超高温メタン発酵システムの開発

摘要

本研究では、超高温メタン発酵工程を開発するために、生ごみおよび下水汚泥を対象とした実験室規模の連続実験を行い、その処理特性を評価しながら、分子生物学的技術を用いて、微生物群集の解析を試みた。実験Aにおいて、メタン発酵槽の温度は55℃が最適であり、70℃以下の場合、メタンガスの生成が見られたものの、73℃以上に上げると、メタンガスは生産されなかった。実験B1において、酸発酵槽での炭水化物の可溶化はOLRが低いときに高かったのに対して、タンパク質の可溶化は、OLRが高いにもかかわらず実験B2で高かった。A70+M55の場合、運転が安定しており、統計的にもメタン転換率などについて有利であることが示された。実験Aでの菌相解析を行ったところ、?高温酸発酵槽では、Bacillus coagulans近縁種が90％、およびLactobacillussakei近縁種が6％を占めていた。80℃の超高温酸発酵槽では、滞留時間が短くなったことによってClostridialesからLactobacillus spp．近縁種に群集が変化したと確認された。70℃の超高温酸発酵槽では、Bacillus coagulansの近縁種が30％と最も多くなり、温度を下げることで55℃の高温酸発酵槽に近い菌相となっていた。メタン発酵槽でも温度を高くすることにより菌相に変化が見られ、73°C、76°C、80°Cでの、主な微生物はLactobacillusに属する微生物であった。