JPS5835759B2 - 有機廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機廃棄物の処理方法に関する。

さらに詳しくは本発明は水性媒体中の生分解性有機廃棄
物の処理方法に関する。

有機廃棄物の処理は工業的なあるいは農業的な種々の方
法で行なわれている。

これら処理方法のうちで、例えば有機廃棄物を埋めたり
、埋めたてに使用したり、海に投棄したりする方法は環
境に悪影響を及ぼすので好ましくない。

一方、有機廃棄物をエネルギー源や有用な製品に変換す
る方法も種々行なわれており、このような方法には例え
は生物学的好気醗酵、生物学的嫌気醗酵、好熱好気消化
、分解蒸留（炭化水素化および熱分解を含む）、焼却等
がある。

このような方法は、１９７４年８月１８日から２１日亘
ってウェストバージニア州モーガンタウンのウェストバ
ージニア大学で開かれたアメリカ農業技術師学会（Ａｍ
ｅｒｉｃａｎ Ｓ。

−ｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｓ ）北東部部分において配布された資料
／！６ＮＡ７４１０７に記載されているＷ、Ｊ、シュニ
ル氏等による「農業廃棄物からのメタンの生成、概念と
将来の応用に関する展望（Ｍｅｔｈａｎｅ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ ｆｒｏｍＡｇｒｉｃａｌｔｕｒ−ａｌ Ｗ
ａｓｔｅｓ：Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｃｏｎｃｅｐｔ ａ
ｎｄ Ｆｕｔｕｒｅ Ａ−ｐｐ ｌｉ ｃａ ｔｉ ｏ
ｎ ）、Ｉと題するレポートに記載されている。

この後者のグループの方法のうちでも生物学的嫌気醗酵
が最も有望のようであり、最近かなり注目を集めている
。

上述のように最近生物学的嫌気醗酵が注目されるように
なったのは、少なくとも部分的には、嫌気性沢床が開発
されたためであると思われる。

〔例えは、１９７４年９月１８日英国バーミンガムで開
かれた国際水質汚染調査協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｐｏ
１ｌｕｔｉｏｎ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ）の生物学的処理の
設計に関するバーミンガム短期コースにおいて配布され
たＪ、Ｃ，ヤング氏等による「水質汚染制御ジャーナル
（Ｊｏｕｒ、 Ｗａｔｅｒ Ｐｏ１ｌ。

ＣｏｎｔｒｏｌＦｅｄ、）１４１ 、Ｒ１６０（１９６
９）およびＰ、 Ｌ、マツカーティ氏による「嫌気性処
理（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｐ ｒｏｃｅｓｓｅｓ ）ｌ
）並びにＪ−Ｃ，ジエネット氏等による「水質汚染制
御ジャーナル」４７゜１０４（１９７５）を参照のこと
。

〕嫌嫌気性成は基本的には好気性流水沢床と同様の小石
が充填された沢床である。

しかしながら、嫌気性沢床においては、廃棄物の流れは
沢床の底を横切って分散される。

廃棄物の流れは水石の沢床を通って上昇せしめられ、Ｆ
床は完全に廃棄物の流れの中に沈められる。

嫌気性微生物が小石の間の空隙に累積し、大きな活性微
生物集団を形成する。

一般に流出液中には微生物固形分は含まれていない。

（上記Ｊ、Ｃ，ヤング氏等によるレポートのＲ１６０参
照。

）しかしながら、上述のような嫌気性ｆ床は水溶性有機
廃棄物の処理に最も適したものである。

（上記Ｊ、Ｃ，ヤング氏等によるレポートのＲ１６０お
よびＲ１７１参照。

）さらに、処理される廃棄物の化学的酸素要求（ＣＯＤ
）を著しく減少させるためには、その廃棄物を沢床中に
極めて長時間滞留させなければならない。

すなわち、廃棄物の流れのＣＯＤを３６．７〜９３．４
％減少させるためには、そのＣＯＤに依存して、４−５
〜７．２時間の滞留が必要であった。

（上記ヤング氏等によるレポートのＲ１６７参照。

）さらに、上記のような結果は炭素、窒素および燐の含
有量のバランスがとられ、またｐＨ値が注意深く調整さ
れた、最適化された合成廃棄物について達成されたもの
である。

