CN104428259A - 微生物丛活化剂、将该微生物丛活化剂作为有效成分的抗丝状菌剂、及使用了该微生物丛活化剂的含油脂等的排水的处理方法 - Google Patents

微生物丛活化剂、将该微生物丛活化剂作为有效成分的抗丝状菌剂、及使用了该微生物丛活化剂的含油脂等的排水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可防止已分散的油脂等的再结合、并且使活性污泥处理系统中的微生物活化的微生物丛活化剂；以及使用上述微生物丛活化剂的含油脂等的排水的处理方法。本发明提供一种微生物丛活化剂，其包含0.0005重量％～8重量％的碳原子数为13～22的聚氧化烯烷基醚和0.0005重量％～2重量％的脂肪酸二烷醇酰胺作为主要成分，剩余部分为水。另外，提供一种含油脂等的排水的处理方法，该处理方法具备以下的各工序：将微生物丛活化剂投入原水中，利用上述微生物丛活化剂使已分散的原水中的油脂与其它有机性污浊物质一起去除，提高曝气池中的活性污泥自身的沉降性，同时促进活性污泥中的微生物所引起的内源呼吸，在不加入凝集沉淀剂的情况下稳定地进行重力分离。

Description

微生物丛活化剂、将该微生物丛活化剂作为有效成分的抗丝状菌剂、及使用了该微生物丛活化剂的含油脂等的排水的处理方法
技术领域
本发明涉及微生物丛活化剂、将该微生物丛活化剂作为有效成分的抗丝状菌剂以及含油脂等的排水的处理方法。
背景技术
对于含有油脂或糖分等的排水、尤其是从餐厅、宾馆的厨房、食品工厂等排出的污水(下文中称为“含油脂等的污水”)来说，一般的情况下，使用活性污泥通过下述步骤进行处理。
该处理中，首先，使加工食品时产生的包含加工废液、清洗废液等的污水通过筛网，在去除粗大的垃圾等后使其流到原水槽中，接下来使污水进入调整槽中，一边用空气进行曝气一边存积。此处，上述清洗废液中也包含混杂了现有的中性洗涤剂或碱性洗涤剂等油脂剥离·分散剂等的物质。
其后，一边调整流量，一边将所存积的污水移至微生物处理槽中，进一步进行曝气，利用微生物进行分解处理。接着，将油脂、水溶性有机污浊成分等的含量达到规定值以下的处理水移至沉淀槽或膜分离槽中。接下来，利用比重差或使用了膜的过滤将不溶性的微细悬浮物(悬浮物质)去除，之后将处理水排出至外部。
作为采用这种处理方法的技术，提出了日本特开平10-235384号公报(下文中称为“现有技术1”)、日本特开2001-259673号公报(下文中称为“现有技术2”)等。
利用需氧性微生物分解有机物的最具代表性的排水处理法是活性污泥法。将空气长时间吹送到污水中，停止其曝气并静置时，凝集的褐色泥状物发生沉降。对于该褐色泥状物来说，通过以污水中的有机物或氮·磷等为营养源而产生的需氧性的细菌类·原生动物等而看起来恰好像使泥溶于水中那样，因此其被称为活性污泥。将该污泥人为地加入到污水中并连续进行曝气、沉淀的处理法为活性污泥法。活性污泥法由于具有悠久的历史、已进行改良及污水中的有机物的去除率高等原因，被广泛地用于城市污水或生活排水、有机系工厂排水的处理中。
近年来，也在使用利用膜进行固液分离的排水处理方法(下文中称为“现有技术3”)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-235384号公报
专利文献2：日本特开2001-259673号公报
专利文献3：日本专利第3200314号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有技术1使用了微生物固定化载体，该技术在维持充分的水流性的同时可保持充分量的微生物，从这方面出发，其是一种优异的技术。该微生物固定化载体的特征在于，其是使聚丙烯的热粘纤维随机交缠而形成的，使微生物负载于上述热粘纤维上，上述热粘纤维具有50旦尼尔～3,000旦尼尔的粗度，具有750g/m3～2,000g/m3的纤维密度。
但是，在处理上述含油脂等的污水时，在这种排水中形成了大颗粒的油脂等容易再附着于载体上而引起堵塞，因此若没有使油脂等以某种程度分散，并使粒径为一定的尺寸，而形成不会引起再结合的状态，则存在固定于微生物固定化载体上的微生物所引起的分解效率无法提高的问题。
另外，现有技术2中，将乳化油的至少80容量％调节至粒径为1μm～100μm的的范围，即使是油分浓度为200mg/l以上的油分浓度比较高的排水，在排水处理装置中的处理水中的油分浓度也可降低，可大幅改善油分处理能力，从这方面出发，其是一种优异的技术。
但是，在处理含高浓度油脂的污水时，若向原水槽中添加上述的油脂的分散剂，则污水中的油脂会暂时分散。但是，分散后的油脂的颗粒彼此会在下述步骤中形成大粒径的块状物，或者附着堆积于排水流路的内壁。即，暂时分散的油脂颗粒再结合，逐渐形成大颗粒而分离成水相和油相。
并且，在该再结合的过程中，纳入悬浮于水中的有机性、无机性的物质且可通过过滤或离心分离而分离的悬浮于水中的悬浮物质(suspended solid，下文中称为“SS”)等污浊成分而形成块状物，这种块状物在微生物分解时不仅需要较长时间，而且附着并堆积于排水流路的内壁。
因此，在原水槽中添加油脂的分散剂的结果是所形成的块会附着于原水槽的内壁或向曝气池输送原水的配管的内壁上，引起配管堵塞。特别是，若使用碱性的洗涤剂，则污水中的油脂发生固化，与固体物质集合而形成浮渣(scum)并且，在排水处理步骤中的油水分离槽、加压上浮装置等中浮渣增大时，在水中存在金属离子时与金属发生皂化，在设施内形成如岩石那样的硬的附着物。这种附着物难以通过清扫而掉落。
另外，现有技术3中，不会出现活性污泥膨胀，不能自然沉降而导致流出(外溢，carry-over)至处理水侧，而且，可保持于反应槽中的活性污泥的浓度，不取决于自然的沉降性和最终沉淀池的尺寸，从这方面出发，其是一种优异的技术。此处，“膨胀”是指因活性污泥的膨化而使SVI(污泥容量指标)上升至300左右，从而难以发生自然沉降分离。即，“膨胀”是指因活性污泥的膨化所导致的活性污泥的沉降性的降低，从而无法自然沉降分离的减少。另外，SVI是表示污泥的压实性的指标。
另外，若发生膨胀，则在沉淀槽中活性污泥无法分离，活性污泥溢出的现象，将该现象称为“外溢”。
但是，若排水中含有较多的油分则需要频繁地更换膜，而且，若不进行逆向清洗则会引起堵塞，因此存在膜的维护麻烦的问题。
近年来，还销售有打着能使油脂微细化的口号的洗涤剂，但多数情况下微细化的油脂的颗粒在短时间内会发生再结合等，甚至无法考虑对于排水处理设施中的微生物处理的效果。另外，能够应对通过这些而微细化的油脂流入微生物处理设备中所产生的变化的管理手法尚未确立。
因此，对于在排水处理的路径中与油一起堆积的污泥(在污水处理或工厂废水处理等过程中产生的包含容易腐败的有机物的臭味强的沉淀物)发生剥离，并大量流入微生物处理槽中的情况，存在无法应对的问题。
另外，还存在下述问题：无法应付因生物相的活性变化所导致的溶解氧量(dissolved oxygen,下文中称为“DO”)、或活性污泥悬浮物质(mixed liquor suspendedsolids(混合液悬浮固体)，下文中称为“MLSS”)的变动，无法进行充分的处理。由于活性污泥是混杂有净化微生物的污泥，因此，假设MLSS为净化微生物量，作为表示净化能力的指标使用。使MLSS在适当的范围稳定是水质管理的基本。
因此，社会上对于防止污泥附着、及因所附着的污泥剥离所导致的负荷急剧增大的对策、对于溶解氧量的变动的对策、可进行充分处理的含油脂等的排水的处理方法，有强烈需求。
此处，DO表示溶解于水中的氧(溶解氧)，在1气压、20℃的纯水的溶解氧量约为9mg/L。在污染度高的水中，消耗的氧量多，因此溶解氧量减少，并且水越干净则溶解氧量越多。溶解氧浓度随着水温上升、气压降低以及盐分浓度上升而降低。若藻类显著繁殖，则因碳酸同化作用活跃而达到过饱和。若溶解氧不足，则鱼类和贝类的生存受到威胁，水变成厌氧性，因此会产生硫化氢或甲烷等，还会引起恶臭。
另外，为了改善排水处理的状况，还可以进行微生物制剂的投入或利用氧的曝气，但在排水中包含上述那样的含有油脂的块状物时，这种块状物的分解无法进行，即使是油脂的分解菌，在实际的处理槽内也存在下述问题：在通常的处理时间(1天左右)下分散的油脂等发生再结合而无法将其充分分解。
