JPS63273482A - 廃棄物の微生物分解 - Google Patents
廃棄物の微生物分解Info
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- JPS63273482A JPS63273482A JP62310771A JP31077187A JPS63273482A JP S63273482 A JPS63273482 A JP S63273482A JP 62310771 A JP62310771 A JP 62310771A JP 31077187 A JP31077187 A JP 31077187A JP S63273482 A JPS63273482 A JP S63273482A
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- waste
- microorganisms
- microbial
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/36—Adaptation or attenuation of cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/02—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by biological methods, i.e. processes using enzymes or microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1231—Treatments of toxic sewage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/26—Organic substances containing nitrogen or phosphorus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は廃棄物の微生物分解に関し、更に詳しくは、本
発明は適合した活性スラッジ技術を用いたのでは容易に
生物分解しえない様々な毒性廃棄物に対して適用される
生物分解技術に関する。
発明は適合した活性スラッジ技術を用いたのでは容易に
生物分解しえない様々な毒性廃棄物に対して適用される
生物分解技術に関する。
本世紀において特に化学工業の発達により、実に様々な
合成（人為的）化合物を製造するようになった。このよ
うな化合物は廃棄問題を起こし、それらが環境中に入る
場合には有害な作用をもたらし得る。
合成（人為的）化合物を製造するようになった。このよ
うな化合物は廃棄問題を起こし、それらが環境中に入る
場合には有害な作用をもたらし得る。
特定の化学物質の製造に伴い、通常多量の望ましくない
副生成物及び廃棄物を生じる。このような廃棄物の微生
物分解法は、潜在的汚染物質を除去するための便利かつ
安価な方法として急速に採用されてきている。このよう
な微生物プロセスの効率は、微生物の作用に対する廃棄
物中の化合物の感受性に依存する。有機化合物は“生物
分解性”、“難分解性（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ）”又は
“非分解性（Ｙｃｃａｌｃｌｔｒａｎｔ） ”に通常分
類される。生物分解とは有機化学物質を他の形に生物学
的に変換することであり、変換の程度までは意味してい
ない。
副生成物及び廃棄物を生じる。このような廃棄物の微生
物分解法は、潜在的汚染物質を除去するための便利かつ
安価な方法として急速に採用されてきている。このよう
な微生物プロセスの効率は、微生物の作用に対する廃棄
物中の化合物の感受性に依存する。有機化合物は“生物
分解性”、“難分解性（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ）”又は
“非分解性（Ｙｃｃａｌｃｌｔｒａｎｔ） ”に通常分
類される。生物分解とは有機化学物質を他の形に生物学
的に変換することであり、変換の程度までは意味してい
ない。
しかしながら、この用語は通常化学物質が無機物化され
ることを意味する。非分解性という語は、様々な程度の
生物分解に対する化学物質の固有的耐性として定義され
るが、−万難分解性とは規定の諸条件下で生物分解をう
けに（いことを意味する。
ることを意味する。非分解性という語は、様々な程度の
生物分解に対する化学物質の固有的耐性として定義され
るが、−万難分解性とは規定の諸条件下で生物分解をう
けに（いことを意味する。
都合のよいことに、現在産業界で使用されている多くの
化学物質は天然にも存在している（生物起源である）こ
とから、生物分解性である。しかしながら他の多数のも
のは、微生物が過去に接触したことのない新規な化学構
造を有しており、即ちそれらは生体異物である。おもし
ろいことに、これらの多くも生物分解性である。連続培
養技術は、非分解性であると以前考えられていた生体異
物、例えばアゾ色素及び農薬“ダラボン（Ｄａ Ｉ ａ
−ｐｏｎ ）″を分解しうる細菌を選択するために利用
されていた。
化学物質は天然にも存在している（生物起源である）こ
とから、生物分解性である。しかしながら他の多数のも
のは、微生物が過去に接触したことのない新規な化学構
造を有しており、即ちそれらは生体異物である。おもし
ろいことに、これらの多くも生物分解性である。連続培
養技術は、非分解性であると以前考えられていた生体異
物、例えばアゾ色素及び農薬“ダラボン（Ｄａ Ｉ ａ
−ｐｏｎ ）″を分解しうる細菌を選択するために利用
されていた。
純粋培養の場合に、例えば生体異物等の新規基質を分解
しうるように微生物を適合化させるためには、大規模な
突然変異及び新規代謝経路の偶然的獲得又は生体異物の
分解に要する酸素を得るだめの他の生物との遺伝子組換
えを必要とする。しかしながら、混合培養の場合には、
個々の集合群構成物のみでは達成しえない化合物の無機
物化を達成しうるようにそれらの異化効力を組合わせて
微生物は協働して作用する。例えば、アルキルベンゼン
界面活性剤及び農薬のような生体異物の分解は混合微生
物群を用いて達成された。連続的増菌法は競合微生物集
合群を分離するための方法として用いられてきたが、一
方、伝統的な増菌法では通常例々の微生物を分離してい
る。
しうるように微生物を適合化させるためには、大規模な
突然変異及び新規代謝経路の偶然的獲得又は生体異物の
分解に要する酸素を得るだめの他の生物との遺伝子組換
えを必要とする。しかしながら、混合培養の場合には、
個々の集合群構成物のみでは達成しえない化合物の無機
物化を達成しうるようにそれらの異化効力を組合わせて
微生物は協働して作用する。例えば、アルキルベンゼン
界面活性剤及び農薬のような生体異物の分解は混合微生
物群を用いて達成された。連続的増菌法は競合微生物集
合群を分離するための方法として用いられてきたが、一
方、伝統的な増菌法では通常例々の微生物を分離してい
る。
純粋培養による混合基質利用の調節については記載済み
である。しかしながら、混合培養による混合基質の利用
はもっと複雑であって、機能している個々の代謝プロセ
スについて簡単に研究することはできない。
である。しかしながら、混合培養による混合基質の利用
はもっと複雑であって、機能している個々の代謝プロセ
スについて簡単に研究することはできない。
共代謝（Ｃｏｍｅｔａｂｏｌ １ｓｍ）は生体異物の分
解のために通常必要とされる。共代謝は、成長基質又は
他の変換可能化合物の必須的存在下における非成長基質
Ｑ変換、というように最近定義し直された。
解のために通常必要とされる。共代謝は、成長基質又は
他の変換可能化合物の必須的存在下における非成長基質
Ｑ変換、というように最近定義し直された。
環境中で生体学的に変換される塩素化農薬のような有機
化合物は多数存在するが、炭素又はエネルギー源のよう
な化合物を利用する個々の生物は分離が困難であった。
化合物は多数存在するが、炭素又はエネルギー源のよう
な化合物を利用する個々の生物は分離が困難であった。
ある生物は、二次的な及びその後の生物が更に変換する
ための基質として生成物を利用しうるように、基質を変
換する。
ための基質として生成物を利用しうるように、基質を変
換する。
産業廃水の化学組成は複雑であることが多く、多柾類の
