JPH11146782A - 胞子形成能を有する微生物を用いた水の生物学的浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 胞子形成能を有する微生物を用いた水の生物
学的浄化方法の提供。 【解決手段】 浴水循環浄化装置において、胞子形成能
を有し、かつ、蛋白質および脂質の分解活性が高い微生
物を用いて、浴水を生物学的に浄化する方法、及び当該
浄化方法を使用した浄化部と有害微生物を殺菌する手段
とを有する浴水循環浄化装置、並びに当該方法および装
置における使用に適する新規微生物バチルス・サブチリ
ス（Bacillus subtilis）Ｂｎ３を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、個人住宅の浴槽や
大衆浴場等の浴水保温および生物浄化システムにおけ
る、汚れ成分である有機物を胞子形成能を有する微生物
により分解する生物浄化方法、および当該方法を使用し
た浴水循環浄化装置、並びにこれらに適する上記微生物
の提供に関する。

【０００２】

【従来の技術】２４時間風呂や大衆浴場等の浴水の生物
浄化は、微生物による分解作用を利用して、汚れ成分の
有機物を炭酸ガスと水に分解することにより行われる。
また、生物浄化に関わる微生物は麦飯石等の担体上に自
然発生的に付着・増殖するため、これを利用した生物浄
化が従来より行われている。最近、有害微生物であるレ
ジオネラ属菌が浴槽内に検出されることが明らかにな
り、安全性を確保する目的で各種殺菌処理を施す必要性
が指摘されている。ところが、例えば、塩素剤、銀イオ
ン等の薬剤を浴槽中へ投入したり、浴水の高温殺菌を行
うと、薬剤や高温浴水が生物浄化部に流入し、浄化微生
物を死滅させて生物浄化性能を低下させるという不具合
が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、有害微生物の
殺菌処理によっても、浄化微生物が生物浄化部に生存
し、かつ、浄化性能が低下することのない生物浄化シス
テムを構築して、安全性の高い浴水浄化システムを提供
する必要性が在る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来の生物浄化において
は、麦飯石等の担体上に自然発生的に付着・増殖した微
生物を浄化微生物として利用しているが、本発明では、
浄化微生物を新たに自然界より純粋分離し、これを生物
浄化部で生存・繁殖させる。浄化微生物として殺菌処理
によっても生存することが期待できる胞子形成能を有す
る微生物を利用することにし、かつ、浴水の汚れ成分で
ある蛋白質および脂質成分に対する分解能力を有する微
生物を自然界より純粋分離した。これを麦飯石等の担体
上に栄養細胞状態または胞子状態で付着させた。この担
体を生物浄化部に設置し、前記の微生物が生物浄化部で
生存・繁殖できるようにする。純粋分離した微生物を生
物浄化部において生存・繁殖させる方法として、微生物
培養液を生物浄化部に投入する等の他の方法を採ること
もできる。

【０００５】胞子形成能を有し、かつ、蛋白質および脂
質成分に対する分解能力を有する微生物を前記のよう
に、生存・繁殖させた生物浄化部に、殺菌剤投与、高温
殺菌等の各種殺菌処理を施した結果、前記微生物は胞子
状態で生存し、殺菌後に環境が回復するとその胞子は発
芽して栄養細胞となり、高い浴水浄化性能を急速に回復
することを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】前記微生物を、バチルス・サブチリス（Ba
cillus subtilis）Ｂｎ３と命名し、通商産業省工業技
術院生命工学研究所に、寄託番号ＦＥＲＭ Ｐ−１６４
０５号の下、１９９７年９月８日に寄託した。

【０００７】従って、本発明の１の態様において、前記
微生物バチルス・サブチリスＢｎ３が提供される。さら
に、本発明の他の態様において、浴水循環浄化装置にお
いて、胞子形成能を有し、かつ、蛋白質および脂質の分
解活性を有する微生物、バチルス・サブチリスＢｎ３を
用いて浴水を生物学的に浄化する方法が提供される。

【０００８】本発明の他の態様においては、胞子形成能
を有し、かつ、蛋白質および脂質の分解活性を有する微
生物を用いて浴槽内の浴水を浄化する浄化部と、この浄
化部に浴槽内の浴水を供給する浴水供給手段と、前記浄
化部において浄化された浴水を前記浴槽へと吐出する吐
出手段と、浴水中に含まれる有害微生物を殺菌する殺菌
手段とを、備えることを特徴とする浴水循環浄化装置が
提供される。

【０００９】好ましくは、上記浄化部は、従来技術の浄
化筒内の濾材の構造に伴う問題点、すなわち、メンテナ
ンスに手間がかかり、バケットなどにコストがかかる等
の欠点を回避するために、以下のような構造であること
ができる。上記浄化部は、（１）筒状のケーシングと、
（２）上記ケーシング内に収められた、上記筒状のケー
シングの底部で半径方向に広がる受皿、上記受皿にその
１端が接続され、かつ、上記筒状のケーシングの上部に
向って軸方向に延びるパイプ、及び上記受皿の上に、か
つ、上記パイプの周囲に段積みされて載置された１又は
２以上の成形浄化材又は濾材を備える浄化手段とを、具
備する浄化筒を含み、ここで、上記浄化手段が上記パイ
プを引き上げることにより上記筒状のケーシングから容
易に取り出すことができることを特徴とするものである
ことができる。

