土佐光司 研究室

富栄養化は，湖沼などの閉鎖性水域にに窒素，リンなどの栄養塩が流入することで，藻類が異常に増殖し，人間による水の利用に支障が生じる現象である。異常増殖した藻類により，カビ臭や魚臭などの不快な臭気が水に着くことがある。着臭した水域を水源とする水道では，臭気除去のため，活性炭吸着やオゾン酸化などの処理を強いられ，そのコストは水道料金に転嫁されることとなる。本研究の目的は，富栄養化湖沼の水質予測手法の開発および浄水プロセスにおける異臭味物質除去技術の開発である。富栄養化した湖沼およびその水源の水質を調査し，その他の環境条件とあわせて水質を予測する精度のよいモデルを開発することで，浄水方法の選択や制御の最適化に役立つ。また，従来の活性炭では除去しにくい臭気物質を効果的に除去する材料の開発を行っている。

水，食品，建築物内には様々な病原微生物が存在しており，飲料水や食品の安全確保のためには水や食品工場の消毒・殺菌が不可欠です。しかしながら，わが国の水の消毒技術のスタンダードである塩素消毒では，トリハロメタンをはじめとする有害な副生成物質が生成します。また，食品工場で塩素殺菌を長期間用いると，工場内で塩素耐性菌が増え，殺菌効果が落ちていきます。本研究の目的は，水や食品を汚染する有害微生物の消毒・殺菌技術を開発することです。本研究室では，紫外線照射，オゾンなどの消毒・殺菌方法により，食中毒関連微生物や食品変敗原因微生物を不活化しつつ，有害な副生成物質の生成を抑制し，おいしくて安全な飲料水や食品を提供するための技術を開発しています。

材料表面におけるバイオフィルムの形成を，漆などの植物由来の天然抗菌剤により抑制する手法を開発しています。

有機性バイオマスからのエネルギー回収を効率的に行う次世代技術として，微生物燃料電池技術が注目されている。微生物燃料電池は電気生産微生物を触媒とし，有機物中に含まれる化学エネルギーを電気に変換する装置である。微生物燃料電池は薬剤や曝気によるエネルギー消費を行わずに排水中の有機物からエネルギーを電気として回収する廃水処理技術として注目されている。本研究の目的は，有機性排水や廃棄物を燃料とする微生物燃料電池による発電と，往々にして排水や廃棄物に含まれる有害物質の分解・除去を同時に行う技術の開発である。本研究室では，有害物質(発がんプロモーター)を含むジャトロファ油粕を燃料とする微生物燃料電池を作成・運転し，油粕からエネルギーを電気として回収しつつ，含有有害物質(発がんプロモーター)を分解するシステムの構築に成功した。今後，排水を燃料とし，排水中に含まれる様々な有害物質および有害微生物の除去を発電と同時に行うシステムの構築を目指して研究を継続していく。

フローマイクロリアクターを用いた有機合成技術の開発が活発化している。従来，有機合成はバッチリアクター(「釜」と呼ばれることが多い)で多く行われてきた。これに対し，フローマイクロリアクターは，直径500μm以下の管に連続的に原料を流しながら目的物質を合成する技術である。有機合成にフローマイクロリアクターを用いることで，バッチリアクターと比較して，反応時間の短縮，収率の向上，選択性の向上などが得られることが知られている。本研究の目的は，フローマイクロリアクターを用いた新しい有機合成方法を開発することである。本研究室では，フローマイクロリアクターを用いて，ジャトロファ油を原料とするバイオディーゼル燃料の合成方法を開発してきた。ジャトロファは食料生産と競合しない油料作物であるが，発がんプロモーターなどの有害物質を含んでいる。そこで，本研究室では，ジャトロファに含まれる発がんプロモーターの分解とバイオディーゼル燃料の収率向上を課題として研究を継続してきた。今後は，バイオディーゼル燃料のみならず，他の有用有機物の合成方法も研究していく予定である。