帯水層の原位置従属栄養硝酸塩脱窒用徐放性炭素源錠2種類の製造，特性評価，評価を行った

Production, characterization, and evaluation of two types of slow-releasing carbon source tablets for in-situ heterotrophic nitrate denitrification in aquifers.

• Yuhoon Yeum
• Kyungjin Han
• Ji-Hyun Kang
• Dong-Wook Kim
• Chun-Woong Park
• Sooyoul Kwon
• Young Kim

抄録

緩徐放性炭素源タブレットを原位置生物脱窒システム用に製造した。その結果、乳酸塩、フマル酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩を添加した小宇宙において、最高から最低までの平均的なゼロ次硝酸塩分解率が見られた。フマル酸塩は乳酸塩よりも約80%安価であり、その結果、錠剤の形態では最も最適な徐放性炭素源であると判断された。徐放性析出錠（ＳＲＰＴ）および徐放性浮遊錠（ＳＲＦＴ）は、放出制御剤としてヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、バインダーとして微結晶セルロースｐＨ１０１（ＭＣＣ１０１）、析出剤として＃８砂、浮遊剤として炭酸カルシウムおよびクエン酸を用いて製造した。フーリエ変換赤外分光法および粉末X線回折の結果、SRPTおよびSRFTの結晶配列は、生の賦形剤と同様の方法で維持され、秩序化されていることが示された。SRFTは30分以内に水中に浮遊し、二酸化炭素の浮力により5dの間その状態を維持した。炭素源の放出率は、HPMCの添加量に比例した。SRPTに300mgのHPMCを添加した場合の寿命は25.4d、SRFTに400mgのHPMCを添加した場合の寿命は37.3dであった。本研究により、SRPTとSRFTは効率的に製造され、in-situ徐放性生物学的システムに適していることが確認された。

Slow-releasing carbon source tablets were manufactured for an in-situ biological denitrification system. The average zero-order nitrate degradation rates seen, from highest to lowest, were in microcosms to which lactate, fumarate, propionate, and formate had been added. Fumarate was approximately 80% cheaper than lactate, and consequently was determined to be the most optimal slow-releasing carbon source in tablet form. The slow-releasing precipitating tablet (SRPT) and slow-releasing floating tablet (SRFT) were manufactured with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as the agent of release control, microcrystalline cellulose pH 101 (MCC 101) as the binder, #8 sand as the precipitation agent, and calcium carbonate and citric acid as floating agents. Fourier transform infrared spectroscopy and powder X-ray diffraction indicated that the crystal arrangement in the SRPTs and SRFTs was maintained and ordered in a manner similar to raw excipients. SRFTs floated in water within 30 min and remained so for 5 d due to the buoyancy of carbon dioxide. The carbon source release rate was proportional to the quantity of HPMC added. The longevities of SRPT with 300 mg of HPMC and SRFT with 400 mg of HPMC were 25.4 d and 37.3 d, respectively. This study observed that SRPT and SRFT were manufactured effectively and are suitable for in-situ slow-releasing biological systems.

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