(57)【要約】【課題】実用的であり、生菌が本来有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮される乾燥製剤及び前記乾燥製剤を用いる廃液処理方法を提供する。【解決手段】好気的直接窒素ガス化能を有する微生物を含む、乾燥製剤。【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能を有する微生物を含む、乾燥製剤。
【請求項２】
保護剤をさらに含む、請求項１に記載の乾燥製剤。
【請求項３】
前記保護剤が、塩化ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム及びスキムミルクからなる群より選ばれる少なくとも１種以上である、請求項２に記載の乾燥製剤。
【請求項４】
前記保護剤の含有量が、乾燥製剤１００質量％に対し５０〜９０質量％である、請求項２又は３に記載の乾燥製剤。
【請求項５】
粉末状である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乾燥製剤。
【請求項６】
前記微生物が、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）属に属する細菌である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の乾燥製剤。
【請求項７】
前記微生物が、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）Ｎｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の乾燥製剤。
【請求項８】
有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃水を含む廃液に、請求項１〜７のいずれか一項に記載の乾燥製剤を添加し、前記廃液を処理する、廃液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥製剤及び廃液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニアを含有する廃水（窒素含有廃水）を生物学的に処理する方法としては、一般的に消化液循環方式、内生脱窒方式等が知られている。
消化液循環方式では、まず、原水（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又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又は硝酸態窒素を窒素ガスに還元する。
【０００３】
一方、脱窒細菌は、無酸素条件下において亜硝酸態窒素又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で、亜硝酸態窒素又は硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元する微生物である。
近年、畜産、食品等の高濃度のアンモニア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Ｎｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）を用いる処理方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）は、好気的直接窒素ガス化細菌の１種であり、従属栄養細菌でありながら、好気的にアンモニアを窒素ガスにまで直接にガス化できる。加えて、従来の硝化細菌と比較して、アンモニア除去速度が速く、増殖速度も速いといった利点がある。
また、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、アルカリゲネス・フェカリスＮｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）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。
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、液体培養されたアルカリゲネス・フェカリス生菌に関して、下記の（１）〜（３）に示すような実用上の取扱性及び安定性の問題がある。
（１）液状であるため、生菌の搬送及び現場での生菌の接種作業に不便である。
（２）生菌が増殖培地の中に存在しているため、生菌以外の雑菌が混入して繁殖しやすく、不安定である。
（３）増殖培地中の栄養塩がなくなると細胞の生理状態が悪化し、生菌が死滅しやすくなる。
これらの問題は、生菌の取扱性が低下するという単なる問題ではなく、生菌が本来有する好気的直接窒素ガス化能が低減し、充分に発揮されない可能性を含んでいる。
【０００７】