従って、廃棄物の流れの中に固形分が存在することを許
容し、また実際の廃棄物をより迅速に処理することが可
能な廃棄物処理方法が強く望まれている。

本発明に従って、有機廃棄物含有水性媒体を第１の微生
物固定反応器および第２の微生物固定反応器を順に通過
させることからなる水性媒体中の生分解性有機廃棄物の
処理方法において、上記第１の反応器が微生物集団の蓄
積に適した多孔質の無機支持体を含む加水分解レドック
ス（ｈｙｄｒｏｌｙｔｉｃｒｅｄｏｘ ）反応器であり
、上記第２の反応器が微生物集団の蓄積に適した多孔質
の無機支持体を含む嫌気性反応器であることを特徴とす
る方法が提供される。

また、本発明に従って、第１の微生物固定反応器とこの
第１の微生物固定反応器に接続された第２の微生物固定
反応器とからなる水性媒体中の生分解性有機廃棄物の処
理装置において、上記第１の反応器が微生物集団の蓄積
に適した多孔質の無機宜支持体を含み加水分解レドック
ス反応器であり、上記第２の反応器が微生物集団の蓄積
に適した多孔質の無機支持体を含む嫌気性反応器である
ことを特徴とする装置が提供される。

本明細書で使用される「生分解性」という用語は、単に
処理される有機廃棄物の少なくとも一部が微生物によっ
て分解され得ることを意味する。

実際問題としては、通常有機廃棄物の少なくとも約５０
重量％が生分解性である。

しかしながら、生分解性有機物質の含有量かかなり少な
い廃棄物を本発明の方法に利用することが必要であり、
あるいはそうするのが望ましい。

従って、有機廃棄物あるいは該有機廃棄物を含む水性媒
体は、いずれかの反応器中に存在する微生物に対して毒
性のある化合物を実質的に含んでいないならば非生分解
性有機物質や無機物質を含んでいてもよい。

一般に水性媒体の性質は重要ではない。

はとんどの場合、水性媒体の少なくとも約５０重量％を
水が構成する。

水性媒体の約８０乃至約９８重量％を水が構成するのが
好ましい。

はとんどの場合、本発明の方法によって処理される廃棄
物の流れは予備処理を施こす必要がないが、場合によっ
ては、その廃棄物の流れを水で希釈したり、本発明の装
置内に水性媒体を通すのに必要なポンプ装置の作動を妨
げるような過剰量の固形分あるいは著しく目のあらい固
形分を廃棄物の流れから分離したり、あるいは例えば炭
酸カリウム、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の
無機あるいは有機の塩基の添加によって水性媒体のｐＨ
値を上げたりすることが必要であり、あるいはそうする
のが望ましい。

また、固形有機廃棄物あるいはほとんど水を含まない有
機廃棄物を必要に応じて希釈してもよい。

本明細書で使用される「反応器」という用語は「生化学
反応器」を意味し、従って反応器内で起こる化学変換が
微生物によって成し遂げられることを意味する。

「微生物固定反応器」という用語は固定された状態にあ
る微生物を指すのに使用される。

先に述べたように、第１および第２の反応器は微生物集
団の蓄積に適した多孔質の無機支持体を含んでいる。

２つの反応器内の無機支持体は、必ずしもその必要はな
いが、同じタイプのものであるのが便利である。

各反応器内の無機支持体は、比較的小さい容積内に広い
表面積を有する微生物集団を蓄積するのに適した多孔質
の表面積の広い無機支持体であるのが好ましい。

無機支持体の孔の少なくとも７０％が、反応器内に存在
する微生物の最小大径と少なくとも同じであるが、その
最大大径の５倍よりも小さい径を有するのがより好まし
い。

さらに、無機支持体の孔の径の平均か約０．８乃至約２
２０μの範囲内にあるのが最も好ましい。

本明細書で使用される「広い表面積を有する無機支持体
」という表現は、１１当たり約０．０１ｍ’よりも広い
表面積を有する無機支持体を意味する。

一般に、表面積は不活性ガス吸着法あるいはＢ。

Ｅ、Ｔ、法によって測定される。

〔例えば、アカデミツクブレス社（Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ、 Ｉｎｃ、、 ＮｅｗＹｏｒｋ） １９６
７年発行のＳ、Ｊ、ブレツブおヨヒに、Ｓ、Ｗ、シング
氏共著の「吸着、表面積および気孔率（Ａｄｓｏｒｐｔ
ｉｏｎ、 ５ｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ、 ａｎｄ Ｐｏ
ｒｏ−ｓｉｔｙｌｌを参照のこと。

