JPH0426835B2 - - Google Patents
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- JPH0426835B2 JPH0426835B2 JP20160188A JP20160188A JPH0426835B2 JP H0426835 B2 JPH0426835 B2 JP H0426835B2 JP 20160188 A JP20160188 A JP 20160188A JP 20160188 A JP20160188 A JP 20160188A JP H0426835 B2 JPH0426835 B2 JP H0426835B2
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- tmah
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は、パラコツカス(Paracoccus)属に
属し水酸化テトラメチルアンモニウム(以下
「TMAH」と称す)の分解能を有する新規細菌
に関し、更に前記細菌菌体の製造方法に関し、更
に前記細菌を用いた半導体工場から排出される光
感応性樹脂(以下「フオトレジスト」と称す)の
現像廃水の処理方法に関するものである。 (従来の技術) TMAHHは半導体工場ではポジ型フオトレジ
ストの現像液として使用されている。シリコン等
の基板上に置かれ紫外線により露光された前記フ
オトレジストは、露光された領域が酸に変化し、
その酸をアルカリ剤で中和し溶出し易くする。
TMAHは前記アルカリ剤として使用されてい
る。そのため現像廃液と呼ばれるポジ型フオトレ
ジストの現像工程からの廃液は、組成としては
TMAHが主であり、TMAH以外には若干の露
光されたフオトレジストを含んでいるにすぎな
い。このことから前記現像廃液の処理は、
TMAHの処理にほかならない。 従来、TMAHを含む現像廃液の処理は、微生
物学的には困難とされていた。その理由は、
TMAHが微生物にとつて難分解性物質とされて
いたためである。そのため濃厚な廃水は燃焼し、
希薄な廃水は逆浸透膜やイオン交換樹脂を用いて
処理を行なつていた。しかしこれらの方法は処理
コストが高いという問題がある。 またTMAH分解微生物の報告は少なく、ハン
プトン(D.Hampton)とザツトマン(L.J.
Zatman)による5H2株(バイオケミカル・ソサ
イアテイ・トランザクシヨンズ(Biochemical
Society Transactions)、1巻、667−668頁、
1973年)や浦上ら(日本発酵工学大会講演要旨
集、154頁1987年)によるシユウドモナス・アミ
ノボランス(Pseudomonas aminovorans)及び
プロトモナス・エクストロクエンス
(Protomonas extorquens)及びミコバクテリウ
ム・エスピー(Mycobacterium sp.)や押見ら
によるノカルデイア・エスピー・S−255株
(Nocardia sp.S−255、特開昭62−46155、及び、
公害と対策、24巻、3号、208−212頁、1988年)
があるにすぎない。またTMAHの分解経路につ
いては、前述のザツトマンらによると、まずテト
ラメチルアンモニウムがトリメチルアミンに分解
され、その後トリメチルアミンの分解経路で分解
されるとされている。しかし、テトラメチルアン
モニウムからトリメチルアミンへ代謝する酵素は
不安定であるとされており、生化学的な解明はさ
れていない。 (発明が解決しようとする問題点) 上記したようにこれまで行なわれてきた現像廃
水のコストを低減するためには、微生物による処
理を行なうことが望ましい。しかし微生物処理を
用いる場合、その装置に必要な敷地面積や処理能
力の安定性などが問題となる。また半導体の製造
工程上において前記現像廃液は他の廃水と混合し
ない状態で取り出すことが可能であり、前記現像
廃水単独で処理を行なう方法を用いることが容易
であり、且つ効果的でもある。そのため微生物処
理に用いる微生物としてはTMAHに強い資化性
もしくは分解能力を有し、且つ他の有機物の混入
等の影響を受けにくいものを利用することが望ま
しい。 また、上記TMAH資化能を有する微生物は廃
水処理において使用する場合、培養により菌体を
得ることができれば、例えば活性汚泥のような通
常の廃水処理に用いられている微生物に添加して
使用したり、培養した菌体のみを固定化して使用
することも可能である。そのために培養が容易な
ものであることが極めて重要である。 (問題を解決するための手段) 本発明の微生物はパラコツカス属に属し、
TMAH資化能を有する。TMAH分解能を有す
る新規細菌としてはパラコツカス・エスピー
TMA−B株(以下「TMA−B株」と称す)が
ある。なおTMA−B株は微工研条寄第1959号と
して工業技術院微生物工業技術研究所に寄託され
ている。 この新規細菌は、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチ
ルアミン、トリメチルアミンN−オキシド、蟻
酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンの中から選ば
れた少なくとも一種を主たる炭素源とする培地に
培養し、該培養液から細菌の菌体を分離すること
により得られる。 光感応樹脂の現像廃液を微生物を用いて処理する
方法において、本発明になる新規細菌であるパラ
コツカス属に属し水酸化テトラメチルアンモニウ
ムを分解しうる細菌もしくは該細菌を含む微生物
群を用いることができる。 (作用) 本発明者らは活性汚泥等から、ひいては廃水の
処理コスト低減につながるTMAH資化能の強い
微生物を検索し、複数の微生物菌株を分離した。
その中でTMAHに強い資化能を有する微生物を
検索した結果、パラコツカス属に属するTMA−
B株を得た。本発明で使用するTMA−B株は下
