JPH0773710B2 - ビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法 - Google Patents
ビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法Info
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- JPH0773710B2 JPH0773710B2 JP21333588A JP21333588A JPH0773710B2 JP H0773710 B2 JPH0773710 B2 JP H0773710B2 JP 21333588 A JP21333588 A JP 21333588A JP 21333588 A JP21333588 A JP 21333588A JP H0773710 B2 JPH0773710 B2 JP H0773710B2
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- Japan
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- manufacturing process
- methane fermentation
- waste liquid
- fermentation
- methane
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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
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- 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） 本発明はビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方
法に関するものである。
法に関するものである。
（従来の技術） ビール製造工程からはトルーブ（麦汁）廃液、麦粕絞り
液、廃棄ビールやこれらの混合液が排出されるほか、ジ
ュース製造工程が併設されている工場では廃棄ジュース
等も排出される。これらの高濃度有機廃液は従来からメ
タン発酵により処理されているが、BOD負荷を１〜3kg/m
3・日程度と低くした場合には支障なく処理することが
できるものの、BOD負荷をこれ以上に高めると次第にBOD
除去率が低下し、十分な処理効果を得られないという問
題があった。このために装置容量を大きくして処理能力
を確保しなければならず、処理装置の設置面積及び設備
費が多大なものとなていた。
液、廃棄ビールやこれらの混合液が排出されるほか、ジ
ュース製造工程が併設されている工場では廃棄ジュース
等も排出される。これらの高濃度有機廃液は従来からメ
タン発酵により処理されているが、BOD負荷を１〜3kg/m
3・日程度と低くした場合には支障なく処理することが
できるものの、BOD負荷をこれ以上に高めると次第にBOD
除去率が低下し、十分な処理効果を得られないという問
題があった。このために装置容量を大きくして処理能力
を確保しなければならず、処理装置の設置面積及び設備
費が多大なものとなていた。
また従来はメタン発酵を行わせるための微生物を担持さ
せた担体の装置内充填量に対する考慮がなされていなか
ったため、装置によっては実際の処理中の酸醗酵とメタ
ン発酵とのバランスが取れない欠点があった。即ち、酸
醗酵が進み過ぎるとメタン菌に阻害作用がある有機酸が
蓄積してメタン発酵に使用されるメタン菌が減少してし
まい、装置の処理能力が低下する欠点があった。
せた担体の装置内充填量に対する考慮がなされていなか
ったため、装置によっては実際の処理中の酸醗酵とメタ
ン発酵とのバランスが取れない欠点があった。即ち、酸
醗酵が進み過ぎるとメタン菌に阻害作用がある有機酸が
蓄積してメタン発酵に使用されるメタン菌が減少してし
まい、装置の処理能力が低下する欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、ビール
製造工程から排出される高濃度有機廃液を、BOD負荷が8
kg/m3・日以上の高負荷条件下で高いBOD除去率を保ちつ
つ処理することができるビース製造工程廃液のメタン発
酵による処理方法を目的として完成されたものである。
製造工程から排出される高濃度有機廃液を、BOD負荷が8
kg/m3・日以上の高負荷条件下で高いBOD除去率を保ちつ
つ処理することができるビース製造工程廃液のメタン発
酵による処理方法を目的として完成されたものである。
（課題を解決するための手段） 本発明者は上記の課題を解決するために、ビール製造工
程から排出される高濃度有機廃液については高温メタン
発酵におけるBOD負荷を増加させることができない理由
を究明した。この結果、例えばトルーブ廃液中に含まれ
るビタミン類は次のとおりであって、メタン菌用培地の
