JP2009023890A - 液肥の製造方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
有機性廃棄物から液肥を製造する方法において、有機性廃棄物を含む廃液をメタン醗酵処理するメタン発酵工程と、メタン醗酵後の廃液中のアンモニア性窒素を硝化細菌により亜硝酸性窒素又は硝酸性窒素に硝化する硝化工程と、硝化後の廃液を脱窒微生物により脱窒する脱窒工程と、を備えた。
【選択図】 図1
Description
→1.02N2+0.26NO3 −+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O
…(式1)
嫌気性アンモニア酸化槽16に導入される廃液のアンモニア性窒素と亜硝酸性窒素の割合は、モル比でアンモニア性窒素1に対して亜硝酸性窒素1〜1.5とするのが好ましいが、亜硝酸性窒素の蓄積を抑制する上でアンモニア性窒素をやや過剰にするのがより好ましい。
まず、硝化細菌の硝化速度及び嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒速度の液肥に含まれるコロイダル粒子状浮遊物質濃度による影響について検討した。さらに、硝化細菌、嫌気性アンモニア酸化細菌の保持形態による硝化速度、脱窒速度への影響について検討した。
菌培養液 20質量%
硝化細菌培養液における硝化細菌の菌数:2×108cells/ml
嫌気性アンモニア酸化細菌培養液における嫌気性アンモニア酸化細菌の菌数:
4×108cells/ml
ウレタンアクリレートプレポリマー 15質量%
滅菌水 64.25質量%
NNN’N’テトラジメチルアミン 0.5質量%
過硫酸カリウム 0.25質量%
上記のゲルを3mm球に成形し、それぞれの包括固定化担体を得た。
硝化細菌、嫌気性アンモニア酸化細菌を包括固定化担体としてではなく、ポリプロピレン付着担体に付着させた付着担体として亜硝酸型硝化槽14、嫌気性アンモニア酸化槽16に投入した以外は実施例1−1と同様にした。この結果を図3及び図4に示す。
図1に示す液肥の製造装置10を用いて、養豚屎尿2〜3%固形分を含有する有機物スラリー(T−N濃度:1200〜2400mg/L)から液肥を製造した。
(実施例2−2)
それぞれ硝化細菌、嫌気性アンモニア酸化細菌として、包括固定化担体の代わりに付着担体(ポリプロピレン付着担体に菌を付着させたもの)を使用した以外は、実施例2−1と同様にした。この結果を表1に示す。
(比較例2)
これに対して、亜硝酸型硝化槽14、嫌気性アンモニア酸化槽16における処理を行わず、メタン醗酵後、液肥貯留槽18において貯留しただけの場合を比較例2とした。この結果を表1に示す。
次に、図2に示す液肥の製造装置10を用いて、養豚屎尿2〜3%固形分を含有する有機物スラリー(T−N濃度:1200〜2400mg/L)から液肥を製造した。
それぞれ硝化細菌、嫌気性アンモニア酸化細菌として、包括固定化担体の代わりに付着担体(ポリプロピレン付着担体に菌を付着させたもの)を使用した以外は、実施例3−1と同様にした。この結果を表2に示す。
亜硝酸型硝化槽14におけるコロイダル粒子状浮遊物質濃度を1000〜30000mg/Lの範囲に制御した以外は、実施例2−1と同様にした。
Claims (14)
- 有機性廃棄物から液肥を製造する方法において、
前記有機性廃棄物を含む廃液をメタン醗酵処理するメタン発酵工程と、
前記メタン醗酵後の廃液中のアンモニア性窒素を硝化細菌により亜硝酸性窒素又は硝酸性窒素に硝化する硝化工程と、
前記硝化後の廃液を脱窒微生物により脱窒する脱窒工程と、
を備えたことを特徴とする液肥の製造方法。 - 前記硝化工程は、前記硝化細菌であるアンモニア酸化細菌により前記アンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に硝化する亜硝酸型硝化工程であるとともに、
前記脱窒工程は、前記脱窒微生物である嫌気性アンモニア酸化細菌により前記アンモニア性窒素と前記亜硝酸性窒素とを除去する嫌気性アンモニア酸化工程であることを特徴とする請求項1に記載の液肥の製造方法。 - 前記嫌気性アンモニア酸化後の廃液中の硝酸性窒素を従属栄養性の脱窒細菌により除去することを特徴とする請求項2に記載の液肥の製造方法。
