1992 Fiscal Year Annual Research Report
二相式ファーメンタによる農産・食品廃棄物処理および発生バイオガスの有効利用
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03660263
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
守田 和夫 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (70210169)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田原迫 昭爾 鹿児島大学, 農学部, 教授 (70041613)
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| Keywords | 麦焼耐廃液 / 酸発酵 / バイオガス / 対数増殖期 / Monodモデル / 菌体比増殖速度 / 発酵効率 / COD除去 |
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| Research Abstract |
二相式ファーメンタによる焼酎廃液の嫌気性発酵システムを構築するため、基礎的な実験を行い、酸生成菌及びメタン生成菌の発酵特性に関する以下の研究成果を得た。
嫌気性発酵では、酸発酵とメタン発酵の完全相分離及び発酵分解速度を知ることが発酵効率を高める上で重要になる。そこで試作した二相式ファーメンタを用いて、酸及びメタン生成相の分離を投入基質濃度と滞留時間の調整により行い、高濃度の酸生成菌及びメタン生成菌の完全な相分離を行った。次に、集積した酸生成菌を用いて、発酵分解速度を調べるため、容積4.8ιのジャーファメンタによる焼酎廃液の酸発酵処理を回分式で行った。実験は昨年度の実験結果の再現生を確認するために行った芋焼酎廃液と今年度は麦焼酎廃液について検討した。測定はCOD濃度、pH、発生ガス量、MLSS、MLVSS、有機酸について行い、菌体濃度はDNA量の測定により行った。芋焼酎廃液は昨年とほぼ同様な結果が得られた。麦焼酎廃液については、まず、pHはほぼ6.9付近で安定し、発生ガス量は対数増殖期以前に最大を示した。また、COD濃度、MLSS、MLVSS及び有機酸については芋焼酎廃液とほぼ同様の傾向を示した。さらに、COD濃度とDNA量の関係から増殖特性を求め、発酵分解速度は対数増殖期に最大を示し、発酵効率は菌体の最大比増殖速度μで最大となった。そこで、基質消費速度と菌体比増殖速度の関係をLine weaver-Burkプロットで求めると、μは0.730となり、このとき滞留時間は9.9時間でほぼ酸発酵は終了することが明らかになった。また、この増殖特性値を用いて、対数増殖期でのMonodモデルに適用すると、4次のルンゲ・クッタ・ギル法による理論解析値と実測値は良く適合し、増殖特性値の妥当性が明らかになった。また、メタン発酵過程の発酵分解速度については現在継続実験中である。
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