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技術 バチルス噴霧液の製造方法

出願人 株式会社里源
発明者 青井透林智康
出願日 2016年7月25日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-145009
公開日 2018年2月1日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-015018
状態 特許登録済
技術分野 微生物、その培養処理 空気の消毒,殺菌または脱臭 家畜,動物の飼育(1)(畜舎,鳥舎) 汚泥処理 植物の栽培 消毒殺菌装置
主要キーワード 高圧噴霧器 モデルケース 消毒済み 液体消臭剤 芽胞形成菌 排水施設 曝気槽混合液 夾雑物除去
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

小規模排水処理施設余剰汚泥を有効利用したバチルス菌噴霧液の製造方法を提供する。

解決手段

このバチルス菌噴霧液の製造方法は、小規模排水処理施設の曝気槽混合液を取得する工程と、前記曝気槽混合液に次亜塩素酸ナトリウム高濃度に添加して消毒を行う消毒工程と、消毒後の曝気槽混合液を静置して沈殿物を取得する工程と、前記沈殿物中の夾雑物を除去する工程と、から構成される。本発明に係るバチルス菌噴霧液は希釈され、畜舎脱臭土壌改良葉面散布などに利用される。

概要

背景

排水処理施設では水処理の結果、汚泥が大量に発生する。汚泥は水分を多量に含んだ液状で取り出され、多量の有機分を含んでいるため不安定ですぐ腐敗による悪臭が発生するなど、取扱いが困難であり、この汚泥を処理する場合、減量化し安定化することが必要である。一般的には汚泥を濃縮消化脱水焼却というステップで処理しているが、廃棄される汚泥を肥料建築資材などに再利用する技術も近年開発されている。

ところで、養農家などでは畜舎から発生する臭気の発生防止対策が求められており、大規模高性能糞尿処理設備が導入されている例が多い。しかしながら、高額な費用をかけて脱臭装置を設けても、臭気を完全に除去することはできず、周辺住民から苦情が来ることもあり、脱臭装置を設けていても畜舎内脱臭剤散布するなどの対策が講じられている。

バチルス菌を用いた脱臭方法は従来から良く知られており、例えば特許文献1にはバチルス菌を含む液体消臭剤トイレ汚水タンクに適当な濃度で添加したり、生ごみなどに直接振りかけたりする方法が開示されている。

概要

小規模排水処理施設の余剰汚泥を有効利用したバチルス菌噴霧液の製造方法を提供する。このバチルス菌噴霧液の製造方法は、小規模排水処理施設の曝気槽混合液を取得する工程と、前記曝気槽混合液に次亜塩素酸ナトリウム高濃度に添加して消毒を行う消毒工程と、消毒後の曝気槽混合液を静置して沈殿物を取得する工程と、前記沈殿物中の夾雑物を除去する工程と、から構成される。本発明に係るバチルス菌噴霧液は希釈され、畜舎の脱臭土壌改良葉面散布などに利用される。

目的

本発明においては本来廃棄する余剰汚泥からバチルス噴霧液を製造することにより、安価なバチルス噴霧液を製造することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

小規模排水処理施設曝気槽混合液を取得する工程と、前記曝気槽混合液に次亜塩素酸ナトリウム高濃度に添加して消毒を行う消毒工程と、消毒後の曝気槽混合液を静置して沈殿物を取得する工程と、前記沈殿物中の夾雑物を除去する工程と、を有することを特徴とするバチルス噴霧液の製造方法。

請求項2

消毒工程における次亜塩素酸ナトリウムの濃度が前記曝気槽混合液に対して250mg/L〜2500mg/Lとなるように添加することを特徴とする請求項1記載のバチルス噴霧液の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、脱臭などに用いるため、消毒した小規模排水処理施設曝気槽混合液からバチルス菌を取り出してバチルス噴霧液を製造する方法に関するものである。

背景技術

0002

排水処理施設では水処理の結果、汚泥が大量に発生する。汚泥は水分を多量に含んだ液状で取り出され、多量の有機分を含んでいるため不安定ですぐ腐敗による悪臭が発生するなど、取扱いが困難であり、この汚泥を処理する場合、減量化し安定化することが必要である。一般的には汚泥を濃縮消化脱水焼却というステップで処理しているが、廃棄される汚泥を肥料建築資材などに再利用する技術も近年開発されている。

