JP2006167619A

JP2006167619A - 動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法および浄化装置

Info

Publication number: JP2006167619A
Application number: JP2004364411A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Yamashita; 泰寿山下
Original assignee: CLEAN ECO BALANCE KK
Current assignee: CLEAN ECO BALANCE KK
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】本発明は、低コストで環境に影響されず、かつ短時間で確実に洗浄水を浄化することができる物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法および浄化装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水が貯留される水槽２と、オゾンガスがマイクロバブル化され、前記水槽内を攪拌するマイクロバブル発生装置９と、前記ジェット水流によって凝集剤を水槽２内に攪拌する凝集剤供給装置１１を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法および浄化装置に関する。詳しくは白濁した搾乳関係機械の洗浄水からタンパク質および脂肪を含む色素を個液分離する動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法および浄化装置に係るものである。

酪農における搾乳関係機械の洗浄水は、今までそのまま放流されていた。この洗浄水には脂肪分及びタンパク質分が含まれた白色系の乳成分が含まれており、白くにごっていることで、河川を白濁させるとともに、脂肪分及びタンパク質分は腐敗し易いために悪臭を放ち環境汚染を引き起こす原因となっている。

そこで汚濁水の処理および殺菌を目的とした発明として例えば図７に示すものがある。この発明は、貯留手段１０１に流入する被処理水Ｗの流量等と汚濁度および紫外線照射手段１０２の少なくとも一方とに応じて、前記貯留手段１０１から紫外線照射手段１０２に流入させる被処理水Ｗの流量および紫外線照射手段１０２における紫外線照射出力の少なくとも一方を制御する構成とするものである（特許文献１参照。）。

特開２００４−２０９３０７号公報（要約書、第２図）

しかしながら前記処理および殺菌方法では、固液分離手段１０３で処理された被処理水に紫外線を照射して殺菌を図るものであり、この固液分離手段としては高価なスクリーン処理による高価な洗浄水浄化施設が必要となり、酪農農家では高価な洗浄水浄化施設を取り付けることができない問題がある。また、紫外線を照射して殺菌を行う場合には、被処理水に対して長時間照射しなければならず、酪農農家のように１日２回の搾乳による搾乳関係機械の洗浄水の処理には適さない問題がある。

いっぽう、低コスト処理で、尿処理施設があるが、尿処理施設は大量に貯めて、時間をかけた（数週間）エアレーションにより微生物処理が行われている。しかしこのような処理では、大量の処理水を貯める槽が必要となり、初期の設備投資が非常に大きい問題がある。したがって、１日２回の搾乳による搾乳関係機械の洗浄水では、タンパク・脂肪が多いために、腐敗し易く、エアレーションによる微生物処理には適さず、かつ色素を取ることは困難であった。

また、従来のエアレーションでは、泡が大きいために、泡の浮上が早く、有機物との接触面積も少ないので、凝集効果が高まらず、個液分離が困難であった。さらに有機物は沈殿し、エアレーションの穴を塞ぐ問題があり、この有機物を浮上させるためには攪拌が必要となり、攪拌羽根を使用した場合には、脂肪が攪拌羽根に付着して機能を害する問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、低コストで環境に影響されず、かつ短時間で確実に洗浄水を浄化することができる動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法および浄化装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法は、動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水を貯留する工程と、オゾンガスをマイクロバブル化して濁水を攪拌し、オゾンの酸化力により濁水に含まれるタンパク質と脂肪を酸化させて一次凝集する工程と、ジェット水流によって前記一次凝集させた濁水に凝集剤を攪拌させて二次凝集する工程を備える。

ここで、オゾンはすぐに酸素（Ｏ２）、酸素原子（Ｏ）に分解し、この酸素原子の酸化力によって脂肪とタンパク質を急激に酸化させる。特に脂肪を酸化させることによる凝集作用による固液分離およびオゾンの酸化力による除菌作用と脱色作用により搾乳関係機械の洗浄水の浄化を行う。

