CN1876574A - 厨房废水中有机物的分解处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供对厨房废水中的有机物成分进行简单且充分的分解处理，将分解残渣、污泥等分离后的上部澄清水排入下水管的方法，和解决附着于直至油脂分离器的管路内壁面的厨房废弃物产生腐败臭气的问题和管路变窄而流动恶化的问题的方法。在暂时容纳含有动植物性废油、蛋白质、淀粉等的厨房废水的油脂分离器里，或在配置于油脂分离器前方的厨房废水导入管路的前方部分，添加供给乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶、或者进而添加供给从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择的一种或者两种或两种以上的分解酶，进行通气，从而分解处理厨房废水中的有机物。

Description

厨房废水中有机物的分解处理方法

技术领域

本发明涉及厨房废水中有机物的分解处理方法，特别是涉及以含有动植物性废油为主，并含有少量洗涤剂、蛋白质、淀粉、难分解纤维等厨房废水的净化处理方法。

背景技术

在对旅馆、饭店等的饮食店铺所排出的厨房废水的净化处理中，通常使废水滞留于油脂分离器，分离为不溶物和排放水，将不溶物废弃，并使用含有各种分解酶的微生物对排放水进行BOD除去处理等之后将其排入下水道。

但是，饮食店，与家庭相同，多使用杀菌能力强的洗涤剂，这样的废水如果流入有机物处理现场，用于废水处理的含有各种前述酶的微生物就会死亡。

发明内容

废水中的油脂、脂肪的微生物学处理中，是将脂肪在脂肪酶、核酸分解酶作用下进行加水分解，然而，油脂分解微生物多为厌氧性生物，所以以大量空气搅拌(通气)会造成厌氧性的油脂分解微生物死亡。

蛋白质的微生物学处理是通过在蛋白酶的作用下使肽键加水分解而进行的。

一般，微生物对有机物(蛋白质、动植物性油脂等)的分解，是通过微生物产生的分解酶的催化反应作用，促进有机物的化学反应，分解成二氧化碳气和水。

这些微生物在适合的环境下会增殖至数千万倍，酶的产生量也随之成比例增加。但是，如果环境不适合的话，甚至都不能增殖到2倍。

通常微生物适合的环境为pH值6～8，温度5～50℃(例如中温菌)，一般情况下酶在pH值5.5～13、温度高达75℃(例如脂肪酶)就能发挥充分的催化反应作用。在杀菌作用强的环境下无法培养微生物，也无法产生酶。但是，酶本身并不是生物，只要是在作为其组成的蛋白质不发生变异的环境下，就表现出充分的催化效果。

因此，本发明的目的在于提供，使用酶能够容易地对含有动植物性废油、并含有少量洗涤剂、蛋白质、淀粉、难分解纤维等的废水进行净化处理的方法。

为了实现上述目的，提供以下构成的发明。

1.厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，向使含有动植物性废油、蛋白质、淀粉等的厨房废水暂时滞留的油脂分离器中，添加供给乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶，进行通气。

2.厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，向使含有动植物性废油、蛋白质、淀粉等的厨房废水暂时滞留的油脂分离器中，添加供给(1)乳化剂、(2)从菠萝汁中提取的菠萝酶、(3)从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择的一种或两种或两种以上的分解酶，进行通气。

3.根据上述1或2所记载的厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，将乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶添加于配置在油脂分离器的前方的厨房废水导入管路的前方部分，也将上述菠萝酶添加供给于油脂分离器。

4.根据上述2或者3所记载的厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择一种或两种或两种以上的分解酶以多孔陶瓷为载体。

5.根据上述4所记载的厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择一种或两种或两种以上的分解酶负载于多孔陶瓷，并收容到粗孔的筐体内。

6.根据上述1～5中任一项所记载的厨房废水中有机物的分解处理方法，其特征在于，通气是在供给含氧气体的情况和供给不含氧气体或者低含氧气体的情况之间切换进行。

根据本发明，使各种分解酶和厨房废水中的有机物相接触而进行分解处理，再将分解残渣、污泥等分离后，使上部澄清水通过下水道排出，因此，可以进行易分解的蛋白质、淀粉等的分解，也可进行难分解的纤维质、动植物性油脂的分解，阻止净化设备的性能衰减，同时可以减少对环境的影响。

