JPH11138187A - 有機酸塩の好気的分解方法 - Google Patents
有機酸塩の好気的分解方法Info
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- JPH11138187A JPH11138187A JP31247397A JP31247397A JPH11138187A JP H11138187 A JPH11138187 A JP H11138187A JP 31247397 A JP31247397 A JP 31247397A JP 31247397 A JP31247397 A JP 31247397A JP H11138187 A JPH11138187 A JP H11138187A
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機酸塩を好気的に分解する際に、pHの上昇
を安価な無機カルシウム塩を添加することで抑制でき、
有機酸が高濃度であってもpHを制御することなしに分解
することができる方法を提供する。 【解決手段】 溶液中に主成分として含有する有機酸塩
を好気的に分解する際に、無機カルシウム塩を添加する
ことにより、培養液のpH上昇を抑制することを特徴とす
る有機酸塩の好気的分解方法。
を安価な無機カルシウム塩を添加することで抑制でき、
有機酸が高濃度であってもpHを制御することなしに分解
することができる方法を提供する。 【解決手段】 溶液中に主成分として含有する有機酸塩
を好気的に分解する際に、無機カルシウム塩を添加する
ことにより、培養液のpH上昇を抑制することを特徴とす
る有機酸塩の好気的分解方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶液中に主成分とし
て含有する有機酸塩、特にアルカリ金属塩を好気的に分
解する方法に関する。
て含有する有機酸塩、特にアルカリ金属塩を好気的に分
解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機酸を炭素源として好気性微生物を培
養すると、有機酸は微生物によって分解され、一部は菌
体の成分となり、残りはエネルギー源となる。通常微生
物は中性付近でよく生育するため、有機酸はアルカリ金
属塩、一般的にはナトリウム塩の形で供給される。有機
酸ナトリウム塩が分解され、エネルギー源として用いら
れると、より炭素数の少ない有機酸を経て、最終産物と
して炭酸ガスと水を生じるが、この炭酸ガスは余剰とな
ったナトリウムイオンと結合して、炭酸ナトリウムある
いは重曹となるほかは液外へ放出される。この時炭酸ナ
トリウムと重曹の存在比率は通気条件や培養槽の気相部
分の炭酸ガス濃度によって異なるが、炭素源の有機酸が
なくなり、炭酸ガスの放出が止まると、重曹が炭酸ガス
を放出し炭酸ナトリウムに移行しpHが著しく上昇する。
養すると、有機酸は微生物によって分解され、一部は菌
体の成分となり、残りはエネルギー源となる。通常微生
物は中性付近でよく生育するため、有機酸はアルカリ金
属塩、一般的にはナトリウム塩の形で供給される。有機
酸ナトリウム塩が分解され、エネルギー源として用いら
れると、より炭素数の少ない有機酸を経て、最終産物と
して炭酸ガスと水を生じるが、この炭酸ガスは余剰とな
ったナトリウムイオンと結合して、炭酸ナトリウムある
いは重曹となるほかは液外へ放出される。この時炭酸ナ
トリウムと重曹の存在比率は通気条件や培養槽の気相部
分の炭酸ガス濃度によって異なるが、炭素源の有機酸が
なくなり、炭酸ガスの放出が止まると、重曹が炭酸ガス
を放出し炭酸ナトリウムに移行しpHが著しく上昇する。
【０００３】有機酸分解微生物がこの上昇したpH条件に
耐性があれば特に問題はないが、一般の分解菌は中性付
近が最適な生育範囲である。また単一の有機酸分解菌で
の培養ではなく、1種以上の非分解菌が存在する混合培
養系の場合は、仮に分解菌が途中で分解を停止し、炭素
数の少ない有機酸を蓄積してpHを中性付近に維持したと
しても、その有機酸を他の非分解菌が代謝するため、結
局pHが分解菌の生育範囲を越えてしまうことになる。
耐性があれば特に問題はないが、一般の分解菌は中性付
近が最適な生育範囲である。また単一の有機酸分解菌で
の培養ではなく、1種以上の非分解菌が存在する混合培
養系の場合は、仮に分解菌が途中で分解を停止し、炭素