また、洗浄水とオゾンガスの接触面積を大きくするために、マイクロバブル化して、脂肪とタンパク質を短時間でムラなく酸化させて一次凝集を行い、次にジェット水流によって凝集剤と一次凝集をした濁水を攪拌して二次凝集を行って固液分離した有機物（乳化物）を回収することで洗浄水の浄化を行うことができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化装置は、動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水が貯留される水槽と、オゾンガスがマイクロバブル化され、前記水槽内を攪拌するマイクロバブル発生装置と、前記ジェット水流によって凝集剤を水槽内に攪拌する凝集剤供給装置を備える。

ここで、オゾン発生装置によって発生させたオゾンガスをマイクロバブル発生装置によってマイクロバブル化して水槽内の動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水と接触させることで、オゾンガスの酸化作用によって脂肪とタンパク質を短時間でムラなく酸化させて一次凝集を行い浮遊させる。次に、凝集剤供給装置により供給される凝集剤をジェット水流によって攪拌することにより一次凝集された濁水をさらに凝集させて固液分離して有機物（乳化物）を回収することで洗浄水の浄化を行うことができる。

以上の構成よりなる本発明では、オゾンの分解による酸化作用による一次凝集と凝集剤による二次凝集を連用させることによって動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水に含有するたんぱく質及び脂肪を酸化させて凝集させることで固液分離を可能とするものである。

また、オゾンをマイクロバブル化することで、濁水中の滞留が長くなり、有機物との接触面積が増えるため酸化反応が効果的となる。更に、オゾンの脱色効果と除菌作用によって浄化水を放流することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用した動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法を実施するための一例を示すブロック説明図である。

ここで示すように、反応槽内に、例えば搾乳関係機械の洗浄水などの動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水を貯留する。この濁水に対してオゾン発生器により生成されるオゾンガスをマイクロバブル化して攪拌させる。

そこでマイクロバブル化されたオゾン（Ｏ３）は、すぐに酸素（Ｏ２）と酸素原子（Ｏ）とに分解し、この酸素原子の酸化力によって脂肪とタンパク質を酸化させる。この脂肪とタンパク質は酸化させると凝集する性格があり、この性格を利用して一次凝集を行う。
また、反応が終わったオゾンは酸素のマイクロバルブとなりオゾンにより分解された脂肪やタンパク質などの有機物に付着し、その有機物を浮上させる効果がある。

続いて、オゾンをマイクロバブル化することで、濁水中の滞留が長くなり、有機物との接触面積が増えるため反応が効果的となる。

次に、前記一次凝集した濁水に対して凝集剤をジェット水流によって攪拌・混合することにより、二次凝集をすることにより前記一次凝集によって凝集された有機物がさらに効率よく凝集され、その際に濁水中の色素も吸着した状態での固液分離が可能となる。

したがって、凝集剤との連用により、軽度のオゾンによる脱色と固液分離によって有機物の回収を行うことが可能となる。

なお、本発明では動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水として必ずしも搾乳関係機械の洗浄水である必要性は無く、動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水であればいかなるものであっても構わない。

例えば、尿の場合には、色素の内容はＮＨ３と含有されるタンパク質により、酸化しやすい性質を有する。また、尿中のタンパク質は酸化により凝集する性格であるために、低濃度オゾンと凝集剤をマイクロジェットでエアレーションして攪拌することにより、有機物の酸化分解が加速され、凝集された有機物が浮上することになる。更に、ＮＨ３はＯ３と反応して、Ｈ２ＯとＮになるので、脱色も加速される。

次に図２は、本発明を適用した動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化装置の一例を示す正面説明図、図３は、図２における平面説明図、図４は、図２における左側面図、図５は、図２における右側面図である。

ここで示す浄化装置１は、上端開口状の水槽２と、この水槽２に隣接される機械室３と、これらの底面に設けられる移動用としての車輪４とから構成される。

前記水槽２の底部には排水口５が設けられる。そして前記機械室３内にはオゾン発生装置６、エアーポンプ７、ジェット水流発生用ポンプ８が収納され、このジェット水流発生用ポンプ８に連結されるマイクロバブル発生装置９が水槽２内に架設され、機械室３上面に装着される操作パネル１０によって運転操作を行う構成とするものである。

