JPS6327079B2 - - Google Patents
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- JPS6327079B2 JPS6327079B2 JP58047858A JP4785883A JPS6327079B2 JP S6327079 B2 JPS6327079 B2 JP S6327079B2 JP 58047858 A JP58047858 A JP 58047858A JP 4785883 A JP4785883 A JP 4785883A JP S6327079 B2 JPS6327079 B2 JP S6327079B2
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- fermentation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
本発明は有機性廃液の発酵方法に関し、より詳
細には有機性廃液を低温域、かつ短い滞留時間で
メタン発酵により清浄化し、メタンガスを回収す
る方法に関する。 従来、メタン発酵によつて有機性廃液を清浄化
するにあたつては、余剰汚泥、し尿、アルコール
蒸留廃液などのBOD成分が高い濃度で含まれて
いる有機性廃液を、35〜45℃（中温発酵）、或は
約54℃（高温発酵）でメタン発酵させ、一般的に
は約10〜50日の滞留日数でこれらBOD成分を除
去すると共に、副生したメタンガスをエネルギー
源として回収、利用していた。 しかしながら、かかる方法では37℃、或は54℃
付近の温度で発酵を行なわなければ反応速度の低
下を招くことになるので、廃水をかかる温度まで
加温するか、或は保温する必要があり、これに要
するエネルギーは副生メタンから回収されるエネ
ルギーに比較して決して少なくはなく、従つてメ
タン発酵による廃水処理の省エネルギー効率の低
下を招き、ひいてはメタン発酵法の採用を阻害す
る欠点があつた。 また、従来のメタン発酵法では、主に完全混合
型反応槽が用いられ、槽内の浮遊性微生物によつ
てメタン発酵が行なわれていた。 ところが、メタン発酵を行なう微生物は増殖速
度が遅く、浮遊性微生物による完全混合型の反応
槽を使用し、低濃度有機性廃液を処理した場合に
は、微生物が十分に増殖しないうちに発酵槽から
廃水が排出されるので、微生物の濃度を高く保ち
得ない問題点があつた。 すなわち、ある一定の有機物負荷で高濃度の有
機性廃液を処理する場合には、低濃度の有機性廃
液を処理する場合よりも槽内の滞留時間が長くな
り、微生物の増殖が槽内で十分に行なわれるが、
低濃度の有機性廃液の場合、微生物の増殖速度が
一定でも、流入水量が増加するため槽外へ流出す
る微生物量が増加（いわゆるwash out現象）し
て槽内の微生物濃度が低下し、反応速度も低下す
る欠点がある。従つて低〜高濃度有機性廃水を使
用して、十分な省エネルギー効率を得るために
は、微生物の流出が少なく、かつ系内に高濃度微
生物保持ができ、常温で操作可能である条件が必
要となる。しかし、完全混合型反応槽と、浮遊性
微生物を用いる限り、低濃度有機性廃液のメタン
発酵は上記の理由で不可能とされていた。 そこで本発明はかかる従来の欠点を解消すべく
なされたものであり、無機質微粒子に固定された
微生物を用い、従来の中温発酵温度未満の低温に
おてもメタン発酵をすることができるので反応槽
の加温、保温はほとんど必要なく、従来は非効率
的とされていた低濃度有機性廃液を、短い滞留時
間で処理することができるなどの特長を有するも
のである。 すなわち、本発明の有機性廃液のメタン発酵方
法は、メタン細菌が表面に付着したた担持用粒子
を充填した発酵槽に有機性廃液を供給して、該廃
液中の有機物をメタン発酵させる有機性廃液のメ
タン発酵方法において、前記担持用粒子として粒
径１〜75μmの無機質微粒子を用い、前記有機性
廃液を上向流で供給しながら35℃未満で前記メタ
ン発酵を行わせることを特徴とするものである。 以下、本発明を工程に従い、順を追つて説明す
る。まず、表面に有機酸生成菌およびメタン発酵
