池田 宰 | ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合による革新的な水処理微生物制御技術の開発 |
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伊藤 禎彦 | 都市地下帯水層を利用した高度リスク管理型水再利用システムの構築 |
小松 登志子 | 地圏熱エネルギー利用を考慮した地下水管理手法の開発 |
澁澤 栄 | 超節水精密農業技術の開発 |
嶋田 純 | 地域水循環機構を踏まえた地下水持続利用システムの構築 |
三宅 亮 | モデルベースによる水循環系スマート水質モニタリング網構築技術の開発 |
ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合による革新的な水処理微生物制御技術の開発
研究代表者
- 池田 宰
- (宇都宮大学 理事・副学長)
共同研究者
- 加藤 紀弘
- (宇都宮大学 大学院工学研究科 教授)
- 野村 暢彦
- (筑波大学 生命環境系 教授)
水をきれいにする浄化技術は、持続可能な水利用において非常に重要です。下水、廃水などの浄化方法としては、微生物の集合体である活性汚泥を用いる水処理技術が主に用いられています。活性汚泥を用いる方法は完成度の高い技術ですが、環境負荷、省エネルギー、省資源などの観点からは、まだ改良できる余地があると考えられます。一方、種々の膜を利用した水処理技術においては、バイオファウリングと呼ばれる微生物による目詰まりが大きな課題の一つとなっていますが、その対策として、微生物が膜上に形成するバイオフィルムを制御する技術開発が求められています。
環境中の微生物は、自らが生産し分泌するシグナル物質を用いてお互いの認識応答を行ない、コミュニケーションをとりながら集団で生存しています。活性汚泥中やバイオフィルムにおいても、この微生物間コミュニケーションが微生物の活動に重要な役割を担っています。そこで、本研究課題では、微生物間のコミュニケーションを制御する手法、微生物の集団を制御する新しい技術を用いて、革新的な水処理技術の開発を目指します。
本研究課題の研究グループは、これまでに、遺伝子工学、分子生物学、生物工学、応用化学、合成化学など、様々な手法を用いた微生物コミュニケーションに関わる世界最先端の研究基盤技術を有しています。これらを基に、ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合による、微生物コミュニケーションをターゲットとした、新たな微生物制御技術を開発し、水処理技術に重要な活性汚泥の効率化や膜表面に形成されるバイオフィルム制御など、革新的な水処理技術の開発を進めます。