油汚染土壌における界面活性剤で促進した生物浄化のモデル化

模拟表面活性剂促进石油污染土壤的生物修复

• 批准号: 01F00286
• 负责人: 片山 新太
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00286/
• 关键词: 油汚染; シミュレーションモデル; 飽和多孔体; 微生物浄化; 界面活性剤; Sphingomonas paucimobilis EPA505株; Tween80; [9-^<14>C]フェナントレン; Tween 80

種々の事業所敷地内における油汚染が日本各地あるいはベトナムで深刻な問題となりつつある。安価な処理法として原位置浄化技術が期待されている。油汚染では、高濃度で有効な洗浄処理と低濃度で有効な生物浄化技術を組み合わせた効率的な処理が求められている。しかし、組合せ技術に対するシミュレーションモデルが得られていないため最適化が難しい。本研究では、その組合せ技術の最適化シミュレーションモデルを構築することを目的とする。本研究は、平成13年11月から平成15年11月までの2年間の研究プロジェクトである。洗浄処理技術と生物浄化処理技術を組み合わせたシミュレーションモデルを構築することを目的とし、平成15年度は、構築した理論モデルのカラムを用いた実験室レベルでの実証試験を行った。対象モデル汚染化合物として、油成分中で難分解のフェナントレン(多環芳香族炭化水素)を、また、油分解菌としてSphingomonas paucimobilis EPA505株を用いた。界面活性剤としては、低毒性のTween80を用いた。飽和多孔体内の流れ場におけるフェナントレンの移流、分散、溶解、吸着、分解の各項からなる理論モデルを構築した。次に、それに必要な生物的パラメータ(増殖収率、増殖速度、土壌への付着率など)を、[9-^<14>C]フェナントレンを用いた回分試験によって求めた。これらのパラメータを用い、有限差分法および有限要素法によるシミュレーションプログラムをPASCALおよびFORTRANで作成した。シミュレーションプログラムによる各パラメータの感度試験の結果を元に、現在、実証のためのガラスビーズを多孔体とするカラム試験を設計した。フェナントレンの溶解速度を表す物質移動係数とSphingomonasのガラスビーズへの捕捉と解放係数を求め、最終的にカラム内における界面活性剤共存下でのフェナントレン生物分解試験を行ったところ、モデルに良く一致した。また、多孔体条件によっては、一致しない場合があることが明らかとなった。今後、更にカラム設計の改善が必要と考えられる。

Oil contamination in the ground where the business is applied is a serious problem all over Japan. Akihiko treatment method and in-situ purification technology are expected. Oil contamination is not the problem, high concentration is effective, cleaning treatment is effective, low concentration is effective, biological purification technology is combined, and the efficiency of the treatment is required.しかし、combination technologyに対するシミュレーションモデルがgetsられていないためoptimization is difficultしい. The purpose of this study is to optimize the combination of technology and technology and build a new one. This study was carried out in November 2013 and November 2015 in the 2-year study period. Cleaning treatment technology and biological purification treatment technology are combined with the purpose of the construction of the cleaning treatment technology and biological purification treatment technology.し、Heisei 15 year は、Construct the した theory モデルのカラムを Use the いた験 Room レベルでの実 Certificate Test 験を行った. Targeted pollutant compounds such as として, のフェナントレン (polycyclic aromatic carbonized water), which is difficult to decompose in oil components, and oil-decomposing bacteria として Sphingomonas paucimobilis EPA505 strain is used. Interface active material and low toxicity Tween80 material. The flow field in the saturated porous body is a flow-moving, dispersing, dissolving, adsorbing, and decomposing process, which is constructed using the following theory. The パラメータ (reproduction yield, reproduction speed, soil へのpayment rate) of sub-necessary organisms and それにど)を、[9-^<14>C]フェナントレンを Use いた to return points to test験によってめた. The finite difference method and the finite element method are used.レーションプログラムをPASCALおよびFORTRANで成した.シミュレーションプログラムによるeach パラメータのsensitivity test験の resultsを元に, now, the proof of the porous body is tested and designed.フェナントレンのdissolution rate tableすmatter movement coefficientとSphingomonasのガラスビーズへのcaptureとliberation coefficientをquestめ、 The final にカラム内におけるinterface active agent coexists with the でのフェナントレン biodegradation test 験を行ったところ, and the モデルにgood consistency is the same.また, porous body condition によっては, consistent しない occasion があることが明らかとなった. In the future, it is necessary to improve the design of にカラム and test it.

项目成果

T.H.Tien, A.Katayama: "A method for determining Monod Kinetic Coefficients for Volatile Hydrophobic Organic Compounds"Abstract of EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Nice, France, 06-11 April 2003. (発表予定). (2003)

T.H.Tien，A.Katayama：“测定挥发性疏水性有机化合物莫诺动力学系数的方法”EGS-AGU-EUG 联合大会摘要，法国尼斯，2003 年 4 月 6-11 日。（待提交）。

T.H.Tien, A.Katayama: "Biodegradation Kinetics of Volatile Hydrophobic Organic Compounds in the Culture with Variable Fractional Volume"Biotechnology and Bioengineering. (発表予定). (2004)

T.H.Tien，A.Katayama：“可变分数体积培养物中挥发性疏水性有机化合物的生物降解动力学”生物技术和生物工程（即将发表）。