JPS6225350B2 - - Google Patents
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Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は好気性細菌の生長促進に適した栄養素
組成物及びその組成物を好気性細菌の生長促進に
使用する方法に関する。 ＜従来の技術＞ 窒素と燐は細菌を含めたすべての生物の生長に
必須の元素であることが知られている。細菌の生
長促進のために、窒素と燐の両方と場合によつて
は他の栄養素及び微量栄養素を供給することがし
ばしば必要である。オルト燐酸アニオンが縮合燐
酸のアニオンよりも小さいことが知られており、
そして細菌中により迅速に拡散するとみられるた
めに、細菌の生長を促進する栄養素として供給さ
れる補足的な燐はすべて最近迄、オルト（正）燐
酸部分として供給されている。 国際特許公告第WO83／02952号は、次の過
程： １ アセテート＋プロホスフエート→アセチルホ
スフエート＋ホスフエート、及び ２ アデノシンジホスフエート＋アセチルホスフ
エート→アセテート＋アデノシントリホスフエ
ート を経由する生物学的酸化のエネルギーの供給によ
つて、ある種の嫌気性細菌の生長を、無機ピロ燐
酸イオンが促進出来ることを教示している。 従つて、ピロ燐酸イオンは嫌気性細菌中でアデ
ノシンジホスフエート（ADP）をアデノシント
リポリホスフエート（ATP）に酸化する。 ATPは生物学的過程の化学エネルギーの一次
キヤリヤーであり、過程中で１個又は２個の燐酸
基を放してADPとオルト燐酸イオン、又はアデ
ノシンモノホスフエートとポリ燐酸イオンを形成
することが良く知られている。縮合燐酸塩例えば
ピロ燐酸塩又はトリポリ燐酸塩、として好気性細
菌に燐を供給することについては他の先行技術に
よつて何の利点も教示されていない。 ブツシユ、エアロビツク・バイオロジカル・ト
リートメント・オブ・ウエイスト・ウオーター
ズ、オリゴダイナミツクス・プレス、ヒユースト
ン（1971年）〔Busch、Aerobic Biological
Treatment of Waste Waters、Oligodynamics
Press、Houston（1971）〕の107頁によると、窒
素と燐だけが、廃水の好気性酸化に定常的に添加
する必要のある臨界的な、生長を規定する栄養素
であり、そして通常、燐１部当り５部の窒素の比
で添加される。従つて本発明が好気性細菌の生長
促進のために改良された窒素−燐補充栄養素を提
供し、そしてかかる用途でのその改良されたその
使用方法を提供することは好都合なことである。 ＜発明の構成＞ 本発明によれば、好気性細菌に供給し得る改良
された栄養素組成物であつて全燐１重量部当り全
窒素が0.8重量部よりも少なくない比で窒素と燐
とが存在し、且つ十分量の燐がピロ燐酸部分及び
トリポリ燐酸部分より成る群から選ばれた短鎖縮
合燐酸部分として含有されており、組成物中中の
結合オルト燐酸部分と縮合燐酸部分の合計の５乃
至65重量％が縮合燐酸部分として存在しているこ
とを特徴とする該栄養素組成物が提供される。 ＜態様の詳細＞ 上記のブツシユの教示の様に、５：１の窒素対
燐の比が細菌に利用出来る場合には、そのいずれ
か一つの栄養素では生長制限栄養素では無い。
0.8：１の様に低い全窒素対全燐の比は、窒素か
ごの場合には制限栄養素である場合でさえも、細
菌の生長促進に適している。10：１又はそれ以上
の比が先行技術では使用されており、そして本発
明によつても細菌の生長促進に適しているが、
0.8：１乃至５：１の範囲を上廻る比では何の利
点ももたらされない。 最高の促進のためには、組成物が縮合燐酸部分
としてトリポリ燐酸部分を含んでいることが臨界
的である。オルト燐酸部分及び縮合燐酸部分の合
計の25乃至45重量％の範囲で短鎖縮合燐酸部分を
存在させることも、好気性細菌の最高の（生長）
促進にとつて臨界的である。 栄養素組成物には、当業者に好気性細菌にとつ
て必須であると知られている他の従来栄養素及び
微量栄養素を含んでいても良い。 トリポリ燐酸イオンが細菌によつて利用出来る
ことは全く図らずも発見されたことである。トリ
