| 研究概要 |
本研究は、水理学的滞留時間を0.5,2,8日に設定した3系列ケモスタット型反応器及び有効容積1.4Lのループ循環型反応器(0.5mmの粒状活性炭を付着担体とする)に、フェノールを単一エネルギー源とした模擬排水(COD濃度714mg/L)を用いてフェノール分解菌の培養を行い、プロセス内で生成する細胞外代謝産物(ECP)の構成成分の化学的性質について検討した。
1.ケモスタットの運転状況と代謝物の生成動力学
処理水中の蓄積ECP濃度は、0.45μm孔メンブランフィルターを通過するフェノール以外のCOD成分とした。3系列のケモスタットとも処理水中にはフェノールは検出されず、除去率は100%であった。処理水中に蓄積したECP濃度は3系列の反応器とも80〜83mg/Lであり、滞留時間(有機物負荷)に対するECP蓄積量には変化が認められなかった。そこで、代謝物生成動力学の構築を試みる前段階として、培養SRT条件の変化によるECPの構成成分の違いをゲル浸透クロマトグラフィー(セファロースCL-2B(分画範囲7×10^4〜4×10^7)とバイオゲルP-60(3×10^3〜6×10^5)を連結)を用いて試みた。
2.ECPの構成成分の検討
フェノール分解菌の分泌するECPは、培養SRTの違いにより構成成分が異なった。ECPは、CL-2Bでは緩やかなピークを持つ比較的分子量の大きい第1画分と鋭いピークを持つ分子量の小さい第2画分の2つの成分に分画できた。第1画分は多糖を多く含み、SRTが小さい条件で占める割合が大きくなる。逆にSRTが大きくなると220nm吸光度が上昇し、不飽和結合を持つ有機物(細胞成分の代謝によって生成する)が含まれる割合が急激に上昇した。CL-2Bで得られた第2画分をバイオゲルP-60で再分画を試みた結果、さらに2つの画分に分離できた。この2つのうち低分子画分は、蛋白質を多く含む成分であり、SRT条件が小さくなるにつれて糖/蛋白比が0.4(HRT=0.5日)〜0.87(HRT=8日)に大きく変化した。また、ループ循環型反応器の流出水中のECPは、ケモスタットのHRT=8日に類似した分画結果が得られた。
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