100倍希釈液と比較すると多くの成分が不足しており、
ミネラル成分についても同様であることが判明した。
程から排出される高濃度有機廃液については高温メタン
発酵におけるBOD負荷を増加させることができない理由
を究明した。この結果、例えばトルーブ廃液中に含まれ
るビタミン類は次のとおりであって、メタン菌用培地の
100倍希釈液と比較すると多くの成分が不足しており、
ミネラル成分についても同様であることが判明した。
このようにビール製造工程廃液中ではメタン菌の増殖に
必要な栄養元素及びビタミン類が不足し、メタン菌の増
殖レベルが低いためにBOD負荷を上げられないことが明
らかとなった。そこでこれらの不足する栄養元素及びビ
タミンを含有し、しかも極めて安価に入手が可能なメタ
ン菌の栄養源を求めた結果、豆類や穀類の熱処理液、例
えば大豆煮汁やコーンスティーブドリカ（とうもろこし
の熱処理液）または酵母醗酵液（廃ビール酵母等）が有
用であり、中でも味噌製造工程から排出される大豆煮汁
が最適であることを知った。
必要な栄養元素及びビタミン類が不足し、メタン菌の増
殖レベルが低いためにBOD負荷を上げられないことが明
らかとなった。そこでこれらの不足する栄養元素及びビ
タミンを含有し、しかも極めて安価に入手が可能なメタ
ン菌の栄養源を求めた結果、豆類や穀類の熱処理液、例
えば大豆煮汁やコーンスティーブドリカ（とうもろこし
の熱処理液）または酵母醗酵液（廃ビール酵母等）が有
用であり、中でも味噌製造工程から排出される大豆煮汁
が最適であることを知った。
本発明はこのような知見に基いて完成されたものであっ
て、ビール製造工程から排出される高濃度有機廃液を高
温メタン発酵により処理するにあたり、投入BOD 1kgに
対して0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱
処理液を栄養源として添加してメタン菌の増殖活性を高
めることを特徴とするものである。またこのとき、多孔
性セラミック担体に菌体を付着させた担体を用い、担体
の見掛けの表面積と装置の有効液容量との比を20m2/m3
としてメタン発酵を行うことが好ましい。
て、ビール製造工程から排出される高濃度有機廃液を高
温メタン発酵により処理するにあたり、投入BOD 1kgに
対して0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱
処理液を栄養源として添加してメタン菌の増殖活性を高
めることを特徴とするものである。またこのとき、多孔
性セラミック担体に菌体を付着させた担体を用い、担体
の見掛けの表面積と装置の有効液容量との比を20m2/m3
としてメタン発酵を行うことが好ましい。
本発明において用いられる大豆煮汁中のビタミン類及び
ミネラル成分は次のとおりである。
ミネラル成分は次のとおりである。
このような大豆煮汁は例えば第１図に示されるようにリ
アクター内に添加される。
アクター内に添加される。
即ち、第１図において（１）はリアクター、（２）はそ
の内部に充填されている多孔性セラミック担体、（３）
は保温用ジャケットである。（４）はビール製造工程廃
液タンクであり、ポンプ（５）によってリアクター
（１）の内部にビール製造工程廃液が供給される。
（６）は大豆煮汁タンクであり、大豆煮汁はポンプ
（７）によってリアクター（１）内に供給される。なお
（８）は循環用ポンプ、（９）は処理水タンク、（10）
はガスホルダーである。メタン菌は多孔性セラミック担
体（２）に固定され、50〜75℃の高温度条件下で高温メ
タン発酵を行う。
の内部に充填されている多孔性セラミック担体、（３）
は保温用ジャケットである。（４）はビール製造工程廃
液タンクであり、ポンプ（５）によってリアクター
（１）の内部にビール製造工程廃液が供給される。
（６）は大豆煮汁タンクであり、大豆煮汁はポンプ
（７）によってリアクター（１）内に供給される。なお
（８）は循環用ポンプ、（９）は処理水タンク、（10）
はガスホルダーである。メタン菌は多孔性セラミック担
体（２）に固定され、50〜75℃の高温度条件下で高温メ
タン発酵を行う。
担体を装置内に充填するのは増殖速度の早いメタン菌を
付着固定化し、装置外への菌体の流出を防ぐことによ
り、装置内のメタン菌の濃度を高めるためである。一
方、嫌気性処理において、メタン醗酵の前後の酸醗酵に
関与する酸醗酵菌は一般に増殖速度か速く醗酵液中に懸
濁した状態でも十分増殖することが知られている。当
然、酸醗酵からメタン醗酵へと続く一連の嫌気性処理醗
酵反応を円滑に行わせるためには、酸醗酵菌とメタン醗
酵菌とのバランスを保つ必要があり、そのためそうら内
に充填した担体の見掛けの表面積と装置の有効液容量と
の比を20m2/m3とすることにより、酸醗酵とメタン醗酵
とのバランスが取れ、装置としての処理能力を増加させ
ることができる。
付着固定化し、装置外への菌体の流出を防ぐことによ
り、装置内のメタン菌の濃度を高めるためである。一
方、嫌気性処理において、メタン醗酵の前後の酸醗酵に
関与する酸醗酵菌は一般に増殖速度か速く醗酵液中に懸
