新規な嫌気的メタン酸化脱窒微生物を用いた温室効果ガス排出抑制型脱窒プロセスの創成

• 研究課題/領域番号: 25701010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 環境技術・環境負荷低減
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 幡本 将史 長岡技術科学大学, その他部局等, 准教授 (20524185)
• 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: 23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円); 2015年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2014年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2013年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: メタン / 排水処理 / 温室効果ガス / 脱窒 / 細菌 / 古細菌 / 微生物 / 硝酸 / 亜硝酸

研究成果の概要

本研究では，嫌気的メタン酸化脱窒微生物による新規窒素除去システムの開発を目標に，嫌気的メタン酸化脱窒リアクターの構築および連続運転を行った. その結果，嫌気的メタン酸化脱窒微生物のリアクター方式による集積培養に成功した。またそのリアクター内で培養される嫌気性メタン酸化脱窒微生物の優占種は電子受容体の種類だけではなく，その負荷量の違いによる影響を受けることが示唆された．さらに，硝酸の嫌気的メタン酸化脱窒反応において，硝酸から亜硝酸への脱窒反応が律速段階であることが示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] nrichment of denitrifying methane-oxidizing microorganisms using up-flow continuous reactors and batch cultures (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatamoto M., M. Kimura, T. Sato, M. Takahashi, S. Kawakami, N. Araki, and T. Yamaguchi.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 12 ページ: e115823-e115823
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0115823
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 嫌気的メタン酸化脱窒微生物の最適な培養条件の検討とDHSリアクターへの適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 根本笙, 幡本将史, 山口隆司
  • 学会等名: 第50回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 嫌気的メタン酸化脱窒微生物の集積培養と脱窒活性に与える基質組成の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 根本笙, 佐藤崇文, 幡本将史, 山口隆司
  • 学会等名: 平成27年度土木学会全国大会第70回年次学術講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 嫌気的メタン酸化脱窒微生物の集積培養と脱窒活性に与える基質組成の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 根本笙, 佐藤崇文, 幡本将史, 山口隆司
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] 嫌気的メタン酸化脱窒微生物の培養と窒素負荷が与える菌叢への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 根本笙, 佐藤崇文, 幡本将史, 山口隆司
  • 学会等名: 第32回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] Cultivation of denitrifying anaerobic methane oxidizing microorganisms using continuous sponge bioreactor. (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, M. Hatamoto, A. Nakamura and T. Yamaguchi.
  • 学会等名: The 5th Taiwan-korea-Japan International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Jhongle, Taiwan
• [学会発表] Enrichment and molecular analysis of denitrifying anaerobic methane oxidizing microorganisms using continuous and batch cultures (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hatamoto, M. Koizumi, T. Sato, M. Kimura, M. Takahashi, S. Kawakami, T. Yamaguchi
  • 学会等名: 13th World Congress on anaerobic Digestion
  • 発表場所: Santiago de Compostela, Spain
• [学会発表] DHSリアクターによる嫌気的メタン酸化脱窒細菌の培養と窒素除去プロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤崇文，幡本将史，中村明靖，山口隆司
  • 学会等名: 土木学会第68回年次学術講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] スポンジ担体を用いたメタン脱窒リアクターの開発と微生物叢解析
  • 著者名/発表者名: 佐藤崇文, 幡本将史, 中村明靖, 山口隆司
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 廃水処理汚泥中に存在する高次未培養系統分類群の生態調査
  • 著者名/発表者名: 黒田恭平, 幡本将史, 中村明靖, 阿部憲一, 山口隆司
  • 学会等名: 第41回土木学会関東支部技術研究発表会
  • 発表場所: 長岡
• [学会発表] Novel nitrogen removal process using denitrifying anaerobic methane oxidizing microorganisms
  • 著者名/発表者名: 43. Takafumi SATO, Masashi HATAMOTO, Akinobu NAKAMURA, Takashi YAMAGUCHI.
  • 学会等名: ESCANBER Symposium
  • 発表場所: 長岡
• [学会発表] DHSリアクターを用いた嫌気的メタン酸化脱窒システムの開発
  • 著者名/発表者名: 門脇惇, 佐藤崇文, 中村明靖, 幡本将史, 山口隆司
  • 学会等名: 第31回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • 発表場所: 長岡