【００１０】前記殺菌方法は、殺菌剤の投与または浴水
の６０〜１００℃の間の、好ましくは７０℃以上での高
温処理である。本明細書中で使用するとき、用語「浴
水」はプール水をも含むものとする。

【００１１】さらに、本発明の他の態様においては、生
物浄化部に前記微生物を吸着させた濾材を用いて、高温
殺菌後の浄化性能を維持しつつ高温水（６０℃以上）に
より濾材に付着した高温に耐性のない微生物及び原生動
物の死滅とバイオフィルム除去を行うことができる浴水
循環浄化装置が提供される。高温水を用いることによ
り、濾材に付着した高温に耐性のない微生物及び原生動
物を死滅させ、かつ、濾材を閉塞させるバイオフィルム
を熱により変性させ、剥離・除去することができる。ま
た、かかる浴水循環浄化装置は、被洗浄水が高温水とな
るようにその被洗浄水を加熱する手段を備えることもで
き、浴水の保温において、給湯器のガス熱源を利用する
ことにより省エネを実現することもできる。

【００１２】本発明のさらに他の態様においては、前記
浴水循環浄化装置において、浴槽をバイパスし、浄化部
および加熱手段に浴水を循環させる閉回路と、その浄化
部を通過した浴水を浴槽内へと吐出する循環水路とを備
えることで、既存浴水保温用ヒータにより一定温度の高
温水を製造し、これにより濾材に付着した高温に耐性の
ない微生物及び原生動物の死滅並びに濾材に付着したバ
イオフィルムを剥離させることもできる。また、この剥
離効果を向上させるために各種の濾材振動手段を組み合
せることもできる。

【００１３】さらに、上記閉回路をもつ浴水循環浄化装
置においては、前記閉回路と前記循環水路を切替える流
路切替手段が、前記浴槽内に配される浴水吸入口及び浴
水吐出口近傍となる位置に設けられることができる。

【００１４】

【実施例】以下実施例に基づき説明する。実施例１ 浄化微生物の純粋分離 愛知県内より採取した土壌を酵母エキス(DIFCO社製）
０．０２５％、ペプトン（和光純薬社製）０．０５％、
スキムミルク（和光純薬社製）１％を含んだ液体培地に
入れ３７℃で７日間培養した。その後、７日間培養後の
培養液が全量の１．０％になるように新しい培養液に懸
濁し、さらに７日間培養した。この液体培地に寒天（細
菌培地用：和光純薬社製）１．５％を加えた固形寒天培
地上に、前記培養液を１０² 〜１０⁸ 倍に希釈した懸濁
液０．１mlをまき、３７℃で培養し、コロニーを形成さ
せた。コロニー周辺に透明帯を形成した微生物を選抜
し、これらを前記の液体培地で１日間培養した。この培
養液のプロテアーゼ活性およびリパーゼ活性を測定し
た。

【００１５】プロテアーゼ活性の測定 １．調製試薬 １）０．６％カゼイン溶液 ０．０５Ｍ Ｋ₂ ＨＰＯ₄ （和光純薬社製）５０mlに
０．６ｇカゼイン（和光純薬社製）を加えたものを沸騰
浴中で１０分加熱し、完全に溶解させる。その後pH７．
０になるように０．０５Ｍ ＫＨ₂ ＰＯ₄ （和光純薬社
製）で調整した。 ２）０．１１Ｍトリクロロ酢酸溶液 ０．１１mol トリクロロ酢酸溶液（和光純薬社製）、
０．２２mol 酢酸ナトリウム（和光純薬社製）及び０．
３３mol 酢酸（和光純薬社製）を１リットルの純水に溶
解する。 ３）２％炭酸ナトリウム溶液（和光純薬社製） ４）２．７％酒石酸ナトリウムカリウム（和光純薬社
製） ５）１％硫酸銅（和光純薬社製） ６）１Ｎ水酸化ナトリウム（和光純薬社製）

【００１６】２．本培養 培地（酵母エキス(DIFCO社製）０．０２％、ペプトン
（和光純薬社製）０．０５％、スキムミルク（和光純薬
社製）１％）５mlに４０℃で所定の時間振とう培養した
培養液を１２０００rpm で遠心分離し、その上清を試料
溶液とした。 ３．活性測定 ０．２mlの試料溶液と０．２mlのカゼイン溶液を混合
し、３７℃で１時間放置する。その後０．６mlトリクロ
ロ酢酸溶液を加え酵素反応を停止した。一方、ブランク
は０．２mlの試料溶液と０．２mlのカゼイン溶液を混合
後、すぐに０．６mlトリクロロ酢酸溶液を加え酵素反応
を停止した。酵素反応停止後の上清０．８mlに、４ml炭
酸ナトリウムと４０μｌ酒石酸ナトリウムカリウム溶液
と４０μｌ硫酸銅溶液を混合した後、水酸化ナトリウム
溶液で中和して１０分間放置した。その後、０．４mlフ
ェノール試薬（和光純薬製）を加え、６０分後の吸光度
測定（７００nm）を行い、３７℃で１時間後に１μｇの
チロシン相当量の呈色を示す活性を１unitとした。

