JPS5850799B2 - 有機質廃棄物の処理方法 - Google Patents
有機質廃棄物の処理方法Info
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- JPS5850799B2 JPS5850799B2 JP52012623A JP1262377A JPS5850799B2 JP S5850799 B2 JPS5850799 B2 JP S5850799B2 JP 52012623 A JP52012623 A JP 52012623A JP 1262377 A JP1262377 A JP 1262377A JP S5850799 B2 JPS5850799 B2 JP S5850799B2
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- waste
- cellulose
- cellulase
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- organic waste
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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
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、有機質廃棄物の処理方法に関し、さらに詳し
くはセルロースを含む有機質廃棄物を効率よく分解して
ガス化する有機質廃棄物の処理方法に関するものである
。
くはセルロースを含む有機質廃棄物を効率よく分解して
ガス化する有機質廃棄物の処理方法に関するものである
。
従来、一般家庭などから排出されるいわゆる都市とみ、
製紙工場から発生する固形廃棄物、廃水の活性汚泥法処
理において発生する余剰汚泥などの有機質廃棄物は、埋
立または焼却などによって最終処分が行なわれていた。
製紙工場から発生する固形廃棄物、廃水の活性汚泥法処
理において発生する余剰汚泥などの有機質廃棄物は、埋
立または焼却などによって最終処分が行なわれていた。
しかし埋立処理では用地難、２次公害の発生、焼却処理
では焼却設備の腐食などによる耐久性、補助燃料を必要
とすること、および２次公害の発生が問題となっている
。
では焼却設備の腐食などによる耐久性、補助燃料を必要
とすること、および２次公害の発生が問題となっている
。
また近年、エネルギー資源の節約の観点から、これらの
有機質廃棄物から有価物（金属、ガス、熱等）を回収す
る種々の方法が開発されるようになった。
有機質廃棄物から有価物（金属、ガス、熱等）を回収す
る種々の方法が開発されるようになった。
これらのうち、特に可燃性ガスを回収する方法は、（イ
）嫌気性消化によるメタンガスの回収、（ロ）乾留によ
る水素、一酸化炭素、メタンガスなどの回収等が知られ
ている。
）嫌気性消化によるメタンガスの回収、（ロ）乾留によ
る水素、一酸化炭素、メタンガスなどの回収等が知られ
ている。
いま、有機質廃棄物として一般的な都市ごみを一例にと
りあげてみると、その主成分は厨芥類と紙類が大半を占
め、次いでプラスチック類であり、残部は少量ずつ混在
する金属、土砂、ガラスその他である。
りあげてみると、その主成分は厨芥類と紙類が大半を占
め、次いでプラスチック類であり、残部は少量ずつ混在
する金属、土砂、ガラスその他である。
また都市ごみ中の水分はその大半が厨芥類に含まれてい
るが、都市ごみの集積、収集、連設の過程で水分は厨芥
類から紙類に移行していく。
るが、都市ごみの集積、収集、連設の過程で水分は厨芥
類から紙類に移行していく。
この結果、これらの都市ごみには厨芥類と紙類に多量の
水分が含まれることになる。
水分が含まれることになる。
このように有機質廃棄物中に含まれる水分の多いことは
、焼却または乾留処理をする上で処理プロセスの経済性
に大きな影響を及ぼす。
、焼却または乾留処理をする上で処理プロセスの経済性
に大きな影響を及ぼす。
一方、嫌気性消化においては、有機質廃棄物中の生物分
解が可能な物とその他の物との分別技術が問題となる。
解が可能な物とその他の物との分別技術が問題となる。
一般的な都市ごみの場合を一例としてあげると、都市と
みは種々の大きさの物体または粒体の混合物であり、前
