WO2005023997A1 - 新規微生物及びその微生物を用いた有機性固形物の処理方法 - Google Patents

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WO2005023997A1
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sludge
tank
novel microorganism
organic
geobacillus
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PCT/JP2003/011008
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Akira Akashi
Kazutaka Takata
Susumu Hasegawa
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Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd.
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    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20—Sludge processing

Definitions

  • the present invention relates to a biological method such as raw sludge and excess sludge discharged from a sewage treatment process such as a sewage treatment plant and a human waste treatment plant.
  • New microorganisms capable of producing solubilizing enzymes that can solubilize sludge or various organic solids such as organic sludge discharged from manufacturing processes such as food factories and chemical factories or wastewater treatment processes;
  • the present invention relates to a method for treating an organic solid using a microorganism.
  • biological sludge such as raw sludge and excess sludge discharged from sewage treatment processes such as sewage treatment plants and human waste treatment plants, and discharged from manufacturing processes such as food factories and chemical factories or wastewater treatment processes.
  • the above prior art document 1 is a method for treating a yeast extract residue using a strain that produces an enzyme that specifically degrades a yeast extract residue, a bacterium belonging to the genus Oerskovia (Oerskovia sp. 24 (FERM P ⁇ 13692)). .
  • the above-mentioned prior art document 2 discloses an anaerobic strain belonging to Clostridium bifermentans, which specifically solubilizes sterilized excess sludge under anaerobic conditions.
  • the solubilization efficiency of sludge is about 25% for 10 days and about 40 to 50% for 20 days, respectively. It took a lot of time to obtain, and the processing efficiency was low. The low processing efficiency still remains as a challenge for industrial use of the strain.
  • DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present inventors have proposed a treatment time for obtaining an excellent solubilization effect of an organic solid such as sludge and obtaining a predetermined solubilization rate. As a result, a new microorganism of the genus Diobacillus that satisfies these conditions was isolated and Ming has been completed.
  • the invention according to claim 1 is a novel microorganism which belongs to the genus Geobacillus and has the ability to produce a solubilizing enzyme that solubilizes organic solids such as organic sludge and biological sludge. It is.
  • the invention according to claim 2 is a novel microorganism belonging to the genus Geobacillus, which is capable of producing a solubilizing enzyme for solubilizing organic solids such as organic sludge and biological sludge, A novel microorganism characterized by having the following mycological properties.
  • the invention according to claim 3 is a novel microorganism belonging to the genus Geobacillus, which has an ability to produce a solubilizing enzyme that solubilizes organic solids such as organic sludge and biological sludge. And a novel microorganism having the following mycological properties.
  • the invention according to claim 4 is a novel microorganism according to claim 1 which is Geobacillus sp. (PT-08452)
  • the invention according to claim 5 is a novel microorganism according to claim 5.
  • the novel microorganism according to claim 1 which is (Geobacillus sp.) SPT 5 (FERM BP-08453)
  • the invention according to claim 6 is the novel microorganism according to claim 6, wherein the microorganism is Geobacillus sp. ) Is the novel microorganism according to claim 1
  • the invention according to claim 7 is the novel microorganism according to claim 1, which is Geobacillus sp.SPT 7 (FERM ⁇ -08455). .
  • the invention according to claim 8 is a novel microorganism belonging to the genus Ziobacillus, which dissolves ⁇ -forms such as ban, nan-ji, mud, etc.—soluble 7-enzyme—me
  • the nucleotide sequence of the 1-16 S RNA RNA gene is the sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. It is a novel microorganism characterized.
  • the invention according to claim 9 is a novel microorganism belonging to the genus Ziobacillus, which has a capability of producing a solubilizing enzyme for solubilizing organic solids such as organic sludge and biological sludge,
  • the novel microorganism is characterized in that the nucleotide sequence of the RNA gene is the sequence described in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing.
  • the invention according to claim 10 is a novel microorganism belonging to the genus Ziobacillus, which has an ability to produce a solubilizing enzyme for solubilizing organic solids such as organic sludge and biological sludge,
  • the invention according to claim 11 is characterized in that organic novel substances such as organic sludge and biological sludge are solubilized by using the novel microorganisms according to any one of claims 1 to 10. This is a method for treating an organic solid.
  • the invention according to claim 12 is characterized in that the novel microorganism according to claim 4, the novel microorganism according to claim 5, or the novel microorganism according to claim 6, and the novel microorganism described in claim 7.
  • This is a method for treating organic solids, characterized in that organic solids such as organic sludge and biological sludge are solubilized by mixed microorganisms.
  • Geobacillus sp. SPT 205 Geobacillus sp. SPT 6, and Geobacillus sp. SPT7.
  • the new microorganisms are used to solubilize organic solids such as organic sludge and biological sludge, thereby producing raw sludge and excess sludge discharged from sewage treatment processes such as sewage treatment plants and human waste treatment plants. And various organic substances such as organic sludge discharged from manufacturing processes such as food factories and chemical factories or wastewater treatment processes.
  • Geobacillus sp. (Geobacillus sp.) SPT 4
  • Geobacillus sp. (Geobacillus sp.) SPT 5
  • Geobacillus sp. (Geobacillus sp.) SPT 6
  • Geobacillus sp. Use of a mixed microorganism obtained by mixing 7 with the above has an effect of further improving the solubilization rate of sludge.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus using microorganisms according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of a batch processing step performed by the processing apparatus of FIG.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram showing an organic wastewater treatment apparatus of another embodiment.
  • sludge was collected from the excess sludge at the sewage treatment plant to isolate bacterial strains.
  • the resolution of skim milk and the resolution of sterilized sludge were confirmed based on the presence or absence of halo formation in the base mixed medium, and the strains that formed halos, particularly those with particularly large sludge resolution, were characterized as 4 strains. Selected. Specifically, it was visually determined according to the degree of formation of halos (dissolving spots) on an agar medium containing 0.1% by weight of these.
  • skim milk The resolution of skim milk is determined by R.BEAUDET, C.GAGNON, JG BISAILLON and M.ISHAQUE, "Microbiological Aspects of Aerobic Thermophilic Treatment of Swine Waste", Applied and Environmental Microbiology, 971 to 976, (April 1990) It was based on the modified method.
  • the nucleotide sequence of the 16S r RNA gene was analyzed for this strain.
  • the sequence is as described in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
  • the 16S rRNA gene of the strain of the present embodiment was amplified by PCR. PCR was performed using the DNA purified from the strain of this embodiment cultured by shaking at 60 ° C. for 6 hours according to the method of Heng Zhu et al.
  • the PCR reaction is as follows. That is, 1 XPCR Buffer (Toyobo Co., Ltd.), 0.2 mM dNTPs (Toyobo Co., Ltd.), ImM Mg SII Toyobo Co., Ltd., the strain DNA100 mg of this embodiment, 0.5 M primers each, and KOD—P1 us -After treating the reaction solution (Toyobo Co., Ltd.) at 94 ° C for 2 minutes, heat denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 1 minute 30 seconds Was performed for 30 cycles. Finally, after performing an extension reaction for 68 or 7 minutes, a PCR product was obtained.
  • the nucleotide sequence of the 16S rRNA gene was determined.
  • the nucleotide sequence of the gene was determined using a DNA decoding device (DNA sequencer-1).
  • the strain according to the embodiment is recognized as a novel microorganism belonging to the genus Ziobacillus, and was named Geobacillus sp. 4 on August 18, 2003, the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).
  • AIST National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
  • the above-mentioned strain Geobacillus sp. SPT4 was deposited internationally at the Patent Organism Depositary, as shown in Examples described later, and has a sludge solubilizing enzyme having an excellent ability to solubilize sludge.
  • this strain can be used in various sludge biological treatment methods as described below, that is, in a sewage treatment process such as a sewage treatment plant or a human waste treatment plant.
  • the above-mentioned bacteria are added to biological sludge such as raw sludge and surplus sludge discharged from wastewater, or various kinds of sludge such as organic sludge discharged from manufacturing processes or wastewater treatment processes such as food factories and chemical factories. By adding, it is possible to suitably solubilize these sludge.
  • the amount of the cells to be added should be appropriately selected according to the organic solid content and other characteristics of the sludge to be treated, and is not particularly limited.
  • an ordinary liquid medium manufactured by Oxoid 0
  • mycological properties are as follows.
  • Shape and size of cells Bacteria with a width of 0.8 dm and a length of 2.0 to 4.0 U rn
  • the nucleotide sequence of the 16S r RNA gene was analyzed for this strain. Its sequence is as described in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
  • the 16S rRNA gene of the strain of the present embodiment was amplified by PCR. The PCR was performed in the same manner as in the first embodiment. The temperature conditions and the reaction cycle were the same as in the first embodiment. The same primer as in Embodiment 1 was used. The same DNA decoding device (DNA sequencer) as in Embodiment 1 was used to determine the nucleotide sequence of the gene.
  • the strain of this embodiment was confirmed to be a novel microorganism belonging to the genus Geobacillus, and Geobacillus sp. ) SPT5 and internationally deposited at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary on August 18, 2003 (FERM BP-08453)
  • the above strain Geobacillus sp. Geobacillus sp. Has the property of producing a sludge solubilizing enzyme having excellent sludge solubilizing ability, similar to SPT 4, and is suitable for various sludge biological treatment methods as described below. Can be used.
  • the nucleotide sequence of the 16S r RNA gene was analyzed for this strain.
  • the sequence is as described in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing.
  • the 16S rRNA gene of the strain of the present embodiment was amplified by PCR.
  • the PCR method was performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the temperature conditions and the reaction cycle were the same as in the first embodiment.
  • the same primers as in Embodiment 1 were used.
  • the nucleotide sequence of the gene was also determined using the same DNA decoding device (DNA sequencer) as in Embodiment 1.
  • the strain according to the present embodiment is a novel microorganism belonging to the genus Jiobacillus. It is acknowledged that there is It was named Chiropysp (Geobacillus sp.) SPT 6 and was internationally deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary on August 18, 2003 (FERM ⁇ -08454, the above strain Geobacillus sp. sp.6 has the property of producing a sludge solubilizing enzyme having an excellent sludge solubilizing ability similarly to Geobacillus sp. SPT4. It can be used for
  • bacteriological properties are as follows.
  • the nucleotide sequence of the 16 S rRNA gene was analyzed for this strain. Its sequence is as described in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing.
  • the 16 S rRNA gene of the strain of the present embodiment was amplified by the PCR method. The PCR method was performed in the same manner as in the first embodiment. The temperature conditions and the reaction cycle were the same as in the first embodiment.
  • the same gene database as in Embodiment 1 As a result of the above BLAST homology search, it was found that the gene was similar to the known 16S rRNA gene of the genus Bacteria belonging to the genus Geobacillus registered on the database.
  • the strain of the present embodiment is considered to be a novel microorganism belonging to the genus Diobacillus.
  • Geobacillus sp. (Geobacillus sp.) SPT 7 also has a property of producing a sludge solubilizing enzyme having excellent sludge solubilizing ability, similarly to Geobacillus sp. It can be used for biological treatment of sludge. '
  • the sludge solubilization test was performed using excess sludge collected from a sewage treatment plant in Kobe City.
  • the preparation method of the sterilized washed sludge used for the solubilization test and the solubilization test method are described below.
  • VSS solubilization rate of sludge was calculated based on the following equation.
  • VSS solubilization rate [(Initial VSS concentration-VSS concentration after culture) Initial VSS concentration] x 100 (%)
  • Table 9 shows the test results.
