(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、16ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列が、配列表の配列番号１に記載の配列であり、下記菌学的性質を有することを特徴とする新規微生物バチルス・エスピー（Bacillus sp.）ＳＰＴ３（FERM P-19226）。
Ａ．形態的性質
(1)  細胞の形及び大きさ：幅0.7 〜0.8 μm 、長さ2.0 〜3.0 μm の桿菌
(2)  細胞の多形性の有無：なし
(3)  運動性の有無：有り
鞭毛の着生状態：周毛
(4)  胞子の有無：有り
胞子の部位：端立
Ｂ．培養的性質
(1)  ＬＢ寒天平板培養
i)  色：クリーム色
ii) 光沢：有り
iii) 色素産生：無し
(2)  ＬＢ液体培養
i)  表面発育の有無：無し
ii) 培地の混濁状態：有り（沈殿）
(3)  ＬＢゼラチン穿刺培養
i)  生育状態：＋
ii) ゼラチン液化：＋
(4)  リトマスミルク
i)  凝固：−
ii) 液化：−
Ｃ．生理学的性質
(1)  グラム染色性：＋
(2)  硝酸塩の還元：−
(3)  脱窒反応：＋
(4)  ＭＲテスト：−
(5)  ＶＰテスト：−
(6)  インドールの生成：−
(7)  硫化水素の生成：−
(8)  デンプンの加水分解：−
(9)  クエン酸の利用
i)  Koser ：−
ii) Christensen ：−
(10) 無機窒素源の利用
i)  硝酸塩：−
ii) アンモニウム塩：−
(11) 色素の生成：−（非水溶性）
(12) ウレアーゼ：−
(13) オキシダーゼ：＋
(14) カタラーゼ：＋
(15) 生育の範囲
i)  ｐＨ：5.0 〜7.5
ii) 温度：55℃〜70℃
(16) 酸素に対する態度：好気性
(17) Ｏ−Ｆテスト（Hugh Leifson法）：−／−
(18) 糖類からの酸及びガスの生成
i)  Ｌ−アラビノース：酸（−）／ガス（−）
ii) Ｄ−キシロース：酸（＋）／ガス（−）
iii) Ｄ−グルコース：酸（−）／ガス（−）
iv) Ｄ−マンノース：酸（＋）／ガス（−）
v)  Ｄ−フラクトース：酸（＋）／ガス（−）
vi) Ｄ−ガラクトース：酸（＋）／ガス（−）
vii) マルトース：酸（＋）／ガス（−）
viii)スクロース：酸（＋）／ガス（−）
ix) ラクトース：酸（−）／ガス（−）
x)  トレハロース：酸（＋）／ガス（−）
xi) Ｄ−ソルビトール：酸（−）／ガス（−）
xii) Ｄ−マンニトール：酸（−）／ガス（−）
xiii)イノシトール：酸（±）／ガス（−）
xiv) グリセリン：酸（−）／ガス（−）
【請求項２】
下水処理プロセスから排出される余剰汚泥を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、16ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列が、配列表の配列番号１に記載の配列であり、下記菌学的性質を有することを特徴とする新規微生物バチルス・エスピー（Bacillus sp.）ＳＰＴ３（FERM P-19226）。
Ａ．形態的性質
(1)  細胞の形及び大きさ：幅0.7 〜0.8 μm 、長さ2.0 〜3.0 μm の桿菌
(2)  細胞の多形性の有無：なし
(3)  運動性の有無：有り
鞭毛の着生状態：周毛
(4)  胞子の有無：有り
胞子の部位：端立
Ｂ．培養的性質
(1)  ＬＢ寒天平板培養
i)  色：クリーム色
ii) 光沢：有り
iii) 色素産生：無し
(2)  ＬＢ液体培養
i)  表面発育の有無：無し
ii) 培地の混濁状態：有り（沈殿）
(3)  ＬＢゼラチン穿刺培養
i)  生育状態：＋
ii) ゼラチン液化：＋
(4)  リトマスミルク
i)  凝固：−
ii) 液化：−
Ｃ．生理学的性質
(1)  グラム染色性：＋
(2)  硝酸塩の還元：−
(3)  脱窒反応：＋
(4)  ＭＲテスト：−
(5)  ＶＰテスト：−
(6)  インドールの生成：−
(7)  硫化水素の生成：−
(8)  デンプンの加水分解：−
(9)  クエン酸の利用
i)  Koser ：−
ii) Christensen ：−
(10) 無機窒素源の利用
i)  硝酸塩：−
ii) アンモニウム塩：−
(11) 色素の生成：−（非水溶性）
(12) ウレアーゼ：−
(13) オキシダーゼ：＋
(14) カタラーゼ：＋
(15) 生育の範囲
i)  ｐＨ：5.0 〜7.5
