集積培養微生物による廃棄物系バイオマスの水素発酵における原料品質の影響

摘要

わが国が独自で供給できる天然資源としてバイオマスの活用が推進されているが，未利用バイオマスを効率的に利用するエネルギー転換技術の一つに生物学的水素生成（水素発酵）がある。しかし，バイオマスからの水素発酵においては，原料バイオマスの性状・品質や微生物群集の活性などに応じて水素生成の難易度は大きく異なってくることが報告されている。広い原料品質のバイオマス廃棄物に適用できる水素生成可能な植種微生物の集積を検討した結果，午ふんと食品廃棄物（厨芥）の混合物を原料としてpH6.0に制御したうえで反復培養することで，継続的な水素生成が確認された。細菌叢を調べたところ，他の実験系で水素生成低下の要因として考えられたLactobacilus属細菌は検出されず，水素生成細菌として知られているClostridium属細菌が確認され，水素生成微生物が集積されたことが示された。獲得された水素生成微生物集積系を植種源とすることで，含水率の低い，あるいはC/N比が水素発酵の至適範囲外のバイオマス廃棄物においても水素生成を可能とすることが確認された。すなわち，本研究で得られた水素生成微生物集積系が，より広い原料品質のバイオマス廃棄物に対して水素生成を促進する可能性が示された。