ＤＨＳ法を用いた微生物由来鉄酸化物による新規酸性鉱山廃水処理技術の開発

鉱山や鉱滓堆積場から排出される酸性鉱山廃水を対象とし、既往処理技術において問題となっている中和剤および中和澱物の削減を図るため、中和剤によらない微生物を利用した処理技術の開発を試みた。本研究では、下水処理などで実績のあるDHS(Down-flow Hanging Sponge)法に着目し、次に示す3つの実験を行った。実験1 : 連続通水試験およびDHS担体への鉄酸化物の形成と構造解析実験2 : 菌叢解析実験3 : 鉄酸化物による金属吸着能の検討実験1では、鉄酸化細菌を馴養後、模擬廃水(200mgFe^<2+>/L, pH2.3)にて連続通水試験を行った。その結果、最終的にHRT30minにて97.7±3.4%と高い二価鉄除去率を得ることができた。しかし、三価鉄が溶解性鉄として処理水中に残存したことから、何らかの後段処理が必要であることが分かった。また、模擬廃水の処理に伴って形成した鉄酸化物の主成分はジャロサイトであることが確認された。実験2では、連続通水試験にてDHS担体に増殖した菌体について遺伝子解析を行った結果、Acidithiobacillus ferrooxidansをはじめとする多数の鉄酸化細菌の存在が確認された。実験3では、連続通水試験後のDHS担体を用い、銅またはマンガンを20mg/L添加した模擬廃水をHRT1hにて滴下し鉄酸化物による吸着能を検討した。その結果、いずれの金属においても吸着が確認された。しかし、実験開始後2時間で吸着能が著しく低下し継続しても回復は見られなかった。以上より、DHS法は酸性下での鉄酸化細菌の馴養と二価鉄の効率的な酸化に適しており、鉄酸化物の付着担体としても機能していることが確認できた。一方、本実験条件では、形成された鉄酸化物による吸着には限界があることから、より効率的な鉄酸化物の形成や吸着条件の選定が必要である。

鉱山や鉱滓堆積場から排出される酸性鉱山廃水を対象とし、既往処理技術において問題となっている中和剤および中和澱物の削減を図るため、中和剤によらない微生物を利用した処理技術の開発を試みた。本研究では、下水処理などで実績のあるDHS(Down-flow Hanging Sponge)法に着目し、次に示す3つの実験を行った。実験1 : 連続通水試験およびDHS担体への鉄酸化物の形成と構造解析実験2 : 菌叢解析実験3 : 鉄酸化物による金属吸着能の検討実験1では、鉄酸化細菌を馴養後、模擬廃水(200mgFe^<2+>/L, pH2.3)にて連続通水試験を行った。その結果、最終的にHRT30minにて97.7±3.4%と高い二価鉄除去率を得ることができた。しかし、三価鉄が溶解性鉄として処理水中に残存したことから、何らかの後段処理が必要であることが分かった。また、模擬廃水の処理に伴って形成した鉄酸化物の主成分はジャロサイトであることが確認された。実験2では、連続通水試験にてDHS担体に増殖した菌体について遺伝子解析を行った結果、Acidithiobacillus ferrooxidansをはじめとする多数の鉄酸化細菌の存在が確認された。実験3では、連続通水試験後のDHS担体を用い、銅またはマンガンを20mg/L添加した模擬廃水をHRT1hにて滴下し鉄酸化物による吸着能を検討した。その結果、いずれの金属においても吸着が確認された。しかし、実験開始後2時間で吸着能が著しく低下し継続しても回復は見られなかった。以上より、DHS法は酸性下での鉄酸化細菌の馴養と二価鉄の効率的な酸化に適しており、鉄酸化物の付着担体としても機能していることが確認できた。一方、本実験条件では、形成された鉄酸化物による吸着には限界があることから、より効率的な鉄酸化物の形成や吸着条件の選定が必要である。