JPH0471693A - 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 - Google Patents

嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法

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JPH0471693A
JPH0471693A JP2179693A JP17969390A JPH0471693A JP H0471693 A JPH0471693 A JP H0471693A JP 2179693 A JP2179693 A JP 2179693A JP 17969390 A JP17969390 A JP 17969390A JP H0471693 A JPH0471693 A JP H0471693A
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bacteria
fermentation tank
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anaerobic
seed bacterium
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Masato Nishiwaki
正人 西脇
Koichi Kiriyama
桐山 光市
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AQUA RENAISSANCE GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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AQUA RENAISSANCE GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法に係り
、特に、有機物を含む各種工業廃水、都市下水に代表さ
れる生活廃水等の廃水の嫌気性処理を行うにあたり、嫌
気性バイオリアクタのスタートアップ(バイオリアクタ
が通常の機能を示すようになるまでの状態)法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
嫌気性発酵のスタートアップにおいて、最も重要なこと
は、いかにしてメタン生成に関わる菌体を高濃度集積す
るかという点にある。
従来、嫌気性発酵法には嫌気性流動床法、UASB法、
ハイブリッドUASB法がある。UASB法は、発酵槽
内に担体を用いずに菌体を投入し、有機性廃水の通水開
始後、自然発生的に菌体が自己造粒する事で菌体濃度を
高yつる方法である。嫌気性流動床法、ハイブリッドU
ASB法は、いずれも反応槽内に有機もしくは、無機の
担体を投入し、微生物を担体上に付着させることで菌体
濃度を高めるものである。
UASB法では、目標処理量に耐え得る菌体の高濃度集
積、造粒化は、増殖速度の遅い嫌気性菌(例えば、メタ
ノスリックス菌)に由来しており、かつ、嫌気性菌のな
かでも造粒化に適している菌が主体となっているた約に
3〜5ケ月のスタートアップ期間を要する。
これに対して、嫌気性発酵槽内に高分子凝集剤を添加し
て、該発酵槽内の菌体を人為的に造粒化する方法や、該
発酵槽の後段に重力沈降濃縮槽を設けて、流出する菌体
を回収、該発酵槽に返送して菌体の高濃度化を図る方法
が知られている。しかし、これらの方法も、増殖速度の
遅い嫌気件菌を優占種とするものであって、スタートア
ップ期間を著しく短縮することはできない。
また、嫌気性流動床法、ハイブリッドUASB法では、
槽内に担体を投入するために、菌体の流出は、低く抑え
られるが、該担体の容量だけ、発酵槽容積が増大し、効
率が悪くなるという短所を持つ。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上記の従来技術における問題点を解決し、担
体を使わずに短期間で造粒化高濃度集積することのでき
る嫌気性発酵槽のスタートアップ法を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するた杓の手段〕
上記目的を達成するた約に、本発明では、嫌気性発酵槽
における菌体の造粒化及び高濃度集積によるスタートア
ップにおいて、該発酵槽内で種菌体群中にメタノサルシ
ナ属の菌体を増殖させ、該菌体を核体として種菌体群を
短期間で造粒化、高濃度集積することを特徴とする嫌気
性発酵槽の短期スタートアップ法としたものである。
本発明は、嫌気性発酵槽のスタートアップにおいて、造
粒性のあるメタノサルシナ属が生存、もしくは優占種で
ある種菌体群を用い、種菌体群中のメタノサルシナ属を
高速に増殖させ、造粒の核を形成させるか、あるいはそ
のためにメタノールを添加することを特徴とする方法で
ある。
〔作用〕
本発明で使用するメタノサルシナ属の菌体は、メタノス
リックス属に比べて増殖速度が速く、酢酸を炭素源とす
る場合でも2倍以上、メタツルを炭素源とすると1桁高
い増殖速度を示す。
また、直径0.8〜1.2μm1通常、ぶどうの房状に
集塊する菌体であり、最大で1〜2m[[lに凝集する
性質を持っている。本発明では、該菌体の性質を利用し
、スタートアップの段階で該菌体を高速度で増殖させ、
有機または、無機担体に代わる微生物担体として用いる
ものである。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 空塔容積7.5 AのUASB型リアクリアクタビール
