KR20090018872A

KR20090018872A - 유기물 함유 폐액의 처리 방법

Info

Publication number: KR20090018872A
Application number: KR1020097001930A
Authority: KR
Inventors: 료조 이리에; 미치오 다바타; 요시히사 히비
Original assignee: 이비덴 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2009-02-23
Also published as: KR20070087637A; KR100934600B1; KR100934599B1; EP1873234A4; KR20090028793A; EP2216398A3; WO2006115199A1; TW201136844A; EP2439179A1; TW200704598A; CN102206007B; CN102206007A; JPWO2006115199A1; KR100934601B1; EP2216398A2; TW201137122A; EP1873234A1; EP2439180A1; EP2436656A1; CN102659249A

Abstract

(과제) 유기물 함유 폐액을, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서, 높은 고욜 및 빠른 처리 속도로 처리할 수 있고, 하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질을 적어도 얻을 수 있는, 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 그 처리 장치 그리고 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제 및 유기물 함유 폐액을 분해하는 세균을 제공하는 것.

(해결수단) 특정 세균을 함유한 활성 오니와 유기물 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 유기물 함유 폐액의 처리 방법과 그 처리 장치, 및 특정 세균이 존재하는 처리조 안의 활성 오니에 첨가되는 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제, 그리고 유기물 함유 폐액을 분해하는 특정 세균.

Description

유기물 함유 폐액의 처리 방법{METHOD OF TREATING WASTEWATER CONTAINING ORGANIC COMPOUND}

본 발명은, 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 그 처리 장치 그리고 유기물 함유 폐액 처리용의 세균, 미생물 배양물 및 첨가제에 관한 것이다.

도금 폐액, 프린트 기판 세정 폐액 등의 폐액은, 예를 들어 고급 알코올, 술파이드 화합물, 알킬티오술페이트 화합물, 질소 함유 알킬 화합물, 인산 화합물 등의 유기물을 다량으로 함유한다. 종래에 그 유기물 함유 폐액은, 예를 들어 유기물 함유 폐액을 증기 가열함으로써 증류수로서 물을 분리하는 것 (예를 들어 특허 문헌 1 참조), 염소 이온의 존재하에서 그 유기물 함유 폐액을 전해 산화 처리 및 침전 회수 처리하는 것 (예를 들어 특허 문헌 2 참조), 그 유기물 함유 폐액을 동결 농축시켜서, 불용 성분을 제거하는 것 (예를 들어 특허 문헌 3 참조) 등에 의해 처리되고 있다.

한편, 식품 가공 공장의 폐수, 생활 폐수, 분뇨 등의 유기물 함유 폐액은 활성 오니법에 의해 처리되고 있다. 그러나, 이러한 활성 오니법을 그 도금 폐액, 프린트 기판 세정 폐액 등의 유기물 함유 폐액의 처리에 적용한 경우, BOD 값 에 영향을 미치는 물질 등의 제거, 황 화합물의 분해 제거, 전체 질소 및 전체 인의 제거율이 낮고, 종종 발포, 백탁되기 때문에 처리가 어렵다는 결점이 있다. 또한, 이러한 활성 오니법을, 그 도금 폐액, 프린트 기판 세정 폐액 등의 유기물 함유 폐액의 처리에 적용한 경우, 악취를 발생하는 경우가 있다는 결점이 있다.

또한 하수 처리나 생활 폐수 처리, 나아가서는 실험 폐수 처리, 공장 폐수 처리, 가축 폐수 처리, 오니 처리 등 폐수 처리 공정ㆍ설비에 있어서 스컴이 종종 발생하여, 폐수 처리 공정ㆍ설비의 정상 운전을 저해하는 커다란 현상으로서 문제시되고 있다. 스컴은, 계절의 변환기 (10 ∼ 11 월, 4 월 ∼ 6 월의 일본국 내) 나, 극단적으로 BOD 부하의 변동이 있었을 때 (부하가 가벼울 때 또는 과잉일 때), 원수 (原水) BOD 가 극단적으로 높은 경우나 오니 농도가 극단적으로 높을 때, 원수 pH 의 변동시, 오니의 유입시, 수온 저하시 등에 발생한다. 스컴은 발생 초기에는 오니가 현탁상이 되어 수상과 분리되어서 부상하여 폭기조 전체를 덮고, 이것이 침전조로 흘러 들어와 고액 분리 불능인 채로 배수홈으로 흘러 들어오는 경우가 있다. 또, 폐수 처리 설비의 침전조에서는 고액 분리를 방해하기 때문에 처리 수질이 현저히 악화된다. 또한, 발생된 스컴을 방치하면, 처리조 내에서는 활성 오니가 스컴을 형성하여 부상하기 때문에 오수와 활성 오니의 접촉을 방해하여 폭기 (曝氣) 효율을 저해함으로써, 처리 효율의 저하/처리 방해를 일으킴과 함께 악취를 발생시킨다.

상기한 스컴 발생 초기의 상태를 벌킹 (bulking) 이라고도 하며, (1) 스파에로틸리스속의 사상균 (Sphaerotilis) 이 작용하여 오니의 침강을 억제하는 상태, (2) 폭기에 의해서 파괴되기 힘든 기포가 형성되고 (이른바 발포 현상), 이 기포에 오니가 흡착되어 부상하고, 폭기조 표면에서 오니가 분리되어 층을 형성하여 부상하는 상태 (비특허 문헌 1 참조), 또한, (3) 발포 현상이 없더라도 폭기조, 오니 농축조나 침전조에 있어서 오니가 수중에서 현탁되지 않게 되고, 분리되어서 부상하는 상태 등을 말한다.

그래서, 스컴의 발생, 발포, 벌킹을 억제하거나, 발생한 스컴, 발포, 벌킹을 최대한 단시간 중에 해소하는 방법의 개발이 강하게 요구되고 있다. 예를 들어 오니의 침강성을 개선하여 활성 오니의 처리 효율을 향상시킴으로써 결과적으로 스컴의 발생을 억제하는 방법 (특허 문헌 4 참조) 이 있다. 스컴이 발생하였을 때, 처리해야 할 폐수량에 대하여 대량의 알라닌, 황산마그네슘, 가용성 규산, 규산염을 첨가함으로써 스컴 처리가 개선되는데, 수온이 상승하면 이 방법도 스컴을 해소하기에는 충분치 않다는 것이 보고되어 있다 (비특허 문헌 2 참조). 동 지에 기재된 바와 같이, 저온화의 운전, 고온화의 운전, 처리수의 이상 상태에 관해서 항상 스컴의 발생, 발포, 벌킹에 대하여 취할 수 있는 결정적인 해결책은 아직 알려져 있지 않은 것이 현실이다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-89899호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2005-76103호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2003-164862호

특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 평6-170387호

비특허 문헌 1 : The Microbiology of Activated Sludge, Edited by R. J. Seviour, Kluwer, published by Academic Publishers, Rordrecht, Netherlands, p99-121, p147-202, 1999)

비특허 문헌 2 : 방균방미지 (防菌防黴誌) 제27권, No7, 431 ∼ 440페이지, 1999년

본 발명의 하나의 측면에서는, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서 유기물 함유 폐액을 처리하는 것, 하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질을 얻는 것 등의 적어도 한가지를 달성하는 것을 특징으로 하는, 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 그 처리 장치 그리고, 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제 및 유기물 함유 폐액을 분해하는 세균을 제공하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 다른 측면에서는, 유기물을 함유한 폐액 중에서 안정적으로 유지되는 것, 폐액 중의 유기물 성분 등을 분해하는 것 등의 적어도 한가지를 달성하는 것을 특징으로 하는, 유기물 함유 폐액 처리용 미생물 배양물을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 다른 측면에서는, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서 그 폐액을 처리하는 것, 하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질을 얻는 것 등의 적어도 한가지를 달성하는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 측면에서는, 탈지제를 함유한 폐액 중에서 안정적으로 유지되는 것, 그 폐액 중의 탈지제 성분 등을 분해하는 것 등의 적어도 한가지를 달성하는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액 처리용 미생물 배양물을 제공하는 것에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 하수 처리나 생활 폐수 처리, 생물학 실험실로부터의 폐수 처리, 공장 폐수 처리, 가축 폐수 처리, 오니 처리 등의 폐수 처리 설비에서의 어떠한 환경하에 있어서도 스컴, 발포, 벌킹을 저렴하면서 또한 효율적으로 예방ㆍ해 소하는 방법을 개발하는 것을 과제로 한다.

즉, 본 발명의 요지는,

[1] 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 세균, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 세균, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균, 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 세균, 및 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 세균으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류 이상의 세균을 함유한 활성 오니와, 유기물 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 유기물 함유 폐액의 처리 방법,

[2] [1] 에 기재된 방법에 사용하기 위한 장치로서, 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 세균, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 세균, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균, 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 세균, 및 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 세균으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류 이상의 세균을 함유한 활성 오니를 함유하는 처리조와, 그 처리조 내에서 유기물이 분해된 폐액을 액중막으로 여과하는 수단을 구비한, 유기물 함유 폐액의 처리 장치,

[3] 마그네슘 화합물, 규소 화합물 및 세균 배양의 영양제를 함유하는, 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제,

[4] 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 와, 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 와, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균 (상기 파라코커스 베루스투스를 제외한다) 과, 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법,

[5] 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 와, 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 와, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균 (상기 파라코커스 베루스투스를 제외한다) 을 함유하여 이루어지는, 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물,

[6] 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 와, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 와, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균과, 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법,

[7] 알칼리게네스속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게와, 로도박터속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스와, 파라코커스속에 속하는 세균을 함유하여 이루어지는, 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물,

[8] 폭기조 제 1 조에, 1 입방미터 당 누트리언트 브로스 (nutrient broth) 및/또는 알라닌을 0.1 ∼ 10g/일(日) 첨가하는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리 공정에서의 스컴, 이상 발포 및 벌킹의 발생을 예방ㆍ해소하는 방법,

[9] 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 세균, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 세균, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균, 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 세균, 및 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 세균으로 이루어지는 군에서 선택되는 세균으로서, 유기물 함유 폐액을 분해하는 성질을 갖는 세균,

에 관한 것이다.

본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 유기물 함유 폐액의 처리 장치, 그리고 그들에 사용되는 유기물 함유 폐액 처리용의 세균, 미생물 배양물, 또는 첨가제에 의하면, 유기물 함유 폐액을, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서 높은 효율과 빠른 처리 속도로 처리할 수 있고, 하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질을 적어도 얻을 수 있다는 우수한 효과를 나타낸다.

또한 본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 의하면, 탈지제 함유 폐액을, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서 처리할 수 있고, 하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질을 적어도 얻을 수 있다는 우수한 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명의 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물에 의하면, 그 탈지제 함 유 폐액 중에서 안정적으로 유지되고, 탈지제 성분 등을 분해할 수 있다는 우수한 효과를 나타낸다.

본 발명에 의해, 폐수 처리 설비내 처리액의 급격한 온도 변화, 특히 겨울철의 수온 10℃ 이하의 저온이나, 여름철에 있어서 25℃ 이상의 고온에 수반되는 산소 부족 상태, pH, BOD 의 급격한 변화에 있어서도 스컴의 발생, 발포 발생 및 벌킹을 억제하고, 매우 효율적으로 해소할 수 있다. 그리고, 본 발명의 방법은 저렴한 비용으로 용이하게 실시할 수 있다는 우수한 이점도 동시에 달성된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 유기물 함유 폐액의 처리 장치에 있어서는 특정한 세균, 즉, 알칼리게네스속에 속하는 세균, 스핑고박테리움속에 속하는 세균, 쉬아넬라 알게 세균, 로도박터속에 속하는 세균, 마이크로코커스 루테우스세균, 파라코커스속에 속하는 세균, 보세아 티오옥시단스 세균, 및 파라코커스 베루스투스 세균으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류 이상의 세균 (이하, 본 명세서에 있어서 언급하는 「세균」이란 용어는, 특별한 설명이 없는 한, 이들 세균을 의미한다) 이 사용된다. 또한 본 발명에서 사용하는 이들 세균은 유기물 함유 폐액을 분해하는 성질을 갖는 세균이다.

본 발명은, 그 세균이 존재하는 활성 오니와 유기물 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 유기물 함유 폐액의 처리 방법 및 유기물 함유 폐액의 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명에서는 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제 를 사용하여 폐액 처리를 실시하는 방법 및 장치이어도 된다.

