JPH0647120B2 - 高速メタン発酵法 - Google Patents
高速メタン発酵法Info
- Publication number
- JPH0647120B2 JPH0647120B2 JP5329588A JP5329588A JPH0647120B2 JP H0647120 B2 JPH0647120 B2 JP H0647120B2 JP 5329588 A JP5329588 A JP 5329588A JP 5329588 A JP5329588 A JP 5329588A JP H0647120 B2 JPH0647120 B2 JP H0647120B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- methane fermentation
- assimilation rate
- slow
- methanogenic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメタン生成菌を用いたメタン発酵法に関し、さ
らに詳しくはメタン生成細菌の諸特性を利用して、メタ
ン発酵用リアクター内のメタン生成細菌濃度を短時間で
高くすることにより、メタン発酵をより高速で行う方法
に関する。
らに詳しくはメタン生成細菌の諸特性を利用して、メタ
ン発酵用リアクター内のメタン生成細菌濃度を短時間で
高くすることにより、メタン発酵をより高速で行う方法
に関する。
従来、メタン発酵法はバイオマス有効利用、バイオガス
生産等の見地から廃棄物・廃水処理に広く利用されてい
る。
生産等の見地から廃棄物・廃水処理に広く利用されてい
る。
しかるに、メタン発酵法に用いられるメタン生成細菌は
偏性嫌気性菌であり、その増殖速度が極めて遅い。その
ため大容量のメタン発酵用リアクターが必要であり、又
安定したメタン発酵の定常状態を維持するために必要
な、リアクター内のメタン生成細菌の菌体濃度を実現す
る際にも長期間を要するという欠点を有していた。
偏性嫌気性菌であり、その増殖速度が極めて遅い。その
ため大容量のメタン発酵用リアクターが必要であり、又
安定したメタン発酵の定常状態を維持するために必要
な、リアクター内のメタン生成細菌の菌体濃度を実現す
る際にも長期間を要するという欠点を有していた。
従来、より効率の高いメタン発酵法として、リアクター
内のpH、温度等をコントロールする試みがなされている
がそのような環境条件のみのコントロールでは、高速
化、高効率化にも限界があった。
内のpH、温度等をコントロールする試みがなされている
がそのような環境条件のみのコントロールでは、高速
化、高効率化にも限界があった。
特に廃棄物・廃水処理が目的のメタン発酵法において
は、酢酸とＨ２／ＣＯ２が主な基質である（通常、基質
の中で、メタン生成細菌の資化可能な基質としては酢
酸、Ｈ２／ＣＯ２が量的には多い）。しかしながらメタ
ン生成細菌の酢酸の資化速度は極めて遅く、これが律速
段階となり、メタン発酵用リアクターの立ち上げに時間
がかかり、リアクターの容量も大きくなる原因となって
いた。また立ち上げ法も本来の基質を利用した馴養法で
あった。
は、酢酸とＨ２／ＣＯ２が主な基質である（通常、基質
の中で、メタン生成細菌の資化可能な基質としては酢
酸、Ｈ２／ＣＯ２が量的には多い）。しかしながらメタ
ン生成細菌の酢酸の資化速度は極めて遅く、これが律速
段階となり、メタン発酵用リアクターの立ち上げに時間
がかかり、リアクターの容量も大きくなる原因となって
いた。また立ち上げ法も本来の基質を利用した馴養法で
あった。
そこでより高速度で効率よく行えるメタン発酵法の提供
が望まれていた。
が望まれていた。
そこで発明者らは、メタン生成細菌の菌学的諸性質をよ
り詳細に検討した結果、同微生物の諸特性を利用して短
時間に菌体濃度を高めることが出来ることを見出し本発
明を完成した。
り詳細に検討した結果、同微生物の諸特性を利用して短
時間に菌体濃度を高めることが出来ることを見出し本発
明を完成した。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、２種以上の基質を資化することができ、かつ
該２種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生成
細菌を利用して資化速度の遅い基質を発酵の主な対象と
するメタン発酵法であって、 (a)資化速度の遅い基質が、酢酸、酢酸塩、Ｈ２／ＣＯ
２及びこれらの２種以上の混合物から選択され、資化速
度の速い基質がメチルアミンであること、 (b)資化速度の速い基質であるメチルアミンを用いてメ
タン発酵を行い、メタン生成細菌の菌体濃度を高くし、
次いで (c)資化速度の遅い基質を用いてメタン発酵を行うこと
を特徴とするメタン発酵法を提供するものである。
