微生物を固定したハイブリッドフィルターを用いたトリチウムガス除去装置の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08558054
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 試験
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 百島 則幸 九州大学, 理学部, 助手 (80128107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 清明 (株)九州松下電器, 主任研究員 ; 松岡 信明 (財)九州環境管理協会, 主任研究員 ; 岡井 富雄 九州大学, 工学部, 助手 (50150488)
• Keywords: トリチウム / 水素細菌 / 多孔質担体 / 微生物固定 / フィルター / 除去装置

Research Abstract

核融合炉ではトリチウム(T)を燃料として使用するので、安全を確保するためトリチウム除去システムが必要とされる。本研究では水素ガス酸化能力を持つ水素細菌を多孔質担体に固定した新しい水素ガス酸化触媒の開発を目指している。
【実験】
九大構内松林表層土壌から土壌細菌を抽出した。土壌抽出液と滅菌済の無機培地とフラスコに入れ、気相をH2:O2:CO2=7:2:1の混合ガスを充填して純粋培養を行った。気相中の水素を測定し増殖の様子を調べた。微生物を固定する多孔質担体としてセラミック、マイクロキャリア、陰イオン交換樹脂などを検討した。今年度は、各種担体が菌増殖に与える影響を調べた。
【結果と考察】
1週間程度の純粋培養により、乳黄色の菌の凝集物を含む培養液が得られた。培養液はある程度冷蔵保存がきき、継代培養に用いることが可能であった。担体と純粋培養で得た菌を混合して培養したところ、培地のみよりも担体を加えた方が水素消費速度は速くなることがわかった。これは担体が菌増殖のための場所を提供するためと考えられた。担体を酸で洗浄して使用すると消費速度は遅くなった。酸洗浄により担体表面が酸性化し菌増殖に不利な環境に変化したためと推定される。陰イオン交換樹脂のように正の表面電荷を持つものは水素消費速度が速くなる傾向が見られた。しかし、陰イオン交換樹脂はマイクロキャリアほど担体表面の状態は菌増殖に適していないと判断される。培地のpHは培養が進むと酸性側に傾き酸性物質が生産されていることを示した。しかし、担体を加えて培養すると培地のpH減少は小さくなることから、緩衝剤として担体が働いていると考えられる。検討した担体のなかではマイクロキャリアが水素細菌の担体として適していると判断された。今後は使用方法と絡めて担体の形状などについて研究を進める。