畜産・食品加工廃棄物の高効率嫌気性メタン発酵に関する研究

畜牧及食品加工废弃物高效厌氧甲烷发酵研究

• 批准号: 09878111
• 负责人: 張 振亜
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09878111/
• 关键词: 食品加工廃水; 嫌気性処理; メタン菌培養; 酢酸資化性メタン菌; 微量金属塩; 嫌気性メタン発酵

表記の課題について、2.8Lのジャーファーメンタを用い、発酵液を2Lて実験を行った。従来メタン発酵法の実験1と標準濃度より150倍の微量金属塩濃度を発酵液に添加した実験2を平行に運転させた。比較実験の結果及び得られた知見は以下の通りである。1.HRT:40日、有機酸負荷:500mL/L・Dの場合、従来のメタン発酵法と比べ、メタン生成速度及びメタン菌体密度はそれぞれ1.43倍と1.61倍に高められた。2.HRT:20日、有機酸負荷:500mL/L・Dの場合、従来のメタン発酵法と比べ、メタン生成速度及びメタン菌体密度はそれぞれ1.37倍と1.47倍に高められた。3.HRT:40日、有機酸負荷:125mL/L・Dの場合、メタン生成速度及びメタン菌体密度は殆ど従来のメタン発酵法のと同じであった。これは有機酸濃度が低いため、リアクタに投入した基質を完全にメタンに変換され、基質制限型発酵プロセスであると考えられる。酢酸分解系メタン菌に対して、微量金属塩濃度の最適化は顕著な効果を持っていることを明らかにした。また、同じ有機酸負荷においても、HRTの違いによって、微量金属塩添加の効果は異なると判明した。この研究で得られた情報は、高効率のメタン発酵を達成するために重要と考えられる。

针对上述问题，使用2.8L发酵罐、2L发酵液进行了实验。使用常规甲烷发酵方法的实验1和在发酵液中添加比标准浓度高150倍的微量金属盐浓度的实验2并行进行。比较实验的结果和获得的发现如下。 1.当HRT：40天、有机酸负荷：500mL/L·D时，与传统甲烷发酵方法相比，甲烷产率和甲烷细菌细胞密度分别提高了1.43倍和1.61倍。 2.当HRT：20天、有机酸负荷：500mL/L·D时，与传统甲烷发酵方法相比，甲烷产率和甲烷细菌细胞密度分别提高了1.37倍和1.47倍。 3.当HRT：40天、有机酸负荷：125mL/L·D时，甲烷产率和甲烷细菌细胞密度与常规甲烷发酵方法几乎相同。这被认为是底物限制发酵过程，因为有机酸浓度较低，因此输入反应器的底物完全转化为甲烷。结果表明，优化微量金属盐浓度对乙酸降解甲烷菌效果显着。此外，发现即使在相同的有机酸负载下，添加微量金属盐的效果也根据HRT而不同。本研究中获得的信息对于实现高效甲烷发酵非常重要。