또한, 본 발명의 「하수, 공공 수역 등에 방류하기에 적합한 수질」은 지역 등에 따라서 기준이 상이한 경우도 있지만, 예를 들어 2005년 시점에서의 일본국 기후켄 오오가키시의 하수 방류 기준 [pH : 5.0 ∼ 9.0, BOD : (하천 방류 BOD ＋ 2 × 현탁 부유 물질량) 600㎎/ℓ 이하, 전체 질소량 240㎎/ℓ 이하, 전체 인량 32㎎/ℓ 이하] 의 조건을 만족하는 수질 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 세균은, 유기물 함유 폐액 중에 있어서도 안정적으로 유지된다는 우수한 성질을 발현한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 그 유기물의 성분에 의한 영향을 실질적으로 받지 않고, 그 유기물 함유 폐액을 안정적으로 처리할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.

나아가 본 발명에 의하면, 그 활성 오니와의 접촉시, 폭기 공정에 있어서의 체류 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 이것에 의해, 유기물 함유 폐액을 보다 단시간에 처리할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 있어서는 그 세균이 사용되고 있기 때문에, 실질적으로 악취를 발생하지 않고서 그 유기물 함유 폐액을 처리할 수 있다.

본 발명에 있어서, 그 악취는, 예를 들어 가스텍사 제조의 검지기 (상품명 : 기체 채취기 GV-10OS) 를 사용하여 황화수소, 암모니아 등을 측정하는 것, 코묘 이화학 공업사 제조, 상품명 : 멀티 가스 측정기 MD-701 를 사용하여 황화수소 가스, 가연성 가스등을 측정하는 것, 무작위로 선택된 복수의 사람, 예를 들어 1 ∼ 5 명의 모니터에 의한 관능 시험 등에 의해서 평가된다.

본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서는, 세균의 배양물을 단독으로, 또는 각각 배양하여 수득한 배양물을 복수 사용하여 유기물 함유 폐액과 혼합함으로써, 또는 활성 오니 중에서 본 발명에서 사용되는 원하는 세균을 배양해도 된다.

본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법, 유기물 함유 폐액의 처리 장치 및 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제에 있어서는, 그 세균이 처리 대상이 되는 유기물 함유 폐액에 따라 변동되는 경우가 있어, 특별히 한정되는 것은 아니고, 효율적 처리를 실시한다는 관점에서 유기물 함유 폐액 1mL 에 대하여, 희석법으로 측정하여 세균수 1 × 10⁶CFU 이상, 보다 바람직하게는 1 × 10⁷CFU 이상인 것이 바람직하며, 또한, 포화량 정도까지인 것이 바람직하다. 또, 그 세균의 수는, 검수 (檢水) 또는 각 단계의 희석 검수에 관해서 시험한 평판 중, 계수 대상 집락 (集落) 이 평판 1 장당 30 ∼ 300CFU 형성된 평판에 관해서 계수하여, 하기 식 :

(식 중, N1, N2, N3, … Nn 은 각각 각 평판의 집락수 (CFU) 를 나타내고, N 은 평판의 장수를 나타내고, V 는 검수 또는 희석 검수의 양 (mL) 을 나타내며, m 은 검수의 희석 배(倍)수를 나타낸다)

에 의해 산출된다.

그 혼합물 또는 활성 오니 중에 있어서의 그 세균의 존재비 (세포수의 비) 는 유입 원수의 수질, 체류 시간, 폭기 상태 등에 따라서 상이하지만, 동일 정도인 것이 바람직하다.

그 알칼리게네스속에 속하는 세균으로는, 알칼리게네스 파에칼리스 (Alcaligenes faecalis) 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-2P 등을 들 수 있다.

또한, 그 IBI-2P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 1 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-2P 는 「IBI-2P」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10565 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 스핑고박테리움속에 속하는 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-3P 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-3P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 2 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-3P 는 「IBI-3P」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10566 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 으로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 쉬아넬라 알게 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-6P 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-6P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 3 에 나타 낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-6P 는 「IBI-6P」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10568 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 로도박터속에 속하는 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-15P 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-15P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 4 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-15P 는 「IBI-15P」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10570 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 마이크로코커스 루테우스 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-40P 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-40P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 5 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-40P 는 「IBI-40P」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10571 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 파라코커스속에 속하는 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-6 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-6 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 6 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-6 은 「IBI-6」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10567 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

그 보세아 티오옥시단스 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-13 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-13 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 7 에 나타낸 염기 서열이다. 그 IBI-13 은 「IBI-13」으로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10569 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

*그 파라코커스 베루스투스 세균으로는, 보다 구체적으로는 예를 들어 IBI-2 등을 들 수 있다. 또한, 그 IBI-2 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 8 에 나타낸 염기 서열이다. 또, 그 IBI-2 는 「IBI-2」로 명명ㆍ표시되고, 기탁 번호 : FERM BP-10564 (기탁일 : 2006년 3월 22일 (원기탁일 : 2005년 4월 27일)) 로서, 독립 행정법인 산업 기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터 (일본국 이바라기켄 쯔꾸바시 히가시 1 쵸메 1 반찌 1 쥬우오 다이 6) 에 기탁되어 있다.

본 발명의 하나의 양태로는, IBI-2P (기탁 번호 : FERM BP-10565), IBI-3P (기탁 번호 : FERM BP-10566), IBI-6P (기탁 번호 : FERM BP-10568), IBI-15P (기탁 번호 : FERM BP-10570), IBI-40P (기탁 번호 : FERM BP-10571), IBI-6 (기탁 번 호 : FERM BP-10567), IBI-13 (기탁 번호 : FERM BP-10569), 및 IBI-2 (기탁 번호 : FERM BP-10564) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류 이상의 세균을 함유한 활성 오니와 유기물 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 유기물 함유 폐액의 처리 방법을 들 수 있다.

상기에 추가하여, 본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법의 다른 측면으로서, 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제를 그 세균이 함유되는 활성 오니에 첨가하는 것을 들 수 있다.

그 IBI-2P, IBI-2, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, IBI-6, IBI-13 의 각 배양물은, 예를 들어 1 ∼ 3 중량%, 바람직하게는 1 ∼ 1.6 중량% 의 탄소원을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 그 배양물은, 예를 들어 0.5 ∼ 2 중량%, 바람직하게는 0.5 ∼ 0.8 중량% 의 질소원을 함유하는 것이 바람직하다. 그 배양물에 있어서의 탄소원/질소원량비 (C/N 비) 가 40/1 ∼ 3/1, 바람직하게는 10/1 ∼ 3/1, 특히 바람직하게는 6/1 ∼ 3.5/1 이고, pH 7 ∼ 8.9, 바람직하게는 pH 7 ∼ pH 8 의 배지에서, 27℃ ∼ 38℃, 바람직하게는 30℃ 에서 3 ∼ 7 일간, 바람직하게는 4 ∼ 5 일간, 17 ∼ 30 스트로크/분, 바람직하게는 20 ∼ 25 스트로크/분으로, 그 세균을 배양함으로써 얻어진다. 그 배지로는, 예를 들어 미량 (0.01 ∼ 0.05 중량%) 의 DMSO 를 함유한 누트리언트 브로스 글루코오스 액체 배지 (조성 : 0.8 중량% 누트리언트 브로스, 0.8 중량% 글루코오스, 0.1% 중량 건조 효모 엑기스, pH 7) 등을 들 수 있다.

세균에 의한 그 유기물 함유 폐액의 자화 (資化) 는, 예를 들어 그 유기물 함유 폐액에 관해서, 처리 전후에 있어서 생물 화학적 산소 요구량 (BOD), 화학적 산소 요구량 (COD), 전체 질소량 및 전체 인량을 측정하고, 처리 전의 값과 처리 후의 값을 비교함으로써 평가된다. 또, 처리 후의 처리수에 있어서의 BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량 각각이, 처리 전의 그 유기물 함유 폐액에 있어서의 BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량 각각과 비교하여 감소된 경우, 세균이 그 유기물 함유 폐액을 자화할 수 있음의 지표가 된다.

그 유기물 함유 폐액으로는, 예를 들어 도금 공장, 프린트 기판 공장 등으로부터 배출되는 폐액, 기판 세정 폐액, 도금욕에 관계된 폐액 (촉매 부여, 구리 도금, 니켈 도금, 금 도금), 에칭 폐액, 산화 환원제 함유 폐액, 식품 가공 공장 폐액, 생활 폐수, 분뇨 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도금 공장, 프린트 기판 공장 등으로부터 배출되는 폐액, 기판 세정 폐액, 도금욕에 관계된 폐액 (촉매 부여, 구리 도금, 니켈 도금, 금 도금), 에칭 폐액, 산화 환원제 함유 폐액 등에 관해서, 본 명세서에서는 탈지제 함유 폐액이라고도 한다.

또한, 유기물로는, 도금욕에 관계된 폐액 (촉매 부여, Cu 도금, Au 도금, 에칭 폐액, 산화 환원제 함유 폐액 등), 기판 세정 폐액 (세정용 약품, 욕 조정제 등) 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 예를 들어 고급 알코올, 술파이드 화합물, 고급 알킬술페이트 화합물, 알킬티오술페이트 화합물, 질소 함유 알킬 화합물, 인산 화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개를 함유한 폐액을 들 수 있다. 그 유기물은, 보다 구체적으로는 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜에테르, 모노에탄올아민, 평균 분자량 696 ∼ 872 의 폴리옥틸페닐에테르, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, N,N'-디메틸포름아미드, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 갖는 벤즈이미다졸, 탄소수 20 ∼ 22 의 알킬술페이트 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 들 수 있다.

본 발명의 유기물 함유 폐액의 처리 방법의 하나의 측면으로서, 유기물 함유 폐액이 미리 금속 제거의 공정을 거친 후, 그 활성 오니를 함유하는 처리조에서 유기물 함유 폐액 중의 유기물과 접촉시켜서 분해하는 것, 또는 그 처리조에서 유기물을 분해한 후, 액중막으로 폐액을 여과하는 것을 특징으로 하는 방법을 들 수 있다. 금속 제거 공정으로는 특별히 한정되지 않지만, 통상적인 방법에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어 라멜라 세퍼레이터, Cu 킬레이트 처리, PbㆍAg 환원 처리, 수산화 처리, 황화 처리 등을 들 수 있다.

본 발명의 폐액 처리 방법에 사용되는 액중막은 특별히 한정되지는 않지만, 중공사막(中空絲膜) 또는 평막 (平膜) 이 바람직하다.

본 발명의 처리 방법에 있어서, 처리조는 유기물 함유 폐액 중의 유기물을 분해하는 조를 말하고, 예를 들어 본 발명의 세균을 함유한 활성 오니, 또는 유기물 함유 폐액 처리용의 첨가제가 사용되는 조를 가리킨다. 구체적으로는, 폭기조 등이 처리조로서 사용된다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 그 세균에 의한 유기물 함유 폐액의 자화성을 충분히 발휘시키는 관점에서, 용존 산소량 (DO) 이 2㎎/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 3㎎/ℓ 이상인 것이 보다 바람직하고, 벌킹 방지의 관점 및 이상 발포의 방지 관점에서 8㎎/ℓ 이하인 것이 바람직하고, 7㎎/ℓ 이하인 것이 보다 바람직하며, 6㎎/ℓ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 그 유기물 함유 폐액의 원폐액수는, 폭기조 내의 pH 유지 관점에서 바람직하게는 pH 3.5 ∼ pH 8.5, 보다 바람직하게는 pH 3.5 ∼ pH 7.0, 더욱 바람직하게는 pH 4.5 ∼ pH 5.5 로 조정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 그 유기물 함유 폐액을 그 활성 오니와 접촉시킬 때의 폐액수의 pH, 즉, 그 유기물 함유 폐액과의 혼합물인 처리조 중 폐액수의 pH 는, 세균에 의해 유기물 함유 폐액을 충분히 자화시키는 관점에서 바람직하게는 pH 6.0 ∼ pH 9.0, 보다 바람직하게는 pH 6.5 ∼ pH 9.0, 더욱 바람직하게는 pH 7.0 ∼ pH 8.5, 특히 바람직하게는 pH 7.5 ∼ pH 8.0 으로 조정되어 있는 것이 바람직하다. 그 유기물 함유 폐액의 pH 는, 예를 들어 25 중량% NaOH, 18 중량% H₂SO₄, 3 중량% HCl 등에 의해 적절히 조정된다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 그 접촉시에서의 그 유기물 함유 폐액과 세균과의 혼합물의 온도는, 세균에 의해 유기물 함유 폐액을 충분히 자화시키는 관점에서, 10℃ ∼ 60℃, 바람직하게는 25℃ ∼ 35℃ 인 것이 바람직하다. 또, 그 온도는, 세균에 의한 유기물 함유 폐액의 처리 진행에 동반하여 상승하는 경우도 있다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 상기 접촉은 적절한 처리조, 예를 들어 폭기조 등에서 이루어질 수 있다. 여기서, 그 접촉시, 그 처리조 내에서의 산화 환원 전위 (ORP) 는, 환원제의 악영향이란 관점에서 -100mv 이상이고, 바람직하게는 0mv 이상인 것이 바람직하며, 산화제의 악영향이란 관점에서 150mv 이하이고, 바람직하게는 50mv 이하인 것이 바람직하다. 이러한 ORP 는, 예를 들어 5 중량% 과산화수소수에 의해 조절된다.