  • the control means the case where no bacteria were added to the system.
  • each of the strains of Embodiments 1 to 4 shows an excellent sludge solubilization rate of about 25% after 24 hours of culturing, and about 35% after 48 hours. Showed excellent sludge solubilization rate.
  • the treatment is preferably performed at pH 7.0 to 8.5.
  • the apparatus for performing the biological treatment method of the present embodiment includes a biological treatment apparatus, a sedimentation tank, and a solubilization tank.
  • the raw wastewater A is introduced into the biological treatment tank 2 via the route 1, and the raw wastewater, which is an organic wastewater, is aerobically treated in the biological treatment tank 2.
  • Aerobic biological treatment refers to the decomposition of organic matter into inorganic matter such as carbon dioxide or water by biological oxidation.
  • treated water B subjected to biological treatment is introduced into sedimentation tank 4 as a solid-liquid separation device via route 3 and is subjected to solid-liquid separation.
  • Supernatant C after solid-liquid separation is discharged and solid-liquid separated.
  • a part of the separated sludge D, which is separated into the sludge D via the route 5 and the route 1, is introduced into the biological treatment tank 2 together with the raw wastewater A.
  • the remaining sludge E separated in the sedimentation tank 4 is introduced into the solubilization tank 7 via the route 6.
  • the organic solid is solubilized aerobically under high temperature conditions.
  • the novel microorganisms of Embodiments 1 to 4 are used for the solubilization treatment.
  • the solubilization tank 7 is for solubilizing the sludge supplied from the biological treatment tank 2 as described above, and this solubilization is performed by a solubilizing enzyme such as protease.
  • the solubilizing enzymes are the strains of Embodiments 1 to 4 above, such as Geobacillus (Geohadll US) SPT4 [FERM P-08452], Geobacillus (Geobadllus) SPT5 (FERM P-08453), and Geobacillus (Geobacillus) SPT6 [FERM P- 08454], produced by Geobacillus SPT7 [F ERM P-08455].
  • Such a strain may be held in the solubilization tank 7 in advance, or may be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or may be newly added to the solubilization tank 7.
  • these four strains can be used alone or in combination.
  • a temperature range of 70 preferably a temperature range of 50 to 65.
  • the pH is set so as to be in the range of 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, in accordance with the growth pH of the strains of Embodiments 1 to 4.
  • This embodiment is another example of the biological treatment method.
  • the concentration is performed on the downstream side of the settling tank 4 and on the upstream side of the solubilization tank 7.
  • Device 9 is provided. By condensing sludge with the concentrator 9 before supplying the sludge to the solubilization tank 7, the amount of sludge input to the solubilization tank is reduced, and as a result, the HRT becomes longer even in the solubilization tank 7, The BOD amount of the treatment liquid returned from the solubilization tank 7 to the biological treatment tank 2 can be significantly reduced.
  • a concentrating device provided with means such as membrane concentration, centrifugal concentration, floating concentration, and evaporative concentration can be used.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is preferably set to a temperature range of 45 to 70 ° C, preferably 50 to 65 ° C, as in Example 1 above. Further, it is preferable that the pH is also set to be in the range of pH 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, as in Example 2 above. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Furthermore, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or can be newly added to the solubilization tank 7.
  • a part of the sludge D which is a solid separated from solid and liquid, joins the path 1 via the path 5 and is introduced into the biological treatment tank 2 together with the raw wastewater A.
  • the remaining sludge E separated in the above is configured to be supplied to the concentrator 9, the present invention is not limited to this, and all the sludge D separated in the sedimentation tank 4 as shown in FIG.
  • a part of the sludge can be returned to the biological treatment tank 2 via the route 5, and the remaining sludge can be solubilized by the thermophile in the solubilization tank 7.
  • the solid-liquid separation by the membrane separation device 10 is performed in parallel with the processing. Therefore, solid-liquid separation It is preferably performed.
  • a membrane having a pore diameter of 0 :! to 2.5 Hm, preferably 0.3 to 0.5 m is used.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is preferably set to a temperature range of 45 to 70 ° C, preferably 5 to 50 to 65 ° C, as in the first embodiment. Further, it is preferable that the pH is also set to be in the range of pH 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, as in Example 2 above. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Furthermore, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or newly added to the solubilization tank 7.
  • This embodiment is an embodiment in a case where a phosphorus component is removed by a microorganism.
  • the biological treatment tank 2 includes an anaerobic tank 2a and an aerobic tank 2b.
  • a phosphorus release device 1151 is provided downstream of the precipitation tank 4 and upstream of the solubilization tank 7.
  • phosphorus is released from microorganisms in the anaerobic tank 2a, and then aerobic digestion of microorganisms and ingestion of phosphorus components by the microorganisms (retention in the body) are performed in the aerobic tank 2b.
  • the biologically treated liquid is separated into primary sludge X in which the phosphorus component is concentrated and primary treated water a.
  • the phosphorus component is released into the liquid phase in the phosphorus release device 11.
  • the release of the phosphorus component can be performed by, for example, an anaerobic treatment, a heating treatment, an ultrasonic treatment, an ozone treatment, an alkali treatment, or the like, and is particularly preferably performed by an anaerobic treatment.
  • a coagulant is added to the secondary treatment water b, and the phosphorus component is coagulated as a solid component in the phosphorus separation device 12, so that the tertiary treatment water c substantially free of the phosphorus component and the solid phosphorus component y —— lr gain garden U component y:
  • the fertilizers and other products that are produced by the plant are the same as the secondary sludge.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is preferably set to a temperature range of 45 to 70 ° C, preferably 50 to 65 ° C, as in Example 1 above. Further, it is preferable that pH is set to be in the range of 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, as in Example 2 above. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Furthermore, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or can be newly added to the solubilization tank 7.
  • the heat energy loss is small, the nitrogen-containing organic or inorganic matter in the treated water discharged outside the treatment system is small, and the deodorization of the exhaust gas emitted into the atmosphere is possible.
  • a nitrification device 13 and a denitrification device 14 are disposed in the treatment liquid path leading to the biological treatment tank 2, and one of the sludge separated in the settling tank 4. Part is returned to the nitrification device 13 via the circulation path 15, and the processing solution solubilized in the solubilization tank 7.
  • the heat of the discharged gas is effectively used for the nitrification treatment in the nitrification device 13, so that the loss of heat energy is small.
  • the nitrogen-containing organic or inorganic components in the treated water discharged outside the treatment system are substantially zero.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is in the temperature range of 45 to 70, preferably about 2'5 gO—as in Example 1 above. —H3 ⁇ 4US3 ⁇ 4M ⁇ T Similarly, it is preferable to set the pH in the range of 5.5 to 9, preferably in the range of 6 to 8.5. That's right. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Furthermore, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or can be newly added to the solubilization tank 7.
  • the organic wastewater treatment apparatus of this embodiment includes a biological treatment tank 2 and a solubilization tank 7.
  • the biological treatment tank 2 the organic wastewater is treated batchwise.
  • sewage was used as the organic wastewater as raw water.
  • the treatment is performed with the inflow, reaction, sedimentation, drainage, and sludge treatment of raw water as one cycle. More specifically, as shown in Fig. 8, the process of aeration, agitation, aeration, agitation, aeration, sedimentation by stopping aeration, solid-liquid separation, and solubilization treatment is performed during the inflow of raw water. Will be. in this case, '
  • Aeration is an aerobic treatment and agitation is an anaerobic treatment.
  • the process of repeating aeration and agitation, the process of precipitation, and the process of solid-liquid separation are performed in the biological treatment tank 2, and the process of solubilization is performed in the solubilization tank 7.
  • the batch treatment of a series of wastewater treatments from the inflow of raw water to the discharge of treated water, can be performed several times a day (for example, 2 to 4 times), and the treatment time of each process can be adjusted. Depending on the nature of the process, the processing time of each step may be adjusted so as to perform batch processing about once a day or about twice a day.
  • nitrification treatment by nitrifying bacteria is performed in the aeration step, and denitrification treatment by denitrifying bacteria is performed in the stirring step in which the aeration is stopped. Thereafter, the aeration is stopped, and the sludge sediments and separates. The supernatant is released and a part of the settled sludge is held in the biological treatment tank 2 for the next batch treatment, and the remaining part of the sludge is supplied to the solubilization tank 7 for solubilization. . As shown in Fig. 9, the solution solubilized in the solubilization tank 7 is the first stage of the eluate.
  • the number of cycles is determined by the B ⁇ D-SS load of the biological treatment tank.
  • BOD-SS load 0.2 to 0.4 kgB OD / kgSS-day
  • the nitrification and denitrification cycle of aeration and stirring is operated in 3 to 4 cycles.
  • BOD-SS load 0.03 to 0.05 kg BO DZkgSS ⁇ day
  • the nitrification denitrification cycle be operated in 2 to 3 cycles.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is preferably set in the temperature range of 45 to 70 ° C, preferably 50 to 65 ° C, as in the first embodiment. Further, it is preferable that the pH is also set to be in the range of pH 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, as in Example 2 above. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Further, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be previously contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7, or can be newly added to the solubilization tank 7.
  • the solubilized sludge is returned to the reaction tank in the first (first) aeration treatment step 3 to 30 minutes before, preferably 1 hour to 30 minutes before stopping the aeration treatment.
  • Sent the organic matter contained in the solubilized sludge can be effectively used as a tonnage source (BOD source) in the denitrification treatment, and the denitrification can be promoted. Therefore, the amount of chemicals such as methanol generally used as a proton source can be reduced, and the cost associated with the amount of chemicals can be reduced.
  • the solubilization time is preferably 12 to 72 hours, more preferably 18 to 48 hours, and most preferably 20 to 36 hours.
  • the organic wastewater treatment apparatus of the present embodiment includes an anaerobic tank 18, a primary aeration tank 19, an oxygen-free tank 20, a secondary aeration tank 21, a sedimentation tank 4, and a solubilization tank 7. are doing.
  • the primary aeration tank 19 is used to aerobically biologically treat the treatment liquid subjected to the anaerobic treatment in the anaerobic tank 18 by aeration and agitation, to oxidatively decompose organic substances in the anaerobic treatment water, or to nitrify the inflowing ammonia. belongs to.
  • the primary aeration tank 5 simply needs to be provided with aeration means, and the aeration means is not limited, but for example, a diffuser tube or the like can be used.
  • the aeration is preferably carried out at room temperature with a ventilation of 0.1 to 0.5 v vm to allow aerobic digestion and decomposition, but depending on the load, a higher ventilation may be used.
  • the liquid to be treated is preferably adjusted to pH 5.0 to 8.0, and more preferably adjusted to pH 7.0 to 8.0.
  • the anoxic tank 20 is used for denitrifying the treatment liquid that has been aerobically treated in the primary aeration tank 5.
  • the secondary aeration tank 21 is for aerobic biological treatment of the treatment liquid denitrified in the anoxic tank 6.
  • the secondary aeration tank 21 is configured in the same manner as the primary aeration tank 19, and the biological treatment is similarly performed by aeration and stirring.
  • the secondary aeration tank 21 has both functions of nitrification and BOD removal. Then, although not shown, a part of the nitrification solution, which is a processing solution in the secondary aeration tank 21, is returned to the oxygen-free tank 6, and nitric acid or nitrous acid in the nitrification liquid is denitrified.
