JP3147491B2 - 有機酸濃度の測定方法及びメタン発酵処理装置 - Google Patents
有機酸濃度の測定方法及びメタン発酵処理装置Info
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- JP3147491B2 JP3147491B2 JP14273592A JP14273592A JP3147491B2 JP 3147491 B2 JP3147491 B2 JP 3147491B2 JP 14273592 A JP14273592 A JP 14273592A JP 14273592 A JP14273592 A JP 14273592A JP 3147491 B2 JP3147491 B2 JP 3147491B2
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機酸濃度の測定方法及
びメタン発酵処理装置に係り、特に、メタン発酵処理水
中に残留する有機酸濃度を、メタン発酵処理現場におい
て、容易かつ効率的に、精度良く連続的に測定すること
ができる有機酸濃度の測定方法及びこの測定値に基いて
メタン発酵処理状況を迅速かつ正確に把握して、最適条
件にて運転を行なうことができるメタン発酵処理装置に
関する。
びメタン発酵処理装置に係り、特に、メタン発酵処理水
中に残留する有機酸濃度を、メタン発酵処理現場におい
て、容易かつ効率的に、精度良く連続的に測定すること
ができる有機酸濃度の測定方法及びこの測定値に基いて
メタン発酵処理状況を迅速かつ正確に把握して、最適条
件にて運転を行なうことができるメタン発酵処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】嫌気性排水処理法は、汚泥発生量が少な
く、また消費動力も小さい省エネルギー・省コストの排
水処理法であり、近年、食品産業排水分野を中心に徐々
に普及しつつある。嫌気性排水処理においては、糖質、
タンパク質、脂質などの有機物は、まず酸生成菌の働き
により、プロピオン酸、ラク酸、乳酸、酢酸などの低級
脂肪酸に分解され、次いで、炭素数が３以上の有機酸は
酢酸生成菌により酢酸に分解される。そして、最後にメ
タン生成細菌により、この酢酸生成反応で生成した酢酸
及び水素を利用して、メタン生成が行なわれる。このよ
うな嫌気性排水処理では、一般に生成するメタンの７０
％が酢酸由来、３０％が水素由来と云われている。
く、また消費動力も小さい省エネルギー・省コストの排
水処理法であり、近年、食品産業排水分野を中心に徐々
に普及しつつある。嫌気性排水処理においては、糖質、
タンパク質、脂質などの有機物は、まず酸生成菌の働き
により、プロピオン酸、ラク酸、乳酸、酢酸などの低級
脂肪酸に分解され、次いで、炭素数が３以上の有機酸は
酢酸生成菌により酢酸に分解される。そして、最後にメ
タン生成細菌により、この酢酸生成反応で生成した酢酸
及び水素を利用して、メタン生成が行なわれる。このよ
うな嫌気性排水処理では、一般に生成するメタンの７０
％が酢酸由来、３０％が水素由来と云われている。
【０００３】このように嫌気性処理は、複数の微生物群
が異なる役割を担って、一連の分解反応を完遂するとい
う点で、好気性分解とは大きく異なっている。
が異なる役割を担って、一連の分解反応を完遂するとい
う点で、好気性分解とは大きく異なっている。
【０００４】嫌気性処理における一連の嫌気性分解プロ
セスにおいて、メタン生成段階が全体の反応の律速段階
であることが知られている。従って、排水処理装置が許
容する以上の有機物負荷を与えた場合、処理水中には酢
酸、プロピオン酸などの有機酸が残留し、糖やタンパク
が残留することは少ない。特に、プロピオン酸等の炭素
数が３以上の有機酸が残留しやすいが、これはこれらの
有機酸からの酢酸生成反応が、系内の水素分圧が低い時
（具体的には１０-1〜１０-6ａｔｍ以下）のみ進むから
である。しかして、有機酸からの酢酸生成反応促進のた
めに系内の水素分圧を下げるためには、水素を利用する
メタン生成細菌の活性が十分に高い状態であることが必
要である。
セスにおいて、メタン生成段階が全体の反応の律速段階
であることが知られている。従って、排水処理装置が許
容する以上の有機物負荷を与えた場合、処理水中には酢
酸、プロピオン酸などの有機酸が残留し、糖やタンパク
が残留することは少ない。特に、プロピオン酸等の炭素
数が３以上の有機酸が残留しやすいが、これはこれらの
有機酸からの酢酸生成反応が、系内の水素分圧が低い時
（具体的には１０-1〜１０-6ａｔｍ以下）のみ進むから
である。しかして、有機酸からの酢酸生成反応促進のた
