総説

エステプロセス

General Introduction of S-TE PROCESSsteu89stu8

v

w x yzSusumu Hasegawa
{|}~9~ののであるのとして

エステプロセスはする!"#$%&'

に!$(と)すを*+するという,で-めての./0のプロセス,7の8

メーカであるオンデオ9デグレモン/がエステプロセス の5:"を;めて<=するなど,>にも?@されたでですでに101%2の34を5している6またある6
エステプロセスはKLするというをのディスチャージもEPで!$のABするCDによりEFしのM"をうまくそれをGHのO1によってはゼロかした:N>なでQRSTをUVのWA%&にできる6XYではのバイオマス`abcdにeをf+することによりghでIJ

Z[\]^_\]ijのklがmないabcdとしてnoしている6
We have developed a novel activated sludgeASprocess, in which no excess sludge is generated.
It is comprises the conventional AS process with thermophilic aerobic sludge digester in which excess
sludge are solubilized by thermophilic enzyme, so we call hereafter the digester S-TE reactor. The
sludge generated from the AS step is solubilized by thermophilic bacteriae.g. Bacillus sp.in S-TE
reactor, and returned to an aeration tank, in which complete mineralization is carried out by mesophilicbacteria. The S-TE reactor is operated at 60-65 p with hydrauric retention time of 1-2 days. Special
isolated bacteria is initially inoculated to the S-TE reactor, but no additional inoculation seem to beneeded since these bacteria can form spores and survive even under mesophilic condition. No excess
sludge was generated when 3-fold amounts of the excess sludge is subjected to the S-TE reactor.
According to our estimates, total operation costs for the S-TE PROCESS is reduced to 30-50 q of
those of conventional dewatering process. Recently a food waste methane fermentation plant combinedwith S-TE process has been operating, and producing valiant methane gas without excess sludge.

Key Wordsr! " # $   EF
バチルス ステアロ
サーモフィラスVol. 3 No. 120068

Thermophilic bacteria
Sludge reduction
Solubilization
Bacillus stearothermophilus

ソリューション

19

５
４@のレセルシステム

まえがき

にくもちいられているがしたがしてがとしてされることが!の"#な$%とされている&
の'
わが-の６などがされている&Jでは@が'した
とするをSTしたt(uvwについて
そのvwの

(は)*+１,トンともいわれ.(の+20 /を0めており!となるの¡を¢にMからc£¤¥までを.¦する&エステプロセスののロンドン1+による234の56 や789を'§{でをhuして¨©する}:;することが<=になってきているなかでそのと¦ªすると{«¬}との­®をもたれること

>?が#きな@A$%となっている&2001)があり¯°した&:かに±のには{¡² }

BCD@AEFGHIJがKLされ３RReuse,を³い´µとするvwがごまんとあるがc¶に·

Reduce, RecycleのMNにしたがいのO¸されているvwは¹ºない&»てが{«¬}とい9PQなどRSTのUVみもWXYにおこなわれてうわけではないが¼くのいるが"Z[の$%ST\:;]^_`の$¡をよくしないでもちいているため³い´%がaされておりbcYにはdefgµのj¾がえられていないようである&たとえばあるいはhiしてjSTするkがlmとなって@のも¿Àを*Áえるとj¾がÂtする&

いる&しかしながら!efgなどをしない9n

そこでまずhuについてその¡CoにやさしいpqYかつrsなt(uvwをよくできるようにÃÄする&Reduceがxまれている& の１

½{¡²

}のykでz){t(uのIJはをX|

ÅがÆをÆべるとÆÇÈÉをÊËするÌ

さないようにすることである}とのコンセプトかÍでいろいろなÎÏが?Ðされhu?Ñ

(を#~にtするプロセスのらの'がなされている&から'uしてのuされÒにÓÔされていくするをhうなÕÖな¨u×ØはÙち½わせていないためそがsに?できるEにしれらを?することになる&すなわちあるÚのhuをのにして?することにより'(をtするkでをhuす３るkとしてオゾン２ Y,-./01#%&23456789




は１にÛすようなÜEをhuするÎÏを?ÐしてÜEをhuする&さらにÝのがそれらをより?ÑuするÎÏを?Ð

%&)*(%&+($%&'(20
,-ÜEの

!"# 







１

はÅ*のよ  ./:01#

01#:;-#?