这种状况下，在标准的活性污泥处理系统的情况下，因固液分离的不顺利、丝状菌的发生等导致污泥沉降恶化，结果导致不得不增加脱水量。另外，发生凝集沉降剂的大量使用、加压上浮装置中的浮渣增加等，导致排水处理中产生的工业废弃物增加，还产生了设施的维护管理也变得困难的问题。
此外，在使用活性污泥和膜的系统中也会发生固液分离恶化、丝状菌产生、含油污泥或丝状菌附着于膜表面所导致的膜的堵塞等，由此使膜压上升。此外，活性污泥的抽出量增加，产生了维护所需的手续变多的问题。
在使用载体的处理系统中，因未处理的油脂成分而引起载体堵塞，不仅使载体无法发挥功能，而且由于堵塞的载体而变成处理槽的实质容量减少的情况。
如上所述，社会上对于防止分解的油脂等再结合、并且使活性污泥处理系统中的微生物活化的微生物丛活化剂有强烈需求。
用于解决课题的手段
本发明的发明人在上述状况下反复进行了深入的研究，从而完成了本发明。
即，本发明的第一方式为一种微生物丛活化剂，其包含0.0005重量％～8重量％的碳原子数为13～22的聚氧化烯烷基醚和0.0005重量％～2重量％的脂肪酸二烷醇酰胺作为主要成分，剩余部分为水。此处，微生物丛是指在上述活性污泥法中使用的活性污泥中包含的微生物的聚集体。
并且，上述聚氧化烯烷基醚优选具有支链，且氧化乙烯加成摩尔数为8～10或16～20。
另外，上述聚氧化烯烷基醚优选具有支链。上述聚氧化烯烷基醚优选为选自由聚氧化烯十三烷基醚、聚氧化烯十四烷基醚、聚氧化烯十五烷基醚、聚氧化烯异十六烷基癸基醚、聚氧化烯己癸基醚、聚氧化烯庚癸基醚、聚氧化烯辛癸基醚、聚氧化烯辛基十二烷基醚、聚氧化烯壬癸基醚、聚氧化烯癸癸基醚、聚氧化烯十一烷癸基醚以及聚氧化烯二十二烷基醚组成的组中的任意的化合物。
此外，上述聚氧化烯烷基醚优选为选自由聚氧化乙烯醚和聚氧化丙烯醚组成的组中的任一种。另外，上述脂肪酸二烷醇酰胺优选为选自由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和椰子油脂肪酸二丙醇酰胺组成的组中的任意的化合物。
本发明的第2方式为一种抗丝状菌剂，其特征在于，其以上述的微生物丛活化剂作为有效成分。
本发明的第3方式为一种配管清洗剂，其特征在于，其以上述的微生物丛活化剂作为有效成分。
本发明的第4方式为一种含油脂等的排水的处理方法，其具备下述工序：(a)将上述的微生物丛活化剂投入原水中的药剂投入工序；(b)利用上述微生物丛活化剂将原水中已分散的油脂与其它有机性污浊物质一起去除的微生物处理工序；和(c)提高曝气池中的活性污泥自身的沉降性，在不加入凝集沉淀剂的情况下稳定地进行重力分离的活性污泥沉降工序、或膜分离工序中的任一种工序。
此处，在上述微生物处理工序中，将上述微生物丛活化剂和原水中的油脂搅拌，使油脂分散·微细化，通过曝气可使经分散·微细化的油脂及其它有机性污浊成分有效地进行微生物分解。并且，通过微生物丛的活化，污泥的沉降性提高，产生大量的原生动物类或多细胞微生物类等，促进污泥的自我消化，利用微生物进行分解处理。
接下来，在上述活性污泥沉降工序中，在不加入凝集沉降剂的情况下使沉降性提高的活性污泥沉降分离。另外，在膜分离工序中，使用膜将活性污泥和排水分离。并且，在脱水工序中，抽出剩余污泥并进行脱水。
在上述药剂投入工序中，优选对于原水槽或存积于原水调整槽中的原水投入上述微生物丛活化剂。
另外，相对于流入上述原水槽或原水调整槽中的排水原水中的排水的容积，上述药剂投入工序中的上述微生物丛活化剂的投入量优选为0.0003％～0.02％(v/v)。另外，进一步优选为0.0005％～0.01％(v/v)。此处，在上述含油脂等的排水的处理工序中，也可以在微生物处理工序与活性污泥沉降工序之间设置加压上浮处理工序。
但是，本发明中，油脂被微细化，所以微生物处理工序中的处理平稳地进行，因而可以不在加压上浮工序中去除油分的大部分就送至下一处理工序。由此，在加压上浮装置中主要去除SS成分。
此外，优选上述曝气池中的污水的溶解氧浓度为0.1mg/L以上5mg/L以下、且悬浮物质(MLSS)为4,000mg/L～10,000mg/L。进一步优选溶解氧浓度为0.5mg/L以上3mg/L以下、且悬浮物质(MLSS)为5,000mg/L～9,000mg/L。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种微生物丛活化剂，其即使在含油脂等的排水中的油脂等的含量高的情况下，也能维持使因油脂等而形成的粒径按照具有一定范围的直径的方式分散的状态，能够使微生物丛活化。
另外，通过使用利用上述微生物丛活化剂的本发明的排水处理方法，可以抑制堆积物在处理槽内壁、载体或配管内附着，可以在短时间内高效地处理排水。由此，可以抑制浮渣、加压上浮浮沫(froth)或剩余污泥的产生量。
另外，通过稀释本发明的微生物丛活化剂，并作为洗涤剂或配管清洗剂使用，可以抑制排水管或排水边沟的堵塞、油脂等导致的排水设备机器的故障等。
附图说明
图1是示出含油脂等的排水处理的步骤的一例的图。
图2是示出添加本发明的微生物丛活化剂并搅拌时的油脂等的分散的经时变化的图。(A)示出刚开始搅拌后(0分钟)的状态，(B)～(D)分别示出搅拌开始后30分钟、60分钟、120分钟的状态。(E)示出搅拌停止后60分钟的时刻的油脂等的分散状态。
图3是示出添加XL-70时的油脂等的分散的经时变化的图。(A)示出刚开始搅拌后(0分钟)的状态，(B)和(C)分别示出搅拌开始后30分钟和60分钟的状态。(D)示出搅拌停止后60分钟的时刻的油脂等的分散状态。
图4是示出添加DAPE-0220时的油脂等的分散的经时变化的图。(A)示出刚开始搅拌后(0分钟)的状态，(B)和(C)分别示出搅拌开始后30分钟和60分钟的状态。(D)示出搅拌停止后60分钟的时刻的油脂等的分散状态。
图5是示出添加OD-10时的油脂等的分散的经时变化的图。(A)示出刚开始搅拌后(0分钟)的状态，(B)和(C)分别示出搅拌开始后30分钟和60分钟的状态。(D)示出搅拌停止后60分钟的时刻的油脂等的分散状态。
图6是示出添加TDS-80时的油脂等的分散的经时变化的图。(A)示出刚开始搅拌后(0分钟)的状态，(B)和(C)分别示出搅拌开始后30分钟和60分钟的状态。(D)示出搅拌停止后60分钟的时刻的油脂等的分散状态。
图7是示出原水调整槽中的细菌的增殖状况的变化的显微镜照片(均为1,000倍)。(A)示出试验开始前的状态，(B)～(D)示出试验开始后第12天的微生物丛的状态。
图8是示出使用本发明的微生物丛活化剂前后的油水分离槽的状态的变化的照片。(A)示出试验开始前(7月20日)的状态，(B)示出试验开始后(8月10日～9月12日)的状态，(C)示出试验开始后(10月11日)的时刻的状态。
图9是示出使用本发明的微生物丛活化剂前后的原水调整槽的状态的变化的照片，(A)示出试验开始前(7月20日)的状态，(B)示出试验开始后(8月10日～9月12日)的状态，(C)示出试验开始后(10月11日)的时刻的状态。
图10是示出使用本发明的微生物丛活化剂前后的第一载体曝气池的状态的变化的照片。(A)示出试验开始前(7月20日)的状态，(B)示出试验开始后(8月10日～9月12日)的状态，(C)示出试验开始后(10月11日)的时刻的状态。(D)是示出试验开始后(8月10日～9月12日)的载体的状态的照片，另外，(E)是示出试验开始后(10月11日)的载体的状态的照片。(F)是示出本发明的微生物丛活化剂使用前的微生物丛的状态的显微镜照片，另外，(G)是示出使用开始91天(约3个月)后的微生物丛的状态的显微镜照片。
图11是示出使用本发明的微生物丛活化剂前后的第二载体曝气池的状态的变化的照片。(A)示出试验开始前(7月20日)的状态，(B)示出试验开始后(8月10日～9月12日)的状态，(C)示出试验开始后(10月11日)的时刻的状态。(D)是示出试验开始后(8月10日～9月12日)的排水的状态的照片。(E)是示出试验开始后(10月11日)的载体的状态的照片。(F)是示出本发明的微生物丛活化剂使用前的微生物丛的状态的显微镜照片，另外，(G)是示出使用开始180天(约6个月)后的微生物丛的状态的显微镜照片。
图12是示出本发明的微生物丛活化剂投入前后附着于排水管的油分的状态的CCD照相机的图像。(A)示出投入前附着于排水管入口附近的油分的状态，另外，(B)和(C)分别示出投入前附着于排水管内的油分的状态。(D)～(F)是分别示出与上述相同部位的使用开始1个月的时刻的所附着的油分的状态的图像。
