JPS5840090A - メタン発酵種菌の製造法 - Google Patents

メタン発酵種菌の製造法

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JPS5840090A
JPS5840090A JP56127604A JP12760481A JPS5840090A JP S5840090 A JPS5840090 A JP S5840090A JP 56127604 A JP56127604 A JP 56127604A JP 12760481 A JP12760481 A JP 12760481A JP S5840090 A JPS5840090 A JP S5840090A
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methane
bacterium
methanobacterium
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carbon dioxide
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Yasuyuki Nukina
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Shunji Namikawa
俊次 並河
Toshiichi Tomioka
敏一 冨岡
Takehiko Yamamoto
山本 武彦
Susumu Oi
進 大井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はメタン生産効率が高く酸素の混入に強いメタン
発酵種菌の製造法に関する。
メタンは石油に替るエネルギーとして期待されるものの
1つであシ、従来より発酵法によるメタンガス製造に関
しては多くの研究がある。最近の優れた高速メタン発酵
法として(昭和56年農芸化学会、予稿集第82頁)0
.5m3の液化発酵槽と1.57713のガス化発酵槽
を用い全滞留11数811.有機物負荷15 Kg/1
7i・[]の条件下でj11斗ノ1、発酵を行い、メタ
ン濃度70係の発酵ガスを有機物1に7当/(す300
tをイ(Iており、この装置より発生するメタンガス量
は15にり/nfl・[1X(0,5+1 、E5)ノ
、?x3o○t/Kg x 70%−6−3711”(
CH4)テあル331・577?’ この例では80×(。、6+ 1Tg狐γ−61−1と
斤り、液化ガス2肥 ガス化611の11数4・′川し
ている。
メタンガス生成反応が全発酵;1.利゛、“のfltr
4<段階となっている。即ち、メタン生p゛r閉のノク
ン牛J1″rfilIが発酵過程の効率を支配する最中
imp IJJ子となっている。
又この例は連続発酵法であるかC〕、定1ノ旨軍転中の
ガス化槽中のメタン生産菌濃度は一定に保i’(、:J
iている。しかし新しい基質の流入と回111の発酵終
了廃液がガス化発酵槽より?Ii’、出するのであるか
ら、その流出分だけメタン生産菌し1、増舶しているこ
ととなる。そのメタン生産菌の分裂時間t1.1oo1
1.!1間程度と考えられる。
したがって、発酵過程でのメタン/I:、1i’白71
の増’AfiVl、無−?L! L得るほどにわずかて
、生育定常期に於けるメタン生産11)テが沖要である
丁\てメタン生?71¥、[はバージニーのマニュアル
に記111(されているように非常に厳密な絶対嫌気性
菌でJ’1って、ご< lay、−11+の酸素が混入
しても短時間内に全1″+−i ff:i、死滅する1
、この酸素に対して非常に敏感で弱い′1、冒?lけ、
メタン発酵種菌としてメタン生産菌7i、、 (ζ゛台
し7、大量培養し、運搬等の取り扱いを行h・う場合に
著しい困難をも/でらずもので、実用にil(されるメ
タン生産菌は、酸素に対しかなりの耐1’lを有するも
のであることが望1れる。
以上の論拠に、■、す、本発明者ら幻、生育定常期に;
Mlいメタソノ1産能を有し、かつ混入酸素に対して)
Ii41’lを有するメタン生産菌の取得を1]標とし
て、?l12沼沈泥及び嫌気(’l: +44尿消化槽
汚泥等よりメタン牛I)′自:11イの分前検索を行々
い、上記の特性に合致し/(1株の中温(26〜40℃
)メタン生産菌を取?!) L ;/、−、、こわをメ
タノバクテリウム・エスピー・エステ4−23 (Me
t]1anobacterium  SP −8T−2
3)と呼ぶ。本1′A’4 il、沈泥中の優占種とし
て分離されたもので、沈泥1 me中にI:11o 1
1〜109個か生存している3゜ さて不倒を表  の培地イト用い35て゛で静体」1″
τ養すれば、約71」間で生育定常1tllに!・とす
る1、完全に生育定常期に入った生育15 n l’l
の1)“′l]X、物のメタン生産能C7J1、水素及
び二酸化炭素を、+、t、: ”Pj+’−、l−て、
8.7x10  me/’個・口以上のメタン/時゛〔
能イi、4示し/、、−[+なお菌数の測定r1乎扱培
債法にI: 、−1、/らメタンガスの分析U土ガスク
ロマトグランメ人に、l、j) l(、n このメタン
発生能に11、沈泥中の不倒の71台11ニーの11!
