JPS63156597A - 廃水処理方法 - 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】 発明者らは、酵母による食品製造廃水の新しい処理方式
を開発し［吉澤　：層化、５５，７０５〜７１１（１９
８１）］　、更に、本処理方法をより効率的に実施する
ために、凝集性酵母を自然界から分離選択し、分離した
凝集性酵母を用いる廃水処理法を発明した（特願昭５９
−２７２７３８号）。

発明者らは、既に各種廃水の性質にそれぞれ適した酵母
の菌株を分離、保存している。これちの菌株は廃水処理
能は高いがいずれも非凝集性である。そこでこれら非凝
集性廃水処理用酵母に凝集性を付与できれば、改めて各
種廃水の性質に適した凝集性酵母を自然界から分離選択
しなくてもよいと考え、非凝集性廃水処理用酵母から凝
集性変異株を取得する方法を鋭意研究した。その結果、
非凝集性酵母である親株に対し紫外線照射等の突然変異
誘発処理を行った後に、変異株を継代培養により濃縮す
る方法により凝集性変異株を取得することに成功した。

得られた凝集性変異株は廃水処理能力において親株の非
；！集性廃水処理用酵母と同等以上であり、前発明によ
り自然界より分離した凝集性酵母よりも優れていた。本
凝集性変異株を用いれば、高い酵母密度が維持でき、効
率的に廃水中の有機物を分解できるばかりでなく、廃水
中の窒素やリンも除去できること、更に、本凝集性変異
株は活性炭、ポリスレン粒及び円板等の担体に良く付着
する性質があるので、これら担体に凝集性変異株を付着
させ、効率的に廃水処理を行うことができる。また、本
凝集性変異株は凝集の核となり、他の微生物とも安定な
凝集体を形成し、それらの全生物とともに廃水処理を行
なうことを見出し、本発明を完成した。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において使用される酵母は廃水処理能があれぽい
ずれでもよい。例えば、非凝集性の洗米廃水処理用酵母
ハンゼヌラ・アノマラ（ｔｌａｎｓｅｎｕｌａ　ａｎｏ
ｍａｌａ）　Ｊ　４５−０や非凝集性のウィスキー蒸留
廃液処理層酵母ハンゼヌラ・７Ｔビア＝　−（Ｈａｎｓ
ｅｎｕｌａ　ｆａｂｉａｎｉｉ）　Ｊ　６４０を親株と
して使用する。

突然変異誘発処理としては常法どおり、紫外線照射、エ
チルメタンスルフォネート、　Ｎ−メチル−Ｎ−ニトロ
−Ｎ−ニトロングアニジン処理等を用いることができる
。

紫外線照射の例を以下に示す。各親株をＹ　Ｍ培地（ペ
プトン０．５％、酵母エキス０．３％、麦芽エキス０．
３％、ブドウ糖１％）に接種し、３０℃で２日間振とう
培養した後、遠沈により集菌し、殺菌水て・２回洗浄後
、６６０．ｎｍ、１０ｍｍセルにおける吸光度ＯＤ６？
％が約１となるように菌体を生理的食塩水に恩濁し、そ
の懸濁液５ｍｌを内径５ｃｍのシャーレに入れ、マグネ
チックスクーラーで攪拌しながら、１５Ｗの紫外線ラン
プで、３０ｃ１１１の高さから１分３０秒間照射した。

照射及び非照射の菌体懸濁液２００μｍを新しいＹ　Ｍ
培地５ｍｌに接種し、Ｌ字管中で３０　’Ｃ″Ｃ−２日
間振とう日間上た。培養終了後り字管を３０分間静置し
、その沈澱部又はＬ字管壁に付着した菌体を新しい培地
に植継いだ。この操作を次式で示される凝集率が最大に
なるまで続けた。

