JPH11169884A - 化学合成依存生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法 - Google Patents
化学合成依存生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法Info
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- JPH11169884A JPH11169884A JP33831897A JP33831897A JPH11169884A JP H11169884 A JPH11169884 A JP H11169884A JP 33831897 A JP33831897 A JP 33831897A JP 33831897 A JP33831897 A JP 33831897A JP H11169884 A JPH11169884 A JP H11169884A
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- dissolved
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 深海から採集した化学合成依存生物を用いて
バイオガスに含まれる硫化水素ガスを酸化して処理する
方法と、嫌気性処理排液や汚泥脱水分離液に含まれてい
る溶存メタンを酸化して処理する方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 深海から採集した化学合成依存生物に共
生するイオウ酸化細菌を利用した化学合成により、有機
性廃水の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスに含ま
れる硫化水素を脱硫するようにした硫化水素の処理方法
を提供する。具体的な方法として、湿式洗浄塔５で酸素
が溶解した海水を用いて有機性廃水の嫌気性処理の過程
で発生したバイオガスを洗浄し、硫化水素と酸素が溶解
した洗浄海水を、チューブワーム９が岩石に着生した状
態で採集したチューブワームタンク８内に流入させて、
共生したイオウ酸化細菌によって硫化水素を硫酸イオン
に酸化して、該硫酸イオンを海水に溶解させて脱硫を行
う。
バイオガスに含まれる硫化水素ガスを酸化して処理する
方法と、嫌気性処理排液や汚泥脱水分離液に含まれてい
る溶存メタンを酸化して処理する方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 深海から採集した化学合成依存生物に共
生するイオウ酸化細菌を利用した化学合成により、有機
性廃水の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスに含ま
れる硫化水素を脱硫するようにした硫化水素の処理方法
を提供する。具体的な方法として、湿式洗浄塔５で酸素
が溶解した海水を用いて有機性廃水の嫌気性処理の過程
で発生したバイオガスを洗浄し、硫化水素と酸素が溶解
した洗浄海水を、チューブワーム９が岩石に着生した状
態で採集したチューブワームタンク８内に流入させて、
共生したイオウ酸化細菌によって硫化水素を硫酸イオン
に酸化して、該硫酸イオンを海水に溶解させて脱硫を行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学合成依存生物を
用いて有機性廃水の嫌気性処理過程で発生するバイオガ
スに含まれる硫化水素ガスを酸化して処理する方法、及
び嫌気性処理排液や汚泥脱水分離液を対象として、これ
らの液中に含まれている溶存メタンを酸化して処理する
方法に関するものである。
用いて有機性廃水の嫌気性処理過程で発生するバイオガ
スに含まれる硫化水素ガスを酸化して処理する方法、及
び嫌気性処理排液や汚泥脱水分離液を対象として、これ
らの液中に含まれている溶存メタンを酸化して処理する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機性廃水の嫌気性処理過程で発生する
バイオガスには有害な硫化水素が含まれており、該バイ
オガスを加温源又は動力源として利用する場合には、バ
イオガスから硫化水素を取り除く必要がある。このよう
な脱硫方法には水とか炭酸ソーダ、苛性ソーダ溶液を用
いる湿式法と酸化鉄粉を用いる乾式法がある。更に硫化
水素ガスを塩素により酸化して硫黄の形で析出させ、凝
集によって取り除く方法もある。
バイオガスには有害な硫化水素が含まれており、該バイ
オガスを加温源又は動力源として利用する場合には、バ
イオガスから硫化水素を取り除く必要がある。このよう
な脱硫方法には水とか炭酸ソーダ、苛性ソーダ溶液を用
いる湿式法と酸化鉄粉を用いる乾式法がある。更に硫化
水素ガスを塩素により酸化して硫黄の形で析出させ、凝
集によって取り除く方法もある。
【０００３】他方で嫌気性処理排液や汚泥脱水分離液
は、好気性処理を行ったり、返流水として流入水ととも
に混合して再処理を行うのが通例であり、液中に溶解し
ている溶存メタンに対する処理は特に行われていないの
が実状である。
は、好気性処理を行ったり、返流水として流入水ととも
に混合して再処理を行うのが通例であり、液中に溶解し
ている溶存メタンに対する処理は特に行われていないの
が実状である。
