(57)【要約】【課題】廃水から効率良く窒素を除去できる培養物が得られる好気的直接窒素ガス化細菌の培養方法、および廃水から効率良く窒素を除去できる廃水の処理方法を提供する。【解決手段】好気的直接窒素ガス化細菌を３０℃にて７２時間培養したときの比増殖速度が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養する、培養方法。この培養方法により好気的直接窒素ガス化細菌を培養し、得られた培養物を用いて、有機態窒素およびアンモニア態窒素の少なくとも一方を含む廃水を処理する、廃水の処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気的直接窒素ガス化細菌を３０℃にて７２時間培養したときの比増殖速度が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養する、培養方法。
【請求項２】
前記培養液が、炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種の炭素源を含む請求項１に記載の培養方法。
【請求項３】
前記炭素源が、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項２に記載の培養方法。
【請求項４】
前記好気的直接窒素ガス化細菌が、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の培養方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の培養方法により好気的直接窒素ガス化細菌を培養し、得られた培養物を用いて、有機態窒素およびアンモニア態窒素の少なくとも一方を含む廃水を処理する、廃水の処理方法。
【請求項６】
前記培養物を用いて前記廃水を処理する前または処理中に、前記廃水に炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種の炭素源を添加する請求項５に記載の廃水の処理方法。
【請求項７】
前記炭素源が、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項６に記載の廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気的直接窒素ガス化細菌の培養方法、およびその培養物を用いた廃水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア態窒素を含有する廃水を生物学的廃水処理（活性汚泥処理）する方法としては、一般的に消化液循環方式や内生脱窒方式が知られている。
消化液循環方式では、まず、廃水中のアンモニア態窒素を硝化細菌によって好気的条件下で亜硝酸態窒素または硝酸態窒素に変換する。その後、脱窒細菌によって有機物を還元力として無酸素条件下で亜硝酸態窒素または硝酸態窒素を窒素ガスに還元する。硝化細菌は、アンモニア態窒素を亜硝酸に酸化するアンモニア酸化細菌と、亜硝酸態窒素を硝酸態窒素に酸化する亜硝酸酸化細菌との総称である。脱窒細菌は、無酸素条件下において亜硝酸態窒素または硝酸態窒素を電子受容体とし、有機物を電子供与体として利用することによって、亜硝酸態窒素または硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元する微生物である。
【０００３】
近年、畜産廃水、食品廃水等の高濃度のアンモニア態窒素を含有する廃水を処理する方法として、アンモニア態窒素を好気的に窒素ガスに変えて脱窒することが可能なアルカリゲネス・フェカリスを用いた処理方法が提案されている。
特許文献１〜３には、アルカリゲネス・フェカリスとしてＮｏ．４株を用いて、アンモニア態窒素を窒素ガスに変換する方法が開示されている。
特許文献４には、アルカリゲネス・フェカリスとしてＣＮＣＭ  Ｉ−３４４８株を用いて、アンモニア態窒素を窒素ガスに変換する方法が開示されている。
【０００４】
アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株、ＣＮＣＭ  Ｉ−３４４８株等の好気的直接窒素ガス化細菌は、従属栄養細菌でありながら、好気的にアンモニア態窒素を窒素ガスにまで直接にガス化できる。また、従来の硝化細菌と比較して、アンモニア態窒素除去速度が速く、増殖速度も速い利点がある。さらに、活性汚泥処理するにあたって、消化液循環方式では処理槽として好気槽（硝化槽）と無酸素槽（脱窒槽）の２槽が必要であるのに対し、好気的直接窒素ガス化細菌を用いた処理では好気処理のみで窒素除去が可能であるため、１槽で処理できる利点がある。