0003

ところで、養農家などでは畜舎から発生する臭気の発生防止対策が求められており、大規模高性能糞尿処理設備が導入されている例が多い。しかしながら、高額な費用をかけて脱臭装置を設けても、臭気を完全に除去することはできず、周辺住民から苦情が来ることもあり、脱臭装置を設けていても畜舎内脱臭剤散布するなどの対策が講じられている。

0004

バチルス菌を用いた脱臭方法は従来から良く知られており、例えば特許文献1にはバチルス菌を含む液体消臭剤トイレ汚水タンクに適当な濃度で添加したり、生ごみなどに直接振りかけたりする方法が開示されている。

先行技術

0005

特開平07−75665号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、畜舎内に脱臭用バチルス菌を噴霧するとしても、現在販売されているバチルス菌の噴霧液は高額であり、多用するのが難しいという問題点がある。発明者は小規模排水処理施設、特に農業集落排水施設余剰汚泥分析し、バチルス菌が優占化していることを発見した。汚泥滞留時間の長いし尿処理施設では優占化の例が観察されるが、滞留時間の短い小規模な排水処理施設でバチルス優占化が進んでいるのは珍しい例である。

0007

そこで、本発明においては本来廃棄する余剰汚泥からバチルス噴霧液を製造することにより、安価なバチルス噴霧液を製造することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、
(1)小規模排水処理施設の曝気槽混合液を取得する工程と、前記曝気槽混合液に次亜塩素酸ナトリウム高濃度に添加して消毒を行う消毒工程と、消毒後の曝気槽混合液を静置して沈殿物を取得する工程と、前記沈殿物中の夾雑物を除去する工程と、を有することを特徴とするバチルス噴霧液の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
(2)消毒工程における次亜塩素酸ナトリウムの濃度が前記曝気槽混合液に対して250mg/L〜2500mg/Lとなるように添加することを特徴とする(1)記載のバチルス噴霧液の製造方法により、上記課題を解決する。

発明の効果

0009

本発明に係るバチルス噴霧液の製造方法によれば、本来廃棄する余剰汚泥を利用して製造するので原材料費が不要であり、バイオマス資源循環活用の面からもモデルケースになる。そして、本発明によれば市販の液体バチルスに対して大幅に安価で長期保存が可能なバチルス噴霧液を製造することができる。また、本発明により得られるバチルス噴霧液を農業に利用した場合、野菜の消毒や連作障害抑止にも効果がある。

図面の簡単な説明

0010

本発明に係るバチルス噴霧液の製造方法を示す模式図である。

0011

本発明に係るバチルス噴霧液の製造方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係るバチルス噴霧液の製造方法の模式図である。バチルス菌とは枯草菌(Bacillus subtilis)であり、稲藁などに付着する菌である。また、バチルス菌はカビや細菌など、植物の病気を引き起こす28種の病原菌を殺菌する能力を持つことが知られている。バチルス噴霧液は、消臭効果の他、土壌改善、連作障害などにも効果がある。

0012

本発明に係るバチルス噴霧液を製造方法するため、まず、小規模排水処理施設の曝気槽から混合液を取得する。小規模排水処理施設とは、処理人数が公共下水道に比べて小規模な場合に設けられる排水処理施設全般のことであり、農業集落排水施設、漁業集落排水施設、林業集落排水施設、簡易排水施設、小規模集合排水処理施設、コミュニティプラント合併浄化槽をはじめとする排水処理施設を指す。この施設内における曝気槽での滞留時間は公共下水道のし尿処理施設に比して比較的短い。そして、この曝気槽で発生する余剰汚泥、特に農業集落排水施設で発生する余剰汚泥はバチルス菌が優占化していることを発明者は発見した。そのため、農業集落排水施設の曝気槽混合液を使用することが望ましい。農業集落排水施設には工業排水が流入することはないので、安全性の高いバチルス噴霧液の製造が期待できる。

0013

そこで、これらの施設から曝気槽混合液を取得する工程により、バチルス菌が優占化した余剰汚泥を得る。曝気槽混合液取得時のバチルス菌数は1×106個/g以上、好ましくは1×107〜1×108個/g、であることが望ましい。この時点では市販されている液体バチルスのバチルス菌数の1/7程度に過ぎないが、この後、曝気槽混合液を消毒し濃縮するので、最終的には液体バチルスと同等の濃度で使用することが可能になる。

