| 研究課題/領域番号 |
12680575
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境保全
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
小西 康裕 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90167403)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 汚染土壌 / 重金属 / 環境修復 / 硫黄循環 / 光独立栄養細菌 / 硫酸還元細菌 / 硫黄細菌 / バイオリーチング / フェライト |
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| 研究概要 |
1.重金属汚染土壌からの重金属の浸出 充填層型反応器を用いて模擬低品位鉱(黄鉄鉱とガラス粒子を1:4で混合)のバイオ溶解実験(65℃、pH1.2)を行った。黄鉄鉱の浸出率は7日目にl00%に達し、浸出速度の実測値は液回分反応器に対する速度モデルで推算できた。閃亜鉛鉱と黄鉄鉱が共存する汚染土壌(篩径38〜53μm)の浸出実験では、閃亜鉛鉱の選択的溶解が硫黄酸化細菌Acidianus brierleyiによって促進され、その溶解速度は上記のモデルで定量的に説明できた。
2.浸出液中の重金属の沈殿・回収 硫酸還元細菌Desulfotomaculum auripigmentumの回分培養実験を行い、得られた実験データ(細菌の増殖速度、硫酸イオンの還元速度、硫化水素の生成速度)を速度解析し、重金属イオンの沈殿発生剤である硫化水素の最大生産速度が(1.52-2.17)×10^<-14>mol-H_2S/d/cellであることを示した。一方、化学独立栄養細菌T.denitrificansの連続培養実験(30℃,pH7.0±0.3)を嫌気条件下で行い、T.denitrificansの最大処理能力は溶存硫化水素の酸化に対して0.566×10^<-14>mol・h^<-1>・cell^<-1>であることを明らかにした。
3.重金属含有浸出液からの酸化物微粒子の調製 浸出液に対して溶媒抽出を行って第二鉄イオンだけを有機相(抽出剤:第3級カルボン酸)に濃縮した後、含第二鉄有機相の水熱処理(200℃、1.6MPa)によって、フェライト超微粒子(平均粒子径が0.1μm程)が合成できることを示した。
4.トータルシスチムの構築 1)金属硫化物で汚染された土壌からの重金属の浸出、2)浸出液からの重金属の沈殿・回収、3)余剰の硫化水素の無害化処理に関する各バイオ反応器から構成されるシステムを提案した。汚染土壌処理システムにおける律速段階は重金属のバイオ浸出であり、本システムの実用化に向けて浸出速度を向上させることが重要であることを提言した。
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