菌を含む活性汚泥（以下メタン細菌と称する）が
付着した無機質微粒子が充填された発酵槽を用意
する。或は無機質微粒子へのメタン細菌の付着
と、メタン発酵とを同一の発酵槽で行う。後者の
場合、無機質微粒子を発酵槽に充填し、この粒子
表面にメタン細菌を十分付着させるための馴致と
して、まず反応槽内にメタン細菌を少量づつ注入
する。同時に徐々に有機基質負荷を高めつつ有機
性廃液を供給する。 この際、発酵槽中の有機酸濃度が高くなり、PH
が低下すると、メタン発酵が阻害されて有機物除
去速度とメタンガス生成速度が高くならず、従つ
てメタン細菌の増殖速度も低く、担前粒子表面に
メタン細菌が付着しにくい。 このため、発酵槽内液のPHを通常では6.5〜
8.0，好ましくは7.0〜7.5に調整して、より速くメ
タン細菌を増殖させ、担持用粒子表面にメタン細
菌を付着させる。 かかる馴致操作によつて、ほぼ１〜６ケ月で担
持用粒子表面へのメタン細菌の付着が終了し、以
後、有機性廃液を定常に供給できるようになる。 ここで本発明に用いる無機質微粒子とは、ケイ
ソウ土、クレイ、ベントナイト、炭酸カルシウ
ム、石膏、タルクであり、好ましくはケイソウ土
である。 これらの無機質微粒子は、通常では比表面積が
40000m2／m3以上、好ましくは60000m2／m3以上で
あり、その結果、メタン細菌濃度をより高濃度に
して、反応速度を高めることができる。 また、無機質微粒子は通常、平均粒径が100μm
以下、好ましくは１〜75μm、より好ましくは１
〜50μmの範囲である。 なお、本発明において好ましく用いられるケイ
ソウ土、触媒の担持用に用いられる精製したもの
が望ましいが、吸着剤、過剤、保温材等に用い
られる一般用のものも十分使用することができ
る。 このように微生物担持用粒子として、微細な粒
子を用い、比表面積を高め、その表面にメタン細
菌を付着させることによつて、発酵槽内のメタン
細菌濃度を高めることができる。一般にメタン細
菌濃度は10000〜35000ppmに達する。 次に、発酵槽に有機性廃液を供給し、嫌気性条
件下にメタン発酵を行なう。 この廃液供給は、発酵槽に充填した無機系微粒
子（以後、ケイソウ土を例に説明する）に上向流
で通水する。上向流とすることによつて、ケイソ
ウ土粒子間の目詰りを防止することができる。 また、ケイソウ土は廃水の流れに対して固定層
としても良いし、膨張層または流動層としても良
い。発生したメタンガスが粒子に妨げられて上部
に抜けにくくなることを防止するためには、流動
層、或は膨張層とするのが好ましい。 膨張、或は流動状態には特に制限はないが、流
動に要するエネルギーを軽減するためと、粒子表
面に付着しているメタン細菌が過度に剥離を起す
ことを防止するために、メタンガスが抜けるため
に必要な最低限の膨張、或は流動を行なえば良
い。 なお、固定層の場合には、低速回転する撹拌機
によつて、一般には粒子層がゆるやかに撹拌さ
れ、ケイソウ土粒子同志の凝着を防止すると共
に、発生するメタンガスが容易に抜けるように、
又粒子表面のメタン細菌を廃水と良好に接触させ
て、反応の効率化がはかられるようにする。 なお、撹拌機としては、常時水中にあつても変
質しないステンレスまたはプラスチツク製のもの
が良く、形状としては、たとえば回転軸に多段に
撹拌翼を設けたもの、或は回転軸に平行に多数の
線状部材を配列し、これを枠体を介して回転軸に
固定したものなど、廃水または担持用粒子による
抵抗が少なく、撹拌によつて激しい混乱を生じな
い形状のものが用いられる。 なお、有機性廃液の混合は、通常では２〜５
回／分程度のゆるやかに回転する撹拌する撹拌機
によつて行ない、また有機性廃液の上向流は、た
とえばポンプによる発酵槽内廃液の循環により行
なう。 本発明においては、有機性廃液中の有機物のメ
タン発酵が中温発酵温度未満で行なわれる。発酵
温度を加熱により中温以上とすることもできる
が、高濃度微生物濃度を保持しているために系内
のメタン細菌の濃度依存性が少なく、あえて中
温、高温発酵へ持つていく必要はない。 しかし、メタン細菌を系内に高い濃度で増殖す
