Development of simultaneous N and SS removal system using DHS-USB and BFT

Research Project

Project/Area Number	22K14936
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research Institution	Nagaoka University of Technology
Principal Investigator	NUR・ADLIN・BINTI ABU・BAKAR 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70883958)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	バイフロック / 硝化反応 / 微生物処理 / 低メンテナンス閉鎖循環式養殖 / SS除去 / 窒素除去
Outline of Research at the Start	本研究は, DHS-USBシステムをバイオフロックテクノロジー (BFT)と組み合わせ, 水産養殖向けの持続可能でメンテナンスの少ない, 水交換不要なシステムの開発を行う. DHS-USB-BFTシステムは, 養殖水中の過剰な飼料供給を利用し, タンク内の高い浮遊物質に起因する水交換の必要性を排除する. 閉鎖循環式養殖（RAS）に対するDHS-USB-BFTシステムの適合性を明らかにすることによって持続可能な食料供給と水質管理につながり, 持続可能な開発目標 (SDGs) の達成に大きく寄与し得るものである.
Outline of Annual Research Achievements	本研究では, DHS-USBとBFTで組み合わせた水産養殖向けの持続可能でメンテナンスの少ない水交換不要なシステムを開発した。ティラピアは300 L の実験用タンクにpH 6.5-8.5、温度は 24-36℃に103 日間飼育した。アンモニア濃度は平均 3.9±3.5 mg-N/L 、亜硝酸塩と硝酸塩はそれぞれ平均 1.3±3.4 mg-N/L と 30.2±34.1 mg-N/L との結果が得られた。さらに、魚の体重の 18% の増加と体長の 8% の増加が観察された。本実験を通じて、水交換を4回しか行わなかったが、全ての魚が生き残ることができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 日本学術振興会の科学研究費補助金（科研費）に採択されてたおかげで実験に必要な試薬や装置などの購入ができた。
Strategy for Future Research Activity	今後は、システムのデザインを改善して効率を高める予定です。また、システム内の微生物の活動をさらなる理解のために16S rRNA 遺伝子分析を行う。