JPH01249199A

JPH01249199A - 嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法および硫酸還元菌阻害性色素

Info

Publication number: JPH01249199A
Application number: JP63077775A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Okamura; 和夫岡村; Seiji Minami; 南　清司; Yuichi Tanimoto; 祐一谷本; Masaharu Tazaki; 雅晴田崎; Hajime Yamaguchi; 一山口; Takeshi Horiyama; 堀山　剛
Original assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1989-10-04
Also published as: JPH0310394B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、メタン発酵等の嫌気性発酵によって有機性
廃水を処理する場合に行なわれる嫌気性処理における硫
酸還元反応抑制方法および硫酸還元菌阻害性色素に関す
るらのである。

「従来の技術」メタン発酵などの嫌気性発酵による有機性廃水の処理は
、活性汚泥法等の好気性処理に比べて、■曝気動力が不
用、■汚泥生成量が少ない、■エネルギー源として利用
できるメタンガスが生成する、■高負荷の一次処理がで
きる、等の利点を持つ水処理法であるが、この方法は特
に有機物を高濃度に含む廃水の処理に適している。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、上記のような高濃度の有機性廃水のなか
には、アルコール蒸留廃液、バルブ廃液等のように、し
ばしば多量の硫酸イオンを含むものがある。このような
廃水をメタン発酵させると、メタン細菌と同様の生育条
件下で硫酸還元菌が繁殖し、硫酸イオンがメタン細菌の
生育およびメタン発酵を阻害する硫化物イオンに還元さ
れるため、メタン発酵が抑制されてメタン生成爪、廃水
処理能力が低下し、著しい場合には、メタン発酵が停止
する。また、本来、メタン生成に使われる水素が硫酸イ
オンの還元に使われるため、生成ガス中のメタン濃度が
低下し、生成ガスのほとんどが炭酸ガスとなってエネル
ギー源としての価値が低下する。さらに、生成ガス中に
腐食性の硫化水素ガスの濃度が増加する。

このため、嫌気性処理を行なう場合には、廃水゛　中の
硫酸還元菌の生育を阻害することによって硫酸イオンの
還元を抑制することが必要と考えられており、そのため
に上記廃水中に硫酸還元菌を阻害する物質を添加するこ
とも考えられるが、従来は、そのような物質がメタン細
菌に及ぼず影響が知られていなかったため、嫌気性処理
において廃水中に硫酸還元菌を阻害する物質を添加する
試みは未だ行なわれたことがなかった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、硫酸還
元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を阻害し
ない物質を提供し、かつ、その物質により廃水中の硫酸
ａ光反応を抑制して嫌気性処理を良好な状態で行なうこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法は
、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によって処
理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存する硫
酸還元菌の生育を選択的に阻害する色素を添加するもの
である。

また、この発明の硫酸還元菌阻害性色素は、ビートレッ
ド、コチニールピグメント、モナスクスピグメント、ク
リスタルバイオレット、フクシン、ゲンチアンバイオレ
ットＢから選ばれたうちの一種類または二種類以上の混
合物からなるものである。

「作用　」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法に
おいては、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵に
よって処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共
存する硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する色素を添加
することによって、上記硫酸還元菌による硫酸イオンの
還元を抑制してメタン発酵を阻害する硫化物イオンの発
生を防ぐと共に上記硫酸還元菌がメタン生成に必要な水
素を消費することも防止する。このため、この方法を用
いて有機性廃水の嫌気性処理を行なうと、メタン発酵が
良好な状態で行なわれて、廃水処理が効果的に行なわれ
ることとなる。

また、この発明の硫酸還元菌阻害性色素を用いた場合に
は、有機性廃水の嫌気性処理を効率的に行なうことがで
きる」二、その硫酸還元菌阻害性によって、鉄製のタン
ク、配管等が硫酸還元菌がっくりだす硫化水素ガスで腐
食されることも防止することができ、硫酸還元菌による
被害に対して広く応用することが可能である。