濁した状態でも十分増殖することが知られている。当
然、酸醗酵からメタン醗酵へと続く一連の嫌気性処理醗
酵反応を円滑に行わせるためには、酸醗酵菌とメタン醗
酵菌とのバランスを保つ必要があり、そのためそうら内
に充填した担体の見掛けの表面積と装置の有効液容量と
の比を20m2/m3とすることにより、酸醗酵とメタン醗酵
とのバランスが取れ、装置としての処理能力を増加させ
ることができる。
このとき、担体として気孔径を制御した多孔性セラミッ
ク担体を使用すると、単位表面積当たりの菌体固体化量
が大となり好ましい。また担体として複数の分割ユニッ
トを垂直に配置して使用すると、装置内への担体の設置
が容易になるため好ましい。
ク担体を使用すると、単位表面積当たりの菌体固体化量
が大となり好ましい。また担体として複数の分割ユニッ
トを垂直に配置して使用すると、装置内への担体の設置
が容易になるため好ましい。
本発明によれば、大豆煮汁の添加率を増加させることに
よりメタン菌増殖レベルを高め、処理可能なBOD負荷の
向上を図ることができる。この関係は第２図のグラフに
示されるとおりであって、無添加の場合には前述のよう
にBOD負荷は3kg/m3・日以下であるが、投入BOD 1kgに対
して0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱処
理液を栄養源として添加すれば、BOD負荷を廃棄ビール
については10kg/m3・日以上、トルーブ廃液（麦汁）に
ついては8kg/m3・日以上にまで向上させることができ
る。しかも本発明によればこのようにBOD負荷を高めた
場合にも第３図に示されるとおり80％以上のBOD除去率
を維持することがきるので、極めて効率良く廃液処理を
行うことが可能となる。
よりメタン菌増殖レベルを高め、処理可能なBOD負荷の
向上を図ることができる。この関係は第２図のグラフに
示されるとおりであって、無添加の場合には前述のよう
にBOD負荷は3kg/m3・日以下であるが、投入BOD 1kgに対
して0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱処
理液を栄養源として添加すれば、BOD負荷を廃棄ビール
については10kg/m3・日以上、トルーブ廃液（麦汁）に
ついては8kg/m3・日以上にまで向上させることができ
る。しかも本発明によればこのようにBOD負荷を高めた
場合にも第３図に示されるとおり80％以上のBOD除去率
を維持することがきるので、極めて効率良く廃液処理を
行うことが可能となる。
また第１図に示す構造の装置を使用して、味噌製造工程
から排出される大豆煮汁（BOD 40000mg/）を投入BOD
1kgに対して0.07kgTS添加してビール製造工程から排出
される高濃度有機廃液を嫌気的に処理した。実際の装置
としては、担体充填量の違いにより、本発明の範囲内で
担体表面積／有効液容量の比を変えたもの４種類と、本
発明の範囲外の比の比較例と、担体を充填しない従来例
１種類を用いた。装置容量は3.2とし、醗酵温度54℃
のもとでBOD除去率、PH、ガス発生量等の処理の状態を
観察しながら処理可能なBODの最大値（最大BOD負荷）を
求めた。その結果を第４図に示す。第４図の結果から、
担体表面積／有効液容量の比が20m2/m3以上の嫌気性固
定床においては、酸醗酵とメタン醗酵とがうまくバラン
スした結果として、最大BOD負荷が大幅に上昇している
ことが分かる。
から排出される大豆煮汁（BOD 40000mg/）を投入BOD
1kgに対して0.07kgTS添加してビール製造工程から排出
される高濃度有機廃液を嫌気的に処理した。実際の装置
としては、担体充填量の違いにより、本発明の範囲内で
担体表面積／有効液容量の比を変えたもの４種類と、本
発明の範囲外の比の比較例と、担体を充填しない従来例
１種類を用いた。装置容量は3.2とし、醗酵温度54℃
のもとでBOD除去率、PH、ガス発生量等の処理の状態を
観察しながら処理可能なBODの最大値（最大BOD負荷）を
求めた。その結果を第４図に示す。第４図の結果から、
担体表面積／有効液容量の比が20m2/m3以上の嫌気性固
定床においては、酸醗酵とメタン醗酵とがうまくバラン
スした結果として、最大BOD負荷が大幅に上昇している
ことが分かる。
（発明の効果） 以上に説明したように、本発明は投入BOD 1kgに対して
0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱処理液
を栄養源として添加することによってメタン菌の増殖活
性を高め、ビール製造工程から排出される高濃度有機廃
液を8kg/m3・日以上の高負荷条件下で、しかも80％以上
のBOD除去率を保ちつつ処理することができた。また本
発明において用いられる大豆煮汁等は味噌製造工程等か
ら排出されるもので極めて安価に入手することができる
から、不足分を調合した薬品を添加する方法に比較して
経済的であり、ランニングコストを安価とすることがで
きる。また第４図から明らかなように、本発明によれば
