JPS6154291A - 固定化微生物によるメタン生成法 - Google Patents
固定化微生物によるメタン生成法Info
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- JPS6154291A JPS6154291A JP59177168A JP17716884A JPS6154291A JP S6154291 A JPS6154291 A JP S6154291A JP 59177168 A JP59177168 A JP 59177168A JP 17716884 A JP17716884 A JP 17716884A JP S6154291 A JPS6154291 A JP S6154291A
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- Japan
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- immobilized
- microbes
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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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、有機酸含有廃水を固定化微生物によって発
酵させてメタンガスを効率よく生成する方゛法に関する
ものである。
酵させてメタンガスを効率よく生成する方゛法に関する
ものである。
従来技術およびその問題点
メタン発酵は廃水処理と同時にメタンガスを回収するこ
とができるすぐれたエネルギー生産方法であり、近年大
きな関心を寄んでいる。しかし従来の一般的メタン発酵
法では、メタン生成菌の増殖速度が遅く、また廃水の（
行内滞留日数をｙＪ１縮すると有機酸が蓄積し、これが
直接的にまたはＩ） ｌ−１を下げることから間接的に
メタン生成菌の増殖を阻害することになるため、１０口
〜３０日もの８１）留日数が必要となつった。したがっ
てこの方法はエネルギー生産プロセスとしては現実的な
ものでなく、その改善が望まれていた。
とができるすぐれたエネルギー生産方法であり、近年大
きな関心を寄んでいる。しかし従来の一般的メタン発酵
法では、メタン生成菌の増殖速度が遅く、また廃水の（
行内滞留日数をｙＪ１縮すると有機酸が蓄積し、これが
直接的にまたはＩ） ｌ−１を下げることから間接的に
メタン生成菌の増殖を阻害することになるため、１０口
〜３０日もの８１）留日数が必要となつった。したがっ
てこの方法はエネルギー生産プロセスとしては現実的な
ものでなく、その改善が望まれていた。
問題点を解決するための手段
この発明は、上記のような改善要望にこたえることので
きるメタン生成法を提供することを目的としてなされた
もので、その要旨とするところは、担体に固定化したメ
タン生成能を有する微生物を培養して増殖させ、ついで
固定化微化物を有機酸含有廃水と接触させる点にある。
きるメタン生成法を提供することを目的としてなされた
もので、その要旨とするところは、担体に固定化したメ
タン生成能を有する微生物を培養して増殖させ、ついで
固定化微化物を有機酸含有廃水と接触させる点にある。
種汚泥として下水処理場の中温消化汚泥を用いる場合に
は、固定化微生物の培養および固定化微生物と有機酸含
有廃水との接触を温度２０〜４５℃好ましくは３５〜４
０℃、ｐＨ６，５〜８．５好ましくは７．０〜８．０の
条件下に行なう。
は、固定化微生物の培養および固定化微生物と有機酸含
有廃水との接触を温度２０〜４５℃好ましくは３５〜４
０℃、ｐＨ６，５〜８．５好ましくは７．０〜８．０の
条件下に行なう。
また高温消化汚泥を用いる場合には、固定化微生物の培
養および固定化微生物と有は酸含有廃水との接触を温度
４５〜６０ ’Ｃ好ましくは５０〜５５℃、ｐＨ６，５
〜８．５好ましくは７゜０〜８．０の条件下に行なう。
養および固定化微生物と有は酸含有廃水との接触を温度
４５〜６０ ’Ｃ好ましくは５０〜５５℃、ｐＨ６，５
〜８．５好ましくは７゜０〜８．０の条件下に行なう。
メタン生成能を有する微生物の例としては、メタノコツ
カス（Ｍ ｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ ）属に属する細