ii) 温度：55℃〜70℃
(16) 酸素に対する態度：好気性
(17) Ｏ−Ｆテスト（Hugh Leifson法）：−／−
(18) 糖類からの酸及びガスの生成
i)  Ｌ−アラビノース：酸（−）／ガス（−）
ii) Ｄ−キシロース：酸（＋）／ガス（−）
iii) Ｄ−グルコース：酸（−）／ガス（−）
iv) Ｄ−マンノース：酸（＋）／ガス（−）
v)  Ｄ−フラクトース：酸（＋）／ガス（−）
vi) Ｄ−ガラクトース：酸（＋）／ガス（−）
vii) マルトース：酸（＋）／ガス（−）
viii)スクロース：酸（＋）／ガス（−）
ix) ラクトース：酸（−）／ガス（−）
x)  トレハロース：酸（＋）／ガス（−）
xi) Ｄ−ソルビトール：酸（−）／ガス（−）
xii) Ｄ−マンニトール：酸（−）／ガス（−）
xiii)イノシトール：酸（±）／ガス（−）
xiv) グリセリン：酸（−）／ガス（−）
【請求項３】
請求項１記載の新規微生物を用いて有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化することを特徴とする有機性固形物の処理方法。
【請求項４】
請求項２記載の新規微生物を用いて下水処理プロセスから排出される余剰汚泥を可溶化することを特徴とする有機性固形物の処理方法。
【請求項５】
可溶化する際の可溶化温度が５８〜７０℃である請求項３又は４記載の有機性固形物の処理方法。
【請求項６】
可溶化する際の可溶化温度が６０〜６５℃である請求項３又は４記載の有機性固形物の処理方法。
【請求項７】
可溶化する際の可溶化処理時間が１８〜３０時間である請求項３乃至６のいずれかに記載の有機性固形物の処理方法。
【請求項８】
可溶化処理後に、汚泥及び可溶化物の消化を行なう請求項３乃至７のいずれかに記載の有機性固形物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、或いは食品工場、化学工場などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等における各種の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有する新規微生物と、その微生物を用いた有機性固形物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、下水処理場や屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥や、食品工場、化学工場などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等における有機性固形物を処理する方法として、細菌等を汚泥に作用させて生物学的に分解する、下記特許文献１及び非特許文献１及び２に示すような汚泥の可溶化（汚泥中の有機性固形物の可溶化）のための方法並びにその方法への応用が期待される菌株がこれまでに報告されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８４６４０号公報
【非特許文献１】
Ｓｈｉｇｅｒｕ  ＫＵＭＥ，ｅｔ  ａｌ．  ，”ＤＩＧＥＳＴＩＯＮ  ＯＦ  ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ  ＳＥＷＡＧＥ  ＳＬＵＤＧＥ  ＢＹ  Ａ  ＭＩＸＲＥＯＦ  ＴＨＥＲＭＯ  ＰＨＩＬＩＣ  ＢＡＣＩＬＬＩ  ＡＮＤ  ＴＨＥＩＲ  ＣＵＬＴＵＲＥ  ＥＸＴＲＡＣＴ  ”，Ｊ．Ｇｅｎ．Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，  ３６  １８９−１９４  （１９９０）
【非特許文献２】
バイオテクノロジーを活用した新排水処理システムの開発報告書（下水道編）、ｐｐ７３−７７、（財）土木研究センター（平成３年２月））
【０００４】
上記特許文献１は、酵母エキス残渣を特異的に分解する酵素を生産する菌株、オエルスコフィア属に属する細菌（Ｏｅｒｓｋｏｖｉａ  ｓｐ．２４（ＦＥＲＭ  Ｐ−１３６９２））  を用いた酵母エキス残渣を処理方法である。
【０００５】
また、上記非特許文献１は、下水汚泥コンポストから好気的にかつ高温条件下で単離した６５℃の至適生育温度を有する、バチルス・ステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）に属する９つの菌株と、サーマス（Ｔｈｅｒｍｕｓ  ｓｐ．  ）属に属する２つの菌株からなる菌体混合物を用いた汚泥の消化について開示するものある。