ポリ燐酸ソーダ（STPP）が多量に洗剤ビルダー
として使用されている事は良く知られている。然
しこの源からのトリポリ燐酸イオンは、もしあつ
たとしても環境では稀にしか見出されない。これ
は下水システム及び腐敗タンク中に常に存在する
酵素ホスフアターゼが迅速にトリポリ燐酸イオン
をオルト燐酸イオンに加水分解するためである。
トリポリ燐酸イオンが迅速に加水分解されるた
め、好気性細菌がトリポリ燐酸イオンを利用出来
るとは考えられていなかつた。更に、ポリ燐酸及
びトリポリ燐酸イオンの大きさから、細菌の細胞
膜を通過する燐の拡散速度が小さくなり、その結
果として細菌の生長速度を低下させると普通考え
られていた。従つて細菌生長の促進の度合いは縮
合燐酸塩の鎖長の増加と共に減少すると考えられ
ていた。 好気性細菌の生長速度は一般に燐酸鎖長の関数
として減少することが見出されていた。（この鎖
長の）ピロ燐酸塩を燐源として利用する細菌の相
対生長速度は（１の鎖長の）オルト燐酸塩を利用
する細菌の50％の生長速度である。他方（３の鎖
長の）トリポリ燐酸塩を利用する細菌の生長速度
はオルト燐酸塩を利用する細菌の85％の生長速度
である。 トリポリ燐酸又はピロ燐酸イオンと、オルト燐
酸イオンとの組合わせを燐の源として利用する細
菌がオルト燐酸イオン単独を用いる細菌よりも大
きな生長速度を有していることが図らずも見出さ
れたのであつた。好気性細菌の生長速度に対して
オルト燐酸イオンと組合わされた場合のピロ燐酸
又はトリポリ燐酸イオンによつて与えられるこの
シナジー効果について現在のところ理由付けがさ
れていない。 本発明の範囲は、好気性細菌の生長用の栄養素
媒体の調製に限定されるものでは無く、既存の細
菌生長（媒養）媒体中の栄養素に付加する濃厚栄
養素添加物及び、５乃至65重量％の燐を縮合燐酸
又はトリポリ燐酸イオンとして、そして95乃至35
重量％の燐をオルト燐酸イオンとしての相対割合
で、ピロ燐酸又はトリポリ燐酸イオンと、オルト
燐酸イオンとを含有する媒体中での細菌の生長
（媒養）方法に関する。 好気性条件の維持は細菌による好気性酸化の促
進にとつて臨界的である。前掲のブツシユの著書
の31頁によると大きな生物量への溶解酸素の拡散
は困難である。従つて生長媒体に0.1mg／乃至
1000mg／の過酸化水素を包含させて細菌に酸素
を供給するのが好ましい。 本発明は、商業生産規模の発酵装置及びトリポ
リ燐酸イオンが天然には存在しない環境での、好
気性細菌の（生長）促進に特に適している。短鎖
縮合燐酸塩例えばピロ燐酸塩又はトリポリ燐酸塩
のいずれかを単独に、又は充分なオルト燐酸塩と
共に、本発明で特許請求されている範囲内にオル
ト燐酸（イオン）に対する短鎖縮合燐酸（イオ
ン）の比を調節するために加えることも本発明の
範囲に属する。 本発明は特に地下組織即ち地中での、細菌（微
生物）による汚染物質の酸化の促進に特に適して
いる。ピロ燐酸及びトリポリ燐酸イオンは両方と
も多くの金属を封鎖する能力があり、そしてオル
ト燐酸イオンは多くの金属を沈澱させる能力があ
るので、短鎖縮合燐酸イオンとオルト燐酸イオン
とを媒体中に別々に導入して、それによつて媒体
の組成を変更するのが好ましい。 短鎖縮合燐酸部分とオルト燐酸部分は溶液中に
如何なる都合良い形態ででも、例えば固体の塩、
酸、又は溶液として、導入することが可能であ
る。これらのイオンを金属イオンの酸塩の形又は
アンモニウム塩として導入するのが通常好都合で
ある。当業者は栄養素を最も都合良いばかりでな
く最も経済的な形で導入するのが望ましいことを
気付いていよう。 以下の実施例は本発明の最良の実施方法を当業
者に例示するために提供するものであつて、本発
明の範囲を限定するためのものでは無い。 以下の実施例では、ガソリンをこぼした敷地か
ら得られた水を約0.01ｇ／の燐酸（イオン）、
0.01ｇ／の塩化アンモニウム（0.8のＮ：Ｐ
比）、及び0.5ｇ／のガソリンを当初添加して培
養した。培養に用いた微生物はいずれも上記の水
中に存在する好気性細菌をそのまま用いた。約
1500mlをグラスウールで過し、液の50mlを
32oz細口ガラス瓶に加えた。栄養素濃縮物を次
に加え、更に各瓶にガソリンを１滴加えた。瓶は