化合物を含んでいる。しかしながら、汚染化合物の種類
が数百〜数千にも達する家庭及び公共の下水と比較して
、産業廃水は１００種以下の汚染化合物を含有している
にすぎない場合が多く、しかも汚染化合物のうち８０％
以上は１０種以下の主要化合物で占められている。産業
廃棄物処理のために通常適用される方法としては、次の
ようなもの：即ち、プロセスの改良及び変更、例えば再
利用による廃棄物の少量化；化学的加水分解；熱酸化（
焼却）；湿気空気酸化；微生物酸化又は生物分解；活性
スラッジ系；純粋又は混合培養中の特殊微生物による生
物分解がある。
化合物を含んでいる。しかしながら、汚染化合物の種類
が数百〜数千にも達する家庭及び公共の下水と比較して
、産業廃水は１００種以下の汚染化合物を含有している
にすぎない場合が多く、しかも汚染化合物のうち８０％
以上は１０種以下の主要化合物で占められている。産業
廃棄物処理のために通常適用される方法としては、次の
ようなもの：即ち、プロセスの改良及び変更、例えば再
利用による廃棄物の少量化；化学的加水分解；熱酸化（
焼却）；湿気空気酸化；微生物酸化又は生物分解；活性
スラッジ系；純粋又は混合培養中の特殊微生物による生
物分解がある。
生物処理系は、第一に、廃水を生物分解するために伝統
的活性スラッジ系及び他の廃棄物処理系の適合化、第二
に、更に最近における独特な代謝能をもつ微生物の特殊
培養物の使用という、２つの主な方法に沿って発展して
きた。
的活性スラッジ系及び他の廃棄物処理系の適合化、第二
に、更に最近における独特な代謝能をもつ微生物の特殊
培養物の使用という、２つの主な方法に沿って発展して
きた。
本発明は、活性スラッジ系又は他の廃棄物処理系におい
て使用可能であって、伝統的技術では得られなかった適
合化微生物群を得るための後者のタイプの技術に関する
。
て使用可能であって、伝統的技術では得られなかった適
合化微生物群を得るための後者のタイプの技術に関する
。
本発明は、廃棄物の重要成分を決定し、廃棄物の各決定
成分を少なくとも部分的に分解及び／又は生物変換及び
／又は無機物化しうる１種以上の微生物を用意し、場合
により生物変換又は部分的分解生成物を更に無機物化し
うる１種以上の他の微生物を用意し、廃棄物の少なくと
も数種の決定成分の合成混合物中で少なくとも数種の微
生物の１種以上の混合培養物を増殖させ、実際の廃棄物
を実質上無機物化するために適合化せしめられた微生物
群を利用することを特徴とする廃棄物微生物分解方法を
提供する。
成分を少なくとも部分的に分解及び／又は生物変換及び
／又は無機物化しうる１種以上の微生物を用意し、場合
により生物変換又は部分的分解生成物を更に無機物化し
うる１種以上の他の微生物を用意し、廃棄物の少なくと
も数種の決定成分の合成混合物中で少なくとも数種の微
生物の１種以上の混合培養物を増殖させ、実際の廃棄物
を実質上無機物化するために適合化せしめられた微生物
群を利用することを特徴とする廃棄物微生物分解方法を
提供する。
通常、混合培養物は、合成廃棄物の無機物化に最適とな
るよう更に適合化せしめられている。このためには、１
種以上の決定成分の添加及び／又は希釈及び／又はバッ
チ及び連続培養間の切換えによる逐次的適合化を要する
。更には、適合群が実際の廃棄物を実質上無機物化しう
るように最適化されていてもよい。
るよう更に適合化せしめられている。このためには、１
種以上の決定成分の添加及び／又は希釈及び／又はバッ
チ及び連続培養間の切換えによる逐次的適合化を要する
。更には、適合群が実際の廃棄物を実質上無機物化しう
るように最適化されていてもよい。
本発明の概念が一般的に適切である限り、所定の場合に
おける微生物の選択は二次的に重要であるにすぎない。
おける微生物の選択は二次的に重要であるにすぎない。
通常微生物は慣用的方法で同定かつ分離される。
一般的利用性がある中で、本方法はアクリロニトリル（
ＡＮ）の商業的製造時に産出される廃棄物の微生物の分
解に関して特に説明されている。
ＡＮ）の商業的製造時に産出される廃棄物の微生物の分
解に関して特に説明されている。
本発明は現在の適合活性スラッジ技術を用いたのでは容
易に生物分解しえない様々な毒性廃棄物に適用されうる
ことは明らかであろう。
易に生物分解しえない様々な毒性廃棄物に適用されうる
ことは明らかであろう。
写真製版工業ではその廃棄物として大きさ及び種類が様
々なものを排出するが、あるものは３００ｍｇ／Ｌもの
高濃度のＢＯＤを有している。
々なものを排出するが、あるものは３００ｍｇ／Ｌもの
高濃度のＢＯＤを有している。
代表的成分としては、アセテート、ベンジルアルコール
、クエン酸塩、エチレンジアミン、エチレングリコール
、２＝メチル−１，４−フ二二レンジアミン、フェロシ
アニド、ホルマリン、ヒドロキノン、チオシアネート及
びチオスルフェートがある。医薬製造業では、廃棄物は
分離精製操作から生じる。２種の代表的廃棄物として、
混合非ハロゲン化溶媒、例えばアセトン、酢酸ブチル、
ジメチルホルムアミド、水、エタノール、トルエン、ベ
ンゼン及びイソプロパツール、並びに混合廃棄溶媒、例
えばピリジン、ベンゼン、トルエン、エチレンジクロリ
ド、イソブタノール及びメタノールがある。殺生物剤製
造業では、ジクロロエタン等の臭素化及び塩素化炭化水
素類を低濃度で含有した水蒸気を排出する。金属仕上廃
棄物としては、炭酸ナトリウム、メタケイ酸類、ホウ酸
類、クロム酸類、シアン化物、石鹸類、界面活性剤、金
属イオン封鎖剤、防さび剤、酒石酸類、アンモニウム塩
類及び曇り防止剤がある。本技術は例えばかかる場合に
も適用可能である。
、クエン酸塩、エチレンジアミン、エチレングリコール
、２＝メチル−１，４−フ二二レンジアミン、フェロシ
アニド、ホルマリン、ヒドロキノン、チオシアネート及
びチオスルフェートがある。医薬製造業では、廃棄物は
分離精製操作から生じる。２種の代表的廃棄物として、
混合非ハロゲン化溶媒、例えばアセトン、酢酸ブチル、
ジメチルホルムアミド、水、エタノール、トルエン、ベ
ンゼン及びイソプロパツール、並びに混合廃棄溶媒、例
えばピリジン、ベンゼン、トルエン、エチレンジクロリ
ド、イソブタノール及びメタノールがある。殺生物剤製
造業では、ジクロロエタン等の臭素化及び塩素化炭化水
素類を低濃度で含有した水蒸気を排出する。金属仕上廃
棄物としては、炭酸ナトリウム、メタケイ酸類、ホウ酸
類、クロム酸類、シアン化物、石鹸類、界面活性剤、金
属イオン封鎖剤、防さび剤、酒石酸類、アンモニウム塩
類及び曇り防止剤がある。本技術は例えばかかる場合に
も適用可能である。
一般的に、所定の産業廃棄物は、個々の主成分及びその
濃度を調べるために、ＨＰＬＣＳＧＬＣ及びＧＣ−ＭＳ
のような様々な慣用的技術によって最初に分析される。
濃度を調べるために、ＨＰＬＣＳＧＬＣ及びＧＣ−ＭＳ
のような様々な慣用的技術によって最初に分析される。
次いで個々の各成分を生物分解しうる微生物は、伝統的
増菌法により単離されるが、廃棄物成分は例えば炭素源
もしくは窒素源又は炭素かつ窒素双方の供給源として利
用される。廃棄物中に例えばその毒性の故に微生物増殖
を補助しえない成分が存在している場合には、その成分
の類縁体又は関連代謝産物又は代謝前駆体を１種以上用
いて増殖が行なわれる。類縁体としては、その代謝が廃
棄成分中にも存在する特定分子成分の異化に関連するか
又はその異化を介するようなものが選択される。微生物
単離物が類縁体を用いて得られる場合には、その廃棄成
分の生物変換能が試験されねばならない。
増菌法により単離されるが、廃棄物成分は例えば炭素源
もしくは窒素源又は炭素かつ窒素双方の供給源として利
用される。廃棄物中に例えばその毒性の故に微生物増殖
を補助しえない成分が存在している場合には、その成分
の類縁体又は関連代謝産物又は代謝前駆体を１種以上用
いて増殖が行なわれる。類縁体としては、その代謝が廃
棄成分中にも存在する特定分子成分の異化に関連するか
又はその異化を介するようなものが選択される。微生物
単離物が類縁体を用いて得られる場合には、その廃棄成
分の生物変換能が試験されねばならない。
得られる微生物によって容品に生物分解される１種以上
の廃棄成分を用いて慣用的バッチ又は連続培養法を確立
することにより、安定な分解用微生物群が得られるが、
その場合における微生物接種原は上記で得られた単離物
の全部又は一部に限定された混合物である。低濃度の特
定の毒性成分が連続培養中培地に加えられる場合には、
