JPS618199A - メタン醗酵法 - Google Patents
メタン醗酵法Info
- Publication number
- JPS618199A JPS618199A JP59128665A JP12866584A JPS618199A JP S618199 A JPS618199 A JP S618199A JP 59128665 A JP59128665 A JP 59128665A JP 12866584 A JP12866584 A JP 12866584A JP S618199 A JPS618199 A JP S618199A
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- methane
- tank
- gas
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- Pending
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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)
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、メタン醗酵に関与する微生物群のうち酸生
成菌とメタン生成菌とを分離し、これらをそれぞれ至適
条件で培養し、酸生成過程において酸生成菌の働きによ
り有機物を分解して低級脂肪酸を得、メタン生成過程に
おいてメタン生成菌の働きにより酸を分解してメタンと
二酸化炭素を得る方法（以下、二相式メタン醗酵法とい
う）に関するものであり、さらに詳しくは、酸生成過程
における水素の発生を可及的に抑えて、つぎのガス生成
過程におけるメタン収率を向上せしめる方法に関するも
のである。
成菌とメタン生成菌とを分離し、これらをそれぞれ至適
条件で培養し、酸生成過程において酸生成菌の働きによ
り有機物を分解して低級脂肪酸を得、メタン生成過程に
おいてメタン生成菌の働きにより酸を分解してメタンと
二酸化炭素を得る方法（以下、二相式メタン醗酵法とい
う）に関するものであり、さらに詳しくは、酸生成過程
における水素の発生を可及的に抑えて、つぎのガス生成
過程におけるメタン収率を向上せしめる方法に関するも
のである。
従来技術
メタン醗酵は廃液処理と同時にメタンを回収することの
できるすぐれたエネルギー生産方法である。従来、メタ
ン醗酵は、上記のような微生物の分離を行なわないで醗
酵を行なう方法（以下、単相式メタン醗酵法という）に
よりなされてきたが、この場合醗酵に長時間を要し、大
容量の醗酵槽を必要とするといった欠点があった。
できるすぐれたエネルギー生産方法である。従来、メタ
ン醗酵は、上記のような微生物の分離を行なわないで醗
酵を行なう方法（以下、単相式メタン醗酵法という）に
よりなされてきたが、この場合醗酵に長時間を要し、大
容量の醗酵槽を必要とするといった欠点があった。
他方、二相式メタン醗酵法では、酸生成過程において酸
生成菌の働きによって有機物が分解されて、酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸のような有機酸が生成せられるとともに
、さらにプロピオン酸や酪酸などのような比較的高分子
量の有機酸が水素生成菌の働きによって酢酸に分解され
、水素を発生する。しかしこうして発生した水素は、つ
ぎのガス生成過程におけるメタン収率を低下させるため
、水素の発生を抑えることが要望せられている。そして
従来からこの要望にこたえるべく種々の水素発生抑制手
段が検討されてきたが、未だ満足な成果を挙げるに至っ
てぃないのが実情である。
生成菌の働きによって有機物が分解されて、酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸のような有機酸が生成せられるとともに
、さらにプロピオン酸や酪酸などのような比較的高分子
量の有機酸が水素生成菌の働きによって酢酸に分解され
、水素を発生する。しかしこうして発生した水素は、つ
ぎのガス生成過程におけるメタン収率を低下させるため
