JPH1190468A - 有機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料 - Google Patents
有機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料Info
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- JPH1190468A JPH1190468A JP27211797A JP27211797A JPH1190468A JP H1190468 A JPH1190468 A JP H1190468A JP 27211797 A JP27211797 A JP 27211797A JP 27211797 A JP27211797 A JP 27211797A JP H1190468 A JPH1190468 A JP H1190468A
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- Y02W10/20—Sludge processing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機廃棄物中の有機物の生物学的な分解能力
が高いとともに有機物から発生する悪臭を減少または除
去することができる微生物材料を提供する。 【解決手段】 曝気槽１３に、水道水２ｍ３に塩化マン
ガン４水和物４２ｇ、塩化鉄６水和物４５５ｇ、硫酸マ
グネシウム７水和物３９３ｇ、塩化カルシウム２水和物
４３４ｇを溶解した無機質溶液と、水道水１００１にフ
ミン酸１．５ｋｇと水酸化ナトリウム１００ｇを溶解し
た腐植質溶液の初期分５１及び腐葉土２００１を導入
し、腐植質溶液を少量ずつ添加しながら、２００１／ｍ
ｉｎの空気量でほぼ２０時間曝気した後、乳牛の屎尿を
定常状態では約１ｍ３／日ずつ断続的に加えては有機物
が分解または安定するまで曝気する操作を繰り返すこと
によって、微生物材料としての土壌微生物培養液または
その上澄み液あるいは沈澱物を形成する。
が高いとともに有機物から発生する悪臭を減少または除
去することができる微生物材料を提供する。 【解決手段】 曝気槽１３に、水道水２ｍ３に塩化マン
ガン４水和物４２ｇ、塩化鉄６水和物４５５ｇ、硫酸マ
グネシウム７水和物３９３ｇ、塩化カルシウム２水和物
４３４ｇを溶解した無機質溶液と、水道水１００１にフ
ミン酸１．５ｋｇと水酸化ナトリウム１００ｇを溶解し
た腐植質溶液の初期分５１及び腐葉土２００１を導入
し、腐植質溶液を少量ずつ添加しながら、２００１／ｍ
ｉｎの空気量でほぼ２０時間曝気した後、乳牛の屎尿を
定常状態では約１ｍ３／日ずつ断続的に加えては有機物
が分解または安定するまで曝気する操作を繰り返すこと
によって、微生物材料としての土壌微生物培養液または
その上澄み液あるいは沈澱物を形成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、家畜等の屎尿
（糞尿）や製紙工場等の工場廃水などの液状有機廃棄物
や畜舎の屎尿が混入した廃棄敷料、家庭生ごみなどの固
形有機廃棄物の有機廃棄物中の有機物を生物学的に分解
処理する際に用いる微生物材料に関するものである。
（糞尿）や製紙工場等の工場廃水などの液状有機廃棄物
や畜舎の屎尿が混入した廃棄敷料、家庭生ごみなどの固
形有機廃棄物の有機廃棄物中の有機物を生物学的に分解
処理する際に用いる微生物材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の微生物材料としては、下水など
の排水の分解処理用の活性汚泥を始めとして、色々のも
のが知られている。
の排水の分解処理用の活性汚泥を始めとして、色々のも
のが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の微生物材
料は、いずれも有機物の分解能力が高いとは言えないた
め、今日のように処理する有機廃棄物量が多いと、処理
装置を大型化しなければならないととともに、分解する
有機物から発生する悪臭を減少ないし除去することが難
しいという問題がある。
料は、いずれも有機物の分解能力が高いとは言えないた
め、今日のように処理する有機廃棄物量が多いと、処理
装置を大型化しなければならないととともに、分解する
有機物から発生する悪臭を減少ないし除去することが難
しいという問題がある。
【０００４】この発明は上記のような問題に鑑み、有機
物の分解能力が高いとともに有機物から発生する悪臭を
減少または除去することができる微生物材料を提供する
ことを課題としている。
物の分解能力が高いとともに有機物から発生する悪臭を
減少または除去することができる微生物材料を提供する
ことを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る微生物材
料は、第１には、微生物活性化用の腐植質と無機質（鉱
物質）を含む水溶液に、微生物源としての微生物含有土
壌を添加して曝気した後、微生物の栄養源（基質）とし
ての高濃度の液状有機廃棄物の添加と曝気を繰り返して
形成した高濃度の土壌微生物培養（増殖）液からなり、
