JPS6071009A - 凝集活性物質の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微生物による凝集活性物質の製造法に関するも
のである。

従来、都市下水・工場排水等の処理に合成高分子凝集剤
が使われ１大きな効果を挙げてさた。しかし、一方では
これらの排水の多様化が進み、これに対応する新らしい
性能を持った凝集剤が要求されるようになってきた。こ
のような状況下、近年ある種の微生物が凝集活性物質を
生産することが見出され、その巾広い凝集力や微量で効
果があることなどからすぐれた特長を備えた新らしいタ
イプの凝集剤として注目されている〇 しかしながら性能的には優れた特長を有しているものの
培養液量あたりの生成蓄積量が少ないことおよび生産物
の価格の割には高価な培養原料が使われているなど王と
して生産コスト而の問題からいずれも実用化には至って
いない。

そこで１本発明者らは生産コストの面で有利であり、か
つ生産性の高い凝集活性物質の製造法について鋭意検討
を行なった結果活性汚泥を用いることにより」二記目的
を達成し得ることを見出し本発明を完成した。すなわち
本発明は凝集活性物質方法において、培養原料の少なく
とも一部として活性汚泥又はその抽出物を用いることを
特徴とする微生物による凝集活性物質の製造法である。

本発明の製造法において使用することのできる活性汚泥
としては下水処理場又は各種工場の廃水処理場から排出
される汚泥などいずれも使用することができる。

活性汚泥は滅菌してそのまま培養原料として用いてもよ
いし機械的な破砕処理あるいは酸又はアルカリによる部
分的な加水分解処理を行なってから用いてもよい。更に
有効成分を抽出して用いれば凝集活性物質の生産性はよ
り高く効果的である。

活性汚泥からの有効成分の抽出法としては１）超音波な
どで機械的に破砕した活性汚泥をろ過又は遠心分離して
抽出液を得る方法、２）酸又はアルカリであらかじめ部
分的に加水分解［〜だ活性汚泥をろ過又は遠心分離して
抽出液を得る方法（以下酸又はアルカリによる抽出法と
呼ぶ）などがあげられる。これらのうち抽出量が多く、
シかも凝集活性物質の生産性が高い抽出物が得られる点
で酸による抽出法が最も好ましい。

酸による抽出は以下のようにして行なうことができる。

まず活性汚泥の乾燥重量に対して５倍〜５０倍量の酸を
最終濃度が通常０．０１〜５規定、好ましくは０１〜１
規定になるように加えて加熱する。

用いる酸の種類は特に限定されないが、通常塩酸。

硫酸、硝酸などの無機酸を用いる。加熱温度は通常５０
〜１２０°Ｃであるが１００°Ｃ以上が抽出効果が太き
い。加熱時間は常圧下１００℃では通常１〜６時間、好
ましくは２〜３時間である。また加圧下１００〜１２０
’Ｃでは通常１０分〜２時間、好ましくは２０分〜１時
間である。冷却後ろ過又は遠心分離などの方法によシ固
形分を除き抽出液を得る。抽出液はｐＨを所定の値に調
整し、そのまま用いることもできるし、濃縮して用いて
もよい。更に凍結乾燥などにより抽出成分を粉末状に取
シ出して用いることもできる。

活性汚泥抽出物の培地への添加量は乾燥重量で通常０．
０１〜１０ｇ／１１好ましくは０．１〜５　ｇ／１３で
ある。

活性汚泥そのものを用いる場合は、それに含まれる抽出
物に相当する有効成分の量が上記範囲となるよう添加す
ればよい。

本発明の製造法における微生物の培養の主原料は活性汚
泥又はその抽出物であるが、これらは微生物の増殖にと
って必要な栄養条件を必ずしも常に満足しているとは限
らない。そこで通常不足している栄養素を少量添加する
ことによって栄養のバランスを取のが望ましい。添加す
る栄養素はデンプン、セルロースおよびこれらの加水分
解物、廃糖蜜、シヨ糖、ブドウ糖などの炭素源、アンモ
ニウム塩、硝酸塩、ペプトン、酵母エキス、カゼイン、
尿素などの無機又は有機窒素源・鉄、亜鉛銅、マンガン
、マグネシウム、モリブデン、カリウム、カルシウムな
どを含む無機塩、さらにビタミン、アミノ酸、核酸塩基
などから選択する。これらの栄養素の添加量は主原料で
ある活性汚泥の種類や培養する微生物の種類によって異
なるが１通常炭素源は０〜１％、窒素源は０〜００５％
、無機塩は０〜０．０５％の範囲で、又微量栄養素は必
要に応じ少量加えれば充分である。なお本発明の製造法
においては微生物をあらかじめこれらの栄養素を含す培
地に培養しておきしかるのち培養途上に活水発明の製造
法において用いることのできる微生物としては、従来凝
集活性物質の生産能を有する微生物として知られている
ものならばいずれでもＪ：＜、アスペルギルス属、ジエ
トリクム属、ニゲロスボラ属、ジムノアスカス属、デイ
コトマイセス属、アニキシエラ属、ザーシネラ属、　ニ
ー　／＜ニシリウム属、ゲラジノスポラ属、モナスカス
属。

