嫌気性処理法

水処理法には、酸素を必要とする微生物による有機物の分解を行う好気性処理法と、酸素を必要としない微生物による嫌気性処理法があり、嫌気性処理では、水中の有機物はメタンと二酸化炭素や硫化水素などに分解される。主に、し尿や下水汚泥、食品工場廃水など、高濃度の有機物を含む排水処理に利用される技術を指し、メタン発酵法あるいは嫌気性消化法とも呼ばれる。

嫌気性微生物による分解反応は、必ずしもメタンを生成するタイプのものだけではないが、一般的なタイプの反応は次のように表現される。

C₆H₁₂O₆(有機物) 　→ 　3CH₄(メタン) ＋ 3CO₂

好気性処理法と比較すると、曝気工程が不要で、生成する汚泥量も少ないことが長所だが、COD除去率が低い、滞留時間が大きい等の短所もある。

一般に30-37℃で行う中温法であるが、50-57℃で行う高温法も使用される。温度が高いほど消化速度が速い反面、エネルギー消費が大きい。pHの最適領域は通常中性付近であり、酸類濃度が高くpHが低下するとメタン発酵に変調をきたす場合がある。平均滞留時間は20-30日、有機物類の分解率は約50％、槽内の撹拌等の効率を高めると消化は促進される。ガス中のメタンの占める比率は約60％、水素を2％ほど含む。

なお、汚泥の有機物を微生物により分解し発生したメタンを主とする消化ガスは、発電用燃料等として利用されるほか、自動車の燃料や都市ガスとして供給されている。また、下水汚泥を乾燥や炭化により燃料化し、火力発電所の石炭代替としても利用されている。（2003年9月作成、2026年4月更新）