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2016 年度 実施状況報告書

微生物活性によって堆積汚泥を資源化する乳酸菌入灰分造粒物の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14311
研究機関広島大学

研究代表者

日比野 忠史  広島大学, 工学研究院, 准教授 (50263736)

研究分担者 TOUCH NARONG  広島大学, 工学研究院, 特任助教 (50707247)
中下 慎也  広島大学, 工学研究院, 助教 (90613034)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードアルカリ剤 / 竹粉 / 乳酸菌 / 底棲生物 / 酸化還元反応 / 再生評価 / 造粒物 / 循環型
研究実績の概要

有機汚泥の浄化に関して,石炭灰,鉄鋼スラグ等のアルカリ剤は還元化した土壌を改善する材料として有用なこと,竹には乳酸菌が含まれ,土壌菌の活性材料として活用できることがわかっている.本研究では有効に活用できていない石炭灰,および災害の原因ともなる竹を主たる材料とした有機汚泥の資源化技術を提案することを目的としている.本研究では乳酸菌,グルコースを多量に含む多孔質のリグニン構造体である竹粉からの溶出物質が堆積有機物(泥)の性状変化に及ぼす効果,さらに溶解非晶質のSiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3等の酸化鉱物により組成される石炭灰を造粒した石炭灰造粒物の相乗効果について検証した.
石炭灰造粒物からの溶出イオンは有機物堆積層のpHの上昇と2次鉱物である微細土粒子表面での陽イオン交換により粒子間の結合を変化させる. 竹粉に含まれるグルコースは乳酸菌の活性につながると同時に泥層内に生存する微生物を活性化する.堆積有機泥にグルコースを混入するとグルコースは微生物に餌として利用され,臭気を伴うガスの放出が激しく起こる.堆積泥には易分解性の有機物が十分には含まれておらず微生物は欠乏状態にあるため,活性が低いがグルコースの混入により活性が増大する.
微生物の活性化は難分解性の有機物を分解しヘドロ化した沿岸域を再生する可能性を有している.本論文では石炭灰造粒物と竹粉を併用することで,還元化した有機泥土壌での生態系を再生する可能性を見い出すことを目標として,竹粉による微生物の活性特性,水和特性を検討した.この結果,竹粉に含まれるグルコースは微生物の活性に寄与するこを確認した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在まで計画どおり進めることができた。

今後の研究の推進方策

今後竹粉に含まれる乳酸菌の活性が十分でないため、乳酸菌の活性を向上させるため竹炭を混合する手法の開発に取り組む。その他は当初計画どおり進めることができた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] 堆積泥への灰分(ミネラル)の供給と消費機構2016

    • 著者名/発表者名
      森本優希,中本健二,中下慎也,日比野忠史
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 72 ページ: 658-663

    • DOI

      http://doi.org/10.2208/jscejoe.72.I_658

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 石炭灰とセメント混合率を調整した海砂代替材の化学組成評価2016

    • 著者名/発表者名
      中本健二,井上智子,松尾 暢,渡辺健一,樋野和俊,日比野忠史
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 72 ページ: 420-425

    • DOI

      http://doi.org/10.2208/jscejoe.72.I_420

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 堆積泥への底生藻類の発生と種の遷移2016

    • 著者名/発表者名
      森本優希,三戸勇吾,中本健二,日比野忠史
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 72 ページ: 1345-1350

    • DOI

      http://doi.org/10.2208/kaigan.72.I_1345

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 感潮河川に適用した微生物燃料電池における過電圧の低減手法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      金城 信隆,馬渡 聡,NASRODEN PAGAYAO,TOUCH NARONG,日比野忠史
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 72 ページ: 1339-1344

    • DOI

      http://doi.org/10.2208/kaigan.72.I_1339

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2018-01-16  

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