る必要のあるときは、中温発酵に使用する温度ま
で高めていくと、急速に所要濃度まで高められ
る。 更に、本発明において処理される有機性廃液の
BOD濃度は特に制限されないが、高濃度BOD廃
水を極めて効率よく処理できるほか従来の浮遊性
微生物を用いる方法によつては処理が困難であつ
た比較的低濃度BODの廃水、すなわち数百〜数
千ppmのBODを有する廃水にも本発明の利点を
十分に生かすことができる。 以上述べたように本発明よれば、無機糸微粒子
の表面にメタン細菌を付着せしめ、メタン発酵を
中温発酵温度未満の温度で行なうので、下記のよ
うな優れた利点を有する。 (イ) 本発明は、メタン細菌担持用粒子として粒径
１〜75μmの無機質微粒子を用いる。 具体的にはケイソウ土、クレイ、ベントナイ
ト、炭酸カルシウム、石膏、タルクである。 これらの微粒子は通常では40000m2／m3以上
の高い比表面積を有し、この結果、かかる無機
質微粒子に付着するメタン細菌濃度を10000〜
35000ppmに高めることができ、35℃未満の中
温発酵温度未満においても発酵槽当りの反応速
度を高めることができる。 (ロ) 上記(イ)で述べたように発酵槽内のメタン細菌
濃度を高めることができたので、従来の微生物
浮遊法では非効率的とされていた低濃度有機性
廃液を、メタン細菌の流出がほとんどなく、か
つ高く、安定した反応速度で運転することがで
きる。担持用粒子の表面に付着したメタン細菌
は流動による粒子間の接触などによつてのみ剥
離するだけであり、低濃度高水量で運転しても
発酵槽内のメタン細菌濃度が低下することはな
い。 すなわち、本発明では無機質微粒子による固
定微生物膜法を採用しているので、高水量運転
時においてもメタン細菌の反応槽外への流出は
ほとんどなく、発酵槽内に高いメタン細菌濃度
を保持できる。 (ハ) (イ)で述べたように、低中温発酵未満の温度で
メタン発酵が可能となつたために、従来のメタ
ン発酵に比較して加温に要するエネルギーが大
巾に軽減され、従つて省エネルギー効率を従来
法に比較して著るしく向上させることができ
る。 (ニ) 本発明では発酵槽内のメタン細菌濃度が高い
ために発酵槽をコンパクト化することができ
る。従つて、従来のメタン発酵法に比較して発
酵槽の設置に必要な敷地面積を大巾に削減する
ことができる。 (ホ) しかしながら、メタン細菌の高濃度化はメタ
ン細菌担体の目詰りを誘うことになる。 そこで本発明では、メタン細菌を高濃度に保
持しながら目詰りを防止するという相矛盾する
機能を付与するために、発酵槽内に充填された
メタン細菌担持用粒子に上向流で有機性廃液を
供給する。 この上向流によつて、充填された微粒子層は
膨脹層または流動層となり、微粒子間の目詰り
を防止することができる。 この際に最低限の膨脹または流動とすれば、
微粒子表面に付着したメタン細菌の剥離を極力
防止することができる。 また微粒子層を固定床として使用する場合に
は、微粒子層に緩やかな撹拌を採用することに
よつて目詰りとメタン細菌の剥離を防止するこ
とができる。 更に廃液を上向流として供給することによつ
て、発生するメタンガスを微粒子に妨げられる
ことなく放出させると共に、微粒子表面のメタ
ン細菌と廃液を良好に接触させ、反応の効率化
をはかることができる。 (ヘ) 更に本発明の方法は、あらゆる種類の有機性
廃液に対して適用することができ、特に低濃度
有機性廃液を処理する場合には、活性汚泥法に
おける曝気操作を本発明のメタン発酵に置換す
ることができる。 以下、本発明の実施例を述べる。 実施例 図に示すように直径0.15ｍ、内容積７、反応
部分容積約５の塩化ビニル製カラムから成る発
酵槽１内に、担持用粒子２としてケイソウ土を約
3.3充填した。槽下部の廃水供給管路３から目
皿１１を通して有機性廃液を供給し、槽上部の処
理廃水管路４から処理廃水を取り出すことによつ
て槽内に上向流を形成せしめ、一方、低速回転モ
ータ５によつて２〜５回／分回転する撹拌機６に
よる撹拌によつて、メタン細菌が表面に付着した
ケイソウ土２を流動せしめた。 なお、撹拌機は枠体に回転軸に平行に多数の塩