前記した特許文献１には、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株は、有機培地および無機培地のいずれにおいても増殖可能であることが開示され、実際の培養には、リン酸カリウム、クエン酸三ナトリウム、硫酸マグネシウム等を含む無機培地が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９９８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−１０４３６１号公報
【特許文献３】特開２０１４−５０７６７号公報
【特許文献４】特表２００９−５３４０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、廃水から効率良く窒素を除去できる培養物が得られる好気的直接窒素ガス化細菌の培養方法、および廃水から効率良く窒素を除去できる廃水の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の様態を有する。
〔１〕好気的直接窒素ガス化細菌を３０℃にて７２時間培養したときの比増殖速度が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養する、培養方法。
〔２〕前記培養液が、炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種の炭素源を含む前記〔１〕の培養方法。
〔３〕前記炭素源が、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記〔２〕の培養方法。
〔４〕前記好気的直接窒素ガス化細菌が、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株である前記〔１〕〜〔３〕のいずれかの培養方法。
〔５〕前記〔１〕〜〔４〕のいずれかの培養方法により好気的直接窒素ガス化細菌を培養し、得られた培養物を用いて、有機態窒素およびアンモニア態窒素の少なくとも一方を含む廃水を処理する、廃水の処理方法。
〔６〕前記培養物を用いて前記廃水を処理する前または処理中に、前記廃水に炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種の炭素源を添加する前記〔５〕の廃水の処理方法。
〔７〕前記炭素源が、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記〔６〕の廃水の処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の培養方法によれば、廃水から効率良く窒素を除去できる培養物が得られる。
本発明の排水の処理方法によれば、廃水から効率良く窒素を除去できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、「好気的直接窒素ガス化細菌」とは、好気条件下で従属栄養的にアンモニア態窒素を窒素ガス化する微生物である。また、有機態窒素をアンモニア態窒素に変換（酸化）する微生物でもある。
「有機態窒素」とは、有機成分に含まれる窒素のことであり、タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等のほか、製薬、繊維、食品、化学、肥料工業などの工場排水に含まれる有機化合物中の窒素である。
「窒素ガス化」とは、アンモニア態窒素がＮ２分子となって、廃水中から気体として除去されることを意味する。
「ｈｒ」は時間（ｈｏｕｒ）である。
【００１０】
（培養方法）
本発明の培養方法は、好気的直接窒素ガス化細菌を培養する方法である。
尚、本発明の培養方法は、好気的直接窒素ガス化細菌を含む培養液の製造方法でもある。
【００１１】
＜好気的直接窒素ガス化細菌＞
好気的直接窒素ガス化細菌としては、好気的直接窒素ガス化活性を有するものであればよい。例えばアルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ  Ｎｏ．４）（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）、アルカリゲネス・フェカリスＣＮＣＭ  Ｉ−３４４８株、アルカリゲネス・フェカリスＯＫＫ１７株（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ  ＯＫＫ１７）等のアルカリゲネス属細菌；バチルス・メチロトロフィカス・ストレインＬ７（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍｅｔｈｙｌｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ  ｓｔｒａｉｎ  Ｌ７）等のバチルス属細菌等が挙げられる。