JP2002018458A - 動植物油含有排水の処理方法 - Google Patents

動植物油含有排水の処理方法

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JP2002018458A
JP2002018458A JP2000202266A JP2000202266A JP2002018458A JP 2002018458 A JP2002018458 A JP 2002018458A JP 2000202266 A JP2000202266 A JP 2000202266A JP 2000202266 A JP2000202266 A JP 2000202266A JP 2002018458 A JP2002018458 A JP 2002018458A
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wastewater
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oil
animal
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Hironobu Ueda
博信 上田
Susumu Harada
原田  進
Seiji Nomura
聖次 野村
Uichi Okamoto
宇一 岡本
Masato Sasakura
正人 笹倉
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Hitachi Ltd
J Oil Mills Inc
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Yoshihara Oil Mill Ltd
Hitachi Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】動植物油含有排水を直接生物処理し、負荷変動
に強く、臭気と余剰汚泥の発生を抑制できる動植物油含
有排水の処理方法を提供する。 【解決手段】排水のPHを略中性にするPH調整工程
2、PH調整排水を油分解菌が添加され好気性処理する
複数段から構成される生物処理工程3、生物処理工程の
一つ以上が担体を固定した濾床工程100と曝気下で生
物処理する曝気工程101と曝気工程内の処理水の一部
を濾床工程に散水する循環・散水工程102からなる散
水濾床工程10、生物処理工程で処理された廃水を固液
分離する沈殿工程4、沈殿物を生物処理工程3に返送す
る返送工程7からなる処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動植物油含有した高
濃度の排水を生物学的に除去するための動植物油含有排
水の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】植物油製造工場では大豆油、菜種油、コ
ーン油等の製造工程、特に、脱酸工程より数千ppm〜
数万ppmと高い油脂を含有した排水が排出される。ま
た、食品工場からは動植物油に由来した含油排水が排出
されている。従来、前記高濃度の含油排水は、化学薬品
を使用し、油を直接分解するのではなく、油と水を分離
して油分は汚泥として処理する方法であった。このため
汚泥の取扱い並びに臭気など作業環境が悪く、処理の過
程で発生する汚泥量も多量で、汚泥は脱水処理などを施
し、産業廃棄物業者に処理を依頼していたが、処理価格
の高騰が問題になっていた。
【0003】また、例えば、「初歩から学ぶ水処理技
術」(工業調査会;1999年9月6日発行)などに記
載されている公知技術として、加圧浮上分離法やグリー
ストラップなど活性汚泥法などの前処理として用いられ
る物理的方法、活性汚泥法、生物膜法などの生物学的方
法が記載されている。動植物油含有排水を処理する場
合、物理的方法では、負荷変動並びに各種処理の経時変
化により油脂分を安定に除去することが困難な場合が多
く、排水中に含まれる全ての油脂を予め取り除くことは
不可能である。更に、前記物理的方法の後処理となる生
物学的方法では、排水中の油脂分をある程度まで分解・
除去できるが、油脂分の負荷量が増えた場合、活性汚泥
のフロックや生物膜表面に付着して、酸素や基質、栄養
源などの浸透性が悪化し、徐々に処理効率が低下すると
ともに、油脂以外の有機物の処理も十分に行えなくなる
と言う問題点が指摘されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に対し、本
発明の目的は、動植物油を含有する高濃度の動植物油含