第２には高濃度の土壌微生物培養液から静置分離した泥
状の沈澱物（スラッジ）からなり、第３には高濃度の土
壌微生物培養液から静置分離した上澄み液からなる。
料は、第１には、微生物活性化用の腐植質と無機質（鉱
物質）を含む水溶液に、微生物源としての微生物含有土
壌を添加して曝気した後、微生物の栄養源（基質）とし
ての高濃度の液状有機廃棄物の添加と曝気を繰り返して
形成した高濃度の土壌微生物培養（増殖）液からなり、
第２には高濃度の土壌微生物培養液から静置分離した泥
状の沈澱物（スラッジ）からなり、第３には高濃度の土
壌微生物培養液から静置分離した上澄み液からなる。
【０００６】腐植質としては、フミン酸のほか、フルボ
酸、あるいは動植物の遺体等に由来する有機物が分解し
て、安定した結果形成される高分子物質などを用いるこ
とができ、この腐植質は、一般には、水溶液中に数十〜
数百ｐｐｍ含ませることができる。
酸、あるいは動植物の遺体等に由来する有機物が分解し
て、安定した結果形成される高分子物質などを用いるこ
とができ、この腐植質は、一般には、水溶液中に数十〜
数百ｐｐｍ含ませることができる。
【０００７】また無機質としては、塩化マンガン、塩化
鉄、硫酸マグネシウム、塩化カルシウムなどの無機塩類
を用いることができ、この無機質も、一般には、水溶液
中に数十〜数百ｐｐｍ含ませることができる。
鉄、硫酸マグネシウム、塩化カルシウムなどの無機塩類
を用いることができ、この無機質も、一般には、水溶液
中に数十〜数百ｐｐｍ含ませることができる。
【０００８】さらに微生物含有土壌としては、土壌細菌
類（硝化菌、窒素固定菌、脱窒菌など）等を含む畑土
類、特に腐葉土が好適である。また微生物の栄養源とし
ての高濃度の液状有機廃棄物としては、特に家畜等の屎
尿や工場廃水などの分解処理の対象物自体を用いる。
類（硝化菌、窒素固定菌、脱窒菌など）等を含む畑土
類、特に腐葉土が好適である。また微生物の栄養源とし
ての高濃度の液状有機廃棄物としては、特に家畜等の屎
尿や工場廃水などの分解処理の対象物自体を用いる。
【０００９】この発明の微生物材料を形成する高濃度の
土壌微生物培養液、沈澱物及び上澄み液は、それぞれ大
量の土壌微生物と腐植質とを含む活性液、大量の土壌微
生物と小量の腐植質を含む活性沈澱物及び大量の腐植質
を含む活性腐植液と言い得るもので、特に前二者によれ
ば、有機物が高濃度（例えば数千〜数万ｐｐｍ）の液状
の有機廃棄物（製紙工場の廃水、畜舎からの屎尿など）
でも希釈せずに従来の３倍以上の速度でかつ実質上悪臭
が無い状態で分解することができ、また上澄み液によれ
ば、悪臭がほとんどせずかつ従来より２倍以上の速度で
液状の有機廃棄物（有機物が低濃度の汚水、家庭雑排水
など）を分解したり、固形の有機廃棄物（屎尿が混入し
た畜舎の廃棄敷料、家庭生ごみなど）を堆肥化（発酵分
解）することができることを確認した。
土壌微生物培養液、沈澱物及び上澄み液は、それぞれ大
量の土壌微生物と腐植質とを含む活性液、大量の土壌微
生物と小量の腐植質を含む活性沈澱物及び大量の腐植質
を含む活性腐植液と言い得るもので、特に前二者によれ
ば、有機物が高濃度（例えば数千〜数万ｐｐｍ）の液状
の有機廃棄物（製紙工場の廃水、畜舎からの屎尿など）
でも希釈せずに従来の３倍以上の速度でかつ実質上悪臭
が無い状態で分解することができ、また上澄み液によれ
ば、悪臭がほとんどせずかつ従来より２倍以上の速度で
液状の有機廃棄物（有機物が低濃度の汚水、家庭雑排水
など）を分解したり、固形の有機廃棄物（屎尿が混入し
た畜舎の廃棄敷料、家庭生ごみなど）を堆肥化（発酵分
解）することができることを確認した。
【００１０】
【実験例】水道水２０ｌに塩化マンガン４水和物０．４
２ｇ、塩化鉄６水和物４．５５ｇ、硫酸マグネシウム７
水和物３．９３ｇ及び塩化カルシウム２水和物４．３４
ｇを溶解した無機質溶液に、水道水１ｌにフミン酸１５
ｇと水酸化ナトリウム１ｇを徐々に溶解した高濃度の腐
植質溶液を初期分として５０ｍｌを徐々に溶解した後、
腐葉土２ｌを加え、次いで時間をおいて腐植質溶液を２
０〜５０ｍｌ添加しながら、２ｌ／ｍｉｎで約２０時間
曝気した。
２ｇ、塩化鉄６水和物４．５５ｇ、硫酸マグネシウム７
水和物３．９３ｇ及び塩化カルシウム２水和物４．３４
ｇを溶解した無機質溶液に、水道水１ｌにフミン酸１５
ｇと水酸化ナトリウム１ｇを徐々に溶解した高濃度の腐
植質溶液を初期分として５０ｍｌを徐々に溶解した後、
腐葉土２ｌを加え、次いで時間をおいて腐植質溶液を２
０〜５０ｍｌ添加しながら、２ｌ／ｍｉｎで約２０時間
曝気した。
【００１１】この後まず乳牛の屎尿（ＴＯＣ値１０００
０ｐｐｍ）を約１０ｌ添加して、有機物の濃度を約１０
０ｐｐｍ程度上昇させた後、有機物が分解または安定す
るまで約１日間曝気することにより、土壌微生物培養液
の形成を開始するとともに、この間に残留する悪臭を消
失させるために若干量の腐植質溶液を加えた（有機物の
分解とその安定及び悪臭の消失は、それぞれ有機炭素計
による全有機炭素量（ＴＯＣ）の測定及びガスクロマト
グラフ装置による悪臭ガス分析によって行なった）。
０ｐｐｍ）を約１０ｌ添加して、有機物の濃度を約１０
０ｐｐｍ程度上昇させた後、有機物が分解または安定す
るまで約１日間曝気することにより、土壌微生物培養液