めに系内の水素分圧を下げるためには、水素を利用する
メタン生成細菌の活性が十分に高い状態であることが必
要である。
【０００５】一方、低級脂肪酸はメタン生成細菌に対し
て阻害作用があり、特にプロピオン酸の場合、２００〜
５００ｐｐｍ程度の濃度になると、水素利用メタン生成
細菌が阻害を受け、その結果、系内の水素分圧が下がら
ず、従って、プロピオン酸等の有機酸からの酢酸生成反
応が起こらなくなる。
て阻害作用があり、特にプロピオン酸の場合、２００〜
５００ｐｐｍ程度の濃度になると、水素利用メタン生成
細菌が阻害を受け、その結果、系内の水素分圧が下がら
ず、従って、プロピオン酸等の有機酸からの酢酸生成反
応が起こらなくなる。
【０００６】温度低下、ｐＨ低下などの外乱によって処
理条件に変調をきたす際に、プロピオン酸濃度がまず上
昇してくるのはこのためである。同様に、酢酸も高濃度
ではメタン生成細菌の活性に悪影響を及ぼすが、それ以
上に、自己固定化現象を利用したグラニュールの生成に
より、反応槽内の汚泥濃度を保持するＵＡＳＢ法（上向
流汚泥床）では、槽内の酢酸濃度をあるレベル以下に維
持することは、汚泥量保持の観点からも重要である。即
ち、酢酸資化性のメタン生成細菌であるＭｅｔｈａｎｏ
ｔｈｒｉｘ属がグラニュールの骨格を形成するとされて
おり、同じく酢酸資化性のＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎ
ａ属のメタン生成細菌が優先種となるとグラニュールは
形成されにくくなり、汚泥が流出することになる。Ｍｅ
ｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ属はＭｅｔｈａｎｏｔｈｒｉ
ｘ属と比較して、酢酸に対する飽和定数（Ｋｓ）が高
く、このため槽内の酢酸濃度が低い場合（例えば、１０
０ｐｐｍ程度以下）にはＭｅｔｈａｎｏｔｈｒｉｘが生
育し、それ以上の濃度ではＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎ
ａが優先的に増殖するとされている。
理条件に変調をきたす際に、プロピオン酸濃度がまず上
昇してくるのはこのためである。同様に、酢酸も高濃度
ではメタン生成細菌の活性に悪影響を及ぼすが、それ以
上に、自己固定化現象を利用したグラニュールの生成に
より、反応槽内の汚泥濃度を保持するＵＡＳＢ法（上向
流汚泥床）では、槽内の酢酸濃度をあるレベル以下に維
持することは、汚泥量保持の観点からも重要である。即
ち、酢酸資化性のメタン生成細菌であるＭｅｔｈａｎｏ
ｔｈｒｉｘ属がグラニュールの骨格を形成するとされて
おり、同じく酢酸資化性のＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎ
ａ属のメタン生成細菌が優先種となるとグラニュールは
形成されにくくなり、汚泥が流出することになる。Ｍｅ
ｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ属はＭｅｔｈａｎｏｔｈｒｉ
ｘ属と比較して、酢酸に対する飽和定数（Ｋｓ）が高
く、このため槽内の酢酸濃度が低い場合（例えば、１０
０ｐｐｍ程度以下）にはＭｅｔｈａｎｏｔｈｒｉｘが生
育し、それ以上の濃度ではＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎ
ａが優先的に増殖するとされている。
【０００７】これらの背景から、嫌気性排水処理法、と
くにＵＡＳＢ法では、処理水（反応槽はほぼ完全混合相
であるため、処理水＝槽内液と考えても差しつかえな
い）中の有機酸濃度を連続的に知ることが処理効率の向
上のために重要である。
くにＵＡＳＢ法では、処理水（反応槽はほぼ完全混合相
であるため、処理水＝槽内液と考えても差しつかえな
い）中の有機酸濃度を連続的に知ることが処理効率の向
上のために重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
汚水中の有機酸濃度を連続的に測定する手段は確立され
ておらず、このため、処理水をサンプリングしてバッチ
分析によりＣＯＤcrやＴＯＣを測定し、有機酸濃度を推
定しているのが実状である。しかし、排水によっては、
生物では分解不可能な有機物を含むものも多く、このよ
うな排水の場合には、ＣＯＤcrやＴＯＣのような総合的
な水質指標では、処理水の有機酸濃度を知ることはでき
ない。勿論、液体クロマトグラフィー等を利用すること
により、バッチでの有機酸分析は可能であるが、高価な
機器や試薬が必要であり、排水処理現場における運転管