にも述べたように、紙、プラスチック、厨芥、木片、繊
維、ガラス、金属、土砂などから構成されており、これ
らの中から生物分解が可能な厨芥類のみを選択的に選別
することは非常に困難である。
みは種々の大きさの物体または粒体の混合物であり、前
にも述べたように、紙、プラスチック、厨芥、木片、繊
維、ガラス、金属、土砂などから構成されており、これ
らの中から生物分解が可能な厨芥類のみを選択的に選別
することは非常に困難である。
通常、機械的な破砕やふるい分別などによって粒径別に
分類すると、粒径の比較的大きい紙、プラスチック類を
主体とするもの、つぎに厨芥類を主体とするもの、粒径
の小さい土砂を主体とするものに分けられるが、嫌気性
消化に最も適した厨芥類を主体とする部分でも微細化さ
れた紙類が相当量、また少量の土砂類が混入している。
分類すると、粒径の比較的大きい紙、プラスチック類を
主体とするもの、つぎに厨芥類を主体とするもの、粒径
の小さい土砂を主体とするものに分けられるが、嫌気性
消化に最も適した厨芥類を主体とする部分でも微細化さ
れた紙類が相当量、また少量の土砂類が混入している。
従来技術では、このような状態の原料に水または下水汚
泥を混合してスラリー化して嫌気性発酵を行なっている
。
泥を混合してスラリー化して嫌気性発酵を行なっている
。
これらの従来技術の問題としては、（イ）原料中の紙類
（セルロース分）が膨潤してスラリーの粘度が大きくな
り、ポンプ輸送などが非常に困難になること、（ロ）嫌
気性発酵処理でセルロース分がごく一部しか分解されな
いこと、（））嫌気性消化処理後に排出される消化スラ
ッジ量が多くなる、など原料中に含まれる紙類に起因す
る支障が多いという欠点を有する。
（セルロース分）が膨潤してスラリーの粘度が大きくな
り、ポンプ輸送などが非常に困難になること、（ロ）嫌
気性発酵処理でセルロース分がごく一部しか分解されな
いこと、（））嫌気性消化処理後に排出される消化スラ
ッジ量が多くなる、など原料中に含まれる紙類に起因す
る支障が多いという欠点を有する。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、紙類そ
の他のセルロース成分を糖化して原料ごみ自体の破砕、
分級技術の容易化、原料スラリーの輸送の容易化、回収
メタンガスの発生量の増加および排出消化スラッジの減
量化を図る有機質廃棄物の処理方法を提供することにあ
る。
の他のセルロース成分を糖化して原料ごみ自体の破砕、
分級技術の容易化、原料スラリーの輸送の容易化、回収
メタンガスの発生量の増加および排出消化スラッジの減
量化を図る有機質廃棄物の処理方法を提供することにあ
る。
上記目的を達成するために、本発明は、セルロースを含
む有機質廃棄物の一部を耐熱性セルラーゼ生産菌の存在
下に処理してセルラーゼ培養液を得る第１の工程、セル
ロースを含む有機質廃棄物の残部に前記第１の工程で得
られたセルラーゼを添加して該廃棄物中のセルロースを
糖化する第２の工程、および前記第２の工程で得られた
スラリーを嫌気性消化してガス化する工程を含むことを
特徴とするものである。
む有機質廃棄物の一部を耐熱性セルラーゼ生産菌の存在
下に処理してセルラーゼ培養液を得る第１の工程、セル
ロースを含む有機質廃棄物の残部に前記第１の工程で得
られたセルラーゼを添加して該廃棄物中のセルロースを
糖化する第２の工程、および前記第２の工程で得られた
スラリーを嫌気性消化してガス化する工程を含むことを
特徴とするものである。
本発明の第１の工程の原料として、セルロースを含む有
機質廃棄物の一部を用いた理由は、原料費がかからず、
かつ有機質廃棄物を処理するという観点から、前処理と
しての効果がすぐれており一挙両得である点にある。
機質廃棄物の一部を用いた理由は、原料費がかからず、
かつ有機質廃棄物を処理するという観点から、前処理と
しての効果がすぐれており一挙両得である点にある。
ただし、有機質廃棄物は通常種々雑多な細菌を含んでい
るので、これらの細菌が一般に活性が高い温度３０〜４
０℃での処理はセルラーゼの生産上好ましくない。
るので、これらの細菌が一般に活性が高い温度３０〜４
０℃での処理はセルラーゼの生産上好ましくない。
このため、本工程においては、セルラーゼ生産菌として
温度４０〜６０℃で高い活性を示す耐熱性セルラーゼ生
産菌を用いる。
温度４０〜６０℃で高い活性を示す耐熱性セルラーゼ生