图13是示出将本发明的微生物丛活化剂投入工厂4的排水处理设施的原水槽前后的BOD、SS和n-Hex的值的变动的曲线图。
图14是示出食品工厂5的排水处理设施的污泥脱水量、以及使用No.5C的滤纸时的膜曝气池的活性污泥的过滤速度的变化的图。
图15是示出食品工厂5的排水处理设施的膜曝气池的活性污泥的总溶解固体(TS)、以及加压上浮浮沫脱水量的变化的图。(A)和(B)分别为示出TS和加压上浮浮沫脱水量的变化的曲线图，(C)和(D)分别为示出使用开始前后的微生物丛的状态的显微镜照片。
图16是本实施例中使用的利用活性污泥的半间歇式装置的示意图。
图17是示出利用食品工厂排水对基于上述装置的处理水的SVI如何变动进行研究的结果的曲线图。
图18是示出利用JIS K010221测定试验开始后的原水(工厂排水)的T-BOD的变化的结果的曲线图。
图19是示出使用含有GT流入水的人工排水(油脂成分＝1007mg/L)时的S-BOD、n-Hex、污泥中油脂含量、污泥产生量以及DO的各系统中的对比的曲线图。
图20是示出各系统的污泥状态的照片。
图21是为了研究本发明的微生物丛活化剂对于膜分离活性污泥装置的效果而使用的装置的示意图。
图22是示出运转开始后的经过天数与透过流速/膜间差压的变化的曲线图。
图23是示出试验结束后的作为对照使用的膜单元与本发明例中使用的膜单元的状态的照片。
具体实施方式
下面，更详细地说明本发明。
本发明的微生物丛活化剂包含0.1重量％～8重量％的碳原子数为13～22的聚氧化烯烷基醚和0.0005重量％～8重量％的椰子油脂肪酸二烷醇酰胺作为主要成分，剩余部分为水。此处，从可以将后述含油脂等的排水中的油脂颗粒分散成特定尺寸的颗粒且可以维持该状态特定时间的方面出发，上述聚氧化烯烷基醚优选具有支链、且氧化乙烯加成摩尔数为8～10或16～20。
此处，特定尺寸的颗粒是指其粒径为0.001μm～100μm的范围的颗粒，特定时间是指12小时～24小时。
上述聚氧化烯烷基醚优选具有支链。另外，由于可以将含油脂等的排水中的油脂颗粒分散成特定尺寸的颗粒、可长时间维持该状态、且可以提高油脂颗粒等的分解效率，因而，上述聚氧化烯烷基醚优选为选自由聚氧化烯十三烷基醚、聚氧化烯十四烷基醚、聚氧化烯十五烷基醚、聚氧化烯异十六烷基癸基醚、聚氧化烯己癸基醚、聚氧化烯庚癸基醚、聚氧化烯辛癸基醚、聚氧化烯辛基十二烷基醚、聚氧化烯壬癸基醚、聚氧化烯癸癸基醚、聚氧化烯十一烷癸基醚以及聚氧化烯二十二烷基醚组成的组中的任意的化合物。
由于可以进一步活化微生物丛、进一步提高油脂等的分解效率，因而，上述聚氧化烯烷基醚进一步优选为选自由聚氧化乙烯醚和聚氧化丙烯醚组成的组中的任一种。此处，特定尺寸和特定时间如上所述。
另外，从微生物丛的活化的方面出发，上述椰子油脂肪酸二烷醇酰胺进一步优选为选自由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和椰子油脂肪酸二丙醇酰胺组成的组中的任一种化合物。
本发明的微生物丛活化剂可以通过将水、0.0005重量％～8重量％(v/v)的碳原子数为13～22的聚氧化烯醚、和0.0005重量％～2重量％(v/v)的脂肪酸二烷醇酰胺混合而进行制备。
具体来说，将水、0.0005重量％～8重量％的聚氧化乙烯醚或聚氧化丙烯醚中的至少一种、以及0.0005重量％～8重量％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或椰子油脂肪酸二丙醇酰胺中的至少一种混合，从而进行本发明的微生物丛活化剂的制备。
作为这些化合物，还可以使用市售品，例如可以例示第一工业株式会社制造的TDX-80D、TDX-100D；花王株式会社制造的EG-2025G；Nihon Emulsion Co.,Ltd.制造的1615、1620、2420、OD16、OD20、BHA-20等。
通过为上述组成，本发明的微生物丛活化剂MAA以0.0003％～0.02％(v/v)的浓度添加到流入图1所示的原水槽24或原水调整槽25中的含油脂等的排水(下文中有时称为“原水”)中时，可以使原水中的油脂颗粒的尺寸为微生物丛中的微生物容易分解的尺寸。由此，微生物能够高效地分解原水中的油脂颗粒等。另外，本发明的微生物丛活化剂的添加量进一步优选为0.0005％～0.01％(v/v)。此处，在上述含油脂等的排水的处理工序中，还可以在微生物处理工序与活性污泥沉降工序之间设置加压上浮处理工序。
另外，也可以使本发明的微生物丛活化剂与中性洗涤剂混合，从而在食品工厂WKS等中用于在食品加工中使用的容器的清洗等。并且，在利用包含上述微生物丛活化剂的中性洗涤剂洗掉的含油脂等的排水通过排水管21、23而流入原水槽24(下文中有时称为“原水坑”)或原水调整槽25中时，即便不重新加入上述微生物丛活化剂，也可以使微生物丛活化。
将使用上述方法的排水的处理步骤的一例示于图1。该步骤中，具备(a)原水槽24或原水调整槽25(下文中有时称为“调整槽25”)、(b)加压上浮装置26、和(c)曝气池31。在必须处理的排水的量多的情况下，优选分开设置原水槽24和原水调整槽25。它们优选具备搅拌装置，进而优选具备曝气装置。从工厂排出的含油脂等的排水通在这些槽内存积1天左右。
本发明的微生物丛活化剂被投入原水槽24或原水调整槽25中，进行油脂等的分散处理。多数情况下，该工序中经微细化的油脂成分被在(a)原水槽24或原水调整槽25内生存的微生物丛(细菌)所分解，在通过调整槽25的时刻，包含污浊物质的未处理污水中所含有的油脂成分的50％至90％已被分解·去除。在(b)加压上浮装置26中，主要是不溶于原水中含有的水的微粒被吸附于加压后的气泡上而上浮，从而被分离去除。另一方面，经微细化的油脂与其它有机物不被去除而通过加压上浮装置26。在(c)曝气池31中，与活性污泥一起吹入压缩空气，使包含经微细化的油脂的污浊物质进行需氧分解。接着，在(d1)沉淀槽32中，使在上述曝气池31中增殖的微生物(活性污泥)沉淀。之后，在沉淀槽32中得到的上清液作为已处理的排水被放流到河川等中。
该步骤中，进一步在原水槽24之前配置有Bath Clean SCR22，另外具备(d2)污泥存积槽33和(d3)脱水装置34。
此处，上述Bath Clean SCR22设置的目的是去除来自工厂的排水中的大的悬浮物，防止由此所引起的管道堵塞等，防止悬浮物在生物处理工序中成为大的负荷。另外，在(d2)污泥存积槽33中，一边抽出在沉淀槽32中沉降并浓缩的活性污泥并进行曝气，一边进行存积。在污泥存积槽33中，通常进行约12小时～约24小时的曝气、存积。其后，利用(d3)脱水装置34使上述活性污泥的水分含量从抽出时的98％左右降低至85％左右。
对于含水量降低的活性污泥来说，在能够再利用时对其进行再利用，在无法再利用时将其作为废弃物进行处理。
通常，将原水槽24或原水调整槽25中的液体、例如原水的容量设为650m3时，每1天的活性污泥的抽出量为其15％～25％(v/v)左右。
来自工厂等WKS的含油脂等的排水在上述步骤中如下进行处理。
首先，在药剂投入工序中，将上述微生物丛活化剂投入原水槽24或原水调整槽25中，将这些槽内的排水曝气·搅拌12小时～48小时左右，制成一次处理排水。更优选曝气·搅拌24小时～40小时左右。在分开设置原水槽24或原水调整槽25的情况下，至少在原水调整槽25持续曝气·搅拌12小时～48小时左右。这是因为，若搅拌时间小于12小时，则排水中的油脂等的分散不充分；即使为48小时以上，也无法进一步提高效果，且成本升高。
若将搅拌时间设为24小时以上，不仅有油脂的微细化分散效果，而且还可利用槽内的细菌进行微生物分解。由此，下一工序中的负荷降低效果变得显著，可以使处理设施的运转稳定，并削减废弃物产生量，在该方面具有显著的效果。
原水槽24或原水调整槽25的内壁已堆积有油脂和污泥等的情况下，也会发生这种堆积的油脂或污泥等的剥离，同样可以使它们的块状物分散。因此，在堆积物消灭前的期间，由于下一工序中的负荷升高，因此在下一工序的处理中进行与其相应的运转调整，从而调整负荷。
