Development of novel environmental eco-biotechnologies using DHS reactor suitable for enrichment of useful microbes

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途上国に適用可能なエアレーションを要さない省エネ型のDHS（Down-flow Hanging Sponge）リアクターの研究を通して，下水処理としての機能だけでなく，新規の環境技術の創生が明らかになってきた。微生物は多種多様でそれぞれ特別の機能を有しており，難分解性排水処理等への適用も可能である。しかし実用化には，如何にしてある特別の機能を有している細菌をバイオリアクター内に優占的に集積培養し，高濃度に保持することができるか，が課題である。本研究では，微生物の混入を防げない自然開放系の処理システムにおいて，優占的に細菌を培養する技術・エコバイオテクノロジーを利用し，新規の微生物の機能・特性を明らかにすることで，実用化・実装化の可能性が高い環境技術：1.難分解性排水処理，2.新規窒素処理プロセスの開発，3.排水等からの資源回収，4.温室効果ガスの分解による放散防止，5.途上国の普及に資するDHSバイオリアクターの改善，の5つの新規環境技術に特化し研究開発を行うことを目的としている。2022年度は主にその内の3つ，極低濃度メタンガスの分解，新規窒素処理プロセスの開発，メタンからの生分解性プラスチック原料PHA（ポリヒドロキシアルカノエート）の生成・回収について実施した。その結果，次のような研究成果を得た。新規のメタン酸化細菌の集積に成功した。しかし，コロニー形成による分離培養を試みているが，まだ分離すには至っていない。海水においても新規窒素サイクルによる窒素排水処理が可能であることを明らかにした。PHA含有量を高める培養条件を明らかにし，高PHA含有メタン酸化細菌を特定した。