(57)【要約】【課題】土壌中及び廃液中の重金属処理に微生物を提供する。【解決手段】土壌中及び廃液処理と重金属処理して、納豆菌及び放線菌を担持させることを特徴とする。重金属には、鉛、カドミウム、銅、鉄、クロム、亜鉛、ニッケルとホウ素、ナトリウム等が含まれる。納豆菌の一例としては、バチルス・サブチルス属の菌が挙げられる。これらの有用微生物を用いて、重金属を分解処理すれば、重金属の処理に膨大な経費と維持管理費を必要とすることなくその場所において混合攪拌することで有用菌が適性に繁殖可能な環境を作ることで重金属処理及び土壌改良が出来ることは経済的に有益である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中及び廃液中の微量重金属の除去に納豆菌および放線菌を吸着培養させた担体を設いることを特徴とする。微生物処理剤と重金属処理剤及び土壌改良剤。
【請求項２】
前記重金属には、少なくとも鉛・カドミウム・銅・クロム・ヒ素・ホウ素・亜鉛・ニッケル・ナトリウムとが含まれる請求項１記載の重金属処理材。
【請求項３】
土壌中の重金属の除去及び減少と同時に食品廃棄物（酒粕、焼酎粕、澱粉、漬物類の漬け汁等）や食品残渣をも減少及び消滅させることを可能とした微生物処理剤。
【請求項４】
土壌中において、現有する重金属類を減少させるために、納豆菌および放線菌を用いることを特徴とする重金属処理方法。
【請求項５】
水溶液中の重金属とは、キムチ漬汁や漬物漬汁などの食品廃液や自動車、電機器、半導体、原水力発電所の制御棒などの廃液及び洗浄剤の重金属を含み、それらの含有濃度を減少させることを特徴とする重金属処理材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、土壌中及び廃液中の重金属を減少、除去処理するための環境浄化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】アルカリ金属のナトリウム以外の、重金属類は、非常に硬く融点１，０００℃以上沸点１，０００℃以上の元素類で中には、半導体の性質をもつ元素で、半金属元素に該当する物もある。
重金属類を人間や家畜が多量に摂取してしまうと、血圧低下、ショック症状や中枢神経抑制による呼吸停止があり、慢性中毒では、食欲不振、嘔吐、皮膚症状などを引き起こしてしまう。
このような化学的性質のもと、平成１３年７月に水質汚濁防止法の一部改正、平成１９年７月に施行予定では、「ホウ素及びその化合物」が追加された。それは、今までの基準値では排出限界値が５００ｍｇ／ｌであったのが、改正後１０ｍｇ／ｌとなり、環境基準値が１ｍｇ／ｌとなった。
また、カドミウムは、環境基準値が０．０１ｍｇ／ｌ、排水基準値が０．１ｍｇ／ｌと規制されている。
更に、食糧庁流通基準値では、０．４ｍｇ／ｌ以上では食物としては流通禁止となっている。
それらを満足させる１００ｍ３／円処理の機械式処理施設を建設するには、建設費が約１億円、維持費管理費用が年間約２０００万円掛かる。
そこで本発明者は、より簡易で低価の重金属処理方法を開発し特許文献１において、アンモニア等を分解して悪臭が発生することのない動物飼育用床敷材料に関する技術を開示している。【０００３】
【特許文献１】  特許第３５６１６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】重金属含有の廃水から土壌が汚染されると、その汚染された土壌を直接摂取したり、汚染された土壌から有害物質が溶け出た地下水を飲用すること等により、人の健康に影響を及ぼすおそれがある。