記のごとき菌学的性質を有する。 1 形態学的性質 細胞は丸みをおびた短桿状で、大きさは0.5〜
0.8×0.6〜1.1マイクロメートル、普通細胞は単独
又はまれに2連、運動性及び鞭毛を有さず、グラ
ム染色性陰性、胞子を形成せず、抗酸性染色は陰
性である。 2 培養的性質 肉汁寒天平板培養 30℃、1週間の培養で、クリーム色がかつた白
色で、円形、凸レンズ状で平滑、不透明、光沢の
ある小さなコロニーを形成。 肉汁寒天斜面培養 30℃、1週間の培養で、生育はやや弱く褐色が
かつたクリーム色、不透明、光沢有り。 肉汁液体培養 30℃、2週間の培養で、全体的に極弱く濁る。
沈澱及びリングの形成は見られない。 TMAH寒天平板培養 30℃、5日間の培養で、薄いクリーム色がかつ
た白色、円形、凸レンズ状、平滑で光沢があり、
不透明のコロニーを形成。 TMAH寒天斜面培養 30℃、3日間の培養で生育する。薄いクリーム
色がかつた白色、光沢有り、不透明。 TMAH液体培養 30℃、1週間で全体的に白濁。リングの形成は
見られず、若干の沈澱が見られる。 肉汁ゼラチン穿刺培養 30℃、1週間の培養で、表面に生育する。その
後穿刺部にも生育するが下層部にはほとんど生育
しない。ゼラチンを液化しない。 リトマスクミルク:変化なし。 3 生理学的性質 硝酸塩の還元:還元する。 脱窒反応:速度は遅いが脱窒を行なう。 MRテスト:陰性。 VPテスト:陰性。 インドールの生成:陰性。 硫化水素の生成:陰性。 デンプンの加水分解:陰性。 クエン酸の利用性:陰性。 無機窒素源の利用性:アンモニウム塩を利用
する。硝酸塩を利用しない。 色素の生成:色素は生成しない。 ウレアーゼ:陰性。 オキシダーゼ:陽性。 カタラーゼ:陽性。 生育の範囲:PH6〜8で生育するが、PH6.9
〜7.8が好ましい。20〜40℃で生育するが、25
〜37℃が好ましい。 酸素に対する態度:好気性。 O−Fテスト:糖を分解しない。 糖類から酸及びガスの生成: 好気的及び嫌気的な培養でL−アラビノース、
D−キシロース、D−グルコース、D−マンノー
ス、D−フルクトース、D−ガラクトース、麦芽
糖、シヨ糖、トレハロース、D−ソルビツト、D
−マンニツト、イノシツト、グリセリン、デンプ
ンの全てから酸もガス生成しない。 栄養要求性:生育にはチアミン(ビタミン
B1)を要求する。 貯臓物資:ポリ−β−ヒドロキシ酪酸を蓄積
する。 各種有機物の利用性: 寒天培地で以下の各有機物(最終濃度0.1重量
%)を資化する。蟻酸ナトリウム、酢酸ナトリウ
ム、ピルビン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、L
−セリン、TMAH、塩化テトラメチルアンモニ
ウム、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチ
ルアミン、トリメチルアミンN−オキシド、エチ
ルトリメチルアンモニウム、前記と同じ条件で以
下の各有機物を資化しない。プロピオン酸ナトリ
ウム、酪酸ナトリウム、シユウ酸ナトリウム、ア
ジピン酸、マロン酸ナトリウム、グルコン酸ナト
リウム、クエン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウ
ム、フマル酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、L
−アスパラギン酸ナトリウム、DL−フエニルア
ラニン、L−プロリン、L−アスパラギン、L−
アルギニン、L−アラニン、L−バリン、L−ロ
イシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L
−リジン、L−システイン、L−グルタミン、グ
リシン、D−グルコース、D−ガラクトース、L
−アラビノース、D−フルクトース、D−マンノ
ース、D−リボース、D−キシロース、シヨ糖、
ラクトース、メリビオース、麦芽糖、トレハロー
ス、セロビオース、L−ラムノース、L−ソルボ
ース、可溶性デンプン、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル、イソブタノール、メチルエチルケトン、グリ
セロール、イノシツト、D−マンニツト、Drソ
ルビツト、バクト−トリプトン(Bacto−
Tryptone)、バクト−ペプトン(Bacto−
Peptone)、塩化テトラメチルアンモニウム、塩
化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチ
ルアンモニウム、塩化コリン、塩化トリメチルフ
エニルアンモニウム。またはメタンは資化できな
い。 4 化学分類学的性質 DNAのG+C(グアニン+シトシン)含量:
71.5±0.2モル%。 主なキノン型:補酵素Q(ユビキノン)−10。 主な脂肪酸:C18:1。主な3−ヒドロキシ
脂肪酸はC10:0。 前記諸性質をバージーズ・マニユアル・オブ・
システマテイツク・バクテリオロジー
(Bergey′s Manual of Systematic
Bacteriology)、第1巻、1984年(以下「バージ
ーズ・マニユアル」と称す)に基づいて分類する
と、グラム陰性で好気性の丸みを帯びた短い桿菌
であり、オキシダーゼ陽性及びカタラーゼ陽性で
脱窒能を有することから、パラコツカス属に属す
る細菌であると決定した。この決定にあたり最も
パラコツカス属の特徴を表わしているTMA−B
株の形態学的特徴を示すために、第2図にTMA
−B株の電子顕微鏡写真を、第3図には比較のた
めにパラコツカス・デニトリフイカンス
(Paracoccus denitrificans,IAM12479)の電子
顕微鏡写真を示す。これらの2種の細胞の形態
は、丸みを帯びた短桿状であり極めて類似してい
る。前記した性質とこの形態学的特徴からTMA
−B株がパラコツカス属以外の属に属する可能性
は否定される。 更に前記バージーズ・マニユアルにはパラコツ
カス・デニトリフイカンスとパラコツカス・ハロ
デニトリフイカンス(Paracoccus