【０００４】一方、近年実用的な深海潜水船が開発され
て、従来は未知の領域であった深海に関する知識が飛躍
的に増大した。その中で特に注目されるのは海底には熱
水が噴出している場所があり、その周辺に光合成に依存
しない生物群集が発見されたことである。これらに生物
の食物連鎖は、熱水に含まれる硫化水素やメタンを起点
とした化学合成に依存しており、太陽光を全く必要とし
ないという極めて特異的な存在である。
て、従来は未知の領域であった深海に関する知識が飛躍
的に増大した。その中で特に注目されるのは海底には熱
水が噴出している場所があり、その周辺に光合成に依存
しない生物群集が発見されたことである。これらに生物
の食物連鎖は、熱水に含まれる硫化水素やメタンを起点
とした化学合成に依存しており、太陽光を全く必要とし
ないという極めて特異的な存在である。
【０００５】このような深海生物の代表例として、チュ
ーブワームと呼ばれる生物が存在している。この生物は
口、消化管、肛門などがなく、体内に住まわせている共
生バクテリアに鰓（えら）から摂取した酸素を血液循環
系を通じて供給して化学合成を行わせることにより、生
命維持に必要な有機物を得ている。
ーブワームと呼ばれる生物が存在している。この生物は
口、消化管、肛門などがなく、体内に住まわせている共
生バクテリアに鰓（えら）から摂取した酸素を血液循環
系を通じて供給して化学合成を行わせることにより、生
命維持に必要な有機物を得ている。
【０００６】チューブワームに関する詳細な記事は、長
沼毅著「深海生物学への招待」（日本放送協会出版）中
に記載されていて、その生態はかなり解明されている
が、採集が困難であることからチューブワームに関する
工学的な応用は行われていないのが現状である。
沼毅著「深海生物学への招待」（日本放送協会出版）中
に記載されていて、その生態はかなり解明されている
が、採集が困難であることからチューブワームに関する
工学的な応用は行われていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般にイオウ化合物の
処理は極めて困難であり、例えば硫酸根の場合には石灰
による中和で硫酸カルシウムの沈殿を除去した後、１〜
２（ｇＳＯ4／ｌ）程度で河川，海に放流されている。
この濃度以下にするにはバリウム塩等を用いて沈殿除去
すればよいが、コスト面で行われていないのが実状であ
る。
処理は極めて困難であり、例えば硫酸根の場合には石灰
による中和で硫酸カルシウムの沈殿を除去した後、１〜
２（ｇＳＯ4／ｌ）程度で河川，海に放流されている。
この濃度以下にするにはバリウム塩等を用いて沈殿除去
すればよいが、コスト面で行われていないのが実状であ
る。
【０００８】硫化水素の場合、水洗浄とかアルカリを用
いた湿式法による処理が実用化されているが、この方法
は硫化水素を気相から液相に移行させただけであり、従
って硫化水素が溶解した液を更に処理する必要がある。
いた湿式法による処理が実用化されているが、この方法
は硫化水素を気相から液相に移行させただけであり、従
って硫化水素が溶解した液を更に処理する必要がある。
【０００９】湿式による脱硫後に硫化水素を部分酸化し
てイオウ単体としても、あるいは乾式脱硫により硫化鉄
としてもこれらイオン単体及び硫化鉄の用途は少なく、
結局は産業廃棄物として埋立処分されるのが通例であ
る。
てイオウ単体としても、あるいは乾式脱硫により硫化鉄
としてもこれらイオン単体及び硫化鉄の用途は少なく、
結局は産業廃棄物として埋立処分されるのが通例であ
る。
【００１０】自然界ではイオウはイオウ酸化細菌によっ
て硫酸イオンになり、硫酸イオンは硫酸塩還元細菌の作
用により還元されて硫化水素になる。従ってどのような
形で処分を行っても自然界の硫黄の循環サイクルの中に
入るため、比較的安定した形態である硫化鉄として処分
することが望ましいが、この方法はコストが高いという
問題がある。
て硫酸イオンになり、硫酸イオンは硫酸塩還元細菌の作
用により還元されて硫化水素になる。従ってどのような
形で処分を行っても自然界の硫黄の循環サイクルの中に
入るため、比較的安定した形態である硫化鉄として処分
することが望ましいが、この方法はコストが高いという
問題がある。
【００１１】他方で有機性廃水の嫌気性処理排液や汚泥
脱水分離液の好気処理とか、返流水を流入水と混合して
再処理する方法は、エアレーションの際に溶解している
メタンが空気中に揮散する。一般にメタン（ＣＨ4）は
二酸化炭素（ＣＯ2）よりも温室効果が２０倍程度強い
ことが知られており、メタンを二酸化炭素に酸化するこ
とが地球温暖化を防止する面からも好ましいものといえ
る。
脱水分離液の好気処理とか、返流水を流入水と混合して
再処理する方法は、エアレーションの際に溶解している
メタンが空気中に揮散する。一般にメタン（ＣＨ4）は
二酸化炭素（ＣＯ2）よりも温室効果が２０倍程度強い
ことが知られており、メタンを二酸化炭素に酸化するこ
とが地球温暖化を防止する面からも好ましいものといえ
る。
【００１２】メタン酸化細菌として、好気条件でメタン
を酸素を用いてメタノールに酸化する細菌が知られてい
るが、未だにこの細菌を工学的に用いて溶解メタンの酸
化を行った例はないのが現状である。
を酸素を用いてメタノールに酸化する細菌が知られてい
るが、未だにこの細菌を工学的に用いて溶解メタンの酸
化を行った例はないのが現状である。
