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JP3095965B2 - Automatic control system for methane fermentation tank - Google Patents
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JP3095965B2 - Automatic control system for methane fermentation tank - Google Patents

Automatic control system for methane fermentation tank

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JP3095965B2
JP3095965B2 JP06329215A JP32921594A JP3095965B2 JP 3095965 B2 JP3095965 B2 JP 3095965B2 JP 06329215 A JP06329215 A JP 06329215A JP 32921594 A JP32921594 A JP 32921594A JP 3095965 B2 JP3095965 B2 JP 3095965B2
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】近年、メタン発酵を有機廃棄物処
理、廃水処理に利用する動きが盛んになってきている。
メタン発酵は、余剰汚泥の排出量が少ないことと共に、
メタンガスをエネルギー源として回収できるので、処理
に関わる経費を節減できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, the use of methane fermentation for organic waste treatment and wastewater treatment has been increasing.
Methane fermentation has a small amount of excess sludge emission,
Since methane gas can be recovered as an energy source, costs associated with processing can be reduced.

【0002】しかし、メタン発酵を常に良好な状態で保
つのは非常に難しいとされており、メタン発酵槽の自動
化運転は困難なものであった。しかし、最近になって、
メタン菌に特有な蛍光物質F420の蛍光強度を測定する
ことにより、メタン菌の活性が計測できることがわかっ
た(以降この方法を蛍光法という)。本発明は、蛍光法
によりメタン菌の活性が測定できることに着目し、メタ
ン菌の蛍光強度を計測することにより、メタン発酵槽の
自動制御を行いメタン発酵槽内の状態を常に良好に保つ
メタン発酵制御装置に関するものである。
However, it is extremely difficult to keep methane fermentation in a good condition at all times, and it has been difficult to automatically operate a methane fermentation tank. But recently,
It was found that the activity of methane bacteria can be measured by measuring the fluorescence intensity of the fluorescent substance F420 unique to methane bacteria (hereinafter, this method is referred to as a fluorescence method). The present invention focuses on the fact that the activity of methane bacteria can be measured by a fluorescence method, and by measuring the fluorescence intensity of the methane bacteria, the methane fermentation tank is automatically controlled to always maintain a good state in the methane fermentation tank. The present invention relates to a control device.

【0003】[0003]

【従来の技術】現在、メタン発酵の運転管理指標とし
て、リアクター内の汚泥量、ガス発生量、pH等が一般
的に使用されている。また、基礎研究などにおいては、
消化ガス組成、有機酸量、アルカリ度、SS除去率、C
OD除去率等を分析することによりメタン発酵槽内の状
態を把握しているにすぎない。
2. Description of the Related Art At present, sludge amount in a reactor, gas generation amount, pH and the like are generally used as operation control indexes for methane fermentation. In basic research, etc.,
Digestion gas composition, organic acid content, alkalinity, SS removal rate, C
Only the state in the methane fermentation tank is grasped by analyzing the OD removal rate and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、メタン発酵の
運転・制御にとって最も重要な因子は、メタン菌の活性
である。ところが、メタン発酵には多種の微生物が共生
して機能しているため、メタン菌のみを分離計測し、菌
体活性を知ることは至難とされていた。また、消化ガス
組成、有機酸量、アルカリ度、SS除去率、COD除去
率等を測定するためには、測定の手法が複雑であり測定
に時間がかかり、実験者の熟練も必要である。
However, the most important factor for the operation and control of methane fermentation is the activity of methane bacteria. However, since many types of microorganisms coexist and function in methane fermentation, it has been extremely difficult to separate and measure only methane bacteria and to know the cell activity. Further, in order to measure the digestion gas composition, the amount of organic acid, the alkalinity, the SS removal rate, the COD removal rate, and the like, the measurement method is complicated, it takes a long time to perform the measurement, and the experimenter requires skill.

