(57)【要約】      （修正有）【課題】処理対象有機物における嫌気性処理効率を向上させる設備を提供する。【解決手段】処理対象有機物にナトリウムを添加するナトリウム添加装置５と、該ナトリウム添加装置５によってナトリウムが添加された処理対象有機物をメタン発酵させる嫌気性処理槽６とを備える。【選択図】図１
2010194531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象有機物にナトリウムを添加するナトリウム添加装置と、
該ナトリウム添加装置によってナトリウムが添加された処理対象有機物を、少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下でメタン発酵させる嫌気性処理槽と
を備えることを特徴とする嫌気性処理設備。
【請求項２】
前記ナトリウム添加装置は、前記ナトリウムをナトリウム化合物として処理対象有機物に添加することを特徴とする請求項１記載の嫌気性処理設備。
【請求項３】
前記ナトリウム化合物は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）あるいは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）であることを特徴とする請求項２記載の嫌気性処理設備。
【請求項４】
前記ナトリウム添加装置は、予め設定された所定の時間間隔で処理対象有機物にナトリウムを添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の嫌気性処理設備。
【請求項５】
前記ナトリウム添加装置から供給されるナトリウムと処理対象有機物とを混合させて前記嫌気性処理槽に供給する予混合槽をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の嫌気性処理設備。
【請求項６】
ナトリウム添加装置は、メタン発酵によって生成するバイオガスの生成量が嫌気性処理槽における処理負荷に見合った量となるようにナトリウムを添加することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の嫌気性処理設備。
【請求項７】
嫌気性処理槽の原水に対するナトリウムの添加量は、十数ｍｇ／ｌ〜数十ｍｇ／ｌに設定されることを特徴とする請求項６記載の嫌気性処理設備。
【請求項８】
澱粉工場で発生する澱粉製造排水を処理する処理設備であって、
前記澱粉製造排水である二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を所定の保持温度かつ保持時間だけ保持する溜置槽と、
該溜置槽から排出される溜置済排水を発酵原液としてメタン発酵させる請求項１〜７のいずれか一項に記載の嫌気性処理設備と、
該嫌気性処理設備の発酵処理液を好気性処理する好気性処理槽と
を備えることを特徴とする澱粉製造排水の処理設備。
【請求項９】
前記澱粉製造排水の１つである一次デカンタ汁液に含まれる蛋白を凝固・析出させる蛋白析出槽と、
該蛋白析出槽の処理液から凝固した蛋白を除去する固液分離手段とをさらに備え、
前記溜置槽は、前記固液分離手段の分離液である脱蛋白一次デカンタ汁液を二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水に混合して保持する
ことを特徴とする請求項８記載の澱粉製造排水の処理設備。
【請求項１０】
前記保持温度かつ保持時間は、二次デカンタ汁液に含まれる酵素の活性が低下するための条件として設定されることを特徴とする請求項８または９記載の澱粉製造排水の処理設備。
【請求項１１】
前記溜置槽では、二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水と脱蛋白一次デカンタ汁液とが保持温度となる割合で混合されることを特徴とする請求項９または１０記載の澱粉製造排水の処理設備。
【請求項１２】
少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下で処理対象有機物にナトリウムを添加してメタン発酵させることを特徴とする嫌気性処理方法。
【請求項１３】
前記ナトリウムをナトリウム化合物として処理対象有機物に添加することを特徴とする請求項１２記載の嫌気性処理方法。
【請求項１４】
前記ナトリウム化合物は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）あるいは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）であることを特徴とする請求項１３記載の嫌気性処理方法。
【請求項１５】
予め設定された所定の時間間隔で処理対象有機物にナトリウムを添加することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の嫌気性処理方法。
【請求項１６】
前記ナトリウムと処理対象有機物とを予め混合させた上でメタン発酵させることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の嫌気性処理方法。
【請求項１７】
ナトリウムは、メタン発酵によって生成するバイオガスの生成量が嫌気性処理における処理負荷に見合った量となるように添加されることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の嫌気性処理方法。
【請求項１８】
メタン発酵原水に対するナトリウムの添加量は、十数ｍｇ／ｌ〜数十ｍｇ／ｌに設定されることを特徴とする請求項１７記載の嫌気性処理方法。
【請求項１９】
澱粉工場で発生する澱粉製造排水を処理する方法であって、
前記澱粉製造排水である二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を所定の保持温度かつ保持時間だけ保持する溜置工程と、
請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の嫌気性処理方法に基づいて前記溜置工程から排出される溜置済排水を発酵原液としてメタン発酵させる嫌気性処理工程と、
該嫌気性処理工程の処理液を好気性処理する好気性処理工程と
を備えることを特徴とする澱粉製造排水の処理方法。
【請求項２０】
前記澱粉製造排水の１つである一次デカンタ汁液に含まれる蛋白を凝固・析出させる蛋白析出工程と、
該蛋白析出工程の処理液から凝固した蛋白を除去する固液分離工程とをさらに備え、
前記溜置工程は、前記固液分離工程の分離液である脱蛋白一次デカンタ汁液を二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水に混合する
ことを特徴とする請求項１９記載の澱粉製造排水の処理方法。
【請求項２１】
前記保持温度かつ保持時間は、二次デカンタ汁液に含まれる酵素の活性が低下するための条件として設定される
ことを特徴とする請求項１９または２０記載の澱粉製造排水の処理方法。
【請求項２２】