化ビニル製のひもを配列したものを用いた。廃水
は衛生廃水にグルコースを加えてBOD濃度を
850ppmとし、嫌気性雰囲気下においてメタン発
酵せしめた。 運転開始から約１週間の間、メタン細菌を少量
づつ添加し、一方、廃水供給量を、0.2／hrか
ら徐々に増量したところ、約３ケ月後には担持用
粒子表面に大量のメタン細菌が観察され、廃水供
給量1.5／hrで定常運転が可能となつた。処理
廃水は、管路４を経て沈殿槽７に導き、沈殿汚泥
８と放出水９に分離した。また、発生したガス
は、ガスホルダー１０に貯えた。 定常運転は反応温度を10℃，20℃，30℃の３種
類に変え各々2.5ケ月の期間実験を行なつた。
各々の一定温度を保つ為に本実験装置全体を恒温
水槽に入れ水槽内の水を温度コントロールした。
計約８ケ月におよぶ３種類の実験結果を表―１に
示す。
細には有機性廃液を低温域、かつ短い滞留時間で
メタン発酵により清浄化し、メタンガスを回収す
る方法に関する。 従来、メタン発酵によつて有機性廃液を清浄化
するにあたつては、余剰汚泥、し尿、アルコール
蒸留廃液などのBOD成分が高い濃度で含まれて
いる有機性廃液を、35〜45℃（中温発酵）、或は
約54℃（高温発酵）でメタン発酵させ、一般的に
は約10〜50日の滞留日数でこれらBOD成分を除
去すると共に、副生したメタンガスをエネルギー
源として回収、利用していた。 しかしながら、かかる方法では37℃、或は54℃
付近の温度で発酵を行なわなければ反応速度の低
下を招くことになるので、廃水をかかる温度まで
加温するか、或は保温する必要があり、これに要
するエネルギーは副生メタンから回収されるエネ
ルギーに比較して決して少なくはなく、従つてメ
タン発酵による廃水処理の省エネルギー効率の低
下を招き、ひいてはメタン発酵法の採用を阻害す
る欠点があつた。 また、従来のメタン発酵法では、主に完全混合
型反応槽が用いられ、槽内の浮遊性微生物によつ
てメタン発酵が行なわれていた。 ところが、メタン発酵を行なう微生物は増殖速
度が遅く、浮遊性微生物による完全混合型の反応
槽を使用し、低濃度有機性廃液を処理した場合に
は、微生物が十分に増殖しないうちに発酵槽から
廃水が排出されるので、微生物の濃度を高く保ち
得ない問題点があつた。 すなわち、ある一定の有機物負荷で高濃度の有
機性廃液を処理する場合には、低濃度の有機性廃
液を処理する場合よりも槽内の滞留時間が長くな
り、微生物の増殖が槽内で十分に行なわれるが、
低濃度の有機性廃液の場合、微生物の増殖速度が
一定でも、流入水量が増加するため槽外へ流出す
る微生物量が増加（いわゆるwash out現象）し
て槽内の微生物濃度が低下し、反応速度も低下す
る欠点がある。従つて低〜高濃度有機性廃水を使
用して、十分な省エネルギー効率を得るために
は、微生物の流出が少なく、かつ系内に高濃度微
生物保持ができ、常温で操作可能である条件が必
要となる。しかし、完全混合型反応槽と、浮遊性
微生物を用いる限り、低濃度有機性廃液のメタン
発酵は上記の理由で不可能とされていた。 そこで本発明はかかる従来の欠点を解消すべく
なされたものであり、無機質微粒子に固定された
微生物を用い、従来の中温発酵温度未満の低温に
おてもメタン発酵をすることができるので反応槽
の加温、保温はほとんど必要なく、従来は非効率
的とされていた低濃度有機性廃液を、短い滞留時
間で処理することができるなどの特長を有するも
のである。 すなわち、本発明の有機性廃液のメタン発酵方
法は、メタン細菌が表面に付着したた担持用粒子
を充填した発酵槽に有機性廃液を供給して、該廃
液中の有機物をメタン発酵させる有機性廃液のメ
タン発酵方法において、前記担持用粒子として粒
径１〜75μmの無機質微粒子を用い、前記有機性
廃液を上向流で供給しながら35℃未満で前記メタ
ン発酵を行わせることを特徴とするものである。 以下、本発明を工程に従い、順を追つて説明す
る。まず、表面に有機酸生成菌およびメタン発酵
菌を含む活性汚泥（以下メタン細菌と称する）が
付着した無機質微粒子が充填された発酵槽を用意
する。或は無機質微粒子へのメタン細菌の付着
