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JP7710664B2 - Novel Kinneretia genus microorganism, composition containing said microorganism, and device using said microorganism - Google Patents
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JP7710664B2 - Novel Kinneretia genus microorganism, composition containing said microorganism, and device using said microorganism - Google Patents

Novel Kinneretia genus microorganism, composition containing said microorganism, and device using said microorganism

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JP7710664B2 JP2021215185A JP2021215185A JP7710664B2 JP 7710664 B2 JP7710664 B2 JP 7710664B2 JP 2021215185 A JP2021215185 A JP 2021215185A JP 2021215185 A JP2021215185 A JP 2021215185A JP 7710664 B2 JP7710664 B2 JP 7710664B2
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Description

NITE NITE NITE P-03538NITE P-03538

本発明は、高い有機物低減活性と高い微生物凝集活性を持つKinneretia属の新規微生物(受託番号NITE P-03538)、該微生物を含む組成物および該微生物を利用した装置に関する。 The present invention relates to a novel microorganism of the genus Kinneretia (accession number NITE P-03538) that has high organic matter reduction activity and high microbial coagulation activity, a composition containing the microorganism, and a device that utilizes the microorganism.

現在、食品工場や下水処理施設などから排出される有機性廃水は、そのほとんどが微生物により処理されている。特に多くの食品工場では、調理を1箇所で集中的に行うことにより生産効率を高めており、製造設備の大規模化および24時間稼働の傾向が強くなっている。これに伴い、廃水処理設備への負荷が飛躍的に高まっており、さらに法令・条例により放流規制値はより厳しい値へと改定される傾向にあることからも、廃水処理設備の大型化や高機能化が必要とされている。しかしながら、廃水処理施設の拡張や増設には大きなコストがかかるため、別の手段が希求されていた。その代替手段の1つが、廃水処理能力が高機能化された細菌を利用することである。 Currently, most organic wastewater discharged from food factories and sewage treatment facilities is treated with microorganisms. In particular, many food factories are increasing production efficiency by concentrating cooking in one location, and there is a strong trend toward larger manufacturing facilities and 24-hour operation. This has dramatically increased the burden on wastewater treatment facilities, and there is also a trend toward revising effluent control values to stricter values by laws and ordinances, making it necessary to make wastewater treatment facilities larger and more functional. However, expanding and building additional wastewater treatment facilities is very costly, so an alternative method was desired. One alternative is to use bacteria with highly functional wastewater treatment capabilities.

これまでにも微生物による有機物の処理を効率的に実施するための有益な微生物の探索が試みられており、例えば、特許文献1には、油脂、鉱物油等の油分を含有する廃水等の油分含有物質を分解するためのCandida属に属する微生物が開示されている。しかし、多くの場合、微生物による分解の前に廃水に含まれる浮遊物を凝集剤で凝集し、汚泥として別途処理する必要があり、コストの面での課題が残されたままであった。現在に至るまで、有機物を含む廃水を処理できる実用的な微生物とそれを利用する処理方法は未だに満足な水準に至っていない。 Attempts have been made to find useful microorganisms for efficient microbial treatment of organic matter. For example, Patent Document 1 discloses a microorganism belonging to the genus Candida for decomposing oil-containing substances, such as wastewater containing oils such as fats and oils, mineral oils, etc. However, in many cases, it is necessary to flocculate suspended solids contained in the wastewater with a flocculant and treat them separately as sludge before decomposition by the microorganisms, which leaves an issue in terms of cost. To date, practical microorganisms capable of treating wastewater containing organic matter and treatment methods using them have yet to reach a satisfactory level.

特開2020-191802号公報JP 2020-191802 A

本発明の目的は、上記状況を鑑み、処理能力が高機能化された微生物を探索し、既存の設備はそのままで該微生物を利用することにより処理設備の高機能化を実現する微生物廃水処理技術を開発することである。 In view of the above, the object of the present invention is to develop a microbial wastewater treatment technology that seeks out microorganisms with highly functional treatment capabilities and realizes high functionality of treatment facilities by utilizing these microorganisms without changing the existing facilities.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を行い、日本の河川から微生物を単離し、食肉加工廃水において既存の廃水処理資材と同等の高い処理能力を有する新規微生物の分離に成功した。さらに当該微生物は、既存の廃水処理資材に含まれる微生物にはない凝集性を有していた。また、当該微生物の16S rDNAの塩基配列を解析した結果、当該微生物はKinneretia属の新規微生物であることが判明した。さらに、当該微生物を用いて、既存の施設で食肉加工廃水を用いて廃水処理試験を試みたところ、放流基準値を満たしながら、従来よりも多くの廃水を処理することができた。結果的に、当該微生物による驚異的な高効率化により、廃水処理設備のランニングコストは従来の約1/4にまで低減できた。 In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted extensive research, isolating microorganisms from Japanese rivers and succeeding in isolating a new microorganism that has the same high treatment capacity for meat processing wastewater as existing wastewater treatment materials. Furthermore, the microorganism in question has a coagulation property that is not found in the microorganisms contained in existing wastewater treatment materials. Furthermore, analysis of the base sequence of the 16S rDNA of the microorganism revealed that the microorganism in question is a new microorganism of the genus Kinneretia. Furthermore, when a wastewater treatment test was conducted using the microorganism in an existing facility using meat processing wastewater, it was possible to treat more wastewater than before while meeting the discharge standard value. As a result, the amazing high efficiency of the microorganism made it possible to reduce the running costs of the wastewater treatment facility to about one-quarter of the conventional cost.

以上の知見に基づき、本発明が完成された。
即ち、本発明は下記のとおりである:
[1]以下の(1)または(2)の特徴を有する、単離された微生物:
(1)16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列を含む、
(2)16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列と90%以上の相同性を有し、かつ該微生物がKinneretia属に属し、有機物低減活性および微生物凝集活性を有する。
[2]下記の菌学的性質を示す、[1]に記載の微生物。
(1)コロニー形態
直径:1mm未満
色調:クリーム色
形:円形
隆起状態:中央陥没状
周縁:全縁
表面の形状:平滑
透明度:不透明
粘稠度:バター様
(2)生育温度:20~45℃
(3)細胞形態:桿菌
(4)グラム染色性:-
(5)芽胞形成の有無:-
(6)運動性:+
(7)カタラーゼ反応:+
(8)オキシダーゼ反応:+
(9)グルコースからの酸/ガス産生:-/-
(10)グルコースの酸化/発酵テスト:-/-
(上記において、「+」は陽性、「-」は陰性をそれぞれ示す)
[3]単離された受託番号NITE P-03538のKinneretia属微生物。
[4][1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を含む、有機物低減剤。
[5][1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を含む、微生物凝集剤。
[6][1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を、有機物を含む試料と接触させることを含む、有機物の低減方法。
[7][1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を、微生物を含む試料と接触させることを含む、微生物の凝集方法。
[8]以下を含む、廃水浄化装置:
(1)[1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物、および
(2)(1)の微生物により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、微生物処理槽。
[9]以下から選択される少なくとも1つをさらに含む、[8]に記載の装置:
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽、
(B)[1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を予め増殖させる、培養槽、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽、
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽、
(F)凝集剤により廃水を処理することによって廃水中の浮遊物質およびn-Hexを凝集する、反応槽、および
(G)凝集浮遊物質および凝集n-Hexを凝集剤処理された廃水から分離する、加圧浮上装置。
[10]以下をさらに含む、[8]に記載の装置:
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽、
(B)[1]~[3]のいずれか1つに記載の微生物を予め増殖させる、培養槽、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽、および
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽。
Based on the above findings, the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows:
[1] An isolated microorganism having the following characteristics (1) or (2):
(1) The nucleotide sequence of 16S rDNA contains the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.
(2) The base sequence of 16S rDNA has a homology of 90% or more with the base sequence shown in SEQ ID NO:1, and the microorganism belongs to the genus Kinneretia and has organic matter reduction activity and microbial coagulation activity.
[2] The microorganism described in [1], which exhibits the following bacteriological properties:
(1) Colony morphology Diameter: less than 1 mm Color: cream Shape: circular Protuberance: central depression Edge: entire edge Surface shape: smooth Transparency: opaque Viscosity: butter-like (2) Growth temperature: 20-45°C
(3) Cell morphology: Bacillus (4) Gram staining: -
(5) Presence or absence of spore formation: -
(6) Motility: +
(7) Catalase reaction: +
(8) Oxidase reaction: +
(9) Acid/gas production from glucose: -/-
(10) Glucose oxidation/fermentation test: -/-
(In the above, "+" indicates positive and "-" indicates negative.)
[3] An isolated Kinneretia genus microorganism having accession number NITE P-03538.
[4] An organic matter reducing agent comprising the microorganism according to any one of [1] to [3].
[5] A microbial flocculant comprising the microorganism according to any one of [1] to [3].
[6] A method for reducing organic matter, comprising contacting the microorganism according to any one of [1] to [3] with a sample containing organic matter.
[7] A method for agglutinating microorganisms, comprising contacting the microorganism according to any one of [1] to [3] with a sample containing the microorganisms.
[8] A wastewater purification apparatus, comprising:
(1) A microbial treatment tank for treating wastewater with a microorganism according to any one of (1) to (3) above, and (2) a microorganism according to (1) above, thereby reducing organic matter in the wastewater and/or flocculating microorganisms.
[9] The apparatus according to [8], further comprising at least one selected from the following:
(A) A pump tank for storing wastewater and pumping it to other tanks;
(B) a culture tank in which the microorganism according to any one of [1] to [3] is pre-grown;
(C) a solid-liquid separation tank for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated;
(E) a sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms;
(F) a reaction tank for flocculating suspended solids and n-Hex in the wastewater by treating the wastewater with a flocculant, and (G) a pressurized flotation device for separating the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex from the flocculant-treated wastewater.
[10] The apparatus of [8], further comprising:
(A) A pump tank for storing wastewater and pumping it to other tanks;
(B) a culture tank in which the microorganism according to any one of [1] to [3] is pre-grown;
(C) a solid-liquid separation tank for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated; and (E) a sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms.

単離された受託番号NITE P-03538のKinneretia属微生物は、既存の廃水処理資材と同等の廃水処理能力を有する。また、驚くべきことに他種の微生物や固形成分をまとめて凝集させることができるため、微生物による処理を行う前に予め凝集剤によって廃水を処理する必要がない。結果として、当該微生物を使用することによって前処理を省略しながらも既存の排水設備を改修することなく、廃水処理にかかる費用を大幅に低減することができる。当該微生物は、持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)に資するものであり、特に、SDGグローバル指標として掲げられる6番目の指標「すべての人々の水と衛生の利用可能性と持続可能な管理を確保する」および12番目の指標「持続可能な生産消費形態を確保する」に貢献することができる。 The isolated Kinneretia microorganism, with accession number NITE P-03538, has the same wastewater treatment capacity as existing wastewater treatment materials. Moreover, surprisingly, it can aggregate other types of microorganisms and solid components, so there is no need to treat wastewater with a flocculant before microbial treatment. As a result, by using this microorganism, it is possible to omit pretreatment and significantly reduce the cost of wastewater treatment without modifying existing drainage facilities. This microorganism contributes to the Sustainable Development Goals (SDGs), and in particular, it can contribute to the sixth SDG global indicator, "Ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all," and the twelfth SDG indicator, "Ensure sustainable consumption and production patterns."

図1は、本発明の廃水浄化装置の実施態様の一例を示す。FIG. 1 shows an example of an embodiment of a wastewater purification apparatus according to the present invention. 図2は、本発明の廃水浄化装置の実施態様の一例を示す。FIG. 2 shows an example of an embodiment of the wastewater purification apparatus of the present invention. 図3は、本発明の廃水浄化装置の実施態様の一例を示す。FIG. 3 shows an example of an embodiment of the wastewater purification apparatus of the present invention. 図4は、市販の各廃水処理資材で処理された食肉加工廃水の相対的TOC値を示す。コントロール:未処理群。QqBiO、えひめAI、オイルB:市販の各廃水処理資材。Figure 4 shows the relative TOC values of meat processing wastewater treated with each commercially available wastewater treatment material. Control: Untreated group. QqBiO, Ehime AI, Oil B: Commercially available wastewater treatment materials. 図5は、廃水処理資材QqBiOまたは微生物E2株で処理された食肉加工廃水の相対的TOC値を示す。コントロール:未処理群。QqBiO:市販の廃水処理資材。E2:本発明の微生物。5 shows the relative TOC values of meat processing wastewater treated with the wastewater treatment material QqBiO or the microorganism E2 strain. Control: untreated group. QqBiO: commercial wastewater treatment material. E2: microorganism of the present invention. 図6は、E2の微生物凝集性を示す。FIG. 6 shows the microbial agglutination properties of E2. 図7は、凝集したE2の電子顕微鏡像を示す。FIG. 7 shows an electron microscope image of aggregated E2. 図8は、E2の16S rDNA 塩基配列に基づく分子系統樹を示す。FIG. 8 shows a molecular phylogenetic tree based on the 16S rDNA base sequence of E2. 図9は、現場試験を行った食肉加工廃水の処理設備の構造図を示す。FIG. 9 shows a structural diagram of the meat processing wastewater treatment facility that was tested on-site. 図10は、E2による生物化学的酸素要求量(BOD)の変化を示す。BODの変化は、流出BOD/流入BODで定義される。「加圧浮上使用」では、微生物を全く投入せずに、凝集剤によって生じたフロックを加圧浮上装置で除去した。Figure 10 shows the change in biochemical oxygen demand (BOD) due to E2. The change in BOD is defined as outflow BOD/inflow BOD. In the "use of pressure flotation" case, no microorganisms were added, and the flocs generated by the coagulant were removed using a pressure flotation device. 図11は、E2によるn-ヘキサン(n-Hex)の変化を示す。n-Hexの変化は、流出n-Hex/流入n-Hexで定義される。「加圧浮上使用」では、微生物を全く投入せずに、凝集剤によって生じたフロックを加圧浮上装置で除去した。Figure 11 shows the change in n-hexane (n-Hex) due to E2. The change in n-Hex is defined as outflow n-Hex/inflow n-Hex. In the "pressure flotation use" case, no microorganisms were added, and the flocs generated by the coagulant were removed using a pressure flotation device. 図12は、食肉加工廃水に対するE2の微生物凝集性を示す。FIG. 12 shows the microbial aggregation properties of E2 for meat processing wastewater. 図13は、食肉加工廃水の処理試験における担体流動槽内のE2の細胞数を示す。FIG. 13 shows the cell count of E2 in a carrier fluidized bed in a meat processing wastewater treatment test.

以下の(1)または(2)の特徴を有する、単離された微生物(本発明の微生物)を提供する。
(1)16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列を含む。
(2)16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列と90%以上の相同性を有し、かつ該微生物がKinneretia属に属し、有機物低減活性および微生物凝集活性を有する。
The present invention provides an isolated microorganism (the microorganism of the present invention) having the following characteristics (1) or (2):
(1) The base sequence of 16S rDNA contains the base sequence shown in SEQ ID NO:1.
(2) The base sequence of 16S rDNA has a homology of 90% or more with the base sequence shown in SEQ ID NO:1, and the microorganism belongs to the genus Kinneretia and has organic matter reduction activity and microbial coagulation activity.

本発明の微生物は、16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列を含む微生物(本発明の微生物I)である。 The microorganism of the present invention is a microorganism (microorganism I of the present invention) whose 16S rDNA base sequence includes the base sequence shown in SEQ ID NO:1.

