(57)【要約】【課題】従来からの活性炭などを用いる物理学的手段による揮発性炭化水素の除去の方法は、コストが高く、しかも回収された炭化水素を再度処理しなければならない等の問題点があった。そこで、揮発性炭化水素等の揮発性有機化合物により汚染された気体又は液体を効率的に浄化する手段を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、揮発性炭化水素分解能を有する微生物を利用することにより、揮発性炭化水素に汚染された気体又は水溶液を効率的に浄化することを可能とした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物分解能を有する微生物を用いて、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物を気体中から除去することを特徴とする気体の浄化方法。
【請求項２】
Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物が揮発性炭化水素で、気体が空気である請求項１項記載の浄化方法。
【請求項３】
揮発性炭化水素分解能を有する微生物を備えた浄化槽を用い、空気中の揮発性炭化水素を除去する請求項２記載の空気の浄化方法。
【請求項４】
空気中の揮発性炭化水素に、汚染水又は汚染土壌中の揮発性炭化水素を空気中に移行させた揮発性炭化水素を含む、請求項２又は３記載の空気の浄化方法。
【請求項５】
揮発性炭化水素分解能を有する微生物を添加した浄化槽に、揮発性炭化水素により汚染された空気又は汚染水若しくは汚染土壌中の揮発性炭化水素を空気中に移行させた揮発性炭化水素を含む空気を導入し、揮発性炭化水素を除去することを特徴とする汚染空気、汚染水又は汚染土壌の浄化方法。
【請求項６】
汚水又は汚染土壌から揮発性炭化水素を空気中に移行させる装置、揮発性炭化水素分解能を有する微生物が添加された微生物処理装置、及び揮発性炭化水素を含有する空気を微生物処理装置へ導入する装置を含む汚染空気、汚染土壌又は汚水の浄化装置。
【請求項７】
汚染土壌から揮発性炭化水素を含んだ汚染空気及び汚染水を分離する装置、汚染水から揮発性炭化水素を空気中に移行させる装置、揮発性炭化水素分解能を有する微生物が添加された微生物処理装置、並びに揮発性炭化水素を含有する空気を微生物処理装置へ導入する装置含む汚染空気、汚染土壌又は汚水の浄化装置。
【請求項８】
揮発性炭化水素分解微生物を含む空気浄化装置。
【請求項９】
加湿機能及び／又はウォッシャー機能を有する請求項８記載の空気浄化装置。
【請求項１０】
揮発性炭化水素分解能を有する微生物が、ロドコッカス・エスピーＫＮ−１４株、ロドコッカス・エスピーＫＮ−４５株、又はロドコッカス・エスピーＫＮ−４６株である上記請求項１−５のいずれか１項記載の浄化方法。
【請求項１１】
揮発性炭化水素分解能を有する微生物が、ロドコッカス・エスピーＫＮ−１４株、ロドコッカス・エスピーＫＮ−４５株、又はロドコッカス・エスピーＫＮ−４６株である上記請求項６−９のいずれか１項記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揮発性有機化合物分解能を有する微生物、好ましくは、揮発性炭化水素分解能を有する微生物を用いた環境の浄化方法及び浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
揮発性炭化水素等の揮発性有機化合物は、燃料、エネルギー源、溶剤、化学合成原料等として、石油精製工場、塗料工場、ガソリンスタンド等、様々な場所で広く使用されている。しかしながら、生物環境、人体に対し、強い毒性を有し、しかも、揮発性があるため、汚染が拡散しやすく、一旦環境中に漏洩すると、環境汚染が非常に大きな問題となる。
【０００３】
従来、工場などで揮発性炭化水素により汚染された水および空気の浄化は、活性炭による吸着除去による方法等物理的処理が主として用いられてきた。
例えば、特許文献１では、ハニカム状の活性炭フィルターを使い、効率的に除去する試みがなされている。また、揮発性炭化水素を光触媒により除去することも試みられている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００１−５２４８７９号
【特許文献２】
特開２００３−１１１６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来からの物理学的手段による、揮発性炭化水素等の揮発性有機化合物の除去方法は、コストが高く、回収された炭化水素等の有機化合物を何らかの方法で再度処理しなければならない等の問題点があり、有効な手段ではなかった。そのため、低コストで、しかも回収された炭化水素の後処理が問題とならない利用性の高い浄化方法の開発が待たれていた。
そこで、本発明は、揮発性炭化水素等の揮発性有機化合物により汚染された気体又は液体を効率的に浄化する手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、揮発性有機化合物分解能、好適にはＣ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物を分解する能力を有する微生物を利用することで、Ｃ、Ｈ、及びＯのみからなる揮発性炭化水素等揮発性有機化合物に汚染された気体又は水溶液を効率的に浄化することができることを見出して、これを特徴とする浄化方法を発明した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性炭化水素等の揮発性有機化合物により汚染された土壌、液体又は気体を、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物分解能を持つ微生物又は微生物菌体を備えた微生物処理装置を用いて、除去することにより、汚染された液体又は気体を浄化する方法及びそのための装置を提供するものである。
【０００８】
揮発性有機化合物とは、常温（約１８℃）で揮発しやすい有機化合物のことを意味し、例えば、低い沸点（例えば、２６０℃以下）を有する有機化合物を包含する。（ＷＨＯの分類参照、ＷＨＯ，  Ｉｎｄｏｏｒ  ａｉｒ  ｑｕａｌｉｔｙ  ：  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，  ＥＵＲＯ  Ｒｅｐｏｒｔｓ  ａｎｄ  ｓｔｕｄｉｅｓ，  １１１  １９８７）
【０００９】
Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物としては、揮発性炭化水素等があり、例えば、炭素数が４〜１８、好適には、炭素数が５〜１２の低級アルカン、低級アルケン及び低級アルキン、並びに芳香族炭化水素、更に、アルキル基、アシル基、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基等を単独あるいは複数持つ低級アルカン、低級アルケン、及び低級アルキン、並びに芳香族炭化水素があり、その中にはベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、揮発性アルコール、ホルムアルデヒド、ノルマルアルカン等が挙げられる。
