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ヘドロセラミクス製浮上性固定化担体を用いた水環境浄化プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14658167
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境保全
研究機関筑波大学

研究代表者

松村 正利  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (50015781)

研究分担者 杉浦 則夫  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教授 (10302374)
石倉 修  クリエイトリソース株式会社, 研究員
中野 和典  筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (30292519)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード浮上性固定化担体 / アオコ / 微生物処理 / ヘドロセラミクス
研究概要

前年度までに浮上性アオコ処理に有用微生物の単離、固定化を検討した結果から、生分解性プラスチック担体に固定化した微生物(Bacillus cereus N-14)による実環境処理(群馬県館林市城沼)を試みた。処理開始後2日目までに対照と比較して80%以上の有意な処理能力を確認することができたが、残念ながら開始4-5日後までには再び同程度にまでクロロフィル濃度の回復が見られた。気象条件その他の影響及び、予想を上回る速度で担体の崩壊が進行し、4日後までに浮上性を維持している担体がほとんど見られなくなったことが主な原因と考えられた。また短期間の微生物-アオコ接触では死滅にいたらず、その後数日で回復することも確かめられた。これらの結果から本研究で提唱する浮上性担体を用いた新しい処理プロセスの意義をあきらかにすることが出来たと考えられたが、同時に浮上性の人為的コントロールを検討することが必須と考えられた。
活性の維持及び期間のコントロールを可能にするために、(1)カプセル化による微生物由来有用物質のリリーズコントロール 及び(2)担体の浮上性のコントロール の2点の検証を試みた。その結果(1)はカプセル化後の活性が不明瞭になり有意な検証を進めることはできなかった。(2)については、本研究において確立した比重調整型浮上性ヘドロ焼成担体の表面にアラビックガムでの包括固定化した担体を用いた実験を行った。その結果ヘドロセラミクス担体は3ヶ月以上の長期にわたり浮上を続け、また生分解性のアラビックガムを用いた固定化法によって固定化された菌体の活性促進が明らかに確認することができた。
生分解性プラスチック担体を用いた場合と異なり、長期もしくは人為的に調整可能な浮上性を獲得することに成功したが、アラビックガムは非常に親水性が強く溶解性をコントロールすることが困難であった。その結果大きな活性を示すことができたのは担体投入後数日のみであり、その後は平均的な活性を維持するに留まった。
そこで、アラビアガムの安定性を高めるためにPEIでの架橋を試み、その溶出を低減することに成功した。さらに、微生物との親和性が高く、かつ浮上性を有する安価な担体として廃棄プラスチックの炭化物を用いることを着想し、この利用方法の開発にも着手した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] A Novel Cyanobacteriolytic Bacteria, Bacillus cereus, Isolated from a Eutrophic Lake2003

    • 著者名/発表者名
      N.Nakamura, N.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura
    • 雑誌名

      J.Bioscience and Biotechnology 95.2

      ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel control process of cyanobacterial bloom using cyanobacteriolytic bacteria immobilized in floating biodegradable plastic carriers2003

    • 著者名/発表者名
      N.Nakamura, N.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura
    • 雑誌名

      Environmental Technology 24

      ページ: 1569-1576

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of an algae-lytic substance secreted by Bacillus cereus, an indigenous bacterial isolate from Lake Kasumigaura2002

    • 著者名/発表者名
      N.Nakamura, N.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura
    • 雑誌名

      Water Sience and Technology 46.11-12

      ページ: 257-262

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 浮遊物体、及びその製造方法2001

    • 発明者名
      松村 正利 他2名
    • 権利者名
      (株)筑波リエゾン 他1
    • 公開番号
      2003-001287
    • 出願年月日
      2001-06-26
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura: "Characterization of an algae-lytic substance secreted by Bacillus cereus, an indigenous bacterial isolated from Lake Kasumigaura."Water Science and Technology. 46巻11.12. 257-262 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura: "A Novel Cyanobacteriolytic Bacteria, Bacillus cereus, Isolated from Eutrophic Lake."J.Bioscience and Biotechnology. 95巻No.2. 179-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura: "A Novel Control Process of Cyanobacterial Bloom using Cyanobacteriolytic Bacteria Immobilized in Floating Biodegradable Plastic Carriers."Environmental Technology. 24巻. 1569-1576 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura: "Characterization of an algae-lytic substance secreted by Bacillus cereus, an indigenous bacterial isolated from Lake Kasumigaura"Water Science and Technology. 46巻11-12. 257-262 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, N.Sugiura, M.Matsumura: "A Novel Cyanobacteriolytic Bacteria, Bacillus cereus, Isolated from Eutrophic Lake"J. Bioscience and Biotechnology. 95巻No.2. 179-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura, K.Nakano, M.Matsumura: "Development of a novel control prccess of cyanobacterial bloom using cyanobacteriolytic bacteria immobilized in floating biodegradable plastic carriers"J. Bioscience and Biotechnology. (submit).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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