微生物によるガス発生挙動に関する実験的研究

Experimental study of gas generation by microorganism

嶺 達也*; 三原 守弘  ; 大井 貴夫 

Mine, Tatsuya*; Mihara, Morihiro; not registered

放射性廃棄物を地層処分する場合、地下水、緩衝材、放射性廃棄物などに含まれる多種多様の有機物が、地下深部に存在する微生物及び処分施設建設時に地表付近から処分施設に持ち込まれる微生物の炭素源となることが考えられる。微生物が有機物を炭素源として利用した場合、二酸化炭素などのガスを発生させる。このガス発生は、地層処分システムの安全性に影響を与える一つの要因と考えられる。本研究では、ガス発生の観点から、メタン生成細菌の活動に着目し、微生物の活動にともなうガス発生に対する有機物の違いによる影響を調査するため、地下水に比較的多く含まれるフミン酸、ベントナイトに含まれる酢酸などの有機物を対象に微生物の有機物分解にともなって発生するメタン及び二酸化炭素の量を測定することとした。試験は嫌気条件で実施し、培養温度は35とした。有機物濃度は培養液に対して100mg/lとなるように調製した。また、pHがガス発生量に与える影響を調査するため、pHをパラメータとすることとした。その結果、フミン酸はメタン生成細菌の炭素源になりにくいこと、また、酢酸などを使用した試験結果から、pHが高くなれば、メタン生成細菌の活動にともなって発生するメタンの量が減少することが示された。なお、二酸化炭素の発生量がpHの上昇にともなって減少することは確認できなかった。

In the geological disposal system of the radioactive wastes, gas generation by microorganism could be significant for the assessment of this system, because organic material included in groundwater, buffer material and wastes might serve as carbon sources for microorganisms. In this study, gas generation tests using microorganisms were carried out under anaerobic condition. The amount of methane and carbon dioxide that were generated by activity of Methane Producing Bacteria (MPB) were measured with humic acid, acetic acid and cellulose as carbon sources. The results showed that methane was not generated from humic acid by activity of MPB. However, in the case of using acetic acid and cellulose, methane was generated, but at high pH condition (pH=10), the amount of generated methane was lower than at low pH (pH=7). It was not clear whether the pH would affect the amount of generated carbon dioxide.