16S rDNA画分の調製は、エタノール沈殿法など公知の手法を用いて行うことができるが、市販のDNA抽出用キット(例:アクロモペプチダーゼ; FUJIFILM Wako Pure Chemical製等)を用いて、微量試料から迅速且つ簡便に高純度の全DNAを調製することができる。得られたDNAは公知の手段でその塩基配列を決定することができる。 The 16S rDNA fraction can be prepared using known techniques such as ethanol precipitation, but highly pure total DNA can also be prepared quickly and easily from a small amount of sample using a commercially available DNA extraction kit (e.g., achromopeptidase; manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical, etc.). The base sequence of the obtained DNA can be determined by known means.

以上の通りにして本発明の微生物Iの16S rDNAから得られた配列番号1で示される塩基配列をクエリー配列として、および国際塩基配列データベース(DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank)に対するBLAST相同性検索を行った結果、本発明の微生物Iの16S rDNAの塩基配列はKinneretia asaccharophilaの基準株KIN192T (アクセッション番号 AY136099)の16S rDNAの塩基配列に対し相同率99.6%の相同性を示すことが分かった。さらに、微生物同定システム(解析ソフトウェア: ENKI)を用いたDB-BA 15.0 (TechnoSuruga Laboratory)に対する相同性検索で得られた塩基配列を基に解析した分子系統樹において、本発明の微生物IはComamonadaceae科が構成するクラスター内に含まれることが分かった。Comamonadaceae科に含まれる微生物としてはKinneretia属(1属1種)、Mitsuaria属、Pelomonas属、Roseteles属などに属する微生物が挙げられる。以上の結果から、本発明の微生物IはK. asaccharophila に近縁なKinneretia属に属する新規微生物である。 As described above, a BLAST homology search was performed using the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 obtained from the 16S rDNA of the microorganism I of the present invention as a query sequence and the international nucleotide sequence database (DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank). As a result, it was found that the nucleotide sequence of the 16S rDNA of the microorganism I of the present invention shows a homology rate of 99.6% to the nucleotide sequence of the 16S rDNA of the type strain KIN192 T (accession number AY136099) of Kinneretia asaccharophila. Furthermore, in a molecular phylogenetic tree analyzed based on the nucleotide sequence obtained by a homology search against DB-BA 15.0 (TechnoSuruga Laboratory) using a microorganism identification system (analysis software: ENKI), it was found that the microorganism I of the present invention is included in a cluster consisting of the family Comamonadaceae. Examples of microorganisms included in the family Comamonadaceae include microorganisms belonging to the genera Kinneretia (one genus, one species), Mitsuaria, Pelomonas, and Roseteles. From the above results, the microorganism I of the present invention is a novel microorganism belonging to the genus Kinneretia closely related to K. asaccharophila.

本発明者らは、本発明の微生物Iを令和3年9月24日に、受託番号NITE P-03538として独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に寄託した。 The present inventors deposited Microorganism I of the present invention on September 24, 2021 at the Patent Microorganism Depositary of the National Institute of Technology and Evaluation (2-5-8 Kazusa Kamatari, Kisarazu City, Chiba Prefecture) under the accession number NITE P-03538.

本発明の微生物はまた、16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列と90%以上の相同性を有し、かつ該微生物がKinneretia属に属し、有機物低減活性および微生物凝集活性を有する微生物(本発明の微生物II)であってもよい。 The microorganism of the present invention may also be a microorganism (microorganism II of the present invention) whose 16S rDNA base sequence has 90% or more homology with the base sequence shown in SEQ ID NO:1, which belongs to the genus Kinneretia, and which has organic matter reduction activity and microbial coagulation activity.

本発明の微生物IIは、その16S rDNAの塩基配列が、配列番号1で示される塩基配列と、通常、約90%以上、好ましくは約95%以上、より好ましくは約98%以上の相同性を有し、Kinneretia属に属する微生物である。 The microorganism II of the present invention is a microorganism belonging to the genus Kinneretia, whose 16S rDNA base sequence has a homology of generally about 90% or more, preferably about 95% or more, and more preferably about 98% or more with the base sequence shown in SEQ ID NO:1.

本明細書における塩基配列の相同性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;フィルタリング=ON;マッチスコア=1;ミスマッチスコア=-3)にて計算することができる。 The homology of the base sequences in this specification can be calculated using the homology calculation algorithm NCBI BLAST (National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool) under the following conditions (expectation value = 10; gaps allowed; filtering = ON; match score = 1; mismatch score = -3).

塩基配列の相同性を決定するための他のアルゴリズムとしては、例えば、Karlinら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはNBLASTおよびXBLASTプログラム(version 2.0)に組み込まれている(Altschulら, Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))]、Needlemanら, J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のGAPプログラムに組み込まれている]、MyersおよびMiller, CABIOS, 4: 11-17 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはCGC配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラム(version 2.0)に組み込まれている]、Pearsonら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のFASTAプログラムに組み込まれている]等が挙げられるが、それらに限定されない。 Other algorithms for determining the homology of nucleotide sequences include, for example, the algorithm described in Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993) [this algorithm is incorporated into the NBLAST and XBLAST programs (version 2.0) (Altschul et al., Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))], the algorithm described in Needleman et al., J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970) [this algorithm is incorporated into the GAP program in the GCG software package], the algorithm described in Myers and Miller, CABIOS, 4: 11-17 (1988) [this algorithm is incorporated into the ALIGN program (version 2.0), which is part of the CGC sequence alignment software package], and the algorithm described in Pearson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988) [this algorithm is incorporated into the FASTA program in the GCG software package], but is not limited thereto.

本発明の微生物は、有機物低減活性を有する。本発明の微生物によって低減される有機物としては、脂質、タンパク質、有機酸、炭水化物、糖アルコールなどが挙げられる。炭水化物として、例えば、D-グルコースなどが挙げられる。有機酸として、例えば、グルコン酸カリウムなどが挙げられる。 The microorganism of the present invention has organic matter reduction activity. Examples of organic matter that can be reduced by the microorganism of the present invention include lipids, proteins, organic acids, carbohydrates, and sugar alcohols. Examples of carbohydrates include D-glucose. Examples of organic acids include potassium gluconate.

本発明の微生物はまた、微生物凝集活性を有する。本発明の微生物は、増殖環境において微生物外にバイオポリマーを分泌し、該バイオポリマーを介して互いに吸着し、凝集体を形成し、周囲の他の微生物や固形物を吸着させて沈殿することができる。他の微生物としては、特に制限されるものではないが、衛生上除去することが望ましい微生物が挙げられる。そのような微生物としては、例えば、
Bacillus属の微生物(例えば、セレウス菌など)、Candida属の微生物(例えば、カンジダ菌など)、Campylobacter属の微生物(例えば、カンピロバクター ジェジュニ菌など)、Clostridioides属の微生物(例えば、ディフィシル菌など)、Clostridium属の微生物(例えば、ウェルシュ菌など)、Cutibacterium属の微生物(例えば、アクネ菌など)、Enterococcus属の微生物(例えば、腸球菌など)、Escherichia属の微生物(例えば、大腸菌など)、Helicobacter属の微生物(例えば、ピロリ菌など)、Pseudomonas属の微生物(例えば、緑膿菌など)、Salmonella属の微生物(例えば、腸炎菌など)、Staphylococcus属の微生物(例えば、ブドウ球菌など)、Streptococcus属の微生物(例えば、連鎖球菌など)、Trichophyton属の微生物(例えば、白癬菌など)、Vibrio属の微生物(例えば、腸炎ビブリオ菌など)などが挙げられるが、それらに限定されない。
The microorganism of the present invention also has microbial flocculation activity. The microorganism of the present invention secretes a biopolymer outside the microorganism in the growth environment, and the microorganisms adsorb each other via the biopolymer to form aggregates, which can adsorb other surrounding microorganisms and solid matter and precipitate. The other microorganisms are not particularly limited, but include microorganisms that are desirable to remove for sanitary reasons. Examples of such microorganisms include
Bacillus genus (e.g., Bacillus cereus, etc.), Candida genus (e.g., Candida, etc.), Campylobacter genus (e.g., Campylobacter jejuni, etc.), Clostridioides microorganisms (e.g., Clostridium difficile, etc.), Clostridium microorganisms (e.g., Clostridium perfringens, etc.), Cutibacterium microorganisms (e.g., Propionibacterium acnes, etc.), Enterococcus microorganisms (e.g., Enterococcus, etc.), Escherichia microorganisms (e.g., Escherichia coli, etc.), Helicobacter microorganisms (e.g., Helicobacter pylori, etc.), Pseudomonas microorganisms (e.g., Pseudomonas aeruginosa, etc.), Salmonella microorganisms (e.g., Salmonella enteritidis, etc.), Staphylococcus microorganisms (e.g., Staphylococcus, etc.), Streptococcus microorganisms (e.g., Streptococcus, etc.), Trichophyton microorganisms (e.g., Trichophyton, etc.), Vibrio microorganisms (e.g., Vibrio parahaemolyticus, etc.), etc., but are not limited thereto.

本発明の微生物はまた、下記の菌学的性質を示す。
(1)コロニー形態
本発明の微生物は、ニュートリエント寒天培地上で30℃、48時間培養された場合、形成されるコロニーは実体顕微鏡による観察の下、下記の特徴を示す。
直径:1mm未満
色調:クリーム色
形:円形
隆起状態:中央陥没状
周縁:全縁
表面の形状:平滑
透明度:不透明
粘稠度:バター様
(2)生育温度
本発明の微生物は、15~50℃で生育することができる。
(3)細胞形態
本発明の微生物は、光学顕微鏡による形態観察の下、その細胞形態は桿菌である。
(4)グラム染色性
本発明の微生物は、グラム陰性微生物である。
(5)芽胞形成
本発明の微生物は、芽胞を形成しない。
(6)運動性
本発明の微生物は、運動性を有する。
(7)カタラーゼ反応
本発明の微生物は、カタラーゼ反応を示す。
(8)オキシダーゼ反応
本発明の微生物は、オキシダーゼ反応を示す。
(9)グルコースからの酸/ガス産生
本発明の微生物は、グルコースから酸もガスも産生しない。
(10)グルコースの酸化/発酵テスト
本発明の微生物は、グルコースを酸化も発酵もしない。
The microorganism of the present invention also exhibits the following mycological properties.
(1) Colony morphology When the microorganism of the present invention is cultured on a nutrient agar medium at 30° C. for 48 hours, the colonies formed exhibit the following characteristics when observed with a stereomicroscope:
Diameter: less than 1 mm Color: cream Shape: circular Protuberance: central depression Edge: entire edge Surface shape: smooth Transparency: opaque Viscosity: butter-like (2) Growth temperature The microorganism of the present invention can grow at 15 to 50°C.
(3) Cell Morphology The microorganism of the present invention has a cell morphology of a bacillus under morphological observation with an optical microscope.
(4) Gram Stainability The microorganism of the present invention is a gram-negative microorganism.
(5) Sporulation The microorganism of the present invention does not form spores.
(6) Motility
The microorganism of the present invention is motile.
(7) Catalase Reaction The microorganism of the present invention exhibits a catalase reaction.
(8) Oxidase Reaction The microorganism of the present invention exhibits an oxidase reaction.
(9) Acid/Gas Production from Glucose The microorganism of the present invention does not produce acid or gas from glucose.
(10) Glucose oxidation/fermentation test The microorganism of the present invention does not oxidize or ferment glucose.

本発明の微生物はさらに、下記の生化学的性質を示す。
(1)硝酸塩還元反応
本発明の微生物は、硝酸塩還元反応を示す。
(2)インドール産生反応
本発明の微生物は、インドール産生反応を示さない。
(3)D-グルコース酸性化反応
本発明の微生物は、D-グルコース酸性化反応を示さない。
(4)アルギニンジヒドロラーゼ
本発明の微生物は、アルギニンジヒドロラーゼ活性を示さない。
(5)ウレアーゼ
本発明の微生物は、ウレアーゼ活性を示さない。
(6)エスクリン加水分解反応
本発明の微生物は、エスクリン加水分解反応を示さない。
(7)ゼラチン加水分解反応
本発明の微生物は、ゼラチン加水分解反応を示さない。
(8)チトクロームオキシダーゼ
本発明の微生物は、チトクロームオキシダーゼ活性を示す。
(9)アルカリフォスファターゼ
本発明の微生物は、アルカリフォスファターゼ活性を示す。
(10)エステラーゼ(C4)
本発明の微生物は、エステラーゼ(C4)活性を示す。
(11)エステラーゼ(C8)
本発明の微生物は、エステラーゼ(C8)活性を示さない。
(12)リパーゼ(C14)
本発明の微生物は、リパーゼ(C14)活性を示さない。
(13)ロイシンアリルアミダーゼ
本発明の微生物は、ロイシンアリルアミダーゼ活性を示す。
(14)バリンアリルアミダーゼ
本発明の微生物は、バリンアリルアミダーゼ活性を示す。
(15)シスチンアリルアミダーゼ
本発明の微生物は、シスチンアリルアミダーゼ活性を示さない。
(16)トリプシン
本発明の微生物は、トリプシン活性を示す。
(17)α-キモトリプシン
本発明の微生物は、α-キモトリプシン活性を示さない。
(18)酸性フォスファターゼ
本発明の微生物は、酸性フォスファターゼ活性を示す。
(19)ナフトール-AS-BI-フォスフォヒドロラーゼ
本発明の微生物は、ナフトール-AS-BI-フォスフォヒドロラーゼ活性を示す。
(20)α-ガラクトシダーゼ
本発明の微生物は、α-ガラクトシダーゼ活性を示さない。
(21)β-ガラクトシダーゼ
本発明の微生物は、β-ガラクトシダーゼ活性を示さない。
(22)β-グルクロニダーゼ
本発明の微生物は、β-グルクロニダーゼ活性を示さない。
(23)α-グルコシダーゼ
本発明の微生物は、α-グルコシダーゼ活性を示さない。
(24)β-グルコシダーゼ
本発明の微生物は、β-グルコシダーゼ活性を示さない。
(25)N-アセチル-β-グルコサミニダーゼ
本発明の微生物は、N-アセチル-β-グルコサミニダーゼ活性を示さない。
(26)α-マンノシダーゼ
本発明の微生物は、α-マンノシダーゼ活性を示さない。
(27)α-フコシダーゼ
本発明の微生物は、α-フコシダーゼ活性を示さない。
The microorganism of the present invention further exhibits the following biochemical properties:
(1) Nitrate Reduction Reaction The microorganism of the present invention exhibits nitrate reduction reaction.
(2) Indole Production Reaction The microorganism of the present invention does not exhibit indole production reaction.
(3) D-glucose acidification reaction The microorganism of the present invention does not exhibit D-glucose acidification reaction.
(4) Arginine Dihydrolase The microorganism of the present invention does not exhibit arginine dihydrolase activity.
(5) Urease The microorganism of the present invention does not exhibit urease activity.
(6) Esculin Hydrolysis Reaction The microorganism of the present invention does not exhibit esculin hydrolysis reaction.
(7) Gelatin Hydrolysis Reaction The microorganism of the present invention does not exhibit gelatin hydrolysis reaction.
(8) Cytochrome oxidase The microorganism of the present invention exhibits cytochrome oxidase activity.
(9) Alkaline phosphatase The microorganism of the present invention exhibits alkaline phosphatase activity.
(10) Esterase (C4)
The microorganism of the present invention exhibits esterase (C4) activity.
(11) Esterase (C8)
The microorganism of the present invention does not exhibit esterase (C8) activity.
(12) Lipase (C14)
The microorganism of the present invention does not exhibit lipase (C14) activity.
(13) Leucine arylamidase The microorganism of the present invention exhibits leucine arylamidase activity.
(14) Valine aryl amidase The microorganism of the present invention exhibits valine aryl amidase activity.
(15) Cystine arylamidase The microorganism of the present invention does not exhibit cystine arylamidase activity.
(16) Trypsin The microorganism of the present invention exhibits trypsin activity.
(17) α-Chymotrypsin The microorganism of the present invention does not exhibit α-chymotrypsin activity.
(18) Acid Phosphatase The microorganism of the present invention exhibits acid phosphatase activity.
(19) Naphthol-AS-BI-phosphohydrolase The microorganism of the present invention exhibits naphthol-AS-BI-phosphohydrolase activity.
(20) α-galactosidase The microorganism of the present invention does not exhibit α-galactosidase activity.
(21) β-galactosidase The microorganism of the present invention does not exhibit β-galactosidase activity.
(22) β-glucuronidase The microorganism of the present invention does not exhibit β-glucuronidase activity.
(23) α-Glucosidase The microorganism of the present invention does not exhibit α-glucosidase activity.
(24) β-glucosidase The microorganism of the present invention does not exhibit β-glucosidase activity.
(25) N-acetyl-β-glucosaminidase The microorganism of the present invention does not exhibit N-acetyl-β-glucosaminidase activity.
(26) α-Mannosidase The microorganism of the present invention does not exhibit α-mannosidase activity.
(27) α-Fucosidase The microorganism of the present invention does not exhibit α-fucosidase activity.

