JPH01228600A - 高速メタン発酵法 - Google Patents
高速メタン発酵法Info
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- JPH01228600A JPH01228600A JP63053295A JP5329588A JPH01228600A JP H01228600 A JPH01228600 A JP H01228600A JP 63053295 A JP63053295 A JP 63053295A JP 5329588 A JP5329588 A JP 5329588A JP H01228600 A JPH01228600 A JP H01228600A
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- Japan
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- methane fermentation
- substrate
- substrates
- slow
- fermentation method
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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
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (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〕
本発明はメタン生成菌を用いたメタン発酵法に関し、さ
らに詳しくはメタン生成細菌の緒特性を利用して、メタ
ン発酵用リアクター内のメタン生成細菌濃度を短時間で
高くすることにより、メタン発酵をより高速で行う方法
に関する。
らに詳しくはメタン生成細菌の緒特性を利用して、メタ
ン発酵用リアクター内のメタン生成細菌濃度を短時間で
高くすることにより、メタン発酵をより高速で行う方法
に関する。
従来、メタン発酵法はバイオマス有効利用、バイオガス
生産等の見地から廃棄物・廃水処理に広く利用されてい
る。
生産等の見地から廃棄物・廃水処理に広く利用されてい
る。
しかるに、メタン発酵法に用いられるメタン生成細菌は
偏性嫌気性菌であり、その増殖速度が極めて遅い。その
ため大容量のメタン発酵用リアクターが必要であり、又
安定したメタン発酵の定常状態を維持するために必要な
、リアクター内のメタン生成細菌の菌体濃度を実現する
際にも長期間を要するという欠点を有していた。
偏性嫌気性菌であり、その増殖速度が極めて遅い。その
ため大容量のメタン発酵用リアクターが必要であり、又
安定したメタン発酵の定常状態を維持するために必要な
、リアクター内のメタン生成細菌の菌体濃度を実現する
際にも長期間を要するという欠点を有していた。
従来、より効率の高いメタン発酵法として、リアクター
内のｐＨ１温度等をコントロールする試みがなされてい
るがそのような環境条件のみのコントロールでは、高速
化、高効率化にも限界があった。
内のｐＨ１温度等をコントロールする試みがなされてい
るがそのような環境条件のみのコントロールでは、高速
化、高効率化にも限界があった。
特に廃棄物・廃水処理が目的のメタン発酵法においては
、酢酸と８２ ／Ｃｏ、が主な基質である（通常、基質
の中で、メタン生成細菌の資化可能な基質としては酢酸
Ｅ（２／ ＣＯ２が量的には多い）。しかしながらメ
タン生成細菌の酢酸の資化速度は極めて遅く、これが律
速段階となり、メタン発酵用リアクターの立ち上げに時
間がかかり、リアクターの容量も大きくなる原因となっ
ていた。
、酢酸と８２ ／Ｃｏ、が主な基質である（通常、基質
の中で、メタン生成細菌の資化可能な基質としては酢酸
Ｅ（２／ ＣＯ２が量的には多い）。しかしながらメ
タン生成細菌の酢酸の資化速度は極めて遅く、これが律
速段階となり、メタン発酵用リアクターの立ち上げに時
間がかかり、リアクターの容量も大きくなる原因となっ
ていた。
また立ち上げ法も本来の基質を利用した馴養法であった
。
。
そこでより高速度で効率よく行えるメタン発酵法の提供
が望まれていた。
が望まれていた。
そこで発明者らは、メタン生成細菌の菌学的諸性質をよ
り詳細に検討した結果、同微生物の緒特性を利用して短
時間に菌体濃度を高めることが出来ることを見出し本発
明を完成した。
り詳細に検討した結果、同微生物の緒特性を利用して短
時間に菌体濃度を高めることが出来ることを見出し本発
明を完成した。
本発明は、２種以上の基質を資化することができ、かつ
該２種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生成
細菌を利用して資化速度の遅い（世代時間の長い）基質
を発酵の主な対象とするメタン発酵法であって、上記資
化速度の遅い基質より速い資化速度を有する（世代時間
の短い）基質を上記資化速度の遅い基質と共存させてメ
タン発酵させることを特徴とするメタン発酵法に関する
。
該２種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生成
細菌を利用して資化速度の遅い（世代時間の長い）基質
を発酵の主な対象とするメタン発酵法であって、上記資
化速度の遅い基質より速い資化速度を有する（世代時間
の短い）基質を上記資化速度の遅い基質と共存させてメ
タン発酵させることを特徴とするメタン発酵法に関する
。
以下本発明について説明する。
本発明においては、メタン生成細菌として２種以上の基
質を資化することができ、かつ該２種以上の基質間で資
化速度に差異があるメタン生成細菌を用いる。
質を資化することができ、かつ該２種以上の基質間で資
化速度に差異があるメタン生成細菌を用いる。
そのようなメタン生成細菌の例としてメクノサルシナ属
：こ嘱するメタン生成細菌を挙げることができる。メク