、水素の発生を抑えることが要望せられている。そして
従来からこの要望にこたえるべく種々の水素発生抑制手
段が検討されてきたが、未だ満足な成果を挙げるに至っ
てぃないのが実情である。
発明の目的
この発明は、上記のような実情に鑑みてなされたもので
あって、酸生成過程における水素生成菌の働きによる水
素の発生を可及的に抑えて、つぎのガス生成過程におけ
るメタン収率を大幅に向上せしめることのできる二相式
メタン［Ｉ法を提供することを目的とする。
あって、酸生成過程における水素生成菌の働きによる水
素の発生を可及的に抑えて、つぎのガス生成過程におけ
るメタン収率を大幅に向上せしめることのできる二相式
メタン［Ｉ法を提供することを目的とする。
発明の構成
この発明は、酸生成過程における酸生成菌と水素生成菌
の増殖速度に差があることに着目して完成せられたもの
であって、その特徴とするところは、酸生成過程におけ
る有機物の滞留時間を８時間以下に設定することにより
水素生成菌をウォッシュアウトし、ガス生成過程にお（
プるメタン収率を向上せしめることにある。
の増殖速度に差があることに着目して完成せられたもの
であって、その特徴とするところは、酸生成過程におけ
る有機物の滞留時間を８時間以下に設定することにより
水素生成菌をウォッシュアウトし、ガス生成過程にお（
プるメタン収率を向上せしめることにある。
酸生成過程にお（プる酸生成槽は完全混合型の撹拌槽で
ある。同過程に供給される有機物含有原料液としては、
アルコール蒸留廃液、下水処理汚泥、農産加工廃棄物、
都市こみ、海藻等の有機系廃液が用いられる。酸生成過
程において有機物の滞留時間を８時間以下に設定するに
は、有機物含有原料液の供給量を従来より増大ずればよ
い。有機物の滞留時間が８時間を越えると、水素生成菌
を十分にウォッシュアラ１〜することができない。滞留
時間は好ましくは５時間以下である。また滞留時間の下
限は特に限定されていないが、滞留時間が短すぎては有
機物の分解による酸生成が十分になされないので、実用
性がない。
ある。同過程に供給される有機物含有原料液としては、
アルコール蒸留廃液、下水処理汚泥、農産加工廃棄物、
都市こみ、海藻等の有機系廃液が用いられる。酸生成過
程において有機物の滞留時間を８時間以下に設定するに
は、有機物含有原料液の供給量を従来より増大ずればよ
い。有機物の滞留時間が８時間を越えると、水素生成菌
を十分にウォッシュアラ１〜することができない。滞留
時間は好ましくは５時間以下である。また滞留時間の下
限は特に限定されていないが、滞留時間が短すぎては有
機物の分解による酸生成が十分になされないので、実用
性がない。
実施例１
はじめに、二相式メタン醗酵装置の構成にっいて説明す
る。原料液槽（１）は冷却水槽（２）内に配置され、冷
却によって廃水その他の原料液の腐敗を防ぐようになっ
ている。原料液槽（１）の後流側に設置された酸生成槽
（３）は、実容積１１を有し、撹拌器（１２）を備え、
かつ醗酵温度およびｐＨの制御表示装置（１３）を有し
ている。酸生成槽（３）の後流側に設置されたガス生成
槽（４）は、実容積０．７１を有し、ガラス製流動層を
内装し、やはり槽内温度およびｐＨの表示装置（１４）
を有している。また同槽（４）のジャケットに渇水を通
ずことにＪ：り槽内温度を制御することができ、酸ない
しアルカリの添加により槽内ｐＨを制御することができ
る。酸生成槽（３）とガス生成槽（４）の間に設置され
た沈降槽（５）は、酸生成反応液の受槽であって、その
ジャケットに水を通すことにより冷却できるようになっ
ている。
る。原料液槽（１）は冷却水槽（２）内に配置され、冷
却によって廃水その他の原料液の腐敗を防ぐようになっ
ている。原料液槽（１）の後流側に設置された酸生成槽
（３）は、実容積１１を有し、撹拌器（１２）を備え、
かつ醗酵温度およびｐＨの制御表示装置（１３）を有し
ている。酸生成槽（３）の後流側に設置されたガス生成
槽（４）は、実容積０．７１を有し、ガラス製流動層を
内装し、やはり槽内温度およびｐＨの表示装置（１４）
を有している。また同槽（４）のジャケットに渇水を通
ずことにＪ：り槽内温度を制御することができ、酸ない
