バイオボラタリゼーションを利用した排水・廃棄物からのレアメタル回収技術の開発

• 研究課題/領域番号: 22310047
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 池 道彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40222856)
• 研究分担者: 惣田 訓 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30322176) ; 清 和成 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80324177)
• 連携研究者: 山下 光雄 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40220347)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2010年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: リサイクル技術 / レアメタル回収 / バイオボラタリゼーション / セレン / テルル / レアメタル / 排水 / 資源循環 / セレニウム

研究概要

微生物によるレアメタルのバイオボラタリゼーション作用を利用した排水・廃棄物からのレアメタル回収技術の開発を行った。レアメタルの一種であるセレンを高効率で気化させるNT-I株を用いてバイオリアクターを作製し、水相に含まれるセレンの66%を除去するとともに、純度の高いセレン溶液として回収することに成功した。また、亜テルル酸耐性細菌3株を単離し、それらの持つテルル気化能力を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Effective selenium volatilization under aerobic conditions and recovery from the aqueous phase by Pseudomonas stutzeriNT-I (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagami, T., Narita, T., Kuroda, M., Notaguchi, E., Yamashita, M., Sei, K., Soda, S., Ike, M
  • 雑誌名: Water Research 巻: 47 ページ: 1361-1368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective selenium volatilization under aerobic conditions and recovery from the aqueous phase by Pseudomonas stutzeri NT-I (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagami, T., Narita, T., Kuroda, M., Notaguchi, E., Yamashita, M., Sei, K., Soda, S., Ike, M.
  • 雑誌名: Water Research 巻: 47 号: 3 ページ: 1361-1368
  • DOI: 10.1016/j.watres.2012.12.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of bacteria capable of reducing tellurium oxyanions to insoluble elemental tellurium for tellurium recovery from wastewater (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagami, T., Fudemoto, A., Fujimoto, N., Notaguchi, E., Kanzaki, M., Kuroda, M., Soda, S., Yamashita, M., Ike, M
  • 雑誌名: Waste and Biomass Val ori zati on 巻: 3 ページ: 409-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biotreatment of selenium refinery wastewater using pilot-scale granular sludge and swim-bed bioreactors augmented with a selenium-reducing bacterium Pseudomonas stutzeriNT-I. (2012)
  • 著者名/発表者名: Soda, S., Takahashi, H., Kagami, T., Miyake, M., Notaguchi, E., Sei, K., Iwasaki, N., Ike, M
  • 雑誌名: Japanese Journal of Water Treatment Biology 巻: 48 ページ: 63-71
  • NAID: 10030809041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biotreatment of selenium refinery wastewater using pilot-scale granular sludge and swim-bed bioreactors augmented with a selenium-reducing bacterium Pseudomonas stutzeri NT-I (2012)
  • 著者名/発表者名: Soda, S., Takahashi, H., Kagami, T., Miyake, M., Notaguchi, E., Sei, K., Iwasaki, N., Ike, M.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Water Treatment Biology 巻: 48 ページ: 63-71
  • NAID: 10030809041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of bacteria capable of reducing tellurium oxyanions to insoluble elemental tellurium for tellurium recovery from wastewater (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagami, T., Fudemoto, A., Fujimoto, N., Notaguchi, E., Kanzaki, M., Kuroda, M., Soda, S., Yamashita, M., Ike, M.
  • 雑誌名: Waste and Biomass Valorization 巻: 3 号: 4 ページ: 409-418
  • DOI: 10.1007/s12649-012-9145-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Pseudomonas stutzeriNT-I capable of removing soluble selenium from the aqueous phase under aerobic conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Notaguchi, E., Sato, A., Yoshioka, M., Hasegawa, A., Kagami, T., Narita, T., Yamashita, M., Sei, K., Soda, S., Ike, M
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 112 ページ: 259-264
  • NAID: 110008790452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Pseudomonas stutzeri NT-I capable of removing soluble selenium from the aqueous phase under aerobic conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Kuroda, E.Notaguchi, A.Sato, M.Yoshioka, A.Hasegawa, T.Kagami, T.Narita, M.Yamashita, K.Sei, S.Soda, M.Ike
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: VOL.112 号: 3 ページ: 259-264
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.05.012
