(57)【要約】    【課題】  【００２５】  高濃度のフミン酸に対しても十分な処理効果を発揮する、低コストでより実用的な処理剤および処理方法を提供する。    【解決手段】  【００２６】  フミン酸を分解する能力を有する糸状不完全菌を含有することを特徴とする、フミン酸を含む水の処理剤、または、フミン酸を分解するのに十分な条件で、糸状不完全菌を、フミン酸を含む水に接触させることからなる、フミン酸を含む水の処理方法。    【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フミン酸を分解する能力を有する糸状不完全菌を含有することを特徴とする、フミン酸を含む水の処理剤。
【請求項２】
前記糸状不完全菌が、固定化された糸状不完全菌であることを特徴とする請求項１に記載の処理剤。
【請求項３】
前記糸状不完全菌が、アクレモニウム属菌であることを特徴とする請求項１に記載の処理剤。
【請求項４】
前記アクレモニウム属菌が、アクレモニウム・ゾナタムおよびアクレモニウム・ブチリから選ばれる１種または２種の菌である請求項３に記載の処理剤。
【請求項５】
フミン酸を分解するのに十分な条件で、糸状不完全菌を、フミン酸を含む水に接触させることからなる、フミン酸を含む水の処理方法。
【請求項６】
１０〜５０℃の前記フミン酸を含む水に、前記糸状不完全菌を３時間から７日間接触させ、前記フミン酸を含む水を攪拌することを特徴とする請求項５に記載の処理方法。
【請求項７】
前記糸状不完全菌が、固定化された糸状不完全菌であることを特徴とする請求項５に記載の処理方法。
【請求項８】
前記糸状不完全菌が、アクレモニウム属菌であることを特徴とする請求項５に記載の処理方法。
【請求項９】
前記アクレモニウム属菌が、アクレモニウム・ゾナタムおよびアクレモニウム・ブチリから選ばれる１種または２種の菌である請求項８に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フミン酸を含む水の処理剤および処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フミン酸は、多価フェノール型の芳香族化合物と含窒素化合物との縮合物であり、タンパク質と炭水化物が分解した後、再重合してできたものと考えられている。フミン酸は、食品工場や材木工場の排水や河川水等に含まれることのある物質であり、高濃度のフミン酸水溶液は黒褐色、黄褐色または赤褐色を呈する。フミン酸は生物学的処理方法では分解されにくい生物難分解性物質であるため、フミン酸を含む水を処理する場合には、凝集沈殿法、活性炭吸着法またはオゾン酸化等の物理化学的方法の利用が試みられてきた。
【０００３】
しかし、従来の物理化学的処理方法では、フミン酸の除去率が十分でないという欠点があった。また、特に、高濃度のフミン酸を含む水を処理する場合、凝集沈殿法ではアルミニウム塩などの凝集剤を、オゾン酸化法ではオゾンを多量に添加する必要があり、また、活性炭吸着法では活性炭の劣化が早まるため、活性炭を高頻度で交換する必要があった。このように、物理化学的処理方法を用いた場合には、コストが高くなるという欠点もあった。
【０００４】
上述したような物理化学的処理方法の欠点を克服するため、近年、担子菌を用いたフミン酸の生物学的処理方法が試みられている（特許文献１から４参照）。しかし、フミン酸濃度が高い場合には、十分な処理効果が得られないという問題があった。また、担子菌を用いる場合には、担子菌の栄養源となる酵母エキス等を添加する必要があり、コストの面を考慮すると、十分な実用性があるとは言えなかった。
【０００５】
そのため、栄養素を加える必要がない低コストな処理剤および処理方法であって、かつ、高濃度のフミン酸に対しても十分な処理効果を発揮する、より実用的なフミン酸を含む水の処理剤および処理方法が求められていた。
【特許文献１】特開平１−１３９１９７号公報
【特許文献２】特開平１−１４３６９９号公報
【特許文献３】特開平２−０１８０００号公報
【特許文献４】特開平２−０１７９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記観点からなされたものであり、高濃度のフミン酸に対しても十分な処理効果を発揮する、低コストでより実用的な処理剤および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】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、アクレモニウム（Acremonium）属菌等の糸状不完全菌を用いることにより、上記の目的を達成し得ることを見い出し、これらの知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）フミン酸を分解する能力を有する糸状不完全菌を含有することを特徴とする、フミン酸を含む水の処理剤。
（２）前記糸状不完全菌が、固定化された糸状不完全菌であることを特徴とする（１）に記載の処理剤。
（３）前記糸状不完全菌が、アクレモニウム属菌であることを特徴とする（１）に記載の処理剤。