【００１７】リパーゼ活性の測定 １．調製試薬 １）Ｔｗｅｅｎ２０（和光純薬製） ２）２００mM酢酸ナトリウム（和光純薬社製） ３）０．０２％フェノールレッド溶液（和光純薬社製） ４）２０mM水酸化ナトリウム溶液（和光純薬社製） ５）１００mM塩化カルシウム溶液（和光純薬社製） ６）基質：１）を０．７ml、２）を２ml、３）を０．２
ml、５）を０．５ml、水１．６mlを混合して調整した。 ２．本培養 培地（酵母エキス(DIFCO社製）０．０５％、硝酸ナトリ
ウム（和光純薬社製）０．１％、硫酸マグネシウム（和
光純薬社製）０．０５％、オリーブ油(BOSCO社製）４
％）５mlに４０℃で所定の時間振とう培養した培養液を
１２０００rpm で遠心分離し、その上清を試料溶液とし
た。 ３．活性測定 基質５mlと試料溶液１mlを加え、水酸化ナトリウム溶液
で滴定した。この時の滴定量をブランクとする。その後
３７℃で１時間放置後水酸化ナトリウム溶液で滴定し、
その滴定量を１００倍して酵素活性を求めた。

【００１８】プロテアーゼおよびリパーゼ活性の高い微
生物を選抜し、これらについて胞子形成能があるか否か
を以下の方法で調べた。微生物を Schaeffer培地（ニュ
ートリエントブロス(DIFCO社製）８ｇ、ＭｇＳＯ₄ ・７
Ｈ₂ Ｏ（和光純薬社製）０．２５ｇ、ＫＣｌ（和光純薬
社製）１．０ｇ、１mM ＦｅＳＯ₄ （和光純薬社製）溶
液１ml、１０mM ＭｎＣｌ₂ −１Ｍ Ｃａ（ＮＯ₃)₂
（和光純薬社製）溶液１ml／蒸留水１ｌ、pH７．０）中
で３７℃、１日間培養し、この培養液を生理食塩水で、
生菌数が１０⁶ 個／mlとなるように調整した。この微生
物懸濁液を８０℃で２０分間加熱した。加熱後微生物懸
濁液を氷水中に浸し、急冷した。懸濁液０．１mlを標準
寒天培地（日水製薬社製）にまき、菌数を測定した。ま
た、懸濁液を位相差顕微鏡で観察し、胞子が形成されて
いるかどうかを調べた。これらの試験で胞子形成能を有
することが確認された微生物について、塩素剤等による
殺菌試験を実施した。前記の方法で胞子形成能を有する
ことが確認され、またプロテアーゼ活性およびリパーゼ
活性が最も高かった微生物について同定試験を行った結
果を以下に示す。

【００１９】 項目 結果 形態 桿菌 グラム陽性 ＋ 胞子 ＋ 形 楕円形 位置 亜端立 胞子蓑 非膨出 運動性 − 酵素に対する態度 好気性 カタラーゼ ＋ 嫌気下での生育 − Ｖ−Ｐ反応 ＋ Ｖ−ＰブロスのpH ５．８ グルコースからの酸の生成 ＋ グルコースからのガスの生成 − ゼラチンの液化 ＋ デンプンの分解 ＋ クエン酸塩の利用 ＋ プロピオン酸塩の利用 − 卵黄反応 − 硝酸塩の還元 ＋ pH６．８での生育（ＮＢ培地） ＋ pH５．７での生育 ＋ ５％ＮａＣｌ存在下での生育 ＋ ７％ＮａＣｌ存在下での生育 ＋ １０℃での生育 − ３０℃での生育 ＋ ５０℃での生育 ＋ ５５℃での生育 − 菌体内ＤＮＡのＧＣ含量(mol％） ４３

【００２０】以上の試験結果より、この微生物はバチル
ス・サブチリス（Bacillus subtilis）と同定された。
この微生物をバチルス・サブチリス（Bacillus subtil
is）Ｂｎ３と命名し、通商産業省工業技術院生命工学研
究所に１９９７年９月８日に寄託した（寄託番号第ＦＥ
ＲＭ Ｐ−１６４０５号）。バチルス・サブチリスＢｎ
３をニュートリエントブロスを栄養源として１日間培養
し、菌体を遠心分離により集菌後、凍結乾燥機を用いて
水分を蒸発させて乾燥した。この乾燥粉末を直径５〜１
０mm程度の球状の麦飯石と混ぜ、微生物を麦飯石に付着
させて固定した。以下これを菌付石と呼ぶ。バチルス・
サブチリスＢｎ３を非限定的に含む胞子形成能を有する
微生物を用いて、殺菌耐性を試験管レベルで確認した結
果について、以下の実施例２〜５に具体的に説明する。