溜置工程では、二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水と脱蛋白一次デカンタ汁液とが保持温度となる割合で混合されることを特徴とする請求項２０または２１記載の澱粉製造排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性処理設備及び方法並びに澱粉製造排水の処理設備及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、澱粉工場における澱粉製造排水の嫌気性処理方法が開示されている。澱粉工場における澱粉製造排水は、原料である馬鈴薯を磨砕しデカンタ（横型連続式遠心分離機）で澱粉を搾り取った後の汁液（一次デカンタ汁液）が主なものであり、高蛋白含有の排水である。上記嫌気性処理方法は、一次デカンタ汁液を加熱処理して蛋白を凝固分離する脱蛋白処理を行った後にメタン発酵処理（嫌気性処理）するものである。このような嫌気性処理方法によれば、メタン発酵原水の窒素濃度を従来よりも低下させることができるので、メタン生成菌の活性を低下させることなく、効率の良い澱粉製造排水処理を実現させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８４６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術は、一次デカンタ汁液の処理としては有効であるが、二次デカンタ汁液の処理を考慮したものではなく、改善の余地がある。すなわち、澱粉工場では、澱粉の精製度を向上させるために、一次デカンタ汁液を分離して得られた澱粉に水を加えて再度遠心分離にかけることが行われるが、このような２回目の遠心分離によって発生する二次デカンタ汁液は、一次デカンタ汁液程ではないが高蛋白含有の排水である。このような二次デカンタ汁液を上記従来技術に基づいて脱蛋白処理した一次デカンタ汁液と共にメタン発酵処理した場合、メタン発酵処理が安定しないことが確認された。
【０００５】
このような問題点を解決するために、本出願人は、平成２０年４月１６日付で特願2008-106736を出願したが、当該特願2008-106736に係る発明は、メタン発酵の安定化には十分な効果を奏するものの、メタン発酵処理水に残存するＶＦＡ（メタン発酵の前駆物質である低級脂肪酸）濃度が高く、処理対象有機物のＣＯＤ（化学的酸素要求量）負荷にみあった量のメタンガスを回収することができないという問題点がある。すなわち、特願2008-106736に係る発明は、嫌気性処理理の処理効率の面で不十分であり、処理対象有機物のＣＯＤ（化学的酸素要求量）負荷から期待される回収量のメタンガスを発生させることができない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）処理対象有機物における嫌気性処理効率を向上させる。
（２）二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水の嫌気性処理効率を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、嫌気性処理設備に係る第１の解決手段として、処理対象有機物にナトリウムを添加するナトリウム添加装置と、該ナトリウム添加装置によってナトリウムが添加された処理対象有機物を、少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下でメタン発酵させる嫌気性処理槽とを備える、という手段を採用する。
【０００８】
嫌気性処理設備に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、ナトリウム添加装置は、ナトリウムをナトリウム化合物として処理対象有機物に添加する、という手段を採用する。
【０００９】
嫌気性処理設備に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、ナトリウム化合物は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）あるいは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）である、という手段を採用する。
【００１０】
嫌気性処理設備に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、ナトリウム添加装置は、予め設定された所定の時間間隔で処理対象有機物にナトリウムを添加する、という手段を採用する。
【００１１】
嫌気性処理設備に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段において、ナトリウム添加装置から供給されるナトリウムと処理対象有機物とを混合させて嫌気性処理槽に供給する予混合槽をさらに備える、という手段を採用する。
【００１２】
嫌気性処理設備に係る第６の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの解決手段において、ナトリウム添加装置は、メタン発酵によって生成するバイオガスの生成量が嫌気性処理槽における処理負荷に見合った量となるようにナトリウムを添加する、という手段を採用する。
【００１３】
嫌気性処理設備に係る第７の解決手段として、上記第６の解決手段において、嫌気性処理槽の原水に対するナトリウムの添加量は、十数ｍｇ／ｌ〜数十ｍｇ／ｌに設定される、という手段を採用する。
【００１４】
また、本発明では、澱粉製造排水の処理設備に係る第１の解決手段として、澱粉工場で発生する澱粉製造排水を処理する処理設備であって、澱粉製造排水である二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を所定の保持温度かつ保持時間だけ保持する溜置槽と、該溜置槽から排出される溜置済排水を発酵原液としてメタン発酵させる第１〜第７のいずれかの解決手段に係る嫌気性処理設備と、該嫌気性処理設備の処理液を好気性処理する好気性処理槽とを備える、という手段を採用する。
【００１５】
澱粉製造排水の処理設備に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、澱粉製造排水の１つである一次デカンタ汁液に含まれる蛋白を凝固・析出させる蛋白析出槽と、該蛋白析出槽の処理液から凝固した蛋白を除去する固液分離手段とをさらに備え、溜置槽は、固液分離手段の分離液である脱蛋白一次デカンタ汁液を二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水に混合する、という手段を採用する。
【００１６】
澱粉製造排水の処理設備に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、保持温度及び保持時間は、二次デカンタ汁液に含まれる酵素の活性が低下するための条件として設定される、という手段を採用する。
【００１７】
澱粉製造排水の処理設備に係る第４の解決手段として、上記第２または第３の解決手段において、溜置槽では、二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水と脱蛋白一次デカンタ汁液とが保持温度となる割合で混合される、という手段を採用する。