また、オゾン発生装置６としては、紫外線蛍光灯やプラズマ共振法などによってオゾンガスを生成させるものであり、この発生するオゾンガスをエアーポンプ７によってマイクロバブル発生装置９に送り込む構成とする。

また、前記マイクロバブル発生装置９としては、ジェット水流発生用ポンプ８によって螺旋状の水流を生起させることで、この水流の中空が真空状態となり空気が吸引されながら水槽２内へジェット水流として噴出させることでマイクロバブルとなる。

ここで、図７に示すように、水槽２内の濁水はジェット水流発生用ポンプ８によってマイクロバブル発生装置９へ圧送され、マイクロバブル発生装置９によってマイクロバブル化される。この際に、オゾン発生装置６によって生成されるオゾンガスをエアーポンプ７によってマイクロバブル発生装置９へ送り込み、オゾンガスをマイクロバブル化して水槽２内に送り込む。また、機械室３内には凝集剤供給装置１１が設けられ、この凝集剤供給装置１１より供給される凝集剤をジェット水流発生用ポンプ８により生起されるジェット水流によって水槽２内を攪拌・混合する。

なお、本実施例におけるマイクロバブル発生装置は、必ずしもジェット水流を利用して発生させる機構である必要性は無く、マイクロバブルを発生させる機構であればいかなる機構であっても構わない。

本発明では、例えば搾乳関係機械の洗浄水を水槽２内に投入する。そしてマイクロバブル発生装置９によってオゾンガスをマイクロイバブル化するとともに、凝集剤供給装置１１より供給される凝集剤をジェット水流によって水槽２内の洗浄水を攪拌する。

ここで、マイクロバブル化されたオゾン（Ｏ３）は、すぐに酸素（Ｏ２）と酸素原子（Ｏ）とに分解し、この酸素原子の酸化力によって脂肪とタンパク質を酸化させる。この脂肪とタンパク質は酸化させることによる一次凝集と、凝集剤による二次凝集との連用により効率よく固液分離され、その有機物を浮上させる。この浮上させた有機物を水切りバケツなどによって回収することで水槽２内には浄化水のみが残存することになり、この浄化水を排水口５より河川などに排水する。

以上のように、本発明の浄化システムは、機能的に動物性タンパク質及び脂肪を有する濁水の浄化に、特に有効であるが、形状的に非常にコンパクトであるため、従来、大規模な施設および機材が必要だと認識されていた凝集浄化工程が現場において可能となる。

また、油脂などの難分解物質もオゾンマイクロバブルが反応する接触面が従来のエアレーションに比べ飛躍的に増加し、攪拌機能も有機物分解に寄与するため、浄化時間が短縮される。

本発明を適用した動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法を実施するための一例を示すブロック説明図である。本発明を適用した動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化装置の一例を示す正面説明図である。図２における平面説明図である。図２における左側面図である。図２における右側面図である。本発明を適用した動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化装置のフロー説明図である。従来の汚濁水の処理方法の一例を示す説明図である。

符号の説明

１浄化装置
２水槽
３機械室
４車輪
５排水口
６オゾン発生装置
７エアーポンプ
８ジェット水流発生用ポンプ
９マイクロバブル発生装置
１０操作パネル
１１凝集剤供給装置

Claims

動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水を貯留する工程と、
オゾンガスをマイクロバブル化して濁水を攪拌し、オゾンの酸化力により濁水に含まれるタンパク質と脂肪を酸化させて一次凝集する工程と、
ジェット水流によって前記一次凝集させた濁水に凝集剤を攪拌させて二次凝集する工程を備える
ことを特徴とする動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化方法。
動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水が貯留される水槽と、
オゾンガスがマイクロバブル化され、前記水槽内を攪拌するマイクロバブル発生装置と、
前記ジェット水流によって凝集剤を水槽内に攪拌する凝集剤供給装置を備える
ことを特徴とする動物性たんぱく質及び脂肪を含む色素を有する濁水の浄化装置。