【００１３】そこで本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、深海から採集した化学合成依存生物を用いて
有機性廃水の嫌気性処理過程で発生するバイオガスに含
まれる硫化水素ガスを酸化して処理する方法と、嫌気性
処理排液や汚泥脱水分離液に含まれている溶存メタンを
酸化して処理する方法を提供することを目的とするもの
である。
であって、深海から採集した化学合成依存生物を用いて
有機性廃水の嫌気性処理過程で発生するバイオガスに含
まれる硫化水素ガスを酸化して処理する方法と、嫌気性
処理排液や汚泥脱水分離液に含まれている溶存メタンを
酸化して処理する方法を提供することを目的とするもの
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項１に記載したように、深海から採
集した化学合成依存生物に共生するイオウ酸化細菌を利
用した化学合成により、有機性廃水の嫌気性処理の過程
で発生したバイオガスに含まれる硫化水素を脱硫するよ
うにした化学合成依存生物を用いた硫化水素の処理方法
を提供する。
成するために、請求項１に記載したように、深海から採
集した化学合成依存生物に共生するイオウ酸化細菌を利
用した化学合成により、有機性廃水の嫌気性処理の過程
で発生したバイオガスに含まれる硫化水素を脱硫するよ
うにした化学合成依存生物を用いた硫化水素の処理方法
を提供する。
【００１５】具体的な方法として、酸素が溶解した海水
を用いて有機性廃水の嫌気性処理の過程で発生したバイ
オガスを洗浄し、硫化水素と酸素が溶解した洗浄海水
を、チューブワームが岩石に着生した状態で採集したチ
ューブワームタンク内に流入して、該チューブワームと
共生したイオウ酸化細菌によって硫化水素を硫酸イオン
に酸化して、該硫酸イオンを海水に溶解させて脱硫を行
う。
を用いて有機性廃水の嫌気性処理の過程で発生したバイ
オガスを洗浄し、硫化水素と酸素が溶解した洗浄海水
を、チューブワームが岩石に着生した状態で採集したチ
ューブワームタンク内に流入して、該チューブワームと
共生したイオウ酸化細菌によって硫化水素を硫酸イオン
に酸化して、該硫酸イオンを海水に溶解させて脱硫を行
う。
【００１６】請求項３により、深海から採集した化学合
成依存生物に共生するバクテリアを利用したメタン酸化
とイオウ酸化との化学合成により、有機性廃水の嫌気性
処理及び汚泥脱水機の排液中に含まれている溶存メタン
を酸化して処理するようにした溶存メタンの処理方法を
提供する。
成依存生物に共生するバクテリアを利用したメタン酸化
とイオウ酸化との化学合成により、有機性廃水の嫌気性
処理及び汚泥脱水機の排液中に含まれている溶存メタン
を酸化して処理するようにした溶存メタンの処理方法を
提供する。
【００１７】この具体的な方法として、有機性廃水の嫌
気性処理及び汚泥脱水機の排液を、チューブワームが岩
石に着生した状態で採集したチューブワームタンク内に
流入し、該チューブワームタンク内に酸素が溶解した海
水を注入することにより、チューブワームの体内に共存
する化学合成バクテリアによって溶存メタンを炭酸水素
イオンに酸化して処理する。
気性処理及び汚泥脱水機の排液を、チューブワームが岩
石に着生した状態で採集したチューブワームタンク内に
流入し、該チューブワームタンク内に酸素が溶解した海
水を注入することにより、チューブワームの体内に共存
する化学合成バクテリアによって溶存メタンを炭酸水素
イオンに酸化して処理する。
【００１８】又、有機物の嫌気性処理における排液とか
汚泥脱水機の排液をチューブワームタンク内で溶存メタ
ンを炭酸水素イオンに酸化して処理した後、該チューブ
ワームタンクから流出する液をＭＡＰ（リン酸マグネシ
ウムアンモニウム）生成反応塔に送り込んでＭＡＰを生
成し、得られたＭＡＰを肥料その他の原料に供する方法
を提供する。
汚泥脱水機の排液をチューブワームタンク内で溶存メタ
ンを炭酸水素イオンに酸化して処理した後、該チューブ
ワームタンクから流出する液をＭＡＰ（リン酸マグネシ
ウムアンモニウム）生成反応塔に送り込んでＭＡＰを生
成し、得られたＭＡＰを肥料その他の原料に供する方法
を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明にかかる化学合成依存
生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法につい
て説明する。本発明の第１実施形態例では、有機性廃水
の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスに含まれる硫
化水素を処理する方法として、深海から採集した化学合
成依存生物であるチューブワームを利用することが特徴
となっている。尚、後述する第２実施形態例は、有機性
廃水の嫌気性処理及び汚泥脱水機の排液中に含まれてい
るの溶存メタンを酸化して処理する方法として上記チュ
ーブワームを利用することが特徴となっている。
生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法につい
て説明する。本発明の第１実施形態例では、有機性廃水
の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスに含まれる硫
化水素を処理する方法として、深海から採集した化学合
