(84) 指定国 ( 表示のな限り 全ての種類の広域保 BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, Gの GW, ML, MR, NE, 護 ft 可 ) : ARIPO (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, SN, TD, TG). MZ, NA, SD, SL,

(12) 特許協力条約に基

づ

て公開さ

_れ

た国際出

願 (19)世界 知的所有 権機関

国際

事務局 (10)国際公開番号 (43)国際公開日 2010 年 12 月29 日(29.12.2010)

WO 2010/150691 A l

(51) 国際特 許 分類 式 会 社 横 須賀 製造所内 Kanagawa (JP)_・野村 C02F3/00(2006.01) Cl 2N 1/00(2006.01) 暢彦 (NOMURA Nobuhiko) [JP/JP]; 〒3058577 茨城 C02F3/12(2006.01) C12P3/00(2006.01) 県つ< ば市 天 王台一丁目1 番 1 国立大学法 C02F3/34(2006.01) 人筑 波大学 几araki(JP)_・豊 福 雅典(TOYOFUKU M㏄anori) [JP/JP]; 〒3058577 茨城県 < (21) 国際 出願 番 号 PCT/JP20 10/060219 つ ば市 天 王 台一丁目1番 1 国立大学法人筑 波大学 几ar a (22) 国際 出願日 2010年6月 16日(16.06.2010) ki(JP). (25) 国際 出願の言語 日木語 (74) 理人 : 長谷川 芳 樹，外 (HASEGAWA Yoshiki et a ) ; 〒1000005 東 京都 1 (26) 国際公開の言語 日木語 _{番 1 号 丸の 内 M Y}千代_P田 区

_」

_{A Z A}丸の内二丁_{( B 治}目_安 (30) 優先権データ 田生命 ビル) 9 階 創 英国際 特 許 法 律 事 務所 特願2009-147608 2009 年6月2 2 日(22.06.2009) JP Tokyo (JP). (71) 出願人 (米国を除< 全ての指定国につ1 て) :住 (81) 指定国

俵

示のな1 限り、全ての種類の国 内保 友 重 機械エ業株 式 会 (SUMITOMO HEAVY IN- 護が可能) :AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, DUSTRIES, LTD.) [JP/JP]; 〒1416025 東 都品 川 BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, Cの,

区大崎二丁目1番 1号 Tokyo (JP). CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID,IL,IN, IS,

(72) 発明者 および JP,KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR,

(75) 発明者/出願人 (米国につ てのみ) :稲 葉 英 樹 LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, (INABA Hi eki) [JP/JP]; 〒2378555 神 奈

_I

横 須 MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, のM , PE, PG, PH, 賀市夏島町1 9 番地 住友 重 機械エ業株 式 会 PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST,

社 横 須賀 製造所内 Kanagawa (JP)_・橋 本 庸平 SV, SY, TH,TJ,TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, (HASHIMOTO Youhei) [JP/JP]; 〒2378555 神 奈 川県 VC, VN, ZA, ZM, ZW.

横 須賀市夏島町1 9 番地 住友 重 機械エ業株

続 葉 有 (54) Title:METHOD FOR TREATING WASTEWATER CONTAINING AMMONIA NITROGEN

(54) 発明の名 称 アンモ ア 態窒素含有排 水 処理 方法

(57) Abstract: Disclosed is a method

[図2] for treating wastewater containing

ammonia nitrogen, which promotes the entire nitrification reaction con

verting ammonia nitrogen to nitrite nitrogen and then to nitrate nitrogen,

_ l by means of causing the aforemen

二

O tioned nitrification reaction to be

per-加rmed by nitri ng bacteria under

互 _{the presence of a substance}切 _that

世 吐ansmits 面加rm㎞on b助ween

mi-腿 _{c oo ganisms.} AA雌 「 「 酬 (57) 要 約: 本 発明は、アンモ 潤 _{ア 態窒素から亜硝酸 態窒素} 鑑 : を経て硝酸 態窒素 と変換す る_硝化反応 全体を、微 生物間 情報 伝 達 物 質の存 在下 で硝化 細 菌に前記硝化反応を行 なわ せる ことによ 、促進させ 微生物間，ぼ 伝 達 物質 _{る、アンモ ア 態}って_窒素 含有排 日日 _{水 処理 方法 を提供する 。}

AA NITRATE NITROGEN CONCENTRATION (mmol/L)

BB INTER-MICROORGANISMAL INFORMATION TRANSFER SUBSTANCE CC. CONTROL

(84) 指定国(表示のな 限り、全ての種類_の広域保 BJ, CF, CG,CI, CM,GA, GN, Gの GW, ML, MR, NE, 護 ft 可 ) :ARIPO(BW,GH,GM,KE,LR, LS,MW, SN,TD,TG).