と、メタン発酵とを同一の発酵槽で行う。後者の
場合、無機質微粒子を発酵槽に充填し、この粒子
表面にメタン細菌を十分付着させるための馴致と
して、まず反応槽内にメタン細菌を少量づつ注入
する。同時に徐々に有機基質負荷を高めつつ有機
性廃液を供給する。 この際、発酵槽中の有機酸濃度が高くなり、PH
が低下すると、メタン発酵が阻害されて有機物除
去速度とメタンガス生成速度が高くならず、従つ
てメタン細菌の増殖速度も低く、担前粒子表面に
メタン細菌が付着しにくい。 このため、発酵槽内液のPHを通常では6.5〜
8.0，好ましくは7.0〜7.5に調整して、より速くメ
タン細菌を増殖させ、担持用粒子表面にメタン細
菌を付着させる。 かかる馴致操作によつて、ほぼ１〜６ケ月で担
持用粒子表面へのメタン細菌の付着が終了し、以
後、有機性廃液を定常に供給できるようになる。 ここで本発明に用いる無機質微粒子とは、ケイ
ソウ土、クレイ、ベントナイト、炭酸カルシウ
ム、石膏、タルクであり、好ましくはケイソウ土
である。 これらの無機質微粒子は、通常では比表面積が
40000m2／m3以上、好ましくは60000m2／m3以上で
あり、その結果、メタン細菌濃度をより高濃度に
して、反応速度を高めることができる。 また、無機質微粒子は通常、平均粒径が100μm
以下、好ましくは１〜75μm、より好ましくは１
〜50μmの範囲である。 なお、本発明において好ましく用いられるケイ
ソウ土、触媒の担持用に用いられる精製したもの
が望ましいが、吸着剤、過剤、保温材等に用い
られる一般用のものも十分使用することができ
る。 このように微生物担持用粒子として、微細な粒
子を用い、比表面積を高め、その表面にメタン細
菌を付着させることによつて、発酵槽内のメタン
細菌濃度を高めることができる。一般にメタン細
菌濃度は10000〜35000ppmに達する。 次に、発酵槽に有機性廃液を供給し、嫌気性条
件下にメタン発酵を行なう。 この廃液供給は、発酵槽に充填した無機系微粒
子（以後、ケイソウ土を例に説明する）に上向流
で通水する。上向流とすることによつて、ケイソ
ウ土粒子間の目詰りを防止することができる。 また、ケイソウ土は廃水の流れに対して固定層
としても良いし、膨張層または流動層としても良
い。発生したメタンガスが粒子に妨げられて上部
に抜けにくくなることを防止するためには、流動
層、或は膨張層とするのが好ましい。 膨張、或は流動状態には特に制限はないが、流
動に要するエネルギーを軽減するためと、粒子表
面に付着しているメタン細菌が過度に剥離を起す
ことを防止するために、メタンガスが抜けるため
に必要な最低限の膨張、或は流動を行なえば良
い。 なお、固定層の場合には、低速回転する撹拌機
によつて、一般には粒子層がゆるやかに撹拌さ
れ、ケイソウ土粒子同志の凝着を防止すると共
に、発生するメタンガスが容易に抜けるように、
又粒子表面のメタン細菌を廃水と良好に接触させ
て、反応の効率化がはかられるようにする。 なお、撹拌機としては、常時水中にあつても変
質しないステンレスまたはプラスチツク製のもの
が良く、形状としては、たとえば回転軸に多段に
撹拌翼を設けたもの、或は回転軸に平行に多数の
線状部材を配列し、これを枠体を介して回転軸に
固定したものなど、廃水または担持用粒子による
抵抗が少なく、撹拌によつて激しい混乱を生じな
い形状のものが用いられる。 なお、有機性廃液の混合は、通常では２〜５
回／分程度のゆるやかに回転する撹拌する撹拌機
によつて行ない、また有機性廃液の上向流は、た
とえばポンプによる発酵槽内廃液の循環により行
なう。 本発明においては、有機性廃液中の有機物のメ
タン発酵が中温発酵温度未満で行なわれる。発酵
温度を加熱により中温以上とすることもできる
が、高濃度微生物濃度を保持しているために系内
のメタン細菌の濃度依存性が少なく、あえて中
温、高温発酵へ持つていく必要はない。 しかし、メタン細菌を系内に高い濃度で増殖す
る必要のあるときは、中温発酵に使用する温度ま
で高めていくと、急速に所要濃度まで高められ
る。 更に、本発明において処理される有機性廃液の
BOD濃度は特に制限されないが、高濃度BOD廃