成依存生物であるチューブワームを利用することが特徴
となっている。尚、後述する第２実施形態例は、有機性
廃水の嫌気性処理及び汚泥脱水機の排液中に含まれてい
るの溶存メタンを酸化して処理する方法として上記チュ
ーブワームを利用することが特徴となっている。
【００２０】化学合成依存生物であるチューブワームの
体内には、イオウ酸化細菌が共生しており、このイオウ
酸化細菌は硫化水素を酸化して化学エネルギーを取り出
し、これをＡＴＰとかＮＡＤＰＨ＋という物質に貯蔵す
る作用がある。更に硫化水素の外にもイオウ単体とかチ
オ硫酸なども酸化され得る。
体内には、イオウ酸化細菌が共生しており、このイオウ
酸化細菌は硫化水素を酸化して化学エネルギーを取り出
し、これをＡＴＰとかＮＡＤＰＨ＋という物質に貯蔵す
る作用がある。更に硫化水素の外にもイオウ単体とかチ
オ硫酸なども酸化され得る。
【００２１】イオウ酸化細菌の貯蔵エネルギーを使って
二酸化炭素から有機物を生合成することができる。この
合成経路は植物の光合成におけるカルビン回路と同一で
ある。光合成では光のエネルギーを利用して二酸化炭素
から有機物を合成するのに対して、イオウ酸化細菌は硫
化水素などの酸化によるエネルギーを利用して二酸化炭
素から有機物を合成することから、これを化学合成と呼
称する。前記チューブワームは鰓から酸素を摂取してイ
オウ酸化細菌に供給し、イオウ酸化細菌が生産した栄養
を受けて生息している。
二酸化炭素から有機物を生合成することができる。この
合成経路は植物の光合成におけるカルビン回路と同一で
ある。光合成では光のエネルギーを利用して二酸化炭素
から有機物を合成するのに対して、イオウ酸化細菌は硫
化水素などの酸化によるエネルギーを利用して二酸化炭
素から有機物を合成することから、これを化学合成と呼
称する。前記チューブワームは鰓から酸素を摂取してイ
オウ酸化細菌に供給し、イオウ酸化細菌が生産した栄養
を受けて生息している。
【００２２】チューブワーム以外にイオウ酸化細菌と共
生関係にある生物としてシロウリ貝とか、その他のまだ
発見されていない生物の存在が考えられる。これらは全
て深海生物であるため採集することが困難であるが、地
上で飼育することも可能である。
生関係にある生物としてシロウリ貝とか、その他のまだ
発見されていない生物の存在が考えられる。これらは全
て深海生物であるため採集することが困難であるが、地
上で飼育することも可能である。
【００２３】本発明の場合、工学的な利用容易性を考慮
して、深海生物としてチューブワームを選択し、このチ
ューブワームを利用してバイオガスに含まれる硫化水素
を脱硫する方法並びに溶存メタンを酸化して処理する方
法について試みた。従来から有機性廃水の嫌気性処理過
程で発生するバイオガスを水で洗浄して硫化水素を溶解
させる方法は水洗浄法として知られているが、本発明で
は水洗浄法で一般に用いられる真水の代わりに海水を使
用する。この海水は予めエアレーションを行うことによ
って酸素を溶解させ、この海水中にバイオガス中の硫化
水素が溶解する。
して、深海生物としてチューブワームを選択し、このチ
ューブワームを利用してバイオガスに含まれる硫化水素
を脱硫する方法並びに溶存メタンを酸化して処理する方
法について試みた。従来から有機性廃水の嫌気性処理過
程で発生するバイオガスを水で洗浄して硫化水素を溶解
させる方法は水洗浄法として知られているが、本発明で
は水洗浄法で一般に用いられる真水の代わりに海水を使
用する。この海水は予めエアレーションを行うことによ
って酸素を溶解させ、この海水中にバイオガス中の硫化
水素が溶解する。
【００２４】チューブワームはヤキソバのような形態で
深海の岩礁に着生して生息していることから、この生物
が岩石に着生した状態で採集してチューブワームタンク
に入れ、このタンクに硫化水素と酸素が溶解した洗浄海
水を流入する。溶解した硫化水素はチューブワームと共
生したイオウ酸化細菌により下記の（１）式にように硫
酸イオンに酸化され、硫酸イオンは海水に溶解して海に
放流される。 Ｓ2- ＋ ２Ｏ2 → ＳＯ4 2- ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） チューブワームは成長速度が遅いものと考えられるが、
増えすぎた場合は柄がついた回転鋸のような器具を用い
て裁断し、その破砕片を篩を用いて分離して飼料とか肥
料として利用するか、吸引後に破砕片が懸濁した液を嫌
気性処理装置に返送してメタンを発生させる原料として
利用する。
深海の岩礁に着生して生息していることから、この生物
が岩石に着生した状態で採集してチューブワームタンク
に入れ、このタンクに硫化水素と酸素が溶解した洗浄海
水を流入する。溶解した硫化水素はチューブワームと共
生したイオウ酸化細菌により下記の（１）式にように硫
酸イオンに酸化され、硫酸イオンは海水に溶解して海に
放流される。 Ｓ2- ＋ ２Ｏ2 → ＳＯ4 2- ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） チューブワームは成長速度が遅いものと考えられるが、
増えすぎた場合は柄がついた回転鋸のような器具を用い
て裁断し、その破砕片を篩を用いて分離して飼料とか肥
料として利用するか、吸引後に破砕片が懸濁した液を嫌
気性処理装置に返送してメタンを発生させる原料として
利用する。