本発明の微生物はさらに、下記の資化性を示す。
(1)D-グルコース
本発明の微生物は、D-グルコース資化性を示す。
(2)L-アラビノース
本発明の微生物は、L-アラビノース資化性を示さない。
(3)D-マンノース
本発明の微生物は、D-マンノース資化性を示さない。
(4)D-マンニトール
本発明の微生物は、D-マンニトール資化性を示さない。
(5)N-アセチル-D-グルコサミン
本発明の微生物は、N-アセチル-D-グルコサミン資化性を示さない。
(6)マルトース
本発明の微生物は、マルトース資化性を示さない。
(7)グルコン酸カリウム
本発明の微生物は、グルコン酸カリウム資化性を示す。
(8)n-カプリン酸
本発明の微生物は、n-カプリン酸資化性を示さない。
(9)アジピン酸
本発明の微生物は、アジピン酸資化性を示さない。
(10)dl-リンゴ酸
本発明の微生物は、dl-リンゴ酸資化性を示さない。
(11)クエン酸ナトリウム
本発明の微生物は、クエン酸ナトリウム資化性を示さない。
(12)酢酸フェニル
本発明の微生物は、酢酸フェニル資化性を示さない。
The microorganism of the present invention further exhibits the following assimilation capabilities.
(1) D-Glucose The microorganism of the present invention exhibits D-glucose assimilation.
(2) L-Arabinose The microorganism of the present invention does not exhibit L-arabinose assimilation.
(3) D-Mannose The microorganism of the present invention does not exhibit D-mannose assimilation.
(4) D-Mannitol The microorganism of the present invention does not exhibit D-mannitol assimilation.
(5) N-acetyl-D-glucosamine The microorganism of the present invention does not exhibit N-acetyl-D-glucosamine assimilation.
(6) Maltose The microorganism of the present invention does not exhibit maltose assimilation.
(7) Potassium Gluconate The microorganism of the present invention exhibits potassium gluconate assimilation.
(8) n-Capric Acid The microorganism of the present invention does not exhibit the ability to assimilate n-capric acid.
(9) Adipic Acid The microorganism of the present invention does not exhibit adipic acid assimilation.
(10) dl-Malic Acid The microorganism of the present invention does not exhibit dl-malic acid assimilation.
(11) Sodium Citrate The microorganism of the present invention does not exhibit sodium citrate assimilation.
(12) Phenyl acetate The microorganism of the present invention does not exhibit phenyl acetate assimilation.

本発明の微生物は、本発明の微生物の変異体(本発明の変異体)であり得る。該変異体は、本発明の微生物に由来する菌株である限り特に限定されないが、例えば、形態学的特徴、染色性、増殖性、栄養要求性、遺伝学的特徴、生理学的特徴、および生化学的特徴等において、本発明の微生物と1以上の同様の性質を示し、かつ本発明の微生物の所望の性質を保持している菌株であり得る。該所望の性質としては、有機物低減活性、微生物凝集活性、カタラーゼ反応性、オキシダーゼ反応性、硝酸塩還元反応性、チトクロームオキシダーゼ活性、アルカリフォスファターゼ活性、エステラーゼ(C4)活性、ロイシンアリルアミダーゼ活性、バリンアリルアミダーゼ活性、タンパク質分解活性、酸性フォスファターゼ活性、ナフトール-AS-BI-フォスフォヒドロラーゼ活性、糖質資化性、有機酸資化性、脂質資化性などが挙げられる。 The microorganism of the present invention may be a mutant of the microorganism of the present invention (mutant of the present invention). The mutant is not particularly limited as long as it is a strain derived from the microorganism of the present invention, but may be a strain that exhibits one or more properties similar to those of the microorganism of the present invention in terms of, for example, morphological characteristics, staining, growth, nutritional requirements, genetic characteristics, physiological characteristics, and biochemical characteristics, and that retains the desired properties of the microorganism of the present invention. The desired properties include organic matter reduction activity, microbial flocculation activity, catalase reactivity, oxidase reactivity, nitrate reduction reactivity, cytochrome oxidase activity, alkaline phosphatase activity, esterase (C4) activity, leucine aryl amidase activity, valine aryl amidase activity, proteolytic activity, acid phosphatase activity, naphthol-AS-BI-phosphohydrolase activity, carbohydrate assimilation, organic acid assimilation, lipid assimilation, etc.

本発明の変異体は、本発明の微生物に自体公知の変異原処理を行い、親株と同等もしくはそれ以上の所望の効果を有する菌株を選抜することにより得ることができる。有機物低減活性は、例えば全有機体炭素、生物化学的酸素要求量または化学的酸素要求量を指標に用いて試験することができるが、それらに限定されず、自体公知のいかなる方法を用いてもよい。 The mutant of the present invention can be obtained by subjecting the microorganism of the present invention to a mutagen treatment known per se, and selecting a strain having the desired effect equal to or greater than that of the parent strain. The organic matter reduction activity can be tested, for example, using total organic carbon, biochemical oxygen demand, or chemical oxygen demand as an indicator, but is not limited thereto, and any method known per se may be used.

本発明の変異体は、例えば、本発明の微生物を改変処理することにより作製できる。このような改変処理としては、例えば、変異原性物質等の存在下での培養、および本発明の微生物が保有する遺伝子の破壊、ならびにこれらの操作の組合せなどが挙げられる。 The mutant of the present invention can be produced, for example, by modifying the microorganism of the present invention. Examples of such modification include culturing in the presence of a mutagenic substance, disrupting a gene possessed by the microorganism of the present invention, and a combination of these manipulations.

ここで変異原としては、例えば、アルキル化剤(N-メチル-N’-ニトロ-N-ニトロソグアニジン(NTG)、エチルメタンスルホン酸(EMS)等)、ヌクレオチド塩基類似体(ブロモウラシル等)、ニトロソ化合物、DNAインターカレーター、DNA架橋剤、放射線、紫外線等が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、当該変異体は、所望の効果が親株と比較して増大しているか、あるいはそれらの効果については同等であるが、例えば広いpHレンジで増殖可能、増殖速度が早い、低温下でも増殖可能などの他の有利な効果を奏する菌株などである。 Examples of mutagens include, but are not limited to, alkylating agents (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG), ethyl methanesulfonate (EMS), etc.), nucleotide base analogs (bromouracil, etc.), nitroso compounds, DNA intercalators, DNA cross-linking agents, radiation, ultraviolet light, etc. Preferably, the mutant is a strain that has an increased desired effect compared to the parent strain, or has the same effect, but has other advantageous effects, such as the ability to grow over a wide pH range, a fast growth rate, or the ability to grow at low temperatures.

本発明の微生物またはその変異体は、Kinneretia属に属する微生物全般の培養に用いられる自体公知の方法により培養することができる。当業者であれば培養に使用する培地を適宜選択可能であるが、培地の例としては、M9培地(最少培地)、KL培地、BHI培地、2YT培地、YPD培地、AM3培地、LB培地等が挙げられる。培養時間や培養スケールなどは、当該培養物の用途等に応じて適宜設定することができる。培養温度は、通常約15~約50℃、好ましくは約20~約45℃であり、より好ましくは約25~約40℃であり、さらに好ましくは約25~約35℃である。また、培地は、通常、pH3~10に調節される。 The microorganism or variant of the present invention can be cultured by a method known per se for culturing microorganisms belonging to the genus Kinneretia. Those skilled in the art can appropriately select a medium to be used for the culture, and examples of the medium include M9 medium (minimal medium), KL medium, BHI medium, 2YT medium, YPD medium, AM3 medium, LB medium, etc. The culture time and culture scale can be appropriately set depending on the use of the culture. The culture temperature is usually about 15 to about 50°C, preferably about 20 to about 45°C, more preferably about 25 to about 40°C, and even more preferably about 25 to about 35°C. The medium is usually adjusted to a pH of 3 to 10.

本発明の微生物またはその変異体の培養は、例えば、試験管、培養フラスコ等の培養器に一定量の培地を入れ、本発明の微生物またはその変異体を接種し、試験管振とう機、シンプロカルシェーカー、ロータリーシェーカー等を用い、好気条件下で約15~約50℃にて振とう培養により行うことができる。より大規模な培養は、数L規模のジャーファーメンターや数100L~数100t規模の工業的タンク等の大規模培養槽を用いての通気攪拌培養にて行うことができる。培養時間は特に制限はない。 The microorganism of the present invention or its mutant can be cultured, for example, by placing a certain amount of medium in a culture vessel such as a test tube or culture flask, inoculating the microorganism of the present invention or its mutant, and culturing by shaking under aerobic conditions at about 15 to about 50°C using a test tube shaker, Symprocal shaker, rotary shaker, or the like. Larger scale culturing can be carried out by aeration and agitation culturing using a large scale culturing tank such as a jar fermenter of several liters or an industrial tank of several hundred liters to several hundred tons. There is no particular limit to the culturing time.

上記の通り、本発明の微生物は、有機物低減活性および微生物凝集活性を有するため、有機物および/または微生物を含む試料から有機物を低減および/または微生物を凝集させる目的で使用することができる。従って、本発明はまた、本発明の微生物を含む、有機物低減剤(本発明の有機物低減剤)または微生物凝集剤(本発明の微生物凝集剤)を提供する。 As described above, the microorganism of the present invention has organic matter reduction activity and microbial coagulation activity, and therefore can be used for the purpose of reducing organic matter and/or coagulating microorganisms from a sample containing organic matter and/or microorganisms. Therefore, the present invention also provides an organic matter reducer (organic matter reducer of the present invention) or a microbial coagulant (microbial coagulant of the present invention) that contains the microorganism of the present invention.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤は、上記のようにして得られる培養液を、そのままで、あるいは適当に処理した後、本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤として任意の適切な剤形に調製することによって得ることができる。培養液の処理方法としては、例えば、当該培養液を水もしくは適当な希釈液(例えば、等張緩衝液や培地等)で適切な微生物濃度となるまで希釈することができる。あるいは、培養液をろ過もしくは遠心分離して微生物を回収し、適当な分散媒(例えば、等張緩衝液や新鮮培地等)に再懸濁することもできる。さらに、回収した微生物を常法により凍結乾燥することもできる。あるいはまた、培養液に10~20%のグリセロールを添加して-80℃で凍結保存し、用時融解して培地等に再懸濁して用いることもできる。 The organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention can be obtained by preparing the culture solution obtained as described above into any suitable formulation as the organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention, either as is or after suitable treatment. As a method for treating the culture solution, for example, the culture solution can be diluted with water or a suitable diluent (e.g., isotonic buffer solution, culture medium, etc.) to an appropriate microbial concentration. Alternatively, the culture solution can be filtered or centrifuged to recover the microorganisms and resuspended in an appropriate dispersion medium (e.g., isotonic buffer solution, fresh culture medium, etc.). Furthermore, the recovered microorganisms can be freeze-dried by a conventional method. Alternatively, the culture solution can be frozen and stored at -80°C with 10 to 20% glycerol added, and then thawed and resuspended in a culture medium or the like when used.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤の剤形としては、所望の効果を損なわないものであれば、液剤、粉剤、粒剤、水和剤、顆粒水和剤(ドライフロアブル)、フロアブル剤(懸濁剤)、乳剤、エマルション、マイクロカプセル剤などの様々な剤形であってよい。 The organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention may be in a variety of dosage forms, such as liquids, powders, granules, hydrated powders, granular hydrated powders (dry flowable powders), flowable powders (suspensions), emulsifiable concentrates, emulsions, and microcapsules, as long as the desired effect is not impaired.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤は、所望の効果を損なわないものであれば、本発明の微生物またはその変異株に加え、担体を含んでも良い。使用できる担体としては、有機物や微生物を含む試料を処理する際に常用されるものであれば、固体または液体のいずれでも使用でき特定のものに限定されるものではない。 The organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention may contain a carrier in addition to the microorganism or mutant strain of the present invention, so long as the desired effect is not impaired. Any solid or liquid carrier that can be used is usable as long as it is commonly used when treating samples containing organic matter or microorganisms, and there is no particular limit to the carrier.

固体担体としては、鉱物系担体(クレー、タルク、炭酸カルシウム、けいそう土、ゼオライト、ベントナイト、酸性白土、活性白土、アタパルガスクレー、バーミキュライト、パーライト、軽石、珪砂、シリカ、ホワイトカーボン、二酸化チタンなど)、植物系担体(木質粉、トウモロコシ茎(穂軸)、クルミ殻(堅果外皮)、果実核、モミガラ、オガクズ、ふすま、大豆粉、粉末セルロース、デンプン、デキストリン、糖類(グルコース、マルトース、ラクトース、シュークロースなど)などの不活性な粉体または粒状物、寒天などの水溶性高分子ゲルなどや塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、尿素-アルデビド樹脂などの種々のポリマー粉末)などが挙げられる。 Examples of solid carriers include mineral carriers (clay, talc, calcium carbonate, diatomaceous earth, zeolite, bentonite, acid clay, activated clay, attapulgous clay, vermiculite, perlite, pumice, silica sand, silica, white carbon, titanium dioxide, etc.), plant carriers (inert powders or granules such as wood flour, corn stalks (cobs), walnut shells (nut husks), fruit kernels, rice husks, sawdust, bran, soy flour, powdered cellulose, starch, dextrin, sugars (glucose, maltose, lactose, sucrose, etc.), water-soluble polymer gels such as agar, and various polymer powders such as chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate copolymer, and urea-aldehyde resins).

また、液体担体としては、水、アルコール類、多価アルコール類、多価アルコール誘導体類、ケトン類、エステル類、含窒素担体類、油脂類などが挙げられ、具体的には、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレン系グリコールエーテル、シクロヘキサノン、γ―ブチロラクトン、脂肪酸メチルエステル(ヤシ油脂肪酸メチルエステル)、二塩基酸メチルエステル(コハク酸ジメチルエステル,グルタミン酸ジメチルエステル、アジピン酸ジメチルエステル)、N―アルキルピロリドン、ヤシ油、大豆油、菜種油などが挙げられる。 Liquid carriers include water, alcohols, polyhydric alcohols, polyhydric alcohol derivatives, ketones, esters, nitrogen-containing carriers, and oils and fats, and specific examples include ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, propylene glycol ether, cyclohexanone, γ-butyrolactone, fatty acid methyl esters (coconut oil fatty acid methyl esters), dibasic acid methyl esters (dimethyl succinate, dimethyl glutamate, dimethyl adipate), N-alkylpyrrolidone, coconut oil, soybean oil, and rapeseed oil.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤には、本発明の微生物またはその変異株に加え、他の有機物低減剤または微生物凝集剤が含まれていてもよい。 The organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention may contain other organic matter reducing agents or microbial flocculants in addition to the microorganism or mutant strain of the present invention.