こうした土壌汚染は、これまで明らかになることが少なかったが、近年企業の工業跡地等の再開発等に伴い、重金属、揮発性有機化合物等による土壌汚染が顕在化してきている。特に、最近における汚染事例の判明件数の増加は著しく、ここ数年で新たに判明した土壌汚染の事例数は高い水準であることから国民の健康への安全性にも課題となっていた。【０００５】また、食品加工産業においては、キムチ漬物や梅ぼし等の生産工程において、岩塩を用いることから岩塩中に微量の重金属及びナトリウムが含有していた。それらの廃水が地下水へ浸透したことによって、地下水に含まれる重金属及びナトリウムの量０．０１ｐｐｍ以上が人への安全性にも影響をおよぼす危険性がある。【０００６】本発明が解決しようとする課題は、土壌中及び廃液中の重金属を減少及び除去する微生物を用いた、土壌改良剤及び重金属処理技術を確立することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明の微生物を用いた重金属処理技術は、木片や土と、もみ殻と焼却灰に、納豆菌（バチルスサブチルス）および放線菌を担持させてなることを特徴とする。【０００８】本発明の重金属の減少及び除去方法は、土壌中および水溶液中において、含有する重金属を納豆菌（バチルスサブチルス含む）および放線菌が分解減少することでナトリウムを含む、重金属類の濃度が減少することを特徴とする。【０００９】本発明者で納豆菌と放線菌とを選択して組合せたものは、食品廃液の中でも重金属類を多く含むキムチ廃液を分解消滅させることを発見し、本発明に至ったものである。
すなわち納豆菌と放線菌では、優先種競合菌が１種類とはならずに相互に協調して、おのおのの効果を表わすことがあきらかになったからである。【００１０】当技術での特徴は、納豆菌と放線菌の胞子が互に協調することから、通常では雑菌の繁殖しにくい６０℃以上０℃以下においても活動していることを確認している。また、海水中以上に塩分濃度の濃い塩分濃度４００００ｍｇ／ｌの水溶液をも分解減少させている。
重金属類の減少・除去とは、土壌中や水溶液中においてナトリウムを含む重金属濃度が減少することを言う。
【発明の効果】
【００１１】本発明の最大の特徴は、納豆菌および放線菌を選択して重金属の減少材料に用いたことである。
これにより、重金属及び廃液を分解減少させることに温度を３０℃以上にさせることと、通風させることで好気性菌である放線菌の活躍を維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】以下、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
本発明の重金属処理材には、木片や土およびワラ・モミガラ材・焼却灰（石炭灰）等に納豆菌およびおよび放線菌を担持させており、これらの納豆菌及び放線菌が重金属類及び廃液を減少させている。放線菌はストレプトマイセン属等が挙げられる。重金属処理材料には、納豆菌および放線菌を混合して担持させることができ、或いはこれらを含む液状物を吹き付けて担持させて使用することもできる。重金属類等には少なくとも鉛・カドミウム・銅・クロム・砒素・ホウ素・亜鉛・ニッケル・ナトリウム等が挙げられる。
以下、実施例にして説明する。
【実施例１】
【００１２】重金属処理材の調整
重金属処理材としては、モミガラに納豆菌は１０３〜１０１２個／ｇ、放線菌はストレプトマイセン属の菌を１０３〜１０７個／ｇとなるように添加して混合、湿度５０〜９０％温度３０〜７０℃の発酵機で６時間加熱混合して出来た担体を使用した。
Ａ  ：  モミガラ    ＋    放線菌
Ｂ  ：  モミガラ    ＋    放線菌    ＋    納豆菌
Ｃ  ：  モミガラ    ＋    大腸菌
実施例としては、ホウ素とカドミウムを用いた。カドミウムの耐性のある菌株を得るためのスクリーニングを行った。
スクリーニングは、カドミウム含有（１０００，１５００，３０００，５０００，ｐｐｍ）入りのＮＡ培地ＰＤＡ培地、それぞれにメッキ工場排水、汚泥水１００μｌを滴下して、３０℃の恒温機にて菌が発育されるのを確認できるまで静置培養した。
