耐低温性水素発酵菌による有機性廃棄物からの省エネルギー型水素生産

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550773
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 横井 春比古 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00253815)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 遵 宮崎大学, 工学部, 助手 (60264363)
• Keywords: 水素発酵 / 水素発酵菌 / 水素生産 / Clostridium / 耐低温牲

Research Abstract

耐低温性水素発酵菌を用いて、有機性の廃水廃棄物等を原料にして水素を生産できる省エネルギー型水素生産プロセスの開発を目的として研究を行ったところ、本年度の研究成果として以下の結果が得られた。
1.耐低温性水素発酵菌の同定
研究室で分離・保存している耐低温性の水素発酵菌の中で絶対嫌気性水素発酵菌E-73株の水素生産能が最も高いことから、生理学的性状及び16S-rRNAの部分塩基配列の解析を行ったところ、本菌株はClostridium属に属する細菌であることが明らかとなった。
2.分離菌株の水素生産特性評価
Clostridum sp.E-73株による合成培地を用いた回分培養下での水素生産特性について検討したところ、水素生産には窒素源としてポリペプトンが適し、本菌株はグルコースや澱粉等の各種糖源から水素を生産できることが分かった。また、本菌株は15℃の低温下において培養pHを5.5に制御すると、グルコース及び澱粉から各々2.1及び2.5mol-H_2/mol-glucoseの高い水素生産収率で水素を生産できることが明らかとなった。本菌株は35℃の中温域においても従来の水素発酵菌と同等の収率で水素を生産でき、耐低温性の優れた水素発酵菌であることが分かった。
さらに、炭素源として澱粉、窒素源としてポリペプトンを用いる合成培地での反復回分培養による連続水素生産実験を行ったところ、回分培養よりも耐低温性が向上して8〜10℃の低温条件下でも安定して水素を生産できることを見出し,その時の水素生産収率は各々1.7及び1.4mol-H_2/mol-glucoseであった。