特許文献２の実施例１．では、２５％グリセリン保存液中、−８０℃にて保存されたアルカリゲネス・フェカリス菌体Ｎｏ．４株を用いている。しかし特許文献２に記載のような保存方法は、菌体の保存方法としては極めて生産性が低い。特許文献２に記載の２５％グリセリン保存液は、２５％と高濃度のグリセリンを含むため、２５％グリセリン保存液をそのまま処理槽に添加して使用することは、負荷の点から現実的でない。そのため、特許文献２に記載の従来の保存方法は、現場での実用性に欠ける。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、実用的であり、生菌が本来有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮される乾燥製剤及び前記乾燥製剤を用いる廃液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】
【０００９】
本発明の発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、液体培養により得られたアルカリゲネス・フェカリス菌体を濃縮し、凍結乾燥又は噴霧乾燥することにより、生残率に優れる乾燥製剤が得られ、かつ、こうして得られた乾燥製剤は、保存安定性に優れ、長期保存が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は下記の態様を有する。
［１］  好気的直接窒素ガス化能を有する微生物を含む、乾燥製剤。
［２］  保護剤をさらに含む、［１］の乾燥製剤。
［３］  前記保護剤が、塩化ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム及びスキムミルクからなる群より選ばれる少なくとも１種以上である、［２］の乾燥製剤。
［４］  前記保護剤の含有量が、乾燥製剤１００質量％に対し５０〜９０質量％である、［２］又は［３］の乾燥製剤。
［５］  粉末状である、［１］〜［４］のいずれかの乾燥製剤。
［６］  前記微生物が、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）属に属する細菌である、［１］〜［５］のいずれかの乾燥製剤。
［７］  前記微生物が、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）Ｎｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）である、［１］〜［６］のいずれかの乾燥製剤。
［８］  有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃水を含む廃液に、［１］〜［７］のいずれかの乾燥製剤を添加し、前記廃液を処理する、廃液処理方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、実用的であり、生菌が本来有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮される乾燥製剤が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１〜４の乾燥製剤の対数生残率をグラフ化した図である。
【図２】実施例１〜４の乾燥製剤のアンモニア態窒素及び全窒素の処理率をグラフ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書において、数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
本明細書において「有機体窒素」は、有機成分に含まれる窒素であり、一般的にはタンパク質、アミノ酸等が含む窒素である。
本明細書において「硝化細菌」とは、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。
本明細書において「好気的直接窒素ガス化能」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に変換する能力を意味する。
本明細書において「好気的直接窒素ガス化能を有する微生物」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に変換する微生物であり、有機体窒素をアンモニア態窒素に変換（酸化）する微生物を含む。
【００１４】
＜乾燥製剤＞
本発明の乾燥製剤（以下、「本乾燥製剤」と記す。）は、好気的直接窒素ガス化能を有する微生物を含む。本乾燥製剤は保護剤を含むことが好ましい。本乾燥製剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、微生物及び保護剤以外の他の成分を含んでもよい。
【００１５】
（微生物）
微生物は好気的直接窒素ガス化能を有する。微生物は通常の方法により培養及び乾燥が可能であれば、特に限定されない。微生物としては、細菌、酵母等が挙げられる。
【００１６】
