(57)【要約】【課題】  微生物を利用したより効率の良いプロパノールアミン類の分解方法の提供。【解決手段】  ロドバクター  セファロイデスをプロパノールアミン類にpH８．１〜９．５の条件で作用させることを特徴とする、プロパノールアミン類の分解方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロドバクター  セファロイデスに属する菌をプロパノールアミン類にpH８．１〜９．５の条件で作用させることを特徴とする、プロパノールアミン類の分解方法。
【請求項２】
作用pHが８．５±０．４である請求項１記載の分解方法。
【請求項３】
プロパノールアミン類がモノイソプロパノールアミン又はジイソプロパノールアミンである請求項１又は２記載の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光合成細菌ロドバクター  セファロイデスを用いたアルカノールアミン類の分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロパノールアミン類は染色剤、切削油、潤滑油などの添加剤、塗料の洗浄剤、抗菌剤、農薬等の合成原料、有機溶剤、ガス吸収剤などとして広く使用されている。その中でもガス吸収剤としての使用量は大変大きいものとなっている。例えば火力発電所やガス精製、石油精製などにおいて生成するガス中には硫化水素や炭酸ガスのような酸性ガスが含まれている。排出された酸性ガスは、通常酸性ガス除去プロセスにおいて化学吸収除去される。当該酸性ガス除去プロセスは、ガス吸収剤としてアミン溶液、通常エタノールアミン、ジグリコールアミン及びジイソプロパノールアミンが商業プラントに使用されている。その中でもジイソプロパノールアミン類は、エタノールアミンに比べ選択性が優れる、耐腐食性に優れる、等の特徴により切り替えが進んでいるため、酸性ガス吸収剤として広く使用されるようになってきている。
【０００３】
上述の通りジイソプロパノールアミン類は特に排ガス処理用に使用されており、酸性ガス除去プロセスでは常に再生使用されているが、一定期間ごとに新規なものと交換され、使用済みのアミン溶液として排出される。しかしながらジイソプロパノールアミン類を含有する溶液は環境上の規制量であるＣＯＤ（化学的酸素要求量）が高いため、排出前に何らかの方法で処理する必要がある。
【０００４】
ジイソプロパノールアミン類溶液の処理方法としては、物理化学的酸化法、例えば湿式触媒酸化やオゾン酸化処理法が検討されているが、コストが高く実用化には到っていない。他に微生物による処理方法が挙げられる。例えば有機物の除去としてはもっとも安価なため一般的な処理方法となっている活性汚泥を用いた排水処理装置での処理検討が報告されている（非特許文献１）。しかしアミン自体がもつ微生物への毒性のため、処理には十分希釈した排水を用いて、かつ他の排水処理のための運転条件とは異なる長時間の滞留時間運転を実施しなければならないこと、さらにそれでもアミン添加によるショックで汚泥のバルキングが避けられないことから、現実的には非常に非効率かつ労力のかかる手法である。
【０００５】
さらに、ロドブルム  サルフィドフィラムを用いたプロパノールアミン類の分解方法も報告されている（特許文献１）が、その分解効率、特に処理速度は十分満足できるものではなかった。
【特許文献１】特開２００３−５３３８０号公報
【非特許文献１】Water Science Technology Vol.30, No.3, pp.21-28
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、微生物を利用したより効率の良いプロパノールアミン類の分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、プロパノールアミン類の分解効率の高い微生物を探索したところ、ロドバクター  セファロイデスに属する菌が、特定のpH条件下、特にpH８．５±０．４の条件下では前記特許文献１のロドブルム  サルフィドフィラムの１０倍もの処理速度でプロパノールアミン類を分解することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ロドバクター  セファロイデスに属する菌をプロパノールアミン類にpH８．１〜９．５の条件で作用させることを特徴とする、プロパノールアミン類の分解方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、酸性ガス除去プロセスから大量に排出されるプロパノールアミン類溶液を生物学的処理により、効率的かつ経済的に分解することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明で用いる光合成細菌ロドバクター  セファロイデス（Rhodobacter sphaeroides）に属する菌としては、ロドバクター  セファロイデスに属しプロパノールアミン類分解能を有する菌であれば特に制限されないが、例えばロドバクター  セファロイデスＳを挙げることができる。この微生物は、独立行政法人  製品評価技術基盤機構  生物遺伝資源部門にＮＢＲＣ  １０００３８として寄託されており、入手可能である。
【００１０】