MZ,NA,SD, SL・,SZ,TZ,UG, ZM, ZW), - ーラシア ._{公開 類・} (AM,AZ,BY, KG,KZ,MD,RU,TJ,TM), ヨーロ ツパ ・

(A A T BE BG CH CY CZ D E D K EE E S FI FR, — 国際調 査報告 (条約第2 1条(3)) GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT

明

細

書

発

明

の

名称

:

ア

ンモ ニ ア態

窒

素

含

有

ョ

水処

理

方

法

技

術

分

野

０００ _本発

_明

_は

_、ァ

_ンモニ

_ァ

_態窒素含有排 水処理方法に

関

す

る。

背景技

術

０００

_ァ

_ンモニ

_ァ

_態窒素

_や、

タンパク質

、

_ァ

ミノ_酸など

_の

_{生分解 時に}

_ァ

_ンモニ

_ァ

を発 生

す

る物質を含有

す

る排 水 (

_ァ

ンモニ

ァ

態窒素含有排 水) を処理

す

るに あ

た

っ

て

、

活性汚泥を用

いた

生物窒素除去反 応が用

い

ら

れて

い

る。生物窒素 除去反 応は

、ァ

ンモニ

ァ

態窒素 を亜 硝 酸 態窒素に酸 化 し

、

さ らに亜 硝 酸 態窒 素を酸 化 して硝 酸 態窒素にする硝 化反 応を行 なう_{硝 化エ程 と}

_、

_{硝 酸 態窒素 を} 亜 硝 酸 態窒素に還元し

、

さ らに亜 硝 酸 態窒素 を還元して窒素ガスにする脱窒 反 応を行 な

っ

て窒素ガスを除去する脱窒 エ程

か

らな る。硝 化エ程を行 なう_硝 化細菌

の

生

育

速 度は遅 く

_、

_ま

_た、

_{硝 化反 応は脱 窒反 応に比}

_べ

_{て反 応 速 度が遅}

いた

め

、

硝 化エ程が生物窒素除去反 応

の

律 速エ程 とな

_っ

て

い

る。そ

のた

め

、

硝 化反 応

の

時

間

を長

めに

と

_っ

て

、

硝 化細菌

への

負荷を下げる必要 がある。そ こで

、

硝 化エ程が行 な

わ

れ

る硝 化槽に

お

ける水理学

的

滞留時

間

を長く_とる

_べ

く

_、

_{硝 化槽は大 き}く_{設 計さ}

_れて

_いた

_。 ０００3 _{硝 化反 応を促進}さ

_せ

る

た

めには

、

硝 化槽内

の

温度

、

、

溶存酸素と

_いっ

た

硝 化細菌

の

生

育

環境を適切にコン ト ロ

ー

ルする方法 が最も簡単であり

_、

_こ

れ

ら_{は従 来}

_か

ら_実施さ

_れて

_い

_る。ま

_た、

_{硝 化細菌が資 化}

_す

_{る微 量 栄養素を添} 加

す

る_{方法 が実施}さ

_れて

_お

り

_、

_こ

_の

_{方法は硝 化反 応}

_の

_{活性低下を防止する効} 果がある。ま

た、

特許 文献 「には

、

硝 化反 応を大 きく_向上さ

_せ

_{る方法として}

、

包括固定担体に硝 化細菌を固定化 し

、高

濃度に維持

す

る方法 が記載さ

れて

い

る。

先行

技

術 文

献

特

許

文

献

０００ 特許 文献 : 特開平 「

_０

6

3

7

発

明が解決

しよ

う

と

す

る

課

題

０００ し

か

しながら

、

硝 化細菌

の

生

育

環境をコン ト ロ

ー

ルする方法では

、

硝 化反 応速 度

の

向上に

限

界 がある。ま

た、

上述

の

微 量 栄養素を添加

す

る方法は

、

汚 泥

の

活性低下を防止

す

る効果はあるも

のの

、

活性 が著 しく_{向上するも}

_の

_では な

い

。ま

た、

特許 文献 「

の

担体を用

い

る方法では

、

担体

の

寿 命が短

か った

り

、

固定化

す

る

際

に硝 化細菌が死ん でしま

った

り

_す

_る等

_の

_{問題がある。} ０００ そこで

、

本発

明

は

、

ア ンモニ ア 態窒素含有排 水処理

のた

めに

生物窒素除去 を行 なぅにあ

た

っ

て

、

硝 化反 応を促進さ

_せ

る新 し

い

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

０００

_す

_な

_わち、

_本発

_明

_は

_、

_{ア ンモニ ア 態窒素}

_か

ら亜 硝 酸 態窒素 を経て硝 酸 態窒 素

へ

と変換

す

る硝 化反 応 全 体を

、

微 生物

間

情報伝達物質

の

存在 下 で硝 化細菌 に上記硝 化反 応を行 な

わせ

ることにょ

_っ

て

、

促進さ

せ

る

、

ア ンモニ ア 態窒素 含有排 水処理方法である。 ０００8 _本発

_明

_は

_、

_{微 生}物

間

情報伝達物質を用

い

ることにょり

_、

_{生物窒素除去反 応}

の

律 速エ程である硝 化反 応

の

全過程

、

す

な

わち、

ア ンモニ ア 態窒素

か

ら亜 硝 酸 態窒素 を経て硝 酸 態窒素に至る硝 化反 応 全 体を促進できる 点で有用 である 。

す

な

わち、

本発

明

にょれば

、

硝 化反 応

の一

部

の

反 応だ けでなく

_、

_{硝 酸 態窒} 素に至るまで

の

反 応を全体

的

に促進できる

の

で

、

格段に排 水処理

の

効率を上 げることができる。ま

た、

微 生物

間

情報伝達物質は

、

微 量でも

_十

_分に効果を 発 揮

す

る

た

め

、