halodenitrificans)の2種が記載されている。こ
の記載によると、パラコツカス・ハロデニトリフ
イカンスのDNAのG+C含量は64〜67モル%で、
パラコツカス・デニトリフイカンスのG+Cの含
量は64〜66モル%であり、TMA−B株の71.5±
0.2モル%とは大きく違つている。またパラコツ
カス・デニトリフイカンスは、シヨ糖、トレハロ
ース、マルトース、ヒスチジン、グルコースを資
化できるのに対し、TMA−B株はこれら全てを
資化できない。一方パラコツカス・ハロデニトリ
フイカンスは生育に3%の塩化ナトリウムを要求
するのに対し、TMA−B株は要求しない。これ
らのことからTMA−B株はパラコツカス属に属
する新種であると決定した。なお本菌株は、工業
技術院微生物工業技術研究所に微工研条寄第1959
号(FERM BP−1959)として寄託されている。 本発明のTMA−B株は一般の細菌と同様に変
異を起こすことがあり、例えば紫外線、X線、化
学薬品(例、ニトロソグアニジン、エチルメタン
スルホン酸)を用いる人工変異手段で変異するも
のであり、どの様な変異株であつても本発明の対
象とするTMAH資化もしくは分解能を有するも
のはすべて本発明に用いることができる。 TMA−B株の培養に関しては、炭素源として
蟻酸、蟻酸塩(例えば蟻酸ナトリウム)、酢酸、
酢酸塩(例えば酢酸ナトリウム)、ピルビン酸、
ピルビン酸塩(例えばピルビン酸ナトリウム)、
乳酸、乳酸塩(例えば乳酸ナトリウム)、L−セ
リン、TMAH、テトラメチルアンモニウム塩
(例えば塩化テトラメチルアンモニウム)、トリメ
チルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、ト
リメチルアミンN−オキシド、エチルトリメチル
アンモニウム塩などTMA−B株が資化しうるも
のを適宜用いられる。TMAHを基質として培養
する場合には、TMAHが強いアルカリ性を示す
ために、事実上酸で中和した形の塩化テトラメチ
ルアンモニウムや硫酸テトラメチルアンモニウム
等を使用したほうが操作を容易とする場合もあ
る。窒素源としてアンモニウム塩が利用できる。
しかしTMAH、トリメチルアミン等の窒素を含
む有機物を基質とする培地では、特に窒素源とし
てアンモニウム塩を添加する必要はない。また他
の無機塩としてリン酸塩のような通常細菌の培養
に必要な無機塩類が単独もしくは適宜組み合わせ
て使用される。また生育にはチアミン(ビタミン
B1)を要求するため、培地にはチアミンを微量
添加する必要があるが、例えば活性汚泥のよな混
合微生物として培養する場合には、特にチアミン
を添加する必要はない。 培養方法としては、一般の好気性細菌の培養方
法と同様の操作で行なうことができ、固体培養で
も液体培養でもよい。液体培養の場合は静置培
養、撹拌培養、振盪培養、通気培養などいずれを
実施してもよいが、とくに通気撹拌培養が望まし
い。この培養液中の溶存酸素濃度には特に限定は
ないが、通常は0.5〜20ppmが望ましい。 培養条件は、温度20〜40℃、好ましくは25〜37
℃、およびPH6〜9、好ましくは6.9〜7.8であ
る。これらの条件をはずれて培養した場合には、
本細菌の増殖は悪くなる。 このようにして細菌を培養した後、菌体を培養
液より分離することによつても菌体を得ることが
できる。分離の手段としては、培養液そのままを
遠心分離する方法、培養液から菌体を濾過分離す
るほうほう、あるいは凝集剤を使用して菌体を凝
集させた後に遠心分離もしくは濾過分離する方法
など通常の微生物の培養液からの分離方法を用い
ることができる。 またTMA−B株の培養菌体を廃水処理に利用
する場合には、培養後の培養液もそのもの、もし
くは培養液から分離した菌体のみを、例えば活性
汚泥のような廃水を処理している微生物群と混合
したり、また培養した菌体を包括や吸着により固
定化して利用することもできる。 TMA−B株の大きな特徴の一つに、資化でき
る有機物の範囲が極めて狭いことがあげられる。
この性質は、排水処理への適応を考えた場合に有
利な点が多い。例えば糖類やアルコール類のよう
な一般の細菌には利用し易い有機物がTMAHと
共存している場合にも、TMA−B株は他の有機
物の影響を受けずにTMAHを分解する。これは
TMAHを含む排水の処理工程に、突発的に他の
有機物が混入した場合にもTMAHの処理能力を
低下させることなく処理を行なうことができるこ
とを示している。 また資化できる有機物の範囲が狭いにも関わら
ず、TMAH、トリメチルアミン、ジメチルアミ
ン、メチルアミン、トリメチルアミンN−オキシ
ド、蟻酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンを、寒
天のような固体培地のみならず、液体培地におい
ても資化することができる。そのためこれらの有
機物を基質とした培地を用いて培養を行なえば、
TMA−B株の細菌菌体を得ることは容易であ
る。 (実施例 1) 1リツトル当たり最終的に、K2HPO41.2g、
KH2PO40.62g、(NH4)2SO40.5g、NaCl0.1g、
MgSO4・7H2O0.2g、CaCl2・6H2O0.05g、
FeCl3・6H2O0.001g、塩酸チアミン0.001gを含む
基礎培地(PH7.1)を蒸気滅菌し、別に濾過滅菌
したTMAHを最終濃度1.0g/リツトルとなるよ
うに添加した。この培地に寒天斜面培地で生育し
た一白金耳量のTMA−B株の菌体を接種し、30
℃で回転振盪培養を7日間行ない、遠心分離で集
菌した。 第1図に培養期間中の培養液の660nmにおける
吸光度と培養液中のTMAH濃度の変化を示し
た。TMAHはイオンクロマトグラムで分析し
た。図中、1はTMA−B株の増殖を表わす
660nmの吸光度を、2は増殖に伴うTMAH濃度
の減少を示している。この結果、培養液1リツト
ル当たり乾重量で290mgの菌体を得た。 (実施例 2) 実施例1と同様の操作で得られた菌体400mg
(乾重量)を20mlの純水に懸濁し、この懸濁液40