しアルカリの添加により槽内ｐＨを制御することができ
る。酸生成槽（３）とガス生成槽（４）の間に設置され
た沈降槽（５）は、酸生成反応液の受槽であって、その
ジャケットに水を通すことにより冷却できるようになっ
ている。
有機物含有原料液としてつきの組成を含む試験用調合廃
水を調合した。
水を調合した。
グルコース ３５０／／コーン・スチ
ープ・リカー ３５ｇ／／りん酸二カリウム
３ｏ／ｌりん酸二水素カリウム ２ｇ／
／炭酸アンモニウム ５ｑ／１炭酸すｌ〜
リウム ３ｑ／１塩化第２鉄６水塩
１０／／上記構成の醗酵装置において、上記
組成の調合廃水を原料液槽（１）に貯え、ついでこれを
ポンプ（６）によって酸生成槽（３）に供給し、同種（
３）の反応液をポンプ（７）で吸引して沈降槽（５）に
送った。また沈降槽（５）の上澄液をポンプ（８）でガ
ス生成槽（４）の −底部に導き、頂部が出た液をポン
プ（９）によって底部から槽内に循環させた。そして酸
生成槽（３）およびガス生成槽（４）で発生ずるガスの
量を、それぞれ湿式ガスメータ（１０）（１１）で測定
した。 ・ 醗酵温度を３７℃に調整し、酸生成槽（３）への調合廃
水の供給量を徐々に増加させることによって、有機物負
荷を大きくしていき、すなわち同種（３）における滞留
時間を短縮していった。そして発生するガス中の水素ガ
スおよび二酸化炭素の含量を、有機物負荷の増加に伴っ
て湿式ガスメータ（１０）（１１）で測定した。測定値
を第２図に示す。同図から明らかなように、有機物負荷
１８０ｑ／ｌ・日取上すなわち滞留時間約５時間以下で
、水素の含量は２０％以下に低下している。また主な有
機酸である酢酸、プロピオン酸、醋酸の比は、有機物負
荷５０ｑ／ｌ・日ノとき、１０：１：２であったが、有
機物負荷１８０ａ／／・日取上では５：１：２となり、
酢酸の割合が低下した。水素生成菌はプロピオン酸、酪
酸等を酸化して、酢酸と水素を生成する菌である。した
がって上記のような酢酸の割合の低下から水素生成菌が
ウオツシコアウトされて減少したことがわかる。
ープ・リカー ３５ｇ／／りん酸二カリウム
３ｏ／ｌりん酸二水素カリウム ２ｇ／
／炭酸アンモニウム ５ｑ／１炭酸すｌ〜
リウム ３ｑ／１塩化第２鉄６水塩
１０／／上記構成の醗酵装置において、上記
組成の調合廃水を原料液槽（１）に貯え、ついでこれを
ポンプ（６）によって酸生成槽（３）に供給し、同種（
３）の反応液をポンプ（７）で吸引して沈降槽（５）に
送った。また沈降槽（５）の上澄液をポンプ（８）でガ
ス生成槽（４）の −底部に導き、頂部が出た液をポン
プ（９）によって底部から槽内に循環させた。そして酸
生成槽（３）およびガス生成槽（４）で発生ずるガスの
量を、それぞれ湿式ガスメータ（１０）（１１）で測定
した。 ・ 醗酵温度を３７℃に調整し、酸生成槽（３）への調合廃
水の供給量を徐々に増加させることによって、有機物負
荷を大きくしていき、すなわち同種（３）における滞留
時間を短縮していった。そして発生するガス中の水素ガ
スおよび二酸化炭素の含量を、有機物負荷の増加に伴っ
て湿式ガスメータ（１０）（１１）で測定した。測定値
を第２図に示す。同図から明らかなように、有機物負荷
１８０ｑ／ｌ・日取上すなわち滞留時間約５時間以下で
、水素の含量は２０％以下に低下している。また主な有
機酸である酢酸、プロピオン酸、醋酸の比は、有機物負
荷５０ｑ／ｌ・日ノとき、１０：１：２であったが、有
機物負荷１８０ａ／／・日取上では５：１：２となり、
酢酸の割合が低下した。水素生成菌はプロピオン酸、酪
酸等を酸化して、酢酸と水素を生成する菌である。した
がって上記のような酢酸の割合の低下から水素生成菌が
ウオツシコアウトされて減少したことがわかる。
また酸生成槽（３）における有機物負荷が５０ｑ／／・
日および２７０ｑ／／・日であるときの酸生成反応液を
、ガス生成槽（４）における有機物負荷が１６ｏ／１・
日になるように、それぞれガス生成槽（４）に供給した
ところ、同種におけるガス生成速度はいずれも６．４１
／ｌ・日であった。メタン含量は前者のガスでは６５％
、後者のガスでは８０％であったので、有機物１ｇ当り
のメタン発生量は前者で０．２６／、後者で０．３２／