理指標としての利用には限界がある。
汚水中の有機酸濃度を連続的に測定する手段は確立され
ておらず、このため、処理水をサンプリングしてバッチ
分析によりＣＯＤcrやＴＯＣを測定し、有機酸濃度を推
定しているのが実状である。しかし、排水によっては、
生物では分解不可能な有機物を含むものも多く、このよ
うな排水の場合には、ＣＯＤcrやＴＯＣのような総合的
な水質指標では、処理水の有機酸濃度を知ることはでき
ない。勿論、液体クロマトグラフィー等を利用すること
により、バッチでの有機酸分析は可能であるが、高価な
機器や試薬が必要であり、排水処理現場における運転管
理指標としての利用には限界がある。
【０００９】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであり、現状では測定困難とされている嫌気性処理
のメタン発酵処理水中の残留有機酸濃度をメタン発酵処
理現場において、容易かつ効率的に、精度良く連続的に
測定することができる有機酸濃度の測定方法及びこの測
定値に基いてメタン発酵処理状況を迅速かつ正確に把握
して、最適条件にて運転を行なうことができるメタン発
酵処理装置を提供することを目的とする。
ものであり、現状では測定困難とされている嫌気性処理
のメタン発酵処理水中の残留有機酸濃度をメタン発酵処
理現場において、容易かつ効率的に、精度良く連続的に
測定することができる有機酸濃度の測定方法及びこの測
定値に基いてメタン発酵処理状況を迅速かつ正確に把握
して、最適条件にて運転を行なうことができるメタン発
酵処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の有機酸濃度の
測定方法は、有機性排水をメタン発酵処理した処理水中
に残留する有機酸濃度を測定する方法であって、前記処
理水の一部をモニタリング反応槽に通水してメタン発酵
処理し、単位通水量当りに発生するメタンガス量を求
め、このメタンガス量から該処理水中の残留有機酸濃度
を算出するようにしたことを特徴とする。
測定方法は、有機性排水をメタン発酵処理した処理水中
に残留する有機酸濃度を測定する方法であって、前記処
理水の一部をモニタリング反応槽に通水してメタン発酵
処理し、単位通水量当りに発生するメタンガス量を求
め、このメタンガス量から該処理水中の残留有機酸濃度
を算出するようにしたことを特徴とする。
【００１１】請求項２のメタン発酵処理装置は、有機性
排水を受入れ、メタン発酵処理するメタン発酵槽と、該
発酵槽の処理水の一部を受入れ、さらにメタン発酵処理
するモニタリング反応槽と、該反応槽から発生するメタ
ンガス量を測定する手段と、前記発酵槽からモニタリン
グ反応槽に流入する処理水の流速を測定する手段と、メ
タンガス量及び処理水流速の測定値から処理水中に残留
する有機酸濃度を演算する演算装置と、演算された有機
酸濃度の値に基き、前記発酵槽に受入れる、有機性排水
の流量又は該発酵槽の温度を制御する制御手段とを備え
てなることを特徴とする。
排水を受入れ、メタン発酵処理するメタン発酵槽と、該
発酵槽の処理水の一部を受入れ、さらにメタン発酵処理
するモニタリング反応槽と、該反応槽から発生するメタ
ンガス量を測定する手段と、前記発酵槽からモニタリン
グ反応槽に流入する処理水の流速を測定する手段と、メ
タンガス量及び処理水流速の測定値から処理水中に残留
する有機酸濃度を演算する演算装置と、演算された有機
酸濃度の値に基き、前記発酵槽に受入れる、有機性排水
の流量又は該発酵槽の温度を制御する制御手段とを備え
てなることを特徴とする。
【００１２】
【作用】メタン発酵処理水をモニタリング反応槽にて更
にメタン発酵処理したときに発生するガス中のメタン濃
度又はメタン発生量から、処理水中に含有される有機酸
量を下記式により求めることができる。また、この有
機酸量とモニタリング反応槽への処理水の通水量から、
処理水中の残留有機酸濃度を、下記式により求めるこ
とができる。
にメタン発酵処理したときに発生するガス中のメタン濃
度又はメタン発生量から、処理水中に含有される有機酸
量を下記式により求めることができる。また、この有
機酸量とモニタリング反応槽への処理水の通水量から、
処理水中の残留有機酸濃度を、下記式により求めるこ
とができる。
【００１３】
【数１】
【００１４】また、上記，式より、残留有機酸濃度
を下記式で求めることができる。
を下記式で求めることができる。
【００１５】
【数２】
【００１６】即ち、前述の如く、嫌気性処理工程のメタ
ン発酵処理水の残留有機物のなかで、更にメタン発酵可
能な生物分解性のものは殆どが有機酸である。従って、
処理水を更にメタン発酵させるときに発生するメタンガ
