汚染物質分解細菌の新規分離技術の創成と生物学的浄化法への援用

污染物降解菌分离新技术的创建及其在生物净化方法中的应用

• 批准号: 22K12425
• 负责人: 荷方 稔之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12425/
• 关键词: バイオオーグメンテーション; 磁化活性汚泥法; 1,4-ジオキサン; 16S rRNA遺伝子アンプリコン解析; 走化性; 活性汚泥

難分解性物質により汚染された土壌にあらかじめ培養した分解菌を外部から添加する生物学的浄化法としてバイオオーグメンテーションがある。一方で磁化活性汚泥(MAS)法は、磁性粉を添加した活性汚泥を用いることで、磁気力で処理水と磁化活性汚泥を分離する培養法である。本研究では、汚染物質分解細菌を効率的に汚泥内に濃縮・優占化させるためMAS法に着目した。モデル汚染物質として1,4-ジオキサンを用いて長期間にわたりMASを運転し1,4-ジオキサン分解汚泥の馴養及び汚泥内菌叢解析を試みた。運転開始後1057日目よりMLSS, MLVSSともに減少したため、1101日目にMAS内に磁性粉を添加したところ、MLSSは27654mg/Lまで増加し、1138日目から1221日目にかけて26136mg/L～28774mg/Lの範囲で一定となった。しかしながら、汚泥量が増加した期間におけるCOD除去率は84～85%に留まり、処理水中の1,4-ジオキサンも6.2ppmが残存した（除去率95.0%）。この期間のDO濃度は0.3 ppm以下であり曝気不足による酸素供給の低下により1,4-ジオキサン分解が低下したと考えられた。そこで1227日目に汚泥の引抜きを行ったところ、DO濃度は4mg/L以上に回復しCOD除去率(96.3%)、残存1,4-ジオキサン濃度(0.28mg/L)共に良好な処理性能を示した。また16S rRNA遺伝子アンプリコン解析より、門レベルではBacteroidota門とProteobacteria門が全検出細菌の60～70%を占め、長期間の馴養においても門レベルでは大きな菌叢変化は見られなかった。

Biological methods of degradation of refractory substances A method of magnetized activated sludge (MAS) is to add magnetic powder to activated sludge and to separate magnetized activated sludge from treated water. In this study, the concentration and optimization of pollutants in sludge by bacteria were studied. The 1,4-decontaminating sludge domestication and analysis of microbial flora in the sludge were studied. MLSS decreased from 1057 days to 1101 days after operation, MLSS increased from 27654mg/L to 26136mg/L to 28774mg/L after operation. COD removal rate was 84~85% during the period when sludge volume increased, and 1,4-ppm COD remained in treated water (removal rate 95.0%). The DO concentration during this period is below 0.3 ppm, and the acid supply is low. The COD removal rate (96.3%) and residual COD concentration (0.28mg/L) of 1227-day-old sludge were excellent. The 16S rRNA gene was analyzed by PCR, and 60~70% of all bacteria were isolated from Bacteroidota and Proteobacteria. The bacteria were domesticated for a long time.

项目成果

Report of recently application of magnetic separation for water treatment process from a Investigating R&D Committee of IEEJ

近期磁分离在水处理工艺中的应用研究报告

• 发表时间: 2022
• 作者: Yasuzo SAKAI;Toshiyuki NIKATA
• 通讯作者: Toshiyuki NIKATA