JP4183540B2

JP4183540B2 - 有機物処理方法及びこれを用いた有機物処理システム

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Publication number: JP4183540B2
Application number: JP2003088565A
Authority: JP
Inventors: 潤坪田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004290876A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保全の重要性や省エネルギーの観点から、食品工場等から排出される有機性廃棄物を有効利用することが試みられている。従来、このような有機物処理方法としては、生ゴミ等をメタン生成菌を用いて分解し、この分解時に発生するメタンガスを回収する技術が主流であった（例えば、特許文献１参照。）。又、生ゴミ等から生分解性プラスチックの原料となる高光学純度の乳酸を製造する技術があった（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３０６４２７２号公報（第［００１７］〜［００２０］段落参照。）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２５８５８４号公報（第［０００６］〜［００１３］段落参照。）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなメタン回収を主目的とする有機物処理方法によれば、メタン化されなかった資源は主に二酸化炭素となって排出され、又、メタンを燃焼させる等して利用した場合であっても、やはり、二酸化炭素となって排出されるので、二酸化炭素の排出抑制にはあまり寄与しないという問題点があった。他方、上述した高光学純度の乳酸を回収する技術にあっては、非常に工程が煩雑であり、処理効率が悪いという問題点があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、有機性廃棄物等の有機物から効率よく有用物質を回収する有機物処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の有機物処理方法の特徴手段は、請求項１に記載されているように、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制され且つ高温であるｐＨ値が６．０以下で温度が６０〜１００℃である嫌気環境下で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を嫌気性高温分解槽で分解する嫌気性分解工程と、前記嫌気性分解工程で前記有機物から生じたガス状分解産物を回収するガス回収工程と、前記ガス状分解産物から有機酸を回収する有機酸回収工程と、有機酸を回収したガス状分解産物から水素含有ガスを回収する水素ガス回収工程と、有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体を前記嫌気性高温分解槽に返送する残気体返送工程とを有する点にある。
上記特徴手段において、請求項２に記載されているように、前記ガス回収工程において回収した前記ガス状分解産物を前記嫌気環境より低い温度に晒す液化回収工程を有することが好ましく、
請求項３に記載されているように、前記ガス状分解産物から水分を回収する水回収工程を有することが好ましく、
請求項４に記載されているように、前記嫌気環境は、硫酸還元細菌の硫酸還元能が抑制される環境とされていることが好ましい。
【０００８】
【０００９】
又、この目的を達成するための本発明の有機物処理システムの特徴構成は、請求項５に記載されているように、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制され且つ高温であるｐＨ値が６．０以下で温度が６０〜１００℃である嫌気環境下で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を分解する嫌気性高温分解槽と、前記嫌気性高温分解槽において前記有機物から生じたガス状分解産物を回収するガス回収手段と、前記ガス状分解産物から有機酸を回収する有機酸回収手段と、有機酸を回収したガス状分解産物から水素含有ガスを回収する水素ガス回収手段と、有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体を前記嫌気性高温分解槽に返送する残気体返送手段とを備える点にある。
