JPH01249198A

JPH01249198A - 嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法および硫酸還元菌阻害性物質

Info

Publication number: JPH01249198A
Application number: JP63077774A
Authority: JP
Inventors: Seiji Minami; 南　清司; Yuichi Tanimoto; 祐一谷本; Masaharu Tazaki; 雅晴田崎; Kazuo Okamura; 和夫岡村; Hajime Yamaguchi; 一山口; Takeshi Horiyama; 堀山　剛
Original assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1989-10-04
Also published as: JPH0310393B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、メタン発酵等の嫌気性発酵によって有機性
廃水を処理する場合に行なわれる嫌気性処理における硫
酸還元反応抑制方法および硫酸還元菌阻害性物質に関す
るものである。

「従来の技術」メタン発酵などの嫌気性発酵による有機性廃水の処理は
、活性゛汚泥法等の好気性処理に比べて、■曝気動力が
不用、■汚泥生成潰が少ない、■エネルギー源として利
用できるメタンガスが生成する、■高負荷の一次処理が
できる、等の利点を持つ水処理法であるが、この方法は
特に有機物を高濃度に含む廃水の処理に適している。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、上記のような高濃度の有機性廃水のなか
には、アルコール恭留廃液、パルプ廃液等のように、し
ばしば多潰の硫酸イオンを含むものがある。このような
廃水をメタン発酵させると、メタン細菌と同様の生育条
件下で硫酸還元菌が繁殖し、硫酸イオンがメタン細菌の
生育およびメタン発酵を阻害する硫化物イオンに還元さ
れるため、メタン発酵が抑制されてメタン生成量、廃水
処理能力が低下し、著しい場合には、メタン発酵が停止
する。また、本来、メタン生成に使われる水素が硫酸イ
オンの還元に使われるため、生成ガス中のメタン濃度が
低下し、生成ガスのほとんどが炭酸ガスとなってエネル
ギー源としての価値が低下する。さらに、生成ガス中に
腐食性の硫化水素ガスの濃度が増加する。

このため、嫌気性処理を行なう場１合には、廃水中の硫
酸還元菌の生育を阻害することによって硫酸イオンの還
元を抑制することが必要と考えられており、そのために
上記廃水中に硫酸還元菌を阻害する物質を添加すること
し考えられるが、従来は、そのような物質がメタン細菌
に及ぼず影響が知られていなかったため、嫌気性処理に
おいて廃水中に硫酸還元菌を阻害する物質を添加する試
みは未だ行なわれたことがなかった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、硫酸還
元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を阻害し
ない物質を提供し、かつ、その物質により廃水中の硫酸
還元反応を抑制して嫌気性処理を良好な状態で行なうこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法は
、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によって処
理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存゛する
硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する物質を添加するし
のである。

また、この発明の硫酸還元菌阻害性物質は、ベラパミル
塩酸塩、クロルプロマジン塩酸塩、吋クレゾール、ｍ−
クレゾール、ヒビテン、トリニトロフェノール、ｐ−ト
ルエンスルポン酸ナトリウム、グルタルアルデヒドから
選ばれたうちの一種類または二種類以上の混合物からな
るものである。

「作用」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法に
おいては、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵に
よって処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共
存する硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する物質を添加
することによって、上記硫酸還元菌による硫酸イオンの
還元を抑制してメタン発酵を阻害する硫化物イオンの発
生を防ぐと共に上記硫酸還元菌がメタン生成に必要な水
素を消費することも防止する。このため、この方法を用
いて有機性廃水の嫌気性処理を行なうと、メタン発酵が
良好な状態で行なわれて、廃水処理が効果的に行なわれ
ることとなる。

また、この発明の硫酸還元菌阻害性物質を用いた場合に
は、有機性廃水の嫌気性処理を効率的に行なうことがで
きる上、その硫酸還元菌阻害性によって、鉄製のタンク
、配管等が硫酸還元菌がつくりだす硫化水素ガスで腐食
されることも防止することができ、硫酸還元菌による被
害に対して広く応用することが可能である。

