【事件の表示】
　特許第３２５１８４３号「汚泥の生物学的処理における可溶化方法」の請求項１ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２５１８４３号の訂正後の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許３２５１８４３号の請求項１〜６に係る発明についての出願は、平成８年３月２６日の出願であって、平成１３年１１月１６日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議申立人三澤貞一より特許異議の申立てがなされた。そして、当審において取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１５年１月２８日に訂正請求書（第１回）及び特許異議意見書が提出された。また、その後当審において再度取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１６年２月２３日に訂正請求書（第２回）及び特許異議意見書が提出され、第１回訂正請求書が取り下げられたものである。
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
　本件訂正の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、すなわち訂正事項ａ〜ｄのとおりに訂正しようとするものである。
訂正事項ａ
　特許明細書の【特許請求の範囲】を次のとおりに訂正する。
「【請求項１】有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する工程を含み、可溶化が、５０〜７０℃にて実施されることを特徴とする可溶化方法。
【請求項２】前記酵素が活性酵素としてプロテアーゼを含み、可溶化の処理時間が５〜７２時間である、請求項１記載の可溶化方法。
【請求項３】前記好熱菌がパチルス属に属する細菌であり、可溶化の処理時間が２４〜４８時間である、請求項１又は２記載の可溶化方法。
【請求項４】前記好熱菌がパチルス・ステアロサーモフィラスSPT2-1株〔FERM　P-15395〕である、請求項３記載の可溶化方法。
【請求項５】前記高熱菌が、連続的または間欠的に添加される、請求項１乃至４のいずれかに記載の可溶化方法。
【請求項６】前記好熱菌が、濃縮または凍結乾燥処理を施された好熱菌である、請求項１乃至５のいずれかに記載の可溶化方法。」
訂正事項ｂ
　特許明細書の段落【００１０】を次のとおりに訂正する。
「（１）有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する工程を含み、可溶化が、５０〜７０℃にて実施されることを特徴とする可溶化方法。」
訂正事項ｃ
　特許明細書の段落【００１１】を次のとおりに訂正する。
「（２）前記酵素が活性酵素としてプロテアーゼを含み、可溶化の処理時間が５〜７２時間である、（１）記載の可溶化方法。」
訂正事項ｄ
　特許明細書の段落【００１２】を次のとおりに訂正する。
「（３）前記好熱菌がパチルス属に属する細菌であり、可溶化の処理時間が２４〜４８時間である、（１）又は（２）記載の可溶化方法。」　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
  訂正事項ａは、（ａ−１）請求項１において、「汚泥可溶化酵素を好熱菌を汚泥に添加する工程」を「汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ」好熱菌を汚泥に添加するものに限定するとともに、（ａ−２）請求項２において、「可溶化の処理時間が５〜７２時間である」ものに限定し、（ａ−３）請求項３において、「可溶化の処理時間が２４〜４８時間である」ものに限定しようとするものである。また、訂正事項ｂ乃至ｄは、請求事項ａと整合を図るとともに特許請求の範囲の記載と整合を図るものであるから、訂正事項ａ乃至ｄは特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。そして、上記訂正事項ａ乃至ｄは、本件特許明細書の段落【００２０】及び【００４３】に記載されるのであるから、訂正事項ａ乃至ｄは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、新規事項の追加に該当せず実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．取消理由について
３−１．本件発明
　上記のとおり、訂正は認められるから、本件特許の訂正後の請求項１〜６に係る発明（以下、「本件発明１〜６」という。）は、訂正された特許明細書に記載された次のとおりのものである。
【請求項１】有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する工程を含み、可溶化が、５０〜７０℃にて実施されることを特徴とする可溶化方法。
【請求項２】前記酵素が活性酵素としてプロテアーゼを含み、可溶化の処理時間が５〜７２時間である、請求項１記載の可溶化方法。