有機物および/または微生物を含む試料は、固形試料であってもよいし、液体試料であってもよい。有機物および/または微生物を含む固形試料としては、例えば、生ごみ、堆肥、糞などが挙げられる。任有機物および/または微生物を含む液体試料としては、例えば、工業廃水、農業廃水、生活廃水、海洋、河川、湖沼等の水などが挙げられる。 The sample containing organic matter and/or microorganisms may be a solid sample or a liquid sample. Examples of solid samples containing organic matter and/or microorganisms include food waste, compost, and feces. Examples of liquid samples containing organic matter and/or microorganisms include industrial wastewater, agricultural wastewater, domestic wastewater, and water from the ocean, rivers, lakes, and marshes.

以上の通りにして得られる本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤は、有機物および/または微生物を含む試料と接触させることによって、試料中の有機物を低減させ、微生物を凝集させることができる。従って、本発明はまた、本発明の微生物を、有機物を含む試料と接触させることを含む、有機物の低減方法(本発明の有機物低減方法)を提供する。さらに本発明は、本発明の微生物を、微生物を含む試料と接触させることを含む、微生物の凝集方法(本発明の微生物凝集方法)を提供する。 The organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention obtained as described above can reduce the organic matter in the sample and flocculate the microorganisms by contacting the sample with organic matter and/or microorganisms. Thus, the present invention also provides a method for reducing organic matter (organic matter reducing method of the present invention) which comprises contacting the microorganism of the present invention with a sample containing organic matter. Furthermore, the present invention provides a method for flocculating microorganisms (microbial flocculation method of the present invention) which comprises contacting the microorganism of the present invention with a sample containing microorganisms.

所望の効果を有する限り、本発明の微生物を有機物および/または微生物を含む試料に接触させる方法は、特に制限されない。例えば、対象とする試料が有機物および/または微生物を含む固形試料である場合、固形試料に本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤をスプレーヤーなどにより直接散布してもよいし、固形試料を水等に懸濁し、発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤と混和してもよい。対象とする試料が有機物および/または微生物を含む液体試料である場合、液体試料に本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤を直接投入し、混和してもよい。 There are no particular limitations on the method of contacting the microorganism of the present invention with a sample containing organic matter and/or microorganisms, so long as the desired effect is obtained. For example, when the target sample is a solid sample containing organic matter and/or microorganisms, the organic matter reducer of the present invention or the microbial flocculant of the present invention may be directly sprayed onto the solid sample using a sprayer or the like, or the solid sample may be suspended in water or the like and mixed with the organic matter reducer of the present invention or the microbial flocculant of the present invention. When the target sample is a liquid sample containing organic matter and/or microorganisms, the organic matter reducer of the present invention or the microbial flocculant of the present invention may be directly added to the liquid sample and mixed.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤により、例えば、液体試料を処理する場合、本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤の量に含まれる微生物濃度は、通常、1.0 x 106 cells/mL~1.0 x 108 cells/mLである。 When treating, for example, a liquid sample with the organic matter reducing agent of the present invention or the microbial flocculant of the present invention, the microbial concentration contained in the amount of the organic matter reducing agent of the present invention or the microbial flocculant of the present invention is typically 1.0 x 10 6 cells/mL to 1.0 x 10 8 cells/mL.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤により試料を処理するタイミングは、所望の効果を有する限り特に制限されず、任意のタイミングで使用することができる。 The timing of treating a sample with the organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention is not particularly limited as long as it has the desired effect, and it can be used at any time.

本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤の使用頻度に対しては特に制限はない。 There are no particular limitations on the frequency of use of the organic matter reducing agent or microbial flocculant of the present invention.

本発明はまた、本発明の微生物を利用した、廃水浄化装置(本発明の廃水浄化装置)を提供する。本発明の廃水浄化装置で処理される有機物および/または微生物を含む廃水としては、例えば、工業廃水、農業廃水、生活廃水、海洋、河川、湖沼等の水などが挙げられる。浄化とは、廃水に含まれる有機物および/または微生物の量が完全または部分的に分解または除去されることをいう。 The present invention also provides a wastewater purification device (the wastewater purification device of the present invention) that utilizes the microorganism of the present invention. Examples of wastewater containing organic matter and/or microorganisms that can be treated by the wastewater purification device of the present invention include industrial wastewater, agricultural wastewater, domestic wastewater, and water from the ocean, rivers, lakes, and marshes. Purification refers to the complete or partial decomposition or removal of the amount of organic matter and/or microorganisms contained in the wastewater.

本発明の廃水浄化装置は、以下を含む。
(1)本発明の微生物。
(2)本発明の微生物により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、微生物処理槽。
The wastewater purification apparatus of the present invention includes:
(1) The microorganism of the present invention.
(2) A microbial treatment tank in which wastewater is treated with the microorganism of the present invention to reduce organic matter in the wastewater and/or coagulate the microorganisms.

本発明の廃水浄化装置は、本発明の微生物により廃水を処理(微生物処理)することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、微生物処理槽(本発明の微生物処理槽)を含む。本発明の微生物は、廃水中に含まれる有機物を資化することによって低減し、本発明の微生物自身の凝集によって廃水中に含まれるその他の微生物をも併せて凝集微生物として纏めることができるため、本発明の微生物は、廃水を浄化することができる。本発明の微生物処理槽によって浄化された廃水は、後述する固液分離槽に送水されるか、環境基準を満たす限り、下水に放流することができる。環境基準としては、生物化学的酸素要求量(BOD)、浮遊物質量(SS)、ノルマルヘキサン抽出物質含有量(n-Hex)、大腸菌群数などが挙げられる。 The wastewater purification apparatus of the present invention includes a microbial treatment tank (the microbial treatment tank of the present invention) that reduces organic matter in the wastewater and/or aggregates microorganisms by treating the wastewater with the microorganisms of the present invention (microbial treatment). The microorganisms of the present invention reduce organic matter contained in the wastewater by assimilating it, and can aggregate other microorganisms contained in the wastewater as aggregated microorganisms by the aggregation of the microorganisms of the present invention themselves, so that the microorganisms of the present invention can purify the wastewater. The wastewater purified by the microbial treatment tank of the present invention can be sent to a solid-liquid separation tank described below, or discharged into the sewer as long as it meets environmental standards. Examples of environmental standards include biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids (SS), normal hexane extractables content (n-Hex), and coliform bacteria count.

C発明の微生物処理槽は、空気攪拌用送風機に連結された散気装置を含んでもよい。空気攪拌用送風機から送風された空気が散気装置から噴きだすことによって、本発明の微生物と廃水が攪拌され、本発明の微生物による廃水の処理効率が上昇する。 The microbial treatment tank of the present invention may include an aeration device connected to an air agitation blower. When air is blown from the air agitation blower and ejected from the aeration device, the microorganisms of the present invention and the wastewater are agitated, thereby increasing the efficiency of wastewater treatment by the microorganisms of the present invention.

本発明の微生物処理槽は、その形態によって担体流動槽、曝気槽および接触酸化槽に分類される。本発明の微生物処理槽が担体流動槽である場合、浮遊可能な固体担体を含んでも良い。使用できる固体担体としては、本発明の微生物を担持可能な浮遊可能な固体担体であれば特に制限されないが、鉱物系担体(クレー、タルク、炭酸カルシウム、けいそう土、ゼオライト、ベントナイト、酸性白土、活性白土、アタパルガスクレー、バーミキュライト、パーライト、軽石、珪砂、シリカ、ホワイトカーボン、二酸化チタンなど)、植物系担体(木質粉、トウモロコシ茎(穂軸)、クルミ殻(堅果外皮)、果実核、モミガラ、オガクズ、ふすま、大豆粉、粉末セルロース、デンプン、デキストリン、糖類(グルコース、マルトース、ラクトース、シュークロースなど)などの不活性な粉体または粒状物、寒天などの水溶性高分子ゲルなどや塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、尿素-アルデビド樹脂などの種々のポリマー粉末)などが挙げられる。本発明の微生物処理槽が曝気槽である場合、上記担体に代わり、後述の固液分離槽において沈殿または補足された凝集微生物の一部を本発明の微生物が担持された担体として使用することができる。本発明の微生物処理槽が接触酸化槽である場合、固定床を含んでも良い。使用できる固定床としては、本発明の微生物を担持可能な固定された担体であれば特に制限されないが、浮遊担体と同一ものが挙げられる。 The microbial treatment tank of the present invention is classified into a carrier fluidized bed tank, an aeration tank, and a contact oxidation tank depending on its form. When the microbial treatment tank of the present invention is a carrier fluidized bed tank, it may contain a floating solid carrier. The solid carrier that can be used is not particularly limited as long as it is a floatable solid carrier that can support the microorganism of the present invention, and examples thereof include mineral-based carriers (clay, talc, calcium carbonate, diatomaceous earth, zeolite, bentonite, acid clay, activated clay, attapulgus clay, vermiculite, perlite, pumice, silica sand, silica, white carbon, titanium dioxide, etc.), plant-based carriers (inert powders or granular materials such as wood flour, corn stalks (cobs), walnut shells (nut husks), fruit kernels, rice husks, sawdust, bran, soybean flour, powdered cellulose, starch, dextrin, sugars (glucose, maltose, lactose, sucrose, etc.), water-soluble polymer gels such as agar, and various polymer powders such as chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate copolymers, and urea-aldehyde resins). When the microbial treatment tank of the present invention is an aeration tank, instead of the above-mentioned carrier, a part of the aggregated microorganisms precipitated or captured in the solid-liquid separation tank described below can be used as the carrier carrying the microorganism of the present invention. When the microbial treatment tank of the present invention is a contact oxidation tank, it may contain a fixed bed. The fixed bed that can be used is not particularly limited as long as it is a fixed carrier capable of supporting the microorganism of the present invention, but examples thereof include the same as the floating carrier.

本発明の廃水浄化装置は、以下から選択される少なくとも1つをさらに含む。
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽。
(B)本発明の微生物を予め増殖させる、培養槽。
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽。
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽。
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽。
(F)凝集剤により廃水を処理することによって廃水中の浮遊物質およびn-Hexを凝集する、反応槽。
(G)凝集浮遊物質および凝集n-Hexを凝集剤処理された廃水から分離する、加圧浮上装置。
また、本発明の廃水浄化装置は、好ましくは、上記のうち以下を含む:
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽。
(B)本発明の微生物を予め増殖させる、培養槽。
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽。
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽。
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽。
The wastewater purification apparatus of the present invention further includes at least one selected from the following:
(A) A pump tank that stores wastewater and pumps it to other tanks.
(B) A culture tank in which the microorganism of the present invention is pre-grown.
(C) A solid-liquid separation tank in which the flocculated microorganisms are separated from the biologically treated wastewater.
(D) A discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which flocculated microorganisms have been separated.
(E) A sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms.
(F) A reaction tank in which the wastewater is treated with a flocculant to flocculate suspended solids and n-Hex in the wastewater.
(G) A pressurized flotation unit which separates the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex from the flocculant-treated wastewater.
In addition, the wastewater purification apparatus of the present invention preferably includes the following among the above:
(A) A pump tank that stores wastewater and pumps it to other tanks.
(B) A culture tank in which the microorganism of the present invention is pre-grown.
(C) A solid-liquid separation tank in which the flocculated microorganisms are separated from the biologically treated wastewater.
(D) A discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which flocculated microorganisms have been separated.
(E) A sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms.

本発明の廃水浄化装置は、廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽(本発明のポンプ槽)を含んでよい。本発明のポンプ槽は、本発明の微生物によって処理される廃水を一定量貯留し、均一化させたうえで、他槽に送水することができる。本発明のポンプ槽は、廃水を均一にするために撹拌機を含んでよい。また、均一化された廃水を送水するためのポンプを含んでよい。ポンプは送水先の他槽の数だけ含んでよい。本発明のポンプ槽から送水される他槽としては、例えば、上記の(A)から(G)の槽または装置が挙げられるが、その中でも、培養槽、微生物処理槽、反応槽などが好ましく挙げられる。さらに本発明のポンプ槽は、廃水計量機能を備えていてもよい(本発明の流量調整槽)。 The wastewater purification device of the present invention may include a pump tank (the pump tank of the present invention) that stores wastewater and sends it to another tank. The pump tank of the present invention can store a certain amount of wastewater to be treated by the microorganism of the present invention, homogenize it, and then send it to the other tank. The pump tank of the present invention may include an agitator to homogenize the wastewater. It may also include a pump for sending the homogenized wastewater. The pump may include the same number of pumps as the number of other tanks to which water is to be sent. Examples of other tanks to which water is sent from the pump tank of the present invention include the tanks or devices (A) to (G) above, and among these, preferred examples include a culture tank, a microbial treatment tank, and a reaction tank. Furthermore, the pump tank of the present invention may be equipped with a wastewater metering function (the flow rate adjustment tank of the present invention).

本発明の廃水浄化装置は、本発明の微生物を予め増殖させる、培養槽(本発明の培養槽)を含んでよい。本発明の培養槽は、本発明の微生物は、廃水中に含まれる有機物を資化することができるため、廃水中の有機物を分解しながら、対数増殖期になるまで増殖することができる。このため、本発明の培養槽は、他槽から送水された廃水を培養液として、その中で本発明の微生物を増殖させることができる。また、本発明の微生物処理槽と同様に、本発明の培養槽は、空気攪拌用送風機に連結された散気装置を含んでもよい。空気攪拌用送風機から送風された空気が散気装置から噴きだすことによって、本発明の微生物と廃水が攪拌され、本発明の微生物を効率よく増殖させることができる。さらに、本発明の微生物と廃水の接触効率を上げることを目的として、本発明の培養槽は、本発明の微生物を担持可能な浮遊可能な固体担体を含んでもよい。固体担体としては、本発明の微生物処理槽において使用可能なものと同一のものであってよい。あるいは、本発明の培養槽において培養される本発明の微生物は、予め固体担体を含んだ本発明の有機物低減剤または本発明の微生物凝集剤であってもよい。本発明の培養槽で培養される本発明の微生物の初期濃度は、通常、1.0x 106 cells/mL~1.0 x 108cells/mLである。本発明の微生物を本発明の培養槽に投与するタイミングは、所望の効果を有する限り特に制限されず、任意のタイミングで投与することができる。本発明の微生物の投与頻度に対しては特に制限はないが、本発明の微生物は有機物を含有する廃水が供給され続ける限り、安定に細胞数が維持されるため、複数回の投入を行う必要がない。以上の通りにして本発明の培養槽で増殖された本発明の微生物は、他槽に送水される。従って、本発明の培養槽は、培養された本発明の微生物を送水するためのポンプを含んでよい。本発明の培養槽から送水される他槽としては本発明の微生物処理槽が挙げられる。 The wastewater purification apparatus of the present invention may include a culture tank (culture tank of the present invention) in which the microorganism of the present invention is pre-grown. In the culture tank of the present invention, the microorganism of the present invention can grow until it reaches the logarithmic growth phase while decomposing the organic matter in the wastewater, since the microorganism of the present invention can assimilate the organic matter contained in the wastewater. For this reason, the culture tank of the present invention can grow the microorganism of the present invention in the culture liquid fed from another tank. In addition, like the microbial treatment tank of the present invention, the culture tank of the present invention may include an air diffuser connected to an air agitation blower. The air blown from the air agitation blower is blown out from the air diffuser, so that the microorganism of the present invention and the wastewater are agitated, and the microorganism of the present invention can be efficiently grown. Furthermore, for the purpose of increasing the contact efficiency between the microorganism of the present invention and the wastewater, the culture tank of the present invention may include a floating solid carrier capable of supporting the microorganism of the present invention. The solid carrier may be the same as that usable in the microbial treatment tank of the present invention. Alternatively, the microorganism of the present invention to be cultured in the culture tank of the present invention may be the organic matter reducer of the present invention or the microbial flocculant of the present invention that already contains a solid carrier. The initial concentration of the microorganism of the present invention cultured in the culture tank of the present invention is usually 1.0 x 10 6 cells/mL to 1.0 x 10 8 cells/mL. The timing of administration of the microorganism of the present invention to the culture tank of the present invention is not particularly limited as long as the desired effect is obtained, and it can be administered at any timing. There is no particular limit to the frequency of administration of the microorganism of the present invention, but since the cell number of the microorganism of the present invention is stably maintained as long as wastewater containing organic matter is continuously supplied, it is not necessary to administer it multiple times. The microorganism of the present invention grown in the culture tank of the present invention as described above is fed to another tank. Therefore, the culture tank of the present invention may include a pump for feeding the cultured microorganism of the present invention. An example of the other tank to which water is fed from the culture tank of the present invention is the microbial treatment tank of the present invention.