【００２１】実施例２ 本実施例は、上記菌付石５粒を４０℃、１日間、５mlの
８％ニュートリエントブロス（以下ＮＢ培地と略記す
る、 DIFCO社製）培地中で前培養した後、各濃度の塩素
剤と混合した時のバチルス・サブチリスＢｎ３の性状に
ついて、図１、図２及び図３に基づいて説明する。図１
は各遊離塩素濃度で１時間処理した時の栄養細胞数及び
胞子数の変動を示す。栄養細胞数及び胞子数を以下の手
順で調べた。栄養細胞数は、処理後の菌付石を５mlの生
理食塩水に入れ、３７kHz の超音波処理を３分間行い、
麦飯石より生理食塩水中にバチルス・サブチリスＢｎ３
を遊離させた。その懸濁液を希釈後、標準寒天培地（日
水製薬社製）にまき、４０℃で２４時間培養し、出現し
たコロニーより菌数を算出した。また、胞子数は、上記
菌懸濁食塩水を８０℃、２０分間加熱後、前記手順と同
様に算出した。図１によれば塩素濃度の増加にともなっ
て菌数は減少する傾向にある。塩素剤投与１時間の処理
では遊離塩素濃度が４ppm より高くなると栄養細胞
（１）は全て死滅し、胞子のみとなった。しかし、この
様な条件においても胞子数（２）は新品の菌付石から得
られる初期の胞子数（３）と同程度以上であった。ま
た、図１中（４）で示すように、レジオネラ菌が死滅す
る遊離塩素濃度（０．４ppm ）よりも高い遊離塩素濃度
であっても胞子は全て死滅せず、生存しているので、環
境が回復した後に発芽して栄養細胞となることができる
ので、高い浄化性能を維持することができる。

【００２２】図２は遊離塩素濃度１．０ppm で殺菌処理
した菌付石を４０℃で培養した時の菌数の経時変化を示
す。栄養細胞数（５）、胞子数（６）とも培養１日目で
増加し、塩素剤投与を行っていない栄養細胞数（７）、
胞子数（８）と同レベルとなり、栄養細胞数が殺菌を行
わない場合と同程度まで短期間で回復することがわか
る。浄化微生物に要求される性能としては、浴槽の汚れ
浄化、すなわち有機物の分解能が重要であり、その代表
特性としてプロテアーゼ活性及びＣＯＤを測定した結果
について説明する。ＣＯＤ測定は、HACH社製のＣＯＤ測
定システムにより行なった。図３によると遊離塩素濃度
１ppm で１時間処理後の上記菌付石を４０℃でＮＢ培地
中で培養した時のプロテアーゼ活性（１０）、ＣＯＤ減
少量（１２）は塩素処理を行わないプロテアーゼ活性
（９）、ＣＯＤ減少量（１１）と同等であり、塩素剤投
与による性能の低下は認められないことがわかる。

【００２３】実施例３ 本実施例は、上記菌付石と大腸菌（Escherichia coli
ＩＦＯ３３０１）を４０℃、１日間、５mlのＮＢ培地
中でそれぞれ前培養した後、各濃度の硫酸銀（和光純薬
社製）と混合した時のバチルス・サブチリスＢｎ３およ
び大腸菌の性状について、図４、図５及び図６に基づい
て説明する。図４に硫酸銀添加培養後のEscherichia
coli ＩＦＯ３３０１の菌数変化を示す。胞子形成能を
持たない大腸菌は５００ppb 以上の銀イオン濃度では完
全に死滅した。図５にバチルス・サブチリスＢｎ３の菌
数変化を示す。胞子形成能を持つバチルス・サブチリス
Ｂｎ３は５００ppb 以上でも死滅することはなかった。
図６に硫酸銀添加後の栄養細胞数（１３）とプロテアー
ゼ活性（１４）を示す。バチルス・サブチリスＢｎ３
は、硫酸銀２０ppm 存在下においても、硫酸銀無添加時
の８０％以上の活性を保つことができる。

【００２４】実施例４ 本実施例は、上記菌付石を４０℃、１日間、５mlのＮＢ
培地中で培養した後、高温殺菌を行った時のバチルス・
サブチリスＢｎ３の性状について、図７、図８、図９及
び図１０に基づき説明する。図７は上記菌付石を７０，
８０，９０℃で３０分間高温殺菌した時の菌数の変動
（１６）を示す。レジオネラ属菌が５秒で死滅する７０
℃（１７）でバチルス・サブチリスＢｎ３を３０分間殺
菌しても、初期菌数（１５）からの減少はほとんどな
く、高温に対して十分な耐性を持つことがわかる。さら
に高温の８０，９０℃での６０分間殺菌においても菌付
石１個当たり１０³ 以上の菌数が確保された。図８に９
０℃で３０分間の高温殺菌を行った菌付石を４０℃で培
養した時の菌数（１９）および９０℃で６０分間の高温
殺菌を行った菌付石を４０℃で培養した時の菌数（２
０）の経時変化を示す。菌数は培養１日目で殺菌を行わ
なかった場合（１８）と同程度まで増加し、菌数回復に
問題がないことがわかる。

【００２５】図９に９０℃で６０分間の高温殺菌を行っ
た菌付石を４０℃のＮＢ培地中で培養した時のプロテア
ーゼ活性を示す。プロテアーゼ活性（２２）は高温殺菌
後１日間の培養で殺菌前（２１）と同等に回復してい
る。図１０に９０℃で６０分間の高温殺菌を行った菌付
石を４０℃のＮＢ培地中で培養した時のＣＯＤ量を示
す。殺菌を行わない場合（２３）と殺菌した場合（２
４）を比較すると両者のＣＯＤは培養１日目で差がなく
なっている。図９と図１０より高温殺菌後もバチルス・
サブチリスＢｎ３の性能は十分回復していると考えら
れ、胞子形成能を持つバチルス・サブチリスＢｎ３が高
温殺菌においても浄化能力を維持することが可能で、高
温殺菌においてレジオネラ属菌の殺菌と浴水浄化能の維
持が両立できることがわかる。