【００２５】図１は本発明の第１実施形態例を実行する
ための装置システム概要図である。先ず装置の構成を説
明すると、１は有機性廃水の嫌気性処理装置、２はバイ
オガス一時貯留タンク、３は海水予備エアレーションタ
ンク、４は海水注入手段、５は湿式洗浄塔、６はバイオ
ガス利用手段、７は洗浄水加圧送液ポンプ、８はチュー
ブワームタンク、９はチューブワーム、１０はモータＭ
によって回転駆動される柄付き回転鋸、１１は余剰チュ
ーブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返送手段、１２
は篩、１３は処理水放流手段、１４はチューブワームタ
ンク８出口のバルブである。
ための装置システム概要図である。先ず装置の構成を説
明すると、１は有機性廃水の嫌気性処理装置、２はバイ
オガス一時貯留タンク、３は海水予備エアレーションタ
ンク、４は海水注入手段、５は湿式洗浄塔、６はバイオ
ガス利用手段、７は洗浄水加圧送液ポンプ、８はチュー
ブワームタンク、９はチューブワーム、１０はモータＭ
によって回転駆動される柄付き回転鋸、１１は余剰チュ
ーブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返送手段、１２
は篩、１３は処理水放流手段、１４はチューブワームタ
ンク８出口のバルブである。
【００２６】かかる第１実施形態例の動作態様は以下の
通りである。先ず有機性廃水の嫌気性処理装置１で発生
したバイオガスは、バイオガス一時貯留タンク２に一時
貯留された後に湿式洗浄塔５に送り込まれる。海水予備
エアレーションタンク３には予め図外のブロワを用いて
エアレーションを施した海水が貯留されていて、この海
水が海水注入手段４により湿式洗浄塔５に注入されてバ
イオガスの海水による洗浄が行われる。
通りである。先ず有機性廃水の嫌気性処理装置１で発生
したバイオガスは、バイオガス一時貯留タンク２に一時
貯留された後に湿式洗浄塔５に送り込まれる。海水予備
エアレーションタンク３には予め図外のブロワを用いて
エアレーションを施した海水が貯留されていて、この海
水が海水注入手段４により湿式洗浄塔５に注入されてバ
イオガスの海水による洗浄が行われる。
【００２７】このような海水による洗浄操作によってバ
イオガスに含まれている硫化水素が海水中に溶解する。
洗浄されたバイオガスは湿式洗浄塔５の上壁を通過して
バイオガス利用手段６に送り込まれて所望する利用方法
により使用され、硫化水素が溶解した洗浄水は、洗浄水
加圧送液ポンプ７を介してチューブワームタンク８内に
圧入される。このチューブワームタンク８内の圧力は、
洗浄水加圧送液ポンプ７の駆動とバルブ１４の開閉操作
によって調整可能となっている。
イオガスに含まれている硫化水素が海水中に溶解する。
洗浄されたバイオガスは湿式洗浄塔５の上壁を通過して
バイオガス利用手段６に送り込まれて所望する利用方法
により使用され、硫化水素が溶解した洗浄水は、洗浄水
加圧送液ポンプ７を介してチューブワームタンク８内に
圧入される。このチューブワームタンク８内の圧力は、
洗浄水加圧送液ポンプ７の駆動とバルブ１４の開閉操作
によって調整可能となっている。
【００２８】チューブワームタンク８内には予めチュー
ブワーム９が生息しており、このチューブワーム９によ
り洗浄水に溶解した硫化水素が酸化されて硫酸イオンに
変化する。
ブワーム９が生息しており、このチューブワーム９によ
り洗浄水に溶解した硫化水素が酸化されて硫酸イオンに
変化する。
【００２９】チューブワーム９が増えすぎた場合は、モ
ータＭの駆動に伴って柄付き回転鋸１０を回転すること
によりチューブワーム９を裁断して破砕し、バルブ１４
から余剰チューブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返
送手段１１を介して嫌気性処理装置１に返送する。この
破砕片は篩１２によっても回収され、篩１２を通過した
処理水は処理水放流手段１３を介して河川に放流され
る。
ータＭの駆動に伴って柄付き回転鋸１０を回転すること
によりチューブワーム９を裁断して破砕し、バルブ１４
から余剰チューブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返
送手段１１を介して嫌気性処理装置１に返送する。この
破砕片は篩１２によっても回収され、篩１２を通過した
処理水は処理水放流手段１３を介して河川に放流され
る。
【００３０】次に本発明の第２実施形態例について説明
する。この第２実施形態例では、有機性廃水の嫌気性処
理及び汚泥脱水機の排液中に含まれている溶存メタンを
酸化して処理する方法としてチューブワームを用いる。
する。この第２実施形態例では、有機性廃水の嫌気性処
理及び汚泥脱水機の排液中に含まれている溶存メタンを
酸化して処理する方法としてチューブワームを用いる。
【００３１】通常深海にはメタンを噴出している場所が
あり、そのような場所にもチューブワームが生息してい
ることが知られている。この場合の共生バクテリアの種
類は確認されていないが、下記の（２）式のようにメタ
ンを用いた硫酸塩還元、即ち嫌気的なメタン酸化と、前
記（１）式のイオウ酸化の両方の化学合成が行われてい
るものと考えられる。
あり、そのような場所にもチューブワームが生息してい
ることが知られている。この場合の共生バクテリアの種
類は確認されていないが、下記の（２）式のようにメタ