培養物は、第一に希釈率を変更し、第二に連続培養から
バッチ培養に及び再びその逆に系を切換えることによる
２つの方法によって、この成分を他の成分と共に生物分
解しうるよう適合化せしめられる。
の廃棄成分を用いて慣用的バッチ又は連続培養法を確立
することにより、安定な分解用微生物群が得られるが、
その場合における微生物接種原は上記で得られた単離物
の全部又は一部に限定された混合物である。低濃度の特
定の毒性成分が連続培養中培地に加えられる場合には、
培養物は、第一に希釈率を変更し、第二に連続培養から
バッチ培養に及び再びその逆に系を切換えることによる
２つの方法によって、この成分を他の成分と共に生物分
解しうるよう適合化せしめられる。
毒性成分濃度を徐々に高めることによって、微生物群の
耐性は易分解性成分及び廃棄物の更に高毒性の成分の双
方を生物分解しうるように改良される。操作は、微生物
群が実際の廃棄物中における場合に匹敵するか又はそれ
以上の濃度の合成廃棄物成分を生物分解しうるようにな
るまで継続される。
耐性は易分解性成分及び廃棄物の更に高毒性の成分の双
方を生物分解しうるように改良される。操作は、微生物
群が実際の廃棄物中における場合に匹敵するか又はそれ
以上の濃度の合成廃棄物成分を生物分解しうるようにな
るまで継続される。
このようにして開発されて適合化せしめられた混合微生
物群は回収されて、グリセロール（３０％ｙ ／ ｖ
）下−１８℃で又は他の慣用的微生物保存方法によって
貯蔵され、実際の廃棄物を生物分解させるための接種原
として使用される。廃棄物生物分解の初期研究は、慣用
的一方向通過性（ｓｉｎｇｌｅ ｐａｓｓ ）連続培養
系を用いて行なうことができる。廃棄物の生物分解は、
便宜上化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の消費率（ｒｃｍｏ
ｒａｌ）ｌ：よりモニターされる。生物分解が単純連続
培養系において好結果に終った場合には、微生物群は規
模拡大前に中規模的活性スラッジ系又は他の廃棄物処理
生物系で使用される。
物群は回収されて、グリセロール（３０％ｙ ／ ｖ
）下−１８℃で又は他の慣用的微生物保存方法によって
貯蔵され、実際の廃棄物を生物分解させるための接種原
として使用される。廃棄物生物分解の初期研究は、慣用
的一方向通過性（ｓｉｎｇｌｅ ｐａｓｓ ）連続培養
系を用いて行なうことができる。廃棄物の生物分解は、
便宜上化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の消費率（ｒｃｍｏ
ｒａｌ）ｌ：よりモニターされる。生物分解が単純連続
培養系において好結果に終った場合には、微生物群は規
模拡大前に中規模的活性スラッジ系又は他の廃棄物処理
生物系で使用される。
以下、本発明はアクリロニトリル製造時に産出される水
性廃棄物の微生物分解を実例として説明される。
性廃棄物の微生物分解を実例として説明される。
アクリロニトリルの化学的製造のための１つの慣用的経
路は、アンモニア存在下プロピレンの直接酸化を介する
、アンモ酸化として知られるプロセスである。アクリロ
ニトリルの製造プロセスの結果、有機ニトリル類、アミ
ド類、酸類及び他の化合物の複合混合物を含有した高毒
性水性廃棄物を産出する。廃棄物は、毒性及び高ＣＯＤ
値の故に環境中に放出されてはならない。それらは通常
化学的手段、深穴注入又は他の常法によって処理されて
いる。
路は、アンモニア存在下プロピレンの直接酸化を介する
、アンモ酸化として知られるプロセスである。アクリロ
ニトリルの製造プロセスの結果、有機ニトリル類、アミ
ド類、酸類及び他の化合物の複合混合物を含有した高毒
性水性廃棄物を産出する。廃棄物は、毒性及び高ＣＯＤ
値の故に環境中に放出されてはならない。それらは通常
化学的手段、深穴注入又は他の常法によって処理されて
いる。
このような廃棄物の典型的分析結果は、下記第１表に示
されている。当業者であれば明らかなように、かかる廃
棄流は例えば流量及び組成に関し第１表 （ａ）全組成 ｍｇ／Ｌ 成 分 ＷＷＣＢ ＳＣＢ
アンモニア窒素 ２２．０００
１６０ケルダール窒索 ４６．６０
０ １８０ＢＯＤ５９．０００ ３，０００ 全有機炭素 １１，０００
４．３００ＣＯＤ（クロム酸塩） ２２
．０００ １０，０００塩化物
１００ ３溶解固体
９８．１００ ３．８８０懸濁固体
１４ｏ７全固体
９８．２００揮発性溶解物（可溶性固体
） ９Ｂ、２００ ３．２００揮発性懸濁
固体 ９７６サル７ｚ−ト（ＳＯ
２） ７６．０００ ５８全シア
ン化物 １．０００ ４５
０ｐＨ，４，７５，８ ＆ｌ （ｋｇ −ｈ−’） ２７．ＱＯＯ
２９，０００流二（リットル・ｍ１ｎ−１）
９００ ５７３第１表つづき （ｂ） 主有機成分 アセトアルデヒド ２８ １Ｂ−３９５２−９
アセトン −一一一 アクロレイン ５２ ３４−９１
３６ ２９−４９酢酸 １３１０
８４５−１７９６ ２３２３ ７２４−６７００ア
クリル酸 １ｇ２７ １５２２−２０７５
７８６ ３１９−１８６０フマロニトリル
７９４ ５９７−９４８ ６８ ３２−１１２
シアノピリジン ８２０ ４８ｇ−７２４６５
３８−１０８アクリルアミド ｆ１２１ ５５
０−１１４８ ４９ １４−１２１マレイミド
１８１８ １５９Ｂ−２２９２９１３５−
１７７スクシノニトリル ２３１ １２１−４１
４ ２３８０ １８５９−３００５ＮＨ３１９８％
１．８０−２．４６％ ５４７ ５３５−５６４酸度
、２６％ 、２０４−．３８７
％ 、０１ ０−．０５％ＨＣＮ
４４５ ３５０−６４０ １８ ７−３０ｐＨ
４，９２４，８９−４，９７５，０７５，０３−５，１
０密度 １．０５ １．０３−１．
０７ ．９８７−．９９５（ＮＨ４）２ＳＯ４
７，０５％ ５．９−９．１％タール
、３１％ 、２４％−０３８％ 、４４ ．３５−
．６１％（主有機成分はｐｐｍ（ｍｇ／Ｌ）で表示され
、他の成分は％（ｗ／ｖ）で表示されている。）廃水カ
ラム残液（ｗａｓｔｃｖａｔｃｒ ｃｏｌｕｍｎ ｂｏ
ｔｔｏＩＩｌｓ。
されている。当業者であれば明らかなように、かかる廃
棄流は例えば流量及び組成に関し第１表 （ａ）全組成 ｍｇ／Ｌ 成 分 ＷＷＣＢ ＳＣＢ
アンモニア窒素 ２２．０００
１６０ケルダール窒索 ４６．６０
０ １８０ＢＯＤ５９．０００ ３，０００ 全有機炭素 １１，０００
４．３００ＣＯＤ（クロム酸塩） ２２
．０００ １０，０００塩化物
１００ ３溶解固体
９８．１００ ３．８８０懸濁固体
１４ｏ７全固体
９８．２００揮発性溶解物（可溶性固体
） ９Ｂ、２００ ３．２００揮発性懸濁
固体 ９７６サル７ｚ−ト（ＳＯ
２） ７６．０００ ５８全シア
ン化物 １．０００ ４５
０ｐＨ，４，７５，８ ＆ｌ （ｋｇ −ｈ−’） ２７．ＱＯＯ
２９，０００流二（リットル・ｍ１ｎ−１）
９００ ５７３第１表つづき （ｂ） 主有機成分 アセトアルデヒド ２８ １Ｂ−３９５２−９
アセトン −一一一 アクロレイン ５２ ３４−９１
３６ ２９−４９酢酸 １３１０
８４５−１７９６ ２３２３ ７２４−６７００ア
クリル酸 １ｇ２７ １５２２−２０７５
７８６ ３１９−１８６０フマロニトリル
７９４ ５９７−９４８ ６８ ３２−１１２
シアノピリジン ８２０ ４８ｇ−７２４６５
３８−１０８アクリルアミド ｆ１２１ ５５
０−１１４８ ４９ １４−１２１マレイミド
１８１８ １５９Ｂ−２２９２９１３５−
１７７スクシノニトリル ２３１ １２１−４１
４ ２３８０ １８５９−３００５ＮＨ３１９８％
１．８０−２．４６％ ５４７ ５３５−５６４酸度
、２６％ 、２０４−．３８７
％ 、０１ ０−．０５％ＨＣＮ
４４５ ３５０−６４０ １８ ７−３０ｐＨ
４，９２４，８９−４，９７５，０７５，０３−５，１
０密度 １．０５ １．０３−１．
０７ ．９８７−．９９５（ＮＨ４）２ＳＯ４
７，０５％ ５．９−９．１％タール
、３１％ 、２４％−０３８％ 、４４ ．３５−
．６１％（主有機成分はｐｐｍ（ｍｇ／Ｌ）で表示され
、他の成分は％（ｗ／ｖ）で表示されている。）廃水カ
ラム残液（ｗａｓｔｃｖａｔｃｒ ｃｏｌｕｍｎ ｂｏ
ｔｔｏＩＩｌｓ。
Ｗ冒ＣＢ）及びストリッパーカラム残液（Ｓｔｒｉｌ）
Ｉ）Ｏｒｃｏｌｕｍｎ ｂｏｔｔｏＩＩｌｓ、 ＳＯＢ
）の２種の主廃棄物がある。
Ｉ）Ｏｒｃｏｌｕｍｎ ｂｏｔｔｏＩＩｌｓ、 ＳＯＢ
）の２種の主廃棄物がある。
脂肪族及び芳香族双方のニトリル類の微生物代謝は過去
１５年間にわたり詳細に研究されてきた。