【００１８】
また、本発明では、嫌気性処理方法に係る第１の解決手段として、少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下で処理対象有機物にナトリウムを添加してメタン発酵させる、という手段を採用する。
【００１９】
嫌気性処理方法に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、ナトリウム添加装置は、ナトリウムをナトリウム化合物として処理対象有機物に添加する、という手段を採用する。
【００２０】
嫌気性処理方法に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、ナトリウム化合物は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）あるいは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）である、という手段を採用する。
【００２１】
嫌気性処理方法に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、ナトリウム添加装置は、予め設定された所定の時間間隔で処理対象有機物にナトリウムを添加する、という手段を採用する。
【００２２】
嫌気性処理方法に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段において、ナトリウムと処理対象有機物とを予め混合させた上でメタン発酵させる、という手段を採用する。
【００２３】
嫌気性処理方法に係る第６の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの解決手段において、ナトリウムは、メタン発酵によって生成するバイオガスの生成量が嫌気性処理における処理負荷に見合った量となるように添加される、という手段を採用する。
【００２４】
嫌気性処理方法に係る第７の解決手段として、上記第６の解決手段において、嫌気性処理槽の原水に対するナトリウムの添加量は、十数ｍｇ／ｌ〜数十ｍｇ／ｌに設定される、という手段を採用する。
【００２５】
また、本発明では、澱粉製造排水の処理方法に係る第１の解決手段として、澱粉工場で発生する澱粉製造排水を処理する方法であって、澱粉製造排水である二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を所定の保持温度かつ保持時間だけ保持する溜置工程と、第１〜第７のいずれかの解決手段に係る嫌気性処理方法に基づいて上記溜置工程から排出される溜置済排水を発酵原液としてメタン発酵させる嫌気性処理工程と、該嫌気性処理工程の処理液を好気性処理する好気性処理工程とを備える、という手段を採用する。
【００２６】
澱粉製造排水の処理方法に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、澱粉製造排水の１つである一次デカンタ汁液に含まれる蛋白を凝固・析出させる蛋白析出工程と、該蛋白析出工程の処理液から凝固した蛋白を除去する固液分離工程とをさらに備え、溜置工程は、固液分離工程の分離液である脱蛋白一次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水に混合する、という手段を採用する。
【００２７】
澱粉製造排水の処理方法に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、保持温度及び保持時間は、二次デカンタ汁液に含まれる酵素の活性が低下するための条件として設定される、という手段を採用する。
【００２８】
澱粉製造排水の処理方法に係る第４の解決手段として、上記第２または第３の解決手段において、溜置工程では、二次デカンタ汁液あるいは／及び低濃度蛋白排水と脱蛋白一次デカンタ汁液とが保持温度となる割合で混合される、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００２９】
嫌気性処理設備及び方法に係る本発明によれば、少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下で処理対象有機物にナトリウムを添加してメタン発酵させるので、メタン発酵菌の活性を向上させることができ、よって一般的な処理対象有機物における嫌気性処理の処理効率を向上させることができる。
また、澱粉製造排水の処理設備及び方法に係る本発明によれば、二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水にナトリウムを添加してメタン発酵させるので、メタン発酵菌の活性を向上させることができ、よって二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水における嫌気性処理の処理効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係わる澱粉製造排水の処理設備の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態において、苛性ソーダＸ5の添加と嫌気性処理槽６におけるメタン発酵生成ガスの生成量との関係（実験結果）を示す第１のグラフである。
【図３】本発明の一実施形態において、苛性ソーダＸ5の添加と嫌気性処理槽６におけるメタン発酵生成ガスの生成量との関係（実験結果）を示す第２のグラフである。
【図４】本発明の一実施形態において、並塩の添加と嫌気性処理槽６におけるメタン発酵生成ガスの生成量との関係（実験結果）を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態において、苛性ソーダＸ5の添加の作用効果を定性的に説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施形態における実験Ａの実験結果を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態における実験Ｂの実験結果を示す第１のグラフである。
【図８】本発明の一実施形態における実験Ｂの実験結果を示す第２のグラフである。
【図９】本発明の一実施形態における実験Ｃの検討結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る澱粉製造排水の処理設備（澱粉製造排水処理設備）の機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本澱粉製造排水処理設備Ａは、馬鈴薯を原料として澱粉を製造する澱粉工場内に設けられ、該澱粉工場内で発生する澱粉製造排水を処理する設備であって、蛋白析出槽１、固液分離器２、溜置槽３、循環水槽４、苛性ソーダ供給装置５、嫌気性処理槽６、好気性処理槽７及びボイラ８を備えている。