製造工場総合廃水のメタン発酵処理実験を開始するにあ
たり、同じ仕様のりアクタを2基用意して、それぞれに
種菌体として、35℃発酵の下水消化汚泥を封入した。
種菌体の濃度はMLVSS  13,400mg/Il
で、造粒状態は勿論、その前駆状態すら呈していない。
これを双方のりアクタに4βずつ、MLVSSとして5
3.6 gを封入し、リアクタの温度を35℃に保ちつ
つ、試料としてのビール製造工場総合廃水(BOD  
450mg/A)の供給を開始した。一方のりアクタ(
以下、リアクタAと記す)には、試料に10 mM (
mmol/ 12 )のメタノールを添加し、もう一方
のりアクタ(以下、リアクタBと記す)には試料のみと
していずれも2〇−7分で供給を開始した。リアクタA
のBOD容積負荷は3.6 g /β・日、リアクタB
は1.7g/j2・日である。
リアクタAでは試料供給開始後20日程度でメタノサル
シナ属の増殖と、これを核にしだ造粒の前駆状態の形成
が確認でき、径0.5 mm以上の造粒物は210個/
−であった。また、50%のBOD除去率を示した。こ
れに対し、リアクタBでは種菌体の状態に変化は見られ
ず、BOD除去率0.37%であった。試料の供給を継
続して1.5ケ月後には、リアクタAでは径1.5〜2
 mmO造粒物がかなり形成され、残るほとんどが造粒
前駆状態であった。径0.5 mm以上の造粒物は25
00個/rnlが確認できた。そして、リアクタの下部
21容量に相当する部分は、MLVSS  30,80
0mg/Aの高濃度に菌体が集積し、BOD除去率も8
2%に達していた。
一方、リアクタBでは造粒前駆状態が散見される程度で
、リアクタの下部21容量に相当する部分はMLVSS
  9,700mg/j:に減少し、BOD除去率は5
5%どまりであった。
第1図にリアクタAとリアクタBのMLVSSと造粒物
の個数の変化を示す。
実施例2 空塔容積7,51のUASB型リアクリアクタ生活廃水
のメタン発酵処理実験を開始するにあたり、同じリアク
タを2基用意して、リアクタのスタートアップに要する
時間を比較した。
方(以下、リアクタAと記す)には、紙パルプ製造の一
工程である木釜蒸留の廃液を 35℃でメタン発酵処理
して得られる汚泥を、他方((以下、リアクタBと記す
)には35℃発酵の下水消化汚泥を種菌体として封入し
た。種菌体の濃度は、双方共10,700mg/A’に
調整し、いずれのりアクタにも51ずつ、MLVSSと
して53.5 g封入して、リアクタの温度を35℃に
保った。リアクタAの種菌体ではメタノサルシナ属が優
先種であった。リアクタBの種菌体は、造粒状態は勿論
のこと、その前駆状態すら呈していなかった。双方のり
アクタに試料である生活廃水(BOD  220mg/
jりを45−7分で供給を開始した。リアクタA、Bの
BOD容積負荷は1.9g/β・日である。
リアクタAでは試料供給開始後1ケ月で、種菌体に存在
していたメタノサルシナ属を核にしだ造粒物の形成が確
認でき、径0.5 mm以上の造粒物は790個/ml
であった。これに対し、リアクタBでは種菌体の状態に
変化は見られず、試料に含まれる懸濁物質の混入が目立
つようになってきた。試料の供給を継続して2.5ケ月
後には、リアクタAでは径1.5〜2 ++nnO造粒
物がかなり形成され、残るほとんどが造粒前駆状態であ
った。径0.5 mm以上の造粒物は1540個/−が
* 詔できた。そして、リアクタの下部2p容量に相当
する部分はMLVSS  21,600mg/j2で、
BOD除去率も69%であった。
一方、リアクタBでは造粒前駆状態が散見される程度で
、リアクタの下部21容壷に相当する部分はMLVSS
  13,700mg/j!、BOD除去率は41%で
あった。
第2図にリアクタAとりアクタBのMLVSSと造粒物
の個数の変化を示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば次のような効果を奏する。
i)非常に増殖速度の速い微生物担体を用いることによ
り、スタートアップに要する期間が短縮される。
■)担体自身が微生物であり、核体形成後も廃水処理可
能な微生物として作用し、有機、無機担体を用いた場合
のようにリアクタの効率が悪くなるということがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1の試料の経過時間によるMLVSS
と造粒物の個数の変化を示すグラフ、第2図は、実施例
2の試料の経過時間によるMLVSSと造粒物の個数の
変化を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、嫌気性発酵槽における菌体の造粒化及び高濃度集積
    によるスタートアップにおいて、該発酵槽内で種菌体群
    中にメタノサルシナ属の菌体を増殖させ、該菌体を核体
    として種菌体群を短期間で造粒化、高濃度集積すること
    を特徴とする嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法。 2、前記発酵槽内にメタノールを添加することを特徴と
    する請求項1記載の嫌気性発酵槽の短期スタートアップ
    法。
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CN1292995C (zh) * 2004-04-23 2007-01-03 中国科学院生态环境研究中心 厌氧氨氧化反应器的好氧启动方法
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