JPH0985283A - 油脂資化性細菌およびそれを使用した油脂の処理方法 - Google Patents

油脂資化性細菌およびそれを使用した油脂の処理方法

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JPH0985283A JP7246453A JP24645395A JPH0985283A JP H0985283 A JPH0985283 A JP H0985283A JP 7246453 A JP7246453 A JP 7246453A JP 24645395 A JP24645395 A JP 24645395A JP H0985283 A JPH0985283 A JP H0985283A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の微生物を用いた生物学的油脂含有廃水
処理方法では、処理し得る油脂濃度が1%以下である。
また培養温度が20℃〜30℃なので、他の微生物の繁
殖を抑えることができず、悪臭の発生などの問題があ
る。 【解決手段】 Burkholderia属に属し、かつ、高温で好
気的に油脂を資化し得る微生物と、油脂とを接触させる
工程を含む油脂の資化方法、および油脂を資化するBurk
holderia cepacia(FERMP-15034)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油脂、特に高濃度
の油脂を含む廃水を、微生物を用いて処理する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】食肉センター、食品加工場、食堂あるい
は家庭からの廃水は、動植物の油脂を含む場合が多く、
その処理が必要とされている。特に、食肉センターから
排出される廃水は油脂濃度が高いため、油脂はボール状
に固まったり、廃水表面に汚泥状のスカムを形成してポ
ンプ場のトラブルの原因となる。このため、一般には自
然浮上装置や加圧浮上装置を用いて、廃水中の油脂を分
離除去している。このような処理によっても10〜20
%の油脂は除去されずに残り、活性汚泥法あるいは回転
円盤法により生物学的に処理されている。
【0003】しかし、自然浮上あるいは加圧浮上による
油脂の分離除去には、装置の維持管理、油脂と一緒に含
まれる蛋白質の腐敗などによる悪臭の発生などの問題を
抱えている。一方、近年、環境保護の観点から、生ゴミ
を焼却せずに、微生物を用いて素早く有機肥料として自
然に還元する装置が普及してきた。しかし、この装置に
も動植物性廃油の分解によるタール状物質の生成等の問
題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ために生物学的な処理方法が数多くなされており、関連
する報告も多いが、それらのほとんどは油脂濃度1%以
下の廃水処理に関するものである。例えば、特開平6−
153922では、シュウドモナス・エスピーおよびア
シネトバクター・エスピーを用いる廃水処理系の油脂の
分解を開示しているが、この場合の処理系の油脂の含有
率は、わずか0.2%(v/v)である。また、特開平
6−246295ではリパーゼを用いた油脂含有廃水の
処理方法を開示しているが、この場合も処理し得る油脂
量は1%(v/v)に満たない。
【0005】本発明の目的とするところは従来よりさら
に高濃度の油脂を含む廃水、あるいは油脂そのものを、
高温菌を用いてより迅速に処理する方法、およびその高
温菌を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、Burkholderia
属に属し、かつ、高温で好気的に油脂を資化し得る微生
物と、油脂とを接触させる工程を含む、油脂の資化方法
であり、そのことにより上記目的が達成される。
【0007】好ましい実施態様においては、上記油脂を
接触させる工程を50℃で行う。
【0008】好ましい実施態様においては、上記油脂の
初期濃度は、2%以上である。
【0009】好ましい実施態様においては、上記微生物
は、Burkholderia cepacia(FERMP-15034)である。