接下来，从一次处理排水中预先去除对微生物处理而言为难分解性的成分，制成二次处理排水。在使用加压上浮装置26的情况下，该去除利用加压上浮装置26进行。具体来说，添加凝集剂而使不溶于水的难分解性微粒絮凝化，使含油脂的难分解性的成分吸附于施加了一定压力的微细气泡上并使其上浮，从而去除。
在现有方法中，由于通过调整槽25的时刻油脂尚未充分微细化，因此若将这种排水(原水)混入二次处理排水中，则会显著妨碍排水的生物处理。为了防止此情况，需要与凝集剂反应，使油脂、SS等难分解性成分进入絮凝物中而将其去除。
与此相对，本发明中，由于油脂在调整槽25中被充分微细化，可以直接流入二次处理排水侧，因而不需要使现有的难分解性成分之一的油脂进入絮凝物。因此，可以减少凝集剂的用量或者不使用凝集剂，由此，浮沫的产生量骤减。
另外，如上所述，油脂等在原水调整槽25中被分散，排水负荷已被降低。因此，在油脂通过加压上浮装置26时，一次处理排水中的油脂等的浓度与原水相比大幅下降，而且油脂等进行了微细化。因此，对在之后的工序中进行的微生物处理而言不会造成过大的负荷。
如上所述，在开始使用本剂的时刻，由于其一部分已经被分解，因此在油脂等堆积物附着于设施内的情况下，通过使用本剂，在暂时通过调整槽的时刻，排水中的油脂等的含量显著增多，MLSS有时会上升。该情况下，在它们减少至某种程度前的期间，通过将市售的凝集剂添加到曝气池或沉淀槽中，可以抑制因MLSS的上升所导致的沉淀槽的界面上升。在排水中的油脂等的含量减少后，减少这种凝集剂的投入量，从而最终不使用这种凝集剂，此时可避免排水处理设施运转上的风险，并且可削减凝集剂、浮沫处理和排水处理设备运转所需要的费用，从该方面出发是优选的。
将一次处理排水投入装有活性污泥的曝气池31中。在曝气池31中，通过活性污泥中的微生物，使油脂等其它污浊物质需氧地进行分解。即，曝气池31在该处理步骤中起到最重要的作用。
为了高效地对排水中的污浊物质进行分解处理，曝气池31的容量很重要，该容量通常用BOD容积负荷进行计算。此处，BOD容积负荷以曝气池31的每1m3容积的1天BOD量kg(1天BOD投入量/曝气池容量)来表示。BOD是指生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand)，其是指在溶解氧存在下水中有机物质等以生物化学方式被氧化·分解时所消耗的氧量(一般为mg/L)。该数值越大则表示水越污浊。
在一般的排水处理设施中，BOD容积负荷大多以0.4kg/m3/天左右进行运转。BOD容积负荷越大则处理能力越高，但对于负荷变动的稳定性变弱，因此在维持管理上需要注意。与此相对，若使用本发明的微生物丛活化剂，则即使对于超过1kg/m3/天的BOD容积负荷也能够稳定地进行处理。
此处，对于SS，用滤纸过滤一定量的水并进行干燥，然后测定其重量，数值(mg/L)越大则表示该水的混浊越多。
为了降低BOD，曝气池31内的微生物以何种程度存在很重要，作为其指标，使用MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids，混合液悬浮固体)浓度(mg/L)。即，MLSS是指悬浮于曝气池内的排水中的活性污泥，正确来说还包括无机性的悬浮物质等微生物以外的成分。但是，在通常的排水处理中，其作为活性污泥浓度的指标使用。MLSS浓度通常设定为约3,000mg/L～约6,000mg/L，本发明的方法中，可以设为约4,000mg/L～10,000mg/L。若MLSS小于4,000mg/L或为10,000mg/L以上，则发生后述的外溢而导致活性污泥的沉降性变差，产生无法得到上清液的问题。
需要说明的是，在本发明的含油脂等的排水的处理方法中，可维持曝气池31中的需氧环境，只要没有外溢的危险，则最高可以将MLSS浓度提高至约10,000mg/L，并且从排水处理效率的方面出发,维持高的值是优选的。但是，由于该部分需要的曝气量增加，因而需要调整与处理整体所需的成本之间的平衡。
在使用活性污泥法的情况下，为了提高在净化槽中处理的处理水的水质，重要的是使所流入的原水中含有的有机物等经同化而增殖的微生物与处理水在沉淀槽中有效地进行固液分离。但是，若丝状菌等丝状微生物发生异常增殖，则活性污泥会膨化，作为表示污泥的压实性的指标的SVI(污泥容量指标)上升至300左右。并且，活性污泥的沉降性恶化，难以进行自然沉降分离。将这种现象称为膨胀。
并且，在污水处理厂中，若发生膨胀则活性污泥无法在沉淀槽中分离，活性污泥会溢出。将该现象称为外溢。膨胀的原因大致分为丝状菌的异常增殖和其以外的原因。
丝状菌异常增殖，在沉淀槽中它们也形成相互缠绕，由于行程这种状态就无法沉降，因此无法得到上清液，这种状态是典型的膨胀。需要说明的是，由于曝气量过多，因而原本应当凝集的菌形成分散状态，或者产生粘性高的分泌物，因此妨碍微生物相互的凝集，或油脂未被充分进行微生物分解而吸附于污泥的絮凝物上，因其浮力而不易沉降等等，也有因丝状菌的异常增殖以外的原因发生膨胀的情况。
若发生上述那样的膨胀，则送回至曝气池31的污泥量变得不充分，曝气池31中的活性污泥的浓度降低，处理效率也降低。不仅如此，在使污泥以所需以上的程度脱水时，剩余污泥的处理或凝集沉降剂的大量使用会使成本提高。
此处，将活性污泥放置一定时间，以％(百分比)表示该污泥的沉淀量的值称为SV(sludge volume，污泥容积)。另外，将表示活性污泥的沉降的指标的污泥容量指标称为SVI(sludge volume index，污泥容积指数)，表示在将活性污泥静置30分钟时1g污泥所占的容积(mL)。
SVI＝SV×10000/MLSS
SVI＝100表示活性污泥1g占据100ml的容积。在通常的曝气池中，50至150为适当的值，若为200以上则可称为膨胀的状态。
本发明的水处理方法中，将DO调节为0.1mg/L以上4mg/L以下的范围，一边观察该值与活性污泥的脱水量，一边将MLSS调节为约4,000mg/L～10,000mg/L的范围。
如上所述，使用本发明的含油脂等的排水处理方法进行排水处理的运转调整时，在污泥中会产生大量的原生动物、多细胞微生物等，通过内源呼吸而使活性污泥的增加速度降低。因此，可以在减少剩余污泥的脱水量的同时，维持所需要的放水量。
以下，对本发明的实施例进行说明，但并不限定于此。而且，只要不特别声明，则实施例中的％为重量(质量)基准。
实施例
本发明不受上述发明的实施方式和实施例的说明的任何限定。在不脱离权利要求的记载的情况下，本领域技术人员可容易想到的范围内的各种变形方式均包含在本发明中。下面，使用实施例来更详细地说明本发明。
(实施例1)微生物丛活化剂的组成的研究
对可作为微生物丛活化剂使用的成分进行了研究。将0.056％的聚氧化烯烷基醚或聚氧化烯与水混合，制备出下述表1和表2所示的组合物，对油脂的分散粒径、分散速度、再结合性、亲絮凝性(親フロック性)等进行了研究。结果示于表1和表2中。
表1和表2中，*1～*5如下所述。
*1：聚氧化丙烯亚烷基醚
*2：POATED：聚氧化烯十三烷基醚、
OcDd：聚氧化烯辛基十二烷基醚、
IsSe：聚氧化烯异十六烷基醚、
DeTd：聚氧化烯癸基十四烷基醚、
TrDe：聚氧化烯十三烷基醚、
Ol：聚氧化烯油烯基醚、
Bh：聚氧化烯二十二烷基醚、
Ar：聚氧化烯烷基醚、
OA：聚氧化烯氧化烯烃醚
POAD：聚氧化烯癸基醚
POPDE：聚氧化丙烯癸基醚
*3：符合PRTR(Pollutant Release and Transfer Register：污染物排放和转移登记制度)。经营者自行掌握向环境中排出的量和作为废弃物或污水而移至企业外的量，每年向行政机构申报一次。
*4：PO＝环氧丙烷
*5：经过时间后有可能再结合
根据以上的结果，在聚氧化乙烯烷基醚的情况下，烷基的碳原子数(Cn)为13～24、氧化乙烯的加成摩尔数((EO)n)为8～20、且环氧乙烷的数/碳原子数((EO)n/Cn)为0.6～1.62的化合物的分散性、亲絮凝性均良好(本发明例1～10)。这些之中，Cn为13～22且(EO)n为16～20的组合物显示出更良好的分散性、亲絮凝性。
碳原子数为10以下的物质和为50以上的物质大多分散速度慢，分散性不良(比较例1～4和7～9)。即使碳原子数为20，若(EO)n/Cn为2以上，则分散速度快、但分散性不良(比较例6)。另外，若(EO)n小于8或为25以上，则分散性不良(比较例1)。作为聚氧化乙烯烷基醚的比较例5的分散速度快，但分散性不良。
