JPH09187272A - 硝化菌の連続培養法 - Google Patents
硝化菌の連続培養法Info
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- JPH09187272A JPH09187272A JP61096A JP61096A JPH09187272A JP H09187272 A JPH09187272 A JP H09187272A JP 61096 A JP61096 A JP 61096A JP 61096 A JP61096 A JP 61096A JP H09187272 A JPH09187272 A JP H09187272A
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- Japan
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- ammonia
- amount
- culture
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大量の硝化菌を効率的に調製する培養法を提供
すること。 【解決手段】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時
間の経過に伴い対数増加させることを特徴とする硝化菌
の連続培養法。
すること。 【解決手段】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時
間の経過に伴い対数増加させることを特徴とする硝化菌
の連続培養法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硝化菌の連続培養
法に関するものである。
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】硝化菌の培養は、従来、回分培養及び連
続培養で行われていた。
続培養で行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】硝化菌は増殖速度が遅
いと同時に菌体収率も低いため、培養は長期間を必要と
し、そこで得られる培養菌液の菌体濃度は低い値であっ
た。これでは、硝化菌を大量に必要とする場合に大容量
の菌増殖槽が必要となり、極めて非効率である。
いと同時に菌体収率も低いため、培養は長期間を必要と
し、そこで得られる培養菌液の菌体濃度は低い値であっ
た。これでは、硝化菌を大量に必要とする場合に大容量
の菌増殖槽が必要となり、極めて非効率である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような状況下で、本
発明者らは鋭意検討した結果、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を制御することによって、硝化菌を効率的に連
続培養することに至り、本発明を完成した。即ち、本発
明は、 １．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させることを特徴とする硝化菌の連続培
養法（以下、本発明培養法と記す。）、 ２．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラムを用い
て、菌増殖槽内へのアンモニア供給量を制御することを
特徴とする硝化菌の連続培養法、 ３．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラムを複数
組み合わせて用いて、菌増殖槽内へのアンモニア供給量
を制御することを特徴とする硝化菌の連続培養法、を提
供するものである。
発明者らは鋭意検討した結果、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を制御することによって、硝化菌を効率的に連
続培養することに至り、本発明を完成した。即ち、本発
明は、 １．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させることを特徴とする硝化菌の連続培
養法（以下、本発明培養法と記す。）、 ２．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラムを用い
て、菌増殖槽内へのアンモニア供給量を制御することを
特徴とする硝化菌の連続培養法、 ３．菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時間の経過
に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラムを複数
組み合わせて用いて、菌増殖槽内へのアンモニア供給量
を制御することを特徴とする硝化菌の連続培養法、を提
供するものである。
【０００５】
【発明の実施形態】以下、さらに詳細に本発明を説明す
る。本発明では、菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培
養時間の経過に伴い対数増加させることによって、硝化
菌を連続培養する。この場合、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるには、
例えば、連続的に該アンモニア量を対数増加させてもよ
く、また、一定時間毎に該アンモニア量を対数増加させ
てもよい。菌増殖槽へ供給するアンモニア量を増加させ
る手段としては、例えば、培地中のアンモニア濃度を高
める方法、培地貯留槽から菌増殖槽へ供給する培地量を