因此，在将乳化剂和酶添加于配置在油脂分离器的前方的厨房废水导入管路的前方部分的情况下，即使厨房废弃物附着于直至油脂分离器的厨房废水导入管的内壁面，由于乳化剂和酶的作用使得附着于管路内面的有机物分解，可以解决产生腐败臭气问题和管路变窄流动恶化的问题，且在所含有的乳化剂和酶的作用下也可以净化油脂分离器。

附图说明

图1是本发明的实施例1的装置的斜视图。

图2是本发明的实施例2的装置的说明用断面图。

其中，

1油脂分离器，2网筐，3通气装置，4气泵，5a、5b  隔板，6乳化剂箱，7含酶水箱，8厨房废水导入管，9净化水导出管，9a取水管，10第1处理区域，11第2处理区域，12第3处理区域，13a、13b下部连通口，14水槽

具体实施方式

作为本发明的处理对象的废水，是由厨房排出，主要含有动植物性油脂(食用油脂、色拉油、天妇罗炸制用油、猪油、奶油、起酥油、黄油、人造奶油、调味油等)的废油，其中含有少量洗涤剂、蛋白质、淀粉、难分解纤维的厨房废水。

在本发明中，通过向油脂分离器中供给乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶，进行通气，对厨房废水中的有机物进行分解处理，首先，作为乳化剂，优选聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、椰子油脂肪酸蔗糖酯等植物性乳化剂。

还有，作为菠萝酶，是特许第2849018号公报所记载的酶，是多种可以分解高分子有机化合物的酶，从菠萝果汁中榨取，使用将酶浓缩或干燥而成的保持活性状态的液状或者粉状酶。

该菠萝酶，通常含有脱氢、脱碳酸、脱氨基、脱硫、脱氯等多种酶，其主要成分如下所示。

括号内表示作用的对象物质。

醇脱氢酶(醇)

乳酸脱氢酶(乳糖)

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(糖类)

醛脱氢酶(醛)

L-天冬氨酸-β-半醛-NADP氧化还原酶(醛)

谷氨酸脱氢酶(氨基酸)

天冬氨酸半醛·脱氢酶(氨基酸)

NADPH-2-细胞色素C-还原酶(NADP)

谷胱甘肽脱氢酶(谷胱甘肽)

海藻糖磷酸合成酶(糖类)

多磷酸激酶(ATP)

乙醇胺磷酸胞苷转移酶(CTP)

海藻糖磷酸酶(糖类)

金属硫代磷酸-甘油-磷酸酶(甘油)

菊粉酶(菊粉)

β-甘露糖苷酶(糖类)

尿苷-核苷酶(氨基酸)

胞嘧啶-二脱氨基酶(胞嘧啶)

甲基半胱氨酸合成酶(氨基酸)

天冬氨酸合成酶(ATP)

琥珀酸脱氢酶(琥珀酸)

(顺)乌头酸氢化酶(柠檬酸)

富马酸氢化酶(丙二酸)

马来酸脱氢酶(丙二酸)

柠檬酸合成酶(乙酰辅酶A)

异柠檬酸脱氢酶(柠檬酸)

LSNADP氧化还原酶(柠檬酸)

单胺氧化还原酶(胺)

组胺酶(胺)

丙酮酸脱羧酶(含氧酸)

ATP酶(ATP)

核苷酸焦磷酸酶(核酸)

内多磷酸酶(endopolyphosphatase)(ATP)

ATP磷酸水解酶(ATP)

乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶(乳清酸核苷)

以及其他酶。

如上，上述菠萝酶含有多种针对高分子化合物的分解酶，只需榨制菠萝汁就能容易的得到，因此能廉价制造。

对于本发明，首先除上述菠萝酶以外，还可在理想的环境下培养产生蛋白质分解酶、淀粉分解酶等各种分解酶的微生物，使其产生大量的酶。然后，将含这些酶的水输送到厨房废水的油脂分离器，以通气等进行搅拌，使得这些酶和废水中的有机物成分相互接触而进行分解反应。