アルミニウム・ホイル・ライナーを用いてふたを
した。試験期間中、隔日に１滴のガソリンを加え
た。試験期間の最後に35％HClの１mlを加えて、
沈降した金属を溶解させた。試料を遠心分離し、
過し、乾燥して、固形物を秤量した。細胞質量
は細菌生長の決定子として使用した。つまり上記
が培地組成に相当する。従つてアガーその他の添
加物は存在しない。細胞生長は乾燥細胞分の重量
の測定によつて決めた。（実施例１〜３はいずれ
も上記を用いたものである）。 実施例 １ 上記方法によつてピロ燐酸塩とオルト燐酸塩と
の混合物を用いて栄養素培養組織を調製した。表
１はオルト燐酸塩と共に使用した場合、ピロ燐酸
塩が自生の炭化水素資化菌の生長を促進すること
を示している。これらの細菌では、全燐の約１％
−75％をピロ燐酸塩として使用すると増加した生
長比を生じた。然しピロ燐酸塩を単独の燐源とし
て又は燐の90％以上として供給した場合には、オ
ルト燐酸塩よりも効果が少い。これらの結果は(1)
単独の燐源としてはピロ燐酸塩はオルト燐酸塩よ
りも効果が無く、そして(2)燐酸塩の組合わせがシ
ナジー的にふるまうことを示している。
組成物及びその組成物を好気性細菌の生長促進に
使用する方法に関する。 ＜従来の技術＞ 窒素と燐は細菌を含めたすべての生物の生長に
必須の元素であることが知られている。細菌の生
長促進のために、窒素と燐の両方と場合によつて
は他の栄養素及び微量栄養素を供給することがし
ばしば必要である。オルト燐酸アニオンが縮合燐
酸のアニオンよりも小さいことが知られており、
そして細菌中により迅速に拡散するとみられるた
めに、細菌の生長を促進する栄養素として供給さ
れる補足的な燐はすべて最近迄、オルト（正）燐
酸部分として供給されている。 国際特許公告第WO83／02952号は、次の過
程： １ アセテート＋プロホスフエート→アセチルホ
スフエート＋ホスフエート、及び ２ アデノシンジホスフエート＋アセチルホスフ
エート→アセテート＋アデノシントリホスフエ
ート を経由する生物学的酸化のエネルギーの供給によ
つて、ある種の嫌気性細菌の生長を、無機ピロ燐
酸イオンが促進出来ることを教示している。 従つて、ピロ燐酸イオンは嫌気性細菌中でアデ
ノシンジホスフエート（ADP）をアデノシント
リポリホスフエート（ATP）に酸化する。 ATPは生物学的過程の化学エネルギーの一次
キヤリヤーであり、過程中で１個又は２個の燐酸
基を放してADPとオルト燐酸イオン、又はアデ
ノシンモノホスフエートとポリ燐酸イオンを形成
することが良く知られている。縮合燐酸塩例えば
ピロ燐酸塩又はトリポリ燐酸塩、として好気性細
菌に燐を供給することについては他の先行技術に
よつて何の利点も教示されていない。 ブツシユ、エアロビツク・バイオロジカル・ト
リートメント・オブ・ウエイスト・ウオーター
ズ、オリゴダイナミツクス・プレス、ヒユースト
ン（1971年）〔Busch、Aerobic Biological
Treatment of Waste Waters、Oligodynamics
Press、Houston（1971）〕の107頁によると、窒
素と燐だけが、廃水の好気性酸化に定常的に添加
する必要のある臨界的な、生長を規定する栄養素
であり、そして通常、燐１部当り５部の窒素の比
で添加される。従つて本発明が好気性細菌の生長
促進のために改良された窒素−燐補充栄養素を提
供し、そしてかかる用途でのその改良されたその
使用方法を提供することは好都合なことである。 ＜発明の構成＞ 本発明によれば、好気性細菌に供給し得る改良
された栄養素組成物であつて全燐１重量部当り全
窒素が0.8重量部よりも少なくない比で窒素と燐
とが存在し、且つ十分量の燐がピロ燐酸部分及び
トリポリ燐酸部分より成る群から選ばれた短鎖縮
合燐酸部分として含有されており、組成物中中の
結合オルト燐酸部分と縮合燐酸部分の合計の５乃
至65重量％が縮合燐酸部分として存在しているこ
とを特徴とする該栄養素組成物が提供される。 ＜態様の詳細＞ 上記のブツシユの教示の様に、５：１の窒素対
燐の比が細菌に利用出来る場合には、そのいずれ
か一つの栄養素では生長制限栄養素では無い。
0.8：１の様に低い全窒素対全燐の比は、窒素か