그 폭기조에 있어서는, 그 세균을 함유한 활성 오니를 사용하는 경우, 유기물 함유 폐액과 그 활성 오니의 혼합물을 30 분간 정치하여 활성 오니를 침강시킨 후의 오니 중량 지표 (SVI) 로서, 정상적인 활성 오니 관리의 관점에서 50 내지 150 정도의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 그 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제는 마그네슘 화합물과 규소 화합물과 세균 배양의 영양제로 이루어지지만, 그 마그네슘 화합물과 그 규소 화합물과 그 세균 배양의 영양제는, 각각 분말상인 그대로 처리조에 첨가된다. 이 때, 그 마그네슘 화합물과 그 규소 화합물과 그 세균 배양의 영양제는 임의의 비율로 조정되어 혼합된 상태로 첨가해도 되고, 또는, 각각 첨가해도 된다.

그 세균에 의한 유기물 함유 폐액의 자화 (분해 제거) 를 충분하게 실시한다는 관점에서 유기물 함유 폐액 처리용 첨가제 중의 마그네슘 화합물의 처리조에 대한 첨가량은, 유기물 함유 폐액 1 리터 당 마그네슘 함유 mol 양으로서, 2.0 × 10^-5 ∼ 5.5 × 10^-3mol/ℓ, 바람직하게는 8.0 × 10^-5 ∼ 2.0 × 10^-3mol/ℓ, 더욱 바람직하게는 2.0 × 10^-4 ∼ 4.0 × 10^-3mol/ℓ 인 것이 바람직하다. 그 마그네슘 화합물은, 예를 들어 황산마그네슘, 염화마그네슘, 탄산마그네슘 등에서 선택되는 1 종류 이상을 그 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제에 첨가함으로써 공급될 수 있다.

또한, 그 세균에 의한 유기물 함유 폐액의 자화 (분해 제거) 를 충분히 실시한다는 관점에서 유기물 함유 폐액 처리용 첨가제 중의 규소 화합물의 처리조에 대한 첨가량은, 유기물 함유 폐액 1 리터 당 규소 함유 mol 양으로서, 3.0 × 10^-6 ∼ 2.5 × 10^-3mol/ℓ, 바람직하게는 3.0 × 10^-5 ∼ 9.0 × 10^-3mol/ℓ, 더욱 바람직하게는 1.5 × 10^-3 ∼ 3.0 × 10^-3mol/ℓ 인 것이 바람직하다. 그 규소 화합물은, 예를 들어 규조토, 플라이애쉬, 크리스토발라이트, 화산암, 흑요석 등에서 선택되는 적어도 1 종류 이상을, 그 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제에 첨가함으로써 공급될 수 있다.

또한, 그 세균에 의한 유기물 함유 폐액의 자화 (분해 제거) 를 충분히 실시한다는 관점에서 유기물 함유 폐액 처리용 첨가제 중의 세균 배양의 영양제의 처리조에 대한 첨가량은, 유기물 함유 폐액 1 리터 당 세균 배양의 영양제의 중량 첨가량으로서, 0.05㎎/ℓ ∼ 50㎎/ℓ, 바람직하게는 0.1㎎/ℓ ∼ 20㎎/ℓ, 더욱 바람직하게는 1㎎/ℓ ∼ 4㎎/ℓ 인 것이 바람직하다. 또한, 그 세균 배양의 영양제는, 예를 들어 누트리언트 브로스, LB 브로스, 텔픽 브로스 등에서 선택되는 적어도 1 종류 이상을 그 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제에 첨가함으로써 공급될 수 있다. 또는, 젤라틴 가수분해물, 쇠고기 추출물 등을 사용해도 된다.

본 발명에서는, 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제는, 마그네슘 화합물과 규 소 화합물의 혼합 비율이 마그네슘 몰수/규소 몰수 = 1.0 × 10^-2 ∼ 1.6× 10³ 의 범위인 것, 마그네슘 화합물과 규소 화합물의 총 중량에 대한 세균 배양의 영양제의 중량 비율이 (세균 배양의 영양제의 중량) / (마그네슘 화합물의 중량 ＋ 규소 화합물의 중량) = 8.0 × 10^-5 ∼ 2.0 × 10¹ 의 범위로 조정되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제는 소정 비율의 범위로 조정된 마그네슘 화합물, 규소 화합물 및 세균 배양의 영양제에 의해서 이루어지는데, 마그네슘 화합물, 규소 화합물 및 세균 배양의 영양제의 비율의 범위를 나타내기 위해서, 마그네슘 화합물과 규소 화합물의 비율은, 첨가되는 각 화합물에 함유되는 마그네슘과 규소의 mol 수의 비율로 표현하였다. 마그네슘 화합물, 규소 화합물 및 세균 배양의 영양제의 비율은, 첨가되는 각 화합물의 중량 비율로 표현하였다. 세균 배양의 영양제는 주로 아미노산으로 구성되어, 분자수가 매우 커지기 때문에, 이번에 상기의 표현 방법을 채용하였다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 방법을 사용한 유기물 함유 폐액의 처리 장치는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 세균을 함유한 활성 오니를 함유하는 처리조와, 유기물이 분해된 후의 폐액을 액중막으로 여과하는 수단을 구비한, 유기물 함유 폐액의 처리 장치이어도 된다.

본 발명의 그 유기물 함유 폐액의 처리 장치에 있어서, 용존 산소량 (DO), 유기물 함유 폐액의 처리용 첨가제, 원폐수액의 pH, 처리조로서 사용하는 폭기조 중의 폐액수의 pH, 온도, 산화 환원 전위 (ORP) 는 상기한 바와 같이 실시해도 된 다.

본 발명의 다른 별도 양태는, 보세아 티오옥시단스 (Bosea thiooxidans) 세균, 파라코커스 베루스투스 (Paracoccus verustus) 세균, 및 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균 (상기 파라코커스 베루스투스를 제외한다) 과 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법이다.

또, 본 양태에 있어서, 「파라코커스속에 속하는 세균」이란, 파라코커스 베루스투스를 제외한 기타 파라코커스속 세균을 의미한다. 이후, 「기타 파라코커스속 세균」으로 표기하는 경우도 있다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 있어서는, 그 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균은, 각각 배양하여 수득한 배양물을 혼합하여 사용해도 되고, 그 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균을 함유한 활성 오니로서 사용해도 된다.

본 발명의 그 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 있어서, 용존 산소량 (DO) 이 1㎎/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 2㎎/ℓ 이상인 것이 보다 바람직하고, 3㎎/ℓ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 벌킹 억제의 관점에서 8㎎/ℓ 이하인 것이 바람직하고, 7㎎/ℓ 이하인 것이 보다 바람직하고, 6㎎/ℓ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

그 보세아 티오옥시단스, 그 파라코커스 베루스투스, 그 파라코커스속에 속하는 세균으로는, 상기한 세균을 들 수 있다.

보다 구체적인 예로서 본 발명은, IBI-13 (FERM BP-10569), IBI-2 (FERM BP- 10564), IBI-6 (FERM BP-10567) 을 함유한 활성 오니와, 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 관한 것이다.

본 발명의 하나의 측면으로서, IBI-13 (FERM BP-10569), IBI-2 (FERM BP-10564), 및 IBI-6 (FERM BP-10567) 을 함유하여 이루어지는 미생물 배양물과 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 탈지제 함유 폐액의 처리 방법을 들 수 있다.

그 탈지제 함유 폐액으로는, 상기한 바와 같이 예를 들어 도금 공장, 프린트 기판 공장 등으로부터 배출되는 폐액, 기판 세정 폐액, 도금욕에 관계된 폐액 (촉매 부여, Cu 도금, Ni 도금, Au 도금), 에칭 폐액, 산화 환원제 함유 폐액 등을 들 수 있다. 또한, 탈지제란 세정용 약품 및 욕 조정제를 말하고, 구체적으로는, 예를 들어 고급 알코올, 술파이드 화합물, 알킬티오술페이트 화합물, 질소 함유 알킬 화합물, 인산 화합물 등을 함유한 폐액을 들 수 있다. 그 탈지제는, 보다 구체적으로는 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜에테르, 모노에탄올아민, 평균 분자량 약 696 ∼ 약 872 의 폴리옥틸페닐에테르, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, N,N'-디메틸포름아미드, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 갖는 벤즈이미다졸 [예를 들어, 폴리(2-알킬벤즈이미다졸-4,7 디일)] 등을 들 수 있다.

그 탈지제 함유 폐액으로는, 예를 들어 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜에테르, 모노에탄올아민, 평균 분자량 696 ∼ 872 의 폴리옥틸페닐에테르, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, N,N'-디메틸포름아미드, 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 갖는 벤즈이미다졸로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물을 함유한 폐액 등을 들 수 있다.

보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균과 탈지제 함유 폐액의 접촉시에 있어서, 그 탈지제 함유 폐액의 pH 는 세균에 의해 탈지제 함유 폐액을 충분히 자화시키는 관점에서 바람직하게는 pH 6.0 ∼ pH 9.0 이고, 보다 바람직하게는 pH 6.0 ∼ pH 8.5 이고, 더욱 바람직하게는 pH 6.5 ∼ pH 8.0 이고, 특히 바람직하게는 pH 6.5 ∼ pH 7.5 로 조정되어 있는 것이 바람직하다. 그 탈지제 함유 폐액의 pH 는, 예를 들어 25 중량% NaOH, 18 중량% H₂SO₄, 3 중량% HCl 등에 의해 적절히 조정된다.

상기 접촉시에는, 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균과 탈지제 함유 폐액을 적절한 반응조, 예를 들어 폭기조 등에서 실시될 수 있다. 여기서, 그 접촉시, 그 반응조 내에서의 산화 환원 전위 (ORP) 는, 그 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균을 충분히 생육시키는 관점에서 바람직하게는 -100mv 이상이고, 보다 바람직하게는 -50mv 이상이고, 더욱 바람직하게는 0mv 이상인 것이 바람직하고, 바람직하게는 150mv 이하, 보다 바람직하게는 100mv 이하이며, 더욱 바람직하게는 50mv 이하인 것이 바람직하다. 이러한 ORP 는, 예를 들어 과산화수소수 (H₂O₂) 등에 의해 조절된다.

그 반응조에 있어서는, 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균을 함유한 활성 오니를 사용하는 경우, 탈지제 함유 폐액과 그 활성 오니의 혼합물을 30 분간 정치하여 활성 오니를 침강시킨 후의 오니 중량 으로서, 고액 분리를 용이하게 하는 관점에서 20% ∼ 80% 인 것이 바람직하다.

그 접촉시에 있어서의 온도는, 미생물의 활성 온도를 유지하는 관점에서 35℃ 이상이고, 바람직하게는 38℃ 이상인 것이 바람직하고, 48℃ 이하, 45℃ 이하인 것이 바람직하다.

그 접촉시에 있어서의 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 기타 파라코커스속 세균과 탈지제 함유 폐액의 혼합물의 pH 는, 미생물의 활성을 충분히 발휘시키는 관점에서 pH 6.0 ∼ pH 9.0, 바람직하게는 pH 6.4 ∼ 8.7, 보다 바람직하게는 pH 7.5 ∼ 8.7 인 것이 바람직하다.

또, 그 혼합물의 pH 는, 예를 들어 폭기조 내에서 조절될 수 있다.

본 발명의 별도 측면에서는, 그 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 파라코커스속에 속하는 세균을 함유한, 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물에 관한 것이다.

구체적으로는, 그 IBI-13 과 IBI-2 와 IBI-6 을 함유한 혼합물을 들 수 있다.

배양에 있어서의 탄소원으로는, 예를 들어 고기 추출물, 글루코오스, 펩톤 등을 들 수 있다. 또한, 그 질소원으로는, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, 고기 추출물, 펩톤 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 미생물 배양물은, 다공질 물질 등으로 이루어지는 담체 등에 그 보세아 티오옥시단스와 파라코커스 베루스투스와 파라코커스속에 속하는 세균을 고정시킨 것이어도 된다. 또한, 그 보세아 티오옥시단스를 그 담체에 고정시킨 것과, 파라코커스 베루스투스를 그 담체에 고정시킨 것과, 파라코커스속에 속하는 세균을 그 담체에 고정시킨 것의 혼합물이어도 된다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 예를 들어 도 2 와 같은 그 탈지제 함유 폐액의 처리 시설 등에 있어서 실시될 수 있다.

