(57)【要約】【課題】重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を効果的に、かつ、低コストで分解し、無害化する。【解決手段】好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成し、被処理物を該床材と混合し、該被処理物と該床材との混合物に前記有効微生物群を混入し、これを６０〜８０℃の温度にて４８〜７２時間二次発酵させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成し、
被処理物を該床材と混合し、
該被処理物と該床材との混合物に、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群を混入し、これを６０〜８０℃の温度にて４８〜７２時間二次発酵させることを特徴とする重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法。
【請求項２】
好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成し、
被処理物を該床材と混合し、
該被処理物と該床材との混合物に、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群を混入し、これを加温することなく１〜２ヶ月間自然発酵させることを特徴とする重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カドミウムを含む重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法に関するものである。
【０００２】
すなわち、本発明は、土壌、肥料、水、焼却灰、家畜の糞尿、工場排水、汚泥、下水等に含まれる重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を分解し、無害化する方法に関するものである。
【０００３】
本出願においては、無害化すべき重金属、ダイオキシン、硝酸塩又は農薬を含む土壌、肥料、水、焼却灰、家畜の糞尿、工場排水、汚泥、下水等を被処理物という。
【背景技術】
【０００４】
本発明者等は、特許第３７１０４２４号公報において、重金属、ダイオキシン類及び農薬を分解する方法（以下［従来の方法］という。）を提供している。
【０００５】
従来の方法は、配合株数の割合が好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群を有機廃棄物に混入して４０〜２００℃の温度にて一次発酵させ、更にこれに配合株数の割合が好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群を混入し、これを被処理物と共に１００〜２００℃の温度にて二次発酵させることにより、該被処理物に含まれる重金属、ダイオキシン類又は農薬を分解させるようにしたことを特徴とする重金属、ダイオキシン類及び農薬を分解する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７１０４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の方法は、重金属、ダイオキシン類及び農薬を一応分解し得るものではあるが、本発明は、重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を効果的に、かつ、低コストで分解し、無害化する方法を提供しようとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、下記の重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法を提供する。
【０００９】
（１）好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成し、
被処理物を該床材と混合し、
該被処理物と該床材との混合物に、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群を混入し、これを６０〜８０℃の温度にて４８〜７２時間二次発酵させることを特徴とする重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法（請求項１）。
【００１０】
（２）好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成し、
被処理物を該床材と混合し、
該被処理物と該床材との混合物に、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群を混入し、これを加温することなく１〜２ヶ月間自然発酵させることを特徴とする重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法（請求項２）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、土壌、肥料、水、焼却灰、家畜の糞尿、工場排水、汚泥、下水等に含まれる重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を効果的に分解し、無害化することができる。また、有効微生物群とオカラ又は米ぬかとを用いているため、コスト面でも極めて有利であり、通常は廃棄されるオカラ又は米ぬかを有効活用することもできる。更に、被処理物を発酵処理することにより、有用な堆肥を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣とバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師の分子系統樹である。
【図２】図２は、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土の分子系統樹である。
【図３】図３は、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝の分子系統樹である。
【図４】図４は、クロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王の分子系統樹である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による重金属、ダイオキシン、硝酸塩及び農薬を無害化する方法は、下記のとおりである。
【００１４】
［床材の形成］
まず、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をオカラ又は米ぬかに混入し、５０〜１００℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成する。
【００１５】
一例として、前記有効微生物群２重量部を前記オカラ又は米ぬか３５重量部に混入する。
【００１６】
［被処理物を床材と混合］
無害化すべき重金属、ダイオキシン、硝酸塩又は農薬を含む土壌、肥料、水、焼却灰、家畜の糞尿、工場排水、汚泥、下水等の被処理物を該床材と混合する。
【００１７】
一例として、前記被処理物５８重量部を床材３７重量部と混合する。
【００１８】
［二次発酵］
該被処理物と該床材との混合物に、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群を混入し、これを６０〜８０℃の温度にて４８〜７２時間二次発酵させる。
【００１９】
一例として、該被処理物５８重量部と該床材３７重量部との混合物９５重量部に前記有効微生物群５重量部を混入する。
【００２０】
［自然発酵］
上記二次発酵については、該被処理物と該床材との混合物に前記有効微生物群を混入し、これを加温することなく１〜２ヶ月間自然発酵させてもよい。
【００２１】
なお、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０）と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１）と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師（ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２）と、好塩性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３）と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４）は、それぞれ独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている。