【００１０】
本発明によれば、汚染源のＣ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物は、二酸化炭素と水まで完全に分解され、後処理の問題は、ほとんど生じない。
【００１１】
汚染された液体としては、例えば、汚水が挙げられ、汚染された気体としては、例えば、汚染された空気が挙げられる。本件発明によれば、汚染された土壌、汚水、及び汚染空気を、同一のシステムを用いて、同時に処理、浄化することができる。
【００１２】
揮発性有機化合物分解能を有する微生物を備えた微生物処理装置としては、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物を含む気体を導入する手段並びにＣ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物を液体に溶解させる手段を備えておればよく、例えば、液体培地を用いた微生物培養器、微生物を含む液体を汚染された気体に散布する散布型の微生物処理装置、及び浄化槽等があり、特に好適には、微生物を含む液体培地の下部に揮発性有機化合物導入用のディフューザーを備えた浄化槽が挙げられる。
【００１３】
より具体的には、本願発明は、揮発性炭化水素分解能を有する微生物を備えた浄化槽を用いて、揮発性炭化水素により汚染された空気を浄化する方法を提供する。
【００１４】
以下に、例示として、揮発性炭化水素の場合についてより具体的に説明するが、揮発性炭化水素以外の、揮発性アルコール、アルデヒド、カルボン酸等Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物についても同様に本発明を実施できる。また、本件方法及び装置は、従来からの排水処理装置と組み合わせて用いることもできる。
【００１５】
［汚染空気浄化法］
本願発明の汚染された空気の浄化方法では、揮発性炭化水素により汚染された空気は、例えば、コンプレッサー又はエアーポンプにより、浄化槽に供給される。浄化槽内では、揮発性炭化水素分解能を有する微生物が、好適には、液体培地に添加される。浄化槽には、必要に応じ、撹拌又は振とう手段を設け、効率的な培養更には浄化を計ることもできる。
液体培地としては、種々の培地を用いることができるが、例えば、有機物を含まない、無機塩類培地を挙げることができる。
【００１６】
浄化槽では、微生物により揮発性炭化水素を効率よく分解されるように、ディフューザーを用いて気泡をできるだけ小さくし、液体培地に溶解性を上げることができる。また、マイクロバブル発生器を用いて、気泡を１０μｍ以下とし、浄化槽内における気泡の滞留時間を延長させることができる。また、例えば、汚染気体を加圧して導入し、浄化槽内への汚染揮発性炭化水素の溶解・拡散を計ることもできる。
【００１７】
揮発性炭化水素を液体に溶解させると、液体中の揮発性炭化水素は速やかに微生物により分解されるため、揮発性炭化水素の分配平衡が液体側に傾き、揮発性炭化水素が急速に液体中に溶解することになる。
【００１８】
浄化槽内で用いられる分解菌としては、揮発性有機物、揮発性炭化水素を分解できるものであれば特に規定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレンでは、下記表１〜３に示したような分解菌などを用いることが出来る。
【００１９】
本願発明において微生物は、生菌又は乾燥菌体として用いることもできるが、菌破砕物、更には、揮発性炭化水素分解酵素抽出物として、浄化槽に添加することもできる。
【００２０】
浄化槽には、微生物が固定しやすいように担体、例えば、ウレタン状の担体や表面積を増やした波面上の担体を設置することもできる。更に、微生物として、固定化菌体又は揮発性炭化水素分解固定化酵素を用いることもできる。
【００２１】
更に、浄化槽には、必要に応じ、温度制御装置、水量調整装置、微生物量測定装置、汚染物質濃度測定装置、その他浄化環境の調節に必要な装置を備えることもできる。
【００２２】
浄化槽への、汚染気体の導入は、汚染の種類、濃度や用いる微生物等、様々な条件により変化するが、例えば、時間あたり容積あたりの汚染物の負荷量を４〜１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））、あるいは時間あたり菌体重量あたりの汚染物の負荷量を４〜２５（（ｍｇ／（ｇ・ｈ））に設定することができる。
【００２３】
【表１】
2005013872.tif 000003
【００２４】
【表２】
2005013872.tif 000004
【００２５】
【表３】
2005013872.tif 000005
【００２６】
表１〜表３の参考文献
表中の微生物については、３１）〜３３）を除き、以下の論文に記載されており、当業者が容易に入手することができる。３１）〜３３）については、下記の通り、特許手続き上の寄託がなされている。
１）  Ａｎｄｅｒｓ，  Ｈ．  Ｊ．，  Ａ．  Ｋａｅｔｚｋｅ，  Ｐ．  Ｋａｍｐｆｅｒ，  Ｗ．  Ｌｕｄｗｉｇ，  Ｇ．  Ｆｕｃｈｓ．  １９９５．  Ｔａｘｏｎｏｍｉｃ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｒｏｍａｔｉｃ−ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ  ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄ  ｓｔｒａｉｎｓ  Ｋ  １７２  ａｎｄ  ＫＢ  ７４０  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ａｓ  ｎｅｗ  ｍｅｍｂｅｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｇｅｎｅｒａ  Ｔｈａｕｅｒａ，  ａｓ  Ｔｈａｕｅｒａ  ａｒｏｍａｔｉｃａ  ｓｐ．  ｎｏｖ．，  ａｎｄ  Ａｚｏａｒｃｕｓ，  ａｓ  Ａｚｏａｒｃｕｓ  ｅｖａｎｓｉｉ  ｓｐ．  ｎｏｖ．，  ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，  ｍｅｍｂｅｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｂｅｔａ  ｓｕｂｃｌａｓｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ．
Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｓｙｓｔ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  ４５：３２７−３３３．