細菌としては、硝化及び脱窒に関与する細菌が挙げられる。細菌の具体例としては、ニトロソモナス属（Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ）、ニトロソコッカス属（Ｎｉｔｒｏｓｏｃｏｃｃｕｓ）、ニトロソスピラ属（Ｎｉｔｒｏｓｏｓｐｉｒａ）、ニトロソビブリオ属（Ｎｉｔｒｏｓｏｖｉｂｒｉｏ）、ニトロバクター属（Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ）、ニトロスピラ属（Ｎｉｔｒｏｓｐｉｒａ）、ニトロコッカス属（Ｎｉｔｒｏｃｏｃｃｕｓ）等に属する硝化能を有する細菌；シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、パラコッカス属（Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ）、チオバチルス属（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ）等に属する脱窒能を有する細菌；アルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、ディアフォロバクター属（Ｄｉａｐｈｏｒｏｂａｃｔｅｒ）、ロドコッカス属（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）、パラコッカス属（Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ）、シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、チオスフェラ属（Ｔｈｉｏｓｐｈａｅｒａ）等に属する好気的直接窒素ガス化能を有する細菌が挙げられる。
細菌のその他の具体例としては、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）等のエシェリヒア属に属する細菌、コリネバクチリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）等のコリネバクチリウム属に属する細菌等が挙げられる。
【００１７】
酵母の具体例としては、サッカロマイセス・セルビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）等のサッカロマイセス属に属する酵母等が挙げられる。
微生物としては、好気的直接窒素ガス化能を有する細菌が好ましい。好気的直接窒素ガス化能を有する細菌のなかでもアルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）属に属する細菌が好ましく、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）Ｎｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）が特に好ましい。
【００１８】
（保護剤）
本乾燥製剤が保護剤を含むと、本乾燥製剤の生残率及び保存安定性がさらに優れる。
保護剤の具体例としては、塩化ナトリウム、スキムミルク、グルタミン酸ナトリウム、トレハロース、ウシ血清アルブミン、Ｌ−アスコルビン酸、ホエー、グルコース、アスパラギン酸、メチオニン、多糖類、デキストラン、ショ糖、乳糖等が挙げられる。
保護剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでも、塩化ナトリウム、スキムミルク、グルタミン酸ナトリウムが好ましい。
【００１９】
（他の成分）
他の成分としては、ｐＨ調整剤、賦形剤、栄養剤、着色料等が挙げられる。
ｐＨ調整剤の具体例としては、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。ただし、ｐＨ調整剤はこれらの例示に限定されない。
賦形剤とは、取扱性又は成形性の向上のために加えられる添加剤である。賦形剤の具体例としては、乳糖、デンプン、デキストリン、ショ糖等が挙げられる。ただし、賦形剤はこれらの例示に限定されない。
栄養剤とは、微生物の生育を促進するために加えられる添加剤である。栄養剤の具体例としては、リン酸塩、有機酸、糖類、金属塩等が挙げられる。ただし、栄養剤はこれらの例示に限定されない。
【００２０】
本乾燥製剤は、乾燥製剤１００質量％に対し、微生物を５０質量％以上含むことが好ましく、６０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましい。本乾燥製剤が微生物を５０質量％以上含むと、本乾燥製剤の有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方の処理能力がさらに向上する。微生物の含有量の上限値は、特に限定されないが、例えば、９０質量％とすることができる。
【００２１】
本乾燥製剤は、乾燥製剤１００質量％に対し、保護剤を１０質量％以上含むことが好ましく、５０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましい。本乾燥製剤が保護剤を１０質量％以上含むと、微生物の生残率及び保存安定性がさらに向上する。保護剤の含有量の上限値は、特に限定されないが、例えば、９０質量％とすることができる。
本乾燥製剤の他の成分の含有量は、特に限定されないが、例えば、１０〜４０質量％とすることができる。
【００２２】
本乾燥製剤は、常温で固体状である。本乾燥製剤は、常温で固体状であるため、現場での取扱性に優れる。本乾燥製剤の形態は特に限定されず、粉末状でもよく、団塊状でもよい。他にも錠剤、水剤、ハードカプセル剤、ソフトカプセル剤等に加工されてもよい。これらのなかでも、本乾燥製剤は粉末状が好ましい。乾燥製剤が粉末状であると、成形性、接種における取扱性等がさらに向上する。