上記特徴構成において、請求項６に記載されているように、前記水素含有ガスをアノードガスとして利用する燃料電池を備え、前記嫌気性高温分解槽が前記燃料電池で発生した廃熱で加熱されるものであることが好ましい。
そして、これらの作用効果は、以下の通りである。
【００１０】
本願発明者らは、有機性廃棄物から有用な物質を回収する方法について鋭意研究を行なった結果、嫌気性微生物群を用いるにあたって、最終代謝産物（二酸化炭素とメタン）に到るまでの微生物の代謝機能を利用して、効率よく有用な物質を回収する方法を見出し、本願発明に想到するに至った。
【００１１】
詳述すると、嫌気性の環境下で生育する微生物は多岐に亘り、複数の微生物群が、夫々の代謝特性に応じて住み分けをはかり、且つ協調して有機物の分解に携わっている。例えば、タンパク質、脂質、炭水化物等の巨大分子は、先ず、加水分解菌によって、低分子物質（例えば、ペプチド、アミノ酸、有機酸、単糖、オリゴ糖、メタノール等）に分解される。これらの低分子物質は、更に、酸生成菌によって、低分子の有機酸（例えば、プロピオン酸、酪酸等）にまで分解される。これらの低分子の有機酸は、さらに、酢酸生成菌や水素生成菌によって酢酸や水素、二酸化炭素にまで分解される。そして、これらの分解産物を利用して、メタン生成細菌がメタンを合成する。
【００１２】
ここで、請求項１に記載されているように、嫌気性分解工程において、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制される嫌気環境下で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を分解すると、低分子の有機酸や水素が系内に蓄積することとなる。且つ、高温条件下にあるので、前記低分子の有機酸や水素は、容易に気化して気相中に放出される。すると、更に、前記高温耐性嫌気性微生物の働きによって、前記低分子の有機酸や水素の生成が促進される。又、ガス回収工程において、前記分解工程で前記有機物から生じた分解産物をガスとして容易に回収することができる。ここで、前記低分子の有機酸を液に溶解した状態で回収しようとすると、他の夾雑物からの分離が非常に困難であり、又、従来は高温耐性嫌気性微生物、特にメタン生成細菌、の生育条件を整えるためだけに熱エネルギーを利用していたことに鑑みると、本法は、高温耐性嫌気性微生物の生育と分解産物の回収とを同時に行なうので、非常にエネルギー効率が良い有機物処理方法であるといえる。
又、前記水素ガス回収工程の後に排出される有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体は、酸素をほとんど含んでいないので、前記嫌気性高温分解槽に返送することができる。
【００１３】
又、Ｃ₃以下の有機酸（例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸）は容易に揮発し、且つ、これらの有機酸は化学合成の工業原料、硝化脱窒処理のためのエネルギー源等の用途があるので、これらの有機酸を重点的に回収することが好ましい。
【００１４】
ここで、請求項１に記載されているように、前記高温が６０〜１００℃であると、上記Ｃ₃以下の有機酸の揮発を許容し、且つ、この温度域に生育最適域を有する前記高温耐性嫌気性微生物が多くある。
【００１５】
又、請求項２に記載されているように、液化回収工程を設けて、前記ガス回収工程において回収した前記ガス状分解産物を前記嫌気環境より低い温度に晒すと液化するので、容易に分解産物を回収することができる。
【００１６】
ここで、水素ガスを液化させることは低分子の有機酸ほど簡単ではないので、請求項１に記載されているように、水素ガス回収工程を設けて、前記ガス状分解産物から水素ガス回収に適した方法で別途回収する。このようにして回収した水素を高濃度で含むガスは、燃料電池のアノードガス、水素自動車の燃料等の用途がある。
【００１７】
又、請求項３に記載されているように、水回収工程を設けて、前記ガス状分解産物中の水分を分離回収すると、前記有機物の分解処理に伴って生じる排水処理の負担を軽減することができる。
【００１８】
さて、嫌気環境下では前記メタン生成細菌が最終的な分解者であると先に説明したが、硫酸が多く存在する環境では、硫酸還元細菌がメタン生成細菌に代わって最終的な分解者として働くことが知られている。前記硫酸還元細菌が活発に活動すると、前記メタン生成細菌の働きが抑えられていても、低分子の有機酸や水素が消費されてしまう。そこで、請求項４に記載されているように、前記嫌気環境が、硫酸還元細菌の硫酸還元能が抑制される環境でもあると、前記低分子の有機酸や水素ガスの回収率を高く維持することができる。
【００１９】