モニリエラ属、ソルダリア属、ヘーシロマイセス属、デ
マチューム属などに属するカビ、アエロモナス、アグロ
バクテリウム属、アルカリ土類金属。

ンユードモナス属、スタフィロコッカス属、シトロバク
タ−属、ニルグイニア属、ニジエリシア属。

アースロバフタ−属、ミクロバクテリウム属、バチルス
属、ミクロコツカス属、クルチア属、コリネバクテリウ
ム属、ブレビバクテリウム属、セルロモナス属などに属
する細菌、マイコバクテリウム属、ノカルディア属、ス
トレグ１−マイセス属などに属する放線菌、デバリオマ
イセス属、エンドマイコブシス属、ハンゼヌラ属、トリ
コスポロン属、サツカロミセス属、ビシア属、カンジダ
属などに属する酵母を用いることができる。

本発明の製造法における微生物の培養方法は凝集活性物
質生産微生物を培養するために通常行なわれる方法で良
い。培養温度は通常２０〜６０°Ｃ１培地のｐＨは通常
３〜１０であるがこれらの条件は用いる微生物にあわせ
て最適の範囲が選択される。また培養時間は１〜１０日
間であるが培養液中の凝集活性物質の活性が最大となる
時点でｍ≠培養を終了すればよい培養は固体培養でもよ
いが通常液体培養で好気的に行なわれる。

〜８０ｇ／／！またはそれ以上が工業的に有利である。

培養終了後培養液から菌体を除去し、そのま捷、あるい
は濃縮して凝集活性物質溶液として用いることができる
が、凝集活性物質を単離して用いてもよい。単離は通常
の方法で行なうことができる。

たとえば有機溶媒による沈でん操作、塩析操作、あるい
はイオン交換クロマトグラフィーなどを単独あるいは適
宜組みあわせる方法である。更に精製が必要な場合は、
分別法でんイオン交換クロマフ トゲラフイー、ゲルろ過、吸着クロマトグラフ１−、ア
フイニテイクロマトグラフイなどを適宜組み合わせるこ
とによって行なうことができる。

本発明の製造法の一つの応用例として、たとえば廃水処
理場に培養施設を付設し、廃水処理場から排出される汚
泥を培養原料として用い、培養の結果生産された凝集活
性物質を廃水処理場にもどして利用するというサイクル
を形成することができる。

本発明の製造法で得られた培養液は、凝集活性が他の製
造法で得られたものに比べ１０倍〜３０倍も高い。活性
汚泥成分による一種の誘導効果が作用しているものと推
察される。また培養原料の少なくとも一部として廃棄物
である活性汚泥を利用するため生産コスト而で有利であ
る。

一方、各種の廃水処理場から排出される余剰汚泥は膨大
な量にのほっているが最終的には焼却処分されるなどそ
の処理には多くのコストがかかつている。本発明の製造
法は一面ではこのような活性汚泥の有効利用の一つの方
法を提供するものであり、活性汚泥の有用物質への転換
のみならずその処理コストの低減をもあわせて期待でき
るなど省資源、省エネルギーの観点からもきわめて大き
な意義を有するものである。

次に本発明を実施例により具体的に説明するが本発明は
以下の実施例によって限定されるものではない。

参考例 活性汚泥５０ｇ（乾燥重量）に０３規定塩酸５００ｍ１
を加え、１２０°Ｃにて８０分間加熱した・冷却後遠心
分離により固形分を除き、水酸化ナトリウムにてｐＨを
７に調整した。溶液を約１００ｍ１に濃縮後凍結乾燥し
て粉末８．５ｇを得た・ 比較例 ＮａＮＯ３０，２％、に２ＨＰＯ４０，１％　、　Ｍｇ
　８０４・７Ｈ２００，０５％　。

