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2013 Fiscal Year Annual Research Report

鉄-細菌結合を用いた磁場による放射性物質除染プロセスの可能性探索

Research Project

Project/Area Number 24656460
Research InstitutionSuzuka National College of Technology

Principal Investigator

兼松 秀行  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10185952)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 陽子  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20456643)
高橋 美穂 (田中 美穂)  東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 准教授 (30236640)
生貝 初  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (60184389)
Keywordsバイオフィルム / バイオファウリング / ストロンチウム / セシウム / 実験室的バイオフィルム加速形成反応容器 / LBR / EPS / 分離回収
Research Abstract

放射性物質の浄化を目的として、環境負荷のかからないバイオフィルムによる分離濃縮の可能性について検討した。本プロジェクトでは、実験室的バイオフィルム反応容器(LBR)を開発した。これは底部に水槽を、上部に透明カラムを配し、これらを塩化ビニール製のパイプで連結して回路を構成する構造になっている。これによって大気中の雑菌を用いて加速的にバイオフィルムを実験室中において形成させ、その中にいくつかの金属を濃縮させることが期待された。ポンプで水槽から浄水をくみ上げ、カラム中に流し、カラムから水槽へと戻すサイクルを数日繰り返した。カラムから水槽へと流れる浄水は、一度パイプから出て中間板に落下し、ここで側面に配置したファンから吹き付けられる実験室雰囲気と混ざり合い、水槽に落下し、これを繰り返すことによって雑菌が浄水中に混入し、LBR中のカラム内に設置された試験片上でのバイオフィルム形成が促進された。実験終了後試料を取り出し、低真空SEM-EDXでバイオフィルム形成状況、元素分析を行った。あわせて3D可視化が可能な光学顕微鏡も用いて確認作業を行った。これにより、多くの金属元素とストロンチウム、セシウムのバイオフィルム中への濃縮挙動を観察した。水中(水溶液中)の含有金属成分(半金属も含む)はすべてバイオフィルム中に移行した。この点から、バイオフィルム中への分離は基本的に可能であることがわかった。これはすべての金属について成立すると言える。一方濃縮に関しては、著しく濃縮することが認められたものは、シリコン、カルシウム、鉄、亜鉛、クロムである。一方本プロジェクトのテーマとして取り上げられたストロンチウム、セシウムに関しては、著しい濃縮は認められず、確証が得られなかった。従って、現段階では、分離は可能であるが濃縮は認められないというのが結論である。この点については今後の検討が必要と考える。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Various Metals from Water by Biofilm from an Ambient germs in a Reaction Container2014

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Hirai, Nobumitsu, Miura, Yoko, Tanaka, Miho, Kogo, Takeshi, and Itoh, Hideo
    • Journal Title

      Materials Science and Technology2013: Montreal, Quebec, Canada.

      Volume: 2013 Pages: 2154-2161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biofilm Formation Derived from Ambient Air and the Characteristics of Apparatus.2013

    • Author(s)
      Kanematsu, H., Kougo, T., Kuroda, D., Ogino, Y., and Yamamoto, Y.
    • Journal Title

      ournal of Physics: Conference Series, 2013.

      Volume: 433 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/433/1/012031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biofilm Formation and Evaluation for Spray Coated Metal Films on Laboratory Scale2013

    • Author(s)
      Kanematsu, H., T. Kogo, D. Kuroda, H. Itoh, and S. Kirihara,
    • Journal Title

      Thermal Spray 2013 - Innovative Coating Solutions for the Global Economy2013, ASM International: Busan, Republic of Korea.

      Volume: 2013 Pages: 520-525

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Patents for Antibacterial Metallic Coating and Its Future Trend in Japan2013

    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu, Hajime Ikigai and Michiko Yoshitake
    • Journal Title

      Research Inventy: International Journal of Engineering and Science

      Volume: 3 Pages: 47-55

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation for Corrosion Resistance of Nano-Cluster Layer and Biofilm Formation2013

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Hihara, Takehiko, Ishihara, Tomoyuki, and Imura, Kyoki, Kogo Takeshi
    • Journal Title

      International Journal of Engineering Sciences & Research Technology

      Volume: 2 Pages: 2424-2432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fogged Glass by Biofilm Formation and Its Evaluation2013

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Kogo, Takeshi, Itoh, Hideo, Wada, Noriyuki, and Yoshitake, Michiko
    • Journal Title

      Proceedings of MS & T' 13 2013: Montreal, Quebec, Canada

      Volume: 2013 Pages: 2427-2433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biofilm Leading to Corrosion on Material Surface and the Moderation by Alternative Electro-magnetic Field2013

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Hirai, Nobumitsu, Miura, Yoko, Itoh, Hideo, Kuroda, Daisuke, and Umeki, Senshin
    • Journal Title

      Materials Science and Technology (MS & T)2013: Monatreal, Quebec, Canada.

      Volume: 2013 Pages: 2761-2767

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alloy Plating by Heating Stacked Single Layers and the Possibility of its Application in the Future.2013

    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu
    • Journal Title

      Products Finishing

      Volume: 78 Pages: 1-14

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Biofilm Formation on Polymer Materials by a Laboratory Acceleration Reactor2013

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Itoh, Hideo, Miura, Yoko, Masuda, Tomoka, Kuroda, Daisuke, Hirai, Nobumitsu, Barry, Dana M., and McGrath, Paul B.
    • Organizer
      nternational Symposium on EcoTopica Science '13
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20131214-20131214
  • [Presentation] Evaluation Technique for Biofilm Formed on Biomaterials2013

    • Author(s)
      Kanematsu, Hideyuki, Hirai, Nobumitsu, Miura, Yoko, Itoh, Hideo, Masuda, Tomoka, and Kuroda, Daisuke
    • Organizer
      International Symposium on Eco Topica Science '13
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20131214-20131214
  • [Presentation] 電気炉スラグを含むモルタルの生物付着評価.2013

    • Author(s)
      増田智香, 兼松秀行, 平井信充, 黒田大介, 横山誠二,田中美穂,
    • Organizer
      材料とプロセス(日本鉄鋼協会)
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130918-20130918
  • [Presentation] 各種材料上に形成されるバイオフィルムの新しい評価分析解析手法.2013

    • Author(s)
      兼松秀行, 平井信充, 三浦陽子, 伊藤日出生, 荻野唯,田中美穂
    • Organizer
      材料とプロセス(日本鉄鋼協会)
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130918-20130918
  • [Presentation] バイオフィルムによる水中クロムイオンの選択的捕捉.2013

    • Author(s)
      平井信充, 杉田大地,兼松秀行
    • Organizer
      材料とプロセス
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130918-20130918
  • [Patent(Industrial Property Rights)] バイオフィルム形成能を抑えた防汚コンポジット皮膜2014

    • Inventor(s)
      兼松秀行、幸後健、野田美和、和田憲幸
    • Industrial Property Rights Holder
      国立工業高等専門学校機構、株式会社ディーアンドディー
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-36716
    • Filing Date
      2014-02-27

URL: 

Published: 2015-05-28   Modified: 2015-06-16  

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