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汚染物質分解走性細菌を援用した新規バイオオーグメンテーション技術の創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K11692
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
研究機関宇都宮大学

研究代表者

荷方 稔之  宇都宮大学, 工学部, 助教 (30272222)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード1,4-ジオキサン / 活性汚泥 / 菌叢解析 / バイオオーグメンテーション / 1,4-ジオキサン分解細菌 / 16S rRNA遺伝子アンプリコン解析 / 磁化活性汚泥法 / ビスフェノールA / ビスフェノールA分解細菌 / ビスフェノールA資化性細菌 / PCR-DGGE / 走化性 / 汚染物質
研究成果の概要

生物学的汚染土壌の処理方法の一つであるバイオオーグメンテーションにおける汚染物質分解細菌の濃縮と効率的な新規濃縮技術の開発を目指し、生物学的に難分解性である1,4-ジオキサンをモデル汚染物質とした活性汚泥の馴養を磁気分離を用いた磁化活性汚泥法で培養した。約800日間の馴養の結果、炭素源として添加した1,4-ジオキサン及びテトラヒドロフランがCOD除去率として90%以上を示した。この馴化汚泥から1,4-ジオキサン存在下で増殖する細菌種の単離に成功したことから、磁化活性汚泥法を用いた分解細菌の濃縮と単離が可能である事が示唆され、より効率的なバイオオーグメンテーション技術の開発の可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオオーグメンテーションに代表される汚染土壌のより効率的な生物学的浄化法を目指し、環境基準にも指定されている1,4-ジオキサンをモデル汚染物質として、活性汚泥を磁気による固液分離を行う磁化活性汚泥法を用いて馴養することで本物質を分解する細菌群集を含む汚泥を構築した。さらにこの汚泥から1,4-ジオキサンを分解する細菌を単離することに成功したことから、本法を用いることでより効率的な汚染物質分解細菌の濃縮と分離が可能となることが明らかとなった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] 1,4-ジオキサンで馴化した活性汚泥の分解特性と構成細菌の推移2022

    • 著者名/発表者名
      荷方稔之,荻原隼人,酒井保藏
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 磁化活性汚泥法を高負荷対応させるための余剰汚泥抑制法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小笹峻諒,酒井保藏,荷方稔之
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 磁気分離を利用したメタン発酵法の利点と高速・低炭素水処理法への展開2022

    • 著者名/発表者名
      酒井保藏,荷方稔之
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生物処理施設の過負荷改善策としての磁化メタン発酵法の適用と後段好気処理を含む水処理性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      徐 毅,酒井保藏,荷方稔之,六本木美紀
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高負荷・低炭素性に優れる常温磁化メタン発酵法/接触酸化プロセスの水処理性能評価とエネルギー収支2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 翼,酒井保藏,荷方稔之,六本木美紀
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cultivation and Bacterial Flora Analysis of 1,4-Dioxane Acclimatized Magnetic Activated Sludge2021

    • 著者名/発表者名
      T. NIKATA, H. OGIHARA, Y. SAKAI
    • 学会等名
      The 12th International Forum on Magnetic Force Control
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current Research on Biological Wastewater Treatment Using Magnetic Separation2021

    • 著者名/発表者名
      Y. SAKAI, T. NIKATA, M. L. SAHA
    • 学会等名
      The 12th International Forum on Magnetic Force Control
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Magnetic Methane Fermentation to Pre-treatment of Biological Wastewater Treatment and the Consideration of Merits of Magnetic Separation2021

    • 著者名/発表者名
      Y. XU, Y. SAKAI, T. NIKATA, M. ROPPONGI
    • 学会等名
      The 12th International Forum on Magnetic Force Control
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 環境汚染物質分解性汚泥の馴化に伴う16S rRNA アンプリコン解析による菌叢変化2021

    • 著者名/発表者名
      荻原 隼人, 荷方 稔之, 酒井 保藏
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 余剰汚泥の熱処理を併用する高負荷条件に対応できる磁化活性汚泥法の試み2021

    • 著者名/発表者名
      福田芳樹, 酒井保藏, 荷方 稔之, 六本木美紀
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高容積負荷対応のための高MLVSS 濃度での磁化活性汚泥法の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      古賀華絵, 酒井保藏, 荷方 稔之, 六本木美紀
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁化活性汚泥法(MAS法)における余剰汚泥の高温処理による磁性粉の再利用性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      海賀俊人, 酒井保藏, 荷方 稔之, 六本木美紀
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 低濃度BOD 排水処理への磁気分離を用いた磁化メタン発酵法適用の試み2021

    • 著者名/発表者名
      徐 毅, 酒井保藏, 荷方 稔之, 六本木美紀
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境汚染物質で馴化した磁化活性汚泥からの分解細菌の単離と分解特性2020

    • 著者名/発表者名
      荻原 隼人, 金澤 彩, 荷方 稔之, 酒井保藏
    • 学会等名
      第20 回 2020 年度 磁気力制御・磁場応用夏の学校
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁化活性汚泥法を用いた1,4-ジオキサン分解汚泥の馴養と汚泥内菌叢解析2020

    • 著者名/発表者名
      荻原 隼人, 荷方 稔之, 酒井 保藏
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 日和見感染細菌のビスフェノールA 耐性に及ぼす膜損傷及び排出 機構の影響2020

    • 著者名/発表者名
      加賀 経元, 望月 学, 荷方 稔之, 酒井 保藏
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスフェノールF で馴養した磁化活性汚泥の処理特性と汚泥内菌叢の解析2019

    • 著者名/発表者名
      萩原 隼人, 星 臣來, 荷方 稔之, 酒井 保藏
    • 学会等名
      第18回 2019年度 磁気力制御・磁場応用夏の学校
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] T. Nikata, M. Hoshi, Y. Sakai2019

    • 著者名/発表者名
      Screening of Bisphenol A Degrading Bacteria from Acclimatized Magnetic Activated Sludge
    • 学会等名
      The 10th International Forum on Magnetic Force Control in Nara
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気分離を用いた磁化汚泥によるビスフェノールA 資化性細菌の濃縮と分離2019

    • 著者名/発表者名
      星 臣來, 荷方 稔之, 酒井 保藏
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌のビスフェノールA 耐性に及ぼす薬剤排出ポンプ の影響2019

    • 著者名/発表者名
      加賀経元,荷方稔之,酒井保藏
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁化活性汚泥法を用いたビスフェノールA資化性走性細菌の分離の試み2018

    • 著者名/発表者名
      荷方 稔之,星 臣來,酒井 保藏
    • 学会等名
      2018年度磁気力制御・磁場応用 夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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