菌、メタノサルシナ（Ｍ ｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ
）属に属する細菌、メタノバクテリウム（Ｍ ｅｔｈ
ａｎ。
カス（Ｍ ｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ ）属に属する細
菌、メタノサルシナ（Ｍ ｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ
）属に属する細菌、メタノバクテリウム（Ｍ ｅｔｈ
ａｎ。
ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ）属に属する細菌などが挙げられ
る。
る。
微生物の固定化は、ゲル状担体に微生物を包み込む公知
の包括法によりつぎのように行なわれる。すなわちゲル
基剤の水溶液に所定ｍの微生物菌体を混合した後、この
混合液を冷却するかあるいはゲル化剤と接触させ、生成
したゲルを所要ナイズの粒状もしくは膜状に成型する。
の包括法によりつぎのように行なわれる。すなわちゲル
基剤の水溶液に所定ｍの微生物菌体を混合した後、この
混合液を冷却するかあるいはゲル化剤と接触させ、生成
したゲルを所要ナイズの粒状もしくは膜状に成型する。
また、ゲル基質としてポリアクリルアミドを用いる場合
には、所定■の微生物菌体を含む溶液にアクリルアミド
モノマー、架橋剤、重合促進剤、重合開始剤を加えて七
ツマ−を重合させ、生成したゲルを上述のように成型す
る。ゲル基剤としては、カラギーナン、アルギン酸ソー
ダ、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
ウレタンなどが用いられ、ゲル化剤としては塩化カリウ
ム、°塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどが用いら
れ、架橋剤としてはＮ。
には、所定■の微生物菌体を含む溶液にアクリルアミド
モノマー、架橋剤、重合促進剤、重合開始剤を加えて七
ツマ−を重合させ、生成したゲルを上述のように成型す
る。ゲル基剤としては、カラギーナン、アルギン酸ソー
ダ、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
ウレタンなどが用いられ、ゲル化剤としては塩化カリウ
ム、°塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどが用いら
れ、架橋剤としてはＮ。
Ｎ′−メチレンビスアクリルアミドなどが用いられ、重
合促進剤としてはβ−ジメチルアミンプロピオニトリル
などが用いられ、重合開始剤としては過硫酸カリウムな
どが用いられる。
合促進剤としてはβ−ジメチルアミンプロピオニトリル
などが用いられ、重合開始剤としては過硫酸カリウムな
どが用いられる。
固定化微生物と有機酸含有廃水の接触によるメタン発酵
は、回分発酵でも連続発酵でもよい。
は、回分発酵でも連続発酵でもよい。
また発酵槽としては機械攪拌型発酵１！ｙ１固定床型発
酵槽、流動床型発酵槽などが用いられる。
酵槽、流動床型発酵槽などが用いられる。
有機酸含有廃水の代表例としては、都市ごみを含む廃水
、下水汚泥、バルブなどのヘドロ、アルコール蒸留廃液
などの食品加工廃水、し尿などの有機系廃水を酸生成菌
で嫌気処理するこ仁によって得られる廃水が上げられる
。そして同廃水に含まれる有機酸としては１、酢酸、プ
ロピオン酸、醋酸などが例示される。なお、′４：ｉ機
酸含有廃水は上記のものに限定されない。
、下水汚泥、バルブなどのヘドロ、アルコール蒸留廃液
などの食品加工廃水、し尿などの有機系廃水を酸生成菌
で嫌気処理するこ仁によって得られる廃水が上げられる
。そして同廃水に含まれる有機酸としては１、酢酸、プ
ロピオン酸、醋酸などが例示される。なお、′４：ｉ機
酸含有廃水は上記のものに限定されない。
発明の効果
この発明のメタン生成法によれば、メタン生成能を有す
る微生物を担体に固定化し、この固定化微生物を増殖さ
せるので、槽内の微生物菌体δ１度を高めることにより
、廃水の槽内浦留日数を大幅に短縮することができる上
に、固定化微生物の使用により余剰汚泥を減少させるこ
とができる。したがってこの発明によるメタン生成法は