mlの3.5%アルギン酸ナトリウム溶液と混合し、
この混合液を0.1モル/リツトルのCaCl2溶液に滴
下して、アルギン酸ビーズに固定化したTMA−
B株を得た。この固定化菌体を実施例1の培地
100mlを入れた500ml容三角フラスコに入れ30℃で
回転振盪した結果、18時間で培地のTMAH濃度
は1mg/リツトル以下になつた。 同様に固定化せずに40mlの前記懸濁液を実施例
1の培地100mlを入れた500ml容三角フラスコに入
れ30℃で回転振盪した結果、8時間で培地の
TMAHの濃度は1mg/リツトル以下になつた。 (実施例 3) 実施例1で示した培地に更に最終濃度でグルコ
ース2g/リツトル、カザミノ酸2g/リツトル、
エタノール2g/リツトルとなるように添加した
培地を調製した。この培地100mlと実施例1で示
した培地100mlをそれぞれに入れた500ml容三角フ
ラスコに実施例1と同様の培養を行なつた培養7
日目の培養液5mlを接種した。その結果、グルコ
ース等の有機物を添加した培養液では培養開始50
時間後に、添加しなかつた実施例1と同様の培養
液では45時間後に、培養液のTMAH濃度は1
mg/リツトル以下になつた。 (実施例 4) 実施例1の基礎培地にトリメチルアミンを最終
濃度1.3g/リツトルになるように添加した培地
に、実施例1と同様の接種を行ない、30℃で回転
振盪培養を行なつた。7日間の培養の後に遠心分
離で集菌した結果、1リツトル当たり乾重量で
480mgの菌体を得た。 (実施例 5) 実施例1の基礎培地にジメチルアミンを最終濃
度1.7g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行ない、30℃で回転振盪
培養を行なつた。9日間の培養後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で550mgの
菌体を得た。 (実施例 6) 実施例1の基礎培地にメチルアミンを最終濃度
2.8g/リツトルになるように添加した培地に、実
施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培養
を行なつた。4日間の培養の後に遠心分離で集菌
した結果、1リツトル当たり乾重量で430mgの菌
体を得た。 (実施例 7) 実施例1の基礎培地にトリメチルアミンN−オ
キシドをを最終濃度1.5g/リツトルになるように
添加した培地に、実施例1と同様の接種を行い、
30℃で回転振盪培養を行なつた。12日間の培養の
後に遠心分離で集菌した結果、1リツトル当たり
乾重量で310mgの菌体を得た。 (実施例 8) 実施例1の基礎培地に蟻酸ナトリウムを最終濃
度2.8g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培
養を行なつた。7日間の培養の後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で200mgの
菌体を得た。 (実施例 9) 実施例1の基礎培地に酢酸ナトリウムを最終濃
度1.7g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培
養を行なつた。5日間の培養の後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で290mgの
菌体を得た。 (実施例 10) 実施例1の基礎培地にL−セリンを最終濃度
1.5g/リツトルになるように添加した培地に、実
施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培養
を行なつた。10日間の培養の後に遠心分離で集菌
した結果、1リツトル当たり乾重量で220mgの菌
体を得た。 (実施例 11) 有効容量10リツトルの曝気槽と、有効容量3リ
ツトルの沈降槽とからなる装置でTMAHの処理
を行なつた。曝気槽中の活性汚泥をMLSS2500
mg/リツトルとなるように調整した。曝気槽には
実施例1と同様の操作で得られたTMA−B株の
菌体550mg(乾重量)をカチオン系の高分子凝集
剤とともに添加した。この装置に、現像排水を
TMAHが50mg/リツトルとなるように希釈した
希釈廃液を、運転開始後1週間は5リツトル/
日、その後は10リツトル/日の流量で流入した。
沈降槽最下部から曝気槽へ3リツトル/日の流量
で沈降汚泥を返送した。対照として、曝気槽に
TMA−B株菌体を添加しなかつたこと以外は同
様の条件で処理を行なつた。流入開始後30日目ま
でのTMAH濃度を第1表に示す。
属し水酸化テトラメチルアンモニウム(以下
「TMAH」と称す)の分解能を有する新規細菌
に関し、更に前記細菌菌体の製造方法に関し、更
に前記細菌を用いた半導体工場から排出される光
感応性樹脂(以下「フオトレジスト」と称す)の
現像廃水の処理方法に関するものである。 (従来の技術) TMAHHは半導体工場ではポジ型フオトレジ
ストの現像液として使用されている。シリコン等
の基板上に置かれ紫外線により露光された前記フ
オトレジストは、露光された領域が酸に変化し、
その酸をアルカリ剤で中和し溶出し易くする。
TMAHは前記アルカリ剤として使用されてい
る。そのため現像廃液と呼ばれるポジ型フオトレ
ジストの現像工程からの廃液は、組成としては
TMAHが主であり、TMAH以外には若干の露
光されたフオトレジストを含んでいるにすぎな
い。このことから前記現像廃液の処理は、
TMAHの処理にほかならない。 従来、TMAHを含む現像廃液の処理は、微生
物学的には困難とされていた。その理由は、
TMAHが微生物にとつて難分解性物質とされて
いたためである。そのため濃厚な廃水は燃焼し、
希薄な廃水は逆浸透膜やイオン交換樹脂を用いて
処理を行なつていた。しかしこれらの方法は処理
コストが高いという問題がある。 またTMAH分解微生物の報告は少なく、ハン
プトン(D.Hampton)とザツトマン(L.J.
