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2016 年度 実績報告書

嫌気的メタン酸化脱窒微生物を用いた温室効果ガス大気放散ゼロ脱窒プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12225
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, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (20524185)

研究分担者 山口 隆司  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10280447)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード亜酸化窒素 / アナモックス / メタン酸化
研究実績の概要

嫌気性メタン酸化脱窒微生物と嫌気性アンモニア酸化微生物の培養系を組み合わせて共培養リアクターの運転を継続した。また、共培養リアクターの汚泥と植種元の汚泥について微生物解析を実施した。その結果、アナモックスリアクターではPlanctomycetes門のKuenenia属微生物がアナモックス微生物では主要なものであった。その一方で、共培養リアクターでは,アナモックスリアクターと異なり,KueneniaだけではなくCa.BrocadiaやCa. Jetteniaも検出され培養条件の違いによって微生物群集が変化していることが確認できた。また昨年度の実験の結果より、共培養リアクターでは、嫌気性メタン酸化脱窒微生物の亜硝酸生成反応が律速となっている可能性が示唆されたため、培養条件の検討を実施した。その結果、還元剤の影響が嫌気的メタン酸化脱窒反応に対してより大きく影響していることを確認できた。
今年度はスポンジを用いた密閉型のリアクターについても実験を開始した。実験にはスポンジ担体をランダムに充填したDHSリアクターを用い、昨年度の結果より律速となっている嫌気性メタン酸化脱窒微生物の反応を迅速に行うため、まずは嫌気性メタン酸化脱窒微生物の培養を開始した。その結果、培養3ヵ月で硝酸,亜硝酸を同時に添加した条件で前年度の共培養リアクターとほぼ同様の硝酸除去速度を達成できており,DHSリアクターを用いたリアクターの処理効率の高さが確認できた.その一方で、DHSリアクター内のガス成分の分析結果からN2Oが発生していることを確認した。従って、今後はN2Oの発生量を調査しながらアナモックス微生物の導入を行う必要がある。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cultivation of denitrifying anaerobic methane-oxidizing microorganisms in a continuous-flow sponge bioreactor2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hatamoto, Takafumi Sato, Sho Nemoto, Takashi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8315-4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アナモックス反応と嫌気的メタン酸化脱窒反応を組み合わせた窒素除去システムの性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      吉田悠亮、根本笙、幡本将史、山口隆司
    • 学会等名
      平成28年度土木学会全国大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-09
  • [学会発表] Application of denitrifying methane-oxidizing microorganisms for wastewater treatment using sponge bioreactor2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hatamoto, Takafumi Sato, Shou Nemoto, Yusuke Yoshida, Takashi Yamaguchi
    • 学会等名
      16th International Symposium on Microbial Ecology (ISME16)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-25
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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