〕一方、孔径は一般に水銀侵透法（ｍｅｒｃｕｒｙ １
ｎｓｔｒｕｓｉｏｎ ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ）によっ
て測定される。

〔例えは、１９５９年２月のＡＳＴＭ公報屑２３６のＮ
、Ｍ、ウィンスローおよびＪ、Ｊ、シャピロ氏による「
水銀侵透による孔径分布測定装置（Ａｎ Ｉｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｏｆＰｏｒｅ−８ｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｂｙ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ、）Ｊ
を参照のこと。

一般に無機支持体は珪質の金属酸化物および非珪質の金
属酸化物のいずれであってもよいし、また非晶質および
結晶質のいずれであってもよい。

珪質材料の例としてはガラス、シリカ、ハロイサイト、
カオリナイト、キン青石、ケイ灰石、ベントナイト等が
挙げられる。

非珪質金属酸化物の例としてはアルミナ、スピネル、リ
ン灰石、酸化ニッケル、酸化チタン等が挙げられる。

また、無機支持体はアルミナ−キン青石のように珪質材
料と非珪質材料の混合物からなるものであってもよい。

後に述べる実施例で用いられているようなキン青石材料
および粘土（すなわちハロイサイトあるいはカオリナイ
トあるいはその両方）材料が特に好ましい。

無機支持体の詳細については米国特許第 ４．１５３，５１０号を参照されたい。

先に述べたように、各反応器内の無機支持体は微生物の
蓄積のための場となるものである。

支持体が多孔質であるということは反応器の単位体積当
たりの微生物集団の蓄積量を比較的大きくするのみなら
ず、微生物を反応器内に保持するのにも役立つ。

本明細書で使用される「微生物」（およびその派生語）
という用語は、例えば有機物質を養分として利用するよ
うな、有機物質を分解するすべての微生弁を含むものと
する。

また、この用語は、１つあるいは複数の別の微生物の１
つあるいは複数の代謝産物を養分として利用するような
微生物をも含むものとする。

従って、「微生物」としては、例えは藻類、バクテリア
、かび、イースト菌等が挙げられる。

好ましい微生物はバクテリア、かび、およびイースト菌
であり、特にバクテリアが最も好ましい。

一般に、各反応器内に存在する微生物の性質はそれ程重
要ではない。

各反応器内の微生物集団が所望の結果か得られるように
選択されてさえいれは充分である。

従って、微生物集団は単一種の微生物からなっていても
よいし、複数種の微生物からなっていてもよい。

さらに微生物の種類は確認されていてもよいし、確認さ
れていなくてもよい。

さらに、第１および第２の反応器の主な機能が加水分解
レドックス反応器および嫌気性反応器というそれぞれの
反応器の名称に一致しているならば、各反応器内の微生
物集団は厳密に好気性あるいは嫌気性である必要はない
。

ここで反応器の主な機能とは、各反応器内の微生物集団
の少なくとも５０％が反応器の名称に一致した機能を有
することを意味する。

換言すれば、加水分解レドックス機能と嫌気機能の間の
境界線あるいは境界領域は臨界的なものではなく、常に
２つの反応器の間にある必要はない。

実際には、そのような境界線あるいは境界領域は第１の
反応器の中間点から第２の反応器の中間点にかけて変化
し得るし、また廃棄物の流れの中に溶解している酸素の
量を調整することによっである程度制御され得る。

しかしながら、廃棄物の流れの中に自然に溶解している
酸素の量を変えることは通常必要でない。

本明細書で使用される「加水分解レドックス」という用
語は、加水分解と酸化−還元反応によって存在する高分
子をより小さな単位、例えばモノマーおよびオリゴマー
、に分解する第１の反応器の機能を意味する。