【００２６】実施例５ 上記の殺菌耐性はバチルス・サブチリスＢｎ３に限定さ
れないことを以下に示す。本実施例は、バチルス・リケ
ニフォルミス（Bacillus licheniformis ＩＦＯ１５６
４７）を４０℃、１日間、５mlのＮＢ培地中で前培養し
た後、各濃度の塩素剤と混合した時の殺菌耐性を、図１
１及び図１２に基づき説明する。図１１は遊離塩素濃度
１．０ppm で殺菌処理した上記バチルス・リケニフォル
ミスを固定した菌付石を４０℃で培養した時の菌数の経
時変化を示す。殺菌処理を行った菌数（２５）は培養１
日目で増加し、塩素剤投与を行っていない菌数（２６）
と同レベルとなり、短期間で栄養細胞数が殺菌を行わな
い場合と同程度まで回復することがわかる。浄化微生物
に要求される性能としては、風呂の汚れ浄化、すなわち
有機物の分解能が重要であり、その代表特性としてプロ
テアーゼ活性及びＣＯＤを測定した結果について説明す
る。ＣＯＤ測定は、HACH社製のＣＯＤ測定システムによ
り行なった。図１２によると遊離塩素濃度１ppm で１時
間処理後の上記菌付石を４０℃でＮＢ培地中で培養した
時のプロテアーゼ活性（２７）、ＣＯＤ減少量（２８）
は塩素処理を行わないプロテアーゼ活性（２９）、ＣＯ
Ｄ減少量（３０）と同等であり、塩素剤投与による性能
の低下は認められないことがわかる。以上より明らかな
ように、バチルス・リケニフォルミス（Bacillus lich
eniformis ＩＦＯ１５６４７）においても、胞子形成能
によりレジオネラ属菌細菌と浄化性能の維持を両立する
ことができる。

【００２７】実施例６ 本実施例において、実際の浴槽での殺菌剤投入後の浄化
性能を確認した。図１３において３１は浴水浄化部、３
２は浴槽、３３は濾材（例えばセラミックボールなど）
である微生物担体、３４は浴水供給手段である吸湯管、
３５は吐出手段である吐出管である。尚、図示しないポ
ンプによって浴槽３２内の浴水は、浴水浄化部３１を通
過した後、再び浴槽内へと吐出され、浴槽３２、浴水浄
化部３１、吸湯管３４、吐出管３５を含む循環路を循環
する。バチルス・サブチリスＢｎ３を微生物担体３３に
あらかじめ固定した。微生物担体３３は発泡性樹脂や多
孔質セラミックス等からなり、直径約５〜１０mm位の大
きさの球状体である。しかし、浴水の循環ができるので
あれば、この大きさ、形状に限られない。微生物担体３
３は開孔を備えており、この開孔内に微生物を担持でき
るので浄化に十分な数の微生物を担持することができ
る。また、微生物担体３３は不規則的な開孔を持つもの
ばかりでなく、規則的な開孔が形成されたハニカム状の
ものでもよい。浴槽に有効塩素濃度が１０ppm になるよ
うに塩素剤を投入した後の浴水のＣＯＤ値を測定した結
果を図１４に示す。３６は塩素剤投入時を示す。ＣＯＤ
値より塩素剤の投入後３７も浴水の汚濁は、投入前３８
と同等で良好な浄化がなされていることを表わす５mg／
ｌ以下であり、殺菌後の浄化に問題がないことが示され
た。このように浄化部３１の微生物担体３３に胞子形成
能のある微生物を使用したためレジオネラ属菌等の殺菌
後も良好に浴水の浄化を行うことができた。

【００２８】以上から明らかなように本発明によれば、
浴水浄化を行う微生物として胞子形成能を有する微生物
を利用することによって、薬剤投与や高温（６０〜１０
０℃）などによるレジオネラ属菌等の有害菌の殺菌を施
しても、前記微生物は胞子として生存することが可能で
あり、かつ、殺菌後に急速に増殖して浴水の浄化を維持
することが可能である。

【００２９】実施例７：高温水による有害生物殺菌手段
を含む浴水循環浄化装置 図１５に、高温水による有害生物殺菌手段を含む浴水循
環浄化装置を示す。また、図１８に、一般的な浄化筒４
０の構造を示す。浄化筒４０には、高温に耐性がある微
生物を吸着された微生物担体、例えばセラミックボール
などの粒状の濾材３３が充填される。かかる濾材３３、
活性炭繊維フィルター７０、活性炭７１などは、各々バ
ケット６８に詰められ、これらのバケットが、ゴムリン
グ付きバケット７４と活性フィルター７３の上に段積み
されて置かれ、各バケットは固定バンド７５を用いてそ
れらの側面から互いに固定される。最上部に置かれた取
っ手付きバケット６９の取っ手を持ち上げることにより
浄化筒４０が一体として取り扱われることができる。