本発明の廃水浄化装置は、凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽(本発明の固液分離槽)を含んでよい。本発明の固液分離槽は、本発明の微生物処理槽において本発明の微生物により処理された廃水から凝集した本発明の微生物およびその他の微生物を分離することができる。 The wastewater purification apparatus of the present invention may include a solid-liquid separation tank (the solid-liquid separation tank of the present invention) that separates the flocculated microorganisms from the wastewater that has been treated with the microorganisms of the present invention in the microbial treatment tank of the present invention. The solid-liquid separation tank of the present invention can separate the flocculated microorganisms of the present invention and other microorganisms from the wastewater that has been treated with the microorganisms of the present invention in the microbial treatment tank of the present invention.

本発明の固液分離槽は、その形態によって沈殿槽および膜分離槽に分類される。本発明の固液分離槽が沈殿槽(本発明の沈殿槽)である場合、本発明の微生物により処理された廃水は、本発明の沈殿槽中で一定時間静置されることによって、廃水中に浮遊する凝集微生物が本発明の沈殿槽の底に沈殿する。そのような機能を発揮するため、例えば、本発明の沈殿槽は、60度以上の角度を有するホッパーであって、その水面積負荷が8m/m・日以下であることを満たす構造を有する。廃水が静置される時間としては、凝集微生物が沈殿できる時間であれば特に制限されないが、例えば、約1.5時間~約4時間が挙げられる。本発明の固液分離槽が膜分離槽(本発明の膜分離槽)である場合、本発明の微生物により処理された廃水を膜分離槽中に備えられた多孔を有する分離膜に透過させることによって、分離膜に凝集微生物だけを補足することができる。使用できる分離膜の材質としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)などが挙げられるが、それらに限定されない。分離膜の孔径としては、凝集微生物が透過できない程度の孔径であれば制限されないが、例えば、約0.01μm~約2μmが挙げられる。 The solid-liquid separation tank of the present invention is classified into a settling tank and a membrane separation tank depending on its form. When the solid-liquid separation tank of the present invention is a settling tank (the settling tank of the present invention), the wastewater treated by the microorganism of the present invention is left standing for a certain period of time in the settling tank of the present invention, so that the flocculated microorganisms suspended in the wastewater are precipitated to the bottom of the settling tank of the present invention. In order to exert such a function, for example, the settling tank of the present invention has a structure that is a hopper having an angle of 60 degrees or more and has a water surface load of 8 m 3 /m 2 ·day or less. The time for which the wastewater is left standing is not particularly limited as long as it is a time during which the flocculated microorganisms can be precipitated, and may be, for example, about 1.5 hours to about 4 hours. When the solid-liquid separation tank of the present invention is a membrane separation tank (the membrane separation tank of the present invention), the wastewater treated by the microorganism of the present invention is passed through a separation membrane having holes provided in the membrane separation tank, so that only the flocculated microorganisms can be captured in the separation membrane. Examples of the material of the separation membrane that can be used include, but are not limited to, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), and the like. The pore size of the separation membrane is not limited as long as it is a size that does not allow the passage of aggregated microorganisms, and may be, for example, about 0.01 μm to about 2 μm.

本発明の固液分離槽において凝集微生物が分離された廃水は放流槽において一時的に貯留され、その後放流される。従って、本発明の廃水浄化装置が本発明の固液分離槽を含む場合、本発明の廃水浄化装置は、凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を保持し、放流する、放流槽(本発明の放流槽)をさらに含んでよい。本発明の放流槽に貯留された凝集微生物が分離された廃水は、環境基準を満たす限り、下水に放流することができる。環境基準としては、生物化学的酸素要求量(BOD)、浮遊物質量(SS)、ノルマルヘキサン抽出物質含有量(n-Hex)、大腸菌群数などが挙げられる。本発明の放流槽は、本発明の放流槽内に一時的に貯留された廃水を下水に放流するためのポンプを含んでよい(本発明の放流ポンプ槽)。 The wastewater from which the coagulated microorganisms have been separated in the solid-liquid separation tank of the present invention is temporarily stored in the discharge tank and then discharged. Therefore, when the wastewater purification apparatus of the present invention includes the solid-liquid separation tank of the present invention, the wastewater purification apparatus of the present invention may further include a discharge tank (discharge tank of the present invention) for holding and discharging the microbially treated wastewater from which the coagulated microorganisms have been separated. The wastewater from which the coagulated microorganisms have been separated and stored in the discharge tank of the present invention can be discharged into the sewer as long as it satisfies environmental standards. Examples of environmental standards include biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids (SS), normal hexane extractables content (n-Hex), coliform bacteria count, etc. The discharge tank of the present invention may include a pump for discharging the wastewater temporarily stored in the discharge tank of the present invention into the sewer (discharge pump tank of the present invention).

本発明の固液分離槽において沈殿または補足された凝集微生物は、汚泥貯留槽に一時的に貯留され、その後、廃棄処理される。従って、本発明の廃水浄化装置が本発明の固液分離槽を含む場合、本発明の廃水浄化装置は、微生物処理された廃水から分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽(本発明の汚泥貯留槽)をさらに含んでよい。 The flocculated microorganisms precipitated or captured in the solid-liquid separation tank of the present invention are temporarily stored in a sludge storage tank and then disposed of. Therefore, when the wastewater purification apparatus of the present invention includes the solid-liquid separation tank of the present invention, the wastewater purification apparatus of the present invention may further include a sludge storage tank (the sludge storage tank of the present invention) that stores the flocculated microorganisms separated from the microbially treated wastewater.

本発明の廃水浄化装置は、凝集剤により廃水を処理(凝集剤処理)することによって廃水中の浮遊物質およびn-Hexを凝集する、反応槽(本発明の反応槽)を含んでよい。微生物処理前の廃水は、有機物、微生物の他に、浮遊物質、n-Hexを含んでおり、微生物処理前に予め、浮遊物質およびn-Hexを凝集することによって廃水から除去することができる。本発明の反応槽において使用される凝集剤としては、浮遊物質およびn-Hexを凝集することができる限り特に制限されないが、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、ポリシリカ鉄などが挙げられる。本発明の反応槽は、撹拌機を含んでもよい。撹拌機によって凝集剤と廃水が攪拌され、浮遊物質およびn-Hexの凝集化が進む。 The wastewater purification apparatus of the present invention may include a reaction tank (the reaction tank of the present invention) that treats the wastewater with a coagulant (coagulant treatment) to coagulate suspended solids and n-Hex in the wastewater. The wastewater before microbial treatment contains suspended solids and n-Hex in addition to organic matter and microorganisms, and the suspended solids and n-Hex can be removed from the wastewater by coagulating them before microbial treatment. The coagulant used in the reaction tank of the present invention is not particularly limited as long as it can coagulate suspended solids and n-Hex, but examples of the coagulant include polyaluminum chloride, aluminum sulfate, ferric chloride, polyferric sulfate, and polysilica iron. The reaction tank of the present invention may include an agitator. The agitator agitates the coagulant and wastewater, promoting the coagulation of suspended solids and n-Hex.

本発明の廃水浄化装置が本発明の反応槽を含む場合、本発明の廃水浄化装置は、凝集浮遊物質および凝集n-Hexを凝集剤処理された廃水から分離する、加圧浮上装置(本発明の加圧浮上装置)をさらに含んでよい。本発明の加圧浮上装置において、廃水中に含まれる凝集浮遊物質および凝集n-Hexは、加圧空気によって生じる微細気泡が付着し、浮上させることによって、除去される。 When the wastewater purification apparatus of the present invention includes the reaction tank of the present invention, the wastewater purification apparatus of the present invention may further include a pressurized flotation device (the pressurized flotation device of the present invention) that separates the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex from the flocculant-treated wastewater. In the pressurized flotation device of the present invention, the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex contained in the wastewater are removed by the adhesion and floating of fine bubbles generated by pressurized air.

本発明の廃水浄化装置の実施態様の一例を図1に示す。本発明の廃水浄化装置の一例は、以下を備える。
(1)本発明の微生物1、
(2)本発明の微生物1により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、担体流動槽2。
An example of an embodiment of the wastewater purification apparatus of the present invention is shown in Figure 1. The example of the wastewater purification apparatus of the present invention includes the following.
(1) Microorganism 1 of the present invention,
(2) A carrier fluidized bed tank 2 for treating wastewater with the microorganism 1 of the present invention to reduce organic matter in the wastewater and/or to coagulate the microorganisms.

担体流動槽2には、有機物および/または微生物を含む廃水3が送水され、本発明の微生物1が投入される。担体流動槽2においては、空気攪拌用送風機2aから送風された空気が散気装置2bから噴きだすことによって、固体担体2cに付着した本発明の微生物1が増殖し、有機物が分解され、全ての微生物が凝集され、廃水3が処理される。微生物処理された廃水4は、下水に放流される。 Wastewater 3 containing organic matter and/or microorganisms is fed into the carrier fluidization tank 2, and the microorganisms 1 of the present invention are added. In the carrier fluidization tank 2, air is blown from the air mixing blower 2a and blown out from the air diffuser 2b, causing the microorganisms 1 of the present invention attached to the solid carriers 2c to grow, decompose the organic matter, and aggregate all the microorganisms, thereby treating the wastewater 3. The wastewater 4 that has been treated with microorganisms is discharged into the sewer.

また、本発明の廃水浄化装置の実施態様の別の一例を図2に示す。本発明の廃水浄化装置の一例は、以下を備える。
(1)本発明の微生物5、
(2)本発明の微生物5により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、担体流動槽6、
(A)廃水を貯留し、反応槽8に送水する、ポンプ槽7、
(B)本発明の微生物5を予め増殖させる、培養槽11、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、沈殿槽12、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流ポンプ槽13、
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽14、
(F)凝集剤9により廃水を処理することによって廃水中の浮遊物質およびn-Hexを凝集する、反応槽8、および
(G)凝集浮遊物質および凝集n-Hexを凝集剤処理された廃水から分離する、加圧浮上装置10。
Another embodiment of the wastewater purification apparatus of the present invention is shown in Fig. 2. The wastewater purification apparatus of the present invention includes the following components.
(1) The microorganism 5 of the present invention,
(2) a carrier fluidized bed 6 for treating wastewater with the microorganism 5 of the present invention to reduce organic matter in the wastewater and/or aggregate the microorganisms;
(A) A pump tank 7 for storing wastewater and sending it to a reaction tank 8;
(B) a culture tank 11 in which the microorganism 5 of the present invention is pre-grown;
(C) a settling tank 12 for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge pump tank 13 for storing and discharging the microbially treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated;
(E) a sludge storage tank 14 for storing the separated flocculated microorganisms;
(F) a reaction tank 8, which treats the wastewater with a flocculant 9 to flocculate suspended solids and n-Hex in the wastewater, and (G) a flotation device 10, which separates the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex from the flocculant-treated wastewater.

ポンプ槽7は、有機物、微生物、浮遊物質およびn-Hexを含む廃水15を一定量貯留し、撹拌機7aによって均一化させたうえで、ポンプ7bによって反応槽8に送水する。 The pump tank 7 stores a certain amount of wastewater 15 containing organic matter, microorganisms, suspended solids, and n-Hex, homogenizes it using the agitator 7a, and then pumps it to the reaction tank 8 using the pump 7b.

反応槽8は、ポンプ槽7から送水されてきた廃水に凝集剤9を投入し、撹拌機8aによって凝集剤9と廃水を攪拌することによって、浮遊物質およびn-Hexを凝集化させる。その後、反応槽8は、凝集剤処理された廃水を加圧浮上装置10に送水する。 The reaction tank 8 adds a flocculant 9 to the wastewater delivered from the pump tank 7, and agitates the flocculant 9 and the wastewater with an agitator 8a, flocculating the suspended solids and n-Hex. The reaction tank 8 then delivers the flocculant-treated wastewater to the pressurized flotation device 10.

加圧浮上装置10は、凝集剤処理された廃水中に含まれる凝集浮遊物質および凝集n-Hexに微細気泡を付着させることによってそれらを浮上させ、余剰汚泥16として除去する。その後、加圧浮上装置10は、浮遊物質およびn-Hexが除去された、有機物および微生物を含む廃水を培養槽11に送水する。 The pressurized flotation device 10 causes the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex contained in the flocculant-treated wastewater to float by attaching fine air bubbles to them, and removes them as excess sludge 16. The pressurized flotation device 10 then sends the wastewater, from which the suspended solids and n-Hex have been removed and which contains organic matter and microorganisms, to the culture tank 11.

培養槽11は、加圧浮上装置10から送水された廃水中で、空気攪拌用送風機11aから送風された空気が散気装置11bから噴きだすことによって、投入された本発明の微生物5と廃水が攪拌され、固体担体11cに付着した本発明の微生物5を効率よく増殖させる。その後、培養槽11は、廃水と共に本発明の微生物5を担体流動槽6に送水する。 In the culture tank 11, the microorganisms 5 of the present invention that have been introduced are mixed with the wastewater sent from the pressurized flotation device 10 by air blown from the air mixing blower 11a and sprayed out from the air diffuser 11b, and the microorganisms 5 of the present invention that have been attached to the solid carriers 11c are efficiently grown. After that, the culture tank 11 sends the microorganisms 5 of the present invention together with the wastewater to the carrier fluidization tank 6.

担体流動槽6には、本発明の微生物5と共に有機物および微生物を含む廃水が送水され、空気攪拌用送風機11aから送風された空気が散気装置6aから噴きだすことによって、固体担体6bに付着した本発明の微生物5が増殖し、有機物が分解され、本発明の微生物5を含む全ての微生物が凝集される。その後、担体流動槽6は、微生物処理された廃水を沈殿槽12に送水する。 Wastewater containing organic matter and microorganisms together with the microorganisms 5 of the present invention is fed to the carrier fluidization tank 6, and air blown from the air agitation blower 11a is blown out from the air diffuser 6a, causing the microorganisms 5 of the present invention attached to the solid carriers 6b to grow, decomposing the organic matter, and flocculating all of the microorganisms including the microorganisms 5 of the present invention. The carrier fluidization tank 6 then sends the microbially treated wastewater to the sedimentation tank 12.