본 발명은, 또 다른 하나의 양태에 있어서, 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 와, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 와, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균과, 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 관한 것이다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 있어서는, 세균에 의한 탈지제 함유 폐액의 자화성을 충분히 발휘시키는 관점에서 용존 산소량 (DO) 이 2㎎/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 3㎎/ℓ 이상인 것이 보다 바람직하며, 벌킹 방지의 관점 및 이상 발포의 방지의 관점에서 8㎎/ℓ 이하인 것이 바람직하고, 7㎎/ℓ 이하인 것이 보다 바람직하며, 6㎎/ℓ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 있어서는, 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움 (Sphingobacterium) 속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게 (Shewanella algae) 와, 로도박터 (Rhodobacter) 속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스 (Micrococcus luteus) 와, 파라코커스 (Paracoccus) 속에 속하는 세균은, 별도로 배양하여 수득한 배양물을 혼합하여 사용해도 되고, 그 세균을 함유한 활성 오니로서 사용해도 된다.

그 혼합물 또는 활성 오니 중에 있어서의, 알칼리게네스속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게와, 로도박터속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스와, 파라코커스속에 속하는 세균의 존재비 (세포수의 비) 는 유입 원수의 수질, 체류 시간, 폭기 상태 등에 따라서 상이하지만, 동일 정도인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 보다 구체적인 예로서, IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, 및 IBI-6 을 함유한 활성 오니와 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법에 관한 것이다.

그 탈지제 함유 폐액으로는, 상기 양태에 있어서 기재한 것과 동일하다.

그 탈지제 함유 폐액은, 그 세균과 탈지제 함유 폐액의 접촉 전에 있어서, 폭기조 내의 pH 유지 관점에서 바람직하게는 pH 3.5 ∼ pH 8.0, 보다 바람직하게는 pH 3.5 ∼ pH 7.0, 더욱 바람직하게는 pH 4.5 ∼ pH 5.5 로 조정되는 것이 바람직하다.

그 세균과 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는 경우, 그 세균과 탈지제 함유 폐액의 혼합물의 pH 는, 세균에 의해 탈지제 함유 폐액을 충분히 자화시키는 관점에서 바람직하게는 pH 6.0 ∼ pH 9.0 이고, 보다 바람직하게는 pH 6.5 ∼ pH 9.0 이고, 더욱 바람직하게는 pH 7.0 ∼ pH 8.5 이고, 특히 바람직하게는 pH 7.5 ∼ pH 8.0 으로 조정되어 있는 것이 바람직하다. 그 탈지제 함유 폐액의 pH 는, 예를 들어 25 중량% NaOH, 18 중량% H₂SO₄, 3 중량% HCl 등에 의해 적절히 조정된다.

그 접촉에 있어서, 그 탈지제 함유 폐액과 세균의 혼합물의 온도는, 세균에 의해 탈지제 함유 폐액을 충분히 자화시키는 관점에서 15℃ ∼ 40℃, 바람직하게는 25℃ ∼ 35℃ 인 것이 바람직하다. 또, 그 온도는, 세균에 의한 탈지제 함유 폐액의 처리의 진행에 동반하여 상승하는 경우도 있다.

그 접촉은 적절한 반응조, 예를 들어 폭기조 등에서 실시될 수 있다. 여기서, 그 접촉시, 그 반응조 내에서의 산화 환원 전위 (ORP) 는, 환원제의 악영향이란 관점에서 -100mv 이상이고, 바람직하게는 0mv 이상이며, 산화제의 악영향이란 관점에서, 150mv 이하이고, 바람직하게는 50mv 이하인 것이 좋다. 이러한 ORP 는, 예를 들어 5 중량% 과산화수소수에 의해 조절된다.

그 폭기조에 있어서는, 그 세균을 함유한 활성 오니를 사용하는 경우, 탈지제 함유 폐액과 그 활성 오니의 혼합물을 30 분간 정치하여 활성 오니를 침강시킨 후의 오니 중량 지표 (SVI) 로서, 정상적인 활성 오니 관리의 관점에서 50 내지 150 정도의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 그 세균에 의한 탈지제 함유 폐액의 자화를 충분히 실시한다는 관점에서, 그 혼합물 중에 마그네슘 이온이 존재하는 것이 바람직하다. 그 혼합물 중에 있어서의 마그네슘 이온량은, 처리 효율 촉진 및 세균상(相) 유지의 관점에서 무수 황산마그네슘의 함유량으로 환산하여 0.5㎎/ℓ (1 조(槽) 당) 이상, 바람직하게는 2㎎/ℓ (1 조 당) 이상이고, 처리 경 비 절감의 관점에서 바람직하게는 500㎎/ℓ (1 조 당) 이하, 보다 바람직하게는 100㎎/ℓ (1 조 당) 이하, 더욱 바람직하게는 50㎎/ℓ 이하인 것이 바람직하다. 그 마그네슘 이온은, 예를 들어 황산마그네슘, 염화마그네슘, 아세트산마그네슘 등을 그 혼합물에 첨가함으로써 공급될 수 있다.

*또한, 본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 그 세균에 의한 탈지제 함유 폐액의 자화를 충분히 실시한다는 관점에서 그 혼합물 중에 규산이 존재하는 것이 바람직하다. 그 혼합물 중에 있어서의 규산의 함유량은, 처리 효율 촉진 및 세균상 유지의 관점에서 규소의 함유량으로 환산하여 0.1㎎/ℓ (1 조 당) 이상, 바람직하게는 1㎎/ℓ (1 조 당) 이상이고, 경비 절감의 관점에서 바람직하게는 100㎎/ℓ (1 조 당) 이하, 보다 바람직하게는 70㎎/ℓ (1 조 당) 이하, 더욱 바람직하게는 30㎎/ℓ (1 조 당) 이하인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 그 세균에 의한 탈지제 함유 폐액의 자화를 충분히 실시한다는 관점에서, 그 혼합물 중에 누트리언트 브로스 등의 세균 생육용 배지가 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들어 누트리언트 브로스를 사용하는 경우, 그 혼합물 중에 있어서의 누트리언트 브로스의 함유량은, 처리 효율의 촉진 및 세균상 유지의 관점에서 0.05㎎/ℓ (1 조 당) 이상, 바람직하게는 0.1㎎/ℓ (1 조 당) 중량% 이상이고, 경비 절감의 관점에서 50㎎/ℓ (1 조 당) 이하, 바람직하게는 20㎎/ℓ (1 조 당) 이하인 것이 바람직하다. 또한, 그 누트리언트 브로스 대신에, 젤라틴 가수분해물, 쇠고기 추출물 등을 사용해도 된 다.

본 발명은, 별도의 측면에서는, 그 알칼리게네스속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게와, 로도박터속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스와, 파라코커스속에 속하는 세균을 함유한, 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물에 관한 것이다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액 처리용의 미생물 배양물로서, 구체적으로는, 그 IBI-2P 와 IBI-3P 와 IBI-6P 와 IBI-15P 와 IBI-40P 와 IBI-6 을 함유한 혼합물을 들 수 있다.

배양에 있어서의 탄소원으로는, 글루코오스, 고기 추출물, 펩톤 등을 들 수 있다. 그 질소원으로는, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, 고기 추출물, 펩톤 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 미생물 배양물은, 다공질 물질 등으로 이루어지는 담체 등에 그 세균을 고정시킨 것이어도 된다. 또한, 그 각각의 세균을, 별도의 상기 담체에 고정시킨 것의 혼합물이어도 된다.

본 발명은, 마그네슘 이온 0.5 ∼ 500㎎/ℓ (무수 황산마그네슘 환산량) 와, 규산 0.1 ∼ 100㎎/ℓ (규소 환산) 와, 누트리언트 브로스 0.05 ∼ 50㎎/ℓ 의 존재하에, 알칼리게네스속에 속하는 세균과, 스핑고박테리움속에 속하는 세균과, 쉬아넬라 알게와, 로도박터속에 속하는 세균과, 마이크로코커스 루테우스와, 파라코커스속에 속하는 세균과, 탈지제 함유 폐액을 접촉시키는, 탈지제 함유 폐액의 처리 방법이어도 된다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 마그네슘 이온 0.5 ∼ 500㎎/ℓ (무수 황산마그네슘 환산량), 규산 0.1 ∼ 100㎎/ℓ (규소 환산), 및 누트리언트 브로스 0.05 ∼ 50㎎/ℓ 를 추가로 함유하고, 알칼리게네스속에 속하는 세균, 스핑고박테리움속에 속하는 세균, 쉬아넬라 알게 세균, 로도박터속에 속하는 세균, 마이크로코커스 루테우스 세균, 및 파라코커스속에 속하는 세균의 미생물 배양물을 사용해도 된다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 마그네슘 이온 0.5 ∼ 500㎎/ℓ (무수 황산마그네슘 환산량), 규산 0.1 ∼ 100㎎/ℓ (규소 환산), 및 누트리언트 브로스 0.05 ∼ 50㎎/ℓ 를 추가로 함유하고, IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, 및 IBI-6 의 미생물 배양물을 사용해도 된다.

본 발명의 탈지제 함유 폐액의 처리 방법은, 예를 들어 도 1 에 나타내는 처리 플랜트 등에 있어서 실시될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 누트리언트 브로스란, 젤라틴의 부분 가수분해물과 비프 추출물의 대략 5 : 3 (중량비) 혼합물을 말하고, 일반 세균용 배지로서 이 명칭으로 시판되고 있다. 폭기조 제 1 조에 첨가하는 알라닌량은 폭기조 제 1 조 (처리 폐수) 1 입방미터 당 0.1 ∼ 10g/일(日), 더욱 바람직하게는 2 ∼ 5g/일 이면 된다.

또, 본 발명에서 사용하는 알라닌은 L 체이어도 되고, DL 체이어도 된다. DL 체인 경우, L 체가 소비됨에 따라서 자연적으로 라세미화되어, L 체의 형태로 소비된다. 따라서, L 체이거나 DL 체이거나, 폭기조 제 1 조에 첨가하는 알라 닌량은 폭기조 제 1 조 (처리 폐수) 1 입방미터 당 0.1 ∼ 10g/일 이면 된다. 또한, 사용하는 규산염으로는, 화산암, 흑요석, 규산마그네슘의 미세 분말을 들 수 있다.

본 발명의 하나의 측면은, 폭기조 제 1 조에, 1 입방미터 당 누트리언트 브로스 및/또는 알라닌을 0.1 ∼ 10g/일 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 공정에서의 스컴, 이상 발포 및 벌킹의 발생을 예방ㆍ해소하는 방법, 또는 폭기조 (처리 폐수) 1 입방미터 당 1 ∼ 10g/일 의 규산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 상기 기재된 폐수 처리 공정에서의 스컴, 이상 발포 및 벌킹의 발생을 예방ㆍ해소하는 방법이어도 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

도금 공장 및 프린트 공장에서 배출되는 탈지제 함유 폐액을, 활성 오니를 사용하여 아래와 같이 처리하였다.

또한, 그 탈지제 함유 폐액은, 디프로필렌글리콜에테르, 알킬벤즈이미다졸, 벤즈이미다졸 유도체, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 모노에탄올아민, 폴리옥틸페닐에테르, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, N,N'-디메틸포름아미드 등을 적어도 함유하고 있었다.

또, 그 탈지제 함유 폐액에 관해서, 생물 화학적 산소 요구량 (BOD), 화학적 산소 요구량 (COD), 전체 질소량 및 전체 인량을 각각 측정하였다. 그 BOD 는, 관용되는 수법에 의해, 5 일간 배양시킨 후의 시료 중에 있어서의 용존 산소량과 배양 전 시료 중에 있어서의 용존 산소량을 상품명 : DO 미터 OM 12 (주식회사 호리바 제작소 제조) 를 사용해서 측정하고, 얻어진 배양 전후의 용존 산소량의 수치에 기초하여 산출하였다. 그 COD 는, 과망간산칼륨을 사용하여 화학적으로 소비되는 산소량을 측정함으로써 평가하였다. 그 전체 질소량은, 자외선 흡광 광도법에 따라서, 수산화나트륨과 퍼옥소 2황산칼륨을 그 탈지제 함유 폐액에 첨가하여, 수득된 혼합물을 120℃, 30 분간 가열하고, 수득된 산물에 염산을 첨가하여, 수득된 산물의 220㎚ 에서의 흡광도를 측정함으로써 평가하였다. 그 전체 인량은, 질산-황산 분해법에 따라서, 그 탈지제 함유 폐액에 질산을 첨가하여 가열하고, 농축한 후, 수득된 산물에 질산과 황산을 첨가하고, 가열하여 인 화합물을 인산 이온으로 변환하며, 또한 유기물을 분해하여, 수득된 산물 중에 있어서의 인산 이온을 몰리브덴 블루 (아스코르브산 환원) 흡광 광도법에 의해 측정함으로써 평가하였다.