１５年間にわたり詳細に研究されてきた。
脂肪族ニトリル類は、それぞれニトリルヒドラターゼ及
びアミダーゼにより対応アミドへしかる浸酸及びアンモ
ニアへの変換を経て、二段階で異化される。ベンゾニト
リル、類似芳香族ニトリル類及びヘテロ環式ニトリル類
の場合はニトリラーゼにより対応する酸類及びアンモニ
アに直接変換されるため、遊離アミドはほとんど形成さ
れず、酸の産生のためにアミダーゼ活性を必要としない
。
びアミダーゼにより対応アミドへしかる浸酸及びアンモ
ニアへの変換を経て、二段階で異化される。ベンゾニト
リル、類似芳香族ニトリル類及びヘテロ環式ニトリル類
の場合はニトリラーゼにより対応する酸類及びアンモニ
アに直接変換されるため、遊離アミドはほとんど形成さ
れず、酸の産生のためにアミダーゼ活性を必要としない
。
微生物ノカルジア・ロドクロス（Ｎｏｃａｒｄｉａｒｈ
ｏｄｏｃｈｒｏｕｓ ） Ｌ Ｌ １００−２１は、炭
素及び、／又は窒素源として脂肪族ニトリル類及びアミ
ド類並びにベンゾニトリル及びベンズアミドの存在下で
増殖することが示された。ブレビバクテリウム（Ｂｒｅ
ｖｉｂａｅｔｅｒｉｕＩＩｌ） Ｒ３１２は、広域基質
特異性をもつニトリルヒドラターゼ酵素及び非特異的ア
ミダーゼによって脂肪族ニトリル類を利用している。
ｏｄｏｃｈｒｏｕｓ ） Ｌ Ｌ １００−２１は、炭
素及び、／又は窒素源として脂肪族ニトリル類及びアミ
ド類並びにベンゾニトリル及びベンズアミドの存在下で
増殖することが示された。ブレビバクテリウム（Ｂｒｅ
ｖｉｂａｅｔｅｒｉｕＩＩｌ） Ｒ３１２は、広域基質
特異性をもつニトリルヒドラターゼ酵素及び非特異的ア
ミダーゼによって脂肪族ニトリル類を利用している。
アクリロニトリルはノカルジア・ロドクロスＬＬ１００
−２１及びブレビバクテリウムＲ３１２の増殖のための
窒素源としてのみ作用することが証明されたが、一方唯
一の炭素及び窒素源としてアクリロニトリルを利用する
アルスロバクタ−（ＡｒＬｈｒｏｂａｃＬｅｒ）種が単
離された。公知の神経毒たるアクリルアミドもこれらの
微生物によって利用され、土壌中で生物分解されること
が示された。
−２１及びブレビバクテリウムＲ３１２の増殖のための
窒素源としてのみ作用することが証明されたが、一方唯
一の炭素及び窒素源としてアクリロニトリルを利用する
アルスロバクタ−（ＡｒＬｈｒｏｂａｃＬｅｒ）種が単
離された。公知の神経毒たるアクリルアミドもこれらの
微生物によって利用され、土壌中で生物分解されること
が示された。
アクリル酸はβ−酸化の有効な阻害剤である。
しかしながら、ある微生物はアクリル酸を利用しており
、しかもそれはクロストリシアープロピオニカム（Ｃ１
ｏｓｔｒｉｄｉａ ｐｒＯｐｉＯｎｌｅｔｌｌ）による
プロピオン酸発酵の中間体であることも判明した。
、しかもそれはクロストリシアープロピオニカム（Ｃ１
ｏｓｔｒｉｄｉａ ｐｒＯｐｉＯｎｌｅｔｌｌ）による
プロピオン酸発酵の中間体であることも判明した。
３−シアノピリジンは、ブレビバクテリウムＲ３１２に
よりニコチンアミド産生のための基音として作用するこ
とが報告された。ベンゾニトリル中で増殖する場合には
、ノカルジア種Ｎ、Ｃ。
よりニコチンアミド産生のための基音として作用するこ
とが報告された。ベンゾニトリル中で増殖する場合には
、ノカルジア種Ｎ、Ｃ。
１、Ｂ、１１２１５のニトリラーゼ酵素の基質であるこ
とも示された。３−シアノピリジンの酸生成物ニコチン
酸の更なる代謝についてはシュードモナス（Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ）種で解明され、しかる後経路の酵素学
が研究された。窒素源としてスクシノニトリルを生物分
解し、同時に２つの末端ニトリル基を加水分解するエー
ロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ）種が記載されていた
。真菌フサリウム・ソラニ（Ｆｕｓａｒｌｕｍ ５ｏｌ
ａｎｉ ）によるスクシノニトリル代謝についても記載
されていた。
とも示された。３−シアノピリジンの酸生成物ニコチン
酸の更なる代謝についてはシュードモナス（Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ）種で解明され、しかる後経路の酵素学
が研究された。窒素源としてスクシノニトリルを生物分
解し、同時に２つの末端ニトリル基を加水分解するエー
ロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ）種が記載されていた
。真菌フサリウム・ソラニ（Ｆｕｓａｒｌｕｍ ５ｏｌ
ａｎｉ ）によるスクシノニトリル代謝についても記載
されていた。
シアン化物は生体にとって高毒性である。しかしながら
、シアン化物を分解又は利用しうる様々な微生物が既に
単離されていた。シアン化物産生植物の病原体である数
種の真菌類及び他の真菌類は、シアニドヒドラターゼ酵
素によりシアン化物を非毒性ホルムアミドに分解しうろ
ことが知られている。シアニドオキシゲナーゼ酵素系で
アンモニアに変換することにより増殖のための窒素源と
してシアン化物を利用する細菌、特にシュードモナスや
フルオレセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｉ’１ｕｏ
ｒｅｓｃｅｎｓ）種が既に単離されていた。他の微生物
のシアン化物利用酵素系が存在することも知られている
。
、シアン化物を分解又は利用しうる様々な微生物が既に
単離されていた。シアン化物産生植物の病原体である数
種の真菌類及び他の真菌類は、シアニドヒドラターゼ酵
素によりシアン化物を非毒性ホルムアミドに分解しうろ
ことが知られている。シアニドオキシゲナーゼ酵素系で
アンモニアに変換することにより増殖のための窒素源と
してシアン化物を利用する細菌、特にシュードモナスや
フルオレセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｉ’１ｕｏ
ｒｅｓｃｅｎｓ）種が既に単離されていた。他の微生物
のシアン化物利用酵素系が存在することも知られている
。
フマロニトリルは、広域スペクトル毒性を示す不飽和ジ
ニトリルである。殺菌剤としてのフマロニトリルの使用
は公知である。フマロニトリルは、アクリル酸エチル、
アクリル酸メチル及びイタコン酸のコポリマー並びに非
イオン性乳化剤を含有した乳濁液に０．０５％（Ｗ／Ｖ
）の濃度で加えられた。乳濁液は細菌相と一緒に接種さ
れ、２５℃でインキュベートされたが、細菌増殖は６か
月間にわたり観察されなかった。フマロニトリルは、金
属切削液用の防腐剤としても公知である。フマロニトリ
ル（５０ｐｐｍ）は４．７Ｘ１０’個細菌／ｍｌ含有の
油−水混合液に加えられた。３０℃で７日間保存後にお
いて、生存生物は混合物中に見出されなかった。
ニトリルである。殺菌剤としてのフマロニトリルの使用
は公知である。フマロニトリルは、アクリル酸エチル、
アクリル酸メチル及びイタコン酸のコポリマー並びに非
イオン性乳化剤を含有した乳濁液に０．０５％（Ｗ／Ｖ
）の濃度で加えられた。乳濁液は細菌相と一緒に接種さ
れ、２５℃でインキュベートされたが、細菌増殖は６か
月間にわたり観察されなかった。フマロニトリルは、金
属切削液用の防腐剤としても公知である。フマロニトリ
ル（５０ｐｐｍ）は４．７Ｘ１０’個細菌／ｍｌ含有の
油−水混合液に加えられた。３０℃で７日間保存後にお
いて、生存生物は混合物中に見出されなかった。
アクロレインは、用水路における水草類を制御するため
の除草剤として広く使用されてきた高揮発性アルデヒド
である。揮発による水中からのアクロレイン損失につい
て研究され、アクロレインと水との反応が調べられた。
の除草剤として広く使用されてきた高揮発性アルデヒド
である。揮発による水中からのアクロレイン損失につい
て研究され、アクロレインと水との反応が調べられた。
主な反応は、アクロレインよりも低揮発性のβ−ヒドロ
キシプロピオンアルデヒドに変える可逆的加水分解反応
である。
キシプロピオンアルデヒドに変える可逆的加水分解反応
である。
以上のように、アクリロニトリル製造による廃棄物の主
毒性成分のいくつか（例えば、アクリロニトリル、アク
リルアミド、アクリル酸、シアノピリジン及びスクシノ
ニトリル）は容易に生物分解されるものと予想されるが
、他の様々な成分（例えば、マレイミド、フマロニトリ