また、上述した以外にも、好気的直接窒素ガス化細菌として、ロードコックスｓｐ．ＣＰＺ２４．（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．ＣＰＺ２４．)、アグロバクテリウムｓｐ．ＬＡＤ９（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ．ＬＡＤ９）、シュードモナス・ステュツェリＹＺＮ−００１（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｔｕｔｚｅｒｉ  ＹＺＮ−００１）、プロビデンシア・レッツゲリＹＬ（Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｉａ  ｒｅｔｔｇｅｒｉ  ＹＬ）等を用いることができる。これらの好気的直接窒素ガス化細菌はいずれか１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
好気的直接窒素ガス化細菌としては、培養効率、増殖速度、脱窒効率の点で、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株が好ましい。
【００１２】
＜培養液＞
本発明の培養方法では、好気的直接窒素ガス化細菌を３０℃にて７２時間培養したときの比増殖速度（以下、「比増殖速度（７２ｈｒ）」とも記す。）が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養する。
【００１３】
比増殖速度（μ）とは、単位時間当たりの微生物の増加量であり、以下の式１で示される。
μ＝｛ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１）｝／（ｔ２−ｔ１）・・・（式１）
ここで、ｔ１およびｔ２はそれぞれ時間（ｈｒ）を示す（ただし、ｔ１＜ｔ２）。Ｘ１は時間ｔ１における微生物量を示す。Ｘ２は時間ｔ２における微生物量を示す。
Ｘ１およびＸ２は、濁度法により求められる。具体的には、以下の手順で求められる。
培養液に好気的直接窒素ガス化細菌を接種し、振盪しながら３０℃にて７２時間の培養を行うとともに、前記培養液の波長６００ｎｍの光学密度（ＯＤ６００）を測定する。好気的直接窒素ガス化細菌を接種した時点（初期）のＯＤ６００をＸ１とし、培養後のＯＤ６００をＸ２とする。ｔ２−ｔ１＝７２である。
【００１４】
比増殖速度（７２ｈｒ）が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いることにより、廃水から効率良く窒素を除去できる培養物が得られる。
比増殖速度（７２ｈｒ）は、０．０８５（１／ｈｒ）以上が好ましい。
比増殖速度（７２ｈｒ）は高いほど好ましく、その上限は特に限定されないが、例えば０．０８９（１／ｈｒ）である。
【００１５】
比増殖速度（７２ｈｒ）が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液としては、例えば、炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種の炭素源（以下、「炭素源Ａ」とも記す。）を含む培養液が挙げられる。培養液が炭素源Ａを含んでいれば、比増殖速度（７２ｈｒ）を０．０８０（１／ｈｒ）以上としやすい。
【００１６】
炭素数４以下の有機酸としては、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸、ピルビン酸、プロピオン酸等が挙げられる。有機酸は塩であってもよい。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。炭素数２以上のアルコールとしては、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、１，４−ブタンジオール、グリセロール等が挙げられる。これらの炭素源はいずれか一種を単独で用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよい。
脱窒活性の観点から、炭素数４以下の有機酸および炭素数２以上のアルコールから選ばれる少なくとも一種の炭素源を含む培養液が好ましく、炭素数４以下の有機酸から選ばれる炭素源を含む培養液がより好ましい。
また、脱窒活性の観点から、炭素数２以上のアルコールの炭素源を含む培養液が好ましく、炭素数３以上のアルコールの炭素源を含む培養液がより好ましい。