２）  Ｂａｇｇｉ，  Ｇ．，  Ｐ．  Ｂａｒｂｉｅｒｉ，  Ｅ．  Ｇａｌｌｉ，  ａｎｄ  Ｓ．  Ｔｏｌｌａｒｉ．  １９８７．  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｔｕｔｚｅｒｉ  ｓｔｒａｉｎ  ｔｈａｔ  ｄｅｇｒａｄｅｓ  ｏ−ｘｙｌｅｎｅ．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ５３：２１２９−２１３２．
３）  Ｂａｌｋｗｉｌｌ，  Ｄ．  Ｌ．，  Ｇ．  Ｒ．  Ｄｒａｋｅ，  Ｒ．  Ｈ．  Ｒｅｅｖｅｓ，  Ｊ．  Ｋ．  Ｆｒｅｄｒｉｃｋｓｏｎ，  Ｄ．  Ｃ．  Ｗｈｉｔｅ，  Ｄ．  Ｂ．  Ｒｉｎｇｅｌｂｅｒｇ，  Ｄ．  Ｐ．  Ｃｈａｎｄｌｅｒ，  Ｍ．  Ｆ．  Ｒｏｍｉｎｅ，  Ｄ．  Ｗ．  Ｋｅｎｎｅｄｙ，  ａｎｄ  Ｃ．  Ｍ．  Ｓｐａｄｏｎｉ．  １９９７．  Ｔａｘｏｎｏｍｉｃ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ａｒｏｍａｔｉｃ−ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉａ  ｆｒｏｍ  ｄｅｅｐ−ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ−ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ  ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ  ａｒｏｍａｔｉｃｉｖｏｒａｎｓ  ｓｐ．  ｎｏｖ．，  Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ  ｓｕｂｔｅｒｒａｎｅａ  ｓｐ．  ｎｏｖ．，  ａｎｄ  Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ  ｓｔｙｇｉａ  ｓｐ．  ｎｏｖ．  Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｓｙｓｔ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  ４７：１９１−２０１．
４）  Ｂｉｃｋｅｒｄｉｋｅ，  Ｓ．  Ｒ．，  Ｒ．  Ａ．  Ｈｏｌｔ，  ａｎｄ  Ｇ．  Ｍ．  Ｓｔｅｐｈｅｎｓ．  １９９７．  Ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ  ｏｆ  ｏ−ｘｙｌｅｎｅ  ｂｙ  ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｒｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｇｒｏｕｐ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  ｎｅｗ  ｓｏｉｌ  ｉｓｏｌａｔｅ．  １４３：２３２１−２３２９．
５）  Ｄｉ  Ｇｅｎｎａｒｏ，  Ｐ．，  Ｅ．  Ｒｅｓｃａｌｌｉ，  Ｅ．  Ｇａｌｌｉ，  Ｇ．  Ｓｅｌｌｏ，  ａｎｄ  Ｇ．  Ｂｅｓｔｅｔｔｉ．  ２００１．  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｏｐａｃｕｓ  Ｒ７，  ａ  ｓｔｒａｉｎ  ａｂｌｅ  ｔｏ  ｄｅｇｒａｄｅ  ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ  ａｎｄ  ｏ−ｘｙｌｅｎｅ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  ａ  ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ−ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ  ｓｏｉｌ．  Ｒｅｓ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  １５２：６４１−５１．
６）  Ｅｎｇｅｓｓｅｒ，  Ｋ．  Ｈ．，  Ｍ．  Ａ．  Ｒｕｂｉｏ，  ａｎｄ  Ｈ．  Ｊ．  Ｋｎａｃｋｍｕｓｓ．  １９９０．  Ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ  ｏｆ  ｓｉｄｅ−ｃｈａｉｎ−ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ａｒｏｍａｔｉｃｓ：  ｕｎｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ  ｍｅｔａ−ｃｌｅａｖａｇｅ  ｏｆ  ３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌｃａｔｅｃｈｏｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  ３２：６００−６０８．
７）  Ｆｒｉｅｓ．  Ｍ．  Ｒ．，  Ｊ．  Ｚｈｏｕ，  Ｊ．  Ｃｈｅｅ−Ｓａｎｆｏｒｄ，  Ｊ．  Ｍ．  Ｔｉｅｄｊｅ．  １９９４．  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ，  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｄｅｇｒａｄｅｒｓ  ｆｒｏｍ  ａ  ｖａｒｉｅｔｙ  ｏｆ  ｈａｂｉｔａｔｓ．  Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  ６０：２８０２−２８１０．
８）  Ｆｕｒｕｋａｗａ，  Ｋ．，  Ｊ．  Ｒ．  Ｓｉｍｏｎ，  ａｎｄ  Ａ．  Ｍ．  Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｙ．  １９８３．  Ｃｏｍｍｏｎ  ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｉｐｈｅｎｙｌ，  ｘｙｌｅｎｅ／ｔｏｌｕｅｎｅ，  ａｎｄ  ｓａｌｉｃｙｌａｔｅ  ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ  ｉｎ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ．  Ｊ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  １５４：１３５６−１３６２．
