報告書番号

V11038

タイトル（和文）

微生物変換における複合微生物系の利用（その３）- セルロース分解菌の添加によるセルロース系有機物からのメタン発酵 -

タイトル（英文）

Utilization of Microbial Community in Microbial Conversion (Part 3) - Methane Fermentation of Cellulosic Materials by Addition of Cellulolytic Bacteria -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

セルロース分解能力が高い微生物を分離し、取得した微生物をメタン発酵槽に添加しメタンガス生成量の増大を検証した。沼の底泥由来の汚泥から55℃でセルロース分解菌を探索した結果、CL-1株を分離できた。本菌株は、トマト残渣、稲わら等のセルロース系有機物を用いて良好に増殖した。4種類の代表的な高温性セルロース分解菌とCL-1株のセルロース分解能力を比較した結果、CL-1株の分解能が最も高く、増殖能も最も高いことが明らかとなった。さらに、メタン発酵槽にCL-1株を添加し、メタン発酵の能力をCL-1株無しの場合と比較した。CL-1株を添加した発酵槽では、有機物分解の指標となる化学的酸素要求量の除去率及びメタンガス生成量が高く、CL-1株添加の有効性が示された。その理由として、CL-1株の添加により、固形性セルロースの分解が進み有機酸が生産され、それがメタン菌によって除去されたことが考えられた。

概要 （英文）

Methane fermentation is an important technique in the treatment of organic solid wastes because of its applications in waste volume reduction and the recovery of biogas for use as an energy source. Unused biomass, such as agricultural wastes in Japan, mainly consists of cellulosic materials. The degradation step of cellulosic materials is considered a rate-limiting process in methane fermentation. In this study, cellulolytic bacteria, which have a high ability to degrade cellulosic materials, were screened and the additive effect of an isolated strain was investigated in a methane fermentor. The cellulolytic strain was isolated at 55C from wash sludge. The isolated strain showed good growth with several cellulosic materials, including tomato wastes and rice straw. It also showed the highest cellulose degradation ability and the best growth in comparison with representative thermophilic cellulolytic bacteria. In methane fermentors added with the isolated strain, the removal ratio of chemical oxygen demand and the production rate of methane gas were higher than in fermentors not added with the strain. It is considered that the additive strain caused the low-molecular of cellulose and the production of organic acids, and that methanogen was able to remove the organic acids and produce methane gas. These results show the high cellulose degradation ability of the isolated strain and its effectiveness in enhancing methane fermentation.

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