由此，在以下的实施例中使用了本发明例7的组合物。
(实施例2)油脂的分散试验
(1)材料和方法
在烧杯中将色拉油(日清奥利友组株式会社制造)1g和本发明例7的组合物1mL加入至自来水1L中，将搅拌子放入烧杯中并以500rpm进行搅拌，使色拉油分散·乳化，制备出试样1。代替本发明例7的组合物而使用XL-70(第一工业株式会社制造、比较例1)、DAPE-0220(Nihon Emulsion Co.,Ltd.株式会社制造、比较例3)、OD-10(NihonEmulsion Co.,Ltd.株式会社制造、比较例6)或TDS-80(Nihon Emulsion Co.,Ltd.株式会社制造、比较例11)，与试样1同样地进行搅拌，制备出对照试样1～4。
(2)测定项目·测定方法
对于上述试样1和对照试样1～4，将试验刚开始后的时刻设为0分钟，用显微镜(100倍)肉眼观察搅拌开始后30分钟和60分钟后的分散状态。对于试样1，还用显微镜观察了搅拌开始后120分钟的时刻的状态。另外，用肉眼观察了搅拌结束后60分钟的状态。将结果示于图2～图6。
如图2的(A)～(E)所示，试样1在搅拌开始后120分钟的时刻也维持了油被微细分散的状态。另外，即使在搅拌停止后60分钟后也未观察到油的再结合。由于油的微粒分散于水中，因此水略微白浊，但水面几乎没有油上浮。
如图3的(A)～(E)所示，对照试样1(XL-70)虽然暂且被微细分散，但是在搅拌时间60分钟时油发生再结合，观察到粒径大的颗粒(参照图3的(C))。另外，在搅拌停止后60分钟时，油发生再结合，在水的表面观察到油膜。由于分散于水中的油的颗粒非常少，因此水的透明度高(参照图3的(D))。
如图4的(A)～(D)所示，对照试样2(DAPE-0220)中几乎未发现油粒径发生变化，表明在DAPE-0220中油未被微细化。搅拌停止后60分钟时油发生再结合，形成块状而上浮至水面。分散于水中的油的颗粒非常少，因此水的透明度高(参照图4的(D))。
如图5的(A)～(D)所示，对照试样3(OD-10)中油的分散良好，观察到以相当的程度被微细化。搅拌停止后60分钟时，油的颗粒以凝集的状态上浮至水面。分散于水中的油的颗粒非常少，因此水的透明度高(参照图5的(D))。
如图6的(A)～(D)所示，对照试样4(TDS-80)中，在搅拌开始后30分钟时，观察到油分散成相当微细的颗粒。但是，在搅拌开始后60分钟时，暂时微细化的油发生再结合，观察到粒径大的颗粒。在搅拌停止后60分钟时，油的颗粒以凝集的状态上浮至水面。分散于水中的油的颗粒非常少，因此水的透明度高(参照图6的(D))。
由此表明，在试样1中，直至搅拌开始后120分钟为止，暂时分散的油的颗粒未发生再结合，分散状态得到维持；并且即使停止搅拌，直至60分钟为止仍可维持该状态。
与此相对，在对照试样1～4中表明，在搅拌中发生了油颗粒的再结合，或者，即使搅拌中未发生再结合，但若停止搅拌则会引起油颗粒再结合或凝集。
(实施例3)食品工厂1中的原水调整槽的水质的变化
(1)测定试样和测定项目
在将本发明的微生物丛活化剂添加到食品工厂的原水调整槽之前以及添加开始后20天的时刻，使用舀子从曝气搅拌中的调整槽汲取4L液体，对下述表3所示的项目进行测定。相对于排水流入量的微生物丛活化剂在原水调整槽中的添加量设为0.001％，将污水在原水调整槽中的停留时间设为18小时。不使用加压上浮装置。
[表3]
表3中，( )内的数字表示将添加前的值设为100时的百分比。另外，BOD-5表示在20℃培养5天时的氧消耗量，BOD-20表示在20℃培养20天时的氧消耗量。BOD根据JIS K0102 21进行测定。
n-Hex(正己烷提取物)根据JIS K0102 24进行测定。pH使用pH测定用玻璃电极并根据JIS Z8805进行测定。SS根据JIS K0102 14.1进行测定。JIS B9944中定义的MLSS与SS同样地进行测定。
在添加开始20天的时刻，尽管水温大幅下降，但SS、BOD-5和BOD-20均几乎减半。此外，n-Hex的量大致减少90％，表面油脂等已被充分去除。
由上述内容表明，污水得到净化，在原水调整槽的阶段中水质被大幅改善，向后段的曝气池的流入负荷大幅降低。
(实施例4)来自食品工厂2的排水中的SS等在原水调整槽中的变化
将0.0015％的本发明的微生物丛活化剂添加到原水调整槽中进行调整，与实施例3同样地采集未添加凝集剂而通过加压上浮装置后的另一食品工厂的排水3L。与上述同样地测定了SS、BOD和n-Hex。在实施时，将原水调整槽的水位设定为比以往更高，将原水调整槽中的污水的停留时间调整为12小时，将DO调整为1.0mg/L～2.0mg/L。将结果示于表4。
[表4]
如上述表4所示，SS暂时上升后即下降，但n-Hex经时地含量降低。另外，BOD也经时地降低。
另外，将原水调整槽的微生物的增殖状态示于图7。在示出投入试样1前的状态的图7的(A)中，观察到未处理的油滴和极少数的细菌。试样1添加12天后，从相同处理槽的不同部位采集了3个被测物，确认到在所有部位采集的被测物中细菌均增殖，形成了菌落，未观察到未处理的大油滴(图7的(B)～(D))。
由上述内容表明，通过本发明的微生物丛活化剂，油脂等被分散，微生物增殖，并且污水负荷减少。
(实施例5)来自食品工厂3的排水中的SS等的变化
利用食品工厂3的排水处理设施(加压上浮型)，使用0.0036％(v/v)的本发明的微生物丛活化剂，观察了使用前后的油水分离槽、原水调整槽、搅拌槽、第一载体曝气池、第二载体曝气池以及处理放流槽的状态的变化。这些之中，将观察到显著变化的油水分离槽、原水调整槽、第一载体曝气池以及第二载体曝气池的状态变化示于图8～图11。
(1)油水分离槽中的变化
图8的(A)～(C)示出油水分离槽中的排水在试验开始前后的状态。试验开始前，油上浮至表面(图8的(A))。试验开始后20天左右，上浮至油水分离槽中的排水表面的油的量减少(图8的(B))；约50天后，表面的油消失(图8的(C))。在试验开始80天后，也未发现油上浮至油水分离槽中的排水的排水表面。
(2)原水调整槽中的变化
图9的(A)～(C)示出原水调整槽中的排水在试验开始前后的状态。试验开始前，茶色的泡状的油上浮至原水表面(图9的(A))。从试验开始时起，将本发明例的组合物以0.0036％(v/v)的浓度投入原水调整槽中。试验开始后20天左右，上浮至原水调整槽中的排水表面的油的量减少(图9的(B))；约50天后，上浮至排水表面的油的量依旧减少，排水颜色从之前的浓白浊色变化为浅灰色(图9的(C))。
(3)搅拌槽中的变化
在搅拌槽中，试验开始前油膜展开在排水表面，即使在试验开始20天后也可观察到油膜的存在。试验开始约50天后油膜消失。另外，在试验开始80天后未观察到油膜，原水本身的颜色从浓白浊色变化为浅灰色。
(4)第1载体曝气池
图10的(A)～(C)示出第1载体曝气池中的排水在试验开始前后的状态。为了促进微生物引起的有机性污浊物质的分解，向第1载体曝气池中投入了米色的多孔质载体。
试验开始前，在该载体上附着有排水中的油和丝状菌，即使曝气也未处于可使需氧性微生物繁殖的环境(图10的(A))。试验开始后经过20天时，在载体表面附着的油消失，而且缠绕在载体上的丝状菌几乎消失(图10的(B))。该期间，在第1载体曝气池中还观察到从调整槽剥离的白色油块。将此时的载体状态示于图10的(D)。
试验开始后80天后，曝气池中的排水状态发生变化(图10的(C))，还确认到微生物附着于载体上(图10的(E))。
将本发明的微生物丛活化剂的使用前后的活性污泥中的微生物状态示于图10的(F)和(G)中。使用前的污泥的状态为丝状菌蔓延且凝集性差，剩余污泥的产生量也多。
与此相对，在使用开始后91天(约3个月)，几乎未观察到丝状菌，而且原生动物的量增加，凝集性得到改善，因此污泥的沉降性被大幅改善。另外，剩余污泥的产生量大幅减少。
(5)第2载体曝气池
图11的(A)～(C)示出第2载体曝气池中的排水在试验开始前后的状态。与第1载体曝气池同样地，为了促进微生物所引起的有机性污浊物质的分解，在第2载体曝气池中投入有米色的多孔质载体。
试验开始前，排水中的油附着于该载体上，而且油也上浮至水槽中的排水表面(图11的(A))。试验开始后经过50天时，附着于载体表面的油消失(图11的(B))，而且排水也显示出透明感(图11的(D))。其中，相对于良好状态的溶解氧浓度(DO)为约2.0，显示出5.0这样的较高值。