「実施例」以下、この発明の一実施例を説明する。

この実施例では、例えばアルコール蒸留廃液あるいはパ
ルプ廃液のように硫酸イオンを含む有機性廃水中に、硫
酸還元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を阻
害しない硫酸還元菌阻害性色素を添加し、その有機性廃
水をメタン発酵させて嫌気性処理を行なう。

このような硫酸還元菌阻害性色素として、例えばゲンチ
アンバイオレットＢなどがある。そして、このゲンチア
ンバイオレットＢを例えば１０ｐｐｍ程度の適当な濃度
になるようにして発酵槽（あるいはりアクタ−１消化槽
等）に添加すると、ゲンチアンバイオレットＢの作用に
より硫酸還元菌の活動が抑制されるため、硫酸イオンの
硫化物イオンへの還元が起こらず、メタン発酵を良好な
状態で行なうことができる。

また、上５己ゲンヂアンバイオレットＢのような硫酸還
元菌阻害性色素は、硫酸還元菌による腐食性の硫化水素
ガスの発生ら抑制できるため、反応処理における発酵槽
、リアクター、または消化槽等ばかりでなく、土中等の
嫌気下における鉄製の送油管、ガス管、および水道管等
が硫化水素ガスで腐食されることも防止することもでき
る。

なお、上記硫酸還元菌阻害性色素としては、上３己ゲン
チアンバイオレットＢの他、ビートｌラブド、コチ二一
ルビグメント、モナスクスピグメント、クリスタルバイ
オレット、フクシンおよびその他の色素などがある。そ
して、これらの色素を用いた場合にも、ゲンチアンバイ
オレットＢを用いた場合と同様な効果を奏することがで
きる。

「実験例」（実験！　）スクリーニングテスト硫酸還元菌の生育を阻害し、メタン細菌の生育を阻害し
ない色素を捜すため、表１に示すフローに基づいてスク
リーニングテストを実施した。

このスクリーニングテストにおいては、メタン細菌とし
て、メタノールを炭素源として利用可能で、しかもその
メタン発酵域の至適生育温度が５５℃のメタノサルシナ
（Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ　ｓｐ、（ＤＳＭ２９
０Ｂ））を用い、硫酸還元菌として、上記至適生育温度
とほぼ等しい至適生育温度を持つデスルホトマクルムニ
グリフィカンス（Ｄｅｓｕｌｕｒｏｔｏ＋！１ａｃｕｌ
ｕａ＋ｎｉｇｒｉｆｉｃａｎｓ　（ＤＳＭ　５７４））
を用いた。そして、これら各画の菌株に対して、表２、
表３に示す培地を調整した。

表１゜（以下余白）表２．硫酸還元菌生育確認用培地但し、上記培地はオートクレーブにより　１２　Ｇ　”
Ｃで１５分間殺菌処理され、また、そのｐ！−！は７．
２に調整されている。そして、このスクリーニングテス
トは、窒素８０％、二酸化炭素１０％、水素１０％の雰
囲気中において行なった。

（以下余白）表３．メタン細菌生育確認用培地但〔、上記培地はオートクレーブにより　１２０℃で１
５分間殺菌処理され、また、そのｐＨは７．２に調整さ
れている。そして、このスクリーニングテストは、窒素
８０％、二酸化炭素１０％、水素１０％の雰囲気中にお
いて行なった。

なお、表３中におけるビタミン溶液および微量元素溶液
の配合をそれぞれ表４、表５に示す。

表４゜表５゜このようなスクリーニングテストにおいて、培地に硫酸
還元菌が生存、生育する場合には、硫酸塩が乳酸ナトリ
ウムを還元剤として還元され、モール塩中の鉄と作用し
て硫化鉄を生成し、培地が黒変する。このため、このス
クリーニングテストでは、培地の黒変によって硫酸還元
菌の生育確認とした。また、メタン細菌は、生育すると
、培養液の人つた試験管の下部に根粒状となって沈澱す
るため、培養液は濁らない。さらに、メタン細菌の生育
に伴ってメタンガスが発生するので、これをもって生育
確認とする。