微生物処理された廃水は、沈殿槽12中で静置されることによって、廃水中に浮遊する凝集微生物が沈殿槽12の底に沈殿する。その後、沈殿槽12は、凝集微生物が分離された廃水を放流ポンプ槽13に送水し、沈殿した凝集微生物を汚泥貯留槽14に貯留する。 The wastewater that has been treated with microorganisms is left to stand in the sedimentation tank 12, causing the flocculated microorganisms suspended in the wastewater to settle to the bottom of the sedimentation tank 12. The sedimentation tank 12 then sends the wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated to the discharge pump tank 13, and stores the settled flocculated microorganisms in the sludge storage tank 14.

放流ポンプ槽13は、凝集微生物が分離された廃水を一時的に貯留し、その後、ポンプ13aで廃水17を放流する。 The discharge pump tank 13 temporarily stores the wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated, and then the wastewater 17 is discharged using pump 13a.

汚泥貯留槽14は、凝集微生物を一時的に貯留する。 The sludge storage tank 14 temporarily stores the aggregated microorganisms.

また、本発明の廃水浄化装置の実施態様のさらに別の一例を図3に示す。本発明の廃水浄化装置の一例は、以下を備える。
(1)本発明の微生物18、
(2)本発明の微生物18により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、担体流動槽19、
(A)廃水を貯留し、担体流動槽19および培養槽21に送水する、ポンプ槽20、
(B)本発明の微生物18を予め増殖させる、培養槽21、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、沈殿槽22、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流ポンプ槽23、
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽24、
Further, still another example of an embodiment of the wastewater purification apparatus of the present invention is shown in Fig. 3. The wastewater purification apparatus of the present invention includes the following.
(1) the microorganism 18 of the present invention,
(2) a carrier fluidized bed 19 for treating wastewater with the microorganisms 18 of the present invention to reduce organic matter in the wastewater and/or flocculate the microorganisms;
(A) A pump tank 20 for storing wastewater and supplying it to the carrier flow tank 19 and the culture tank 21;
(B) a culture tank 21 in which the microorganism 18 of the present invention is pre-grown;
(C) a settling tank 22 for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge pump tank 23 for storing and discharging the microbially treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated;
(E) a sludge storage tank 24 for storing the separated flocculated microorganisms;

ポンプ槽20は、有機物および微生物を含む廃水25を一定量貯留し、撹拌機20aによって均一化させたうえで、ポンプ20bによって担体流動槽19およびポンプ20cによって培養槽21に送水する。 The pump tank 20 stores a certain amount of wastewater 25 containing organic matter and microorganisms, homogenizes it using the agitator 20a, and then pumps it to the carrier flow tank 19 using pump 20b and to the culture tank 21 using pump 20c.

培養槽21は、ポンプ槽20から送水された廃水中で、空気攪拌用送風機19aから送風された空気が散気装置21aから噴きだすことによって、投入された本発明の微生物18と廃水が攪拌され、固体担体21bに付着した本発明の微生物18を効率よく増殖させる。その後、培養槽21は、廃水と共に微生物18を担体流動槽19にポンプ21cで送水する。 In the culture tank 21, the wastewater sent from the pump tank 20 is mixed with the microorganisms 18 of the present invention by air blown from the air mixing blower 19a and sprayed from the air diffuser 21a, and the microorganisms 18 of the present invention attached to the solid carriers 21b are efficiently grown. After that, the culture tank 21 sends the microorganisms 18 together with the wastewater to the carrier flow tank 19 by the pump 21c.

担体流動槽19では、本発明の微生物18と共に有機物および微生物を含む廃水が送水され、空気攪拌用送風機19aから送風された空気が散気装置19bから噴きだすことによって、固体担体19cに付着した本発明の微生物18が増殖し、有機物が分解され、本発明の微生物18を含む全ての微生物が凝集される。その後、担体流動槽19は、微生物処理された廃水を沈殿槽22に送水する。 In the carrier fluidization tank 19, wastewater containing organic matter and microorganisms is fed together with the microorganisms 18 of the present invention, and air blown from the air mixing blower 19a is blown out from the air diffuser 19b, causing the microorganisms 18 of the present invention attached to the solid carriers 19c to grow, decomposing the organic matter, and flocculating all of the microorganisms including the microorganisms 18 of the present invention. The carrier fluidization tank 19 then feeds the microbially treated wastewater to the sedimentation tank 22.

微生物処理された廃水は、沈殿槽22中で静置されることによって、廃水中に浮遊する凝集微生物が沈殿槽22の底に沈殿する。その後、沈殿槽22は、凝集微生物が分離された廃水を放流ポンプ槽23に送水し、沈殿した凝集微生物を汚泥貯留槽24に貯留する。 The wastewater that has been treated with microorganisms is left to stand in the sedimentation tank 22, causing the flocculated microorganisms suspended in the wastewater to settle to the bottom of the sedimentation tank 22. The sedimentation tank 22 then sends the wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated to the discharge pump tank 23, and stores the settled flocculated microorganisms in the sludge storage tank 24.

放流ポンプ槽23は、凝集微生物が分離された廃水を一時的に貯留され、その後、ポンプ23aで廃水26を放流する。 The discharge pump tank 23 temporarily stores the wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated, and then the wastewater 26 is discharged by pump 23a.

汚泥貯留槽24は、凝集微生物を一時的に貯留する。 The sludge storage tank 24 temporarily stores the aggregated microorganisms.

以下の実施例により本発明をより具体的に説明するが、実施例は本発明の単なる例示にすぎず、本発明の範囲を何ら限定するものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the scope of the present invention in any way.

実施例1 廃水処理性能の比較
廃水処理を目的として新たに単離した微生物の客観的な性能評価を行うために、発明者らは、市販されている廃水処理用の微生物または酵素を主成分とする廃水処理資材の性能比較を行った。廃水処理能力の比較試験では、福井県内にある食肉加工工場からの廃水を用いた。この食肉加工廃水100mLに対して2 mLの各種廃水処理資材を添加し(植菌量2%)、バッフル付き三角フラスコを用いて28℃で24時間、120回転/分の条件で廃水処理を行った。微生物の廃水処理能力は、処理後の廃水中の全有機体炭素(TOC: Total Organic Carbon)を指標に評価した(全有機炭素計SHIMADZU TOC-Lを使用)。TOCとは、水中に存在する有機物の総量を有機物中に含まれる炭素量として示したものであり、「水の汚れ」を示す指標の一つとして用いられている。従来から用いられてきたBOD(生物化学的酸素要求量)やCOD(化学的酸素要求量)と比較して、TOC値の測定は試料中の共存物質からの干渉に強く、リアルタイムで有機物量を正確に測定できるという利点がある。比較試験の結果、食肉加工の廃水においては「QqBiO」(株式会社クォードコーポレーション)の処理能力が最も高かった(図4)。これは、QqBiOが異なる多種の微生物(約200種類)から構成されている混合微生物処理資材であるからだと考えられた。
Example 1 Comparison of wastewater treatment performance In order to objectively evaluate the performance of newly isolated microorganisms for the purpose of wastewater treatment, the inventors compared the performance of commercially available wastewater treatment materials that are mainly composed of microorganisms or enzymes for wastewater treatment. In the comparison test of wastewater treatment capacity, wastewater from a meat processing plant in Fukui Prefecture was used. 2 mL of various wastewater treatment materials were added to 100 mL of this meat processing wastewater (inoculation amount 2%), and wastewater treatment was performed using a baffled Erlenmeyer flask at 28°C for 24 hours at 120 rpm. The wastewater treatment capacity of the microorganisms was evaluated using the total organic carbon (TOC) in the wastewater after treatment as an indicator (a total organic carbon meter, SHIMADZU TOC-L, was used). TOC is the total amount of organic matter present in water expressed as the amount of carbon contained in the organic matter, and is used as one of the indicators of "water pollution." Compared to the traditional BOD (biochemical oxygen demand) and COD (chemical oxygen demand), TOC measurements have the advantage of being resistant to interference from coexisting substances in the sample and being able to accurately measure the amount of organic matter in real time. As a result of the comparative test, "QqBiO" (Quad Corporation) had the highest treatment capacity for meat processing wastewater (Figure 4). This is thought to be because QqBiO is a mixed microbial treatment material consisting of many different types of microorganisms (about 200 types).

実施例2 廃水処理微生物の探索
実施例1で示された通り、QqBiOは多種類の微生物を含んでいる混合資材であることから廃水処理能力は高いが、その製造過程において異なる微生物を均等に配合することが困難であるため、製品の品質が安定しないという問題があった。そこで、発明者らは、単一でも優れた廃水処理能力を有する微生物を単離することを試みた。高い廃水処理能力を有する微生物は、日本国内における水系を中心に探索した。鋭意探索を行った結果、食肉加工廃水においてQqBiOと同等の高い処理能力を有するE2株の分離に成功した(図5)。さらにE2株は、QqBiOにはない高い凝集性を有していた。これは廃水処理において極めて重要な特性であり、汚泥の廃棄が容易で、凝集剤による処理工程も省略できる(図6)。凝集沈殿したE2株を電子顕微鏡により観察したところ、大量のバイオポリマーを菌体外に分泌しており、これらが互いに吸着し合うことにより凝集体を形成することがわかった(図7)。この凝集性は、E2株同士だけでなく、廃水中に存在する他種の微生物や固形分も一緒に沈殿させることから、廃水処理微生物として極めて優れた特性である。
Example 2 Search for wastewater treatment microorganisms As shown in Example 1, QqBiO is a mixed material containing many kinds of microorganisms, so it has a high wastewater treatment capacity, but it is difficult to mix different microorganisms evenly during the manufacturing process, so there is a problem that the quality of the product is not stable. Therefore, the inventors attempted to isolate a microorganism that has excellent wastewater treatment capacity even when used alone. Microorganisms with high wastewater treatment capacity were mainly searched for in water systems in Japan. As a result of an intensive search, they succeeded in isolating E2 strain, which has a high treatment capacity equivalent to QqBiO in meat processing wastewater (Figure 5). Furthermore, E2 strain has high coagulation property that QqBiO does not have. This is an extremely important characteristic in wastewater treatment, and it makes it easy to dispose of sludge and omits the treatment process using coagulants (Figure 6). When the coagulated and precipitated E2 strain was observed with an electron microscope, it was found that a large amount of biopolymers were secreted outside the bacterial cell, and these were adsorbed to each other to form aggregates (Figure 7). This flocculation property is an extremely advantageous characteristic for wastewater treatment microorganisms, as it not only causes the E2 strain to precipitate itself, but also other types of microorganisms and solid matter present in wastewater.

実施例3 微生物の同定試験
E2株は食肉加工廃水において極めて優れた処理能力を示したため、16S rDNA(16S rRNA 遺伝子、約1,500 bp)の塩基配列解析および形態観察、生理・生化学性状試験を行い、その帰属分類群を推定した。
(16S rDNA 部分塩基配列解析)
・ DNA 抽出:アクロモペプチダーゼ (FUJIFILM Wako Pure Chemical, Japan)
・ PCR 増幅:Tks Gflex DNA Polymerase (Takara Bio, Japan)
・ サイクルシークエンス:BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, USA)
・ 使用プライマー:PCR 増幅: 9F, 1510R
シークエンス: 9F, 515F, 1099F, 536R, 926R, 1242R 1510R
・ シークエンス:ABI PRISM 3130 xl Genetic Analyzer System (Applied Biosystems)
・ 塩基配列決定:ChromasPro 2.1 (Technelysium, AUS)
・ BLAST 相同性検索:解析ソフトウェアとして ENKI (TechnoSuruga Laboratory, Japan) を用い、データベースは国際塩基配列データベース(DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank) およびDB-BA15.0 (TechnoSuruga Laboratory) を利用した。
・分子系統解析:系統樹の推定に近隣結合法、塩基置換モデルは Kimura-2-parameter、樹形の信頼性評価にはブートストラップ法(1,000 反復) を用いて解析した。
(E2株の16S rDNAの塩基配列)ATTGAACGCTGGCGGCATGCCTTACACATGCAAGTCGAACGGTAACGCGGGGCAACCTGGCGACGAGTGGCGAACGGGTGAGTAATGTATCGGAACGTGCCCAGTTGTGGGGGATAACTGCTCGAAAGAGCAGCTAATACCGCATACGACCTGAGGGTGAAAGCGGGGGATCGCAAGACCTCGCGCAATTGGAGCGGCCGATATCAGATTAGGTAGTTGGTGGGGTAAAGGCTCACCAAGCCGACGATCTGTAGCTGGTCTGAGAGGACGACCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATTTTGGACAATGGACGCAAGTCTGATCCAGCCATGCCGCGTGCGGGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAACCGCTTTTGTCAGGGAAGAAACGCTCTGGGTTAATACCTCGGGGTAATGACGGTACCTGAAGAATAAGCACCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGTGCGCAGGCGGTTATGCAAGACAGAGGTGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCCTTTGTGACTGCATGGCTAGAGTACGGTAGAGGGGGATGGAATTCCGCGTGTAGCAGTGAAATGCGTAGATATGCGGAGGAACACCGATGGCGAAGGCAATCCCCTGGACCTGTACTGACGCTCATGCACGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCCTAAACGATGTCAACTGGTTGTTGGGAGGGTTTCTTCTCAGTAACGTAGCTAACGCGTGAAGTTGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGATGATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAAAACCTTACCTACCCTTGACATGCCAGGAATCCTGCAGAGATGTGGGAGTGCTCGAAAGAGAACCTGGACACAGGTGCTGCATGGCCGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTGTCATTAGTTGCTACGAAAGGGCACTCTAATGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAGGTCATCATGGCCCTTATGGGTAGGGCTACACACGTCATACAATGGCCGGGACAGAGGGCTGCCAACCCGCGAGGGGGAGCTAATCCCAGAAACCCGGTCGTAGTCCGGATCGCAGTCTGCAACTCGACTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCTTGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGCGGGTTCTGCCAGAAGTAGTTAGCCTAACCGCAAGGAGGGCGATTACCACGGCAGGGTTCGTGACTGGGGTGAAG(配列番号1)
Example 3 Microorganism Identification Test
Because strain E2 showed extremely high treatment capacity for meat processing wastewater, we performed 16S rDNA (16S rRNA gene, approximately 1,500 bp) sequence analysis, morphological observation, and physiological and biochemical property tests to infer its taxonomic group.
(Partial 16S rDNA sequence analysis)
・DNA extraction: Achromopeptidase (FUJIFILM Wako Pure Chemical, Japan)
・PCR amplification: Tks Gflex DNA Polymerase (Takara Bio, Japan)
・ Cycle sequencing: BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, USA)
Primers used: PCR amplification: 9F, 1510R
Sequence: 9F, 515F, 1099F, 536R, 926R, 1242R 1510R
・ Sequencing: ABI PRISM 3130 xl Genetic Analyzer System (Applied Biosystems)
・Sequencing: ChromasPro 2.1 (Technelysium, AUS)
- BLAST homology search: The analysis software used was ENKI (TechnoSuruga Laboratory, Japan), and the databases used were the international nucleotide sequence database (DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank) and DB-BA15.0 (TechnoSuruga Laboratory).
- Molecular phylogenetic analysis: The neighbor-joining method was used to estimate the phylogenetic tree, the Kimura-2-parameter base substitution model was used, and the bootstrap method (1,000 iterations) was used to evaluate the reliability of the tree shape.
(16S rDNA base sequence of E2 strain) (SEQ ID NO: 1)

微生物同定システム(解析ソフトウェア: ENKI)を用いたDB-BA 15.0 (TechnoSuruga Laboratory)および国際塩基配列データベース(DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank)に対するBLAST相同性検索の結果、E2株の16S rDNA の塩基配列はKinneretia asaccharophilaの基準株KIN192T (アクセッション番号 AY136099) に対し相同率99.6%の相同性を示した(表1、2)。また、DB-BA 15.0に対するBLAST相同性検索で得られた塩基配列を基に解析した分子系統樹 (図8) において、E2株はKinneretia属 (1属1種)、Mitsuaria属、Pelomonas属、Roseteles属などが含まれるComamonadaceae科が構成するクラスター内に含まれ、K. asaccharophila KIN192T (AY136099) とクラスターを形成し、近縁であることが示された。このように16S rDNA 塩基配列解析の結果から、E2株はK. asaccharophila に近縁な新種細菌Kinneretia sp.であると推定された。 A BLAST homology search using the microbial identification system (analysis software: ENKI) against DB-BA 15.0 (TechnoSuruga Laboratory) and the international nucleotide sequence database (DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank) showed that the 16S rDNA sequence of E2 strain was 99.6% identical to the type strain KIN192 T (accession number AY136099) of Kinneretia asaccharophila (Tables 1 and 2). In addition, in the molecular phylogenetic tree (Fig. 8) analyzed based on the nucleotide sequence obtained by the BLAST homology search against DB-BA 15.0, E2 strain was included in the cluster consisting of the Comamonadaceae family, which includes the genera Kinneretia (one genus and one species), Mitsuaria, Pelomonas, and Roseteles, and formed a cluster with K. asaccharophila KIN192 T (AY136099), indicating that it is closely related to K. asaccharophila. Based on the results of 16S rDNA sequence analysis, it was estimated that strain E2 is a new species of bacteria, Kinneretia sp., closely related to K. asaccharophila.