そのような機能を果たすに際して、第１の反応器は水性
媒体中に溶解している酸素をも減少させる。

従って、第１の反応器は先行技術において「好気性」と
いう用語が使用されるような好気性反応器ではないこと
は明白である。

水性媒体は連続的に通気されず、また空気あるいは酸素
で飽和されさえもしない。

しかしながら、媒体中の残留酸素が減らされるので、少
なくともいくらかの酸化還元は好気的に起こる。

加水分解レドックス反応器に使用され得る微生物の例と
しては、シュードモナスフルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ） ）アシネ
トノゞククーカルコーセテイカス（Ａｃ１ｎｅｔｏｂａ
ｃｔｅｒ ｃａｌｃｏ−ａｃｔｉｃｕｓ） 、等の完全
な好気性バクテリア、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ
ｃｏｌｉ ）、枯草菌（Ｂ ａｃ ｉｌｌ ｕｓ ５
ｕｂ−ｔｉｌｉｓ）、ストレプトコツカスファエ力リス
（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ ）
、黄色ブドウ球菌（Ｓ ｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ
ａｕｒｅｕｓ ） ）ネズミチフス菌（ＳａＩ−ｍｏｎ
ｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）、クレブジーラニ
ューモニエー（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎ
ｉａｅ））エンテロバククークローカー（Ｅｎｔｅｒｏ
ｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ）、プロテウスバルガリ
ス（Ｐｒｏｔｅｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）等の条件的嫌
気性バクテリア、クロストリジウムブチリカム（Ｃｌｏ
ｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｕｔｙｒｉｃｕｍ）、バクテロイ
デスフラジリス（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｚｉ
ｌｉｓ）、 フソバクテリウムネクロフオラン（Ｆｕ
ｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｎｅｃｒｏｐｈｏｒｕｍ）、
レプトトリチアブツ力リス（Ｌｅｐｔｏｔｒｉｃｈｉａ
ｂｕｃｃａｌｉｓ）、ペイロネラパーブラ（ｖｅ−ｉ
ｌｌｏｎｅｌｌａ ｐａｒｖｕｌａ）、メタノバクテリ
ウムフオルミシカム（Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ ｆｏｒｍｉｃｉｃｕｍ）、メタノコツ力スマゼイ（
Ｍｅ ｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ ｍａｚｅ ｉ ） ）
メタノサルチナバーケリ（Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎ
ａ ｂａｒ−ｋｅｒｉ）、ペプトコツ力スアネロビウス
（Ｐｅｐｔ。

ｃｏｃｃｕｓ ａｎａｅｒｏｂｉｕｓ）、サルチナベン
トリキュリー（Ｓａｒｃｉｎａ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌｉ
）等の嫌気性バクテリア、トリコダーマビライド（Ｔ
ｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｖｉｒｉｄｅ）、アスパージラ
スニーガー（Ａｓｐｉｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）等
のかび、サツ力ロミケスセレビジア（Ｓ ａｃｃｈａｒ
ｏ−ｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、サツ力ロミ
ケスエリプソイジュ（Ｓ ａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ
ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅｕｓ ）等のイースト菌が挙げら
れる。

明らかに、加水分解レドツクス反応器は完全な好気性微
生物あるいは完全な嫌気性微生物のみを含んでいてはな
らない。

嫌気性反応器に使用され得る微生物の例としては、上記
のような条件的嫌気性バクテリア、嫌気性バクテリアお
よびイースト菌が挙げられる。

完全な好気性微生物の存在は一般に無害であるとは言う
ものの、嫌気性反応器は完全な好気性微生物のみを含ん
でいてはならないことは言うまでもない。

先に述べたように、各反応器に用いられる微生※物は所
望の結果に基づいて選択される。

特定の生成物が必要とされない場合には、微生物の選択
は温度、流量等の運転上のパラメーター、廃棄物変換効
率、微生物の有効性、微生物の安定性等に基づいて行な
われる。

一方、特定の生成物が望まれる場合には、一般に微生物
は得られる生成物が最大となるように選択される。

所定の生成物を生じるのに適したいくつかの微生物の組
合せを以下に例示する。

一般に、微生物は従来の方法に従って各反応器内に導入
される。

例えば、微生物の水性懸濁液を反応器を通して循環させ
ることによって反応器に所望の微生物を種付けしてもよ
いし、適当な位置で廃棄物の流れに所望の微生物を加え
てもよい。

