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2014 年度 実績報告書

多様な未利用資源からリンを分離回収し産業利用するためのバイオプロセス技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289294
研究機関大阪大学

研究代表者

大竹 久夫  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10127483)

研究分担者 岡野 憲司  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40623335)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードリン資源 / リサイクル / 微生物 / 土壌リン可溶化
研究実績の概要

土壌中で不活性化されたリンの形態には、代表的なものとしてリン酸カルシウム(ヒドロキシアパタイト)、リン酸アルミニウムおよびリン酸鉄が考えられた。そこでこれらの不活性リン化合物をリン源として、様々な土壌サンプルから微生物の分離を試みた。その結果、いずれの不活性リン化合物に対しても、これを利用できる微生物の取得に成功した。リン酸カルシウムについては、微生物が細胞外に排出する有機酸によるpHの低下が基本的な可溶化機構であり、この効果は塩酸などの無機酸による低pH化によっても、同様の結果が得られることが分かった。しかし、リン酸鉄およびリン酸アルミニウムについては、有機酸によるpH低下では可溶化の機構を説明できないことも明らかになった。いずれの場合も、微生物がなんらかの金属キレート効果を持つ物質を細胞外に生産し、この物質の関与により不活性リンが可溶化されていることを示唆するデータが得られた。

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

不活性リンを可溶化する微生物の探索が予定通りなされ、その可溶化機構についても順調に明らかになってきている。また、非晶質ケイ酸カルシウムによるリン回収機構についてもいくつか重要な知見が得られており、研究期間内に世界で最も安価なリン回収技術の開発が可能になると考えている。

今後の研究の推進方策

不活性リン可溶化微生物については、リン酸アルミニウムおよびリン酸鉄について、その原理の解明に力点を置く。また、非晶質ケイ酸カルシウムによるリン回収については、世界で最も安価なリン回収技術となるように、非晶質ケイ酸カルシウムの原料を廃棄物や副産物の中から選定することを試みたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Amorphous calcium silicate hydrates and their possible mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Okano, K., Miyamaru, S., Kitao, A., Takano, T., Aketo, T., Toda, M., Honda, K., and Ohtake, H.
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 144 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2015.01.043

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development and implementation of technologies for recycling phosphorus in secondary resources in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtake, H. and Okano, K.
    • 雑誌名

      Global Environmental Research

      巻: 19 ページ: 1-15

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Greening the global phosphorus cycle2015

    • 著者名/発表者名
      Paul J.,Withers, A., Elser, J.J., Hilton, J., Ohtake, H., Schippere, W., and van Dijk, K.C.
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 13 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1039/c4gc02445a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Innovatively Simple, Low-Cost Technology for P Recovery Using Amorphous Calcium Silicate Hydrates2015

    • 著者名/発表者名
      Hisao Ohtake1, Kenji Okano, Masashi Kunisada, Hiroyuki Takano, and Toshio Matsuda
    • 学会等名
      2nd European Sustainable Phosphorus Conference
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [学会発表] Development and Implementation of Technologies for Recycling Phosphorus in Secondary Resources in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Hisao Ohtake
    • 学会等名
      ScienceCampus P Research Rostock
    • 発表場所
      Rostock, Germany
    • 年月日
      2015-03-03
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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