【0005】しかもメタン菌は、生育環境の変化に対し
て非常に敏感な生物であって、消化槽内の環境の変化に
影響され易く、また生育速度も一般に遅いため、その結
果、発生ガス量の低下と有機酸濃度の増加をもたらし、
遂には酸敗状態になって完全に機能が停止する。一度変
調に陥ると回復には多くの時間と手数が必要で、時に消
化槽内容物を全部入れ替え、改めて起動することが必要
なことさえある。そのため、メタン発酵の自動化は困難
なものであった。ましてや、メタン菌純粋株を用いるの
ではなく、多種の微生物が共存している嫌気性汚泥を用
いるメタン発酵においては、マニュアル運転でさえ非常
な困難をともなうところ、自動化にいたっては極めて困
難であった。
[0005] In addition, methane bacteria are very sensitive to changes in the growth environment, are susceptible to changes in the environment in the digestion tank, and generally have a low growth rate. Decrease and increase in organic acid concentration,
Eventually, it becomes rancid and stops functioning completely. Once in modulation, recovery can take a lot of time and effort, and sometimes it may even be necessary to replace the digester contents and start up again. Therefore, automation of methane fermentation has been difficult. Even more, in methane fermentation using anaerobic sludge in which various types of microorganisms coexist, instead of using pure strains of methane bacteria, even if it is very difficult even in manual operation, automation is extremely difficult. Was.

【0006】しかしながら、工業的見地及び公害防止上
の見地から、メタン発酵の重要性はますます高まってお
り、それにともなって、メタン発酵の自動制御システム
の開発が強く要望されている。本発明は、このような当
業界の要望に応えるためになされたものであって、メタ
ン発酵の効率的自動制御システムを新たに開発すること
を目的とするものである。
[0006] However, from the industrial point of view and the point of view of pollution prevention, methane fermentation is becoming more and more important, and accordingly, there is a strong demand for the development of an automatic control system for methane fermentation. The present invention has been made to meet such needs in the art, and has as its object to newly develop an efficient automatic control system for methane fermentation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、各方面からの研究
の過程において、蛍光法によりメタン菌の活性を知るこ
とにより、発酵槽内の状態を知ることができることは、
我々の研究で明らかになった。また、ガス発生量、CO
D除去率、SS除去率などの変化より早くメタン菌の活
性は変化するため、メタン菌の活性の変化を調べること
により、発酵槽内の状態が悪化する前に適切な処置を行
うことができるという新知見を得た。また、操作も至っ
て簡単であるため、自動化でき、測定者の熟練の必要も
ない点に本発明者らははじめて着目し、更に研究した結
果、本発明の完成に至ったものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and in the course of research from various fields, by knowing the activity of methane bacteria by a fluorescence method, a fermentation tank is provided. To be able to know the state inside
It became clear in our study. In addition, gas generation amount, CO
Since the activity of methane bacteria changes faster than the changes in the D removal rate, SS removal rate, etc., by examining the change in the activity of methane bacteria, appropriate measures can be taken before the condition in the fermenter deteriorates. I got a new finding. Further, the present inventors first paid attention to the fact that the operation was extremely simple and could be automated and did not require the skill of a measurer, and as a result of further research, the present invention was completed.

【0008】すなわち、本発明は、メタン菌内に存在す
るF420の蛍光強度を測定し、原料の投入量を調節する
ことにより、メタン発酵槽の自動制御を行う点をその骨
子とするものである。
That is, the gist of the present invention is to automatically control the methane fermentation tank by measuring the fluorescence intensity of F420 present in the methane bacteria and adjusting the input amount of the raw material. is there.

【0009】メタン発酵槽内におけるメタン菌につい
て、その活性を直接測定することは困難であるため、鋭
意研究の結果、本発明においては、蛍光物質F420に着
目したものである。蛍光物質F420は、すべてのメタン
細菌に特異的に存在する蛍光性補酵素(8−ヒドロキシ
−5−ジアザフラビン誘導体)であって、波長420n
mに吸収極大を有し、その酸化型は波長472nmの青
緑色の強い蛍光を発し、分子量が843の物質である。
[0009] It is difficult to directly measure the activity of methane bacteria in a methane fermentation tank. As a result of intensive studies, the present invention has focused on the fluorescent substance F420 . Fluorescent substance F 420 is, in all methanogens a fluorescent coenzymes specifically present (8-hydroxy-5-Jiazafurabin derivative), Wavelength 420n
m has an absorption maximum, and its oxidized form emits strong blue-green fluorescence with a wavelength of 472 nm and has a molecular weight of 843.

【0010】蛍光物質F420は、上記した特有な性質に
加え、メタン菌にのみ存在する物質であって他の細菌に
は存在するものではなく、しかもメタン菌であれば属、
種を問わずすべてのメタン菌に存在するというきわめて
特徴的な性質を有する物質である。
[0010] In addition to the above-mentioned unique properties, the fluorescent substance F420 is a substance that exists only in methane bacteria and does not exist in other bacteria.
It is a substance with very characteristic properties that it is present in all methane bacteria regardless of species.