ここで、請求項１に記載されているように、前記嫌気環境におけるｐＨ値が６．０以下であると、前記メタン生成細菌の生育、生存を抑制することができる。なぜなら、前記メタン生成細菌は、生育至適ｐＨ域が非常に限定されており（ｐＨ６〜８．５）、ｐＨが６．０以下になるとほとんど生存することができないからである。又、ｐＨが低いと、有機酸の揮発が起こりやすくなるので、ガス化した低分子の有機酸の回収が、更に容易となり、回収率もよくなる。
【００２０】
又、請求項１〜４に記載の有機酸処理方法によって得られたガス状分解産物は、水素を含むものである上に、生物の代謝により生じたものであるので一酸化炭素をほとんど含まない。従って、前記ガス状分解産物を燃料電池のアノードガスとして利用すると、特に固体高分子型燃料電池の電極触媒の劣化を防ぐことができるので好ましい。
【００２１】
そして、上記技術を実施するにあたって、以下のような構成を有する有機物処理システムを採用することができる。即ち、請求項５に記載されているように、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制される条件に維持された嫌気性高温分解槽で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を分解すると、低分子の有機酸や水素が前記高音分解槽内の気相に蓄積する。そして、前記高温分解槽から低分子の有機酸や水素を含むガス状分解産物が排出されるので、ガス回収手段が、これを液化させて回収することによって、容易且つ高収率で低分子の有機酸を回収することができる。また、前記有機酸処理システムは、水素ガス回収手段を備えて、有機酸を回収したガス状分解産物から水素ガスを回収する。さらに、前記水素ガス回収手段から排出される有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体を前記嫌気性高温分解槽に返送する残気体返送手段を備えて、酸素をほとんど含んでいない残気体を再利用する。
【００２２】
ここで、請求項６に記載されているように、前記水素ガスを含む気体を燃料電池のアノードガスとして利用することができる。そして、このアノードガスを燃料電池に供給すると廃熱が発生するので、これを前記嫌気性高温分解槽の加熱に利用すると、エネルギー消費を抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る有機物分解方法を実施するために使用される有機物分解システムの概略図である。ここで、本法によって処理される処理対象物は、例えば、動物、植物、微生物由来の有機性廃棄物である。前記有機性廃棄物は、固形廃棄物、半固形廃棄物、不溶性固形分を含む廃棄物、スラリー状廃棄物を含む。具体的には、前記有機性廃棄物として、厨芥、生ゴミ、生ゴミの乾燥物、食品工場廃棄物、下水汚泥、畜産廃棄物（家畜のし尿、藁、おが屑などの混合物）が想定され、糖廃蜜、焼酎の廃液等の濃厚廃液、下水やビール工場の排水等の希薄廃液の浄化に使用することができる。これら有機性廃棄物のｐＨは特に制限されないが、生ゴミである場合、ｐＨ５程度であることが多い。
【００２４】
高温分解槽（発酵槽）１は、嫌気性発酵を行なう高温耐性嫌気性微生物群を生育させる場である。前記高温耐性嫌気性微生物群は、前記高温分解槽１に投入された有機性廃棄物に含まれる有機物をＣ₃程度の有機酸や水素にまで分解する。有機物がタンパク質、脂質、炭水化物などの巨大分子の場合、先ず、微生物によって加水分解され、糖、アミノ酸、ペプチド等になる。これらは、更に微生物によって酸分解され、プロピオン酸、酪酸等の有機酸にまで分解される。更に、これらの有機酸は微生物によって、ギ酸、酢酸、水素、二酸化炭素にまで分解される。前記有機物が固形又は半固形物である場合、高温分解槽１内において分解されて「可溶化」するであろう。本明細書において、「可溶化」とは、前記有機物の全てが水に溶ける程度にまで分解されることを意味するのではなく、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上の有機物が水に溶ける程度にまで分解されることを意味する。
【００２５】
前記高温分解槽（発酵槽）１においては、有機酸や水素からのメタン生成を抑制するために、前記高温分解槽１内は、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制される条件に維持される。例えば、前記高温分解槽１内の処理対象物のｐＨは、メタン生成細菌が生育できない６．０以下に維持される。処理対象となる有機性廃棄物がこのｐＨ域に保たれる場合には、特にｐＨ値の制御は必要ではない、しかし、ｐＨが６．０以下に維持できない場合には、酸、アルカリ等を、適宜、高温分解槽１内の有機性廃棄物に供給するｐＨ供給手段（図示せず）を前記高温分解槽１に付設することが好ましい。又、温度を高温、好ましくは６０〜９０℃、に維持するため、ボイラ等の温度調整手段（図示せず）を設けるか、又は、燃料電池等の発熱機関を併設している場合、その廃熱等を利用することもできる。或いは、いわゆる「メタン発酵槽」も、利用することができる。