ス量から、処理水中に残留する有機酸濃度を精度良く求
めることができる。
ン発酵処理水の残留有機物のなかで、更にメタン発酵可
能な生物分解性のものは殆どが有機酸である。従って、
処理水を更にメタン発酵させるときに発生するメタンガ
ス量から、処理水中に残留する有機酸濃度を精度良く求
めることができる。
【００１７】なお、発生ガスをＣＯ2 除去カラムを通過
させてＣＯ2 を除去することにより、上記，式中の
メタン濃度は１００％とすることができる。
させてＣＯ2 を除去することにより、上記，式中の
メタン濃度は１００％とすることができる。
【００１８】また、本発明のメタン発酵処理装置によ
り、算出された残留有機酸濃度に基いて、残留有機酸濃
度が所定の値を超す場合にはメタン発酵槽に受入れる有
機性排水の流量を減少させる、或いは、メタン発酵槽の
温度を上昇させてメタン発酵を促進させ、逆に、残留有
機酸濃度が所定の値よりも少ない場合には、メタン発酵
槽に受入れる有機性排水の流量を増加させる、或いは、
メタン発酵槽の温度を低下させてメタン発酵を減速させ
ることにより、処理状況の変化に応答性良く対応して効
率的なメタン発酵処理を行なえる。
り、算出された残留有機酸濃度に基いて、残留有機酸濃
度が所定の値を超す場合にはメタン発酵槽に受入れる有
機性排水の流量を減少させる、或いは、メタン発酵槽の
温度を上昇させてメタン発酵を促進させ、逆に、残留有
機酸濃度が所定の値よりも少ない場合には、メタン発酵
槽に受入れる有機性排水の流量を増加させる、或いは、
メタン発酵槽の温度を低下させてメタン発酵を減速させ
ることにより、処理状況の変化に応答性良く対応して効
率的なメタン発酵処理を行なえる。
【００１９】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１は本発明のメタン発酵処理装置
の一実施例を示す系統図である。
て詳細に説明する。図１は本発明のメタン発酵処理装置
の一実施例を示す系統図である。
【００２０】図中、１は原水槽、２はメタン発酵槽であ
り、加温用スチーム配管２Ａを備える。３はモニタリン
グ反応槽、４はガスメーター、５はガス分析計、６は演
算装置である。１１は原水槽１内の原水（有機性排水）
をメタン発酵槽２に送給する配管であり、ポンプＰ1 を
備える。１２はメタン発酵槽２の処理水の排出配管であ
り、処理水の一部をモニタリング反応槽３に送給する配
管１２Ａと、残部を系外へ排出する配管１２Ｂとに分岐
している。配管１２ＡにはポンプＰ2 、流量計Ｆが設け
られている。１３はモニタリング反応槽３の処理水を系
外へ排出する配管である。
り、加温用スチーム配管２Ａを備える。３はモニタリン
グ反応槽、４はガスメーター、５はガス分析計、６は演
算装置である。１１は原水槽１内の原水（有機性排水）
をメタン発酵槽２に送給する配管であり、ポンプＰ1 を
備える。１２はメタン発酵槽２の処理水の排出配管であ
り、処理水の一部をモニタリング反応槽３に送給する配
管１２Ａと、残部を系外へ排出する配管１２Ｂとに分岐
している。配管１２ＡにはポンプＰ2 、流量計Ｆが設け
られている。１３はモニタリング反応槽３の処理水を系
外へ排出する配管である。
【００２１】モニタリング反応槽３には、発生するガス
量を測定するガスメーター４及び発生するガス中のメタ
ン濃度を分析するガス分析計５が接続されており、ま
た、これらの測定結果が入力される演算装置６が設けら
れている。前記流量計Ｆの測定結果もこの演算装置６に
入力され、一方、ポンプＰ1 による原水流量及びスチー
ム配管２Ａのスチーム量はこの演算装置６の結果に基き
増減されるように構成されている。
量を測定するガスメーター４及び発生するガス中のメタ
ン濃度を分析するガス分析計５が接続されており、ま
た、これらの測定結果が入力される演算装置６が設けら
れている。前記流量計Ｆの測定結果もこの演算装置６に
入力され、一方、ポンプＰ1 による原水流量及びスチー
ム配管２Ａのスチーム量はこの演算装置６の結果に基き
増減されるように構成されている。
【００２２】本実施例のメタン発酵処理装置において
は、原水槽１内の原水を配管１１よりメタン発酵槽２に
送給してメタン発酵し、処理水は配管１２，１２Ｂを経
て系外へ排出する。その際、処理水の一部は配管１２Ａ
より連続的に抜き出してモニタリング反応槽３に送給
し、このモニタリング反応槽３内にて更にメタン発酵を
行なう。
は、原水槽１内の原水を配管１１よりメタン発酵槽２に
送給してメタン発酵し、処理水は配管１２，１２Ｂを経
て系外へ排出する。その際、処理水の一部は配管１２Ａ
より連続的に抜き出してモニタリング反応槽３に送給