実施例4 生理・生化学性状試験
実体顕微鏡によるコロニー観察、光学顕微鏡による形態観察およびBarrow & Feltham(Cowan and Steel’s Manual for the Identification of Medical Bacteria, 3rd ed. Cambridge: Cambridge University Press; 1993.)の方法に基づき、カタラーゼ反応、オキシダーゼ反応、ブドウ糖からの酸/ガス産生、ブドウ糖の酸化/発酵(O/F)について試験を行った。
・ グラム染色:フェイバーG「ニッスイ」(Nissui Pharmaceutical, Japan)
・ 顕微鏡:光学顕微鏡 BX50F4 (Olympus, Japan)
・ 実体顕微鏡:SMZ800N (Nikon, Japan)
・生理・生化学性状試験には下記のキットを使用した。
API 20 NE (bioMerieux, FRA) [SIID30828-01]
API ZYM (bioMerieux, FRA) [SIID30828-01]
API 20 E (bioMerieux, FRA) [SIID30828-02, 03]
E2株の生理・生化学性状試験の結果は、運動性を有するグラム陰性の桿菌で、芽胞を形成せず、カタラーゼ反応及びオキシダーゼ反応は陽性を示した(表3)。これらの性状は、16S rDNA 塩基配列解析の結果から帰属の可能性が示された Kinneretia属の性状と、カタラーゼ反応を除き一致した。また、E2株は硝酸塩を還元し、インドールを産生せず、グルコースを発酵せず、ウレアーゼ活性およびβ-ガラクトシダーゼ活性は陰性を示し、エスクリンおよびゼラチンを加水分解せず、グルコースおよびグルコン酸 カリウムを資化し、L-アラビノース、マルトースおよびDL-リンゴ酸などを資化しなかった(表4)。さらに、E2株はアルカリフォスファターゼやトリプシン、酸性フォスファターゼなどの活性を示し、エステラーゼ(C8)などの活性を示さず、10℃では生育が見られなかった(表3および表5)。これらの性状は、16S rDNA塩基配列解析の結果近縁と示された、K. asaccharophilaと一致する点があるものの、相違点も多くみられた。
Example 4 Physiological and Biochemical Property Tests Colonies were observed using a stereomicroscope, morphological observation was performed using an optical microscope, and tests were performed on catalase reaction, oxidase reaction, acid/gas production from glucose, and oxidation/fermentation (O/F) of glucose based on the method of Barrow & Feltham (Cowan and Steel's Manual for the Identification of Medical Bacteria, 3rd ed. Cambridge: Cambridge University Press; 1993).
・ Gram staining: Faber G "Nissui" (Nissui Pharmaceutical, Japan)
・Microscope: Optical microscope BX50F4 (Olympus, Japan)
・ Stereo microscope: SMZ800N (Nikon, Japan)
The following kits were used for physiological and biochemical property tests:
API 20 NE (bioMerieux, FRA) [SIID30828-01]
API ZYM (bioMerieux, FRA) [SIID30828-01]
API 20 E (bioMerieux, FRA) [SIID30828-02, 03]
The physiological and biochemical properties of strain E2 were determined to be a motile Gram-negative rod-shaped bacterium that did not form spores, and showed positive catalase and oxidase reactions (Table 3). These properties were consistent with those of the genus Kinneretia, which was suggested to be a possible member of the species by 16S rDNA base sequence analysis, except for the catalase reaction. In addition, strain E2 reduced nitrate, did not produce indole, did not ferment glucose, showed negative urease and β-galactosidase activities, did not hydrolyze esculin or gelatin, and utilized glucose and potassium gluconate, but did not utilize L-arabinose, maltose, or DL-malic acid (Table 4). Furthermore, strain E2 showed alkaline phosphatase, trypsin, and acid phosphatase activities, but did not exhibit esterase (C8) activities, and did not grow at 10°C (Tables 3 and 5). Although these characteristics were consistent with those of K. asaccharophila, which was shown to be closely related based on 16S rDNA sequence analysis, there were also many differences.

このようにE2株はKinneretia属に含まれ、既知種ではK. asaccharophilaに最も近縁であったが、16S rDNA 塩基配列解析および生理・生化学性状試験の結果からK. asaccharophilaとは異なることから、種レベルでの帰属分類群の推定はできなかった。よって、以上の同定試験の結果から、E2株は新種細菌Kinneretia sp.と同定した。これまでにKinneretia属の細菌は、イスラエルのKinneret湖で発見されたK. asaccharophilaの1属1種しか見つかっておらず、日本国内で発見されたE2株は2種目のKinneretia属細菌である。 As described above, strain E2 is included in the Kinneretia genus, and is most closely related to K. asaccharophila among known species. However, because the results of 16S rDNA sequence analysis and physiological and biochemical property tests indicate that it is different from K. asaccharophila, it was not possible to estimate its taxonomic group at the species level. Therefore, based on the results of the above identification tests, strain E2 was identified as a new species of bacteria, Kinneretia sp. To date, only one genus and one species of Kinneretia has been found, K. asaccharophila, discovered in Lake Kinneret in Israel, and strain E2 is the second species of Kinneretia found in Japan.

実施例5 廃水処理性能試験
廃水処理設備の微生物叢は多種多様な微生物から構成されているが、そこへ単一微生物を投入することで、実際にどれくらいの廃水処理効果を発揮するかを調べた。現場試験は、福井県内にある食肉加工工場に併設されている廃水処理設備を利用して実施した。本施設で処理される平均廃水量は約120 m3/日である。食肉加工工場から廃水処理設備に流入した廃水(原水)は、原水槽で一時的に貯留後、原水ポンプにより「流量調整槽」へ圧送され、ここで廃水性状を平準化した後、ポンプおよび計量装置を用いて一定水量を反応槽へ移送する(図9)。反応槽内に凝集剤を投入して廃水中の浮遊物質(SS)及びn-Hexを凝集化させ、苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)によりpHを調整し凝集反応を促進させる。続いて、加圧浮上処理水の一部を加圧空気で処理して得られる微細気泡水と反応槽から圧送される廃水を混合し、加圧浮上装置において廃水中に微細気泡を発生させ、凝集剤により形成した有機物の塊(フロック)に気泡を付着させることによってフロックを浮上させて油脂固形分等の分離・除去を行う。加圧浮上装置を経由した加圧浮上処理水は、このようにして生物化学的酸素要求量(BOD)やノルマルヘキサン抽出物(n-Hex)、浮遊物質(SS)がある程度低減される。さらに加圧浮上処理水は「廃水処理槽の第一室(担体流動層)」へ移送され、複数の廃水処理槽を経由する間に微生物によりBODやn-Hexが放流基準値以下まで処理される。一方、加圧浮上装置により汚泥(水中に一様に広がって濃度として測定できる状態)として分離・除去されたフロックは、汚泥貯留槽で一時的に貯溜されてから汚泥移送ポンプにより脱水機へ移送される。脱水機では、カチオン系およびアニオン系の高分子凝集剤を使用して脱水を行い、脱水された汚泥は産業廃棄物として場外処分される。このように廃水処理施設では、加圧浮上装置における「大量の薬品使用」や「発生する汚泥の産業廃棄」、「施設外へ拡散する悪臭」等が問題となっていた。さらに、「汚泥の脱水」や「大量の水を加圧」するためには多量のエネルギーを必要とした。
これらの問題を一挙に解決するために、現場試験では加圧浮上装置を使用せず、E2株の培養液を廃水処理槽の第一室に100 L/m3の割合で直接投入した。その結果、加圧浮上装置を使用することなく、さらに通常運転時よりも約1.6倍高い廃水処理負荷をかけても、生物化学的酸素要求量(BOD)およびn-ヘキサン抽出物(n-Hex)の放流基準値をクリアすることが可能であった(図10および図11)。また、凝集性も維持されていた(図12)。これらのE2株による効果は、1回の投入で約1ヶ月間持続した。このE2株による驚異的な高効率化により、廃水処理設備のランニングコストは従来の約1/4にまで低減できた。
Example 5 Wastewater treatment performance test The microflora of the wastewater treatment facility is composed of a wide variety of microorganisms, and we investigated how much wastewater treatment effect can be achieved by adding a single microorganism to it. The field test was carried out using a wastewater treatment facility attached to a meat processing plant in Fukui Prefecture. The average amount of wastewater treated in this facility is about 120 m3 /day. Wastewater (raw water) that flows into the wastewater treatment facility from the meat processing plant is temporarily stored in a raw water tank, and then pumped by a raw water pump to a "flow rate adjustment tank," where the wastewater condition is leveled, and a certain amount of water is transferred to a reaction tank using a pump and a metering device (Figure 9). A flocculant is added to the reaction tank to flocculate suspended solids (SS) and n-Hex in the wastewater, and caustic soda (sodium hydroxide) is used to adjust the pH to promote the flocculation reaction. Next, a part of the pressurized flotation treated water is treated with pressurized air to obtain fine bubble water, which is mixed with wastewater pumped from the reaction tank. Fine bubbles are generated in the wastewater in the pressurized flotation device, and the bubbles are attached to the organic matter (flocs) formed by the coagulant, causing the flocs to float and separate and remove oil and fat solids. In this way, the biochemical oxygen demand (BOD), normal hexane extract (n-Hex), and suspended solids (SS) of the pressurized flotation treated water that has passed through the pressurized flotation device are reduced to a certain extent. The pressurized flotation treated water is then transferred to the "first chamber of the wastewater treatment tank (carrier fluidized bed)", and while passing through multiple wastewater treatment tanks, the BOD and n-Hex are treated by microorganisms until they reach or fall below the discharge standard value. Meanwhile, the flocs separated and removed as sludge (which is uniformly spread in the water and can be measured as a concentration) by the pressurized flotation device are temporarily stored in the sludge storage tank and then transferred to the dehydrator by the sludge transfer pump. In the dehydrator, dehydration is carried out using cationic and anionic polymer flocculants, and the dehydrated sludge is disposed of off-site as industrial waste. Thus, wastewater treatment facilities have had problems such as "large amounts of chemicals used" in the pressurized flotation device, "industrial disposal of the sludge generated," and "bad odors dispersing outside the facility." Furthermore, a large amount of energy is required to "dehydrate the sludge" and "pressurize large amounts of water."
To solve these problems at once, the E2 strain culture solution was directly added to the first chamber of the wastewater treatment tank at a rate of 100 L/ m3 in the field test without using a flotation device. As a result, it was possible to clear the discharge standards for biochemical oxygen demand (BOD) and n-hexane extract (n-Hex) without using a flotation device and even with a wastewater treatment load about 1.6 times higher than that during normal operation (Figures 10 and 11). In addition, flocculation was maintained (Figure 12). These effects of the E2 strain lasted for about one month with a single addition. Due to the amazing efficiency of the E2 strain, the running costs of the wastewater treatment facility could be reduced to about one-quarter of the conventional level.