【００２３】
（用途）
本乾燥製剤は、有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃液を含む廃水の処理に適用可能である。
本乾燥製剤は、そのまま排水処理等に使用してもよく、本乾燥製剤を加工して排水処理等に使用してもよい。加工の形態としては、錠剤、水剤、ハードカプセル剤、ソフトカプセル剤への加工が挙げられる。本乾燥製剤は培養等のスターターとして用いることができる。
【００２４】
（乾燥製剤の製造方法）
本乾燥製剤は、好気的直接窒素ガス化能を有する微生物を乾燥することで得られる。
本乾燥製剤は、保護剤の存在下で前記微生物を乾燥することで得てもよい。保護剤の存在下で前記微生物を乾燥すると、本乾燥製剤の生残率及び保存安定性がさらに優れる。
保護剤を使用する場合、保護剤の量は、微生物１００質量％に対し、１０〜６００質量％とすることが好ましく、１００〜６００質量％とすることがより好ましい。保護剤の量が１０〜６００質量％以上であると、乾燥製剤の生残率及び保存安定性がさらに優れる。
【００２５】
本乾燥製剤は、例えば、微生物を培養し、微生物を含む培養物を乾燥することで製造できる。保護剤を用いる場合、微生物を含む培養物と保護剤との混合物とを乾燥することができる。
微生物の培養に際しては、培養可能な培地中で微生物を培養することで、培養物中に微生物を得ることができる。微生物の培養に用いられる培地は、微生物が増殖可能な、少なくとも一種類の炭素源を含む充分な栄養素を含む固形培地又は液体培地とされる。ある実施形態において、培地は、細胞の生存及び増殖に最適なｐＨ及び塩濃度に有利に処方される。培地は通常の培地成分を含んでもよい。
培養方法としては、所望する微生物が培養可能であれば、特に限定されない。培養方法は、液体培養でも固体培養でもよい。ただし、微生物を培養し、微生物を回収する必要性の点から、固体培養より液体培養が好ましい。
以下、培養方法が液体培養であり、微生物が細菌である場合を一実施形態例として、本乾燥製剤の製造方法について説明する。
【００２６】
本乾燥製剤の製造方法では、液体培養の培養液より、菌体を回収し、回収した菌体を洗浄した後、蒸留水及び保護剤のいずれか一方又は両方等を含む溶液を用いて、菌体分散液を調製してもよい。乾燥製剤の保存安定性がさらに向上することから、保護剤を含む溶液を用いて菌体分散液を調製することが好ましい。
菌体分散液のｐＨが酸性又は塩基性である場合には、乾燥製剤の保存安定性がさらに向上することから、ｐＨ調整剤により、ｐＨ６〜８、望ましくはほぼ中性にｐＨを調整することが好ましい。
【００２７】
本乾燥製剤の製造方法では、菌体分散液を乾燥し、菌体乾燥物を得ることができる。菌体分散液を乾燥する方法としては、凍結乾燥、噴霧乾燥、ドラム乾燥、真空乾燥等が挙げられる。ただし、菌体分散液を乾燥する方法は、これらの例示に限定されない。
これらの乾燥方法は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでも、凍結乾燥、噴霧乾燥が好ましい。乾燥時の菌体の死滅を極力抑える点から、通常は６０℃以下で乾燥を行うことが好ましく、凍結乾燥が特に好ましい。
【００２８】
凍結乾燥する場合、菌体分散液を容器に充填し、予備凍結し、予備凍結物を得ることが好ましい。予備凍結の条件は特に限定されない。ただし、予備凍結の温度は−８０〜−１５℃が好ましく、−４０〜−１５℃がより好ましい。予備凍結の温度が−８０℃以上であると、現場での取扱性及び実用性に優れる乾燥製剤を得やすくなる。予備凍結の温度が―１５℃以下であると、菌体の死滅を抑えやすく、本乾燥製剤の生残率及び保存安定性がさらに優れる。
また、予備凍結の時間は、３〜４８時間が好ましい。予備凍結の時間が３時間以上であると、菌体の死滅を抑えやすく、本乾燥製剤の生残率及び保存安定性がさらに優れる。予備凍結の時間が４８時間以下であると、現場での取扱性及び実用性に優れる乾燥製剤を得やすくなる。
【００２９】
予備凍結物はフリーズドライ装置に供し、凍結乾燥することができる。フリーズドライ装置は市販の装置を用いることができる。凍結乾燥の条件は、特に限定されない。例えば、凍結乾燥の圧力は、１〜２００Ｐａが好ましく、５〜１３０Ｐａがより好ましい。乾燥温度は２０〜６０℃が好ましい。
【００３０】
本乾燥製剤の製造方法では、乾燥後に粉砕処理及び篩分けを行い、本乾燥製剤を粉末状としてもよい。粉砕工程及び篩分けの方法については特に限定されないが、生理活性及び物性に影響が出ないように摩擦熱を抑えることが好ましい。特に、本乾燥製剤の製造方法では、微生物の凍結乾燥物を粉末状とすることが好ましい。
本乾燥製剤の製造方法では、菌体乾燥物はそのまま本乾燥製剤としてもよく、菌体乾燥物と賦形剤等の他の成分等を加えたものを成形してもよい。また、菌体乾燥物に賦形剤等の他の成分を添加して本乾燥製剤としてもよい。
【００３１】
（作用効果）
以上説明した本乾燥製剤にあっては、好気的直接窒素ガス化能を有する微生物を含むため、微生物が本来有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮される。
本乾燥製剤は、保存安定性に優れ、４℃で長期保存が可能である。そのため、例えば−８０℃で保存可能な設備等を備えない廃液処理施設であっても、廃液処理施設で乾燥製剤を通常の設備で大量に保管できる点でも実用的である。