【請求項３】前記好熱菌がパチルス属に属する細菌であり、可溶化の処理時間が２４〜４８時間である、請求項１又は２記載の可溶化方法。
【請求項４】前記好熱菌がパチルス・ステアロサーモフィラスSPT2-1株〔FERM　P-15395〕である、請求項３記載の可溶化方法。
【請求項５】前記高熱菌が、連続的または間欠的に添加される、請求項１乃至４のいずれかに記載の可溶化方法。
【請求項６】前記好熱菌が、濃縮または凍結乾燥処理を施された好熱菌である、請求項１乃至５のいずれかに記載の可溶化方法。
３−２．取消理由
　本件訂正前の請求項１〜６に係る発明は、刊行物１〜４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
３−３．刊行物に記載された事項
（１）刊行物１〜４の記載内容
　刊行物１〜４には、それぞれ次の事項が記載される。
（イ）刊行物１：「Aerobic thermophilic treatment of sewage sludge at pilot plant scale. 1. Operating conditions 」 Charly Ponti,et al., Journal of Biotechnology vol.38 (1995), p173-182（異議申立人が提示した甲第１号証）
（イ−１）「下水汚泥の高温好気性処理プロセスは・・・生物反応槽により検討され・・・。好気性処理における主な酵素活性はタンパク質分解（プロテオシス）であり、」（第１７３頁２〜７行、抄訳）
（イ−２）「好気的な成長過程は発熱反応であり、すなわちそれらは生分解性の物質濃度や微生物の反応速度に応じた熱を発生する。有機物が十分あり転換したときは、有機物の転換したエネルギーの一部は周囲に熱として放出される。」（第１７３頁左欄２行〜同頁右欄２行、抄訳）
（イ−３）「好気処理における操作温度は生分解の熱力学や培養時間の関数として安定度に影響を与える。Ｂｏｍｉｏにより同定された混合汚泥や初沈汚泥での高温好気性成長の最適な温度は６４から６７℃の間であった（１９９０）。・・・高温好気性処理（５５℃以上）について・・・提案されている。」（第１７４頁左欄下１行〜同頁右欄１４行、抄訳）
（イ−４）「高温好気性プロセスにおける初期の微生物活性に関する報告では、細胞外での分解活性の大部分がタンパク質分解であることを示している。・・・汚泥処理を含む高温好気の混合系の菌体では他の酵素活性は検出されていない。」（第１７４頁右欄２４〜３１行、抄訳）
（イ−５）「２．実験材料　実験に用いた微生物　高温好気条件での汚泥中には高温で活動する生物相はとても均一であり、高温好中のＢａｃｉｌｌｕｓ族がほとんど唯一の菌である。これら９５％以上がバチルス・サーモフィル族（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）に分類される（Ｓｏｎｎｌｅｉｔｎｅｒ　ａｎｄ　Ｆｉｅｃｈｔｅｒ、１９８３ｂ）。」（第１７５頁２０〜２７行、抄訳）
（イ−６）Ｆｉｇ．４には、「ＳＲ４００での回分操作におけるＣＯＤ減少速度（ｒＣＯＤ）が経時的に減少することが記載されている。（第１７７頁）
（イ−７）Ｆｉｇ．７には、ＣＯＤ減少量（△ＣＯＤ）が経時的に増大することが記載されている。（第１８０頁）
（ロ）刊行物２：「Bacteril Diversity in Thermophilic Aerobic Sewage Sludge ; II. Types of Organisms and their Capacities 」B.Sonnleitner and A.Fiechter, European Journal of Applied Microbikology and  Biotchnology , 1983, p 174- 180 （異議申立人が提示した甲第３号証）
（ロ−１）「２年間に渡って、高温好気性の、連続汚泥処理プロセスから好熱性微生物を単離した（Ａｌｔｅｎｒｈｅｉｎ　ＳＧ、ＣＨ）。代表的な単離物は微生物学的及び生化学的性質において特徴付けられ、好熱性参照菌株と比較された。単離物の少なくとも９５％が、最高成長温度が７０℃以下の極めて好熱性のバチルス属と特徴付けられた。」（第１７４頁左欄１〜９行、申立書第１２頁１２〜１６行訳）
（ハ）刊行物３：「応用微生物学」相田浩著、東京同文書院、平成元年５月３０日改稿新版第９刷発行、第４６〜４９、２６４〜２６７頁（異議申立人が提示した甲第４号証）
（ハ−１）「微生物の増殖には、その菌の種類によってそれぞれ一定の発育し得る最低温度（・・）、発育の最適温度（・・）、発育可能の最高温度（・・）がある。・・・・表３−２のように低温菌、中温菌、高温菌の３群に分ける。」（第４６頁１１〜１８行）
（ハ−２）表３−２には、高温菌について「最適温度：５０〜６０℃、最高温度：７０〜８０℃、例：Ｂ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ」が記載される。（第４７頁）