増加させる方法、あるいは、この両者を組み合わせる方
法等をあげることができる。尚、本発明での対数増加と
は、”数学的に対数増加”させた値の約40％程度の変動
幅を含む。好ましくは、該変動幅は約25％以内が好まし
い。
る。本発明では、菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培
養時間の経過に伴い対数増加させることによって、硝化
菌を連続培養する。この場合、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるには、
例えば、連続的に該アンモニア量を対数増加させてもよ
く、また、一定時間毎に該アンモニア量を対数増加させ
てもよい。菌増殖槽へ供給するアンモニア量を増加させ
る手段としては、例えば、培地中のアンモニア濃度を高
める方法、培地貯留槽から菌増殖槽へ供給する培地量を
増加させる方法、あるいは、この両者を組み合わせる方
法等をあげることができる。尚、本発明での対数増加と
は、”数学的に対数増加”させた値の約40％程度の変動
幅を含む。好ましくは、該変動幅は約25％以内が好まし
い。
【０００６】”数学的に対数増加”とは、式１で表すこ
とができる。
とができる。
【式１】D(t)=C1 * exp （C2 * t） ここで、ｔは時間、Ｄ（ｔ）は培地貯留槽から菌増殖槽
へ供給するアンモニア量、Ｃ１、Ｃ２は任意の定数であ
る。
へ供給するアンモニア量、Ｃ１、Ｃ２は任意の定数であ
る。
【０００７】この式１をもとに計算した”数学的に対数
増加”させた値に上記の変動幅を考慮して、硝化菌を連
続培養する際に使用するアンモニア量、即ち、培養時間
の経過に伴い対数増加させるアンモニア量を決定するこ
とができる。
増加”させた値に上記の変動幅を考慮して、硝化菌を連
続培養する際に使用するアンモニア量、即ち、培養時間
の経過に伴い対数増加させるアンモニア量を決定するこ
とができる。
【０００８】ここで、式１におけるＣ１，Ｃ２の値は、
例えば、アンモニアの初発供給量（D(0)）、設定供給量
（D(T)）、設定時間(T) を定め、時間(t) 後の”数学的
に対数増加”させた値であるアンモニア量（D(t)）が下
記の式２で表されることから求めることができる。ただ
し、式２でのlog は、ｅを底とする自然対数である。
例えば、アンモニアの初発供給量（D(0)）、設定供給量
（D(T)）、設定時間(T) を定め、時間(t) 後の”数学的
に対数増加”させた値であるアンモニア量（D(t)）が下
記の式２で表されることから求めることができる。ただ
し、式２でのlog は、ｅを底とする自然対数である。
【式２】 D(t)=D(0) * exp ｛log( D(T) / D(0) ) / T * t｝ この式より、設定時間に至るまでの各一定間隔毎のアン
モニア量（”数学的に対数増加”させた値）を計算し、
この値から、上記の変動幅の範囲内でアンモニア量を設
定することによってアンモニア供給プログラムを作成す
ることができる。
モニア量（”数学的に対数増加”させた値）を計算し、
この値から、上記の変動幅の範囲内でアンモニア量を設
定することによってアンモニア供給プログラムを作成す
ることができる。
【０００９】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を、上記
のように決定させた量に調整するには、例えば、アンモ
ニウムイオン（ＮＨ4 + ）センサ−でモニタ−しながら
培地貯留槽内の培地にアンモニア（例えば、硫酸アンモ
ニウムとして）を添加すればよい。さらに、菌増殖槽へ
供給するアンモニア量を培養時間の経過に伴い対数増加
させるには、例えば、上記のアンモニア供給プログラム
を用いて、自動的に培地貯留槽内の培地にアンモニア
（例えば、硫酸アンモニウムとして）を添加することも
できる。また、該アンモニア供給プログラムを複数組み
合わせることもできる。例えば、硝化菌の栄養源である
アンモニアや、中間生成物である亜硝酸が、硝化菌に対
して阻害を引き起こす場合には、アンモニア供給量が増
大するにつれ、アンモニア供給量の増加率を緩和させる
ことが望ましく、このため、式１におけるＣ２の値を減
少させたアンモニア供給プログラムを組み合わせること
がよい。即ち、連続培養期間の後期に使用されるアンモ
ニア供給プログラムでの式１におけるＣ２の値は、連続
培養期間の前期に使用されるアンモニア供給プログラム
での式１におけるＣ２の値より低くし、この２つの基礎
プログラムを組み合わせて用いて、菌増殖槽内へのアン
モニア供給量を制御するとよい。さらに微妙な制御が必
要な場合には、複数の基礎プログラムを組み合わせて用
いればよい。一般的には、２から４程度の基礎プログラ
ムを組み合わせたアンモニア供給プログラムでよい。
のように決定させた量に調整するには、例えば、アンモ
ニウムイオン（ＮＨ4 + ）センサ−でモニタ−しながら
培地貯留槽内の培地にアンモニア（例えば、硫酸アンモ
ニウムとして）を添加すればよい。さらに、菌増殖槽へ
供給するアンモニア量を培養時間の経過に伴い対数増加
させるには、例えば、上記のアンモニア供給プログラム
を用いて、自動的に培地貯留槽内の培地にアンモニア
（例えば、硫酸アンモニウムとして）を添加することも
できる。また、該アンモニア供給プログラムを複数組み
合わせることもできる。例えば、硝化菌の栄養源である
アンモニアや、中間生成物である亜硝酸が、硝化菌に対
して阻害を引き起こす場合には、アンモニア供給量が増
大するにつれ、アンモニア供給量の増加率を緩和させる
ことが望ましく、このため、式１におけるＣ２の値を減