试验开始后80天后，曝气池中的排水状态明显发生变化(图11的(C))，还观察到载体也干净地复活(图11的(E))。
将本发明的微生物丛活化剂的使用前后的活性污泥中的微生物状态示于图11的(F)和(G)。使用前的污泥状态由于絮凝物的凝集性差，因而沉降性也差，剩余污泥的产生量也多。
与此相对，在使用开始后180天(约6个月)，絮凝物的凝集性提高，沉降性大幅改善。另外，剩余污泥的产生量也大幅减少。
(6)处理水放流槽
在试验开始前的处理水放流槽中，处理水白浊，测定了n-Hex的值，结果为91mg/L。试验开始后经过50天左右，白浊的处理水变为淡茶色，n-Hex的值降低至27mg/L。
在试验开始后80天，处理水变为有透明感的处理水，n-Hex的值进一步降低，为12mg/L。
与第1载体曝气池同样地，为了促进微生物所引起的有机性污浊物质的分解，投入了米色的多孔质载体。
(7)配管
将含有1％的本发明的微生物丛活化剂的配管清洗剂投入排水管中的情况下，利用CCD照相机拍摄了附着于配管内的油分如何变化，并示于图12的(A)～(F)。
图12的(A)～(C)是示出使用开始前的排水管内入口附近和配管内的情况的图像。可知在配管内到处堆积满厚厚的油分。
图12的(D)～(F)是示出使用开始1个月后的排水管内入口附近和配管内的情况的图像。在排水管内到处堆积的油分的大部分剥落的情况示于图12的(D)～(F)中。
由上述内容表明，通过将包含本发明的微生物丛活化剂的洗涤剂投入排水管内，还可去除在排水管内堆积的油分。
(8)结果
试验开始前，必须每天回收上浮油分，但该作业变成了不需要的作业。另外，由于油水分离槽的周围变干净，因此清扫次数从1次/周减少为1次/6个月。试验开始前存在于原水计量槽中的油分也消失。
此外，牢牢粘在原水调整槽内的油分的层慢慢地剥落，与排水一起被送至处理槽。因此，变得不需要原水调整槽内的清扫。另外，存积于配管内的油分的层也剥落而减少，配管的堵塞消失。
在周末停止曝气池后的下周一的运转时，因曝气池中的油分而发生相当程度的发泡，但试验开始后发泡量减少。
由以上内容表明，通过使用本发明的微生物丛活化剂，以原水槽等为首的槽中和配管内堆积的油分减少，排水被高效地进行处理。认为这是因为，排水中的油分被分散，需氧性微生物能够繁殖的环境得到调整。
随着上述油分处理的进行，可以大幅降低用于从处理槽中去除油分所需要的费用。
(实施例6)关于食品工厂4的排水处理设施中的BOD等的变动
在食品工厂4的排水处理设施中，一边以2.5mL/分钟将本发明的微生物丛活化剂(原液)连续投入原水槽中24小时(原水槽中的浓度为0.0036％)，一边在其前后定期进行水的检验，测定BOD、SS和n-Hex的值，对长时间的变动进行研究。
BOD根据JIS K0102 21进行测定，SS根据JIS K0102 14.1进行测定，另外n-Hex根据环境厅公告第64号附表4进行测定。
n-Hex的测定方法如下所述。将特定量的试样从试样容器抑制提取容器中，加入数滴甲基橙溶液作为指示剂，加入盐酸(1+1)直至溶液变为红色，使pH为4。将试样容器用25ml的己烷清洗2次，将洗涤液并入提取容器中。
将提取容器中的溶液搅拌约10分钟，其后静置而分离己烷层。接着，将毛细管柱插入提取容器的底部，将大部分的水相移至分液漏斗。向其中加入25mL己烷并振荡，得到洗涤液。重复2次该操作。将剩余的己烷相和少量的水移至分液漏斗(容量250ml)，合并如上所述得到的洗涤液。
将20mL的水加入己烷相中并振荡1分钟，其后静置而使己烷相与水相分离。去除水相后，重复多次上述操作。将3g无水硫酸钠加入最后得到的己烷相中并振荡，将水分去除。
通过预先用己烷清洗而去除了提取物质的滤纸擦拭分液漏斗的腿部，使用经同样处理的滤纸过滤所得到的己烷相，装入烧杯中。分别用5mL的己烷将所使用的滤纸清洗2次，合并洗涤液。
在加热至80℃的加热板上使己烷挥发。首先，用湿布擦拭烧杯的外侧，接下来，用干布充分擦拭，之后移至维持为80℃的干燥器中，干燥30分钟。将烧杯移至干燥器中，自然冷却30分钟后，称量质量至0.1mg的位数。
使用空白进行同样的操作，由下式求出试样中的正己烷提取物质浓度(Y)。
Y(mg/L)＝(a－b)×(1,000/试样量(mL))
式中，a和b如下所述。
a装有试样的烧杯的质量在试验前后之差(mg)
b空白的烧杯的质量在试验前后之差(mg)
将结果示于下述表5和图13。
[表5]
日期 天数 BOD(mg/L) SS(mg/L) n-Hex(mg/L)
1/15 -212 1,030 690 52
1/31 -196 710 610 57
2/15 -181 770 990 84
2/28 -168 555 640 67.5
3/15 -153 340 290 51
3/31 -137 450 470 58
4/15 -122 680 500 85
4/30 -107 650 570 110
5/15 -92 120 110 22
5/31 -76 500 660 71
6/15 -61 1,490 1,150 92
6/30 -46 680 1,210 130
7/15 -31 580 590 94
7/31 -15 570 370 75
8/10 0 590 410 72
8/15 5 760 720 91
8/31 21 260 460 24
9/15 36 730 890 34
9/29 50 740 540 22
10/15 66 390 510 21
10/31 81 380 - 18
11/15 96 370 - 15
11/30 111 360 - 12
试验开始前的BOD的平均值为649.8±308.3(mg/mL)，但试验开始后为498.7±206.6(mg/L)，降低了约23％。SS发现有降低倾向。n-Hex从74.9±27.3(mg/L)降低至29.6±25.6(mg/L)，降低约60％。
开始添加本发明的微生物丛活化剂后，SS和BOD的测定值上升，在1个月左右以比较高的值推移，其后降低。认为其原因是由于，在使用本发明的组合物前，处理槽或配管内堆积的油分逐渐剥离而混入排水中。
另外认为：由于n-Hex浓度在使用本发明的微生物丛活化剂后降低了约80％，因而所混入的油分被活化的微生物迅速分解。
由以上内容表明，通过使用本发明的组合物，排水中的油分顺利被分解并减少，另外，排水中的油分被活化的微生物丛迅速地分解。
(实施例7)关于使用了活性污泥膜分离装置的食品工厂5的排水处理设施中的污泥脱水量等的变化
定期测定食品工厂5的排水处理设施中的污泥脱水量(m3/天)、使用No.5C的滤纸时的活性污泥的过滤速度(mL/5分钟)和总溶解固体(％)，并观察了变动。将结果示于图14、15。
如图14的(A)所示，污泥脱水量(m3/天)从本发明的微生物丛活化剂开始使用起至35天为止平均以50m3/天的高值推移，随后降低，在第60天以后降低至30m3/天～40m3/天，降低了20％～40％。尽管如此，污泥的浓度也未上升，几乎保持恒定(参照图15的(A))。
认为从开始使用至35天为止以高值推移是因为，通过本发明的微生物丛活化剂，以原水槽为首的处理槽和配管内所堆积的油分发生了剥离。
如图14的(B)所示，基于No.5的滤纸的过滤速度(下文中有时称为“5C过滤”)在刚开始使用后以20mL左右推移了几天，随后上升，大约达到30mL/5分钟左右。由此，确认到对于膜的堵塞原因减少。另外，臭味也在开始使用后60天时大幅减少，感觉不到异臭(参照图15的(A))。如图15的(B)所示，加压上浮浮沫的脱水量从刚开始使用后急剧地减少，随后也几乎为零。
另外，将开始使用前的活性污泥中的微生物状态示于图15的(C)和(D)。在使用前，原性动物或多细胞性的微生物少，活性污泥的絮凝物的固液界面不清楚，凝集性也差。剩余污泥的产生量也非常多。
与此相对，在开始使用后8个月，絮凝物的凝集性变好，固液界面变得清楚。由于活性污泥的沉降性得到改良，因而剩余污泥的产生量也大幅减少。
(实施例8)对于食品工厂排水中的油脂成分的处理作用
(1)所使用的处理剂等
将下述表6所示的处理剂添加到食品工厂排水(流入水的油脂成分＝215mg/L)中，如下所示进行处理。测定项目和试验法如下述表7所示。
[表6]
[表7]