  • the sedimentation tank 4 is for solid-liquid separation of the treatment liquid biologically treated in the secondary aeration tank 21, and the separated liquid is reused or discharged as a treatment liquid, and the separated and precipitated solids Some of the sludge is supplied to the next solubilization tank 7 and the remaining part is returned to the anaerobic tank 18.
  • sewage When sewage is treated by the treatment apparatus having such a configuration, first, the sewage is supplied to the anaerobic tank 18. The treated water after the anaerobic treatment is supplied to the primary aeration tank 19 in the next step, and is treated aerobically while being aerated and stirred. This aeration and agitation— "3 ⁇ 4) waken ; 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ 13 ⁇ 4 ;; 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ————————— '
  • the processing solution that has been aerated in the primary aeration tank 19 is supplied to the oxygen-free tank 20.
  • the treatment liquid denitrified in the anoxic tank 20 is supplied to the secondary aeration tank 21 and aerobically treated while being aerated and agitated.
  • nitrification is performed, and BOD is removed.
  • the processing solution aerated in the secondary aeration tank 21 is supplied to the precipitation tank 4.
  • the sedimentation tank 4 solid-liquid separation is performed, and the separated liquid is reused or discharged as a processing liquid, and a part of the separated and precipitated solid, sludge, is supplied to the solubilization tank 7.
  • the sludge is aerobically solubilized by the strain of the above embodiment.
  • the remaining part of the settled sludge is returned to the anaerobic tank 18 as returned sludge.
  • the sludge solubilized in the solubilization tank 7 is returned to the anoxic tank 20 and processed again. Then, the denitrification treatment in the anoxic tank 20, the aeration treatment in the secondary warming tank 21, the solid-liquid separation in the precipitation tank 4, and the solubilization treatment in the solubilization tank 7 are circulated and repeated.
  • the HRT in the solubilization tank 7 is preferably selected based on the HRT that maximizes the amount of bacterial production and secretion. By setting the HRT in this way, the reaction by the generated and secreted sludge solubilizing enzymes can be used efficiently. Normally, it is preferable to set 1 ⁇ 12 to 72 hours. From the viewpoint of oxidizing ammonia in the solubilizing solution, it is more preferable to set it to 24 to 72 hours. It is most preferable to set the time to 36 to 48 hours from the viewpoint of maintaining both the quality of treated water and the quality of treated water.
  • the HRT of tanks other than solubilization tank 7 is 0.5 to 1.5 hours in anaerobic tank 4, 2 to 6 hours in primary aeration tank 5, 0.5 to 3 hours in oxygen-free tank 6, and 2 to 3 hours in secondary aeration tank 7.
  • the temperature of the solubilization tank 7 is preferably set to a temperature range of 45 to 70, and preferably to a temperature range of 50 to 65, as in the first embodiment. Also, ⁇ ⁇ is preferably set to be in the range of 5.5 to 9 and preferably in the range of 6 to 8.5 similarly to the second embodiment. It is the same as U-Rudomo Jia W-2, which is a mixture of seed caustic strains—used alone and mixed. Further, the strain is held in the solubilization tank 7 in advance, or the stain supplied to the solubilization tank 7 is It is the same as in Example 2 that it can be contained in the mud in advance or newly added to the solubilization tank 7.
  • two oxygen-free tanks are provided, and only one aeration tank is provided.
  • the treatment apparatus of the present embodiment includes a pre-anoxic tank 23, an anaerobic tank 18, a compatible tank 24, an oxygen-free tank 20, an aeration tank 25, a sedimentation tank 4, a concentrator 9, and A solubilization tank 7 is provided.
  • the raw water flowing into the anaerobic tank 18 is supplied to the compatible tank 24.
  • the compatibility tank 24 has a function of changing the return route of the sludge and the processing liquid (nitrification liquid) from the aeration tank 25 depending on the degree of denitrification of the inflow sewage. For example, during periods of high denitrification, such as in summer, the use of an anaerobic tank promotes the phosphorus release reaction of returned sludge under anaerobic conditions. By using the tank as a tank, the denitrification reaction of the nitrified liquid returned from the raw water and the aeration tank 25 to the pre-anoxic tank 23 or the compatible tank 24 is promoted.
  • the raw water is supplied to the oxygen-free tank 20 to be denitrified, and further supplied to the aeration tank 25 to be aerobically biologically treated by aeration and stirring.
  • the mixture is supplied from the aeration tank 25 to the sedimentation tank 4, where solid-liquid separation is performed, and the separated liquid is discharged as appropriate.
  • the sludge separated and precipitated is supplied to the concentrator 9 and supplied to the solubilization tank 7.
  • the aeration tank 25 has a function of removing BOD and nitrifying. A portion of the nitrification solution, which is the processing liquid in the aeration tank 25, is returned to the pre-anoxic tank 23, preferably (not shown).
  • the sludge solubilized in the solubilization tank 7 is returned to the compatible tank 24 and circulated through the compatible tank 24, anoxic tank 20, aeration tank 25, sedimentation tank 4, thickener 9, and solubilization tank 7.
  • anoxic tank 20 aeration tank 25
  • sedimentation tank 4 thickener 9
  • One is """ ⁇ .
  • the temperature of the solubilizing tank 7 is set in the temperature range of 45 to 70 ° C., preferably 50 to 65 ° C., as in the first embodiment. Further, it is preferable that the pH is also set to be in the range of pH 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5, as in Example 2 above. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Furthermore, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or can be newly added to the solubilization tank 7.
  • the processing apparatus of this embodiment includes an anaerobic tank 18, an anoxic tank 20, an aeration tank 25, a settling tank 4, and a solubilizing tank 7.
  • the sludge is supplied to the anaerobic tank 20 and denitrification is performed in the anaerobic tank 20.
  • the treatment liquid denitrified in the anoxic tank 20 is supplied to the aeration tank 25, where the ammonia contained in the sludge is changed to nitrous acid or nitric acid. That is, nitrification treatment is performed in the aeration tank 13.
  • the treatment liquid subjected to the nitrification treatment in the warming tank 25 is supplied to the precipitation tank 4.