少させたアンモニア供給プログラムを組み合わせること
がよい。即ち、連続培養期間の後期に使用されるアンモ
ニア供給プログラムでの式１におけるＣ２の値は、連続
培養期間の前期に使用されるアンモニア供給プログラム
での式１におけるＣ２の値より低くし、この２つの基礎
プログラムを組み合わせて用いて、菌増殖槽内へのアン
モニア供給量を制御するとよい。さらに微妙な制御が必
要な場合には、複数の基礎プログラムを組み合わせて用
いればよい。一般的には、２から４程度の基礎プログラ
ムを組み合わせたアンモニア供給プログラムでよい。
【００１０】供給されるアンモニアの形態としては、例
えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムをあげるこ
とができる。なお、アンモニア添加に伴ってｐＨを制御
する必要があれば、約６．５から約８．５の範囲、好ま
しくは約７．０から約８．０の範囲にすればよい。ま
た、培地貯留槽内の培地に添加する場合に使用される水
としては、例えば、河川水、地下水、海水等の天然水、
各種排水あるいは廃水やそれらの処理水、公共水道水、
精製水等があげられる。
えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムをあげるこ
とができる。なお、アンモニア添加に伴ってｐＨを制御
する必要があれば、約６．５から約８．５の範囲、好ま
しくは約７．０から約８．０の範囲にすればよい。ま
た、培地貯留槽内の培地に添加する場合に使用される水
としては、例えば、河川水、地下水、海水等の天然水、
各種排水あるいは廃水やそれらの処理水、公共水道水、
精製水等があげられる。
【００１１】また、必要に応じて、菌増殖槽へ供給する
培地中のリン等の栄養塩の量を増加させてもよい。
培地中のリン等の栄養塩の量を増加させてもよい。
【００１２】本発明培養法で用られる硝化菌とは、アン
モニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌等の硝化菌であり、例
えば、単菌、混合菌、それらを含むもの、例えば、活性
汚泥等のいかなる状態の硝化菌でもかまわないが、好ま
しくは、菌増殖槽から流出しにくい状態にした硝化菌が
よい。例えば、石炭焼却灰、廃アルミナ等で活性汚泥を
凝集造粒させたフロックがある。また、あらかじめ回分
培養された硝化菌を使用してもよい。
モニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌等の硝化菌であり、例
えば、単菌、混合菌、それらを含むもの、例えば、活性
汚泥等のいかなる状態の硝化菌でもかまわないが、好ま
しくは、菌増殖槽から流出しにくい状態にした硝化菌が
よい。例えば、石炭焼却灰、廃アルミナ等で活性汚泥を
凝集造粒させたフロックがある。また、あらかじめ回分
培養された硝化菌を使用してもよい。
【００１３】硝化菌の培養条件として、通常を行われる
回分培養における硝化菌の培養条件にすればよいが、例
えば、培養温度は約１０℃から約４０℃程度で、約２０
℃から約３５℃が好ましい。溶存酸素濃度は全体として
約１ｍｇ／Ｌ以上が好ましく、より好ましくは約３ｍｇ
／Ｌ以上がよい。曝気には、例えば、空気、酸素または
その両者の混合を用いることができる。ｐＨは約６．５
から約８．５の範囲で、好ましくは約７．０から約８．
０の範囲である。尚、ｐＨを一定に保つと効果的であ
る。ｐＨを一定に保つ方法としては、例えば、菌増殖槽
のｐＨをｐＨセンサーでモニターして自動的にｐＨ調整
液を添加すればよい。ｐＨ調整液としては、例えば、炭
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液を用いるこ
とができる。また硝化菌を効率よく培養するためには、
流出培養液槽に流出した硝化菌を菌増殖槽に返送できる
培養系が好ましい。上記のようにして培養された硝化菌
は、汚水処理技術や生化学工業、ファインケミストリ
−、バイオテクノロジ−及び農林水産業にも利用でき
る。汚水処理技術の場合、培養された硝化菌を処理しよ
うとする原水の生物処理槽に投入して、好気的条件下で
原水と接触させることによって利用する。
回分培養における硝化菌の培養条件にすればよいが、例
えば、培養温度は約１０℃から約４０℃程度で、約２０
℃から約３５℃が好ましい。溶存酸素濃度は全体として
約１ｍｇ／Ｌ以上が好ましく、より好ましくは約３ｍｇ
／Ｌ以上がよい。曝気には、例えば、空気、酸素または
その両者の混合を用いることができる。ｐＨは約６．５
から約８．５の範囲で、好ましくは約７．０から約８．
０の範囲である。尚、ｐＨを一定に保つと効果的であ
る。ｐＨを一定に保つ方法としては、例えば、菌増殖槽
のｐＨをｐＨセンサーでモニターして自動的にｐＨ調整
液を添加すればよい。ｐＨ調整液としては、例えば、炭
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液を用いるこ
とができる。また硝化菌を効率よく培養するためには、
流出培養液槽に流出した硝化菌を菌増殖槽に返送できる
培養系が好ましい。上記のようにして培養された硝化菌
は、汚水処理技術や生化学工業、ファインケミストリ
−、バイオテクノロジ−及び農林水産業にも利用でき
る。汚水処理技術の場合、培養された硝化菌を処理しよ
うとする原水の生物処理槽に投入して、好気的条件下で
原水と接触させることによって利用する。
【００１４】以下、本発明を更に実施例で説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１ （アンモニア供給プログラムの作成：その