ンを用いた硫酸塩還元、即ち嫌気的なメタン酸化と、前
記（１）式のイオウ酸化の両方の化学合成が行われてい
るものと考えられる。
【００３２】 ＣＨ4 ＋ ＳＯ4 2- → ＨＣＯ3 - ＋ ＨＳ- ＋ Ｈ+ ＋ Ｈ2Ｏ ・・・・・（２） 上記（２）式のような反応を行うメタン細菌は存在が確
認されていないが、メタンさえあれば海水中の硫酸イオ
ンを用いてチューブワームが生存できることになる。
認されていないが、メタンさえあれば海水中の硫酸イオ
ンを用いてチューブワームが生存できることになる。
【００３３】更に近年では有機物の嫌気性処理における
排液とか汚泥脱水機の排液を対象として、りんをＭＡＰ
（リン酸マグネシウムアンモニウム）として回収する方
法が実用化されているが、この方法では操作中にマグネ
シウムを補充する必要があり、そのためにマグネシウム
源として海水を注入する方法がある。この海水注入ＭＡ
Ｐ法の前段においてチューブワームを用いて溶解性メタ
ンを酸化処理する方法とを組み合わせて、りんの除去の
外に溶解性のメタンを二酸化炭素に酸化することが本実
施形態例の特徴となっている。
排液とか汚泥脱水機の排液を対象として、りんをＭＡＰ
（リン酸マグネシウムアンモニウム）として回収する方
法が実用化されているが、この方法では操作中にマグネ
シウムを補充する必要があり、そのためにマグネシウム
源として海水を注入する方法がある。この海水注入ＭＡ
Ｐ法の前段においてチューブワームを用いて溶解性メタ
ンを酸化処理する方法とを組み合わせて、りんの除去の
外に溶解性のメタンを二酸化炭素に酸化することが本実
施形態例の特徴となっている。
【００３４】図２は本発明の第２実施形態例を実行する
ための装置システム概要図であり、前記第１実施形態例
と同一の構成部分には同一の符号を付して表示してあ
る。装置の構成を説明すると、１は有機性廃水の嫌気性
処理装置（及び汚泥脱水機）、１５は加圧送液ポンプ、
８はチューブワームタンク、９はチューブワーム、３は
海水予備エアレーションタンク、４は海水注入手段、１
６はＭＡＰ生成反応塔、１７はｐＨ調整手段、１８はＭ
ＡＰ引抜コンテナ、１９は水処理系である。
ための装置システム概要図であり、前記第１実施形態例
と同一の構成部分には同一の符号を付して表示してあ
る。装置の構成を説明すると、１は有機性廃水の嫌気性
処理装置（及び汚泥脱水機）、１５は加圧送液ポンプ、
８はチューブワームタンク、９はチューブワーム、３は
海水予備エアレーションタンク、４は海水注入手段、１
６はＭＡＰ生成反応塔、１７はｐＨ調整手段、１８はＭ
ＡＰ引抜コンテナ、１９は水処理系である。
【００３５】かかる第２実施形態例の動作態様は以下の
通りである。チューブワームタンク８内にメタン湧出域
から採取したチューブワーム９を入れておく。先ず有機
性廃水の嫌気性処理装置（及び汚泥脱水機）１で発生し
た液が加圧送液ポンプ１５によりチューブワームタンク
８に送り込まれる。海水予備エアレーションタンク３に
は予め図外のブロワを用いてエアレーションを施した海
水が貯留されていて、この海水が海水注入手段４により
チューブワームタンク８に注入される。
通りである。チューブワームタンク８内にメタン湧出域
から採取したチューブワーム９を入れておく。先ず有機
性廃水の嫌気性処理装置（及び汚泥脱水機）１で発生し
た液が加圧送液ポンプ１５によりチューブワームタンク
８に送り込まれる。海水予備エアレーションタンク３に
は予め図外のブロワを用いてエアレーションを施した海
水が貯留されていて、この海水が海水注入手段４により
チューブワームタンク８に注入される。
【００３６】チューブワームタンク８内では、チューブ
ワーム９の体内に共存する化学合成バクテリアは溶解し
たメタンを海水中の硫酸イオンを用いて炭酸水素イオン
に酸化して、硫酸イオンはＨＳ-イオンに還元される。
ＨＳ-イオンはイオウ酸化細菌により硫酸イオンに酸化
される。
ワーム９の体内に共存する化学合成バクテリアは溶解し
たメタンを海水中の硫酸イオンを用いて炭酸水素イオン
に酸化して、硫酸イオンはＨＳ-イオンに還元される。
ＨＳ-イオンはイオウ酸化細菌により硫酸イオンに酸化
される。
【００３７】これによりチューブワーム９により溶解性
メタンはＨＣＯ3 -に酸化される。チューブワームタンク
８を出た液は次段のＭＡＰ生成反応塔１６に送り込まれ
る。このＭＡＰ生成反応塔１６内はｐＨ調整手段１７に
よってＭＡＰ生成に適したｐＨ条件に調整されており、
生成したＭＡＰはＭＡＰ引抜コンテナ１８に引き抜かれ
て肥料その他の用途に利用される。
メタンはＨＣＯ3 -に酸化される。チューブワームタンク
８を出た液は次段のＭＡＰ生成反応塔１６に送り込まれ
る。このＭＡＰ生成反応塔１６内はｐＨ調整手段１７に
よってＭＡＰ生成に適したｐＨ条件に調整されており、
生成したＭＡＰはＭＡＰ引抜コンテナ１８に引き抜かれ
て肥料その他の用途に利用される。
【００３８】ＭＡＰ生成反応塔１６の排出液はオーバー
フローして水処理系１９に返流されて所定の処理が行わ
れてから河川に放流される。尚、チューブワームタンク
８内のチューブワーム９が増えすぎた場合は、該チュー
ブワームタンク８に図１により説明したモータＭの駆動
により回転する柄付き回転鋸１０と、バルブ１４及び余
剰チューブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返送手段