ごの場合には制限栄養素である場合でさえも、細
菌の生長促進に適している。10：１又はそれ以上
の比が先行技術では使用されており、そして本発
明によつても細菌の生長促進に適しているが、
0.8：１乃至５：１の範囲を上廻る比では何の利
点ももたらされない。 最高の促進のためには、組成物が縮合燐酸部分
としてトリポリ燐酸部分を含んでいることが臨界
的である。オルト燐酸部分及び縮合燐酸部分の合
計の25乃至45重量％の範囲で短鎖縮合燐酸部分を
存在させることも、好気性細菌の最高の（生長）
促進にとつて臨界的である。 栄養素組成物には、当業者に好気性細菌にとつ
て必須であると知られている他の従来栄養素及び
微量栄養素を含んでいても良い。 トリポリ燐酸イオンが細菌によつて利用出来る
ことは全く図らずも発見されたことである。トリ
ポリ燐酸ソーダ（STPP）が多量に洗剤ビルダー
として使用されている事は良く知られている。然
しこの源からのトリポリ燐酸イオンは、もしあつ
たとしても環境では稀にしか見出されない。これ
は下水システム及び腐敗タンク中に常に存在する
酵素ホスフアターゼが迅速にトリポリ燐酸イオン
をオルト燐酸イオンに加水分解するためである。
トリポリ燐酸イオンが迅速に加水分解されるた
め、好気性細菌がトリポリ燐酸イオンを利用出来
るとは考えられていなかつた。更に、ポリ燐酸及
びトリポリ燐酸イオンの大きさから、細菌の細胞
膜を通過する燐の拡散速度が小さくなり、その結
果として細菌の生長速度を低下させると普通考え
られていた。従つて細菌生長の促進の度合いは縮
合燐酸塩の鎖長の増加と共に減少すると考えられ
ていた。 好気性細菌の生長速度は一般に燐酸鎖長の関数
として減少することが見出されていた。（この鎖
長の）ピロ燐酸塩を燐源として利用する細菌の相
対生長速度は（１の鎖長の）オルト燐酸塩を利用
する細菌の50％の生長速度である。他方（３の鎖
長の）トリポリ燐酸塩を利用する細菌の生長速度
はオルト燐酸塩を利用する細菌の85％の生長速度
である。 トリポリ燐酸又はピロ燐酸イオンと、オルト燐
酸イオンとの組合わせを燐の源として利用する細
菌がオルト燐酸イオン単独を用いる細菌よりも大
きな生長速度を有していることが図らずも見出さ
れたのであつた。好気性細菌の生長速度に対して
オルト燐酸イオンと組合わされた場合のピロ燐酸
又はトリポリ燐酸イオンによつて与えられるこの
シナジー効果について現在のところ理由付けがさ
れていない。 本発明の範囲は、好気性細菌の生長用の栄養素
媒体の調製に限定されるものでは無く、既存の細
菌生長（媒養）媒体中の栄養素に付加する濃厚栄
養素添加物及び、５乃至65重量％の燐を縮合燐酸
又はトリポリ燐酸イオンとして、そして95乃至35
重量％の燐をオルト燐酸イオンとしての相対割合
で、ピロ燐酸又はトリポリ燐酸イオンと、オルト
燐酸イオンとを含有する媒体中での細菌の生長
（媒養）方法に関する。 好気性条件の維持は細菌による好気性酸化の促
進にとつて臨界的である。前掲のブツシユの著書
の31頁によると大きな生物量への溶解酸素の拡散
は困難である。従つて生長媒体に0.1mg／乃至
1000mg／の過酸化水素を包含させて細菌に酸素
を供給するのが好ましい。 本発明は、商業生産規模の発酵装置及びトリポ
リ燐酸イオンが天然には存在しない環境での、好
気性細菌の（生長）促進に特に適している。短鎖
縮合燐酸塩例えばピロ燐酸塩又はトリポリ燐酸塩
のいずれかを単独に、又は充分なオルト燐酸塩と
共に、本発明で特許請求されている範囲内にオル
ト燐酸（イオン）に対する短鎖縮合燐酸（イオ
ン）の比を調節するために加えることも本発明の
範囲に属する。 本発明は特に地下組織即ち地中での、細菌（微
生物）による汚染物質の酸化の促進に特に適して
いる。ピロ燐酸及びトリポリ燐酸イオンは両方と
も多くの金属を封鎖する能力があり、そしてオル
ト燐酸イオンは多くの金属を沈澱させる能力があ
るので、短鎖縮合燐酸イオンとオルト燐酸イオン
とを媒体中に別々に導入して、それによつて媒体
の組成を変更するのが好ましい。 短鎖縮合燐酸部分とオルト燐酸部分は溶液中に
如何なる都合良い形態ででも、例えば固体の塩、
酸、又は溶液として、導入することが可能であ
る。これらのイオンを金属イオンの酸塩の形又は