ここで、 ○Ｄ（Ｔ）：　　酵母懸濁液を０．０２Ｍ）リス−塩酸
緩衝液（ＰＨ７，６）中で プロナーゼＥ　（５ｍｇ／　２０　ｍｌ）により、３７
℃１時間処理してデ フロックさせた後６６０ｎｍ、 １０＋ａ＋ａセルで測定した吸光度 ○Ｄ（Ｓ）：　　酵母懸濁液を３０’Ｏｒｐｍ　５分間
遠沈した後の上澄液の６６０ ｎＩｌｌ、１０ｍｎ＋セルで測定した吸光度 このような方法により、第１図に示すように紫外線（Ｕ
Ｖ）照射を行った場合、植継回数が５〜６回頃から凝集
率は上昇始め、ハンゼヌラ・７アビアニーでは７回、ハ
ンセ゛ヌラ・アノマラでは１８回の植継ぎで凝集率が最
大となったが、紫外線非照射では植ｍ回数６〜１０回で
わずかに凝集率が上昇したにすぎなかった。

凝集率が最大となった時にＹ　Ｍ寒天培地（寒天濃度２
％）により単コロニーを分離し、各コロニーより得た菌
株について、凝集性を有し、廃水処理能の高い菌株を選
択した結果、紫外線照射を行った系列から、６０％以上
の確立で目的の性質を有する菌株を得たが、そのうち最
も成績の良い菌株として、ハンゼヌラ・アノマラＪ　４
５−０−Ｎ’−５（微工研菌寄第９０６６号）及びハン
ゼヌラ・７７ビアニーＪ６４０−４−１（微工研菌寄＠
９０６７号）を得た。なお、紫外線照射を行わなかった
系列からは凝集性変異株を得ることができなかった。

これら凝集性変異株及びそれらの親株の菌学的性質はす
べて一致した。

なお、以上の菌学的性質は、Ｎ、Ｊ、Ｗ、クレーガー・
ヴ７ン・リッジ編［す′・イー又ト、ア・タクソミック
スタディ、第３版」及び飯塚廣。

後藤昭二共著「酵母の分類同定法ｊによった。

＋Ｗ：弱い十 凝集性変異株と親株との細胞表面の疎水度を菌体のベン
ゼン層への移行割合で調べると＄２表に示すとおり凝集
性変異株は親株よりも疎水度が上昇し、自然界から分離
した凝集性廃水処理用酵母ハンゼヌラ・７ノマラＪ２２
４（微工研菌寄第７６７１号）とほぼ同程度の疎水度と
　　　　゛なった。疎水度の上昇により活性炭やポリス
チレン等の担体への付着性が増加する結果となり、一種
の固定化菌体を容易に調製することができるようになる
とともに、他の微生物との凝集体が形成しやすくなる。

ユニで Ｉ：　　０．０１Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５，０）中に懸濁
した酵母による６６０ｎｍ、 １１０ｌｌ１セルで測定した吸光度 Ｒ：　酵母懸濁液と等量のベンゼンと 振どう後の水層を６６０口ｍ、１０ ｍ１ｌ！セルにより測定した吸光度 以下の実施例は本発明を更に例証するものであり、本発
明は、これらの実施例に限定されないことを理解された
い。

実施例１ 各種廃水に各酵母を０Ｄ（Ｔ）＝２になるように添加し
、Ｌ字管中で２日間振とうした結果、第３表に示すとお
り、凝集性変異株の全有機炭素（ＴＯＣ）除去率はそれ
ぞれの親株にほぼ等しいか、かえって親株を上回る結果
を示した。

