2000 Fiscal Year Annual Research Report
下水浄化センターからの高速・高効率消化メタン・エネルギー回収技術の創成
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11794002
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
大橋 晶良 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70169035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 信夫 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (30193072)
関口 勇地 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (20313570)
原田 秀樹 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70134971)
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| Keywords | エネルギー / 有機性廃棄物 / メタン / 嫌気性消化 / 下水汚泥 / 微生物生態 / 分子生物学 / 下水処理 |
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| Research Abstract |
先進国における大量消費・大量廃棄や途上国でみられる人口爆発が今後も続く限り、21世紀に地球規模での環境負荷の増大,自然の資源・エネルギー制約が顕在化し,人類社会や地球生態系は大きな影響を受けると予想される。このため、廃棄物においても回収可能なエネルギーの有効利用を行うとともに,省資源,省エネルギーに努力することは今日の重要な課題である。そこで本研究では,下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより,高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的としている。
嫌気性消化微生物群集の解析に16SrRNAを標的とした蛍光標識オリゴDNAプローブのIn situ Hybridization(FISH)を適用したが,蛍光強度が極めて弱く検出・定量は困難であった。この原因は微生物の活性が低くて,RNA含量が少ないためであることを明らかにし,DIG標識に改良して検出を試みたものの,新規FISH技術の確立までにはまだ至っていない。そこで,dot blot hybridization法で硝化汚泥中のメタン生成細菌の定量を行い,メタン生成能とメタン生成細菌量との関連性を検討している。
また,中温および高温の消化汚泥からDNAを抽出し,16SrDNAをPCR増幅した後,クローニングした。ランダムに選んだクローンに制限酵素を用いてRFLP解析し,各パターンのクローンについて塩基配列を決定している。解析の途中であるが,クローンライブラリーの構築より,消化汚泥内の微生物群集の全容が見えてきており,中温と高温の消化汚泥の違いも分かってきた。今後,加水分解酵素活性を測定し,微生物群集との関連を明らかにすることで,余剰汚泥の可溶化および消化メタン生成速度を促進化する技術が示唆できると思われる。
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[Publications] K.Syutsubo: "Population dynamics of anaerobic microbial consotia in thermophilic granular sludge in response to feed composition change"Water Science and Technology. Vol.43,No.1. 59-66 (2001)
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[Publications] T.Tagawa: "Quantification of methanogen cell density in anaerobic granular sludge consortia by fluorescence in-situ hybridization"Water Science and Technology. Vol.42,No.3-4. 77-82 (2000)
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[Publications] H.Imachi: "Cultivation and In Situ Detection of a Thermophilic Bacterium Capable of Oxdizing Propionate in Syntrophic Association with Hydrogenotrophic Methanogens in a Thermophilic Mehtanogenic Granular Sludge"Applied and Environmental Microbiology. Vol.66,No.8. 3608-3615 (2000)
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[Publications] Sekiguchi,Y: "Syntrophothermus lipocalidus gen.nov.,sp.nov., a novel thermophilic, syntrophic fatty-acid-oxidizing anaerobe which utilizes isobutyrate"International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Vol.50. 771-779 (2000)