その後、発育が確認されたカドミウム耐性菌株を用いて菌によるカドミウム除去が行われるかどうか５０ｐｐｍのカドミウム含有培地で実験を行なった。菌株としては、「放線菌・納豆菌＋放線菌・大腸菌」も用いた。
実験条件としては、カビは「バクトペプトン５ｇ、グルコース２ｇ、蒸留水１ｌ」の培地とし、細菌はＮＢ培地として、カドミウムイオン濃度が５０ｐｐｍ含有するように調整し、３５℃５日間、７０ｒｐｍで振とう培養した。
測定は、ＩＣＰ・ＡＦＳで１日おきに１０倍希釈したものを測定した。【００１３】
【表１】
2008214600.tif 000002
【００１４】試料Ａにおいてホウ素は約２０％と減少は少ないが、カドミウムが約５０％除去されていることが確認された。
試料Ｂにおいて、ホウ素約３０％、カドミウムが約７０％除去されていることが確認された。
試料Ｃにおいて、ホウ素約２０％、カドミウムが約４０％除去されていることが確認された。
表１．によると、ホウ素については、約３０％減少と効果が判然としなかった。特に放線菌を単独で用いた場合は、ホウ素は約２０％の除去率であった。
納豆菌と放線菌を用いた試料Ｂにおいて、カドミウムが約７０％除去されたことは重金属処理材として有望である。
【実施例２】
【００１５】実施例１で供試した試料Ａ・Ｂ・Ｃについて、重金属を多種多量に含むキムチ廃液を用いた実験を行なった。
供試体厚さ５ｃｍを１５×１５×５＝１，１２５ｃｃ  容器に９００ｃｃ（１５×１５×４）充填したバイオベッド。
キムチ廃液を毎日１００ｃｃバイオベッドに添加する。【００１６】
【表２】
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【００１７】試料Ａにおいて、クロムが１７％、ニッケルが２３％除去されていたことが確認された。
試料Ｂにおいて、クロムが３５％でそれ以外の６項目で５７％以上除去されたことが確認された。
試料Ｃにおいて、クロム、カドニウム、ニッケルが除去されていないことが確認された。
納豆菌と放線菌を用いた試料Ｂにおいて、６項目で５０％以上が除去されたことは重金属処理剤として有望である。また、６０日間においてキムチ廃液が延べ６０００ｃｃ消滅処理されたことは、食品廃液処理剤として有望である。
【実施例３】
【００１８】土壌中の重金属を処理する土壌改良材は、動物の糞を３０〜６０、オガコ１０〜３０、もみがら２０〜４０、焼却灰（クリンカ等）２０〜８０重量部及び所定量の納豆菌と放線菌を混合し、ただし、前記所定量の納豆菌は、前記全混合物１ｇ当たり菌数として１，０００，０００〜１，０００，０００，０００個とし、ついで該混合物を３０〜８０％の相対湿度の発酵装置で６０〜６５℃の温度において混合過熱処理を施してこれを発酵させ３時間以上１２時間以内において発酵させたものが食品廃液処理剤である。【００１９】まず、用意されたオガコ（５〜２０ｍｍ）を１０ｋｇと、もみがら（５〜２０ｍｍ）を４０ｋｇ、焼却灰２０ｋｇ及び納豆菌と放線菌を菌数として約２０億個を混合物全体に約３〜６時間加温・通風、均等になるまでに十分に攪拌混合した。【００２０】混合加熱処理が終わって発酵装置から取り出された発酵生成物をして本発明の重金属処理材である。【００２１】重金属処理材で土壌改良の必要な処理区に１平方メートル当り約１０ｇ〜１００ｇを散布する。均一に散布後、耕運機やトラクターで地表面から２０ｃｍの深さまで混合攪拌を行う。
【産業上の利用可能性】
【００２２】本発明は、特別の動力源を用いず自然環境に悪影響を及ぼすことなく食品廃棄物の処理及び重金属などに汚染されている土壌中へ直接散布して混合攪拌することで土壌中の重金属や廃液中の重金属を減少させうる技術として広く利用することが出来る。