硝 化反 応

の

時

間

を長

めに

とる必要 がなく_なり

_、

_{硝 化槽を大 き} く

_す

_{る必要 がな}く_{な る。} ０００ 上記微 生物

間

情報伝達物質が

c

ホモセ リン ラク ト_ン

_、

c

₈

_ホモセ リ ン ラク トン

、

c

_０

ホモセ リン ラク トン

、

c

2

ホモセ リン ラク トン

、

c

ホモセ リン ラク トン

、

3

オキソ

6

ホモセ リン ラク トン及び

3

オキソ

2

ホモセ リン ラク トン

か

らな る群

か

ら選択さ

れ

る少なく とも 「種 以上

の

化 合物であることが好ま し

い

。

００ ０ _{微 生物}

_間

_情報伝達物質

の

中でも

_、

_上記

_の

群

か

ら選択さ

れ

る微 生物

間

情報伝 達物質を用

い

る と

、

硝 化反 応 速 度をよ り_速く

_す

_{ることができ}

_、

_{排 水処理効率} をさ らに上げることができる。 ００

_ｱ

微 生物

間

情報伝達物質は

、

化学合成によ り得ら

れ

た

物質或

い

は微 生物 によ り_生産さ

_れ

_た

_物質であることが好ま し

い

。 ００ 化学合成によ

れば

、

所望

の

微 生物

間

情報伝達物質

の

みを

確 実に製造

す

るこ とがで き

、

時

間的、

経済

的に

効率良 く_{硝化反 応を促進}

_す

_{ることができる。ま}

た、

微 生物により_{微 生物}

_間

_{情報伝達物質を生産}

_すれば

_、

_複数

_の

_{微 生物}

_間

_情報 伝達物質

の

相乗 作用により

、

硝 化反 応効率をさ らに上げることができる。

発

明

の

効

果

００3 _本発

_明

_によ

れば

、

ア ンモニ ア 態窒素含有排 水処理

のた

めに

生物窒素除去 を 行 なう_にあ

_{た っ}

_て

_、

_{硝 化反 応を促進}さ

_せ

る方法を提 供

す

ることができる。 ００

_図

_本発

_明の一

_{実施形態に係 る排 水 処理 装}

_置

_{を示す概略構成}

_図

_である。

図

培地に微 生物

間

情報伝達物質を添加 して

か

ら

₈

時

間

後

の

硝 酸 態窒素濃 度を表

すグ

ラフである。

発

明 を

実

施

す

る

ための

形 態

００ 以下

、図

面を参照 して

、

本発

明の

ア ンモニ ア 態窒素含有排 水処理方法に

つ

い

て詳細に説

明

す

る。 ００

_図

「は本発

明の

方法に用

い

ら

_れ

_{る排 水処理 装}

_置

_{を示す概略構}成

図

である。 こ

の

排 水処理 装

置

「

_０

は

、

生物学

的

硝 化脱窒反 応により_{ア ンモニ ア 態窒素 を} 含有

す

る下水等

の

排 水を処理

す

る下水処理施設に採用さ

_れ

るも

_の

である。 ００

_図

「に示すよう_に

_、

_{排 水処理 装}

_置

_「

_０

_は

_、

_{硝 化槽 「と}

_、

_脱窒槽

₂

_{とを備 え} て

い

る。ま

た、

ア ンモニ ア 態窒素含有排 水を被処理 水 と して硝 化槽 「に流人 さ

せ

る ライ ン

」

「

、

硝 化槽 「

か

ら脱窒槽

2

に被処理 水を供給

す

る ライ ン

」

2

、

脱窒槽

2

か

ら処理 水を流

出

す

る ライ ン

」

3

を備 えて

い

る。 ００8 硝 化槽 「に

、

ライ ン

」

「を通 じてア ンモニ ア 態窒素含有排 水が被処理 水 と して流人

す

る。硝 化槽 「

の

中で は

、

微 生物

間

情報伝達物質

の

存在 下

、

硝 化細

菌によ り

_、

_{被処理 水中}

_の

_{ア ンモニ ア 態窒素 を亜 硝 酸 態窒素}

_へ

_{と酸 化}

_す

る反 応 及び亜 硝 酸 態窒素 を硝 酸 態窒素

へ

と酸 化

す

る反 応が行 な

わ

れて

い

る。硝 化槽 「で硝 化 処理さ

れ

た

被処理 水は

、

ライ ン

」

2

を通 じて脱窒槽

2

に送ら

れ

る。 ００ ライ ン

」

2

を通 じて送ら

れ

た

被処理 水は

、

脱窒槽

2

に

おい

て脱窒処理を受 ける。具体

的

には

、

脱窒槽

2

に存 在

す

る脱窒菌によ り

、

嫌気状 態で

、

被処理 水中

の

亜 硝 酸 態窒素

や

硝 酸 態窒素 が 窒素ガスに変換さ

れ

る。窒素ガスが被処 理 水

か

ら

十

分

に除

去さ

れ

た

後

、

被処理 水

は

処理 水 と して脱窒槽

2

か

らライン

」

3

を通 じて排

出

さ

れ

る。排

出

さ

れ

た

処理 水は

、

例えば

、

河川等に放流

す

べ

く_{滅菌処理等に供さ}

_れ

_{ることにな る。} ００ ０ 硝 化槽 「及び脱 窒槽

2

は

、

被処理 水をライ ン

か

ら各槽内に導 入する

た

め

の

水中撹 絆機を中に備 えて

い

ても_よ

_い

_。ま

_た、

_{硝 化槽} 「は

、空

気を硝 化槽 「内 に散気

す

る

た

め

の

散気装

置

や

送風 機等をさ らに備 えて

い

ても_よ

_い

_。ま

_た、

_脱 窒槽

2

と硝 化槽 「はこ

の

順に接続さ

れて

い

なく_てもよく

_、

_{処理 水を脱窒槽}

₂

か

ら硝 化槽 「に返送

す

る

