水素代謝型独立栄養脱窒菌による水道原水からの生物学的硝酸塩除去

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06805046
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 古米 弘明 茨城大学, 工学部, 助教授 (40173546)
• Keywords: 水素酸化脱窒細菌 / 硫黄脱窒菌 / 生物学的脱窒 / 独立栄養細菌 / 生物ろ過処理 / 微生物代謝産物 / キノンプロファイル / ポピュレーションダイナミクス

Research Abstract

本研究では、有機物の添加を必要とする生物学期な硝酸塩除去ではなく、水素代謝や硫黄代謝の独立栄養細菌を積極的に利用した硝酸塩除去プロセスの可能性を検討することと、独立栄養細菌と従属栄養細菌の共存系をキノンプロファイル分析手法で解析するための基礎的な知見を得ることを目的とした。
1.独立栄養性脱窒菌のキノンプロファイルについて:2種類の水素酸化脱窒菌(Paracoccus denitrificans, Alcaligenes eutrophus)の純粋株と硫黄脱窒菌の集積培養液について、バイオマーカーとしてキノン組成の分析を行ったところ、活性汚泥やエタノールを用いて培養して従属栄養性脱窒菌とは明らかに異なり、ユビキノンに比べてメタキノンが極端に少ないという特徴が見いだされた。したがって、このキノンプロファイル分析により、従属栄養菌と独立栄養菌が共存する生物ろ過プロセスでのポピュレーションダイナミクスを定量的に評価可能と判断された。また、独立栄養菌の有機物代謝産物の生成についての検討については、完全な独立栄養菌の純粋培養を得られなかったため、定量的には評価ができなかった。
2.連続流処理プロセスでの硫黄脱窒硝酸塩除去特性の評価:チオ硫酸塩を電子供与対として添加した硫黄脱窒のろ過処理実験を行った。その結果、ろ層上部で硝酸塩の還元に伴う亜硝酸塩の蓄積があり、その後亜硝酸塩からの脱窒が行われることが明らかとなった。そして、ろ材付着生物膜の脱窒活性を調べたところ、流れ方向分布に対応して亜硝酸塩からの脱窒活性に違いがあることが明らかとなった。ただし、キノン分析は未着手であり近日中に実施する予定である。この活性の違いとキノンプロファイルとの比較から相関性が見いさせれば、脱窒機能の違いとプロファイルを関係が明らかになるものと想像される。

Research Products

• [Publications] 古米弘明、尾林寿、高橋雅彦: "硫黄脱窒菌と従属栄養菌を共存させて脱窒粒状ろ過層における活性分布" 第32回環境工学研究フォーラム講演集(土木学会). 32. 48-50 (1995)
• [Publications] 古米弘明、尾林寿: "硫黄脱窒を利用した生物ろ過プロセスの立ち上げ過程におけるエタノール添加の効果" 第46回全国水道研究発表会講演集(日本水道協会). 46. 112-113 (1995)