の形成を開始するとともに、この間に残留する悪臭を消
失させるために若干量の腐植質溶液を加えた（有機物の
分解とその安定及び悪臭の消失は、それぞれ有機炭素計
による全有機炭素量（ＴＯＣ）の測定及びガスクロマト
グラフ装置による悪臭ガス分析によって行なった）。
【００１２】この後乳牛の屎尿を約１０ｌ添加した後、
約１日の曝気により有機物を分解、安定させる操作を毎
日繰り返して行なうことにより、土壌微生物培養液の有
機物の濃度を徐々に上昇させた。
約１日の曝気により有機物を分解、安定させる操作を毎
日繰り返して行なうことにより、土壌微生物培養液の有
機物の濃度を徐々に上昇させた。
【００１３】図１と図２は、この間における０．４μｍ
フイルタによる瀘過処理後のＴＯＣ値の変移及び可視光
線６１０ｎｍを介した分光分析による微生物の増殖状態
（吸光度：×１００Ａｂｓ．％）を示すもので、前者に
おけるＴＯＣ値の増加は、増殖した土壌微生物から代謝
されたり、悪臭の消失のために加えた腐植質によるもの
で、この腐植質は生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を持
たないものである（参考までに示せば、２０日経過後と
７０日経過後のＢＯＤ値はそれぞれ２１ｐｐｍと１８ｐ
ｐｍであった）。
フイルタによる瀘過処理後のＴＯＣ値の変移及び可視光
線６１０ｎｍを介した分光分析による微生物の増殖状態
（吸光度：×１００Ａｂｓ．％）を示すもので、前者に
おけるＴＯＣ値の増加は、増殖した土壌微生物から代謝
されたり、悪臭の消失のために加えた腐植質によるもの
で、この腐植質は生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を持
たないものである（参考までに示せば、２０日経過後と
７０日経過後のＢＯＤ値はそれぞれ２１ｐｐｍと１８ｐ
ｐｍであった）。
【００１４】上記により形成した約３カ月後の土壌微生
物培養液を静置して、沈澱物と上澄み液を分離し、それ
ぞれについてその作用効果を確認するために、次のよう
な試験を行なった。
物培養液を静置して、沈澱物と上澄み液を分離し、それ
ぞれについてその作用効果を確認するために、次のよう
な試験を行なった。
【００１５】まず沈澱物の試験のために、製紙排水を二
つのビーカーに１ｌずつ入れ、一方に沈澱物を、他方に
慣用の活性汚泥を５ｃｃずつ加えて曝気し、ＴＯＣ値に
よって有機物の分解程度を観察した。図３はこのような
実験を４回繰り返した結果とその近似直線を示したもの
である。この実験から、近似直線の勾配を示す値は、沈
澱物の場合がー０．０３６３であるのに対し、活性汚泥
の場合は−０．００９５で、前者の分解能力が後者の３
倍を越えていることが分かった。また重相関値（Ｒ2）
は前者が０．９５１３であるのに対し、後者が０．６８
２６で、前者の安定性が高いことが分かった。
つのビーカーに１ｌずつ入れ、一方に沈澱物を、他方に
慣用の活性汚泥を５ｃｃずつ加えて曝気し、ＴＯＣ値に
よって有機物の分解程度を観察した。図３はこのような
実験を４回繰り返した結果とその近似直線を示したもの
である。この実験から、近似直線の勾配を示す値は、沈
澱物の場合がー０．０３６３であるのに対し、活性汚泥
の場合は−０．００９５で、前者の分解能力が後者の３
倍を越えていることが分かった。また重相関値（Ｒ2）
は前者が０．９５１３であるのに対し、後者が０．６８
２６で、前者の安定性が高いことが分かった。
【００１６】次に上澄み液の試験のために、牛舎から排
出される糞尿が混入した廃棄敷料（藁、ウッドチップ等
からなる）を二分し、一方は攪拌式堆積処理槽内におい
て１０ｌ／ｍ2の割合で上澄み液を添加した状態で約５
日半堆肥化（発酵）処理を行ない、他方は同等の処理槽
内において無添加の状態で同日間堆肥化処理（自然発酵
処理）を行なった。
出される糞尿が混入した廃棄敷料（藁、ウッドチップ等
からなる）を二分し、一方は攪拌式堆積処理槽内におい
て１０ｌ／ｍ2の割合で上澄み液を添加した状態で約５
日半堆肥化（発酵）処理を行ない、他方は同等の処理槽
内において無添加の状態で同日間堆肥化処理（自然発酵
処理）を行なった。
【００１７】図４と図５及び図６は、それぞれこの堆肥
化処理時のアンモニア量と温度及び臭気感応度（実験者
３名による５段階評価）の変化を示したもので、アンモ
ニア及び温度のピーク値が上澄み液添加の場合には１０
〜１５時間後であるのに対し、無添加の場合には２０〜
２５時間後であり、また前者の場合には臭気の発生も少
ないことが分かる。このことは前者の場合には有機物の
分解が迅速に行なわれることを示している。
化処理時のアンモニア量と温度及び臭気感応度（実験者
３名による５段階評価）の変化を示したもので、アンモ
ニア及び温度のピーク値が上澄み液添加の場合には１０
〜１５時間後であるのに対し、無添加の場合には２０〜
２５時間後であり、また前者の場合には臭気の発生も少
ないことが分かる。このことは前者の場合には有機物の
分解が迅速に行なわれることを示している。
【００１８】また図７は、上澄み液を添加した廃棄敷料
について、堆肥化前及び堆肥化途上のサンプリングによ
り抽出（乾燥した敷料１０ｇを純水５０ｍｌに溶かし、
これを５５℃で２４時間保管した後、エーテル抽出）し