有排水を前処理をすることなく直接生物処理し、負荷変
動に強く、臭気および余剰汚泥の発生を抑制できる動植
物油含有排水の処理方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本課題を解決すべく請求
項1は、動植物油含有排水を処理する排水処理におい
て、該排水のPHを略中性にするPH調整ステップ、P
H調整された排水を油分解菌が添加され、好気性下で処
理する複数段のステップから構成される生物処理ステッ
プ、該生物処理ステップの少なくとも一つが、担体を固
定した濾床ステップと曝気下で生物処理し、その処理水
の一部を濾床ステップに循環・散水する曝気ステップか
らなる散水濾床ステップ、該生物処理ステップで処理さ
れた廃水を固液分離する沈殿ステップ、該沈殿ステップ
の沈殿物を該生物処理ステップに返送する返送ステップ
から達成できる。
【0006】請求項2は、請求項1において、前記散水
濾床ステップの散水量と曝気ステップの容量の比を単位
時間当たり0.4以上とし、請求項3は、請求項1にお
いて、前記生物処理ステップが調整ステップ、油分解ス
テップ、前記散水濾床ステップ、後曝気ステップからな
り、各ステップが各々2段以上とし、請求項4は、請求
項3において、前記生物処理ステップの各ステップの曝
気流量と各ステップの容量の比を少なくとも単位時間当
たり1以上、好ましくは単位時間当たり2以上とするこ
とで達成できる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1により以下
説明する。植物油を精製する過程で出てくる油分を含む
原水1はpH13程度のアルカリ性であり、pH調整ス
テップ2において、例えば硫酸を添加し、pH5〜9、
好ましくはpH6〜8に調整する。pH調整された略中
性の原水1は生物処理ステップ3を経由して、沈殿ステ
ップ4に流入する。沈殿ステップ4では液の攪拌混合が
なく静置状態なので、固液分離され、上澄みが放流水5
として溢流する。一方、沈殿ステップ4で沈降濃縮した
余剰汚泥6の一部または全量(以下、余剰汚泥6とは必
ずしも全量を指すものではない)は返送ステップ7によ
り生物処理ステップ3に返送され、再び原水1の有機物
の除去作業を繰返す。このような排水方法の全滞留時間
は2〜5日が好ましい。尚、返送ステップ7の返送先は
生物処理ステップ3の各ステップ(各ステップの事例後
述)であり、各ステップの菌体バランスが崩れていない
場合、返送量は上流に行くほど多くすることが好まし
い。また、生物処理ステップ3の各ステップの曝気量
(標準状態に換算:m/h)と各ステップの実質容量
(貯水量:m)の比は、少なくとも単位時間当たり1
以上、好ましくは単位時間当たり2以上とすることが良
い。
【0008】生物処理ステップ3は油分解菌および汚泥
菌が添加され、好気性下で有機物を処理する例えば、調
整ステップ8、油分解ステップ9、散水濾床ステップ1
0、後曝気ステップ11等から構成される。以下、ステ
ップ別にその構成並びに動作を説明する。尚、油分解菌
や汚泥菌の起源は限定されず、例えば油分解菌としては
シュードモナス属、バチルス属、油脂資化性酵母等が使
用でき、市販品の油脂分解菌ハイポルカO(四国化成工
業製)、SYBRON(バイオケミカル社製)、オッペ
ンハイマー・フォーミュラ(バイオレンジャーズ社製)
等も使用できる。
【0009】調整ステップ8は、原水の栄養バランスが
例えばBOD(生物化学的酸素要求量):N(窒素):
P(燐)=100:5:1の割合に近づけるように調整
される他、高濃度の植物油を積極的に加水分解(グリセ
リンと脂肪酸)、酸化分解(二酸化炭素、水)するもの
である。油分解ステップ9は調整ステップ8で調整・分
解された調整水を更に分解・酸化するもので、調整ステ
ップ8並びに油分解ステップ9で原水の50%以上、好
ましくは70%以上の油脂が分解できるよう油分解菌の
菌体数並びに曝気流量を調整されている。尚、油脂の
他、例えば炭水化物、蛋白質などの有機物も同様に加水
分解・酸化分解されるため、水質汚濁指標であるBO
D、COD(化学的酸素要求量)、SS(懸濁浮遊物
質)、T−N(全窒素)、T−P(全燐)も低下するこ
とになる。
【0010】散水濾床ステップ10は例えば濾床ステッ
プ100が曝気ステップ101より上方へ位置し、油分
解ステップ9より濾床ステップ100或いは曝気ステッ
プ101へ排水が供給され、曝気ステップ101では好
気性下で排水を酸化分解する一方、曝気ステップ9内の
処理排水を循環・散水ステップ102により濾床ステッ
プ100へ散水することで、濾床ステップ100に積載