ノサルシナ属に属するメタン生成細菌を第１表に例示す
る。
：こ嘱するメタン生成細菌を挙げることができる。メク
ノサルシナ属に属するメタン生成細菌を第１表に例示す
る。
第４表に記した文献は以下の通りである。
１ マイクロパイオシカル レビュー
（Ｓｌｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ
） ｖｏｆ ４７、ｐ２７０〜２９６．１９７９ ２ フエムス マイクロバイオロジー レター（ＦＥ！
、ＩＳ ！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ） ｖｏ Ｉ！ １６、ｐ２１７〜２２３．１９８３ ３ アプライド アンド エンバイロンメンタルマイク
ロバイオロジー（Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄＥｎｖｉｒｏ
ｎｍｅｎｔａｌ ｉ、ｌｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ｖ
ｏ Ｉ ４７、Ｎα５、ｐ９７１〜９７８．１９８４ ４ マイクロバイオロジー（ｔｌ、 Ｓ、 Ｓ、 Ｒ）
（！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ＶＯＲ４８、ｐ２
７９〜２８５、５ インターナショナル ジャーナル
オブ システマティック バクテリオロジー （Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＳｙｓｔｅｍａｔｉｃＢｕｃｔａｒｉｏｌｏｇｙ）
ＶＯｉ ３５ 、Ｎα４ ｐ５２２〜５２３．１９８５ ６ カレント マイクロバイオロジー（Ｃｕｒｒｅｎｔ
！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ＶＯＲ３、ｐ３２１
〜３２６、７ 特願昭６３− 号 （昭和６３年３月７日出願） 本発明は、前記メタン生成細菌を利用して資化速度の遅
い基質を発酵の主な対象とする発酵法において、該資化
速度の遅い基質より速い資化速度を有する基質を上記資
化速度の遅い基質と共存させてメタン発酵させる。
） ｖｏｆ ４７、ｐ２７０〜２９６．１９７９ ２ フエムス マイクロバイオロジー レター（ＦＥ！
、ＩＳ ！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ） ｖｏ Ｉ！ １６、ｐ２１７〜２２３．１９８３ ３ アプライド アンド エンバイロンメンタルマイク
ロバイオロジー（Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄＥｎｖｉｒｏ
ｎｍｅｎｔａｌ ｉ、ｌｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ｖ
ｏ Ｉ ４７、Ｎα５、ｐ９７１〜９７８．１９８４ ４ マイクロバイオロジー（ｔｌ、 Ｓ、 Ｓ、 Ｒ）
（！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ＶＯＲ４８、ｐ２
７９〜２８５、５ インターナショナル ジャーナル
オブ システマティック バクテリオロジー （Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＳｙｓｔｅｍａｔｉｃＢｕｃｔａｒｉｏｌｏｇｙ）
ＶＯｉ ３５ 、Ｎα４ ｐ５２２〜５２３．１９８５ ６ カレント マイクロバイオロジー（Ｃｕｒｒｅｎｔ
！、Ｉｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ） ＶＯＲ３、ｐ３２１
〜３２６、７ 特願昭６３− 号 （昭和６３年３月７日出願） 本発明は、前記メタン生成細菌を利用して資化速度の遅
い基質を発酵の主な対象とする発酵法において、該資化
速度の遅い基質より速い資化速度を有する基質を上記資
化速度の遅い基質と共存させてメタン発酵させる。
例えばメタノサルシナアセチボランスＣ２Ａは３５〜４
０℃において培養した場合、世代時間が基質として酢酸
を用いたときに２４．１時間であり、メタノールの場合
が５．２時間、メチルアミンの場合が６．７〜７．３時
間である。従って、メタノサルシナ・アセチボランスＣ
２Ａをメタン生成細菌として用いる場合、資化速度の遅
い基質は酢酸又はメチルアミンであることができる。
０℃において培養した場合、世代時間が基質として酢酸
を用いたときに２４．１時間であり、メタノールの場合
が５．２時間、メチルアミンの場合が６．７〜７．３時
間である。従って、メタノサルシナ・アセチボランスＣ
２Ａをメタン生成細菌として用いる場合、資化速度の遅
い基質は酢酸又はメチルアミンであることができる。
酢酸が資化速度の遅い基質の場合にはメタノール、メチ
ルアミン又はその両者を資化速度の速い基質として用い
ることができる。又、メチルアミンが資化速度の遅い基
質の場合にはメタノールを資化速度の速い基質として用
いることができる。
ルアミン又はその両者を資化速度の速い基質として用い
ることができる。又、メチルアミンが資化速度の遅い基
質の場合にはメタノールを資化速度の速い基質として用
いることができる。
又、メタノサルシナ・サーモフィラＴＭＩ（世代時間（
５０℃）：酢酸；１２時間、メタノール；７〜１０時間
）をメタン生成細菌として用いた場合、酢酸が遅い資化
速度を有する基質である場合には、メタノールを速い資
化速度を有する基質として本発明の方法を実施できる。
５０℃）：酢酸；１２時間、メタノール；７〜１０時間
）をメタン生成細菌として用いた場合、酢酸が遅い資化
速度を有する基質である場合には、メタノールを速い資
化速度を有する基質として本発明の方法を実施できる。
さらにメタノサルシナ・アルカリフィルム（世代時間（
３７℃）：Ｈ２／ＣＯ２； １９時間、酢酸；１７時間
、メタノール；４時間、メチルアミン；６時間）を用い
る場合にも上記と同様である。
３７℃）：Ｈ２／ＣＯ２； １９時間、酢酸；１７時間
