多様な未利用資源からリンを分離回収し産業利用するためのバイオプロセス技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25289294
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 早稲田大学 (2015); 大阪大学
• 研究代表者: 大竹 久夫 早稲田大学, 総合研究機構, 客員上級研究員 (10127483)
• 研究分担者: 岡野 憲司 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40623335)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: リン資源 / リン溶解菌 / 非晶質ケイ酸カルシウム / リンリサイクル / リン回収再資源化 / リサイクル / 微生物 / 土壌リン可溶化 / 製鋼スラグ / 培養 / 有機酸

研究成果の概要

リン酸カルシウムを含む未利用リン資源である製鋼スラグや、農耕地に蓄積した不活性なリン酸鉄やリン酸アルミニウムを溶解する微生物を自然界から単離することに成功した。単離した溶解微生物が細胞外に生産するグルコン酸などの有機酸が、これらの不活性のリン酸金属塩を溶解しリンを放出することがわかった。また国内に豊富にあるカルシウムやケイ酸から合成した非晶質ケイ酸カルシウムを用いることで、画期的にシンプルなリン回収方法を開発することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] A simple technology for phosphorus recovery using acid-treated concrete sludge (2016)
  • 著者名/発表者名: Okano, K., Yamamoto, Y., Takano, H., Aketo, T., Honda, K., and Ohtake, H.
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 165 ページ: 173-178
  • DOI: 10.1016/j.seppur.2016.03.054
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Amorphous calcium silicate hydrates and their possible mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Okano, K., Miyamaru, S., Kitao, A., Takano, T., Aketo, T., Toda, M., Honda, K., and Ohtake, H.
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 144 ページ: 63-69
  • DOI: 10.1016/j.seppur.2015.01.043
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development and implementation of technologies for recycling phosphorus in secondary resources in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtake, H. and Okano, K.
  • 雑誌名: Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 巻: 19 ページ: 1-15
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Greening the global phosphorus cycle (2015)
  • 著者名/発表者名: Paul J.,Withers, A., Elser, J.J., Hilton, J., Ohtake, H., Schippere, W., and van Dijk, K.C.
  • 雑誌名: Ｇｒｅｅn Chemistry 巻: 13 号: 4 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1039/c4gc02445a
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel technique for recovering phosphorus from aqueous solutions using (2013)
  • 著者名/発表者名: Okano, K., Uemoto, M., Kagami, J., Miura, K., Aketo, T., Toda, M., Honda, K., and Ohtake, H.
  • 雑誌名: Water Research 巻: 47 号: 7 ページ: 2251-2259
  • DOI: 10.1016/j.watres.2013.01.052
  • 査読あり
• [学会発表] Enterobacter属細菌におけるリン酸欠乏誘導性のリン酸鉄溶解機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山栗瑞希、矢野淳士、岡野憲司、本田孝祐、大竹久夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] リン回収材としての非晶質ケイ酸カルシウムの可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡野憲司
  • 学会等名: 第18回早稲田大学リンアトラス研究所セミナー
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2016-02-09
  • 招待講演
• [学会発表] Innovatively Simple, Low-Cost Technology for P Recovery Using Amorphous Calcium Silicate Hydrates (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisao Ohtake1, Kenji Okano, Masashi Kunisada, Hiroyuki Takano, and Toshio Matsuda
  • 学会等名: 2nd European Sustainable Phosphorus Conference
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] Development and Implementation of Technologies for Recycling Phosphorus in Secondary Resources in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisao Ohtake
  • 学会等名: ScienceCampus P Research Rostock
  • 発表場所: Rostock, Germany
  • 年月日: 2015-03-03
  • 招待講演