耐酸性金属回収細菌を用いた電子機器廃棄物からの金属分離回収システムの構築

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私は耐酸性細菌を用いて、強酸性の金属浸出液から金属を回収し、中性の脱離溶媒に金属を脱離することで、中和処理を必要としない、環境親和的な新しい金属リサイクルシステムを独自に考案した。本研究では、そのフラスコスケールのモデル系の構築を目的とした。本システムに必要な菌株の条件として、1）菌体の生産が容易、2）強酸性条件に耐性を持つ、3）金属に耐性を持つ、4）強酸性条件下で種々の金属を回収可能、の4点を定め、これらを満たす菌株を環境から単離培養した。独自に開発した耐酸性細菌スクリーニング技術であるpH変動培養法を用いて、金属に耐性を持つ耐酸性細菌を5株獲得した。16S rRNA遺伝子シーケンス解析の結果、単離菌株はComamonas, Priestia, Pseudomonasの各属に分類された。Co, Cu, Li, Mn, Niを100 mg/lずつ含む模擬金属浸出液（pH 1.5）を用いて、各単離菌株の金属の回収能力と選択性を評価した。各菌株とも複数の金属を回収し、Cuに対する親和性が比較的高い結果となった。中性条件下で金属回収能力を有する、Micrococcus luteus JCM1464と比較した結果、Mn以外の金属について、単離菌株が高い金属回収能力を示した。また、5菌株全てが、中性条件下で、M. luteus JCM1464よりも高い増殖能力を示し、上述の4条件を満たした。次に、それぞれの金属に比較的高い親和性を示した4菌株と、M. luteus JCM1464を用いて、強酸性条件下における金属の回収プロセスを構築した。種々検討した結果、5種類の金属イオンの総量に対して11.47%を回収できた。本年度の研究により、耐酸性細菌を用いた強酸性条件下における金属回収プロセスのモデル系が構築できた。また、中性条件下における金属脱離プロセスについての検討に着手する事ができた。