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バイオレメディエーションの基礎と実際

(1996年『バイオレメディエーションの実際技術』普及版)

商品コード: B0682

  • 監修: 児玉徹
  • 発行日: 2003年10月
  • 価格(税込): 4,104 円
  • 体裁: A5判,270ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-789-0

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著者一覧

児玉 徹   信州大学 繊維学部 教授
         (現)東京大学 名誉教授;東京農業大学 客員教授
矢木修身   環境庁 国立環境研究所
         (現)東京大学大学院 工学系研究科 教授
宮下清貴   農水省 農業環境技術研究所
         (現)(独)農業生物資源研究所 生理機能研究グループ グループ長
倉根隆一郎   通産省 生命工学工業技術研究所
         (現)(株)クボタ 技術開発本部 バイオセンター 理事,所長
佐々木健   広島電機大学 物質工学 教授
         (現)広島国際学院大学 大学院工学研究科 物質工学 教授
松永 是   東京農工大学 工学部 生命工学科 教授
         (現)東京農工大学 工学部工学部長,教授
竹山春子   東京農工大学 工学部 生命工学科 助手
         (現)東京農工大学 工学部助教授
矢田美恵子   (財)バイオインダストリー協会 技術士
         (現)(財)バイオインダストリー協会 技術士 生物工学・総合技術監理部門
高木正道   東京大学 大学院 農学生命科学研究科 教授
         (現) 新潟薬科大学 応用生命科学部 学部長,教授
永田裕二   東京大学 大学院 農学生命科学研究科 教授
         (現)東北大学 大学院農学生命科学研究科 助教授
関川泰弘   栗田工業(株) 顧問
         (現) アクア エー ズイ 代表
下村達夫   (株)荏原総合研究所 バイオ技術研究室
宮 晶子   (株)荏原総合研究所
谷口 紳   (株)荏原製作所
         (現)(株)荏原製作所 環境修復事業センター 部長
南里信也   九州大学 農学部 農芸化学科
         (現)九州大学 農学研究院
古川謙介   九州大学 農学部 農芸化学科教授
         (現)九州大学 農学研究院 教授
辻 博和   (株)大林組 環境生物研究室
丹羽 薫   建設省 土木研究所 環境計画研究室
         (現)(財)ダム技術センター 企画部 企画部長
早津雅仁   静岡大学 農学部 人間環境科学科 助教授
         (現)静岡大学 農学部 助教授
大竹久夫   広島大学 工学部 教授
赤野 徹   関西電力(株) 新エネルギー研究室
澤山茂樹   通産省 資源環境技術総合研究所
         (現)(独)産業技術総合研究所 エネルギー利用研究部門 バイオマス研究グループ 主任研究員
小木知子   通産省 資源環境技術総合研究所
         (現)(独)産業技術総合研究所 エネルギー利用研究部門 バイオマス研究グループ グループリーダー
福井作蔵   福山大学 工学部 生物工学科 教授
正田 誠   東京工業大学 資源化学研究所 教授
太田欽幸   広島大学 生物生産学部 教授
         (現)広島大学大学院 生物圏科学研究科 教授
中崎清彦   静岡大学 工学部 物質工学科 教授
新田 実   三菱樹脂(株) エンジニアリング部門
         (現)西日本エンジニアリング(株) 管理部 次長
岡田光正   広島大学 工学部 教授
         (現)広島大学大学院 工学研究科 教授
土肥義治   理化学研究所 高分子化学研究所
         (現)東京工業大学 大学院総合理工学研究科 教授

 執筆者の所属は,注記以外は1996年当時のものです

目次

【第1編 微生物利用の現状と世界の動向】
第1章 環境浄化・保全と微生物の利用
1. はじめに
2. 微生物の物質分解能
3. 難分解性物質に対する微生物の作用
3.1 難分解性物質のいろいろ
3.2 微生物による難分解性物質の分解
3.3 難分解性物質の分解例
4. 有害化学物質による汚染の状況
5. おわりに