【００１７】
炭素源Ａとしては、比増殖速度の点で、酢酸、酪酸、乳酸、コハク酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、酪酸およびエタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種がより好ましい。
【００１８】
培養液は、本発明の効果を損なわない範囲で、炭素源Ａ以外の他の炭素源を含んでいてもよい。他の炭素源としては、クエン酸、メタノール、吉草酸、フタル酸、グルコース、フルクトース、トレハロース、スクロース等が挙げられる。
【００１９】
すべての炭素源のうち、炭素源Ａの割合は、比増殖速度（７２ｈｒ）を０．０８０（１／ｈｒ）以上とする点から、０．１質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましく、１００質量％であってもよい。
比増殖速度（７２ｈｒ）を０．０８０（１／ｈｒ）以上とする点から、培養液中のメタノールの含有量は少ないほど好ましく、培養液がメタノールを含まないことが特に好ましい。
【００２０】
好気的直接窒素ガス化細菌を効率的に培養する点から、培養液中の炭素源濃度は、０．０１ｇ／Ｌ以上が好ましく、０．１ｇ／Ｌ以上がより好ましい。
一方、培養液中の酸素の溶解効率を良好にする点から、培養液中の炭素源濃度は、１５ｇ／Ｌ以下が好ましく、１２ｇ／Ｌ以下がより好ましい。炭素源濃度が高すぎると、培養液の粘度が高くなって酸素の溶解効率が低下する等の問題がある。
したがって、培養液中の炭素源濃度は、０．０１〜１５ｇ／Ｌが好ましく、０．１〜１２ｇ／Ｌがより好ましい。
【００２１】
培養液は、炭素源のほかに、窒素源、天然由来栄養源、無機塩、キレート剤等を含んでいてもよい。
窒素源としては、例えばアンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等が挙げられる。培養液中の窒素源濃度は、例えば０．１〜１０ｇ／Ｌである。
天然由来栄養源としては、例えば酵母エキス、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、味液等が挙げられる。培養液中の天然由来栄養源濃度は、例えば０．１〜１０ｇ／Ｌである。
無機塩としては、例えばリン酸塩、マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、鉄塩、コバルト塩、銅塩、その他微量金属塩等が挙げられる。培養液中の無機塩濃度は、例えば０．０１〜１．０ｇ／Ｌである。
キレート剤としては、例えばエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）・２ナトリウム等が挙げられる。
培養液のｐＨは、４〜１０が好ましく、６〜９がより好ましい。ｐＨは２５℃における値である。
【００２２】
＜培養方法＞
前記した培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養するには、例えば、培養器に前記した培養液および好気的直接窒素ガス化細菌を入れ、振盪すればよい。
【００２３】
培養器としては、０．５〜１Ｌ容量の坂口フラスコ、三角フラスコ、５〜１０００００Ｌのファーメンター等が好適に用いられる。
【００２４】
培養液の炭素源、窒素源、天然由来栄養源、無機塩等はそれぞれ、培養開始時に全量が培養液に含まれていてもよく、培養開始時に一部が培養液に含まれており、培養開始後に残部が連続的に培養液に添加されてもよく、培養開始後に全量が連続的に培養液に添加されてもよい。
【００２５】
培養中の培養液の温度は、２０〜５０℃の範囲とすることができ、好ましくは２５〜４０℃である。
【００２６】
培養中、培養液の溶存酸素濃度は、１ｍｇ／Ｌ以上とすることが好ましく、２ｍｇ／Ｌ以上とすることがより好ましい。培養液の溶存酸素濃度を１ｍｇ／Ｌ以上に保持することにより、好気的直接窒素ガス化細菌を効率的に培養することができる。
一方、溶存酸素濃度を高く保持しようとすると、多量の曝気を行ったり、激しく撹拌したりする必要があり、エネルギー効率が悪くなる。エネルギー効率の点から、培養液の溶存酸素濃度は、８ｍｇ／Ｌ以下とすることが好ましく、６ｍｇ／Ｌ以下とすることがより好ましい。
したがって、培養液の溶存酸素濃度は、１〜８ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、２〜６ｍｇ／Ｌとすることがより好ましい。
【００２７】
培養時間は、１２〜７２時間が好ましく、２４〜４８時間がより好ましい。培養時間が１２時間以上であれば、得られる培養物を用いて廃水を処理したときに、廃水からの窒素の除去効率がより優れる。