該２種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生成
細菌を利用して資化速度の遅い基質を発酵の主な対象と
するメタン発酵法であって、 (a)資化速度の遅い基質が、酢酸、酢酸塩、Ｈ２／ＣＯ
２及びこれらの２種以上の混合物から選択され、資化速
度の速い基質がメチルアミンであること、 (b)資化速度の速い基質であるメチルアミンを用いてメ
タン発酵を行い、メタン生成細菌の菌体濃度を高くし、
次いで (c)資化速度の遅い基質を用いてメタン発酵を行うこと
を特徴とするメタン発酵法を提供するものである。
以下本発明について説明する。
本発明においては、メタン生成細菌として２種以上の基
質を資化することができ、かつ該２種以上の基質間で資
化速度に差異があるメタン生成細菌を用いる。
質を資化することができ、かつ該２種以上の基質間で資
化速度に差異があるメタン生成細菌を用いる。
そのようなメタン生成細菌の例としてメタノサルシナ属
に属するメタン生成細菌を挙げることができる。メタノ
サルシナ属に属するメタン生成細菌を第１表に例示す
る。
に属するメタン生成細菌を挙げることができる。メタノ
サルシナ属に属するメタン生成細菌を第１表に例示す
る。
本発明に使用される主なメタン生成細菌の基質資化性を
以下の表にまとめて示す。
以下の表にまとめて示す。
本発明は、前記メタン生成細菌を利用して資化速度の遅
い基質を発酵の主な対象とする発酵法において、まず資
化速度の速い基質を用いてメタン発酵を行い、メタン生
成細菌の菌体濃度を高くし、次いで資化速度の遅い基質
を用いてメタン発酵を行うことを特徴とする。
い基質を発酵の主な対象とする発酵法において、まず資
化速度の速い基質を用いてメタン発酵を行い、メタン生
成細菌の菌体濃度を高くし、次いで資化速度の遅い基質
を用いてメタン発酵を行うことを特徴とする。
例えばメタノサルシナアセティボランスＣ２Ａは３５〜
４０℃において培養した場合、世代時間が基質として酢
酸を用いたときに２４．１時間であり、メタノールの場
合が５．２時間、メチルアミンの場合が６．７〜７．３
時間である。従って、メタノサルシナ・アセティボラン
スＣ２Ａをメタン生成細菌として用いる場合、資化速度
の遅い基質は酢酸又はメチルアミンであることができ
る。
４０℃において培養した場合、世代時間が基質として酢
酸を用いたときに２４．１時間であり、メタノールの場
合が５．２時間、メチルアミンの場合が６．７〜７．３
時間である。従って、メタノサルシナ・アセティボラン
スＣ２Ａをメタン生成細菌として用いる場合、資化速度
の遅い基質は酢酸又はメチルアミンであることができ
る。
酢酸が資化速度の遅い基質の場合にはメタノール、メチ
ルアミン又はその両者を資化速度の速い基質として用い
ることができる。又、メチルアミンが資化速度の遅い基
質の場合にはメタノールを資化速度の速い基質として用
いることがきる。
ルアミン又はその両者を資化速度の速い基質として用い
ることができる。又、メチルアミンが資化速度の遅い基
質の場合にはメタノールを資化速度の速い基質として用
いることがきる。
又、メタノサルシナ・サーモフィラＴＭＩ（世代時間
（５０℃）：酢酸：１２時間、メタノール；７〜１０時
間）をメタン生成細菌として用いた場合、酢酸が遅い資
化速度を有する基質である場合には、メタノールを速い
資化速度を有する基質として本発明の方法を実施でき
る。
（５０℃）：酢酸：１２時間、メタノール；７〜１０時
間）をメタン生成細菌として用いた場合、酢酸が遅い資
化速度を有する基質である場合には、メタノールを速い
資化速度を有する基質として本発明の方法を実施でき
る。
さらにメタノサルシナ・アルカリフィルム（世代時間
（３７℃）：Ｈ２／ＣＯ２；１９時間、酢酸；１７時
間、メタノール；４時間、メチルアミン；６時間）を用
いる場合にも上記と同様である。例えば、Ｈ２／Ｃ
Ｏ２、酢酸又はその両者を資化速度の遅い基質とする場
合には、メタノール、メチルアミン又はその両者を資化
速度の速い基質として用いることができる。
（３７℃）：Ｈ２／ＣＯ２；１９時間、酢酸；１７時
間、メタノール；４時間、メチルアミン；６時間）を用
いる場合にも上記と同様である。例えば、Ｈ２／Ｃ
Ｏ２、酢酸又はその両者を資化速度の遅い基質とする場
合には、メタノール、メチルアミン又はその両者を資化
速度の速い基質として用いることができる。
本発明においては、まず資化速度の速い基質を用いてメ
タン発酵を行い、メタン生成細菌の菌体濃度を高くし、
次いで資化速度の遅い基質を用いてメタン発酵を行うた
め、メタン発酵の反応の立ち上がり時間を大幅に短縮す
ることができる。
タン発酵を行い、メタン生成細菌の菌体濃度を高くし、
次いで資化速度の遅い基質を用いてメタン発酵を行うた
め、メタン発酵の反応の立ち上がり時間を大幅に短縮す
ることができる。
メタン発酵の条件等はメタン生成細菌の種類に応じて適