アンモニウム塩として導入するのが通常好都合で
ある。当業者は栄養素を最も都合良いばかりでな
く最も経済的な形で導入するのが望ましいことを
気付いていよう。 以下の実施例は本発明の最良の実施方法を当業
者に例示するために提供するものであつて、本発
明の範囲を限定するためのものでは無い。 以下の実施例では、ガソリンをこぼした敷地か
ら得られた水を約0.01ｇ／の燐酸（イオン）、
0.01ｇ／の塩化アンモニウム（0.8のＮ：Ｐ
比）、及び0.5ｇ／のガソリンを当初添加して培
養した。培養に用いた微生物はいずれも上記の水
中に存在する好気性細菌をそのまま用いた。約
1500mlをグラスウールで過し、液の50mlを
32oz細口ガラス瓶に加えた。栄養素濃縮物を次
に加え、更に各瓶にガソリンを１滴加えた。瓶は
アルミニウム・ホイル・ライナーを用いてふたを
した。試験期間中、隔日に１滴のガソリンを加え
た。試験期間の最後に35％HClの１mlを加えて、
沈降した金属を溶解させた。試料を遠心分離し、
過し、乾燥して、固形物を秤量した。細胞質量
は細菌生長の決定子として使用した。つまり上記
が培地組成に相当する。従つてアガーその他の添
加物は存在しない。細胞生長は乾燥細胞分の重量
の測定によつて決めた。（実施例１〜３はいずれ
も上記を用いたものである）。 実施例 １ 上記方法によつてピロ燐酸塩とオルト燐酸塩と
の混合物を用いて栄養素培養組織を調製した。表
１はオルト燐酸塩と共に使用した場合、ピロ燐酸
塩が自生の炭化水素資化菌の生長を促進すること
を示している。これらの細菌では、全燐の約１％
−75％をピロ燐酸塩として使用すると増加した生
長比を生じた。然しピロ燐酸塩を単独の燐源とし
て又は燐の90％以上として供給した場合には、オ
ルト燐酸塩よりも効果が少い。これらの結果は(1)
単独の燐源としてはピロ燐酸塩はオルト燐酸塩よ
りも効果が無く、そして(2)燐酸塩の組合わせがシ
ナジー的にふるまうことを示している。
【表】
実施例 ２
鎖長を１から21迄変化させた燐酸塩を前記の方
法で評価した。結果を図１及び表２に示す。蒸留
水を用いた100℃での典型的な縮合燐酸塩の加水
分解速度はエフエムシー・コーポレーシヨンのテ
クニカル・データブレタン810−Ｂ〔FMC
Corporation′s、Technical Data Bulletin 810−
Ｂ〕からのものである。表２と表３とを比較する
と、細胞生長速度の変化は縮合燐酸塩のオルト燐
酸塩への加水分解速度によるものでないことが明
かである。
法で評価した。結果を図１及び表２に示す。蒸留
水を用いた100℃での典型的な縮合燐酸塩の加水
分解速度はエフエムシー・コーポレーシヨンのテ
クニカル・データブレタン810−Ｂ〔FMC
Corporation′s、Technical Data Bulletin 810−
Ｂ〕からのものである。表２と表３とを比較する
と、細胞生長速度の変化は縮合燐酸塩のオルト燐
酸塩への加水分解速度によるものでないことが明
かである。
【表】
○Ｒ
Glass H 21 0.04
Glass H 21 0.04
【表】
【表】
○Ｒ
Hexaphos 13 22
○Ｒ
Glass H 21 15
(注記) 略号は表2に同じ
実施例 ３ 上述の方法を用い、そしてトリポリ燐酸塩の量
とそれを補うオルト燐酸塩の量を変えて、媒体中
の燐含量を一定にして、トリポリ燐酸塩とオルト
燐酸塩とのシナジー効果を試みた。結果は表４と
して示されている。細胞生長速度はオルト燐酸塩
の内部標準を用いて理論細胞生長に対する実測し
た細胞生長の比を求めた。すべての値は複数の平
均値である。理論細胞生長速度は次式： （トリポリ％）×０．８３＋（オルト％）×１．０／
１００ を用いて算出した。表４からは栄養素中のトリポ
リ燐酸塩とオルト燐酸塩との合計の５％乃至45％
の範囲のトリポリ燐酸塩の場合にシナジー効果が
起り、そして特に25％乃至45％の範囲で顕著であ
ることが明らかとなる。
Hexaphos 13 22
○Ｒ
Glass H 21 15
(注記) 略号は表2に同じ
実施例 ３ 上述の方法を用い、そしてトリポリ燐酸塩の量
とそれを補うオルト燐酸塩の量を変えて、媒体中
の燐含量を一定にして、トリポリ燐酸塩とオルト
