| 研究課題/領域番号 |
19H01163
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
幡本 将史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20524185)
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| 研究分担者 |
川上 周司 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (00610461)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2022年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2020年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 膜分離活性汚泥 / ファウリング / バイオフィルム / 細菌 / 細胞外物質 / MBR / 下水 / 低温 / バクテリア / 膜 / バイオポリマー / ゲル / 膜分離 / 分離培養 / 未培養微生物 / ファージ / 微生物 / 活性汚泥 / 16S rRNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、分離膜を用いた廃水処理である膜分離活性汚泥法（MBR）において、最大の問題である膜の目詰まり「膜ファウリング」の発生原因の解明とその解決策の開発を目的にしている。特に微生物が原因のバイオフィルムによる膜ファウリングに着目し、各種微生物解析および原因微生物の分離培養により、バイオフィルムのコントロール技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
膜分離活性汚泥法で課題となっている膜の目詰まり現象のなかでも、特に微生物が原因であるバイオファウリングについて、その原因の解明と対処法の開発を試みた。その結果、過負荷状態では流入水由来の物質と細菌が原因であり、特にこれまで未培養である極微小細菌が原因である可能性を明らかにした。実際のバイオフィルムサンプルから、新規培養法を用いる事で膜面にバイオフィルムを形成する細菌の分離に成功した。さらにこのバイオフィルム原因微生物に特異的に感染するファージを用いる事でバイオフィルム形成を低下させることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物が原因となって引き起こされる膜分離活性汚泥法のバイオファウリングについて、過負荷状態における原因の一端を明らかにした。さらに、未培養微生物群に属する極微小細菌が原因の一つであり、その細菌は膜面バイオフィルムサンプルにおいて、生育した状態で存在していることを明らかにした。また、バイオフィルム原因微生物に特異的に感染するファージを用いる事でバイオフィルム形成を抑制出来ることを示した。本成果は、バイオフィルムコントロールの新たな手法になり得るものであり、今後の技術開発がさらに期待される。
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