瑛実的プロセスとして極めて優れた方法である。
る微生物を担体に固定化し、この固定化微生物を増殖さ
せるので、槽内の微生物菌体δ１度を高めることにより
、廃水の槽内浦留日数を大幅に短縮することができる上
に、固定化微生物の使用により余剰汚泥を減少させるこ
とができる。したがってこの発明によるメタン生成法は
瑛実的プロセスとして極めて優れた方法である。
実施例
つぎにこの発明の実施例を示し、この発明の効果を例証
する。
する。
実施例１
（１）固定化メタン生成菌の調製
下水処理場の中温消化汚泥を、後述する合成廃水から得
られた有機酸含有廃水を用いて、温度３７°ＣでｐＨ７
，０〜７．５で馴養し、１ｑられた馴養汚泥１００ｍ／
を濃、縮して２０ｍ１とした。この濃縮汚泥を、温度４
０ ’Ｃに保（品した滅菌済み４％カラギーナン水溶液
１８０ｍ／と混合し、混合液を１．５１の２％Ｊｇ化カ
リウム水溶液中に滴下した。こうしてメタン発酵菌を包
括した直径約４１ｎｎｌのビーズ状ゲルを形成した。
られた有機酸含有廃水を用いて、温度３７°ＣでｐＨ７
，０〜７．５で馴養し、１ｑられた馴養汚泥１００ｍ／
を濃、縮して２０ｍ１とした。この濃縮汚泥を、温度４
０ ’Ｃに保（品した滅菌済み４％カラギーナン水溶液
１８０ｍ／と混合し、混合液を１．５１の２％Ｊｇ化カ
リウム水溶液中に滴下した。こうしてメタン発酵菌を包
括した直径約４１ｎｎｌのビーズ状ゲルを形成した。
ついで得られた固定生菌を上記組成の培地で温度３７℃
でｐＨ７〜８で２４時間培養し、増殖を行なった。
でｐＨ７〜８で２４時間培養し、増殖を行なった。
なお、この実施例で用いられた有機酸含有廃水は、グル
コース３５（Ｊ／ｌ、コーンスチーブリ力−５５ｇ／／
、リン酸水素二カリウム３ｇ／１１リン酸二水素カリウ
ム２ａ１１．、炭酸アンモニウム５ｇ／／、炭酸ナトリ
ウム３ｑ／／、塩化第２銖・６水塩１ｇ／ｌよりなる合
成廃水を酸生成菌で嫌気処理することにより得られたも
のであって、有機酸濃度は約１２Ｊ ／ｌであった。
コース３５（Ｊ／ｌ、コーンスチーブリ力−５５ｇ／／
、リン酸水素二カリウム３ｇ／１１リン酸二水素カリウ
ム２ａ１１．、炭酸アンモニウム５ｇ／／、炭酸ナトリ
ウム３ｑ／／、塩化第２銖・６水塩１ｇ／ｌよりなる合
成廃水を酸生成菌で嫌気処理することにより得られたも
のであって、有機酸濃度は約１２Ｊ ／ｌであった。
（２）メタンの生成
発酵１θとして添付図面に示す実容積１１の流動床型発
酵槽を用いた。同相はジャケット（１）を有する小径の
流動部（２）と、これの上に）更なる菌体沈降用の大径
の沈降部（３）とを主体とし、流動部（２）には温度お
よびｐＨの制御表示装買（４）が設けられ、沈降部（３
）には発生したガスを発酵液から分離させる円筒状のガ
ス分離部材（５）が内装されている。そして有機物含有
廃水は槽底部に供給され、処理廃水は槽頂部からオ゛−
バーフローせられる。また槽頂部の廃水の一部は槽底部
に循環され、発生したガスの含量は湿式ガスメータ（６
）で測定される。
酵槽を用いた。同相はジャケット（１）を有する小径の
流動部（２）と、これの上に）更なる菌体沈降用の大径
の沈降部（３）とを主体とし、流動部（２）には温度お
よびｐＨの制御表示装買（４）が設けられ、沈降部（３
）には発生したガスを発酵液から分離させる円筒状のガ
ス分離部材（５）が内装されている。そして有機物含有
廃水は槽底部に供給され、処理廃水は槽頂部からオ゛−
バーフローせられる。また槽頂部の廃水の一部は槽底部
に循環され、発生したガスの含量は湿式ガスメータ（６
）で測定される。
上記購成の発酵（ａを上記固定化メタン発酵菌と上記有
機酸含有廃水で満たし、温度３７°ＣでｐＨ７，０〜７
．５で１日回分発酵を行なった後、アルコール蒸留廃液
を連続供給して連続発酵を行なった。そして宿世酸含有
廃水の供給量を徐々に増して行ったところ、有關物負荷
を１６Ｋｇ／ｍ３ ・ｄａｙまで上げることができ、ま
たメタン含量７５％のメタン含有ガスを６．４／／／−
ｄａｙの発生速度で１ｎることができた。
機酸含有廃水で満たし、温度３７°ＣでｐＨ７，０〜７
．５で１日回分発酵を行なった後、アルコール蒸留廃液
を連続供給して連続発酵を行なった。そして宿世酸含有
廃水の供給量を徐々に増して行ったところ、有關物負荷
を１６Ｋｇ／ｍ３ ・ｄａｙまで上げることができ、ま
たメタン含量７５％のメタン含有ガスを６．４／／／−