그 결과, 그 탈지제 함유 폐액의 BOD 는 약 4300ppm 이고, COD 는 약 3011ppm 이었다. 또한, 그 탈지제 함유 폐액의 전체 질소량은 약 619ppm 이고, 전체 인량은 약 225ppm 이었다.

그 탈지제 함유 폐액을, 도 1 에 나타내는 처리 플랜트에서 처리하였다. 이하, 각 부재의 부호는 도 1 에 근거한다. 구체적으로는, 그 탈지제 함유 폐액을, 수중 펌프 (2) (에바라사 제조, 상품명 : 수중 펌프 DWV6.15S) 에 의해, 500L 용적 탱크로 이루어지는 원수조 (1) 에 축차적으로 이송하였다. 또, 그 원수조 (1) 에는, 그 탈지제 함유 폐액 350L 가 저류되도록 하였다. 또한, 그 원수조 (1) 에 있어서, 그 탈지제 함유 폐액에, 호리바 제작소 제조의 pH 계 (B-21) 에 의해 측정하면서 25 중량% 수산화나트륨 또는 18 중량% 황산을 첨가함으로써, pH 4.6 ∼ 5.3 으로 조정하였다.

그 탈지제 함유 폐액을, 수중 펌프 (2) 에 의해, 원수조 (1) 로부터 340L 의 활성 오니가 도입된 폭기조 (3) (500 × 450 × 1600㎜, 유효 체적 340L) 로 이송하였다. 또, 원수조 (1) 에서 폭기조 (3) 로의 폐수의 이송은, 폭기조 (3) 에 설치한 수위 센서 (5) (전극 막대) 를 사용하여, 폭기조 (3) 에 있어서의 그 탈지제 함유 폐액의 체류 시간이 42 시간이 되도록 실시되었다.

그 폭기조 (3) 는, 처리액을 여과하기 위한 중공사막 (1㎡, 도오레 주식회사 제조, 상품명 : SUR134) 10 장으로 이루어지는 중공사막 유닛 (4) 와, 에어 폭기하기 위한 산기관 (6: 散氣管) 으로 구성된다. 그 중공사막 유닛 (4) 은, 그 폭기조 (3) 에 있어서 그 산기관 (6) 의 바로 위, 폭기조 (3) 내의 중심에 배치되어, 산기관 (6) 으로부터의 에어 폭기를 충분히 받을 수 있도록 배치된다. 그 산기관 (6) 은 폭기조 (3) 의 하부에 배치되어, 에어 폭기에 의해 폭기조 (3) 전체를 교반할 수 있다. 폭기조 (3) 에 있어서, 폭기는 산기관으로부터 공급되는 에어가 중공사막 유닛 (4) 을 통과하여, 폭기조 (3) 벽면을 강하하고, 활성 오니도 동일하게 대류 (對流) 된다.

또한, 그 폭기조 (3) 에서는, 그 활성 오니와 그 탈지제 함유 폐액의 혼합물 에, 규조토, 황산마그네슘 및 누트리언트 브로스 [극동 제약 제조 ; 젤라틴 부분 가수분해물 5 : 고기 추출물 3 으로 함유] 를, 규산 : 규소 함유량으로서 5㎎/ℓㆍ일, 황산마그네슘 : 마그네슘 이온으로서 10㎎/ℓㆍ일 및 누트리언트 브로스 : 4.0㎎/ℓㆍ일 이 되도록 축차적으로 첨가하였다. 또한, 그 폭기조 (3) 중에 있어서의 그 활성 오니와 그 탈지제 함유 폐액의 혼합물의 온도를 10 ∼ 17℃ 로 유지하였다. 그 폭기조 (3) 에 대한 공급 공기량은 80L/분 으로 하고, 그것에 의해, 그 혼합물 중에 있어서의 용존 산소량 (DO) 을 2 ∼ 7㎎/ℓ 로 유지하였다. 또한, 그 혼합물의 산화 환원 전위를 50mv 가 되도록 설정하였다.

그 후, 상기와 동일하게, 그 폭기조 (3) 를 통과시킨 처리수의 BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 측정하였다.

그 결과, BOD 는 124ppm, COD 는 222ppm, 전체 질소량은 69ppm, 전체 인량은 10.8ppm 이었다. 처리 전 탈지제 함유 폐액의 BOD 및 COD 에 대한 처리수의 BOD 및 COD 의 감소율은 각각 97.1% 및 92.6% 이고, 질소 및 인의 제거율은 88.9%, 95.2% 였다.

이어서, 그 활성 오니를 멸균 생리식염수로 단계 희석하였다. 수득된 각 희석물을, 누트리언트 브로스 글루코오스 한천 배지 [0.8 중량% 상품명 : 누트리언트 브로스 (Oxoid 사 제조 CM-1), 0.8 중량% 글루코오스, 0.6 중량% 염화나트륨, 0.1 중량% 건조 효모 엑기스 [디프코 (Difco) 사 제조〕, 1.5 중량% 한천 (이나 식품 공업사 제조, 상품명 : BA-10), pH 7.0] 에 파종하여, 30℃ 에서 콜로니가 출현될 때까지 배양하였다. 그 후, 출현된 콜로니로부터, 콜로니의 형태 및 색을 지표로 하여 미생물의 콜로니를 채취하였다. 채취한 미생물을, 상품명 : Columbia agar base 에 파종하여, 30℃ 에서 3 일간 배양하였다. 콜로니의 형태 및 색이 균일해질 때까지, 채취 및 배양을 반복하였다.

이어서, 수득된 각 미생물에 관해서, 통상적인 방법 (예를 들어 하세가와 다케지 편 「미생물의 분류와 동정 하(下)」학회 출판 센터, 사카자키, 요시자키 들 「신(新) 세균 배지학 강좌 하 1」 근대 출판 등에 기재된 방법) 에 따라서, 그램 염색, 옥시다아제 테스트, 그 밖의 생리ㆍ생화학적 성상을 조사하였다. 또한, 광학 현미경 (상품명 : 라보포토 (위상차 장치가 부착되었음), 닛폰 광학사 제조) 을 사용하여, 각 미생물의 형태 및 운동능을 관찰하였다. 또한, 각 미생물로부터 DNA 를 추출하고, 수득된 DNA 를 주형으로 하여, 써멀 사이클러 (ABI 사 제조 2730) 를 사용해서 PCR 을 실시하였다. PCR 의 써멀 프로파일은, 94℃ 1 분의 인큐베이션을 실시한 후, 94℃ 1 분과 63℃ 1 분과 72℃ 1.5 분을 1 사이클로 하는 30 사이클을 실시하고, 72℃ 2 분의 인큐베이션을 실시하고, 그 후 4℃ 에서의 인큐베이션을 실시하는 조건으로 하였다. 수득된 산물을 PEG (Poly Ethylene Glycol : 와코 쥰야쿠 주식회사 제조)/NaCl 용액 (30% (W/V)) 에 혼합하고, 수득된 혼합물을 4℃ 에서 30 분 ∼ 1 시간 방치하였다. 그 후, 수득된 혼합물을 11000×g (14000rpm), 10 분 실온에서 원심 분리한 후, 상청을 제거하였다. 수득된 산물에 70 중량% 냉에탄올 1mL 를 첨가하고, 11000×g (14000rpm), 1 분 원심 분리하여 상청을 버리고, 5 분간 건조시켰다. 수득된 산물에 멸균 정제수 20μL 를 첨가하였다. 수득된 산물의 염기 서열을, ABI 사 제조의 상품명 : BIGDYE TerminatorV3.1 Cycle Sequencing Kit 를 사용하여 결정하였다. 결정된 염기 서열에 대해서, DDBJ 및 NCBI 의 데이터 베이스 중의 염기 서열의 데이터와의 상동성을 해석하였다. 또, 데이터 베이스에 기초한 해석에 있어서, Blast search (Fasta) 프로그램에 있어서의 파라미터 설정 조건은 디폴트 조건, 즉, Word Size : 11, Cost to open a gap : 0, Cost to extend a gap : 0, X dropoff value for gapped alignment 30, Penalty for a nucleotide mismatch : -3, Reward for a nucleotide match : 1, Threshold for extending hits : 0 으로 하였다. 또한, 계통 해석은, Clustal X 1.83 에 기초하여 얼라인먼트를 계산하고, Tree View 에 의해서 계통 트리를 작성함으로써 실시하였다. 그 Clustal X 에 있어서의 파라미터 설정 조건은, Pairwise parameter (Gap opening 8 ∼ 12, Gap extension 0.1 ∼ 0.2), Multialignment parameter (Gap opening 8 ∼ 12, Delay divergent sequence 15 ∼ 30%, DNA transition weight 0.2 ∼ 0.5) 로 하였다. 여기서, 결정된 염기 서열과 데이터 베이스 중의 염기 서열과의 상동성이 99% 이상인 경우, 그 미생물이, 데이터 베이스 중의 염기 서열의 기원이 되는 미생물과 종 레벨에서 동일한 미생물인 것으로 간주하고, 다시 계통 해석을 실시하여, 종합적으로 판단하였다. 또한, 그 상동성이 95% 이상인 경우, 그 미생물이 데이터 베이스 중 염기 서열의 기원이 되는 미생물과 속 레벨에서 동일한 미생물인 것으로 간주하고, 다시 계통 해석을 실시하여, 종합적으로 판단하였다.

그 결과, IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, IBI-6 의 6 종류의 세균이 단리되었다.

그 IBI-2P 는 그램 음성의 호기성 세균으로, 0.2 × 0.5㎛ 의 크기를 갖는 간균 (桿菌) 이었다. 그 IBI-2P 는, 상품명 : Columbia agar base (BBL 사 제조, 제품 번호 211124) 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 6㎜ 크기의 콜로니를 형성하고, 특히 생육 초기 (약 78 시간) 배양시에 콜로니 주변에 투명한 막을 형성하였다. 그 콜로니는, 불투명하며 다갈색이고 원형의 형상을 갖고, 대 (臺) 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 스무스하고, 건조상이었다. 그 IBI-2P 는, 질산 이온 이용성, 카탈라아제 활성 유 (有), 옥시다아제 활성 유, 디에틸포스폰산 자화성, 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액) 자화성, 포도당 발효성, 미노마이신 감수성, 겐타마이신 감수성, 라타목세프 (latamoxef) 감수성, 이미페넴 감수성, 암피리신 내성, 세파로신 내성, 포스포마이신 내성, 펩톤을 함유하는 배지에 있어서 당으로부터 산을 생성하지 않는 것 등의 성질을 나타내었다. 또한, 그 IBI-2P 는 주모 (周毛) 를 갖고, 운동성이 있었다. 또한, 그 IBI-2P 는 탈질성이 우수하여, 질소 화합물의 제거에 작용하였다.

또, 그 IBI-2P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 1 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-2P 는 이러한 염기 서열과의 배열의 상동성으로부터, Alcaligenes 속에 속하는 세균, 구체적으로는 Alcaligenes faecalis 임이 시사되었다. 또한, 그 IBI-2P 는, 계통 해석의 결과로부터는 Alcaligenes pacifica, Alcaligenes aquamarina 및 Alcaligenes venustus 와 근연 (近緣) 의 균주임이 시사되었다.

그 IBI-3P 는 그램 음성의 호기성 세균으로, 0.2 ∼ 0.3 × 2.5㎛ 의 크기를 갖는 간균이었다. 그 IBI-3P 는, 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 5㎜ 크기의 콜로니를 형성하였다. 그 콜로니는, 불투명하며 녹황색이고 원형의 형상을 갖고, 하프렌즈 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 스무스하고, 점조(粘稠)성이었다. 또한, 그 IBI-3P 는, 탈질성 ; 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액 등) 자화성 ; 인산 화합물을 스핑고 인지질의 형태로 균체 내에 축적함으로써, 탈지제 함유 폐액으로부터 인산을 제거할 수 있다는 등의 성질을 나타내었다. 그 IBI-3P 는 폐액으로부터 인산을 제거하고, 동시에, BOD 값에 영향을 미치는 물질을 분해 제거하였다.