し、このモニタリング反応槽３内にて更にメタン発酵を
行なう。
【００２３】このモニタリング反応層３の発生ガス量
は、ガスメーター４にて連続的に測定され、更に、ガス
中のメタン濃度がガス分析計５により連続的に測定され
る。また、配管１２Ａよりモニタリング反応槽３に導入
されるメタン発酵槽２の処理水の流入速度は、流量計Ｆ
により測定され、この測定値も演算装置６に入力され
る。
は、ガスメーター４にて連続的に測定され、更に、ガス
中のメタン濃度がガス分析計５により連続的に測定され
る。また、配管１２Ａよりモニタリング反応槽３に導入
されるメタン発酵槽２の処理水の流入速度は、流量計Ｆ
により測定され、この測定値も演算装置６に入力され
る。
【００２４】この演算装置に入力された発生ガス量、メ
タン濃度及び処理水流入速度より、前記式から処理水
中の残留有機酸濃度が求められる。
タン濃度及び処理水流入速度より、前記式から処理水
中の残留有機酸濃度が求められる。
【００２５】演算装置６においては、算出された残留有
機酸濃度が所定範囲より大きい場合には、ポンプＰ1 の
作動を調整して原水流入量を低減させるか、或いは、加
温用スチーム配管２Ａのスチーム量を増加させてメタン
発酵槽２の処理効率を高める。逆に、算出された残留有
機酸濃度が所定範囲より小さい場合には、ポンプＰ1の
作動を調整して原水流入量を増加させるか、或いは、加
温用スチーム配管２Ａのスチーム量を減少させる。
機酸濃度が所定範囲より大きい場合には、ポンプＰ1 の
作動を調整して原水流入量を低減させるか、或いは、加
温用スチーム配管２Ａのスチーム量を増加させてメタン
発酵槽２の処理効率を高める。逆に、算出された残留有
機酸濃度が所定範囲より小さい場合には、ポンプＰ1の
作動を調整して原水流入量を増加させるか、或いは、加
温用スチーム配管２Ａのスチーム量を減少させる。
【００２６】このようなメタン発酵処理装置において、
モニタリング反応槽３に使用する嫌気性汚泥としては、
メタン発酵槽２内の汚泥と同一のものであることが望ま
しいが、異なるものであっても良い。また、モニタリン
グ反応槽は、嫌気性処理の最適温度、即ち、例えば中温
処理であれば３５℃前後、高温処理であれば５５℃前後
に保つことが望ましい。
モニタリング反応槽３に使用する嫌気性汚泥としては、
メタン発酵槽２内の汚泥と同一のものであることが望ま
しいが、異なるものであっても良い。また、モニタリン
グ反応槽は、嫌気性処理の最適温度、即ち、例えば中温
処理であれば３５℃前後、高温処理であれば５５℃前後
に保つことが望ましい。
【００２７】ガスメーター４としては、容積式（湿式、
乾式）、サーマルフロー式等、様々な形式のものを用い
ることができる。なお、ガスメーター４の前段にＣＯ2
除去カラムを設置しても良く、この場合には、メタン濃
度の測定は不要となる。
乾式）、サーマルフロー式等、様々な形式のものを用い
ることができる。なお、ガスメーター４の前段にＣＯ2
除去カラムを設置しても良く、この場合には、メタン濃
度の測定は不要となる。
【００２８】また、ガス分析計５は、連続的にメタン濃
度を測定するものの他、１日に１回程度実施されるガス
検知管等を利用したメタン濃度測定手段であっても良
い。
度を測定するものの他、１日に１回程度実施されるガス
検知管等を利用したメタン濃度測定手段であっても良
い。
【００２９】このような本発明のメタン発酵処理装置に
おいて、モニタリング反応槽内に通水するメタン発酵処
理水量（滞留時間）を変えることにより、モニタリング
する残留有機酸濃度の精度を調整することができる。即
ち、この通水量は、通常は、モニタリング反応槽に対し
て１日以下の滞留時間となるように設定するのが望まし
いが、測定精度を上げる場合には、通水量を増やして滞
留時間を２〜３時間程度に低下させれば良い。
おいて、モニタリング反応槽内に通水するメタン発酵処
理水量（滞留時間）を変えることにより、モニタリング
する残留有機酸濃度の精度を調整することができる。即
ち、この通水量は、通常は、モニタリング反応槽に対し
て１日以下の滞留時間となるように設定するのが望まし
いが、測定精度を上げる場合には、通水量を増やして滞
留時間を２〜３時間程度に低下させれば良い。
【００３０】なお、本発明の有機酸濃度の測定方法は、
上記本発明のメタン発酵処理装置により有効に実施可能
であるが、本発明の方法において、残留有機酸濃度から
処理状況を捉え、これに基き反応条件の制御を行なう場
合、原水流量やスチーム量の制御に限らず、他の条件制
御を行なうこともできることは言うまでもない。
上記本発明のメタン発酵処理装置により有効に実施可能