廃棄物の流れがすでに適当な種類の微生物を含んでいる
場合には、廃棄物の流れを２つの反応器を通しているう
ちに各反応器内に必要な微生物集団が形成される。

勿論、微生物が固定された無機支持体を用いて反応器を
組立ててもよい。

２つの反応器の形状は本発明の方法あるいは装置にとっ
て重要でないことは当業者には明らかであろう。

従って、２つの反応器は本発明の思想に矛盾しないもの
であるならはいかなる形状を有していてもよい。

たいていは後に実施例で説明するような従来の円筒状ま
たは管状のフロータイブの反応器が使用される。

従って、一般に各反応器は無機支持体を内蔵し、両端が
開口した円筒または管からなる。

一般に、そのような円筒または管は気体および液体を通
さない適当な材料で作られる。

適当な材料としては、ガラス、ステンレススチール、ガ
ラスで被覆したスチール、ポリテトラフルオロエチレン
等が挙げられる。

必要に応じて各反応器にはジャケットが設けられてもよ
い。

ジャケットが設けられる場合、そのジャケットは反応器
について上に述べたような通常の材料で作られる。

気体生成物が溜められるかあるいは取扱われる場合には
、第２の反応器の形状はそれに適するように設計されて
いなければならない。

しかしながら、そのような設計の必要条件は当業者には
容易に理解できるであろう。

各反応器には流体を通すための１つあるいは複数の流路
が設けられる。

複数の流路が設けられる場合には、各流路は独立してい
てもよいし、つながっていてもよい。

水性媒体は流路内を通って流れてもよいし、流路の周囲
を通って流れてもよい。

従って、無機支持体は流路内に設けられていてもよいし
、流路の周囲に配されていてもよい。

例えば、先に述べた円筒状または管状反応器においては
、無機支持体は円筒または管内に設けられてもよいし、
あるいは円筒または管の周囲にジャケットを設けられ、
このジャケットと円筒または管の間に無機支持体が配さ
れてもよい。