た

め

の

ライ ンをさ らに備 えて

い

てもよ

い

。ま

た、

排 水処理 装

置

「

０

は

、

硝 化槽 「

や

脱窒槽

2

の

他に別

の

処理槽をさ らに備 えて

い

ても_よ

_い

_。 ００ 硝 化槽 「に

お

い

て

、

被処理 水中

の

ア ンモニ ア 態窒素は硝 化細菌により

_、

_亜 硝 酸 態窒素 を経て硝 酸 態窒素

へ

と変換さ

れ

る。下記反 応 式 ( 1 ) は

、

ア ンモ ニ ア 態窒素

か

ら亜 硝 酸 態窒素

へ

と酸 化

す

る反 応を表 し

、

下記反 応 式 ( ) は

、

亜 硝 酸 態窒素

か

ら硝 酸 態窒素

へ

と酸 化

す

る反 応を表

す

。

N

H

(

₃

₂

)

N

H

_H

( )

N

(

₂

)

N

( ) 本発

明

に

お

い

ては

、

上記反 応 式 ( 1 ) 及び ( )

_の

_{硝 化反 応 全 体を}

_、

_微 生物

間

情報伝達物質

の

存在 下 で硝 化細菌に上記硝 化反 応を行 な

わせ

ることに より

_、

_促進

_す

_{ることができる。} ００ 木

明

細書に

お

い

て

、

微 生物

間

情報伝達物質 とは

、

細菌等

の

微 生物 が

、異

種 又

は

同種

の

微 生物個 体

間

で情報伝達

す

る

際に

用

い

る物質である。微 生物

の

細 胞内で産生さ

れ

た

該物質は

、

細胞 外に分泌さ

_れ

_た

_後

_、

産生 し

た

微 生物

の

細胞

や

他

の

微 生物

の

細胞に作用する。 ００3 _本発

_明

_で用

_い

_ら

_れ

る微 生物

間

情報伝達物質 と しては

、

微 生物個 体

問の

情報 伝達に用

_い

ら

れ

る物質であれば種 類を問

わず、

例えば

、 N

アシルー

」

一ホ モセ リン ラク トン (

A

H

」

)

、

ペ プ チ _{ド性 フ ェ}ロモン

、

真核細胞ホルモンを 挙 げら

れ

る。こ

の

中でも

、

A

H

」

が好ま し

い

。

A

H

」

の

中でも

、

C

ホモ セ リン ラク トン (

C

S

」

)

、

C

₈

ホモセ リン ラク トン (

C

8

S

、

_C

O ホモセ リン ラウ トン (

C

2

ホモセ リ ン ラク トン (

C

「

₂

S

」

)

、

C

「 ホモセリン ラク トン (

C

「

S

」

)

、

₃

オキソ

6

ホモセリン ラク トン (

₃

X

6

S

」

) 及び

₃

オキソ 「

₂

ホモセリン ラク トン (

₃

O X

C

「

2

H S

」

) がさ らに好ま し

い

。こ

れ

ら

の

物質は

、

微 生物

間

情報伝達物質

の

中で も

_、

_{硝 化反 応を}促進

す

る能力が特に優

れて

い

る。 ００ 本発

明

に

お

い

て用

い

ら

れ

る微 生物

間

情報伝達物質

の

量は

、

被処理 水

の

総量

や、

微 生物

間

情報伝達物質

の

種 類により当 業者 が適 宜調整できる。例えば

、

被処理 水

の

量に対 して

、

上述

の

A

H

」

であれば

、

「

」

～

「

。

」

、

より好ま しく_は

_、

_「

_０

」

～

_「

_０

_０

_{1 O}

_l

」

_、

_{さ らに} 好ま しく_は

_、

_「

_０

_０

」

～

_「

_０

₁

_l

」

_と

_す

_{ることができる。} 微 生物

間

情報伝達物質

の

濃度を上記範

囲

とし

た

とき

、

最も_効果

_的

_{に硝 化反 応} を促進

す

ることができる。 ００ _本発

_明

で用

い

ら

れ

る微 生物

間

情報伝達物質は天 然に存 在

す

るも

_の

でもよ

い

し

、

合成 物でもよ

い

。特定

の

微 生物

間

情報伝達物質を添加

す

る場 合

、

化学合 成によ

れば

所望

の

物質を純度

の高

い

状 態で得ら

_れ

る

の

で

、

より_{確 実に硝 化反} 応 促進

の

効果を上げることができる。化学合成は公知

の

方法により_{行 な}う_こ とができる。 ００ _ま

_た、

_本発

_明

で用

い

ら

れ

る微 生物

間

情報伝達物質は

、

微 生物により_生産さ

れ

た

物質であ

_っ

てもよ

い

。特定

の

微 生物を培養 し

た

培地又 は培養液

か

ら_{微 生} 物

間

情報伝達物質を公知

の

方法

に

より_{精 製}

_す

_{るこ とができ}

_、

_{複数種 類}

_の

_{微 生} 物

間

情報伝達物質を同時に得 ることもできる。ま

た、

本発

明

に

おい

ては

、

微

生物を培養 し

た

培地又 は培養液

自

体ある

い

は該 培地又 は該 培養液を抽

出

若 し く_{は濃縮 し}

_た

_液をそ

_の

_{ま ま用}

_い

_{ることによ}

_っ

_て

_、

_{簡便に微 生物}

_間

_{情報伝達物} 質を排 水処理

のた

めに

利用することができる。 ００ 本発

明

で用

い

ら

れ

る微 生物

間

情報伝達物質を生産

す

る微 生物としては

、

バ

ー

ク_{ホル デ}リア属 (

d

e

a

)