微生物必须能产生对应于作为分解目标的有机物的酶，为分解更多种类的有机物，需要使其产生更多种酶。其中优选同时搭配需氧菌、厌氧菌和通性厌氧菌。

废水中的碳水化合物、蛋白质、动植物性油脂等高分子有机物，在通性厌氧菌群的作用下，分解成醋酸、丙烯酸、丁酸等有机酸类和低级醇类。在绝对厌氧菌的作用下，有机酸等中间生成物被分解成甲烷、二氧化碳、氨等。进而，在需氧菌的作用下被分解。

以往的油脂分离器的油分处理，是通过24小时通气而提高微生物活性、进行处理的，这样，对于事务所作业开始时一同流入的排放水，经过搅拌的油分等并没有经过处理，而是直接从油脂分离器排出，看似经过了油脂分离器处理，但却增加了其后的配管、净化槽、下水道、河流等的负担。

本发明的处理中，通过通气，进行处理液的搅拌和供给氧气或者无氧气体(如氮气、二氧化碳气、甲烷气等)，可以在短时间内分解处理废水中的有机物。也可以间歇进行通气。

本发明中，将乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶或者其他酶添加于油脂分离器前方配置的厨房废水导入管路的前方部位，例如水槽，可以解决厨房废弃物附着于直至油脂分离器的厨房废水导入管而污染管路，产生腐败臭气的问题、或管路变窄流动受阻的问题，并且也可对油脂发生器进行净化。

此外，优选使上述各种酶附着、含浸于多孔质成形物，例如海棉状塑料细片、多孔质陶瓷块、细片等所构成的载体而被负载，使其固形化后再使用。这样的话使用方便，例如也可以收容于粗孔的筐体、浸渍于油脂分离器内使用。

以往微生物培养型的装置，必需调整微生物的增殖环境，例如需保持pH值在合适的值，在本发明中，由于使用了具有充分活性的微生物酶制剂，对环境的调整也可降低要求。

还有，以往的方法需要复杂的装置，也需要大型的放置场所，制造成本也高，根据本发明可以将这些问题一并解决。

实施例

以下，结合实施例对本发明进行具体说明。

图1是本发明实施例1的装置的斜视图。图2是实施例2的装置的说明用断面图。

图中，1为油脂分离器，2为网筐，3为通气装置，4为气泵，5a、5b为隔板，6为乳化剂箱，7为含酶水箱，8为厨房废水导入管，9为净化水导出管。此外，10为第1处理区域，11为第2处理区域，12为第3处理区域，13a、13b为下部连通口，14为水槽。

首先，在图1中，厨房废水通过厨房废水导入管8导入到油脂分离器1中，在由隔板5a分割形成的第1处理区域10的水面附近配置的网筐2中导入厨房废水，将菜叶屑、骨头等粗大的物质筛拣出来。

另一方面，乳化剂从设置于油脂分离器1的上方的乳化剂箱6进行添加供给，脂肪成分被乳化剂分散。

接着，脂肪成分被乳化剂分散后的废水通过第1处理区域10的下部连通口13a导入到第2处理区域11，在此和来自设置于上方的含酶水箱7的菠萝酶或其他酶进行添加混合。在第2处理区域11的底部设置有通气装置3，通过其喷出空气或其他气泡、供给氧气、此外甲烷等气体，并通过该上升气流而搅拌第2处理区域11。通过该搅拌，第2处理区域11中的厨房废水与酶和空气或其他的气体相接触，脂肪成分及其他有机物被分解。

之后，在第2处理区域11被酶分解处理后的液体，通过隔板5b的下部连通口13b导入到第3处理区域12，在此，与第2处理区域11相同，由通气装置3喷出空气或其他气泡，彻底进行酶分解。

