微生物燃料電池の「発電する」性質を利用した、廃水からの病原性微生物除去技術の開発

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人工廃水で運転している微生物燃料電池に大腸菌を添加して回分実験を行い、微生物燃料電池を用いずに単に人工廃水に大腸菌を添加して攪拌だけを行った系を対照系として、大腸菌の生菌数を比較した。その結果、微生物燃料電池で処理した系では、対照系に比べて大腸菌の生菌数が1%以下と非常に少なかった。しかしながら、微生物燃料電池の発電微生物のために与えている基質の影響と思われる大腸菌の増殖も確認されてしまうという問題が確認された。また、ガルバノスタットという装置を用いて、外部から電圧を印加することで、基質を与えずに微生物燃料電池と同じようにアノードとカソードの間に電流を流す実験も行った。時間的に変化しない一定量の電流を、すべての系に対し同じ量だけ流し、人工廃水の緩衝能をさまざまに変えて比較実験を行ったところ、緩衝能の低い系において、大腸菌の殺滅速度が高くなるという結果が得られた。また、人工廃水の初期pHを変えて同様の実験を行ったところ、緩衝能ほど顕著な差ではないものの、初期pHが7に近い方が殺滅速度が低下するということを示唆する結果が得られた。さらに、性能の異なる複数のカソードの性能を準備し、ポテンショスタットという装置を用いて電流を一定に制御することで、同一のカソード電位でありながら電流量が異なるという条件を作り出して実験も行った。その結果、電流量が大きいほど、大腸菌の生残数減少速度が大きいという結果が得られた。