、

シ

_ュ

ー

ドモナス属 (

P

e

d

a

)

、

ビ_{ブリオ属 (}

_V

i

b

)

、

ア エロモナス属 (

A

e

a

、

バ チルス属 (

a

C

、

ス トレプ トマイ セ ス属 (

S

e

c

e

)

、

ス ト_レプ トコ

_ッ

カス属 (

S

e

c

c c

)

、

ラク ト_{バチルス属 (}

」

_a

_c

_b

_a

l l

) 等 に 属する細菌を挙 げ ることができる。 ００8 _本発

_明

では

、

反 応 式 ( 1 )

の

反 応を行 なう_{硝 化細菌 と して}

_、

_{ニ ト ロソモナ} ス属 (

N

i

a

)

、

ニ ト ロソコ

_ッ

カス属 (

N

i

。

、

ニ トロソス ピ_{ラ属 (}

_N

i

i

a

)

、

ニ ト ロ ソビ_{ブリオ属 (}

_N

_{) 等 に属}

_す

_{る硝 化細菌を用}

_い

_る ことができ

、

反 応 式 ( )

_の

_{反 応を行 な}う_{硝 化細菌 と して}

_、

_{ニ ト ロバク タ}

ー

属 (

N

i

_b

a

C

e

)

、

ニ トロス ピ_{ラ属 (}

_N

_i

_i

_a

)