１） 硝化菌を連続培養するために、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるアンモ
ニア供給プログラムを２タイプ作成した。上記の作成し
たアンモニア供給プログラムは、連続培養期間における
初期、中期、後期の各期間に応じて３つの基礎プログラ
ム（表１参照）からなる。該基礎プログラムでは、培養
時間の経過に伴い、各培養期間毎に式１におけるＣ２値
が減少するような式が設定され、設定された式より”数
学的に対数増加”させた値を計算し、この値に基づき若
干の変動幅の範囲内でアンモニア量（表２参照）が設定
された。
１） 硝化菌を連続培養するために、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるアンモ
ニア供給プログラムを２タイプ作成した。上記の作成し
たアンモニア供給プログラムは、連続培養期間における
初期、中期、後期の各期間に応じて３つの基礎プログラ
ム（表１参照）からなる。該基礎プログラムでは、培養
時間の経過に伴い、各培養期間毎に式１におけるＣ２値
が減少するような式が設定され、設定された式より”数
学的に対数増加”させた値を計算し、この値に基づき若
干の変動幅の範囲内でアンモニア量（表２参照）が設定
された。
【００１６】
【表１】 アンモニア供給プログラムの構成 ─────────────────────────────────── 基礎プロ 基礎プログラム 連続培養 グラムNo. 期間（日間） ─────────────────────────────────── Ａ Ｄ（ｔ）＝０．５８＊ｅｘｐ（０．４５５＊ｔ） ３ Ｂ Ｄ（ｔ）＝２．３０＊ｅｘｐ（０．４４１＊ｔ） ４ Ｃ Ｄ（ｔ）＝１１．５２＊ｅｘｐ（０．２５６＊ｔ） ７ ───────────────────────────────────
【００１７】
【表２】 アンモニア供給プログラム ─────────────────────────────────── 連続培養 アンモニア量 基礎プロ 期間（日）─────────────────────── グラムNo. ”数学的に対数増 実際に供給され 変動幅 加”させた値 るアンモニア量 （ｇ−Ｎ／日） （ｇ−Ｎ／日） （％） ─────────────────────────────────── １ ０．５８ ０．５８ ０．０ ２ ０．９１ ０．８６ −５．５ Ａ ３ １．４４ １．４４ ０．０ ─────────────────────────────────── ４ ２．３０ ２．３０ ０．０ ５ ３．５７ ３．８９ ９．０ Ｂ ６ ５．５６ ５．７６ ３．６ ７ ８．６４ ８．６４ ０．０ ─────────────────────────────────── ８ １１．５２ １１．５２ ０．０ ９ １４．８８ １４．９８ ０．７ １０ １９．２２ ２０．５９ ７．１ １１ ２４．８３ ２９．３８ １８．３ Ｃ １２ ３２．０８ ２９．３８ −８．４ １３ ４１．４３ ４１．４７ ０．１ １４ ５３．５２ ５３．４０ −０．２ ───────────────────────────────────
【００１８】実施例２ （硝化菌の連続培養：その１） 菌増殖槽は、図１に示す3.4L容の円筒形のエアリフト型
培養槽（反応槽 2.2L、沈澱槽 1.2L ）を使用した。該
菌増殖槽の上部には、培地貯留槽からの培地の供給を受
けるための培地流入口を有し、また外周には、菌増殖槽
内の培養液量を一定に保つための培養液流出口を有して
いる。硝化菌の連続培養前に、あらかじめ回分培養によ
り前培養を１日間行った。尚、回分培養時には菌増殖槽
にあるドラフトチュ−ブ及び隔壁を取り除き、全容（3.
4L）を反応槽にした。培養は、活性汚泥（住友化学工業
株式会社愛媛工場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、
石炭焼却灰［化学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe1.40%,Cu
610ppm,Ni 140ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16
ppm,As 6.1ppm；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.
45 μｍ（ピーク9.12μｍ）］を110g及び表３に示した
培地を用い、3.4L（終量として）を仕込み、曝気しなが
ら培養温度25〜30℃で行われた。
培養槽（反応槽 2.2L、沈澱槽 1.2L ）を使用した。該
菌増殖槽の上部には、培地貯留槽からの培地の供給を受
けるための培地流入口を有し、また外周には、菌増殖槽
内の培養液量を一定に保つための培養液流出口を有して
いる。硝化菌の連続培養前に、あらかじめ回分培養によ
り前培養を１日間行った。尚、回分培養時には菌増殖槽
にあるドラフトチュ−ブ及び隔壁を取り除き、全容（3.
4L）を反応槽にした。培養は、活性汚泥（住友化学工業
株式会社愛媛工場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、
石炭焼却灰［化学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe1.40%,Cu
610ppm,Ni 140ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16
ppm,As 6.1ppm；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.
