JP2005118649A - 貝類の処理方法及び処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃焼排ガスの発生がなく、貝類処理システムの簡素化を図ることが可能な貝類の処理方法及び処理装置を提供する。
【解決手段】 貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離工程と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整工程と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理工程と、有機物が溶脱された貝殻を淡水にて洗浄する洗浄工程と、で構成することを特徴とする貝類の処理方法。貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離装置と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整装置と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理装置と、を備えることを特徴とする貝類の処理装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、火力発電所設備の取排水口あるいは取放水路から回収された貝類の処理方法及びその装置に連係した取水の圧送プラント及び圧送管から回収された貝類の処理方法、並びに処理装置に関するものである。

発電所設備の取排水口あるいは取水路などに付着・生育した貝は、定期的に浚渫・回収される。この貝類（貝殻のみ、及び貝肉を有する貝殻を含む）の処理方法としては、従来より、キルン炉等の焼却炉で貝類を焼却処理した後、その処理物を埋め立てたり、脱硫剤やセメントの原料として使用したりする方法が知られている。しかし、焼却処理する方法は、排ガスとしてダイオキシンなどの有害物が発生する恐れがあることからその対策を行うことが義務付けられ、設備構成がますます複雑化することとなる。

また、回収した貝類を陸上に置いて貝肉を乾燥させ、貝殻に付着した残留貝肉分を洗浄装置にて洗浄し貝殻のみ回収する方法や、貝肉と貝殻を同時に蒸気等を利用して乾燥した後、粉砕して発酵させ肥料等に利用する方法等も知られている。しかし、これらの方法では貝殻に付着した貝肉を完全に洗浄することが困難であったり、貝肉の発酵臭が生ずるといった問題がある。

さらに、貝類を破砕してスラリー化し、それを亜臨界水条件あるいは超臨界水条件下で水熱反応処理する方法も提案されている（特許文献１参照）。この方法では、水熱反応により、ダイオキシンの発生を伴うことなく有機物である貝肉部分が液状化されるため、水熱反応処理物の固液を分離し固形分を回収することにより、その固形分から残留有機成分が極めて少ない脱硫剤を製造することが可能となるが、貝処理に要する反応設備及びこれに付属する設備の構築費用や蒸気発生用ボイラの燃料使用などにより、貝処理コストが高価なものとなる。

特開２００２−３２６０７８号公報

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、燃焼排ガスの発生がなく、貝類処理システムの簡素化を図ることが可能な貝類の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の貝類の処理方法は、貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離工程と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整工程と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理工程と、で構成することを特徴とする。

この処理方法によれば、淡水を使用して貝の活性を喪失させ貝殻から溶脱、分離させ、活性喪失後の溶脱した淡水は生物処理可能なＢＯＤ（生物的酸素要求量）濃度に調整した後、従来の生物処理を行えばよいので、システムの簡素化を図ることが可能となる。貝の活性喪失時に分離槽内で発生する腐敗臭は、有機物分離工程を密閉槽内で実施し、開放が必要な場合、分離槽内及び調整槽内の臭気成分を活性炭等で吸着処理するのがよい。有機物分離工程は常温で実施することができるので、システムの簡素化が図れる。さらに、有機物が溶脱、分離された貝殻を淡水にて洗浄する洗浄工程を備えることにより、塩分残留を低減でき、貝肉の付着がないため臭気の少ない貝殻を回収することができる。したがって、回収した貝殻を粉砕することなくセメント原料などに利用することができる。

また、本発明の貝類の処理装置は、貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離装置と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整装置と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理装置と、を備えることを特徴とする。

この処理装置によれば、上記の処理方法を実施できることから、処理装置を簡素化することが可能となる。

前記の処理装置において、有機物分離装置は空気供給装置を備えるとよい。さらに、分離装置及び調整装置で発生する腐敗臭を吸着処理する吸着装置を備えるとよい。貝殻洗浄時に空気曝気を行うことにより、貝殻の洗浄効果を高めることができる。また、分離装置及び調整装置で発生する腐敗臭は活性炭等を充填した活性炭フィルター等の吸着装置で処理することにより、臭気を低減することができる。

以上説明した通り、本発明の貝類の処理方法及び処理装置は、貝類を淡水中に浸漬して貝類に含まれる有機物を溶脱させ、淡水の有機物濃度を調整し、調整された淡水を生物処理することにより、焼却設備や水熱反応槽など大規模設備が不要な簡素なシステムを提供できる。また、有機物が分離された貝殻を淡水にて洗浄するため、付着塩分が少なく貝肉付着のない貝殻を回収することができる。したがって、焼却や粉砕工程を経ずに、回収した貝殻をセメント原料などとして有効利用できる。

