2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Membrane-Based Advanced Wastewater Treatment Process Effectively Utlizing Foods, Fungi and Enzymes
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17K06889
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
片桐 誠之 名城大学, 理工学部, 准教授 (00345919)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入谷 英司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60144119) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メンブレンリアクター / 難分解性廃水 / 白色腐朽菌 / 酵素 / 食品廃棄物 / 生理活性物質 / 限外濾過膜 / PPCPs |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食品廃棄物を有効活用した白色腐朽菌の培養により、難分解性環境汚染物の分解酵素を効率よく産生する手法の確立を行うとともに、産生酵素を精製することなく、培養液をそのままメンブレンリアクターに投入し、膜の分離機能により酵素をリアクター内に動的に固定して、難分解性廃水の連続的な処理を可能とするシステムを構築する。また、処分が必要となる余剰菌から生理活性物質を抽出する手法を確立し、単なる水処理に留まらず、食品・菌・酵素の全ての有効活用を可能とする、これまでに類を見ない全く新しい膜利用型高度処理プロセスを開発することを目的とする。
最終年度は、これまでに確立した３つのシステム「食品廃棄物を用いる有用酵素の調製システム」、「酵素と膜を用いる環境汚染物の処理システム」、「余剰菌の減量および生理活性物質の抽出システム」のハイブリッド化を行い、システムの最適化を試みるとともに、処理対象物質の範囲拡大を図った。代表的な食品廃棄物である廃糖蜜を栄養源として用いる白色腐朽菌カワラタケの培養により環境汚染物分解酵素が効率よく得られ、酵素の産生量を高濃度に維持する手法を確立した。酵素を含む培養液を、限外濾過膜を設置したメンブレンリアクターに適用し、環境汚染物の連続的な処理を可能にした。これまでに効果が認められた染料等を含む着色廃水の脱色処理だけでなく、下水処理水で検出され環境への影響が懸念されている抗生物質など医薬品や生活用品を由来とする化学物質(PPCPs)についても構築したメンブレンリアクターで処理できることが確認できた。余剰菌については、5 MPa以上の高圧力で圧搾することで顕著な脱水が可能であった。搾出液には、血圧降下作用および抗酸化作用などの生理活性が検出され、圧搾操作により菌体内から有用成分が搾出されることを明らかにした。
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Research Products
(6 results)