【００２２】
好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ薬師と、好塩性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王とについて、同定を実施した。以下、同定方法及び微生物試験結果を示す。
【００２３】
細菌第一段階試験として、光学顕微鏡U-LH１,０００（オリンパス，日本）により、細胞形態、グラム染色性、胞子の有無及び鞭毛による運動性の有無を観察した。NUTRIENT AGAR （OXOID, HAMPSHIRE, ENGLAND）（以下「NT」という。）又はGAM寒天培地（ニッスイ, 東京）（以下「GAM」という。）でのコロニー形態を観察した。カタラーゼ反応、オキシダーゼ反応、グルコースからの酸／ガス産生及びブドウ糖の酸化／発酵（O／F）について試験を行った。
菌学的性状試験結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
次に１６S rDNA塩基配列の遺伝子解析を実施した。ゲノムDNAの抽出には、INSTAGENE MATRIX（BIO RAD, CA, USA）を使用した。抽出したゲノムＤＮＡを鋳型として、PCRにより全塩基配列約１,５００〜１,６００塩基対の領域を増幅した。その後、増幅された１６S rDNAをシーケンスし、塩基配列を得た。PCR産物の精製、サイクルシークエンスにはBIGDYE TERMINATOR V３.１ CYCLE SEQUENCING KIT（APPLIED BIOSYSTEMS, CA, U.S.A.）を使用した。サーマルサイクラーにはPRIMESTAR HS DNA POLYMERASE（タカラバイオ, 滋賀）、DNAシーケンサーにはABI PRISM ３１００ GENETIC ANALYZER SYSTEM（APPLIED BIOSYSTEMS,
CA, U.S.A.）を使用した。なおプライマーは、文献「放線菌の同定と分類, p８８-１１７, 日本学会事務センター, ２００１.」に従った。
【００２６】
１６S rDNAの塩基配列の解析結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣については配列番号１に、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師については配列番号２に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土については配列番号３に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については配列番号４に、クロストリディウム属（Clostridium
sp.）タテヤマ竜王については配列番号５に、それぞれ示す。
【００２７】
上記塩基配列をアポロンDB細菌基準株データベース（テクノスルガ, 静岡） を用いて相同性検索を行い、得られた１６S rDNAの塩基配列から検体と近縁と考えられる種の相同性検索を行い、上位５株を決定した。
相同性検索結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣については表２に、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師については表３に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土については表４に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については表５に、クロストリディウム属（Clostridium
sp.）タテヤマ竜王については表６に、それぞれ示す。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
【表３】
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【００３０】
【表４】
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【００３１】
【表５】
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【００３２】
【表６】
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【００３３】
これまで得られた情報をもとにCLUSTAL WとMEGA VER３.１を用いて、１６S rDNA塩基配列とこれに近縁と考えられる菌群の１６S rDNA塩基配列とを用いて分子系統樹を構築した。分子系統樹の推定には近隣結合法を用い、樹型の妥当性を示すブートストラップは１０００回発生させた。
なお、CLUSTAL Wは文献「Nucleic Acids Research, １９９４, ２２:４６７３-４６８０.」、MEGAは文献「Briefings in
Bioinformatics, ２００４, ５, １５０-１６３.」に従った。
分子系統解析結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣とバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師とについては図１に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土については図２に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については図３に、クロストリディウム属（Clostridium
sp.）については図４に、それぞれ示す。
【実施例１】
【００３４】
好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群２重量部をオカラ３５重量部に混入し、７０〜８０℃の温度にて２４時間一次発酵させて床材を形成した。カドミウムに汚染された土壌５８重量部を床材３７重量部と混合した。該土壌５８重量部と該床材３７重量部との混合物９５重量部に、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群５重量部を混入し、これを６０〜８０℃の温度にて６０時間二次発酵させた。
【００３５】
その結果、カドミウムに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【実施例２】
【００３６】
カドミウムに汚染された土壌５８重量部を上記実施例１の床材３７重量部と混合し、該混合物９５重量部に前記有効微生物群５重量部を混入し、これをポリプロピレン製のフレコンバッグ（フレキシブルコンテナバッグ）に入れ、加温することなく１ヶ月間自然発酵させた。
【００３７】
その結果、カドミウムに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【実施例３】
【００３８】
ダイオキシンに汚染された土壌について、上記実施例１と同じ方法を行った。その結果、ダイオキシンに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【実施例４】
【００３９】
ダイオキシンに汚染された土壌について、上記実施例２と同じ方法を行った。その結果、ダイオキシンに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【実施例５】
【００４０】
農薬と硝酸塩とに汚染された土壌について、上記実施例１と同じ方法を行った。その結果、農薬と硝酸塩とに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【実施例６】
【００４１】
農薬と硝酸塩とに汚染された土壌について、上記実施例２と同じ方法を行った。その結果、農薬と硝酸塩とに汚染されていた土壌は、無害化され、農作物用の安全な土壌となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【配列表】
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