（ハ−３）「（６）凍結乾燥法（ライオファイル法、ｌｙｏｐｈｉｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ）　現在、最も信頼できる保存法で、細菌、カビ、酵母の長期保存に用いられる。・・・・菌株凍結乾燥機を用い、高度の真空で短時間に凍結乾燥させ、真空状態で密閉して保存する。」（第２６６頁２〜７行）
（ニ）刊行物４：「水質環境工学−下水の処理・処分・再利用」技報堂出版（株）、１９９３年３月３１日１版１刷発行、ｐ６１１〜６１２（異議申立人が提示した甲第５号証）
（ニ−１）「１２．９．４高温好気性消化　　高温好気性消化（自己熱消化ともいう）は・・・生物分解性有機物の７０％までの除去率を達成できる・・・外部加温を伴わない高温消化は、汚泥の加温に微生物による有機性酸化の過程で放出される熱を使うことにより可能となる。・・・好気性高温消化は、・・・反応槽の温度は５５〜６５℃の範囲である。」（第６１１頁１７行〜第６１２頁５行）
４．取消理由についての判断
４−１．本件発明１について
（１）一致点・相違点
　刊行物１の上記（イ−１）〜（イ−５）の記載からみて、刊行物１には「下水汚泥の高温好気性処理プロセスにおいて、５５℃以上で最適温度が６４から６７℃の高温好気条件下で、タンパク質分解の酵素活性を示す、その９５％以上がバチルス・ステアロサーモフィラスに分類されるバチルス属の菌が活動して有機物を含む汚泥処理する方法」の発明（以下、「刊行１発明」という）が記載されているといえる。
　そこで、本件発明１と刊行１発明を対比すると、刊行１発明の汚泥処理は、生物反応槽で行われ、微生物を用いた処理であることから、生物学的処理であることは明らかといえ、上記（イ−１）（イ−４）の記載事項から、刊行１発明の微生物による処理がタンパク質分解であり、また、上記（イ−６）（イ−７）の記載事項から、刊行１発明においてＣＯＤ量が減少しているとみれるので、刊行１発明は、酵素によって汚泥の可溶化がなされているといえる。これらのことから、両者は「有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、可溶化が、５５〜６７℃にて実施されることを特徴とする可溶化方法」の点で一致し、以下の点で相違する。
相違点ａ：本件発明１は、「前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する工程を含」んでいるのに対し、引用発明１では、かかる構成が記載されていない点
　そこで、相違点ａについて検討する。
　刊行物２の上記（ロ−１）に「最高成長温度が７０℃以下の極めて好熱性のバチルス属」と記載され、刊行物３の上記（ハ−１）及び（ハ−２）に「高温菌について、Ｂ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓが例示され、最適温度：５０〜６０℃、最高温度：７０〜８０℃」と記載され、引用例４の上記（ニ−１）に「反応槽が５５〜６５℃で実施される」と記載されているが、これらはいずれも、本件発明１の温度範囲に関するものであり、他の記載をみても、刊行物２〜４には、上記相違点ａの本件発明１に係る構成について何ら記載されていない。
　また、異議申立人は、異議申立書において「甲第１号証には、好熱菌を積極的に添加することは、具体的に記載されていない。しかしながら、可溶化に用いられる微生物を必要に応じて必要量必要なときに添加する程度のことは当業者の技術常識の範囲内である」（第１３頁７〜９行）と主張しているので、この点を検討する。確かに、刊行１発明の「菌」は、タンパク質分解の酵素活性を有するものであって「バチルス属の菌」であるから、本件発明１の「汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌」とみれる。しかしながら、異議申立人も認めているように刊行物１には、「好熱菌の添加」については何ら記載がない。そして、異議申立人の主張するように「好熱菌を添加」することが当該技術分野において技術常識であるとの根拠もない。仮に、一般論からいって、効能がある物資の添加は適宜行われるとみた場合、そうしたタンパク質分解に必要な菌を初期の種菌として添加したり、或いは処理状況或いは微生物の活性状況に応じて必要量更に添加したりすることが生物学的処理操作において適宜実施できるものといえるにしても、本件発明１は、好熱菌のうち汚泥を可溶化しない菌（雑菌）が汚泥の可溶化率を低下させることを見出し、「汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ」添加することにより課題解決に至ったものであるから、本件発明１の上記した技術的思想が刊行物１〜４のいずれにも見出せない以上、相違点ａの本件発明１に係る構成の「前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する」ことまで導き出すことができるとはいえない。
　そして、本件発明１は、上記した構成を採用することにより、より優れた可溶化効率を達成することができ、優れた可溶化能を長時間にわたって維持させることができる等の明細書に記載の効果を奏するものといえる。