ル及びアクロレイン）は極めて非分解性であることが判
明するであろう。しかもこれら化合物の存在は活性スラ
ッジ系の開発にとって非常に悪影響を与えるであろうが
、実際にもこのような適合系はアクリロニトリル廃棄物
との段階的接触によっては得られなかった。
毒性成分のいくつか（例えば、アクリロニトリル、アク
リルアミド、アクリル酸、シアノピリジン及びスクシノ
ニトリル）は容易に生物分解されるものと予想されるが
、他の様々な成分（例えば、マレイミド、フマロニトリ
ル及びアクロレイン）は極めて非分解性であることが判
明するであろう。しかもこれら化合物の存在は活性スラ
ッジ系の開発にとって非常に悪影響を与えるであろうが
、実際にもこのような適合系はアクリロニトリル廃棄物
との段階的接触によっては得られなかった。
本発明は、アクリロニトリル廃棄物を生物分解する微生
物系の開発を可能にするものである。笹一段階として、
廃棄物の個々の主成分を生物分解又は生物変換しうる微
生物が探索されかつ発見された。次いで単離物の混合物
を用いて、活性スラッジ系でアクリロニトリル廃棄物を
分解するために適した微生物群が開発された。
物系の開発を可能にするものである。笹一段階として、
廃棄物の個々の主成分を生物分解又は生物変換しうる微
生物が探索されかつ発見された。次いで単離物の混合物
を用いて、活性スラッジ系でアクリロニトリル廃棄物を
分解するために適した微生物群が開発された。
アクリロニトリル廃棄物の各々の主成分、即ちスクシノ
ニトリル、３−シアノピリジン、アクリル酸、アクリル
アミド、アクロレイン、アクリロニトリル、フマロニト
リル及びマレイミドを生物分解又は生物変換しうる微生
物が、簡易な入手源から得られた。伝統的増菌法により
、唯一の炭素及び窒素源として各々スクシノニトリル、
３−シアノピリジン、アクリルアミド、アクリロニトリ
ル及びマレイミド、並びに唯一の炭素源としてアクリル
酸を利用して、これらの化合物を二酸化炭素、アンモニ
ア及びバイオマス（ｂｌｏａ＋ａｓｓ）に無機物化しう
る微生物が得られた。下記第２表参照：第２表 スクシノニトリル ＋（３） ＮＴ ＳＮ
−１，５Ｎ−５Ｎ−８ フマロニトリル −−− アクリロニトリル ＋（１） ＮＴ ＡＮ
−２アクリルアミド ＋（３） ＮＴ
ＡＭ−１（ａ）、ＡＭ−２Ｍ−Ｃ アクロレイン ＮＴ −アクリル酸
ＮＴ ＋（２） ＡＡ−１，ＡＡ−２
３−シアノピリジン ＋（２） ＮＴ ＣＹ
Ｐ−Ａ。
ニトリル、３−シアノピリジン、アクリル酸、アクリル
アミド、アクロレイン、アクリロニトリル、フマロニト
リル及びマレイミドを生物分解又は生物変換しうる微生
物が、簡易な入手源から得られた。伝統的増菌法により
、唯一の炭素及び窒素源として各々スクシノニトリル、
３−シアノピリジン、アクリルアミド、アクリロニトリ
ル及びマレイミド、並びに唯一の炭素源としてアクリル
酸を利用して、これらの化合物を二酸化炭素、アンモニ
ア及びバイオマス（ｂｌｏａ＋ａｓｓ）に無機物化しう
る微生物が得られた。下記第２表参照：第２表 スクシノニトリル ＋（３） ＮＴ ＳＮ
−１，５Ｎ−５Ｎ−８ フマロニトリル −−− アクリロニトリル ＋（１） ＮＴ ＡＮ
−２アクリルアミド ＋（３） ＮＴ
ＡＭ−１（ａ）、ＡＭ−２Ｍ−Ｃ アクロレイン ＮＴ −アクリル酸
ＮＴ ＋（２） ＡＡ−１，ＡＡ−２
３−シアノピリジン ＋（２） ＮＴ ＣＹ
Ｐ−Ａ。
ＣＹＰ−Ｂ
マレイミド ＋（１） ＮＴ ＭＡ
Ｌ−Ｂ（ＮＴ−試験せず） マレイミドを無機物化しうる遅増殖性生物以外において
、各々の基質は出発濃度２０又は２５ｍＭで加えられた
場合のバッチ培養によると約３０時間で無機物化された
。微生物の一定の関連増殖特性が下記第３表に示されて
いる；第３表 スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−１８，５３９，５
スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−５６，５３９，５
スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−８３，５４６，５
アクリルアミド ２５ ＡＭ−Ｃ５１１，５ア
クリルアミド ２５ ＡＭ−２４，５１９アク
リルアミド ２５ ＡＭ−１（ａ） ４．
５ １７３−シアノピリジン ２５ ＣＹＰ−Ａ
５．５ ４７．５３−シアノピリジン ２５
ＣＹＰ−８５，５４７，５アクリル酸 ２５
ＡＡ−１１７ＮＡアクリル酸 ２５
ＡＡ−２１５ＮＡアクリロニトリル １０ ＡＮ
−２２，５８，２５マレイミド １０ Ｍ
ＡＬ−Ｂ ４６．８ ８（Ｎ、 Ａ、−適合せず） フマロニトリル及びアクロレインを生物分解しうる単離
物は得られなかった。様々なニトリル化合物で増殖しう
る単離物は、ニトリルヒドラターゼ酵素が比較的非特異
的であることがある微生物で以前に証明されているので
、フマロニトリル生物変換能に関して試験された。唯一
の炭素及び窒素源として３−シアノピリジンを利用する
その能力に関して単離された生物ＣＹＰ−Ａは、フマロ
ニトリルを速やかに３−シアノプロペン酸に生物変換す
ることが証明された。この生物変換生成物は、増菌法に
より得られた他の２ＰＪの単離物によって容易に無機物
化された。このようにして、１柾の生物による３−シア
ノプロペン酸への生物変換及び他の微生物によるこの化
合物から二酸化炭素、アンモニア及びバイオマスへの生
物分解を介するフマロニトリルの生物分解系が得られた
。他のマレイミド及びアクロレイン成分に関する類似の
増菌法により、マレイミドからマレイン酸及びアクロレ
インからアクリル酸のようにこれらの化合物を易生物分
解性化合物に生物変換しうる微生物を得た。
Ｌ−Ｂ（ＮＴ−試験せず） マレイミドを無機物化しうる遅増殖性生物以外において
、各々の基質は出発濃度２０又は２５ｍＭで加えられた
場合のバッチ培養によると約３０時間で無機物化された
。微生物の一定の関連増殖特性が下記第３表に示されて
いる；第３表 スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−１８，５３９，５
スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−５６，５３９，５
スクシノニトリル ２５ ５Ｎ−８３，５４６，５
アクリルアミド ２５ ＡＭ−Ｃ５１１，５ア
クリルアミド ２５ ＡＭ−２４，５１９アク
リルアミド ２５ ＡＭ−１（ａ） ４．
５ １７３−シアノピリジン ２５ ＣＹＰ−Ａ
５．５ ４７．５３−シアノピリジン ２５
ＣＹＰ−８５，５４７，５アクリル酸 ２５
ＡＡ−１１７ＮＡアクリル酸 ２５
ＡＡ−２１５ＮＡアクリロニトリル １０ ＡＮ
−２２，５８，２５マレイミド １０ Ｍ
ＡＬ−Ｂ ４６．８ ８（Ｎ、 Ａ、−適合せず） フマロニトリル及びアクロレインを生物分解しうる単離
物は得られなかった。様々なニトリル化合物で増殖しう
る単離物は、ニトリルヒドラターゼ酵素が比較的非特異
的であることがある微生物で以前に証明されているので
、フマロニトリル生物変換能に関して試験された。唯一
の炭素及び窒素源として３−シアノピリジンを利用する
その能力に関して単離された生物ＣＹＰ−Ａは、フマロ
ニトリルを速やかに３−シアノプロペン酸に生物変換す
ることが証明された。この生物変換生成物は、増菌法に
より得られた他の２ＰＪの単離物によって容易に無機物
化された。このようにして、１柾の生物による３−シア
ノプロペン酸への生物変換及び他の微生物によるこの化
合物から二酸化炭素、アンモニア及びバイオマスへの生
物分解を介するフマロニトリルの生物分解系が得られた
。他のマレイミド及びアクロレイン成分に関する類似の
増菌法により、マレイミドからマレイン酸及びアクロレ
インからアクリル酸のようにこれらの化合物を易生物分
解性化合物に生物変換しうる微生物を得た。
３−シアノピリジン、スクシノニトリル、アクリルアミ
ド及びアクリル酸（すべて５ｍＭ）を含有する単純な合
成廃棄物は、上記増菌法で得られるすべての微生物の限
定的混合物を、入手可能なシアン化物利用シュードモナ
ス・フルオレセンス種と一緒に用いて、慣用的連続培養
系で生物分解された。安定な混合培養物がこの合成廃棄
物に関して得られた場合には、更に高毒性のフマロニト
リル及びマレイミド成分の濃度が徐々に高められた。混
合微生物群は、希釈率を変えかつ連続及びバッチ培養間
で切換えることによって適合化せしめられた。適合化操