本発明で分解処理されるプロパノールアミン類としては、一般的に使用されている酸性ガス除去プロセスから排出されるプロパノールアミン類溶液が例示される。
【００１１】
プロパノールアミン類としては、例えばジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）、モノイソプロパノールアミン（ＩＰＡ）などのイソプロパノールアミンが好適に使用されるが、ジ−ｎ−プロパノールアミン及びモノ−ｎ−プロパノールアミンも含むいずれのモノ−又はジ−プロパノールアミンでも本発明は適用できる。
【００１２】
ロドバクター  セファロイデスによってプロパノールアミン類を分解する方法としては、pHを８．１〜９．５に制御する以外は、ロドバクター  セファロイデス菌体にプロパノールアミン類を接触させればよい。pHが８．１未満では、ロドバクター  セファロイデスは生育するがプロパノールアミン類をほとんど分解しない。一方、９．５を超えると、ロドバクター  セファロイデスの生育が低下し、またプロパノールアミン類をほとんど分解しない。より好ましいpHは８．５±０．４であり、特に好ましくは８．５±０．２である。
【００１３】
ロドバクター  セファロイデスによってプロパノールアミン類を分解する一方法としては、まず培地にロドバクター  セファロイデス菌株を接種し、常法に従って培養し、菌体が生育した後、一度菌体を回収する。そしてプロパノールアミン類含有処理液（例えばプロパノールアミン類含有排水）を曝気用のブロアをもつ処理槽に入れ、再び菌体を添加し、曝気処理を続ければいい。このとき菌体とともに培地成分を適宜添加することが望ましい。処理槽は、通常の好気性微生物を処理できるものであれば特に問題はない。処理槽中のプロパノールアミン類濃度が十分低下したとき、処理液を別のプロパノールアミン類含有処理液と交換することにより、菌体は活性が低下するまで何度も使用することが可能である。
【００１４】
或いは、プロパノールアミン類含有液（又はプロパノールアミン類含有排水）に培地成分をあらかじめ混ぜ合わせ、処理槽に満たした後、直接ロドバクター  セファロイデス菌株を接種することで、前述した菌体を生育させる前培養を行うことなく処理することも可能である。この場合は、プロパノールアミン類溶液自体の毒性のため、接種したロドバクター  セファロイデス菌株以外の微生物が主要な菌株とならない限り、培地の滅菌作業を省略することも可能である。なお、接種したロドバクター  セファロイデス菌株の生育が妨げられない限り、他の微生物と共存させることも可能である。
ロドバクター  セファロイデス菌株の培養のために使用される培地としては、該菌株が十分に増殖し得るものであればよく、グルタミン酸、リンゴ酸、酢酸、ピルビン酸、乳酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、グルコン酸、エタノール、グリセロール、グルコース、フルクトース、マンニトール、ソルビトール、酵母エキス等の炭素源の他に、一般的な培地成分、あるいは通常光合成細菌の培養に用いられる成分が添加される。一般的な培地成分としては、窒素源として、例えばアンモニア、塩化アンモニウム、燐酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、尿素等の無機窒素化合物や、酵母エキス、乾燥酵母、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、カザミノ酸等の有機窒素源を用いることができる。また無機塩類として、例えばカリウム、ナトリウム、鉄、マグネシウム、マンガン、銅、カルシウム、コバルト等の各塩類等を用いることができる。
【００１５】
培養は、温度１０〜４０℃、好ましくは１５〜３５℃の好気条件にて行うことができる。
【００１６】
分解除去されるプロパノールアミン類の濃度は、処理槽での初期濃度が３，０００ppm以下、好ましくは３００〜２，０００ppm、特に４００〜１，５００ppmの範囲内にあると、最も効率がよい。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例１
表１に示すグルタミン酸−リンゴ酸培地及びジイソプロパノールアミンを、ジイソプロパノールアミン濃度が１，０００ppmになるように水道水に溶かして、試料を調整した。試料を２Ｌ容ファーメンターに１Ｌの量を満たし、ロドバクター  セファロイデスＳ  ＮＢＲＣ  １０００３８を３０mg（乾燥重量として）接種したのち、好気−暗条件（回転数３００rpm、空気１Ｌ／min通気）、３０℃で７日間培養した。なお、pHは、デジタルpHコントローラーとマイクロチューブポンプで適時１Ｎ  ＨＣｌを加えることにより制御した。培養中のジイソプロパノールアミン濃度の経時変化を表２に示す。
【００１８】
【表１】
2005270756.tif 000002
【００１９】
【表２】
2005270756.tif 000003
【００２０】
表２から明らかなように、本菌の生育と同時にジイソプロパノールアミン処理を開始しても、ジイソプロパノールアミンを分解除去することが可能である。pH８．５±０．４条件における処理速度１０３mg／g ＤＣＷ・日は、ロドブルム  サルフィドフィラム（特許文献１）による処理速度の１０倍であった。また、ジイソプロパノールアミンの代わりにイソプロパノールアミンを用いても同時の結果が得られた。