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2019 年度 実績報告書

嫌気性原生動物による都市下水処理UASB内の捕捉SS成分の分解・メタン化の促進

研究課題

研究課題/領域番号 16H04442
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

荒木 信夫  長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (30193072)

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)
押木 守  長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (90540865)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード都市下水処理 / UASB / 嫌気性処理 / 原生動物
研究実績の概要

捕食された細菌細胞が分解されているか否か、さらに共生メタン生成古細菌によってメタンへ分解されるかを調査するため、13CラベルされたE.coliを基質とした実験を行った。嫌気性原生動物であるCyclidium sp.、Trichomitus sp.、Paracercomonas sp.Paracercomonas sp.の培養からは13C-CO2が検出され、E.coliを基質に増殖することが分かった。また、B. luti、B.graminisolvens、C. acetobutylicum、T. flocculiformisなどの7種のバクテリアを基質とした培養でも嫌気性原生動物の増殖が確認された。
嫌気性原生動物の食物環を明らかにするためにUASB内の原生動物を走電性で回収し、その他に槽内のバクテリア、下水の溶解成分・SS成分は遠心分離によって分離回収したサンプルの窒素・炭素に関する安定同位体比の分析を行った。その結果、流入した下水のSS成分はバクテリアによって利用され、原生動物は下水中の溶解性成分を利用していると考えられる。嫌気性原生動物は都市下水UASB内でSS成分の分解に寄与することは少なく、主として溶解成分や槽内のバクテリアを捕食していることが示唆された。
流入下水のSS成分のスラッジベッド内への蓄積を防止するにはUASBの上部から処理水を下部に循環することによって上昇線流速を大きく設定することが有効であるが、上昇線流速が22m/dを越えると嫌気性原生動物が槽内から流亡する現象が発生した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Food selectivity of anaerobic protists and direct evidence for methane production using carbon from prey bacteria by endosymbiotic methanogen2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hatamoto, Yuga Hirakata, Mamoru Oshiki, Takahiro Watari, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi
    • 雑誌名

      ISME Journal

      巻: in Press ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 都市下水処理UASBの上昇線流速が槽内の原生動物に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      吉田力, 佐藤剛, 押木守, 荒木信夫, 平片悠河, 幡本将史, 山口隆司
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75(7) ページ: 19-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal variation of eukaryotic community structures in UASB reactor treating domestic sewage as revealed by 18S rRNA gene sequencing2019

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirakata, M.Hatamoto, M.Oshiki, T.Watari, K.Kuroda, N.Araki, T.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: #12783

    • DOI

      s41598-019-49290-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fermentative metabolic profiles of the anaerobic protists, Cyclidium sp., Trichomitus sp., and Cercomonas sp.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirakata, M. Hatamoto, T. Watari, M. Oshiki, S. Kawakami, S. Maki, N.Araki, T. Yamaguchi.
    • 学会等名
      10th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agro Industries
  • [学会発表] Selective predation of bacterial cell by anaerobic protists2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirakata, M. Hatamoto, T. Watari, M. Oshiki, N. Araki, T. Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th IWA World Conference on Anaerobic Digestion
  • [学会発表] 嫌気性原生動物Cyclidium sp.とメタン生成古細菌の細胞内共生における種特異性2019

    • 著者名/発表者名
      平片悠河, 幡本将史, 渡利高大, 山口隆司, 押木守, 荒木信夫
    • 学会等名
      令和元年度土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] UASBスラッジベッド内での原生動物のサバイバル2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤剛,荒木信夫,押木守,山口隆司,平片悠河
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 都市下水処理UASB槽内に生息する原生動物の細菌の捕食と代謝特性の解明2019

    • 著者名/発表者名
      平片悠河, 幡本将史, 渡利高大, 山口隆司, 押木守, 荒木信夫
    • 学会等名
      第53回水環境学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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