た臭気のガスガスクロマトグラフで、処理１日目は原料
に起因する悪臭成分が大きく検出されたが、２日目以降
は大幅に減少するとともにその性質が変容し、さらに６
日目は実質上悪臭が消失し、有機物が分解されて安定し
たことが分かる。
について、堆肥化前及び堆肥化途上のサンプリングによ
り抽出（乾燥した敷料１０ｇを純水５０ｍｌに溶かし、
これを５５℃で２４時間保管した後、エーテル抽出）し
た臭気のガスガスクロマトグラフで、処理１日目は原料
に起因する悪臭成分が大きく検出されたが、２日目以降
は大幅に減少するとともにその性質が変容し、さらに６
日目は実質上悪臭が消失し、有機物が分解されて安定し
たことが分かる。
【００１９】さらに上澄み液の試験のために、ＴＯＣ値
が１００ｐｐｍ未満の低濃度の汚水、家庭排水等の排水
貯留池の原水と、この原水３ｌに上澄み液５０ｃｃを添
加し、このまま２時間放置した後の悪臭成分の変化をガ
スクロマトグラフ装置で観測したところ、図８に示すよ
うに、原水で確認された酢酸、イソ酪酸、吉草酸などの
悪臭成分が、上澄み液の添加によってほとんど除去され
たことが確認された。
が１００ｐｐｍ未満の低濃度の汚水、家庭排水等の排水
貯留池の原水と、この原水３ｌに上澄み液５０ｃｃを添
加し、このまま２時間放置した後の悪臭成分の変化をガ
スクロマトグラフ装置で観測したところ、図８に示すよ
うに、原水で確認された酢酸、イソ酪酸、吉草酸などの
悪臭成分が、上澄み液の添加によってほとんど除去され
たことが確認された。
【００２０】
【実施例】約１ｍ3／日で廃棄されるＴＯＣ値が高濃度
（１００００ｐｐｍ以上）の乳牛の屎尿の処理を兼ね
て、その分解用の微生物材料を形成するために、図９に
示すように、牛舎ピットからの乳牛の屎尿を受容する屎
尿貯留槽１１、アンモニアを調整する調整槽１２、ＢＯ
Ｄの処理（３００ｐｐｍ以下）と微生物の培養を行なう
曝気槽１３、沈澱槽１４、沈澱槽１４の上澄み液の一部
を貯留槽１１に返送する上澄み液返送路１５並びに沈澱
槽１４の沈澱物を屎尿貯留槽１１に返送する沈澱物返送
路１６を有する実用装置を製作し、最初は曝気槽１３に
おいて、実験例の当初に述べた量の１００倍の無機質溶
液（水道水２ｍ3に塩化マンガン４水和物４２ｇ、塩化
鉄６水和物４５ｇ、硫酸マグネシウム７水和物３９３
ｇ、塩化カルシウム２水和物４３４ｇを溶解）と腐植質
溶液（水道水１００ｌにフミン酸１．５ｋｇと水酸化ナ
トリウム１００ｇを溶解）（当初分は５ｌ、その後２〜
５ｌなどの少量ずつ添加）及び腐葉土２００ｌを導入し
て、約１日間ほぼ空気量２００ｌ／ｍｉｎで曝気した
後、乳牛の屎尿（ＢＯＤ２６０００ｐｐｍ）を１ｍ3／
日ずつ導入しながら曝気する操作を反復することによ
り、高濃度の土壌微生物培養液の作成を開始した（立ち
上げた）（この際沈澱槽１４における上澄み液と沈澱物
の適当量をそれぞれの返送路１５、１６を介して屎尿貯
留槽１１に返送した）。この微生物培養時における各処
理槽の有機物の濃度や微生物の増殖状態等の変移などの
主要な実測データ（測定方式は実験例と同一）を示せ
ば、図１０〜図１４及び下記の表１の通りである。
（１００００ｐｐｍ以上）の乳牛の屎尿の処理を兼ね
て、その分解用の微生物材料を形成するために、図９に
示すように、牛舎ピットからの乳牛の屎尿を受容する屎
尿貯留槽１１、アンモニアを調整する調整槽１２、ＢＯ
Ｄの処理（３００ｐｐｍ以下）と微生物の培養を行なう
曝気槽１３、沈澱槽１４、沈澱槽１４の上澄み液の一部
を貯留槽１１に返送する上澄み液返送路１５並びに沈澱
槽１４の沈澱物を屎尿貯留槽１１に返送する沈澱物返送
路１６を有する実用装置を製作し、最初は曝気槽１３に
おいて、実験例の当初に述べた量の１００倍の無機質溶
液（水道水２ｍ3に塩化マンガン４水和物４２ｇ、塩化
鉄６水和物４５ｇ、硫酸マグネシウム７水和物３９３
ｇ、塩化カルシウム２水和物４３４ｇを溶解）と腐植質
溶液（水道水１００ｌにフミン酸１．５ｋｇと水酸化ナ
トリウム１００ｇを溶解）（当初分は５ｌ、その後２〜
５ｌなどの少量ずつ添加）及び腐葉土２００ｌを導入し
て、約１日間ほぼ空気量２００ｌ／ｍｉｎで曝気した
後、乳牛の屎尿（ＢＯＤ２６０００ｐｐｍ）を１ｍ3／
日ずつ導入しながら曝気する操作を反復することによ
り、高濃度の土壌微生物培養液の作成を開始した（立ち
上げた）（この際沈澱槽１４における上澄み液と沈澱物
の適当量をそれぞれの返送路１５、１６を介して屎尿貯
留槽１１に返送した）。この微生物培養時における各処
理槽の有機物の濃度や微生物の増殖状態等の変移などの
主要な実測データ（測定方式は実験例と同一）を示せ
ば、図１０〜図１４及び下記の表１の通りである。
【００２１】図１０は調整槽１２と曝気槽１３における
ＴＯＣ値の変化を示したもので、土壌微生物の培養を行
なう曝気槽１３では、３カ月位かかって１０００ｐｐｍ
に達し、この後は調整槽１２のＴＯＣ値に影響されなが
らではあるが、ほぼこの値に落ち着くことが分かる。な
お調整槽１２のＴＯＣ値が下降傾向にあるのは、沈澱槽
１４で分離した沈澱物の返送によって、調整槽１２内で
既に返送微生物による有機物の分解と微生物の増殖が始
まったからである。
ＴＯＣ値の変化を示したもので、土壌微生物の培養を行
なう曝気槽１３では、３カ月位かかって１０００ｐｐｍ