なお、本澱粉製造排水処理設備Ａを構成する上記構成要件のうち、溜置槽３、循環水槽４、苛性ソーダ供給装置５及び嫌気性処理槽６は、本実施形態における嫌気性処理設備を構成している。
【００３２】
ここで、本実施形態における澱粉製造排水（処理対象有機物）は、一次デカンタ汁液Ｘ1、二次デカンタ汁液Ｘ2及び低濃度蛋白排水Ｘ3である。一次デカンタ汁液Ｘ1は、原料である馬鈴薯を磨砕してデカンタ（横型連続式遠心分離機）で澱粉を搾り取った後の汁液であり、高蛋白かつ有機成分を含んだ常温の液体である。二次デカンタ汁液Ｘ2は、上記デカンタから得られた澱粉に一次デカンタ汁液Ｘ1と略同量の水を加えて再度デカンタで澱粉を搾り取った後の汁液であり、一次デカンタ汁液Ｘ1よりも低いものの高蛋白かつ有機成分を含んだ常温の液体である。低濃度蛋白排水Ｘ3は、上記二次デカンタ汁液Ｘ2と分離された澱粉を精製する工程（澱粉精製工程）で発生する低濃度の蛋白質が溶け込んだ常温排水である。
【００３３】
蛋白析出槽１は、ボイラ８から供給される水蒸気を用いて一次デカンタ汁液Ｘ1を加熱（熱処理）することにより、当該一次デカンタ汁液Ｘ1に溶け込んでいる蛋白を凝固・析出させる。固液分離器２は、上記蛋白析出槽１の処理液から凝固した蛋白を除去し、分離液である脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4を溜置槽３に供給する。この脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4は、上記蛋白析出槽１で熱処理された一次デカンタ汁液Ｘ1から得られるものであり、８０°Ｃ程度の温度を有する。
【００３４】
溜置槽３は、二次デカンタ汁液Ｘ2（常温）、低濃度蛋白排水Ｘ3（常温）及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4（約８０°Ｃ）を所定の保持温度（例えば４５°Ｃ）となる割合で混合した混合液を所定の保持時間（４Ｈ以上）保持する所定容量の容器であり、当該保持後の溜置済排液Ｘ6を循環水槽４に供給する。この溜置槽３には、保持時間（４Ｈ）に亘って保持温度（例えば４５°Ｃ）を維持するために補助熱源としての水蒸気がボイラ８から供給されている。上記保持温度及び保持時間は、詳細については後述するが、二次デカンタ汁液Ｘ2あるいは/及び低濃度蛋白排水Ｘ3に含まれる酵素の活性が低下するための条件として設定されたものである。
【００３５】
なお、上述したように二次デカンタ汁液Ｘ2（常温）、低濃度蛋白排水Ｘ3（常温）及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4（約８０°Ｃ）の混合割合によって保持温度（例えば４５°Ｃ）を実現する場合には、この混合割合によって二次デカンタ汁液Ｘ2、低濃度蛋白排水Ｘ3及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4の処理割合が規定されることになる。このような不都合を回避するために、二次デカンタ汁液Ｘ2、低濃度蛋白排水Ｘ3及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4を任意の割合で混合し、保持温度（例えば４５°Ｃ）を水蒸気の供給量にって規定するようにしても良い。
また、図１では、１つの溜置槽３が記載されているが、溜置槽３の個数は複数あっても良い。溜置槽３を複数設ける場合には、各溜置槽３をバッチ運転することにより、略連続的に溜置済排液Ｘ6を循環水槽４に供給する。
【００３６】
循環水槽４は、上記溜置槽３から供給された溜置済排液Ｘ6（メタン発酵処理原液）と嫌気性処理槽６から排出されたメタン発酵処理済液Ｘ8の一部と苛性ソーダ供給装置５から供給された苛性ソーダＸ5とを混合し、メタン発酵処理混合液Ｘ7として嫌気性処理槽６に供給する。
【００３７】
苛性ソーダ供給装置５は、上記循環水槽４にナトリウム塩の一種である苛性ソーダＸ5（水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ））を供給することにより、溜置済排液Ｘ6にナトリウム（より正確にはナトリウムイオン）を添加するナトリウム添加装置である。苛性ソーダ供給装置５は、予め設定された時刻（例えば午前と午後との１日２回）に所定量の苛性ソーダＸ5を循環水槽４に供給する。苛性ソーダの１回当たりの供給量は、後段の嫌気性処理槽６の運転条件（例えば、処理負荷（ＣＯＤcr容積負荷）、グラニュール保持量、溜置済排液Ｘ5（メタン発酵処理原液）中のＮａイオン含有量）に応じて適宜設定される。
【００３８】
嫌気性処理槽６は、上記循環水槽４から供給されるメタン発酵処理混合液Ｘ7に周知のメタン発酵菌（グラニュール）を作用させることによりメタン発酵させるものである。好気性処理槽７は、上記嫌気性処理槽６の発酵処理液を空気を吹き込んだ状態で好気性処理し、その処理液を澱粉工場外の河川等に排出する。ボイラ８は、嫌気性処理槽６から得られるメタンガスを燃料として水蒸気を発生させるものであり、当該水蒸気を上記蛋白析出槽１及び溜置槽３に供給する。
【００３９】
次に、このように構成された本澱粉製造排水処理設備Ａにおける澱粉製造排水（処理対象有機物）の処理方法について詳しく説明する。
【００４０】
本澱粉製造排水処理設備Ａでは、澱粉工場内で発生する各種の澱粉製造排水のうち、一次デカンタ汁液Ｘ1は、蛋白析出槽１及び固液分離器２を経由することにより脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4として溜置槽３に供給されて所定の保持温度（例えば４５°Ｃ）かつ保持時間（４Ｈ以上）に亘って保持される。この一方、二次デカンタ汁液Ｘ2及び低濃度蛋白排水Ｘ3は、蛋白析出槽１及び固液分離器２を経由することなく溜置槽３に直接供給されて上記脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4と混同された状態で保持温度（例えば４５°Ｃ）かつ保持時間（４Ｈ以上）に亘って保持される。
【００４１】
このように溜置槽３で保持された溜置済排液Ｘ6（メタン発酵処理原液）は、循環水槽４に供給され、嫌気性処理槽６から排出されたメタン発酵処理済液Ｘ8の一部及び苛性ソーダ供給装置５から供給された苛性ソーダＸ5と混合されてメタン発酵処理混合液Ｘ7として嫌気性処理槽６に供給される。すなわち、上述した保持条件で保持された二次デカンタ汁液Ｘ2、低濃度蛋白排水Ｘ3及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4にメタン発酵処理済液Ｘ8及び苛性ソーダＸ5が混合された液体がメタン発酵処理混合液Ｘ7として嫌気性処理槽６に供給される。
【００４２】
このようなメタン発酵処理混合液Ｘ7は、嫌気性処理槽６においてメタン発酵菌の作用によってメタン発酵処理され、メタン発酵処理済液Ｘ8として循環水槽４及び好気性処理槽７に供給される。ここで、メタン発酵処理済液Ｘ8の大部分は、好気性処理槽７に供給され、好気性処理されることによって無害化されて澱粉工場外に排出される。また、メタン発酵処理済液Ｘ8の一部は、循環水槽４で溜置済排液Ｘ6（メタン発酵処理原液）と混合された上で嫌気性処理槽６に循環供給されて再度メタン発酵処理される。