従って、水性媒体は円筒または管の内部を通ってもよい
し、周囲を追ってもよい。

勿論、気体生成物の除去は既知の種々の方法によって容
易に行なうことができる。

一般に、気体生成物は第２の反応器から抜き取られる。

すなわち、第２の反応器の気体空間が気体採取手段に接
続される。

この場合、第２の反応器の気体空間は、気体採取手段の
圧力を該気体空間の圧力よりも低く保つための手段を介
して気体採取手段に接続される。

処理温度が問題となるのは各反応器内に存在する微生物
が生存し得るかどうかということだけであるが、実際に
は本発明の方法は約１０乃至約６０℃の温度で行なわれ
る。

通常の環境の下では、第１の反応器を高温、すなわち周
囲温度よりも高い温度、に保つのが好ましい。

通常の環境の下での第１の反応器の好ましい湯度範囲は
約３０乃至約４０℃である。

先に述べたように、本発明の方法によって処理される廃
棄物の流れはしばしば予備処理なしで使用され得る。

予備処理が必要であるか否かは主として所望する結果に
よって決められる。

例えは、以下に述べる実施例は下水あるいは他の廃棄物
を処理して著しく低い化学的酸素要求量を有する流出液
および主生成物としてメタンを得ることを説明している
。

このようにして生成されるメタンは燃料として使用され
得るので、二酸化炭素のような非燃料である気体副産物
の生成を最小にするのが望ましい。

しかしながら、メタン中の二酸化炭素の量を許容量に保
つためには、下水のｐＨを約８あるいはそれ以上に調整
することが必要である。

このｐＨ調整は主として微生物によって生成される二酸
化炭素を流出水中に溶解させるのに役立つ。

次に、下水の処理を説明する以下の実施例によって、本
発明を更に詳細に説明する。

なお以下の実施例において、温度は特に断りのない限り
摂氏（’Ｃ）である。

実施例で用いられる方法を図面によって説明する。

下水（あるいは他の廃棄物）１が容器２からポンプ３に
よってこのポンプ３に気密に接続されたゴムチューブ５
を介して汲上げられる。

ポンプ３から排出される下水は圧力計６が挿入されたゴ
ムチューブ７を介して加水分解レドックス反応器４に導
入される。

このゴムチューブ７はポンプ３、圧力計６および加水分
解レドックス反応器４を気密に接続している。

加水分解レドックス反応器４はガラスジャケット９と、
このガラスジャケット９内に気密に封入されたガラス内
筒８とからなる。

ガラス内筒８は米国特許第４，１５３，５１０号に記載
されている無機支持体のような微生物集団の蓄積に適し
た無機支持体１０を内蔵している。

ガラスジャケット９はゴムチューブ１１を介して恒温槽
１２に気密に接続されている。

加水分解レドツクス反応器４を通過した下水（あるいは
他の廃棄物）はゴムチューブ１４を介して嫌気性反応器
１３に送られる。

このゴムチューブ１４加水分解レドックス反応器４と嫌
気性反応器１３を気密に接続している。

嫌気性反応器１３は出口１６を有するガラスジャケット
１５からなるガラスジャケット１５には無機支持体１０
が部分的に充填されており、ガラスジャケット１５の両
端は密閉されている。

ガラスジャケット１５の出口１６はゴムチューブ１７を
介してポンプ１８に接続されている。

このポンプ１８はガラスジャケット１５内の気体空間１
９から気体（メタン）を抜き取る。

抜き取られた気体は倒置した容器中での水上置換のよう
な適当な方法によって集められる（図示せず）。

嫌気性反応器１３のガラスジャケット１５には液面検知
手段２０が取付けられている。

この液面検知手段２０は液面制御器２１に電気的に接続
されている。

液面制御器２１はポンプ１８に電気的に接続されている
。

流出液２２はゴムチューブ２３を介して受は容器２５に
送られる。

ゴムチューブ２３の一端は嫌気性反応器１３に気密接続
されており、またそのもう一端にはチェックバルブ２４
が取付けられている。

実施例 １ ポンプ３としてフルードメータリング社（Ｆｌｕｉｄ
Ｍｅｔｅｒｉｎｇ、 Ｉｎｃ、 ）製のポンプＲＰＩＧ
６Ｃ８Ｃを使用した。

このポンプを１４インチの長さのゴムチューブで加水分
解レドックス反応器４に接続した。

２０インチの長さのゴムチューブの一端を上記ポンプの
吸入口に取付け、そのもう一端を下水を入れたフラスコ
内に入れた。

ポンプ３と加水分解レドックス反応器４を接続する上記
ゴムチューブに圧力計を挿入した。

加水分解レドックス反応器４としてファーマチアファイ
ンケミカル社（Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅ
−ｍｉｃａｌｓ、 Ｕｐｐｓａｌａ、 Ｓｗｅｄｅｎ重
の水ジャケットを備えたファーマチアに１６／２０カラ
ムを使用した。

水ジャケットを恒温槽に接続した。カラムに平均孔径が
３μであり、孔径分布が２乃至９μのキン青石支持体２
４．５ｆを充填した。

嫌気性反応器として、約１２５Ｍの内筒を有し、ジャケ
ットを備えた２５０Ｘ１５Ｍのラブ−フレストカラム（
Ｌａｂ−Ｃｒｅｓｔ ｃｏｌｕｍｎ ）から上記内筒を
取除いたものを使用した。

従って、嫌気性反応器は上記ジャケットからなるもので
あり、この嫌気性反応器においては、上記内筒の残留す
る両端部がその反応器の両端を密閉する役目をしている
。

この嫌気性反応器に上記キン青石支持体５１Ｐを充填し
、反応器をほぼ水平な位置に取付けた。

上記２つの反応器を約４インチのゴムチューブで連結し
た。

ポンプ、ゴムチューブおよび両反応器の流体容量の合計
は１２０ｄであった。

嫌気性反応器（ジャケット）の一方の口に短いタイボン
（Ｔｙｇｏｎ）チューブを取付け、そのチューブをクラ
ンプによって閉鎖した。

また嫌気性反応器のもう一方の口には肉厚のタイボンチ
ューブを取付け、ブノフラーインスツルメント社（Ｂｕ
ｃｈｌｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、 Ｉｎｃ、、
Ｆｏｒｔ Ｌｅｅ、 Ｎ、Ｊ、）製のブツフラーポリス
タルチツクポンプ（Ｂｕｃｈｌｅｒ Ｐｏ１ｙｓｔａｌ
ｔｉｃ ｐｕｍｐ）に接続した。