　したがって、本件発明１は、刊行物１〜４に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
４−２．本件発明２〜６について
　本件発明２〜６は、本件発明１を直接又は間接的に引用するものであるから、４−１．と同じ理由により、本件発明２〜６は、刊行物１〜４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
５．結論
　以上のとおりであるから、取消理由及び異議申立の証拠によっては、本件訂正後の請求項１〜６に係る発明についての特許を取り消すことができない。
　また、他に本件訂正後の請求項１〜６に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
  よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年３月２３日（２００４．３．２３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
汚泥の生物学的処理における可容化方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、
汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ
　【請求項２】　前記酵素が活性酵素としてプロテアーゼを含
み、可溶化の処理時間が５〜７２時間である
　【請求項３】　前記好熱菌がバチルス属に属する細菌であ
り、可溶化の処理時間が２４〜４８時間である
　【請求項４】　前記好熱菌がバチルス・ステアロサーモフィラスＳＰＴ２−１株〔ＦＥＲＭ　Ｐ−１５３９５〕である、請求項３記載の可溶化方法。
　【請求項５】　前記好熱菌が、連続的または間欠的に添加される、請求項１乃至４のいずれかに記載の可溶化方法。
　【請求項６】　前記好熱菌が、濃縮または凍結乾燥処理を施された好熱菌である、請求項１乃至５のいずれかに記載の可溶化方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、汚泥の生物学的処理における有機性固形物質の可溶化方法に関し、更に詳細には、有機性汚泥、例えば、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ならびに生物性汚泥、さらには、食品工場、化学工場などの製造プロセス及び排水処理プロセスから排出される有機性高濃度汚泥の生物学的処理において、汚泥の可溶化率を高めるための方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、前掲した有機性汚泥を廃棄処理するためには、沈殿槽などで固液分離後、液体成分を適宜排水し、沈殿固形物質は、通常、脱水後または脱水及び焼却後に、陸地または海洋に投棄される。しかしながら、汚泥を海洋に投棄することは環境破壊につながり好ましくないため、地球環境保護の必要性が認識されている昨今においては、ほとんど禁止されるようになってきており、また陸地に投棄するにも埋立地の確保が困難になってきている。
　【０００３】
　そこで、固形物質を物理的、化学的もしくは生物学的に、またはそれらを組み合わせて可溶化し、その後、嫌気的または好気的に消化処理を行う方法が考案されてきた。この可溶化は、通常、別途可溶化槽を設けてその中で処理が行われる。
　【０００４】
　前記可溶化のための物理的な方法としては、例えば、熱分解、昇温に加えて加圧が行われる、いわゆるジーマンマンプロセスや、汚泥中の微生物の細胞壁を破砕すべく、ミルや超音波などを適用して固形物質を微細とする方法などが挙げられるが、可溶化達成効率、時間、コスト、操作の煩雑さなどの点において欠点を有し、実用化には好ましくないものであった。
　【０００５】
　次に、化学的な方法としては、例えば熱アルカリ、酸などの薬品による処理法が挙げられる（特開平２−２７７５９７号、特開平５−３４５２００号及び特開平６−９９１９９号等）。これらの方法ではかなり優れた可溶化が達成されるようであるが、薬品及び加熱に要するコスト面や作業従事者への安全性面の問題、また廃液が強酸性または強塩基性を呈するため、後処理としてｐＨ調整を施す場合には更にそれに要する手間を要し、試薬の経費が嵩むこと、などの点から、大規模なレベルで実用化するためには理想的な方法とは言い難い。
　【０００６】
　生物学的方法としては、例えばプロテアーゼなどの酵素を用いて汚泥中の成分を分解して低分化することにより、固形成分を可溶化する方法が提案されている。この方法は比較的穏和な条件下で行われ、安全性の面からは好ましいと考えられるが、使用する酵素がかなり高価であるため大規模な処理に適用することは実質的に困難であり、酵素の各種特性によって適用しうる諸条件（培地の種類、ｐＨ、温度等）が厳しく限定され、操作が煩雑になる傾向があるので、やはり実用化する上で好ましいとはいえない。
　【０００７】