９）  Ｇｉｂｓｏｎ，  Ｄ．  Ｔ．，  Ｇ．  Ｊ．  Ｚｙｓｔｒａ，  ａｎｄ  Ｓ．  Ｃｈａｕｈａｎ．  １９９０．  Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ  ｃａｔａｌｙｚｅｄ  ｂｙ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｐｕｔｉｄａ  Ｆ１．  Ｉｎ  （ｅｄｓ．，  Ｓ．  Ｓｉｌｖｅｒ，  Ａ．  Ｎ．  Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｙ，  Ｂ．  Ｉｇｌｅｗｓｋｉ，  Ｓ．  Ｋａｐｌａｎ）  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ：  Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，  Ｐａｈｏｇｅｎｅｓｉｓ，  ａｎｄ  Ｅｖｏｌｖｉｎｇ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．  ＡＳＭ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ．  １２１−１３２．
１０）  Ｊｏｈｎｓｏｎ，  Ｇ．  Ｒ．，  ａｎｄ  Ｒ．  Ｈ．  Ｏｌｓｅｎ．  １９９５．  Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｇｅｎｅｓ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ａ  ｔｏｌｕｅｎｅ／ｂｅｎｚｅｎｅ−２−ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｐ．
ｓｔｒａｉｎ  ＪＳ１５０．  ６１：３３３６−３３４６．
１１）  Ｋｉｍ，  Ｄ．，  Ｙ．  Ｓ．  Ｋｉｍ，  Ｓ．  Ｋ．  Ｋｉｍ，  Ｓ．  Ｗ．  Ｋｉｍ，  Ｇ．  Ｊ．  Ｚｙｌｓｔｒａ，  Ｙ．  Ｍ．  Ｋｉｍ，  ａｎｄ  Ｅ．  Ｋｉｍ．  ２００２．  Ｍｏｎｏｃｙｃｌｉｃ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ｓｔｒａｉｎ  ＤＫ１７．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６８：３２７０−３２７８．
１２）  Ｋｉｔａｙａｍａ，  Ａ．，  Ｅ．  Ｓｕｚｕｋｉ，  Ｙ．  Ｋａｗａｋａｍｉ，  ａｎｄ  Ｔ．  Ｎａｇａｍｕｎｅ．  １９９６．  Ｇｅｎｅ  ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｌｏｗ  ｒｅｇｉｏｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ  ｉｎ  ａｒｏｍａｔｉｃ−ｒｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｘｙｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ  ｏｆ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＪＩ１０４．  Ｊ．  Ｆｅｒｍｅｎｔ．  Ｂｉｏｅｎｇ．  ８２：４２１−４２５．
１３）  Ｋｕｋｏｒ，  Ｊ．  Ｊ．，  ａｎｄ  Ｒ．  Ｈ．  Ｏｌｓｅｎ．  １９９６．  Ｃａｔｅｃｈｏｌ  ２，３−ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅｓ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｉｎ  ｏｘｙｇｅｎ−ｌｉｍｉｔｅｄ  （ｈｙｐｏｘｉｃ）  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．  Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６２：１７２８−１７４０．
１４）  Ｌａｎｇ，  Ｅ．  １９９６．  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ  ｉｎ  ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａｌｋｙｌａｔｅｄ  ｂｅｎｚｅｎｅｓ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．  Ｌｅｔｔ．  Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ２３：２５７−２６０．
１５）  Ｌｅｅ，  Ｓ．  Ｋ．，  ａｎｄ  Ｓ．  Ｂ．  Ｌｅｅ．  ２００１．  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｔｈｅｒｍｏｔｏｌｅｒａｎｔ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ  Ｒａｌｓｔｏｎｉａ  ｓｐ．  ｓｔｒａｉｎ  ＰＨＳ１  ｔｈａｔ  ｄｅｇｒａｄｅｓ  ｂｅｎｚｅｎｅ，  ｔｏｌｕｅｎｅ，  ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ，  ａｎｄ  ｏ−ｘｙｌｅｎｅ．  Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  ５６：２７０−２７５．
１６）  Ｍａｓｓｏｌ−Ｄｅｙａ，  Ａ．，  Ｒ．  Ｗｅｌｌｅｒ，  Ｌ．  Ｒｉｏｓ−Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ，  Ｊ．  Ｚ．  Ｚｈｏｕ，  Ｒ．  Ｆ．  Ｈｉｃｋｅｙ，  Ｊ．  Ｍ．  Ｔｉｅｄｊｅ．１９９７．  Ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｏｆ  ｂｉｏｆｉｌｍ  ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ  ｉｎ  ｆｉｘｅｄ−ｆｉｌｍ  ｒｅａｃｔｏｒｓ  ｔｒｅａｔｉｎｇ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ  ｉｎ  ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６３：２７０−２７６．
１７）  Ｍｉｋｅｓｅｌｌ，  Ｍ．  Ｄ．，  Ｊ．  Ｊ．  Ｋｕｋｏｒ，  ａｎｄ  Ｒ．  Ｈ．  Ｏｌｓｅｎ．  １９９３−１９９４．  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ−ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉａ  ｆｒｏｍ  ａ  ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ−ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ  ａｑｕｉｆｅｒ．  Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ．  ４：２４９−２５９．
