肥料や蓄産排水により汚染された地下水に含有する硝酸性窒素除去プロセスの構築

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655289
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 幡手 泰雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00038051)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 愛甲 涼子 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (50244265) ; 吉田 昌弘 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50315397) ; 上村 芳三 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60160222)
• Keywords: 脱窒処理 / 地下水 / マイクロカプセル / バイオリアクター / 脱窒細菌 / 浄水 / 固定化触媒 / 流動層

Research Abstract

本年度では、浄水システムの構築を行い、流動層型バイオリアクターを用いた連続実験を試みた。この流動層型反応器を用いる利点は、菌体固定化マイクロカプセルを流動化させることにより硝酸性窒素の還元反応と脱窒細菌の再生を別々の反応経路で同時にできる点である。特に、脱窒細菌の再生に関して、単に炭素源を供給すればいいのであるが、浄水を考えた場合、水質の富養化につながるため同一反応系への炭素源の供給は好ましくない。そこで、効率のよい浄化システムの構築のためには、失活した固定化菌体の脱窒塔から再生塔への搬送、活性を回復した固定化菌体の再生塔からの脱窒塔への搬送という連続循環が可能となる流動層型バイオリアクターが都合がよい。さらに、脱窒細菌に対してマイクロカプセル化技術を積極的に取り入れていることにより、外部からの雑菌などの侵入抑制に効果があり、二次的な環境汚染を防止でき、安定性を兼ね備えたコンパクトな水処理装置である。この脱窒細菌固定化マイクロカプセルを用いて流動層型バイオリアクターの脱窒操作(再生操作)を実施し、最適操作条件を検討した。

Research Products

• [Publications] D.Tenokuchi: "Preparation of core/shell polystyrene microcapsule with denitrifyring bacteria and examination of their denitrification property"ITE Letters on Batteries, New Technologies and Medicine. in press. (2004)
• [Publications] M.Yoshida: "Structural Control of Core/Shell Polystyrene Microcapsule-Immobilized Microbial Cells and Their Application to Polymeric Microbioreactors"Journal Applied Polymer Science. 89. 1966-1975 (2003)
• [Publications] M.Yoshida: "Denitrification of ground water utilizing core/shell microcapsule incorporated autotrophic organism"Journal of Chemical Industry and Engineering. 53. 222-224 (2002)
• [Publications] 樋之口大作: "脱窒細菌固定化マイクロカプセルを利用したバイオレメディエーション技術の開発"鹿児島大学工学部研究報告. 45. 61-66 (2003)
• [Publications] 吉田昌弘: "微生物を高効率で固定化可能なコア/シェル型機能性マイクロカプセルの開発"用水と排水. 44・11. 55-56 (2002)
• [Publications] 樋之口大作: "脱窒細菌を固定化したコア/シェル型マイクロカプセルの調製とその脱窒能力の検討"鹿児島大学工学部研究報告. 44. 51-56 (2002)
• [Publications] 吉田昌弘: "環境修復と有用物質精算-環境問題へのバイオテクノロジーの利用-、第8章"固定化脱窒細菌を利用した地下水の硝酸性窒素除去技術の開発""シーエムシー出版. 9 (2003)