0014

当該曝気槽混合液には大腸菌ウイルスなど、人体に有害な細菌やウイルスをはじめ、ジアルジアクリプトスポディウムなどの耐塩素性原虫類が含まれている。そのため、次に前記曝気槽混合液に次亜塩素酸ナトリウムを高濃度に添加し攪拌して消毒を行う。これが消毒工程である。攪拌は攪拌機等を用い、所定の時間行う。その濃度についていえば、次亜塩素酸ナトリウムの濃度が前記曝気槽混合液に対して250mg/L〜2500mg/L、望ましくは800mg/L〜1000mg/Lとなるように添加する。このように健康リスクを引き起こす微生物を消毒し死滅させることができる程度に次亜塩素酸ナトリウムを添加し、攪拌して消毒を行う。

0015

一方、バチルス菌は芽胞形成菌なので、消毒時に芽胞を形成して生き残ることができるため、人体に有害な微生物のみ死滅させ、バチルス菌を残存させておくことが可能になる。

0016

0017

表1は曝気槽混合液を採取し、次亜塩素酸ナトリウムの濃度と大腸菌数及びバチルス菌数の関係を示したものである。試料1〜試料4の曝気槽混合液を取得する小規模排水処理施設は同一であるが、採取日は異なる。試料1〜試料4に対し、次亜塩素酸ナトリウムの添加率を変化させて、それぞれの大腸菌数とバチルス菌数を測定した。なお、曝気槽混合液500mlに次亜塩素酸ナトリウムを加え、ジャーテスタで攪拌した後、採したものを測定している。大腸菌数とバチルス菌数は乾燥重量当たりの個数を表す。この表から明らかなように、次亜塩素酸ナトリウムの添加率が600mg/Lまでは、バチルス菌数がほとんど影響を受けないことが分かる。また、次亜塩素酸ナトリウムの添加率が200mg/L以上でないと大腸菌が死滅しないこともわかる。さらに、次亜塩素酸ナトリウムの添加率が1200mg/Lでも107個/gの値を示しており、数多く残存している。この注入率で消毒した混合液であれば、病原細菌・ウイルスを含めて消毒されており、噴霧時の健康リスクは少ない。

0018

次に、消毒後の曝気槽混合液を静置すると、沈殿物と上澄み液に分離するので、その沈殿物を取得する。この沈殿物はバチルス菌が優占化した泥であり、これがバチルス菌の噴霧液の原料となるものである。消毒済であるから健康リスクを生じさせることもない。また、バチルス菌が優占化されて臭いもない。1日〜2日静止させると分離して沈殿物が取得できるようになる。このように消毒済みの曝気槽混合液を沈殿させることで濃縮し、高濃度のバチルス噴霧液の原液を得ることを可能とする。

0019

次に、前記沈殿物中の夾雑物を除去する。もともと曝気槽混合液は生活排水であるから、トイレットペーパーなどの繊維が消毒後も残存している。そのまま噴霧液に用いると、高圧噴霧器閉塞するため、などの濾過手段を用いて夾雑物を除去する。100〜300μmの目幅の篩を使用することができる。これにより夾雑物は除去され、透過した泥を含む沈殿物をバチルス噴霧液として使用することができる。

0020

こうして得られた噴霧液のバチルス菌数が1×104 〜1×106個/ml、であることが望ましい。その後、噴霧液を希釈してバチルス噴霧液として使用する。例えば20倍希釈などで噴霧することができる。希釈後の噴霧液中に、バチルス菌数が1×103 〜1×105個/ml存在していれば、消臭効果が期待できるので、その割合まで希釈することができる。畜舎などに散布すれば消臭効果を期待でき、農業に用いれば土壌改良の他、葉面に散布すれば消毒を促進することができる。

実施例

0021

本発明に係る実施例を説明する。MLSS濃度2900mg/L、バチルス菌数が1×106個/ml(乾燥重量当たりで3.4×108個/g)の農業集落排水処理施設の曝気槽混合液を取得した。次に前記曝気槽混合液15リットルに次亜塩素酸ナトリウムを1200mg/Lの濃度で攪拌し混合する。そしてこの混合液を静止させて下に沈殿した混合液2リットルを得る。これを300μm目幅の篩で濾過し濾過液回収保存する。この混合液は市販の液体バチルスと同等のバチルス菌濃度となるので、消毒効果が期待できる。

0022

S101曝気槽混合液取得工程
S102消毒工程
S103静置工程
S104夾雑物除去工程

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