数の少ない有機酸を蓄積してpHを中性付近に維持したと
しても、その有機酸を他の非分解菌が代謝するため、結
局pHが分解菌の生育範囲を越えてしまうことになる。
【０００４】従って、pH無調整の回分培養においては、
炭素源である有機酸の添加量や培養時間の調整が難し
く、有機酸が無くなった後も培養をそのまま続けると、
必要な分解菌の生物活性を失うことになる。pHを調整し
ながら連続培養を行えば、この様な問題は解決される
が、pHの調整は高価な装置を必要とする上、調整のため
硫酸等の酸を大量に添加する必要があり、コスト的に負
担となる。
炭素源である有機酸の添加量や培養時間の調整が難し
く、有機酸が無くなった後も培養をそのまま続けると、
必要な分解菌の生物活性を失うことになる。pHを調整し
ながら連続培養を行えば、この様な問題は解決される
が、pHの調整は高価な装置を必要とする上、調整のため
硫酸等の酸を大量に添加する必要があり、コスト的に負
担となる。
【０００５】また少量の培養を多数行う場合など、それ
ぞれのpHを制御することは困難である。一般にこの様な
場合は緩衝作用のある化合物、例えば中性付近ではリン
酸緩衝液など、を大量に添加して培養することが多い
が、有機酸の濃度が高いと対応できず、逆に高塩濃度と
なって、微生物に悪影響をもたらす結果となる。
ぞれのpHを制御することは困難である。一般にこの様な
場合は緩衝作用のある化合物、例えば中性付近ではリン
酸緩衝液など、を大量に添加して培養することが多い
が、有機酸の濃度が高いと対応できず、逆に高塩濃度と
なって、微生物に悪影響をもたらす結果となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
酸塩を含有する培地あるいは廃液を好気的に微生物分解
する際におこるpHの上昇を抑え、有機酸塩の分解活性を
維持する方法を提供することにある。
酸塩を含有する培地あるいは廃液を好気的に微生物分解
する際におこるpHの上昇を抑え、有機酸塩の分解活性を
維持する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は基本的に
は下記の構成により達成される。即ち本発明は、溶液中
に主成分として含有する有機酸塩を好気的に分解する際
に、無機カルシウム塩を添加することを特徴とする有機
酸の好気的分解方法であり、具体的には、有機酸塩を含
む培地あるいは廃液において、無機カルシウム塩を添加
することにより培養液あるいは処理廃液のpH上昇を抑制
することを特徴とする有機酸塩の好気的分解方法に関す
る。
は下記の構成により達成される。即ち本発明は、溶液中
に主成分として含有する有機酸塩を好気的に分解する際
に、無機カルシウム塩を添加することを特徴とする有機
酸の好気的分解方法であり、具体的には、有機酸塩を含
む培地あるいは廃液において、無機カルシウム塩を添加
することにより培養液あるいは処理廃液のpH上昇を抑制
することを特徴とする有機酸塩の好気的分解方法に関す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の有機酸の好気的分解方法とは、一般的に好気性
微生物による有機酸の分解方法であり、有機酸を分解す
る好気性微生物は、土壌、汚泥などから集積培養及び、
馴養によって得ることができる。特に排水が該有機酸塩
を含有する処理設備の活性汚泥からは容易に取得するこ
とができる。
本発明の有機酸の好気的分解方法とは、一般的に好気性
微生物による有機酸の分解方法であり、有機酸を分解す
る好気性微生物は、土壌、汚泥などから集積培養及び、
馴養によって得ることができる。特に排水が該有機酸塩
を含有する処理設備の活性汚泥からは容易に取得するこ
とができる。
【０００９】本発明で添加するカルシウム塩は、無機塩
であれば特に限定されない。例えば、塩化カルシウム、
硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、硝酸カルシウム等
が挙げられる。
であれば特に限定されない。例えば、塩化カルシウム、
硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、硝酸カルシウム等
が挙げられる。
【００１０】分解される有機酸塩は、特に限定されるも
のではないが、一般的にはナトリウム塩もしくはカリウ
ム塩等のアルカリ金属塩である。有機酸の種類も特に限
定されないが、本発明方法は、比較的容易に分解菌が取