であるが、本発明の方法において、残留有機酸濃度から
処理状況を捉え、これに基き反応条件の制御を行なう場
合、原水流量やスチーム量の制御に限らず、他の条件制
御を行なうこともできることは言うまでもない。
【００３１】以下に具体的な実施例について説明する。
【００３２】実施例１ ピート糖排水を処理しているＵＡＳＢ実装置の処理水
を、内径１０ｃｍ、高さ６０ｃｍ、容量約５リットルの
モニタリング反応カラムに滞留時間１２時間の条件で通
液した。カラム内には実装置から採取したグラニュール
汚泥を約２リットル充填し、発生ガスをライムソーダを
充填したＣＯ2 除去カラムに通した後、ガス発生量を湿
式ガスメーターにて測定し、連続的にＣＨ4 発生量を求
めた。前記演算式により、処理水に残留する有機酸濃
度を計算し、ＡＡＯ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙ Ａ
ｓｉｍｉｌａｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃｓ）として図２の
縦軸に示した。また、液体クロマトグラフィーを用いた
有機酸分析値をＣＯＤcrに換算して図２の横軸に示し
た。図２より明らかなように、ＡＡＯによる推定値は、
液体クロマトグラフィーを用いた実測値よりもわずかに
高めではあるが、十分に実用的な範囲である。
を、内径１０ｃｍ、高さ６０ｃｍ、容量約５リットルの
モニタリング反応カラムに滞留時間１２時間の条件で通
液した。カラム内には実装置から採取したグラニュール
汚泥を約２リットル充填し、発生ガスをライムソーダを
充填したＣＯ2 除去カラムに通した後、ガス発生量を湿
式ガスメーターにて測定し、連続的にＣＨ4 発生量を求
めた。前記演算式により、処理水に残留する有機酸濃
度を計算し、ＡＡＯ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙ Ａ
ｓｉｍｉｌａｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃｓ）として図２の
縦軸に示した。また、液体クロマトグラフィーを用いた
有機酸分析値をＣＯＤcrに換算して図２の横軸に示し
た。図２より明らかなように、ＡＡＯによる推定値は、
液体クロマトグラフィーを用いた実測値よりもわずかに
高めではあるが、十分に実用的な範囲である。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機酸濃度
の測定方法によれば、有機性排水の嫌気性処理におい
て、反応の阻害となるメタン発酵処理水中のプロピオン
酸や酢酸等の有機酸濃度を、メタン発酵処理現場におい
て、容易かつ効率的に、精度良く連続的に測定すること
ができる。特に、生物難分解性の有機物が含まれている
場合において、従来のＴＯＣやＣＯＤcrなどの指標では
把握不可能な処理状況も、本発明による有機酸濃度の測
定値から連続モニタリングすることができ、工業的に極
めて有利である。
の測定方法によれば、有機性排水の嫌気性処理におい
て、反応の阻害となるメタン発酵処理水中のプロピオン
酸や酢酸等の有機酸濃度を、メタン発酵処理現場におい
て、容易かつ効率的に、精度良く連続的に測定すること
ができる。特に、生物難分解性の有機物が含まれている
場合において、従来のＴＯＣやＣＯＤcrなどの指標では
把握不可能な処理状況も、本発明による有機酸濃度の測
定値から連続モニタリングすることができ、工業的に極
めて有利である。
【００３４】本発明のメタン発酵処理装置によれば、こ
の測定値を連続的な制御指標として、メタン発酵処理状
況を迅速かつ正確に把握して、負荷条件又は処理条件を
最適条件に調整することにより最適な運転を自動制御に
て行なうことが可能とされ、メタン発酵処理における処
理効率の向上、処理コストの低減が図れる。
の測定値を連続的な制御指標として、メタン発酵処理状
況を迅速かつ正確に把握して、負荷条件又は処理条件を
最適条件に調整することにより最適な運転を自動制御に
て行なうことが可能とされ、メタン発酵処理における処
理効率の向上、処理コストの低減が図れる。
【図１】本発明のメタン発酵処理装置の一実施例を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】実施例１の結果を示すグラフである。
１ 原水槽 ２ メタン発酵槽 ３ モニタリング反応槽 ４ ガスメーター ５ ガス分析計 ６ 演算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 33/18 Ｇ０１Ｎ 33/18 Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12Q 1/00 - 1/02 C02F 3/28 C02F 11/04 C12M 1/34 - 1/36