【００３２】
＜廃液処理方法＞
本発明の廃液処理方法では、有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃水を含む廃液に、前述の乾燥製剤を添加し、前記廃液を処理する。
【００３３】
廃液は、有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃水を含む。
廃水としては、有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む形態であれば特に限定されない。処理対象となる廃水の具体例としては、工場、事業所等から排出される廃水が挙げられる。ただし、処理対象の廃水はこれらの具体例に限定されない。
【００３４】
本発明の廃液処理方法では、廃液に本乾燥製剤を添加し、前記廃液を処理する。
本乾燥製剤の添加の態様は、特に限定されない。廃液に本乾燥製剤を添加することで、微生物が廃液中で有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を窒素ガスに還元し、廃液中の有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方が処理される。
【００３５】
（作用効果）
以上説明した本発明の廃液処理方法にあっては、廃液に本乾燥製剤を添加するため、微生物が本来有する好気的直接窒素ガス化能力が充分に発揮される。その結果、本発明の廃液処理方法によれば、有機態窒素及びアンモニア態窒素のいずれか一方又は両方を含む廃水中の有機態窒素及びアンモニア態窒素を高い処理効率で処理できる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【００３７】
（略語）
菌体：アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）Ｎｏ．４株（ＦＥＲＭ  Ｐ−２１８１４）。
微量元素溶液：ＥＤＴＡ・２Ｎａを５．７１質量％、ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏを０．３９質量％、ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏを０．７質量％、ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏを０．５１質量％、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを０．５質量％、（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏを０．１１質量％、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏを０．１６質量％、ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏを０．１６質量％含有する水溶液。
液体培地：リン酸水素二カリウムを１．４質量％、リン酸二水素カリウムを０．６質量％、硫酸アンモニウムを０．２質量％、クエン酸三ナトリウム二水和物を１．７質量％、硫酸マグネシウム七水和物を０．０２質量％、微量元素溶液を２ｍＬ／Ｌ含有する液状の培地。
【００３８】
（菌体分散液の調製）
菌体を滅菌済みの液体培地３５０ｍＬに植菌し、３０℃、４８時間、１２０ｒｐｍにて振盪培養を行った。
振盪培養後、培養液を８０００ｒｐｍ、１０分、４℃で遠心分離し、菌体を回収した。回収した菌体を２００ｍＬの０．８質量％塩化ナトリウム水溶液で２回洗浄し、菌体濃度が１．０質量％となるように０．８質量％塩化ナトリウム水溶液に分散させ、その後、表１に記載の濃度となるように、グルタミン酸ナトリウム、スキムミルクを分散液に添加し、実施例１〜４の菌体分散液を調製した。菌体分散液の乾燥菌体濃度は、９５９４ｍｇ／Ｌであった。
【００３９】
【表１】
2019166455.tif 000002
【００４０】
（乾燥）
実施例１〜４の菌体分散液を−４０℃で凍結乾燥した。次いで、実施例１〜４の菌体分散液の凍結乾燥物に対し、真空乾燥機（ＦＤ―５、東京理化器械株式会社製）を用い、３５℃、５Ｐａの環境下にて４０時間真空乾燥し、得られた乾燥物を乳鉢で粉砕し、真空乾燥機にてさらに３時間仕上げ乾燥し、実施例１〜４の乾燥製剤を得た。
【００４１】
（生菌数の測定）
液体培地に寒天末を１．３％の濃度で添加し、オートクレーブを行った後、プラスティックシャーレに溶解した培地を流し込み、平板培地を作製した。実施例１〜４の乾燥製剤０．１ｇをマイクロチューブ（Ｇｒｅｉｎｅｒ  Ｂｉｏ―Ｏｎｅ社製、商品名「ミクロスピッツ」）に量りとり、液体培地１ｍＬを加えた。マイクロチューブを超音波洗浄機にかけ、菌体をよく分散させた。この希釈液を第１次希釈液とした。希釈液を新たなマイクロチューブ（液体培地９００μＬ入り）に分注し、よく撹拌した。この希釈を繰り返し、第９次希釈液まで作製した。第１〜９次希釈液をそれぞれ１００μＬ平板培地上に滴下した。コンラージ棒で各希釈液を各平板培地上に塗り広げ、平板培地を２５℃で７２時間静置した。その後、出現したコロニーの計数値に希釈率を積算し、試料中の生菌数（ＣＦＵ／ｇ）を算出した。生菌数の測定結果を表２に示す。なお、表２中、「Ｅ」は１０のべき乗を表す。例えば「２．７Ｅ＋１２」は「２．７×１０１２」を表す。