45 μｍ（ピーク9.12μｍ）］を110g及び表３に示した
培地を用い、3.4L（終量として）を仕込み、曝気しなが
ら培養温度25〜30℃で行われた。
【００１９】
【表３】 培地の組成（培養液１Ｌあたり） ─────────────────────────────────── （ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ０．７１ｇ（NH4 + -N＝150mg-N /L） Ｎａ2 ＨＰＯ4 ０．５７ｇ（PO4 3- -P ＝250mg-N /L） ＫＣｌ ０．１１ｇ ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０．０８５ｇ ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０．００８５ｇ ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ ０．００５ｇ ＭｎＳＯ4 ・４Ｈ2 Ｏ ０．００２ｇ Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ ０．０５ｍｇ ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０．１０ｍｇ ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ ０．１０ｍｇ ＣｏＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ ０．００１ｍｇ ───────────────────────────────────
【００２０】前培養後、菌増殖槽にドラフトチュ−ブ及
び隔壁を入れ、反応槽と沈澱槽に分けた。培地は菌増殖
槽における反応槽の上部にある培地流入口より連続的に
滴下流入させ、連続培養を開始した。尚、流出液は菌増
殖槽における沈澱槽の上部にある培養液流出口より流出
させた。培養条件は、培養温度を25〜30℃に保ち、ｐＨ
を7.5 （ｐＨコントローラーによる自動調整）とした。
また、溶存酸素濃度を6mg/L 以上とし、該濃度を維持で
きない場合には、高酸素分圧曝気を用いた。培地貯溜槽
から菌増殖槽へ供給する培地の組成については、実施例
１に示したアンモニア供給プログラムからアンモニア濃
度及び培地供給量を決定し、さらにリン濃度を前培養に
おける値より高く設定した以外は前培養に用いた培地の
組成を用いた（表４参照）。
び隔壁を入れ、反応槽と沈澱槽に分けた。培地は菌増殖
槽における反応槽の上部にある培地流入口より連続的に
滴下流入させ、連続培養を開始した。尚、流出液は菌増
殖槽における沈澱槽の上部にある培養液流出口より流出
させた。培養条件は、培養温度を25〜30℃に保ち、ｐＨ
を7.5 （ｐＨコントローラーによる自動調整）とした。
また、溶存酸素濃度を6mg/L 以上とし、該濃度を維持で
きない場合には、高酸素分圧曝気を用いた。培地貯溜槽
から菌増殖槽へ供給する培地の組成については、実施例
１に示したアンモニア供給プログラムからアンモニア濃
度及び培地供給量を決定し、さらにリン濃度を前培養に
おける値より高く設定した以外は前培養に用いた培地の
組成を用いた（表４参照）。
【００２１】
【表４】 連続培養における培地中のアンモニア／リン量 ─────────────────────────────────── 連続培養 培地中のアンモニア／リン量 培地 期間（日）─────────────────────── 供給量 アンモニア濃度 リン濃度 （Ｌ／日） （ｍｇ−Ｎ／Ｌ） （ｍｇ−Ｐ／Ｌ） ─────────────────────────────────── １ ２００ ３３３ ２．８８ ２ ３００ ５００ ２．８８ ３ ５００ ８３３ ２．８８ ─────────────────────────────────── ４ ８００ ５００ ２．８８ ５ ９００ ５００ ４．３２ ６ １０００ ５００ ５．７６ ７ １０００ ５００ ８．６４ ─────────────────────────────────── ８ １０００ ５００ １１．５２ ９ １３００ ５００ １１．５２ １０ １３００ ５００ １５．８４ １１ １７００ ５００ １７．２８ １２ １７００ ５００ １７．２８ １３ ２４００ ５００ １７．２８ １４ ３０９０ ５００ １７．２８ ───────────────────────────────────
【００２２】その結果を図２に示す。培養終了時には、
硝化活性が 731.6 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、流入、流出のアンモニア
濃度を液体クロマトグラフィーによって測定した値と培
地供給量から計算した。
硝化活性が 731.6 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、流入、流出のアンモニア
濃度を液体クロマトグラフィーによって測定した値と培
地供給量から計算した。
【００２３】実施例３ （硝化菌の連続培養：その２） 前培養に関しては、活性汚泥（住友化学工業株式会社愛
媛工場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、石炭焼却灰
［化学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe 1.40%,Cu610ppm,Ni
140ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16ppm,As 6.1
ppm；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.45 μｍ
（ピーク9.12μｍ）］を110g及び表３に示した培地を用
いる代わりに、活性汚泥（住友化学工業株式会社愛媛工
場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、石炭焼却灰［化
学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe 1.40%,Cu 610ppm,Ni 14
0ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16ppm,As 6.1pp