【００４３】
このような本澱粉製造排水処理設備Ａにおける澱粉製造排水の処理工程の中で、本澱粉製造排水の処理方法が最も特徴とする点は、溜置済排液Ｘ6（メタン発酵処理原液）に苛性ソーダＸ5を定期的に混合してメタン発酵処理することである。
なお、二次デカンタ汁液Ｘ2、低濃度蛋白排水Ｘ3及び脱蛋白一次デカンタ汁液Ｘ4を溜置槽３で所定の保持温度（例えば４５°Ｃ）かつ所定の保持時間（４Ｈ）からなる保持条件で保持する点も特徴の１つではあるが、この点については、平成２０年４月１６日付で出願した特願２００８−１０６７３６に詳細が記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４４】
図２及び図３は、上記苛性ソーダＸ5の添加と嫌気性処理槽６におけるメタン発酵生成ガス（メタンガス及び二酸化炭素を主成分とするバイオガス）の生成量（バイオガス生成量）との関係を数日間に亘って計測した実験結果（グラフ）であり、より具体的には循環水槽４内におけるｐＨ値（循環水槽ｐＨ値）と温度（循環水槽温度）、嫌気性処理槽６内におけるｐＨ値（処理槽ｐＨ値）と温度（処理槽温度）及び上記バイオガス生成量の計測結果である。これら図２及び図３のうち、図２は、１回目の苛性ソーダＸ5の添加と当該１回目から所定時間が経過した２回目の苛性ソーダＸ5の添加に亘るバイオガス生成量の変化を示す、また図３は、上記２回目から所定時間経過後の３回目の苛性ソーダＸ5の添加におけるバイオガス生成量の変化を示している。
【００４５】
これら図２及び図３は、苛性ソーダＸ5の添加によってバイオガス生成量が著しく増大すること、つまり嫌気性処理槽６におけるメタン発酵処理が著しく促進されることを示している。すなわち、苛性ソーダ供給装置５から循環水槽４に苛性ソーダＸ5を供給すると、図示するように循環水槽ｐＨ値及び処理槽ｐＨ値が上昇し、またこのｐＨ値の変化に同期してバイオガス生成量が急激に増大する。そして、バイオガス生成量は、この急激な増大後に徐々に低下する。
【００４６】
より具体的には、１回目の苛性ソーダＸ5の添加として、循環水槽ｐＨ値が６．５から６．７となるまで約２時間をかけて２０％（Ｗ／Ｗ）の苛性ソーダＸ5を苛性ソーダ供給装置５から循環水槽４に供給したところ、嫌気性処理槽６におけるバイオガス生成量が供給開始十数分後より２２０ｍ３／時から４４０ｍ３／時まで急増した。また、このようなバイオガス生成量の急激な増大に伴って、嫌気性処理槽６内に残存するＶＦＡ（Volatile Fatty Acid；メタン発酵の前駆物質である低級脂肪酸）濃度が苛性ソーダＸ5の投入後２４時間で３００ｍｇ/ｌまで低下した。
【００４７】
バイオガス生成量は、上述した急激な増大後、嫌気性処理槽６における処理負荷、つまりＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand；化学的酸素要求量）負荷に応じた発生量である３００ｍ３／時に一度収束したが、苛性ソーダＸ5の投入後２０時間以降、徐々に低下傾向を見せ、投入２日後には再びＶＦＡ濃度が１０００ｍｇ／ｌ前後まで上昇し、バイオガス生成量は、２３０ｍ３／時まで低下して苛性ソーダＸ5の投入前の状態に戻る傾向を示した。
【００４８】
そこで、２回目の苛性ソーダＸ5の添加として、苛性ソーダＸ5を循環水槽４に供給したところ、上記１回目と同様にバイオガス生成量の急増が確認された。ただし、この２回目の添加では、循環水槽ｐＨ値を６．５→６．７→６．９と徐々に高めるように苛性ソーダＸ5を１２時間かけて間欠的に添加したところ、添加再開から８時間後には嫌気性処理槽６内におけるＶＦＡ濃度が２００ｍｇ／ｌ前後まで低下し、バイオガス生成量は、嫌気性処理槽６内におけるＣＯＤ負荷にみあった発生量である３００ｍ３／時で推移した。
【００４９】
再添加から６日後には嫌気性処理槽６内のＶＦＡ濃度が６００ｍｇ／ｌに再度上昇し、またバイオガス生成量が２６０ｍ３／時まで低下したので、苛性ソーダＸ5を再度添加したところ、嫌気性処理槽６におけるバイオガス生成量の急増とＶＦＡ濃度の低減が再度発生した。その後、朝と夜とに苛性ソーダＸ5を３６０（リットル／時）の添加量で０．５時間／回ずつ間欠的に添加したところ、嫌気性処理槽６内におけるＶＦＡ濃度は２００ｍｇ／ｌ以下となり、またバイオガス生成量は、嫌気性処理槽６のＣＯＤ負荷に見合った量となった。
【００５０】
このような実験結果は、苛性ソーダＸ5の添加がバイオガス生成量の増大、つまり嫌気性処理槽６におけるメタン発酵処理の処理効率を向上させる効果があることを示すものである。しかしながら、苛性ソーダＸ5（水酸化ナトリウム：ＮａＯＨ）を構成するナトリウムイオン（Ｎａ＋）及び水酸化物イオン（ＯＨ−）のうち、何れのイオンがメタン発酵処理の処理効率の向上に寄与しているか不明である。
【００５１】
ナトリウムイオン（Ｎａ＋）及び水酸化物イオン（ＯＨ−）のうち、前者はメタン菌の必須ミネラル源として、後者はｐＨ調整剤としての役割を受け持つ効果が予想される。バイオガス生成量が増加して嫌気性処理槽６内における処理液のＶＦＡ濃度が低下すると、処理槽ｐＨ値が上昇して循環水槽ｐＨ値も上昇する。すなわち、ｐＨ調整機能が維持されるので、もし水酸化物イオン（ＯＨ−）による効果があるのであれば、苛性ソーダＸ5の添加を停止した後もメタン菌の活性は安定するので、嫌気性処理槽６における処理液のＶＦＡ濃度の上昇やバイオガス生成量の低下を伴う処理性の悪化は発生しないはずであるが、上述したように実験結果では苛性ソーダＸ5の添加を停止すると、バイオガス生成量が低下して悪化傾向に陥る。
【００５２】
そこで、嫌気性処理槽６におけるＣＯＤcr容積負荷が約１１ｋｇ／ｍ３／ｄの運転条件で苛性ソーダＸ5の添加を４日間停止し、嫌気性処理槽６内における処理水のＶＦＡ濃度を２００ｍｇ／ｌ以下の状態から悪化傾向を示す３００ｍｇ／ｌ前後、バイオガス生成量が２２０ｍ３／時の時点で、苛性ソーダＸ5に代えて並塩を添加した。この並塩の添加量は、苛性ソーダＸ5によるナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加量に相当する量である。
【００５３】
すなわち、ＮａＯＨ比重＝１．２２、ＮａＯＨ濃度２０％（Ｗ/Ｗ）、投入量１８０リットル／回、ＮａＯＨ分子量＝４０、Ｎａ原子量＝２３、Ｃｌ原子量＝３５．５、ＮａＣｌ分子量＝５８．５とすると、苛性ソーダＸ5より添加されるナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加量は２５．３ｋｇ（＝１８０×１．２２×２０÷１００×２３÷４０）となるので、これと同量のナトリウムイオン（Ｎａ＋）を並塩（ＮａＣｌ）で供給するための必要量は６４．３ｋｇ（＝２５．３×５８．５÷２３）となる。
【００５４】
図４は、このような並塩の添加と嫌気性処理槽６におけるバイオガス生成量との関係（実験結果）を示すグラフである。この実験結果によれば、並塩を添加してから１０数分後より、苛性ソーダＸ5の添加時と同様にバイオガス生成量の急増が発生し、当該バイオガス生成量は３２０ｍ３／時まで増加した。この実験結果は、嫌気性処理槽６におけるメタン発酵処理の処理効率には、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、つまりミネラル源としてのナトリウムの添加が有効であることを示している。