【０００６】
さらに、上記非特許文献２は、滅菌済余剰汚泥を嫌気的条件下で特異的に可溶化する、クロストリジウム・ビフェルメンタンス（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｂｉｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ）に属する嫌気性の菌株について開示するものである。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１記載の方法によれば、分解処理できる対象が実質的に酵母エキス残渣に限定されてしまうという問題がある。
【０００８】
また、上記非特許文献１や非特許文献２に開示された菌株では、汚泥の可溶化効率が、それぞれ、１０日間で２５％、２０日間で４０〜５０％程度であり、所定の可溶化率を得るには多大な時間を要しており、処理効率が低いものとなっていた。そして、この処理効率の低さが当該菌株の工業的利用に向けての課題として依然として残っている。
【０００９】
本発明者等は、このような問題点を解決するために、汚泥の優れた可溶化効果を有し、且つ所定の可溶化率を得るための処理時間を著しく短縮することができ、処理効率を高めることができる微生物を探索した。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
その結果、このような条件を満たすバチルス属の新規微生物を単離し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明は、有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、16ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列が、配列表の配列番号１に記載の配列であり、後述するような形態的性質、培養的性質、生理学的性質菌学的性質を有することを特徴とすることを特徴とする新規微生物バチルス・エスピー（Bacillus sp.）ＳＰＴ３（FERM P-19226）である。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、下水処理プロセスから排出される余剰汚泥を可溶化する可溶化酵素の生産能を有し、16ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列が、配列表の配列番号１に記載の配列であり、後述するような形態的性質、培養的性質、生理学的性質菌学的性質を有することを特徴とする新規微生物バチルス・エスピー（Bacillus sp.）ＳＰＴ３（FERM P-19226）である。
【００１３】
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１記載の新規微生物を用いて有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化することを特徴とする有機性固形物の処理方法である。さらに、請求項４記載の発明は、請求項２記載の新規微生物を用いて下水処理プロセスから排出される余剰汚泥を可溶化することを特徴とする有機性固形物の処理方法である。
【００１４】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の有機性固形物の処理方法において、可溶化する際の可溶化温度を５８〜７０℃としたことを特徴とし、請求項６記載の発明は、さらに可溶化温度を６０〜６５℃としたことを特徴とする。さらに、請求項７記載の発明は、請求項３乃至６のいずれかに記載の有機性固形物の処理方法において、可溶化する際の可溶化処理時間を１８〜３０時間としたことを特徴とする。さらに、請求項８記載の発明は、請求項３乃至７のいずれかに記載の有機性固形物の処理方法において、可溶化処理後に、汚泥及び可溶化物の消化を行なうことを特徴とする。
【００１５】
尚、本発明の新規微生物には、突然変異体、たとえば紫外線照射等の変異処理を施して得られた変異体等も含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
本実施形態の微生物の単離は、次のようにして行った。
すなわち、下水処理場における余剰汚泥より、菌株分離用に汚泥を採取した。採取した汚泥を、１×１０−３〜１０−５倍に滅菌水で希釈した後、ＬＢ培地の寒天プレート（ＤＩＦＣＯ  社製）に塗布した。このプレートを、６０℃で一晩培養し、単コロニーを得た。