宜変化させることができ、発酵は従来の方法と同様に行
うことができる。
宜変化させることができ、発酵は従来の方法と同様に行
うことができる。
本発明の方法は、廃棄物、廃水処理におけるメタン発酵
のみならず、あらゆる分野におけるメタン発酵法に適用
することができる。
のみならず、あらゆる分野におけるメタン発酵法に適用
することができる。
以下本発明の方法は実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例１ メタノサルシナ・アルカリフィルムＮＹ−７２８(FERM
P-9920)を０．８％メタノールを基質として含有する第
２表に組成を示す培地１中（pH８．３、３７℃）で９
日間培養し、次いで０．８％となるように酢酸ナトリウ
ムを培地中に添加し、さらに培養を続けた。メタンガス
生成量（ｍ ｍｏｅ−ＣＨ４）の経時変化を第１図に
示す。
P-9920)を０．８％メタノールを基質として含有する第
２表に組成を示す培地１中（pH８．３、３７℃）で９
日間培養し、次いで０．８％となるように酢酸ナトリウ
ムを培地中に添加し、さらに培養を続けた。メタンガス
生成量（ｍ ｍｏｅ−ＣＨ４）の経時変化を第１図に
示す。
比較例１ ０．８％メタノールの代りに０．８％酢酸ナトリウムを
含有する培地を用いた他は実施例１と同様にして１６日
間培養を行った（途中で酢酸ナトリウムは添加しなかっ
た）。結果を第１図に示す。
含有する培地を用いた他は実施例１と同様にして１６日
間培養を行った（途中で酢酸ナトリウムは添加しなかっ
た）。結果を第１図に示す。
参考例１ メタノナルシナ・バルケリＵＢＳ（ＤＳＭ1311）を０．
８％メタノール又は０．８％酢酸ナトリウムを基質とし
て含有する第２表に示す組成を有する培地１中（pH
７．４、３７℃）で１６日間培養した。結果を第１図に
示す。
８％メタノール又は０．８％酢酸ナトリウムを基質とし
て含有する第２表に示す組成を有する培地１中（pH
７．４、３７℃）で１６日間培養した。結果を第１図に
示す。
参考例２ メタノサルシナ・アルカリフィルムＮＹ−７２８を、第
２表に示す培地を用い、基質としてギ酸ナトリウム、酢
酸ナトリウム、メタノール、トリメチルアミンのいずれ
か１つを用いて行った培養の結果を第２図に示す。尚、
基質濃度は０．８％とし、培養気相はＮ２（２気圧陽
圧）とした。Ｈ２／ＣＯ２を基質として用いる場合は培
地中に上記基質を用いる代わりに培養気相をＨ２／ＣＯ
２（２気圧陽圧）として培養を行った。尚、培地pHは
８．３とし、培養温度３７℃とした。
２表に示す培地を用い、基質としてギ酸ナトリウム、酢
酸ナトリウム、メタノール、トリメチルアミンのいずれ
か１つを用いて行った培養の結果を第２図に示す。尚、
基質濃度は０．８％とし、培養気相はＮ２（２気圧陽
圧）とした。Ｈ２／ＣＯ２を基質として用いる場合は培
地中に上記基質を用いる代わりに培養気相をＨ２／ＣＯ
２（２気圧陽圧）として培養を行った。尚、培地pHは
８．３とし、培養温度３７℃とした。
（発明の効果） 本発明の方法によれば、より短時間にリアクター中のメ
タン生成細菌の濃度を高めることができる。その結果、
リアクターを小型化することができ、又安定したメタン
発酵の定常状態を維持するために必要なリアクター内の
メタン生成細菌の菌体濃度を実現するために要する時間
を短縮することができる。
タン生成細菌の濃度を高めることができる。その結果、
リアクターを小型化することができ、又安定したメタン
発酵の定常状態を維持するために必要なリアクター内の
メタン生成細菌の菌体濃度を実現するために要する時間
を短縮することができる。
第１図及び第２図はメタンガス生成量の経時変化を示す
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津川 直樹 埼玉県和光市白子３―18―１ リバーサイ ド積田303号 (72)発明者 掘越 弘毅 東京都練馬区桜台４―39―８
Claims (1)
- 【請求項１】２種以上の基質を資化することができ、か
つ該２種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生
成細菌を利用して資化速度の遅い基質を発酵の主な対象
とするメタン発酵法であって、 (a)資化速度の遅い基質が、酢酸、酢酸塩、Ｈ２／ＣＯ
２及びこれらの２種以上の混合物から選択され、資化速
度の速い基質がメチルアミンであること、 (b)資化速度の速い基質であるメチルアミンを用いてメ
タン発酵を行い、メタン生成細菌の菌体濃度を高くし、
次いで (c)資化速度の遅い基質を用いてメタン発酵を行うこと
を特徴とするメタン発酵法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329588A JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