【0011】本発明は、蛍光物質F420が有するこれら
のすぐれた性質を利用し、更に、前処理、データ解析、
フローコントローラ、原流投入ポンプ等各処理、装置を
新たに選択し、そしてこれらを有機的に結合して、メタ
ン発酵槽の自動コントロールシステムの構築にはじめて
成功したものである。以下、本発明に係る装置の1実施
例を示した図1の装置を参照しながら、本発明に係る自
動コントロールシステムについて詳述する。
The present invention makes use of these excellent properties of the fluorescent substance F420 , and further includes preprocessing, data analysis,
It was the first successful construction of an automatic control system for a methane fermentation tank by newly selecting each process and equipment, such as a flow controller and a feed pump, and combining them organically. Hereinafter, the automatic control system according to the present invention will be described in detail with reference to the apparatus of FIG. 1 showing one embodiment of the apparatus according to the present invention.

【0012】図1は本装置の概念図である。発酵液は、
メタン発酵槽(5)より、サンプリングライン(9)か
らサンプリングし、前処理装置(10)に送られる。前
処理装置で、図2又は図3で示すような操作を行う。前
処理装置(10)は、次に行う蛍光分光光度計(11)
による測定を円滑に実施するためのものであって、発酵
液を希釈したり(図2)、メタン菌内に存在しているF
420を菌体外に溶出せしめるためにアルカリ処理したり
加熱処理したりするものである。アルカリ処理としては
NaOH処理(図3)のほか、KOH処理その他発酵液
をアルカリ側にもっていくことのできる処理が広く包含
される。例えばNaOHの場合、0.5〜5N、好まし
くは0.8〜1.5N程度の濃度となるように、NaO
Hを発酵液に添加すればよい。また、発酵液中にF420
が充分に存在する場合には、前処理装置は省略すること
ができるし、これとは逆にF420濃度が非常に高い場合
には、前処理として、図2の場合よりも更に希釈する処
理が必要である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of the present apparatus. The fermentation broth is
From the methane fermentation tank (5), it is sampled from the sampling line (9) and sent to the pretreatment device (10). The operation shown in FIG. 2 or FIG. 3 is performed by the pre-processing device. The pre-processing device (10) is a fluorescence spectrophotometer (11) to be performed next.
The fermentation liquor is diluted (FIG. 2) or the F exists in the methane bacteria.
In order to elute 420 out of the cells, alkali treatment or heat treatment is performed. As the alkali treatment, in addition to the NaOH treatment (FIG. 3), a KOH treatment and other treatments capable of bringing the fermentation liquor to the alkali side are widely included. For example, in the case of NaOH, NaO is adjusted to a concentration of about 0.5 to 5N, preferably about 0.8 to 1.5N.
H may be added to the fermentation broth. In addition, F 420
In the case where F is sufficiently present, the pre-processing device can be omitted. Conversely, when the F 420 concentration is very high, the pre-processing is performed by further diluting than in the case of FIG. is necessary.

【0013】通常、前処理法としては、図2の方法が簡
単である。しかし、原料に夾雑物が多く含まれる場合に
は、夾雑物により蛍光が散乱或いは吸収され、蛍光強度
が低下する。そのため、図3の方法が好ましい。前処理
後のサンプルは、蛍光分光光度計(11)に送られ、蛍光
強度を測定する。蛍光強度のデータは、データ解析装置
(12)に送られる。データ解析装置(12)では、送られ
てきたデータを解析し、制御ライン(13)によりフロー
コントローラ(3)の制御を行う。フローコントローラ
の制御例を図4、図5に示す。
Usually, the method shown in FIG. 2 is simple as a preprocessing method. However, when the raw material contains a large amount of impurities, fluorescence is scattered or absorbed by the impurities, and the fluorescence intensity is reduced. Therefore, the method of FIG. 3 is preferable. The sample after the pretreatment is sent to a fluorescence spectrophotometer (11), and the fluorescence intensity is measured. The fluorescence intensity data is sent to the data analyzer (12). The data analyzer (12) analyzes the transmitted data and controls the flow controller (3) through the control line (13). FIGS. 4 and 5 show control examples of the flow controller.