産菌を用いる。
上記温度域では雑多な細菌の大部分は活性が低下する。
このためセルラーゼの生産を効率よく行うことができる
。
。
耐熱性セルラーゼ生産菌としては、例えば、土壌から採
取したケトミウム属の一種が好ましい。
取したケトミウム属の一種が好ましい。
本工程における温度条件は上記のように４０〜６０℃で
行うが、ｐＨ１酸素供給量その他の条件は適宜定められ
る。
行うが、ｐＨ１酸素供給量その他の条件は適宜定められ
る。
本発明の第２の工程においては、セルロースを含む有機
質廃棄物の残部に上記第１工程で得られたセルラーゼま
たはその培養液を添加し、セルロースをその分解菌であ
るセルラーゼで糖類まで分解する。
質廃棄物の残部に上記第１工程で得られたセルラーゼま
たはその培養液を添加し、セルロースをその分解菌であ
るセルラーゼで糖類まで分解する。
分解温度は、３０℃以上の比較的高い温度が好ましい。
ｐＨ、セルラーゼ添加量その他の条件は後の実施例に示
されるように適宜定められる。
されるように適宜定められる。
第３工程の嫌気性消化は、上記第２工程で得られたスラ
リーを嫌気性種汚泥の存在下に従来公知の方法で消化処
理すればよい。
リーを嫌気性種汚泥の存在下に従来公知の方法で消化処
理すればよい。
この処理によって主にメタンガスが生成される。
本発明においては、有機質廃棄物に含まれていた非セル
ロース系の厨芥類とセルロースの分解生成物の糖類とは
、嫌気性発酵における有効な炭素源となるので、これら
を嫌気性発酵処理すると、従来の嫌気性消化の方法に比
較して、セルラーゼによって分解・糖化されたセルロー
スの含有量だけ発生ガスの生成量は増加し、また従来法
では消化汚泥中に未分解のセルロースが存在するため、
汚泥排出量が多かったものが、本発明では分解セルロー
スの分だけ汚泥排出量が減量される。
ロース系の厨芥類とセルロースの分解生成物の糖類とは
、嫌気性発酵における有効な炭素源となるので、これら
を嫌気性発酵処理すると、従来の嫌気性消化の方法に比
較して、セルラーゼによって分解・糖化されたセルロー
スの含有量だけ発生ガスの生成量は増加し、また従来法
では消化汚泥中に未分解のセルロースが存在するため、
汚泥排出量が多かったものが、本発明では分解セルロー
スの分だけ汚泥排出量が減量される。
また従来法では反応工程中、原料スラリー中のセルロー
スがスラリーの粘度を高めていたが、本発明では予めセ
ルロースを分解して糖化するため、スラリー粘度が低下
し、ポンプ輸送が容易になり、配管類の閉塞事故も全く
なくなるという利点をもつ。
スがスラリーの粘度を高めていたが、本発明では予めセ
ルロースを分解して糖化するため、スラリー粘度が低下
し、ポンプ輸送が容易になり、配管類の閉塞事故も全く
なくなるという利点をもつ。
以下、本発明の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例
都市こみ焼却工場から分別収集された都市こみ（都市ご
みを破砕、ふるい分別した粒径２〜２５ｒＩＬ７Ｉ＋の
もの）を、また下水処理場から下水処理で発生する下水
汚泥を入手して添伺゛図面のフローシートに示した工程
によって処理を行なった。
みを破砕、ふるい分別した粒径２〜２５ｒＩＬ７Ｉ＋の
もの）を、また下水処理場から下水処理で発生する下水
汚泥を入手して添伺゛図面のフローシートに示した工程
によって処理を行なった。
本実施例に用いたセルロース分解菌（セルラーゼ）は土
壌から採取し分離したケトミウム （Ｃｈｅａｔｏｍｉａｃｅａｅ ）属の一種、以下、５
−１６菌と称する）で耐熱性のものである。
壌から採取し分離したケトミウム （Ｃｈｅａｔｏｍｉａｃｅａｅ ）属の一種、以下、５
−１６菌と称する）で耐熱性のものである。
耐熱性セルラーゼ生産培養槽１には下水汚泥と破砕、ふ
るい分別した都市ごみの一部を入れ、５−１６菌を植種
して攪拌し、必要に応じて空気を送りこんでｐＨ５〜７
、反応温度４０〜６０℃で反応させる。
るい分別した都市ごみの一部を入れ、５−１６菌を植種
して攪拌し、必要に応じて空気を送りこんでｐＨ５〜７
、反応温度４０〜６０℃で反応させる。
この結果、５−１６菌はそれぞれ都市こみ中に含まれる
セルロースを基質および下水汚泥を補助栄養源として耐
熱性セルラーゼ培養液を生成する。
セルロースを基質および下水汚泥を補助栄養源として耐
熱性セルラーゼ培養液を生成する。