となった。なお、この二相式メタン醗酵法全体について
の反応速度については有機物負荷１５ｑ／／・日であっ
た。
日および２７０ｑ／／・日であるときの酸生成反応液を
、ガス生成槽（４）における有機物負荷が１６ｏ／１・
日になるように、それぞれガス生成槽（４）に供給した
ところ、同種におけるガス生成速度はいずれも６．４１
／ｌ・日であった。メタン含量は前者のガスでは６５％
、後者のガスでは８０％であったので、有機物１ｇ当り
のメタン発生量は前者で０．２６／、後者で０．３２／
となった。なお、この二相式メタン醗酵法全体について
の反応速度については有機物負荷１５ｑ／／・日であっ
た。
比較例１
酸生成槽（３）と同一タイプの撹拌槽を用いて、従来法
である単相式メタン醗酵法を実施した。
である単相式メタン醗酵法を実施した。
有機物負荷を実施例１の場合の約１／１０である１、７
０／／・日に設定したところ、ガス生成速度は１．０１
／ｌ・日であり、生成ガスのメタン含量は５０〜５５％
であった。したがって有機物１０当りのメタン発生量は
０．２９〜０．３２／であった。
０／／・日に設定したところ、ガス生成速度は１．０１
／ｌ・日であり、生成ガスのメタン含量は５０〜５５％
であった。したがって有機物１０当りのメタン発生量は
０．２９〜０．３２／であった。
実施例２
実施例１の操作の後、有機物含有原料液を、試験用調合
廃水から、廃糖蜜２８０ｏ／／と尿素１．４ｑ／／より
なる培地でアルコール醗酵を行なった後アルコールを留
去して残った蒸留廃液に切換え、実施例１と同じ操作を
繰返した。
廃水から、廃糖蜜２８０ｏ／／と尿素１．４ｑ／／より
なる培地でアルコール醗酵を行なった後アルコールを留
去して残った蒸留廃液に切換え、実施例１と同じ操作を
繰返した。
この操作によって得られた水素ガスおよび炭酸ガスの含
量の測定値を第３図に示す。同図から明らかなように、
滞留時間８時間以下（有機物負荷２１００／ｌ・日収上
）で水素含量は５％以下に低下している。
量の測定値を第３図に示す。同図から明らかなように、
滞留時間８時間以下（有機物負荷２１００／ｌ・日収上
）で水素含量は５％以下に低下している。
また酸生成槽（３）における有機物負荷が９５０／ｌ・
日および２１０Ｑ／ｌ・日であるときの酸生成反応液を
、ガス生成槽（４）における有機物負荷が１８０／／・
日になるように、それぞれガス生成槽（４）に供給した
ところ、同種におけるガス生成速度はいずれも７．Ｏ４
／ｌ・日であった。メタン含量は前者のガスでは７０％
、後者のガスでは８３％であったので、有機物１ｇ当り
めメタン発生量は前者で０．２８１、後者で０．３３１
となった。なお、この二相式メタン醗酵法全体について
の反応速度につ１いては有機物負荷１６ｇ／ｌ・日であ
った。
日および２１０Ｑ／ｌ・日であるときの酸生成反応液を
、ガス生成槽（４）における有機物負荷が１８０／／・
日になるように、それぞれガス生成槽（４）に供給した
ところ、同種におけるガス生成速度はいずれも７．Ｏ４
／ｌ・日であった。メタン含量は前者のガスでは７０％
、後者のガスでは８３％であったので、有機物１ｇ当り
めメタン発生量は前者で０．２８１、後者で０．３３１
となった。なお、この二相式メタン醗酵法全体について
の反応速度につ１いては有機物負荷１６ｇ／ｌ・日であ
った。
比較例２
酸生成槽（３）と同一タイプの撹拌槽を用いて、従来法
である単相式メタンｍ酵法を実施した。
である単相式メタンｍ酵法を実施した。
有機物負荷２．２ＣＪ／ｌ・日でガス生成速度は１．２
１／ｌ・日であり、生成ガスのメタン含量は６０〜６５
％であった。したがって有機物１０当りのメタン発生量
は０．３３〜０，３６１であった。
１／ｌ・日であり、生成ガスのメタン含量は６０〜６５
％であった。したがって有機物１０当りのメタン発生量
は０．３３〜０，３６１であった。
発明の効果
以上の次第で、この発明によるメタン醗酵法は、酸生成
過程における有機物の滞留時間を８時間以下に設定する
ものであるので、水素生成菌をウォッシュアウトし、ガ
ス生成過程におけるメタン収率を大幅に向上せしめるこ
とができる。・
過程における有機物の滞留時間を８時間以下に設定する
ものであるので、水素生成菌をウォッシュアウトし、ガ