【0014】定常運転時におけるポンプ制御例(図4)
及びスタートアップ時におけるポンプ制御例(図5)に
したがって原料投入ポンプ(2)を稼動して、原料槽
(1)から原料液を原料投入ライン(4)を介してメタ
ン発酵槽(5)内に必要時に必要量だけ投入する。槽内
においては、常法にしたがって嫌気性メタン発酵が行わ
れ、生成したガスは、脱硫装置(6)及びガスメータ
(7)を介して消化ガスライン(8)から取り出すので
ある。
Example of pump control during steady operation (FIG. 4)
In addition, the raw material input pump (2) is operated according to the example of pump control at startup (FIG. 5), and the raw material liquid is supplied from the raw material tank (1) into the methane fermentation tank (5) via the raw material input line (4). Add only the required amount when needed. In the tank, anaerobic methane fermentation is carried out according to a conventional method, and the generated gas is taken out from the digestion gas line (8) through the desulfurization device (6) and the gas meter (7).

【0015】メタン発酵槽(5)では、常法にしたがっ
て嫌気性汚泥を用いてメタン発酵を行うが、メタン菌純
粋株を1種又は2種以上用いてメタン発酵を行うことも
もちろん可能である。メタン菌純粋株としては、従来既
知のメタン菌が適宜使用することができ、次のものが非
限定的に例示される:Methanobacterium thermoautotro
phicum ATCC 29183, M. formiciucum, M. bryantii等の
Methanobacterium属菌; Methanococcus mazei, M. volt
ae等のMethanococcus属菌; Methanosarcina barkerii A
TCC 29894, M. acetivorance等のMethanosarcina属菌;
Methanomonas methylovora ATCC 21963等のMethanomona
s属菌; Methanogenium cariaci, M. marisnigri等のMet
hanogenium属菌その他。
In the methane fermentation tank (5), methane fermentation is carried out using anaerobic sludge according to a conventional method, but it is of course possible to carry out methane fermentation using one or more pure methane bacteria strains. . As the methane bacteria pure strain, conventionally known methane bacteria can be appropriately used, and the following are non-limiting examples: Methanobacterium thermoautotro
phicum ATCC 29183, M. formiciucum, M. bryantii, etc.
Methanobacterium sp .; Methanococcus mazei, M. volt
Methanococcus sp., such as ae; Methanosarcina barkerii A
Methanosarcina sp. Such as TCC 29894, M. acetivorance;
Methanomona such as Methanomonas methylovora ATCC 21963
s sp.Met such as Methanogenium cariaci, M. marisnigri
hanogenium spp. and others.

【0016】[0016]

【作用】本発明の装置は、メタン菌の活性をメタン菌に
特異なF420の蛍光強度を測定することにより、メタン
発酵装置の自動制御を行う。そのため、メタン菌の活性
が弱くなると即座にメタン発酵槽の制御ができる。その
ため、メタン発酵槽の状態を常に良好な状態に保つこと
ができ、従来から問題であったメタン発酵槽の酸敗等の
問題が生じない(実施例2)。
The apparatus of the present invention performs automatic control of the methane fermentation apparatus by measuring the activity of methane bacteria and measuring the fluorescence intensity of F420 specific to methane bacteria. Therefore, when the activity of the methane bacteria becomes weak, the methane fermentation tank can be controlled immediately. Therefore, the state of the methane fermentation tank can be always kept in a good state, and the problem such as rancidity of the methane fermentation tank, which has conventionally been a problem, does not occur (Example 2).

【0017】また、本発明の装置は、メタン発酵のスタ
ートアップ時にも適応できる。従来の方法でメタン発酵
槽をスタートアップさせる場合、ガス発生量などを見な
がら酸敗させないようにゆっくりと負荷をあげていた。
しかし、本発明を適応することにより、従来半年程度か
かっていたスタートアップを40日程度まで短縮できる
(実施例1)。
The apparatus of the present invention can also be applied at the start-up of methane fermentation. When starting up the methane fermentation tank by the conventional method, the load was slowly increased so as not to cause rancidity while monitoring the amount of gas generated.
However, by applying the present invention, the startup which conventionally took about six months can be reduced to about 40 days (Example 1).