在第3处理区域12，酶分解结束，净化后的液体经过取水管9a，从净化水排出管9排出到油脂分离器外。

若按工序顺序记载以上内容，则如下所述。

(1)第1工序：

将厨房废水导入管8的端部配置于油脂分离器1的前部的第1处理区域10的上部，向油脂分离器1的第1处理区域10供给要进行净化处理的厨房废水。在此之前，通过将乳化剂和酶水添加供给于水槽附近的厨房废水导入管8的前方部分，而分解去除水槽以后的厨房废水导入管8内壁面附着的厨房废弃物。

(2)第2工序：

然后，在第2处理区域11中，在厨房废水导入管8的端部正下方设置有用于筛选去除粗大垃圾的网筐2，用其筛选除去粗大垃圾。

接着，在第2处理区域11，进行通气和搅拌，集中进行酶分解。

(3)第3工序：

之后，在第3处理区域12中，进行追加的通气，完成酶分解处理。之后，酶分解处理结束后的净化水经过取水管9a，由净化水排出管9排出到油脂分离器外。

接着，对于图2的实施例2，将乳化剂和酶添加供给于在油脂分离器前方配置的厨房废水导入管8的前部的水槽14，这样，即使是在达至油脂分离器1的废水导入管8的内壁面附着有厨房废弃物，在乳化剂和酶的作用下，管路内壁附着的有机物也发生分解，从而解决了产生腐败臭气的问题、管路变窄而流动受阻的问题，并且在所含的乳化剂和酶的作用下，也能净化油脂分离器。

此外，在油脂分离器1中，优选埋设电加热器以随时将温度调整到酶分解的适宜温度。

作为含有以上的各种酶的酶水中的分解酶，可以举出，(1)油分分解酶：脂肪酶，(2)蛋白质分解酶：蛋白酶，(3)淀粉分解酶：淀粉酶，(4)纤维质分解酶：纤维素酶，(5)糖分分解酶：β-葡糖苷酶，(6)多糖类分解酶：半纤维素酶。

在本发明中，并未将油脂分解酶等厌氧性微生物直接添加到废水中，而是添加含有微生物培养所得到的酶的含酶水，因此通过通气可以将空气或氧气喷出到油脂分离器的厨房废水中。喷出空气或氧气，由于可进行需氧性微生物产生的分解，因而有很多优点。此外，即使采用广泛的pH范围，广泛的温度范围，也可以实现有机物的分解处理。

油脂分离器是利用油分和水的比重差进行油水的分离，由于通过添加、混合乳化剂使得油水混合而被乳化，此后酶再发挥作用，因而，接触面积极端增大而可在短时间内完成酶分解处理。

根据试验结果，厨房废水中的有机物，经过6～12小时，正己烷抽提物的浓度可以实现90～95％的削减，生化需氧量(BOD)可以实现70～85％的削减，化学需氧量(COD)可以实现80～90％的削减，浮游物质量(SS)可以实现90～95％的削减。

Claims (6)

1.一种厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，向使含有动植物性废油、蛋白质、淀粉等的厨房废水暂时滞留的油脂分离器中，添加并供给乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶，进行通气。

2.一种厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，向使含有动植物性废油、蛋白质、淀粉等的厨房废水暂时滞留的油脂分离器中，添加并供给(1)乳化剂、(2)从菠萝汁中提取的菠萝酶、和(3)从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择的一种或两种或两种以上的分解酶，进行通气。

3.根据权利要求1或2所述的厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，将乳化剂和从菠萝汁中提取的菠萝酶添加于配置在油脂分离器的前方的厨房废水导入管路的前方部分，也将前述菠萝酶添加和供给于油脂分离器中。

4.根据权利要求2或3所述的厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择一种或两种或两种以上的分解酶以多孔陶瓷为载体。

5.根据权利要求4所述的厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，从蛋白质分解酶、淀粉分解酶、植物纤维分解酶和糖类分解酶中选择一种或两种或两种以上的分解酶负载于多孔陶瓷，并收容到粗孔的筐体内。

6.根据权利要求1～5任一项所述的厨房废水中的有机物的分解处理方法，其特征在于，通过切换成含氧气体的供给和不含氧气体或者低含氧气体的供给而进行通气。

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