测定项目 测定方法
油脂成分 n-Hex(污水试验法)与JIS K0102-24同样
T-BOD·S-BOD 一般稀释法与JIS K0102-21同样
T-COD·S-COD 携带用水温测定器(pHoto Flex WTW公司)与JIS K0102-20同样
SS-VSS 玻璃纤维滤纸法(污水试验法)与JIS K0102-14、14.4.1同样
MLSS·MLVSS 离心分离法(污水试验法)JIS K0102-24中未记载
溶解氧浓度 电极法(污水试验法)与JIS K0102-32.3同样
(2)实验装置
本实施例中使用的实验装置50为使用活性污泥的半间歇式装置。示意图示于图16。
该装置具备原水槽RWT、用于向各系统供给原水的高位槽HDT、和具有曝气池装置的反应槽RETi(i＝1～4)。并且，形成了下述构成：原水槽中的原水被泵41送至高位槽，进而通过泵42i(i＝1～4)而被供给至各反应槽RETi(i＝1～4)。将各系统设为RESj(j＝1～4)。
将1系统设为不使用药剂的对照系统(RES1)。2系统～4系统设为研究药剂效果的系统(RES2～RES4)，分别为具备药剂供给槽ATA、ATB和ATC的构成。利用泵431向反应槽RET1供给空气。在其它反应槽中也相同。
在2系统中，利用泵451将药剂A(本发明例7的组合物)从药剂供给槽ATA供给至反应槽中，在3系统中，将药剂B(TDS-80)供给至反应槽，在4系统中将药剂C(DAPE-0220)供给至反应槽。
为了防止固体成分或油脂成分的凝集，原水槽RWT一边进行搅拌一边保持为35℃。另外，使高位槽HDT的高度恒定，不根据原水槽RWT的水位而向各系统随时提供均等量的排水。
将上述原水和各处理剂添加至反应槽RET1～RET4中，在实验开始后经过12周的时刻之前，进行6小时曝气后使污泥沉降分离2小时，利用泵44i(i＝1～4)抽出沉降后的上清3000mL。关于该期间的表面活性剂的投入量，各系列均是用原水稀释后的表面活性剂浓度为0.33mg/L。作为对照系统的1系统中未添加表面活性剂。
实验开始后经过12周后至经过19周的时刻之前，进行6小时曝气后使污泥沉降分离2小时，利用泵44i(i＝1～4)抽出沉降后的上清2,000mL。关于该期间的表面活性剂的投入量，各系列均是用原水稀释后的表面活性剂浓度为0.33mg/L，作为对照系统的1系统中未添加表面活性剂。
实验开始后经过19周后，进行6小时曝气后使污泥沉降分离2小时，利用泵44i(i＝1～4)抽出沉降后的上清2000mL。关于该期间的表面活性剂的投入量，各系列均是用原水稀释后的表面活性剂浓度为1.0mg/L，作为对照系统的1系统中未添加表面活性剂。上述实验中，反应罐的有效容积为6L。将测定结果示于下述表8。
[表8]
如上述表8所示，在3系统中，为n-Hex浓度高、污泥中的油脂含量低的结果。这意味着，虽然排水中的油脂被分散，但仅附着而未良好地进入污泥中，分散后的油脂未被分解。另外，在4系统中显示出下述结果：n-Hex在排水中的浓度低，但在污泥中的含量多，油脂大部分吸附于污泥上，无法被微生物分解。该情况也可通过4系统的污泥为粒状污泥而证实。因此，在4系统的情况下，为了去除油脂而积极抽出污泥，这表明出现了油脂以外的有机污浊物质的分解能力降低和污泥产生量增大的问题。
与此相对，在2系统中，n-Hex浓度和活性污泥中的油脂含量低，污泥的产生量也减少。因此表明，在2系统中，排水中的油脂成分被充分分散，并且，所分散的油脂并非仅吸附于污泥上，还被微生物分解。尽管如此，并未观察到微生物本身增加。
此外，2系统的污泥的产生量(每1天)与对照相比减少约15％。这是由于上述微生物引起分解的效果，可以减少污泥的抽出量。并且，由于可维持高的处理效率，因此可以降低剩余污泥的处理所需要的成本。
(3)处理水的SVI的经日变化
根据表面活性剂的种类和添加量，对上述处理期间中的反应罐内的污泥容量指标(SVI)如何变动进行了研究。将结果示于图17。
污泥容量指标(SVI)通过下述式(I)求出。
SVI＝SV×10,000/MLSS…(I)
此处，SV是指活性污泥沉淀率，MLSS是指混合液中的悬浮物质(SS)。意味着曝气池中的活性污泥悬浮物(mg/L)。SVI为用mL表示1g污泥所占的容积的值，因而高SVI值表示凝集性、沉降性差的活性污泥。
在整个试验期间，原水在反应罐内的停留时间为24小时左右，但试验开始～第19周为止，如图18中所观察的那样，作为原水的食品工厂排水的浓度整体较高，且浓度变动大。该期间的最大的BOD容积负荷为5.85kg/m3/天，达到下水道设计指南所记载的最大值的7倍强。
另一方面，第19周以后，食品工厂排水的浓度整体较低，且浓度变动小。该期间的最大的BOD容积负荷为1.42kg/m3/天，达到下水道设计指南所记载的最大值的2倍弱。
如图17所示，除4系统外的所有系列在第7周至第13周显示出高的SVI值，如上所述，认为其原因是原水浓度变动大，生物相随之时常迁移。该期间仅4系统显示出小的SVI值，这是因为4系统的污泥形成了直径为0.5mm～1mm左右的粒状。如表8所示，4系统的污泥中的油脂含量大，因此认为在4系统中生物处理未进行。
另一方面，在第19周以后，2系统的SVI为在50～150之间的低值，维持了污泥的沉降性。与此相对，在其它系统中SVI显示出高值，表明污泥的沉降性降低。认为其原因是由于：流入水的浓度比较低，浓度变动也小；在用原水稀释的阶段中使表面活性剂的投入浓度增大至1.0mg/L的效果显现。
由以上内容表明，在适当的BOD负荷的范围内，通过以适当的浓度投入本发明的表面活性剂，从而可得到污泥沉降性改善效果。
(实施例9)含油排水处理的高效化的研究
根据JIS K0102 21测定试验开始后的原水(工厂排水)的BOD变化并进行调查，形成了如图18所示的结果，可知变动幅度大，为10倍以上。为了排除这种BOD变动的影响，在以下的实施例中，制备人工排水，并利用该人工排水进行实验。
(1)人工排水的制备和所使用的处理剂
人工排水的组成如下述表9所示(相对于水1000mL所添加的量)。制作上述表8所示的4种系统，研究了排水处理的高效化。
[表9]
组成 浓度(g/L)
葡萄糖 0.56
多聚蛋白胨 1.68
碳酸氢钠 0.60
磷酸二氢钾 0.10
氯化钠 0.40
氯化铵 0.40
高岭土 0.012
氯化钙 0.004
GT流入水 80mL/L
油脂(菜籽油) 1.0
处理剂 3.3×10-3
(2)对于包含GT(大学内食堂排水出口油脂分离器)流入水的人工排水中的油脂成分的处理作用
使用包含GT流入水(GT流入水的油脂成分＝7mg/L、实际的流入水油脂成分浓度由于包含表9的菜籽油而为1007mg/L)的人工排水，根据上述条件进行处理，对以下项目进行测定。将测定结果示于下述表10和图19。
用肉眼观察试验开始后第10天的各系统的排水性状，研究产生了何种污泥(浮渣)。将结果示于图20。除添加了本发明的微生物丛活化剂的2系统以外，均产生了含油率高的浮渣。这表明排水中的油分未被分解，仅仅被分离而浮在排水表面，由此可知浮渣(污泥)的处理需要较多费用。
[表10]
此处，S-BOD为溶解性BOD的简称，其是指用孔径1μm的过滤器进行过滤后所测定的BOD、即去除固体物质后的BOD。
在油含量高的人工排水中，3系统和4系统的污泥中的油脂含量多，但S-BOD浓度低，溶解氧浓度高。这意味着，由于存在油脂成分，因此微生物无法充分活动。因此，表明微生物丛虽然包拢了油脂，但并未对其分解。另外，在4系统中污泥的产生量增加。
与此相对，在2系统中，污泥中的油脂含量和溶解氧浓度低。污泥中的油脂含量低表明：油分被良好地分散，被污泥中的微生物迅速地分解。另外，溶解氧浓度低表明：微生物被活化而活跃地进行活动。另外，污泥产生量少。
另外，S-BOD和n-Hex增高，这意味着油脂成分被良好地分散，其被微生物迅速地分解，并且暗示了活化后的微生物还迅速地分解油脂以外的有机物。并且，虽然包拢了油脂成分，但残留有未被包拢的部分，因此S-BOD升高，结果认为这是油的分散与利用微生物进行的分散后的油的处理形成不平衡的状态所导致的。
由上述内容得到了以下的数据：若添加本发明的微生物丛活化剂，则活性污泥中的油脂含量降低，污泥产生量也减少，而且溶解氧浓度降低。因此表明：本发明的微生物丛活化剂使排水中的油分分散成微生物容易利用的尺寸。
(实施例10)污垢样品的清洗试验
