JPH0564797A - ジメチルホルムアミドの除去方法 - Google Patents

ジメチルホルムアミドの除去方法

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JPH0564797A
JPH0564797A JP3191194A JP19119491A JPH0564797A JP H0564797 A JPH0564797 A JP H0564797A JP 3191194 A JP3191194 A JP 3191194A JP 19119491 A JP19119491 A JP 19119491A JP H0564797 A JPH0564797 A JP H0564797A
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liquid
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bacterium
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JP3191194A
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Buan Kuwa Jiyuon
ヴアン クワ ジユオン
Yoshiharu Sen
義晴 仙
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】キサントバクター属に属し、ジメチルホルムア
ミドを資化、分解し得る細菌の菌体および/または該細
菌の菌体処理物と、ジメチルホルムアミドを含む工場廃
液とを接触させてジメチルホルムアミドを分解、除去す
る方法。 【効果】 ジメチルホルムアミドを含有する有害な廃液
を効率よく無害化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジメチルホルムアミド
を含有する液中のジメチルホルムアミドを分解、除去す
る方法に関し、さらに詳細には、ジメチルホルムアミド
を含有する液中のジメチルホルムアミドを細菌を利用し
て分解、除去する方法に係わる。
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】ジメチル
ホルムアミドを扱う工場の廃液中にはジメチルホルムア
ミドが含まれている。これらのジメチルホルムアミドを
含有する廃液は有害であり、環境衛生上、無害化処理を
施してから放流しなければならない。ジメチルホルムア
ミドを含有する廃液中のジメチルホルムアミドを分解、
除去する方法として、例えば、特公昭54−1792号
公報に記載されている方法がある。この方法は、ミクロ
コッカス属に属する微生物の菌体中の酵素を用いて分解
する方法であるが、その処理能力は、実用に供するには
不十分である。この、安定で、分解され難いジメチルホ
ルムアミドを効率よく資化し、分解する微生物を見いだ
すことができれば、この微生物を用いてジメチルホルム
アミドを含有する廃液を効率よく無害化することが可能
となる。
【0002】
【課題を解決するための手段、作用】本発明者らは、自
然界を広く探索した結果、ジメチルホルムアミドを旺盛
に資化し、強力に分解する微生物を見いだすことにより
本発明を完成した。すなわち、本発明は、ジメチルホル
ムアミドを含有する液と、キサントバクター属に属しジ
メチルホルムアミドを資化、分解し得る細菌の菌体およ
び/または該細菌の菌体処理物とを接触させて、該液中
のジメチルホルムアミドを分解、除去することを特徴と
するジメチルホルムアミドの除去方法である。本発明に
用いられる細菌は、キサントバクター属に属し、ジメチ
ルホルムアミドを効率よく資化、分解する能力を有する
菌株であればよく、特に制限はない。これらの菌株の代
表例としては、キサントバクター オートトロフィカス
(Xanthobacter autotrophicus) DSM 432および
キサントバクター フラバス(Xanthobacter flavus)
DSM 338(=NCIB 10071)がある。こ
れらの菌株は公知であり、DSM ( Deutsche Samnlung
Von Mikroorganismen )等の保存機関より入手可能であ
る。キサントバクター属細菌、キサントバクターオート
トロフィカスおよびキサントバクター フラバスについ
ては「バージーズ マニュアル オブ システマチック
バクテリオロジー(Bergey, s Manualof Systematic
Bacteriology) 第1巻、編集者 クリーグ (Krieg)お
よびホルト(Holt)、Williamsand Wilkins社、198
4」に記載がある。
【0003】該菌株を生育させるためのジメチルホルム
アミド含有寒天平板培地およびジメチルホルムアミド含
有寒天斜面培地はつぎのようににして調製された。すな
わち、(NH4 2 SO4 3g、KH2 PO4 1.