ÞßCoソリューションvà

Vol. 3 No. 12006á8

EFGHIJK

1234567;

89:

<=>!?@AB9:CD !"#$%&' ()"$*+,-./0

２

9:@A

BCの6

しににまれ

とえばたんぱくをするはまずプロされるたテアーゼによりアミノにされさらにするがあるはアミノ
をする#$により!"されていくに%&はリパーゼにより%&とグリセロールにされ%&はさらに-

や -により'(はたされていくまた)

とえばアミラーゼによりされグルコースは*+に,り-./0においては1)にまで

１

SPT2-1 uのCw

Tw

w

BのT¤C¦¡wの§¥¥

オキシダーゼ¥(¥カタラーゼ¥グラム¢£¥に¨するo -.hw.

mnoの©ª5575 km pH の©ª

5.58.5«¬­(がないの®

¯°は2030とtする- v w B Cをx yしてz { S-TE XSludgeされる のsolubilization by thermophilic enzymeY CとyすY

コンポスト23445などを67とし8として6した 37 kの[n/0で>=した>=?

)9:を;として<=した>=?から9:を@A

からも6をDみたがいずれのコロニーVWにもするBCの6をDみた
Gす

２に6EのFを>=?のHIをJK9:をLむMNOPQにRSしコロニーをTUさせコロニーVWに9:@A

IXハローYがZめられたものを9:@A

BCとして6した@A

IはMN[の\]9:が^_になるため`aにZbできる

またMN

9:の@A

IはZめられなかった のSPT2-1 uは Bacillus stearothermophilus に|される}~wのないpなBCでから6されたものである
１にまとめる

SPT2-1 uのBCwを

このBCは-.w/08Xhw.

[の\]9:が^_ することは9:の@A がwBCであるため./08でも

cに9:をdeさせるだけではなくfghりAかし

6070 kでrsにしな9:@AていることをGしているをtして9:をAする

ijは65 kをlmnoとしプロテアーゼ

Xno

uを9:@AもdeすることなくVol. 3 No. 1X20068Y

 をrsにまた(XYTUをしおり(になるとのストレスおよびアミラーゼをpqしてrsにtする SPT2-1-vCX9:@AできるYのwの,Yにされてソリューション

することができる21

３はによるの７ であるがはされる&'はGHからなるIDJでフにされ50 ではロックをKLしているがこのIDJは50 M

せずかつも50 ではでNOにPするまたQRのS;TDやU;となる

TDもによりVWがXれVJがFするY!"#から$%かれた&

Z[に を\]するだけで Gい^_は'を()*に+った S-TE ,でし

20=30 `Mの SS がされる８ ことになるを-び!"#へ./01するというきわ

しかしによるはここまででabな

めて23なフローである4４ このようにプロVcを7するは(にdすことによりefはセスが25されるのは これら6を7するできてもすることはNOではない

エステプロセス は

ghでをiむIDJがされると

SPT2-1 8ならではの9:であるがにアタックされやすいjkになり(の9:

S-TE を;<させるためにはを60=65 に>?する@AがあるBC;D!"#からEF

３

によるの9lをm\させる9Zを;みFすによるの













４22





エステプロセスとはtno/pソリューションqr

Vol. 3 No. 142006s8

の

トクレーブDEしてFGHIJ３K@ALした"
をしていても#をもちいたSPT2-1 をMNしたOPは?

にできなければのをす@A"#を25Q30 RしたSTMNしなることはできないSPT2-1 はグラムでいOPはほとんどされなかった またにをするためをしながらをSPT2-1 のえることができるすなわちてもUVに?@A"#の をWべたところのようにをするそのものがとなり!よく"#をできる
１はSPT2-1 の$%の&'みを(をFGHIした&'みについ01を>したにもかかわらず15Q20 Rの!がえられたこのXYよりSPT2-1が)"#を*む+,-&に./したものである0

Zにをしていることが[\された

1が23しないにもかかわらず45なハローが]^なみの_`Ga

されたことからSTP2-1 が"#をにしていたことがわかる

SPT2-1をbc-でしたOPの_`Gaは]^なみでそのde５にSPT2-1 による"#のを6す

は20Q30faであるしたがってghのi"#jのようにkl

ここで78に9した"#は:;の1によるmにをnoするために"#をpqするrsはなの<=を>するため?@AB121 Cで10 オー

くStuでのがであるv1のghwklはxaがFいほどGくなる
yzklにおいてもUVでこれが{|}~に01がされているEでもあるSPT2-1
がするもv1でSPT2-1 の
xaB65 CL{でFiを6すしかしにxaがするとiもし50 C
ではiするしたがってこのがghのxa
B15Q35 CLでされるDEにされてもiするためi"#に<=をぼすことはない

の:;のようにSPT2-1 は Bacillus にされをするが S-TE mからしてDEにpqされたOP]は?する
 !"#$%&'

１

５

SPT2-1 &'みによる"#のがSはをでしてするは¡され¢£"#とともに¤び S-TE mに¥¦されるS-TE mでFxに§された

SPT 2-1 による?@A"#のVol. 3 No. 1B2006¨8L©ª«¬ソリューション­®

23:$)./1 
0 $23456
789:4;<:4;<?@./0AB@CD

EEE

0=>:

FGHIJ
KLMN
"#$%&'()*+"#$,-６

SPT2-1 &のHF!