燐酸塩とのシナジー効果を試みた。結果は表４と
して示されている。細胞生長速度はオルト燐酸塩
の内部標準を用いて理論細胞生長に対する実測し
た細胞生長の比を求めた。すべての値は複数の平
均値である。理論細胞生長速度は次式： （トリポリ％）×０．８３＋（オルト％）×１．０／
１００ を用いて算出した。表４からは栄養素中のトリポ
リ燐酸塩とオルト燐酸塩との合計の５％乃至45％
の範囲のトリポリ燐酸塩の場合にシナジー効果が
起り、そして特に25％乃至45％の範囲で顕著であ
ることが明らかとなる。
【表】
実施例 ４
ピロ燐酸イオンとトリポリ燐酸イオンの両方と
も多くの金属カチンを封鎖又は錯化する能力があ
り、一方オルト燐酸イオンは栄養素及び微量栄養
素として特に好ましい多くの金属カチオンを沈降
させる能力がある。本発明の栄養素組成物はオル
ト燐酸塩だけを窒素源として、そして選ばれた微
量栄養素を含有する先行技術の組成物よりもすぐ
れていることを示そう。 （0.8のＮ：Ｐに）100ｇ／の塩化アンモニウ
ム及び100ｇ／のオルト燐酸塩又は表５に示す
短鎖縮合燐酸塩を含む栄養素溶液を調製した。こ
れに以下の微量栄養素を逐次的に添加した。 MgSO4・H2Oの１％溶液の４ml、 MnSO4・H2Oの0.1％溶液の２ml、 CaCl2の１％溶液の0.1ml、及び FeSO4・7H2Oの0.65％溶液の６ml。 結果を表５として示す。
も多くの金属カチンを封鎖又は錯化する能力があ
り、一方オルト燐酸イオンは栄養素及び微量栄養
素として特に好ましい多くの金属カチオンを沈降
させる能力がある。本発明の栄養素組成物はオル
ト燐酸塩だけを窒素源として、そして選ばれた微
量栄養素を含有する先行技術の組成物よりもすぐ
れていることを示そう。 （0.8のＮ：Ｐに）100ｇ／の塩化アンモニウ
ム及び100ｇ／のオルト燐酸塩又は表５に示す
短鎖縮合燐酸塩を含む栄養素溶液を調製した。こ
れに以下の微量栄養素を逐次的に添加した。 MgSO4・H2Oの１％溶液の４ml、 MnSO4・H2Oの0.1％溶液の２ml、 CaCl2の１％溶液の0.1ml、及び FeSO4・7H2Oの0.65％溶液の６ml。 結果を表５として示す。
【表】
を生ずる
【表】
ピロ燐酸イオン及びトリポリ燐酸イオン単独又
はそれを組合わせたものは微量栄養素の沈降防止
という点で、先行技術の組成物よりもすぐれてい
ることが表４から明らかにできる。 実施例 ５ 70×100ｍの敷地をベンゼン、トルエン及びキ
シレン（BTX）から成る工業用溶剤で汚染す
る。汚染物質は地下0.3ｍの深さの地下水の飽和
した領域と地下0.6ｍの深さの地下水の飽和して
いない領域とに広がつている。平均土壌汚染は約
5000ppmで地下水は80ppmの全BTX濃度を示
す。構成は400／minの流れに耐える粗砂と砂
利であり、水迄の深さは７ｍである。 敷地に50ｍ×１ｍ×1.2ｍトレンチから成る注
入ギヤラリーを堀つて準備する。注入ギヤラリー
は散布地では地下水流に垂直に、そして回収井へ
と上り勾配に設ける。ギヤラリーの底に、0.3ｍ
の粗岩石層の上に10cmの素焼パイプを置きさらに
粗岩石で覆う。下り勾配に、土壌汚染の周辺に回
収井を設け、地下水位下３ｍの深さに仕切る。地
下水が注入ギヤラリーにもどることが出来る様に
回収井は配管されている。 汚染地域から地下水とコア試料をとつて処理流
体との相溶性を分析し、自生の炭化水素分解微生
物がシスードモナス、アストバクター、ノルカデ
イア及びアシネトバクター〔Pseudomonas
Arthobacter、Norcardia、及びAcinetobacter〕
属であると同定する。炭化水素質化菌は土壌ｇ当
り102−103コロニーの個体群濃度の混合培養とな
ることが明かとなつた。敷地からの地下水試料を
用い塩化アンモニウム、オルト燐酸アンモニウム
及びトリポリ燐酸ナトリウムを含む栄養素の0.2
％溶液を用いて生長を検討する。微生物栄養剤中
の全窒素対全燐の重量比は２：１であり、微生物
栄養剤は全燐の35％をトリポリ燐酸塩として、残
りをオルト燐酸塩として含んでいる。痕跡金属例
えば鉄、マグネシウム、マンガン及びカルシウム
は試料に加えられている。この実験で微生物栄養