次に上記セルラーゼ培養液の一部をセルロース分解槽２
に導入し、さらにここに処理すべき都市ごみの残部を投
入して攪拌混合し、ｐＨ４〜６、反応温度４０℃以上で
反応させると、都市ごみ中に含まれるセルロースは耐熱
性セルラーゼによって分解され、糖類に変換される。
に導入し、さらにここに処理すべき都市ごみの残部を投
入して攪拌混合し、ｐＨ４〜６、反応温度４０℃以上で
反応させると、都市ごみ中に含まれるセルロースは耐熱
性セルラーゼによって分解され、糖類に変換される。
セルロース分解の終った厨芥類と、糖類を主成分とする
、粘度が低下した分解スラリーは、ポンプ３によって嫌
気性消化槽４に送られる。
、粘度が低下した分解スラリーは、ポンプ３によって嫌
気性消化槽４に送られる。
嫌気性消化槽４には、アルコール蒸留廃液の嫌気性消化
槽から採取した高温菌種汚泥（１５００ｒｐｍで１０分
間遠心分離したときの沈降容積１５％）が入れてあり、
該消化槽を発酵温度５５〜６０°Ｃに保つことによって
分解スラリーは容易に嫌気性消化され、メタンガスを発
生する。
槽から採取した高温菌種汚泥（１５００ｒｐｍで１０分
間遠心分離したときの沈降容積１５％）が入れてあり、
該消化槽を発酵温度５５〜６０°Ｃに保つことによって
分解スラリーは容易に嫌気性消化され、メタンガスを発
生する。
この間、嫌気性消化槽４はスラッジの沈降を防ぐため連
続的に攪拌される。
続的に攪拌される。
発生したメタンガスはガス計量器５を経て、ガスホルダ
ー６に貯えられる。
ー６に貯えられる。
上記処理工程で用いた都市ごみおよび下水汚泥の性状、
組成および処理量を第１表に示す。
組成および処理量を第１表に示す。
投入有機物量、嫌気性消化による発生ガス量および発生
ガス中のメタン含有量を測定して最適負荷量における総
ガス発生量、有機物当りのガス発・土量および消化汚泥
発生量について従来法と本発明とを比較した。
ガス中のメタン含有量を測定して最適負荷量における総
ガス発生量、有機物当りのガス発・土量および消化汚泥
発生量について従来法と本発明とを比較した。
結果を第２表に示す。第２表の結果から、都市ごみの一
部と下水汚泥を用いて耐熱性セルラーゼ培養液を生産し
、これを残部の都市ごみと反応させて都市こみ中に含ま
れるセルロースを分解してから嫌気性消化を行なう実施
例のプロセスでは、直接、メタン発酵を行なう従来法プ
ロセスに比較して有機物当りのガス発生量を３３％余増
加させることができ、また消化スラッジの発生量を４７
％余減量することができる。
部と下水汚泥を用いて耐熱性セルラーゼ培養液を生産し
、これを残部の都市ごみと反応させて都市こみ中に含ま
れるセルロースを分解してから嫌気性消化を行なう実施
例のプロセスでは、直接、メタン発酵を行なう従来法プ
ロセスに比較して有機物当りのガス発生量を３３％余増
加させることができ、また消化スラッジの発生量を４７
％余減量することができる。
従って本処理方法は、都市ごみ、下水汚泥などの有機物
廃棄物を処理するとともに、熱エネルギーとして有効な
メタンガスを回収してかつ処理残渣として発生する消化
スラッジ量を減少させることができる有効な処理方法で
あることが明らかである。
廃棄物を処理するとともに、熱エネルギーとして有効な
メタンガスを回収してかつ処理残渣として発生する消化
スラッジ量を減少させることができる有効な処理方法で
あることが明らかである。
以上、本発明によれば、セルロースを含む有機質廃棄物
中のセルロースを糖化し、後の嫌気性消化の栄養源とす
ることにより、消化スラッジの発生量を減少させ、かつ
ガス化率を向上させることができる。
中のセルロースを糖化し、後の嫌気性消化の栄養源とす
ることにより、消化スラッジの発生量を減少させ、かつ
ガス化率を向上させることができる。
また原料ごみ中のセルロースが糖化されるので、原料ご
みの破砕、分級を簡易化することができ、さらにセルロ
ースの分解により処理スラリーの輸送を容易にすること
ができる等の利点が得られる。
みの破砕、分級を簡易化することができ、さらにセルロ
ースの分解により処理スラリーの輸送を容易にすること
ができる等の利点が得られる。
図面は、本発明の実施例を示すフローシートである。
１・・・・・七ルラーゼ生産培養槽、２・・・・・・セ
ルロース分解槽、３・・・・・・ポンプ、４・・・・・
・嫌気性消化槽、５・・・・・・ガス計量器、６・・・
・・・ガスホルダー。
