2013 Fiscal Year Research-status Report
ケイ酸を利用した活性汚泥中でのバチルス属細菌の新奇生存戦略の解明と余剰汚泥減容化
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25660061
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
池田 丈 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (10505754)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 細菌 / 胞子 / 活性汚泥 |
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| Research Abstract |
ケイ酸添加によるBacillus属細菌優占化の検証を行うため、ラボスケールでの活性汚泥装置2台を作製した(1台はコントロール用)。当初は装置の取り扱いを容易にするため、曝気槽と沈殿槽に分かれた連続式ではなく、ひとつの曝気槽内で『汚水投入→曝気→曝気停止(汚泥の沈殿)→処理水の排出』のサイクルを繰り返す回分式にて運転を行った。下水処理施設の活性汚泥を種菌として運転を行い、1台のみにケイ酸を始めとするミネラルを添加するとともに、経時的に全菌数ならびに熱耐性胞子の計数を行ったが、ケイ酸添加によるBacillus属細菌優占化が観察されなかった。そこで、装置をより実プロセスに近い連続式に改良し、改めて運転を開始したが、やはりBacillus属細菌優占化の様子は観察されなかった。実際の廃水処理プロセスでのBacillus属細菌優占化の報告例は多いものの、ラボスケールでの再現についてはこれまでに報告がないことから、スケールの違いやそれに起因するなんらかの条件がBacillus属細菌優占化に必要である可能性が示唆された。
そこで計画の一部を前倒しして、シリカを蓄積したBacillus属細菌胞子のストレス耐性の評価を行った。これまでに熱・UV・酸・アルカリに対する胞子の生存率評価を行い、酸耐性が優位に向上することが判明しているが、新たに原生生物による捕食耐性・塩素耐性について評価を行った。その結果、シリカ蓄積胞子は塩素耐性が有意に向上していることが明らかとなった。一部のBacillus属細菌優占化プロセスでは返送汚泥の塩素処理を経ているため、シリカ蓄積による塩素耐性の向上が、活性汚泥中でのBacillus属細菌優占化に関与している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ケイ酸添加によるBacillus属細菌優占化をラボスケールで再現することができず、研究計画の変更を余儀なくされたため当初の計画より遅れたが、胞子表面へのシリカ蓄積が胞子の塩素耐性に関与することを明らかにするなど一定の成果は得られた。遅れについては計画の変更にて対応する。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初はケイ酸添加によるBacillus属細菌優占化をラボスケールで再現して解析を行う予定だったが、計画を変更し、実際にBacillus属細菌優占化を行っている廃水処理施設より汚泥をサンプリングし、シリカ蓄積菌の存在量について評価を行う。また、シリカ非蓄積変異株の生存率を野生株と比較することで、シリカ蓄積が活性汚泥中での優占化に重要であることを実証する。
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