（４）前記アクレモニウム属菌が、アクレモニウム・ゾナタムおよびアクレモニウム・ブチリから選ばれる１種または２種の菌である（３）に記載の処理剤。
（５）フミン酸を分解するのに十分な条件で、糸状不完全菌を、フミン酸を含む水に接触させることからなる、フミン酸を含む水の処理方法。
（６）１０〜５０℃の前記フミン酸を含む水に、前記糸状不完全菌を３時間から７日間接触させ、前記フミン酸を含む水を攪拌することを特徴とする（５）に記載の処理方法。
（７）前記糸状不完全菌が、固定化された糸状不完全菌であることを特徴とする（５）に記載の処理方法。
（８）前記糸状不完全菌が、アクレモニウム属菌であることを特徴とする（５）に記載の処理方法。
（９）前記アクレモニウム属菌が、アクレモニウム・ゾナタムおよびアクレモニウム・ブチリから選ばれる１種または２種の菌である（８）に記載の処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフミン酸を含む水の処理剤および処理方法は、低コストなものであって、かつ、高濃度のフミン酸に対しても十分な処理効果を発揮するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明に用いる糸状不完全菌としては、フミン酸を分解するのに十分な条件でフミン酸を含む水に接触させた場合に、そのフミン酸の一部または全部を分解する能力を有している糸状不完全菌であれば特に制限はなく、例えば、アクレモニウム属菌、アスペルギルス属菌、フザリウム属菌、ペニシリウム属菌等が挙げられる。それらの糸状不完全菌の中では、Acremonium zonatum（アクレモニウム・ゾナタム）、Acremonium butyri（アクレモニウム・ブチリ）、Acremonium bacillisporum（アクレモニウム・バシリスポラム）、Acremonium chrysogenum（アクレモニウム・クリソゲナム）、Acremonium curvulum（アクレモニウム・クルブラム）、Acremonium potroni（アクレモニウム・ポトロニ）、Acremonium sclerotigenum（アクレモニウム・スレロチゲナム）等のアクレモニウム属菌が好ましく、Acremonium zonatum（アクレモニウム・ゾナタム）、および、Acremonium butyri（アクレモニウム・ブチリ）が特に好ましい。
【００１１】
本発明に用いる糸状不完全菌は、一種単独で用いてもよいし、複数種を同時に用いてもよい。
本発明に用いる糸状不完全菌は、例えば、市販の生菌剤などに含まれているものを用いてもよいし、市販の菌株を用いて培養したものを用いてもよい。
【００１２】
本発明に用いる糸状不完全菌を培養する方法は特に限定されず、定法により行うことができる。例えば、糸状不完全菌の増殖可能な培地で培養し、遠心分離等の手段を用いて、糸状不完全菌の菌体を回収することができる。
また、本発明に用いる糸状不完全菌は、糸状不完全菌の生菌である。
本発明に用いる糸状不完全菌は、固定化されていなくてもよいが、公知の方法で固定化したものが好ましい。固定化することにより、糸状不完全菌の菌体がより高濃度で保持され、フミン酸の処理がより効率的になると考えられるからである。本発明の固定化された糸状不完全菌の固定化方法については特に制限はない。固定化方法としては、例えば、(i)菌体を共有結合等により担体に結合させる担体結合法、(ii)官能基を２個以上有する試薬によって、菌体の細胞壁または細胞膜を強固にし、菌体間を架橋して固定化する架橋法、(iii)菌体をポリエチレングリコール等の高分子素材を用いて包み込む包括法等が知られ
ている（「新しい水処理シリーズ（１） 微生物固定化法による水処理」、（株）エヌ・ティー・エス（２０００．７．３１発行）参照）。本発明の固定化された糸状不完全菌における固定化方法としては、包括法による固定が好ましく、また、包括法の中でも、ポリエチレングリコールによる固定が好ましい。
また、本発明の処理剤に含まれる糸状不完全菌の量については、特に制限はない。
また、フミン酸を含む水の処理剤として用いる場合は、処理剤の製品としての保存性の観点から、生菌は胞子であることが好ましい。したがって、糸状不完全菌に胞子を形成させるため、培養の終期において、培地の組成、培地のｐＨ、培養温度、培養湿度、培養する際の酸素濃度などの培養条件を、その胞子形成条件に適合させるように調製することが好ましい。
【００１３】
本発明における「フミン酸を含む水」は、フミン酸を含む水溶液であれば特に制限はない。そのようなフミン酸を含む水として、食品工場および材木工場等から排出される排水等が挙げられる。
【００１４】
本発明における「フミン酸を含む水を処理する」とは、フミン酸を含む水に含有されるフミン酸の一部または全部を分解することにより、そのフミン酸を含む水に含有されるフミン酸の量を処理前と比較して減少させることをいう。
本発明の処理剤には、本発明の効果を妨げない限り、糸状不完全菌の菌体以外の他の成分を含有させることができる。そのような任意成分として、グルコース等の炭素源、硫酸アンモニウム等の窒素源、無機塩、および、糸状不完全菌の固定化に用いるポリエチレングリコール等の高分子化合物などが挙げられる。なお、本発明に用いる糸状不完全菌は、フミン酸を含む水を処理する際に、酵母エキス等の栄養源を必ずしも添加する必要がないため、フミン酸を含む水の処理を低コストで行うことができる。