4g、Na2 HPO4 2.1g、MgSO4 ・7H2
O 0.2g、CaCl2 ・2H2 O 30mg、Fe
6 5 7 ・xH2 O 30mg、MnCl2 ・4H
2 O 5mg、ZnSO4 ・7H2 O 5mg、CuS
4 ・5H2 O 0.5mgおよび酵母エキス0.2g
を添加し、pH 7.1 に調整した後、さらに寒天 15 g/
l を添加し、これを加温溶解した後、次いで、1Kg/
cm2 Gで20分間殺菌した。ジメチルアミン含有液体
培地としては、前記の組成において、寒天添加しない培
地を用いた。
【0004】ジメチルホルムアミドを含有する液(以下
処理液を記することもある)を無害化するためには、被
処理液に各種の栄養成分を添加して、これを培地とし
て、キサントバクター属に属し、ジメチルホルムアミド
を資化、分解し得る細菌(以下本細菌と記す)を培養す
るとの方法がある。すなわち、被処理液に添加される栄
養分は、使用される本細菌が資化し得る物質であればよ
く、特に制限はなく、炭素源、無機成分およびその他の
成分がある。炭素源としては、被処理液中のジメチルホ
ルムアミドのみでもよいが、使用される本細菌が資化し
得る他の炭素源、たとえばL−アラビノース、D−グル
コースおよび、D−ガラクトース等の糖類、グリセロー
ル等の糖アルコール類、酢酸等の有機酸類ならびにモノ
メチルアミン、ジメチルアミンおよびトリメチルアミン
等のメチルアミン類を併用することもできる。窒素源と
しては、たとえば、アンモニウム塩等の無機窒素化合
物、アルキルアミン類、コーンスチープリカー、カゼイ
ン、ペプトンおよび肉エキス等の有機窒素含有物が用い
られる。なお、ジメチルホルムアミドは、窒素化合物で
あるので、他の窒素源を特に添加しなくても、本細菌は
いずれも充分に生育、増殖し、ジメチルホルムアミドを
資化、分解することができる。また、無機分としては、
たとえば、カルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム
塩、燐酸塩、マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、モリブ
デン塩、コバルト塩、硼素化合物および沃素化合物等が
用いられる。さらにビタミン等の栄養物質を要求する菌
株を使用する場合には、その菌株が要求する栄養物質を
添加する。
【0005】処理液中のジメチルホルムアミドの濃度
は、使用された本菌株が資化、分解できるような濃度で
あればよく、特に制限はないが通常は1.5wt%以下が
好ましく1wt%以下が特に好ましい。培養条件は、使用
される細菌が生育、増殖できる条件であればよいが、一
般には、たとえば、温度は10〜37℃、好ましくは1
5〜37℃とされ、pHは6〜9、好ましくは、6.5
〜8.0とされる。このような条件で本細菌を好気的に
培養することにより、ジメチルホルムアミドは分解さ
れ、被処理液中のジメチルホルムアミドは減少乃至消失
するとともに本細菌は順調に増殖する。培養による分解
処理時の被処理液の菌体濃度は一概に特定し得ないが菌
体濃度が高い程、ジメチルホルムアミド分解速度は大き
くなり、実用上は、被処理液中ジメチルホルムアミドの
含有量(重量)の1/5 以上(乾燥菌体換算)とすること
が好ましい。また、培養による分解処理時の溶存酸素濃
度であればよく、特に制限はなく、通常の細菌類の培養
における溶存酸素濃度と同様である。所望の溶存酸素濃
度とするためには、通気ガス量を調節したり、攪拌した
り、通気ガスとして酸素ガスまたは酸素と空気との混合
ガスを使用したり、また培養槽内の圧力を高める等の通
常の手段が採用される。また、処理方法は、回分、連続
または半連続おいずれもよい。
【0006】前記のような被処理液を培地として本細菌
を培養することにより、被処理液中のジメチルホルムア
ミドを無害化するとの方法の他に、予め培養された本細
菌の菌体および本細菌の菌体処理物−たとえば本細菌の
菌体の破砕物および本細菌の菌体を合成樹脂などで固定
化した固定化菌体−(これらを総称して、以下菌体類と
記することもある)などを被処理液に接触させることも
できる。たとえば、(イ)菌体類を被処理液に添加する
(ロ)前記の菌体、培養液および菌体の破砕物などが
混入された活性汚泥と被処理液とを接触させる および
(ハ)固定化菌体が充填されたカラム中に被処理液を通
過させるなどの方法がある。(イ)、(ロ)の方法にお