水を極めて効率よく処理できるほか従来の浮遊性
微生物を用いる方法によつては処理が困難であつ
た比較的低濃度BODの廃水、すなわち数百〜数
千ppmのBODを有する廃水にも本発明の利点を
十分に生かすことができる。 以上述べたように本発明よれば、無機糸微粒子
の表面にメタン細菌を付着せしめ、メタン発酵を
中温発酵温度未満の温度で行なうので、下記のよ
うな優れた利点を有する。 (イ) 本発明は、メタン細菌担持用粒子として粒径
１〜75μmの無機質微粒子を用いる。 具体的にはケイソウ土、クレイ、ベントナイ
ト、炭酸カルシウム、石膏、タルクである。 これらの微粒子は通常では40000m2／m3以上
の高い比表面積を有し、この結果、かかる無機
質微粒子に付着するメタン細菌濃度を10000〜
35000ppmに高めることができ、35℃未満の中
温発酵温度未満においても発酵槽当りの反応速
度を高めることができる。 (ロ) 上記(イ)で述べたように発酵槽内のメタン細菌
濃度を高めることができたので、従来の微生物
浮遊法では非効率的とされていた低濃度有機性
廃液を、メタン細菌の流出がほとんどなく、か
つ高く、安定した反応速度で運転することがで
きる。担持用粒子の表面に付着したメタン細菌
は流動による粒子間の接触などによつてのみ剥
離するだけであり、低濃度高水量で運転しても
発酵槽内のメタン細菌濃度が低下することはな
い。 すなわち、本発明では無機質微粒子による固
定微生物膜法を採用しているので、高水量運転
時においてもメタン細菌の反応槽外への流出は
ほとんどなく、発酵槽内に高いメタン細菌濃度
を保持できる。 (ハ) (イ)で述べたように、低中温発酵未満の温度で
メタン発酵が可能となつたために、従来のメタ
ン発酵に比較して加温に要するエネルギーが大
巾に軽減され、従つて省エネルギー効率を従来
法に比較して著るしく向上させることができ
る。 (ニ) 本発明では発酵槽内のメタン細菌濃度が高い
ために発酵槽をコンパクト化することができ
る。従つて、従来のメタン発酵法に比較して発
酵槽の設置に必要な敷地面積を大巾に削減する
ことができる。 (ホ) しかしながら、メタン細菌の高濃度化はメタ
ン細菌担体の目詰りを誘うことになる。 そこで本発明では、メタン細菌を高濃度に保
持しながら目詰りを防止するという相矛盾する
機能を付与するために、発酵槽内に充填された
メタン細菌担持用粒子に上向流で有機性廃液を
供給する。 この上向流によつて、充填された微粒子層は
膨脹層または流動層となり、微粒子間の目詰り
を防止することができる。 この際に最低限の膨脹または流動とすれば、
微粒子表面に付着したメタン細菌の剥離を極力
防止することができる。 また微粒子層を固定床として使用する場合に
は、微粒子層に緩やかな撹拌を採用することに
よつて目詰りとメタン細菌の剥離を防止するこ
とができる。 更に廃液を上向流として供給することによつ
て、発生するメタンガスを微粒子に妨げられる
ことなく放出させると共に、微粒子表面のメタ
ン細菌と廃液を良好に接触させ、反応の効率化
をはかることができる。 (ヘ) 更に本発明の方法は、あらゆる種類の有機性
廃液に対して適用することができ、特に低濃度
有機性廃液を処理する場合には、活性汚泥法に
おける曝気操作を本発明のメタン発酵に置換す
ることができる。 以下、本発明の実施例を述べる。 実施例 図に示すように直径0.15ｍ、内容積７、反応
部分容積約５の塩化ビニル製カラムから成る発
酵槽１内に、担持用粒子２としてケイソウ土を約
3.3充填した。槽下部の廃水供給管路３から目
皿１１を通して有機性廃液を供給し、槽上部の処
理廃水管路４から処理廃水を取り出すことによつ
て槽内に上向流を形成せしめ、一方、低速回転モ
ータ５によつて２〜５回／分回転する撹拌機６に
よる撹拌によつて、メタン細菌が表面に付着した
ケイソウ土２を流動せしめた。 なお、撹拌機は枠体に回転軸に平行に多数の塩
化ビニル製のひもを配列したものを用いた。廃水
は衛生廃水にグルコースを加えてBOD濃度を
850ppmとし、嫌気性雰囲気下においてメタン発
酵せしめた。 運転開始から約１週間の間、メタン細菌を少量
