脱窒細菌のアルカリ性及び還元環境下での耐性に関する実験的研究

Experimental investigation of activities and tolerance of denitrifying bacteria under alkaline and reducing condition

嶺 達也*; 三原 守弘  ; 大井 貴夫 

Mine, Tatsuya*; Mihara, Morihiro; not registered

TRU廃棄物の処分方法として、地層処分施設へ埋設する方法が検討されている。使用済核燃料の再処理埋設より発生するTRU廃棄物である低レベルプロセス濃縮廃液の固化体には、多量の硝酸塩が含まれている。硝酸塩は微生物の脱窒作用により、最終的に窒素まで還元される可能性がある。このため、嫌気条件での微生物による硝酸塩の脱窒にともなって発生する窒素が人工バリアの破壊や人工バリア中の汚染水の押し出しといった物理的な影響を与える可能性があることが指摘されている。したがって、脱窒能を有する微生物(以下、脱窒細菌と記す)が処分システムに与える影響は重要であると考えられる。本研究では、高アルカリ、還元性となる処分環境に対する脱窒細菌の耐性を調査することを目的として、脱窒細菌としてPseudomonas denitrificansを使用し、pH及びEhが脱窒細菌の活性に与える影響を把握するための実験的研究を実施した。その結果、pHが脱窒細菌の活性に与える影響については、本研究で使用した脱窒細菌では、pHが中性より高くなるにつれて低下し、pH=9.5以上では定量下限値以下となることが示された。Ehが脱窒細菌の活性に与える影響については、把握することはできなかったが、試験条件が還元環境に制御されていれば、脱窒細菌は活性を持つことが明らかとなった。いずれにしても、pHが12.5程度の高アルカリとなる処分環境条件においては、本研究で使用した脱窒細菌の活性はEhにかかわらず、中性領域での活性と比較すると小さくなると考えられた。

In the geological disposal system of TRU wastes, nitrogen generation by denitrifying bacteria could provide significant impact on the assessment of this system, because nitrate contained in process concentrated liquid waste might be electron acceptor for denitrifying bacteria. In this study, the activities and tolerance of denitrifying bacteria under disposal condition were investigated. pseudomonas denitrificans as denitrifying bacteria was used. The results showed that Pseudomonas denitrificans had activity under reducing condition, but under high pH condition (PH9.5), the activity of Pseudomonas denitrificans was not detected. It is possible that the activity of Pseudomonas denitrificans would be low under disposal condition.