いて、使用する菌体量に特に制限はないが、処理を短時
間で行うためには、実用上、通常は、被処理液1lに対
し、0.1g以上(乾燥菌体換算以下同様)、好ましく
は0.1〜10g程度とされる。(ハ)の方法におい
て、酵素あるいは菌体の固定化は、担体結合法、架橋法
および包括法などの通常の方法で行われる。処理をより
効率よく行うためには、固定化菌体を用いるのがより好
ましく、この場合コラーゲン、カラギーナンおよびポリ
ウレタンなどの高分子ゲル、コロジオンおよびリン脂質
等のマイクロカプセルあるいは限外濾過膜内へ菌体を閉
じ込める方法が行われる。(イ)、(ロ)、および
(ハ)のいずれの場合にも被処理液中のジメチルアミン
濃度ならびに温度およびpH等は、培養による分解処理
の場合と同様とされる。
【0007】なお、ジメチルアミンを含有している廃液
には、他の物質も含有している場合が多いので、このよ
うな廃液の処理には、他の物質を分解し得る微生物を本
細菌とともに併用することができ、かつ、好ましい。分
解処理後、被処理液中のジメチルホルムアミドの濃度が
許容濃度以下にまで減少せしめられた処理液は、そのま
ま、または、必要に応じて菌体および/または菌体処理
物を除去した後、放流される。
【0008】
【実施例】実施例によって、本発明をさらに具体的に説
明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定される
ものではない。 実施例 1 純水1Lあたり、(NH4 2 SO4 3g、KH2
4 1.4g、Na2 HPO4 2.1g、MgSO
4 ・7H2 O 0.2g、CaCl2 ・2H2 O 30
mg、FeC6 5 7 ・xH2 O 30mg、MnC
2・4H2 O5mg、ZnSO4 ・7H2 O5mg、
CuSO4 ・5H2 O 0.5mgおよび酵母エキス
0.2gを添加し、pH7.1に調整した培地を基礎培
地とし、この基礎培地に、所定量ジメチルホルムアミド
を添加して、培地を作成した。これらの培地のそれぞれ
に、キサントバクター オートトロフィカス(Xanthobac
ter autotrophicus) DSM 432およびキサントバ
クター フラバス(Xanthobacter flavus) DSM 3
38を接種し、30℃で7日間培養して、ジメチルホル
ムアミドの資化、分解性を調べた。表1から、ジメチル
ホルムアミドの濃度が高い処理液でも、本発明によって
効率よく無害化できることが判る。
【表1】 表1 ジメチルホルムアミドの資化性 菌株 ジメチルホルムアミド濃度(wt%) 0.2 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 DSM 432 ++ ++ ++ ++ ++ ++ + - DSM 338 ++ ++ ++ ++ ++ ++ - - ++ : 旺盛に資化する。 + : 資化する。 - : 資化しない。
【0009】実施例2 純水1Lあたり、(NH4 2 SO4 3g、KH2
4 1.4g、Na2 HPO4 2.1g、MgSO
4 ・7H2 O 0.2g、CaCl2 ・2H2 O 30
mg、FeC6 5 7 ・xH2 O 30mg、MnC
2 ・4H2 O5mg、ZnSO4 ・7H2 O 5m
g、CuSO4 ・5H2 O 0.5mg、酵母エキス
0.2gおよびジメチルホルムアミド 5gを添加し、
pH7.0に調整された培地200mLを1L容三角フラ
スコに入れ、120℃で20分間殺菌した。この培地
に、これと同様な培地で予め培養して得られたキサント
バクター オートトロフィカス DSM 432の前培
養液(菌体濃度 O.D.610 1.4)を1 vol%と
なるように接種して、30℃で30時間培養した。得ら
れた培養液は、そのpHが8.0であり、本細菌の菌体
を培養液1L当り約1.2g含有していた。また、培養
上澄液からジメチルホルムアミドは検出されなかった。
なお、世代時間は、約3.5時間であった。
【0010】実施例3 純水1Lあたり、(NH4 2 SO4 3g、KH2
4 1.4g、Na2 HPO4 2.1g、MgSO
4 ・7H2 O 0.2g、CaCl2 ・2H2 O 30
mg、FeC6 5 7 ・xH2 O 30mg、MnC
2・4H2 O5mg、ZnSO4 ・7H2 O5mg、
CuSO4 ・5H2 O 0.5mg、酵母エキス0.2
gおよびジメチルホルムアミド 5gを添加し、pH7.