、

ニ ト ロ コ

_ッ

カス属 (

N

i

c

c c

) 等 に属

す

る硝 化細菌を用

い

ることができる。 ００ 硝 化槽 「に

お

い

て

、

微 生物

間

情報伝達物質

の

存在 下 で硝 化細菌に硝 化反 応 を行 な

わせ

る条件は

、

当 業者 が適 宜 決定

す

ることができる。例えば

、

被処理 液

の

温度 と しては

、

「

～

_０

。

C

と

す

ることが好ま しく

_、

_「

～

₃

。

_C

_と

_す

ることがさ らに好ま しく

_、

₂

～

₃

_０

。

_C

_と

_す

_{ることが最も好ま し}

_い

_。ま

_た、

としては

、

～

9

と

す

ることが好ま しく

_、

₆

～

₈

_と

_す

_{ることがさ らに好} ま しく

_、

₇

～

₇

・ と

す

ることが最も好ま し

い

。 ００ ０ _本発

_明の

_生物処理によるア ンモニ ア 態窒素含有排 水処理方法には

、

硝 化細 菌そ

の

も

_の

_を用

_い

る他に

、

硝 化細菌を含んだ活性汚泥を用

い

ることができる 。活性汚泥を用

い

る場合

、

用

い

る活性汚泥

の

量

は、

活性汚泥

中に

含ま

れ

る硝 化細菌

の

量

や、

用

い

る微 生物

間

情報伝達物質

の

種 類によ

っ

て

、

当 業者 が適 宜

調整

す

ることができる。例えば

、

」

S

S

(

l

e

d

e

d

d

; 活性汚泥浮遊物質) で活性汚泥

の

濃度を 表 し

た

場 合

、

処理

す

る排 水量に対 して

、

活性汚泥は

2

_０００

～

「

０

_０００

」

であることが好ま しく

_、

₃

_０００

～

_{8 ０００}

」

_{であることがよ} り好ま しく

_、

_０００

～

_{6 ０００}

」

_{であることがさ らに好ま し}

_い

_。活 性汚泥を上記範囲

の

濃度 と し

た

とき

、

微 生物

間

情報伝達物質による硝 化反 応 促進 効果が最も

高

く_{な る。}

」

_S

_S

_の

_測定は

_、

_例えば

_、

_次

_の

_以下

_の

_方法によ り_{行 な}う_{ことができる。ま}

_ず、

_汚泥

_サ

_{ン プル を遠 心 管にと}り

_、

₃

_０００

で 「

０

分

間

遠 心分離を行 な

った

後

、

上清を捨 てる。次に

、

得ら

_れ

た

沈殿物 に水を加 えてよく混合 し

た

後

、

再び上記 と同様に遠 心分離 して上清を捨 てる 。得ら

_れ

た

沈殿物を

、

予め秤量さ

_れ

た

蒸発皿に洗

い

人

れ

、

乾 燥機中で 「

０

～

「 「

_０

。

C

で

半

日

乾 燥

す

る。続

_い

て

、

デシ ケ

ー

タ

ー

中で放冷 後

、

秤量

す

る。 測定 さ

れ

た

質量

か

ら

、空の

蒸発皿

の

質量を除

いた

質量が

」

S

S

である。 ００3 _{硝 化槽} 「に

おい

ては

、

微 生物

間

情報伝達物質

や、

微 生物

間

情報伝達物質を 産生

す

る微 生物を培養 し

た

培地又 は培養液又 はそれら

の

抽

出

液又 は濃縮 液を

、

硝 化細菌を含

む

被処理 水に直接 添加

す

ることができる。ま

た、

硝 化細菌を 含

む

活性汚泥等に

、

微 生物

間

情報伝達物質

や

微 生物

間

情報伝達物質を含

む

培 養液等を添加 して

か

ら

、

それらをア ンモニ ア 態窒素含有排 水に添加

す

ること も_できる。ま

た、

硝 化細菌 と微 生物

間

情報伝達物質 とを担体に担持さ

_せ、

該 担体を硝 化槽 「で流動さ

_せ

ることもできる。ま

た、

硝 化細菌を含

む

生物膜に 微 生物

間

情報伝達物質を固定 し

、

該 生物膜 と被処理 水を接触さ

_せ

ることもで きる。

いず

れ

の

方法を用

い

る

か

は

、

被処理 水

の

量

、

硝 化槽

の

大 きさ

_、

_{硝 化}細 菌

の

種 類

、

活性汚泥

の

種 類

や

量そ

の

他

の

条件に応 じて

、

当 業者 が適 宜選択で きる。

実

施例

００3 _以下

_、

_{実施例によ} り_木発

_明

_を説

_明

_す

_{る。実施例 では}

_、

_{活性汚泥を用}

_い

_て硝 化試験を行 な

_った

。活性汚泥として

、

実効 容 積

2

」

の

曝気槽にア ンモニ ア 態 窒素含有排 水を連続供給 し

、

3

ケ月

間

馴養 し

た

活性汚泥を用

いた

。試験管に

ア ンモニ ア 態窒素 を初 期濃度 「

０

_０

」

とな る よう_{に調 製 し}

_た

_無機 塩 培地を入れ

、

馴養 し

た

活性汚泥を

」

S

が

3

０００

」

とな る よう に添加 し

た

。さ らに

、

微 生物

間

情報伝達物質 と して

、

C

S

」

、

C

₈

H S

_C

S

_C

₂

S

_C

S

₃

x

C

6

S

」

及び

3

X

C

「

₂

S

」

をそれぞれ

_０

l

」

とな る よう_{に試験管に添加 し}

_た

_{。コン ト ロ}

_ー

_ルとして

_、

_活性汚泥

_の

_みを

_添加 し

た

無機塩 培地を用

いた

。培地

の

亜 硝 酸 態窒素濃度をスル フ

ァ

ニルアミ _ド

_・

ナフチル

ェ

チレンジ アミ _ン法によ り_{測定 し}

_た

_。培地

_の

_{硝 酸 態窒素濃度をブル} シ ン

・

スル フ

ァ

ニル酸法によ り_{測定 し}

_た

_{。微 生物}

_間

_{情報伝達物質}

_の

_添加開始

か

ら

8

時

間

後

の

硝 酸 態窒素濃度を

図

2

に示す。

図

中

、

C

C

8

、

C

「

０

、

C

「

2

、

C

「

、

3

_X

C

₆

及び

3

X

C

「

2

は

、

それぞれ C

S

C

₈

S

_C

S

_C

₂

S

_C

S

3

X 一

C

6

S

」

及び

3

X

C

「

₂

S

」

を表

す

。

図

₂

よ り

_、

_{微 生物}

_間

_{情報伝達物質}

_の

_添加開始

_か

ら

₈

時

間

後に

おい

て

、

微 生物

間

情 報伝達物質を加 え

た

培地は

いず

れ

も

、

コン ト ロ

ー

ルに対 して硝 酸 態窒素濃度 が

3

～

倍

高

く_な

_っ

_て

_いた

_。な

_お、

_{亜 硝 酸 態窒素は}

₈

_時

_間

_後に

_おい

_て

_、い

ず

れ

の

培地に

おい

ても検

出

さ

れ

ず、

速

やか

に硝 酸 態窒素まで酸 化さ

れて

い

る ことが示さ

れ

た

。 ００33 _よ

_っ

_て

_、

_{微 生物}

_間

_{情報伝達物質を活性}汚泥に添加

す

ることによ り

、

硝 化細 菌がア ンモニ ア 態窒素 を亜 硝 酸 態窒素 を経て硝 酸 態窒素まで酸 化

す

る硝 化反 応全体が

、

格段に促進さ

れ

ることが示さ

れ

た

。

産

業

上

の

木

_用

_可

_能

_性

００3 _本発

_明の

_方法によ

_れば

_、

_{生物処理によ} り_{ア ンモニ ア 態窒素含有排 水を処理}

す

るにあ

た

っ

て

、

微 量

の

微 生物

間

情報伝達物質によ り

_、

_{排 水処理}

_の

_{律 速エ程} である硝 化エ程を大幅 に短縮

す

ることができ

、

排 水処理に

かか

る時

間

を短く

す

ることができる。 し

た

が

_っ

て

、

反 応槽

の

大 きさを大 きく

_す

_ることなく

_、

_小 さ_な施設でも_多量

_の

_{排 水を処理}

_す

ることが可能とな る。

符

号の

説

明

「

・・・

硝 化槽

、

₂

・・・

脱窒槽

、

」

「

～

」

₃

_・・・

ラ イ ン

、

「

_０

・・

請

求

の

範

囲

請求項 ア ンモニ ア 態窒素

か

ら亜 硝 酸 態窒素 を経て硝 酸 態窒素

へ

と変換

す

る 硝 化反 応 全 体を

、

微 生物

間

情報伝達物質

の

存在 下 で硝 化細菌に

前

記硝 化反 応を行 な

わせ

ることによ

_っ

て

、

促進さ

せ

る

、

ア ンモニ ア 態窒素含 有排 水処理方法。 請求項

前

記微 生物

間

情報伝達物質が

C

ホモセリン ラク ト_ン

、

C

₈