【0010】好ましい実施態様においては、上記微生物
は固定されている。
【0011】好ましい実施態様においては、上記油脂を
連続的に添加し、一定濃度に保持する。
【0012】好ましい実施態様においては、上記油脂は
廃水に含まれる動植物性の油脂である。
【0013】本発明は、油脂を資化するブルクホルデリ
ア・セパシア(Burkholderia cepacia)(FERMP-1503
4)であり、そのことにより上記目的が達成される。
【0014】本発明は、ブルクホルデリア(Burkholder
ia)属に属し、かつ、高温で好気的に油脂を資化し得る
微生物と、廃水に含まれる油脂を接触させる装置を有す
る、油脂含有廃水処理装置であり、そのことにより上記
目的が達成される。
【0015】
【発明の実施形態】
(用語の説明)本明細書中で用いられる用語「油脂」
は、脂肪酸類のグリセリンエステル、脂肪酸、およびそ
れを含むような動植物性のいわゆる油脂をいい、またこ
れらが食用油の場合、調理その他によって変性した場合
も包含する。また「油脂含有廃水」は、これらの油脂を
含む廃水をいう。
【0016】用語「資化」は、油脂の分解およびその同
化作用を含む。本発明の微生物を油脂を含む培地で高温
で培養し、培地中の油脂が資化された場合、その培地内
の油脂の量は初めの油脂の量より減少する。
【0017】用語「高温」および「高温菌」は、それぞ
れ40℃以上および40℃以上で生育可能な菌をいい、
本発明の微生物を、油脂を含んだ培地で高温で培養する
場合の培養温度は40℃以上、より好ましくは40℃〜
60℃、さらに好ましくは48℃〜52℃であり、最も
好ましいのは50℃である。
【0018】用語「油脂を含む」および「油脂含有」
は、培地あるいは廃水中に少なくとも0.5%以上、よ
り好ましくは1.0%以上、最も好ましくは2%以上油
脂が存在する状態をいう。
【0019】用語「微生物が固定化されている」は、微
生物が油脂の資化能力を損なわないようにしつつ、ある
一定の空間内に閉じこめられた状態、あるいは表面に結
合した状態にあることをいう。固定化により連続的に反
応を行うことができ、反応後再利用できる。
【0020】(油脂資化菌の検索)一般に高温菌の内性
呼吸速度は常温菌に比べて非常に大きいと言われてい
る。高温菌を用いた高温、好気法による高濃度有機廃水
処理で余剰汚泥がほとんど生成しないのはこのためであ
ると考えられている。そこで、本発明は高温菌による油
脂処理をめざした。まず、廃天ぶら油を含む液体培地
(50℃)で3日間試験管培養し、油を良く資化する微
生物を検索したところ、10種類あまりの菌を分離する
ことができた。次に、3%の油を含む培地を用いてフラ
スコ培養し、残存する油をヘキサンで抽出して資化率を
定量的に調べた。その結果、その中の1株ブルクホルデ
リア・セパシア(Burkholderia cepacia)(FERMP-1503
4)が、リパーゼ生産能は低いものの(10単位/ml以
下)、油脂資化性は極めて高く、油を含む廃水処理に適
した菌株であることが判明した。
【0021】(1)形態および培養 本発明の菌は、土壌より分離した菌である。動植物油を
含むブイヨン培地では油脂分解酵素を分泌し、増殖が盛
んになる。
【0022】(ブイヨン寒天培地)0.5%ポリペプト
ン、0.5%鰹肉エキス、0.5%塩化ナトリウム、2
%寒天を含む寒天培地(pH7.0)に本発明の菌を接
種し、30℃で24時間培養したとき観察される性質を
示す: 細胞の形:桿菌 グラム染色:陰性 胞子の有無:なし 運動性:あり コロニーの形態:丸形で規則的であり、均一で滑らか、
光沢があり少し凸状。直径1mmより小さい点状、半透明
で、色調は黄色。
【0023】本発明の菌のさらに詳細な菌学的性質は以
下の通りである: 生育温度:15℃〜45℃、培地に油脂を含むと40℃
以上で生育可能。