0に調整された培地200mLを1L容三角フラスコに
入れ、120℃で20分間殺菌した。この培地に、これ
と同様な培地で予め培養して得られたキサントバクター
フラバス DSM 338の前培養液(菌体濃度
O.D.610 1.2)を1 vol%となるように接種し
て、30℃で30時間培養した。得られた培養液は、そ
のpHが7.5であり、本細菌の菌体を培養液1L当り
約1.2g含有していた。また、培養上澄液からジメチ
ルホルムアミドは検出されなかった。なお、世代時間
は、約5.4時間であった。
【0011】実施例4 実施例2と同様にして、キサントバクター オートトロ
フィカス DSM 432を培養して、ジメチルホルム
アミド分解した。得られた培養液は、そのpHが8.0
であり、本細菌の菌体を培養液1L当たり約1.2g含
有していた。また、培養上澄液からジメチルホルムアミ
ドは検出されなかった。なお、世代時間は、約4.4時
間であった。
【0012】実施例5 実施例1の基礎培地1.5Lを3Lジャーファメンター
に入れ、120℃で20分間殺菌した後、ジメチルホル
ムアミド15gを無菌的に添加し、これを培地とした。
この培地に、これと同様な培地で予め培養して得られた
キサントバクターオートトロフィカス DSM 432
の前培養液(菌体濃度 O.D.610 1.2)を1 v
ol%となるように接種して、30℃で24時間培養し
た。培養液の菌体濃度が、O.D.610 で、5.0〜
6.0になった時点で、ジメチルホルムアミドを0.6
wt%含む水溶液の連続処理を開始した。連続処理は平均
滞留時間が10時間となるよう被処理液を処理槽に供給
し、かつこれと等量の処理液を処理槽より抜き出しつつ
行った。連続処理中のpH調整は、2N塩酸水溶液を用
いた。その結果、処理液からはジメチルホルムアミドは
検出されなかった。また、処理液に含有されていた本細
菌の菌体量は処理液1L当たり約1.3gであり、処理
液から菌体を除去した上澄液のCOD値は200pp
m、TOC値は200ppmであった。なお、この分解
処理において、処理液の溶存酸素濃度は約2〜4ppm
に保たれた。
【0013】実施例6 実施例1の基礎培地1.5Lを3Lジャーファメンター
に入れ、120℃で20分間殺菌した後、ジメチルホル
ムアミド15gを無菌的に添加し、これを培地とした。
この培地に、これと同様な培地で予め培養して得られた
キサントバクター フラバス DSM 338の前培養
液(菌体濃度 O.D.610 1.0)を1 vol%となる
ように接種して、30℃で24時間培養した。培養液の
菌体濃度が、O.D.610 で、3.0〜4.5になった
時点で、ジメチルホルムアミドを0.6wt%含む水溶液
の連続処理を開始した。連続処理は平均滞留時間が10
時間となるよう被処理液を処理槽に供給し、かつこれと
等量の処理液を処理槽より抜き出しつつ行った。連続処
理中のpH調整は、2N塩酸水溶液を用いた。処理液か
らはジメチルホルムアミドは検出されなかった。また、
処理液に含有されていた本細菌の菌体量は処理液1L当
たり約1.1gであり、処理液から菌体を除去した上澄
液のCOD値は190ppm、TOC値は200ppm
であった。なお、この分解処理において、処理液の溶存
酸素濃度は約2〜4ppmに保たれた。
【0014】実施例7 実施例5と同様にして、平均滞留時間10時間で、ジメ
チルホルムアミド水溶液の連続処理を行った。この処理
液を遠心分離して回収した分離菌体を−20℃で凍結保
存した。ジメチルホルムアミドを0.6wt%になるよう
に添加して得られた被処理液1Lに、前記の凍結菌体を
乾燥重量として0.2g入れ、30℃でジメチルアミン
の分解処理を行った。被処理液中のジメチルホルムアミ
ドは時間の経過に伴ってほぼ直線的に減少し、反応開始
8時間後には、検出されなくなった。菌体1g当たりの
ジメチルホルムアミドの処理速度は、約7g/hrであ
った。
【0015】実施例8 ジメチルホルムアミドを0.6wt%含有する工場廃液1
Lのp Hを7.0に調整し、これを実施例5と同様に
して得られた凍結菌体を乾燥菌体重量として0.5g添
加し、30℃でジメチルホルムアミドの分解処理を行っ
た。反応開始8時間後には、ジメチルホルムアミドは全
く検出されなかった。なお、前記の各実施例において、
液中ジメチルホルムアミドの量は、ガスクロマトグラフ
ィーにより分析した。 機種 : Shimazu 7AGC カラム : Unisole 30T 5% Uniport HP 80/100 Glass column(3mm×2m) カラム温度: 70℃ 流速 : (標準状態)30mL/min
【0015】
【発明の効果】本発明により、安定で分解され難く、有
害な物質であるジメチルホルムアミドを効率よく分解、
除去することが可能となり、以て、ジメチルホルムアミ
ドを含有する有害な廃液を効率よく無害化することがで
き、環境衛生保全上の価値は極めて高い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジメチルホルムアミドを含有する液とキサ
    ントバクター属に属しジメチルホルムアミドを資化、分
    解し得る細菌の菌体および/または該細菌の菌体処理物
    とを接触させて、該液中ジメチルホルムアミドを分解、
    除去することを特徴とするジメチルホルムアミドの除去
    方法。
JP3191194A 1991-07-05 1991-07-05 ジメチルホルムアミドの除去方法 Pending JPH0564797A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824684B2 (en) 2001-11-06 2004-11-30 Sharp Kabushiki Kaisha Wastewater treatment method and apparatus
CN115231772A (zh) * 2022-07-15 2022-10-25 江苏蓝必盛化工环保股份有限公司 一种二甲基甲酰胺废水生物处理方法

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