【0018】本発明の装置を用いてメタン発酵装置の制
御を行いながら、メタン発酵槽のスタートアップ、厨芥
の処理を行った実施例について下記に記す。しかし、本
発明は、下記に限定されることなく、いかなるメタン発
酵装置(流動床、固定床)にも適応できる。前処理法、
フローコントローラの制御も図に示す方法に限定されな
い。原料投入量の制御は、本実施例ではフローコントロ
ーラを制御することにより行ったが、本発明は、これに
限定されず、ポンプの回転数、ポンプの間欠運転等、で
もよい。もちろん、使用菌も嫌気性消化汚泥のほか、純
粋菌及び混合菌の使用も可能である。
An embodiment in which the methane fermentation apparatus is started up and the garbage is treated while controlling the methane fermentation apparatus using the apparatus of the present invention will be described below. However, the present invention can be applied to any methane fermentation apparatus (fluidized bed, fixed bed) without being limited to the following. Pretreatment method,
The control of the flow controller is not limited to the method shown in the figure. In the present embodiment, the control of the raw material input amount is performed by controlling the flow controller. However, the present invention is not limited to this, and the rotation speed of the pump, the intermittent operation of the pump, and the like may be used. Of course, the bacterium to be used is not only anaerobic digested sludge but also pure bacterium and mixed bacterium can be used.

【0019】[0019]

【実施例1】本発明の装置を用いたメタン発酵槽のスタ
ートアップを行った。本実施例においては原料として厨
芥を粉砕したものを用いた。厨芥の組成を下記表1に示
す。メタン発酵槽は、3リットルのものを用い、55℃
で運転した。メタン発酵槽の制御は、図4に示すような
方法で行った。前処理は、図3に示す操作を行った。
Example 1 A methane fermentation tank using the apparatus of the present invention was started up. In this example, crushed garbage was used as a raw material. The composition of the kitchen garbage is shown in Table 1 below. Use a 3 liter methane fermentation tank at 55 ° C
Driven by The control of the methane fermentation tank was performed by a method as shown in FIG. The pre-processing performed the operation shown in FIG.

【0020】表1 厨芥の組成 ───────────────────── T−COD 130,000mg/l S−COD 50,000mg/l T−BOD 80,000mg/l S−BOD 45,000mg/l SS 50,000mg/l VSS 50,000mg/l ─────────────────────Table 1 Composition of kitchen waste ───────────────────── T-COD 130,000 mg / l S-COD 50,000 mg / l T-BOD 80, 000 mg / l S-BOD 45,000 mg / l SS 50,000 mg / l VSS 50,000 mg / l

【0021】高温消化汚泥をメタン発酵槽に投入し、ガ
スが発生しなくなるまで、すなわち残存有機物がなくな
るまで消化させた。その後、図6に示すように、厨芥の
投入量を制御しながらスタートアップを行った。その結
果、40日程度でスタートアップが完了した。このとき
の負荷と蛍光強度の経時変化、蛍光強度とガス発生量の
経時変化、蛍光強度と有機酸量の経時変化を図7、図
8、図9に示す。蛍光強度は、ガス発生量より敏感に変
化し、有機酸量とほぼ同じ変化を見せる。そのため、ガ
ス発生量のみで制御する場合より、精密に制御できるた
め、メタン発酵槽内の状態が悪化する初期で制御が可能
であることがわかる。そのため、40日という短時間で
スタートアップが可能であった。
The high-temperature digested sludge was charged into a methane fermentation tank and digested until no gas was generated, that is, until there was no remaining organic matter. Thereafter, as shown in FIG. 6, start-up was performed while controlling the amount of kitchen waste. As a result, the startup was completed in about 40 days. FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 show changes with time in the load and the fluorescence intensity, changes with time in the fluorescence intensity and the gas generation amount, and changes with time in the fluorescence intensity and the amount of the organic acid. The fluorescence intensity changes more sensitively than the amount of gas generated, and shows almost the same change as the amount of organic acid. For this reason, it can be understood that since the control can be performed more precisely than when the control is performed only by the gas generation amount, the control can be performed at an early stage when the state in the methane fermentation tank deteriorates. Therefore, startup was possible in a short time of 40 days.

