JPH0798193B2

JPH0798193B2 - 糸状菌の発生及び生育抑制方法

Info

Publication number: JPH0798193B2
Application number: JP4059271A
Authority: JP
Inventors: 隆一郎倉根; 一郎山本; 豊一横幕; 尚史八町
Original assignee: 工業技術院長; 環境エンジニアリング株式会社
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH02157097A; JPH0661556B2; JPH0647391A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は糸状菌の発生及び生育抑
制方法に関し、更に詳しくは活性汚泥法による有機排水
処理方法において、凝集物質生産菌を用いて糸状菌の発
生及び生育を防止して活性汚泥と処理水との分離を効率
的に行うことが出来る糸状菌の発生及び生育抑制方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】従来、各種有機物を含む
排水の処理方法として活性汚泥方式が広く使用されてい
る。この活性汚泥方式は効率の高い処理方法であり、良
質な処理水が経済的に得られることから最も広く普及し
ている処理方法である。上記活性汚泥方式において残さ
れた最も重要な問題は、処理後の処理水と活性汚泥との
分離であり、処理水と活性汚泥とは沈澱槽である分離領
域において活性汚泥が速やかに沈降分離することが望ま
しいが、分離領域において静置時に糸状菌等の発生によ
るバルキング現象やデフロック現象が生じて活性汚泥の
凝集フロック作用が低下し、活性汚泥の沈降分離が不十
分となり、活性汚泥の流出という問題が生じる。

【０００３】活性汚泥と処理水との分離を促進させる方
法として、カチオンポリマー等の高分子凝集剤や多価金
属イオン等の無機凝集剤を使用する方法が知られている
が、これらの凝集剤は生物分解性が不十分である為、処
理水と共に放水されることにより環境汚染の問題が派生
する。従って本発明の目的は、有機排水処理方法におい
て、活性汚泥のバルキング現象を生じることなく、効率
的に活性汚泥を分離することが出来る糸状菌の発生及び
生育抑制方法を提供することである。

【０００４】

【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、活性汚泥法によ
る有機排水処理法において、ロードコッカス・エリスロ
ポリス凝集物質生産菌をフラクトース培地で開放系にお
いて培養して得られる培養物と塩化カルシウムとを処理
系に存在させることを特徴とする活性汚泥と処理水との
分離領域における糸状菌の発生及び生育抑制方法及び、
ロードコッカス・エリスロポリス凝集物質生産菌をフラ
クトース液体培地で開放系において培養して得られる培
養液を凍結乾燥してなることを特徴とする糸状菌の発生
抑制剤である。

【０００５】

【作用】凝集物質生産菌を用いる有機排水処理方法にお
いて、凝集物質生産菌に塩化カルシウムを併用すること
によって、バルキング現象の主たる原因である糸状菌の
発生及び生育が抑制され、活性汚泥と処理水との分離が
効率的となり、更に分離領域のｐＨ、凝集物質生産菌及
び塩化カルシウムの濃度を特定の範囲とすることによっ
て活性汚泥と処理水の分離が著しく促進される。又、使
用する凝集物質生産菌としてはロードコッカス・エリス
ロポリスが最も好ましく、この凝集物質生産菌はフラク
トース液体培地で開放系で効率良く培養可能である為コ
スト的に工業化可能となる。更に上記の培養液は凍結乾
燥して粉末化しても生菌数の低下は少なく、これを復水
再培養することにより速やかに増殖するので、処理設備
毎に大型の培養設備は不要となり、凝集物質生産菌を用
いる有機排水処理方法を経済的に実施することが可能と
なる。

【０００６】

【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明において使用する活
性汚泥方式による有機排水処理方法自体は周知であり、
本発明はこれらの周知のいずれの有機排水処理方法にお
いても応用することが出来るものであり、特に限定され
ない。又、本発明で使用する凝集物質生産菌は、ロード
コッカス属或いはノカルディア属に属するロードコッカ
ス・エリスロポリス菌であり、その代表株はロードコッ
カス・エリスロポリスＫＲ−２５６−２、ＦＥＲＭ−Ｐ
Ｎｏ．３９２３及びロードコッカス・エリスロポリス
ＫＲ−Ｓ−１、ＦＥＲＭ−ＰＮｏ．３５３０である。
尚、旧名ノカルディア・エリスロポレスは、１９８０年
に国際微生物命名規約委員会により、ロードコッカス・
エリスロポリスに再整理・再分類されている。