ホ モセリン ラク トン

、

C

「

_０

ホモセリン ラク トン

、

C

「

2

ホモセリ ン ラク トン

、

C

「 ホモセリン ラク トン

、

3

オキソ

6

ホモ セリン ラク トン及び

3

オキソ 「

2

ホモセリン ラク トン

か

らな る群

か

ら選択さ

れ

る少なく_{とも「種 以上}

_の

_{化 合物である}

_、

_{請求項 「に} 記載

の

ア ンモニ ア 態窒素含有排 水処理方法。 請求項 3

前

記微 生物

間

情報伝達物質は

、

化学合成により得ら

れ

た

物質或

い

は 微 生物により_生産さ

_れ

_た

_{物質である}

_、

_請求項 「又 は

2

に記載

の

ア ンモ ニ ア 態窒素含有排 水処理方法。

INTERNATIONALSEARCHREPORT International application No.

PCT/JP2010/060219

A . CLASSIFICATIONOFSUBJECTMATTER

C02F3/0 0 (2006 . 01)

i ,

C02F3

/ 12

( 2 0 0 6 . 0 1 ) i ,

C02F3/34

( 2 0 0 6 . 0 1 ) i , C12N1

/ 00

( 2 0 0 6 . 0 1 ) i , C2 2 3/0 ( 2 0 0 6 . 0 1 ) i

AccordingtoInternational Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC

B . FIELDSSEARCHED

Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) C02F3/00, C02F3/12, C02F3/34, C12N1/00, C12P3/00

Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched Jitsuyo Shinan Koho 1922-1996 Jitsuyo Shinan Toroku Koho 1996-2010 Kokai Jitsuyo Shinan Koho 1971-2010 Toroku Jitsuyo Shinan Koho 1994-2010 Elec吐onicdata base consulted during the international search (name of data base and, where practicable, search terms used)

C . DOCUMENTSCONSIDERED TO BE RELEVANT

Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.

X JP 2005-505419 A (Advanced Environmental 1 Y Technologies Pty. Ltd.), 2,3 2 4 February 2005 (24.02.2005), claims; paragraph [0061] & U S 2004/0251197 A l & E P 1436234 A & W O 2003/033418 A l & CN 1589239 A

JP 06-506588 A (the University o f Nottingham) , 2 , 3

2 8 July 1994 (28.07.1994) , pages 8 to 9

& U S 5593827 A & GB 9108307 A & E P 580692 A & W O 1992/018614 A l

Further documents are listed in the continuation of BoxC . Seepatent伍 ily annex.

* Specialcategories of cited documents: " " _{later document published after the international filing date or priority} "A" document defining the general state of the art which is not considered dateand not in conflict with the application but cited to understand

to be of particular relevance the principle or theory underlying the invention

"E" earlierapplication or patent but published on or after the international "X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be filing date considered novel or cannot be considered to involve an inventive "L" document which may throw doubts on priority claim(s) or which is stepwhen the document is taken alone

cited to establish the publication date of another citation or other γ" _{document of particular relevance; the claimed invention cannot be} special reason (as specified) _{considered to involve an inventive step when the document is} "O" document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means combined with one or more other such documents, such combination "P" document published prior to the international filing date but later than being obvious to a person skilled in the art

the priority date claimed "&" document member of the same patent family

Dateof the actual completion of the international search Dateof mailing of the international search report

1 3 Septembe r , 2 0 1 0 ( 1 3 . 0 9 . 1 0 ) 2 1 Septembe r , 2 0 1 0 ( 2 1 . 0 9 . 1 0 )

Nameand mailing address of the ISA/ Authorized officer Japanese Patent Office

Facsimile No. Telephone No.

INTERNATIONALSEARCH REPORT International application No.

PCT/JP2010/060219

C (Continuation). DOCUMENTSCONSIDERED TO BERELEVANT

Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.

JP 2001-054379 A (Marine Biotechnology 2,3 Institute Co., Ltd.), 2 7 February 2001 (27.02.2001), claims; paragraph [0010] (Family: none) Y JP 2004-097030 A (Nobuhiko NOMURA) , 2,3 0 2 April 2004 (02.04.2004), paragraphs [0018] to [0022] (Family: none) JP 2004-097031 A (Nobuhiko NOMURA), 2,3 0 2 April 2004 (02.04.2004), paragraphs [0014] to [0018] (Family: none) JP 2004-229547 A (Nobuhiko NOMURA), 2,3 1 9 August 2004 (19.08.2004), paragraphs [0013] to [0018] & U S 2004/0229944 A l & E P 1442742 A l Y JP 2004-231556 A (Nobuhiko NOMURA) , 2,3 1 9 August 2004 (19.08.2004), paragraphs [0014] to [0018] & U S 2004/0229944 A l & E P 1442742 A l

A JP 2003-236555 A (Kurita Water Industries 1-3

Ltd.) ,

2 6 August 2003 (26.08.2003),

entire text; all drawings

(Family: none)