「実施例」以下、この発明の一実施例を説明する。

この実施例では、例えばアルコール蒸留廃液あるいはバ
ルブ廃液等のように硫酸イオンを含む有機性廃水中に、
硫酸還元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を
阻害しない硫酸還元菌阻害性物質を添加し、そのＨ機性
廃水をメタン発酵させて嫌気性処理を行なう。

このような硫酸還元菌阻害性物質としては、例えばベラ
パミル塩酸塩などがある。そして、このベラパミル塩酸
塩を例えば１０ｐｐｍ程度の適当な濃度になるようにし
て発酵槽（あるいはりアクタ−１消化槽等）に添加する
と、ベラパミル塩酸塩の作用により硫酸還元菌の活動か
抑制されるため、硫酸イオンの硫化物イオンへの還元が
起こらず、メタン発酵を良好な状態で行なうことができ
る。

また、上記ベラパミル塩酸塩のような硫酸還元菌阻害性
物質は、硫酸還元菌による腐食性の硫化水素ガスの発生
も抑制できるため、反応処理における発酵槽、リアクタ
ー、または消化槽等ばかりでなく、土中等の嫌気下にお
ける鉄製の送油管、ガス管、および水道管等が硫化水素
ガスで腐食されることら防止することもできる。

なお、上記硫酸還元菌阻害性物質としては、上記ベラパ
ミル塩酸塩の他、クロルプロマジン塩酸塩、０−クレゾ
ール、ｍ−クレゾール、ヒビテン、トリニトロフェノー
ル、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム、グルタルアル
デヒドおよびその他の物質などがある。そして、これら
の物質を用いた場合にも、ベラパミル塩酸塩を用いた場
合と同様な効果を奏することができる。

「実験例」（実験ｌ　）スクリーニングテスト硫酸還元菌の生育を阻害し、メタン細菌の生育を１ｌｆ
ｌ害しない物質を捜ずため、表１に示すフローに基づい
てスクリーニングテストを実施した。

このスクリーニングテストにおいては、メタン細菌とし
て、メタノールを炭素源として利用可能で、しかもその
メタン発酵域の至適生育温度が５５℃のメタノザルシナ
（Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ　ｓｐ、（ＤＳＭ２９
０６））を用い、硫酸還元菌として、上記至適生育温度
とほぼ等しい至適生育温度を持つデスルホトマクルムニ
グリフイカンス（Ｄｅｓｕｌｕｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ
ｎｉｇｒｉｆｉａａｎｓ　（ＤＳＭ　５７４））を用い
た。そして、これら各画の菌株に対して、表２、表３に
示す培地を調整した。

表１゜（以下余白）表２．硫酸還元菌生育確認用培地但し、上記培地はオートクレーブにより　１２０℃で１
５分間殺菌処理され、また、そのｐＨは７．２に調整さ
れている。そして、このスクリーニングテストは、窒素
８０％、二酸化炭素ｌＯ％、水素ＩＱ％の雰囲気中にお
いて行なった。

（以下余白）表３゜メタン細菌生育確認用培地但し、上記培地はオートクレーブにより　１２０℃で１
５分間殺菌処理され、また、そのｐＨは７．２に調整さ
れている。そして、このスクリーニングテストは、窒素
８０％、二酸化炭素１０％、水素１０％の雰囲気中にお
いて行なった。

なお、表３中におけるビタミン溶液および微量元素溶液
の配合をそれぞれ表４、表５に示す。

表４゜表５゜このようなスクリーニングテストにおいて、培地に硫酸
還元菌が生存、生育する場合には、硫酸塩が乳酸ナトリ
ウムを還元剤として還元され、モール塩中の鉄と作用し
て硫化鉄を生成し、培地が黒変する。このため、このス
クリーニングテストでは、培地゛の黒変によって硫酸還
元菌の生育確認とした。また、メタン細菌は、生育する
と、培養液の入った試験管の下部に根粒状となって沈澱
するため、培養液は濁らない。さらに、メタン細菌の生
育に伴ってメタンガスが発生するので、これをもって生
育確認とする。