【0024】カタラーゼ:+ オキシダーゼ:+ OFテスト:−(酸化的) 硝酸塩の還元:− インドール生成:なし グルコースからの酸の生成:なし アルギニンの分解:− ウレアーゼ:− エスクリン分解:+ ゼラチン分解:+ β−ガラクトシダーゼ:+ グルコース同化:+ アラビノース同化:+ マンノース同化:+ マンニトール同化:+ Nアセチルグルコサミン同化:+ マルトース同化:(+) グルコン酸の同化:+ カプレートの同化:+ アジピン酸の同化:+ リンゴ酸の同化:+ クエン酸の同化:(+) フェニルアセテートの同化:+ シトクロームオキシダーゼ:+ リジン脱炭素反応:なし Tween 80:+ 酒石酸のアルカリ化:+ 蛍光色素King's A:− 蛍光色素King's B:− アセトアミドのアルカリ化:(+) Simmon's培地でのクエン酸の利用:+ Levan:− 脱窒反応:なし アスパラギンのアルカリ化:+ グルコン酸の酸化:− 以上の菌学的性質を有することにより、本発明の油脂資
化性菌は(以下本菌という)は、ブルクホルデリア(Bu
rholderia)属菌のブルクホルデリア・セパシア(Burho
lderia cepacia)と同定された。
【0025】(本菌の寄託)本菌は、工業技術院生命工
学工業技術研究所に平成7年7月6日に寄託され、その
寄託番号はFERMP-15034である。
【0026】(本菌の培養)本菌は、液体培養または固
体培養のいずれでも培養し得る。本菌を生育させる培地
としては、特に限定されず、通常の液体培地または固体
培地が用いられる。炭素源としては本菌が同化し得るも
のなら何でも良く、グルコース、ショ糖、糖蜜などの糖
類、澱粉、木粉等が用いられ得る。窒素源としてはペプ
トン、酵母エキス、麦芽エキス、肉エキス、ダイズ分解
物、尿素などの有機窒素源の他、硝酸アンモニウム、硝
酸ナトリウム等の無機窒素源も使用され得る。必要に応
じてリン酸塩、硫酸マグネシウム、カリウム、ナトリウ
ム、カルシウム、銅、マンガン、亜鉛等の無機塩類、ビ
タミン類等が添加され得る。これら培地成分は、本菌の
生育を阻害しない濃度であれば良く、炭素源は0.1〜
20%、好ましくは5〜10%、窒素源は0.01〜5
%、好ましくは0.1〜2%である。
【0027】培地のpHは、2.0〜12.0、好まし
くは4.0〜8.0、より好ましくは5.0〜8.0に
調製し、滅菌して使用する。培養温度はブルクホルデリ
ア(Burkholderia)属菌が生育し得る温度であれば良
く、培地に油脂を含まない場合は、10〜45℃、好ま
しくは20〜40℃であり、培地に油脂を含む場合は2
8℃〜60℃、好ましくは40℃〜55℃である。本菌
を液体培養する場合は、通気培養または振盪培養が望ま
しい。培養時間は種々の条件によって異なるが、通気ま
たは振盪培養の場合は、通常2〜10日間が好ましい。
【0028】(2)培養液中の油脂の資化 本菌を油脂を含む培地で培養する場合、培地の油脂含有
率は少なくとも2%以上である。
【0029】本菌は、油脂を含む培地で高温で培養され
ると培地中の油脂を減少させる。
【0030】本菌は、固定化して用いることもできる
が、固定化せずに用いることにより目詰まり等の障害を
避けることもできる。
【0031】本菌を用いる廃水処理は、本菌と油脂含有
廃水を接触させ、高温で培養することにより行われる
が、この接触は、廃水中の油脂が資化される方法であれ
ば、どのような方法でも採用し得る。
【0032】(3)資化率の算出 本菌を油脂を含んだ培地で培養した後、培地に塩酸を加
えてpH4とし、JIS KO102-1985に従ってヘキサン
あるいはエーテルを用いて残存する油脂を抽出し資化率
を計算する。
【0033】(4)油脂含有廃水処理装置 本菌を用いて、油脂含有廃水を処理する装置の態様を図
に示す。図1は、好気的資化槽を示す。この好気的資化
槽2は油脂含有廃水1を導入して油分を除去するもので
あり、本菌を利用した従来型の固定床等のリアクターで
ある。図2は、本菌を固定化した担体を充填した充填層
を有する油脂除去装置を示す。油脂含有廃水は油脂除去
装置4に送られ、油脂は固定化担体5に捕捉される。装
置に空気6を注入することにより、担体に存在する本菌
によって捕捉された油脂が好気的に資化される。
【0034】以下の実施例によって本発明をさらに詳細
に説明するが、これらはなんら本発明を限定するもので
はない。
【0035】
【実施例】
(実施例1) Burkholderia cepaciaによる油脂の資化実験 (1)ペプトン0.5%、肉エキス0.5%、食塩0.