１８）  Ｐｒｅｎａｆｅｔａ−Ｂｏｌｄｕ，  Ｆ．  Ｘ．，  Ｊ．  Ｖｅｒｖｏｏｒｔ，  Ｊ．  Ｔ．  Ｃ．  Ｇｒｏｔｅｎｈｕｉｓ，  ａｎｄ  Ｊ．  Ｗ．  ｖａｎ  Ｇｒｏｅｎｅｓｔｉｊｎ．  ２００２．  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｅｎｚｅｎｅ，  ｔｏｌｕｅｎｅ，  ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ，  ａｎｄ  ｘｙｌｅｎｅ  （ＢＴＥＸ）  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ  ｂｙ  ｔｈｅ  ｆｕｎｇｕｓ  Ｃｌａｄｏｐｈｉａｌｏｐｈｏｒａ  ｓｐ．  ｓｔｒａｉｎ  Ｔ１．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６８：２６６０−２６６５．
１９）  Ｒａｂｕｓ，  Ｒ．，  ａｎｄ  Ｆ．  Ｗｉｄｄｅｌ．  １９９５．  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｓｔｕｄｉｅｓ  ｗｉｔｈ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ａｎａｌｏｇｕｅｓ  ｏｆ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｉｎ  ａ  ｓｕｌｆａｔｅ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ，  ｓｔｒａｉｎ  Ｔｏｌ２．  Ａｒｃｈ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  １６４：４４８−４５１．
２０）  Ｒｏｍｉｎｅ，  Ｍ．  Ｆ．，  Ｌ．  Ｃ．  Ｓｔｉｌｌｗｅｌｌ，  Ｋ．  Ｋ．  Ｗｏｎｇ，  Ｓ．  Ｊ．  Ｔｈｕｒｓｔｏｎ，  Ｅ．  Ｃ．  Ｓｉｓｋ，  Ｃ．  Ｓｅｎｓｅｎ，  Ｔ．  Ｇａａｓｔｅｒｌａｎｄ，  Ｊ．  Ｋ．  Ｆｒｅｄｒｉｃｋｓｏｎ，  ａｎｄ  Ｊ．  Ｄ．  Ｓａｆｆｅｒ．  １９９９．  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｏｆ  ａ  １８４−ｋｉｌｏｂａｓｅ  ｃａｔａｂｏｌｉｃ  ｐｌａｓｍｉｄ  ｆｒｏｍ  Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ  ａｒｏｍａｔｉｃｉｖｏｒａｎｓ  Ｆ１９９．  Ｊ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  １８１：１５８５−１６０２．
２１）  Ｓｃｈｒａａ，  Ｇ．，  Ｂ．  Ｍ．  Ｂｅｔｈｅ，  Ａ．  Ｒ．  ｖａｎ  Ｎｅｅｒｖｅｎ，  Ｗ．  Ｊ．  Ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｔｗｅｅｌ，  Ｅ．  Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗｅｎｄｅ，  ａｎｄ  Ａ．  Ｊ．  Ｚｅｈｎｄｅｒ．  １９８７．  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  １，２−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  ｂｙ  Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｔｒａｉｎ  Ｃ１２５．  Ａｎｔｏｎｉｅ  Ｖａｎ  Ｌｅｅｕｗｅｎｈｏｅｋ．  ５３：１５９−１７０．
２２）  Ｓｈｉｅｌｄｓ，  Ｍ．  Ｓ．，  Ｓ．  Ｏ．  Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，  Ｐ．  Ｊ．  Ｃｈａｐｍａｎ．  １９８９．  Ｎｏｖｅｌ  ｐａｔｈｗａｙ  ｏｆ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ  Ｇ４．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ５５：１６２４−１６２９．
２３）  Ｓｔｅｉｎｌｅ．  Ｐ．，  Ｇ．  Ｓｔｕｃｋｉ，  Ｒ．  Ｓｔｅｔｔｌｅｒ，  ａｎｄ  Ｋ．  Ｗ．  Ｈａｎｓｅｌｍａｎｎ．  １９９８．  Ａｅｒｏｂｉｃ  ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ２，６−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ  ｂｙ  Ｒａｌｓｔｏｎｉａ  ｓｐ．  ｓｔｒａｉｎ  ＲＫ１．  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６４：２５６６−２５７１．
２４）  Ｓｔｏｅｃｋｅｒ，  Ｍ．  Ａ．，  Ｒ．  Ｐ．  Ｈｅｒｗｉｇ，  Ｊ．  Ｔ．  Ｓｔａｌｅｙ．  １９９４．  Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｚｏｐｆｉｉ  ｓｐ．  ｎｏｖ．，  ａ  ｔｏｘｉｃａｎｔ−ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ．  Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｓｙｓｔ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  ４４：１０６−１１０．
２５）  Ｔａｙ，  Ｓ．  Ｔ．，  Ｈ．  Ｆ．  Ｈｅｍｏｎｄ，  Ｍ．  Ｆ．  Ｐｏｌｚ，  Ｃ．  Ｍ．  Ｃａｖａｎａｕｇｈ，  ａｎｄ  Ｌ．  Ｒ．  Ｋｒｕｍｈｏｌｚ．  １９９９．  Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ  ｉｎ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈｉｎ  ａ  ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ  ｓｔｒｅａｍ．  Ｓｙｓｔ．  Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ２２：１１３−１１８．
２６）  Ｔｅｒａｍｏｔｏ，  Ｍ．，  Ｈ．  Ｆｕｔａｍａｔａ，  Ｓ．  Ｈａｒａｙａｍａ，  ａｎｄ  Ｋ．  Ｗａｔａｎａｂｅ．  １９９９．  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｉｇｈ−ａｆｆｉｎｉｔｙ  ｐｈｅｎｏｌ  ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｃｏｍａｍｏｎａｓ  ｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｉ  Ｒ５  ｂｙ  ｇｅｎｅ  ｃｌｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｉｎ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＰＡＯ１ｃ．  Ｍｏｌ．  Ｇｅｎ．  Ｇｅｎｅｔ．  ２６２：５５２−５５８．