そして、このようにして多数の色素についてスクリーニ
ングテストを行った結果、表６に示す６種の色素が有効
と認められた。

なお、各色素名の右側に記載した有効濃度とは、メタン
発酵が最も良好な状態で行なわれる濃度であるが、これ
以外の濃度でも硫酸還元菌の生育を抑制することが可能
であり、その場合にもメタン発酵を効率的に行なうこと
ができる。

表６゜（実験２　）共生テスト実験１で有効と認められた表６の色素のうちからゲンチ
アンバイオレットＢを選び、表７の培地を用いて共生テ
ストを行った。

この」（化テストでは、実験ｌと同様な実験方法で行な
われ、メタン細菌の単独培養、メタン細菌と硫酸還元菌
との混合培養、および上記ゲンチアンバイオレットＢを
１０ｐｐｍ添加したメタン細菌と硫酸還元菌との混合培
養を行なった。そして、メタン細菌の増殖は、メタンガ
ス発生量をモニターすることにより検知し、硫酸還元菌
の増殖は、硫酸イオン濃度の変化をモニターすることに
より検知した。

（以下余白）表７゜但し、上記培地は、ｐＨが７．０に調整されている。

このノ（化テストの結果、第１図、第２図に示すように
、メタン細菌と硫酸還元菌とを混合した系にゲンチアン
バイオレットＢを添加した場合には、メタン細菌単独の
系と同様に良好なメタン発酵が行なわれ、かつ硫酸還元
菌の増殖も抑制された。

また、上記共生テストと同様に表７の培地を用いて、上
記表６中に記載した上記ゲンチアンバイオレットＢ以外
の各色素を添加したメタン細菌と硫酸還元菌との混合培
養を行なったところ、これら各色素を添加した場合にも
、上記ゲンチアンバイオレットＢを添加した場合と同様
に良好なメタン発酵が行なわれ、かつ硫酸還元菌の増殖
も抑制された。

「発明の効果」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法に
よれば、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によ
って処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存
する硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する色素を添加す
るので、上記硫酸通元菌による硫酸イオンの還元を抑制
してメタン発酵を阻害する硫化物イオンの発生を防ぐこ
とができると共に、メタン生成に必要な水素が上記硫酸
還元菌に消費されることを防止することができる。

こめため、この方法を用いて有機性廃水の嫌気性処理を
行なった場合には、メタン発酵を良好な状部で行なうこ
とができ、廃水処理を効果的に行なうこ、とができる。

また、この発明の硫酸還元菌阻害性色素によれば、硫酸
還元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を阻害
しないために嫌気性処理を効率的に行なうことができる
だけでなく、その硫酸還元菌阻害性によって、その嫌気
性処理で用いられる鉄製のタンク、配管などが硫酸還元
菌がつくりだす硫化水素ガスで腐食されることも防止す
ることができる。そして、この硫酸還元菌阻害性色素に
よれば、土中等の嫌気したにおける鉄製の送油管、ガス
管、水道管などが硫酸還元菌がつくりだす硫化水素イオ
ンで腐食されることも防止することができ、その他の硫
酸還元菌による被害に対しても広く応用して幅広い産業
分野に利用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、共生テストの結果を示す図であって
、第１図は培養時間と硫酸イオン濃度との関係を表すグ
ラフ、第２図は培養時間とメタンガス発生量との関係を
表すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によっ
て処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存す
る硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する色素を添加する
ことを特徴とする嫌気性処理における硫酸還元反応抑制
方法。
（２）第１項記載の嫌気性処理における硫酸還元反応抑
制方法で添加する色素において、ビートレッド、コチニ
ールピグメント、モナスクスピグメント、クリスタルバ
イオレット、フクシン、ゲンチアンバイオレットＢから
選ばれたうちの一種類または二種類以上の混合物からな
ることを特徴とする硫酸還元菌阻害性色素。