作によって、混合微生物群は、スクシノニトリル、３−
シアノピリジン、アクリルアミド、アクリル酸、フマロ
ニトリル及びマレイミド（すべて５ｍＭ） 、アクリロ
ニトリル及びシアン化物（１ｍＭ）並びにアクロレイン
（０，５ｍＭ）を含有した合成廃棄物を生物分解して、
これらのすべてを完全に二酸化炭素、アンモニア及びバ
イオマスに変換しうるように適合化せしめられた。
ド及びアクリル酸（すべて５ｍＭ）を含有する単純な合
成廃棄物は、上記増菌法で得られるすべての微生物の限
定的混合物を、入手可能なシアン化物利用シュードモナ
ス・フルオレセンス種と一緒に用いて、慣用的連続培養
系で生物分解された。安定な混合培養物がこの合成廃棄
物に関して得られた場合には、更に高毒性のフマロニト
リル及びマレイミド成分の濃度が徐々に高められた。混
合微生物群は、希釈率を変えかつ連続及びバッチ培養間
で切換えることによって適合化せしめられた。適合化操
作によって、混合微生物群は、スクシノニトリル、３−
シアノピリジン、アクリルアミド、アクリル酸、フマロ
ニトリル及びマレイミド（すべて５ｍＭ） 、アクリロ
ニトリル及びシアン化物（１ｍＭ）並びにアクロレイン
（０，５ｍＭ）を含有した合成廃棄物を生物分解して、
これらのすべてを完全に二酸化炭素、アンモニア及びバ
イオマスに変換しうるように適合化せしめられた。
適合化せしめられた混合微生物群は、アクリロニトリル
製造中に産出される廃棄物を生物分解するために使用さ
れた。２種の主な廃棄物は前記のようなＷＷＣＢ及びＳ
ＣＢであった。ＳＣＢでは、ＣＯＤ測定によると廃棄物
の７５％以上が容品に分解され、速やかに無機物化され
た。しかしながら、更に高毒性であると判明したＷＷＣ
Ｂ廃棄物は、混合微生物群１０部でその１部を希釈した
場合に、この廃棄物のＣＯＤによると７５〜８０９゜の
率で分解した。２種の廃棄物は生物分解前に蒸留工程で
処理されていてもよい。ＳＣＢ凝縮物及びＷＷＣＢ凝縮
物はいずれも微生物群によって分解された（ＳＣＢ凝縮
物はＣＯＤ消費率９０％以上、ＷＷＣＢ凝縮物はＣＯＤ
消費率８０〜８５％以上であった）。
製造中に産出される廃棄物を生物分解するために使用さ
れた。２種の主な廃棄物は前記のようなＷＷＣＢ及びＳ
ＣＢであった。ＳＣＢでは、ＣＯＤ測定によると廃棄物
の７５％以上が容品に分解され、速やかに無機物化され
た。しかしながら、更に高毒性であると判明したＷＷＣ
Ｂ廃棄物は、混合微生物群１０部でその１部を希釈した
場合に、この廃棄物のＣＯＤによると７５〜８０９゜の
率で分解した。２種の廃棄物は生物分解前に蒸留工程で
処理されていてもよい。ＳＣＢ凝縮物及びＷＷＣＢ凝縮
物はいずれも微生物群によって分解された（ＳＣＢ凝縮
物はＣＯＤ消費率９０％以上、ＷＷＣＢ凝縮物はＣＯＤ
消費率８０〜８５％以上であった）。
製造プラントは、ＷＷＣＢ凝縮物が混合凝縮物と呼ばれ
る１つだけの廃棄物となるように変更された。この廃棄
物のＣＯＤ消費率７５％以上という値が、混合微生物群
により達成された。
る１つだけの廃棄物となるように変更された。この廃棄
物のＣＯＤ消費率７５％以上という値が、混合微生物群
により達成された。
残留ＣＯＤはほとんどすべて無毒性オリゴマー及びポリ
マー物質によるものであった。すべての毒性化合物は、
ＨＰＬＣＳＧＬＣ及び他の慣用的分析法により検出しう
るレベル以下であった。
マー物質によるものであった。すべての毒性化合物は、
ＨＰＬＣＳＧＬＣ及び他の慣用的分析法により検出しう
るレベル以下であった。
明らかなように、本例は本発明による系の実験室規模モ
デルに関するものであるため、このような系が所定の工
業的状況下で最適化せしめられる場合には、更に改善が
加えられることが強く期待される。例えば、この研究で
用いられる試料は試験前に必ず貯蔵されることから、重
合の可能性が高まる。現場の試料は、低レベルのオリゴ
マー又はポリマー物質、特に縮合物を含有していること
が知られている。
デルに関するものであるため、このような系が所定の工
業的状況下で最適化せしめられる場合には、更に改善が
加えられることが強く期待される。例えば、この研究で
用いられる試料は試験前に必ず貯蔵されることから、重
合の可能性が高まる。現場の試料は、低レベルのオリゴ
マー又はポリマー物質、特に縮合物を含有していること
が知られている。
生物分解方法は、連続培養でも、活性スラッジ系であっ
ても、又はいずれかの他の生物学的処理系であってもよ
い。下記第４表参照二 第４表 適合化混合微生物群によるＡＮ廃棄物の生物分解 ストリッパーカラム残液（ＳＣＢ） ＞７５％廃水
カラム残液（ＷＷＣＢ） （１：１０希釈） ７５−８０％Ｓ
ＣＢ凝縮物 〉９０％ＷＷＣＢ
凝縮物 ８０−８５％混合凝縮物
（連続培養）７５％ 混合凝縮物（活性スラッジ系）８０％ 本発明に関与した細菌単離物は下記第５表に掲第５表 生物コード 単離基質 同 定ＳＮ−１
スクシノニトリル（ＣＡＭ） アルカリゲネス種（Ａ
ｌｃａｌｌ’ｇｃｎｅｓ ｓｐ、 ）ＳＮ−５スクシノ
ニトリル（ＣＡＭ） Ｎ ｌ５Ｎ−８スク
シノニトリル（ＣＡＮ） シュードモナス種ＡＭ−１
（ａ） アクリルアミド（ＣＡＭ） アルカリゲ
ネス種ＡＭ−２アクリルアミド（Ｃ十Ｎ）
Ｎ ＩＡＭ−Ｃアクリルアミド（ＣＡＭ）
Ｎ ＩＣＹＰ−Ａ ３−シアノピリジン
（ＣＡＮ）シュードモナス種ＣＹＰ−８３−シアノピリ
ジン（ＣＡＭ）フラボバクテリウム種（Ｐｌａｖｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕａ＋ ｓｐ、）ＡＮ−２アクリロニトリル
（ＣＡＮ） アシネトバクタ一種（Ａｃｉｎｅｔｏｂ
ａｃｔｅｒ ｓｐ、 ）ＡＡ−１アクリル酸くの
ＮＩＡＡ−２アクリル酸（Ｃ）
Ｎ ＩＭＡＬ−Ｂ マレイミド（Ｃ
ＡＭ） バチルス・メガテリウム（Ｂａｃｉｌ
ｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕａ＋ ）Ｎｌ−未同定、Ｃ
−炭素源単独、Ｎ−窒素源単独、ＣＡＭ−唯一の炭素及
び窒素源 本発明は、一つの好ましい態様において、アクリロニト
リル製造の複合廃棄物中に存在する毒性成分の各々を生
物分解及び無機物化しうる細菌の単離に関する。これら
の単離物は、アクリロニトリル廃棄物中の主成分の合成
混合物を生物分解するために混合培養物中で又は実際の
廃棄物中で使用される。安定な混合培養物の開発のため
には、個々の生物が増殖基質として利用しえない混合物
中のある化合物を共代謝することが可能な微生物群の進
化を必要とした。
ても、又はいずれかの他の生物学的処理系であってもよ
い。下記第４表参照二 第４表 適合化混合微生物群によるＡＮ廃棄物の生物分解 ストリッパーカラム残液（ＳＣＢ） ＞７５％廃水
カラム残液（ＷＷＣＢ） （１：１０希釈） ７５−８０％Ｓ
ＣＢ凝縮物 〉９０％ＷＷＣＢ
凝縮物 ８０−８５％混合凝縮物
（連続培養）７５％ 混合凝縮物（活性スラッジ系）８０％ 本発明に関与した細菌単離物は下記第５表に掲第５表 生物コード 単離基質 同 定ＳＮ−１
スクシノニトリル（ＣＡＭ） アルカリゲネス種（Ａ
ｌｃａｌｌ’ｇｃｎｅｓ ｓｐ、 ）ＳＮ−５スクシノ
ニトリル（ＣＡＭ） Ｎ ｌ５Ｎ−８スク
シノニトリル（ＣＡＮ） シュードモナス種ＡＭ−１
（ａ） アクリルアミド（ＣＡＭ） アルカリゲ
ネス種ＡＭ−２アクリルアミド（Ｃ十Ｎ）
Ｎ ＩＡＭ−Ｃアクリルアミド（ＣＡＭ）
Ｎ ＩＣＹＰ−Ａ ３−シアノピリジン
（ＣＡＮ）シュードモナス種ＣＹＰ−８３−シアノピリ
ジン（ＣＡＭ）フラボバクテリウム種（Ｐｌａｖｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕａ＋ ｓｐ、）ＡＮ−２アクリロニトリル
（ＣＡＮ） アシネトバクタ一種（Ａｃｉｎｅｔｏｂ
ａｃｔｅｒ ｓｐ、 ）ＡＡ−１アクリル酸くの
ＮＩＡＡ−２アクリル酸（Ｃ）
Ｎ ＩＭＡＬ−Ｂ マレイミド（Ｃ
ＡＭ） バチルス・メガテリウム（Ｂａｃｉｌ
ｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕａ＋ ）Ｎｌ−未同定、Ｃ
−炭素源単独、Ｎ−窒素源単独、ＣＡＭ−唯一の炭素及
び窒素源 本発明は、一つの好ましい態様において、アクリロニト
リル製造の複合廃棄物中に存在する毒性成分の各々を生
物分解及び無機物化しうる細菌の単離に関する。これら
の単離物は、アクリロニトリル廃棄物中の主成分の合成
混合物を生物分解するために混合培養物中で又は実際の