第2章 米国におけるバイオレメディエーションの現状
1. 米国におけるバイオレメディエーション実証プロジェクトの背景
2. 目的
3. 実施サイト
3.1 Libby Ground Water Superfund Site
3.2 Eielson Air Force Base Superfund Site
3.3 Hill Air Force Base Superfund Site
3.4 Public Service Company of Cororado
3.5 Park City Pipeline
3.6 Bendix Corporation/Allied Automotive Superfund Site
3.7 Escambia Wood Preserving Site-Brookhaven
3.8 Reilly Tar and Chemical Corporation Superfund Site
3.9 West KL Avenue Landfill Superfund Site

第3章 農林水産分野におけるバイオレメディーエーション
1. はじめに
2. 農業と環境問題
3. 農林水産生態系における汚染と環境修復技術の必要性
3.1 他産業からの汚染
3.2 土壌の重金属汚染
3.3 農薬汚染
3.4 畜産排泄物や肥料による汚染
3.5 塩類集積,砂漠土壌
3.6 水産業とバイオレメディエーション
3.7 地球環境
4. 農林水産分野とバイオレメディエーション技術
4.1 重金属汚染
4.2 地下水の硝酸汚染
4.3 植物を利用したバイオレメディエーション
5. おわりに

第4章 微生物を利用した技術開発計画と今後の展開
1. はじめに
2. バイオレメディエーションの世界の動向
2.1 環境へのバイオテクノロジーへの適用;OECDを中心にして
2.2 EU(ヨーロッパ共同体)/EUREKAプロジェクトにみるバイオレメディエーション
2.3 米国ホワイトハウス報告書”Biotechnology for the 21st Century New Horizonesにみるバイオレメディエーション
3. バイオレメディエーションの適用にあたって
3.1 バイオレメディエーションの対象物質
3.2 バイオスティミュレーションとバイオオーギュメンテーション
3.3 in situバイオレメディエーションとex siteバイオレメディエーション
3.4 バイオレメディエーションの欧米での指針
3.5 バイオレメディエーションの環境影響評価
3.6 バイオレメディエーションの有効性と経済性
4. バイオレメディエーションのケーススタディー
4.1 アラスカ,バルディーユ号原油流出バイオレメディエーション
4.2 ドイツ,ライン,バレー上流地域の油汚染土壌バイオスティミュレーション
4.3 クエート原油油井破壊による流出原油汚染土壌のバイオスティミュレーション
4.4 バイオオーギュメンテーションのフィールド適用
5. 日本のバイオレメディエーションは?
6. まとめと今後の展開

【第2編 微生物による修復・利用における基礎技術】
第1章 光合成微生物による有用物質生産
1. はじめに
2. バイオマス生産および有用成分利用
2.2 スピルリナ
2.3 ドナリエラ,ヘマトコッカス
2.4 Co2固定
2.5 光合成細菌
2.6 生分解性プラスチック
2.7 Biosorbentとしての利用
3. 水素生産
3.1 光合成細菌による水素生産
3.2 藻類による水素生産
3.3 藻類による燃料油の生産
4. 生理活性物質
4.1 微細藻類
4.2 光合成細菌
5. ALAの生産
5.1 ALAの生理作用
6. 今後の課題

第2章 炭酸固定微生物の利用
1. はじめに
2. 生物を利用したCo2固定
2.1 オンサイトでのCo2の生物固定
2.2 Co2固定源の拡大
3. 炭酸固定微生物による有用物質生産
3.1 海洋微細藻類による脂肪酸生産と応用
3.2 海洋微細藻類からのUV-A吸収物質
3.3 海洋藍藻からの植物成長調節物質
3.4 海洋微細藻類びよるコッコリス粒子の生産
4. おわりに

第3章 油汚染のバイオプロセシング
1. はじめに
2. 海洋汚染油の浄化
2.1 深海微生物の利用
2.2 嫌気性細菌の利用
2.3 栄養塩および海洋微生物の同時固定化系の利用
2.4 石油・原油の分解研究
2.5 流出原油の微生物処理
2.6 タンカー事故への対策と船舶におけるビルジ(排水)処理
2.7 石油精製プロセスにおけるフェノール含有排水処理と脱硫
2.8 今後の展開
3. クウェート石油汚染土壌処理技術
4. 産業廃油・生活廃油の分解処理
5. 廃食油の有効利用
6. おわりに