以下、本発明を図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の貝類処理装置の一実施形態を示す概略構成図であり、図１中符号１は、貝類の処理装置である。この処理装置１は、貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離装置２と、溶脱された淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整装置３と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理装置４と、を備えて構成されている。

有機物分離装置２は、貝類を淡水（工業用水、上水など）中に浸漬し、貝類を活性喪失させて貝類に含まれる有機物（主として貝肉）を貝殻から溶脱、分離させるものである。有機物分離装置２としては、例えば、密閉式もしくは上蓋付きの開放式タンクなどの装置が用いられる。より具体的には、有機物分離装置２は、貝類２１を分離槽内に投入する貝類供給装置、淡水２２（工業用水、上水など）を分離槽内に導入する淡水供給装置（いずれも図示せず）、分離槽内に空気２４などを導入して空気曝気により貝殻洗浄を補助する空気供給装置５、貝類から溶脱された有機物を含む淡水を濃度調整装置３に送る移送手段としての移送ポンプ１１、分離槽内の腐敗臭（硫化水素、アンモニア等）を除去するための活性炭フィルターなどによる吸着装置６、及び分離槽内のＢＯＤ（生物的酸素要求量）又はＣＯＤ（化学的酸素要求量）を測定する測定装置（図示せず）等を含んで構成されている。分離槽内の腐敗臭は吸着装置６によって除去された後、後流の吸引ファン１２を通して大気２５中に放出されるので、環境を害する恐れがない。

この有機物分離装置２は、有機物が分離された貝殻を淡水にて洗浄処理する洗浄装置を兼ねている。したがって、洗浄時の洗浄効率を高めるためにも、分離装置２内に空気２４などを供給することができる空気供給装置５を備えているのがよい。

濃度調整装置３は、有機物分離装置２によって貝類に含まれる有機物が溶脱され、移送ポンプ１１等によって槽内に送られてきた有機物を含む淡水を、その有機物濃度が生物処理可能な濃度（生物処理施設の受け入れ基準値以下）になるよう調整するものである。濃度調整装置３としては、例えば、密閉式もしくは上蓋付きの開放式タンクなどの装置が用いられる。具体的な一例としては、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）６００ｐｐｍ以下、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）３００ｐｐｍ以下の濃度に調整する。より具体的には、濃度調整装置３は、濃度調整された淡水を生物処理装置４に送る移送手段としての移送ポンプ１３、調整槽内の腐敗臭を除去するための活性炭フィルターなどによる吸着装置６、濃度調整水２６（工業用水、上水など）を導入する濃度調整水供給装置等を含んで構成されている。

有機物分離装置２及び濃度調整装置３は、有機物分離装置内及び濃度調整装置内の水を誘導加熱方式などにより加熱する加熱装置、調整装置内の水を下流側に排出可能な温度にまで冷却する熱交換器などの冷却装置（いずれも図示せず）等を含んでいてもよい。なお、装置構成が複雑になると装置コストが上昇すると考えられることから、処理温度は常温（１０〜４０℃、好ましくは２０〜３０℃）程度とするのがよい。

生物処理装置４は、濃度調整装置３からの導出物（有機物を含む淡水）を生物処理して発電所内の総合排水処理装置に移送するものである。濃度調整装置３でＢＯＤ又はＣＯＤが調整され、ポンプ等によって送られてきた淡水中のＣＯＤ等を、放流基準の濃度以下（例えば２０ｐｐｍ以下）に低減するものである。生物処理装置４は、本例においては好気性処理装置からなるものであるが、嫌気性処理装置でも可能である。

次に、このような構成の貝類処理装置１による処理方法に基づき、本発明の貝類処理方法を説明する。まず、処理対象である貝類を有機物分離装置２に導入し、適宜淡水２２を添加しつつ、貝類を淡水に浸漬する。

なお、淡水としては、工業用水、上水、地下水、河川水及び雨水等を利用した中水などを用いることができる。淡水の腐敗臭を低減するために、本発明の効果を損なわない範囲で、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の殺菌剤や防腐剤など添加剤を添加してもよい。

発電所の取排水口あるいは取水路などに付着する貝類は、カキ、ムラサキイガイ、ミドリイガイなどの二枚貝が主体であり、一枚貝や巻き貝の場合と異なって、貝肉が貝殻でほぼ完全に包み込まれている場合があるため、貝肉を主とする有機物と微生物との接触が困難となる。貝類を淡水に浸漬することにより、貝類は３〜５日程度で活性を喪失し、貝殻が開く。その後、貝肉が貝殻から溶脱しながら貝肉の腐敗が始まるにつれて、有機物分離装置２内における淡水のＣＯＤは経時で増加する。