づつ添加し、一方、廃水供給量を、0.2／hrか
ら徐々に増量したところ、約３ケ月後には担持用
粒子表面に大量のメタン細菌が観察され、廃水供
給量1.5／hrで定常運転が可能となつた。処理
廃水は、管路４を経て沈殿槽７に導き、沈殿汚泥
８と放出水９に分離した。また、発生したガス
は、ガスホルダー１０に貯えた。 定常運転は反応温度を10℃，20℃，30℃の３種
類に変え各々2.5ケ月の期間実験を行なつた。
各々の一定温度を保つ為に本実験装置全体を恒温
水槽に入れ水槽内の水を温度コントロールした。
計約８ケ月におよぶ３種類の実験結果を表―１に
示す。
【表】
（注２） 上記数字は各ランの平均値である。
以上の実験結果から、従来法では困難と見られ
ていた中温発酵未満の温度でメタン発酵が可能で
ある事が判明した。 反応温度と反応速度は温度が高くなると反応速
度が増大する。しかしながら10℃の様な低温にお
いても反応速度2.5Kg／反応部m3／日が得られた
事は、通常の中温メタン発酵で反応速度が約２Kg
BOD／反応部m3／日であることから考えると、
極めて効率の良い値といわねばならない。さらに
20℃，30℃における4.6，5.5Kg／BOD／反応部
m3／日の値は従来法により非常に高い値であるこ
とが立証出来た。ガス発生率を見ると20℃のガス
発生率は30℃のそれにより僅かながら高い値を示
しており、この近辺の温度では温度依存性が認め
られなかつた。 以上の様に本発明のケイソウ土をメタン細菌担
体として使用した発酵方法は従来法で達成できな
かつた種々の利点を有している事が認められた。
以上の実験結果から、従来法では困難と見られ
ていた中温発酵未満の温度でメタン発酵が可能で
ある事が判明した。 反応温度と反応速度は温度が高くなると反応速
度が増大する。しかしながら10℃の様な低温にお
いても反応速度2.5Kg／反応部m3／日が得られた
事は、通常の中温メタン発酵で反応速度が約２Kg
BOD／反応部m3／日であることから考えると、
極めて効率の良い値といわねばならない。さらに
20℃，30℃における4.6，5.5Kg／BOD／反応部
m3／日の値は従来法により非常に高い値であるこ
とが立証出来た。ガス発生率を見ると20℃のガス
発生率は30℃のそれにより僅かながら高い値を示
しており、この近辺の温度では温度依存性が認め
られなかつた。 以上の様に本発明のケイソウ土をメタン細菌担
体として使用した発酵方法は従来法で達成できな
かつた種々の利点を有している事が認められた。
図は本発明の実施例を示す系統図である。
１…発酵槽、２…ケイソウ土粒子。
Claims (1)
- １ メタン細菌が表面に付着した担持用粒子を充
填した発酵槽に有機性廃液を供給して、該廃液中
の有機物をメタン発酵させる有機性廃液のメタン
発酵方法において、前記担持用粒子として粒径１
〜75μmの無機質微粒子を用い、前記有機性廃液
を上向流で供給しながら35℃未満で前記メタン発
酵を行わせることを特徴とする有機性廃液のメタ
ン発酵方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047858A JPS59173197A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 有機性廃液のメタン発酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047858A JPS59173197A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 有機性廃液のメタン発酵方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173197A JPS59173197A (ja) | 1984-10-01 |
