[發明專利]微生物活性控制物質供給方法及其裝置以及利用該裝置的環境凈化方法及生物反應器

無效

• 申請號: 200680021809.6
• 申請日: 2006-06-15
• 公開（公告）號: CN101198555A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 植本弘明;森田仁彥;渡邊淳
• 申請（專利權）人: 財團法人電力中央研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/00;C02F3/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范征

技術領域

本發明涉及微生物活性控制物質供給方法及其裝置以及利用該裝置的環境凈化方法及生物反應器。本發明具體涉及通過利用微生物的生物學處理高效地除去存在于除污對象區域的環境污染物質時的微生物活性控制物質供給方法及其裝置以及利用該裝置的環境凈化方法及生物反應器。

背景技術

進行利用微生物的生物學處理時，存在必須供給醇等有機物作為形成微生物的能量源的電子給體的情況。例如，通過生物學處理除去存在于被處理液中的氨等氮化合物的水處理工藝中，硝化反應后的脫氮反應中，為了加快脫氮反應，采用通過由控制裝置控制的泵裝置供給恰好必需量的作為形成微生物的能量源的電子給體的甲醇的方式(專利文獻1)。

此外，在使被處理液與固定化了對于存在于被處理液中的氨等氮化合物的除去有效的微生物的片狀高分子凝膠的一面接觸并使脫氮處理所需的作為能量源的電子給體與另一面接觸的形式的除氮生物反應器(專利文獻2和3)中，也采用作為電子給體供給形成微生物的能量源的醇的方式。醇的供給利用以管道連接形成于生物反應器內的高分子凝膠載體內側的空間和醇貯存槽而成的循環通路，操作循環泵、各種閥門或計量儀器等，控制醇的供給時間設定和量。

在這里，如果醇的供給過量，則微生物無法完全消費，醇殘留于水中等，可能會使水質惡化；相反地，如果醇的供給量小，則能量源不足，脫氮反應不充分，產生亞硝酸濃度升高的問題。因此，醇的供給使用泵等控制其供給量和時間設定，使得自醇貯存罐供給稀釋至10％左右的濃度的醇。

專利文獻1：日本專利特許第3260554號

專利文獻2：日本專利特許第3340356號

專利文獻3：日本專利特許第2887737號

發明的揭示

因此，目前的生物反應器中的向微生物的電子給體供給方法需要用于將作為形成脫氮菌的能量源的電子給體的甲醇或乙醇等醇溶液的供給量維持在恒定量的泵和控制裝置等一系列的設備，設備大型化，而且設備操作也復雜化，所以存在運行成本升高的問題。

此外，甲醇和乙醇等醇溶液為高濃度的情況下，如果使前述溶液直接接觸微生物，可能會導致微生物死亡，還存在前述溶液必須用水稀釋調整至微生物不會死亡的程度的濃度的麻煩。而且，由于無法使用醇原液，因此必須稀釋貯藏，存在貯存罐因此大型化的問題。另外，由于目前的向微生物的電子給體供給方法采用將醇的稀釋液直接供給至微生物的方式，所以存在無法利用雜質多的廢棄醇的問題。例如，茶的精制過程中產生的廢棄醇含有兒茶酸，因此如果將其用作能量源，即使稀釋后使用，微生物也可能會死亡。因此，必須在除去了雜質的狀態下使用，所以事實上無法實現廢棄醇的再利用。

另外，如專利文獻2和3所記載的使作為脫氮處理所需的能量源的電子給體在固定化了微生物的片狀高分子凝膠圍成的空間內接觸的形式的除氮生物反應器中，必須將不會從反應器溢出的程度的醇通過供給管供給到反應器中，因此反應器越大型化，醇越難以順利地擴散至所有部位，大型化困難。

此外，進行利用微生物的生物學處理時，通過除供給電子給體以外再預先準備微生物容易活化的環境，可以高效地進行生物學處理。因此，為了準備微生物容易活化的環境，希望確立用于將各種物質供給至微生物的簡易的方法。

因此，本發明的目的在于提供在不使用泵和控制裝置的情況下可以供給微生物的活動所需的活性控制物質來實現微生物活性的控制的簡易的方法及裝置。此外，本發明的目的在于提供可實現反應器的大型化的向微生物的活性控制物質的供給方法及裝置。另外，本發明的目的在于提供可將廢棄醇作為能量源再利用的向微生物的活性控制物質的供給方法及裝置。

此外，本發明涉及向微生物的活性控制物質供給，其目的在于提供不需要管理的小型生物反應器。另外，本發明的目的在于提供用于高效地除去存在于液相、氣相或固相的被處理區域中的例如氨或硝酸根離子、亞硝酸根離子等環境污染物質的生物反應器。

另外，本發明的目的在于僅使特定的微生物在某一環境下活化。此外，本發明的目的在于提供通過控制存在于除污對象區域中的微生物的活動和增殖，使希望其發揮作用的微生物選擇性活化或固定化，進行環境凈化或土壤改良的方法。