【００３０】高温に耐性がある微生物を吸着させた微生
物担体３３を充填した浴水浄化部である浄化筒４０の下
流側にはエジェクタ４１およびオゾン発生器４２並びに
オゾン分解筒４５が設けられている。オゾン分解筒４５
の内部には、紫外線ランプ４４と、ハニカム状板部材に
ＴｉＯ₂ などの光触媒４３が担持され、紫外線ランプ４
４からの紫外線によって励起される光触媒が納められて
いる。オゾン発生器４２によって発生したオゾンは、エ
ジェクタ４１によって浴水中に吸引され、オゾン分解筒
４５においてＯＨラジカルに分解される。浴水は、浄化
筒４０において生物浄化されるとともに、オゾン分解筒
４５において生成されたＯＨラジカルによってオゾン浄
化・殺菌される。浄化筒４０の上流部には、ガス熱源
（図示しない）と熱交換する熱交換器４６が設けられて
おり、浴水の保温及び追い炊が行われる。また本回路に
は濾材洗浄用に、浄化筒４０出口に三方弁４７を介して
洗浄排水を排水する配管４８があり、また給湯器の三方
弁４９を介して本体の三方弁５０までの配管５１より高
温水を供給する。洗浄時には三方弁４９及び５０が開
き、浄化筒出口三方弁４７が排水側へ切り替わることに
より、高温水が浄化筒４０に供給され、高温水による濾
材付着一般細菌及び原生動物を殺菌するとともにバイオ
フィルムを変性させ剥離すると共に、剥離した微生物は
三方弁４７を介して排水される。

【００３１】実施例８：浴水保温用ヒータを用いて閉回
路で高温水を製造する浴水循環浄化装置 図１６に、浴水が浴槽をバイパスしつつ、浴水浄化部お
よび加熱装置を循環する閉回路を備える浴水循環浄化装
置を示す。なお、実施例６および７において示した構成
と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略す
る。吸湯管３４の、循環ポンプ５６の上流側となる部位
には三方弁５５が設けられており、循環ポンプ５６と浄
化筒４０との間には通過する浴水を加熱する加熱手段で
ある浴水保温用ヒータ（以下、ヒータと略す。）５７が
設けられている。浄化筒４０の下流側には、三方弁４７
を介して排水管４８が吐出管３５に接続されている。三
方弁４７の下流側には浴水温を検知するサーモスタット
６６が設けられている。サーモスタット６６の下流側に
は三方弁６１および殺菌手段であるオゾン分解筒４５が
設けられている。また、三方弁５５と三方弁６１とは、
浴槽３２をバイパスするバイパス管６２によって接続さ
れている。三方弁５５、４７、６１をＯＮ、ＯＦＦする
ことにより浴水の流れは切替えられる。三方弁５５がＯ
ＦＦであると、浴槽３２の浴水が浄化筒４０に流入し、
ＯＮであるとバイパス管６２の浴水が浄化筒４０に流入
する。三方弁４７がＯＦＦであると、浄化筒４０を通過
した浴水は吐出管３５へと送られ、ＯＮであると、浄化
筒４０を通過した浴水は排水管４８へと送られる。三方
弁６１がＯＦＦであると、浄化筒４０を通過した浴水は
オゾン分解筒４５を経て浴槽３２へと吐出され、ＯＮで
あると浄化筒４０を通過した浴水はバイパス管６２へと
送られる。浴水の浄化を行う浄化運転時には、三方弁５
５、４７、６１はすべてＯＦＦとなっており、ヒータ５
７、浄化筒４０、サーモスタット６６、殺菌装置４５を
含む循環水路が形成されており、浴槽３２の浴水は吸湯
管３４、循環水路、吐出管３５を経て浴槽３２へと吐出
される。

【００３２】続いて、洗浄運転について述べる。ユーザ
ーが図示しないボタンの操作を行う、または図示しない
タイマーにより洗浄運転が開始されると、三方弁５５、
６１がＯＮ、三方弁４７がＯＦＦとなり、浴水が浴槽３
２をバイパスし、ヒータ５７、浄化筒４０、サーモスタ
ット６６を循環する閉回路が形成される。この際、ヒー
タ５７をＯＮとし、閉回路内循環水の温度が８０℃とな
るまで昇温させる。高温となった浴水を閉回路に所定時
間（例えば、１分間）以上循環させ、高温に耐性のない
微生物および原生動物を死滅させる。所定時間、高温と
なった浴水を閉回路に循環させた後、循環ポンプ５６を
ＯＦＦし、洗浄運転を終了し、以下に述べる排水運転を
行う。洗浄運転が終了し、排水運転が開始されると、三
方弁４７がＯＮ、循環ポンプ５６がＯＮとなり、洗浄運
転時に閉回路を循環させた高温の浴水を排水管４８を介
して排水する。所定時間（例えば、３秒間）経過後、三
方弁５５をＯＦＦとし、浴槽３２内の浴水を本体６４内
に導き、浄化筒４０内の浴水を排水させる。続いて、い
ったん循環ポンプ５６の作動を停止させ、三方弁５５を
ＯＮ、三方弁４７をＯＦＦとし、浴水の流路が閉回路と
なるように切替えた後、再び循環ポンプ５６およびヒー
タ５７を作動させ、閉回路内の浴水が入浴に適した温度
（例えば、４０℃）となるように昇温させる。以上、述
べたように、浴水の殺菌および浄化筒４０の洗浄を行う
際に、浴水の流路を、浴槽を３２バイパスしつつ、浄化
筒４０およびヒータ５７を循環する閉回路とすることに
よって、浴水をより効率的に昇温させることができ、ヒ
ータ５７を省動力化することができる。

