Granule formation of sulfate-reducing bacteria utilizing quorum-sensing and its application to wastewater treatment

利用群体感应的硫酸盐还原菌颗粒形成及其在废水处理中的应用

• 批准号: 21K14277
• 负责人: 橋口 亜由未
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14277/
• 关键词: 硫酸還元菌; 有機性排水処理; クオラムセンシング; オートインデューサー; アシル化ホモセリンラクトン; EPS; 嫌気性排水処理; グラニュール; 排水処理; 高速化

嫌気性ファーメンターで約1年間予備馴致した硫酸還元菌をにAHLsを添加後，化学的酸素要求量(COD)，MLSS，MLVSS，グラニュール粒径の測定，硫酸イオン濃度，硫化物イオン濃度，EPSを抽出液中の全糖類とタンパク質の定量を行い，AI添加による影響を評価した。その結果，全条件で硫酸還元反応が確認され，AHLs添加なしと比較してAHLs添加条件の方で有意差が見られた。AI-3，4，6添加系ではCOD除去率が最大で65 ％以上と高い値を示した。AI-2と5の添加系では，粒径が0.15mｍ以上増大した。全糖濃度はAI-2と5で8～14 mg/L程度増加したが，AI-1，3，4，6では最大で3 mg/L程度しか増加しなかった。総タンパク質濃度は，AI-1，2，5添加系では初期濃度よりも減少する傾向であったが，AI-3，4，6では23～30 mg/L程度増加した。COD除去率が低いAI-2，5では，全糖濃度が増加し，グラニュール径が増大した。COD除去率が高いAI-3，4，6では総タンパク質濃度が増加傾向にあり，グラニュール径が増大しにくかった。AI-2，5では，菌体外に分泌された多糖類が多く，結果として全体としてのCOD除去率が低くなり，この多糖類がグラニュール形成に寄与したと考えられる。一方で，COD除去率が高いAI-3，4，6添加系ではタンパク質が増加した原因として，ヒドロゲナーゼのような酵素の産生促進が考えられる。反応の触媒となる酵素によるCOD分解が促進され，グラニュール形成に必要な糖類の分解が起きたことでグラニュール径が増大しにくくなったと考えられる。COD除去率が向上するAHLs(AI-3，4，6)とグラニュール径が増大するAHLs(AI-2，5)では，増加するEPS成分が異なることが明らかとなった。

After the addition of sulfuric acid bacteria AHLs for about 1 year, the chemical acid requirement (COD), MLSS,MLVSS, sulfide temperature, sulfide temperature, total sugar and total sugar in the extract of EPS were determined, and AI was added. According to the results of the test, the full-condition sulfuric acid element was confirmed, and the AHLs was added to compare the conditions of the AHLs. AI-3,4,6 addition is the highest COD removal rate of more than 65% and higher than that of high temperature. The addition system of AI-2 "5" is small, and the particle size is larger than 0.15mm. Total sugar AI-2 5 '814 mg/L plus temperature, AI-1,3,4,6 maximum 3 mg/L plus temperature. In terms of temperature, the AI-1,2,5 addition system is the initial temperature, the initial temperature, the minimum temperature, and the AI-3,4,6, which is 23, 30, mg/L, plus. The removal rate of COD is lower than that of AI-2,5, the concentration of total sugar is higher, and the diameter of total sugar is higher than that of normal. The rate of COD removal is higher than that of AI-3,4,6. The bacteria secreted polysaccharides by AI-2,5 in vitro. The results showed that the removal rate of COD was very low, and the formation of polysaccharides was confirmed by Elisa. On the one hand, the rate of COD removal is higher than that of the AI-3,4,6 addition system. Reverse catalysis enzyme COD decomposition to promote the formation of the necessary sugar decomposition in order to improve the quality of sugar. The COD removal rate is up, AHLs (AI-3,4,6), AHLs (AI-2,5), and EPS components are added.

项目成果

短鎖及び中鎖のアシル化ホモセリンラクトン類添加による硫酸還元型排水処理能力の向上

添加短链和中链酰化高丝氨酸内酯提高硫酸还原型废水处理能力

• 发表时间: 2022
• 作者: NIIDA Yasuo;KIHARA Naoto;新井田靖郎;新井田靖郎;新井田靖郎・岡田輝久・坪野考樹・三戸部佑太;川上智也，橋口亜由未
• 通讯作者: 川上智也，橋口亜由未

アシル化ホモセリンラクトン類添加による硫酸還元型排水処理能力向上の検討

添加酰化高丝氨酸内酯提高硫酸还原型废水处理能力的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: NIIDA Yasuo;KIHARA Naoto;新井田靖郎;新井田靖郎;新井田靖郎・岡田輝久・坪野考樹・三戸部佑太;川上智也，橋口亜由未;川上智也，橋口亜由未
• 通讯作者: 川上智也，橋口亜由未