ス生成過程におけるメタン収率を大幅に向上せしめるこ
とができる。・
第１図は二相式メタン１１酵装置の概略図、第２図およ
び第３図はそれぞれ実施例１および実施例２で得られた
滞留時間とガス含量の関係を示すグラフである。 （１）・・・原料液槽、（３）・・・酸生成槽、（４）
・・・ガス生成槽、（５）・・・沈降槽。 外４名 第２図 傅習時間（ｈ） ＊ 機物ｊｊ荷 （ｖ１９日） 汚留埼間（ｈ）
び第３図はそれぞれ実施例１および実施例２で得られた
滞留時間とガス含量の関係を示すグラフである。 （１）・・・原料液槽、（３）・・・酸生成槽、（４）
・・・ガス生成槽、（５）・・・沈降槽。 外４名 第２図 傅習時間（ｈ） ＊ 機物ｊｊ荷 （ｖ１９日） 汚留埼間（ｈ）
Claims (2)
- （１）有機物を分解して低級脂肪酸を得る酸生成過程と
、得られた酸を分解してメタンと二酸化炭素を得るガス
生成過程とよりなるメタン醗酵において、酸生成過程に
おける有機物の滞留時間を８時間以下に設定することに
より水素生成菌をウォッシュアウトし、ガス生成過程に
おけるメタン収率を向上せしめることを特徴とするメタ
ン醗酵法。 - （２）滞留時間が５時間以下である、特許請求の範囲第
１項記載のメタン醗酵法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128665A JPS618199A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | メタン醗酵法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128665A JPS618199A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | メタン醗酵法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618199A true JPS618199A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14990412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128665A Pending JPS618199A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | メタン醗酵法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04502496A (ja) * | 1989-07-26 | 1992-05-07 | ベロイト・コーポレイション | 溝付き裾部材を有するヘッドボックス |
| JP2005245443A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-09-15 | Tokyo Gas Co Ltd | メタン生成法、海藻処理方法、メタン生成装置及び海藻処理装置 |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP59128665A patent/JPS618199A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04502496A (ja) * | 1989-07-26 | 1992-05-07 | ベロイト・コーポレイション | 溝付き裾部材を有するヘッドボックス |
| JPH08181U (ja) * | 1989-07-26 | 1996-02-02 | ベロイト・コーポレイション | ヘッドボックスの裾部材装置 |
| JP2005245443A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-09-15 | Tokyo Gas Co Ltd | メタン生成法、海藻処理方法、メタン生成装置及び海藻処理装置 |
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