(1)材料和方法
用切割刀在去皮用干鱼上划上伤痕，作为污垢样品。
将污垢样品充分擦拭在有菜刀伤痕的专用砧板上，用纸巾擦拭直至看不见污垢为止。干燥3分钟，作为清洗前的试样。
接下来，等量使用市售的业务用氯系碱性洗涤剂、包含0.01％试样1的组合物的洗涤剂、或包含0.01％试样1的组合物的洗涤剂，用刷子充分洗涤擦入了污垢样品的砧板，用流水充分冲洗直至不残留洗涤剂或本发明例7的组合物。放置3分钟，作为清洗后的试样。
对于所有试样，用Lumitester(株式会社龟甲万制造)进行擦去试验。
(2)结果
将结果示于表11。关于将清洗前设为100时的清洗后的污垢的减少率，在水的情况下为82.5％，与此相对，在氯系碱性洗涤剂的情况下为95.4％。
与氯系碱性洗涤剂相比，利用本发明的微生物丛活化剂可充分去除污垢，在以1％浓度使用时，减少率为98.0％，在0.1％时为97.5％，几乎没有差异。
[表11]
由上述结果可知，本发明的组合物比氯系碱性洗涤剂的清洗力更强。并且，若用污垢的残存量进行比较，则本发明的微生物丛活化剂显示出为氯系碱性洗涤剂的2～3倍的强清洗力。
由以上结果表明，本发明的组合物的分散油污的能力高。
(实施例11)食品工厂3中的排水净化
向原水调整槽中添加0.0006％的本发明的微生物丛活化剂并进行调整，与实施例3同样地采集不添加凝集剂而通过加压上浮装置后的1L排水。根据JIS-K0102测定在下述表12中所示的项目。将原水调整槽中的污水的停留时间设为24小时，将曝气池中的DO设为1mg/L～3mg/L，将MLSS设为5,500mg/L～6,500mg/L。
[表12]
如上述表12所示，与使用前相比，使用后流入加压上述浮装置的COD减少，表明调整槽中负荷已经降低。
另外，在通过加压上浮装置后，COD几乎没有变化，表明加压上浮装置中的负荷去除率降低。其理由是经微细化的油脂等通过加压上浮装置所引起的，可以由PAC、阴离子、阳离子的用量大幅减少来证实。
另一方面，观察放流水的COD(mg/L)时，4月平均为3.4，6、7月平均为3.1；BOD(mg/L)的4月平均为3.1，6、7月平均为2.3；n-Hex(mg/L)的4月平均为1.8，6、7月平均为1.4，水质几乎未发现变化。此外，在曝气池中产生大量的原生动物，污泥的产生量因内源呼吸而大幅减少。因此表明，排水处理的成本也被大幅削减。
由以上结果表明，本发明例的微生物丛活化剂具有高的活化微生物丛的作用。
(实施例12)本发明的微生物丛活化剂对于膜分离活性污泥装置的效果
使用膜分离装置，对本发明的微生物丛活化剂对于排水处理的效果进行了试验。
(1)装置等
准备2系列的图21所示构成的膜分离活性污泥装置60(反应罐容积＝4.5L)。此处使用的膜单元65的膜为PVDF制的中空纤维形状的膜单元。另外，压力计67使用在大气压下的值指示为0的压力计。因此，由于泵62、64的吸引压量显示负值，因而将压力计67的读取值的绝对值作为膜间差压。
以将氧供给至反应罐61内和膜的表面清洗为目的，从膜正下方经由扩散器66通过泵63进行通风。吹入空气量均为5L/分钟。
对照中不投入药剂，本发明例中以3.3mg/L投入了本发明的微生物丛活化剂。反应罐内的水温设为20℃～23℃。
(2)活性污泥等
使用下述表13所示的组成的人工排水，将由食品工厂排水处理设备获得的活性污泥培养约1个月，将其作为种污泥(将最初投入原水中的活性污泥称为“种污泥”)使用。试验中使用每1L原水中添加了0.5g菜籽油的物质作为人工排水。
关于人工排水油脂成分浓度，为添加油脂浓度500mg/L与人工排水的原本的油脂成分浓度的7mg/L的合计的507mg/L。
[表13]
＊：学校内食堂排水处理用的油脂分离器流入水
(3)试验方法
首先，使纯水流入该装置，确认到压力与透过流量的关系相等，2系列的装置性能相同。
接着，向反应罐61中加入如上所述调整的种污泥4.5L，通过重复原水投入-24小时通风-30分钟处理水的抽出的循环进行运转。每1次的抽出量和人工废水投入量分别为1.5L。
测定抽出开始10分钟后的处理水量(膜透过水量)和压力。关于压力，读取图示部位的压力计67的值，求出膜间差压。施加到膜的外侧的压力为大气压+水深压，但由于膜水深浅，因此大致视为大气压，因而直接记录压力计的读取值。BOD利用一般稀释法(污水试验法)进行测定。
将结果示于图22。图22的横轴为运转开始后的经过天数，纵轴为将透过流速除以膜间差压而得到的值。
本发明例中，流速/压力的值为对照系统的2倍至4倍，显示出本发明的微生物丛活化剂的添加效果。另外，试验结束后，从各反应罐分别提起作为对照使用的膜单元和本发明例中使用的膜单元，并观察了成为何种状态。将其结果示于图23。
对照中使用的膜单元65上所附着的含油分污泥量与本发明例的膜单元65上所附着的含油分污泥量存在很大的差异，本发明例的膜单元远远较少。
由以上结果表明，若使用本发明的微生物丛活化剂，则可在低压力下得到高透过速度/流量。其原因在于，如实施例1～11中所证明的那样，由于排水中的油分分解迅速地进行，因而污泥不会因油而发粘。
这样，由于得到高透过流速/膜间差压，因此不仅可以减少占据膜分离活性污泥的消耗能量大部分的使吸入泵运转的能量，而且可以使用小型装置得到相等的处理水量。即，不需要建设大型设施，在设施建设方面也有许多优点。
膜分离装置中，除了通常的利用通风进行膜表面的清洗外，还需要定期卸下清洗、或利用试剂进行清洗。但是，在得到高的透过流速/膜间差压的情况下，可以延长这些定期清洗的周期(降低清洗频率)，因此可以削减清洗成本。
工业实用性
本发明在排水处理等领域中有用。

Claims (12)

1.一种微生物丛活化剂，其包含0.0005重量％～8重量％的碳原子数为13～22的聚氧化烯烷基醚和0.0005重量％～2重量％的脂肪酸二烷醇酰胺作为主要成分，剩余部分为水。
2.如权利要求1所述的微生物丛活化剂，其特征在于，所述聚氧化烯烷基醚的氧化乙烯加成摩尔数为8～10或16～20。
3.如权利要求1所述的微生物丛活化剂，其特征在于，所述聚氧化烯烷基醚具有支链。
4.如权利要求1所述的微生物丛活化剂，其特征在于，所述聚氧化烯烷基醚是选自由聚氧化烯十三烷基醚、聚氧化烯十四烷基醚、聚氧化烯十五烷基醚、聚氧化烯异十六烷基癸基醚、聚氧化烯己癸基醚、聚氧化烯庚癸基醚、聚氧化烯辛癸基醚、聚氧化烯辛十二烷基醚、聚氧化烯壬癸基醚、聚氧化烯癸癸基醚、聚氧化烯十一烷癸基醚以及聚氧化烯二十二烷基醚组成的组中的任意的化合物。
5.如权利要求1所述的微生物丛活化剂，其特征在于，所述聚氧化烯烷基醚是选自由聚氧化乙烯醚和聚氧化丙烯醚组成的组中的任一种。
6.如权利要求1所述的微生物丛活化剂，其特征在于，所述脂肪酸二烷醇酰胺是选自由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和椰子油脂肪酸二丙醇酰胺组成的组中的任意的化合物。
7.一种抗丝状菌剂，其特征在于，其以权利要求1～6中任一项所述的微生物丛活化剂作为有效成分。
8.一种配管清洗剂，其特征在于，其以权利要求1～6中任一项所述的微生物丛活化剂作为有效成分。
9.一种含油脂等的排水的处理方法，其具备下述工序：
(a)将权利要求1～6中任一项所述的微生物丛活化剂投入原水中的药剂投入工序；
(b)利用所述微生物丛活化剂将原水中已分散的油脂与其它有机性污浊物质一起去除的微生物处理工序；和
(c)提高曝气池中的活性污泥自身的沉降性，在不加入凝集沉淀剂的情况下稳定地进行重力分离的活性污泥沉降工序、或膜分离工序中的任一种工序。
10.如权利要求9所述的含油脂等的排水的处理方法，其特征在于，在所述药剂投入工序中，对于原水槽或存积于原水调整槽中的原水投入所述微生物丛活化剂，并进行搅拌。
11.如权利要求9所述的含油脂等的排水的处理方法，其特征在于，相对于所述原水槽或原水调整槽中的含油脂等的排水的容积，所述药剂投入工序中的所述微生物丛活化剂的投入量为0.0003％～0.02％(v/v)。
12.如权利要求9所述的含油脂等的排水的处理方法，其特征在于，所述曝气池中的污水的溶解氧浓度为0.1mg/L以上5mg/L以下，且悬浮物质(MLSS)为4,000mg/L～10,000mg/L。
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