【0022】[0022]

【実施例2】本発明の装置を用いてメタン発酵装置の制
御を行いながら、廃水の処理を行った。廃水には粉砕し
た厨芥を用いた。厨芥の組成は表1に示したとおりであ
る。メタン発酵槽は、3リットルのものを用い、55℃
で運転した。メタン発酵槽の制御は、図5に示すような
方法で行った。前処理は、図3に示す操作を行った。
Example 2 The wastewater treatment was performed while controlling the methane fermentation apparatus using the apparatus of the present invention. Crushed garbage was used for wastewater. The composition of the garbage is as shown in Table 1. Use a 3 liter methane fermentation tank at 55 ° C
Driven by The control of the methane fermentation tank was performed by a method as shown in FIG. The pre-processing performed the operation shown in FIG.

【0023】厨芥の投入は、原料投入ポンプを制御しな
がら図10に示すように投入した。このときのCOD負
荷と蛍光強度の関係は図11に示した。ガス発生量は、
蛍光強度が低下し、1日程度後に低下した(図12)。
また、有機酸量の変化は、蛍光強度とほぼ同じ動きをし
た(図13)。これらのことから、本発明を適用するす
ることにより、メタン発酵槽の状態が悪化する初期の状
態でメタン発酵槽の制御ができることが確認された。
The kitchen waste was charged as shown in FIG. 10 while controlling the raw material charging pump. The relationship between the COD load and the fluorescence intensity at this time is shown in FIG. The amount of gas generated is
The fluorescence intensity decreased, and after about one day (FIG. 12).
Further, the change in the amount of the organic acid was almost the same as the change in the fluorescence intensity (FIG. 13). From these facts, it was confirmed that by applying the present invention, it is possible to control the methane fermentation tank in an initial state where the state of the methane fermentation tank deteriorates.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明をメタン発酵装置に適用すること
により次のような効果が得られる。 1.メタン発酵槽内のメタン菌の活性が測定できる。 2.簡単にメタン発酵槽の制御ができる。 3.メタン発酵槽の状態が悪化する前にメタン発酵槽の
制御ができる。 4.メタン発酵槽のスタートアップが容易に行える。
The following effects can be obtained by applying the present invention to a methane fermentation apparatus. 1. The activity of methane bacteria in the methane fermentation tank can be measured. 2. The methane fermentation tank can be easily controlled. 3. The methane fermentation tank can be controlled before the condition of the methane fermentation tank deteriorates. 4. Startup of the methane fermentation tank can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るメタン発酵槽の自動制御システム
の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an automatic control system for a methane fermentation tank according to the present invention.

【図2】前処理装置の操作例1を示す。FIG. 2 shows an operation example 1 of the pretreatment device.

【図3】前処理装置の操作例2を示す。FIG. 3 shows an operation example 2 of the pretreatment device.

【図4】定常運転時におけるポンプ制御例を示す。FIG. 4 shows an example of pump control during steady operation.

【図5】スタートアップ時におけるポンプ制御例を示
す。
FIG. 5 shows an example of pump control at startup.

【図6】実施例1における厨芥投入量と蛍光強度の経時
変化を示す。
FIG. 6 shows the change over time in the amount of garbage input and the fluorescence intensity in Example 1.

【図7】同COD負荷と蛍光強度の経時変化を示す。FIG. 7 shows changes over time in the COD load and the fluorescence intensity.

【図8】同蛍光強度とガス発生量の経時変化を示す。FIG. 8 shows the change over time in the fluorescence intensity and the gas generation amount.

【図9】同蛍光強度と有機酸量の経時変化を示す。FIG. 9 shows changes over time in the fluorescence intensity and the amount of organic acid.

【図10】実施例2における厨芥投入量と蛍光強度の経
時変化を示す。
FIG. 10 shows the change over time in the amount of garbage input and the fluorescence intensity in Example 2.

【図11】同COD負荷と蛍光強度の経時変化を示す。FIG. 11 shows changes over time in the COD load and the fluorescence intensity.

【図12】同蛍光強度とガス発生量の経時変化を示す。FIG. 12 shows changes with time in the fluorescence intensity and the gas generation amount.

【図13】同蛍光強度と有機酸量の経時変化を示す。FIG. 13 shows changes over time in the fluorescence intensity and the amount of organic acid.