第4章 微生物による農薬分解技術
1. はじめに
2. 農薬の残留と微生物による分解促進の研究
2.1 農薬の残留性
2.2 農薬の微生物による分解促進の研究の現状
3. γ-BHC分解性細菌の分子遺伝学研究
3.1 γ-BHC分解菌の単離
3.2 γ-BHC分解に関与する遺伝子と酵素
3.3 γ-BHC分解菌の誕生に関する進化論的考察
4. 今後の研究

第5章 脱窒技術の現状と技術開発の進展
1. 生物圏における窒素
2. 窒素の存在形態
3. 窒素除去の原理
3.1 硝化工程
3.2 脱窒工程
4. 窒素除去プロセスの構成
4.1 高度処理としての窒素除去プロセス
4.2 原水中のBODを利用するプロセス
5. 種々の変法について
5.1 単一槽間欠硝化脱窒
5.2 槽切り替えによる硝化脱窒
5.3 間欠エアレーション法
5.4 高負荷・膜分離法
5.5 生物膜方式
6. ハイブリッドプロセス
7. おわりに

【第3編 微生物による環境修復・改善の実際技術】
第1章 バイオリアクターを用いるトリクロロエチレンの分解・除去
1. はじめに
2. TCE分解リアクターの特徴
2.1 特定微生物の優占化
2.2 共代謝反応の利用方法
2.3 TCE濃度とリアクター形式
2.4 TCE負荷とリアクター形式
3. TCE分解リアクター研究例
3.1 包括固定化リアクター
3.2 膜分離型リアクター
4. TCE分解リアクターの実用化に向けて

第2章 化学的および微生物的処理方法との組み合わせによるPCB汚染土壌の修復
1. はじめに
2. PCBの微生物分解
3. アルカリ触媒分解法によるPCB汚染土壌の処理
4. アルカリ触媒分解法と微生物処理の組み合わせによる液状PCB処理
5. おわりに

第3章 油汚染土壌のバイオレメディエーション―クウェート国のブルガン油田オイルレイクNo.102における現地実証試験―
1. はじめに
2. 現地実証試験の概要
2.1 現地の油汚染の状況
2.2 試験区の造成
2.3 維持管理
2.4 モニタリング
3. 試験結果と考察
3.1 油成分の分解挙動
3.2 温度条件と油分解との関係
3.3 水分収支
4. まとめ

第4章 糸状藻類を使った湖沼浄化
1. 湖沼富栄養化対策の新しい構図
2. 糸状藻類活用システムの概要
3. 淡水植物の中での糸状藻類の位置付け
4. 糸状藻類の生息環境
5. 糸状藻類活用システムの構造
6. 糸状藻類をPO4-P除去に用いる利点と注意点

第5章 農薬汚染を修復する技術
1. 農薬汚染のとらえ方
2. 農薬使用の現状
3. 農薬汚染の実情
4. 農薬分解微生物の分離
5. 代表的農薬分解微生物とその利用
5.1 有機ハロゲン系農薬
5.2 トリアジン系農薬
5.3 有機リン系農薬
5.4 カーバメイト系農薬
6. 農薬分解微生物による汚染除去および汚染防止技術
6.1 例1:植物根圏の利用
6.2 例2:有機リン農薬の分解除洗
6.3 例3:水路におけるPCPの分解-水田からの農薬流出防止技術の参考
6.4 例4:バイオオーグメンテーションによるPCP分解
6.5 例5:嫌気的バイオリアクターによる除草剤分解
6.6 例6:土壌洗浄によるPCB除去
7. 国の取り組み
8. おわりに