m；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.45 μｍ（ピ
ーク9.12μｍ）］110gに0.3%カチオン性高分子凝集剤溶
液（0.53g-SC-100（住友化学工業製）/176mL）176 ｍＬ
と0.1%アニオン性高分子凝集剤溶液（0.13g-SA-10 （住
友化学工業製）/132mL）132 ｍＬを加えた混合液（Ｃ／
Ａ担体混合液）全量及び表３に示した培地を用いた以外
は実施例２に示した方法で行った。そして、連続培養に
関しては、表１のアンモニア供給プログラムの構成をも
とに作成したアンモニア供給プログラム（表５参照）、
それをもとに作成した連続培養における培地中のアンモ
ニア／リン量（表６参照）以外は実施例２に示した方法
で行った。
媛工場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、石炭焼却灰
［化学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe 1.40%,Cu610ppm,Ni
140ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16ppm,As 6.1
ppm；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.45 μｍ
（ピーク9.12μｍ）］を110g及び表３に示した培地を用
いる代わりに、活性汚泥（住友化学工業株式会社愛媛工
場から入手）を11g （ＭＬＳＳ換算）、石炭焼却灰［化
学組成：Si 22.8%,Al 5.42%,Fe 1.40%,Cu 610ppm,Ni 14
0ppm,Cr 60ppm,Pb 55ppm,Sb 30ppm,Mo 16ppm,As 6.1pp
m；粒径分布（個数分布として）4.22〜75.45 μｍ（ピ
ーク9.12μｍ）］110gに0.3%カチオン性高分子凝集剤溶
液（0.53g-SC-100（住友化学工業製）/176mL）176 ｍＬ
と0.1%アニオン性高分子凝集剤溶液（0.13g-SA-10 （住
友化学工業製）/132mL）132 ｍＬを加えた混合液（Ｃ／
Ａ担体混合液）全量及び表３に示した培地を用いた以外
は実施例２に示した方法で行った。そして、連続培養に
関しては、表１のアンモニア供給プログラムの構成をも
とに作成したアンモニア供給プログラム（表５参照）、
それをもとに作成した連続培養における培地中のアンモ
ニア／リン量（表６参照）以外は実施例２に示した方法
で行った。
【００２４】
【表５】 アンモニア供給プログラム ─────────────────────────────────── 連続培養 アンモニア量 基礎プロ 期間（日）─────────────────────── グラムNo. ”数学的に対数増 実際に供給され 変動幅 加”させた値 るアンモニア量 （ｇ−Ｎ／日） （ｇ−Ｎ／日） （％） ─────────────────────────────────── １ ０．５８ ０．５８ ０．０ ２ ０．９１ ０．８６ −５．５ Ａ ３ １．４４ １．４４ ０．０ ─────────────────────────────────── ４ ２．３０ ２．３０ ０．０ ５ ３．５７ ３．８９ ９．０ Ｂ ６ ５．５６ ５．７６ ３．６ ７ ８．６４ ８．６４ ０．０ ─────────────────────────────────── ８ １１．５２ １１．５２ ０．０ ９ １４．８８ １４．９８ ０．７ １０ １９．２２ ２０．５９ ７．１ １１ ２４．８３ ２９．９５ ２０．６ Ｃ １２ ３２．０８ ２９．９５ −６．６ １３ ４１．４３ ４１．４７ ０．１ １４ ５３．５２ ５３．４０ −０．２ ───────────────────────────────────
【００２５】
【表６】 連続培養における培地中のアンモニア／リン量 ─────────────────────────────────── 連続培養 培地中のアンモニア／リン量 培地 期間（日）─────────────────────── 供給量 アンモニア濃度 リン濃度 （Ｌ／日） （ｍｇ−Ｎ／Ｌ） （ｍｇ−Ｐ／Ｌ） ─────────────────────────────────── １ ２００ ３３３ ２．８８ ２ ３００ ５００ ２．８８ ３ ５００ ８３３ ２．８８ ─────────────────────────────────── ４ ８００ ５００ ２．８８ ５ ９００ ５００ ４．３２ ６ １０００ ５００ ５．７６ ７ １０００ ５００ ８．６４ ─────────────────────────────────── ８ １０００ ５００ １１．５２ ９ １３００ ５００ １１．５２ １０ １３００ ５００ １５．８４ １１ １３００ ５００ ２３．０４ １２ １３００ ５００ ２３．０４ １３ １６００ ５００ ２５．９２ １４ ２０６０ ５００ ２５．９２ ───────────────────────────────────
【００２６】その結果を図３に示す。培養終了時には、
硝化活性が 994.4 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、実施例２と同様の計算法
で行った。
硝化活性が 994.4 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、実施例２と同様の計算法
で行った。
【００２７】実施例４ （アンモニア供給プログラムの
作成：その２） 硝化菌を連続培養するために、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるアンモ
ニア供給プログラムを２タイプ作成した。上記の作成し
たアンモニア供給プログラムは、連続培養期間における
初期、中期、後期の各期間に応じて３つの基礎プログラ
ム（表７参照）からなる。該基礎プログラムでは、培養
時間の経過に伴い、各培養期間毎に式１におけるＣ２値
が減少するような式が設定され、設定された式より”数
学的に対数増加”させた値を計算し、この値に基づき若
干の変動幅の範囲内でアンモニア量（表８参照）が設定
された。
作成：その２） 硝化菌を連続培養するために、菌増殖槽へ供給するアン
モニア量を培養時間の経過に伴い対数増加させるアンモ
ニア供給プログラムを２タイプ作成した。上記の作成し
たアンモニア供給プログラムは、連続培養期間における
