JPH0630781B2 - 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Info
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- JPH0630781B2 JPH0630781B2 JP2179693A JP17969390A JPH0630781B2 JP H0630781 B2 JPH0630781 B2 JP H0630781B2 JP 2179693 A JP2179693 A JP 2179693A JP 17969390 A JP17969390 A JP 17969390A JP H0630781 B2 JPH0630781 B2 JP H0630781B2
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- Japan
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- anaerobic
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- cells
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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
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
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。
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。
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。
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
高める方法である。嫌気性流動床法、ハイブリッドＵＡ
ＳＢ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。
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
高める方法である。嫌気性流動床法、ハイブリッドＵＡ
ＳＢ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めに
３〜５ケ月のスタートアップ期間を要する。
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めに
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
遅い嫌気性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。
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
遅い嫌気性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。
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。
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。
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。
上記目的を達成するために、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、該発酵槽内でメタノスリックス属を含む
種菌体群中にメタノサルシナ属の菌体を増殖させ、該菌
体を核体としてメタノスリックス属を含む種菌体群を短
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。
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、該発酵槽内でメタノスリックス属を含む
種菌体群中にメタノサルシナ属の菌体を増殖させ、該菌
体を核体としてメタノスリックス属を含む種菌体群を短
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。
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。
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、メタノールを炭素源とすると１桁
高い増殖速度を示す。また、直径0.8〜1.2μｍ、通常、
ぶどうの房状に集塊する菌体であり、最大で１〜２mm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。
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、メタノールを炭素源とすると１桁
高い増殖速度を示す。また、直径0.8〜1.2μｍ、通常、
ぶどうの房状に集塊する菌体であり、最大で１〜２mm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。
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。
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のＵＡＳＢ型リアクタによるビール製造
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、同じ仕様のリアクタを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／で、造粒状態は
勿論、その前駆状態すら呈していない。これを双方のリ
アクタに４ずつ、ＭＬＶＳＳとして53.6ｇ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／）の供給を
開始した。一方のリアクタ（以下、リアクタＡと記す）
には、試料に１０mM(mmol／）のメタノールを添加
し、もう一方のリアクタ（以下、リアクタＢと記す）に
は試料のみとしていずれも２０ｍ／分で供給を開始し
た。リアクタＡのＢＯＤ容積負荷は3.6ｇ／・日、リ
アクタＢは1.7ｇ／・日である。
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、同じ仕様のリアクタを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／で、造粒状態は
勿論、その前駆状態すら呈していない。これを双方のリ
アクタに４ずつ、ＭＬＶＳＳとして53.6ｇ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／）の供給を
開始した。一方のリアクタ（以下、リアクタＡと記す）
には、試料に１０mM(mmol／）のメタノールを添加
し、もう一方のリアクタ（以下、リアクタＢと記す）に
は試料のみとしていずれも２０ｍ／分で供給を開始し
た。リアクタＡのＢＯＤ容積負荷は3.6ｇ／・日、リ
アクタＢは1.7ｇ／・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、これを核にした造粒の前駆状態の形成
が確認でき、径0.5mm以上の造粒物は２１０個／ｍ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1.5〜２mmの造粒物がか
なり形成され、残るほとんどが造粒前駆状態であった。
径0.5mm以上の造粒物は２５００個／ｍが確認でき
た。そして、リアクタの下部２容量に相当する部分
は、ＭＬＶＳＳ 30,800mg／の高濃度に菌体が集積
し、ＢＯＤ除去率も８２％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２容量に相当する部分はＭＬＶＳＳ 9,700mg／
に減少し、ＢＯＤ除去率は５５％どまりであった。
シナ属の増殖と、これを核にした造粒の前駆状態の形成
が確認でき、径0.5mm以上の造粒物は２１０個／ｍ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1.5〜２mmの造粒物がか
なり形成され、残るほとんどが造粒前駆状態であった。
径0.5mm以上の造粒物は２５００個／ｍが確認でき
た。そして、リアクタの下部２容量に相当する部分
は、ＭＬＶＳＳ 30,800mg／の高濃度に菌体が集積
し、ＢＯＤ除去率も８２％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２容量に相当する部分はＭＬＶＳＳ 9,700mg／
に減少し、ＢＯＤ除去率は５５％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。
の個数の変化を示す。
実施例２ 空塔容積7.5のＵＡＳＢ型リアクタによる生活廃水の
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。一方（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／
に調整し、いずれのリアクタにも５ずつ、ＭＬＶＳ
Ｓとして53.5ｇ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。双方のリア
クタに試料である生活廃水（ＢＯＤ ２２０mg／）を
４５ｍ／分で供給を開始した。リアクタＡ，ＢのＢＯ
Ｄ容積負荷は1.9ｇ／・日である。
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。一方（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／
に調整し、いずれのリアクタにも５ずつ、ＭＬＶＳ
Ｓとして53.5ｇ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。双方のリア
クタに試料である生活廃水（ＢＯＤ ２２０mg／）を
４５ｍ／分で供給を開始した。リアクタＡ，ＢのＢＯ
Ｄ容積負荷は1.9ｇ／・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た造粒物の形成が確
認でき、径0.5mm以上の造粒物は７９０個／ｍ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1.5〜２mmの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0.5mm以
上の造粒物は１５４０個／ｍが確認できた。そして、
リアクタの下部２容量に相当する部分はＭＬＶＳＳ
21,600mg／で、ＢＯＤ除去率も６９％であった。
していたメタノサルシナ属を核にした造粒物の形成が確
認でき、径0.5mm以上の造粒物は７９０個／ｍ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1.5〜２mmの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0.5mm以
上の造粒物は１５４０個／ｍが確認できた。そして、
リアクタの下部２容量に相当する部分はＭＬＶＳＳ
21,600mg／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２容量に相当する部分はＭＬＶＳ
Ｓ 13,700mg／、ＢＯＤ除去率は４１％であった。
で、リアクタの下部２容量に相当する部分はＭＬＶＳ
Ｓ 13,700mg／、ＢＯＤ除去率は４１％であった。
第２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。
の個数の変化を示す。
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。
り、スタートアップに要する期間が短縮される。
ii）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。
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。
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。
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 (2)
- 【請求項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
メタノスリックス属を含む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メタノスリッ
クス属を含む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。 - 【請求項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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179693A JPH0630781B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179693A JPH0630781B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0471693A JPH0471693A (ja) | 1992-03-06 |
| JPH0630781B2 true JPH0630781B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16070226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2179693A Expired - Fee Related JPH0630781B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 嫌気性発酵槽の短期スタートアップ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630781B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP5471748B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2014-04-16 | 株式会社Ｉｈｉ | 嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法 |
| JP2013208558A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Kurita Water Ind Ltd | クラフトパルプ排水の処理方法 |
| JP2012183539A (ja) * | 2012-06-01 | 2012-09-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 排水処理方法 |
| JP5985425B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2016-09-06 | 株式会社クボタ | 汚水処理装置の稼動方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647120B2 (ja) * | 1988-03-07 | 1994-06-22 | 新技術事業団 | 高速メタン発酵法 |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2179693A patent/JPH0630781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471693A (ja) | 1992-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |