嫌気性廃水処理におけるバルキング原因微生物の網羅的解析と迅速モニタリング技術創成

厌氧废水处理中引起膨胀微生物的综合分析及快速监测技术的创建

基本信息

项目摘要

UASBプロセスにおける嫌気性バルキングを予防するためには、汚泥が流出するなどの致命的な事態に陥る前に、バルキングの原因となる微生物の増加を検知し対策を講じる必要がある。このような現場レベルでの微生物モニタリングに用いられる微生物群検出技術は、可能な限り簡便かつ迅速に実施可能であることが望ましい。そこで本研究では、RNAを検出の指標とする迅速かつ簡便な新規微生物群検出技術として開発された配列特異的rRNA切断法(RNase H法)の適用を考えた。前年度までに作成した嫌気性廃水処理プロセス微生物群検出用プローブセットを6種類のUASBグラニュール汚泥に適用した結果、メタン生成条件下における有機物分解で重要な役割を担う嫌気性共生細菌や、メタン生成古細菌が検出された。その構成種はリアクターの運転条件により異なり、例えば中温プロセスではMethanosaeta属が6-49%、高温プロセスではMethanosarcina属が40%の割合で検出された。また、嫌気性バルキングが頻繁に見られるリアクターでは、 Chloroflexi門、KSB3門に属する細菌が高い割合で検出された。これらの結果から、本研究で作成したプローブセットは嫌気性廃水処理プロセスの微生物群解析に適用可能であることが示された。今後、本手法を実処理プロセスでの経時的な微生物モニタリングに適用し、その有用性を実証する。また、バルキング原因微生物の生理学的特徴を明らかにするためにKSB3門の純粋分離を試みた。KSB3門に近縁の16S rRNA遺伝子クローンが糖系廃水を処理するUASBプロセスで頻繁に見られたことから、リアクター内の糖濃度がKSB3門細菌の生育に影響を及ぼしていると考え、培地に各種糖類を加え嫌気培養を実施したが、現在のところ成功に至っていない。今後、基質以外の培養条件も検討していく必要があると考えられる。
UASB is responsible for the prevention, prevention and control of the increase of microorganisms before and after the occurrence of fatal events such as sludge outflow, and the prevention and control of the increase of microorganisms before and after the occurrence of fatal events. The microbiome detection technology is simple, feasible, rapid and feasible. In this study, we developed a new method for rapid and simple detection of RNA and its application to the development of a pair-specific rRNA cleavage method (RNase H method). In the past year, the development of microbial community in the treatment of polluted water was studied. The results showed that the six kinds of UASB sludge were suitable for the decomposition of organic matter under the conditions of organic production. The development of microbial community in the treatment of polluted water was also studied. Some constituent species vary depending on the operating conditions. For example, a combination of 6-49% of the genus Methanosaeta and 40% of the genus Methanosarcina has been found in the medium-temperature persimmon. The bacteria belonging to Chloroflexi phylum and KSB3 phylum were isolated frequently. The results of this study indicate that the analysis of microbial population in water treatment is possible. In the future, the applicability and usefulness of this method in the treatment of microorganisms in the environment will be demonstrated. To clarify the physiological characteristics of the microorganisms responsible for the separation of KSB3 The 16S rRNA gene in KSB3 phylum was frequently detected in UASB culture medium, and the sugar concentration in KSB3 phylum was frequently detected in UASB culture medium. In the future, the culture conditions outside the substrate will be discussed.

项目成果

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Group-specific oligonucleotide probes to quantitatively detect methanogens and other important anaerobes in methane fermentation processes with the sequence-specific cleavage method
组特异性寡核苷酸探针,通过序列特异性裂解方法定量检测甲烷发酵过程中的产甲烷菌和其他重要厌氧菌
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Narihiro;T.;Ohashi;A.;Kamagata;Y.;Sekiguchi;Y
  • 通讯作者:
    Y
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成廣 隆其他文献

選択的二段培養により得られた新しい鉄還元細菌群の系統と機能
选择性两阶段培养获得的一类新铁还原菌的系统发育和功能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    青柳 智;成廣 隆;花田 智;田尾 博明;鎌形 洋一;堀 知行
  • 通讯作者:
    堀 知行
環境ゲノム解析による嫌気性廃水処理プロセス内未知微生物の実態解明
通过环境基因组分析阐明厌氧废水处理过程中未知微生物的实际情况
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Wen-Tso Liu
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
    押木 守
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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    Shinichi Enami
地域イノベーション創出連携拠点形成に向けたバイオリソース解析プラットフォーム
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    成廣 隆;菊池 義智;光田 展隆;玉木 秀幸;小松 康雄
  • 通讯作者:
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