【０００７】活性汚泥のバルキング防止に用いる場合の
ロードコッカス・エリスロポリス菌の接種混合は、一般
的には目的とする排水基質の存在下で前培養（馴養も含
む）を行った菌体が望ましいが、必ずしも前培養の必要
はない。この様にして接種混合されたロードコッカス・
エリスロポリス菌は、菌の成育ｐＨを維持し且つ栄養源
を供給することが望ましいが、一定期間は特に栄養源を
添加しなくとも使用に供することが出来る。栄養源とし
ては、例えば、炭素源、無機塩類、無機窒素源、有機窒
素源、ビタミン、農産物廃棄物、食品産業廃棄物、発酵
廃液及び残渣類、都市ゴミ等が挙げられる。本菌株は一
般の有機性の炭水化物を始めとして都市下水、産業排
水、炭化水素、汚物、フタル酸エステルの様な環境汚染
物質迄、あらゆる基質への応用が可能であるので、特に
前培養なしに種菌を加えるのみでその効果を発揮させる
ことが出来る。

【０００８】ロードコッカス・エリスロポリスの培地と
しては、炭素源としてフラクトース（ｆｒｕｃｔｏｓ
ｅ）、硫安、尿素、塩安、ペプトン等の窒素源、その他
無機塩類、ビタミン、酵母エキス等の栄養源が用いられ
る。培養は液体培養でも固体培養でもよい。液体培養の
場合は、ｐＨ＝４〜８程度で温度２０〜４０℃の範囲で
通気攪拌で行われる。約数日間の培養で培養を終了し培
養物を得る。一般的にはここに得られた培養菌体は培養
液をそのまま活性汚泥法設備の沈澱槽に添加することが
出来る。又、培養液を濃縮したり、菌体を溶液中に懸濁
させる等して添加してもよい。

【０００９】本発明の第一の特徴は、上記の凝集物質生
産菌（ロードコッカス・エリスロポリス）に塩化カルシ
ウムを併用する点であり、塩化カルシウムの併用によっ
て有機排水処理方法の活性汚泥と処理水との分離領域に
おいてバルキングの主たる原因となる糸状菌の発生及び
その増殖が抑えられることである。従って本発明は処理
水中において糸状菌が発生し易い排水の処理に特に有効
である。本発明の第二の特徴は、活性汚泥と処理水とを
分離すべき分離領域におけるｐＨを好ましくは８〜９と
した点である。即ち、ｐＨが８以下では凝集物質生産菌
に塩化カルシウムを併用しても活性汚泥の凝集分離はそ
れ程は促進されず、一方、ｐＨが９以上でも同様に活性
汚泥の凝集分離はｐＨに応じて促進されず、又、活性汚
泥の活性が低下するので好ましくない。又、本発明の第
三の特徴は、分離領域における塩化カルシウムの濃度を
好ましくは０．２５重量％以上、更に好ましくは０．２
５〜１．０重量％としたことである。濃度が０．２５％
未満では凝集物質生産菌の量を多くしても凝集効果は不
十分であり、又、１．０重量％以上としても濃度に応じ
た凝集効果の増大は認められない。

【００１０】本発明の第四の特徴は、凝集物質生産菌の
添加量を培養液として０．５重量％以上、好ましくは
０．５〜１０重量％としたことである。凝集物質生産菌
の濃度が０．５％未満では十分な凝集効果が得られず、
又、１０％を越えて添加しても添加量に応じて凝集効果
が向上するものでもなかった。尚、本発明で使用する凝
集物質生産菌は凝集物質を生産して、その生産物が凝集
効果を発揮するものと考えられるが、培養液を０．４５
メンブレンフィルターで濾過して菌体を除去した溶液を
用いても同様な効果が得られる。以上の如き好適なｐ
Ｈ、凝集物質生産菌及び塩化カルシウムの濃度を決定す
る実験を行ない、その結果を図１、図２及び図３に示し
た。以上の如き凝集物質生産菌は滅菌した純粋培養系で
培養することが出来ることは良く知られているが、これ
らの凝集物質生産菌を工業的に利用する為には雑菌が混
入する開放系で効率的に培養することが出来ることが必
要である。本発明者はこれらの点について検討したとこ
ろ、特定の液体培地において開放系で効率よく培養可能
であることを見い出した。