剤以外に0.5mg／の鉄の添加で最適の生長を得
ることが出来ることが判明する。 循環地下水中のアンモニウム及び燐酸塩として
の全燐濃度が200−500mg／に達する迄、微生物
栄養剤の20％溶液の連続する1200バツチを加え
て用地を調製する。ホンピング／注入比は200
／minでバランスする。200−500mg／の濃度
が達成されたならば、アンモニウム及び全燐酸イ
オンの必要濃度を維持するために微生物栄養剤の
添加を続けつつ、２週間循環を続ける。地下水の
分析から炭化水素資化菌の濃度が104乃至105コロ
ニー／mlに増加したことが示される。 この次に、過酸化水素溶液、例えばレストア
（登録商標）〔RestoreTM〕105微生物栄養剤（エ
フエムシー・コーポレーシヨン製の過酸化水素水
溶液）を注入ギヤラリーの上流の地下水に添加す
る。添加初濃度は10−100mg／過酸化水素で、
循環地下水中の細菌数が105乃至106コロニー／ml
に達する迄続ける。過酸化水素は500mg／又は
それ以上に達する迄、100乃至200mg／／week
宛増加させる。炭化水素濃度の上限は細菌数が顕
著に減り、一般に10000ppm又は0.1％となる点に
よつてきめられる。微生物栄養剤、鉄溶液及び上
記レストア105微生物栄養剤（過酸化水素）の注
入を最適生長を維持させるために続ける。 敷地の分析から土壌汚染の90％乃至95％が細菌
によつて分解されたことが判明する迄、栄養剤と
過酸化水素の添加を続ける。この時点でアンモニ
ウム及び全燐酸イオンの濃度を50−100mg／に
減らし、過酸化水素濃度は500mg／又はそれ以
上に保つて、吸収された栄養剤の微生物による消
費を促す。土壌汚染度が当初より98％以上減少し
た時に、栄養剤を止めて、過酸化水素濃度を100
mg／に減らす。地下水及び過酸化物の注入は更
に１ケ月続ける。最後に過酸化水素導入は止める
が、地下水の注入は残留アンモニウム及び燐酸塩
濃度が規制値に適合する迄続ける。
はそれを組合わせたものは微量栄養素の沈降防止
という点で、先行技術の組成物よりもすぐれてい
ることが表４から明らかにできる。 実施例 ５ 70×100ｍの敷地をベンゼン、トルエン及びキ
シレン（BTX）から成る工業用溶剤で汚染す
る。汚染物質は地下0.3ｍの深さの地下水の飽和
した領域と地下0.6ｍの深さの地下水の飽和して
いない領域とに広がつている。平均土壌汚染は約
5000ppmで地下水は80ppmの全BTX濃度を示
す。構成は400／minの流れに耐える粗砂と砂
利であり、水迄の深さは７ｍである。 敷地に50ｍ×１ｍ×1.2ｍトレンチから成る注
入ギヤラリーを堀つて準備する。注入ギヤラリー
は散布地では地下水流に垂直に、そして回収井へ
と上り勾配に設ける。ギヤラリーの底に、0.3ｍ
の粗岩石層の上に10cmの素焼パイプを置きさらに
粗岩石で覆う。下り勾配に、土壌汚染の周辺に回
収井を設け、地下水位下３ｍの深さに仕切る。地
下水が注入ギヤラリーにもどることが出来る様に
回収井は配管されている。 汚染地域から地下水とコア試料をとつて処理流
体との相溶性を分析し、自生の炭化水素分解微生
物がシスードモナス、アストバクター、ノルカデ
イア及びアシネトバクター〔Pseudomonas
Arthobacter、Norcardia、及びAcinetobacter〕
属であると同定する。炭化水素質化菌は土壌ｇ当
り102−103コロニーの個体群濃度の混合培養とな
ることが明かとなつた。敷地からの地下水試料を
用い塩化アンモニウム、オルト燐酸アンモニウム
及びトリポリ燐酸ナトリウムを含む栄養素の0.2
％溶液を用いて生長を検討する。微生物栄養剤中
の全窒素対全燐の重量比は２：１であり、微生物
栄養剤は全燐の35％をトリポリ燐酸塩として、残
りをオルト燐酸塩として含んでいる。痕跡金属例
えば鉄、マグネシウム、マンガン及びカルシウム
は試料に加えられている。この実験で微生物栄養
剤以外に0.5mg／の鉄の添加で最適の生長を得
ることが出来ることが判明する。 循環地下水中のアンモニウム及び燐酸塩として
の全燐濃度が200−500mg／に達する迄、微生物
栄養剤の20％溶液の連続する1200バツチを加え
て用地を調製する。ホンピング／注入比は200