装置内に充填した担体の見掛けの表面積と装置の有効液
容量との比を20m2/m3とすることにより、酸醗酵とメタ
ン醗酵とのバランスを取り、装置の処理能力を増加させ
ることができる。よって本発明は従来の問題点を一掃し
たビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法とし
て、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類の熱処理液
を栄養源として添加することによってメタン菌の増殖活
性を高め、ビール製造工程から排出される高濃度有機廃
液を8kg/m3・日以上の高負荷条件下で、しかも80％以上
のBOD除去率を保ちつつ処理することができた。また本
発明において用いられる大豆煮汁等は味噌製造工程等か
ら排出されるもので極めて安価に入手することができる
から、不足分を調合した薬品を添加する方法に比較して
経済的であり、ランニングコストを安価とすることがで
きる。また第４図から明らかなように、本発明によれば
装置内に充填した担体の見掛けの表面積と装置の有効液
容量との比を20m2/m3とすることにより、酸醗酵とメタ
ン醗酵とのバランスを取り、装置の処理能力を増加させ
ることができる。よって本発明は従来の問題点を一掃し
たビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法とし
て、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
第１図は本発明の実施例を示す概略的な断面図、第２図
は煮汁添加率と最大BOD負荷との関係を示すグラフ、第
３図は最大BOD負荷とBOD除去率との関係を示すグラフ、
第４図は担体表面積／有効液容量の比と最大BOD負荷と
の関係を示すグラフである。
は煮汁添加率と最大BOD負荷との関係を示すグラフ、第
３図は最大BOD負荷とBOD除去率との関係を示すグラフ、
第４図は担体表面積／有効液容量の比と最大BOD負荷と
の関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】ビール製造工程から排出される高濃度有機
廃液をメタン発酵により処理するにあたり、投入BOD 1k
gに対して0.07kgTS以上の酵母醗酵液または豆類や穀類
の熱処理液を栄養源として添加してメタン菌の増殖活性
を高めることを特徴とするビール製造工程廃液のメタン
発酵による処理方法。 - 【請求項２】多孔性セラミック担体に菌体を付着させた
担体を用い、担体の見掛けの表面積と装置の有効液容量
との比を20m2/m3としてメタン発酵を行う請求項１記載
のビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21333588A JPH0773710B2 (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21333588A JPH0773710B2 (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263599A JPH0263599A (ja) | 1990-03-02 |
| JPH0773710B2 true JPH0773710B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16637452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21333588A Expired - Lifetime JPH0773710B2 (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ビール製造工程廃液のメタン発酵による処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773710B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647108B2 (ja) * | 1990-08-30 | 1994-06-22 | アサヒビール株式会社 | ビール排液の処理方法 |
| JP5258179B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2013-08-07 | オルガノ株式会社 | 地下水の浄化方法 |
| CN105026321B (zh) | 2012-11-16 | 2018-11-16 | 布雷高有限公司 | 谷物加工 |
-
1988
- 1988-08-27 JP JP21333588A patent/JPH0773710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0263599A (ja) | 1990-03-02 |
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