廃棄物中で使用される。安定な混合培養物の開発のため
には、個々の生物が増殖基質として利用しえない混合物
中のある化合物を共代謝することが可能な微生物群の進
化を必要とした。
更に本発明によれば、微生物は、合成及び実際の産業廃
棄物中のＡＮ（アクリロニトリル）廃棄物の成分混合物
を生物分解するために、複合混合培養物中で使用された
。混合微生物群はスクシノニトリル、アクリルアミド、
アクリル酸、３−シアノピリジン及びアクリロニトリル
を容易に生物分解することができるが、更に高毒性でか
つ非分解性の化合物たるマレイミド、シアン化物、アク
ロレイン及びフマロニトリルは容品には利用されなかっ
た。しかしながら、特に希釈率を変え、バッチ及び連続
培養間で系を切換え、マレイミド及びフマロニトリルの
２種の非分解性基質の濃度を徐々に高めるという組合せ
法を用いることにより、混合微生物群は、合成混合物中
のＡＮ廃棄物の主成分すべてを生物分解してそれらを二
酸化炭素、アンモニア及びバイオマスに無機物化しうる
安定群となるように適合化せしめられた。
棄物中のＡＮ（アクリロニトリル）廃棄物の成分混合物
を生物分解するために、複合混合培養物中で使用された
。混合微生物群はスクシノニトリル、アクリルアミド、
アクリル酸、３−シアノピリジン及びアクリロニトリル
を容易に生物分解することができるが、更に高毒性でか
つ非分解性の化合物たるマレイミド、シアン化物、アク
ロレイン及びフマロニトリルは容品には利用されなかっ
た。しかしながら、特に希釈率を変え、バッチ及び連続
培養間で系を切換え、マレイミド及びフマロニトリルの
２種の非分解性基質の濃度を徐々に高めるという組合せ
法を用いることにより、混合微生物群は、合成混合物中
のＡＮ廃棄物の主成分すべてを生物分解してそれらを二
酸化炭素、アンモニア及びバイオマスに無機物化しうる
安定群となるように適合化せしめられた。
合成廃棄物を無機物化しうるように適合せしめられた後
における混合微生物群は、実際のＡＮ廃棄物（ＳＣＢ及
びＷＷＣＢ）及びこれら廃棄物の凝縮物を生物分解して
、すべての検出可能な毒性成分を除去することができる
。毒性成分の無機物化最終生成物は、二酸化炭素、アン
モニア及びバイオバスである。生物分解後の残留ＣＯＤ
は無毒性ポリマー物質によるものである。
における混合微生物群は、実際のＡＮ廃棄物（ＳＣＢ及
びＷＷＣＢ）及びこれら廃棄物の凝縮物を生物分解して
、すべての検出可能な毒性成分を除去することができる
。毒性成分の無機物化最終生成物は、二酸化炭素、アン
モニア及びバイオバスである。生物分解後の残留ＣＯＤ
は無毒性ポリマー物質によるものである。
廃棄物中の各成分を生物分解しうる混合培養物系を開発
するための本アプローチは、産業毒性廃棄物のバイオテ
クノロジー処理において多数の応用性を有している。
するための本アプローチは、産業毒性廃棄物のバイオテ
クノロジー処理において多数の応用性を有している。
生体異物の生物分解に関する現在までの研究は、一般的
に２つのタイプに分かれていた。第一は、伝統的増菌法
又は連続増菌法により得られる微生物の純粋又は混合培
養による単一化合物の分解に関する。第二は、生体異物
の混合物、通常は産業廃棄物に関する場合であって、こ
の廃棄物は従前の毒性レベルの各種化合物に対して耐性
となるように徐々に適合化せしめられた活性スラッジ系
により生物分解された。後者の例は、コークスろ液を処
理するために活性スラッジ系を使用したものである。
に２つのタイプに分かれていた。第一は、伝統的増菌法
又は連続増菌法により得られる微生物の純粋又は混合培
養による単一化合物の分解に関する。第二は、生体異物
の混合物、通常は産業廃棄物に関する場合であって、こ
の廃棄物は従前の毒性レベルの各種化合物に対して耐性
となるように徐々に適合化せしめられた活性スラッジ系
により生物分解された。後者の例は、コークスろ液を処
理するために活性スラッジ系を使用したものである。
廃棄物の各主成分に関する個々の細菌の増殖化により得
られる細菌の限定的混合培養物を用い、次いで複合廃棄
物を分解しうる単離物を混合することは、毒性廃棄物の
微生物分解に対する新規で有利なアプローチである。し
かも、連続培養及び活性スラッジにおいて更に高毒性の
成分の濃度を高めていった場合にも耐えうるような混合
群のその能力は、このアプローチが以前微生物分解をう
けないと考えられていた産業廃棄物の無毒化用の分解性
集合群を開発するために利用しうることを示している。
られる細菌の限定的混合培養物を用い、次いで複合廃棄
物を分解しうる単離物を混合することは、毒性廃棄物の
微生物分解に対する新規で有利なアプローチである。し
かも、連続培養及び活性スラッジにおいて更に高毒性の
成分の濃度を高めていった場合にも耐えうるような混合
群のその能力は、このアプローチが以前微生物分解をう
けないと考えられていた産業廃棄物の無毒化用の分解性
集合群を開発するために利用しうることを示している。
出願人代理人 佐 藤 −雄
手続辛市正書（方式）
％式％
１、事件の表示
昭和６２年特許願第３１０７７１号
２、発明の名称
廃棄物の微生物分解
３、補正をする者
リミテッド
４、代 理 人（郵便番号１００）
昭和６３年５月１１日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、廃棄物の微生物分解のための方法であって、 その方法が：廃棄物の重要成分を決定し、廃棄物の各決
定成分を少なくとも部分的に分解及び／又は生物変換及
び／又は無機物化しうる１種以上の微生物を用意し、場
合により生物変換又は部分的分解生成物を更に無機物化
しうる１種以上の他の微生物を用意し、廃棄物の少なく
とも数種の決定成分の合成混合物中で少なくとも数種の
微生物の１種以上の混合培養物を増殖させ、実際の廃棄
物を実質上無機物化するために適合化せしめられた微生
物群を利用することからなることを特徴とする方法。 ２、混合培養物が合成廃棄物の無機物化に最適となるよ
う更に適合化せしめられている、特許請求の範囲第１項
記載の方法。 ３、混合培養物が、決定成分の添加により及び／又は希
釈率を変えることにより及び／又はバッチ及び連続培養
間で切換えることにより、逐次的に適合化せしめられて
いる、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４、微生物が同定及び単離によって用意されている、特
許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方
法。 ５、適合群が実際の廃棄物を実質上無機物化するように
最適化されている、特許請求の範囲第１項〜第４項のい
ずれか一項に記載の方法。 ６、微生物の適合群が活性スラッジ系中で実際の廃棄物
を実質上無機物化するために利用される、特許請求の範
囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載の方法。 ７、廃棄物がアクリロニトリルの製造によるものである
、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8629301A GB8629301D0 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Microbial biodegradation of toxic wastes |
| GB8629301 | 1986-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63273482A true JPS63273482A (ja) | 1988-11-10 |
Family
ID=10608642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62310771A Pending JPS63273482A (ja) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | 廃棄物の微生物分解 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0274856B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63273482A (ja) |
| AT (1) | ATE76765T1 (ja) |