初期、中期、後期の各期間に応じて３つの基礎プログラ
ム（表７参照）からなる。該基礎プログラムでは、培養
時間の経過に伴い、各培養期間毎に式１におけるＣ２値
が減少するような式が設定され、設定された式より”数
学的に対数増加”させた値を計算し、この値に基づき若
干の変動幅の範囲内でアンモニア量（表８参照）が設定
された。
【００２８】
【表７】 アンモニア供給プログラムの構成 ─────────────────────────────────── 基礎プロ 基礎プログラム 連続培養 グラムNo. 期間（日間） ─────────────────────────────────── Ａ Ｄ（ｔ）＝０．５８＊ｅｘｐ（０．４６２＊ｔ） ４ Ｂ Ｄ（ｔ）＝３．８９＊ｅｘｐ（０．３９９＊ｔ） ３ Ｃ Ｄ（ｔ）＝８．６４＊ｅｘｐ（０．３０４＊ｔ） ７ ───────────────────────────────────
【００２９】
【表８】 アンモニア供給プログラム ─────────────────────────────────── 連続培養 アンモニア量 基礎プロ 期間（日）─────────────────────── グラムNo. ”数学的に対数増 実際に供給され 変動幅 加”させた値 るアンモニア量 （ｇ−Ｎ／日） （ｇ−Ｎ／日） （％） ─────────────────────────────────── １ ０．５８ ０．５８ ０．０ ２ ０．９２ ０．５８ −３７．０ Ａ ３ １．４６ １．１５ −２１．２ ４ ２．３２ ２．３０ −０．９ ─────────────────────────────────── ５ ３．８９ ３．８９ ０．０ ６ ５．８０ ５．７６ −０．７ Ｂ ７ ８．６４ ８．６４ ０．０ ─────────────────────────────────── ８ ８．６４ ８．６４ ０．０ ９ １１．７１ １３．１０ １１．９ １０ １５．８７ １３．１０ −１７．５ １１ ２１．５１ ２０．５９ −４．３ Ｃ １２ ２９．１５ ２９．９５ ２．７ １３ ３９．５０ ４１．４７ ５．０ １４ ５３．５４ ５３．４０ −０．３ ───────────────────────────────────
【００３０】実施例５ （硝化菌の連続培養：その３） 前培養に関しては、実施例３に示した方法で行った。そ
して、連続培養に関しては、実施例４に示したアンモニ
ア供給プログラムからアンモニア濃度及び培地供給量、
さらにリン濃度を設定（表９参照）した以外は実施例３
に示した方法で行った。
して、連続培養に関しては、実施例４に示したアンモニ
ア供給プログラムからアンモニア濃度及び培地供給量、
さらにリン濃度を設定（表９参照）した以外は実施例３
に示した方法で行った。
【００３１】
【表９】 連続培養における培地中のアンモニア／リン量 ─────────────────────────────────── 連続培養 培地中のアンモニア／リン量 培地 期間（日）─────────────────────── 供給量 アンモニア濃度 リン濃度 （Ｌ／日） （ｍｇ−Ｎ／Ｌ） （ｍｇ−Ｐ／Ｌ） ─────────────────────────────────── １ ２００ ３３３ ２．８８ ２ ２００ ３３３ ２．８８ ３ ４００ ６６７ ２．８８ ４ ８００ ５００ ２．８８ ─────────────────────────────────── ５ ９００ ５００ ４．３２ ６ １０００ ５００ ５．７６ ７ １０００ ５００ ８．６４ ─────────────────────────────────── ８ １０００ ５００ ８．６４ ９ １３００ ５００ １０．０８ １０ １３００ ５００ １０．０８ １１ １３００ ５００ １５．８４ １２ １３００ ５００ ２３．０４ １３ １６００ ５００ ２５．９２ １４ ２０６０ ５００ ２５．９２ ───────────────────────────────────
【００３２】その結果を図４に示す。培養終了時には、
硝化活性が 688.3 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、実施例２と同様の計算法
で行った。さらに硝化菌の菌数を測定したところ、連続
培養前では、アンモニア酸化細菌が1.3 ×107 cells/m
L、亜硝酸酸化細菌が3.3 ×104cells/mL であったのに
対し、連続培養終了後には、アンモニア酸化細菌が7.9
×108 cells/mL、亜硝酸酸化細菌が1.3 ×107cells/mL
まで増加していることが確認された。なお、硝化菌の菌
数の計測には下水道試験法（日本下水道協会、１９８４
年、第４０３、４２６頁）に記載されたＭＰＮ（最確
数）法を用いた。
硝化活性が 688.3 mg-N/L/hrである量の硝化菌が得られ
た。なお、硝化活性の計算は、実施例２と同様の計算法
で行った。さらに硝化菌の菌数を測定したところ、連続
培養前では、アンモニア酸化細菌が1.3 ×107 cells/m
L、亜硝酸酸化細菌が3.3 ×104cells/mL であったのに
対し、連続培養終了後には、アンモニア酸化細菌が7.9
×108 cells/mL、亜硝酸酸化細菌が1.3 ×107cells/mL
まで増加していることが確認された。なお、硝化菌の菌
数の計測には下水道試験法（日本下水道協会、１９８４
年、第４０３、４２６頁）に記載されたＭＰＮ（最確
数）法を用いた。
【００３３】
【発明の効果】本発明により、硝化菌を効率的に連続培
養することが可能になり、大量の硝化菌を容易に調製で
きるようになった。
養することが可能になり、大量の硝化菌を容易に調製で
きるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本図は、実施例２、３及び５において用いられ
た装置を示す図である。菌増殖槽は、3.4L容の円筒形の
エアリフト型培養槽（反応槽 2.2L 、沈澱槽 1.2L ）で
あり、該菌増殖槽の上部には、培地貯留槽からの培地の
供給を受けるための培地流入口を有し、また外周には、
菌増殖槽内の培養液量を一定に保つための培養液流出口
を有している。
た装置を示す図である。菌増殖槽は、3.4L容の円筒形の
エアリフト型培養槽（反応槽 2.2L 、沈澱槽 1.2L ）で
あり、該菌増殖槽の上部には、培地貯留槽からの培地の
供給を受けるための培地流入口を有し、また外周には、
菌増殖槽内の培養液量を一定に保つための培養液流出口
を有している。