上記処理装置の種付けは以下のようにして行なった。

圧力計からのゴムチューブを加水分解レドックス反応器
の入口から取外した。

この入口に運転中の同様の装置の嫌気性反応器からのゴ
ムチューブを取付けた。

供給液として下水を使用して、２つの装置を連結した状
態で１３日間運転した。

嫌気性反応器内に発生した気体は水を満たした浅い容器
内に倒置した目盛付シリンダー内での水上置換によって
集めた。

気体発生速度を測定し、また採集した気体を少なくとも
毎日質量分析器によって分析した。

さらに、供給液として使用した下水の化学的酸素要求量
（ＣＯＤ）および嫌気性反応器から流出する流出液のＣ
ＯＤを周知の標準ニクロム酸塩酸化比色法によって定期
的に測定した。

この種付は期間における処理装置の性能を第１表に示す
。

上述の種付けの後、処理装置を上記運転中の同様の処理
装置から取外し、圧力計からのゴムチューブを加水分解
レドックス反応器の入口に再び取付けた。

その後、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ８，６乃至８．
９に調整した下水を供給液として使用して処理装置を運
転した。

得られたデータを第２表および第３表に示す。

第２表は運転パラメーターと気体組成を示し、第３表は
処理装置の性能と炭素量の変化を示す。

実施例 ２ 孔径分布か０．４乃至６μであり、平均孔径が４．５μ
であり、孔容積が０．４ ｃｃ／ ｆであり、また気孔
率が５１．５％であるＦ、ガーリイ社（’Ｆ、 Ｇｕ−
ｅｒｙ、 Ｒａｍｂｅｒｖｉｌｌｅｒｓ、 Ｆｒａｎｃ
ｅ）製のデュラライトルージュ（Ｄｕｒａｌｉ ｔｅ
Ｒｏｕｇｅ）を支持体として使用し、この支持体を加水
分解レドックス反応器および嫌気性反応器にそれぞれ２
２グおよび５２．５１使用すること以外は実施例１と同
様にして処理装置を構成した。

恒温槽の温度を３１℃に調整し、連結した２つの処理装
置の運転を約６日間行なうこと以外は実施例１と同様に
して処理装置の種付けを行なった。

さらに、嫌気性反応器からの流出液ゴムチューブの末端
に１個のｐｓｉチェックバルブを挿入した。

続く３３日間に亘って処理装置の性能を監視したが、運
転開始後４０日目板２つの処理装置を連結した状態での
６日間の運転も含む）までは満足のゆく性能は観察され
なかった。

運転開始後２０日目板１個のｐｓｉチェックバルブを３
個のｐｓｉチェックバルブに取換えた。

運転開始後４０日目板降に得られたデータを第４表およ
び第５表に示す。

第４表は運転パラメーターと気体組成を示し、第５表は
処理装置の性能と炭素量の変化を示す。

実施例 ３ 孔径分布が０．８乃至３０μであり、平均孔径が６μで
あり、また気孔率が３４．１％であるＦ、ガーリイ社製
のデュラライトノイレ（Ｄｕｒａｌｉ ｔｅ Ｎｏ１−
ｒｅ）を支持体として使用し、この支持体を加水分解レ
ドックス反応器および嫌気性反応器にそれぞれ２０Ｓ’
および５０Ｓ’充填すること以外は実施例１と同様にし
て処理装置を構成した。

処理装置の種付けは実施例２と同様にして１０日間で行
なった。

評価できる程のＣＯＤの減少は運転開始後３４日目まで
観察されなかった。

従って、第６表および第７表には３４日日取降に得られ
たデータを示す。

第６表は運転パラメーターと気体組成を示し、第７表は
処理装置の性能と炭素量の変化を示す。

実施例 ４ 孔径分布が２乃至１５゛μであり゛、平均孔径が９μで
あり、孔容積が１．０ＣＣ／Ｓ’であり、また気孔率が
６８％であるジョンズーマンビル社（Ｊｏｈｎｓ−Ｍａ
ｎｖｉｌｌｅ Ｃｏｒｐ、 、 Ｄｅｎｖｅｒ、 Ｃｏ
１ｏｒａｄｏ ）製のジョンズーマンビル耐火断熱レン
ガＪＭ −２３（Ｊｏｈｎ−ｓ−Ｍａｎｖｉｌｌｅ Ｉ
ｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｆｉｒｅｂｒｉｃｋ ＪＭ −２
３）を支持体として使用し、この支持体を加水分解レド
ックス反応器および嫌気性反応器にそれぞれ１０ｆおよ
び１５ｆ使用すること以外は実施例１と同様にして処理
装置を構成した。