【００１８】
得られた単コロニーに関して、スキムミルクの分解能、滅菌汚泥の分解能を、基質混合培地でのハロ形成の有無で確認し、ハロを形成した株でも、特に汚泥分解能が大きいものを特徴株として選抜した。具体的には、これらを０．１  重量／容量％混合した寒天培地においてハロ（溶解班）を形成する程度に応じて目視により判定した。
【００１９】
スキムミルクの分解能の検定は、Ｒ．ＢＥＡＵＤＥＴ，  Ｃ．ＧＡＧＮＯＮ，  Ｊ．Ｇ  ＢＩＳＡＩＬＬＯＮ  ａｎｄ  Ｍ．ＩＳＨＡＱＵＥ，”Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ａｓｐｅｃｔｓ  ｏｆ  Ａｅｒｏｂｉｃ  Ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｓｗｉｎｅ  Ｗａｓｔｅ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  ａｎｄ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，  ９７１  〜９７６  頁、（１９９０年４月）の変法によった。
【００２０】
また、この菌株について、１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を解析した。その配列は、配列表の配列番号１に記載のとおりである。この解析に際しては、先ず本実施形態の菌株の１６ＳｒＲＮＡ遺伝子をＰＣＲ法により増幅した。６０℃で６時間振とう培養した本実施形態の菌株より、Ｈｅｎｇ  Ｚｈｕ等の方法（Ｈｅｎｇ  Ｚｈｕ，  Ｆｅｎｇ  Ｑｕ  ａｎｄ  Ｌｉ−Ｈｕｓａｎｇ  Ｚｈｕ，  ”Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｇｅｎｏｍｉｃ  ＤＮＡｓ  ｆｒｏｍ  １９９３  ）に従い精製したＤＮＡを鋳型としてＰＣＲを行った。プライマーは、「微生物の分類・同定実験法  分子遺伝学・分子生物学的手法を中心に」（鈴木健一朗・平石明・横田明編、シュウプリンガー・フェアラーク東京）に記載の２種類の合成オリゴヌクレオチド（２７ｆ，１４９２ｒ）を用いた。これらのプライマーの塩基配列は、配列表の配列番号２，３に記載のとおりである。
【００２１】
ＰＣＲ反応は、以下のとおりである。すなわち、１×ＰＣＲ  Ｂｕｆｆｅｒ（東洋紡績株式会社），０．２ｍＭ  ｄＮＴＰｓ（東洋紡績株式会社），１ｍＭ  ＭｇＳＯ４（東洋紡績株式会社），本実施形態の菌株ＤＮＡ１００ｎｇ  、それぞれ０．５  μＭ  のプライマー、及びＫＯＤ−Ｐｌｕｓ−（東洋紡績株式会社）よりなる反応液を、９４℃、２分処理した後、９４℃、３０秒の熱変性、５５℃、３０秒のアニーリング、６８℃、１分３０秒の伸長反応を３０サイクル行った。最後に６８℃、７分の伸長反応を行った後、ＰＣＲ産物を得た。このＰＣＲ産物をＱＩＡ  ｑｕｉｃｋ  ＰＣＲ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｋｉｔ（株式会社キアゲン）を用いて精製した後、Ｚｅｒｏ  Ｂｌｕｎｔ  ＴＯＰＯ  ＰＣＲ  Ｃｌｏｎｉｎｇ  Ｋｉｔ（株式会社キアゲン）を用いて大腸菌にクローニングした。大腸菌より本実施形態の菌株の１６ＳｒＲＮＡ遺伝子を持つ組み換えプラスミドを精製した後、１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。遺伝子の塩基配列の決定は、ＤＮＡ解読装置（ＤＮＡシーケンサー）を用いた。
【００２２】
本実施形態の菌株の塩基配列について、遺伝子データベースであるＮａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＮＣＢＩ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ）上でＢＬＡＳＴホモロジー検索を行った結果、データベース上に登録された公知のバチルス属細菌であるバチルス・サーモレオボランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｔｈｅｒｍｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）の１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列との相同性は９９．８７  ％であった。また、バチルス・カルドテナックス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃａｌｄｏｔｅｎａｘ  ）の１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列との相同性は９９．６７  ％であった。さらに、バチルス・バルカーニ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｖｕｌｃａｎｉ）の１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列との相同性は９９．５４  ％であった。
