| 研究課題/領域番号 |
18H01570
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
池 道彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40222856)
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| 研究分担者 |
井上 大介 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70448091)
黒田 真史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (20511786)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 下水処理場 / 余剰汚泥 / 産業排水 / 化成品生産 / バイオマス循環拠点化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、下水処理場において、余剰汚泥をバイオ触媒として用い、産業排水等の地域バイオマスを原料として紙上価値の高い化成品を製造できるプロセスを確立し、バイオマス資源循環拠点としてのポテンシャルを飛躍的に高めることを構想しており、その実現の核となる技術として、余剰汚泥を用い、多様な有機物から、化成品として利用可能な細胞内貯蔵物質や細胞外ポリマーを高効率に生産するプロセスを実験的に検討することを目的としている。
2019年度には、初年度に引き続き、課題１『余剰汚泥の化成品生産ポテンシャルの評価及び効率的生産条件の検討』の検討を進めるとともに、課題２『排水・廃棄物を基質に用いた化成品生産技術の確立』にも取り組んだ。
課題１においては、酢酸を基質として用い、余剰汚泥中のポリヒドロキシアルカン酸（PHA）蓄積微生物を数日間で優占化させる馴致・集積条件の最適化を試みた。その結果、最適条件で2日間の馴致培養を行うことにより、その後の窒素・リン制限下でのフェドバッチ培養において、細胞重量あたり約70%までPHAを蓄積できるPHA生産微生物集積系を構築することができた。
また、課題２においては、PHAを対象化成品（細胞内貯蔵物質）とし、余剰汚泥からのPHA抽出・精製技術に関する検討を進めた。純菌で用いられている既存手法を整理し、汎用されている溶媒抽出法、細胞可溶化法、細胞破砕法の中から2-3種を選定し、余剰汚泥中に蓄積したPHAの抽出・精製への有効性を検証した。その結果から、溶媒抽出法ではクロロホルム抽出、細胞可溶化法ではNaOH溶解、細胞破砕法では超音波破砕が有望手法であることを明らかにした。
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| 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
これまで月レベルの長期間が必要であったPHA生産微生物の優占化・活性化をわずか2日程度まで短縮できる手法を確立することができ、目標の一端を達成することができた。さらに、余剰汚泥からのPHA抽出・精製方法についても、当初予定の通りに遂行し、成果を上げることができた。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在のところ、研究目的に向けて問題なく進展しており、研究計画について特段の変更等は必要ないことから、当初計画の通りに研究を推進していく。それとともに、研究成果の積極的な公表も進めていく予定である。
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