処理装置の種付けは実施例２と同様にして７日間で行な
った。

運転開始後２９日目方満足のゆく性能が観察されたが、
３７日自注で周期的な漏れが問題となった。

２９日目板降に得られたデータを第８表および第９表に
示す。

第８表は運転パラメーターと気体組成を示し、第９表は
処理装置の性能と炭素量の変化を示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するための装置の一例の概略
説明図である。 １・・・・・・下水（廃棄物）、２・・・・・・容器、
３・・・・・・ポンプ、４・・・・・・加水分解レドッ
クス反応器、６・・・・・・圧力計、８・・・・・・ガ
ラス内筒、９・・・・・・ガラスジャケット、１０・・
・・・・支持体、１２・・・・・・恒温槽、１３・・・
・・・嫌気性反応器、１５・・・・・・ガラスジャケッ
ト、１６・・・・・・嫌気性反応器の出口、１８・・・
・・・ポンプ、１９・・・・・・気体空間、２０・・・
・・・液面検知手段、２１・・・・・・液面制御器、２
２・・・・・・流水液、２４・・・・・・チェックバル
ブ、２５・・・・・・受は容器、５，７，１１゜１４．
１７，２３・・・・・・ゴムチューブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機廃棄物含有水性媒体を第１の微生物固定反応器
   および第２の微生物固定反応器を順に通過させることか
   らなる水性媒体中の生分解性有機廃棄物の処理方法にお
   いて、上記第１の微生物固定反応器が微生物集団の蓄積
   に適した多孔質の無機支持体を含む加水分解レドックス
   反応器であり、上記第２の微生物固定反応器が微生物集
   団の蓄積に適した多孔質の無機支持体を含む嫌気性反応
   器であることを特徴とする処理方法。 ２ 上記嫌気性反応器が気体除去手段か有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ３ 上記加水分解レドックス反応器を１０乃至６０℃の
   温度に保つことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の処理方法。 ４ 上記加水分解レドックス反応器を３０乃至４０℃の
   温度に保つことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の処理方法。 ５ 上記加水分解レドックス反応器あるいは上記嫌気性
   反応器あるいはその両方の無機支持体が、比較的小さい
   容積内に広い表面積を有する微生物集団を蓄積するのに
   適した多孔質の表面積の広い無機支持体であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ６ 上記無機支持体の孔の少なくも７０％が、上記加水
   分解レドックス反応器あるいは嫌気性反応器あるいはそ
   の両方内に存在する微生物の最小大径と少なくとも同じ
   であるが、該微生物の最大大径の５倍よりも小さい径を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の処
   理方法。 ７ 上記無機支持体の平均孔径が０．８乃至２２０μの
   範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の処理方法。 ８ 上記無機支持体がキン青石材料からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の処理方法。 ９ 上記キン青石無機支持体が２乃至９μの孔径分布お
   よび４．５μの平均孔径を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載の処理方法。 １０上記無機支持体がハロイサイト材料あるいはカオリ
   ナイト材料あるいはその両方からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の処理方法。 １１ 上記無機支持体が０．４乃至６μの孔径分布およ
   び４．５μの平均孔径を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１０項記載の処理方法。 １２上記無機支持体が０．８乃至３０μの孔径分布およ
   び６μの平均孔径を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項記載の処理方法。 １３上記無機支持体が２乃至１５μの孔径分布および９
   μの平均孔径を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１０項記載の処理方法。 １４上記嫌気性反応器の主生成物がエタノールであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１３項のい
   ずれかの項記載の処理方法。 １５上記加水分解レドックス反応器と上記嫌気性反応器
   とが連続して接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第１４項のいずれかの項記載の処理方
   法。