  • the sedimentation tank 4 solid-liquid separation is performed, and the separated liquid is discharged or the like.
  • a part of the separated and precipitated solid sludge is supplied to the solubilization tank 7, and the rest is returned sludge. And returned to the anaerobic tank 18.
  • the sludge after solubilization is returned to the anaerobic tank 18, denitrification in the anoxic tank 20, processing in the aeration tank 25, solid-liquid separation in the sedimentation tank 4, and solubilization in the solubilization tank 7. It will be cycled and repeated. A part of the nitrification solution treated in the aeration tank 25 is returned to the anaerobic tank 20 or the anaerobic tank 18 and denitrified in the anaerobic tank 20.
  • the temperature of the solubilizing tank is the same as that of the above embodiment.
  • the temperature is in the range of 5 to 170, and the temperature is in the range of 50 to 65. Is preferred.
  • the pH was also the same as in Example 2 above. Similarly, it is preferable to set the pH to be in the range of 5.5 to 9, preferably 6 to 8.5. It is also the same as in Example 2 that four strains can be used alone or in combination. Further, as in Example 2, the strain can be held in the solubilization tank 7 in advance, or can be contained in the sludge supplied to the solubilization tank 7 in advance, or can be newly added to the solubilization tank 7.

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Abstract

本発明は、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、或いは食品工場、化学工場などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の有機性固形物を可溶化する優れた可溶化能を有する新規微生物を提供することを課題とする。本発明に係る新規微生物は、ジオバチルス（Geobacillus)属に属し、有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有することを特徴とする。

Description

明 細 書 新規微生物及びその微生物を用いた有機性固形物の処理方法 技術分野 本発明は、 下水処理場、 屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚 泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、 或いは食品工場、 化学工場などの製造プロセスま たは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の有機性固形物を可溶化 する可溶化酵素の生産能を有する新規微生物と、 その微生物を用いた有機性固形物 の処理方法に関する。 背景技術 従来より、 下水処理場や屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚 泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥や、 食品工場、 化学工場などの製造プロセスまたは 排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の有機性固形物を処理する方 法として、 細菌等を有機性固形物に作用させて生物学的に分解する、 下記先行技術 文献 1乃至 4に示すような有機性固形物の可溶化のための方法並びにその方法への 応用が期待される菌株がこれまでに報告されている。
先行技術文献 1 ：特開平 7—184640号公報
先行技術文献 2 ：バイオテクノロジーを活用した新排水処理システムの開発報告 書 （下水道編） 、 pp73— 77、 （財） 土木研究センター （平成 3 年 2月） ）
先行技術文献 3 ： SHIGERU KUME and YUSAKU FUJIO, "DIGESTION OF
MUNICIPAL SEWAGE SLUDGE BY A MKREOF THERMOPHILIC BACILLI AND THEIR CULTURE EXTRACT
", J.GenAppl. Microbiol., 36 189-194 (1990) 先行技術文献 4： YUSAKU FUJIO and SHIGERU KUME, "Isolation and
Idetification of Thermophilic Bacteria from Sewage Sludge Compost "， JOURNAL OF FERMENTASION AND
BIOENGINEERING , Vol.72, No.5，334-337,(1991)
上記先行技術文献 1は、 酵母エキス残渣を特異的に分解する酵素を生産する菌株、 ォェルスコフィァ属に属する細菌 (Oerskovia sp.24(FERM P~ 13692)) を用いた酵母 エキス残渣を処理方法である。
また、 上記先行技術文献 2は、 滅菌済余剰汚泥を嫌気的条件下で特異的に可溶化 する、 クロストリジゥム ·ビフェルメンタンス (Clostridium bifermentans) に属する 嫌気性の菌株について開示するものである。
さらに、 上記先行技術文献 3及び 4は、 下水汚泥コンポストから好気的にかつ高 温条件下で単離したバチルス ·ステアロザーモフィラス (Bacillus stearothermophilus )に属する菌株を用いた汚泥の消化について開示するものある。
しかしながら、 上記先行技術文献 1記載の方法によれば、 分解処理できる対象が 実質的に酵母エキス残渣に限定されてしまうという問題がある。
また、 上記先行技術文献 2乃至先行技術文献 4に開示された菌株では、 汚泥の可 溶化効率が、 それぞれ、 10日間で 25%、 20日間で 40〜50%程度であり、 所定の可 溶化率を得るには多大な時間を要しており、 処理効率が低いものとなっていた。 そ して、 この処理効率の低さが当該菌株の工業的利用に向けての課題として依然とし て残っている。 発明の開示 本発明者等は、 このような問題点を解決するために、 汚泥等の有機性固形物の優 れた可溶化効果を有し、 且つ所定の可溶化率を得るための処理時間を著しく短縮す その結果、 このような条件を満たすジォバチルス属の新規微生物を単離し、 本発 明を完成するに至った。
すなわち、 請求項 1記載の発明は、 ジォバチルス (Geobaci ) 属に属し、 有機性 汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有すること を特徴とする新規微生物である。
また、 請求項 2記載の発明は、 ジォバチルス (Geobacillus) 属に属する新規微生物 であって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生 産能を有し、 下記菌学的性質を有することを特徴とする新規微生物である。
A. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7〜0.8 U m、 長さ 2.0 〜4.0 m の桿菌 (2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar〕 平板培養）
(1) コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元：一
(3) インドールの生成：―
(4) 硫化水素の生成： -
(5) クェン酸の利用：一
(6) ゥレアーゼ：一
(7) ォキシダ一ゼ： +
(8) 力夕ラーゼ： +
——一一 — ..— ....— -— —- ' 一' ― —一—— -■―— -—.—―— — . ― —„„. ― (9)酸素に対する態度：好気性
(10) O— Fテスト （グルコース） ：ー — (11)糖類からの酸及びガスの生成
D—グルコース：酸 （+ ) Zガス （一）
さらに、 請求項 3記載の発明は、 ジォバチルス (Geobacillus) 属に属する新規微生 物であって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の 生産能を有し、 下記菌学的性質を有することを特徴とする新規微生物である。
A. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7〜0.8 m、 長さ 2.0 〜4.0 U rn の桿菌
(2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar] 平板培養）
(1) コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元：一
(3) ィンドールの生成：一
(4) 硫化水素の生成：一
(5) クェン酸の利用：―
(6) ゥレアーゼ：一
(7) ォキシダ一ゼ： +
(8) 力タラ一ゼ： +
(9)酸素に対する態度：好気性
(10) 〇一 Fテスト （グルコース） ： — Z—
(11)糖類からの酸及びガスの生成 ' -
D—グルコース：酸 （+ ) ガス （―） (12)醱酵性試験
(a) D _グルコース： +
(b) D—フラクトース： +
(c) D—マンノース： +
(d) D—ソルビトール：―
(e) イノシト一ル：一
(f) マルトース： +
(g) 卜レノ、ロース： +
(13)その他の生理学的性質
(a) ]3—ガラクトシダーゼ活性：一
(b) アルギニンジヒド口ラーゼ活性：―
(c) リジンデカルポキシラーゼ活性：一
(d) トリブトファンデアミナ一ゼ活性：一
(e) ァセトイン産生：一
(f) ゼラチナ一ゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：一
また、 請求項 4記載の発明は、 ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4 (FERM ΒΡ-08452) である請求項 1記載の新規微生物であり、 請求項 5記載の発 明は、 ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 5 (FERM BP-08453) であ る請求項 1記載の新規微生物であり、 請求項 6記載の発明は、 ジォバチルス ·エス ピー (Geobacillus sp.) S P T 6 (FERM BP-08454) である請求項 1記載の新規微生 物であり、 請求項 7記載の発明は、 ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 7 (FERM ΒΡ-08455) である請求項 1記載の新規微生物である。
さらに、 請求項 8記載の発明は、 ジォバチルス属に属する新規微生物であって、 潘性、 尼 Γ至 泥等 β性頁形 を" 溶 ず—る—可溶 7ヒ—酵素—め生 ¾—を宥—じ；一 — 16 S r R NA遺伝子の塩基配列が、 配列表の配列番号 1に記載の配列であることを 特徴とする新規微生物である。
さらに、 請求項 9記載の発明は、 ジォバチルス属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 16 S r R N A遺伝子の塩基配列が、'配列表の配列番号 2に記載の配列であることを 5 特徴とする新規微生物である。
さらに、 請求項 1 0記載の発明は、 ジォバチルス属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 16 S r R NA遺伝子の塩基配列が、 配列表の配列番号 4に記載の配列であることを 特徴とする新規微生物である。
10 さらに、 請求項 1 1記載の発明は、 請求項 1乃至 1 0のいずれかに記載の新規微 生物を用いて有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化することを特徴と する有機性固形物の処理方法である。
さらに、 請求項 1 2記載の発明は、 請求項 4記載の新規微生物、 請求項 5記載の 新規微生物、 又は請求項 6記載の新規微生物のいずれかと、 請求項 7記載の新規微 15 生物とを混合した混合微生物によって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物 を可溶化することを特徴とする有機性固形物の処理方法である。
本発明によれば、 上述のように、 生物性汚泥或いは有機性汚泥等の有機性固形物 を可溶化する性質を有するジォバチルス属の新規微生物であるジォバチルス ·エス ピー (Geobacillus sp.) S P T 4、 ジォバチルス ·エスピ一 (Geobacillus sp.) S P T 20 5、 ジォバチルス ·エスピー (Geohacillus sp.) S P T 6、 ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 7を提供するに至った。
特に、 本発明では、 1日程度の極めて短い期間に優れた汚泥可溶化効果を奏する ので、 実装置に用いる場合に、 装置運転の立ち上げ時間が早いという効果がある。 さらに、 本発明では 50°C〜65°C程度とさほど高くない温度で優れた可溶化効果を
Figure imgf000008_0001