７ *+,-.による S-TE )

はびしてし５なるしたがってでなとS-TE をすればKにまでSIAするS-TE )においてDEにするなLKをTUするとS-TE はVWAしのをえないりのはない

たHI:の30X50 YをSIAすることができる６

したがってZの:[A>?VWA\にくらべ]!

７は"#$%げ SPT2-1 &をして'３^[に_`されるVWAHI:のabcが30X50("#'の S-TE )の*+,-.DGGEYdeされることになるすなわち]^[への-.!/0を1すS-TE )には23456

_`abのfgがZhにくらべiないといえる

も7む!の89:を1すバンドが;められるがエステプロセスの９

<=に SPT2-1 &のバンドが<;されている
9:>?@ABCDE!のFG

プロセスjkのlmからnopqをrnして

SPT2-1 &はHIJKをLAしてエネルギをえるMNOPQでHIJKをDEによりRLAJ
24

 ゼロディスチャージのecAsをtめるとuvのようにwされる
xQはyz９!

{|}~ソリューション!
Vol. 3 No. 120068!

 XりをsFaに_`くことによりZ[#の'をにtbすることができる)%&#のu-についてもvwに!えることができ

ここでるがxyにがされてした%&#S-TE

L/dはあるOPz{|}#mにu-されるが|}#のu-~にもがあるためu-~をえたL/d  S-TEをしたの S-TEをしたの BOD  %&#は|}#にはまれずDE2mにさkgSS/kgBODれる)

BODがにするとするとはと!えられることから

 エステプロセスの

エステプロセス ののとのの}がにされcdによっ    てはゼロディスチャージも~である)LMでのfWげが~

ここで "はされた#$が%&される

S-TE のと}にな'を(す)により１NでfWげが~である)*よりは S-TEでの

なQR

と+,  の-にすることがのにhをもちいるためQRが.かる)

である)]の2

/012をもちいた345および416をもちらべDE£が 1¤2 S 1¤3 に¥できる) ９

いた78テストでえられた9:を;に *  の との<=を８に>?しするD.¡¢にくkl¦§¨なtb©Eた)@AはほぼBC<=にあり*  の "がほS-TE

のªPを60S65 «に¬bし­®cdに¬つVa¯°なtb©Eは±²である

ぼ１であることがわかる)このことはされ

た#$が2DEFでほぼGHに%&されていることを(Iしている)
JKS-TE

でのDELMを１NOPでQRすると"は0.3S0.35であるためゼロディスチャー
ジをTUするには+,  を３VWでQRすればよいことがわかる) のX#$がHてY2Z[#\]であるとするとY2Z[#\]のXZ[#の^とDE2および_`きによるXZ[#のFabしがバランスしてXZ[#' ８DEとの<=がになるcdではe*がUりfつ) ghkl

ここで DE2mのZ[#もnoした_`  ^Z[#にpするRq Y2Z[#mのX#の'


はij９

Z[#mのX#の'  XZ[#のはrXであるが*によVol. 3 No. 1 2006¤8





９   エステプロセスの¸¹{³´,µソリューション¶·25

はまたなやを

で9.:ijHklMに`Zする
mとしない
としたプロセス

リンは45できないためリン45がなn^はopqrをするこのことはsに9.:にリンをtuvとしてw_しているn^はエステプロセス はをせず
にする   に$しいプロセスである

エステプロセスはz9への%をhSに1998%&の'()*

+w_eをxなくできることを(yする!な"#をするため,-.するため,-において/01したり

{から2001{にかけて|>z9})~JSと2してしまうものには3.で45するな

をど%に67をする

ま8している２Oとして[しており[Oはそのまをに JS

をけているまた~b9へ

9.:の;<&=より>?@ABCDとして:EにFGくHをI2の%についても

センター

して9.:にJKするため>L9.:のJARUS|>~b9よりH

;<が&=するただしS-TE MにおいてもNeOとしてOがPQするためRの#SI2TにくらべるとJL;<は 1U2 VWですむ
X;<&=にともなうYZ[\の&=;<&=に]^うYZの@_がになる`aS-TE MbZガスをcdとYZefgのhS>