【００５５】
次に、図２〜図４に示した実験結果については、以下のような論理的説明が考えられる。すなわち、図５は一般的に知られているメタン発酵の反応プロセスを示すものであるが、この図に示すようにメタン発酵の反応プロセスは、馬鈴薯に含まれるタンパク質及び澱粉は、２つの反応経路、つまり糖→脂肪酸（ＣＨｍＣＨｎＣＯＯＨ）→酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）に変化し、最終的にメタン（ＣＨ４）及び二酸化炭素（ＣＯ２）を生成する反応経路Ｌ1（酢酸資化性メタン生成菌反応経路）と、糖→脂肪酸（ＣＨｍＣＨｎＣＯＯＨ）→プロピオン酸（ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＨ）→酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）に変化する反応経路であって、反応過程で生成される水素（Ｈ２）と二酸化炭素（ＣＯ２）よりメタン（ＣＨ４）を生成する反応経路Ｌ2（水素資化性メタン生成反応経路）とを経て処理される。これら２つの反応経路Ｌ1、Ｌ2のうち、反応経路Ｌ1は主経路であり、反応全体の７割近くを占め、残りの３割を反応経路Ｌ2が占めると一般的に言われている。
【００５６】
このような反応経路Ｌ1、Ｌ2に対して、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）は、「ナトリウムポンプ」として反応経路Ｌ２の水素資化性メタン生成菌に作用し、反応系内での水素（Ｈ２）の消費を促し、メタン（ＣＨ４）の急増を導くと予想される。実際、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）添加前に残存するＶＦＡをメタン（ＣＨ４）に変換することで増加する理論バイオガス増加量は実際の増加量よりも多く、反応系内の水素（Ｈ２）の消費によるメタン（ＣＨ４）の合成によるものと推察できる。また、この水素（Ｈ２）の消費は、プロピオン酸（ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＨ）が酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）に分解される工程を促し、処理水中に残存するプロピオン酸濃度も低下する。このため、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加すると、上記転化の促進に基づいて嫌気性処理槽６内における処理水のＶＦＡ濃度が低下するものと考えられる。
【００５７】
このような本実施形態によれば、苛性ソーダＸ5あるいは並塩としてナトリウムイオン（Ｎａ＋）を循環水槽４に供給するので、二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を嫌気性処理槽６でメタン発酵処理する場合におけるメタン発酵処理の処理効率を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水を効率良く処理することができる。
なお、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加によって嫌気性処理槽６内における処理液のＶＦＡ濃度が低下させることができるので、二次デカンタ汁液あるいは／及び澱粉の精製工程で発生する低濃度蛋白排水に限定されることなく、広く一般的な有機物の嫌気性処理に有効である。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を苛性ソーダＸ5あるいは並塩として添加するようにしたが、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加形態はこれに限定されない。例えば、苛性ソーダＸ5あるいは並塩以外のナトリウム化合物あるいはナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加するようにしても良い。また、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加タイミングは、バイオガス生成量をモニタすることにより、嫌気性処理槽６のＣＯＤ負荷に見合ったバイオガス生成量が維持できるように添加することが好ましい。
【００５９】
（２）上記実施形態では、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を処理対象有機物に添加するための苛性ソーダＸ5あるいは並塩を循環水槽４に供給するようにしたが、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加は循環水槽４に限定されない。嫌気性処理槽６に直接添加するか、あるいは嫌気性処理槽６の上流側に属する任意のところでナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加するようにしても良い。
【００６０】
（３）上記実施形態では、一次デカンタ汁液Ｘ1、二次デカンタ汁液Ｘ2及び低濃度蛋白排水Ｘ3を処理対象有機物としたが、本発明は、一次デカンタ汁液Ｘ1、二次デカンタ汁液Ｘ2及び低濃度蛋白排水Ｘ3のいずれか１つあるいは２つを処理対象有機物とする場合にも十分に有効である。
【００６１】
（４）最後に、本願発明におけるナトリウムイオン（Ｎａ＋）は、上記実施形態で説明したように、バイオガス生成量が嫌気性処理槽６における処理負荷、つまりＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand；化学的酸素要求量）負荷に見合った量となるように添加されるべきものである。したがって、例えばｐＨ調整用に添加される苛性ソーダ（ＮａＯＨ）と本願発明におけるナトリウムイオン（Ｎａ＋）とは、技術的意義が全く異なる。
【００６２】
〔追加事項〕
以下に、処理対象有機物のメタン発酵におけるナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加の技術的意義をより明確化すべく追加実験を行ったので、その結果を説明する。
【００６３】
すなわち、以下では、次の３つの実験Ａ〜Ｃについて説明する。