いう効果がある。 そして、 この新規微生物を用いて有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可 溶化する処理方法によって、 下水処理場、 屎尿処理場などの下水処理プロセスから 排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、 或いは食品工場、 化学工場などの 製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の有機性
5 固形物を、 効率良く可溶化することができる。
特に、 ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4、 ジォバチルス 'エス ピー (Geobacillus sp.) S P T 5、 又はジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 6のいずかと、 ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 7とを混合し た混合微生物を用いる場合には、汚泥の可溶化率がより向上するという効果がある。
10
図面の簡単な説明 図 1は、 一実施形態としての微生物を利用した有機性廃水の処理装置を示す概略 ブロック図である。
図 2は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略プロック図である。
15 図 3は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略ブロック図である。
図 4は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略ブロック図である。
図 5は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略プロック図である。
図 6は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略プロック図である。
図 7は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略プロック図である。
20 図 8は、 図 7の処理装置で行う回分式処理工程のブロック図。
図 9は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略プロック図である。
図 1 0は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略ブロック図である。 図 1 1は、 他実施形態の有機性廃水の処理装置を示す概略ブロック図である。
-— 一 25 "- 発明を実施するための最良の形態 一— 以下、 本発明の実施形態について説明する。 〔菌株のスクリーニング〕
本発明の後述する各実施形態の微生物の単離は、 次のようにして行つた。
すなわち、 下水処理場における余剰汚泥より、 菌株分離用に汚泥を採取した。 採 取した汚泥を、 1 X 10- 2〜： If)-5倍に滅菌水で希釈した後、 普通寒天 CNutrient agar〕 培地の寒天プレート （Oxoido社製） に塗布した。 このプレートを、 60°Cでー晚培養 し、 単コロニーを得た。
得られた単コロニーに関して、 スキムミルクの分解能、 滅菌汚泥の分解能を、 基 質混合培地でのハロ形成の有無で確認し、 ハロを形成した株でも、 特に汚泥分解能 が大きいもの 4菌株を特徴株として選抜した。 具体的には、 これらを 0.1重量 容 量％混合した寒天培地においてハロ （溶解班） を形成する程度に応じて目視により 判定した。
スキムミルクの分解能の検定は、 R.BEAUDET, C.GAGNON, J.G BISAILLON and M.ISHAQUE,"Microbiological Aspects of Aerobic Thermophilic Treatment of Swine Waste",Applied and Environmental Microbiology, 971 〜976頁、 （1990年 4月） の変 法によった。
(実施形態 1 )
上記のようにして選抜した 4菌株のうち、 1つの菌株の菌学的性質について試験 した。 その菌学的性質 （形態的性質、 培養的性質、 生理学的性質） は次のとおりで ある。
A. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7〜0.8 U rn、 長さ 2.0 〜4.0 m の桿菌
(2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 〔Nutrient agar] 平板培養）
(ΐ) — 石三： 福 丽 ' (2) 色：クリーム色 (3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元： -
(3) V Pテスト：—
(4) インドールの生成：―
(5) 硫化水素の生成：一
(6) デンプンの加水分解：―
(7) クェン酸の利用：―
(8) ゥレアーゼ：一
(9)ォキシダーゼ： +
(10)力タラ一ゼ： +
(11) 生育の範囲
(a) p H： 6.0〜8.0
(b) 温度： 45 ：〜 65°C
(12)酸素に対する態度：好気性
(13) O— Fテスト （Hugh Leifson法） ：一
(14)糖類からの酸及びガスの生成
D—グルコース：酸 （+ ) Zガス （―）
(15)醱酵性試験
(a) グリセロール：一
(b) Lーァラビノース：一
(c) D—キシロース：―
(d) D—ガラクトース：一
" (e) ： +
(f) D—フラクトース： + (g) D—マンノース： +
(h) D—マンニトール： +
(i)イノシ 1 ル：―
0) ソルビトール：一
(k) マル 1 ^一ス： +
(1) ラク 1 ^一ス： +
(m) スクロース：一
(n) トレハロース： +
(16)その他の生理学的性質
(a) |3—ガラクトシダーゼ活性：一
(b) アルギニンジヒドロラ一ゼ活性：一
(c) リジンデカルポキシラーゼ活性：一
(d) トリブトファンデァミナーゼ活性：―
(e) ァセトイン産生： -
(f) ゼラチナーゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：—
さらに、 上記生理学的性質における菌株が生育する p H及び温度の測定は次のよ うにして行った。
すなわち、 0.1 N塩酸（和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社 製） 、 又はこれらのうちの一方で、 測定対象の p H (6.0、 6.5、 7.0、 7.5、 8.0)に調 整した普通寒天 [Nutrient agar) 培地 （Oxoido社製） を調製し、 この培地に本実施形 態の菌株を接種し、 60°Cで 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その生育度 を定性的に測定した。 その結果を下記表 1に示す。 表 1
Figure imgf000013_0002
陽陰
上記表 1からも明らかなように、 本実施形態の菌性株性は、 P H6.0 〜8.0 の範囲にお いて生育することが判明した。
次に、 0.1 N塩酸 （和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社製） 、 又はこれらのうちの一方で、 P H6.5 に調整した普通寒天 [： Nutrient agar〕 培地 （ Oxoido社製） を調製し、 この培地に本実施形態の菌株を接種し、 測定対象の温度（3 つ。 Cヽ 45°C、 50°C、 60 、 65°C) で 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 そ の生育度を定性的に測定した。 その結果を下記表 2に示す。'
表 2 温度 生育度
+
3 7 °C — 土
Figure imgf000013_0001
4 5 土
5 0。C +
6 0 °C +
6 5 °C + 上記表 2からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 50 〜 65°Cの範囲におい て生育することが判明した。
また、 この菌株について、 16S r RNA遺伝子の塩基配列を解析した。 その配列 は、 配列表の配列番号 1に記載のとおりである。 この解析に際しては、 先ず本実施 形態の菌株の 16S r RNA遺伝子を PCR法により増幅した。 60 で 6時間振とう 培養した本実施形態の菌株より、 Heng Zhu等の方法 （Heng Zhu, Feng Qu and Li- Husang Zhu, "Isolation of genomic DNAs from 1993 ) に従い精製した DNAを鍀型 として PCRを行った。 プライマ一は、 「微生物の分類'同定実験法 分子遺伝学 •分子生物学的手法を中心に」 （鈴木健一朗 ·平石明 ·横田明編、 シユウプリンガ — 'フエアラーク東京） に記載の 2種類の合成オリゴヌクレオチド （27f,1492r)を用 いた。 これらのプライマーの塩基配列は、 配列表の配列番号 5， 6に記載のとおり である。
PCR反応は、 以下のとおりである。 すなわち、 1 XPCR Buffer (東洋紡績株式 会社) , 0.2mM dNTPs (東洋紡績株式会社） ， ImM Mg S〇 東洋紡績株式会社) ， 本実施形態の菌株 DNAlOOmg、 それぞれ 0.5 M のプライマー、 及び KOD— P1 us- (東洋紡績株式会社） よりなる反応液を、 94°C、 2分処理した後、 94°C、 30秒 の熱変性、 55°C、 30秒のアニーリング、 68°C、 1分 30秒の伸長反応を 30サイクル 行った。 最後に 68 、 7分の伸長反応を行った後、 PCR産物を得た。 この PCR 産物を QIA quick PCR Purification Kit (株式会社キアゲン） を用いて精製した後、 1 6S r RNA遺伝子の塩基配列を決定した。 遺伝子の塩基配列の決定は、 DNA解読 装置 （DN Aシーケンサ一） を用いた。
本実施形態の菌株の塩基配列について、 遺伝子データベースである National Cent er ior Biotecnnology Information(N C B I http://www.ncbi.nlm.nih.gov) 上で B L AS Tホモロジ一検索を行った結果、 データベース上に登録された公知のジォバチルス ― """ GeobadlhisT属細 Β^ΓΪ^ —ΚΉ ΑΜ^^Η ΙΤϋΐ^^ ^ お fe。
以上のような菌学的性質の試験結果や 16S r RNA遺伝子の塩基配列から、 本実 施形態の菌株は、 ジォバチルス属に属する新規な微生物であると認められ、 ジォバ チルス 'エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4と命名し、 2003年 8月 18日に独立行 政法人産業技術総合研究所特許生物寄託セン夕一に国際寄託した （FERM BP-08452 上記菌株ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4は、 後述の実施例に 示すように、 優れた汚泥可溶化能を有する汚泥可溶化酵素を産生する性質を有する ものである。 従って、 この菌株は、 後述するような種々の汚泥の生物学的処理方法 に用いることができる。 すなわち、 下水処理場、 屎尿処理場などの下水処理プロセ スから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、 或いは食品工場、 化学工場 などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の 汚泥に上記菌株を添加することによって、 これらの汚泥を好適に可溶化することが できる。
上記菌体の添加量は、 処理対象の汚泥の有機性固形物含有量及び他の特性に応じ て適宜選択されるべきであり、 特に限定されないが、 例えば、 普通液体培地 (Oxoid 0社製)において約 15時間培養しておいた菌培養液であれば、汚泥に対して 0.5 〜 3 容量％程度添加することが好ましい。
(実施形態 2 )
上記のようにして選抜した 4菌株のうち、 他の 1つの菌株の菌学的性質について 試験した。 その菌学的性質 （形態的性質、 培養的性質、 生理学的性質） は次のとお りである。
A. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.8 d m、 長さ 2.0 〜4.0 U rn の桿菌
伸長あり
(2) 運動性の有無：有り
(3) ^有無—:一有 一 一—―
Β . 培養的性質 （普通寒天 CNutrient agar) 平板培養） (1) コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元：一
(3) V Pテス卜：一
(4) インドールの生成： -
(5) 硫化水素の生成：一
(6) デンプンの加水分解： -
(7) クェン酸の利用：一
(8) ゥレアーゼ： -
(9) ォキシダ一ゼ： +
(10)カタラーゼ： +
(11)生育の範囲
(a) p H： 6.0〜8·0
(b) 温度： 50°C〜65°C
(12)酸素に対する態度：好気性
(13) O— Fテスト （Hugh Letfson法） ：一 Z—
(14)糖類からの酸及びガスの生成
D—グルコース：酸 （+ ) Zガス （一） (15)醱酵性試験
(a) グリセロール： +
(b) Lーァラビノース： +
—飞 D二 ジ ΈΪニス—了 + ―――' 一
(d) D—ガラク卜ース： + (e) D—グルコース： +
(f) D—フラク I ^一ス： +
(g) D—マンノース： +
(h) D—マンニ 1 ^一ル： +
(i)イノシ! ^一ル：一
0) ソルビ! ル：―
(k) マル 1 ス： +
(1) ラクト一ス：一
(m) スクロース： +
(n) トレハロース： +
(16)その他の生理学的性質
(a) i3—ガラクトシダ一ゼ活性：一
(b) アルギニンジヒド口ラ一ゼ活性：―
(c) リジンデカルポキシラーゼ活性：―
(d) トリプトファンデァミナ一ゼ活性：―
(e) ァセトイン産生：―
(f) ゼラチナ一ゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：―
さらに、 上記生理学的性質における菌株が生育する p H及び温度の測定は次のよ うにして行った。
すなわち、 0.1 N塩酸（和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社 製） 、 又はこれらのうちの一方で、 測定対象の p H (6.0 、 6.5、 7.0 、 7.5、 8.0)に調 整した普通寒天 [Nutrient agar〕 培地 （Oxoido社製)を調製し、 この培地に本実施形 態の菌株を接種し、 60でで 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その生育度 ' "¾¾¾Τ¾ί¾ΰ¾"ο |¾粟 ¾卞爾 S す。 ― 表 3 pH
+：陽性
6. 0 + 土：弱陽性
6. 5 +
7. 0 +
7. 5 +
