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

1991 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 / 微生物分解 / バイオリアクタ- / 固定化 / アルギン酸ゲル

Research Abstract

1.排水中のトリクロロエチレン分解除去に対応するため、アルギン酸ゲルを用いた固定化トリクロロエチレン分解菌(Methylocystis sp.M)による固/液相分解反応について検討し、以下の知見を得た。
(1)対数増殖期後期の菌が最も高い分解活性を示し、これを固定化しリアクタ-に供することとした。
(2)至適温度、至適pHはそれぞれ30℃、pH7.0と求められ、固定化により40℃でも比較的安定であることが判明した。また、DO=Oppmでは、全く分解が見られず、DO値の増加に併って分解活性が上昇した。
(3)高濃度トリクロロエチレン分解時の急激な分解阻害は菌体外に放出される分解産物ではなく、菌体内に生成される反応性に富んだ分解中間代謝産物によるものと推定された。
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分解除去に対応するため、小規模反応装置(バイアルビン)およびガラスカラムを用いた中規模反応装置を用いて、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)ガラスカラムによる連続分解試験の結果、0.3ppmトリクロロエチレンを約50時間まではほぼ完全に分解した。
(2)固定化菌体の分解活性の半減期は4℃、10℃では4〜5日であったが、20℃では約2日と短く不安定であった。
(3)分解菌の生育炭素源であるメタンを5〜20%添加した時に良好な分解が示された。
(4)至適菌体密度は、40mg dry cell weight/mg gelで、1mM Fe(II)の添加が効果的であった。
以上、本年度の研究により各種の分解反応律速因子が明らかになり、その解決法をほぼ確立することが出来た。

Research Products

• [Publications] T.Nakajima et al.: "Novel metabolite of trichloroethylene in a methanotrophic bacterium,Methylocystis sp.M,and hypothetical degradation pathway" Biosci.Biotech.Biochem.56(3). (1992)
• [Publications] T.Nakajima et al.: "Purification and properties of a soluble methane monooxygenase from Methylocystis sp.M" Biosci.Biotech.Biochem.56(5). (1992)
• [Publications] H.Uchiyama et al.: "Role of heterotrophic bacteria in complete mineralization of trichloroethylene by Methylocystis sp.M" Appl.Environ.Microbiol.