【００１１】培養方法としては、凝集物質生産菌（ロー
ドコッカス・エリスロポリス）を下記の液体培地で振盪
培養により前培養したものを供試菌として検討した。液体培地の組成フラクトース１０ｇ／リットルＫ_２ＨＰＯ_４５ｇ／リットルＫＨ_２ＰＯ_４２ｇ／リットルＭｇＳＯ_４０．２ｇ／リットル（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４０．５ｇ／リットルイースト抽出物０．５ｇ／リットルＮａＣｌ０．１ｇ／リットル

【００１２】次に上記液体培地１５０ミリリットルを５
００ミリリットルの三角フラスコに入れ、種菌５ミリリ
ットルを接種し温度３０℃で振盪培養した。培養液の力
価及び菌増殖量は、カオリン５，０００ｍｇ／リットル
液８０ミリリットルに１０％CaCl₂液１０ミリリットル
を添加後、培養液０．５ミリリットルを加え、１００ミ
リリットルのメスシリンダーにて良く転倒撹拌後、反応
液のｐＨをNaOHにてｐＨ８に調整し、その後全体を再び
よく撹拌して静置し、５分後に澄水の濁度（ＯＤ₅₅₀)を
測定し、菌の増殖量をＯＤ₆₆₀ により求めた。尚、比較
例として良く知られているフタル酸培地を用いた場合と
純粋フラクトース系培地を用いた場合についてもＯＤ
₅₅₀ とＯＤ₆₆₀ を求めた。その結果図４に示す結果が得
られた。図４の結果からして、公知のフタル酸系培地で
は純粋培養系の２６％の力価であるのに対し、フラクト
ース培地開放培養系では８８％であり、フラクトース系
培地では開放系でも十分に増殖可能であることが分っ
た。又、培地のｐＨは８〜９で、特に８．５が最良の結
果が得られた。又、培養時間は５日間程度で十分であ
る。

【００１３】又、上記の如き凝集物質生産菌を、より工
業的に使い易くする為には凝集物質生産菌を培養液とし
て取扱うよりも粉末で取扱えることが好ましい。本発明
では凝集物質生産菌の培養液の粉末化を凍結乾燥方法に
よって試みた。即ち、前記フラクトース液体培地で培養
した培養液２００ミリリットルを１リットルの凍結乾燥
用容器に入れ、フリーズドドライヤー（太平化学製）で
凍結乾燥し粉末化した。得られた粉末を凍結乾燥前と同
重量になる様に滅菌蒸留水を加えて復水し、生存菌の割
合を調べたところ、１日保存で５７．１％、１ケ月保存
で３２．３％、６ケ月保存で３０．６％の結果が得られ
た。又、上記で復水した試料５ミリリットルを１００ミ
リリットルのフラクトース液体培地に加え３０℃で振盪
培養し、菌の増殖量を調べたところ、図５に示す如く培
養３日目で力価が凍結乾燥前と同程度に増殖し、凝集活
性も同等になった。従って、本発明によれば、凝集物質
生産菌が粉末として十分に取扱うことが出来、簡単な培
養設備で凝集物質生産菌を復元することが出来るので、
凝集物質生産菌を用いる有機排水処理方法の工業化が可
能である。

【００１４】

【実施例】次に実施例により本発明を更に具体的に説明
する。連続混合培養槽において人為的に発生させたバル
キング汚泥に対して、凝集物質生産菌を適用することに
より、塩化カルシウムと凝集物質生産菌の添加量及び添
加方法を変えて、そのバルキング抑制効果について検討
した。実験方法 (イ) 供試原水実験では下記表１に示す組成のＢＯＤ１００ｇ／リット
ルの濃厚原水を作成し、処理条件に合う濃度に水道水で
希釈して使用した。

【表１】（合成排水の基質組成）（表中の数値の単位はpH以外はmg／リットルである）上記の合成排水は極めて糸状性バルキングを発生させ易
い基質組成であることが検証されており、その結果に基
づき選定したものある。