　しかして、本発明者らは、有機性汚泥を効率的に可溶化する好熱菌を用いて短時間で汚泥を可溶化する方法（特願平７−５０８１７号参照）等も開発したが、高温培養槽において汚泥を可溶化しない菌、いわゆる雑菌も多量に増殖し、見かけ上、汚泥の可溶化率を低下させるという問題があった。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　このように、有機質を含む汚泥の生物学的処理における有機性固形物質の可溶化方法で、大規模なレベルでの実用化に耐えうる経済性、安全性、簡便性及び安定性を兼ね備えた方法が希求されている。本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、以下の可溶化方法を提供することを目的とする。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、有機質を含む汚泥の生物学的処理方法に関わる、従来技術における前記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果成し遂げられたものであって、以下の点を特徴とする。
　【００１０】
（１）有機質を含む汚泥の生物学的処理において採用される、有機性固形物質の可溶化方法であって、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めるために、
汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌を含まないようにしつつ
　【００１１】
（２）前記酵素が活性酵素としてプロテアーゼを含
み、可溶化の処理時間が５〜７２時間である
　【００１２】
（３）前記好熱菌がバチルス属に属する細菌であ
り、可溶化の処理時間が２４〜４８時間
（４）前記好熱菌がバチルス・ステアロサーモフィラスＳＰＴ２−１株〔ＦＥＲＭ　Ｐ−１５３９５〕である、（３）記載の可溶化方法。
　【００１３】
（５）前記好熱菌が、連続的または間欠的に添加される、（１）乃至（４）のいずれかに記載の可溶化方法。
　【００１４】
（６）前記好熱菌が、濃縮または凍結乾燥処理を施された好熱菌である、（１）乃至（５）のいずれかに記載の可溶化方法。
　【００１５】
　かくのごとく本発明者らは、生汚泥や余剰汚泥などの有機質を含む汚泥の生物学的処理において、汚泥中の有機性固形物質を可溶化する場合に、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を添加することで上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
　【００１６】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施の形態を説明する。
　【００１７】
　本発明において生物学的処理の対象となる汚泥は、有機性汚泥、例えば、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ならびに生物性汚泥、さらには、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である。
　【００１８】
　このような有機質を含む汚泥の生物学的処理において、有機性固形物質を可溶化するに際し、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を添加することで、前記汚泥に含まれる有機性固形物質の可溶化率を高めることができる。
　【００１９】
　汚泥可溶化酵素とは、汚泥中に含まれる有機性固形物質を分解し、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、特にタンパク質分解酵素すなわちプロテアーゼが好ましい。
　【００２０】
　汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌は、例えば、前掲の種々の汚泥を５０〜９０℃程度の高温で長期間培養して得られる培養液から菌を分離し、スクリーニングすることによって得ることができる。スクリーニングは、かかる培養液から分離して継代した菌株を、汚泥を含有する寒天培地に接種し、高温で培養した後、汚泥溶解班の形成を観察する方法などにより汚泥可溶化能を調べて行うとよい。後述する実施例１にて示されるように、例えば下水処理場由来の余剰汚泥をスクリーニングすると、得られた分離菌株のうち約１０％の好熱菌が汚泥可溶化酵素を生成していた。しかして、得られた全好熱菌のうち約９０％は、汚泥可溶化酵素を生成、分泌しない雑菌と称してもよい菌であり、これらの菌が可溶化時に混在すると、増殖に伴って菌体成分である有機性固形物質が増大する要因となりうる。従って、本発明において汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を添加して可溶化を行う場合、これら雑菌をできる限り含まないようにすると、より優れた可溶化効率を達成することができると考えられる。
　【００２１】
　前記好熱菌として、バチルス属に属する細菌が好ましく、特にバチルス・ステアロサーモフィラス（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕ
　【００２２】
　好熱菌の添加量は、好熱菌の種類や酵素生成能、ならびに処理対象の汚泥の有機性固形物質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、Ｙ−Ｐ培地（ＤＩＦＣＯ社製：イーストエキス４ｇ：ペプトン８ｇ、水１Ｌ；ｐＨ６．８）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％程度用いることが好ましい。
　【００２３】
　この好熱菌は、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。ここで採用しうる濃縮法としては、遠心濃縮、膜分離及び重力沈降を利用した濃縮が挙げられる。凍結乾燥は、常法に従って行えばよい。上述のＹ−Ｐ培地における菌培養液を、約１０，０００Ｇで５分間、遠心濃縮し、さらにスキムミルクを１０重量／容量％含有する水溶液に懸濁させた液体を、菌濃縮液として添加して可溶化を行う場合、かかる菌濃縮液は、可溶化処理対象の汚泥に対して０．００５〜０．０３容量％となるような量で用いるとよい。
　【００２４】
　好熱菌の添加は、連続的または間欠的に行うと、長期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。可溶化が回分式により実施される場合には、好熱菌を１〜１０バッチごと、特に好ましくは１〜５バッチごとに添加するとよい。
　【００２５】
　これら汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を添加して、本発明の汚泥の可溶化を実施するが、可溶化は、添加した好熱菌が生育するに至適の条件で行うことが好ましく、通常の嫌気的または好気的な条件で加熱することにより行われる。
　【００２６】
　可溶化において使用される液のｐＨは、添加した好熱菌の生育速度及び酵素分泌の双方の面から好ましい値にすべきであるが、通常、中性付近に調整される。ｐＨ調整は、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの塩基または塩酸、硫酸などの酸を適宜添加することにより行うことができる。
　【００２７】
　可溶化温度は、好ましくは５０〜９０℃、より好ましくは６０〜７０℃の範囲とすればよいが、最も好ましくは、添加した好熱菌が生育するに至適の温度であって、該好熱菌より生成、分泌される酵素が安定に効果を発揮しうる温度が選択される。可溶化温度が低すぎると可溶化率が低くなり、高すぎると経済性が悪く、また添加した好熱菌や生成される酵素に対して悪影響を及ぼす可能性がある。
　【００２８】
　また、可溶化を、５０〜９０℃における高温処理、及び１０〜５０℃における低温処理を反復して行うと、可溶化効率が上昇することが期待される。この場合、低温処理後に、前記好熱菌を追加することが好ましい。
　【００２９】
　可溶化の処理時間は、好ましくは５〜７２時間、最も好ましくは２４〜４８時間である。
　【００３０】
　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。
　【００３１】
　好気的に可溶化を行う場合には、適宜、曝気手段等を用いて酸素を供給すればよい。
　【００３２】
　可溶化槽への汚泥の供給は、回分式または連続式のいずれで行ってもよい。回分式にて操作をする場合、５〜７２時間ごとに０．５〜３％の植継ぎを行って、可溶化を継続することが好ましい。ここで雑菌の混入が予想される場合には、前記のようにその度合いに応じて、各バッチごとまたは数バッチごとに好熱菌を添加するべきである。
　【００３３】
　上述の可溶化方法を行った後、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。
　【００３４】
　前記消化工程は、１０〜５０℃の温度範囲、好ましくは中温消化の３５〜４０℃の温度範囲の範囲で操作するとよいが、可溶化槽が高温で運転されていることから、高温消化の５０〜６０℃の範囲で操作することも可能である。また、ここで消化槽内のｐＨは、中性付近の条件とすることが好ましい。消化の時間は、含まれる有機物の分解性及び濃度などに応じて適宜選択すべきであるが、好ましくは３〜４８時間、さらに好ましくは６〜２４時間行う。消化反応は常圧下で、攪拌しながら行う。かかる消化工程も、回分式または連続式のいずれの形態でも行うことができる。
　【００３５】
　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。
　【００３６】
　以下に本発明を実施例に基づき説明するが、本発明は、もとよりこれら実施例に限定されるものではない。
　【００３７】
　【実施例】
　
実施例１
　下水処理場由来の余剰汚泥を７０℃にて１年以上馴致した培養液を、滅菌水で希釈して、希釈液を標準寒天培地に塗布し、７０℃の恒温槽内で２４時間培養した。形成した合計４０のコロニーの色及び形状を観察した後、それぞれ２回継代培養して分離菌株を得た。各分離菌株につき、プロテアーゼ活性及びアミラーゼ活性、ならびに汚泥可溶化能を測定した。