【００２３】
これらのことから、この菌株はバチルス属微生物であると同定し、バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３と命名し、経済産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託した（ＦＥＲＭ  Ｐ−１９２２６）。
【００２４】
さらに、本実施形態の菌株の菌学的性質について試験した。その菌学的性質（形態的性質、培養的性質、生理学的性質）は次のとおりである。
【００２５】
Ａ．形態的性質
（１）  細胞の形及び大きさ：幅０．７  〜０．８  μｍ  、長さ２．０  〜３．０  μｍ  の桿菌
（２）  細胞の多形性の有無：なし
（３）  運動性の有無：有り
鞭毛の着生状態：周毛
（４）  胞子の有無：有り
胞子の部位：端立
【００２６】
Ｂ．培養的性質
（１）  ＬＢ寒天平板培養
ｉ）    色：クリーム色
ｉｉ）  光沢：有り
ｉｉｉ）  色素産生：無し
（２）  ＬＢ液体培養
ｉ）    表面発育の有無：無し
ｉｉ）  培地の混濁状態：有り（沈殿）
（３）  ＬＢゼラチン穿刺培養
ｉ）    生育状態：＋
ｉｉ）  ゼラチン液化：＋
（４）  リトマスミルク
ｉ）    凝固：−
ｉｉ）  液化：−
【００２７】
Ｃ．生理学的性質
（１）  グラム染色性：＋
（２）  硝酸塩の還元：−
（３）  脱窒反応：＋
（４）  ＭＲテスト：−
（５）  ＶＰテスト：−
（６）  インドールの生成：−
（７）  硫化水素の生成：−
（８）  デンプンの加水分解：−
（９）  クエン酸の利用
ｉ）    Ｋｏｓｅｒ  ：−
ｉｉ）  Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ  ：−
（１０）  無機窒素源の利用
ｉ）    硝酸塩：−
ｉｉ）  アンモニウム塩：−
【００２８】
（１１）  色素の生成：−（非水溶性）
（１２）  ウレアーゼ：−
（１３）  オキシダーゼ：＋
（１４）  カタラーゼ：＋
（１５）  生育の範囲
ｉ）    ｐＨ：５．０  〜７．５
ｉｉ）  温度：５５℃〜７０℃
（１６）  酸素に対する態度：好気性
（１７）  Ｏ−Ｆテスト（Ｈｕｇｈ  Ｌｅｉｆｓｏｎ法）：−／−
【００２９】
（１８）  糖類からの酸及びガスの生成
ｉ）    Ｌ−アラビノース：酸（−）／ガス（−）
ｉｉ）  Ｄ−キシロース：酸（＋）／ガス（−）
ｉｉｉ）  Ｄ−グルコース：酸（−）／ガス（−）
ｉｖ）  Ｄ−マンノース：酸（＋）／ガス（−）
ｖ）  Ｄ−フラクトース：酸（＋）／ガス（−）
ｖｉ）  Ｄ−ガラクトース：酸（＋）／ガス（−）
ｖｉｉ）  マルトース：酸（＋）／ガス（−）
ｖｉｉｉ）スクロース：酸（＋）／ガス（−）
ｉｘ）  ラクトース：酸（−）／ガス（−）
ｘ）  トレハロース：酸（＋）／ガス（−）
ｘｉ）  Ｄ−ソルビトール：酸（−）／ガス（−）
ｘｉｉ）  Ｄ−マンニトール：酸（−）／ガス（−）
ｘｉｉｉ）イノシトール：酸（±）／ガス（−）
ｘｉｖ）  グリセリン：酸（−）／ガス（−）
【００３０】
（１９）  その他の生理学的性質
ｉ）    β−ガラクトシダーゼ活性：−
ｉｉ）  アルギニンジヒドロラーゼ活性：−
ｉｉｉ）  リジンデカルボキシラーゼ活性：−
ｉｖ）  トリプトファンデアミナーゼ活性：−
ｖ）  アセトイン産生：−
ｖｉ）  ゼラチナーゼ活性：＋
【００３１】
さらに、上記生理学的性質における菌株が生育するｐＨ及び温度の測定は次のようにして行った。
【００３２】
