桑畑 進80Susumu KUWABATA木村 克輝81Katsuki KIMURAイオン液体を用いた環境変化による生体微視的形状変化の迅速電子顕微鏡診断法の開発 (2014年採択)Development of quick electron microscope observation method using ionic liquids aiming at investigation of shape deformation of live bodies due to environmental changes (Project 2014)下水処理場をエネルギー消費施設から供給拠点へと転換させる下水の直接膜ろ過法の確立に関する研究 (2015年採択)Direct membrane filtration of municipal wastewater for transforming wastewater treatment plants into energy production facilities (Project 2015)61dissolved into the anaerobic bottom layer during the stratification periods, then, were mixed to the whole lake during the circulation periods. This may be one of main reasons for the bottom-out of the radioCs level. The highest cost-benefit performance would be obtained by the method of mooring zeolite in the bottom layer of the lake to recover radioCs.イオン液体（常温溶融塩とも呼ぶ）は，室温でも溶けて液体となっている塩であり，液中には正イオンと負イオンだけが存在し中性の溶媒は存在しない．このイオン液体は，測定出来ないくらい低い蒸気圧，不燃性，高いイオン伝導性，広電位窓など，非常の面白い物性を有している．非常に低い蒸気圧と帯電しないという物性を利用し，絶縁性試料をイオン液体処理することで，試料を帯電せずにSEM観察できる方法を開発した．本研究では，この方法を生体試料のSEM観察の前処理に利用する事を目指した．本研究で開発した前処理法のプロトコールは，従来の化学固定，乾燥，導電性付与等を行う従来の前処理法に比べて処理時間が非常に短く，迅速にSEM観察用の生物試料を調製できる．そして，非常にクリアかつ高解像度なSEM画像を得る事ができた．Ionic liquid (IL), which is also called room-temperature ionic liquid (RTIL) or room-temperature molten salt (RTMS), is a salt that can keep a liquid state at room temperature, and consists of entirely cation and anion. IL has several interesting physicochemical properties such as negligible vapor pressure, flame resistance, rel-atively-high ionic conductivity, wide electrochemical window etc. Based on the negligible vapor pressure na-ture with non-electrification behavior, the IL-treatment of insulating species was fond to work well for ob-taining scanning electron microscope (SEM) images of the species without electric charging. In this study, this method was applied to SEM observation of biological specimen. The protocols developed in this study take much shorter time than the conventional pre-treatment of the specimen including chemical fixation, des-iccation, and putting conductivity and give clear SEM images with high resolution.下水中の有機物はエネルギー生産のための資源として認識する必要がある．下水中の有機物を濃縮できれば，都市下水処理への嫌気性処理プロセスの適用が容易になる．精密膜ろ過により下水中有機物の濃縮が可能であるが，深刻な膜ファウリングの発生が予想される．本研究では，下水の直接膜ろ過における効率的な物理洗浄方法について検討した．他の膜処理アプリケーションで多用されるエアレーションは有機物分解（回収エネルギー量の減少）を促進するために検討対象から除外した．膜モジュールの振動と，膜分離槽内の攪拌によるクロスフロー流の併用が効果の高い物理洗浄方法であった．この物理洗浄方法を化学薬品使用逆洗と組み合わせることで，下水の直接膜ろ過を一ヶ月間継続することが可能であった．連続運転における膜間差圧の上昇は軽微であり，75％の下水中有機物回収と体積基準で50倍の下水濃縮を水理学的滞留時間3.1時間で達成することができた．Organic matter in municipal wastewater should be regarded as a resource for energy production in the future.
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