국립 연구 연구소 선진 산업 과학 기술 연구소 [이시무라 카즈히코 (Ishimura Kazuhiko) 회장] (이하 "Aist"), 환경 창작 연구 부서 [Ogata Atsushi 회장 "(이하 Ogata Atsushi의 회장) (이하"Aist "), Sato Yuya, 수석 연구원, Hori Tomoki, 최고 연구자, Hori Tomoki, 최고 연구자, Hori Tomoly, Hori Chiefer 님 미와 테루 히코 (이하 "IAI"라고 불림), Shizuoka University의 Fumata Hiroyuki 교수 인 Akachi Takusumi 최고 연구원 [Ishii Kiyoshi의 회장, Shizuoka의 회장 Mochizuki Kazuo] (이하 Shizuoka Institute), Shizuoka Institute " Numazu 산업 기술 지원 센터 인 Murobushi Keita 연구원 [Okawa Katsumasa의 회장] (이하 "Numazu Technical Institute"), Takagi Keiko는 최고 연구원과 협력하여 고량의 단백질을 포함하는 식품 가공 폐수를 원자재로 사용하고 있습니다수경 재배
최근 몇 년 동안 화학 비료가 아님유기농 비료를 사용한 농업 사회적 관심을 끌고 있지만 수경법을위한 유기 비료가 개발되었습니다 이것은 식물에 사용할 수 있습니다질산염질소 영양소를 생산하기가 어렵 기 때문입니다 비 화학적 방법을 사용합니다 환경 영향 감소의 관점에서, IAI는 식품 가공 폐수를 원료로 사용하고 바카라 하는 법을 사용하여 질산염 질소 유기 액체 비료를 생산했지만 액체 비료 생산 장비에서 바카라 하는 법이 어떤 종류의 바카라 하는 법이 작동하는지 명확하지 않았으며, 안정적인 유지 방법은 AIST, Shizoka Universitt, Shizuoka Incoc, Institute의 Shizuoka University와 함께 일하지 않았기 때문에 AIST, Shizuoka Institute and and Institute와 함께 일했습니다 제조 장비에서 중요한 바카라 하는 법을 명확히하고 운영 조건을 최적화합니다 결과,Comammox 박테리아로 알려진 독특한 바카라 하는 법에 의해 효율적으로 생성되는 것으로 밝혀졌으며,이 바카라 하는 법은 장치 내에서 안정적으로 유지된다는 것이 밝혀졌다 이 연구를 통한 개발은 폐기물을 원료로 사용하여 귀중한 액체 비료를 만드는 것이며, 환경 문제 해결에 기여하는 이니셔티브입니다
이 개발에 대한 세부 사항은 Dutch Academic Journal "물 연구"에 출판되었습니다
Comammox 박테리아에 의한 식품 가공 폐수에서 효율적인 액체 비료 생산
현재 환경 문제는 많은 관심을 끌고 있으며, 특히 자연 환경에 대한 폐기물의 부정적인 영향은 세심한주의를 기울이고 있습니다 지속 가능한 사회를 만드는 데있어 중요한 요소 중 하나는 이러한 폐기물을 효율적으로 재사용하거나 유용한 물질로 전환하는 기술 개발입니다 이러한 배경에서 IAI는 해산물 가공 폐수를 원료로 사용하여 유기 액체 비료 생산 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다
Hydroponic 재배는 최근 몇 년 동안 새로운 농업 방법으로 주목을 받고 있지만 수경 재배를위한 유기 액체 비료는 거의 개발되지 않았습니다 많은 식물이 질소 이온을 질소로 흡수하기 때문에 질산염 질소를 함유하는 액체 비료는 수경 재배에 이상적입니다 그러나 화학적 방법을 사용하는 비료의 생산은 JAS (일본 농업 및 임업 표준) 하에서 허용되지 않으며 다른 방법을 사용하여 질산염 질소를 생산하는 것은 어렵다 반면, 질산염 이온은 아미노산에서 암모니아까지입니다 (암모화), 암모니아에서 질산 이온까지 (질산화) 2 단계 전환 반응에서 바카라 하는 법의 작용에 의해 얻어집니다 (그림 1 하단) 아미노산의 공급원 인 단백질은 어업 가공 공장 및 기타 장소 (그림 1의 왼쪽 상단)의 식품 가공 폐수에 풍부하기 때문에 IAI는이 폐수를 원료로 사용하여 액체 비료 생산 장치를 만들었습니다 이 장치는 2 개의 반응기로 구성되며, 암모화 및 질화 반응은 별도의 반응 층으로 수행된다 이는 각기 다른 유형의 바카라 하는 법이 각 반응에 책임이 있고, 각 개인에 필요한 조건을 개별적으로 조정함으로써 액체 비료를 효율적으로 생산할 수 있기 때문입니다 (그림 1 하단) 그러나이 장치에는 수천 개가 넘는 바카라 하는 법이 있으며,이 중 어느 것이 가장 중요한 바카라 하는 법인지는 알려져 있지 않으며, 액체 비료 생산 반응을 담당하는 중요한 바카라 하는 법을 안정적으로 유지하는 방법은 불분명합니다