【００１５】(ロ) 活性汚泥実験では供試活性汚泥として前記表１の合成排水を用い
て回分式混合培養槽において馴養したものを用いた。本
活性汚泥は沈降性良好な活性汚泥である。この活性汚泥
を下記表２に示す処理条件で連続培養すると、通水開始
約６〜８日目で糸状性バルキングの状況を呈した活性汚
泥となる

【表２】（処理条件）本活性汚泥中の糸状微生物には偽分岐が多く見られ、細
胞直径０．８〜１．２μｍ、細胞形が卵形でグラム染色
が（−）であり、Eikelboom 及びJenkins の分類法に従
うと、Sphoerotilusnatansに分類される。

【００１６】(ハ) 実験装置実験には図６に示す様な曝気槽容量８リットル及び沈降
分離槽２リットルの透明塩化ビニル樹脂製の連続混合培
養槽を用いた。供試原水は定量ポンプにより所定の濃度
と水量で連続的に曝気槽に供給した。曝気は空気により
常に曝気槽内にＤＯが立ち上がる様にエアストーンを用
いた。水温は室温で行い実験期間中２２〜２５℃であっ
た。 (ニ) 添加条件通水開始より活性汚泥がバルキング状態（SVI 400 ミリ
リットル／ｇ以上）になった時点で、下記表３に示す添
加条件で塩化カルシウム及び凝集物質生産菌培養液を添
加し、活性汚泥のＳＶＩの経日変化よりバルキング抑制
効果を検討した。添加方法としては、２５％塩化カルシ
ウム溶液と凝集物質生産菌培養液とを添加条件に合った
量に混合し、曝気槽に投入し１N NaOH でｐＨ８．５〜
９．０に調整した。培養液はフラクトース液体培地で５
日間振盪培養したものを使用した。この培養液の力価は
２．２〜２．５であった。

【００１７】

【表３】（添加条件）＊左記量を１回添加後、次の日より５日間塩化カルシウ
ムを０．２５％添加した。 (ホ) 分析下記表４に示す項目を毎日測定した。

【表４】（サンプルと分析項目）

【００１８】結果と考察 (イ) 塩化カルシウム添加量の検討塩化カルシウムの添加量を０．０６２、０．２５、０．
６２％と変化させ、毎日１回、５日間添加し、バルキン
グ抑制効果を検討した。図７はＳＶ₃₀、ＭＬＳＳ、ＳＶ
Ｉの経日変化を示したものである。塩化カルシウム０．
０６２〜０．２５％添加条件では活性汚泥の沈降圧密性
の改善効果は認められなかったが、０．６２％添加条件
では添加３日目よりＳＶが下がり始め、９日目迄沈降性
良好となり、その後再びＳＶが上昇した。又、ＳＶの下
降に応じて、顕微鏡観察では活性汚泥中の糸状微生物(S
phoerotilus natans）が減少していることから、塩化カ
ルシウムの多量添加は、糸状微生物の増殖を阻害する作
用があるものと思われる。 (ロ) 凝集物質生産菌によるバルキング抑制効果塩化カルシウム添加量を０．６２％と一定し、凝集物質
生産菌培養液の添加量を２、５、１０％と変えて添加
し、そのバルキング抑制効果を検討した。結果は図８に
示す。培養液の添加量に応じて沈降圧密改善及びバルキ
ング抑制持続効果を示した。

【００１９】図９は、塩化カルシウム０．６２％、培養
液５％添加し、ＳＶＩの経時変化を原水が連続して流入
すると場合と、空曝気状態とで比較した結果である。添
加直後は培養液の凝集作用によりＳＶＩが５００ミリリ
ットル／ｇから１００ミリリットル／ｇ迄低下する。そ
の後、空曝気状態でが２４Hr経過しても凝集効果が持続
するが、原水流入では時間の経過と共に凝集力が低下し
て２４Hr後にはＳＶＩ４００ミリリットル／ｇで汚泥
の沈降性は元の状態近く迄戻ってしまう。又、ｐＨも添
加直後８．８から２４Hr後７．６迄低下する。原水流入
の場合に凝集効果が低下する原因として、 (1) 糸状性細菌の増殖 (2) 曝気によるフロックの解体 (3) ｐＨの低下 (4) カルシウムイオンの曝気槽系外への流出 (5) 凝集培養液の希釈と系外への流出が考えられる。