２７）  Ｗｈｉｔｅｄ，  Ｇ．  Ｍ．，  ａｎｄ  Ｄ．  Ｔ．  Ｇｉｂｓｏｎ．  １９９１．  Ｔｏｌｕｅｎｅ−４−ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ，  ａ  ｔｈｒｅｅ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｅｎｚｙｍｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｈａｔ  ｃａｔａｌｙｚｅｓ  ｔｈｅ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｏｌｕｅｎｅ  ｔｏ  ｐ−ｃｒｅｓｏｌ  ｉｎ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｍｅｎｄｏｃｉｎａ  ＫＲ１．  Ｊ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  １７３：３０１０−３０１６．
２８）  Ｗｉｌｌｉａｍｓ，  Ｐ．  Ａ．，  ａｎｄ  Ｋ．  Ｍｕｒｒａｙ．  １９７４．  Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ  ｏｆ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ａｎｄ    ｔｈｅ  ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏａｔｅｓ  ｂｙ  Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｐｕｔｉｄａ  （ａｒｖｉｌｌａ）  ｍｔ−２：  ｅｖｉ  ｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ  ｏｆ  ａ  ＴＯＬ  ｐｌａｓｍｉｄ．  Ｊ．  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．  １２０：４１６−４２  ３
２９）  Ｙａｍａｄａ，  Ａ．，  Ｈ．  Ｋｉｓｈｉ，  Ｋ．  Ｓｕｇｉｙａｍａ，  Ｔ．  Ｈａｔｔａ，  Ｋ．  Ｎａｋａｍｕｒａ，  Ｅ．  Ｍａｓａｉ  ，  ａｎｄ  Ｍ．  Ｆｕｋｕｄａ．  １９９８．  Ｔｗｏ  ｎｅａｒｌｙ  ｉｄｅｎｔｉｃａｌ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｈｙｄｒｏｌ  ａｓｅ  ｇｅｎｅｓ  ｉｎ  ａ  ｓｔｒｏｎｇ  ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｂｉｐｈｅｎｙｌ  ｄｅｇｒａｄｅｒ，  Ｒｈｏｄｏｃｏｃ  ｃｕｓ  ｓｐ．  ｓｔｒａｉｎ  ＲＨＡ１．
Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６４：２００６−２０１２．
３０）  Ｚｈｏｕ，  Ｎ．  Ｙ．，  Ａ．  Ｊｅｎｋｉｎｓ，  Ｃ．  Ｋ．  Ｎ．  Ｃｈａｎ  Ｋｗｏ  Ｃｈｉｏｎ，  ａｎｄ  Ｄ．  Ｊ．  Ｌｅａｋ．    １９９９．  Ｔｈｅ  ａｌｋｅｎｅ  ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｓｔｒａｉｎ  Ｐｙ２    ｉｓ  ｃｌｏｓｅｌｙ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｔｏ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅｓ  ａｎｄ  ｃａｔａｌｙｚｅｓ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｍ  ｏｎｏｈｙｄｒｏｘｙｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｅｎｚｅｎｅ，  ｔｏｌｕｅｎｅ，  ａｎｄ  ｐｈｅｎｏｌ．  ６５：１５８９−１５９５．
３１）  産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所への受託番号：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９５（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−１４）
３２）  産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所への受託番号：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９７（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４５）
３３）  産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所への受託番号：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９６（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４６）
【００２７】
［汚水又は汚染土壌の浄化法］
更に本願発明は、揮発性炭化水素により汚染された汚水又は汚染土壌から、揮発性炭化水素を全て空気等の気体中に移行させ、揮発性炭化水素分解能を有する微生物を添加した浄化槽内に揮発性炭化水素を含む空気を導入し、微生物により汚染物質を浄化することを特徴とする汚染水の浄化方法も提供する。
【００２８】
汚染土壌については、例えば、減圧下で揮発性炭化水素を揮発させ、揮発性炭化水素を気相に移すこともできるが、土壌中の汚染地下水をそのまま汲み上げることもできる。さらに、汚染土壌に水を加えて、汚染土壌から汚染源の揮発性炭化水素を水相に移すこともでき、更には、揮発性炭化水素を水相と気相の両者に移して、汚染水と汚染空気として回収することもできる。
【００２９】
汚染水又は汚染土壌から汚染物質を水相に移された汚染された水から揮発性炭化水素を全て空気等の気体中に移行させる手段としては、例えば、曝気槽を用いることができるが、好適には、曝気槽内に導入する空気の気泡をできるだけ小さくすることで、気泡の対容積比表面積が大きくして、揮発性炭化水素が気泡内に効率よく気化させることができるほか、曝気槽内の温度を上げたり、撹拌したりして、気化を補助することもできる。また、密閉容器内で気体を流動させるとともに、そこに汚水を流下、散布することにより、気化させることもできる。さらに、減圧により汚水中の汚染物を気中に移行させることもできる。