*또한, 그 IBI-3P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 2 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-3P 는 이러한 염기 서열과의 배열의 상동성으로부터, Sphingobacterium 속에 속하는 세균임이 시사되었다. 그 IBI-3P 의 16S rDNA 염기 서열은, Sphingobacterium faecium 의 것과 95%, Sphingobacterium spiritivorum 의 것과 95%, Sphingobacterium multivorum 의 것과 94%, Sphingobacterium mizutae 의 것과 94% 의 상동성을 나타내었다.

그 IBI-6P 는 그램 음성의 호기성 세균으로, 0.3 × 3 ∼ 5㎛ 의 세균이었다. 그 IBI-6P 는, 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 5 ∼ 8㎜ 크기의 콜로니를 형성하였다. 또한 그 콜로니는, 불투명 하며 옅은 황색이고 원형의 형상을 갖고, 하프렌즈 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 스무스하고, 점조성이었다. 또 그 IBI-6P 는, 카탈라아제 활성 유, 옥시다아제 활성 유, 질산 이온 이용성, 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액) 자화성, 염소화물의 환원 분해, 탈질성, 철의 환원 등의 성질을 나타내었다. 또한, 그 IBI-6P 는 호염성 세균의 성질 (예를 들어 고온성, 수분 활성이 낮음, 세포막에는 이온의 대항 수송인 안티포터의 활동이 발달되어 있음, 내열성의 효소 등을 가짐 등) 을 나타내었다. 또한, 그 IBI-6P 는, 폐액으로부터 질소 화합물 및 염소 화합물을 제거하는 성질을 나타내었다.

또한, 그 IBI-6P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 3 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-6P 는, 이러한 염기 서열과의 상동성 및 계통 해석의 결과로부터 Shewanella algae 임이 시사되었다.

그 IBI-15P 는 그램 음성의 호기성 세균으로, 0.1 × 5㎛ 의 크기를 갖는 세균이었다. 그 IBI-15P 는, 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 7㎜ 크기의 콜로니를 형성하였다. 또한 그 콜로니는, 반투명하며 옅은 갈색으로 원형의 형상을 갖고, 하프렌즈 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 무코이드이고, 점조성이었다. 또 그 IBI-15P 는, 옥시다아제 활성 유, 질산 이온 환원성, 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액 등) 생육성, 탈질성, 각종 유기물 (예를 들어 이소프로판올에탄올, 디메틸에테르, 디벤조푸란 등) 의 분해성, 황화물 악취 물질 (예를 들어 황화수소 등) 등의 흡수성 성질을 나타내었다. 또한, 그 IBI-15P 는, 호기적 명조건 (산소가 없고 빛이 있는 조건하에서는 광합성 반응 (광이용)) 에 의해 유기물을 동화하고, 호기적 암조건 (산소가 있고 빛이 없는 조건하에서는 호흡 (산소 이용)) 에 의해 유기물을 분해하였다. 즉, 그 IBI-15P 에 의하면, 유기물이 있는 조건하에서 유기물-악취 물질을 소실시키는 효과를 발휘하는 것을 알 수 있다. 또한, 그 IBI-15P 는, 폐액으로부터 질소 화합물 및 인산을 제거하는 성질을 나타내었다.

또한, 그 IBI-15P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 4 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-15P 는 이러한 염기 서열과의 상동성으로부터, Rhodobacter 속에 속하는 세균임이 시사되었다. 또, 그 IBI-15P 의 16S rDNA 염기 서열은, Rhodobacter litoralis 의 것과 98%, Rhodobacter veldkampii 의 것과 96%, Rhodobacter massiliensis 의 것과 96%, Rhodobacter sphaeroides 의 것과 95%, Rhodobacter azotoformans 의 것과 94% 의 상동성을 나타내었다.

그 IBI-40P 는 그램 양성의 호기성 세균으로, 1.5 ∼ 2㎛ 의 크기를 갖는 구균 (球菌) 이었다. 그 IBI-40P 는, 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 5㎜ 의 콜로니를 형성하였다. 또한 그 콜로니는, 담록색이며 원형의 형상을 갖고, 하프렌즈 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 스무스하고, 건조상이었다. 또 그 IBI-40P 는, 옥시다아제 활성 유, 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액 등) 자화성 등의 성질을 나타내었다. 또한, 그 IBI-40P 는, 호기 조건하에서는 산소를 산화제로서 이용하여 유기물을 분해하고, 혐기 조건하에서는 유기물을 분해할 때에 질산을 산화제로서 이용하여 질산을 환원하고, 질소를 생성하였다. 또한, 그 IBI-40P 는, 극성 탄화수소 (예를 들어 탄소수 10 ∼ 22 의 고급 알코올) 자화성, 탄소수 15 ∼ 20 의 고급 탄화수소 자화성, 다환성 방향족 탄화수소 자화성을 나타내었다. 또한, 그 IBI-40P 는 각종 에스테르 화합물 (예를 들어 상품명 : Tween80 등) 을 분해하였다.

또한, 그 IBI-40P 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 5 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-40P 는, 이러한 염기 서열과의 상동성 및 계통 해석의 결과로부터 Micrococcus luteus 임이 시사되었다.

그 IBI-6 은 그램 음성의 호기성 세균으로, 0.2 ∼ 0.4㎛ 의 구균 (또는 0.2 ∼ 0.4 × 0.4 ∼ 0.5㎛) 이었다. 그 IBI-6 은, 미량 (0.01 중량%) DMSO 존재하, 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 3 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 7㎜ 의 콜로니를 형성하였다. 그 콜로니는, 반투명하며 옅은 분홍색이고 원형의 형상을 갖고, 하프렌즈 형상의 융기 상태를 나타내며, 가장자리는 매끈하고, 표면 형상이 스무스하고, 점조성이었다. 또한, 그 IBI-6 은, 옥시다아제 활성 유, 카탈라아제 활성 유, 탈질성, 탈지제 함유 폐액 (예를 들어 도금 폐액) 자화성, DMSO 존재하에서의 생육 촉진, 균체 내에 대한 폴리히드록시알카노에이트 (PHA) 의 축적 등의 성질을 나타내었다. 또한, 그 IBI-6 은, BOD 값에 영향을 미치는 물질 및 황 화합물을 분해하였다.

또한, 그 IBI-6 의 16S rDNA 의 염기 서열은 서열 번호 : 6 에 나타낸 염기 서열이었다. 그 IBI-6 은 그 염기 서열과의 배열의 상동성으로부터, Paracoccus 속에 속하는 세균임이 시사되었다. 상기 IBI-6 의 16S rDNA 의 염 기 서열은, Paracoccus denitrificans 의 것과 99%, Paracoccus pantotrophus 의 것과 99%, Paracoccus thiophilus 의 것과 99%, Paracoccus verustus 의 것과 99% 의 상동성을 나타내었다.

비교예 1

용존 산소량을 0.5 ∼ 1.5㎎/ℓ 가 되도록 설정하고, 산화 환원 전위를 제어하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1 과 동일한 활성 오니와 유기물 함유 폐액을 사용하여, 상기 실시예 1 과 동일하게 그 유기물 함유 폐액을 처리하였다. 처리 후, 처리수의 BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 상기 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 측정하였다.

그 결과, BOD 는 약 200㎎/ℓ, COD 는 약 500㎎/ℓ, 전체 질소량은 약 260㎎/ℓ, 전체 인량은 약 80㎎/ℓ 로, 상기 실시예 1 의 경우와 비교하여, BOD 및 COD 의 감소율 그리고 질소 및 인의 제거율이 낮았다.

비교예 2

용존 산소량을 0.5 ∼ 1.5㎎/ℓ 가 되도록 설정하고, 산화 환원 전위를 제어하지 않고, 활성 오니 대신에 바실러스 (Bacillus) 속 세균을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1 과 동일한 활성 오니와 유기물 함유 폐액을 사용하여, 상기 실시예 1 과 동일하게 그 유기물 함유 폐액을 처리하였다. 처리 후, 처리수의 BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 상기 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 측정하였다.

그 결과, BOD 는 약 2500㎎/ℓ, COD 는 약 1400㎎/ℓ, 전체 질소량은 약 135 ㎎/ℓ, 전체 인량은 약 42㎎/ℓ 로, 상기 실시예 1 의 경우와 비교하여, BOD 및 COD 의 감소율 그리고 질소 및 인의 제거율이 낮았다. 또한, 상기 실시예 1 의 경우에 비교하여, 규정 기준치 [오오가키시의 하수 방류 기준 : pH : 5.0 ∼ 9.0, BOD : (하천 방류 BOD ＋ 2 × SS) 600㎎/ℓ 이하, 전체 질소량 240㎎/ℓ 이하, 전체 인량 32㎎/ℓ 이하] 에 도달하기까지의 시간을 보다 필요로 하였다.

실시예 2

단리된 IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P 및 IBI-6 을 각각 배양하였다. 이어서, 상기 실시예 1 에 있어서 활성 오니 대신에 수득된 IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P 및 IBI-6 을 사용한 것을 제외하고, 동일하게 탈지제 함유 폐액을 처리하였다.

그 결과, 1 주일 후, 체류 시간 42 시간에서 하수 방류 기준 (BOD 130ppm, COD 245ppm, 전체 질소량 75ppm, 전체 인량 15ppm) 을 만족하는 처리수가 얻어졌다. 또, 상기 IBI-2P 와 IBI-3P 와 IBI-6P 와 IBI-15P 와 IBI-40P 와 IBI-6 의 존재비 (세포수의 비) 는 대략 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 이 되고, 탈지제 함유 폐액에 의해, IBI-6 100 에 대하여 IBI-2P 20 ∼ 50 정도, 상기 IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P 및 IBI-40P 1 ∼ 10 정도의 변동이 보일 정도로 안정되었다.

비교예 3

규조토, 황산마그네슘 및 누트리언트 브로스를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일하게 하여 폭기하였다.

그 결과, 3 일∼ 6 일 후에 발포하기 시작하여, 처리의 속행이 어려워지고, 악취가 발생하였다.

실시예 3

또한, 상기 탈지제 함유 폐액은, 디프로필렌글리콜에테르, 알킬벤즈이미다졸, 벤즈이미다졸 유도체, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 모노에탄올아민, 폴리옥틸페닐에테르, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, N,N'-디메틸포름아미드 등을 적어도 함유하고 있었다.

또, 상기 탈지제 함유 폐액에 관해서, 생물 화학적 산소 요구량 (BOD), 화학적 산소 요구량 (COD), 전체 질소량 및 전체 인량을 각각 측정하였다. 상기 BOD 는 관용되는 수법에 의해, 5 일간 배양시킨 후 시료 중에 있어서의 용존 산소량과 배양 전 시료 중에 있어서의 용존 산소량을, 상품명 : DO 미터 OM 12 (주식회사 호리바 제작소 제조) 를 사용하여 측정하고, 얻어진 배양 전후의 용존 산소량의 수치에 기초하여 산출하였다. 그 COD 는, 과망간산칼륨을 사용하여 화학적으로 소비되는 산소량을 측정함으로써 평가하였다. 상기 전체 질소량은, 자외선 흡광 광도법에 따라서, 수산화나트륨과 퍼옥소 2황산칼륨을 상기 탈지제 함유 폐액에 첨가하여, 수득된 혼합물을 120℃, 30 분간 가열하고, 수득된 산물에 염산을 첨가하여, 수득된 산물의 220㎚ 에서의 흡광도를 측정함으로써 평가하였다. 상기 전체 인량은, 질산-황산 분해법에 따라서, 상기 탈지제 함유 폐액에 질산을 첨가하여 가열하고, 농축한 후, 수득된 산물에 질산과 황산을 첨가하고, 가열하여 인 화 합물을 인산 이온으로 변환하며, 또한 유기물을 분해하여, 수득된 산물 중에 있어서의 인산 이온을 몰리브덴 블루 (아스코르브산 환원) 흡광 광도법에 의해 측정함으로써 평가하였다.

그 결과, 상기 탈지제 함유 폐액의 BOD 는 평균 약 4000 ∼ 약 6500ppm 이고, COD 는 평균 약 3000 ∼ 약 5000ppm 이었다. 또한, 상기 탈지제 함유 폐액의 전체 질소량은 평균 약 50 ∼ 200ppm 이고, 전체 인량은 평균 약 100 ∼ 약 250ppm 이었다.

도 2 에 있어서 상기 탈지제 함유 폐액을, 유속 300 ∼ 450㎥/일 로, 순서대로 pH 조정조 (18㎥), 생물 전 중계조 (98㎥), 폭기조 (「전단 폭기조」라고 한다 : 4 조, 전체 405㎥), 침전조 (44㎥) 및 폭기조 (「후단 폭기조」라고 한다 : 3 조, 전체 219㎥) 및 액중막 설비에 통과시켰다.