【００３３】実施例９：洗浄運転時に微生物担体を揺動
させる手段を設けた浴水循環浄化装置 図１７に、洗浄運転時に微生物担体を揺動させる手段を
設けた浴水循環浄化装置について述べる。６７はブロア
であり、洗浄運転時ＯＮとなることで浄化筒４０内部に
空気を混入させる。なお、その他の構成については実施
例８と同様の構成であるので説明は省略する。洗浄運転
時にブロア６７により浄化筒４０内部に空気を混入させ
ることにより、微生物担体は揺動される。その結果、微
生物担体に付着したバイオフィルムをより確実に剥離さ
せ、除去することができ、洗浄効率をより向上させるこ
とができる。

【００３４】実施例１０：浄化部の製造 以上の実施例７において、微生物担体として、例えばセ
ラミックボールなどの粒状の濾材３３を用いた浄化筒４
０について述べたが、かかる浄化筒４０は、濾材３３と
浴水の接触面積が大きくとれるという構造上の利点もあ
るが、ユーザーがメンテナンスを行う時に、浄化筒４０
から濾材３３を取り出しづらく、濾材３３の出し入れ等
の工数が多い、コストが高い等の問題がある（図１８を
参照のこと。）。図１９にユーザーのメンテナンスの工
数を低減することができる浄化部の構造を示す。かかる
浄化筒は、筒状のケーシング４０と上記ケーシングに収
められた浄化手段を含む。この浄化手段は、受皿付パイ
プ７８，７９に成形浄化材又は濾材７６，７７が段積み
されたものである。成形濾材７６，７７は中心部をくり
抜いた円筒状のものであり、３種類以上の濾材を必要と
する場合には、３段に段積みされることができる。濾材
と浴水の接触面積を増やしたい場合には、濾材の肉部分
に上下方向に直径８mm程度の孔８０を開けることもでき
る。また、上記ケーシング４０とパイプ７８との固定に
は、ツメ、ワンタッチ・ジョイント等を用いることがで
きる。

【００３５】パイプ７８上部には、通水を可能とするた
めのスリット（図示せず）が形成されており、パイプ７
８を通過した浴水は、成形濾材７６と成形濾材７７を通
って受け皿７９に流れる。この受け皿７９には、メッシ
ュ状であるか又はその板面に多数の細孔が形成されてお
り、かかる受け皿７９を通った浴水は流出管（図示せ
ず）に流れる。成形濾材７６，７７を交換する場合に
は、筒状のケーシング４０を開放し、パイプ７８を引き
上げることにより、受け皿７９上に段積みされた成形濾
材７６，７７を、一度に取り出し、新たな成形濾材７
６，７７をその中心部の孔にパイプ７８を通して受け皿
７９上に段積みし、これらを再び上記ケーシング４０内
に納める。

【００３６】実施例１１：浴槽金具に設置することがで
きる流路切替キット 図２０に示すように、実施例８における浴水保温用ヒー
タ５７を用いて閉回路で高温水を製造する浴水循環浄化
装置においては、上記閉回路と上記循環水路を切替える
流路切替手段である三方弁及び逆止弁を備えた流路切替
キットを、浴水を吸入し、吸湯管３４に供給する浴水吸
入口（図示しない）及び吐出管３５により送られた浴水
を浴槽３２内に吐出する浴水吐出口（図示せず）が設け
られた浴槽３２の浴槽金具８５に設置してもよい。この
ように、浴水吸入口及び浴水吐出口近傍となる位置に三
方弁８３及び逆止弁８４を配することにより、浴槽３２
内に高温の湯が排出されることに伴う危険を回避し、同
時に、浴槽３２直近の配管まで熱洗浄することができる
ようになる。

【００３７】他の実施例：洗浄運転時に微生物担体を揺
動させる手段として、浄化筒４０の内部に空気を混入さ
せるブロアを用いた例を実施例９に示したが、例えば、
浄化筒４０を振動し、微生物担体を揺動させてもよく、
微生物担体を揺動させる手段は特に限定されない。ま
た、実施例９では、洗浄運転時に微生物担体を揺動させ
る手段であるブロアを実施例８に示した浴水循環浄化装
置に設けた実施例について示したが、実施例６または７
に示した浴水循環浄化装置に洗浄運転時に微生物担体を
揺動させる手段を設けてもよい。尚、実施例中、浴水循
環浄化装置の作動の説明に用いた、浴水の温度や、循環
ポンプなどの作動時間などはあくまでも一例であり、こ
れらの数値は特に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の栄養細
胞数、胞子数と投入した塩素濃度との関係を示すグラフ
である。

【図２】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の塩素殺
菌後の栄養細胞数、胞子数の増殖を示すグラフである。

【図３】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３によるプ
ロテアーゼ活性とＣＯＤ減少量の塩素殺菌後の培養期間
との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の比較微生物である大腸菌の銀イオン濃
度により変化する菌数の培養時間との関係を示すグラフ
である。

【図５】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の銀イオ
ン濃度により変化する菌数の培養時間との関係を示すグ
ラフである。

【図６】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３のプロテ
アーゼ活性と硫酸銀添加濃度との関係を示すグラフであ
る。

