脱窒脱リン細菌の単離とその生化学的情報の下水高度処理システム最適運転管理への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360288
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 久場 隆広 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60284527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大石 京子 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20110835) ; 楠田 哲也 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50037967)
• Keywords: 脱窒 / 脱リン / 脱窒脱リン細菌 / 単離 / 下水高度処理 / 水質予測モデル / 酢酸資化性 / ASM

Research Abstract

下水からの生物学的リン除去は、経験的に、嫌気-好気(A/0)過程により達成可能ではあるが、一方で、実際の処理場では、時としてその除去が不安定となるなど、経験的なプロセス管理だけでは不十分である。このような経験的なプロセス管理に頼らざるを得ない一つの理由はリン除去細菌の単離が未だになされていないためである。ここでは、良好なリン除去能を有する活性汚泥中での主流派の菌群である酢酸資化性リン除去純粋菌を対象とする。また、研究代表者はリン除去細菌の多くが脱窒能を有することを証明し、下水処理システムへのこの脱窒脱リン細菌の集積により、より質の高い高度処理が達成可能であることを指摘し続けてきた。したがって、本研究では酢酸資化能を有する脱窒脱リン細菌の単離とその生化学的情報の下水高度処理システム最適運転管理への応用を試みることとした。
本年度、下記の2点についての研究を実施した。
(1)酢酸資化能を有する脱窒脱リン細菌の単離:フィルター・スクリーニング装置を作製し、単離操作に用いた。スクリーニング装置本体の他に、嫌気(酢酸)基質・洗浄用滅菌蒸留水・無酸素基質(硝酸)ボトルとポンプ類、排液バルブ等、および、それらを制御するシーケンスコントローラー(タイマー)から構成されている。本体はガラス製で特注し、オートクレーブ滅菌可能なものである。装置内のフィルター上に形成されたコロニーのうち、明らかにコロニーの色・形態その他の違うものが存在すれば、複数個のコロニーを選択した。それらのコロニーを植種して平板寒天法により単離した。16S rDNAをシーケンスし、同定を行った結果、5種類の純菌が得られた。現在、脱窒脱リン細菌が有すべき特性が備わっているかどうかを定量的に検討している。
(2)水質予測モデルの構築:IAWが提案しているASMでは不十分であるため、脱窒脱リンプロセスをモデル化し、下水処理水質を予測するモデルを構築した。

Research Products

• [Publications] 浜田 康治, et al.: "嫌気-無酸素連続回分スクリーニング法による脱窒脱リン細菌単離の試み"環境工学研究論文集. 40. 53-61 (2003)
• [Publications] 金山 拓大, et al.: "活性汚泥からの酢酸資化性リン除去菌の単離"土木学会年次学術講演会 講演講演集. 58・VII(CD-rom). (2003)
• [Publications] 肘井 史朗, et al.: "嫌気-無酸素連続回分スクリーニングにより活性汚泥から得られた単離菌の特性評価"平成15年度土木学会西部支部研究発表会 講演概要集. B-416-B-417 (2004)
• [Publications] 浜田 康治, et al.: "脱窒脱リン過程のモデル化に関する検討"日本水環境学会年会 講演概要集. 38(CD-rom). (2004)
• [Publications] Torrico C.Vladimir, et al.: "Anoxic Phosphorus Removal in a Post-Denitrification System"日本水環境学会年会 講演概要集. 38(CD-rom). (2004)
• [Publications] 岡崎 光夫, et al.: "冬季におけるUCT法でのリン除去低下およびその対策"日本水環境学会年会 講演概要集. 38(CD-rom). (2004)