すなわち、０．１  Ｎ塩酸（和光純薬社製）及び０．１  Ｎ水酸化ナトリウム（和光純薬社製）、又はこれらのうちの一方で、測定対象のｐＨ（５．０  、７．０  、９．０）に調整したＬＢ培地（ＤＩＦＣＯ  社製：バクトトリプトン１０ｇ、イーストエキストラクト５ｇ、塩化ナトリウム５ｇ、蒸留水１Ｌ）を調製し、この培地に上記菌株バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３を接種し、６０℃で１５時間培養したバチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３の増殖菌体量を観察し、その生育度を定性的に測定した。その結果を下記表１に示す。
【００３３】
【表１】
0003588613.tif 000002
【００３４】
上記表１からも明らかなように、本実施形態の菌株バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３は、ｐＨ５．０  〜７．０  の範囲において生育することが判明した。
【００３５】
次に、０．１  Ｎ塩酸（和光純薬社製）及び０．１  Ｎ水酸化ナトリウム（和光純薬社製）、又はこれらのうちの一方で、ｐＨ６．５  に調整したＬＢ培地（ＤＩＦＣＯ  社製：バクトトリプトン１０ｇ、イーストエキストラクト５ｇ、塩化ナトリウム５ｇ、蒸留水１Ｌ）を調製し、この培地に上記菌株バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３を接種し、測定対象の温度（４５℃、５５℃、６０℃、７０℃）で１５時間培養したバチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３の増殖菌体量を観察し、その生育度を定性的に測定した。その結果を下記表２に示す。
【００３６】
【表２】
0003588613.tif 000003
【００３７】
上記表２からも明らかなように、本実施形態の菌株バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３は、５５℃〜７０℃の範囲において生育することが判明した。
【００３８】
上記菌株バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３は、後述の実施例に示すように、有機性固形物の優れた可溶化能を有する可溶化酵素を産生する性質を有するものである。従って、この菌株は、汚泥の生物学的処理方法に用いることができる。すなわち、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、或いは食品工場、化学工場などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等における各種の汚泥に上記菌株を添加することによって、これらの汚泥、より詳しくは汚泥中の有機性固形物を好適に可溶化することができる。
【００３９】
より具体的には、上記のような可溶化を行うための可溶化槽と、可溶化後に汚泥の消化（酸化，分解）を行うための消化槽を備えた装置により処理を行う汚泥の処理方法に適用することができる。
【００４０】
尚、ここで可溶化酵素とは、汚泥中に含まれる有機性固形物を分解し、低分子化することで可溶化物質に変換することができる酵素を称し、かかる活性酵素として、たとえばプロテアーゼが例示される。
【００４１】
上記菌体の添加量は、処理対象の汚泥の有機性固形物含有量及び他の特性に応じて適宜選択されるべきであり、特に限定されないが、例えば、ＬＢ培地（ＤＩＦＣＯ  社製：バクトトリプトン１０ｇ、イーストエキストラクト５ｇ、塩化ナトリウム５ｇ、蒸留水１Ｌ）において約１５時間培養しておいた菌培養液であれば、汚泥に対して０．５  〜３容量％程度添加することが好ましい。
【００４２】
この菌は、濃縮または凍結乾燥処理を施した後に添加すると、雑菌の混入を抑制することができ、また添加量も少なくでき、ハンドリングも容易であるので好ましい。菌の添加は、可溶化槽に対して連続的または間欠的に行うと、長時間にわたって高い汚泥の可溶化効果が持続されるので好ましい。
【００４３】
可溶化温度は、５５〜７５℃であるが、より好ましくは５８〜７０℃の範囲であり、最も好ましくは６０〜６５℃の範囲である。
【００４４】
可溶化の処理時間は、５〜７２時間、好ましくは１２〜４８時間、最も好ましくは１８〜３０時間である。可溶化は常圧にて行えばよく、液体全体が均一な温度となるように、攪拌しながら加熱することが好ましい。攪拌は、可溶化を行う反応槽に、一般に繁用される攪拌手段を具備して行うことができる。また、好気的に可溶化を行うことが好ましく、この場合、適宜、曝気手段等を用いて酸素を供給すればよい。
【００４５】
上述の可溶化工程後、汚泥及び可溶化物の消化を行い、汚泥中の有機質を液体及び気体にまで変換して、廃棄処理可能な物質とする。ただし、本発明の処理方法においては、このような消化工程は必須の工程ではない。