  • NAID: 110008790452
  • 査読あり
• [学会発表] 二種の高濃度セレン酸還元細菌の セレン酸還元関連遺伝子群の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史
  • 学会等名: 日本生物工学会メタルバイオテクノロジー研究部会ミニセミナー
  • 発表場所: 北里大学相模原キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iによるセレン酸還元機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史，三輪恵美子，清和成，惣田訓，山下光雄，池道彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会２０１３年度大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iによる亜セレン酸還元および揮発性セレン生成に及ぼす通気条件および培地成分の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 樋口靖典、三輪恵美子、黒田真史、惣田訓、池道彦
  • 発表場所: 北里大学
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] Pseudomonas stutzeriNT-Iを用いた水相からのセレン揮発化除去・回収プロセスの試行 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史、成田尚宣、三輪恵美子、鏡つばさ、惣田訓、山下光雄、池道彦
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iを用いた水相からのセレン揮発化除去・回収プロセスの 試行 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史，成田尚宣，三輪恵美子，鏡つばさ，惣田訓，山下光雄，池道彦
  • 学会等名: 第６４回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 二種のセレン酸 還元菌のセレン酸還元関連遺伝子群の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史，三輪恵美子，清和成，惣田訓，山下光雄，池道彦
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第49 回大会
  • 発表場所: 北里大学白金キャンパス
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iによる亜セレン酸還元および揮発性セレン生成に及ぼす通気条件および培地成分 の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 樋口靖典，三輪恵美子，黒田真史，惣田訓，池道彦
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第49 回大会
  • 発表場所: 北里大学白金キャンパス
• [学会発表] Isolation and characterization of bacteria capable of reducing tellurium oxyanions to insoluble elemental tellurium (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagami, T., Fudemoto, A., Fujimoto, N., Notaguchi, E., Kanzaki, M., Soda, S., Yamashita, M., Ike, M.
  • 学会等名: Eco-mates 2011
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] セメント工場から発生するKパウダーからのセレン回収方法の基礎検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川愛, 黒田真史, 花田晶子, 惣田訓, 山下光雄, 池道彦
  • 学会等名: 第22回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • 発表場所: 東洋大学白山第2キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] Pseudomonas stutzeriNT-I capable of reducing selenate/selenite into elemental selenium and volatilizing them as methylated selenium; a versatile microbial agent for biotreatment/ bioremediation of selenium contamination (2011)
  • 著者名/発表者名: Miwa, E., Kuroda, M., Notaguchi, E., Sato, A., Yoshioka, M., Hasegawa, A., Kagami, T., Sei, K., Soda, S., Yamashita, M., Ike, M.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌市産業振興センター
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-I capable of reducing selenate/selenite into elemental selenium and volatilizing them as methylated selenium ; a versatile microbial agent for biotreatment/bioremediation of selenium contamination (2011)
  • 著者名/発表者名: E.Miwa, M.Kuroda, E.Notaguchi, A.Sato, M.Yoshioka, A.Hasegawa, T.Kagami, K.Sei, S.Soda, M.Yamashita, M.Ike
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌市産業振興センター(北海道)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Isolation and characterization of bacteria capable of reducing tellurium oxyanions to insoluble elemental tellurium (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kagami, A.Fudemoto, N.Fujimoto, E.Notaguchi, M.Kanzaki, S.Soda, M.Yamashita, M.Ike
  • 学会等名: Eco-mates 2011
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iのセレン酸還元能変異株の取得とその解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三輪恵美子, 黒田真史, 柏雅美, 清和成, 惣田訓, 池道彦, 山下光雄
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第47回大会
  • 発表場所: 筑波大学会館(つくば市)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Pseudomonas stutzeri NT-Iのセレン酸還元関連遺伝子群の単離および解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史, 三輪恵美子, 柏雅美, 清和成, 惣田訓, 山下光雄, 池道彦
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイアワールドコンベンションセンターサミット (宮崎市)
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] The characterization of the selenium volatilization by Pseudomonas stutzeri NT-I (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa Kagami, Mitsuo Yamashita, Masashi Kuroda, Kazunari Sei, Satoshi Soda, Michihiko Ike
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイアワールドコンベンションセンターサミット (宮崎市)
  • 年月日: 2010-10-27