第6章 六価クロムの生物学的処理法
1. はじめに
2. 六価クロム還元細菌
3. 六価クロムの生物処理
4. 六価クロム汚染処理の可能性
5. おわりに

第7章 光合成細菌による水素生産
1. はじめに
2. プロセスの概要
3. 緑藻の培養
3.1 炭酸ガス濃度と光強度
3.2 藻体生産性
3.3 デンプンの生産性
4. 緑藻・光合成細菌の分離濃縮
5. 緑藻の暗嫌気発酵
5.1 暗嫌気発酵生成物
5.2 デンプン分解速度
6. 光合成細菌による水素発生
6.1 水素発生機構
6.2 光合成細菌の水素発生能力
6.3 水素発生タイムラグの短縮
6.4 PHBの生成
6.5 光合成反応装置形式の選定
7. 総合確認試験
7.1 全体システム一貫運転の目的
7.2 試験設備の概要
7.3 試験設備の運転サイクル
7.4 運転結果の一例
8. おわりに

第8章 水性バイオマスの液化燃料としての利用技術
1. はじめに
2. ホテイアオイからの液化燃料の製造
2.1 ホテイアオイの特性
2.2 油化反応の概要
2.3 ホテイアオイの油化結果
2.4 窒素,リンの挙動
2.5 ホテイアオイの油化の結言
3. ドナリエラからの液化燃料の生産・回収
3.1 ドナリエラの特性
3.2 油化実験の方法
3.3 オイルの収率
4. ボツリオコッカスからの液化燃料の生産・回収
4.1 ボツリオコッカスの特性
4.2 油化実験の方法
4.3 オイルの収率
4.4 オイルの成分
5. 下水処理水による炭化水素蓄積性微細藻類の培養
5.1 環境浄化型培養
5.2 実験方法
5.3 培養の結果
5.4 環境浄化型培養の結言
6. おわりに

第9章 微生物による燃料脂質の分泌生産技術
1. はじめに
2. 油脂および中長鎖脂肪酸の燃料としての評価
3. 糖質バイオマス(デンプン,セルロース,ヘミセルロース)のエタノール発酵
4. 糖質を中長鎖脂肪酸に転換,分泌する発酵
5. 中長鎖脂肪酸を油脂(トリアシルグリセロール,TG)に転換,分泌する発酵
6. ブドウ糖を油脂に転換,分泌生産するトリコスポロン属酵母の育種
7. ブドウ糖を油脂に転換,分泌発酵する酵母Saccharomyces cerevisiaeの育種
8. 油脂,中長鎖脂肪酸エステルを液体n-アルカンに転換,分泌する菌類の選択
9. n-アルカン-2オン分泌発酵
10. 分泌発酵を支えるn-アルカン-2オン生成酵素の特異性
11. まとめ

第10章 染料分解菌
1. はじめに
2. 染料の種類と構造と処理法
3. 染料分解菌
3.1 細菌および放射菌
3.2 糸状菌
4. 染料分解のメカニズム
5. 染料分解システム
6. 今後の課題

第11章 放射菌・細菌を利用した脱臭技術
1. はじめに
2. 材料および方法
3. 結果および考察
4. おわりに

第12章 コンポスト化技術
1. コンポスト化プロセス
2. 高速コンポスト化のための操作因子
2.1 好気条件の維持
2.2 温度
2.3 pH調製
2.4 C/N比
2.5 切り返し
3. 微生物の植種
4. コンポスト化とバイオレメディエーション

第13章 もみ殻発酵処理による下水処理関連施設の微生物脱臭
1. はじめに
2. 充填塔式生物脱臭法
3. 生物脱臭法の技術的ポイント(下水・し尿処理施設関係の設備を中心に)
4. 生物脱臭法のこれから

第14章 活性汚泥技術
1. はじめに
2. 活性汚泥法の高機能化
3. フェノールに対する活性汚泥の馳養過程
4. 担体添加による活性汚泥の機能促進

第15章 生分解性プラスチック
1. はじめに
2. 高分子物質の生分解
3. 生分解性プラスチックの種類
3.1 微生物産性高分子
3.2 化学合成高分子
3.3 植物由来の天然高分子
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