硫黄サイクル微生物を活用した着色排水処理システムの構築と微生物生態解析

• Project/Area Number: 19310058
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Environmental technology/Environmental materials
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 山口 隆司 Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (10280447)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2009: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2008: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000); Fiscal Year 2007: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 環境技術 / バイオリアクター / 公害防止・技術 / 微生物 / 省エネルギー

Research Abstract

染色工場廃水に含まれる化学合成樹脂のひとつであるPVA含有廃水の効率的な分解を目的とし、本研究はUASB-DHSシステムを利用し、PVA含有模擬精錬工程廃水の処理特性および、本システム内に存在する微生物群集構造を、16SrRNA遺伝子を標的としたクローン解析により調査した。これより以下の結果が得られた。
1)流入基質及びUASB流出水のCODcr値から、UASBリアクター単独では、易分解性有機物が除去され、CODcr除去率が平均43%となった(でんぷんのCOD:PVAのCOD=1:1)。このことから後段DHSリアクターでは、難分解性のPVAの分解が選択的に行われる環境をつくることができた。
2)HPLCを用いて人工廃水及びUASB流出水、DHS流出水に含まれるPVAの重合度を調べた結果、嫌気環境下においてもPVAの解重合が行われていた。このことにより微生物は、後段DHSリアクターでPVAを基質として摂取しやすくなると推測された。
3)UASB及びDHS内の全真正細菌の16S rRNA遺伝子を対象としたクローン解析の結果、UASBリアクターではデンプンの代謝に関与している細菌が優先していた。またDHSリアクター内からは、PVA分解菌とされるAlcaligenes、Pseudomonas、Azoareus、Xanthomonasが検出された。
4)クローン解析から得られた結果より詳細な菌叢解析をしたところ、UASBリアクター内ではでんぷん分解菌が25%を占めていることを明らかにした。DHSリアクター内ではPVA分解菌が11%を占めていることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] UASB-DHSシステムによる化学合成樹脂含有廃水の分解 (2008)
  • Author(s): 谷口涼子, 井口晃徳, 多川正, 山崎慎一, 荒木信夫, 井町寛之, 山口隆司
  • Journal Title: 環境工学研究論文集 45 Pages: 321-331
  • NAID: 130003949609
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Treatment of wastewater containing water-soluble synthetic resin using designed microorganism (2009)
  • Author(s): Ryoko TANIGUCHI
  • Organizer: The international symposium proceedings of "Green Technology for Grobal Carbon Cycle in Asia"
  • Place of Presentation: 長岡市
  • Year and Date: 2009-03-23
• [Presentation] 微生物のデザイン化による化学合成樹脂含有廃水の処理 (2009)
  • Author(s): 谷口涼子
  • Organizer: 第43回目本水環境学会年会
  • Place of Presentation: 宇部市
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] UASB-DHSシステムによる化学合成樹脂含有廃水の分解 (2008)
  • Author(s): 谷口涼子
  • Organizer: 第45回環境工学研究フォーラム
  • Place of Presentation: 大阪市
  • Year and Date: 2008-11-28
• [Presentation] 生物処理と物理化学処理を併用した着色廃水の処理 (2008)
  • Author(s): 杉江恒彦
  • Organizer: 第26回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • Place of Presentation: 長岡市
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] 嫌気・好気システムによる溶解性化学合成樹脂含有廃水の処理 (2008)
  • Author(s): 谷口涼子
  • Organizer: 第11回水環境学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 吹田市
  • Year and Date: 2008-09-17
• [Presentation] UASB十DHSシステムによる化学合成樹脂含有廃水の分解 (2008)
  • Author(s): 谷口涼子
  • Organizer: 第63回土木学会年次学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台市
  • Year and Date: 2008-09-12
• [Presentation] 着色廃水の物理化学的処理に関する研究 (2008)
  • Author(s): 大井田 朋子
  • Organizer: 第42回日本水環境学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] UASB-DHSシステムを用いた製錬工程廃水の処理 (2008)
  • Author(s): 谷口 涼子
  • Organizer: 第42回日本水環境学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] 染色工程廃水に含まれる着色成分の物理化学的処理 (2007)
  • Author(s): 大井田 朋子
  • Organizer: 第25回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • Place of Presentation: 長岡市
  • Year and Date: 2007-11-20
• [Presentation] UASB+DHSリアクターを用いた精練工程廃水の処理 (2007)
  • Author(s): 谷口 涼子
  • Organizer: 第25回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • Place of Presentation: 長岡市
  • Year and Date: 2007-11-20
• [Book] バイオガスの最新技術 (2008)
  • Author(s): 山口隆司, 他
  • Total Pages: 308
  • Publisher: CMC出版