| 研究概要 |
消化温度35℃の膜分離生物反応槽6基を使用し,下水汚泥を基質とした膜分離嫌気性消化の連続実験を行った.汚泥の投与は1日1回である.消化状態が悪い場合の投与は不定期である.また,基質投与後の有機酸濃度とガス発生量の経時変化を追跡した.基質を酢酸とした回分実験では反応速度を1次反応で近似できるが,初期濃度が計算値より低い場合が多く合致しない場合があった.プロピオン酸では,ほぼ1次反応で近似できた.下水汚泥消化では加水分解が律速であるとし,有機酸の反応速度を1次反応であるとしたモデルを構築した.純物質投与実験で得られた反応速度定数を用い,逆解析して加水分解速度を求めたところ,1次反応で近似できた.しかし,有機酸の収率が過大になるので,槽内汚泥の自己分解反応を導入したところ,合致の程度が改善できた.消化汚泥を加熱殺菌により不活性化して投与する実験では,有機酸の発現とガスの発生が観測された.オートクレープによる高温殺菌を行った方がガス発生は良好であり,低温長時間殺菌では殺菌率が悪くガス発生量が少なかった.しかし,ガスの組成ではメタンの比率が低く炭酸ガスが多かった.殺菌した消化汚泥は再度メタン発酵に利用できることは確認できた.固形物滞留時間を長くすると消化汚泥が自己分解すると基質として利用され,さらに廃棄物の発生量を削減することが可能となる.積極的に消化汚泥を殺菌して再投与する汚泥処理法の基礎を確立した。
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