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J-GLOBAL ID：201602227699353263   整理番号：16A0864786

パイロット規模のメンブレンバイオリアクターにおける高有機負荷後の微生物群落組成の変化の微細スケールモニタリング

Fine-scale monitoring of shifts in microbial community composition after high organic loading in a pilot-scale membrane bioreactor

著者 (6件)： Sato Yuya (Environmental Management Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 16-1 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki 305-8569, Japan) ,  Hori Tomoyuki (Environmental Management Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 16-1 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki 305-8569, Japan) ,  Navarro Ronald R. (Environmental Management Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 16-1 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki 305-8569, Japan) ,  Habe Hiroshi (Research Institute for Sustainable Chemistry, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8565, Japan) ,  Yanagishita Hiroshi (Research Institute for Sustainable Chemistry, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8565, Japan) ,  Ogata Atsushi (Environmental Management Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 16-1 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki 305-8569, Japan)
資料名： Journal of Bioscience and Bioengineering  (Journal of Bioscience and Bioengineering)
巻： 121  号： 5  ページ： 550-556  発行年： 2016年05月 
JST資料番号： G0535B  ISSN： 1389-1723  CODEN： JBBIF6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 生物学的排水処理では,都市排水が有機炭素濃度などの物理化学的パラメータの予期しない変化を経験することがある。本研究の目的は,メンブレンバイオリアクター(MBR)の活性汚泥中の微生物群落が,高い有機負荷に適応し,反応器運転中の分解能力をいかに維持するかを理解することにある。パイロット規模のMBRを19日間運転した。8日目に,合成廃水中の有機物の濃度は450から900mgの化学的酸素要求量(COD)/Lに増加した。高い有機負荷の条件下でも,COD除去率は高く,85.3~91.4%の範囲であった。16S rRNA遺伝子のハイスループットシーケンシングにより,微生物群落は有機負荷の増加に伴って大幅に変化した。8日後,β-プロテオバクテリアに属するアクアバクテリウムおよびアゾスピラ関連の操作的分類単位(OTU)が支配的になった。これは潜在的に有機物質の分解を促進し,活性汚泥の微生物の多様性を減少させた。有機物の分解に溶存酸素(DO)を使用したため,反応器内のDOレベルは低下した。これは好気性だけでなく嫌気性細菌,例えばクロストリジウム(Clostridia)属の細菌に関連するOTUのサブセットの増加をもたらした。この間,嫌気性微生物はMBRの性能を維持するために有機物質の分解に寄与した可能性がある。一方,ハイスループットシークエンシングは,活性汚泥中の候補系統部門SR1およびアンモニア酸化古細菌に属する,未だ培養されていない微生物またはマイナーな微生物を同定することも可能にした。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 負荷 ,  *ミクロフローラ ,  変化 ,  *監視 ,  COD【水質】 ,  rRNA遺伝子 ,  細菌 ,  好気性菌 ,  嫌気性菌 ,  Clostridium ,  下水処理 ,  *活性汚泥法 ,  活性汚泥
準シソーラス用語： *活性スラッジ法 ,  活性スラッジ ,  *有機負荷 ,  組成変化 ,  16S rRNA遺伝子 ,  βプロテオバクテリア

著者キーワード (5件)： Key words Membrane bioreactor ,  High-throughput sequencing ,  Microbial community structure ,  High organic loading ,  Activated sludge

分類 (1件)： 下水,廃水の生物学的処理  (SC03060H)

引用文献 (43件)：

• Le-Clech, P.: Membrane bioreactors and their uses in wastewater treatments, Appl. Microbiol. Biotechnol., 88, 1253-1260 (2010).
• Kraemer, J. T., Menniti, A. L., Erdal, Z. K., Constantine, T. A., Johnson, B. R., Daigger, G. T., and Crawford, G. V.: A practitioner's perspective on the application and research needs of membrane bioreactors for municipal wastewater treatment, Bioresour. Technol., 122, 2-10 (2012).
• Gao, D. W., Fu, Y., Tao, Y., Li, X. X., Xing, M., Gao, X. H., and Ren, N. Q.: Linking microbial community structure to membrane biofouling associated with varying dissolved oxygen concentrations, Bioresour. Technol., 102, 5626-5633 (2011).
• Bugge, T. V., Larsen, P., Saunders, A. M., Kragelund, C., Wybrandt, L., Keiding, K., Christensen, M. L., and Nielsen, P. H.: Filtration properties of activated sludge in municipal MBR wastewater treatment plants are related to microbial community structure, Water Res., 47, 6719-6730 (2013).
• Olsen, G. J., Lane, D. J., Giovannoni, S. J., Pace, N. R., and Stahl, D. A.: Microbial ecology and evolution: a ribosomal RNA approach, Annu. Rev. Microbiol., 40, 337-365 (1986).

タイトルに関連する用語 (9件)： パイロット ,  規模 ,  メンブレンバイオリアクター ,  有機負荷 ,  微生物群落 ,  組成 ,  微細 ,  スケール ,  モニタリング