【００１５】
本発明の処理剤の剤形は、特に制限はないが、粒状、粉状等の個体でもよく、また、ゲル状等でもよい。
【００１６】
本発明の処理剤の使用方法については、その処理剤中の糸状不完全菌がフミン酸を分解するのに十分な条件で、フミン酸を含む水に本発明の処理剤を含有させるものであれば特に制限はない。処理剤をこのように用いることにより、処理剤に含まれる糸状不完全菌がフミン酸を含む水に接触し、フミン酸を含む水に含有されるフミン酸がその糸状不完全菌により分解される。
【００１７】
本発明における「フミン酸を分解するのに十分な条件」とは、糸状不完全菌をフミン酸を含む水に接触させた場合に、そのフミン酸を含む水に含有されるフミン酸の一部または全部が分解されるような条件であれば特に制限はなく、また、糸状不完全菌が増殖する必要は必ずしもない。そのような条件として、例えば、糸状不完全菌をフミン酸含有水に接触させる期間は、通常３時間〜７日間とすることができ、好ましくは１日間〜３日間とすることができる。また、フミン酸を含む水を処理する際のフミン酸を含む水の温度は、処理剤中の糸状不完全菌がフミン酸を分解できる温度であれば特に制限はないが、好ましくは１０℃〜５０℃の範囲内とすることができ、より好ましくは２０〜４０℃とすることができる。また、フミン酸を含む水は、攪拌することが好ましい。攪拌は、機械攪拌でも曝気攪拌でもよい。排水処理は、バッチ式で行ってもよく、また、連続式で行ってもよい。
【００１８】
フミン酸を含む水に含有させる本発明の処理剤の量は、処理剤中の糸状不完全菌の菌体が、そのフミン酸を含む水を処理するのに有効な量であれば特に制限はないが、フミン酸含有水に含まれるフミン酸１ｇに対して、糸状不完全菌の菌体が通常１ｇ以上となるように処理剤を含有させることができ、好ましくは糸状不完全菌をコンフルエントな状態とすることができる。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
（１）フミン酸分解試験に用いる試料の調製
フミン酸：０．１ｇ、グルコース：１ｇ、K2HPO4：０．１ｇ、 (NH4)2SO4：０．２ｇ、MgSO4・７H2O：０．１ｇ、NaCl:０．２ｇ、CaCO3:０．２ｇ、FeSO4・７H2O：０．１ｍｇ、MnCl2・４H2O:０．１ｍｇ、および、ZnSO4・７H2O:０．１ｍｇを、蒸留水１００ｍｌに溶解し、検定試料とした。フミン酸は、シグマ・アルドリッチ社製Cat.No.13-1390-2のものを用いた。
（２）フミン酸分解試験
上記試料１００ｍｌを、５００ｍｌ容の三角フラスコに入れ、オートクレーブ滅菌（１２１℃、１５分間）を行った。一方、アクレモニウム属菌（Acremonium zonatum NBRC8078菌株）をＹＭブロスで液体培養してコンフルエントな状態とし、その菌体を回収した。上述した滅菌済フラスコ内の試料に無菌条件下で、その菌体を白金耳で一かけら植菌し、３７℃で１０日間振とう処理した。処理前と処理後の試料溶液に含まれるフミン酸の色調（黒褐色）をそれぞれ目視で確認して比較し、用いた菌株についてのフミン酸を含む水の処理能力を、×（処理前の試料溶液の色調が処理後の色調と同程度）、△（処理後の試料溶液の色調は処理前の色調よりも薄いが、かなりの着色が依然として認められる）、○（処理後の試料溶液にはほとんど着色が認められない）、◎（処理後の試料溶液はほぼ透明）の４段階で評価した。その結果を表１に示す。
［比較例１］
実施例１で用いたAcremonium zonatum NBRC8078菌株に換えて、ホウロクタケ属トラメテス（trametes）およびシュードアレシェリア・ボイディ（Pseudoallescheria boydii）を用いて、実施例１と同様の実験を行った。その結果を表１に示す。この結果から、アクレモニウム属菌であるAcremonium zonatum NBRC8078菌株が他の菌株に比べて、高いフミン酸処理能を有していることが分かった。
【００２０】
なお、Acremonium zonatum NBRC8078菌株および後述の実施例２で用いられた８種のアクレモニウム属菌は、生物遺伝資源センター（ＮＢＲＣ：千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）からそれぞれ入手できる。
【００２１】
【表１】
2005058960.tif 000002
【実施例２】
【００２２】
実施例１で用いたAcremonium zonatum NBRC8078菌株に換えて、表２に記載された８種のアクレモニウム属菌を用いたこと、および、室温で２４時間処理したこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。その結果を表２に示す。
【００２３】
この結果から、Acremonium butyri NBRC8580菌株が特に優れたフミン酸処理能を有していることが分かった。
【００２４】
【表２】
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