バイオリアクタ-によるトリクロロエチレンの分解除去に関する試験研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02556014
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 内山 裕夫 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 主任研究員 (00185042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 一弘 国立環境研究所, 地域環境研究グループ, 研究員 (30193717) ; 矢木 修身 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 室長 (40132865)
• Keywords: トリクロロエチレン / 生分解 / バイオリアクタ- / 固定化菌体

Research Abstract

1.排水中のトリクロロエチレン除去に対応するため、アルギン酸ゲルを用いて固定化したトリクロロエチレン分解菌による固/液相分解反応について検討し、以下の知見が得られた。
(1)小規模反応装置(バイアルビン)を用いて固定化菌体および遊離菌による分解反応の動力学的定数Vmax,Ks値を求め比較した結果、固定化しても分解能は低下することなく、さらに高濃度トリクロロエチレン存在下ではゲルが分解菌を保護していることが示唆された。分解速度に及ぼす温度、pHの影響を検討した結果、至適条件はそれぞれ20℃、pH6〜7.5であった。また、アルギン酸ゲルはリン酸塩存在下では崩壊しやすいが、塩化カルシウムの添加またはリン酸塩の除去によってゲル耐久性を向上させることができた。
(2)5L容の中規模反応装置にて10mM塩化カルシウムを添加した蒸留水を反応液にして回分式繰り返し反応を行った結果、ゲルの崩壊は全く見られず、1ppmトリクロロエチレンに対する分解活性も4回目の反応(総反応時間は約200時間)まで持続させることが出来た。
(3)次いで、希釈率0.05h^<-1>にて同様にして連続分解を試みた結果、約100時間までは分解率70%以上に保たれ、連続処理も可能であることが示唆された。
2.排ガスとして放出されるガス状トリクロロエチレンの除去に対応するため、小規模反応装置(バイアルビン)を用いて、アルギン酸ゲル固定化菌体による固/気相分解反応を検討した。
(1)各種固定化剤による固定化菌体の分解活性を比較検討した結果、アルギン酸ゲル固定化菌体が著しく良効で1ppmトリクロロエチレンを2時間でほぼ完全に分解し、また非常に高濃度である100ppmでも分解し、以降の研究には本固定化剤を用いることとした。
(2)トリクロロエチレン分解菌の生育炭素源の一つであるメタンを反応系に添加すると、トリクロロエチレン分解は阻害され、その阻害型式は培抗型であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 矢木 修身,内山 裕夫: "水質汚濁対策へのバイオテクノロジ-の活用" 瀬戸内海科学. 2. 36-41 (1990)
• [Publications] 矢木 修身,内山 裕夫: "揮発性塩素化脂肪族炭化水素の微生物分解" 微生物. 5. 13-22 (1990)
• [Publications] 矢木 修身,内山 裕夫: "微生物によるクロロエチレン類の分解" 土と微生物. 37. 37-44 (1991)
• [Publications] 内山 裕夫,矢木 修身: "微量元素・化学物質と農業生態系ー有機ハロゲン化合物の生分解ー" 養賢堂, 284 (1990)