得できる有機酸塩を含んだ廃液の処理に効果的であり、
また、これらの有機酸塩を単一炭素源とした培地を用
い、該有機酸塩の分解微生物を回分培養する際にも効果
的である。有機酸の例としては、飽和カルボン酸でも不
飽和カルボン酸でも良く、また、モノカルボン酸でも、
ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸等の
ポリカルボン酸でも良い。具体的には例えば、酢酸、テ
レフタル酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、クエン
酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク
酸、安息香酸、マンデル酸、フタル酸、蓚酸、グリコー
ル酸等が挙げられる。本発明方法は、特に酢酸塩または
テレフタル酸塩含有廃液または培養液の分解に適した方
法である。
のではないが、一般的にはナトリウム塩もしくはカリウ
ム塩等のアルカリ金属塩である。有機酸の種類も特に限
定されないが、本発明方法は、比較的容易に分解菌が取
得できる有機酸塩を含んだ廃液の処理に効果的であり、
また、これらの有機酸塩を単一炭素源とした培地を用
い、該有機酸塩の分解微生物を回分培養する際にも効果
的である。有機酸の例としては、飽和カルボン酸でも不
飽和カルボン酸でも良く、また、モノカルボン酸でも、
ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸等の
ポリカルボン酸でも良い。具体的には例えば、酢酸、テ
レフタル酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、クエン
酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク
酸、安息香酸、マンデル酸、フタル酸、蓚酸、グリコー
ル酸等が挙げられる。本発明方法は、特に酢酸塩または
テレフタル酸塩含有廃液または培養液の分解に適した方
法である。
【００１１】有機酸塩の濃度は少なくとも有機酸を0.5%
以上含有するものであり、濃度が高いほど本発明の効果
が高まる。上限に関しては分解する微生物の耐塩性等に
影響されるので、一概にはいえないが、恐らく4.0%以下
と考えられる。これに対し、無機カルシウム塩は有機酸
の当量に対し、少なければ不足分だけ最終pHが上昇する
ことになるが、同じ当量もしくはそれ以上に添加してお
けば、pHは維持できる。すなわち、カルシウム塩を過剰
に添加してもpHの低下を招かず、微生物の好みのpHを維
持できるのが本発明の特徴であるが、一般に有機酸の当
量に対し0.5当量〜4当量、好ましくは0.8当量〜2当量添
加する。また添加したカルシウム塩は、有機酸の分解と
ともに炭酸カルシウムとなって析出するので、カルシウ
ム塩自体が高塩濃度で微生物に悪影響を及ぼすことがな
い。
以上含有するものであり、濃度が高いほど本発明の効果
が高まる。上限に関しては分解する微生物の耐塩性等に
影響されるので、一概にはいえないが、恐らく4.0%以下
と考えられる。これに対し、無機カルシウム塩は有機酸
の当量に対し、少なければ不足分だけ最終pHが上昇する
ことになるが、同じ当量もしくはそれ以上に添加してお
けば、pHは維持できる。すなわち、カルシウム塩を過剰
に添加してもpHの低下を招かず、微生物の好みのpHを維
持できるのが本発明の特徴であるが、一般に有機酸の当
量に対し0.5当量〜4当量、好ましくは0.8当量〜2当量添
加する。また添加したカルシウム塩は、有機酸の分解と
ともに炭酸カルシウムとなって析出するので、カルシウ
ム塩自体が高塩濃度で微生物に悪影響を及ぼすことがな
い。
【００１２】その他微生物の生育に必要な栄養源とし
て、アンモニア水、硫安、塩安、リン安、硝酸ナトリウ
ム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、肉エキス、酵母
エキス、ペプトンなどの有機・無機窒素源から選ばれた
化合物、さらにはマグネシウム塩、カリウム塩、リン酸
（塩）、鉄塩、その他の金属塩、などから選ばれた化合
物を添加するが、pHを維持するために過剰に添加するリ
ン酸塩等は必要最小限の添加でよい。
て、アンモニア水、硫安、塩安、リン安、硝酸ナトリウ
ム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、肉エキス、酵母