された担体に油分解菌並びに汚泥菌が担持(活着)され
るとともに、その活着菌が排水を酸化分解し、自然落下
水103が曝気ステップ101へ戻される。また、曝気
ステップ101で曝気される空気の一部は排水中に溶存
し、その他は曝気ステップ101から濾床ステップ10
0を通過し、濾床ステップ100に積載された担体表面
を強制的に好気性下にならしめ、系外に排出される。
尚、循環・散水ステップ102の散水量(m/h)と
曝気ステップ101の実質容量(貯水量:m)の比は
単位時間当たり0.4以上とすることが好ましい。
【0011】また、濾床ステップ100に積載された担
体としては、砕石、プラスチック系の充填物などが使用
できるが、好ましくはSiOが80〜85%、AL
が5〜10%、KOが4〜6%、その他Fe
、CaO、TiO、MnOなどの組成を持つ石英粗
面岩等が有効である。濾床ステップ100に砕石された
担体が例えば前記石英粗面岩とした場合、石英粗面岩は
内部がポーラス状となっているため、実質表面積が広
く、通気の悪い内部では主に嫌気性菌が繁殖し、好気性
下にたもたれた表面では主に好気性菌が繁殖する。この
ため、酸素呼吸の他、硝化、脱窒等の呼吸代謝も活発に
行われ、異化系代謝に優れ、汚泥の発生量が少なく、臭
気も抑制できる。また、濾床内の菌体濃度が高いため、
原水1の水質変動に強く安定した運転が可能である。更
に、油分解菌の細胞構成元素はC、O、N、H、Pの主
要元素の他、K、S、Na、Ca、Mg、Cl、Fe等
の微量元素で構成されるため、原水1で不足した成分
は、石英粗面岩から得ることが出来る。また、主要元素
でPが最も不足しやすいため、豊富な菌体が積極的にP
を補足し、脱燐効果もある。
【0012】後曝気ステップ11は、主に次ステップで
ある沈殿ステップ4の固液分離を補助するもので、菌体
のフロック形成を促進させる。尚、本実施例では植物油
を例にその処理方法の一例を記述したが、動物油の処理
に関しても同様な処理が可能である。
【0013】上記方法を用い、実施した実験結果を図
4、図5で説明する。図4は低濃度の動植物油含有排水
(n−ヘキサン:70〜300mg/L)を活性汚泥法
と本発明の方法で比較したもので、各水質汚濁指標を原
水と放流水の処理効率でまとめたものである。本結果よ
り、BOD、SSでは活性汚泥法と本発明で優位差は見
受けられなかったが、COD、T−P、T−Nではその
優位さが顕著であることが分った。尚、低濃度の動植物
油含有排水の場合では活性汚泥法と本発明のn−ヘキサ
ンの相違が顕著でなかったため、一般的に処理が難しい
と考えられている高濃度の植物油含有排水に関して実験
を行った。図5は高濃度植物油含有排水を本発明の方法
で処理した場合の実施例で、特に、11、000mg/
Lと高いn−ヘキサンを示す原水を99.9%処理で
き、本事例においても本発明の方法が油脂分解能力に優
れていることが分る。
【0014】次に、本発明のその他の実施例である生物
処理ステップの一例を図2に示す。構成、動作は図1の
実施例と同様で、本実施例の特徴は生物処理ステップ3
の各ステップを2段以上としたものである。本実施例特
有の効果は、各ステップを多段化することで、単一ステ
ップと異なりデットスペースを抑制することが可能で、
かつ、同一ステップ内でも曝気量や散水濾床ステップ1
0では散水量を変えて運転することが可能で、各ステッ
プの処理状況に合せた微調整運転が出き、より効果的に
動植物油含有排水の処理が可能となる。
【0015】更に、本発明のその他の実施例である動植
物油含有排水の処理方法のフローの一例を図3に示す。
本実施例も構成、動作は図1の実施例と同様で、本実施
例の特徴は生物処理ステップ3の調整ステップ8と油分
解ステップ9の間にスクリーンステップ12を設けた点
と、沈殿ステップ4の余剰汚泥6を生物処理ステップ3
に直接返送する以外に、消化ステップ13へ返送するス
テップを設けた点である。本実施例特有の効果は、原水
1に含まれる異物を直接スクリーンステップ12で回収
せず、調整ステップ8で処理した残査をスクリーンステ
ップ12で回収することで、廃棄物量の低減が図れる。
また、余剰汚泥6を消化ステップ13を経由して生物処
理ステップ3に返送することで、余剰汚泥の削減に効果
があるとともに、生物処理ステップ3の処理状況に応じ
て、返送汚泥量を調整出来る効果もある。
【0016】
【発明の効果】本発明の実施例によれば、動植物油含有
排水を前処理をすることなく直接生物処理が施せるた
め、凝集剤、薬品等が不要でランニングコストが低減で
きる。また、散水濾床の採用により、臭気および余剰汚
