嫌気/好気環境下で生息する特殊微生物の機能解明によるリン等の資源回収の高効率化

通过阐明生活在厌氧/好氧环境中的特殊微生物的功能，提高磷等资源回收的效率

基本信息

批准号：
11J06615
负责人：
小寺博也
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の最終的な目的は微生物によるリン等の資源濃縮回収システムの開発である.我々の研究グループは余剰汚泥としてではなく高濃度リン濃縮液として回収する事でエネルギーを使わない画期的なリン回収を考案している.本年度は,実排水を用いた長期通水試験を行い,一貫したリン回収システムの確立と処理性能及びエネルギー,コスト評価を行った.1.リン資源濃縮回収システム完成させるための具体的な研究フローとして、実排水を用いたプラントスケール実験を2年間継続して行った.その結果、低濃度にリンが含まれた下水から約20倍のリン濃縮液を回収する事ができ,研究実施計画に記していた一貫したリン回収システムを達成する事ができた.一方で,春から夏にかけての気温変化によりリン回収性能が安定しないといった問題が発生した.この原因として,リン蓄積微生物(PAOs)の代謝を阻害する亜硝酸の発生,硝化反応によるpHの低下が考えられた.また,実施した処理場は硫酸イオン濃度が高く,硫酸還元細菌が過剰に発生し,PAOsと基質競合している可能性が示唆された.そこで,PAOsへの有機物負荷をコントロールし,硫酸還元菌を取り除いた.更に,脱窒工程を取り入れ,硝化反応を抑制した結果,リン除去能力の回復が見られ,安定した処理が可能である事が示唆された.2.これまで,実用化を目指すための次のステップとして海洋性PAOsの機能解明を行う必要があると考え研究を進めてきた.その結果,海洋性PAOsの培養に成功し,耐塩性についての評価を行った.更に,海洋性PAOsが集積された微生物について特性を明らかにするためメタゲノム解析を行った.3.嫌気好気法により希少資源であるレアメタルの排水からの濃縮回収が可能であると考え,実験を行った.その結果,微生物による回収は実証されたが,処理は安定せずいくつかの課題が残った.

这项研究的最终目的是开发一种通过微生物巩固和恢复磷和其他资源的系统。我们的研究小组通过将其恢复为多余的污泥，而是作为高浓度的磷浓缩物，从而设计了一种开创性的无能磷回收。今年，我们使用实际废水进行了长期的水流测试，以建立一致的磷回收系统，并评估了治疗性能，能量和成本。1。由于用于完成磷资源浓度恢复系统的混凝土研究流，我们使用实际的废水进行了两年的植物规模实验。结果，我们能够从含有低浓度的污水中恢复大约20倍的磷浓缩物，并达到研究计划中描述的一致的磷回收系统。同时，由于从春季到夏季的温度变化，磷回收性能的问题不稳定。这是原因的原因是亚硝酸盐的产生，它抑制了磷积聚微生物（PAOS）的代谢，而由于亚硝化反应而引起的pH值。人们认为可以减少。此外，进行的治疗厂的硫酸盐离子浓度很高，并且产生了过多的硫酸盐再生细菌，这表明PAO可能有可能具有底物竞争。因此，控制有机物上的有机物负载，并去除硫酸盐还原细菌。此外，采用了反硝化步骤，并抑制了硝化反应，并恢复了磷的去除能力，这表明可以稳定治疗。2。到目前为止，海军陆战队是实践使用的下一步。我们一直在研究研究结果，认为有必要阐明s的功能。结果，我们成功地培养了海洋PAO并评估了它们的耐盐性。此外，进行了宏基因组分析，以阐明累积海洋PAO的微生物的特性。3。我们认为，厌氧有氧方法可用于从废水中浓缩和恢复稀有资源的稀有金属。结果，我们已经证明了微生物的恢复，但是这种治疗不稳定，还有一些问题仍然存在。