5%(pH7)の培地100mlを含むフラスコで1日(2
8℃)培養し、これに廃天ぶら油を3、6、9g(w/
v%)加え、50℃に保って3日間強制通気した。減少
した水分は0.5%ペプトン水として補充した。その
後、塩酸を加えてpH4とし、JIS K0102-1985に従
ってへキサンで残存する油脂を抽出し、資化率を算出し
た。
【0036】
【表1】
【0037】(実施例2)実験(1)と同じ要領で油脂
の資化を検討した。ただし、廃天ぶら油は毎日同じ量を
加え、合計3回添加した。
【0038】
【表2】
【0039】(実施例3)ジャーファーメンターに8L
の培地を入れ、フラスコ培養した種菌を接種して50℃
で1日培養し、その後、廃天ぶら油を320g/1日、
ペプトンを8g/1日の割合で10日間投与した。その
間、水道水を補給して全量を8Lに保った。
【0040】この結果、廃油の投入総量3200gに対
し残存廃油量は416gであり、油脂資化率は87%で
あった。
【0041】(実施例4)牛脂を用いて(1)と同様の
実験を行った。ただし、へキサンの代わりにエーテルを
用いて残存牛脂を抽出した。
【0042】
【表3】
【0043】
【発明の効果】本発明により、高温で油脂資化性を有す
るBurkholderia属菌、およびそれを用いる油脂含有廃水
中の油脂を減少させる方法が提供される。本方法はBurk
holderia属菌を高温で培養するため他の雑菌の繁殖を押
さえることができ、また、従来分解し得た油脂量より著
しく多量の油脂を処理し得るので、従来の油脂の分離除
去法が抱えていた問題を解決するのに有用である。本発
明のBurkholderia属菌を用いた油脂含有廃水処理のため
のバイオリアクターなどに広く利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本菌を利用する好気的資化槽を示す図である。
【図2】Burkholderia属菌固定化担体充填層を有する油
脂除去装置を示す図である。
【符号の説明】
1.油脂含有廃水 2.好気的資化槽 3.処理水 4.油脂除去装置 5.Burkholderia属菌固定化担体 6.空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 耿雄 大阪市城東区森之宮1丁目6−50 大阪市 立工業研究所内 (72)発明者 島田 裕司 大阪市城東区森之宮1丁目6−50 大阪市 立工業研究所内 (72)発明者 松葉 泰則 大阪市西成区旭2丁目8番24号 昭栄電器 株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブルクホルデリア(Burkholderia)属に
    属し、かつ、高温で好気的に油脂を資化し得る微生物
    と、油脂とを接触させる工程を含む、油脂の資化方法。
  2. 【請求項2】 前記油脂を接触させる工程を50℃以上
    で行う、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記油脂の初期濃度が2%以上である、
    請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記微生物がブルクホルデリア・セパシ
    ア(Burkholderia cepacia)(FERMP-15034)である、
    請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記微生物が固定化されている、請求項
    1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記油脂を連続的に添加し、油脂濃度を
    一定に保持する、請求項1から5のいずれかに記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 前記油脂が廃水に含まれる動植物性の油
    脂である、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】 高温で油脂を資化するブルクホルデリア
    ・セパシア(Burkholderia cepacia)(FERMP-1503
    4)。
  9. 【請求項9】 ブルクホルデリア(Burkholderia)属に
    属し、かつ、高温で好気的に油脂を資化し得る微生物
    と、廃水に含まれる油脂を接触させる装置を有する、油
    脂含有廃水処理装置。
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