泥の発生を抑制でき、作業環境の保全、産廃処理費の低
減などがはかれる。更に、濾床内の菌体濃度が高いた
め、原水の水質変動に強く安定した運転が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である動植物油含有排水の処理
方法のフローの一例を示す図。
【図2】本発明のその他の実施例である生物処理ステッ
プの一例を示す図。
【図3】本発明のその他の実施例である動植物油含有排
水の処理方法のフローの一例を示す図。
【図4】活性汚泥法と本発明の処理方法を比較した処理
効率の一例を示す図表。
【図5】高濃度植物油含有排水の処理結果の一例を示す
図表。
【符号の説明】
1 原水、 2 pH調整ステップ、 3 生物処理ステ
ップ、 4 沈殿ステップ、 5 放流水、 6 余剰
汚泥、 7 返送ステップ、 8 調整ステップ、 9
油分解ステップ、 10 散水濾床ステップ、 11
後曝気ステップ、 100 濾床ステップ、 101
曝気ステップ、 102 循環・散水ステップ、 1
03 自然落下水。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 進 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 野村 聖次 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 岡本 宇一 兵庫県神戸市東灘区深江浜町49番地 吉原 製油株式会社神戸工場内 (72)発明者 笹倉 正人 兵庫県神戸市東灘区深江浜町49番地 吉原 製油株式会社神戸工場内 Fターム(参考) 4D003 AA02 BA03 CA03 CA07 EA01 EA22 EA30 FA02 FA06 4D028 AB00 AC06 BB02 BB06 BC12 BD11 BD21 CA00 CB02 CD01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動植物油含有排水を処理する排水処理に
    おいて、該排水のPHを略中性にするPH調整ステッ
    プ、PH調整された排水を油分解菌が添加され、好気性
    下で処理する複数段のステップから構成される生物処理
    ステップ、該生物処理ステップの少なくとも一つが、担
    体を固定した濾床ステップと曝気下で生物処理する曝気
    ステップと該曝気ステップ内の処理水の一部を濾床ステ
    ップに散水する循環・散水ステップからなる散水濾床ス
    テップ、該生物処理ステップで処理された廃水を固液分
    離する沈殿ステップ、該沈殿ステップの沈殿物を該生物
    処理ステップに返送する返送ステップからなることを特
    徴とした動植物油含有排水の処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記散水濾床ステッ
    プの散水量と曝気ステップの容量の比を単位時間当たり
    0.4以上とすることを特徴とした動植物油含有排水の
    処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記生物処理ステッ
    プが調整ステップ、油分解ステップ、前記散水濾床ステ
    ップ、後曝気ステップからなり、各ステップが各々2段
    以上あることを特徴とした動植物油含有排水の処理方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記生物処理ステッ
    プの各ステップの曝気流量と各ステップの容量の比を少
    なくとも単位時間当たり1以上、好ましくは単位時間当
    たり2以上とすることを特徴とした動植物油含有排水の
    処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009039709A (ja) * 2007-07-17 2009-02-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 油脂含有排水の処理装置および処理方法
CN102311172A (zh) * 2010-07-05 2012-01-11 胡孟春 太阳能生态浮床
JPWO2012091032A1 (ja) * 2010-12-29 2014-06-05 天野エンザイム株式会社 含油脂廃水処理における、微生物への負荷、余剰微生物生成量及び消費電力量の低減方法

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