ルロース分解槽、３・・・・・・ポンプ、４・・・・・
・嫌気性消化槽、５・・・・・・ガス計量器、６・・・
・・・ガスホルダー。
Claims (1)
- １ セルロースを含む有機質廃棄物の一部を耐熱性セル
ラーゼ生産菌の存在下に４０〜６０℃の温度条件で処理
してセルラーゼ培養液を得る第１の工程、セルロースを
含む有機質廃棄物の残部に前記第１の工程で得られたセ
ルラーゼを添加して該廃棄物中のセルロースを糖化する
第２の工程、および前記第２の工程で得られたスラリー
を嫌気消化してガス化する工程を含むことを特徴とする
有機質廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52012623A JPS5850799B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 有機質廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52012623A JPS5850799B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 有機質廃棄物の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5398305A JPS5398305A (en) | 1978-08-28 |
| JPS5850799B2 true JPS5850799B2 (ja) | 1983-11-12 |
Family
ID=11810493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52012623A Expired JPS5850799B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 有機質廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850799B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62129895U (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-17 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179063A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Sohei Sawamura | 有効土壌菌を含む消臭剤およびその製法 |
| IT1229065B (it) * | 1985-01-25 | 1991-07-17 | Consiglio Nazionale Ricerche | Procedimento per la depurazione biologica delle acque reflue |
| EP2415803A3 (en) * | 2006-10-26 | 2012-10-31 | Xyleco, Inc. | Method of making a composite from biomass |
| DE102007029102A1 (de) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Tilco Biochemie Gmbh | Präparat zur Optimierung der Methangas-Bildung in Biogasanlgen |
| CN107709570A (zh) * | 2015-06-24 | 2018-02-16 | 艾比瑟姆生物科技产品工贸有限公司 | 纤维素水解产物用于生物气体生产的应用 |
-
1977
- 1977-02-08 JP JP52012623A patent/JPS5850799B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62129895U (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5398305A (en) | 1978-08-28 |
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