／minでバランスする。200−500mg／の濃度
が達成されたならば、アンモニウム及び全燐酸イ
オンの必要濃度を維持するために微生物栄養剤の
添加を続けつつ、２週間循環を続ける。地下水の
分析から炭化水素資化菌の濃度が104乃至105コロ
ニー／mlに増加したことが示される。 この次に、過酸化水素溶液、例えばレストア
（登録商標）〔RestoreTM〕105微生物栄養剤（エ
フエムシー・コーポレーシヨン製の過酸化水素水
溶液）を注入ギヤラリーの上流の地下水に添加す
る。添加初濃度は10−100mg／過酸化水素で、
循環地下水中の細菌数が105乃至106コロニー／ml
に達する迄続ける。過酸化水素は500mg／又は
それ以上に達する迄、100乃至200mg／／week
宛増加させる。炭化水素濃度の上限は細菌数が顕
著に減り、一般に10000ppm又は0.1％となる点に
よつてきめられる。微生物栄養剤、鉄溶液及び上
記レストア105微生物栄養剤（過酸化水素）の注
入を最適生長を維持させるために続ける。 敷地の分析から土壌汚染の90％乃至95％が細菌
によつて分解されたことが判明する迄、栄養剤と
過酸化水素の添加を続ける。この時点でアンモニ
ウム及び全燐酸イオンの濃度を50−100mg／に
減らし、過酸化水素濃度は500mg／又はそれ以
上に保つて、吸収された栄養剤の微生物による消
費を促す。土壌汚染度が当初より98％以上減少し
た時に、栄養剤を止めて、過酸化水素濃度を100
mg／に減らす。地下水及び過酸化物の注入は更
に１ケ月続ける。最後に過酸化水素導入は止める
が、地下水の注入は残留アンモニウム及び燐酸塩
濃度が規制値に適合する迄続ける。
添付図１は細胞生長と燐酸塩鎖長との関係を示
す図である。
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 全燐１重量部当たり0.8乃至８重量部の全窒
素の割合で全窒素と全燐とを存在させた栄養素組
成物であつて、組成物中のオルト燐酸部分とトリ
ポリ燐酸部分の合計の５乃至65重量％がトリポリ
燐酸部分として存在するようトリポリ燐酸化合物
を添加したことを特徴とする好気性細菌の生長促
進に適する栄養素組成物。 ２ 組成物中のオルト燐酸部分とトリポリ燐酸部
分の合計の25乃至45重量％がトリポリ燐酸部分と
して存在する特許請求の範囲第１項記載の組成
物。 ３ 全燐１重量部当たり0.8乃至８重量部の全窒
素を含有する栄養素組成物を供給する好気性細菌
の生長促進方法に於て、 栄養素組成物に燐をピロ燐酸部分及びトリポリ
燐酸部分から成る群から選ばれた縮合燐酸部分と
して加え組成物中のオルト燐酸部分とトリポリ燐
酸部分の合計の５乃至65重量％をトリポリ燐酸部
分として栄養素組成物中に存在させることを特徴
とする好気性細菌の生長促進方法。 ４ 全燐１重量部当たり0.8乃至８重量部の窒素
を含有し、且つ燐をピロ燐酸部分及びトリポリ燐
酸部分より成る群から選ばれた縮合燐酸部分とし
て加えることにより組成物中のオルト燐酸部分と
トリポリ燐酸部分の合計の５乃至65重量％がトリ
ポリ燐酸部分として存在させた栄養素組成物を供
給することによつて、地中内の汚染物質の生物的
酸化を行う好気性細菌の生長を促進する特許請求
の範囲第３項記載の方法。 ５ オルト燐酸部分とトリポリ燐酸部分の合計の
25乃至45重量％をトリポリ燐酸部分として存在さ
せる特許請求の範囲第３項又は第４項記載の方
法。 ６ 0.1mg／乃至1000mg／の過酸化水素を栄
養素組成物に添加する特許請求の範囲第３項乃至
第５項のいずれか１項に記載の方法。
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|---|---|---|---|
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| US669288 | 1984-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115486A JPS61115486A (ja) | 1986-06-03 |
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