8. 0 土 上記表 3からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 PH6.0〜8.0の範囲にお いて生育することが判明した。
次に、 0.1 N塩酸 （和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社製） 、 又はこれらのうちの一方で、 PH6.5 に調整した普通寒天 [Nutrient agar) 培地 （ OxoMo社製)を調製し、 この培地に本実施形態の菌株を接種し、 測定対象の温度 （37 °C、 45°C、 50 、 60°C、 65 ） で 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その 生育度を定性的に測定した。 その結果を下記表 4に示す。 表 4 温度 生育度
+：陽性
37X ― 一：陰性
45。C ―
50°C +
— — 立 —一一 _ ―.—土— ..— .
65°C + 上記表 4からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 50 〜 65Tの範囲におい て生育することが判明した。
また、 この菌株について、 16S r RNA遺伝子の塩基配列を解析した。 その配列 は、 配列表の配列番号 2に記載のとおりである。 この解析に際しては、 本実施形態 の菌株の 16S r RNA遺伝子を PCR法により増幅した。 PCR法は実施形態 1と 同様の操作で行った。 また温度条件や反応サイクルも実施形態 1と同様とした。 プライマーも実施形態 1と同じものを用いた。 遺伝子の塩基配列の決定も実施形 態 1と同様の DNA解読装置 （DNAシーケンサー） を用いた。
本実施形態の菌株の塩基配列について、 実施形態 1と同様の遺伝子データベース 上で BLASTホモロジ一検索を行った結果、 データベース上に登録された公知の ジォバチルス (Geobacillus) 属細菌の 16S r RNA遺伝子に近似していることがわ かった。
以上のような菌学的性質の試験結果や 16S rRN A遺伝子の塩基配列から、 本実 施形態の菌株は、 ジォバチルス属に属する新規な微生物であると認められ、 ジォバ チルス ·エスピー (Geobacillus sp.) SPT5と命名し、 2003年 8月 18日に独立行 政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに国際寄託した （FERM BP-08453 上記菌株ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S PT 5も、 ジォバチルス · エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4と同様に優れた汚泥可溶化能を有する汚泥可溶 化酵素を産生する性質を有するものであり、 後述するような種々の汚泥の生物学的 処理方法に用いることができる。
(実施形態 3)
上記のようにして選抜した 4菌株のうち、 さらに他の 1つの菌株の 1つの菌株の 菌学的性質について試験した。 その菌学的性質 （形態的性質、 培養的性質、 生理学
Μ¾©ΐ¾ΐ9 ¾¾ ― ―― ' —―一—
Α. 形態的性質 (1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7 〜0.8 fi m、 長さ 2.0
(2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar] 平板培養）
(1) コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元：―
(3) V Pテスト：一
(4) インドールの生成：―
(5) 硫化水素の生成：―
(6) デンプンの加水分解：―
(7) クェン酸の利用：―
(8) ゥレアーゼ：一
(9) ォキシダーゼ： +
(10)カタラーゼ： +
(11)生育の範囲
(a) p H： 6.0 〜8.0
(b) 温度： 50で〜 65°C
(12)酸素に対する態度：好気性
(13) 〇一 Fテスト （Hugh Leifson法） ： —
(14)糖類からの酸及びガスの生成
——— f)二刃！^ニズ Γ ΐΤフ 飞二
(15)醱酵性試験 (a) グリセロール：一
(b) L—ァラビノース：一
(c) D—キシロース：―
(d) D—ガラク 1 ^一ス：一
(e) D—グルコース： +
(f) D—フラクト一ス： +
. (g) D—マンノ一ス： +
(h) D—マンニ! ル：―
(i)イノシトール：―
(j) ソルビト—ル：一
(k)マル 1 ^一ス： +
(1) ラク 1 ス：一
(m)スクロース：一
(n) トレ八ロース： +
(16) その他の生理学的性質
(a) )3—ガラクトシダ一ゼ活性：一
(b) アルギニンジヒドロラーゼ活性：—
(c) リジンデカルボキシラーゼ活性：一
(d) トリプトファンデァミナーゼ活性：一
(e) ァセトイン産生：―
(f) ゼラチナーゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：一
さらに、 上記生理学的性質における菌株が生育する P H及び温度の測定は次のよ うにして行った。
Figure imgf000021_0001
製） 、 又はこれらのうちの一方で、 測定対象の p H (6.0、 6.5、 7.0、 7.5、 8.0)に調 整した普通寒天 [Nutrient agar〕 培地 （Oxoido社製)を調製し、 この培地に本実施形 態の菌株を接種し、 60°Cで 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その生育度 を定性的に測定した。 その結果を下記表 5に示す。
表 5
Figure imgf000022_0001
上記表 5からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 P H6.0〜8.0の範囲にお いて生育することが判明した。
次に、 0.1 N塩酸.（和光純薬社製） 及び 0.1 ΝτΚ酸化ナトリウム （和光純薬社製） 、 又はこれらのうちの一方で、 Ρ Η6.5 に調整した普通寒天 CNutrient agar) 培地 （ Oxoido社製)を調製し、 この培地に本実施形態の菌株を接種し、 測定対象の温度 （37 t：、 45°C、 50°C、 60 、 65 ） で 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その 生育度を定性的に測定した。 その結果を下記表 6に示す。
表 6
+：陽性
一：陰性
Figure imgf000023_0001
上記表 6からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 50°C〜65°Cの範囲におい て生育することが判明した。
また、 この菌株について、 16S r RNA遺伝子の塩基配列を解析した。 その配列 は、 配列表の配列番号 3に記載のとおりである。 この解析に際しては、 先ず本実施 形態の菌株の 16S r RNA遺伝子を PCR法により増幅した。 PCR法は実施形態 1と同様の操作で行った。 また温度条件や反応サイクルも実施形態 1と同様とした。 さらに、 プライマーも実施形態 1と同様のものを用いた。
遺伝子の塩基配列の決定も実施形態 1と同様の DNA解読装置 （DNAシーケン サー） を用いた。
本実施形態の菌株の塩基配列について、 実施形態 1と同様の遺伝子データベース 上で BLASTホモロジ一検索を行った結果、 デ一夕ベース上に登録された公知の ジォバチルス (Geobacillus) 属細菌の 16S r RNA遺伝子に近似していることがわ かった。
以士のよう-な菌学的性質の弒験結果や T6S r— R— N Α—遺伝-子—の-塩基配列—から 本実- 施形態の菌株は、 ジォバチルス属に属する新規な微生物であると認められ、 ジォバ チルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 6と命名し、 2003年 8月 18日に独立行 政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに国際寄託した （FERM ΒΡ-08454 上記菌株ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 6も、 ジォバチルス · エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4と同様に優れた汚泥可溶化能を有する汚泥可溶 化酵素を産生する性質を有するものであり、 汚泥の生物学的処理方法に用いること ができる。
(実施形態 4 )
上記のようにして選抜した 4菌株のうち、 さらに他の 1つの菌株の 1つの菌株の 菌学的性質について試験した。 その菌学的性質 （形態的性質、 培養的性質、 生理学 的性質） は次のとおりである。
Α. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7〜0.8 m、 長さ 2.0 〜4.0 mの桿菌
(2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar) 平板培養）
(1) コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩 （硫酸塩） の還元：一
(3) V Pテスト：―
(4) インドールの生成：一
¾ ¾化氷素 生成丁— ― ― ― —―
(6) デンプンの加水分解： + (7) クェン酸の利用： 一
(8) ウレァ一ゼ： 一
(9) ォキシダ一ゼ： +
(10) 力夕ラーゼ： +
(11)生育の範囲
(a) p H： 6.0 〜8.0
(b) 温度： 45 〜65°〇
(12)酸素に対する態度：好気性
(13) O— Fテスト （Hugh Leifson法） ：一
(14)糖類からの酸及びガスの生成
D—グルコース：酸 （+) Zガス （一）
(15)醱酵性試験
(a) グリセロール：—
(b) L—ァラビノース： +
(c) D—キシロース： +
(d) D—ガラク卜ース： ―
(e) D—グルコース： +
(f) D—フラクトース： +
(g) D—マンノース： +
(h) D—マンニ！ ル： +
(i) イノシトール： 一
0') ソルビトール：一
(k) マルトース： +
(1) ラク卜ース：一
(m) ス歹 S^ T=一
(η) トレハロース： + (16) その他の生理学的性質
(a) β—ガラクトシダ一ゼ活性：一
(b) アルギニンジヒド口ラーゼ活性：―
(c) リジンデカルポキシラ一ゼ活性：一
(d) トリプトファンデァミナーゼ活性：一
(e) ァセトイン産生：―
(f) ゼラチナーゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：一
さらに、 上記生理学的性質における菌株が生育する ρ H及び温度の測定は次のよ うにして行った。
すなわち、 0.1 N塩酸（和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社 製） 、 又はこれらのうちの一方で、 測定対象の p H (6.0 、 6.5、 7.0 、 7.5、 8.0)に調 整した普通寒天 [Nutrient agar〕 培地 （Oxoido社製)を調製し、 この培地に本実施形 態の菌株を接種し、 60 で 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その生育度 を定性的に測定した。 その結果を下記表 7に示す。
表 7 p H 生育度
+：陽性
6 . 0 士 土：弱陽性
6 . 5 +
7 . 0 +
7 . 5 +
8 . 0 + 上記表 7からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 P H6.0 〜8.0 の範囲にお いて生育することが判明した。
次に、 0.1 N塩酸 （和光純薬社製） 及び 0.1 N水酸化ナトリウム （和光純薬社製） 、 又はこれらのうちの一方で、 P H6.5 に調整した普通寒天 [Nutrient agar〕 培地 （ Oxoido社製)を調製し、 この培地に本実施形態の菌株を接種し、 測定対象の温度 （37 °C、 45°C、 50t：、 60 、 65°C) で 15時間培養した菌株の増殖菌体量を観察し、 その 生育度を定性的に測定した。 その結果を下記表 8に示す。 表 8
Figure imgf000027_0001
上記表 8からも明らかなように、 本実施形態の菌株は、 45t〜 65°Cの範囲におい て生育することが判明した。
また、 この菌株について、 16 S r R N A遺伝子の塩基配列を解析した。 その配列 は、 配列表の配列番号 4に記載のとおりである。 この解析に際しては、 本実施形態 の菌株の 16 S r R NA遺伝子を P C R法により増幅した。 P C R法は実施形態 1と 同様の操作で行った。 また温度条件や反応サイクルも実施形態 1と同様とした。
-きらに-; ヲ。ライ-マ一も-実施形態 -1—と同様のも-のを用いた 遺伝子の塩基配列の袂 定も実施形態 1と同様の D N A解読装置 （D N Aシーケンサー） を用いた。
本実施形態の菌株の塩基配列について、 実施形態 1と同様の遺伝子データベース 上で B L A S Tホモ口ジ一検索を行つた結果、 デー夕ベース上に登録された公知の ジォバチルス (Geobacillus) 属細菌の 16S r RNA遺伝子に近似していることがわ かった。
以上のような菌学的性質の試験結果や 16 S r RN A遺伝子の塩基配列から、 本実 5 施形態の菌株は、 ジォバチルス属に属する新規な微生物であると
認められ、 ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 7と命名し、 2003年 8 月 18日に独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センタ一に国際寄託した （ FERM ΒΡ-08455) 。
上記菌株ジォバチルス ·エスピー (Geobacillus sp.) S P T 7も、 ジォバチルス · 10 エスピー (Geobacillus sp.) S P T 4と同様に優れた汚泥可溶化能を有する汚泥可溶 化酵素を産生する性質を有するものであり、 汚泥の生物学的処理方法に用いること ができる。 '
【実施例】
以下、 本発明の実施例について説明する。
15 (実施例 1 )
上記各実施形態の菌株を用いて、 汚泥の可溶化試験を行った。
汚泥の可溶化試験は、 神戸市内の下水処理場から採取した余剰汚泥を用いて実施 した。 可溶化試験に用いた滅菌洗浄汚泥の調整方法と可溶化試験方法を次に説明す る。
20 〔滅菌汚泥調整方法〕
1 . 余剰汚泥を 121°C、 15分オートクレープ処理した後、 遠心操作（約 15000g，10分 ) により沈殿物を回収する。
2 . その沈殿物を純水に十分に懸濁した後に、 上記条件でオートクレープ処理し、 遠心操作により沈殿物を回収した。
