度の照射で充分であ
る。このことは紫外線によりＰＣＢを完全に分解せずと
も後の微生物処理によりＰＣＢが分解可能な形態にして
おけば充分効果的にＰＣＢを分解できるという本発明の
特徴を示している。

【０００９】紫外線照射後のＰＣＢの部分分解物は次の
微生物処理工程に付される。この工程において使用され
る微生物はシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）
　属に属する微生物が適当であるが、特にシュードモナ
ス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　ＫＫＬ１０１
　（微工研菌寄第９３５５号）　及びシュードモナス（
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　ＫＫＳ１０２　（
微工研菌寄第９３５４号）の混合培養系が望ましい。

【００１０】上記微生物のうち、シュードモナス（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ）ｓｐ．　ＫＫＳ１０２は、ＰＣＢ
を無機化する　（ＣＯ２　まで分解する）　ための遺伝
子群を有しており、特に従来分解が不可能であったＰＣ
Ｂの五塩化物をも分解する能力を有している。また、シ
ュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　Ｋ
ＫＬ１０１は、直接ＰＣＢ分解能を有してはいないが上
記シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．
　ＫＫＳ１０２の生育因子とバイオサーファクタントと
を生成分泌する能力を有している。このバイオサーファ
クタントは一種の界面活性剤であり、ＰＣＢ等の油溶性
物質を水に乳化懸濁する性質を有している。

【００１１】したがって、これら微生物の混合培養系を
使用する場合には、上記した有機溶媒にＰＣＢ成分を溶
解した状態の溶液を、他の乳化剤を使用することなくそ
のまま水性の栄養培地に加えることにより、効率的にＰ
ＣＢ成分の分解を行うことができる。この培養は通常３
０℃で振とうしながら１〜２週間行う。本発明のＰＣＢ
分解方法によれば、以下の実施例において明らかなよう
にＰＣＢの分解率は、従来の紫外線照射単独及び微生物
処理単独で行う場合に比べ極めて高い。

【００１２】これは、恐らく紫外線照射と微生物による
ＰＣＢ分解効率は、ＰＣＢにおける塩素の置換位置によ
り違いがあり、紫外線照射では全ての置換位置の塩素を
脱離することは困難ではあるが、紫外線照射により、シ
ュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属微生物によ
る分解を阻害する置換位置　（オルソ位）　の塩素を脱
離することは容易であり、これによりＰＣＢが該微生物
により分解されやすくなったためと思われる。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、ＰＣＢを分解するために極め
て効果的な方法を提供するものであり、現在ＰＣＢの有
害性のために廃棄処分ができないでいたＰＣＢ使用製品
中のＰＣＢを分解無害化するとともに、ＰＣＢ汚染によ
る環境問題を解決する上で多大な貢献をするものである
。

【００１４】

【実施例】（１）　ＰＣＢ試料 分解に供するＰＣＢ試料として、市販のＰＣＢ混合物で
あるカネクロールＫＣ４００　及びカネクロールＫＣ５
００（カネクロール；登録商標、鐘淵化学工業　（株）
　）　を用いた。

【００１５】（２）　紫外線照射 上記のカネクロールＫＣ４００　及びカネクロールＫＣ
５００　を、それぞれ１００ｍｇ　づつ分取し、小量の
２−イソプロパノールで溶解させて別々のビーカーにと
り、ＮａＯＨをカネクロールＫＣ４００　に対して　１
３．７６ｍｇ、カネクロールＫＣ５００　に対して　１
２．５６ｍｇそれぞれ投下し、２−イソプロパノール５
０ｍｌ加えて完全に溶解させた。

【００１６】次いで、これらビーカー内の試料を　２０
０ｍｌ全量フラスコに各々移し替え、２−イソプロパノ
ールで２００ｍｌ　にメスアップし、カネクロールＫＣ
４００　の５００ｐｐｍアルカリ性２−イソプロパノー
ル標準溶液及びカネクロールＫＣ５００　の５００ｐｐ
ｍアルカリ性２−イソプロパノール標準溶液を各々調整
した。これらの標準溶液を、別々に図９に示す紫外線照
射装置１の反応液槽２内に入れ、次いで高圧水銀ランプ
３（ウシオ電機製ＵＭ１０２）に通電するとともに、通
水入口４から高圧水銀ランプ３周囲及び通水出口５を経
由する経路で冷却水を通水することにより液温を２５℃
に保持し、またスターラー５で攪拌しながら各々の標準
溶液に紫外線を２時間照射した。