、メタノール；４時間、メチルアミン；６時間）を用い
る場合にも上記と同様である。
例えば、Ｈ２／Ｃ○２、酢酸又はその両者を資化速度の
遅い基質とする場合には、メタノール、メチルアミン又
はその両者を資化速度の速い基質として用いることがで
きる。
遅い基質とする場合には、メタノール、メチルアミン又
はその両者を資化速度の速い基質として用いることがで
きる。
本発明においては、１種又は２種以上の資化速度の遅い
基質に１種又は２種以上の資化速度の速い基質を共存さ
せることにより実施することができる。
基質に１種又は２種以上の資化速度の速い基質を共存さ
せることにより実施することができる。
速い資化速度を有する基質の反応系への添加の時期及び
量は、発酵槽の規模等により種々変化させることができ
る。例えば発酵開始当初に添加することにより、反応の
立ち上り時間を大幅に短縮することができる。
量は、発酵槽の規模等により種々変化させることができ
る。例えば発酵開始当初に添加することにより、反応の
立ち上り時間を大幅に短縮することができる。
メタン発酵の条件等はメタン生成細菌の種類に応じて適
宜変化させることができ、発酵は従来の方法と同様に行
うことができる。
宜変化させることができ、発酵は従来の方法と同様に行
うことができる。
本発明の方法は、廃棄物、廃水処理におけるメタン発酵
のみならず、あらゆる分野におけるメタン発酵法に適用
することができる。
のみならず、あらゆる分野におけるメタン発酵法に適用
することができる。
以下本発明の方法は実施例によりさらに詳細に説明する
。
。
実施例１
メタノサルシナアルカリフィルムＮＹ ７２ｇ（ＦＥ
ＲｌＪ Ｐ−９９２０）を０．８％メタノールを基質と
して含有する第２表に組成を示す培地１β中（ｐＨ８，
３，３７℃）で９日間培養し、次いで０．８％となるよ
うに酢酸す） ＩＪウムを培地中に添加し、さらに培養
を続けた。メタンガス生成量（ｍ ｍｏ ｌｅ −ＣＨ
４）の経時変化を第１図に示す。
ＲｌＪ Ｐ−９９２０）を０．８％メタノールを基質と
して含有する第２表に組成を示す培地１β中（ｐＨ８，
３，３７℃）で９日間培養し、次いで０．８％となるよ
うに酢酸す） ＩＪウムを培地中に添加し、さらに培養
を続けた。メタンガス生成量（ｍ ｍｏ ｌｅ −ＣＨ
４）の経時変化を第１図に示す。
比較例１
０．８％メタノールの代りに０．８％酢酸ナトリウムを
含有する培地を用いた他は実施例１と同様にして１６日
間培養を行った（途中で酢酸ナトリウムは添加しなかっ
た）。結果を第１図に示す。
含有する培地を用いた他は実施例１と同様にして１６日
間培養を行った（途中で酢酸ナトリウムは添加しなかっ
た）。結果を第１図に示す。
参考例１
メタノナルシナ・バリケリＵＢＳ （ＤＳ〜１１３１１
）を０．８％メタノール又は０．８％酢酸ナトリウム
を基質として含有する第２表に示す組成を有する培地ｉ
ｆ中（ｐＨ７，４，３７℃）で１６日間培養した。
）を０．８％メタノール又は０．８％酢酸ナトリウム
を基質として含有する第２表に示す組成を有する培地ｉ
ｆ中（ｐＨ７，４，３７℃）で１６日間培養した。
結果を第１図に示す。
参考例２
メタノナルシナ・アルカリフィルムＮＹ−７２８を、第
２表に示す培地を用い、基質としてギ酸ナトリウム、酢
酸ナトリウム、メタノール、トリメチルアミンのいずれ
か１つを用いて行った培養の結果を第２図：こホす。尚
、基質濃度は０．８％とし、培養気相はＮ２（２気圧陽
圧）とした。Ｈ２／Ｃ○２を基質として用いる場合は培
地中に上記基質を用いる代わりに培養気相を８２／Ｃｏ
２（２気圧陽圧）として培養を行った。尚、培地ｐＨは
８．３とし、培養温度３７℃とした。
２表に示す培地を用い、基質としてギ酸ナトリウム、酢
酸ナトリウム、メタノール、トリメチルアミンのいずれ
か１つを用いて行った培養の結果を第２図：こホす。尚
、基質濃度は０．８％とし、培養気相はＮ２（２気圧陽
圧）とした。Ｈ２／Ｃ○２を基質として用いる場合は培
地中に上記基質を用いる代わりに培養気相を８２／Ｃｏ
２（２気圧陽圧）として培養を行った。尚、培地ｐＨは
８．３とし、培養温度３７℃とした。
第２表 培地組成（培地１ｊ７当り）第２表 （続
き） 注−１）基質については何れかひとつのみを使用 注−２＞ ｐＮ調製は重炭酸ナトリウム使用性−３）同
表は精製水を用いて、培地１１を調製する際の各組成の
含有量を示す。
き） 注−１）基質については何れかひとつのみを使用 注−２＞ ｐＮ調製は重炭酸ナトリウム使用性−３）同
表は精製水を用いて、培地１１を調製する際の各組成の
含有量を示す。
第３表 微量元素溶液組成（溶液１１当り）注−１）
同表は精製水を用いて溶液ｌＩ！を調製する際の各組成
の含有量を示す。
同表は精製水を用いて溶液ｌＩ！を調製する際の各組成
の含有量を示す。
第 ４ 表 ビタミン溶液組成
性−１）同表は精製水を用いて溶液１βを調製する際の
各組成の含有量を示す。
各組成の含有量を示す。
（発明の効果）
本発明の方法によれば、より短時間にリアクター中のメ
タン生成細菌の濃度を高めることができる。その結果、
リアクターを小型化することができ、又安定したメタン
発酵の定常状態を維持するために必要なりアクタ−内の
メタン生成細菌の菌体濃度を実現するために要する時間
を短縮することができる。
タン生成細菌の濃度を高めることができる。その結果、
リアクターを小型化することができ、又安定したメタン
発酵の定常状態を維持するために必要なりアクタ−内の
メタン生成細菌の菌体濃度を実現するために要する時間
を短縮することができる。
第１図及び第２図はメタンガス生成量の経時変化を示す
図である。 １呂 養 巳 Ｂ（日） 第２図 上目 番 日 数 （日）
図である。 １呂 養 巳 Ｂ（日） 第２図 上目 番 日 数 （日）
Claims (2)
- （１）２種以上の基質を資化することができ、かつ該２
種以上の基質間で資化速度に差異があるメタン生成細菌
を利用して資化速度の遅い基質を発酵の主な対象とする