【００２８】
前記した培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養（本培養）する前に、他の培養液を用いて好気的直接窒素ガス化細菌を培養（前培養）してもよい。
他の培養液としては、公知の培養液を使用できる。例えば、前記した特許文献１に記載されるような、ペプトン、酵母エキス等を含む有機培地を使用できる。
前培養中の培養液の温度は、前記と同様であってよい。
【００２９】
以上説明した本発明の培養方法にあっては、好気的直接窒素ガス化細菌を培養する培養液として、比増殖速度（７２ｈｒ）が０．０８０（１／ｈｒ）以上となる培養液を用いるため、廃水から効率良く窒素を除去できる培養物が得られる。
比増殖速度（７２ｈｒ）には、培養液に含まれる炭素源等が影響する。比増殖速度（７２ｈｒ）が０．０８０（１／ｈｒ）以上である場合とそうでない場合とでは、培養時に好気的直接窒素ガス化細菌に取り込まれる炭素源等が異なるため、培養物に含まれる好気的直接窒素ガス化細菌の代謝系が異なると考えられる。比増殖速度（７２ｈｒ）が０．０８０（１／ｈｒ）以上である場合、培養物に含まれる好気的直接窒素ガス化細菌は、より脱窒性能に優れたものであると考えられる。
また、本発明の培養方法にあっては、好気的直接窒素ガス化細菌の増殖速度が速いため、短時間で高収量を達成できる。特に、培養液が炭素源Ａを含むものである場合には、ペプトン、酵母エキス等を含んだ天然培地よりも安価であるため、安価に短時間で高収量を達成でき、工業的に有用である。
【００３０】
（廃水の処理方法）
本発明の廃水の処理方法は、前記した本発明の培養方法により好気的直接窒素ガス化細菌を培養し、得られた培養物を用いて、有機態窒素およびアンモニア態窒素の少なくとも一方を含む廃水を処理する方法である。
【００３１】
廃水は、工場、事業所等から排出される被処理水であり、有機態窒素およびアンモニア態窒素の少なくとも一方を含む。
有機態窒素は、微生物の作用により、アンモニア態窒素に変換される。
有機態窒素を多く含む廃水として、食品廃水、畜産廃水などが挙げられる。
【００３２】
好気的直接窒素ガス化細菌を培養した後の培養液は、好気的直接窒素ガス化細菌、および培養液に由来する炭素源等を含む。この培養液をそのまま培養物として用いることができる。
また、前記培養液を濃縮した濃縮物を培養物として用いることができる。濃縮方法としては、好気的直接窒素ガス化細菌の生存が維持される方法であればよく、遠心分離または膜ろ過が好適である。
また、前記培養液または濃縮物を乾燥した乾燥物を培養物として用いることができる。乾燥方法としては、好気的直接窒素ガス化細菌の生存が維持される方法であればよく、凍結乾燥が好適である。
また、前記培養液、濃縮物または乾燥物に、好気的直接窒素ガス化細菌の生存が維持される状態で、濃縮および乾燥以外の処置を施した処理物を培養物として用いることができる。処置物としては、例えば、前記培養液、濃縮物または乾燥物を担体により固定化した固定化物が挙げられる。固定化物の形態としては、好気的直接窒素ガス化細菌の生存が維持される形態であればよく、例えば、培養液や濃縮物をアルギン酸またはアクリルアミドで包括した固定化物、培養液や濃縮物を米糠または籾殻等に吸着させた固定化物等が挙げられる。
【００３３】
培養物は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。二種以上の培養物を組み合わせて使用する場合、各培養物は単独で使用してもよく、混合した状態で使用してもよい。培養液を緩衝液等で洗浄しながら遠心分離機または膜で濃縮した後に、処理槽に添加するか、或いは、濃縮した微生物を凍結乾燥後に処理槽に添加することもできる。
培養物は、単独で廃水の処理に使用してもよいし、添加剤と混合した状態で使用してもよい。添加剤としては、例えば、無機凝集剤、高分子凝集剤等が挙げられる。
【００３４】
培養物により廃水を処理するには、例えば、処理槽に廃水を収容し、培養物を添加し、処理槽内を好気的条件に維持すればよい。
培養物の添加量は、例えば、廃水１Ｌ当たりの好気的直接窒素ガス化細菌の生菌数として、１０７〜１０９個程度である。
【００３５】
処理中の廃水の温度は、２０〜５０℃の範囲とすることができ、好ましくは２５〜４０℃である。
【００３６】
処理中、廃水の溶存酸素濃度は、１ｍｇ／Ｌ以上とすることが好ましく、２ｍｇ／Ｌ以上とすることがより好ましい。廃水の溶存酸素濃度を１ｍｇ／Ｌ以上に保持することにより、効率的に廃水から窒素を除去することができる。