IJ値10 /me存−算出根拠に採用し、先の文献例
の槽容量1.571?’に換算すると、13171ン1
−1に相当12、実用メタン発生能は非常に大である。
次に不倒の酸素に対する1fjt l’lについ−C1
110me容バイアルビンに50meの培地 イ■−と
り(気相60me )還元剤として硫化水素及びシスデ
ィンを酸素の当量として1 me加え、気相中に酸素(
0〜12m(りを加え、さらに■(280%、Co22
0%の混合ガスを晶めて1.5気圧として36 ’Cで
培養したところ、2m1−までの酸素の4114合11
゛1−爺でC]、311後−1で微1j1(○、 OF
5me/3 R)のメタン生成を確認し/こ3.さらに
14[−1後、平板培養法に」:り細菌の汚染を受けて
いないこと及び、12me丑での酸素の混入に利しても
菌数の減少は見られないことを確認し/ζ、60m1の
気相中12m(!の酸素昂−ば、大気中の酸素θji!
 Iaと宿しい量であり、不倒は大気と同i〜酸素分圧
に酬えて生存しえる。この点に関して、メタノバクテリ
ウム モビレ(ジャーナル・オブ・バクテリオロジー、
95巻、1943頁、1968年)←l、還元剤の当1
;−以下の酸素の存在で死滅するという3、本菌の牛冒
11はこれらの菌種からは大きくS’+jなる。
木1v1株な−1、次の」:うな蘭学的性状を有する。
なl□、−」7“−養117t: 、lニア“11也 
に、H2SO係、CO220係の気相を用い/ζ。
(1)  )′(−学11′自微鏡的及び電子顕微鏡的
所見a 直径0 、37+m 、  長さ1.3−3.
31tmの丸い末端、5:、I、’っ/こ直からやや曲
っ/ζ桿菌。b 著しい不等分割を行い、時には球に近
いものも存在する。
C胞子し1、形成せず、d 運動性無く、e ベン毛無
く、f グラム陰(、lである。
(2)寒天平板培養所見 a 生育は悪く、b Δi/f閑4[I後より微小乃・
集落が出現し、C140間で1礒太径0.7〜1 mm
の集落となる。d 若い集落I−1、円形、金縁、白か
ら淡黄縁であり、e 古くなると表面に浅く細かい方射
状のひだが入る。
(3)生理学的性質 a 中性(pH)イス1近にて生育する中n、11の&
Ili気性菌、b 水素及び二酸化炭素、又&−1,1
義酸、若しくは酢酸を資化して生育する。C酸素に対し
ては%気圧1での分圧に11ilえて生存し7.1/3
0 気相までの分圧に而・1えて有意(i:のメタンを
生産する。
d ペプ、トン及びアミノ酸による生育促進みもれず、
e コエンザイム・工l、 (CoM )による11イ
r促進みられず、f イーストエキストラクトりわずか
に生育促進が認められる。q 沈泥油m液には生育促進
効果がみとめられないが、ある11丁1の細菌との混合
培養により八17い生育促進をうける。
(4)その他 不倒破砕物用済1’1両分i41.J紫タ1線の照!I
IJにより青緑色の螢光を発す3、 本菌株の属する分類学的地(1ンをパージ。イズ・マニ
ュアル・オブ・デターミネイディブ・バクテリオロジー
第8版に、1:り求、V〕ると、メタンを生産する桿菌
という点からメタノバクテリウノ・属に属するとするの
が適当であり1、さらにメタ/バクテリウム・フォルミ
シカノ、−やメタノバクテリウノ、・モビレに近いと考
えられるが、いず711の仲イ、f’l’l酸の資化(
’Iを有しない点をはじめとして則:、 、:+1≦の
様々の相違点を有し、本菌株に1メタノバクデリウノ、
属の新種とするのが妥当と考え[’vJlる。そこで不
菌の分離源である沈泥の産出地の名称をとり、ノタノバ
クテリウム番カドメンシス(Methanobacte
riuml(ademensis )の新(IP、名を
I5え/こ。
不倒d、]ニ業技術院微生物二[業1’&術便究所にl
−ij’9生物受託番号、機工[7iJI条寄第44シ
;(FERM  BP−44)Jのもとに微生物保管を
委託し/こ3、不倒の培養は例えば下記の表に71りず
組成の11゛τ則it(二1り行なうにとができる。硫
化ソーダを増量すfli〆1”l\1゛)に酸素の影響
を受けにくくなるが、多量の硫化ソーダC1、本1′!