メタン発酵法であって、上記資化速度の遅い基質より速
い資化速度を有する基質を上記資化速度の遅い基質と共
存させてメタン発酵させることを特徴とするメタン発酵
法。 - （２）メタン生成細菌がメタノサルシナ属に属するメタ
ン生成細菌である請求項（１）記載の発酵法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053295A JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
| US07/318,907 US5143835A (en) | 1988-03-07 | 1989-03-06 | Alkalophilic methanogen and fast methane fermentation method |
| DE68919874T DE68919874T2 (de) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Alkalophile methanogene Bakterien und Fermentationsverfahren zur schnellen Methanproduktion. |
| EP19930113598 EP0604708B1 (en) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Fermentation method for the fast production of methane |
| EP19890103989 EP0332134B1 (en) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Alkalophilic, methanogenic bacteria and fermentation method for the fast production of methane |
| DE68929029T DE68929029T2 (de) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | Fermentationsverfahren zur schnellen Methanproduktion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053295A JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01228600A true JPH01228600A (ja) | 1989-09-12 |
| JPH0647120B2 JPH0647120B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=12938736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63053295A Expired - Fee Related JPH0647120B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 高速メタン発酵法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647120B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471693A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Aqua Renaissance Gijutsu Kenkyu Kumiai | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
| JP2012239954A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638117A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Magnetic filter |
| JPS61230798A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 | Taki Chem Co Ltd | メタン醗酵促進剤 |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63053295A patent/JPH0647120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638117A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Magnetic filter |
| JPS61230798A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 | Taki Chem Co Ltd | メタン醗酵促進剤 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471693A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Aqua Renaissance Gijutsu Kenkyu Kumiai | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
| JP2012239954A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647120B2 (ja) | 1994-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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