【図７】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の処理温
度と菌数の関係を示すグラフである。

【図８】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の９０
℃、６０分殺菌後の菌数と培養時間との関係を示すグラ
フである。

【図９】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３の９０
℃、６０分殺菌後のプロテアーゼ活性と培養時間との関
係を示すグラフである。

【図１０】本発明のバチルス・サブチリスＢｎ３による
９０℃、６０分殺菌後のＣＯＤの変化と培養時間との関
係を示すグラフである。

【図１１】本発明のバチルス・リケニフォルミスの塩素
殺菌後の（栄養細胞＋胞子）数の増殖を示すグラフであ
る。

【図１２】本発明のバチルス・リケニフォルミスによる
プロテアーゼ活性とＣＯＤ減少量の塩素殺菌後の培養期
間との関係を示すグラフである。

【図１３】本発明の浴水等生物浄化殺菌方法の１の実施
態様である概略的な断面図である。

【図１４】経過時間と浴水のＣＯＤ量との関係を示すグ
ラフである。

【図１５】本発明の高温水を用いた浴水循環浄化装置の
１の実施態様の概略図である。

【図１６】閉回路内で高温水を製造する浴水循環浄化装
置の概略図である。

【図１７】洗浄運転時に微生物担体を揺動させる手段を
設けた浴水循環装置の概略図である。

【図１８】従来技術の浄化筒内濾材の概略図である。

【図１９】本発明に係る浴水循環浄化装置の浄化部の１
態様の概略図である。

【図２０】閉回路をもつ浴水循環浄化装置において、流
路切替キットを浴槽金具に設置した態様の概略図であ
る。

【符号の説明】

３１…浄化部 ３２…浴槽 ３３…微生物担体 ３４…浴水供給手段である吸湯管 ３５…吐出手段である吐出管 ４０…浄化部である浄化筒 ４５…殺菌手段であるオゾン分解筒 ４７…三方弁 ５５…三方弁 ５７…加熱手段である浴水保温用ヒータ ６１…三方弁 ６２…バイパス管 ７６…成形濾材 ７８…パイプ ７９…受け皿 ８１…流路切替キット ８３…三方弁 ８４…逆止弁 ８５…浴槽金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大坪 寿弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 首藤 隆宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 安田 誠一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 奥村 弘幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 増田 健治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 胞子形成能を有し、かつ、蛋白質および
   脂質の分解活性を有する微生物バチルス・サブチリス
   （Bacillus subtilis）Ｂｎ３。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の微生物であるバチルス
   ・サブチリスＢｎ３を用いて浴水の浄化を行う水の生物
   学的浄化方法。
3. 【請求項３】 胞子形成能を有し、かつ、蛋白質および
   脂質の分解活性を有する微生物を用いて浴槽内の浴水を
   浄化する浄化部と、 この浄化部に浴槽内の浴水を供給する浴水供給手段と、 前記浄化部において浄化された浴水を前記浴槽へと吐出
   する吐出手段と、 浴水中に含まれる有害微生物を殺菌する殺菌手段とを、
   備えることを特徴とする浴水循環浄化装置。
4. 【請求項４】 前記浄化部が、 （１）筒状のケーシングと、 （２）上記ケーシング内に収められた、 上記筒状のケーシングの底部で半径方向に広がる受皿、 上記受皿にその１端が接続され、かつ、上記筒状のケー
   シングの上部に向って軸方向に延びるパイプ、及び上記
   受皿の上に、かつ、上記パイプの周囲に段積みされて載
   置された１又は２以上の成形浄化材又は濾材、を備える
   浄化手段とを、具備する浄化筒を含み、ここで上記浄化
   手段が上記パイプを引き上げることにより上記筒状のケ
   ーシングから容易に取り出すことができることを特徴と
   する、請求項３に記載の浴水循環浄化装置。
5. 【請求項５】 前記微生物がバチルス属の細菌である、
   請求項３又は４に記載の浴水循環浄化装置。
6. 【請求項６】 前記微生物が、請求項１に記載の微生物
   である、請求項３又は４に記載の浴水循環浄化装置。
7. 【請求項７】 前記有害微生物の殺菌手段は、殺菌剤を
   投与することにより有害微生物の殺菌を行うことを特徴
   とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の浴水循環
   浄化装置。
8. 【請求項８】 前記有害微生物の殺菌手段は、６０〜１
   ００℃の高温水により有害微生物の殺菌を行うことを特
   徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の浴水循
   環浄化装置。
9. 【請求項９】 前記被浄化水が前記高温水となるように
   その被浄化水を加熱する加熱手段を備えることを特徴と
   する、請求項８に記載の浴水循環浄化装置。
10. 【請求項１０】 前記浴槽をバイパスし、前記浄化部お
    よび前記加熱手段に浴水を循環させる閉回路と、前記浄
    化部を通過した浴水を前記浴槽内へと吐出する循環水路
    とを備えることを特徴とする、請求項８に記載の浴水循
    環浄化装置。
11. 【請求項１１】 前記閉回路と前記循環水路を切替える
    流路切替手段を、前記浴槽内に配される浴水吸入口及び
    浴水吐出口近傍となる位置に設けることを特徴とする、
    請求項１０に記載の浴水循環浄化装置。