Zatman)による5H2株(バイオケミカル・ソサ
イアテイ・トランザクシヨンズ(Biochemical
Society Transactions)、1巻、667−668頁、
1973年)や浦上ら(日本発酵工学大会講演要旨
集、154頁1987年)によるシユウドモナス・アミ
ノボランス(Pseudomonas aminovorans)及び
プロトモナス・エクストロクエンス
(Protomonas extorquens)及びミコバクテリウ
ム・エスピー(Mycobacterium sp.)や押見ら
によるノカルデイア・エスピー・S−255株
(Nocardia sp.S−255、特開昭62−46155、及び、
公害と対策、24巻、3号、208−212頁、1988年)
があるにすぎない。またTMAHの分解経路につ
いては、前述のザツトマンらによると、まずテト
ラメチルアンモニウムがトリメチルアミンに分解
され、その後トリメチルアミンの分解経路で分解
されるとされている。しかし、テトラメチルアン
モニウムからトリメチルアミンへ代謝する酵素は
不安定であるとされており、生化学的な解明はさ
れていない。 (発明が解決しようとする問題点) 上記したようにこれまで行なわれてきた現像廃
水のコストを低減するためには、微生物による処
理を行なうことが望ましい。しかし微生物処理を
用いる場合、その装置に必要な敷地面積や処理能
力の安定性などが問題となる。また半導体の製造
工程上において前記現像廃液は他の廃水と混合し
ない状態で取り出すことが可能であり、前記現像
廃水単独で処理を行なう方法を用いることが容易
であり、且つ効果的でもある。そのため微生物処
理に用いる微生物としてはTMAHに強い資化性
もしくは分解能力を有し、且つ他の有機物の混入
等の影響を受けにくいものを利用することが望ま
しい。 また、上記TMAH資化能を有する微生物は廃
水処理において使用する場合、培養により菌体を
得ることができれば、例えば活性汚泥のような通
常の廃水処理に用いられている微生物に添加して
使用したり、培養した菌体のみを固定化して使用
することも可能である。そのために培養が容易な
ものであることが極めて重要である。 (問題を解決するための手段) 本発明の微生物はパラコツカス属に属し、
TMAH資化能を有する。TMAH分解能を有す
る新規細菌としてはパラコツカス・エスピー
TMA−B株(以下「TMA−B株」と称す)が
ある。なおTMA−B株は微工研条寄第1959号と
して工業技術院微生物工業技術研究所に寄託され
ている。 この新規細菌は、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチ
ルアミン、トリメチルアミンN−オキシド、蟻
酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンの中から選ば
れた少なくとも一種を主たる炭素源とする培地に
培養し、該培養液から細菌の菌体を分離すること
により得られる。 光感応樹脂の現像廃液を微生物を用いて処理する
方法において、本発明になる新規細菌であるパラ
コツカス属に属し水酸化テトラメチルアンモニウ
ムを分解しうる細菌もしくは該細菌を含む微生物
群を用いることができる。 (作用) 本発明者らは活性汚泥等から、ひいては廃水の
処理コスト低減につながるTMAH資化能の強い
微生物を検索し、複数の微生物菌株を分離した。
その中でTMAHに強い資化能を有する微生物を
検索した結果、パラコツカス属に属するTMA−
B株を得た。本発明で使用するTMA−B株は下
記のごとき菌学的性質を有する。 1 形態学的性質 細胞は丸みをおびた短桿状で、大きさは0.5〜
0.8×0.6〜1.1マイクロメートル、普通細胞は単独
又はまれに2連、運動性及び鞭毛を有さず、グラ
ム染色性陰性、胞子を形成せず、抗酸性染色は陰
性である。 2 培養的性質 肉汁寒天平板培養 30℃、1週間の培養で、クリーム色がかつた白
色で、円形、凸レンズ状で平滑、不透明、光沢の
ある小さなコロニーを形成。 肉汁寒天斜面培養 30℃、1週間の培養で、生育はやや弱く褐色が
かつたクリーム色、不透明、光沢有り。 肉汁液体培養 30℃、2週間の培養で、全体的に極弱く濁る。
沈澱及びリングの形成は見られない。 TMAH寒天平板培養 30℃、5日間の培養で、薄いクリーム色がかつ
た白色、円形、凸レンズ状、平滑で光沢があり、
不透明のコロニーを形成。 TMAH寒天斜面培養 30℃、3日間の培養で生育する。薄いクリーム
色がかつた白色、光沢有り、不透明。 TMAH液体培養 30℃、1週間で全体的に白濁。リングの形成は
見られず、若干の沈澱が見られる。 肉汁ゼラチン穿刺培養 30℃、1週間の培養で、表面に生育する。その
後穿刺部にも生育するが下層部にはほとんど生育
しない。ゼラチンを液化しない。 リトマスクミルク:変化なし。 3 生理学的性質 硝酸塩の還元:還元する。 脱窒反応:速度は遅いが脱窒を行なう。 MRテスト:陰性。 VPテスト:陰性。 インドールの生成:陰性。 硫化水素の生成:陰性。 デンプンの加水分解:陰性。 クエン酸の利用性:陰性。 無機窒素源の利用性:アンモニウム塩を利用
する。硝酸塩を利用しない。 色素の生成:色素は生成しない。 ウレアーゼ:陰性。 オキシダーゼ:陽性。 カタラーゼ:陽性。 生育の範囲:PH6〜8で生育するが、PH6.9
〜7.8が好ましい。20〜40℃で生育するが、25
〜37℃が好ましい。 酸素に対する態度:好気性。 O−Fテスト:糖を分解しない。 糖類から酸及びガスの生成: 好気的及び嫌気的な培養でL−アラビノース、
D−キシロース、D−グルコース、D−マンノー
ス、D−フルクトース、D−ガラクトース、麦芽
糖、シヨ糖、トレハロース、D−ソルビツト、D
−マンニツト、イノシツト、グリセリン、デンプ
ンの全てから酸もガス生成しない。 栄養要求性:生育にはチアミン(ビタミン
B1)を要求する。 貯臓物資:ポリ−β−ヒドロキシ酪酸を蓄積
する。 各種有機物の利用性: 寒天培地で以下の各有機物(最終濃度0.1重量
%)を資化する。蟻酸ナトリウム、酢酸ナトリウ
ム、ピルビン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、L
−セリン、TMAH、塩化テトラメチルアンモニ
ウム、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチ
ルアミン、トリメチルアミンN−オキシド、エチ
ルトリメチルアンモニウム、前記と同じ条件で以