フロントページの続き (72)発明者 大郷 幸作 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 吉田 瑞恵 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 畑野 玉衣 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−288569(JP,A) 特開 平5−23169(JP,A) 特表 平6−509718(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/34 C12M 1/34 - 1/36 C12Q 1/06 C12Q 3/00 Continued on the front page (72) Inventor Kosaku Osato 2-9-1-1, Tobita-Shi, Chofu-shi, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Mizue Yoshida 2-1-1, Tobita-Shi, Chofu-shi, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Tamano Hatano 2-9-1-1, Tobita-Shi, Chofu-shi, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute (56) References JP-A-62-288569 (JP, A) Kaihei 5-23169 (JP, A) Special table Hei 6-509718 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 3/34 C12M 1/34-1/36 C12Q 1/06 C12Q 3/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 メタン発酵槽から発酵液をサンプリング
し、発酵液をアルカリ処理又は加熱処理してメタン菌内
に存在している蛍光物質F420を菌体外に溶出せしめ、
蛍光物質F420の蛍光強度を測定することによってメタ
ン菌の活性を測定し、原料の投入を調節すること、を特
徴とするメタン発酵槽の自動制御方法。
1. A fermentation liquor is sampled from a methane fermentation tank, and the fermentation liquor is subjected to an alkali treatment or a heat treatment to elute the fluorescent substance F420 present in the methane bacteria out of the cells.
A method for automatically controlling a methane fermentation tank, comprising measuring the activity of methane bacteria by measuring the fluorescence intensity of a fluorescent substance F420 , and adjusting the input of raw materials.
【請求項2】 メタン発酵槽から発酵液をサンプリング
し、発酵液を希釈し、あるいは、アルカリ処理又は加熱
処理を行った後、蛍光物質F420の蛍光強度を測定し、
蛍光強度のデータをデータ解析装置で処理し、得られた
メタン菌の活性データを解析して、フローコントローラ
の制御を行って、原料の投入量及び/又は投入時期を制
御すること、を特徴とするメタン発酵槽の自動制御方
法。
2. Sampling the fermentation liquor from the methane fermentation tank, diluting the fermentation liquor, or performing alkali treatment or heat treatment, and then measuring the fluorescence intensity of the fluorescent substance F420 ,
Processing the data of the fluorescence intensity by a data analyzer, analyzing the activity data of the obtained methane bacteria, controlling the flow controller, and controlling the input amount and / or the input timing of the raw material. Automatic control method of methane fermentation tank.
【請求項3】 メタン菌の活性が低下した場合、直ちに
メタン発酵槽の制御を行ってその状態の悪化を前以って
回避すること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記
載のメタン発酵槽の自動制御方法。
3. The method according to claim 1, wherein when the activity of the methane bacterium decreases, the methane fermentation tank is immediately controlled to avoid the deterioration of the state in advance. Automatic control method of methane fermentation tank.
【請求項4】 メタン菌の活性を測定し、得られた測定
値に基づいて負荷の促進を行い、もってメタン発酵槽の
スタートアップ期間を短縮すること、を特徴とする請求
項1又は請求項2に記載のメタン発酵槽の自動制御方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the activity of the methane bacterium is measured, and the load is promoted based on the measured value, thereby shortening the start-up period of the methane fermenter. 3. The method for automatically controlling a methane fermentation tank according to item 1.
【請求項5】 メタン発酵を行うメタン発酵槽、メタン
発酵槽から発酵液をサンプリングするサンプリングライ
ン、発酵液の希釈あるいはアルカリ処理又は加熱処理を
行う前処理装置、蛍光物質F420の蛍光強度を測定する
蛍光分光光度計、蛍光強度のデータを解析するデータ解
析装置、解析データに基づき制御ラインによって制御さ
れるフローコントローラから成り、もってメタン菌の活
性を蛍光物質F420の蛍光強度によって測定し、それに
応じて原料投入を調節してメタン発酵を制御すること、
を特徴とするメタン発酵槽の自動制御装置。
5. A methane fermentation tank for performing methane fermentation, a sampling line for sampling a fermentation liquid from the methane fermentation tank, a pretreatment device for diluting or alkali-treating or heating the fermentation liquid, and measuring the fluorescence intensity of the fluorescent substance F420. fluorescence spectrophotometer, the data analysis device for analyzing data of fluorescence intensity consists flow controller which is controlled by a control line on the basis of the analysis data, with the activity of the methane bacteria were measured by fluorescence intensity of the fluorescent substance F 420, the it Controlling the methane fermentation by adjusting the raw material input accordingly,
An automatic control device for a methane fermentation tank.
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