【００３０】
汚染土壌から、揮発性炭化水素を汚染水と汚染空気両者に移転させた場合は、必要があれば気液分離をし、汚染空気は、直接浄化槽へ導入し、汚水を上記同様に曝気槽へ導入することもできるが、両者とも曝気槽に導入し、汚水から由来の揮発性炭化水素を空気に移転させた後、汚染空気を浄化槽へ導入することもできる。
【００３１】
浄化槽内に揮発性炭化水素を含む空気を導入する手段としては、エアーポンプ、ブロアー、コンプレッサーなどを用いることができ、浄化槽内で微生物が揮発性炭化水素と接触できる可能性をできるだけ大きくするように、空気を、例えば、ディフューザー等を用いて、できるだけ小さい気泡状態で浄化槽に導入することができる。
なお、揮発性炭化水素分解能を有する微生物を添加した浄化槽としては、上記した空気浄化方法の浄化槽を用いることができる。
【００３２】
［室内空気浄化装置］
本願発明の揮発性炭化水素分解能を有する微生物を用いる空気浄化方法及びそのための装置について、より具体的に、図１に例示される装置に基づき、以下に説明する。本装置によれば、例えば、１〜１０ｐｐｍの汚染物質を含有する空気を浄化できる。
【００３３】
密閉された浄化容器中に揮発性炭化水素分解菌および栄養塩、好ましくは、無機塩を添加する。次に、エアーポンプを用いて、揮発性炭化水素により汚染された空気を浄化容器内に導入し、ディフューザーにより拡散させる。ディフューザーは、好ましくは、できるだけ細かい気泡、例えば、１０μｍから５ｍｍの気泡を浄化容器全体に拡散できる構造とする。マイクロバブル発生器を用いて１０μｍ以下の気泡を発生させ、浄化容器内での滞留時間を更に延長することもできる。浄化容器内で、微生物により、汚染空気中の揮発性炭化水素は二酸化炭素と水に分解される。さらに、揮発性炭化水素を分解することにより処理された空気は、好適には除菌装置で除菌後、系外へ排出される。除菌装置としては、例えば、０．４５μｍ以下のフィルターやＵＶ滅菌装置等が利用できる。また、本装置では、汚染空気を水中に通すことで、空気中の微細粒子を除去するウォッシャー効果と加湿効果を与えることもできる。
【００３４】
浄化容器内には水位センサーを設置し、水位が低下した場合は水道水等を補給水として添加し、常に一定の水位を持つ構造とすることもできる。さらに、浄化槽内には分解菌を高密度に保持するため、適宜、担体を設置することもできる。容器の容量は、汚染の種類、濃度や用いる微生物等、様々な条件により変化するが、例えば、時間あたり容積あたりの汚染物の負荷量を４〜１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））、あるいは時間あたり菌体重量あたりの汚染物の負荷量を４〜２５（ｍｇ／（ｇ・ｈ））に設定することができる。
【００３５】
［汚染土壌、汚水  及び汚染空気の浄化装置］
次に、本件発明の汚染土壌、汚水及び汚染空気浄化方法及びそのためのシステム並びに装置について、図２に示される例に基づき、以下に説明する。
本装置によれば、１−１００００ｐｐｍの汚染物質を含有する汚染土壌、汚染空気、及び汚水を浄化できる。
【００３６】
汚染土壌を浄化する場合には、まず、揮発性炭化水素により汚染された土壌から汚染空気及び汚染水を分離する。汚染水と汚染空気の混合物をポンプにより一旦曝気槽に導入する。なお、必要に応じ、汚染空気と汚染水は、気液分離装置により分離して、汚染水のみ曝気槽に導入することもでき、この場合、汚染空気は、下記の浄化槽へ直接導入することもできる（図示せず）。
汚水の浄化についても、まず曝気槽に導入する。
【００３７】
曝気槽では、空気をブロワーにより密閉した曝気槽に導入し、ディフューザーにより拡散させる。ディフューザーとしては、好適には、できるだけ細かい気泡（１０μｍから５ｍｍ）を曝気槽全体に拡散できるものを用いる。更に、好適には、マイクロバブル発生器を用いて１０μｍ以下の気泡を発生させ、曝気槽内での気泡の滞留時間を長くすることができる。これにより、汚染水中の揮発性炭化水素を気泡に揮発させることができる。
【００３８】
曝気槽の容量は汚染濃度により変化するが、概ね排水の滞留時間が５〜６０分程度となる容量とする。揮発性炭化水素を空気中に気化させることにより浄化された排水は処理水としてオーバーフローにより排出される。また、揮発性炭化水素を含んだ汚染空気はブロワーにより密閉された浄化槽へと導入される。
【００３９】
浄化槽では、栄養塩補給タンクから栄養塩、好適には無機塩が補給され、分解菌培養タンクから揮発性炭化水素分解菌が補給される。浄化槽へ導入された汚染空気はディフューザーにより浄化槽内へ拡散される。ディフューザーは、好適には、できるだけ細かい気泡、例えば、１０μｍから５ｍｍの細かい気泡を曝気槽全体に拡散できる構造とする。マイクロバブル発生器を用いて１０μｍ以下の気泡を発生させることにより、曝気槽内での気泡の滞留時間を延長することもできる。浄化槽内へ拡散された汚染空気中の揮発性炭化水素は、揮発性炭化水素分解菌により、二酸化炭素と水にまで分解される。浄化された空気は処理空気として系外へ排出される。
【００４０】
浄化槽内の分解菌を含んだ液の一部は、ポンプにより、適宜、浄化槽から排出され、汚泥処理される。浄化槽の容量は、汚染の種類、濃度や用いる微生物等、様々な条件により変化するが、例えば、時間あたり容積あたりの汚染物の負荷量を４〜１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））、あるいは時間あたり菌体重量あたりの汚染物の負荷量を４〜２５（ｍｇ／（ｇ・ｈ））に設定することができる。例えば、汚染排水中の揮発性炭化水素濃度＝１００ｍｇ／Ｌであれば、汚染水量＝５ｍ３／ｈを浄化する場合、時間当容積当負荷量を１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））とすれば、浄化槽容量は５０ｍ３となる。また、浄化槽内には分解菌を高密度に保持するため、適宜担体を設置する。
従来、揮発性炭化水素は、主として、活性炭により吸着除去されていたが、吸着した汚染物質の後処理の問題と、コストが高いという問題が指摘されていた。
【００４１】
本発明では、揮発性炭化水素分解能を持つ菌を用いることで、汚染物を二酸化炭素と水までに完全に分解できるので、後処理の問題は生ぜず、コスト的にも有利である。
【００４２】
また、排水処理において有機物を浄化する場合、従来は、主として、活性汚泥法が用いられてきたが、活性汚泥法では、沈殿槽での汚泥沈降性の悪化により、処理水の悪化がしばしば起きるという問題があった。これに対して本発明では、揮発性炭化水素の揮発性を利用し、汚染物質をすべて揮発させ、汚染水とは別の浄化槽において、微生物処理することにより、水と微生物の沈降分離工程を不用とすることで、沈殿槽を必要とせず、この問題を解決している。更に、浄化槽には、汚染源の揮発性化学物質のみが選択的に導入され、他の糖類等の有機物が混入しないので、浄化槽の管理が容易となる。
【００４３】
［微生物処理装置の配置］
図３には、建物内における微生物処理装置の設置位置を示した。