【００４６】
有機質を含む汚泥の生物学的処理を完遂するために、従来の汚泥処理法で採用されている固液分離や熱交換等を組合せ、また適宜各操作を反復することで、さらに迅速且つ効率のよい方法となすことができる。
【００４７】
尚、上記実施形態では、本発明の微生物を生物性汚泥に適用する場合について説明したが、有機性汚泥に適用することも可能である。
【００４８】
また、本発明は、上述のように生物性汚泥や有機性汚泥の可溶化、より具体的には生物性汚泥や有機性汚泥等の汚泥中の有機性固形物を可溶化することを主眼とするものであるが、一般には汚泥とは認識されていない有機性固形物、たとえば固形状の食品、固形状の生物性の脱水ケーキ、固形状の化学薬品等の有機性固形物に本発明の微生物を直接接触させて可溶化するような場合に適用することも可能である。
【００４９】
尚、汚泥とは、有機性固形物を含む沈殿固形物濃縮液を意味し、従って、「可溶化」とは、汚泥中の有機性固形物が分解し、低分子化することで可溶化物質に変換されることを意味するが、本発明においては、「有機性固形物の可溶化」の表現の他、この種技術分野において慣用的に用いられている「汚泥の可溶化」と表現している場合もあり、両者に実質的な相違はないものである。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５１】
（実施例１）
上記菌株を用いて、下水処理場の活性汚泥処理プロセスから発生する余剰汚泥の可溶化試験を行った。供試菌株をＬＢ培地（ＤＩＦＣＯ  社製：バクトトリプトン１０ｇ、イーストエキストラクト５ｇ、塩化ナトリウム５ｇ、蒸留水１Ｌ  ；ｐＨ６．５）で６０℃、１５時間培養した。その培養液を１％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の濃度になるように、滅菌汚泥に接種して６３℃で振とう培養した。滅菌汚泥の初発ＶＳＳ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ  ：揮発性懸濁固形物質）の濃度は８０００ｍｇ／Ｌであった。培養後に試料を採取し、そのＶＳＳ  濃度を測定し、下記式に基づいて可溶化率を求めた。
【００５２】
【数１】
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【００５３】
尚、滅菌汚泥は、「バイオテクノロジーを活用した新排水処理システムの開発報告書（下水道編）」、ｐ７３  〜７７、財団法人土木研究センター（平成３年２月）に記載の方法に従って調製した。また、ＶＳＳ  の測定は、「下水道試験方法（上巻）１９９７年版」、ｐ２９６〜２９７  、財団法人日本下水道協会に基づいて実施した。その結果を表３に示す。表３において、対照とは、系に菌を添加しない場合を意味する。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
表３からも明らかなように、本実施形態の菌株を添加することによって、菌株を添加しない場合に比べて汚泥の可溶化率は著しく促進された。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、生物性汚泥或いは有機性汚泥等の有機性固形物を可溶化する性質を有するバチルス属の新規微生物であるバチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ．）ＳＰＴ３を提供するに至った。
【００５７】
特に、本発明では、１日程度の極めて短い期間に優れた可溶化効果を奏するので、実装置に用いる場合に、装置運転の立ち上げ時間が早いという効果がある。
【００５８】
さらに、本発明では６０℃程度とさほど高くない温度で優れた可溶化効果を奏するので、実装置に用いる場合のエネルギー面での経済性も飛躍的に向上するという効果がある。
【００５９】
そして、この新規微生物を用いて有機性汚泥、生物性汚泥等の有機性固形物を可溶化する処理方法によって、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセスから排出される生汚泥及び余剰汚泥等の生物性汚泥、或いは食品工場、化学工場などの製造プロセスまたは排水処理プロセスから排出される有機性汚泥等の各種の有機性固形物を、効率良く可溶化することができる。
【配列表】
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