１１とを設けて、回転鋸１０によりチューブワーム９を
裁断して破砕し、バルブ１４から余剰チューブワーム破
砕片の嫌気性処理装置への返送手段１１を介して嫌気性
処理装置１に返送するようにしてもよい。
フローして水処理系１９に返流されて所定の処理が行わ
れてから河川に放流される。尚、チューブワームタンク
８内のチューブワーム９が増えすぎた場合は、該チュー
ブワームタンク８に図１により説明したモータＭの駆動
により回転する柄付き回転鋸１０と、バルブ１４及び余
剰チューブワーム破砕片の嫌気性処理装置への返送手段
１１とを設けて、回転鋸１０によりチューブワーム９を
裁断して破砕し、バルブ１４から余剰チューブワーム破
砕片の嫌気性処理装置への返送手段１１を介して嫌気性
処理装置１に返送するようにしてもよい。
【００３９】又、処理対象液中に溶解している硫化水素
はチューブワームにより酸化されて硫酸イオンに変化
し、水処理系１９に返流されて処理されるが、硫酸イオ
ンの一部は嫌気性処理の過程で硫化水素に還元されて反
復処理される。
はチューブワームにより酸化されて硫酸イオンに変化
し、水処理系１９に返流されて処理されるが、硫酸イオ
ンの一部は嫌気性処理の過程で硫化水素に還元されて反
復処理される。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１，２に記載された硫化水素の処理方法によれば、
深海から採集した化学合成依存生物に共生するイオウ酸
化細菌を利用した化学合成により、有機性廃水の嫌気性
処理の過程で発生したバイオガスに含まれる硫化水素を
硫酸イオンとして脱硫することにより、環境に与える影
響はほとんど生じることなく、しかも従来のように産業
廃棄物を処分する費用が発生せず、低コストであるとい
う大きな効果が得られる。
求項１，２に記載された硫化水素の処理方法によれば、
深海から採集した化学合成依存生物に共生するイオウ酸
化細菌を利用した化学合成により、有機性廃水の嫌気性
処理の過程で発生したバイオガスに含まれる硫化水素を
硫酸イオンとして脱硫することにより、環境に与える影
響はほとんど生じることなく、しかも従来のように産業
廃棄物を処分する費用が発生せず、低コストであるとい
う大きな効果が得られる。
【００４１】請求項３，４，５に記載された溶存メタン
の処理方法によれば、深海から採集した化学合成依存生
物に共生するバクテリアを利用したメタン酸化作用によ
って有機性廃水の嫌気性処理及び汚泥脱水機の排液中に
含まれている溶存メタンを酸化して処理することが可能
となり、二酸化炭素よりも温室効果が２０倍も強いとい
われているメタンガスの大気中への揮散を防止して、地
球温暖化を防止する面からも好ましい結果が得られ、更
に処理水を水処理系に返流した場合のＣＯＤ負荷が軽減
されるという効果を発揮する。
の処理方法によれば、深海から採集した化学合成依存生
物に共生するバクテリアを利用したメタン酸化作用によ
って有機性廃水の嫌気性処理及び汚泥脱水機の排液中に
含まれている溶存メタンを酸化して処理することが可能
となり、二酸化炭素よりも温室効果が２０倍も強いとい
われているメタンガスの大気中への揮散を防止して、地
球温暖化を防止する面からも好ましい結果が得られ、更
に処理水を水処理系に返流した場合のＣＯＤ負荷が軽減
されるという効果を発揮する。
【００４２】更に上記溶存メタンの処理方法とＭＡＰ
（リン酸マグネシウムアンモニウム）生成反応とを組み
合わせたことによって溶存メタンを炭酸水素イオンに酸
化するとともにりんが回収処理され、得られたＭＡＰを
肥料その他の原料として有効利用することができる。
（リン酸マグネシウムアンモニウム）生成反応とを組み
合わせたことによって溶存メタンを炭酸水素イオンに酸
化するとともにりんが回収処理され、得られたＭＡＰを
肥料その他の原料として有効利用することができる。
【図１】本発明の第１実施形態例を示す装置システム概
要図。
要図。
【図２】本発明の第２実施形態例を示す装置システム概
要図。
要図。
１…有機性廃水の嫌気性処理装置 ２…バイオガス一時貯留タンク ３…海水予備エアレーションタンク ４…海水注入手段 ５…湿式洗浄塔 ６…バイオガス利用手段 ７…洗浄水加圧送液ポンプ ８…チューブワームタンク ９…チューブワーム １０…柄付き回転鋸 １１…余剰チューブワーム破砕片の嫌気性処理装置への
返送手段 １２…篩 １３…処理水放流手段 １４…バルブ １５…加圧送液ポンプ １６…ＭＡＰ生成反応塔 １７…ｐＨ調整手段 １８…ＭＡＰ引抜コンテナ １９…水処理系
返送手段 １２…篩 １３…処理水放流手段 １４…バルブ １５…加圧送液ポンプ １６…ＭＡＰ生成反応塔 １７…ｐＨ調整手段 １８…ＭＡＰ引抜コンテナ １９…水処理系
Claims (5)
- 【請求項１】 深海から採集した化学合成依存生物に共
生するイオウ酸化細菌を利用した化学合成により、有機
性廃水の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスに含ま
れる硫化水素を脱硫することを特徴とする化学合成依存
生物を用いた硫化水素の処理方法。 - 【請求項２】 酸素が溶解した海水を用いて有機性廃水
の嫌気性処理の過程で発生したバイオガスを洗浄し、硫
化水素と酸素が溶解した洗浄海水を、チューブワームが
岩石に着生した状態で採集したチューブワームタンク内
に流入して、該チューブワームと共生したイオウ酸化細
