センサーを用いたハイスループットな排水処理生物膜の安定性評価法の構築（平成 30年度）
High throughput evaluation method for biofilm stability in wastewater treatment using a sensor

研究概要

多様な産業種あるいは適用環境の異なる国々へ拡大が進む環境微生物を用いた排水・廃棄物処理技術において、安定した生物膜の保持は性能保証の根幹である。本研究では、水晶振動子センサーが持つナノグラムスケールの付着質量変化の定量的検出機能を用いてハイスループットな生物膜の安定性評価法法を構築し、さらにそれを活用して、安定化条件を明らかにする。

研究の性格

• 主たるもの：技術開発・評価
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

全研究期間内に具体的に次の3つの項目に取り組む。
(1)水晶振動子センサーを使った生物膜のナノスケール付着量定量化手法の確立。
(2)確立した手法を用いた、安定した生物膜付着に対する影響物質と影響濃度範囲の特定。
(3)生物膜評価に係る従来法との比較実験による開発法の有効性の検証。

今年度の研究概要

これまでの研究から、Ca2+濃度0-8mMの間で生物膜形成の増進効果があり、16mM以上では8mM時と比較して速度が減衰することがわかり、適切なCa濃度に制御することで生物膜形成を促進できることが示された。しかしながらNa+の共存によりカチオン吸着の競合が起き、上記のポジティブな効果が減少することがわかった。150mMのNa濃度下では、Ca濃度によるポジティブな影響がほとんど打ち消された。このような問題を踏まえて、本年度は、高濃度Naのネガティブな効果を克服する方策を検討する。具体的にはカチオンポリマーの添加による効果を確認し、最適化する。

外部との連携

住友重機械エンバイロメント