2009 Fiscal Year Annual Research Report
地球温暖化防止のための下水・排水処理における耐酸素性脱窒素微生物活用技術の研究
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21360258
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
遠藤 銀朗 Tohoku Gakuin University, 工学部, 教授 (80194033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 寛治 東北学院大学, 工学部, 教授 (90382655)
宮内 啓介 東北学院大学, 工学部, 准教授 (20324014)
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| Keywords | 硝化脱窒 / 温室効果ガス削減 / 亜酸化窒素(N_2O) / 耐酸素性脱窒細菌 / 集積培養 / 16SrRNA遺伝子 / nosZ遺伝 / 定量PCR(リアルタイムPCR) |
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| Research Abstract |
本研究は、主要な温室効果ガスの一つである亜酸化窒素に着目し、環境保全上重要な下水処理や産業廃棄物処理における硝化・脱窒素過程において大量に発生することが知られている亜酸化窒素の、新規な削減技術を開発することを目的として実施している。亜酸化窒素ガスの温暖化寄与率は全体として二酸化炭素の1/10程度であるとはいえ、その発生の殆どが下・排水や廃棄物等の人為起源と考えられることから、亜酸化窒素の削減は人為的に可能なものが多いと考えられており、発生削減の実現可能性とそれによる温暖化防止効果は小さくないと考えられている。
亜酸化窒素ガス発生源として下・排水処理場は最大のものであるとされ、特に窒素化合物の硝化脱窒素反応から発生する亜酸化窒素の削減技術の開発は緊急な課題となっている。水域環境保全のためになされる下排水の生物学的硝化脱窒素処理において、好気・嫌気条件の遷移過程の出現は避けられず、そのような過程で大量の亜酸化窒素ガスが発生していると見なされる。したがって、本研究では亜酸化窒素発生の削減を実現するために、微好気条件でも亜酸化窒素を発生させることなく完全脱窒素を行い得る新規な生物学的硝化脱窒素技術の開発に焦点を当てて研究を行っている。
平成21年度の研究においては、微生物分離源として実証規模排水処理パイロットプラントから得た実験試料を用いて、微好気脱窒培養条件での植継ぎ培養を開始したが、耐酸素性脱窒素微生物の集積培養を得るまでには至っていない。しかし、既存の研究において分離されている耐酸素性脱窒素微生物の16SrRNA遺伝子およびN_2OR遺伝子(nosZ遺伝子)をターゲットとした定量PCR法(リアルタイムPCR法)による硝化脱窒プロセス内での消長追跡手法を確立することができ、次年度以降の研究における重要な解析基盤を完成することができた。
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