に達し、この後は調整槽１２のＴＯＣ値に影響されなが
らではあるが、ほぼこの値に落ち着くことが分かる。な
お調整槽１２のＴＯＣ値が下降傾向にあるのは、沈澱槽
１４で分離した沈澱物の返送によって、調整槽１２内で
既に返送微生物による有機物の分解と微生物の増殖が始
まったからである。
【００２２】図１１は、曝気槽１３における土壌微生物
の増殖状態（可視光線６１０ｎｍを介した分光分析によ
る吸光度）を示したもので、ＴＯＣ値とほぼ同じように
変化していることが分かる。なお図１１はこの微生物の
増殖とＴＯＣ値の相関関係を示したもので、近似直線の
重相関値Ｒ2は０．８４４６である。
の増殖状態（可視光線６１０ｎｍを介した分光分析によ
る吸光度）を示したもので、ＴＯＣ値とほぼ同じように
変化していることが分かる。なお図１１はこの微生物の
増殖とＴＯＣ値の相関関係を示したもので、近似直線の
重相関値Ｒ2は０．８４４６である。
【００２３】下記の表１は、微生物の培養操作の開始か
ら３５日後と１４０日後における沈澱槽１４の上澄み液
の主要な特性値を示したものである。
ら３５日後と１４０日後における沈澱槽１４の上澄み液
の主要な特性値を示したものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から、屎尿に起因するアンモニア態窒
素が硝酸態窒素に完全に酸化されており、硝化菌が優位
に生育していることが分かる。なお図示はしないが、微
生物の増殖処理の期間がきわめて長い期間になれば、脱
窒が進んで、無機態窒素は５００ｐｐｍ以下、特に零に
近くなることが多いことを確認した。
素が硝酸態窒素に完全に酸化されており、硝化菌が優位
に生育していることが分かる。なお図示はしないが、微
生物の増殖処理の期間がきわめて長い期間になれば、脱
窒が進んで、無機態窒素は５００ｐｐｍ以下、特に零に
近くなることが多いことを確認した。
【００２６】図１３は、長期の微生物の培養期間後にお
ける屎尿の導入後の曝気槽１３内の培養液の酸化還元電
位（ｍＶ）の値の変化を示したものである。屎尿の導入
直後は液は約ー１００ｍＶ〜ー１２５ｍＶ程度まで還元
され、この後徐々に酸化状態に戻り、１０数時間（約１
５時間）後に最高値（約１２０ｍＶ）を呈し、安定状態
になる。この回復に要する時間が有機物の分解に要する
時間である。なおこの屎尿の断続的な導入による酸化還
元の繰り返しにより、多様な微生物群が生まれて、安定
していく。
ける屎尿の導入後の曝気槽１３内の培養液の酸化還元電
位（ｍＶ）の値の変化を示したものである。屎尿の導入
直後は液は約ー１００ｍＶ〜ー１２５ｍＶ程度まで還元
され、この後徐々に酸化状態に戻り、１０数時間（約１
５時間）後に最高値（約１２０ｍＶ）を呈し、安定状態
になる。この回復に要する時間が有機物の分解に要する
時間である。なおこの屎尿の断続的な導入による酸化還
元の繰り返しにより、多様な微生物群が生まれて、安定
していく。
【００２７】最後に図１４は、屎尿貯留槽１１と調整槽
１２及び曝気槽１３、沈澱槽１４における酸性の悪臭成
分のガスクロマトグラフで、悪臭は調整槽１２で相当減
少し、曝気槽１３以降では全く無臭であることが分か
る。なお屎尿貯留槽１１や調整槽１２における悪臭は、
沈澱槽１４における沈澱物や上澄み液を返送すれば、一
段と低減することができる。
１２及び曝気槽１３、沈澱槽１４における酸性の悪臭成
分のガスクロマトグラフで、悪臭は調整槽１２で相当減
少し、曝気槽１３以降では全く無臭であることが分か
る。なお屎尿貯留槽１１や調整槽１２における悪臭は、
沈澱槽１４における沈澱物や上澄み液を返送すれば、一
段と低減することができる。
【００２８】この発明はこのほか種々の態様で実施する
ことができるもので、上記のような態様に限定されるも
のではない。
ことができるもので、上記のような態様に限定されるも
のではない。
【００２９】
【発明の効果】上記のように、この発明に係る微生物材
料によれば、液状や固形の有機廃棄物中の有機物を、迅
速にかつ実質上悪臭の無い状態で分解することができる
とともに、このような分解の迅速性のために、処理装置
を小型化することができる。
料によれば、液状や固形の有機廃棄物中の有機物を、迅
速にかつ実質上悪臭の無い状態で分解することができる
とともに、このような分解の迅速性のために、処理装置
を小型化することができる。
【００３０】またこの微生物材料によれば、微生物の栄
養源として液状の有機廃棄物を使用するので、液状有機
廃棄物を処理することになり、一石二鳥である。
養源として液状の有機廃棄物を使用するので、液状有機
廃棄物を処理することになり、一石二鳥である。
【図１】微生物培養実験における実測ＴＯＣ値の変移と
該変移の近似曲線を示す図である。
該変移の近似曲線を示す図である。
【図２】微生物培養実験における微生物の増殖状態の変
移と該変移の近似曲線を示す図である。
移と該変移の近似曲線を示す図である。
【図３】沈澱物による排水処理試験における有機物の分
解処理率の変移と該変移の近似直線を示す図である。
解処理率の変移と該変移の近似直線を示す図である。
【図４】上澄み液による堆肥化試験におけるアンモニア
値の変移と該変移の近似曲線を示す図である。