【００２６】
ここで、前記高温分解槽１内の環境は、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制される条件であると同時に、硫酸還元細菌の生育も抑制される条件であることが好ましい。メタン生成細菌の生育が抑制されていても、硫酸還元細菌が生育可能な条件であると、有機酸や水素が硫酸還元細菌によって電子供与体として利用され消費されるからである。具体的には、硫酸塩類をある程度除去した有機性廃棄物を前記高温分解槽１内に供給することによって、硫酸還元細菌の生育を抑制することができる。尚、通常の生ゴミ、食品工場廃棄物等では、硫酸還元細菌の生育よりメタン生成細菌の生育の方が優性であると考えられるので、前記高温分解槽１内の環境は、メタン生成細菌のメタン生成能が抑制される条件とすることが優先される。
【００２７】
尚、前記高温分解槽１に投入される有機性廃棄物は有機物のみならず、異物（ビニール袋、割り箸、アルミホイル、瀬戸物、スプーン、フォーク、骨等）が混入していることがあるので、スクリーン等の分別手段（図示せず）を前記高温分解槽１の前段に設けることが好ましい。又、大きな固形物を含む有機性廃棄物を処理する場合、破砕機、ミキサー等の粉砕手段（図示せず）を前記高温分解槽１の前段に設けて、固形物を微細化して処理した方が、分解効率が上がる。有機性廃棄物に含まれる異物の除去及び有機性廃棄物の破砕は、有機性廃棄物の種類に応じて行なっても行なわなくてもよく、どちらを先に行なってもよい。生ゴミの場合、一般にプレス機等（図示せず）で押しつぶしてから前記高温分解槽１に供給する。この際、ビニール袋等が前記プレス機に残り、ゴミだけがプレス機から排出される。或いは、ゴミとビニールなどの異物を選別せず、同時に裁断（例えば、５ｍｍ角程度の大きさ）したものを前記高温分解槽１で処理し、前記高温分解槽１出口側にメッシュなどを設けて異物を回収することもできる。前記有機性廃棄物は湿式酸化処理、オートクレーブ処理などの前処理を施した後に、前記高温分解槽１に供給してもよい。
【００２８】
前記高温分解槽１で有機物が分解されると、低分子量の有機酸や水素、二酸化炭素等が生じる。前記有機酸のうち、Ｃ₁〜Ｃ₃程度の有機酸、例えば、プロピオン酸、酢酸、ギ酸等と水素、二酸化炭素は、前記高温分解槽１内の温度、ｐＨ条件で容易に気化するので、前記高温分解槽１内のガスをエアポンプ（図示せず）等で回収して有機酸回収槽２に移送する。ここで、前記有機酸回収槽２は前記高温分解槽１より槽内温度が低く設定されており、前記高温分解槽１から回収したガス状分解産物のうち、Ｃ₁〜Ｃ₃程度の有機酸は槽内で液化する。このようにして、低分子の有機酸は容易に回収される。
【００２９】
液化した有機酸が回収された後のガスには、水素や二酸化炭素が含まれていることがある。この場合、前記有機酸回収槽２から排出された気体を気体回収槽３に更に移送する。ここにおいて、前記有機酸回収槽２から排出された気体から水素を回収することができる。具体的には、二酸化炭素ガスをアルカリ溶液でトラップして炭酸ナトリウム等として固定し、トラップを通過した高濃度の水素を含む気体を回収する等の手段がある。
【００３０】
前記気体回収槽３において回収された水素を含むガスは、一酸化炭素をほとんど含まないものであるので、燃料電池４のアノードガスとして利用することができる。前記アノードガスとカソードガスとしての空気とを前記燃料電池４に供給すると、電力及び熱を得ることができる。このとき得られる熱は、前記高温分解槽１の加熱に用いることができる。
【００３１】
又、前記気体回収槽３から排出された残気体は、酸素をほとんど含んでいないので、前記高温分解槽１に返送することができる。このとき、この残気体を前記高温分解槽１の底部から導入するように構成すると、前記高温分解槽１内の液体を嫌気的に攪拌することができる。
【００３２】
又、前記高温分解槽１から排出される気体の中には、水分が大量に含まれることもあり、これをトラップして系外に排出すると、排水処理を容易に行なうことができる。尚、前記低分子の有機酸と水分とは同時に液化して回収される場合があり、このような場合には、蒸留操作などによって、有機酸と水分とを分離することができる。
【００３３】