また、凝集性変異株は自然界から分離した凝集株よりも
優れたＴＯＣ除去率を示した。

ａ　　全有機炭素 ｂ　　１時間静置上澄 ｃ　　　３，００Ｏｒｐｍ、ｉｏ分間遠沈上澄ｄ　　親
株 ｅ　　凝集性変異株 ｒ　　自然界より分離した凝集株 実施例２ ２１容のジャー７アーメンターに精米歩合８０〜７５％
の区分の白糠懸濁液（モデル洗米廃水）１１を入れ、こ
れに凝集性変異株ハンゼヌラ・アノマラＪ４５−０−Ｎ
−５を０Ｄ（Ｔ）＝１．６になるように添加し、２０’
Ｃで１　１／ｍｉｎの通気と３００　ｒｐｍの攪拌を行
った。処理開始後１日間で酵母菌体は液面に接したジャ
ー７アーメンターのガラス壁や邪魔板等に付着し、通気
攪拌停止後１時間の静置でほとんど透明になった。処理
開始後２３日後までは、１時開静置後の上澄液の５００
ｍ１を新しいモデル廃水と交換し、それ以後から６６日
後までは７５０ｍ１を、その後は全量を新しいモデル洗
米廃水と交換した。

本連続処理におけるＴＯＣの残存量の状況を第２図に示
す。定常的な処理が行なわれ始めた４３日以降は１時間
の静置上澄で７Ｓ〜９５％、３００Ｏｒｐｍ、　１０分
間の遠沈上澄では９０％以上のＴＯＣ除去率を示した。

なお処理開始後２０日前後にＴＯＣの除去が悪化したが
、これは粘質物を生産するピンク色の細菌の汚染による
［斎藤ら：醸協、　８１．６６１〜６６４（１９８６）
］もので４０ｐｐＩ１１になるようにメタカリを添加す
ることにより本細菌を駆除でき、以後の処理は順調とな
った。

実施例３ 洗米廃水を塩酸でＰＨ４、０とし、−夜放置後、大部分
のデンプンを沈澱させ、その上澄を原水とし、凝集性変
異株ハンゼヌラ・アノマラ　Ｊ４５−０−Ｎ−５を０Ｄ
（Ｔ）＝２になるように添加し、実施例２と同様にして
処理した。この結果、第３図に示すように処理水のＴＯ
Ｃは処理開始２日後を除き１５分開扉置でも３．．００
０ｒｐｍ、１０分遠沈上澄でもほとんど変らず、１００
　ｐｐｍ以下となり、この値はＣＯＤ換算で８０ｐｐｍ
以下となるので、総理府令に基づく排水基準に適合する
有機物濃度にすることかできだ。

実施例４ モデル洗米廃水としてＴＯＣが　７６０ρρｍになるよ
うに精米歩合８０〜７５％の区分の白糠懸濁液をつくり
、これに凝集性変異株ハンゼヌラ・アノマラＪ−４５−
０−Ｎ−５をＯＤ　（Ｔ　）＝０．５　になるように加
え、Ｌ字管中で３０℃で２日間振とうした。酵母処理前
後の窒素及びリンの濃度を昭和５７年１２月２５日付環
境庁告示第１４０号に従って測定した。その結果、第４
表に示すようにＴＯＣと同時に窒素及びリンも除去する
ことができた。

第４表 ａ　　　３，００Ｏｒｐｍ、１０分間 ｂ　　除去率 実施例５ 凝集性変異株ハンゼヌラ・アノマラＪ４５−０−Ｎ−５
を０Ｄ（Ｔ）＝１になるように洗米廃水（Ｔ　ＯＣ＝　
２４２　ｐｐｍ）に添加したもの、凝集性変異株と５１
の洗米廃水に対し粒状炭３０ｍｇを添加したもの及び粒
状炭のみを洗米廃水に添加したものをＬ字管中ｉ′″３
０’Ｃで２日問振とうした。その結果、第５表に示すよ
うに凝集性変異株と粒状炭との組合せにより処理後のＴ
ＯＣは２７ｐｐｍ以下となった。また、凝集性変異株は
粒状炭の表面に完全に付着するのが観察された。