[の生育を阻害するので実際的に01人の111からぞ
の5(r−程度のj?tが適当である。
1)呪の基′1′1とし−Cは、水素及び二酸化炭素、
蟻酸。
函酸のいずノ1も利用てきるが、水素及び二酸化炭;(
・、父3−.l’、 If17酸を使用するのが適当で
ある。酢酸はφ゛1(力学的にも明らかな様にきわめて
ゆっくりとしか何11’l :冒Ik−い(1:l:J
l酸と水素の組合わぜも可能であるが、この揚台ii%
分圧の水素は生育に対し阻害的に1動く、1水素及び二
酸化炭素を基質とした場合、基質組成Cオメタン生産の
理論式より水素80%。
−゛酸化炭素20係が適当である。しかし培養の初I’
llにC十チノ素ガス舌で水オ、二酸化炭素の混合ガス
イ1希釈して用い/(方が生育がよい。培養温度は中温
1哉、35°〜40℃が適当である。培地pHは11N
’Nl五が適当で・1りるが、気相の二酸化炭素濃度に
、1:す変化するし、蟻酸を使用する場合は、蟻酸のA
]1川減用に?IY−い、1)“1地pHは上y1する
ので、培池if+l+成に入きh・緩11ii能に一持
たぜるか、又は培養期間中宮11.’j中和を行なうか
しなけJlばなら々い。文人のビタミン類に代えてイー
ストエキストラクト!.rlのビタミン4]’,j. 
4川いてもさしつかえない、、生育にkl、約71−1
間を要する1つ との様にし2て培養して得らi−+だ菌体は、遠心分+
)+lt法,共沈法等公知の方法で集菌するか、あるい
Q−1その〕「4、曲のメタン発酵系を構成する微生物
と混合し7メタン発酵(Φ菌として用いることができる
1、 (以 下金 白) 11 次にこの種菌製造の実施例を挙3)’で本発明の方法を
具体的に説明するが、こJl、 ):l、本発明力θ2
を限定するものでない。
表の組成の液体培地を700 me容バイアルビンに5
00 meとり、120℃、10分間のオートクレーブ
滅菌を行なう。/こだしビタミン類及び炭酸ナトリウム
、硫化ソーダ、シスディン」1.1酸し!別に除菌p過
を行ない、滅菌後の液体11″1地に合わ11−る1、
ブチルゴム栓にて密栓1ツ、アルミキャッジで1.・す
え、注射剣を通じて気相を水素8oヴ、二酸化炭素20
%の混合ガスで置き代λ−1さ1゛、に1.5atmと
なる1:で混合ガスを詰める3、木菌の?lE体1)τ
INを1 バー セントtD 割合テ?、F射1ir 
4111 イテ植菌I2.35℃で静置培養する。この
間21−1に111Jlli、合ガスを追加する。10
[I後、660nmで1tlll 5’、J、 l、 
je濁度は0.01となり甲−板培養θ;に、I:すi
[ケし/、−1′、4!1濃度は106/meとなり、
8000×610分間の遠沈により200*9の711
!菌体を?!) j(、nこのように本発明にJ:れば
、メタノバクゾリウム属に属し、生育定常期に高いメタ
ン11産能4有13  − する、酸素耐(’Iを示ず菌株を用い、水素及び二酸f
l’、 I、u 、、)r2、又(l−1、Ill’、
l;酸、若しく←1:酎酸の三つのグループか1°、)
”?+: (t−冒11i−少くとも一つを基質とし、
少くともチン、+;源、無(幾塩、還シ【−剤を添加し
た培地を用い、中ηo11賊にてI[(!気的に培養し
てメタン生産菌菌体イトll’y ?!) Lゾこもの
で・らり、メタン生産効率が高く酸素のnj:入に強い
メタン発酵種菌が得られるもので・1りる〇

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メタノバクテリウム属に属し、生育定常期に窩いメタン
    生@靜を有し、かつ撤素耐性を示す菌株を用い、水素及
    び二酸化炭素、又は蟻酸、若し゛くは酢酸の三つのグル
    ープから選ばれた少くとも一つを基質とし、かつ少くと
    もチッ素源、無機塩。 還元剤を添加した培地を用い、中温域にて嫌気的に培養
    してメタン生産菌菌体を取得するメタン発酵種菌の製造
    法。
JP56127604A 1981-08-13 1981-08-13 メタン発酵種菌の製造法 Granted JPS5840090A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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