【００４２】
（全菌数の測定）
第１〜９次希釈液の１００μＬのそれぞれをろ過滅菌水５ｍＬに懸濁した。次いで、得られた懸濁液を、ポリカーボネート製メンブランフィルターを装着したファンネルでろ過した。メンブランフィルター上に、１ｍｇ／ｍＬのアクリジンオレンジ溶液の適量を滴下し、メンブランフィルター上の菌体を１５分間染色した。ろ過滅菌水５ｍＬをファンネルに流し込んだ後、ろ過することによりメンブランフィルターに付着した余分なアクリジンオレンジ溶液を洗浄した。メンブランフィルターをスライドグラスに載せ、スライドグラスを蛍光顕微鏡に設置した。メンブランフィルターに青色光を照射し、黄緑色の蛍光を放つ粒子を計数した。このとき１視野に３０〜数百個の粒子を認める希釈率の希釈液を計数対象とした。１試料につき１０視野計数して平均値を算出した。これに希釈率等を積算し、全菌数（ｃｅｌｌｓ／ｇ）を算出した。全菌数の測定結果を表２に示す。
【００４３】
（対数生残率の計算）
各例の乾燥製剤における生菌数及び全菌数の測定結果から、各例の乾燥製剤の生残率及び対数生残率を下式（ｉ）及び（ｉｉ）により求めた。各例の乾燥製剤の生残率及び対数生残率を表２に示し、対数生残率をグラフ化した図を図１に示す。
生残率＝生菌数／全菌数  ・・・（ｉ）
対数生残率＝ｌｏｇ（生残率）  ・・・（ｉｉ）
【００４４】
【表２】
2019166455.tif 000003
【００４５】
（乾燥製剤の保存）
各例の乾燥製剤を４℃にて１９か月間保存し、各例の保存乾燥製剤とした。
【００４６】
（乾燥製剤の評価）
「菌体分散液の調製」の項で前述した方法と同様にして、各例の菌体分散液を新たに調製した。４℃にて１９か月間保存した各例の保存乾燥製剤１５０ｍｇと新たに調製した各例の菌体分散液１５０μＬとをそれぞれ、滅菌済み液体培地３５０ｍＬに植菌し、３０℃、７２時間、１２０ｒｐｍにて振盪培養を行った。培養前後の培養液を適量サンプリングし、０．４５μｍナイロンフィルターで濾過後、アンモニア態窒素及び全窒素の濃度をそれぞれ測定した。
ここで、アンモニア態窒素の濃度は、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。また、全窒素の濃度は、試料を適宜希釈し、三菱ケミカルアナリテック社の全窒素分析装置ＴＮ−２１００を用いて、紫外線吸光光度法により測定した。
各例の保存乾燥製剤について、アンモニア態窒素及び全窒素の処理率を下式（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）により求めた。各例のアンモニア態窒素及び全窒素の処理率を表３に示し、これらの処理率をグラフ化した図を図２に示す。
アンモニア態窒素の処理率（％）＝（ａ０−ａ１）／ａ０×１００  ・・・（ｉｉｉ）
式（ｉｉｉ）中、ａ０は各例の保存乾燥製剤を添加した後０時間の培養液中のアンモニア態窒素の濃度であり、ａ１は各例の保存乾燥製剤を添加した後７２時間の培養液中のアンモニア態窒素の濃度である。
全窒素の処理率（％）＝（ｂ０−ｂ１）／ｂ０×１００  ・・・（ｉｖ）
式（ｉｖ）中、ｂ０は各例の保存乾燥製剤を添加した後０時間の培養液中の全窒素の濃度であり、ｂ１は各例の保存乾燥製剤を添加した後７２時間の培養液中の全窒素の濃度である。
【００４７】
【表３】
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【００４８】
図１及び表２に示すように、実施例１〜４の乾燥製剤の対数生残率は、いずれも−５．９以上であった。このことから実施例１〜４の乾燥製剤は、生菌の生残率に優れることが判った。そのため、実施例１〜４の乾燥製剤は、生菌が有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮されると予想できる。
図２及び表３に示すように、実施例１〜４の保存乾燥製剤と実施例１〜４の菌体分散液とを液体培地中でそれぞれともに培養した場合、全窒素の処理率は４５％以上であり、アンモニア態窒素の処理率は４９％以上であった。このことから実施例１〜４の乾燥製剤は、４℃にて１９か月間保存した後でも、液体培地中の有機態窒素及びアンモニア態窒素を処理できることが判った。
特に実施例２〜４では、アンモニア態窒素の処理率が９９％以上であり、非常に優れた窒素ガス化能が確認された。また、実施例２〜４では、全窒素の処理率が６７％以上であり、優れた全窒素の処理能力が確認された。
図２及び表３に示す結果から、実施例１〜４の乾燥製剤は、保存安定性に優れ、生菌が有する好気的直接窒素ガス化能が充分に発揮されていることが確認できた。
以上の特性を具備する実施例１〜４の乾燥製剤は、長期保存が可能である点及び廃液の処理槽に直接投入することで、廃液中の有機態窒素及びアンモニア態窒素を効果的に処理できると考えられる点で実用的である。
【図１】
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【図２】
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