第５表 ａ　　　３．ＯＯＯｒｐｍ、１０分間 ｂ　　　ＴＯＣ除去率 実施例６ 洗米廃水を実施例３と同様にＰＩＩ４，０とじた上澄に
次亜塩素酸ナトリウムを有効塩素として５０ｐｐｍにな
るように添加し、凝集性変異株ハンゼヌラ・アノマラＪ
４５−０−Ｎ−５を０Ｄ（Ｔ）＝２になるように添加し
、Ｌ字管中で３０°Ｃで２日間振とう後１５分静置し、
その上澄の半量を新しい洗米廃水のＰＨ４、Ｏの上澄と
交換した。

この操作を３０日間続けたところ、第４図に示すように
゛凝集性変異株と細菌及び糸状性菌類が安定な凝集体を
形成した。

処理液を１５分間静置した後上澄液と凝集体について微
生物の分布状況を調べた。対照として凝集性変異株ハン
ゼヌラ・アノマラＪ４５−０−Ｎ−５を添加せずに振と
うした廃液についても微生物の分布を調べた。酵母の計
測にはストレプトマイシン　１００　ｐｐｍを含むＹＭ
寒天培地、細菌類はブイヨン寒天培地及び１％白糠抽出
液寒天培地を用いた。その結果、第６表に示すとおり廃
水１ｍｌ当たり、酵母及び細菌とも１０億以上のオーダ
ーで含まれており、１％白糠抽出液寒天上にヨード・ヨ
ードカリ溶液を重層すると、培地全面が青紫色に変化す
る中で、コロニーの周囲はすべてヨード・デンプン反応
を示さず、白く抜け、デンプン分解力の強い細菌であっ
た。また、糸状性菌類もその巨大コロニーの形態や細胞
の形態等からトリコスポロン属などの不完全菌であり、
同じくデンプン分解力を示した。

ａ　　凝集性変異株ハンゼヌラ・アノマラＪ４５−０−
Ｎ−５［１１５分開扉置上澄 Ｃ凝集体を殺菌水で原容量に戻し、０．０２Ｍ）＋７ス
・塩酸緩衝液（ｐＨ７，６）中でプロナーゼＥ（５ｍｇ
／　２０ｍ１）により、３７℃１時間処理してデフ０ツ
ク後寒天培地に塗布して計測ｄ　　不検出 上澄液中と凝集体中の微生物の分布を調べると凝集性変
異株を添加したものは、細菌も上澄液より・も凝集体中
に約３倍多く、凝集性変異株を添加しないものは上澄液
に分布する細菌の方が多くなった。

この上うな面相は連続処理期間生変らず、凝集性変異株
を中心にこれら細菌等とが安定した凝集体を形成し、こ
れらが共同して洗米廃水を効率よく処理していることを
見出した。

なお、この期間中のＴＯＣ除去率はおおむね８２％程度
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、稙継回数と凝集性変異株の濃縮の程度を示す
図、第２図及び第３図は、モデル洗米廃水及び洗米廃水
の酸沈澱の上澄液をそれぞれ凝集性変異株ハンゼヌラ・
アノマラＪ４５−０−Ｎ−５で連続して処理した結果を
示す図である。第４図は凝集性酵母ハンゼヌラ・アノマ
ラＪ４５−０−Ｎ−５と他の微生物との安定な凝集体の
顕微鏡写真である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非凝集性廃水処理用酵母に変異誘導処理を施した
   後に、培養を行い、自然沈降により速やかに沈澱した菌
   体又は試験管壁に付着した菌体を新しい培地に接種培養
   する培養操作を繰返し行って、濃縮された凝集性変異株
   を分離・育成し、この凝集性変異株で廃水を処理するこ
   とを特徴とする廃水処理方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の凝集性変異株を担
   体に付着させ、この付着物で廃水を処理することを特徴
   とする廃水処理方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載の凝集性変異株と他
   の微生物とから安定な凝集物を形成させ、この凝集物に
   より廃水を処理することを特徴とする廃水処理方法。