実験Ａは、実機の処理設備ではなく、ラボスケールテストでナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加効果を確認するものである。実験Ｂは、酢酸資化性メタン生成菌及び水素資化性メタン生成菌に対するナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加効果を確認するためのものである。周知のように、メタン発酵経路は、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）を基質とするものと水素（Ｈ２）と二酸化炭素（ＣＯ２）とを基質とするものに大別される。前者は酢酸資化性メタン生成菌が発酵の役割を担い、後者は水素資化性メタン生成細菌が発酵の役割を担うものである。実験Ｂでは、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加の効果が酢酸資化性メタン生成菌あるいは水素資化性メタン生成細菌のうち何れのメタン生成細菌に影響を与えているかを確認するためのものである。実験Ｃは、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加濃度とメタン生成速度（メタン生成活性）との関係を確認するためのものである。
【００６４】
このような実験Ａ〜Ｃでは、メタン生成菌が絡み合って粒状になったグラニュ-ル及び実機のＩＣリアクター（嫌気性発酵槽）にメタン発酵の原料として流入するＩＣ原水（のサンプル）を用いる。これらグラニュ-ル及びＩＣ原水は多少ナトリウムを含むので、実験の精度を確保するために、グラニュ-ル及びＩＣ原水に含まれるナトリウム濃度を事前確認し、各実験Ａ〜Ｃにおけるナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加量を厳密化した。
【００６５】
すなわち、今回の実験Ａ〜Ｃで用いたグラニュ-ルは、ナトリウム濃度が乾燥重量当たり２３０ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙであり、ＩＣ原水は、ナトリウム濃度が１４ｍｇ／ｌ（ＣＯＤ４５８０ｍｇ／ｌ）である。グラニュ-ル１ｇ中のナトリウム含有量は２３０μｇ、ＩＣ原水（ＣＯＤ２５００ｍｇ／ｌ）９ｍｌ中のナトリウム含有濃度は、６８．７６μｇ／ｌ（＝１４×２５００÷４５８０×９）である。
【００６６】
したがって、４０ｍｇ／ｌの苛性ソーダ（つまりナトリウムイオン（Ｎａ＋））を１０ｍｌのＩＣ原水に添加した場合のナトリウム含有量は、４６９μｇ（≒４００＋６８．７６）となる。そして、投入したグラニュールが全てのナトリウムイオン（Ｎａ＋）を吸収したとすると、上記４６９μｇは４６９ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙとなるので、グラニュールの含有分である２３０ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙを含めると、トータルで約７００ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙ（≒４６９＋２３０）となる。
【００６７】
また、２００ｍｇ／ｌのナトリウムイオン（Ｎａ＋）を１０ｍｌのＩＣ原水に添加した場合のナトリウム含有量は、２０６９μｇ（≒２０００＋６８．７６）となる。そして、投入したグラニュールが全てのナトリウムイオン（Ｎａ＋）を吸収したとすると、上記２０６９μｇは２０６９ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙとなるので、グラニュールの含有分である２３０ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙを含めると、トータルで約２４００ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙ（≒２０６９＋２３０）となる。
【００６８】
また、１０００ｍｇ／ｌのナトリウムイオン（Ｎａ＋）を１０ｍｌのＩＣ原水に添加した場合のナトリウム含有量は、１００６９μｇ（≒１００００＋６８．７６）となる。そして、投入したグラニュールが全てのナトリウムイオン（Ｎａ＋）を吸収したとすると、上記１００６９μｇは１００６９ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙとなるので、グラニュールの含有分である２３０ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙを含めると、トータルで約１０３００ｍｇ／ｋｇ-ｄｒｙ（≒１００６９＋２３０）となる。
【００６９】
（１）実験Ａの実験方法
バイヤル瓶（約７０ｍｌ）にグラニュ-ル１ｇ、ＩＣ原水（ＣＯＤ２５００ｍｇ／ｌ）９ｍｌ、ヘッドスペースにアルゴンを封入し密栓し、回転培養を行なった。そして、ガスクロマトグラフィーを用いて定時間毎にヘッドスペースのメタンガス濃度を測定し、メタンガスの生成量の変化を確認した。また、メタンガスの生成量の変化率より、メタン生成速度（活性生成活性）を求めた。また、この実験Ａでは、上記バイヤル瓶について、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）（つまり苛性ソーダ）無添加、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を４０ｍｇ／ｌ、２００ｍｇ／ｌ、１０００ｍｇ／ｌ添加した合計４本を用意した。さらに、この実験Ａでは、経過時間２時間後に苛性ソーダをバイヤル瓶に添加する系列１と、試験当初より苛性ソーダを添加する系列２とについて実験した。
【００７０】
（２）実験Ａの実験結果
このような実験Ａの系列１及び系列２に関する実験結果は、図６に示すとおりである。すなわち、系列１については、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加した場合のメタン生成量及びメタン生成活性は、２時間経過以後において、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）無添加の場合と比較して１．５〜２．０倍に伸びている。また、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加した場合について比較すると、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を１０００ｍｇ／ｌ添加した場合は、４０ｍｇ／ｌ添加した場合と２００ｍｇ／ｌ添加した場合と比較してメタン生成量及びメタン生成活性の伸びが鈍る傾向が確認された。
【００７１】
この実験結果は、実設備においてナトリウムイオン（Ｎａ＋）添加後にガス発生量が急増した現象について、ラボスケールおいも同様の現象が発生することを示すものである。
なお、系列２、つまりナトリウムイオン（Ｎａ＋）を試験開始時より添加した場合については、メタン生成量及びメタン生成活性が培養開始後直ぐに伸びて、系列１同様に１．５〜２．０倍となることが確認された。
【００７２】
（３）実験Ｂの実験方法１
バイヤル瓶（約７０ｍｌ）にグラニュ-ル１ｇ、酢酸カリウム（ＣＨ３ＣＯＯＫ）をＣＯＤ濃度が２５００ｍｇ／ｌとなるよう調整した溶液を９ｍｌ添加し、ヘッドスペースにアルゴンを封入し密栓し、回転培養を行なった。定時間毎にヘッドスペースのメタンガス濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定し、メタンガスの生成量（メタン生成量）の変化を測定した。また、上記メタン生成量の変化率より、メタン生成活性を算出した。上記酢酸カリウム（ＣＨ３ＣＯＯＫ）溶液については、苛性ソーダ（つまりナトリウムイオン（Ｎａ＋））を０ｍｇ／ｌ（無添加）、４０ｍｇ／ｌ、２００ｍｇ／ｌまたは１０００ｍｇ／ｌ添加したものを用意した。