値の変移と該変移の近似曲線を示す図である。
【図５】上澄み液による堆肥化試験における温度の変移
と該変移の近似曲線を示す図である。
と該変移の近似曲線を示す図である。
【図６】上澄み液による堆肥化試験における臭気感応度
の変移と該変移の近似曲線を示す図である。
の変移と該変移の近似曲線を示す図である。
【図７】上澄み液による堆肥化試験における臭気成分の
変化を示すガスクロマトグラフである。
変化を示すガスクロマトグラフである。
【図８】上澄み液による排水処理試験における臭気成分
の変化を示すガスクロマトグラムである。
の変化を示すガスクロマトグラムである。
【図９】微生物培養の実施例の流れ図である。
【図１０】微生物培養の実施例におけるＴＯＣ値の変移
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】微生物培養の実施例における微生物の培養状
態の変移を示す図である。
態の変移を示す図である。
【図１２】微生物培養の実施例におけるＴＯＣ値と微生
物の培養状態の相関関係を示す図である。
物の培養状態の相関関係を示す図である。
【図１３】微生物培養の実施例における屎尿導入による
曝気槽内の培養液の酸化還元電位の変移を示す図であ
る。
曝気槽内の培養液の酸化還元電位の変移を示す図であ
る。
【図１４】微生物培養の実施例における酸性臭気成分と
その変移を示すガスクロマトグラフである。
その変移を示すガスクロマトグラフである。
１１ 屎尿貯留槽 １２ 調整槽 １３ 曝気槽 １４ 沈澱槽 １５ 上澄み液返送路 １６ 沈澱物返送路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１０月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【実験例】水道水２０１に塩化マンガン４水和物０．４
２ｇ、塩化鉄６水和物４．５５ｇ、硫酸マグネシウム７
水和物３．９３ｇ及び塩化カルシウム２水和物４．３４
ｇを溶解した無機質溶液に、水道水１１にフミン酸１５
ｇと水酸化ナトリウム１ｇを溶解した高濃度の腐植質溶
液を、初期分として５０ｍｌ徐々に溶解した後、腐葉土
２１を加え、次いで時間をおいて腐植質溶液を２０〜５
０ｍｌ添加しながら、２１／ｍｉｎの空気量で約２０時
間曝気した。
２ｇ、塩化鉄６水和物４．５５ｇ、硫酸マグネシウム７
水和物３．９３ｇ及び塩化カルシウム２水和物４．３４
ｇを溶解した無機質溶液に、水道水１１にフミン酸１５
ｇと水酸化ナトリウム１ｇを溶解した高濃度の腐植質溶
液を、初期分として５０ｍｌ徐々に溶解した後、腐葉土
２１を加え、次いで時間をおいて腐植質溶液を２０〜５
０ｍｌ添加しながら、２１／ｍｉｎの空気量で約２０時
間曝気した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】この後まず乳牛の屎尿（ＴＯＣ値１０００
０ｐｐｍ）を初期分として、有機物の濃度が約１００ｐ
ｐｍ程度上昇する量（約２００ＣＣ）添加した後、有機
物が分解または安定するまで約１日間曝気することによ
り、土壌微生物培養液の形成を開始するとともに、この
間に残留する悪臭を消失させるために若干量の腐植質溶
液を加えた（有機物の分解とその安定及び悪臭の消失
は、それぞれ有機炭素計による全有機炭素量（ＴＯＣ）
の測定及びガスクロマトグラフ装置による悪臭ガス分析
によって行った）。
０ｐｐｍ）を初期分として、有機物の濃度が約１００ｐ
ｐｍ程度上昇する量（約２００ＣＣ）添加した後、有機
物が分解または安定するまで約１日間曝気することによ
り、土壌微生物培養液の形成を開始するとともに、この
間に残留する悪臭を消失させるために若干量の腐植質溶
液を加えた（有機物の分解とその安定及び悪臭の消失
は、それぞれ有機炭素計による全有機炭素量（ＴＯＣ）
の測定及びガスクロマトグラフ装置による悪臭ガス分析
によって行った）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【実施例】約１ｍ３／日で廃棄されるＴＯＣ値が高濃度
（１００００ｐｐｍ以上）の乳牛の屎尿の処理を兼ね
て、その分解用の微生物材料を形成するために、図９に
示すように、牛舎ピットからの乳牛の屎尿を受容する屎
尿貯留槽１１、アンモニアを調整する調整槽１２、ＢＯ
Ｄの処理（３００ｐｐｍ以下）と微生物の培養を行なう
曝気槽１３、沈澱槽１４、沈澱槽１４の上澄み液の一部
を屎尿貯留槽１１に返送する上澄み液返送路１５並びに
沈澱槽１４の沈澱物を屎尿貯留槽１１に返送する沈澱物
返送路１６を有する実用装置を製作し、最初は曝気槽１
３において、実験例の当初に述べた量の１００倍の無機
質溶液（水道水２ｍ３に塩化マンガン４水和物４２ｇ、
塩化鉄６水和物４５５ｇ、硫酸マグネシウム７水和物３
９３ｇ、塩化カルシウム２水和物４３４ｇを溶解）と腐
植質溶液（水道水１００１にフミン酸１．５ｋｇと水酸
化ナトリウム１００ｇを溶解）（当初分は５１、その後
２〜５１などの少量ずつ添加）及び腐葉土２００１を導
入して、約１日間ほぼ空気量２００１／ｍｉｎで曝気し
た後、乳牛の屎尿（ＢＯＤ２６０００ｐｐｍ）を毎日断
続的に導入しては曝気する操作を反復することにより、
高濃度の土壌微生物培養液を作成した（この際乳牛の屎
