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NUTRIENT RECOVERY METHOD OF SLUDGE, CULTURING METHOD OF ALGAE, AND CULTURING SYSTEM OF ALGAE

Patent code P160012816
File No. S2014-1207-N0
Posted date Mar 3, 2016
Application number P2014-144823
Publication number P2016-019493A
Patent number P5696310
Date of filing Jul 15, 2014
Date of publication of application Feb 4, 2016
Date of registration Feb 20, 2015
Inventor
  • (In Japanese)相田 卓
  • (In Japanese)野中 利之
  • (In Japanese)スミス リチャード リー ジュニア
  • (In Japanese)鈴木 石根
  • (In Japanese)福田 真也
  • (In Japanese)渡邉 信
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
  • (In Japanese)国立大学法人筑波大学
Title NUTRIENT RECOVERY METHOD OF SLUDGE, CULTURING METHOD OF ALGAE, AND CULTURING SYSTEM OF ALGAE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nutrient recovery method of sludge, a culturing method of algae, and an algae culturing system which are capable of avoiding Maillard reaction or excessive decomposition reaction of monosaccharides, and obtaining monosaccharides from sludge at high yield.
SOLUTION: After hot water treatment is performed on sludge containing polysaccharides for 10 minutes to 70 minutes in the range from 170°C to 230°C, a part or all of a solid component is recovered from the processed product, hydrolysis is carried out on the recovered solid component by acid or enzyme, by which saccharification is performed. Algae, such as heterotrophic algae, are cultured by using liquid obtained after saccharification. Further, a part or all of a liquid component is recovered from a processed product after the hot water treatment, and algae may be cultured by using the liquid component.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、汚泥から栄養分を分離回収し、その栄養分を使用して藻類を培養する方法として、余剰汚泥や活性汚泥、有機汚泥に含まれる微生物を、加熱処理、粉砕処理またはオゾン処理して可溶化し、その可溶化された液体成分を使用して従属栄養性藻類を培養するもの(例えば、特許文献1または2参照)や、生汚泥や余剰汚泥を消化処理し、処理後に得られる消化汚泥脱離液を電界パルスを用いて殺菌処理した後、得られた栄養塩含有液を培養液として微細藻類を培養するもの(例えば、特許文献3参照)がある。また、下水汚泥を可溶化する方法として、200~250℃の亜臨界水で汚泥を高効率に可溶化できる技術が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。

なお、多糖類を分解して単糖類を得る糖化の方法として、多糖類を濃硫酸で加水分解してオリゴ糖(オリゴマー)に分解し、さらに希硫酸で加水分解して単糖類に分解する方法が利用されている(例えば、非特許文献2参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、汚泥の栄養分回収方法、藻類の培養方法、および藻類培養システムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
多糖類を含む汚泥を、200℃より高く230℃以下の温度で10分乃至30分間、熱水処理した後、その処理物から固体成分の一部または全部を回収し、回収した固体成分に対して糖化を行うことを特徴とする汚泥の栄養分回収方法。

【請求項2】
 
前記熱水処理による汚泥の可溶化率が20乃至35%となるよう、前記熱水処理を行うことを特徴とする請求項1記載の汚泥の栄養分回収方法。

【請求項3】
 
酸または酵素で加水分解することにより、前記糖化を行うことを特徴とする請求項1または2記載の汚泥の栄養分回収方法。

【請求項4】
 
前記汚泥は下水汚泥から成り、その下水汚泥を処理する下水処理場から発生する熱を利用して、前記熱水処理を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の汚泥の栄養分回収方法。

【請求項5】
 
多糖類を含む汚泥を熱水処理した後、その処理物から固体成分の一部または全部を回収し、回収した固体成分に対して糖化を行い、前記糖化後の液体を使用して、藻類の培養を行うことを特徴とする藻類の培養方法。

【請求項6】
 
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の汚泥の栄養分回収方法により得られる前記糖化後の液体を使用して、藻類の培養を行うことを特徴とする藻類の培養方法。

【請求項7】
 
前記藻類は従属栄養性藻類であることを特徴とする請求項5または6記載の藻類の培養方法。

【請求項8】
 
前記熱水処理後の処理物から液体成分の一部または全部を回収し、その液体成分を使用して藻類の培養を行うことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の藻類の培養方法。

【請求項9】
 
多糖類を含む汚泥に対して熱水処理を行う熱水処理手段と、
前記熱水処理手段の処理物から固体成分の一部または全部を回収する固体回収手段と、
前記固体回収手段で回収した固体成分に対して糖化を行う糖化手段と、
前記糖化手段による糖化後の液体を使用して、藻類を培養可能に設けられた第一培養手段とを、
有することを特徴とする藻類培養システム。

【請求項10】
 
前記熱水処理手段の処理物から液体成分の一部または全部を回収する液体回収手段と、
前記液体回収手段で回収した液体成分を使用して、藻類を培養可能に設けられた第二培養手段とを、
有することを特徴とする請求項9記載の藻類培養システム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014144823thum.jpg
State of application right Registered
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