汚泥資源化施設での微生物活性を利用したマイクロプラスチックの革新的分解技術の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K19169
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 治多 伸介 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (60218659)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 拓治 琉球大学, 農学部, 客員教授 (30595202) ; 山岡 賢 琉球大学, 農学部, 教授 (70373222) ; 上野 秀人 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (90301324)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 農業集落排水施設 / 汚泥 / マイクロプラスチック

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，汚泥中に混入するマイクロプラスチック(以下，MPs)の，コンポスト化などの汚泥資源化過程における革新的微生物分解技術を開発することを目的に，現場の実態調査と室内実験を実施している．令和4年度は，令和3年度に引き続いて，実際の現場(汚泥資源化施設)での実態調査を継続するとともに，室内でのMPsの分解についての再現試験を行った．それによって，農業集落排水施設の汚泥に含まれるMPsは，実際の汚泥資源化施設(特にコンポスト化施設)において，分解が確実に進行しており，特に分解が進行しやすいMPsはポリエステルであることなどが明らかとなった．また，ポリエステル，ポリエチレン，ポリプロピレンなどの繊維やシートを，室内(58℃恒温装置内)での集落排水施設汚泥のコンポスト化過程に添加した再現試験においては，利用した種汚泥(全て実際のコンポスト施設から採取)の違いによって，それらの分解・変質の程度は大きく異なっていた．そして，MPsの分解・変質が大きかった実際施設から採取した種汚泥を使った試験においては，再現試験でのMPsの分解・変質の程度も大きかった．さらに，モミガラを副資材として利用した再現試験では，モミガラの無添加条件に比較して，MPsの分解・変質は更に大きく進行した．以上より集落排水施設の堆肥由来の適正な種汚泥を利用し，適切な副資材を添加するなどのコンポスト化条件を整えれば，汚泥中のMPsを大きく分解させることができる可能性と発展性が明確となった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和4年度も，ほぼ1年にわたってコロナ禍が継続していたため，現地調査と汚泥サンプリングについては完全に進めることはできなかった．しかしながら「MPs分解力の高い実施設の調査と，その高い分解力の室内での再現試験」などの，当初計画の核となる部分は，予定通り進めることができた．

Strategy for Future Research Activity

令和5年度については，当初の計画通りに研究を進めるとともに，1～2年目(令和3～4年度)に十分に実施できなかった現地調査とサンプリングも実施する計画としている．すなわち，令和5年度は，令和4年度までの現地調査と室内試験を継続，発展させることで，汚泥資源化施設でのMPsの高い分解能力の発揮条件と，それを支える微生物種や群集構造，酵素の詳細を解明する．そして，3年間(令和3～5年度)の研究で得られた結果と考察を，廃棄物処理施設，農地土壌，河川底泥などの多様な環境下でのMPs分解を促進する技術への応用にも繋がる知見として総括する．

Causes of Carryover

令和4年度も，令和3年度に続いて，ほぼ1年にわたってコロナ禍が継続していたため，現地調査と汚泥サンプリングなどを予定通りに進めることはできず，そのために次年度使用額が生じた．従って，令和5年度は，当初の3年目の計画に加えて，1～2年目(令和3～4年度)に実施できなかった現地調査とサンプリングなども推進し，適切な予算執行を進める計画としている．