図２は水温２０℃でムラサキイガイを淡水浸漬処理した時の死亡率と溶脱率の経時変化である。試験開始後から活性喪失が始まり、６日で全ての貝が死亡した。試験開始７日後から貝肉の溶脱が始まり、１２日で全ての貝肉の溶脱が認められた。図３および後述する図５と合わせて、水温を上げることにより（２５〜３０℃程度）さらに処理日数の短縮が期待できる。

有機物分離装置２では、貝肉が溶脱するにつれて水中のＣＯＤが増加するので、分離装置内のＣＯＤは連続で測定するのがよい。下流の生物処理装置４における生物処理能力を考慮して、ＣＯＤが所定の値（２００〜３００ｐｐｍ）になった時点で有機物を含む淡水を後流の濃度調整装置３に移送する。

有機物分離装置２に投入した貝類に含まれる有機物を淡水中に全て溶脱させた場合、分離槽内におけるＣＯＤが高くなり過ぎる場合がある。この場合には、有機物分離装置内の淡水を一旦後流の濃度調整装置３に移送し、再度有機物分離装置内に淡水を供給し、同一の操作を繰り返し（例えば２〜３回）行うのがよい。繰り返し操作が必要かどうかは、淡水中のＣＯＤ濃度測定により判断する。ＣＯＤ濃度上昇傾向が減少し、ＣＯＤ濃度が排水処理基準値以内に調整可能となった時点で繰り返し操作を停止するのがよい。

続いて、有機物分離装置２からの導出物（有機物を含む淡水）を濃度調整装置３に導入する。そして、この濃度調整装置３において、淡水中のＣＯＤ濃度を測定して排水処理可能な濃度であるか否かを検査し、排水処理可能な濃度以下である場合は、濃度調整装置内の水を後流の生物処理装置４に移送する。淡水中のＣＯＤ濃度が高い場合は、濃度調整水として淡水２６（工業用水、上水など）を濃度調整槽３内に導入し、淡水中の有機物濃度を調整して生物処理可能な濃度（例えばＣＯＤ３００ｐｐｍ以下、或いは、ＢＯＤ６００ｐｐｍ以下）にまで低減する。

生物処理装置４において、導入した処理物を好気性処理又は嫌気性処理することにより、そのＣＯＤ等を、放流基準の濃度以下（例えば２０ｐｐｍ以下）に低減する。その後、必要に応じて放流基準を満たすための処理を行った後、構外に排出する。

一方、溶脱用に最後に有機物分離装置２に供給した淡水を、後流の濃度調整装置３に移送した後は、有機物分離装置２内に有機物（主として貝肉）が溶脱された貝殻が残る。貝殻は腐敗臭をできる限り低減させるため、淡水（工業用水、上水など）で洗浄するのがよい。洗浄時には洗浄効果を高めるため、空気供給装置５を用いて空気曝気によるバブリング処理を行うのがよい。

次に、有機物分離装置２内の貝殻を取り出し、有価物として回収する。回収される貝殻の成分は、主として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）である。

このような構成の貝類の処理装置１とこれを用いてなる処理方法にあっては、貝類を淡水中に浸漬して貝類に含まれる有機物を溶脱、分離させ、これを好気性処理又は嫌気性処理するなど、必要に応じて所定の生物処理を行うことにより、排水として容易に放流処理することができる。また、回収された貝殻は淡水で洗浄しているため、付着塩分も少なく又、貝肉付着がほとんどないため貝肉による腐敗臭も少ない。したがって、回収した貝殻は、焼却や粉砕工程を経ずにそのままでセメント原料などして有効利用することができる。さらに、他の用途にも適用可能であることは言うまでもない。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（試験例１）
殻長３０ｍｍ以上のムラサキイガイ成貝を用いてムラサキイガイの活性喪失試験を実施した。丸型ガラスビン（５０００ｍｌ、内径１２０ｍｍ）に淡水４５００ｍｌを投入後、窒素ガスを通気して水中の溶存酸素を追い出した後、試験用ムラサキイガイを収容した。これを、水温１５±１℃、２０±１℃、２５±１℃の３つの温度条件を設定したインキュベーター内に静置し、１日１回殻の開閉状況、開閉反応の有無を観察した。殻が開き開閉反応を示さなくなった状態を死亡と判定した。ＣＯＤは、１日１回試水を採取して分析した。また試験期間中、試水中の硫化水素及びアンモニア濃度、ならびに容器内の気相中の硫化水素及びアンモニア濃度を測定した。