エキス、ペプトンなどの有機・無機窒素源から選ばれた
化合物、さらにはマグネシウム塩、カリウム塩、リン酸
（塩）、鉄塩、その他の金属塩、などから選ばれた化合
物を添加するが、pHを維持するために過剰に添加するリ
ン酸塩等は必要最小限の添加でよい。
【００１３】温度条件は、使用する微生物の最適条件に
より異なるが、通常は20℃〜80℃、好ましくは30℃〜60
℃である。
より異なるが、通常は20℃〜80℃、好ましくは30℃〜60
℃である。
【００１４】また、本発明における有機酸塩の好気的分
解は、pHを通常5.0〜9.0、好ましくは6.0〜8.5に維持し
て行う。
解は、pHを通常5.0〜9.0、好ましくは6.0〜8.5に維持し
て行う。
【００１５】分解に際しては好気条件である必要があ
る。供給するガスは酸素を含むもので、一般的には空気
を用いる。その他酸素ガス、酸素富化ガスでもよい。少
量の培養の場合は、試験管、フラスコ等を往復あるいは
回転させることにより酸素を供給することができる。
る。供給するガスは酸素を含むもので、一般的には空気
を用いる。その他酸素ガス、酸素富化ガスでもよい。少
量の培養の場合は、試験管、フラスコ等を往復あるいは
回転させることにより酸素を供給することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。
する。
【００１７】［実施例１］2.1%テレフタル酸2ナトリウ
ム、0.6%硫酸アンモニウム、0.1%リン酸１カリウム、0.
02%硫酸マグネシウム７水和物からなる培地に、1.7%硫
酸カルシウム2水和物を加え（pH 7.6）、排水中にテレ
フタル酸を含有する工場の排水処理施設の返送汚泥を少
量加えて、45℃でフラスコ振盪培養を行った。23時間
後、培養液のテレフタル酸は完全に消失し、pHは8.3で
あった。この時対照として硫酸カルシウムを添加せず同
じ条件で培養を行ったところ、テレフタル酸2ナトリウ
ムが0.04%残存し、pHは9.6であった。なおテレフタル酸
2ナトリウムは240 nmの吸光度から測定した。それぞれ
の培養液2 mlを前述の培地40 mlに加え、45℃に2日間フ
ラスコ振盪培養を行ったところ、硫酸カルシウム添加培
養液を添加したほうは菌が生育しテレフタル酸2ナトリ
ウムが消失したが、無添加培養液のほうは全く生育が認
められず、テレフタル酸2ナトリウム濃度も変化がなか
った。
ム、0.6%硫酸アンモニウム、0.1%リン酸１カリウム、0.
02%硫酸マグネシウム７水和物からなる培地に、1.7%硫
酸カルシウム2水和物を加え（pH 7.6）、排水中にテレ
フタル酸を含有する工場の排水処理施設の返送汚泥を少
量加えて、45℃でフラスコ振盪培養を行った。23時間
後、培養液のテレフタル酸は完全に消失し、pHは8.3で
あった。この時対照として硫酸カルシウムを添加せず同
じ条件で培養を行ったところ、テレフタル酸2ナトリウ
ムが0.04%残存し、pHは9.6であった。なおテレフタル酸
2ナトリウムは240 nmの吸光度から測定した。それぞれ
の培養液2 mlを前述の培地40 mlに加え、45℃に2日間フ
ラスコ振盪培養を行ったところ、硫酸カルシウム添加培
養液を添加したほうは菌が生育しテレフタル酸2ナトリ
ウムが消失したが、無添加培養液のほうは全く生育が認
められず、テレフタル酸2ナトリウム濃度も変化がなか
った。
【００１８】［実施例２］テレフタル酸2ナトリウムを
2.5%、硫酸アンモニウムを0.8%とし、添加する硫酸カル
シウム2水和物を2%とした他は、実施例と同じ条件で培
養した。最終的に、硫酸カルシウムを添加したほうはテ
レフタル酸2ナトリウムは完全に消失し、pHは8.4となっ
たが、硫酸カルシウム無添加で培養したほうはテレフタ
ル酸2ナトリウムが1.3%残存し、pHは9.2であった。
2.5%、硫酸アンモニウムを0.8%とし、添加する硫酸カル
シウム2水和物を2%とした他は、実施例と同じ条件で培
養した。最終的に、硫酸カルシウムを添加したほうはテ
レフタル酸2ナトリウムは完全に消失し、pHは8.4となっ
たが、硫酸カルシウム無添加で培養したほうはテレフタ
ル酸2ナトリウムが1.3%残存し、pHは9.2であった。
【００１９】［実施例３］酢酸ナトリウムを2.7%（0.2
M）、0.6%硫酸アンモニウム、0.1%リン酸１カリウム、
0.02%硫酸マグネシウム７水和物からなる培地（pH 7.