【００２０】図１０に塩化カルシウム０．６２％、培養
液５％添加時の曝気槽内残留カルシウムイオン濃度の経
時変化を示す。約２５％が汚泥中に蓄積され、残り７５
％は処理水と共に系外に排出されることがわかった。連
続混合培養槽において、凝集物質生産菌の効果を持続さ
せるには、系内にカルシウムイオンが存在し、且つｐＨ
が８．０以上であることが必要であることから次に原水
のｐＨ８．５に調整し、塩化カルシウムを補充する条件
で凝集物質生産菌のバルキング抑制効果を検討した。図
１１及び図１２は塩化カルシウム添加量を０．６２％と
一定とし、凝集物質生産菌培養液を０〜１０％１回添加
し、その後５日間塩化カルシウム０．２５％のみを添加
し、バルキング抑制効果を検討した結果である。培養液
（力価２．２〜２．５）２％添加条件では抑制持続効果
が現われなかったが、５、１０％添加条件では添加５日
後よりＳＶが低下し始め、それ以降２０日間以上汚泥の
沈降性良好な状態が続き持続効果が認められた。しかし
ながら、培養液の添加量はその培養液の凝集力価に大き
く依存することは当然のことである。従って必ずしも培
養液の添加量が５％以上必要でないことは言うまでもな
い。図１２の処理機能に与える影響では、凝集物質生産
菌の添加２％以下で処理性が悪化するのは、汚泥の流出
によるＭＬＳＳ濃度の低下が起因していることによる。
従って、凝集物質生産菌５％以上の添加によって、汚泥
の沈降性が改善された場合には、処理性は良好な状態に
維持された。しかし、前述の如く、培養液の添加量が５
％以上に限定されるものではない。以上の結果は、塩化
カルシウムによる糸状微生物の増殖抑制効果と凝集物質
生産菌による凝集促進効果との相乗効果により、バルキ
ング汚泥の沈降圧密性が改善されたことを示している。

【００２１】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、ロードコッ
カス・エリスロポリス凝集物質生産菌を用いる有機排水
処理方法において、この凝集物質生産菌及び塩化カルシ
ウムを併用することによってバルキング現象の主たる原
因である糸状菌の発生が抑制され、活性汚泥と処理水と
の分離が効率的となり、更に分離領域のｐＨ、凝集物質
生産菌及び塩化カルシウムの濃度を特定の範囲とするこ
とによって活性汚泥と処理水の分離がより一層著しく促
進される。又、使用するロードコッカス・エリスロポリ
ス凝集物質生産菌は、フラクトース液体培地で開放系で
効率良く培養可能である為コスト的に工業化可能とな
る。更に上記の培養液は凍結乾燥して粉末化しても生菌
数の低下は少なく、これを復水再培養することにより速
やかに増殖し、凝集力価を発揮するので、処理設備毎に
大型の培養設備は不要となり、凝集物質生産菌を用いる
有機排水処理方法を経済的に実施することが可能とな
る。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の結果を示す図。

【図２】本発明の実施例の結果を示す図。

【図３】本発明の実施例の結果を示す図。

【図４】本発明の実施例の結果を示す図。

【図５】本発明の実施例の結果を示す図。

【図６】本発明で使用した装置を示す図。

【図７】本発明の実施例の結果を示す図。

【図８】本発明の実施例の結果を示す図。

【図９】本発明の実施例の結果を示す図。

【図１０】本発明の実施例の結果を示す図。

【図１１】本発明の実施例の結果を示す図。

【図１２】本発明の実施例の結果を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八町尚史千葉県君津市南子安４−25−25 審査官中野孝一 (56)参考文献特開昭54−31965（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−183910（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−126597（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性汚泥法による有機排水処理法におい
て、ロードコッカス・エリスロポリス凝集物質生産菌を
フラクトース培地で開放系において培養して得られる培
養物と塩化カルシウムとを処理系に存在させることを特
徴とする活性汚泥と処理水との分離領域における糸状菌
の発生及び生育抑制方法。
【請求項２】ロードコッカス・エリスロポリス凝集物
質生産菌をフラクトース液体培地で開放系において培養
して得られる培養液を凍結乾燥してなることを特徴とす
る糸状菌の発生抑制剤。