상기 pH 조정조에서는, 유입된 탈지제 함유 폐액에 32 중량% 수산화나트륨 또는 18 중량% 황산을 pH 제어하에 연속 처리로 첨가함으로써, pH 6.4 ∼ 7.5 가 되도록 조정하였다. 또, 상기 pH 조정조에 유입된 탈지제 함유 폐액은 5 분간 체류시켰다. 이렇게 체류시키는 동안, 상기 pH 조정조 내에서 교반기 (다케우치 제작소 : 모델 No, TFGO0203-20) 에 의해 상기 탈지제 함유 폐액을 교반함으로써 pH 를 조정하였다.

상기 생물 전 중계조에서는, 상기 pH 조정조로부터 이송된 처리수를 ORP 제어에 의해 H₂O₂ 를 사용해서 ORP 가 0 ∼ 50mv 가 되도록 조정하였다.

상기 전단 폭기조는, 제 1 폭기조 ∼ 제 4 폭기조의 4 조로 이루어진다. 탈지제 함유 폐액의 처리 개시의 단계에서는, 제 1 폭기조에 상기 활성 오니 24300㎏ 을 도입하였다.

상기 전단 폭기조에서는, 상기 생물 전 중계조로부터 이송된 처리수를 활성 오니와 접촉시켰다. 제 1 폭기조에서는, 산기식 폭기에 의해 공기 유량 15.0㎏/h 의 조건으로 공기를 도입함으로써 폭기하였다. 제 2 폭기조에 있어서도 상기 제 1 폭기조와 동일한 조건으로 폭기하였다. 제 3 폭기조에서는, 600rpm 으로 회전 날개를 돌려 폭기하였다. 제 4 폭기조에 있어서도, 상기 제 3 폭기조와 동일한 조건으로 회전 날개를 돌려 공기를 도입함으로써 폭기하였다. 또, 각 폭기조에 있어서, 상품명 : DO 미터 OM 12 (주식회사 호리바 제작소 제조) 에 의해 용존 산소량을 모니터하여 공기 유량 또는 회전 날개의 회전수를 조정함으로써, 통상적으로 설정되어 있는 용존 산소량보다 많은 5 ∼ 6㎎/ℓ 의 용존 산소량이 되도록 유지하였다.

상기 침전조에서는, 상기 폭기조로부터 이송된 처리수 중에 활성 오니 등의 고형물을 침전시켰다. 이러한 침전조에서는, 상기 활성 오니를 상기 폭기조로 반송시킴과 함께, 잔부인 처리수를 후단 폭기조로 이송하였다.

상기 후단 폭기조에서는, 상기 침전조로부터 이송된 처리수를 전단 폭기조와 동일한 활성 오니와 접촉시켰다. 제 1 폭기조에서는, 산기관 폭기 방식에 의해 바닥부의 양측으로부터 공기를 집어넣어 조 내를 선회시킴으로써 폭기하였다. 제 2 폭기조에서는, 평막 (상품명 : H3-510, 주식회사 구보타 제조) 으로 이루어지 는 액중막 설비에, 블로워로부터 이송된 공기를 집어넣음으로써 폭기하였다. 제 3 폭기조에서는, 에어레이터에 의해 5.0㎏/h 의 조건으로 공기를 도입하면서, 600rpm 의 회전으로 조 내를 선회시킴으로써 폭기하였다. 또, 각 폭기조에 있어서, 상품명 : DO 미터 OM 12 (주식회사 호리바 제작소 제조) 에 의해 용존 산소량을 모니터하여 공기 유량 또는 회전 날개의 회전수를 조정함으로써, 용존 산소량 5 ∼ 6㎎/ℓ 가 되도록 유지하였다.

수득된 처리수에 관해서, 상기와 동일하게, BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 측정하였다. 그 결과, BOD 가 10 ∼ 100ppm, COD 가 100 ∼ 600ppm, 전체 질소량이 50 ∼ 200ppm, 전체 인량이 20 ∼ 50ppm 이었다. 또한, BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량 각각에 관해서, 제거율은 99.5%, 89.2%, 81.7%, 78.9% 였다.

실시예 4

상기 실시예 3 과 동일한 탈지제 함유 폐액을 복수 회 처리한 후, 활성 오니를 회수하여 그 활성 오니 중에 존재하는 미생물을 조사하였다.

상기 활성 오니를 멸균 생리식염수로 단계 희석하였다. 수득한 각 희석물을, 누트리언트 브로스 글루코오스 한천 배지 [조성 : 0.8 중량% 누트리언트 브로스 (옥소이드 (Oxoid) 사 제조, 카달로그 번호 : CM-1, 0.8 중량% 글루코오스, 0.6 중량% NaCl, 0.1 중량% 건조 효모 엑기스, 1.5 중량% 한천, pH 7.0] 에 파종하여, 30℃ 에서 콜로니가 출현될 때까지 배양하였다. 그 후, 출현된 콜로니로부터, 콜로니의 형태 및 색을 지표로 하여 미생물의 콜로니를 채취하였다. 채취 한 미생물을, 상품명 : Columbia agar base 에 파종하여, 30℃ 에서 3 일간 배양하였다. 콜로니의 형태 및 색이 균일해질 때까지, 채취 및 배양을 반복하였다.

이어서, 수득된 각 미생물에 관해서, 통상적인 방법 (참고서에 기재된 방법) 에 따라서, 그램 염색, 옥시다아제 테스트, 그 밖의 생리ㆍ생화학적 성상을 조사하였다. 또한, 광학 현미경 (상품명 : 라보포토 (위상차 장치가 부착되었음), 닛폰 광학사 제조) 을 사용하여, 각 미생물의 형태 및 운동능을 관찰하였다. 또한, 각 미생물로부터 DNA 를 추출하고, 수득된 DNA 를 주형으로 하여, 써멀 사이클러 (ABI 사 제조 2730) 를 사용해서 PCR 을 실시하였다. PCR 의 써멀 프로파일은, 94℃ 1 분의 인큐베이션을 실시한 후, 94℃ 1 분과 63℃ 1 분과 72℃ 1.5 분을 1 사이클로 하는 30 사이클을 실시하고, 72℃ 2 분의 인큐베이션을 실시하고, 그 후 4℃ 에서의 인큐베이션을 실시하는 조건으로 하였다. 수득된 산물을 PEG (Poly Ethylene Glycol : 와코 쥰야쿠 주식회사 제조)/NaCl 용액 (30% (W/V)) 에 혼합하고, 수득된 혼합물을 4℃ 에서 30 분∼ 1 시간 방치하였다. 그 후, 수득한 혼합물을 11000×g (14000rpm), 10 분 실온에서 원심 분리한 후, 상청을 제거하였다. 수득된 산물에 70 중량% 냉에탄올 1mL 를 첨가하고, 11000×g (14000rpm), 1 분 원심 분리하여 상청을 버리고, 5 분간 건조시켰다. 수득된 산물에 멸균 정제수 20μL 를 첨가하였다. 수득된 산물의 염기 서열을, ABI 사 제조의 상품명 : BIGDYE TerminatorV3.1 Cycle Sequencing Kit 를 사용하여 결정하였다. 결정된 염기 서열에 대해서, DDBJ 및 NCBI 의 데이터 베이스 중의 염기 서열의 데이터와의 상동성을 해석하였다. 또, 데이터 베이스에 기초한 해석에 있어서, Blast search (Fasta) 프로그램에 있어서의 파라미터 설정 조건은 디폴트 조건, 즉, Word Size : 11, Cost to open a gap : 0, Cost to extend a gap : 0, X dropoff value for gapped alignment 30, Penalty for a nucleotide mismatch : -3, Reward for a nucleotide match : 1, Threshold for extending hits : 0 으로 하였다. 또한, 계통 해석은, Clustal X 1.83 에 기초하여 얼라인먼트를 계산하고, Tree View 에 의해서 계통 트리를 작성함으로써 실시하였다. 상기 Clustal X 에 있어서의 파라미터 설정 조건은, Pairwise parameter (Gap opening 8 ∼ 12, Gap extension 0.1 ∼ 0.2), Multialignment parameter (Gap opening 8 ∼ 12, Delay divergent sequence 15 ∼ 30%, DNA transition weight 0.2 ∼ 0.5) 로 하였다. 여기서, 결정된 염기 서열과 데이터 베이스 중의 염기 서열과의 상동성이 99% 이상인 경우, 상기 미생물이, 데이터 베이스 중의 염기 서열의 기원이 되는 미생물과 종 레벨에서 동일한 미생물인 것으로 간주하고, 다시 계통 해석을 실시하여 종합적으로 판단하였다. 또한, 상기 상동성이 95% 이상인 경우, 상기 미생물이 데이터 베이스 중 염기 서열의 기원이 되는 미생물과 속 레벨에서 동일한 미생물인 것으로 간주하고, 다시 계통 해석을 실시하여 종합적으로 판단하였다.

그 결과, IBI-13, IBI-2 및 IBI-6 의 3 종류의 세균이 단리되었다. 그 IBI-6 는 상기한 IBI-6 과 동일한 균이다.

상기 IBI-13 은 그램 염색 : 음성, 호기성, 미량 (0.05 중량%) 의 DMSO 를 첨가한 상품명 : Columbia agar base (BBL 사 제조, 제품 번호 : 211124) 상, 30℃ 에서 4 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 5㎜ 크기의 콜로니를 형성하고, 그 콜로니는, 색 : 옅은 적갈색, 형태 : 원형, 융기 상태 : 하프렌즈 형상, 가장자리 : 매끈함, 표면 형상 : 스무스, 투명도 : 불투명, 점조도 : 점조상이었다. 또한, 상기 IBI-13 은 0.2 × 0.5㎛ 였다. 또, 상기 IBI-13 은, 카탈라아제 활성 유, 질산 이온 이용성, DMSO 존재하 글루코오스 이용성, 탈지제 함유 도금 폐액 자화성의 성질을 나타내었다. 또한, 16S rDNA 의 염기 서열 (서열 번호 : 7) 및 계통 해석의 결과로부터, 상기 IBI-13 은 Bosea thiooxidans 에 근연의 균주임을 알 수 있었다.

상기 IBI-2 는, 그램 염색 : 음성, 호기성이고, 미량의 DMSO 를 첨가한 상품명 : Columbia agar base 상, 30℃ 에서 4 일간 배양한 경우, 직경 3 ∼ 4㎜ 크기의 콜로니를 형성하고, 그 콜로니는, 색 : 옅은 분홍색, 형태 : 원형, 융기 상태 : 하프렌즈 형상, 가장자리 : 매끈함, 표면 형상 등: 스무스, 투명도 : 불투명, 점조도 : 점조상이었다. 또한, 상기 IBI-2 는 0.4 × 0.4㎛ 의 구균이었다. 그리고, 상기 IBI-2 는, 옥시다아제 활성 유, 카탈라아제 활성 유, 탈질성, DMSO 존재하 생육 촉진, 탈지제 함유 도금 폐액 자화성의 성질을 나타내었다. 또한, 16S rDNA 의 염기 서열 (서열 번호 : 8) 로부터, 상기 IBI-2 는 Paracoccus verustus 에 속하는 균주임이 시사되었다. 또한, 상기 IBI-2 의 16S rDNA 의 염기 서열은, Paracoccus denitrificans 의 것과 99%, Paracoccus pantotrophus 의 것과 99% 의 상동성을 나타내었다. 또한, 계통 해석의 결과도 동일하였다.

그리고, 상기 활성 오니 중, 상기 IBI-13 과 IBI-2 와 IBI-6 은, 대략 4 : 1 : 1 의 존재비로 존재하고 있었다.

실시예 5

단리된 IBI-13, IBI-2 및 IBI-6 을 각각, 0.01 중량% ∼ 0.05 중량% 의 DMSO 를 함유한 Columbia agar base 에서, 30℃ 에서 배양하고, 수득된 각 배양물 1 × 10¹²CFU/mL 세포 상당량 35mL 씩을 혼합하여, 혼합물을 얻었다.

실시예 3 과 동일한 도금 공장 및 프린트 공장에서 배출되는 탈지제 함유 폐액에 관해서 pH 7.0 으로 조정하여, 수득된 폐수 350L 에 그 혼합물 100mL 를 첨가하였다. 이어서, 수득된 혼합물을 용존 산소량 3 ∼ 6㎎/ℓ 가 되도록 유지하면서, 17 ∼ 25℃ 에서 체류 시간 36 시간이 되도록 처리하였다.

그 후, 수득된 혼합물로부터 고형물 및 균체를 막 처리하여 제거하였다. 수득된 처리수에 관해서, BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 실시예 3 과 동일한 수법에 의해 측정하였다.