下の各有機物を資化しない。プロピオン酸ナトリ
ウム、酪酸ナトリウム、シユウ酸ナトリウム、ア
ジピン酸、マロン酸ナトリウム、グルコン酸ナト
リウム、クエン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウ
ム、フマル酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、L
−アスパラギン酸ナトリウム、DL−フエニルア
ラニン、L−プロリン、L−アスパラギン、L−
アルギニン、L−アラニン、L−バリン、L−ロ
イシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L
−リジン、L−システイン、L−グルタミン、グ
リシン、D−グルコース、D−ガラクトース、L
−アラビノース、D−フルクトース、D−マンノ
ース、D−リボース、D−キシロース、シヨ糖、
ラクトース、メリビオース、麦芽糖、トレハロー
ス、セロビオース、L−ラムノース、L−ソルボ
ース、可溶性デンプン、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル、イソブタノール、メチルエチルケトン、グリ
セロール、イノシツト、D−マンニツト、Drソ
ルビツト、バクト−トリプトン(Bacto−
Tryptone)、バクト−ペプトン(Bacto−
Peptone)、塩化テトラメチルアンモニウム、塩
化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチ
ルアンモニウム、塩化コリン、塩化トリメチルフ
エニルアンモニウム。またはメタンは資化できな
い。 4 化学分類学的性質 DNAのG+C(グアニン+シトシン)含量:
71.5±0.2モル%。 主なキノン型:補酵素Q(ユビキノン)−10。 主な脂肪酸:C18:1。主な3−ヒドロキシ
脂肪酸はC10:0。 前記諸性質をバージーズ・マニユアル・オブ・
システマテイツク・バクテリオロジー
(Bergey′s Manual of Systematic
Bacteriology)、第1巻、1984年(以下「バージ
ーズ・マニユアル」と称す)に基づいて分類する
と、グラム陰性で好気性の丸みを帯びた短い桿菌
であり、オキシダーゼ陽性及びカタラーゼ陽性で
脱窒能を有することから、パラコツカス属に属す
る細菌であると決定した。この決定にあたり最も
パラコツカス属の特徴を表わしているTMA−B
株の形態学的特徴を示すために、第2図にTMA
−B株の電子顕微鏡写真を、第3図には比較のた
めにパラコツカス・デニトリフイカンス
(Paracoccus denitrificans,IAM12479)の電子
顕微鏡写真を示す。これらの2種の細胞の形態
は、丸みを帯びた短桿状であり極めて類似してい
る。前記した性質とこの形態学的特徴からTMA
−B株がパラコツカス属以外の属に属する可能性
は否定される。 更に前記バージーズ・マニユアルにはパラコツ
カス・デニトリフイカンスとパラコツカス・ハロ
デニトリフイカンス(Paracoccus
halodenitrificans)の2種が記載されている。こ
の記載によると、パラコツカス・ハロデニトリフ
イカンスのDNAのG+C含量は64〜67モル%で、
パラコツカス・デニトリフイカンスのG+Cの含
量は64〜66モル%であり、TMA−B株の71.5±
0.2モル%とは大きく違つている。またパラコツ
カス・デニトリフイカンスは、シヨ糖、トレハロ
ース、マルトース、ヒスチジン、グルコースを資
化できるのに対し、TMA−B株はこれら全てを
資化できない。一方パラコツカス・ハロデニトリ
フイカンスは生育に3%の塩化ナトリウムを要求
するのに対し、TMA−B株は要求しない。これ
らのことからTMA−B株はパラコツカス属に属
する新種であると決定した。なお本菌株は、工業
技術院微生物工業技術研究所に微工研条寄第1959
号(FERM BP−1959)として寄託されている。 本発明のTMA−B株は一般の細菌と同様に変
異を起こすことがあり、例えば紫外線、X線、化
学薬品(例、ニトロソグアニジン、エチルメタン
スルホン酸)を用いる人工変異手段で変異するも
のであり、どの様な変異株であつても本発明の対
象とするTMAH資化もしくは分解能を有するも
のはすべて本発明に用いることができる。 TMA−B株の培養に関しては、炭素源として
蟻酸、蟻酸塩(例えば蟻酸ナトリウム)、酢酸、
酢酸塩(例えば酢酸ナトリウム)、ピルビン酸、
ピルビン酸塩(例えばピルビン酸ナトリウム)、
乳酸、乳酸塩(例えば乳酸ナトリウム)、L−セ
リン、TMAH、テトラメチルアンモニウム塩
(例えば塩化テトラメチルアンモニウム)、トリメ
チルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、ト
リメチルアミンN−オキシド、エチルトリメチル
アンモニウム塩などTMA−B株が資化しうるも
のを適宜用いられる。TMAHを基質として培養
する場合には、TMAHが強いアルカリ性を示す
ために、事実上酸で中和した形の塩化テトラメチ
ルアンモニウムや硫酸テトラメチルアンモニウム
等を使用したほうが操作を容易とする場合もあ
る。窒素源としてアンモニウム塩が利用できる。
しかしTMAH、トリメチルアミン等の窒素を含
む有機物を基質とする培地では、特に窒素源とし
てアンモニウム塩を添加する必要はない。また他
の無機塩としてリン酸塩のような通常細菌の培養
に必要な無機塩類が単独もしくは適宜組み合わせ
て使用される。また生育にはチアミン(ビタミン
B1)を要求するため、培地にはチアミンを微量
添加する必要があるが、例えば活性汚泥のよな混
合微生物として培養する場合には、特にチアミン
を添加する必要はない。 培養方法としては、一般の好気性細菌の培養方
法と同様の操作で行なうことができ、固体培養で
も液体培養でもよい。液体培養の場合は静置培
養、撹拌培養、振盪培養、通気培養などいずれを
実施してもよいが、とくに通気撹拌培養が望まし
い。この培養液中の溶存酸素濃度には特に限定は
ないが、通常は0.5〜20ppmが望ましい。 培養条件は、温度20〜40℃、好ましくは25〜37
℃、およびPH6〜9、好ましくは6.9〜7.8であ
る。これらの条件をはずれて培養した場合には、
本細菌の増殖は悪くなる。 このようにして細菌を培養した後、菌体を培養
液より分離することによつても菌体を得ることが
できる。分離の手段としては、培養液そのままを
遠心分離する方法、培養液から菌体を濾過分離す
