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栄養塩欠乏による油脂生産能向上を利用した下水処理水での高品質微細藻類培養

研究課題

研究課題/領域番号 16K18178
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 土木環境システム
研究機関鳥取大学

研究代表者

高部 祐剛  鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70625798)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード土着藻類 / 下水処理場 / 栄養塩 / 有機物組成 / 微細藻類 / 脂質 / エネルギー利用 / エネルギー生産 / 栄養塩欠乏
研究成果の概要

実下水処理水を用いて土着藻類を培養し、栄養塩濃度変化(特に窒素濃度変化)に対する土着藻類中有機物組成の時間的推移の解明を行った。窒素濃度の減少に対して、土着藻類において炭水化物および脂質がそれぞれ第一次および第二次の炭素/エネルギー貯蔵物質として蓄積されることが分かった。窒素濃度が上昇した際脂質が分解されるが、窒素濃度上昇から脂質分解が生じるまでの時間は、培養液中窒素の残存状況により異なっていた。栄養塩を枯渇させることで高油脂含有土着藻類の培養が可能となる一方で、水理学的滞留時間制御等により培養液内栄養塩濃度の上昇を避けることが、高油脂含有率を保つ上で重要であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人口減少等に伴う厳しい経営環境、また、将来の資源枯渇の懸念および地球温暖化防止を背景に、下水道施設では「排除・処理」から「活用・再生」への変換が求められている。そういった中で、下水中の栄養塩を活用した微細藻類培養・エネルギー化技術が、下水処理場のエネルギー供給拠点化実現に向けた中核技術として期待されている。本研究では、実下水処理水を用いた高油脂含有土着藻類培養を達成する上で重要となる培養システムにおける操作因子・管理項目の提案がなされ、現場への微細藻類培養・エネルギー化技術の導入を後押しするものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Biochemical response of indigenous microalgal consortia to variations in nitrogen concentration of treated effluent2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okazaki, Yugo Takabe, Takanori Masuda, Yoshiko Hoshikawa
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 280 ページ: 118-126

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2019.02.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下水を用いた微細藻類培養・バイオ燃料への変換2017

    • 著者名/発表者名
      高部祐剛
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 40 ページ: 319-324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素濃度変化が土着藻類での有機物の蓄積・分解に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      上村拓海、高部祐剛、岡崎広典、増田貴則、星川淑子
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下水処理水を用いた微細藻類培養における栄養塩濃度変化が脂質蓄積に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      岡崎広典、高部祐剛、増田貴則、星川淑子
    • 学会等名
      土木学会中国支部第70回研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influence of nutrient concentrations in treated effluent on lipid content in indigenous microalgae2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okazaki, Yugo Takabe, Takanori Masuda, Yoshiko Hoshikawa
    • 学会等名
      WET2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal changes of total lipid content in indigenous microalgae under abundant and scarce nutrient conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Yugo Takabe, Hironori Okazaki, Takanori Masuda, Yoshiko Hoshikawa
    • 学会等名
      IWA World Water Congress & Exhibition 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 下水処理水中栄養塩濃度変化が土着藻類での脂質蓄積・分解に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      高部祐剛、岡崎広典、増田貴則、星川淑子
    • 学会等名
      日本生物工学会西日本支部第4回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下水処理水中栄養塩濃度変化に対する 土着藻類中脂質蓄積の応答の解明2017

    • 著者名/発表者名
      岡﨑広典、高部祐剛、増田貴則、星川淑子
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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