菌によって硫化水素を硫酸イオンに酸化して、該硫酸イ
オンを海水に溶解させて脱硫することを特徴とする化学
合成依存生物を用いた硫化水素の処理方法。 - 【請求項３】 深海から採集した化学合成依存生物に共
生するバクテリアを利用したメタン酸化とイオウ酸化と
の化学合成により、有機性廃水の嫌気性処理及び汚泥脱
水機の排液中に含まれている溶存メタンを酸化して処理
することを特徴とする化学合成依存生物を用いた溶存メ
タンの処理方法。 - 【請求項４】 有機性廃水の嫌気性処理及び汚泥脱水機
の排液を、チューブワームが岩石に着生した状態で採集
したチューブワームタンク内に流入し、該チューブワー
ムタンク内に酸素が溶解した海水を注入することによ
り、チューブワームの体内に共存する化学合成バクテリ
アによって溶存メタンを炭酸水素イオンに酸化して処理
することを特徴とする化学合成依存生物を用いた溶存メ
タンの処理方法。 - 【請求項５】 有機物の嫌気性処理における排液とか汚
泥脱水機の排液をチューブワームタンク内に流入して該
チューブワームタンク内に酸素が溶解した海水を注入す
ることにより、チューブワームの体内に共存する化学合
成バクテリアによって溶存メタンを炭酸水素イオンに酸
化して処理し、該チューブワームタンクから流出する液
をＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）生成反応
塔に送り込んでＭＡＰを生成し、得られたＭＡＰを肥料
その他の原料に供することを特徴とする化学合成依存生
物を用いた溶存メタンの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33831897A JPH11169884A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 化学合成依存生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33831897A JPH11169884A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 化学合成依存生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11169884A true JPH11169884A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18317017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33831897A Pending JPH11169884A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 化学合成依存生物を用いた硫化水素及び溶存メタンの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11169884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012061435A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| JP2013126665A (ja) * | 2013-02-21 | 2013-06-27 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| JP2013128929A (ja) * | 2013-03-29 | 2013-07-04 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| BE1030785B1 (nl) * | 2022-08-17 | 2024-03-18 | Krivalec Bvba | Werkwijze voor het ontzwavelen van biogas en inrichting daartoe |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP33831897A patent/JPH11169884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012061435A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| JP2013126665A (ja) * | 2013-02-21 | 2013-06-27 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| JP2013128929A (ja) * | 2013-03-29 | 2013-07-04 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| BE1030785B1 (nl) * | 2022-08-17 | 2024-03-18 | Krivalec Bvba | Werkwijze voor het ontzwavelen van biogas en inrichting daartoe |
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