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。

The における oil pollution in the sites where the 々 々 business is located が the ある ある ベトナムで ベトナムで ベトナムで ベトナムで in various parts of Japan is a profound な problem とな ある ある ある. An 価な treatment method と て て original site purification technology が expect されて されて る る. Oil pollution で は, high concentration で unseen な 処 reason と at low concentration で have sharper な biological technology group を み close at わ せ た sharper rate な 処 Richard が o め ら れ て い る. し か し, せ combination に す seaborne る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル が have ら れ て い な い た め optimization が difficult し い. This study で は, そ の せ combination の optimization シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を build す る こ と を purpose と す る. This study, November 13 Heisei ら, November 15 heisei まで, two-year <s:1> study プロジェ トである トである. 処 at Richard technology と biological mineralization at 処 manage technology group を み わ せ た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を build す る こ と を purpose と し, 15 year は pp.47-53, constructing し た theory モ デ ル の カ ラ ム を with い た be 験 chamber レ ベ ル で の be certificate test line を っ た. Like モ seaborne デ ル pollution compound と し で て, oil components in decomposition の フ ェ ナ ン ト レ ン (polycyclic aromatic coking water element) を, ま た, oil decomposing bacteria と し て Sphingomonas paucimobilis EPA505 を strains with い た. Interfacial activators と て て, low-toxicity <s:1> Tween80を use と た. Saturated porous body の れ field に お け る フ ェ ナ ン ト レ ン の advection, dispersion and dissolution, sorption, decomposition の か ら な る theory モ デ ル を build し た. に, そ れ に な necessary biological パ ラ メ ー タ (収 rights colonization rate, raised colonization rate, soil 壌 へ の pay the rate な ど) を, [9 - ^ < > 14 C] フ ェ ナ ン ト レ ン を with い た back points test に よ っ て o め た. こ れ ら の パ ラ メ ー タ を い, finite difference method お よ び finite elements method に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン プ ロ グ ラ ム を PASCAL お よ び FORTRAN で made 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 results の を yuan に, now, be issuing の た め の ガ ラ ス ビ ー ズ を porous body と す る カ ラ ム test を design し た. フ ェ ナ ン ト レ ン の dissolution rate を table す material coefficient of mobile と Sphingomonas の ガ ラ ス ビ ー ズ へ の capture と を め, final liberation coefficient に カ ラ ム within に お け る interface active tonic coexist under で の フ ェ ナ ン ト レ ン biolysis test line を っ た と こ ろ, モ デ ル に good く consistent し た. Youdaoplaceholder0, porous body conditions によって によって, uniform <s:1> な となった situation がある ら とが, clear ら ら となった となった. In the future, further にカラム design <s:1> improvement が must be based on と examination えられる.

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）。