Claims (2)
- 【請求項１】 有機性排水をメタン発酵処理した処理水
中に残留する有機酸濃度を測定する方法であって、 前記処理水の一部をモニタリング反応槽に通水してメタ
ン発酵処理し、単位通水量当りに発生するメタンガス量
を求め、このメタンガス量から該処理水中の残留有機酸
濃度を算出するようにしたことを特徴とする有機酸濃度
の測定方法。 - 【請求項２】 有機性排水を受入れ、メタン発酵処理す
るメタン発酵槽と、 該発酵槽の処理水の一部を受入れ、さらにメタン発酵処
理するモニタリング反応槽と、 該反応槽から発生するメタンガス量を測定する手段と、 前記発酵槽からモニタリング反応槽に流入する処理水の
流速を測定する手段と、 メタンガス量及び処理水流速の測定値から処理水中に残
留する有機酸濃度を演算する演算装置と、 演算された有機酸濃度の値に基き、前記発酵槽に受入れ
る有機性排水の流量又は該発酵槽の温度を制御する制御
手段とを備えてなることを特徴とするメタン発酵処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273592A JP3147491B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 有機酸濃度の測定方法及びメタン発酵処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273592A JP3147491B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 有機酸濃度の測定方法及びメタン発酵処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328994A JPH05328994A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3147491B2 true JP3147491B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=15322364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14273592A Expired - Lifetime JP3147491B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 有機酸濃度の測定方法及びメタン発酵処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147491B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2313116A (en) * | 1996-05-13 | 1997-11-19 | Biomass Recycling Ltd | Treatment of wastes |
| JP4206504B2 (ja) * | 1997-02-20 | 2009-01-14 | 栗田工業株式会社 | 嫌気性処理法及び嫌気性処理法装置 |
| JP4009069B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2007-11-14 | 株式会社荏原製作所 | 油脂含有汚濁物質の嫌気性処理方法及び処理システム |
| DE102007024911B4 (de) * | 2007-05-29 | 2009-04-09 | Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg | Biogasanlage zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse sowie Verfahren zum Betreiben der Biogasanlage |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP14273592A patent/JP3147491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05328994A (ja) | 1993-12-14 |
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