7）に、工場排水処理施設の返送汚泥を少量加えて、45
℃で2本フラスコ振盪培養を行った。7時間後酢酸濃度が
0.16 Mで、pH 8.2の状態で、一方のフラスコに1.7%硫酸
カルシウム2水和物を加え、更に培養を16時間続けた。
硫酸カルシウムを添加した方は酢酸ナトリウムは0.08 M
残存し、pH 8.1であったが、無添加のほうは酢酸0.15 M
残存し、pH 8.5であった。なお酢酸ナトリウム濃度は高
速液体クロマトグラフィーで測定した。
M）、0.6%硫酸アンモニウム、0.1%リン酸１カリウム、
0.02%硫酸マグネシウム７水和物からなる培地（pH 7.
7）に、工場排水処理施設の返送汚泥を少量加えて、45
℃で2本フラスコ振盪培養を行った。7時間後酢酸濃度が
0.16 Mで、pH 8.2の状態で、一方のフラスコに1.7%硫酸
カルシウム2水和物を加え、更に培養を16時間続けた。
硫酸カルシウムを添加した方は酢酸ナトリウムは0.08 M
残存し、pH 8.1であったが、無添加のほうは酢酸0.15 M
残存し、pH 8.5であった。なお酢酸ナトリウム濃度は高
速液体クロマトグラフィーで測定した。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明により、有機酸塩
を好気的に分解する際に、pHの上昇を安価な無機カルシ
ウム塩を添加することで抑制でき、有機酸塩が高濃度で
あってもpHを制御することなしに分解することができ
る。また培養終了時にpHの著しい上昇による菌の死滅を
防ぐことができる。
を好気的に分解する際に、pHの上昇を安価な無機カルシ
ウム塩を添加することで抑制でき、有機酸塩が高濃度で
あってもpHを制御することなしに分解することができ
る。また培養終了時にpHの著しい上昇による菌の死滅を
防ぐことができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 溶液中に主成分として含有する有機酸塩
を好気的に分解する際に、無機カルシウム塩を添加する
ことを特徴とする有機酸の好気的分解方法。 - 【請求項２】 有機酸塩がアルカリ金属塩であることを
特徴とする請求項１記載の有機酸の好気的分解方法。 - 【請求項３】 アルカリ金属塩がナトリウム塩および／
またはカリウム塩であることを特徴とする請求項１また
は２記載の有機酸塩の好気的分解方法。 - 【請求項４】 有機酸が酢酸であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の有機酸の好気的分解方
法。 - 【請求項５】 有機酸がテレフタル酸であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機酸の好気的
分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31247397A JPH11138187A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 有機酸塩の好気的分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31247397A JPH11138187A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 有機酸塩の好気的分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11138187A true JPH11138187A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=18029637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31247397A Pending JPH11138187A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 有機酸塩の好気的分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11138187A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053233A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造方法 |
-
1997
- 1997-11-13 JP JP31247397A patent/JPH11138187A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053233A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造方法 |
| JP2012086124A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Kurita Water Ind Ltd | 超純水製造方法 |
| US9085475B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-07-21 | Kurita Water Industries Ltd. | Ultrapure water producing method and apparatus |
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