—- 沈殿物—を純水に 麵後「遠 ¾、操作 -より—爾 c 'た。— 操稱ま— 2面繰— 返て た。 .沈殿物を約 lOOOOmg/1となるように純水に懸濁した後、オートクレーブ処理した ものを実験に供試した。
〔可溶化試験方法〕
1 . 63°Cで L B液体培地 （DIFCO社製：バクトトリプトン 10 g、 イーストエキスト ラクト 5 g、 塩ィ匕ナトリウム 5 g、 蒸留水 1 L)で一晩培養した 各菌株を容積比 で 1 %になるように、 上記滅菌洗浄汚泥に添加し、 63°C で振とう培養した。 そ の VSS(Volatile Suspended Solids)濃度を下水道 試験方法 （上巻） 〔1997年版、 p 296〜297、 財団法人日本下水道協会〕 に基づいて測定した。
2 . 汚泥の VSS可溶化率は、 次の式に基づいて求めた。
VSS可溶化率 = [(初発 VSS濃度―培養後 VSS濃度)ノ初発 VSS濃度〕 X 100(%) 試験結果を表 9に示す。 尚、 表 9において、 対照とは、 系に菌を添加しない場合を 意味する。
表 9
Figure imgf000029_0001
表 9からも明らかなように、 実施形態 1乃至 4のいずれの菌株も、 培養した後、 24 時間経過後に 25%前後の優れた汚泥の可溶化率を示し、 48時間経過後には 35%前後 の優れた汚泥の可溶化率を示した。
尚、 本実施例の汚泥の可溶化試験では、 上記のように 63°Cで可溶化を行なってい るが、—可溶化の温度は れ. 限定ざれる-もの はない ό- 記実施形態- 1-乃至- 4の菌 株の生育温度に合わせて 4 5 - 7 0 °Cの温度範囲で可溶化を行なうことができる。 ただし、 優れた可溶化率を得るためには、 5 0〜6 5 °Cの温度範囲に設定するのが 好ましい。
次に、 実施形態 1乃至 3の菌株を実施形態 4の菌株と混合したものを用い、 単独 細菌を使用したときとの汚泥可溶化率の比較試験を行った。その結果を表 10に示す 表 10
Figure imgf000030_0002
表 10からも明らかなように、 実施形態 1乃至 3の菌株と、 実施形態 4の菌株との 混合細菌を使用した場合には、 単独細菌を使用したときに比べて汚泥可溶化率が上 昇した。 これは、 実施形態 4の S P T 7株が高い p H条件下で生育することを反映 しているものと思われる。 すなわち、 先ず汚泥中のタンパク質が S P T 7株以外の 好熱性細菌の産生する酵素 （プロテア一ゼ、 リパーゼ等） により分解され、 アンモ 二ァが産生されると汚泥の P Hが上昇する。 この条件で S P T 7が活発に増殖し、 汚泥可溶化に関与する酵素を産生することにより、 汚泥の可溶化を促進するものと 思われる。
尚、 実施形態 1乃至 3の菌株と、 実施形態 4の菌株とを混合して有機性固形物を 可溶化する場合は、 p H7.0〜8.5の範囲で処理するのが好ましい。
(実施例 2 )
Figure imgf000030_0001
バチルス ·エスピ一 (Geobacillus sp.) S P T 5、 ジォバチルス ·エスピー (Geobac illus sn.) S P T 6、 及びジォバチルス■エスピ一 (Geobacillus sp.) S P T 7は、 上 述のように優れた汚泥可溶化能を有する汚泥可溶化酵素を産生する性質を有するも のであるので、 各種汚泥の生物学的処理方法に用いることができる。
本実施例ではその生物処理方法の一例について説明する。
本実施例の生物処理方法を実施する装置は、 図 1に示すように、 生物処理装置、 沈殿槽、 及び可溶化槽を具備している。 本実施例では、 原廃水 Aが経路 1を経て生 物処理槽 2に導入され、 生物処理槽 2にて有機性廃水である原廃水が好気的に生物 処理される。 好気的生物処理とは、 生物酸化によって有機物が二酸化炭素若しくは 水等の無機物に分解されることをいう。
次に、 生物処理された処理水 Bは、 経路 3を経て固液分離装置としての沈殿槽 4 に導入されて固液分離され、 固液分離された上澄液 Cは放流等され、 固液分離され た固形物である汚泥 Dの一部は、 経路 5を経て経路 1に合流して原廃水 Aとともに 生物処理槽 2に導入される。
沈殿槽 4で分離された残りの汚泥 Eは、 経路 6を経て可溶化槽 7へ導入される。 そして、 可溶化槽 7では、 高温条件で好気的に有機性固形物の可溶化が行われる。 この場合の可溶化処理に、 上記実施形態 1乃至 4の各新規微生物が用いられる。 可溶化槽 7は、 上述のように生物処理槽 2から供給される汚泥を可溶化させるた めのものであり、 この可溶化は、 プロテア一ゼ等の可溶化酵素によってなされるが、 そのような可溶化酵素が上記実施形態 1乃至 4の菌株であるジォバチルス (Geohadll US)SPT4 [FERM P-08452] 、 ジォバチルス (Geobadllus)SPT5 〔FERM P-08453] 、 ジ ォバチルス (Geobacillus)SPT6 [FERM P-08454] 、 ジォバチルス (Geobacillus)SPT7 〔F ERM P-08455) によって産生されるのである。 このような菌株は、 可溶化槽 7に予 め保持されるか、 可溶化槽 7に供給される汚泥に予め含有させてもよく、 若しくは 可溶化槽 7に新たに添加されてもよい。 また、 このような 4種の菌株は、 単独若し くは混合して使用することが可能である。
可溶？ E«T(¾温度 土記実施港態 1 5至 c¾¾W¾>¾W温度 せ
7 0 の温度範囲、 好ましくは 5 0〜6 5での温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hは上記実施形態 1乃至 4の菌株の生育 p Hに合わせて p H5.5〜 9の範囲、 好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ましい。
(実施例 3 )
本実施例は、 生物処理方法の他の例であり、 本実施例の処理装置においては、 図 2に示すように、 沈殿槽 4の後段側であって、 可溶化槽 7の前段側に濃縮装置 9が 設けられている。 可溶化槽 7へ汚泥を供給する前に濃縮装置 9で汚泥を濃縮するこ とで、 可溶化槽への汚泥投入量が減少し、 結果的に可溶化槽 7でも HR Tが長くな り、 可溶化槽 7から生物処理槽 2に返送される処理液の B OD量を大幅に低減する ことができる。 濃縮装置 9としては、 膜濃縮、 遠心濃縮、 浮上濃縮、 蒸発濃縮等の 手段を具備した濃縮装置を使用することができる。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜7 0 °Cの温度範囲、 好ましく は 5 0〜6 5 °Cの温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある。
尚、 この図 2の処理装置では、 固液分離された固形物である汚泥 Dの一部が経路 5を経て経路 1に合流して原廃水 Aとともに生物処理槽 2に導入され、 沈殿槽 4で 分離された残りの汚泥 Eが濃縮装置 9へ供給されるように構成されているが、 これ に限らず、 図 3に示すように沈殿槽 4で分離した汚泥 Dをすベて濃縮装置 9で濃縮 した後、 汚泥の一部を経路 5を経て生物処理槽 2に返送し、 残りの汚泥を可溶化槽 7で好熱菌により可溶化することもできる。
(実施例 4 )
本実國 ほ、
Figure imgf000032_0001
処理と並行して膜分離装置 10による固液分離が行われる。 従って、 固液分離がより 好適に行われることとなる。
生物処理槽 2内に配設される膜分離装置 10には、 たとえば孔径 0.：!〜 2.5 H m好ま しくは 0.3〜0.5 mの膜が使用される。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜 7 0 °Cの温度範囲、 好ましく 5 は 5 0〜 6 5 °Cの温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で 10 ある。
(実施例 5 )
本実施例は、 微生物によりリン成分の除去を行う場合の実施例である。 本実施例 の処理装置は、 図 5に示すように、 生物処理槽 2が嫌気槽 2aと好気槽 2bとで構成 されている。 また、 沈殿槽 4の後段であって可溶化槽 7の前段側に、 リン放出装置 1 15 1が設けられている。 本実施例では、 嫌気槽 2aにおいて微生物からリンの放出が行 われ、 次に好気槽 2bにおいて好気的な微生物消化及び微生物によるリン成分の摂取 (体内貯留） を行う。
次に、 生物処理された処理液を沈殿槽 4において、 リン成分が濃縮された一次汚 泥 Xと一次処理水 aとに分離する。 一次汚泥 X中の微生物からリン成分を放出させ 20 るために、 リン放出装置 11においてリン成分を液相に放出させる。 この場合のリン 成分の放出は、 たとえば嫌気処理、 加熱処理、 超音波処理、 オゾン処理、 アルカリ 処理等によって行うことができるが、 特に嫌気処理によって行うのが好ましい。 次 に、 二次処理水 bに凝集剤を添加し、 リン分離装置 12において、 リン成分を固形成 分として凝集させて、 リン成分を実質的に含まない三次処理水 cと固形リン成分 y 一 —— lr得 こ 園 U 成分 yほ：肥料や ΰン¾ 物製遭—のテこ の展 Ι·とじて莉角 " きるものである。 上記二次汚泥 ζは、 さらに汚泥成分の減容化のために、 可溶化槽 7で可溶化処理される。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜7 0 °Cの温度範囲、 好ましく は 5 0〜6 5 °Cの温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま 5 しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある。
(実施例 6 )
10 本実施例は、 熱エネルギーの損失が少なく、 処理系外に排出される処理水中の含 窒有機分又は含窒無機分が少なく、 大気中に放散される排ガスの除臭が可能である 場合の実施例であり、 図 6に示すように、 生物処理槽 2に至る処理液経路には、 硝 化装置 13と脱窒装置 14が配置されており、 沈殿槽 4で分離された汚泥の一部は環 流経路 15を経て硝化装置 13に返送されており、 可溶化槽 7で可溶化された処理液
15 は、 熱交換器 16と返送経路 17を経て脱窒装置 14に返送される。 また経路 26を経 て可溶化槽 7に通入された空気は、 経路 27を経て硝化装置 13に通入される。
有機性廃水中の NH"分は、 硝化装置 13において硝化菌により N02-または N O に変えられ、 この N02-または N03-は脱窒装置 13に導入された後に大気中に放 散されるので、 大気中に放散されるガスの臭気は著しく弱められ、 可溶化槽 7から
20 排出されるガスの熱は硝化装置 13において硝化処理に有効に利用されるので熱エネ ルギ一の損失が少ない。
また、 処理系外に排出される処理水中の含窒有機分又は含窒無機分は実質的にゼ 口である。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と周様に 4 5〜 7 0での温度範囲、 好ましく ~ 2' 5 g O — 度匿 る 。—ま H¾ US¾M ^ T 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある。
5 (実施例 7 )
本実施例の有機性廃水の処理装置は、 図 7に示すように、 生物処理槽 2と、 可溶 化槽 7とで構成されている。 生物処理槽 2では回分式に有機性廃水の処理がなされ る。 原水である有機性廃水として、 本実施形態では下水を用いた。
本実施例においては、 原水の流入、 反応、 沈殿、 排水、 排泥等を 1サイクルとし 10 て処理がなされる。 より具体的には、 図 8に示すように、 原水の流入受け入れ中に 曝気、 攪拌、 曝気、 攪拌、 曝気、 曝気停止による沈殿、 固液分離、 可溶化処理のェ 程が循環してなされることになる。 この場合、 '
曝気は好気的処理であり、 攪拌は嫌気的処理である。 曝気と攪拌の繰り返し工程、 沈殿、 固液分離の工程は生物処理槽 2でなされ、 可溶化処理の工程は可溶化槽 7で 15 なされる。
原水の流入受け入れから処理水の排出の一連の廃水処理の回分処理は、 1日複数 回 （たとえば 2〜4回） 行なうように各工程の処理時間を調整することが可能であ るが、 廃水の性状によっては 1日に 1回程度、 或いは 3日に 2回程度の回分処理を 行なうように各工程の処理時間が調整されていてもよい。
20 本実施例では、 曝気の工程で硝化菌による硝化処理がなされ、 曝気を停止した攪 拌の工程で脱窒菌による脱窒処理がなされる。 その後、 曝気の停止によって、 汚泥 が沈降し、 分離される。 上澄みは放流等され、 沈降した汚泥の一部は、 次の回分処 理のために生物処理槽 2に保持され、 汚泥の残りの一部は可溶化槽 7へ供給されて 可溶化処理される。 可溶化槽 7で可溶化処理された液は、 図 9に示すように、 第一 一一画 の ΐ悪 羅き ¥¾縦 ΰ : ―—― 一一 - 可溶化処理液は、 第一段階の曝気を停止する前の 3時間から 30分前、 好ましくは 、 1時間から 30分前に生物処理槽 2に返送される。 サイクル数は、 生物処理槽の B 〇D— S S負荷により決定される。 一般に、 高負荷運転 （B OD— S S負荷： 0.2〜0 ,4kgB O D/kgSS -日） の場合は、曝気及び攙拌の硝化脱窒処理サイクルが 3〜4サ ィクルで運転されるのが好ましい。 また、 低負荷運転 （B OD— S S負荷： 0.03〜0. 05kgB O DZkgSS · 日） の場合は、 硝化脱窒処理サイクルが、 2〜3サイクルで運 転するのが好ましい。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜7 0 °Cの温度範囲、 好ましく は 5 0〜 6 5 °Cの温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある
本実施例においては、 曝気処理を停止する前の 3時間〜 30分前、 好ましくは 1時 間〜 30分前に可溶化処理汚泥が第一の （最初の） 曝気処理工程における反応槽に返 送される。 これによつて、 可溶化処理汚泥に含まれる有機物を、 脱窒処理の際のプ 口トン源 （B OD源） として有効利用し、 脱窒を促進させることができる。 従って、 プロトン源として一般に使用されるメタノール等の薬品量を低減できるので、 その 薬品量に伴うコストを低減できることとなる。
この場合の可溶化処理時間は 12〜72時間が好ましく、 18〜48時間がより好ましく 、 20〜36時間が最も好ましい。
(実施例 8 )
本実施形態の有機性廃水の処理装置は、 図 9に示すように、 嫌気槽 18、 一次曝気 槽 19、 無酸素槽 20、 二次曝気槽 21、 沈殿槽 4、 及び可溶化槽 7を具備している。
I気槽 u M zMW ど 、―返送污 »\―爾顯被 の汚泥にリンが含有されている場合、 汚泥中のリンを液中に放出する機能を有する ものである。
