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2018 年度 実績報告書

クオラムセンシングに着目したMBR法におけるバイオファウリング形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05535
研究機関金沢大学

研究代表者

本多 了  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (40422456)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード膜ろ過 / バイオポリマー / 廃水処理
研究実績の概要

PVDF膜中空糸膜を浸漬した実験室規模MBRリアクターを用いた模擬下水の連続処理実験を行った。バニリンを添加した系としなかった系で膜ファウリングの進行を比較した結果,バニリンを添加した系について膜間差圧の上昇が顕著に抑制された。バニリン添加による有機物負荷の上昇によりバルク汚泥のMLSSとバイオポリマー(EPS)量は増加したが,汚泥MLSSあたりのEPS生産量は変化がなかった。極性-分子量2次元マトリクスによるEPS組成分析を行ったところ,バニリン添加系では250kDa以下のEPSが抑制されており,EPS分子量が大きくなることによってファウリング層のろ過抵抗が小さくなったことが考えられた。また,バルク・ケーキ汚泥の微生物群集構造解析をおこなったところ,昨年度のPE製平膜を用いた実験ではEPS分解細菌の減少が見られたが,本年度の実験においては,バイオポリマーやクオラムセンシングに関連する微生物群の顕著なちがいは見られなかった。
昨年度の結果と比較した結果,次のことが明らかになった。(1)バニリン添加による膜ファウリングの抑制効果は,膜素材に依存しない。(2)バニリン添加による膜ファウリングの抑制の直接的な原因は,低分子バイオポリマーの抑制によってファウリング層のろ過抵抗が減少したためと考えられる。(3)低分子バイオポリマーの抑制は,昨年度の成果からはEPS分解細菌の阻害が示唆されたが,本年度の成果で確認することはできなかった。(4)クオラムセンシング関連微生物については,その割合は増加・減少の一定した傾向が見られず,バニリンによるクオラムセンシング阻害を確認するためには,発現解析などの代謝の面から精査する必要がある。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] カセサート大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      カセサート大学
  • [雑誌論文] Diversity of N-acyl homoserine lactones in activated sludge detected by Fourier transform mass spectrometry2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Honda*, Phuon-Thanh Phan, Tomohiro Tobino, Sirilak Prasertkulsak, Smarch Panchavinin, Phuc-Nguon Hong, Chanreaksmey Taing, Mana Noguchi, Wilai Chiemchaisri, Chart Chiemchaisri
    • 雑誌名

      npj Clean Water

      巻: accepted ページ: accepted

    • DOI

      10.1038/s41545-019-0035-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarity-Molecular Weight Profile of Extracellular Polymeric Substances in a Membrane Bioreactor: Comparison between Bulk Sludge and Cake Layers2018

    • 著者名/発表者名
      Hong Phuc-Nguon、Taing Chanreaksmey、Phan Phuong-Thanh、Honda Ryo
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 16 ページ: 40~53

    • DOI

      10.2965/jwet.17-020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PVDF 膜を用いた膜分離活性汚泥法におけるバニリン添加による膜ファウリング抑制メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      相澤 涼, Hong Phuc Nguon, 高橋 秀栄, 原(山村) 宏江, 本多 了
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
  • [学会発表] Relation of quorum sensing signal molecules with microbial community in activated sludge2018

    • 著者名/発表者名
      Smarch Panchavinin, Ryo Honda*, Tomohiro Tobino, Sirilak Prasertkulsak, Hiroe Hara-Yamamura, Wilai Chiemchaisri, Chart Chiemchaisri
    • 学会等名
      International Conference on Challenges in Environmental Science & Engineering
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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