前記高温耐性嫌気性微生物としては、６０℃以上、好ましくは７０〜９０℃、更に好ましくは７５〜８５℃の温度域で有機物を加水分解又は酸分解することができる微生物、例えば、サーモコッカス（Ｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ）属、ピロコッカス（Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ）属、サーモプロテウス（Ｔｈｅｒｍｏｐｒｏｔｅｕｓ）属、サーモトガ（Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ）属、及び、クロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）属の何れか、又はこれらの何れかが混合したものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。このような高温耐性嫌気性微生物は、温泉の源泉、海底火山、海底熱水鉱床のような高温環境又はかつてこのような環境にあった場所から分離したり、汚泥、土壌などから分離した微生物を高温環境に馴致させたりすることによって得ることができる。例えば、有機物（例えば、でんぷん、セルロース、タンパク質を主たる構成成分とする厨芥、生ゴミ、食品工場廃棄物等）の存在下で、６０℃以上、好ましくは７５℃以上、より好ましくは８０℃以上の高温環境、ｐＨ６．０以下のｐＨ環境、嫌気条件下に微生物を曝して、生存する微生物を高温耐性嫌気性微生物として選抜する。
【００３４】
このようにして得られた高温耐性嫌気性微生物を前記有機物分解システムに導入するにあたってはスケールアップが必要となることがある。このような場合には、前記高温分解槽１における有機物分解に必要な量の微生物が蓄積するまで有機物を供給し、その後、前記高温分解槽１から前記有機酸回収槽２にガスを送ったり、余剰汚泥を引き抜いたりしてシステム全体を稼動させる。具体的には、ＳＳ（ＳｕｓｐｅｎｄｅｄＳｏｌｉｄ：浮遊物質量）が０〜２０％、好ましくは０．１〜１０％、更に好ましくは１〜５％の範囲になったら、有機物を供給するようにして、前記高温耐性嫌気性微生物を馴致していく。
【００３５】
前記高温分解槽１中の有機物が順調に分解されているか否かを判断するにあたって、前記高温分解槽１内のＳＳやその変化（ＳＳ減少速度）を参照することができる。システム稼動後は、連側的又は定期的に有機物を前記高温分解槽１に投入する。前記有機物の投入量や頻度は、前記高温分解槽１内のＳＳやその変化（ＳＳ減少速度）を目安に決定することができる。例えば、前記高温分解槽１内のＳＳが２％程度に低下したら、有機物を追加投入する。前記高温分解槽１に投入される有機性廃棄物中の有機物濃度は種々であるが、異物を除外した有機性廃棄物全重量中、０．１重量％、好ましくは１重量％、より好ましくは５重量％、更に好ましくは１０重量％以上である。
【００３６】
更に、前記高温分解槽１からの気体の引き抜き速度を調整することによって、この気体に含まれるガス状分解産物の組成をコントロールすることもできる。前記高温分解槽１からの気体の引き抜き速度を上げると、前記高温分解槽１内における気体の滞留時間が短くなるので、分解が比較的進んでいない高分子の有機酸（プロピオン酸や酢酸等）を中心に回収することができる。又、水の蒸発も促進されるため、水分の回収量も増える。逆に、前記高温分解槽１からの気体の引き抜き速度を下げると、前記高温分解槽１内における気体の滞留時間が長くなるので、分解が進んだ低分子の有機酸（ギ酸等）や水素ガス、二酸化炭素ガスを中心に回収することができる。
【００３７】
例えば、主として水素生産を目的とした場合、３０トン／日の有機性廃棄物投入に対して、２５００ｍ³／日の水素ガス、６．５トン／日の有機酸（主としてギ酸等の低分子有機酸）を回収することができる。尚、１．５トン／日の残渣が発生する。ここで生産された水素を含むガスを燃料電池４のアノードガスとして利用すると、３．６ＭＷｈ／日の発電量が得られる。
【００３８】
又、例えば、主として有機酸生産を目的とした場合、３０トン／日の有機性廃棄物投入に対して、１．５ｍ³／日の水素ガス、９．４トン／日の有機酸を回収することができる。尚、１．５トン／日の残渣が発生する。
【００３９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
高温耐性嫌気性微生物は以下のようにして選抜した。兵庫県下の温泉（泉温９０℃以上）において、泉源に堆積している土壌及び温泉水を１００ｍＬ採取した。これを、ブチルゴム栓によって密封可能なガラス瓶（１Ｌ容）中で、嫌気条件下、８０℃、ｐＨ６．５〜８に維持しながら、モデル生ゴミ（セルロース０．３％、デンプン２％含有、残部は水分）を１日に１５ｇずつ供給し、７日間維持した。ガラス瓶の底に、土壌由来の微生物群２００ｍＬが得られた。この微生物群は、８０℃で有機物を分解することができた。
【００４０】