るほうほう、あるいは凝集剤を使用して菌体を凝
集させた後に遠心分離もしくは濾過分離する方法
など通常の微生物の培養液からの分離方法を用い
ることができる。 またTMA−B株の培養菌体を廃水処理に利用
する場合には、培養後の培養液もそのもの、もし
くは培養液から分離した菌体のみを、例えば活性
汚泥のような廃水を処理している微生物群と混合
したり、また培養した菌体を包括や吸着により固
定化して利用することもできる。 TMA−B株の大きな特徴の一つに、資化でき
る有機物の範囲が極めて狭いことがあげられる。
この性質は、排水処理への適応を考えた場合に有
利な点が多い。例えば糖類やアルコール類のよう
な一般の細菌には利用し易い有機物がTMAHと
共存している場合にも、TMA−B株は他の有機
物の影響を受けずにTMAHを分解する。これは
TMAHを含む排水の処理工程に、突発的に他の
有機物が混入した場合にもTMAHの処理能力を
低下させることなく処理を行なうことができるこ
とを示している。 また資化できる有機物の範囲が狭いにも関わら
ず、TMAH、トリメチルアミン、ジメチルアミ
ン、メチルアミン、トリメチルアミンN−オキシ
ド、蟻酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンを、寒
天のような固体培地のみならず、液体培地におい
ても資化することができる。そのためこれらの有
機物を基質とした培地を用いて培養を行なえば、
TMA−B株の細菌菌体を得ることは容易であ
る。 (実施例 1) 1リツトル当たり最終的に、K2HPO41.2g、
KH2PO40.62g、(NH4)2SO40.5g、NaCl0.1g、
MgSO4・7H2O0.2g、CaCl2・6H2O0.05g、
FeCl3・6H2O0.001g、塩酸チアミン0.001gを含む
基礎培地(PH7.1)を蒸気滅菌し、別に濾過滅菌
したTMAHを最終濃度1.0g/リツトルとなるよ
うに添加した。この培地に寒天斜面培地で生育し
た一白金耳量のTMA−B株の菌体を接種し、30
℃で回転振盪培養を7日間行ない、遠心分離で集
菌した。 第1図に培養期間中の培養液の660nmにおける
吸光度と培養液中のTMAH濃度の変化を示し
た。TMAHはイオンクロマトグラムで分析し
た。図中、1はTMA−B株の増殖を表わす
660nmの吸光度を、2は増殖に伴うTMAH濃度
の減少を示している。この結果、培養液1リツト
ル当たり乾重量で290mgの菌体を得た。 (実施例 2) 実施例1と同様の操作で得られた菌体400mg
(乾重量)を20mlの純水に懸濁し、この懸濁液40
mlの3.5%アルギン酸ナトリウム溶液と混合し、
この混合液を0.1モル/リツトルのCaCl2溶液に滴
下して、アルギン酸ビーズに固定化したTMA−
B株を得た。この固定化菌体を実施例1の培地
100mlを入れた500ml容三角フラスコに入れ30℃で
回転振盪した結果、18時間で培地のTMAH濃度
は1mg/リツトル以下になつた。 同様に固定化せずに40mlの前記懸濁液を実施例
1の培地100mlを入れた500ml容三角フラスコに入
れ30℃で回転振盪した結果、8時間で培地の
TMAHの濃度は1mg/リツトル以下になつた。 (実施例 3) 実施例1で示した培地に更に最終濃度でグルコ
ース2g/リツトル、カザミノ酸2g/リツトル、
エタノール2g/リツトルとなるように添加した
培地を調製した。この培地100mlと実施例1で示
した培地100mlをそれぞれに入れた500ml容三角フ
ラスコに実施例1と同様の培養を行なつた培養7
日目の培養液5mlを接種した。その結果、グルコ
ース等の有機物を添加した培養液では培養開始50
時間後に、添加しなかつた実施例1と同様の培養
液では45時間後に、培養液のTMAH濃度は1
mg/リツトル以下になつた。 (実施例 4) 実施例1の基礎培地にトリメチルアミンを最終
濃度1.3g/リツトルになるように添加した培地
に、実施例1と同様の接種を行ない、30℃で回転
振盪培養を行なつた。7日間の培養の後に遠心分
離で集菌した結果、1リツトル当たり乾重量で
480mgの菌体を得た。 (実施例 5) 実施例1の基礎培地にジメチルアミンを最終濃
度1.7g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行ない、30℃で回転振盪
培養を行なつた。9日間の培養後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で550mgの
菌体を得た。 (実施例 6) 実施例1の基礎培地にメチルアミンを最終濃度
2.8g/リツトルになるように添加した培地に、実
施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培養
を行なつた。4日間の培養の後に遠心分離で集菌
した結果、1リツトル当たり乾重量で430mgの菌
体を得た。 (実施例 7) 実施例1の基礎培地にトリメチルアミンN−オ
キシドをを最終濃度1.5g/リツトルになるように
添加した培地に、実施例1と同様の接種を行い、
30℃で回転振盪培養を行なつた。12日間の培養の
後に遠心分離で集菌した結果、1リツトル当たり
乾重量で310mgの菌体を得た。 (実施例 8) 実施例1の基礎培地に蟻酸ナトリウムを最終濃
度2.8g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培
養を行なつた。7日間の培養の後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で200mgの
菌体を得た。 (実施例 9) 実施例1の基礎培地に酢酸ナトリウムを最終濃
度1.7g/リツトルになるように添加した培地に、
実施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培
養を行なつた。5日間の培養の後に遠心分離で集
菌した結果、1リツトル当たり乾重量で290mgの
菌体を得た。 (実施例 10) 実施例1の基礎培地にL−セリンを最終濃度
1.5g/リツトルになるように添加した培地に、実
施例1と同様の接種を行い、30℃で回転振盪培養
を行なつた。10日間の培養の後に遠心分離で集菌
した結果、1リツトル当たり乾重量で220mgの菌
体を得た。 (実施例 11) 有効容量10リツトルの曝気槽と、有効容量3リ
ツトルの沈降槽とからなる装置でTMAHの処理
を行なつた。曝気槽中の活性汚泥をMLSS2500
mg/リツトルとなるように調整した。曝気槽には