なお、この実験Ｂにおけるグラニュ-ルとしては、酢酸資化性メタン生成菌として、一般に「Methanosaeta」と言われるものを用いた。この「Methanosaeta」は、酢酸を唯一の基質としてメタンを精製する菌糸状のメタン細菌として知られるものである。
【００７３】
（４）実験Ｂの実験結果１
このような実験Ｂの実験方法１に関する実験結果は、図７に示すとおりである。すなわち、酢酸カリウム（ＣＨ３ＣＯＯＫ）にナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加した場合、培養時間６時間においてメタン生成速度（活性生成活性）が無添加のものと比較して１．５倍程度高くなるので、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加効果が確認された。しかしながら、酢酸カリウム（ＣＨ３ＣＯＯＫ）にナトリウムイオン（Ｎａ＋）を添加した場合について比較すると、１０００ｍｇ／ｌ添加したものは、４０ｍｇ／ｌ添加及び２００ｍｇ／ｌ添加のものよりもメタン生成量及びメタン生成活性が共に低い。すなわち、基質にカリウム（Ｋ）が含有する場合、酢酸資化性メタン生成菌の活性は抑制される傾向がある。
【００７４】
（５）実験Ｂの実験方法２
バイヤル瓶（７０ｍｌ）にグラニュ-ルを１ｇ、工水を９ｍｌ入れてヘッドスペースをアルゴンで封入して密栓し、ヘッドスペースに注射器で水素ガス（Ｈ２）を１０ｍｌ、二酸化炭素（ＣＯ２）を２．５ｍｌ注入したバイヤル瓶を４本用意し、各々のバイヤル瓶中に苛性ソーダ（つまりナトリウムイオン（Ｎａ＋））を０（無添加）、４０ｍｇ／ｌ、２００ｍｇ／ｌ、１０００ｍｇ／ｌ添加した後、回転培養を行った。定時間毎にヘッドスペースのメタンガス濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定し、メタンガスの生成量（メタン生成量）の変化を観察した。また、このメタン生成量の変化により、メタン生成活性を算出した。
なお、この実験Ｂにおけるグラニュ-ルとしては、水素資化性メタン生成細菌として、一般に「Methanosarcina」と言われるものを用いた。この「Methanosarcina」は、淡水の嫌気性環境に生息する小包形態のメタン細菌として知られるものである。
【００７５】
（６）実験Ｂの実験結果２
このような実験Ｂの実験方法２に関する実験結果は、図８に示すとおりである。すなわち、水素資化性メタン生成細菌の場合、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加によるメタン生成量及びメタン生成活性の向上は認められなかった。
【００７６】
（７）実験Ｃの実験方法
酢酸資化性メタン生成菌系、水素資化性メタン生成菌系、混合培養系のメタン生成活性の苛性ソーダ（つまりナトリウムイオン（Ｎａ＋））の添加濃度に対する非活性を検討した。混合培養系はＩＣ原水を基質とし、酢酸資化性メタン生成菌系は酢酸基質、水素資化性メタン生成菌系は水素基質の各試験デ-タより、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加濃度が０ｍｇ／ｌ（無添加）時のメタン生成活性値を１．０（基準値）とし、該基準値と各々のナトリウムイオン（Ｎａ＋）添加濃度におけるメタン生成活性値との比率を比活性として定義した。すなわち、比活性は、各々のナトリウムイオン（Ｎａ＋）添加濃度におけるメタン生成活性値を上記基準値で除算したものである。
【００７７】
（７）実験Ｃの実験結果
このような実験Ｃに関する実験結果は、図９に示すとおりである。すなわち、図９は、培養開始後６時間が経過した状態で得られる基準値及び各々のナトリウムイオン（Ｎａ＋）添加濃度におけるメタン生成活性値から算出した比活性を示すものであるが、最適なナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加濃度は、混合培養系（ＩＣ原水）、酢酸資化性メタン生成菌系共に数十ｍｇ／ｌ前後であることを示している。なお、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を１０００ｍｇ／ｌ添加した場合は、いずれも比活性が低下傾向にあり、添加過剰によるナトリウムイオン（Ｎａ＋）の阻害を受けるものと思われる。
【００７８】
（８）まとめ
以上の試験Ａ〜Ｃで明らかになった事項は以下の点である。
ａ）図７及び図８が示すように、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加効果は、酢酸資化性メタン生成細菌に対して有効であり、水素資化性メタン生成細菌に対しては有効ではない。したがって、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加は、少なくとも酢酸資化性メタン生成細菌が存在する下で、つまり酢酸資化性メタン生成細菌のみあるいは酢酸資化性メタン生成細菌と水素資化性メタン生成細菌とを混合したメタン生成細菌の存在下で処理対象有機物をメタン発酵させた場合に有効である。
【００７９】
ｂ）図９が示すように、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の添加量については最適値が存在する。この最適値は、ＩＣ原水に対して十数ｍｇ／ｌ〜数十ｍｇ／ｌの間に存在する。
【００８０】
ｃ）ナトリウムイオン（Ｎａ＋）の過剰添加はナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度阻害で、メタン生成活性の向上効果を薄めてしまう。嫌気性処理槽６が過負荷状態になり、処理水中に残存する低級脂肪酸（ＶＡＦ）による嫌気性処理槽６内のｐＨ値が低下し、その中和目的として苛性ソーダを添加する場合、苛性ソ-ダの添加量によっては活性の向上目的とは逆にナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度阻害を引き起こす可能性がある。したがって、例えばナトリウムイオン（Ｎａ＋）を苛性ソーダとしてＩＣ原水に添加する場合、ｐＨ値の調整目的とメタン生成活性の向上が両立できる運転条件（ＣＯＤ容積負荷）を考慮する事が望ましい。
【符号の説明】
【００８１】
１…蛋白析出槽、２…固液分離器、３…溜置槽、４…循環水槽、５…苛性ソーダ供給装置、６…嫌気性処理槽、７…好気性処理槽、８…ボイラ、Ｘ1…一次デカンタ汁液、Ｘ2…二次デカンタ汁液、Ｘ3…低濃度蛋白排水、Ｘ4…脱蛋白一次デカンタ汁液、Ｘ5…苛性ソーダ、Ｘ6…溜置済排液（メタン発酵処理済液）、Ｘ7…メタン発酵処理原液、Ｘ8…メタン発酵処理混合液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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