AIST차세대 시퀀서Flora Analysis설립 된 기술, 지금까지 폐수 처리장과 자연 환경을 대상으로하는 다양한 제품이었습니다Flora나는 그것을 풀고있다 이로 인해 수처리 식물에서 중요한 바카라 하는 법이 식별되고 토양 환경에서 유해 물질의 분해 메커니즘이 이루어졌습니다 따라서 AIST와 IAI는 Shizuoka University, Shizuoka Technical Institute 및 Numazu Technical Institute와 협력하여 AIST가 소유 한 바카라 하는 법 분석 기술을 사용하여 액체 비료 제조 장비의 중요한 바카라 하는 법을 식별하고 장비를 안정화하고 간소화하기 위해 정보를 기반으로 운영 조건을 최적화하는 것을 목표로했습니다
이 개발은 Shizuoka Prefecture의 "Advanced Enterprise Development Project Promotion Project (2016-2018)에 의해 지원되었습니다
그림 1 : 식품 가공 폐수에서 액체 비료 생산 공정
IAI의 액체 비료 생산 장비가 장기간 작동했을 때 (총 1 년 이상), 나는 안정적인 고농도의 액체 비료 (하루에 100 l 이상, 질산 질소 농도 = 약 250 mg-n/l)를 생산할 수있었습니다 작업 시작 후 70 일 동안 플로라 분석이 장치 내에서 수행되었을 때, 장치의 두 반응기에서 상이한 동식물이 형성되는 것으로 밝혀졌다 (도 1의 상단 중심)
많은 바카라 하는 법이 암모니아 화 반응을 수행 할 수 있지만, 제한된 수의 바카라 하는 법만이이를 수행 할 수 있으므로 액체 수정 과정에서 핵심 반응이 될 수 있습니다 따라서, 중요한 바카라 하는 법은 질화 반응을 담당하는 반응 혈관 B에 대해 상세하게 분석되었다 그림의 왼쪽 하단에 표시된 PCOA 플롯 2 (바카라 하는 법 조성의 변화를 보여주는 그림)는 식물 군의 유사성을 나타냅니다 점 사이의 거리가 가까울수록 바카라 하는 법의 구성 (유형 및 풍부도의 비율)이 비슷합니다 70 일의 수술 기간 동안, 바카라 하는 법의 조성은 액체상에서 극적으로 변화했다 그러나 바카라 하는 법이 원자로에 부착되는 스캐 폴드지원캐리어에 설립 된 식물상은 오랜 기간 동안 거의 변화가 거의 없었으며, 이는 운송 업체가 유용한 바카라 하는 법의 안정적인 유지를 가졌음을 나타냅니다 질화 반응은 두 단계로 나뉘며 일반적으로 "암모니아 산화 박테리아"및"질산화 산화 박테리아"(그림 2의 오른쪽 상단) 그러나 바카라 하는 법 분석 분석은 이러한 기존의 질화 바카라 하는 법 중 어느 것도 발견되지 않았으며, 대신에 Comammox 박테리아로 알려진 많은 독특한 바카라 하는 법이 발견되었으며 (최근에 완전한 반응을위한 단락)가 있으며, 이는 최근에 주된 두 개의 Stages를 수행하고, 모니트의 주석화를 수행하고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 립션의 주된 반응을 수행하고, 그리고 바카라 하는 법 (그림 2의 왼쪽, 하단)
또한 액체 상 대신 운반체에 많은 양으로 존재하며 운송 업체에 부착됩니다biofilm그림 2의 하단 중심 내에서 안정적인 것으로 밝혀졌습니다 또한, Comammox 박테리아와 공존하는 바카라 하는 법을 명확히하기 위해, 우리는 바카라 하는 법 상호 작용 분석을 수행했으며, 산소에 민감한 혐기성 바카라 하는 법이 공존한다는 것을 발견했다 (도 2 권리) Comammox 박테리아는 산소가 성장하기 위해 산소가 필요하지만 산소 농도가 낮은 환경을 선호하는 것으로 생각되며, 산소 농도를 조정하는 것은 Comammox 박테리아를 유지하는 데 중요한 요소라는 것이 밝혀졌습니다
Comammox 박테리아에 의한 질화 반응은 2 개의 바카라 하는 법에 의한 기존의 질화 반응보다 더 효율적이라는 것이 밝혀졌다 또한 하나의 유형 만 관리하여 장치를 유지하고 관리하는 것이 더 쉽기 때문에 Comammox 박테리아를 처리하는 데 큰 이점이 있습니다 반면에, Comammox 박테리아의 배양은 어려운 일이기 때문에 발견 된 지 몇 년이 지났지 만 산업적으로 거의 사용되지 않았습니다 그러나이 개발을 통해 Comammox 박테리아를 안정적으로 활용하는 기술을 확립 할 수 있었는데, 이는 중요성으로 알려져 있지만 실질적으로 사용되지 않은 Comammox 박테리아를 활용할 수 있었으며 이는 폐기물로부터 귀중한 재료의 생산에 적용되었습니다
그림 2 : Comammox 박테리아는 캐리어를 고수하고 안정적으로 유지되었습니다
또한, AIST, IAI, Shizuoka University, Shizuoka Technical Institute 및 Numazu Technical Institute는 또한 액체 비료 생산 장비를 실용적으로 더 크게 만들었으며 토마토는 액체 비료를 사용하여 유리하게 자란 수평물로 만들 수 있음을 확인했습니다
앞으로, 우리는 이번에 개발 된 기술을 사용하여 제조 된 액체 비료의 특성 분석을 진행할 것입니다 또한, 액체 비료 생산 장비 및 수경 재배 장치는 IAI를 사용하여 상용화 될 계획입니다