実施例6 廃水中における微生物叢(群集)の解析
前述したように、食肉加工工場から廃水処理設備に流入した廃水(原水)は原水槽で一時的に貯留後、原水ポンプにより「流量調整槽」へ圧送されるが、すでにこの段階で多種・多数の微生物が繁殖していると考えられる。そこで、このような複雑な微生物環境下でE2株がどのように機能を発揮しているかを理解することを目的として、廃水中の「微生物叢(群集構造)」および「E2株の経時的な動態解析」を行った。廃水(原水)中の群集構造はアンプリコンシーケンスで、廃水処理槽へ投入したE2株の動態はリアルタイムPCRで解析を行った。
(1)アンプリコンシーケンス解析
1. DNA 抽出
・ 抽出方法:MORA-EXTRACT kit (Kyokuto Pharmaceutical, Japan)、細胞破砕装置: FastPrep-24 5G (MP-Biomedicals, USA)
・ 吸光度測定補足:NanoDrop ND8000 (Thermo Fisher Scientific, USA)、DNA 濃度 (ng/μl)、DNA 純度(A260/A280)
2. PCR
・ 使用プライマー:Pro341F - Pro805R (細菌・アーキア 16SrDNA のプライマー配列を除く約430 bp)
・ PCR 条件:Takahashi S, Tomita J, Nishioka K, Hisada T, Nishijima M. Development of a prokaryotic universal primer for simultaneous analysis of Bacteria and Archaea using next-generation sequencing. PLoS One 2014; 9: e105592.
3. アンプリコンシーケンス解析
・ シーケンサー:MiSeq (Illumina, USA)、プライマー配列を除く配列を決定(約 380~430 bp)
・ シーケンシング Kit:MiSeq Reagent Kit v3 (600 サイクル) (Illumina)
4. fastq ペアエンドの連結
・ ソフトウェア:fastq-join
5. 配列の前処理 (クオリティーフィルタリング)
・ ソフトウェア:FASTX-Toolkit
6. キメラチェック
・ ソフトウェア:QIIME1.8.0およびusearch6.1.544_i86により検出されたキメラ配列を除去
7. 相同性検索
1) Ribosomal Database Project (RDP) による検索
・ ソフトウェア Metagenome@KIN (World Fusion, Japan)
・ データベース RDP MultiClassifier ver.2.11 (16S rDNA)
Cut Off: Phylum: 0.8(Confidence 0.8 以上の帰属分類群を抽出)
帰属分類群 : 界~属
2) 微生物同定データベースによる検索
・ ソフトウェア:Metagenome@KIN (World Fusion)
・ データベース:微生物同定データベースDB-BA13.0 (TechnoSuruga Laboratory, Japan)
相同率 97%以上かつ最上位の帰属分類群を近縁種として抽出
帰属分類群 : 界~種
8. 検体間の比較解析
・ ソフトウェア:Metagenome@KIN (World Fusion)
・ 解析手法:主成分分析およびクラスター解析(クラスタリング手法: 群平均法, 距離関数: ピアソンの相関係数)
(2)リアルタイムPCR解析
1. DNA 抽出
・ 抽出方法:MORA-EXTRACT kit (Kyokuto Pharmaceutical, Japan)、細胞破砕装置: FastPrep-24 5G (MP-Biomedicals, USA)
・ 吸光度測定:NanoDrop ND8000 (Thermo Fisher Scientific, USA)、DNA 濃度 (ng/μL)、DNA 純度 (A260/A280)
2. PCR 条件
・ プライマー
341f - 534r の組み合わせで全真正細菌の16S rDNAを網羅的に増幅(Muyzer G, de Waal EC, Uitterlinden AG. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA. Appl Environ Microbiol 1993;59:695-700.)
E2株の16S rDNAだけを特異的に増幅するためにKasaccharo_F (GTGGGGGATAACTGCTCGAAAGAGCAG(配列番号2))- Kasaccharo_R (TACCCCGAGGTATTAACCCAGAGCG(配列番号3)) 設計して増幅
・ スタンダード:Escherichia coli JCM 1649T(全真正細菌 16S rDNA コピー数測定用)
E2株由来プラスミド DNA (K. asaccharophila 16S rDNA コピー数測定用)
3. リアルタイム PCR
・ 試薬:TB Green Premix Ex Taq II (Tli RNaseH Plus)(Takara Bio, Japan)
・ 装置:Rotor-Gene Q (QIAGEN, DEU)
Example 6 Analysis of the microbial flora (community) in wastewater As mentioned above, wastewater (raw water) flowing into the wastewater treatment facility from a meat processing plant is temporarily stored in the raw water tank and then pumped to the "flow adjustment tank" by the raw water pump, but it is thought that a wide variety of microorganisms are already multiplying at this stage. Therefore, in order to understand how the E2 strain functions in such a complex microbial environment, we performed "microbiota (community structure)" in the wastewater and "temporal dynamics of the E2 strain." The community structure in the wastewater (raw water) was analyzed by amplicon sequencing, and the dynamics of the E2 strain introduced into the wastewater treatment tank was analyzed by real-time PCR.
(1) Amplicon sequence analysis
1. DNA extraction/extraction method: MORA-EXTRACT kit (Kyokuto Pharmaceutical, Japan), cell disruption device: FastPrep-24 5G (MP-Biomedicals, USA)
・Absorbance measurement supplement: NanoDrop ND8000 (Thermo Fisher Scientific, USA), DNA concentration (ng/μl), DNA purity (A260/A280)
2. PCR
Primers used: Pro341F - Pro805R (approximately 430 bp excluding the primer sequence for bacterial and archaeal 16S rDNA)
・ PCR conditions: Takahashi S, Tomita J, Nishioka K, Hisada T, Nishijima M. Development of a prokaryotic universal primer for simultaneous analysis of Bacteria and Archaea using next-generation sequencing. PLoS One 2014; 9: e105592.
3. Amplicon sequence analysis: Sequencer: MiSeq (Illumina, USA), sequence excluding primer sequence determined (approximately 380-430 bp)
・ Sequencing Kit: MiSeq Reagent Kit v3 (600 cycles) (Illumina)
4. Fastq paired-end ligation Software: fastq-join
5. Sequence preprocessing (quality filtering)
・ Software: FASTX-Toolkit
6. Chimera check: Remove chimeric sequences detected by software: QIIME1.8.0 and usarch6.1.544_i86
7. Homology search
1) Search using the Ribosomal Database Project (RDP) and the software Metagenome@KIN (World Fusion, Japan)
・ Database RDP MultiClassifier ver.2.11 (16S rDNA)
Cut Off: Phylum: 0.8 (Extract taxa with confidence of 0.8 or higher)
Taxonomic group: Kingdom - Genus
2) Search using microbial identification database Software: Metagenome@KIN (World Fusion)
・ Database: Microbial identification database DB-BA13.0 (TechnoSuruga Laboratory, Japan)
Extract the highest-ranking taxon with a homology rate of 97% or more as a closely related species. Taxon name: Kingdom - Species
8. Comparative analysis between samples Software: Metagenome@KIN (World Fusion)
・Analysis method: Principal component analysis and cluster analysis (clustering method: group average method, distance function: Pearson's correlation coefficient)
(2) Real-time PCR analysis
1. DNA extraction/extraction method: MORA-EXTRACT kit (Kyokuto Pharmaceutical, Japan), cell disruption device: FastPrep-24 5G (MP-Biomedicals, USA)
・Absorbance measurement: NanoDrop ND8000 (Thermo Fisher Scientific, USA), DNA concentration (ng/μL), DNA purity (A260/A280)
2. PCR Conditions and Primers
The combination of 341f - 534r comprehensively amplifies 16S rDNA from all eubacteria (Muyzer G, de Waal EC, Uitterlinden AG. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA. Appl Environ Microbiol 1993;59:695-700.)
Kasaccharo_F (GTGGGGGATAACTGCTCGAAAGAGCAG (SEQ ID NO: 2)) and Kasaccharo_R (TACCCCGAGGTATTAACCCAGAGCG (SEQ ID NO: 3)) were designed and amplified to specifically amplify only the 16S rDNA of the E2 strain. Standard: Escherichia coli JCM 1649 T (for measuring the copy number of 16S rDNA in all eubacteria)
Plasmid DNA derived from E2 strain (for measuring K. asaccharophila 16S rDNA copy number)
3. Real-time PCR
Reagent: TB Green Premix Ex Taq II (Tli RNaseH Plus) (Takara Bio, Japan)
・ Equipment: Rotor-Gene Q (QIAGEN, DEU)

廃水(原水)の微生物叢を次世代シーケンサーにより解析した結果、「流量調整槽」の段階で常時300~400種類(属レベル)以上の細菌・古細菌が存在しており、生物学的に極めて多様性が高い環境であることを確認した。さらに、リアルタイムPCR解析により、処理中の廃水に存在する微生物の数を計数したところ、投入時、7.08 x 108/mLであり、その後も常時108/mLオーダーの細菌が検出された(図13)。また、廃水処理槽へ培養液の状態で投入されたE2株の菌体濃度は、100 L/m3の割合で投入した直後には2.12 x 107/mLであり、全菌数のおよそ3%であったが、24時間後には105/mLオーダー、48時間後には104/mLオーダーにまで減少し、その後1ヶ月間は104/mLオーダーで安定に維持され、高い廃水処理効果が持続した(図13)。このように、属レベルで300種以上、108/mLオーダーの細菌が常時存在する廃水中において、E2株は104/mLオーダーの細胞濃度で安定に廃水処理微生物として機能していることを確認した。 Analysis of the wastewater (raw water) microflora using a next-generation sequencer confirmed that more than 300 to 400 species (genera level) of bacteria and archaea were always present in the "flow control tank," indicating an extremely biologically diverse environment. Furthermore, real-time PCR analysis was used to count the number of microorganisms present in the wastewater being treated, and the number was 7.08 x 10 8 /mL at the time of introduction, and bacteria of the order of 10 8 /mL were constantly detected thereafter (Figure 13). In addition, the bacterial cell concentration of the E2 strain introduced into the wastewater treatment tank in the form of a culture solution was 2.12 x 10 7 /mL immediately after introduction at a rate of 100 L/m 3 , which was approximately 3% of the total bacterial count, but this decreased to the order of 10 5 /mL after 24 hours and to the order of 10 4 /mL after 48 hours, and was then maintained stably at the order of 10 4 /mL for one month thereafter, demonstrating the high wastewater treatment effect (Figure 13). In this way, it was confirmed that strain E2 functions stably as a wastewater treatment microorganism at a cell concentration of 10 4 /mL in wastewater that constantly contains more than 300 species at the genus level and bacteria at a concentration of 10 8 /mL.

本発明の微生物は、既存の廃水処理資材と同等の廃水浄化能力を有する。また、驚くべきことに他種の微生物や固形成分をまとめて凝集させることができるため、本発明の微生物による処理を行う前に予め凝集剤によって廃水を処理する必要がない。結果として、当該微生物を使用することによって前処理を省略しながらも既存の排水設備を改修することなく、廃水処理にかかる費用を大幅に低減することができる。 The microorganisms of the present invention have the same wastewater purification ability as existing wastewater treatment materials. Moreover, surprisingly, they can aggregate other types of microorganisms and solid components together, so there is no need to treat the wastewater with a flocculant before treating it with the microorganisms of the present invention. As a result, by using these microorganisms, it is possible to drastically reduce the cost of wastewater treatment without having to renovate existing drainage facilities while omitting pretreatment.

1:本発明の微生物
2:担体流動槽
2a:空気攪拌用送風機
2b:散気装置
2c:固体担体
3:有機物および/または微生物を含む廃水
4:微生物処理された廃水
5:本発明の微生物
6:担体流動槽
6a:散気装置
6b:固体担体
7:ポンプ槽
7a:撹拌機
7b:ポンプ
8:反応槽
8a:撹拌機
9:凝集剤
10:加圧浮上装置
11:培養槽
11a:空気攪拌用送風機
11b:散気装置
11c:固体担体
11d:ポンプ
12:沈殿槽
13:放流ポンプ槽
13a:ポンプ
14:汚泥貯留槽
15:有機物、微生物、浮遊物質およびn-Hexを含む廃水
16:余剰汚泥
17:廃水
18:本発明の微生物
19:担体流動槽
19a:空気攪拌用送風機
19b:散気装置
19c:固体担体
20:ポンプ槽
20a:撹拌機
20b:ポンプ
20c:ポンプ
21:培養槽
21a:散気装置
21b:固体担体
21c:ポンプ
22:沈殿槽
23:放流ポンプ槽
23a:ポンプ
24:汚泥貯留槽
25:有機物および微生物を含む廃水
26:廃水
1: Microorganism of the present invention 2: Carrier fluidized bed 2a: Air agitator 2b: Air diffuser 2c: Solid carrier 3: Wastewater containing organic matter and/or microorganisms 4: Microorganism-treated wastewater 5: Microorganism of the present invention 6: Carrier fluidized bed 6a: Air diffuser 6b: Solid carrier 7: Pump bed 7a: Stirrer 7b: Pump 8: Reaction tank 8a: Stirrer 9: Flocculant 10: Pressurized flotation device 11: Culture tank 11a: Air agitator 11b: Air diffuser 11c: Solid carrier 11d: Pump 12: Settling tank
13: Discharge pump tank 13a: Pump 14: Sludge storage tank 15: Wastewater containing organic matter, microorganisms, suspended solids and n-Hex 16: Excess sludge 17: Wastewater 18: Microorganism of the present invention 19: Carrier fluidized tank 19a: Air mixing blower 19b: Air diffuser 19c: Solid carrier 20: Pump tank 20a: Agitator 20b: Pump 20c: Pump 21: Culture tank 21a: Air diffuser 21b: Solid carrier 21c: Pump 22: Sedimentation tank
23: Discharge pump tank 23a: Pump 24: Sludge storage tank 25: Wastewater containing organic matter and microorganisms 26: Wastewater

Claims (8)

単離された受託番号NITE P-03538のKinneretia属微生物。 The isolated Kinneretia microorganism has accession number NITE P-03538. 請求項1に記載の微生物を含む、有機物低減剤。 An organic matter reducing agent comprising the microorganism according to claim 1 . 請求項1に記載の微生物を含む、微生物凝集剤。 A microbial flocculant comprising the microorganism according to claim 1 . 請求項1に記載の微生物を、有機物を含む試料と接触させることを含む、有機物の低減方法。 A method for reducing organic matter, comprising contacting the microorganism according to claim 1 with a sample containing organic matter. 請求項1に記載の微生物を、微生物を含む試料と接触させることを含む、微生物の凝集方法。 A method for agglutinating microorganisms, comprising contacting the microorganism according to claim 1 with a sample containing the microorganism. 以下を含む、廃水浄化装置:
(1)請求項1に記載の微生物、および
(2)(1)の微生物により廃水を処理することによって廃水中の有機物を低減および/または微生物を凝集する、微生物処理槽。
Wastewater purification equipment, including:
(1) A microbial treatment tank for treating wastewater with the microorganism according to claim 1 , and (2) a microorganism according to (1) to reduce organic matter in the wastewater and/or aggregate the microorganisms.
以下から選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項に記載の装置:
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽、
(B)請求項1に記載の微生物を予め増殖させる、培養槽、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽、
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽、
(F)凝集剤により廃水を処理することによって廃水中の浮遊物質およびn-Hexを凝集する、反応槽、および
(G)凝集浮遊物質および凝集n-Hexを凝集剤処理された廃水から分離する、加圧浮上装置。
The apparatus of claim 6 , further comprising at least one selected from the following:
(A) A pump tank for storing wastewater and pumping it to other tanks;
(B) a culture tank in which the microorganism according to claim 1 is pre-grown;
(C) a solid-liquid separation tank for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated;
(E) a sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms;
(F) a reaction tank for flocculating suspended solids and n-Hex in the wastewater by treating the wastewater with a flocculant, and (G) a pressurized flotation device for separating the flocculated suspended solids and flocculated n-Hex from the flocculant-treated wastewater.
以下をさらに含む、請求項に記載の装置:
(A)廃水を貯留し、他槽に送水する、ポンプ槽、
(B)請求項1に記載の微生物を予め増殖させる、培養槽、
(C)凝集微生物を微生物処理された廃水から分離する、固液分離槽、
(D)凝集微生物が分離された微生物処理された廃水を貯留し、放流する、放流槽、および
(E)分離された凝集微生物を貯留する、汚泥貯留槽。
7. The apparatus of claim 6 , further comprising:
(A) A pump tank for storing wastewater and pumping it to other tanks;
(B) a culture tank in which the microorganism according to claim 1 is pre-grown;
(C) a solid-liquid separation tank for separating the flocculated microorganisms from the biologically treated wastewater;
(D) a discharge tank for storing and discharging the biologically treated wastewater from which the flocculated microorganisms have been separated; and (E) a sludge storage tank for storing the separated flocculated microorganisms.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003088835A (en) 2001-09-20 2003-03-25 Taisei Corp Biological wastewater treatment method
JP2020191802A (en) 2019-05-27 2020-12-03 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 Microorganisms, oil decomposition agents, and oil decomposition methods

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10165174A (en) * 1996-12-13 1998-06-23 Takuma Co Ltd Coagulant-producing microorganism using organic acid as substrate, microbial coagulant obtained therefrom, and wastewater treatment method using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003088835A (en) 2001-09-20 2003-03-25 Taisei Corp Biological wastewater treatment method
JP2020191802A (en) 2019-05-27 2020-12-03 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 Microorganisms, oil decomposition agents, and oil decomposition methods

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Accession No. KC494306,Database DDBJ/EMBL/GenBank [online], Accession No. KC494306, [2025年2月8日検索],2013年03月06日,https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/KC494306.1?report=genbank&log$=nuclalign&blast_rank=3&RID=RSVFNSX9013
GOMILA, M. et al.,Kinneretia asaccharophila gen. nov., sp. nov., isolated from a freshwater lake, a member of the Rubrivivax branch of the family Comamonadaceae,Int J Syst Evol Microbiol.,2010年,60(Pt 4),P. 809-814
SUYAMA, T. et al.,Roseateles depolymerans gen. nov., sp. nov., a new bacteriochlorophyll a-containing obligate aerobe belonging to the beta-subclass of the Proteobacteria,Int J Syst Bacteriol.,1999年,Vol. 49,P. 449-457

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