をけている

はの9.メーカであるデグ

レモンをはじめ¡¢

9.メーカ２にも£¤しておりすでにフランスにおいて
50 000¥¦§のz9.nに¨©１ªOが[している３

２z9.n     
!"#$%"&O'(2345)*+,-+.,/012!"678  $9:#&;<=>?
@AB３26

に®ばたくエステプロセス«¬ソリューション

­Vol. 3 No. 12006U8

２にエステプロセスのをまとめるやにがまれるにおいての!"]^でする_`のabBに$8なエ
ステプロセスをcdすることをefしgh

をくをおこなっているがそれ<*+,

!"@A#としてセットでi%いただ

ではゼロディスチャージのをおこなっている

いたRSフローを10にjす

エステプロセス はそれでもを

k700 kgBOD/d から2 400 kgBOD/d の+,OXに!"プロセス#として$%な&'である

lし600 m3 の PABIO mをRけ+,OXnのoが()の*+,!"あるいはメタン-&'と.

p_`b715 kgDS/d をqrghさせるた/せることにより0)&'を1ぐ()2のメニューめ 155 m3 の S-TE mをRAした PABIO mでのとしてランクアップされる

BOD st9は90 uvRSrwとしては98.4

  uとx=な!"?yがえられておりきゼ

しないとのせと34と5PABIO MOVER はの*い6789#および*い34:;89#がえられる*+,<の=>?

メタンとのせ|E}~ !" において|EリサイクルV#!"@Aである

BCDEおよびFGHI%*JKLEなどをDMするHNにおいてOPにともなうQRロがz{されている

!"RがされI|E}~
イクル9の20 uvがについてはリサ

められているリサイク

STU?VWの+,OXをYZするにあたり

ルのVとしてメタン-はにエネルギ

()の PABIO MOVER を[\するとともにがyであることからをめているが-n

のgBの!"がになっているのように
２6として%できるN/はないが

エステプロセス の·¬¸!"bTkg-DS/dWN»H)
MT¼W
ST¼W
T¼WN
NT¼W
KK
AT¼W
AMT¼W
LP
T¼WM
H½

22330
5 000
100
72715
450
10140
400
1 100
540



abB9

·¬
¹K

70¾80
80
70¾80
90
100
100
100
100
100100¿ÀÁ80¾90

2001
2002

2003

2004
2005

Iº 
| E
B C
F >
B C
| E
| E
| E
| E
F >
| E
ÂP0&':Ã¸のÄÅÆHN２Ç T20032004¹KW
!"N１ÇT2005¹KÄフランスW

!"RSをRAするのがであるそこでメタン-を¡¢なくするためメタン-gBの!"にエステプロセスを£%したシステムをefしi%いただいているシステムの¤¥フローおよび¦§を11にjす
５t/dT

960 uWのゴミを180 m3 のgBmでメタン-ししたメタンガスを%して60kW のF¨およびボイラでエネルギを©ªしているメタン-nのgBはされ!"RSから!"RSに«¬ªされる１t/d の_`

は80 m の S-TE mで­B!"して!"
3に®¯することによりabBしている°RSにおいてもきゼロをz{している
ではそのようなはごくられておりnに







10

gh<*+,!"@AVol. 3 No. 1T2006±8W²³´µソリューション&¶27

789:;< = >?;@A?




$%&'

!
34

11ÍÎGHへの12むす"#()*+,./012

34

びでされるあらゆるは によってされるといってもではないそうでなければそのがどんどんされてがそのでめくされることになる
からされる!"#についても$じで%&におこなえば'(が)*である+,-.+,に/0が12されてきたように"#+,においても/0が32されていくことを45する
１6789:;ロンドン<=>?@AのBCにDうEF
GHのIJKL のMNOPについていんだすとVol.10No.9Q19956p.38R42
２6H. Yasui, M. Shibata: An Innovative Approach to Reduce
Excess Sludge Production in the Activated Sludge Process,Wat. Sci. Tech., Vol.30, No.9Q19946, p11R20

28

./56

B

３6STUV;ミルWXYZを[む"#\]Pの^_`a+,Vol.28No.8Q19996p.562R565
４6bcdefghijklmnopq;rstをu2した !"#v\wxy"#0にzする^_`aY^_{|}Vol.39Q20026p.43R54
５6~89 kjklmnopq;をu2した !"#v\シス
テムにzする^_`aY^_{|}Vol.39Q20026
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