2016 Fiscal Year Annual Research Report
嫌気性メタン酸化脱窒アーキアを用いた新規脱窒プロセスの開発と反応メカニズムの解明
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16H02975
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
幡本 将史 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (20524185)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 隆司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10280447)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 嫌気的メタン酸化脱窒反応 / アーキア / 亜酸化窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嫌気性メタン酸化脱窒細菌は増殖が遅いためいかに効率よく増殖・優占化させるかが重要である。本研究では高濃度に汚泥保持が可能で高い気液接触効率を持つスポンジを微生物保持担体としたラボスケールDHSリアクターを用い実験を行った。DHSリアクターにはスポンジ担体をランダムに充填したものを作成した。植種源には，嫌気性メタン酸化脱窒微生物の集積培養をしている回分式リアクターの汚泥を用いた．
さらに申請者がすでに集積している嫌気性メタン酸化脱窒微生物群集（DAMOアーキア）を植種源として使用し実験をスタートした。段階的に流入水量の増加により処理負荷を向上させ最終的に水理学的滞留時間を6時間にまで短縮した。このときの硝酸消費速度はおよそ13g-N・m-3・day-1で他の報告と同等のものであった。
DHSリアクターにおいて嫌気性メタン酸化脱窒反応が確認された後、嫌気的メタン酸化脱窒微生物であるM.oxyferaとM.nitroreducensを標的としてFISH法を用いた微生物観察を行った．その結果、リアクターないにはDAMOアーキアであると報告されているM.nitroreducensとDAMOバクテリアであるM.oxyferaの両方が存在していることを確認した。
今後は窒素負荷の上昇として流入水量の増加だけでなく、窒素成分の濃度上昇を組み合わせ最適化していく。また排出ガスの各種成分濃度も分析し空気供給量と温室効果ガス（亜酸化窒素とメタン）の排出量の低減のための基礎データの取得を試みる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に従って新規リアクターを立ち上げデータの取得ができた。標的となる微生物の検出も可能であった。リアクターの運転に伴うガス成分の濃度の分析を行い、当初予定の通り亜酸化窒素の発生が確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実施計画にしたがって研究を進める。また、嫌気性メタン脱窒微生物の増殖は遅いため、複数のリアクターを使って条件検討を行う。想定通り亜酸化窒素の発生が確認されたため、今後は亜酸化窒素の発生メカニズム解明も重点的に実施する。
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Research Products
(4 results)
