メチル基資化性メタン生成古細菌の活用による電子産業排水からの超純水製造システム

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360235
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 北九州市立大学
• 研究代表者: 安井 英斉 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (70515329)
• 研究分担者: 門上 希和夫 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (60433398) ; 寺嶋 光春 北九州市立大学, 国際環境工学部, 講師 (60706969)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 電子産業 / 超純水 / 嫌気性生物反応

研究概要

電子産業工場から排出されるテトラメチルアンモニウム(TMAH)とイソプロピルアルコール(IPA)を嫌気的に分解する微生物群の集積を行った。下水処理場の嫌気性消化汚泥を植種源としてTMAHならびにIPAをそれぞれメタンガスに分解できる汚泥を集積し、これらの生物分解経路を調べた。TMAHは生物分解の過程でメチル基が一つずつ外れて最終的にアンモニアに分解し、メチル基由来のメタノールからメタンが生成した。IPAは、アセトン、酢酸と水素が中間体として生成し、酢酸と水素からメタンが生成した。これらの反応を国際水協会(IWA)の活性汚泥モデルをもとに数学モデルに整理し、連続運転によって処理性能を確かめた。

研究成果

• [雑誌論文] A Modified Anaerobic Digestion Process with Chemical Sludge Pre-treatment and its Modelling (2014)
  • 著者名/発表者名: Hai, M.H., Sakamoto,S., Le, V.C., Kim, H.S., Goel, R., Terashima, M., Yasui, H
  • 雑誌名: Wat.Sci.Tech 巻: Vol.69, No.11 ページ: 350-2356
  • DOI: 10.2166/wst.2014.164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modelling Clogging and Biofilm Detachment in Sponge Carrier Media (2014)
  • 著者名/発表者名: So, M., Naka, D., Goel, Terashima, M., Yasui, H
  • 雑誌名: Wat.Sci.Tech 巻: Vol.69, No.6 ページ: 1298-1303
  • DOI: 10.2166/wst.2014.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] 亜硝酸酸化細菌の反応を例とした可逆的および不可逆的阻害現象の理論的考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 劉兵, ラジブ ゴエル, 寺嶋光春, 安井英斉
  • 雑誌名: 土木学会論文集G(環境) 巻: 第67巻第7号 ページ: III_303-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Benchmark Simulation to Verify an Inhibition Model on Decay Stage for Nitrification (2013)
  • 著者名/発表者名: Liu, B., Naka, D., Javis, I., Goel, R. and Yasui, H
  • 雑誌名: Wat.Sci.Tech 巻: Vol.68, No.6 ページ: 1242-1250
  • DOI: 10.2166/wst.2013.327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracer Experiment and RTD Analysis of DAF Separator with Bar-Type Baffles (2013)
  • 著者名/発表者名: Terashima, M., Iwasaki, M., Yasui, H., Goel, R., Suto, K. and Inoue, C
  • 雑誌名: Wat.Sci.Tech 巻: Vol.63 , No.5 ページ: 942-947
  • DOI: 10.2166/wst.2013.584
  • 査読あり
• [雑誌論文] 沈殿槽の原水温度上昇による固形物の流出率増大と熱対流抑制板の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋光春, 安井英斉, 須藤孝一, 井上千弘, 野池達也
  • 雑誌名: 土木学会論文集G(環境) 巻: Vol.68, No.7 ページ: III_387-III_394
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大型円形加圧浮上装置におけるバッフル設置による水深の低減効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋光春, 安井英斉, 須藤孝一, 井上千弘
  • 雑誌名: EICA 巻: Vol.17, No.2/3 ページ: 73-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model Development of a Sponge Carrier Process using CFD-DEM with Permeable Particles (2012)
  • 著者名/発表者名: So, M., Naka, D, Goel, R. and Yasui, H
  • 雑誌名: Journal of Water and Environment Technology 巻: Vol.10, No.2 ページ: 193-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] 流動床式生物膜排水処理装置の担体の限界掃流流速と堆積 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋光春, 安井英斉, 高橋弘
  • 雑誌名: 日本水処理生物学会誌 巻: Vol.48, No.2 ページ: 43-53
  • 査読あり
• [学会発表] 嫌気性微生物によるイソプロピルアルコール(IPA)の分解反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉永耕平, 寺嶋光春, 安井英斉
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会講演集
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20140317-19
• [学会発表] メチル基資化生メタン生成古細菌を用いた水酸化テトラメチルアンモニウムの嫌気分解 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角田一泰, 吉永耕平, 寺嶋光春, 安井英斉
  • 学会等名: 第50回環境工学研究フォーラム講演集
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20131119-21
• [学会発表] Modelling biofilm formation in sponge carrier media (2013)
  • 著者名/発表者名: So, M., Naka, D., Goel, Terashima, M., Yasui, H
  • 学会等名: Proc. of 5th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
  • 発表場所: Daejeong, Korea
  • 年月日: 20130908-12
• [学会発表] A Kinetic Model for Anaerobic biodegradation of Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsunoda, K., Yoshinaga, K., Terashima, M., Goel, R., Yasui, H
  • 学会等名: Proc. of 5th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
  • 発表場所: Daejeong, Korea
  • 年月日: 20130908-12
• [学会発表] Individual based Modelling of Biofilm in Porus Media for Partial Nitrificaion (2013)
  • 著者名/発表者名: Magnus So and Hidenari Yasui
  • 学会等名: 9th International Workshop on Innovative Anaerobic Technologies, session I
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20130612-13
• [学会発表] Nitrification SImulation using IWA Bechmark Datasets (2013)
  • 著者名/発表者名: Bing Liu, Ian Javis, Rajeev Goel, Hidenari Yasui
  • 学会等名: 9th International Workshop on Innovative Anaerobic Technologies, session I
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20130612-13
• [学会発表] 低級脂肪酸の代謝における酵素活性の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山明史, 安井英斉
  • 学会等名: 2012年度日本水環境学会九州支部研究発表会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-02-16
• [学会発表] Modelling Biofilm Formation and Mass Transfer in Dispersed Sponge Cubes (2013)
  • 著者名/発表者名: Magnus So, Hidenari Yasui
  • 学会等名: 2012年度日本水環境学会九州支部研究発表会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-02-16
• [学会発表] 活性汚泥中における生物分解成分の季節変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藪木貴裕, 安井英斉
  • 学会等名: 2012年度日本水環境学会九州支部研究発表会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-02-16
• [学会発表] 過酸化水素を用いた汚泥改質による嫌気性消化性能の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本周平, 安井英斉
  • 学会等名: 2012年度日本水環境学会九州支部研究発表会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-02-16
• [学会発表] メチル基資化性メタン生成古細菌を用いた水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)の嫌気分解反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角田一泰, 安井英斉
  • 学会等名: 2012年度 日本水環境学会九州支部研究発表会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-02-16
• [備考]
  • URL: http://www.env.kitakyu-u.ac.jp/ja/kenkyuka/yasui/index.html