蛋白質高分解性微生物群を用いた好気・嫌気複合消化プロセスによる汚泥処理の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650597
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 松本 明人 信州大学, 工学部, 助教授 (30252068)
• Keywords: Bacillus属 / コンポスト / 好気性消化 / 消化温度 / VSS / FISH法 / 枯草菌 / 嫌気・好気複合消化

Research Abstract

汚泥の減量化を目的に、嫌気性消化、好気性消化の両方の長所を引き出し、短所を減らす処理法を開発するために、嫌気性消化とBacillus属細菌を多く含むコンポストを種汚泥にした好気性消化を組み合わせ、実験をおこなった。
まず嫌気・好気複合消化プロセス(前段に嫌気性消化、後段に好気性消化をおくプロセス)における好気性消化段階の消化温度が処理効率にどのような影響を及ぼすかについて調べた。すなわち嫌気性消化により処理された消化汚泥に、コンポストを種汚泥として投入し、好気性消化をおこない、消化温度(20℃、30℃、50℃)が汚泥の処理効率にどのような影響を及ぼすかを回分実験により調べた。つぎに様々な基質で好気性消化をおこない、それぞれの好気性消化槽内に枯草菌(代表的なBacillus属細菌の一種)が存在するかを、FISH(fluorescent in situ hybridization)法により調べた。
以上の実験を通じて得られた結論は、以下のとおりである。
・好気性消化での最大VSS分解率は20℃では52%(運転開始後42日)、30℃では52%および42%(運転開始後35日および28日)、50℃では61%(運転開始後21日)であった。
・嫌気・好気複合消化プロセスを通してのトータルのVSS分解率は最大で、20℃では82%、30℃では82%および81%、50℃では87%と、きわめて高い値であった。
・3日目までの最大VSS分解速度は20℃、30℃、50℃において大きな差はなく温度の影響は見られなかったが、7日目以降は20℃、30℃、50℃と温度が高くなるほど分解速度は増大し、温度の影響が見られた。
・硝化は30℃以外の運転では、ほとんどおこらなかった。
・運転のためのエネルギーと処理効率を考えると、3日間、20℃での運転が適当と考えられる。
・枯草菌は、スクロース基質で培養した反応槽からのみ検出することが出来た。
・FISH法の最適な実験条件は、ハイブリダイズ温度が46℃、洗浄温度が48℃で、ホルムアミド濃度は50%であることが明らかになった。