【図２】本図は、実施例２における硝化菌の連続培養の
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
【図３】本図は、実施例３における硝化菌の連続培養の
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
【図４】本図は、実施例５における硝化菌の連続培養の
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
経過を示す図である。縦軸が硝化活性（硝化菌の量を表
す一つの指標）で、横軸が培養期間である。
Claims (3)
- 【請求項１】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時
間の経過に伴い対数増加させることを特徴とする硝化菌
の連続培養法。 - 【請求項２】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時
間の経過に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラ
ムを用いて、菌増殖槽内へのアンモニア供給量を制御す
ることを特徴とする硝化菌の連続培養法。 - 【請求項３】菌増殖槽へ供給するアンモニア量を培養時
間の経過に伴い対数増加させるアンモニア供給プログラ
ムを複数組み合わせて用いて、菌増殖槽内へのアンモニ
ア供給量を制御することを特徴とする硝化菌の連続培養
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096A JPH09187272A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 硝化菌の連続培養法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096A JPH09187272A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 硝化菌の連続培養法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09187272A true JPH09187272A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11478509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61096A Pending JPH09187272A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 硝化菌の連続培養法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09187272A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7442539B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-10-28 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method and equipment for cultivating anaerobic ammonium-oxidizing bacteria |
| JP2009529335A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-20 | レンティカッツ， アー．エス． | 酵素又は微生物をポリビニールアルコールゲルに固定した形状の生体触媒の工業生産法、その使用及びその生産装置 |
| US10526223B2 (en) | 2015-04-03 | 2020-01-07 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing microbiologic agent, and microbiologic agent |
-
1996
- 1996-01-08 JP JP61096A patent/JPH09187272A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7442539B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-10-28 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method and equipment for cultivating anaerobic ammonium-oxidizing bacteria |
| US7960171B2 (en) | 2005-03-14 | 2011-06-14 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method and equipment for cultivating anaerobic ammonium-oxidizing bacteria |
| KR101216525B1 (ko) * | 2005-03-14 | 2012-12-27 | 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지 | 혐기성 암모니아 산화 세균의 배양 방법 및 장치 |
| JP2009529335A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-20 | レンティカッツ， アー．エス． | 酵素又は微生物をポリビニールアルコールゲルに固定した形状の生体触媒の工業生産法、その使用及びその生産装置 |
| US10526223B2 (en) | 2015-04-03 | 2020-01-07 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing microbiologic agent, and microbiologic agent |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051130 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |