Development of urine treatment technology on the Moon by lunar regolith immersion and microalgal-aggregated nitrifying bacterial consortium system

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本課題では、「月レゴリス申請－微細藻類・硝化菌共存系システム」による月面居住地での資源循環型処理技術の確立に向けて、微小重力環境が微細藻類と硝化菌の物質代謝に及ぼす影響の解明と、微細藻類培養に適した月レゴリスの尿中浸漬条件の最適化を行う。本年度は、三次元的に試料を回転させることで模擬的に微小重力環境を作り出す3-D回転装置を用い、異なる重量環境が硝化菌活性に与える影響を評価した。反応槽には有効容積110 mLのセーラム瓶を、種汚泥には約2か月間一定環境下（人工アンモニア含有廃水、25±1℃、溶存酸素濃度>2 mg/L）で事前順養した硝化汚泥を用いた。3-D回転装置をインキュベーター内に設置し、1/1000 g条件（国際宇宙ステーション）と1/6 g条件（月面）とした条件と、通常重力（1 g）として恒温振盪槽内に置いた条件を設けた。初期汚泥投入量を350 mg-VSS (volatile suspended solids：揮発性浮遊固形物濃度)/Lとし、25±1℃で48時間の回分活性試験を4連で実施した。その結果、1、1/6、1/1000 g条件で0.37±0.06、0.40±0.06、0.46±0.06 mg-N/g-VSS/hourの活性を示し、重力低下に伴い活性が高まる傾向を示した。しかし、多重比較検定（Turkey法）ではいずれの条件間でも有意差は確認されず、重力差による影響の有無は明確には示されなかった。この結果は、月面でも地上と同程度の硝化活性が得られることを示唆し、提案システムを構築する上で硝化菌活性に関しては特段問題が生じない可能性が示された。しかし、数十日から数か月以上の長期的な運転を行った際の活性に与える影響については未知であり、これについては来年度以降に評価を行う予定である。