この微生物群２００ｍＬ（乾燥菌体で０．１ｇ）に、前記モデル生ゴミとは別組成（表１にその組成を示す）の生ゴミ１０ｇと水８４０ｍＬとを加えてｐＨを６程度に調整した後、密封容器（１Ｌ容）に封入し８０℃に維持し、高温分解槽１とした。培養初期には、前記モデル生ゴミとは別組成の生ゴミの分解量を観察しながら（指標：投入した生ゴミの全ＣＯＤのうち、１日後に溶解性ＣＯＤに変換される割合が５０％になるのを目安）、前記生ゴミを前記高温分解槽１に供給し慣らし運転を行った。培養開始から２ヶ月以降は、１日あたり３０ｇの前記生ゴミ（ＴＳ（固形分）が１８％）を継続的に供給した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
実施例１においては、常時１Ｌ／分の速度で、前記高温分解槽１から発生した気体を回収し、４℃に冷却して有機酸及び水蒸気を回収した。４℃に冷却しても液化しなかった気体はガス捕集器（ジーエルサイエンス社製ガスサンプリングバッグ）で捕集した。残気体を前記高温分解槽１下部からバブリングしてガスを循環させた。実施例２においては、常時５Ｌ／分の速度で、前記高温分解槽１から発生した気体を回収した以外は、実施例１と同様に操作した。
【００４３】
前記実施例１及び比較例１において、慣らし運転終了から２ヶ月間、上記操作を継続し、最終の１ヶ月間（運転開始から４ヶ月目）の物質収支をモニタした結果を、表１に示す。尚、ギ酸、酢酸、プロピオン酸は、ＨＰＬＣで分析した。水素ガス及び二酸化炭素ガスはガスクロマトグラフィ（ＴＣＤ）によって分析した。
【００４４】
【表２】

【００４５】
実施例１と実施例２とでは、投入した有機性廃棄物量及び投入水量は同じであったが、回収された有機酸、水分、水素、二酸化炭素の量は大幅に異なっていた。具体的には、気体循環速度が遅かった実施例１では、ギ酸、酢酸、水素、二酸化炭素等の分解が進んだ物質が大量に得られた。水分はあまり回収されなかった。他方、気体循環速度が速かった実施例２では、酢酸、プロピオン酸等の分解があまり進んでいない物質が主に得られた。水分も多く回収された。
【００４６】
実施例１と２とに共通して、投入有機性廃棄物量（炭素mol）から二酸化炭素回収量を差し引いた分が有機酸として回収されたと考えられる。従って、有機性廃棄物を構成する炭素原子のうち約６０〜７５％を有機酸として回収することができた。メタン発酵によって有機性廃棄物中の炭素を固定する場合、約４０％が二酸化炭素として放出されるため、回収率は５０％程度であるといわれている。従って、本法の有機酸回収率（炭素固定率）は、非常に高いといえる。又、本実施例で使用した微生物群は、ｐＨを強制的に調整しなくても分解処理中の有機性廃棄物のｐＨを５前後に保つことができたので、有機物のメタン化を容易に抑制することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機酸分解システムを表わすブロック図
【符号の説明】
１高温分解槽
２有機酸回収槽
３気体回収槽
４燃料電池

Claims

メタン生成細菌のメタン生成能が抑制され且つ高温であるｐＨ値が６．０以下で温度が６０〜１００℃である嫌気環境下で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を嫌気性高温分解槽で分解する嫌気性分解工程と、
前記嫌気性分解工程で前記有機物から生じたガス状分解産物を回収するガス回収工程と、
前記ガス状分解産物から有機酸を回収する有機酸回収工程と、
有機酸を回収したガス状分解産物から水素含有ガスを回収する水素ガス回収工程と、
有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体を前記嫌気性高温分解槽に返送する残気体返送工程とを有する有機物処理方法。
前記ガス回収工程において回収した前記ガス状分解産物を前記嫌気環境より低い温度に晒す液化回収工程を有する請求項１に記載の有機物処理方法。
前記ガス状分解産物から水分を回収する水回収工程を有する請求項１又は２に記載の有機物処理方法。
前記嫌気環境は、硫酸還元細菌の硫酸還元能が抑制される環境とされている請求項１〜３の何れか１項に記載の有機物処理方法。
メタン生成細菌のメタン生成能が抑制され且つ高温であるｐＨ値が６．０以下で温度が６０〜１００℃である嫌気環境下で、高温耐性嫌気性微生物の作用によって有機物を分解する嫌気性高温分解槽と、前記嫌気性高温分解槽において前記有機物から生じたガス状分解産物を回収するガス回収手段と、前記ガス状分解産物から有機酸を回収する有機酸回収手段と、有機酸を回収したガス状分解産物から水素含有ガスを回収する水素ガス回収手段と、有機酸及び水素ガスを回収したガス状分解産物の残気体を前記嫌気性高温分解槽に返送する残気体返送手段とを備えた有機物処理システム。
前記水素含有ガスをアノードガスとして利用する燃料電池を備え、前記嫌気性高温分解槽が前記燃料電池で発生した廃熱で加熱されるものである請求項５に記載の有機物処理システム。