一方、溶存酸素濃度を高く保持しようとすると、多量の曝気を行ったり、激しく撹拌したりする必要があり、エネルギー効率が悪くなる。エネルギー効率の点から、廃水の溶存酸素濃度は、８ｍｇ／Ｌ以下とすることが好ましく、６ｍｇ／Ｌ以下とすることがより好ましい。
したがって、廃水の溶存酸素濃度は、１〜８ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、２〜６ｍｇ／Ｌとすることがより好ましい。
処理中、廃水のｐＨは、６〜１１とすることが好ましく、８〜１０とすることがより好ましい。
【００３７】
廃水を処理する前または処理中に、廃水に炭素源Ａを添加することが好ましい。これにより、単位時間当たりの窒素処理率が向上する。
炭素源Ａは、全量が一括して添加されてもよく、連続的に添加されてもよい。
炭素源Ａは、廃水中の全有機炭素量（ＴＯＣ）と総窒素量（ＴＮ）の比（ＴＯＣ／ＴＮ）が１〜１５となるように添加するのが好ましく、５〜１０となるように添加するのがより好ましい。ＴＯＣとは、水中の酸化されうる有機物の全量を炭素の量で示したものである。ＴＯＣは、ＪＩＳ  Ｋ０１０２「２２．有機体炭素（ＴＯＣ）」に従い、燃焼式全有機炭素分析装置（例えば株式会社三菱化学アナリテック製、型番「ＴＯＣ−３００Ｖ」）により測定される。ＴＮは、後述する実施例に記載の方法により測定される。
廃水を処理する前または処理中に、炭素源Ａ以外の炭素源、窒素源、天然由来栄養源、無機塩等を廃水に添加してもよい。
【００３８】
以上説明した本発明の廃水の処理方法にあっては、本発明の培養方法により得られた培養物を用いるため、これまで知られていた培養方法により得られた培養物を用いる場合に比べて、廃水から効率良く窒素を除去できる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定して解釈されるものではない。
ＭＬＳＳは、活性汚泥浮遊物質（Ｍｉｘｅｄ  Ｌｉｑｕｏｒ  Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄ）濃度を示す。
【００４０】
＜実施例１＞
「１．前培養」
表１に示す成分濃度の培養液１を調製した。培養液１のｐＨは７．０とした。
なお、培養液１の比増殖速度（７２ｈｒ）は０．０７８（１／ｈｒ）であった。
【００４１】
【表１】
2019216642.tif 000002
【００４２】
培養液１の１０ｍＬを２４ｍｍ×２００ｍｍ試験管に分注し、シリコン栓をして、１２１℃、２０分間オートクレーブで滅菌した。
次いで、試験管内の培養液１に、寒天プレートを用いて培養したアルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株のコロニーを接種した。そして、３０℃にて２日間振盪しながら前培養を行った。
【００４３】
「２．本培養」
表２に示す成分濃度の培養液２を調製した。培養液２のｐＨは７．０とした。
表２中の微量元素成分の成分濃度を表３に示す。
【００４４】
【表２】
2019216642.tif 000003
【００４５】
【表３】
2019216642.tif 000004
【００４６】
そして、５００ｍＬ三角フラスコに培養液２の１５０ｍＬを分注し、綿栓をして、１２１℃、２０分間オートクレーブで滅菌した後、前培養にて得られたアルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株の培養液０．５ｍＬを接種し、３０℃にて３日間（７２時間）振盪しながら本培養を行った。本培養中の溶存酸素濃度は２ｍｇ／Ｌとした。
【００４７】
「３．生育量の測定」
本培養の開始から２４時間置きに培養液を無菌的にサンプリングし、微生物濃度に応じて１〜１０倍に希釈した希釈液を、吸光度計（島津サイエンス株式会社製、ＵＶ−１２０−０２）にて波長６００ｎｍの光学密度を測定し、測定値に希釈倍率を掛けて希釈前の光学密度を求めた。求めた光学密度から、前記式１により比増殖速度（７２ｈｒ）を求めた。その結果、比増殖速度（７２ｈｒ）は０．０８３（１／ｈｒ）であった。
【００４８】
「４．脱窒活性の測定」
表４に示す成分濃度の培養液３を調製した。培養液３のｐＨは７．０とした。
表４中の微量元素成分は、表３に示したものを同じである。
【００４９】
【表４】
2019216642.tif 000005
【００５０】
５００ｍＬ三角フラスコに、モデル廃水として培養液３の１５０ｍＬを分注し、本培養後の培養液０．５ｍＬを接種し、２５℃にて振盪しながら脱窒処理を行った。
７２時間振盪した後に、三角フラスコ内の液（処理液）をサンプリングし、総窒素量（ＴＮ）およびアンモニア態窒素量（ＮＨ３−Ｎ）を求めた。結果を表６に示した。
