直接電子伝達を活用する超高効率メタン発酵廃水処理技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01360
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分22060:土木環境システム関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立環境研究所
• 研究代表者: 珠坪 一晃 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 領域長 (80293257)
• 研究分担者: 井口 晃徳 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 准教授 (60599786) ; 青木 仁孝 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 研究員 (80775809)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: メタン発酵 / 直接電子伝達 / 中間代謝物

研究開始時の研究の概要

本研究では、異種間水素伝達により分解が進行し、メタン発酵系で反応律速となるプロピオン酸、アセトンなどの中間代謝物をDIET反応によって分解する細菌群を集積化し、それらの同定・単離と代謝経路の解析を行うと共に、DIET反応を促進するための導電性材料の選定、電気化学的デバイスの活用試験を行う。導電性材料や電気化学的なデバイスを活用した新規のバイオリアクターの開発と運転条件の最適化、DIET反応に関与する細菌群の生物膜内での空間分布などの挙動解析を実施する。これらを統合的かつ補完的に組み合わせた解析・開発を行うことでメタン発酵能力や安定性を大幅に向上可能な超高効率メタン発酵廃水処理技術を開発する。