著者

池 道彦 坂東 昌子 粂 昭苑 近藤 科江 大垣 昌夫 大竹 文雄

出版者

行動経済学会

雑誌

行動経済学 (ISSN:21853568)

巻号頁・発行日

vol.7, pp.101-129, 2014 (Released:2015-06-24)

参考文献数

10

著者

山下 光雄 清 和成 惣田 訓 池 道彦

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2010年度日本地球化学会第57回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.33, 2010 (Released:2010-08-30)

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セレンは、一般的には-2、0、+4及び+6の原子価(酸化数)を持つ形態をとる非金属元素である。元素態セレン(0)は水に不溶性であり、酸化や還元作用が受けにくく、安定な形態である。セレン化物(-2)は、水素化物、有機物、金属との化合物として存在する。一方、急性及び慢性毒性を持つ酸化物であるセレン酸(+6)および亜セレン酸(+4)は、安定な水溶性イオンとして存在する。セレンの工業的利用は、化学薬品から冶金用途に至るまで多岐に渡っている。人的活動がセレン循環に大影響を及ぼすことから、高濃度セレン汚染を防止するために、排水基準が0.1ppmに定められている。発表達はこれまでセレン酸(+6)を特異的に元素態セレン(0)に還元する異なる2種類のセレン酸還元細菌を分離、機能解析してきた。セレン酸(+6)を排水中から直接除去することは現時点でも容易ではないことから、上記の微生物の還元作用を利用すれば、比較的容易にセレン酸(+6)から元素態セレン(0)に還元し、物理化学的処理を必要としない経済性の高い、除去回収プロセスに応用できるのではないかと考えられる。このような金属代謝に関与する微生物機能を探索・駆使して利用するテクノロジーは、今世紀の元素戦略の重要な役割を担うと考えている。

著者

川畑 祐介 池 道彦 藤田 正憲

雑誌

日本水処理生物学会誌. 別巻 = Journal Japan Biological Society of Water and Waste (ISSN:09106766)

巻号頁・発行日

vol.22, 2002-10-15

著者

朴 起里 惣田 訓 池 道彦

出版者

日本水処理生物学会

雑誌

日本水処理生物学会誌 (ISSN:09106758)

巻号頁・発行日

vol.53, no.2, pp.69-79, 2017

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嫌気性アンモニア酸化(アナモックス)を用いた連続処理リアクターによる窒素除去に及ぼす温度の影響を予測するための数理モデルを構築した。細菌の増殖速度の最高値を与える基本温度式を熊本の下水処理施設と北海道の畜産廃水処理施設の活性汚泥をそれぞれ種汚泥とする低温型リアクターLow-R1とLow-R2のアナモックスモデルに組み込んだ。最低温度(<i>T</i>_min)4℃、最高温度(<i>T</i>_max)36℃の範囲において、Low-R1のアナッモクス細菌の比増殖速度の最大値(&mu;_opt)を最適温度(<i>T</i>_max)26℃において0.052d-¹に設定した(実験値との相関係数<i>r</i> = 0.851)。Low-R2の&mu;_opt、<i>T</i>_opt、<i>T</i>_min、<i>T</i>_maxの値は、それぞれ0.089d-¹、31℃、0℃、36℃に設定した(<i>r</i> = 0.995)。熊本の活性汚泥を種汚泥とする中温型リアクターMod-Rのアナモックスモデルには典型的な指数関数式を組み、アナモックス細菌の30℃における比増殖速度を0.055d-¹、温度係数を0.104℃-¹に設定した(<i>r</i> = 0.987)。水理学的滞留時間0.5d、汚泥滞留時間50~150d、水温10~35℃の条件におけるアンモニウム塩50mg-N/Lと亜硝酸塩60mg-N/Lを含む理想的な廃水の処理をこの数理モデルでシミュレーションした。その結果、Low-R1とLow-R2による窒素除去率は、Mod-Rよりも10℃付近の低温において高いことが予測された。汚泥滞留時間が短い場合、Low-R1はMod-Rよりも35℃付近の高温で窒素除去率が低いものの、Low-R2は10~35℃において高い窒素除去率を維持する結果が得られた。結論として、低温型アナモックスリアクターのうち、特にLow-R2は、温和な気候条件において加温を必要としない優れた窒素除去プロセスを開発するための十分な可能性を有していることが示唆された。

著者

井上 大介 山崎 祐二 筒井 裕文 清 和成 惣田 訓 藤田 正憲 池 道彦

出版者

公益社団法人日本生物工学会

雑誌

日本生物工学会大会講演要旨集

巻号頁・発行日

vol.21, 2009-08-25

著者

池 道彦 山下 光雄 清 和成 藤田 正憲

出版者

大阪大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2003

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ハイテク産業での利用を中心に消費量が年々増加しているレアメタルによる環境汚染と資源としての枯渇防止を目的として、レアメタル還元・蓄積作用を有する特殊微生物の検索、それらを利用したレアメタル除去・回収バイオプロセスの構築を試みた。初年度は、セレン酸を元素態セレンに還元できるBacillus sp.SF-1株を利用したセレン含有廃水処理リアクターを構築し、1〜2mMの高濃度でセレン酸を含有する廃水を1日程度で元素態セレンまで還元できること、簡易な凝集沈殿処理や限外ろ過によって完全な処理・回収できることを示した。2年目には、SF-1株がヒ酸還元能を有することに着目し、ヒ素汚染土壌浄化のバイオレメディエーションプロセス構築の可能性を検討した。SF-1株は、ヒ酸塩還元に多様な炭素源を利用できる上、厳密な嫌気条件を必要とせず、有用な特性を持つことを明らかにした。また、ヒ酸塩、セレン酸塩、硝酸塩それぞれによって独立に誘導される別個の還元酵素を有する可能性が示唆され、セレン酸塩や硝酸塩が共存しても、ヒ酸塩還元が阻害されないことを明らかにした。さらに、同株が多様な固相中のヒ酸塩を還元できることを実証した。最終年度には、ラボスケールの回分式スラリーリアクター実験を行い、高濃度の菌体植種が不要であること、ヒ素溶出量が攪拌速度の影響をほとんど受けないことを明らかにした。これより、スラリーリアクターより低コストでの処理ができる連続式土壌充填カラムリアクターによってモデルヒ素汚染土壌浄化試験を行った。流入培養液の水理学的滞留時間1日の運転で、リン酸塩溶液による土壌洗浄と組み合わせることで300mg-As/kg-soil程度の汚染土壌を土壌含有量基準以下まで浄化できた。これら一連の研究により、微生物還元・蓄積作用を利用したヒ素汚染浄化・回収技術構築の可能性を示すことができた。