微生物で鉱山廃水処理―有害金属98％以上を除去：秋田県立大学/産業技術総合研究所
(2024年7月3日発表)
秋田県立大学と（国）産業技術総合研究所は7月3日、鉱山の廃水中に含まれる有害金属「マンガン（Mn）」を微生物で除去する新しい鉱山廃水処理システムを開発したと発表した。微生物の栄養分として従来技術では不可欠だった有機物や薬剤の投与なしに98％以上の高効率でマンガンを除去できる。自然環境に大きな負荷を与えずに低コストで鉱山の廃水処理をする技術の実現につながると期待している。
鉱山は世界中に存在するが、資源枯渇や経済的な理由で休廃止されるものも多い。これらの鉱山は、休廃止されても有害金属を含む抗廃水を発生し続けるため、低コストでそれらを処理することが大きな課題になっている。
そこで研究グループは、抗廃水に溶けた状態で含まれている主要な有害金属であるマンガンに注目、微生物による浄化作用を利用した低コスト・低環境負荷の処理技術の開発に取り組んだ。具体的には、廃水に溶けた状態のマンガンを酸化して不溶化するマンガン酸化細菌と呼ばれる微生物の利用を試みた。
具体的には、2021年に休廃止鉱山の坑道内に700ℓの処理槽を直列に並べたパイロットスケールの装置を設置、有機物を添加しなくてもマンガン酸化細菌が廃水中のマンガンを除去できるかを調べた。
1 ℓ中に20mgのマンガンを含む抗廃水を12時間連続して通水した実験では、98％以上のマンガンが酸化物として除去できた。実験で使った廃水中には亜鉛も含まれていたが、これも98％以上除去できたという。
今回の研究では、マンガンの酸化に役立った細菌の種類も突き止め、それらの遺伝情報も詳しく解析した。その結果、これらの細菌が有害金属のマンガンを酸化・不溶化しながら二酸化炭素を固定して有機物に変換する遺伝子のセットも保有しており、独立栄養性であることも示唆されたという。
研究グループは、処理システムのスケールアップやガイドラインの作成によって、抗廃水処理システムのさらなる効率化と各地のマンガンを含む抗廃水処理への応用展開が期待できるとしている。