ＴＮは、試料を適宜希釈し、全有機炭素分析装置（株式会社三菱化学アナリテック製、「ＴＯＣ−３００Ｖ」）の後段に接続した、窒素検出器（株式会社三菱化学アナリテック製、「ＮＤ−２１０型」）を用いて紫外線吸光光度法により測定した。
ＮＨ３−Ｎは、試料を適宜希釈し、ＨＡＣＨ社の多項目水質分析計ＤＲ／２７００を用いて（測定項目は「アンモニア性窒素」）、ネスラー法により測定した。
ＴＮおよびＮＨ３−Ｎが小さいほど、脱窒活性に優れる。
【００５１】
＜実施例２＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムから酪酸ナトリウムに変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５２】
＜実施例３＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムから乳酸ナトリウムに変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５３】
＜実施例４＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからコハク酸二ナトリウムに変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５４】
＜実施例５＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからエタノールに変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５５】
＜実施例６＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからプロパノールに変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５６】
＜比較例１＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからクエン酸三ナトリウム・二水和物に変更したこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定、脱窒活性の測定を行った。結果を表５と表６に示した。
【００５７】
＜比較例２＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからメタノールに変更したこと、および培養時間を５日間（１２０時間）にしたこと以外は、実施例１と同様にして前培養、本培養、生育量の測定を行った。結果を表５に示した。なお、比較例２については、５日経過しても光学密度の増加（微生物の生育）が見られなかったため、脱窒活性の測定は行わなかった。
【００５８】
＜参考例Ａ＞
培養液２の代わりに、生活排水処理施設から採取した余剰汚泥（ＭＬＳＳ：約１００００ｍｇ／Ｌ）の０．５ｍＬを用いたこと以外は、実施例１と同様にして脱窒活性の測定を行った。結果を表６に示した。
【００５９】
【表５】
2019216642.tif 000006
【００６０】
【表６】
2019216642.tif 000007
【００６１】
＜実施例７＞
実施例１と同様にして、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株の前培養、本培養を行った。
５００ｍＬ三角フラスコに、養豚排水１５０ｍＬを分注し、本培養後の培養液０．５ｍＬを接種し、２５℃にて振盪しながら脱窒処理を行った。反応開始時のＴＯＣ／ＴＮは２．８であった。
４８時間振盪した後に、三角フラスコ内の液（処理液）をサンプリングし、総窒素量（ＴＮ）およびアンモニア態窒素量（ＮＨ３−Ｎ）を求めた。結果を表７に示した。
【００６２】
＜実施例８＞
処理前の養豚排水に、酢酸ナトリウムを５．６ｇ／Ｌとなるように添加したこと以外は、実施例７と同様にして前培養、本培養、脱窒処理、脱窒活性の測定を行った。反応開始時のＴＯＣ／ＴＮは６．０であった。
結果を表７に示した。
【００６３】
＜比較例２＞
培養液２の炭素源を、酢酸ナトリウムからクエン酸三ナトリウム・二水和物に変更したこと以外は、実施例７と同様にして前培養、本培養、脱窒処理、脱窒活性の測定を行った。結果を表７に示した。
【００６４】
＜比較例３＞
処理前の養豚排水に添加した炭素源を、酢酸ナトリウムからクエン酸三ナトリウム・二水和物に変更したこと以外は、比較例２と同様にして脱窒処理、脱窒活性の測定を行った。結果を表７に示した。
【００６５】
【表７】
2019216642.tif 000008
【００６６】
以上の結果より、本発明の培養方法により、短時間で効率的に、優れた脱窒活性を有する培養物を得ることができることが明らかである。