- 前記製造した液肥のアンモニア性窒素濃度を測定する工程と、
該測定した結果に基づいて、前記液肥のアンモニア性窒素濃度が所定範囲となるように前記液肥に混合する前記メタン醗酵後の廃液量を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の液肥の製造方法。 - 前記製造した液肥のアンモニア性窒素濃度を測定する工程と、
該測定した結果に基づいて、前記液肥のアンモニア性窒素濃度が所定範囲となるように前記硝化工程及び脱窒工程における廃液処理量を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の液肥の製造方法。 - 前記液肥のアンモニア性窒素濃度を、冬場においては50〜100mg/Lとし、夏場においては50mg/L以下とすることを特徴とする請求項4又は5に記載の液肥の製造方法。
- 前記硝化工程及び(又は)前記脱窒工程における廃液中のコロイダル粒子状浮遊物質濃度を測定する工程と、
該測定した結果に基づいて、前記廃液中のコロイダル粒子状浮遊物質濃度が所定範囲となるように前記コロイダル粒子状浮遊物質の供給量を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の液肥の製造方法。 - 前記硝化細菌及び前記脱窒微生物は、高分子ゲル内に前記硝化細菌又は前記脱窒微生物が包括固定された包括固定化担体であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の液肥の製造方法。
- 前記硝化工程及び(又は)前記脱窒工程における廃液中のコロイダル粒子状浮遊物質濃度を1000〜30000mg/Lとすることを特徴とする請求項8に記載の液肥の製造方法。
- 有機性廃棄物から液肥を製造する装置において、
前記有機性廃棄物を含む廃液をメタン醗酵させるメタン醗酵槽と、
前記メタン醗酵後の廃液中のアンモニア性窒素を硝化細菌により亜硝酸性窒素に硝化する亜硝酸型硝化槽と、
前記硝化後の廃液中の亜硝酸性窒素とアンモニア性窒素とを嫌気性アンモニア酸化細菌により除去する嫌気性アンモニア酸化槽と、
前記嫌気性アンモニア酸化後の廃液を液肥として貯留する液肥貯留槽と、
を備えたことを特徴とする液肥の製造装置。 - 前記液肥貯留槽と前記亜硝酸型硝化槽とを連通し、前記液肥貯留槽内の廃液を前記亜硝酸型硝化槽に導入する流路と、
前記嫌気性アンモニア酸化槽と前記液肥貯留槽とを連通し、前記嫌気性アンモニア酸化槽において処理した廃液を前記液肥貯留槽に戻す流路と、
を備えたことを特徴とする請求項10に記載の液肥の製造装置。 - 前記製造した液肥のアンモニア性窒素濃度を測定する測定手段と、
該測定手段における結果に基づいて、前記液肥のアンモニア性窒素濃度が所定範囲となるように前記液肥に混合する前記メタン醗酵後の廃液量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項10に記載の液肥の製造装置。 - 前記製造した液肥のアンモニア性窒素濃度を測定する測定手段と、
該測定手段における結果に基づいて、前記液肥のアンモニア性窒素濃度が所定範囲となるように前記亜硝酸型硝化槽及び前記嫌気性アンモニア酸化槽における廃液処理量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項10又は11に記載の液肥の製造装置。 - 前記亜硝酸型硝化槽及び(又は)前記嫌気性アンモニア酸化槽における廃液中のコロイダル粒子状浮遊物濃度を測定する測定手段と、
該測定手段に基づいて、前記廃液中のコロイダル粒子状浮遊物濃度が所定範囲となるように前記亜硝酸型硝化槽及び(又は)前記嫌気性アンモニア酸化槽への前記コロイダル粒子状浮遊物の供給量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項10〜13に記載の液肥の製造装置。
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