【００１７】（３）　微生物処理 （前培養） シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　
ＫＫＬ１０１　（微工研菌寄第９３５５号）　をＬＢ培
地（バクトトリプトン１０ｇ、バクト酵母エキス５ｇ　
及び食塩５ｇ　を水１Ｌに溶解した培地、以下同じ）　
にグルコース０．５％を追加した培地１０ｍｌに接種し
、一晩培養した。その培養液１ｍｌをＤＬＧ培地　（バ
クトトリプトン３．３ｇ、バクト酵母エキス１．７ｇ、
食塩５ｇ　及びグルコース５ｇ　を水１Ｌに溶解した培
地）　１００ｍｌ　に接種し、一晩振とうしながら培養
を行った。次いで、培養上清を濾過してその５ｍｌを分
取した。

【００１８】一方、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ）　ｓｐ．　ＫＫＳ１０２　（微工研菌寄第９３
５４号）　を、ＬＢ培地にグルコース０．５％を追加し
た培地１０ｍｌに接種し、２４時間培養した。この培養
液　０．５　ｍｌ　をＤＬＧ培地５０ｍｌに接種し、一
晩振とう培養を行った。次いで遠心集菌後、菌体をリン
酸緩衝液（Ｎａ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ　２．１９ｇ、
ＮａＨ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ０．６１ｇ、ＮａＣｌ　８
ｇ／蒸留水１Ｌ）　で２度洗浄し、菌体を上記リン酸緩
衝液２０ｍｌに懸濁させ４ｍｌを分取した。 （　ＰＣＢ分解） 上記で分取したものに、ＰＣＢ試料溶液８０ｍｌ、ＷＰ
Ｎ溶液１０ｍｌ、Ｗ塩類溶液１ｍｌ、ビフェニル１００
ｍｇ　を加えた。 　　　　　　　　　　　　　　　　ＷＰＮ溶液の組成　
（水１Ｌにつき）　　　　　　　　　　　ＫＨ２ＰＯ４
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１７　ｇ　　　　　　　　　　Ｎ
ａ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　９８　ｇ　　　　　　　　　
　（ＮＨ４）２ＳＯ４　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１　ｇ　　　　　
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　Ｗ塩類溶液の組成　
（水１Ｌにつき）　　　　　　　　　　　ＭｇＳＯ４・
７Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１０．０ｇ　　　　　　　　　　Ｍ
ｇＯ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０７５ｇ　
　　　　　　　　　ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．９５ｇ　　　　　　　　　　　ＣａＣＯ３　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　０．２　ｇ　　　　　　　　　　
　ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１４４ｇ　　
　　　　　　　　　　ＭｇＳＯ４・４Ｈ２Ｏ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．１１２ｇ　　　　　　　　　　ＣｕＳＯ４・７Ｈ
２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．０２８ｇ　　　　　　　　　　Ｃ
ｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　０．０２５ｇ　　　　
　　　　　　　　Ｈ３ＢＯ　３　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．００６ｇ　　　　　　　　　　ｃｏｎｃ．ＨＣｌ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５．１３ｍｌこれを３０℃に保温
した５００ｍｌ　坂口フラスコ内で５週間振とう培養す
る。遠心集菌した上清に、酢酸６ｍｌを加え、ｐＨ４〜
５に調整したものを分析試料とした。

【００１９】ＰＣＢ試料溶液としては、前記　（２）　
で紫外線照射を施したカネクロールＫＣ４００（５００
ｐｐｍ）　、同カネクロールＫＣ５００（５００ｐｐｍ
）　の他、比較のため紫外線照射を施さないカネクロー
ルＫＣ４００　、同じくカネクロールＫＣ５００　を使
用した。 （分　　析） 上記の分析試料をＪＩＳＫ００９３に従って分析（係数
法）した。

【００２０】なお、この分析に使用したガスクロマトグ
ラフィーおよびその操作条件は次の通りである。 　　　　ガスクロマトグラフ装置　　　　　　日立　２
６３−３０　　　　　検出器の種類　　　　　　　　　
　　　　　　　６３Ｎｉ　ＥＣＤ　　　　検出器温度　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３００　℃　　　
　分離管充填物　　　　　　　　ＯＶ−１７（２　％）
，クロモゾルブＷ　（８０　〜１００）　　　　分離管
温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４０　℃
　　　　分離管　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２ｍｍΦ×１．８ｍ　　　　キャリアガス圧力
　　　　　　　　　　　　Ｎ２　１．８　ｋｇ／　ｍ　
分析結果を次表に示す。

【００２１】

【表１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリ塩化ビフェニル　（ＰＣＢ）　に
   、紫外線を照射した後、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏ
   ｍｏｎａｓ）　属に属する微生物で処理することを特徴
   とするポリ塩化ビフェニル　（ＰＣＢ）　の分解方法。
2. 【請求項２】　　シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎ
   ａｓ）　属に属する微生物による処理が、シュードモナ
   ス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ．　ＫＫＬ１０１
   及びシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　ｓｐ
   ．　ＫＫＳ１０２の混合培養系で行うものである請求項
   １記載のポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）　の分解方法。