一次曝気槽 19は、 前記嫌気槽 18で嫌気処理された処理液を、 曝気攪拌によって 好気的に生物処理し、 嫌気処理された処理水中の有機物を酸化分解し、 或いは流入 アンモニアを硝化するためのものである。 この一次曝気槽 5は、 要は曝気手段を具 備するものであればよく、 その曝気手段は問うものではないが、 たとえば散気管等 を用いることができる。 曝気処理は、 好気性消化分解が許容されるよう、 好ましく は、 0 . 1〜0 . 5 v vmの通気量で室温下にて実施されるが、 負荷によっては、 これを上回る通気量で、 より高温で処理してもよい。 被処理液は、 好ましくは p H 5 . 0〜8 . 0に調整され、 より好ましくは p H 7 . 0〜8 . 0に調整される。 無酸素槽 20は、 前記一次曝気槽 5で好気処理された処理液を、 脱窒処理するため のものである。
二次曝気槽 21は、 前記無酸素槽 6で脱窒処理された処理液を、 好気的に生物処理 するためのものである。 この二次曝気槽 21では、 前記一次曝気槽 19と同様に構成 され、 同様に曝気攪拌によって生物処理が行われる。 この場合の二次曝気槽 21は、 硝化と B OD除去との両方の機能を有する。 そして、 二次曝気槽 21での処理液であ る硝化液の一部は、 図示しないが、 無酸素槽 6へ返送され、 硝化液中の硝酸或いは 亜硝酸が脱窒されることとなる。
沈殿槽 4は前記二次曝気槽 21で生物処理された処理液を固液分離するためのもの であり、 分離された液分は処理液として再利用若しくは放流され、 分離、 沈殿した 固形分である汚泥の一部は、 次の可溶化槽 7へ供給されるとともに、 残りの一部は 嫌気槽 18へ返送される。
このような構成からなる処理装置によって、 下水を処理する場合には、 先ず、 嫌 気槽 18へ下水が供給される。 嫌気処理後の処理水は、 次工程の一次曝気槽 19に供 給'されて曝気攪拌されつつ好気的に処理されることとなる。 この曝気攪拌による好 一—" ¾)醒理 ;¾國 爾^1¾ と；¾¾ ー— ― — 一 —― '
次に、 一次曝気槽 19で曝気処理された処理液は、 無酸素槽 20へ供給される。 こ の無酸素槽 20では脱窒処理がなされる。 無酸素槽 20で脱窒処理された処理液は二 次曝気槽 21へ供給され、 曝気攪拌されつつ好気的に処理される。 この二次曝気槽 2 1での曝気処理によって硝化がなされ、 B O D除去がなされる。
次に、 二次曝気槽 21で曝気処理された処理液は、 沈殿槽 4へ供給される。 この沈 殿槽 4では固液分離がされ、 分離された液分は処理液として再利用若しくは放流さ れ、 また分離、 沈殿した固形分である汚泥の一部は、 可溶化槽 7へ供給され、 上記 実施形態の菌株により好気的に汚泥が可溶化される。 また、 沈殿した汚泥の残りの 一部は、 嫌気槽 18へ返送汚泥として返送される。
可溶化槽 7で可溶化処理された汚泥は、 前記無酸素槽 20へ返送され、 再度処理さ れる。 そして、 無酸素槽 20での脱窒処理、 二次暖気槽 21での曝気処理、 沈殿槽 4 での固液分離、 可溶化槽 7で可溶化処理が循環して繰り返されることとなる。
可溶化槽 7の H R Tは、 菌の生成および分泌量が最大となる H R Tに基づいて選 択することが好ましい。 このように H R Tを設定すれば、 生成及び分泌された汚泥 可溶化酵素による反応を効率的に利用できる。 通常、 ；^1 丁は12〜72時間に設定す るのが好ましく、 可溶化液中のアンモニアを酸化する観点からは 24〜72時間に設定 . するのがより好ましく、 可溶化装置のコンパクト化及び処理水質の向上の両方を維 持する観点からは、 36〜48時間に設定するのが最も好ましい。
また、 可溶化槽 7以外の槽の HR Tは、 嫌気槽 4で 0.5〜： 1.5時間、 一次曝気槽 5 で 2〜 6時間、 無酸素槽 6で 0.5〜3時間、 二次曝気槽 7で 0.5〜2時間、 好ましく は嫌気槽 4で 0.5〜1時間、 一次 1曝気槽 5で 3〜 5時間、 無酸素槽 6で 1〜2時間 、 二次曝気槽 7で 0.5〜1.5時間が好ましい。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜 7 0 の温度範囲、 好ましく は 5 0〜6 5 の温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 ρ Ηも上記実施例 2と 同様に ρ Η5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま 一—じ ま—た—、—— ·4—種の曹株—を—単独 じ—ぐほ混合して使用— う—る ども賈施 W— 2と同様一 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある。
(実施例 9 )
本実施形態では、 無酸素槽が 2槽設けられているとともに、 曝気槽は 1槽のみ設 けられ、 この点で上記実施例 8と相違している。
すなわち、 本実施例の処理装置は、 図 10に示すように、 前無酸素槽 23、 嫌気槽 1 8、 互換槽 24、 無酸素槽 20、 曝気槽 25、 沈殿槽 4、 濃縮機 9、 及び可溶化槽 7を具 備している。
本実施形態では、 嫌気槽 18に流入された原水は互換槽 24に供給される。
この互換槽 24では、 流入下水の脱窒程度によつて曝気槽 25からの汚泥及び処理 液 （硝化液） の返送の経路を変更する機能が奏される。 たとえば夏期等の脱窒の程 '度が高い時期では、 嫌気槽として活用することにより嫌気状態での返送汚泥のリン 放出反応が促進され、 冬期等の脱窒の程度が低い時期では、 無酸素槽として活用す ることにより原水及び曝気槽 25から前無酸素槽 23或いは互換槽 24に返送される硝 化液の脱窒反応が促進されることとなる。
このように互換槽 24での処理が行われた後、 原水は無酸素槽 20に供給されて脱 窒処理され、 さらに曝気槽 25に供給されて曝気攪拌により好気的に生物処理される 。 次に曝気槽 25から沈殿槽 4に供給され、 この沈殿槽 4では固液分離がされ、 分離 された液分は適宜放流される。 また分離、 沈殿した固形分である汚泥は、 濃縮機 9 へ供給され、 可溶化槽 7へ供給される。 この場合、 曝気槽 25は、 B ODの除去と硝 化の機能を有するものである。 曝気槽 25の処理液である硝化液一部は、 前無酸素槽 23、 好ましくは (図示しないが)無酸素槽 20へ返送される。
さらに、 可溶化槽 7で可溶化処理された汚泥は、 互換槽 24へ返送され、 互換槽 2 4、 無酸素槽 20、 曝気槽 25、 沈殿槽 4、 濃縮機 9、 可溶化槽 7を循環することとな 一""" ^。 面: ぎ ¾: ¾ 11¾» ^ pllき ft¾ffi、— ϊίβ素槽 へ— —一― も返送される。 また前無酸素槽 23へは、 嫌気槽 18や互換槽 24からも汚泥が返送さ れる。
可溶化槽 7の温度は、 上記実施例 1と同様に 4 5〜 7 0 °Cの温度範囲、 好ましく は 5 0〜6 5 の温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で ある。
(実施例 10)
本実施例の処理装置は、 図 11に示すように、 嫌気槽 18、 無酸素槽 20、 曝気槽 25、 沈殿槽 4、 及び可溶化槽 7を具備している。
本実施形態では、 嫌気槽 18で原水の嫌気処理がなされ汚泥中のリン成分が放出さ れた後、 無酸素槽 20へ供給され、 無酸素槽 20で脱窒処理がなされる。 無酸素槽 20 で脱窒処理された処理液は曝気槽 25へ供給され、 曝気槽 25で汚泥に含まれるァン モニァが亜硝酸や硝酸まで変化する。 すなわち、 曝気槽 13では硝化処理がなされて いるのである。
次に、 暖気槽 25で硝化処理された処理液は、 沈殿槽 4へ供給される。 この沈殿槽 4では固液分離がされ、 分離された液分は放流等され、 また分離、 沈殿した固形分 である汚泥の一部は、 可溶化槽 7へ供給されるとともに、 残りは返送汚泥として嫌 気槽 18に返送される。
可溶化処理後の汚泥は、 嫌気槽 18へ返送され、 無酸素槽 20での脱窒処理、 曝気 槽 25での処理、 沈殿槽 4での固液分離、 可溶化槽 7で可溶化処理が循環して繰り返 されることとなる。 また、 曝気槽 25で処理された硝化液の一部は、 無酸素槽 20又 は嫌気槽 18に返送され、 無酸素槽 20で脱窒処理される。
一—一-—可溶化槽マ—の温度ほ厂上記実施例丁ど同搽 5—〜一 7 0で— 温度—範 ¾、 好ま— ϋ ^ は 5 0 ~ 6 5 の温度範囲に設定するのが好ましい。 また、 p Hも上記実施例 2と 同様に p H5.5〜 9の範囲、好ましくは 6〜8.5の範囲になるように設定するのが好ま しい。 また、 4種の菌株を単独若しくは混合して使用しうることも実施例 2と同様 である。 さらに菌株を可溶化槽 7に予め保持させ、 又は可溶化槽 7に供給される汚 泥に予め含有させ、 或いは可溶化槽 7に新たに添加しうることも実施例 2と同様で あ 。

Claims

1 . ジォバチルス (Geobacillus) 属に属し、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形 物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有することを特徴とする新規微生物。
2 . ジォバチルス (Geobacillus) 属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生物 請
性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 下記菌学的性 質を有することを特徴とする新規微生物。
の
A. 形態的性質'
(1 細胞の形及び大きさ：幅 0.7 〜0.8 H 、 長さ 2.0
囲
(2 運動性の有無：有り
(3； 胞子の有無：有り
B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar) 平板培養）
(1 コロニーの形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2； 色：クリーム色
(3 光沢：有り
C . 生理学的性質
(1 グラム染色性： +
(2； 硝酸塩の還元：一
(3： ィンドールの生成：―
(4： 硫化水素の生成：―
(5 クェン酸の利用：一
(6 ゥレアーゼ：一
(7: ォキシダーゼ： +
力タラ—ゼ： +
(8:
夏 Wる ¾—「好難 —
(10 〇一 Fテスト （グルコース） ：ー, (11)糖類からの酸及びガスの生成
D—グルコース：酸 (+ ) /ガス （一）
3 . ジォバチルス (Geobacillus) 属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生物 性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 下記菌学的性 5 質を有することを特徴とする新規微生物。
A. 形態的性質
(1) 細胞の形及び大きさ：幅 0.7 〜0.8 U rn、 長さ 2.0〜4.0 U rn.の桿菌
(2) 運動性の有無：有り
(3) 胞子の有無：有り
10 B . 培養的性質 （普通寒天 [Nutrient agar) 平板培養）
(1) コロニ一の形態：円形、 全縁滑らか、 低凸状
(2) 色：クリーム色
(3) 光沢：有り
C . 生理学的性質
15 (1) グラム染色性： +
(2) 硝酸塩の還元：一
(3) ィンドールの生成：― '
(4) 硫化水素の生成：一
(5) クェン酸の利用：一
20
(6) ウレァ一ゼ：一
(7) ォキシダーゼ： +
(8) 力夕ラーゼ： +
(9)酸素に対する態度：好気性
(10) 0— Fテスト （グルコース） ：— 一
—25— 一 (II)讓 赠及びガ ^ 一 '
D—グルコース：酸 （+ ) ガス （―）
(12)醱酵性試験
(a) D—グルコース： +
(b) D—フラクト一ス： +
(c) D—マンノース： +
(d) D—ソルビ] ル：―
(e) イノシ! ^一ル：一
(f) マル 1 ^一ス： +
(g) トレハロース： +
(13)その他の生理学的性質
(a) 一ガラクトシダ一ゼ活性：一
(b) アルギニンジヒドロラーゼ活性：―
(c) リジンデカルポキシラ一ゼ活性：一
(d) トリプトファンデァミナ一ゼ活性：一
(e) ァセトイン産生：—
(f) ゼラチナーゼ活性： +
(g) オル二チンデカルポキシラーゼ活性：―
4. ジォバチルス 'エスピ一 (Geobacillus sp.) S PT4 (FERM BP-08452) である 請求項 1記載の新規微生物。
5. ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) SPT5 (FERM BP-08453) である 請求項 1記載の新規微生物。
6. ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) SPT6 (FERM BP-08454) である 請求項 1記載の新規微生物。
7. ジォバチルス 'エスピー (Geobacillus sp.) SPT7 (FERM BP-08455) である 請求項 1記載の新規微生物。
Figure imgf000044_0001
性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 16S r RNA 遺伝子の塩基配列が、 配列表の配列番号 1に記載の配列であることを特徴とする 新規微生物。
. ジォバチルス (Geohacillus) 属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生物 性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 16 S r R NA 遺伝子の塩基配列が、 配列表の配列番号 2に記載の配列であることを特徴とする 新規微生物。
0 . ジォバチルス (Geobacillns) 属に属する新規微生物であって、 有機性汚泥、 生 物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、 16S r R N A遺伝子の塩基配列が、 配列表の配列番号 4に記載の配列であることを特徴とす る新規微生物。
1 . 請求項 1乃至 10のいずれかに記載の新規微生物を少なくとも一種用いて有機 性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化することを特徴とする有機性固形 物の処理方法。
2 . 請求項 4記載の新規微生物、 請求項 5記載の新規微生物、 又は請求項 6記載 の新規微生物のいずれかと、 請求項 7記載の新規微生物とを混合した混合微生物 によって、 有機性汚泥、 生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化することを特徴と する有機性固形物の処理方法。
PCT/JP2003/011008 2003-08-27 2003-08-29 新規微生物及びその微生物を用いた有機性固形物の処理方法 WO2005023997A1 (ja)

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