| JPS6327079B2 true JPS6327079B2 (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=12787063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047858A Granted JPS59173197A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 有機性廃液のメタン発酵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173197A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61111197A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-29 | Shimizu Constr Co Ltd | 発酵によるメタンガス製造装置 |
| JPS61114796A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Japan Organo Co Ltd | 嫌気性濾床装置 |
| JPS63119000U (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-01 | ||
| FR2854886B1 (fr) * | 2003-05-14 | 2007-07-20 | Commissariat Energie Atomique | Procede de degradation du tbp par une souche bacterienne photosynthetique |
| JP4729718B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-07-20 | 富士電機株式会社 | 有機性廃棄物の処理方法 |
| KR100722978B1 (ko) | 2005-11-02 | 2007-05-30 | 최정희 | 규조토 세라믹스체를 이용한 바이오매스 리액터 |
| JP5453196B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2014-03-26 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 嫌気処理装置及び嫌気処理方法 |
| JP6512571B2 (ja) * | 2013-04-15 | 2019-05-15 | 住友重機械工業株式会社 | 嫌気性処理システム、及び嫌気性処理方法 |
| CN105753263A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 常州大学 | 大型养殖场废弃物处理装置与方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131051A (en) * | 1974-07-12 | 1976-03-16 | Ecolotrol | Haisuinoshorihohoto sonojitsushinimochiirusochi |
| JPS5633093A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-03 | Taki Chem Co Ltd | Anaerobic fermentation method |
| JPS5716676A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-28 | Yokota:Kk | Cooking for raw beef |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP58047858A patent/JPS59173197A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59173197A (ja) | 1984-10-01 |
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