| US07/318,907 US5143835A (en) | 1988-03-07 | 1989-03-06 | Alkalophilic methanogen and fast methane fermentation method |
| EP19890103989 EP0332134B1 (en) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Alkalophilic, methanogenic bacteria and fermentation method for the fast production of methane |
| EP19930113598 EP0604708B1 (en) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Fermentation method for the fast production of methane |
| DE68929029T DE68929029T2 (de) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Fermentationsverfahren zur schnellen Methanproduktion |
| DE68919874T DE68919874T2 (de) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Alkalophile methanogene Bakterien und Fermentationsverfahren zur schnellen Methanproduktion. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329588A JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01228600A JPH01228600A (ja) | 1989-09-12 |
| JPH0647120B2 true JPH0647120B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=12938736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5329588A Expired - Fee Related JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647120B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630781B2 (ja) * | 1990-07-09 | 1994-04-27 | 株式会社荏原製作所 | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
| JP5680479B2 (ja) * | 2011-05-17 | 2015-03-04 | 住友重機械工業株式会社 | 嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638117A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Magnetic filter |
| JPS61230798A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 | Taki Chem Co Ltd | メタン醗酵促進剤 |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP5329588A patent/JPH0647120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638117A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Magnetic filter |
| JPS61230798A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 | Taki Chem Co Ltd | メタン醗酵促進剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01228600A (ja) | 1989-09-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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