ｄａｙの発生速度で１ｎることができた。
実施例２
（１）固定化メタン生成菌の調胃
下水処理場の高温消化汚泥を、後述するアルコール蒸留
廃液から１ｑられた有機酸含有廃水を用いて、温度５１
℃で１）Ｈ７，Ｏ〜７．５で馴養した。ついで得られた
馴養汚泥１００ｍ／を、温度５０℃に保温したウレタン
プレポリマー５０ｇの懸濁液に添加し、両者をよく混合
してポリウレタンゲルを１ｑ、このゲルを一辺約５ｍｍ
の立方体に切断した。こうしてメタン発酵菌を固定化し
た。
廃液から１ｑられた有機酸含有廃水を用いて、温度５１
℃で１）Ｈ７，Ｏ〜７．５で馴養した。ついで得られた
馴養汚泥１００ｍ／を、温度５０℃に保温したウレタン
プレポリマー５０ｇの懸濁液に添加し、両者をよく混合
してポリウレタンゲルを１ｑ、このゲルを一辺約５ｍｍ
の立方体に切断した。こうしてメタン発酵菌を固定化し
た。
ついで得られた固定生菌を後述する有機酸含有廃水で温
度５１°Ｃでａｔ−１７，０〜７．５で２４時間培養し
、増殖を行なった。
度５１°Ｃでａｔ−１７，０〜７．５で２４時間培養し
、増殖を行なった。
なお、この実施例で用いられた有は酸含有廃水は、アル
コール蒸留廃液を酸生成菌によって嫌気処理することに
より得られたものであり、アルコール蒸留廃液はフィリ
ピン産廃８！ｉ蜜２８０（１／１と尿素１．４（１／／
とよりなる培地を用いて２４時間アルコール発醇（酵母
サツカロマイセス・セレビエシｘ Ｓ ａｃｃ’ｈａｒ
ｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅＶｉＳｉａＯｒＦＱＱ２２４
）を行なった後、Ｒ６Ｑ液を約４時間に煮沸してアルコ
ールを飛散させることにより得られた廃液である。この
廃液のＢｏｌｌ；ｌ：３３０００ｍ ｆ）／ｌ Ｆあツ
タ。
コール蒸留廃液を酸生成菌によって嫌気処理することに
より得られたものであり、アルコール蒸留廃液はフィリ
ピン産廃８！ｉ蜜２８０（１／１と尿素１．４（１／／
とよりなる培地を用いて２４時間アルコール発醇（酵母
サツカロマイセス・セレビエシｘ Ｓ ａｃｃ’ｈａｒ
ｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅＶｉＳｉａＯｒＦＱＱ２２４
）を行なった後、Ｒ６Ｑ液を約４時間に煮沸してアルコ
ールを飛散させることにより得られた廃液である。この
廃液のＢｏｌｌ；ｌ：３３０００ｍ ｆ）／ｌ Ｆあツ
タ。
（２）有機酸の生成
実容積１／の固定床型発酵層に上記固定化メタン金を充
填するとともにアルコール蒸留発液から得られた上記有
機酸含有廃水を入札、）品度５１℃でｐＨ７，０〜７．
５で２４時間回分発酵を行なった。ついで上記有機酸含
有廃水を連続供給して、発酵液をオーバフローにより流
出させ、連続発醇を行なった。そして、同廃水の供給量
を徐々に増して行ったところ、ＢＯＤＭ荷を最大で９Ｋ
ｇ／ｍ３ ・ｄａｙまで上げることができ、またメタン
含量的７０％のメタン含有ガスを約８／／／−ｄａｌ／
の発生速度で（９ることができた。
填するとともにアルコール蒸留発液から得られた上記有
機酸含有廃水を入札、）品度５１℃でｐＨ７，０〜７．
５で２４時間回分発酵を行なった。ついで上記有機酸含
有廃水を連続供給して、発酵液をオーバフローにより流
出させ、連続発醇を行なった。そして、同廃水の供給量
を徐々に増して行ったところ、ＢＯＤＭ荷を最大で９Ｋ
ｇ／ｍ３ ・ｄａｙまで上げることができ、またメタン
含量的７０％のメタン含有ガスを約８／／／−ｄａｌ／
の発生速度で（９ることができた。
図面は実施例１において用いた流動床型発酵層の縦断面
図である。 （２）・・・流動部、（３）・・・沈降部、（５）・・
・ガス分離部材。 以上 外４名 ２：ｅ礼動訃 ３：ヲ児佛部 ５：がス修離郁廿
図である。 （２）・・・流動部、（３）・・・沈降部、（５）・・
・ガス分離部材。 以上 外４名 ２：ｅ礼動訃 ３：ヲ児佛部 ５：がス修離郁廿
Claims (6)
- （１）担体に固定化したメタン生成能を有する微生物を
培養して増殖させ、ついで固定化微生物を有機酸含有廃
水と接触させることを特徴とする固定化微生物によるメ
タン生成法。 - （２）温度２０〜４５℃、ｐＨ６．５〜８．５の条件下
に操作を行なう特許請求の範囲第１項記載のメタン生成
法。 - （３）温度３５〜４０℃、ｐＨ７．０〜８．０の条件下