　【００３８】
　酵素活性測定のために、Ｙ−Ｐ培地において各菌を培養し、その培養上澄を採取して、活性測定用の試料を得た。
　【００３９】
　プロテアーゼ活性及びアミラーゼ活性の有無の定性的評価は、それぞれスキムミルク及びデンプンの分解能により間接的に測定した。具体的には、これら基質を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（表１参照）。なお、かかるスキムミルク及びデンプンの分解能の検定は、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）に記載の方法の変法によった。
　【００４０】
　また、汚泥可溶化能の測定に際しては、生物性汚泥（約１，０００ｐｐｍ）を１％含有する寒天培地に前記の分離菌株をそれぞれ接種し、７０℃にて２４時間培養した後、汚泥溶解班の形成を観察した。
　【００４１】
　結果は、表１に示すとおりである。
　【００４２】
　【表１】
　（凡例）
　　＋＋＋：活性大（ハロ直径が、３０ｍｍ以上）
　　　＋＋：活性中（ハロ直径が、１０〜３０ｍｍ）
　　　　＋：活性小（ハロ直径が、１０ｍｍ未満）
　　　　−：活性なし（ハロ形成なし）
　【００４３】
　表１から、用いた余剰汚泥中の好熱菌のうち、汚泥を可溶化することができる菌株は、分離した４０コロニーのうちの４つのみ、すなわち１０％であることが明らかになり、従って、残り９０％の好熱菌は、汚泥の可溶化に貢献することのない、むしろ、それらが生育することにより汚泥可溶化酵素生成菌の増殖を阻む可能性のある、雑菌と称すべきものであることが示された。また、高いプロテアーゼ活性が認められたコロニーは汚泥可溶化能が高かったので、プロテアーゼ活性と汚泥可溶化能との相関性が確認されたが、アミラーゼの生成、分泌と汚泥可溶化能とは必ずしも相関しないことが示唆された。
　【００４４】
参考例１
　デンプン廃液及び下水処理場由来の余剰汚泥を沈殿により固液分離して得られる上澄を、７０℃にて２４時間培養して得られた培養液中の、揮発性懸濁固形物質（ＶＳＳ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　Ｓｏｌｉｄｓ）重量及び除去された揮発性物質（ＶＭ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｍａｔｔｅｒ）重量を定量し、培養によって増殖した好熱菌の菌体収率を求めた。ＶＳＳ及びＶＭの定量は、下水試験法（１９８４年版）に準じて行った。得られた結果を表２に示す。
　【００４５】
　【表２】
　【００４６】
　表２の結果より、いずれの有機性廃液においても、除去された有機物に対して約５０％の量が、有機性固形物質に転換することが示された。これは、廃液中に含まれる好熱菌の増殖に伴って生じる成分であり、かかる好熱菌が混在することで、汚泥の可溶化の効率が見かけ上低下することが推測される。
　【００４７】
比較例１
　直径１５０ｍｍ、有効面積１０Ｌのステンレス製反応器を用い、下水処理場から排出された１０Ｌの余剰汚泥（有機性固形物質濃度＝２．４％（重量／容量）、懸濁固形物質（ＳＳ：Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　Ｓｏｌｉｄｓ）中の揮発性懸濁固形物質（ＶＳＳ）の割合＝８５％（重量／重量））の可溶化を、回分式にて行った。１バッチ終了時、処理液の２０％を次のバッチの種汚泥として残し、他を可溶化処理液として排水した。次いで排水した可溶化処理液と同量の、前記下水処理場から排出された余剰汚泥を投入し、次のバッチを始めた。処理温度は７０℃とし、通気は０．４ｖｖｍにて実施した。
　【００４８】
　種々の処理対象汚泥の滞留時間（ＨＲＴ）において、１バッチの開始時及び終了時の処理液のＶＳＳ濃度及びＶＭ濃度を測定し、見かけのＶＳＳ除去率及びＶＭ除去率を算出した。さらに、参考例１の結果をふまえて、すなわち全ＶＭのうち５０％が好熱菌の菌体由来であるとして、真のＶＳＳ除去率を求め、各除去率とＨＲＴとの相関を図１のグラフに示した。
　【００４９】
　ＶＳＳの定量は、下水試験法（前出）に準じた方法で行った。見かけのＶＳＳ除去率及び真のＶＳＳ除去率は、下式に従って求めたものである。
　【００５０】
　【数１】
　【００５１】
　【数２】
　【００５２】
　【数３】
　　増殖した好熱菌のＶＳＳ＝（除去されたＶＭ）×０．５
　【００５３】
　図１に示されるように、従来採用されていた方法では、汚泥可溶化酵素を生成する菌により可溶化がなされたとしても、それ以外の雑菌が増殖するに伴って菌体成分が有機性固形物質として増大し、見かけの可溶化率は低値に抑えられる。
　【００５４】
実施例２
　バチルス・ステアロサーモフィラス（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕ
　まず、Ｙ−Ｐ培地中で、ＳＰＴ２−１株を７０℃にて１５時間、１００ｒｐｍで振盪しながら前培養した。溶解性有機炭素（ＤＯＣ：Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃａｒｂｏｎ）濃度を約１５００ｐｐｍに調整した３００ｍｌのＹ−Ｐ培地を入れた１Ｌの三角フラスコを２ケ準備し、前培養液を、それぞれ１及び１０容量％接種した。５時間ごとに、培養液を、それぞれ９９及び９０％廃棄し、その量を補うように新しいＹ−Ｐ培地を加えて植継いだ。このように１％及び１０％を植継いで回分培養を継続し、５時間ごとに試料を採取して各プロテアーゼ活性を定量した。
　【００５５】
　プロテアーゼ活性は以下の方法に従って定量した。すなわち、非特異的なプロテアーゼアッセイ用の基質であるアゾコール（商品名、Ｓｉｇｍａ社製）をｐＨ７．０のリン酸緩衝液に懸濁した液（５ｍｇ／ｍｌ）０．７ｍｌに、等量の試料を加え、７０℃にて３０分間インキュベートした。反応終了後、５３０ｎｍにおける吸光度を調べた。この測定法でトリプシン（約４００ＢＡＥＥ　Ｕ／ｍｇ、和光純薬（株）製）のリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）溶液３０μｇ／ｍｌを試料として同様に測定すると、５２０ｎｍにおける吸光度は１．０であった。
　【００５６】
　得られた結果を図２に示す。１％植継ぎでは１０回、１０％では５回まで、高いプロテアーゼ活性が認められたが、それ以上培養を継続すると活性は低下した。
　【００５７】
　プロテアーゼ生成菌の有無を確認するため、プロテアーゼ活性が充分に高かった３回目の回分操作終了時（図２、（ａ））の試料と、同活性がＡ５２０＝０．１以下に低下してから後２回目の回分操作終了時（図２、（ｂ））の試料における、プロテアーゼ生成菌の有無を評価した。実施例１に記載の方法に従い、スキムミルクを混合した寒天培地上で、７０℃にて２４時間培養した後のハロ形成から定性的に判定したところ、プロテアーゼ活性が高い試料（ａ）では、７０℃培養によってコロニーを形成する菌株のほとんど全数がプロテアーゼ活性を明確に示したが、プロテアーゼ活性が低下した後の試料（ｂ）では、プロテアーゼ活性を示す菌株数が、全コロニー数の１割以下に低下していた。
　【００５８】
　従って、長時間にわたって回分処理する場合にプロテアーゼ活性を維持するためには、プロテアーゼ生成菌を定期的に追加することが好ましいことが示唆された。
　【００５９】
実施例３
　前記のようにプロテアーゼを生成することが立証されたＳＰＴ２−１株を、下水処理場由来の余剰汚泥に添加して可溶化を行い、その効果を検討した。
　【００６０】
　まず、実施例２と同様にＹ−Ｐ培地中で、ＳＰＴ２−１株を前培養しておき、比較例１と同様の反応器に余剰汚泥１０Ｌを投入して、さらに前記ＳＰＴ２−１株の前培養液５００ｍｌを添加した。７０℃にて可溶化反応を行い、経時的に試料を採取してＶＳＳ含量を定量し、各時間経過後の可溶化率を算出した。可溶化率は、以下の式に従って求めた。
　【００６１】
　【数４】
　【００６２】
　対照としては、前記菌体培養液を加えずに同様の操作を行い、経時的な可溶化率の変化を調べた。その結果を図３に示す。図３より、ＳＰＴ２−１株を添加して汚泥の可溶化を行うことによって、菌を添加しない場合に比して、極めて速やかに大量の有機質が可溶化されることが明らかであり、この菌による可溶化促進効果が実証された。このように短時間で多くの有機質を可溶化できるので、本発明の方法によって、汚泥の可溶化を含む処理システムを大幅に迅速化しうることが期待される。
　【００６３】
　【発明の効果】
　本発明の方法によれば、生汚泥や余剰汚泥などの、有機質を含む汚泥の生物学的処理において、有機性固形物質の可溶化が効率よく行われる方法が提供される。
　【００６４】
　この方法により、汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌を汚泥に添加する操作を実施するだけで、短時間に大量の汚泥の可溶化がなされるので、極めて簡便に、汚泥処理システムの迅速化を図ることができるという効果が奏される。従って、本発明の方法は、処理装置の減容化にも貢献し、維持費の低減を実現することを可能とするものである。
　【００６５】
　本発明の方法によって、可溶化に負の効果をもたらしうる雑菌の繁殖を抑制し、優れた可溶化能を長時間にわたって維持させることもできる。
　汚泥可溶化酵素を生成する好熱菌は、例えばＳＰＴ２−１株のような分離菌を一旦入手すれば、または汚泥などから分離して株化すれば、適宜培養して増菌し、必要量を調製できるので、安定供給が可能である。
　【００６６】
　かかる好熱菌を用いた可溶化において、培地等の高価な試薬は不要であり、また、別途反応槽を用意したり、処理後の後処理を行う必要も特にないので、本発明の方法は、コスト面でも大規模なレベルでの採用に耐えうる優れた方法である。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　従来の汚泥処理法によるＶＳＳ及びＶＭの除去率を示すグラフである。
　【図２】
　ＳＰＴ２−１株を用いた回分処理によるプロテアーゼ生成を示すグラフである。
　【図３】
　本発明の可溶化方法により達成される可溶化率を経時的に示すグラフである。