그 결과, BOD 50㎎/ℓ, COD 230㎎/ℓ, 전체 질소 120㎎/ℓ, 전체 인 20㎎/ℓ 의 처리수가 얻어졌다.

비교예 4

상기 IBI-13 과 IBI-2 와 IBI-6 을 사용하여, DO 0.1㎎/ℓ 의 조건하에 상기 실시예 3 과 동일한 조건으로 유지하였다. 그 결과, 발포되어, 폐액의 처리가 어려웠다.

실시예 6

단리된 IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, IBI-2, IBI-13 및 IBI-6 을 각각 배양하였다. 이어서, 상기 실시예 1 에 있어서 활성 오니 대신에 수득된 IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, IBI-2, IBI-13및 IBI-6 을 사용하는 것을 제외하고는, 동일하게 도 1 의 처리 시설에서 유기물 함유 폐액을 처리하였다.

그 결과, 1 주일 후, 체류 시간 42 시간에서 하수 방류 기준 (BOD 130ppm, COD 245ppm, 전체 질소량 75ppm, 전체 인량 15ppm) 을 만족하는 처리수가 얻어졌다. 또, 상기 IBI-2P 와 IBI-3P 와 IBI-6P 와 IBI-15P 와 IBI-40P 와 IBI-2 와 IBI-13 과 IBI-6 의 존재비 (세포수의 비) 는 대략 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 이 되고, 유기물 함유 폐액에 의해, IBI-6 100 에 대하여 IBI-2P 20 ∼ 50 정도, 상기 IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P 및 IBI-40P 1 ∼ 10, IBI-2 40 ∼ 100, IBI-13 100 정도의 변동이 보일 정도로 안정되었다.

실시예 7

단리된 IBI-2P 와 IBI-3P 와 IBI-6P 와 IBI-15P 와 IBI-40P 와 IBI-2 와 IBI-13 및 IBI-6 을 각각, 0.01 중량% ∼ 0.05 중량% 의 DMSO 를 함유한 Columbia agar base 에서, 30℃ 에서 배양하고, 수득된 각 배양물 1 × 10¹²CFU/mL 세포 상당량 35mL 씩을 혼합하여, 혼합물을 얻었다.

도 1 의 처리 시설에 있어서, 실시예 1 과 동일한 도금 공장 및 프린트 공장에서 배출되는 유기물 함유 폐액에 관해서 pH 7.0 으로 조정하여, 수득된 폐수 350L 에 그 혼합물 100mL 를 첨가하였다. 이어서, 수득된 혼합물을 용존 산소 량 3 ∼ 6㎎/ℓ 가 되도록 유지하면서, 25 ∼ 45℃ 에서 체류 시간 36 시간이 되도록 처리하였다.

그 후, 수득된 혼합물로부터 고형물 및 균체를 막 처리하여 제거하였다. 수득된 처리수에 관해서, BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 측정하였다.

실시예 8

단리된 IBI-2P, IBI-3P, IBI-6P, IBI-15P, IBI-40P, IBI-2, IBI-13 및 IBI-6 을 각각, 0.01 중량% ∼ 0.05 중량% 의 DMSO 를 함유한 Columbia agar base 에서, 30℃ 에서 배양하고, 수득된 각 배양물 1 × 10¹²CFU/mL 세포 상당량 35mL 씩을 혼합하여, 혼합물을 얻었다.

도 1 의 처리 시설에 있어서, 실시예 1 과 동일하게 식품 가공 공장에서 배출되는 유기물 함유 폐액의 원폐수액을 pH 5.0 으로 조정하여, 수득된 폐수 350L 에 그 혼합물 100mL 를 첨가하였다. 이어서, 수득된 혼합물을 용존 산소량 3 ∼ 6㎎/ℓ 가 되도록 유지하면서, 15 ∼ 30℃ 에서 체류 시간 36 시간이 되도록 처리하였다.

그 후, 수득된 혼합물로부터 고형물 및 균체를 막 처리하여 제거하였다. 수득된 처리수에 관해서, BOD, COD, 전체 질소량 및 전체 인량을 실시예 1 과 동일 한 수법에 의해 측정하였다.

그 결과, BOD 20㎎/ℓ 이하, COD 20㎎/ℓ 이하, 전체 질소 1㎎/ℓ 이하, 전체 인 1㎎/ℓ 이하의 처리수가 얻어졌다.

실시예 9

0.9M³ 용적 폭기조를 4 조 (제 1 ∼ 제 4 폭기조), 1.5M³ 용적 침전조 1 조, 및 1.7M³ 용적 농축 오니조 1 조를 1 계열로 하는 오수 처리 장치를 사용하여, 각 폭기조의 DO 를 2 ∼ 8㎎/ℓ, 오니 반송 2Q ∼ 3.5Q 로 하여, 원수로서 하수, 생활 폐수, 생물학 실험실 폐수에 관해서 5 ∼ 5.8M³/일 (체류 시간 15 ∼ 17 시간), 수온 5℃ 로 유입하여 운전하였다 (시험 A). 또, 원수 공급량 10 ∼ 12M³/일 (체류 시간 7.2 ∼ 8.6 시간), 수온 23 ∼ 25℃ 로 동일하게 운전하였다 (시험 B). 한편, 대조로서 원수 공급량 7 ∼ 9.5M³/일 (체류 시간 9 ∼ 12 시간), 수온 14 ∼ 17℃ 로 동일하게 운전하였다 (시험 C).

시험 A 에서는 운전 개시 후 3 ∼ 5 일째에서 벌킹이 일어나 오니가 고액 분리되어 부상하였다. 벌킹에 의해서 부상된 오니는 침전조에서 표면을 덮고 악취를 발생하며, 점차로 덩어리진 스컴을 형성하였다. 폭기조에서도 그로부터 7 일 후 오니가 덩어리진 스컴의 발생이 관찰되었다 (MLSS (조내 수현탁 물질) : 7000 ∼ 9000㎎/ℓ). 또, 시험 B 에서는 운전 개시 후 15 일째에서 발포가 일어나, 폭기조 및 오니 농축조에서 오니가 기포와 함께 부상하고, 벌킹 상태가 되었 다. 이 오니의 두께는 10 ∼ 15㎝ 이고, 스컴의 형성이 관찰되었다 (MLSS : 7000 ∼ 9000㎎/ℓ). 한편, 대조인 시험 C 에서는 스컴의 발생은 관찰되지 않았다.

그래서, 시험 A 및 시험 B 에서는, DL-알라닌 80g, 황산마그네슘 (무수) 800g 을 물 100 리터에 용해시키고, 부패 방지를 위해 페놀 50g 을 첨가하여 활성화액 (A) 을 조제한 후, 이 활성화액 100 리터를 정량 펌프에 의해 16 ∼ 20 일간에 걸쳐 제 1 폭기조에 첨가한 (5L∼ 6.5L/일) 결과, 발생한 스컴은 4 ∼ 7 일 사이에 소실되어, 침전조에서 맑은 상청액이 얻어졌다 (시험 A ; 처리수 BOD 10 ∼ 18㎎/ℓ, 시험 B ; 처리수 BOD 5 ∼ 12㎎/ℓ 였다.). 이후에도 6 개월 동안의 운전에서 계절 변동시에도 스컴의 발생은 일어나지 않았다.

실시예 10

실시예 9 에 준하여 시험 B 와 동일하게 오수 처리를 실시하였다. 15 일 후 처리수 상층에 10 ∼ 15㎝ 두께의 오니의 부상이 관찰되기 때문에, 실시예 9 에서 조제한 활성액 (A) 을 연속 첨가함과 함께 추가로 화산암 미세 분말 10g/일 을 제 1 폭기조에 1 회/일 첨가한 결과, 발생한 스컴은 3 일 사이에 소실되고, 이후에도 6 개월간의 운전에서 스컴의 발생은 전혀 일어나지 않았다.

실시예 11

실시예 9 에 준하여 시험 B 와 동일하게 오수 처리를 실시하였다. 13 일 후 처리수 상층에 10 ∼ 15㎝ 두께의 오니의 부상이 관찰되기 때문에, DL-알라닌을 대신하여 누트리언트 브로스 40g, 황산마그네슘 (무수) 800g 을 물 100 리터에 용 해시키고, 부패 방지를 위해 페놀 50g 을 첨가해서 활성화액 (C) 100 리터를 조제하여 20 일 동안 폭기조 제 1 조에 첨가하였다. 그 결과, 4 일 후에 벌킹 상태가 해소되었다.

실시예 12

실시예 9 에 준하여 시험 B 와 동일하게 오수 처리를 실시하였다. 시험 중에 오니를 함유하는 원수가 유입되는 예기치 않은 이상 사태가 발생하고, 1/2 일 후 폭기조와 침전조, 농축 오니조에 오니의 부상이 관찰되었다 (두께 15 ∼ 20㎝). DL-알라닌 80g 과 함께 누트리언트 브로스 40g (80g), 및 황산마그네슘 (무수) 800g 을 물 100 리터에 용해시키고, 부패 방지를 위해 페놀 50g 을 첨가하여 조제한 활성액 (D) 100 리터를 정량 펌프에 의해 제 1 폭기조에 첨가하였다. 동시에 흑요석 미세 분말 10g/일 을 폭기조 제 1 조에 1 회/일 첨가하였다. 오니의 유입이 계속됨에도 불구하고, 6 일 후 부상된 오니는 소실되고, 침전조에서 맑은 상청액이 얻어졌다 (처리수 BOD 16㎎/ℓ).

[산업상 이용 가능성]

본 발명에 의해, 도금 공장, 프린트 기판 공장, 또는 식품 가공 공장에서 배출되는 유기물 함유 폐액 및 생활 폐수나 분뇨 등의 유기물 함유 폐액을, 고효율로 단시간에 처리하는 것이 가능하게 된다.

[도 1] 도 1 은 유기물 함유 폐액 처리 플랜트의 개략도이다.

[도 2] 도 2 는 도금 공장이나 프린트 기판 공장에서 배출되는 유기물 함유 폐액 처리 설비의 개략도이다.

(부호의 설명)

1 : 원수조

2 : 수중 펌프

3 : 폭기조

4 : 중공사막 유닛

5 : 수위 센서

6 : 산기관

21 : 생물 전 중계조

22 : 전단 폭기조 제 1 폭기조

23 : 전단 폭기조 제 2 폭기조

24 : 전단 폭기조 제 3 폭기조

25 : 전단 폭기조 제 4 폭기조

26 : 침전조

27 : 후단 폭기조 제 1 폭기조

28 : 후단 폭기조 제 2 폭기조

29 : 전단 폭기조 제 3 폭기조

30 : 액중막 설비

<110> IBIDEN Co., Ltd. <120> Method for processing a organic substance-containing waste water <130> 06-014-PCTJP <150> JP 2005-124124 <151> 2005-04-21 <150> JP 2005-154525 <151> 2005-05-26 <150> JP 2005-154530 <151> 2005-05-26 <160> 8 <170> PatentIn version 3.3 <210> 1 <211> 1532 <212> DNA <213> IBI-2P <400> 1 taaaggaggt gaccagccgc accttccgat acggctacct tgttacgact tcaccccagt 60 catgaatccc accgtggtaa gcgcccccct tgcggttagg ctacctactt ctggtgaaac 120 ccactcccat ggtgtgacgg gcggtgtgta caagacccgg gaacgtattc accgcgacat 180 tctgatccgc gattactagc gattccgact tcacgcagtc gagttgcaga ctgcgatccg 240 gactacgatc gggtttctga gattggctcc ccctcgcggg ttggcgaccc tctgtcccga 300 ccattgtatg acgtgtgaag ccctacccat aagggccatg aggacttgac gtcatcccca 360 ccttcctccg gtttgtcacc ggcagtctca ttagagtgct cttgcgtagc aactaatgac 420 aagggttgcg ctcgttgcgg gacttaaccc aacatctcac gacacgagct gacgacagcc 480 atgcagcacc tgtgttccgg ttctcttgcg agcacggcca aatctcttcg gctttccaga 540 catgtcaagg gtaggtaagg tttttcgcgt tgcatcgaat taatccacat 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Claims

폭기조 제 1 조에, 1 입방미터 당 누트리언트 브로스 및 알라닌의 적어도 한가지를 0.1 ∼ 10g/일 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 공정에서의 스컴, 이상 발포 및 벌킹의 발생을 예방ㆍ해소하는 방법.
제 1 항에 있어서,

폭기조 (처리 폐수) 1 입방미터 당 1 ∼ 10g/일 의 규산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 공정에서의 스컴, 이상 발포 및 벌킹의 발생을 예방ㆍ해소하는 방법.