A JP 11-502108 A (Unisearch Ltd.), 1-3

2 3 February 1999 (23.02.1999),

entire text; all drawings

& U S 2002/0037578 A l & E P 815201 A & W O 1996/029392 A l & N Z 303630 A

& A U 4999696 A & BR 9607661 A

& CA 2215797 A & CN 1185173 A

国 I 際r調l査- 報告 国際出願 番 号 ノ ノ A_・ 発明 の属する_{分 野 の分類 (国際特許分}類 ( I P C )

)

IntCl C02F3/00(2006. 01)i , C02F3/12(2006. 01)i , C02F3/3 (2006. 01)l , C12Nl/00(2006. 01)i , C12P3/00(2006.01)i B_・ 調査を行 た分 野 調査を行 た最小 限資料 (国際特許分類 ( I P C ) ) IntCl C02F3/00, C02F3/12, C02F3/34, C12N1/00, C12P3/00 最小 限資料以外の資料て調査を行 た分 野 に含 まれるもの 日本国実用新案公報 1 9 2 2 1 9 9 6 午 日本国公開実用新案公報 1 9 7 1 - 2 0 1 0 午 日本国実用新案登録公報 1 9 9 6 - 2 0 1 0 午 日本国登録実用新案公報 1 9 9 4 - 2 0 1 0 午 国際調査て使用した電子テ タ ス (テ タ スの名称、調査に使用した用譜) C_・ 関連する 認 められる文献 引用文献の 関連する カテ ホ 引用文献名 及ひ—部の箇所か関連する

t

きは、そ の関連する箇所の表示 請 求項の番号

X

J P 2005-505419

A ( ア

ド

ス ト

_・

_{イ メ タ}

_・

テクノ

1

Y

p ジ

・

プ プライ タ

・

テ

_{ッ ド}

) 2005. 02. 24, 特

_許

請

2 , 3

求の

範

囲

、

[ 0 0

6 1 ]

&

US

2004/0251

9 7 Al EP 1436234 A &WO 2003/033418 Al

&

CN

1589239

A

Y

J P 06-506588 A

(ザ

・

テ

ィ

・

オ

・

ノ テ

_ィ

ガム

₎

2 , 3

1994. 07. 28, 第8 頁- 第

9

頁

&US 5593827 A GB 9108307 A&.EF 580692 A &WO 1992/018614 Al

洋 C欄 の続 きにも文献か IJ挙されて る。 ヴ テ ト _{ア ;}y に関する別紙 を参B 。 ホ 引用文献の力テ

y

の日の役に公表さ_れた文献 ΓA 特に関連のある文献てはな

<

、 般的技術水 準を示す ΓT 国際出願日又 は優先日後に公表さ_{れた文献てあ て} もの 出願 矛盾するものてはな

<

、発明 の原理又 は理 論 ΓE 国際出願日前 の出願または特許 て あるか、国際出願日 の理解 のため に引用するもの 以 後に公表さ_れたもの ΓX 特に関連のある文献てあ て、当該文献のみて発明 ΓL 優先権主張に疑義を提 起する文献又 は他の文献の発行 の新規性 又 は進歩性 かな 考えられるもの 日若し

<

は他の特別な理 由を確立する_{た め に 引}用す ΓY 特に関連のある文献てあ て、当該文献 :他の1以 る文献

(

理 由を付す

)

上の文献t の、当業者 に て自明 てある組合 に ΓO 口頭による開示、使用、展示等 に言及する文献 よ て進歩性 かな 考えられるもの r p 国際出願日前 て、か 優先権の主張の基礎

t

なる出願 Γ& J 同 テ ト ア ;y 文献 国際調査を完了した日 国際調査 報告 の発 送日 1 3 . 0 9 2 0 1 0 2 1 . 0 9 . 2 0 1 0 国際調査機 関の名称及ひあて先 特許庁審 査官 (権限のある職員 ) 4 D 3 5 4 5 日本国特許庁 ( ノJ P ) _伊藤 紀 史 郵便番号1 0 0 8 9 1 5 東京 都千代田区霞か関三

T

4番3号 電話番 号 0 3 - 3 5 8 1 1 1 0 1 内線 3 4 2 1 様式P C TノI S Aノ2 1 0 (第2 - ) ( 2 0 0 9午7月)

国際調査報告 国際出願番 号 ノ C (続 き _・ 関連すると認 めら_れる文献 引用文献の 関連する テ ホ 引用文献名 及ひ 部の箇所か関連するときは、そ の関連する箇所の表示 請 求項の番号

J P

2001-054379

A (株

式

会社海 洋 イオテクノP ジ 研究所) 3

2001.

02. 27, 特

許

請 求 の

範

囲

、

[ O O 1 O ]

y

ア

_y

なし

)

J P 2004-097030 A (野村

暢

彦 ) 2004. 04. 02, [ O O 1 8 ] - [ O O 3 2 2 ] ( 7 ア y なし) J P 2004-097031 A (野村

暢

彦 ) 2004. 04. 02, [ O O 1 4 ] - [ O O 3 1 8 ] ( 7 ア なし) J P 2004-229547 A (野村

暢

彦 ) 2004. 08. 19, [ O O 1 3 ] - [ O O 2 , 3

1 8 ]

& US 2004/0229944 A l & EP 1442742 A l JP 2004-231556 A (野村

暢

彦) 2004. 08. 19, [ O O 1 4 ] - [ O O 2 , 3 1 8 ] & US 2004/0229944 A l & EP 1442742 A l

A

JP 2003-236555 A (栗田

工

業株

式

会社) 2003. 08. 26,

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