そして、このようにして多数の物質についてスクリーニ
ングテストを行った結果、表６に示す８種の物質が有効
と認められた。

なお、各物質名の右側に記載した有効濃度とは、メタン
発酵が最も良好な状態で行なわれる濃度であるが、これ
以外の濃度でも硫酸還元菌の生育を抑制することが可能
であり、その場合にもメタン発酵を効率的に行なうこと
ができる。

表６゜（実験２　）共生テスト実験ｌで有効と認められた表６の物質のうちからベラパ
ミル塩酸塩を選び、表７の培地を用いて共生テストを行
った。

この共生テストでは、実験ｌと同様な実験方法で行なわ
れ、メタン細菌の単独培養、メタン細菌と硫酸還元菌と
の混合培養、および上記ベラパミル塩酸塩をｔｏｐβｍ
添加したメタン細菌と硫酸還元菌との混合培養を行なっ
た。そして、メタン細菌の増殖は、メタンガス発生量を
モニターすることにより検知し、硫酸還元菌の増殖は、
硫酸イオン濃度の変化をモニターすることにより検知し
た。

（以下余白）表７゜但し、上記培地は、ｐＨｈ（７，０に調整されている。

この共生テストの結果、第１図、第２図に示すように、
メタン細菌と硫酸還元菌とを混合した系にベラパミル塩
酸塩を添加した場合には、メタン細菌単独の系と同様に
良好なメタン発酵が行なわれ、かつ硫酸還元菌の増殖も
抑制された。

また、上記共生テストと同様に表７の培地を用いて、上
記表６中に記載した上記ベラパミル塩酸塩以外の各物質
゛を添加したメタン細菌と硫酸還元菌との混合培養を行
なったところ、これら各物質を添加した場合にも、上記
ベラパミル塩酸塩を添加した場合と同様に良好なメタン
発酵が行なわれ、かつ硫酸還元菌の増殖も抑制された。

「発明の効果」この発明の嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法に
よれば、硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によ
って処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存
する硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する物質を添加す
るので、上記硫酸還元菌による硫酸イオンの還元を抑制
してメタン発酵を阻害する硫化物イオンの発生を防ぐこ
とができると共に、メタン生成に必要な水素が上記硫酸
還元菌に消費されることを防止することができる。

このため、この方法を用いて有機性廃水の嫌気性処理を
行なった場合には、メタン発酵を良好な状態で行なうこ
とができ、廃水処理を効果的に行なうことができる。

ま、た、この発明の硫酸還元菌阻害性物質によれば、硫
酸還元菌の生育を阻害すると共にメタン細菌の生育を阻
害しないために嫌気性処理を効率的に行なうことができ
るだけでなく、その硫酸還元菌阻害性によって、その嫌
気性処理で用いられる鉄製のタンク、配管などが硫酸還
元菌がっくりだす硫化水素ガスで腐食されることも防止
することができる。そして、この硫酸還元菌阻害性物質
によれば、土中等の嫌気したにおける鉄製の送油管、ガ
ス管、水道管などが硫酸還元菌がっくりだす硫化水素イ
オンで腐食されることも防止することができ、その他の
硫酸還元菌による被害に対しても広く応用して幅広い産
業分野に利用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、共生テストの結果を示す図であって
、第１図は培養時間と硫酸イオン濃度との関係を表すグ
ラフ、第２図は培養時間とメタンガス発生ｍとの関係を
表すグラフである。出廓°大　清水建設株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硫酸イオンを含む有機性廃水を嫌気性発酵によっ
て処理する際に、上記有機性廃水にメタン細菌と共存す
る硫酸還元菌の生育を選択的に阻害する物質を添加する
ことを特徴とする嫌気性処理における硫酸還元反応抑制
方法。
（２）第１項記載の嫌気性処理における硫酸還元反応抑
制方法で添加する物質において、ベラパミル塩酸塩、ク
ロルプロマジン塩酸塩、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾー
ル、ヒビテン、トリニトロフェノール、ｐ−トルエンス
ルホン酸ナトリウム、グルタルアルデヒドから選ばれた
うちの一種類または二種類以上の混合物からなることを
特徴とする硫酸還元菌阻害性物質。