図３には、無酸素条件下でのムラサキイガイの死亡率の経時変化を示した。この結果から、水温が高い程ムラサキイガイの死滅速度は速くなり、２５℃では数日後に斃死が始まり、１５℃では２週間後に斃死が始まった。死亡した貝類の軟体部が腐敗し、硫化水素が発生し始めると、残りの貝類の斃死が加速された。全貝類の斃死には２５℃では８日、１５℃では２８日を要した。

図４には、無酸素条件下でのムラサキイガイの水中ＣＯＤレベルの経時変化を示した。ＣＯＤ値は貝類の斃死が始まると上昇する。最終ＣＯＤ値は、２５℃では１９６ｐｐｍ、２０℃では１６７ｐｐｍ、１５℃では２１６ｐｐｍであり、温度に依存することがわかった。

図５には、無酸素条件下でのムラサキイガイ成貝軟体部（貝肉）の溶脱率の経時変化を示した。図中、成貝の死亡時を０ｈｒとした。２５℃では２日後に脱落が始まり、１５℃では６日後から脱落が始まった。軟体部脱落は水温が高いほど完全脱落に要する時間は短く、２５℃では６日、１５℃では１０日で全て腐敗脱落した。

試水中の硫化水素濃度は８〜１５ｐｐｍ、アンモニア濃度は４７〜１３３ｐｐｍであった。水面上の気相中の硫化水素濃度は最高で２２０ｐｐｍであった。

（実施例１）
図１に示すような貝類処理装置１で取水路から回収した貝類を処理した。貝類を有機物分離装置２内に投入し、さらに貝類の約３倍重量の淡水（常温、約２０℃）を注入して３日間静置した後、ＣＯＤが３００ｐｐｍになった時点で有機物分離装置２内の腐敗水を濃度調整装置３にポンプ移送した。次に水を抜き出した有機物分離装置２に、新たな淡水を注入し、同様の操作を実施した。この操作は合計で２回実施した。

濃度調整装置３にポンプ移送した腐敗水に、淡水（濃度調整水）を供給して水中のＣＯＤを約２００ｐｐｍに調整した後、これを活性汚泥を含む汚泥混合液と好気性条件下で接触させて生物処理を行った。生物処理後の水を水質分析した結果、ＣＯＤが１０ｐｐｍ以下、ＢＯＤが２０ｐｐｍ以下であり、排出基準値（２０ｐｐｍ）をクリアーしていた。

一方、有機物分離装置２内に残存した貝殻は、約３倍重量の淡水を用いて空気によるバブリングを行いながら洗浄した後、装置内の貝殻を取り出した。取り出した貝殻は、塩分及び貝肉の付着がなく、僅かな臭気がする程度であった。

本発明に係る貝類処理装置の一実施形態の概略構成図である。 ムラサキイガイの淡水浸漬処理による死亡率・溶脱率変化を示すグラフである。 無酸素条件下でのムラサキイガイの死亡率の経時変化を示すグラフである。 無酸素条件下でのムラサキイガイの水中ＣＯＤレベルの経時変化を示すグラフである。 無酸素条件下でのムラサキイガイ成貝軟体部（貝肉）の溶脱率の経時変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 貝類処理装置
２ 有機物分離装置
３ 濃度調整装置
４ 生物処理装置
５ 空気供給装置
６ 吸着装置
１１，１３ ポンプ
１２ 吸引ファン
２１ 貝
２２ 淡水
２３，２５ 大気
２４ 空気
２６ 濃度調整水
２７ 貝殻

Claims (7)

1. 貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離工程と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整工程と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理工程と、で構成することを特徴とする貝類の処理方法。
2. 有機物分離工程及び濃度調整工程では、分離槽内及び調整槽内で発生する腐敗臭気を吸着処理することを特徴とする請求項１に記載の貝類の処理方法。
3. さらに、有機物が分離された貝殻を淡水にて洗浄する洗浄工程を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の貝類の処理方法。
4. 有機物分離工程を常温で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の貝類の処理方法。
5. 貝類を淡水中に浸漬し貝類に含まれる有機物を溶脱させる有機物分離装置と、淡水中の有機物濃度を生物処理可能な濃度に調整する濃度調整装置と、有機物濃度を調整した淡水を生物処理する生物処理装置と、を備えることを特徴とする貝類の処理装置。
6. 有機物分離装置に空気供給装置を備えることを特徴とする請求項５に記載の貝類の処理装置。
7. さらに、分離装置及び調整装置で発生する腐敗臭気を吸着処理する吸着装置を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の貝類の処理装置
   

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