尿の導入量は約２週間後に定常状態の約１ｍ３／日にな
るように漸増していった。また沈澱槽１４における上澄
み液と沈澱物の適当量をそれぞれの返送路１５、１６を
介して屎尿貯留槽１１に返送した）。この微生物培養時
における各処理槽の有機物の濃度や微生物の増殖状態等
の変移などの主要な実測データ（測定方式は実験例と同
一）を示せば、図１０〜図１４及び下記の表１の通りで
ある。
（１００００ｐｐｍ以上）の乳牛の屎尿の処理を兼ね
て、その分解用の微生物材料を形成するために、図９に
示すように、牛舎ピットからの乳牛の屎尿を受容する屎
尿貯留槽１１、アンモニアを調整する調整槽１２、ＢＯ
Ｄの処理（３００ｐｐｍ以下）と微生物の培養を行なう
曝気槽１３、沈澱槽１４、沈澱槽１４の上澄み液の一部
を屎尿貯留槽１１に返送する上澄み液返送路１５並びに
沈澱槽１４の沈澱物を屎尿貯留槽１１に返送する沈澱物
返送路１６を有する実用装置を製作し、最初は曝気槽１
３において、実験例の当初に述べた量の１００倍の無機
質溶液（水道水２ｍ３に塩化マンガン４水和物４２ｇ、
塩化鉄６水和物４５５ｇ、硫酸マグネシウム７水和物３
９３ｇ、塩化カルシウム２水和物４３４ｇを溶解）と腐
植質溶液（水道水１００１にフミン酸１．５ｋｇと水酸
化ナトリウム１００ｇを溶解）（当初分は５１、その後
２〜５１などの少量ずつ添加）及び腐葉土２００１を導
入して、約１日間ほぼ空気量２００１／ｍｉｎで曝気し
た後、乳牛の屎尿（ＢＯＤ２６０００ｐｐｍ）を毎日断
続的に導入しては曝気する操作を反復することにより、
高濃度の土壌微生物培養液を作成した（この際乳牛の屎
尿の導入量は約２週間後に定常状態の約１ｍ３／日にな
るように漸増していった。また沈澱槽１４における上澄
み液と沈澱物の適当量をそれぞれの返送路１５、１６を
介して屎尿貯留槽１１に返送した）。この微生物培養時
における各処理槽の有機物の濃度や微生物の増殖状態等
の変移などの主要な実測データ（測定方式は実験例と同
一）を示せば、図１０〜図１４及び下記の表１の通りで
ある。
Claims (15)
- 【請求項１】 微生物活性化用の腐植質と無機質を含む
水溶液に、微生物源としての微生物含有土壌を添加して
曝気した後、微生物の栄養源としての高濃度の液状有機
廃棄物の添加と曝気を繰り返して形成した高濃度の土壌
微生物培養液からなる、有機廃棄物の生物学的分解処理
用微生物材料。 - 【請求項２】 腐植質が、フミン酸、フルボ酸、または
動植物の遺体等に由来する有機物が分解して、安定した
結果形成される高分子物質である、請求項１記載の微生
物材料。 - 【請求項３】 無機質が、塩化マンガン、塩化鉄、硫酸
マグネシウム、塩化カルシウムなどの無機塩類である、
請求項１または２記載の微生物材料。 - 【請求項４】 微生物含有土壌が腐葉土である、請求項
１、２または３記載の微生物材料。 - 【請求項５】 液状有機廃棄物が、家畜屎尿または工場
排水である、請求項１、２、３または４記載の微生物材
料。 - 【請求項６】 微生物活性化用の腐植質と無機質を含む
水溶液に、微生物源としての微生物含有土壌を添加して
曝気した後、微生物の栄養源としての高濃度の液状有機
廃棄物の添加と曝気を繰り返して形成した高濃度の土壌
微生物培養液から静置分離した沈澱物からなる、有機廃
棄物の生物学的分解処理用微生物材料。 - 【請求項７】 腐植質が、フミン酸、フルボ酸、または
動植物の遺体等に由来する有機物が分解して、安定した
結果形成される高分子物質である、請求項６記載の微生
物材料。 - 【請求項８】 無機質が、塩化マンガン、塩化鉄、硫酸
マグネシウム、塩化カルシウムなどの無機塩類である、
請求項６または７記載の微生物材料。 - 【請求項９】 微生物含有土壌が腐葉土である、請求項
６、７または８記載の微生物材料。 - 【請求項１０】 液状有機廃棄物が、家畜屎尿または工
場排水である、請求項６、７、８または９記載の微生物
材料。 - 【請求項１１】 微生物活性化用の腐植質と無機質を含
む水溶液に、微生物源としての微生物含有土壌を添加し
て曝気した後、微生物の栄養源としての高濃度の液状有
機廃棄物の添加と曝気を繰り返して形成した高濃度の土
壌微生物培養液から静置分離した上澄み液からなる、有
機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料。 - 【請求項１２】 腐植質が、フミン酸、フルボ酸、また
は動植物の遺体等に由来する有機物が分解して、安定し
た結果形成される高分子物質である、請求項１１記載の
微生物材料。 - 【請求項１３】 無機質が、塩化マンガン、塩化鉄、硫
酸マグネシウム、塩化カルシウムなどの無機塩類であ
る、請求項１１または１２記載の微生物材料。 - 【請求項１４】 微生物含有土壌が腐葉土である、請求
項１１、１２または１３記載の微生物材料。 - 【請求項１５】 液状有機廃棄物が、家畜屎尿または工
場排水である、請求項１１、１２、１３または１４記載