実施例1と同様の操作で得られたTMA−B株の
菌体550mg(乾重量)をカチオン系の高分子凝集
剤とともに添加した。この装置に、現像排水を
TMAHが50mg/リツトルとなるように希釈した
希釈廃液を、運転開始後1週間は5リツトル/
日、その後は10リツトル/日の流量で流入した。
沈降槽最下部から曝気槽へ3リツトル/日の流量
で沈降汚泥を返送した。対照として、曝気槽に
TMA−B株菌体を添加しなかつたこと以外は同
様の条件で処理を行なつた。流入開始後30日目ま
でのTMAH濃度を第1表に示す。
【表】
(発明の効果)
以上のように、TMA−B株は強いTMAH資
化能を有するパラコツカス属に属する新規細菌で
あり、TMAH、トリメチルアミン、シメチルア
ミン、メチルアミン、トリメチルアミンN−オキ
シド、蟻酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンの少
なくとも1つを基質とした培養することで細菌菌
体を得ることが容易に可能である。また現像廃液
の処理に用いた場合には、固定化しても活性汚泥
と混合した場合に置いても効果的なTMAHの分
解もしくは資化ができる。
化能を有するパラコツカス属に属する新規細菌で
あり、TMAH、トリメチルアミン、シメチルア
ミン、メチルアミン、トリメチルアミンN−オキ
シド、蟻酸、酢酸、ピルビン酸、L−セリンの少
なくとも1つを基質とした培養することで細菌菌
体を得ることが容易に可能である。また現像廃液
の処理に用いた場合には、固定化しても活性汚泥
と混合した場合に置いても効果的なTMAHの分
解もしくは資化ができる。
第1図は実施例1の結果を示すグラフ、第2図
はパラコツカス・エスビー・TMA−B株のネガ
テイブ染色した透過型電子顕微鏡写真で細菌の形
態を示す図、第3図はパラコツカス・デニトリフ
イカンスのネガテイブ染色した透過型電子顕微鏡
写真で細菌の形態を示す図である。 1…TMA−B株の増殖を現す吸光度の変化を
示す曲線、2…TMAH濃度の変化を示す曲線。
はパラコツカス・エスビー・TMA−B株のネガ
テイブ染色した透過型電子顕微鏡写真で細菌の形
態を示す図、第3図はパラコツカス・デニトリフ
イカンスのネガテイブ染色した透過型電子顕微鏡
写真で細菌の形態を示す図である。 1…TMA−B株の増殖を現す吸光度の変化を
示す曲線、2…TMAH濃度の変化を示す曲線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 パラコツカス属に属し水酸化テトラメチルア
ンモニウムを資化しうるパラコツカス・エスピー
TMA−B株(微工研条寄第1959号)である新規
微生物。 2 水酸化テトラメチルアンモニウム、トリメチ
ルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、トリ
メチルアミンN−オキシド、蟻酸、酢酸、ピルビ
ン酸、L−セリンの中から選ばれた少なくとも一
種を主たる炭素源とする培地で特許請求の範囲第
1項記載の新規微生物を培養し、該培養液から該
微生物の菌体を分離することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の新規微生物の菌体の製造方
法。 3 光感応性樹脂の現像廃液を微生物を用いて処
理する方法において、前記微生物が特許請求の範
囲第1項記載の新規微生物または該新規微生物を
含む微生物群であることを特徴とする廃水の処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20160188A JPH0249576A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 新規微生物及びその菌体の製造方法及びその微生物を用いた廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20160188A JPH0249576A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 新規微生物及びその菌体の製造方法及びその微生物を用いた廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249576A JPH0249576A (ja) | 1990-02-19 |
| JPH0426835B2 true JPH0426835B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=16443756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20160188A Granted JPH0249576A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 新規微生物及びその菌体の製造方法及びその微生物を用いた廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249576A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002008385A1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Inbionet Corporation | Novel strain for decomposing tmah, and method of wastewater treatment using the same |
| JP4859863B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-01-25 | オルガノ株式会社 | 水処理方法および水処理装置 |
| CN101980970B (zh) * | 2008-03-26 | 2013-07-31 | 株式会社神钢环境舒立净 | 排水处理方法 |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP20160188A patent/JPH0249576A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0249576A (ja) | 1990-02-19 |
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