第一の方法は、部屋内に本発明の空気浄化装置を設置し、部屋内の空気を浄化するものである。例えば、時間あたり容積あたりの汚染物の負荷量を１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））とし、汚染濃度＝４ｍｇ／ｍ３、部屋容積＝２００ｍ２、浄化時間を２０時間とすれば、微生物処理装置容積は４Ｌとなる。
【００４４】
第二の方法は、空調機前あるいは空調ダクト内に本発明の空気洗浄装置を設置し、空調用空気の一部を浄化する方法である。例えば、時間あたり容積あたりの汚染物の負荷量を１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））とし、部屋容積＝２００ｍ２、換気回数を０．５回／時とすると、ダクトの風量は１００  ｍ２／ｈとなる。汚染濃度を４ｍｇ／ｍ３、とし、ダクト風量の１／１０を浄化するとすれば、微生物処理装置容積は４Ｌとなる。
【００４５】
本件発明に用いる微生物として、特に好適なものとして、ロドコッカス・エスピーＫＮ−１４株（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−１４株）、ロドコッカス・エスピーＫＮ−４５株（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４５株）、ロドコッカス・エスピーＫＮ−４６株（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４６株）を挙げることができる。
【００４６】
ロドコッカス・エスピーＫＮ−１４株（以下、「ＫＮ−１４株」という）、ロドコッカス・エスピーＫＮ−４５株（以下、「ＫＮ−４５株」という）、及びロドコッカス・エスピーＫＮ−４６株（以下、「ＫＮ−４６株」という）は、産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所に以下の受託番号で寄託されている。
【００４７】
ロドコッカス・エスピーＫＮ−１４株：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９５（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−１４）。
ロドコッカス・エスピーＫＮ−４５株：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９７（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４５）。
ロドコッカス・エスピーＫＮ−４６株：ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９６（寄託日：平成１３年２月２日、識別表示：Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．  ＫＮ−４６）。
ＫＮ−１４株、ＫＮ−４５株、及びＫＮ−４６株は優れた揮発性炭化水素分解能を有している。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例にその技術的範囲が限定されるものではない。
【００４９】
１Ｌ型ガラス瓶の開口部に、汚染空気導入用入口、排気用出口、及び培地添加用口の３穴を設けたゴム栓を取り付けた。汚染空気導入用入口からはガラス瓶下部までガラス管を通し、ガラス管先端にディフューザーを設けた。排気用出口には、短い排気用ガラス管を、ガラス管の先端が液体培地の水面より高い位置になるように設けた。培地添加用口は排気用ガラス管よりは長いガラス管を設けた。
【００５０】
上記１Ｌガラス瓶にＫＮ−１４（ＦＥＲＭ  Ｐ−１８１９５）株（２６５０ｍｇ／Ｌ）８０ｍｌと下記表４に示した無機塩培地７２０ｍｌを添加した。また、コントロールとして、１Ｌガラス瓶に蒸留水８００ｍｌを添加した。それぞれのガラス瓶に揮発性炭化水素の中でも浄化が難しいオルトキシレンを含んだ空気を４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で添加し、ガラス瓶の入口と出口における揮発性炭化水素濃度の変化をＧＣ（ガスクロマトグラフィー）により測定した。揮発性炭化水素濃度の経時変化を図４に示す。
【００５１】
【表４】
2005013872.tif 000006
【００５２】
図４から分かるとおり、入口部分のオルトキシレンの濃度が１０〜１５０ｐｐｍまで変化したのに対して、ＫＮ１４株を添加した系では実験開始２日後から３ｐｐｍ以下となり、流入する汚染物質を分解除去していたことがわかる。一方、蒸留水のみを添加したコントロールの系では、オルトキシレンの分解がほとんどみられなかった。
【００５３】
揮発性炭化水素により汚染された汚染水も曝気することにより、揮発性炭化水素は空気に移行することから、曝気装置と組み合わせることにより汚染水の浄化も可能である。
【００５４】
さらに、汚染空気の風量及び濃度を様々に変化させ、時間当容積当負荷量と時間当容積当分解量の関係を求めた結果を図５に、時間当菌体重量当負荷量と時間当菌体重量当分解量の関係を求めた結果を図６に示した。図５、図６から分かるとおり、本装置における負荷量としては、時間当容積当負荷量を４〜１０（ｍｇ／（Ｌ・ｈ））、あるいは時間当菌体重量当負荷量を４〜２５（（ｍｇ／（ｇ・ｈ））とすることが適当であると考えられる。
以上の結果から、揮発性炭化水素汚染された水および空気の除去に本発明は有効であることが分かった。
【００５５】
【本発明の効果】
本発明は、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性炭化水素で汚染された土壌、水及び空気の浄化方法を提供する。この方法により、Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性炭化水素で汚染された環境を効率的に浄化処理することができる。
【００５６】
Ｃ、Ｈ、及びＯ以外の元素を含まない揮発性有機化合物を除去対象とすることで、微生物により、汚染源を二酸化炭素と水まで完全に分解させることができ、後処理の問題が事実上、ほとんど生じないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】汚染空気浄化に用いる微生物処理装置の模式図である。
【図２】揮発性炭化水素汚染水および空気の浄化システムの模式図である。
【図３】微生物処理装置により建物内の揮発性炭化水素汚染空気浄化を行う場合の微生物処理装置の設置場所を示した図である。
【図４】本発明のシステムを用いた場合と用いなかった場合の揮発性炭化水素濃度の経時変化を示す図である。
【図５】本発明のシステムを用いた場合の時間当容積当負荷量と時間当容積当分解量の関係を示した図である。
【図６】本発明のシステムを用いた場合の時間当菌体重量当負荷量と時間当菌体重量当分解量の関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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