微生物による新しい硝酸アンモニウム排水処理法の開発

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閉鎖海域内の富栄養化対策として、工場排水や生活排水中の窒素除去は緊急の課題となっている。本研究は、微生物を活用して、希土類酸化物の生産過程で生成する硝酸アンモニウム(硝安)排水中の効率的な窒素除去法を確立することを目的とする。本年度は以下の結果を得た。呼吸型硝酸還元酵素生産菌として分離したBacillus属の細菌が、高濃度(1.5mM)のFe^<2+>の存在下で好気培養を行うことにより、10mM前後のNH_4+およびNO_3-を同時に培地から除去することを見いだした。また、0.1% NH_4NO_3を唯一の窒素源、グルコースを唯一の炭素源とする培地を用いて、NH_4+とNO_3-の両者を培地から同時に除去する菌株の分離を試みた。その結果、目的にかなう1菌株を得た。本菌はグラム陰性の桿菌であり、16S rRNA遺伝子の分析などからKlebsiella属と同定した。本菌は好気培養により、50mM(0.4%)のNH_4NO_3を完全に培地から除去した。このとき鉄イオン(Fe^<2+>またはFe^<3+>)およびモリブデン酸イオンの存在が必要であるが、その濃度はかなり低く、それぞれμMおよびnMオーダーで効果を示した。この培養の際、培地中の全炭素量も培地中から炭酸ガスとして完全に除去されることがわかった。本菌は、NH_4NO_3の替わりにNH_4ClまたはNaNO_3を窒素源としてそれぞれ単独で用いた場合も、NH_4+とNO_3-を培地中から完全に除去することがわかった。