に操作を行なう特許請求の範囲第２項記載のメタン生成
法。 - （４）温度４５〜６０℃、ｐＨ６．５〜８．５の条件下
に操作を行なう特許請求の範囲第１項記載のメタン生成
法。 - （５）温度５０〜５５℃、ｐＨ７．０〜８．０の条件下
に操作を行なう特許請求の範囲第４項記載のメタン生成
法。 - （６）微生物の固定化を包括法により行なう特許請求の
範囲第１〜５項のうちいずれか１項記載のメタン生成法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177168A JPS6154291A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 固定化微生物によるメタン生成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177168A JPS6154291A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 固定化微生物によるメタン生成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154291A true JPS6154291A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16026373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177168A Pending JPS6154291A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 固定化微生物によるメタン生成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154291A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001276880A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-09 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 廃棄物処理方法およびその装置 |
| JP2006297262A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 有機酸生成方法、有機酸生成装置及び排水処理設備 |
| JP2012076000A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Kuraray Co Ltd | 一槽式嫌気性排水処理装置 |
| CN115038670A (zh) * | 2020-01-31 | 2022-09-09 | 三菱重工业株式会社 | 接种污泥产品、接种污泥的投入装置以及接种污泥的投入方法 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59177168A patent/JPS6154291A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001276880A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-09 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 廃棄物処理方法およびその装置 |
| JP2006297262A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 有機酸生成方法、有機酸生成装置及び排水処理設備 |
| JP2012076000A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Kuraray Co Ltd | 一槽式嫌気性排水処理装置 |
| CN115038670A (zh) * | 2020-01-31 | 2022-09-09 | 三菱重工业株式会社 | 接种污泥产品、接种污泥的投入装置以及接种污泥的投入方法 |
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