ＫＣＩ　Ｏ，０５％、　Ｆ’ｅＳＯ，−７Ｈ２００，０
０１％、ショ糖３０チを含む培地（ｐＨ６，０）　７０
ｍ１を５００ｍ１容量の坂ロフラスコに入れ加熱滅菌後
、アスペルギルス−ソーヤＩＦ０４２５２を植菌し、３
０℃にて４８時間培養した。

培養終了後遠心分離により菌体を除去し１培養上清液を
得た。

実施例１ 活性汚泥２１乾燥重量）に０３規定塩酸１５ｍ１を加え
、１２０°Ｃにて３０分間加熱した。冷却後遠心分離に
より固形物を除き、水酸化ナトリウムでｐＨを７に調整
した。蒸留水を加えて全量を７０　ｒｒＪとし、更にＮ
ａＮＯｓ　Ｏ，０４，ｊ９’　、　Ｉぐ２ＨＰ０．０．
０１８ｇ、　Ｍｇ５Ｏ，４Ｈ２００，００８ｊｉ　、シ
ヨ糖０．５　ｊｉをそれぞれ加えた。５００ｍ１Ｊ容ｉ
ｐ（の坂ロフラスコに入れ加熱滅菌後アスペルギルス・
ソーヤＩ　Ｉ？０４２５２を植菌し、３０℃にて４８時
間培養した。培養終了後遠心分離によＱ菌体を除去し、
培養上清液を得た。

試験例１ 市販のパン酵母菌体のケン濁液（菌体濃度２ｍ９７ｍ、
ｇ　、　ｐＨ５）　５　ｍＡ！を試験管に採Ｑ１これに
被検液を１００μｌ加えて混和する。２分間静置抜液面
下１篩のケン濁液ｏ、５ｍＡを採取し蒸留水で適度に希
釈後５４０　ｎｍにおける吸光度によ〃濁度を測定する
。

被検液として比較例、実施例１の培養上清液および水を
用いたときの結果を表−１に示す。なお濁度は被検液と
して水を用いたときの値を１とし、それに対する相対値
で表示した。

表−１ 試験例２ カオリン（和光紬薬　化学用）のケン濁液（カフ オリン濃度２ｍ９７ｍ１．　ｐＨ５）　４　ｍ　ｌを試
験管に採り、これに被検液を］ｒｒＪ加えて混和する。

１０分間静置後試験例１の方法で行なった試験結果を表
−２に示す。

表−２ 実施例２ 実施例１で得た培養土清液５０ｍ＋Ａ’に等量のアセト
ンを加え、生じた沈でんを遠心分離により集め、凍結乾
燥して粉末約５０ｍ？を得た。

試験例３ 実施例２で得た粉末１０ｍ９を蒸留水１ｍｌに溶解した
。わずかに不溶物が残ったので遠心分離で除き、更に蒸
留水で１０倍希釈した。この溶液について試験例１の方
法で行なった試験結果を表−３に示す。

表−３ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，４識別記号　庁内整理番号Ｇ　１２　
Ｒ１ニア２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、凝集活性物質生成性微生物を培養して凝集活性物質
   を生成蓄積せしめ）これを採取して凝集活性物質を製造
   する方法において）培養原料の少なくとも一部として活
   性汚泥又はその抽出物を用いることを特徴とする微生物
   による凝集活性物質の製造法。 ２、活性汚泥からの抽出物が活性汚泥の酸抽出物である
   特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３、微生物がアスペルギルス属、ジエトリクム属。 ニゲロスボラ属、ジムノアスカス属、デイコトマイセス
   属、アニキシエラ属、サーシネラ属、ニーペニシリウム
   属、ゲラジノスポラ属、モナスカスＭ、モニリエラ属、
   ソルダリア属、ペーシロマイセス属又はデマチューム属
   に属するカビ；アエロモナス、アグロバクテリウム属、
   アルカリ土類金属、シュードモナス属、スタフィロコッ
   カス属。 シトロバクタ−属、エルヴイニア属、ニジエリシア属、
   アースロバクター属、ミクロバクテリウム属、バチルス
   属、ミクロコツカス属、クルチア属。 コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属又はセル
   ロモナス属に属する細菌；マイコバクテリウム属、ノカ
   ルディア属又はストレプトマイセス属に属する放線菌；
   およびデバリオマイセス属。 エンドマイコブシス属、ハンゼヌラ属、Ｉ−リコスポロ
   ン属、サツカロミセス属、ピシア属又はカンジダ属に属
   する酵母からなる群から選ばれる特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の製造法。