の微生物材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27211797A JPH1190468A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 有機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27211797A JPH1190468A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 有機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190468A true JPH1190468A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17509333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27211797A Pending JPH1190468A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 有機廃棄物の生物学的分解処理用微生物材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190468A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020031958A (ko) * | 2000-10-25 | 2002-05-03 | 김일선 | 토양 미생물을 이용한 생물활성수의 제조방법 |
| KR100433303B1 (ko) * | 2001-02-07 | 2004-05-27 | 아오키 덴키 고교 가부시키가이샤 | 배수 정화 장치 |
| JP2005074423A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Hide Kume | 高濃度有機性廃液の微生物による処理法 |
| JP2007196172A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 腐植性物質抽出液、固形処理剤、濃縮処理剤及びこれらを用いた有機性廃水の処理方法 |
| CN100413794C (zh) * | 2005-06-22 | 2008-08-27 | 上海帕拉丁环保科技有限公司 | 生态型奶牛牧场废弃物处理系统和处理方法 |
| WO2014038596A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | コヨウ株式会社 | 可溶性シリカを含んだフルボ酸鉄資材の製造方法 |
| JP2015029968A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 国立大学法人京都大学 | 水中の微生物及び有機物の除去方法、並びに除去装置 |
| JP6231173B1 (ja) * | 2016-08-13 | 2017-11-15 | 国土防災技術株式会社 | 腐植とフルボ酸を用いた緑化工法 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP27211797A patent/JPH1190468A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020031958A (ko) * | 2000-10-25 | 2002-05-03 | 김일선 | 토양 미생물을 이용한 생물활성수의 제조방법 |
| KR100433303B1 (ko) * | 2001-02-07 | 2004-05-27 | 아오키 덴키 고교 가부시키가이샤 | 배수 정화 장치 |
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| CN100413794C (zh) * | 2005-06-22 | 2008-08-27 | 上海帕拉丁环保科技有限公司 | 生态型奶牛牧场废弃物处理系统和处理方法 |
| JP2007196172A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 腐植性物質抽出液、固形処理剤、濃縮処理剤及びこれらを用いた有機性廃水の処理方法 |
| WO2014038596A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | コヨウ株式会社 | 可溶性シリカを含んだフルボ酸鉄資材の製造方法 |
| JPWO2014038596A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2016-08-12 | コヨウ株式会社 | 可溶性シリカを含んだフルボ酸鉄資材の製造方法 |
| JP2015029968A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 国立大学法人京都大学 | 水中の微生物及び有機物の除去方法、並びに除去装置 |
| JP6231173B1 (ja) * | 2016-08-13 | 2017-11-15 | 国土防災技術株式会社 | 腐植とフルボ酸を用いた緑化工法 |
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