| DE (1) | DE3779603T2 (ja) |
| ES (1) | ES2036588T3 (ja) |
| GB (1) | GB8629301D0 (ja) |
| GR (1) | GR3005564T3 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2285439A (en) * | 1993-12-06 | 1995-07-12 | Mass Transfer Ltd | Providing microorganisms for use in waste treatment |
| US5540840A (en) * | 1995-06-02 | 1996-07-30 | Monsanto Company | Use of fluidized bed reactors for treatment of wastes containing organic nitrogen compounds |
| US5811289A (en) * | 1996-02-06 | 1998-09-22 | Lewandowski; Raymond | Process and apparatus for effecting a biological aerobic pretreatment of dairy industry effluent |
| US6060265A (en) * | 1996-12-18 | 2000-05-09 | Cytec Technology Corporation | Methods for the detoxification of nitrile and/or amide compounds |
| US5863750A (en) * | 1996-12-18 | 1999-01-26 | Cytec Tech Corp | Methods for the detoxification of nitrile and/or amide compounds |
| US6080906A (en) * | 1997-09-18 | 2000-06-27 | Alliedsignal, Inc. | Demilitarization of chemical munitions |
| ES2243118B1 (es) * | 2003-05-03 | 2006-07-16 | Jose Garcia Gonzalez | Producto biologico aplicable para el tratamiento de vertidos residuales y conservacion del agua en espacios naturales. |
| TWI435847B (zh) * | 2005-04-21 | 2014-05-01 | Ibiden Co Ltd | An additive for the treatment of waste liquid containing organic substances |
| US8658411B2 (en) | 2005-04-21 | 2014-02-25 | Ibiden Co., Ltd. | Method of treating wastewater containing organic compound |
| CN121152773A (zh) * | 2023-02-24 | 2025-12-16 | 香港纺织及成衣研发中心有限公司 | 用于鉴定可降解一种或多种聚合物的微生物菌群的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4928377A (ja) * | 1972-07-04 | 1974-03-13 | ||
| JPS5113348A (ja) * | 1974-07-24 | 1976-02-02 | Sato Spring Seisakusho Kk | Senzaimakimodoshisochi |
| JPS5130162A (en) * | 1974-09-06 | 1976-03-15 | Sumitomo Shipbuild Machinery | Nitoriru oyobi shianganjuhaisuinoshoriho |
| JPS5917979A (ja) * | 1982-05-25 | 1984-01-30 | オクシデンタル・ケミカル・コーポレーション | 化学廃棄物の処理法とその処理用微生物培養系 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4928377B1 (ja) * | 1970-12-09 | 1974-07-25 | ||
| DE2756032A1 (de) * | 1977-12-15 | 1979-06-21 | Bayer Ag | Neue praeparationen von mikroorganismen |
| US4477570A (en) * | 1981-09-24 | 1984-10-16 | Occidental Chemical Corporation | Microbial degradation of obnoxious organic wastes into innocucous materials |
-
1986
- 1986-12-08 GB GB8629301A patent/GB8629301D0/en active Pending
-
1987
- 1987-12-04 EP EP19870310689 patent/EP0274856B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-04 DE DE8787310689T patent/DE3779603T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-04 AT AT87310689T patent/ATE76765T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-12-04 ES ES87310689T patent/ES2036588T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-08 JP JP62310771A patent/JPS63273482A/ja active Pending
-
1992
- 1992-08-31 GR GR920401900T patent/GR3005564T3/el unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS4928377A (ja) * | 1972-07-04 | 1974-03-13 | ||
| JPS5113348A (ja) * | 1974-07-24 | 1976-02-02 | Sato Spring Seisakusho Kk | Senzaimakimodoshisochi |
| JPS5130162A (en) * | 1974-09-06 | 1976-03-15 | Sumitomo Shipbuild Machinery | Nitoriru oyobi shianganjuhaisuinoshoriho |
| JPS5917979A (ja) * | 1982-05-25 | 1984-01-30 | オクシデンタル・ケミカル・コーポレーション | 化学廃棄物の処理法とその処理用微生物培養系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3779603D1 (de) | 1992-07-09 |
| GB8629301D0 (en) | 1987-01-14 |
| EP0274856A1 (en) | 1988-07-20 |
| ES2036588T3 (es) | 1993-06-01 |
| DE3779603T2 (de) | 1993-02-04 |
| GR3005564T3 (ja) | 1993-06-07 |
| ATE76765T1 (de) | 1992-06-15 |
| EP0274856B1 (en) | 1992-06-03 |
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