JP2019111499A - 油脂吸着剤を用いた油脂含有排水の油脂分解方法及び油脂分解装置 - Google Patents
油脂吸着剤を用いた油脂含有排水の油脂分解方法及び油脂分解装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
すなわち、本発明は、以下の油脂分解方法及び油脂分解装置である。
本発明の油脂分解方法は、油脂含有排水中の油脂を油脂吸着剤に吸着させ、油脂が取り除かれた被処理水を抜き出して、吸着した油脂だけを油脂分解菌による分解処理に供することで、油脂分解をバッチ処理で行うことを可能としたものである。これにより、油脂分解の時間を十分確保するとともに、油脂分解菌以外の菌が増殖し難い環境下での処理を行うことが可能となるため、油脂分解の性能が向上するものである。
この特徴によれば、一つの油脂処理槽内で増殖した油脂分解菌を含む処理液を、他の油脂処理槽における油脂分解菌を含む液として用いることで、増殖した油脂分解菌を処理系外に排出することなく油脂処理槽間を循環させ、油脂分解菌の有効利用を可能とするものである。
本発明の油脂分解装置は、油脂吸着部において油脂含有排水中の油脂を油脂吸着剤に吸着させ、抜き出し部から油脂が取り除かれた被処理水を抜き出し、投入部から吸着した油脂に対して油脂分解菌を投入することで、油脂分解をバッチ処理で行うことを可能としたものである。これにより、油脂分解の時間を十分確保するとともに、油脂分解菌以外の菌が増殖し難い環境下での処理を行うことが可能となるため、油脂分解効率を向上させることが可能となる。また、本発明の油脂分解装置は、抜き出し部とは別に油脂分解菌を含む処理液を排出する排出部を設けることで、油脂分解処理中に増殖した油脂分解菌を含む処理液の回収、利用を可能とするものである。
この特徴によれば、一つの油脂処理槽において増殖した油脂分解菌を含む処理液を、他の油脂処理槽に油脂分解菌を含む液として投入することができ、増殖した油脂分解菌を処理系外に排出することなく油脂処理槽間を循環させ、油脂分解菌の有効利用が可能となる。
なお、実施態様に記載する油脂分解装置については、本発明に係る油脂分解方法及び油脂分解装置を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。
図1は、本発明の第1の実施態様の油脂分解装置1aの概略説明図である。
本発明に係る油脂分解装置1aは、油脂含有排水中の油脂を吸着分離して、吸着した油脂を分解処理するための装置である。図1に示すように、油脂分解装置1aは、ラインL1を介して油脂含有排水WOを導入する油脂処理槽2と、油脂含有排水WO中の油脂を吸着する油脂吸着部3と、油脂が取り除かれた被処理水W1を抜き出す抜き出し部4と、油脂吸着部3に吸着した油脂に対して油脂分解菌Mを含む液WMを入れる投入部5と、油脂を油脂分解菌Mで分解処理した処理液W2を排出する排出部6を備えるものである。なお、図1における矢印は、水の流れを示すものである。
また、油脂処理槽2の前段には、油脂含有排水WOを一時的に貯留するための原水貯留槽7を設けてもよい。
例えば、酸生成槽81は、糖、蛋白質及び油分などの固体や高分子有機物を分解して、単糖類、アミノ酸、低級脂肪酸及び酢酸を生成する酸生成工程を行うための装置であり、内部の水温調整手段、pH調整剤の投入手段、菌が必要とする栄養源である窒素、リン、コバルト及びニッケル等の金属類を添加する手段を備えたものとしてもよい。酸生成工程は、通性嫌気性細菌である酸生成菌により溶存酸素のない嫌気性雰囲気で行うものである。
また、例えば、メタン発酵槽82は、酸生成槽81で処理された排水に含まれる低級脂肪酸からメタンを生成するメタン発酵工程を行うための装置である。メタン発酵工程は、浮遊法、固定床法、流動床法、UASB法、EGSB法等により保持されたメタン生成菌により溶存酸素のない嫌気性雰囲気で行うものである。
以下、油脂分解装置1aにおける油脂処理槽2の具体的構成について、詳細に説明する。
油脂吸着部3は、油脂含有排水WO中の油脂を吸着するための油脂吸着剤31を備えており、これにより油脂処理槽2内に油脂含有排水中WOの油脂を留めることができる。図1には、油脂吸着剤31の一例として、ポリマー繊維を糸状としたものを図示している。
シート状の油脂吸着剤の方向は、垂直方向に平行して保持することが好ましい。垂直方向に保持することにより、油脂含有排水の流れに対して抵抗が小さくなる。また、構成が簡素となり設置しやすいという利点がある。
ポリマー糸等の水より比重の小さい油脂吸着剤を垂直方向に垂らして保持する場合には、下端部に重りを付けて垂らす、あるいは、油脂処理槽の下部に下端を固定することにより油脂処理槽内に均一に分布させることができる。
抜き出し部4は、油脂吸着部3で油脂が取り除かれた被処理水W1を抜き出すためのものである。例えば、油脂処理槽2の下部にライン及びバルブを設けたものとする。
また、図1に示すように、抜き出し部4から排出される被処理水W1は、ラインL2を介して生物処理設備8に供給されるものとしてもよい。
なお、油脂含有排水WOを油脂処理槽2内に供給するラインL1と、抜き出し部4として上述したラインL2は別々に制御可能としてもよいが、図1に示すように、ラインL1とラインL2を切り替え可能なバルブBで接続し、バルブBの制御により油脂含有排水WOの供給と被処理水W1の抜き出しを行うものとしてもよい。
投入部5は、油脂分解菌Mを含む液WMを油脂処理槽2に添加するためのものである。例えば、図1に示すように、油脂分解菌Mを含む液WMを貯留した槽(不図示)からラインL3を介して油脂処理槽2に供給するものや、排出部6からラインL4を介して、増殖した油脂分解菌Mを含む処理液W2を油脂処理槽2に供給するものとしてもよい。
なお、特に系の外部から油脂分解菌Mを含む液WMを供給する場合、油脂処理槽2内での処理に必要な水量分を満たすためには、油脂分解菌Mを含む液WMを貯留する槽を油脂処理槽2と同程度の大きさとする必要がある。このため、図1に示すように、投入部5には、生物処理設備8で処理された被処理水W3の一部が油脂処理槽2に返送できるように設けられたラインL5を介して、ラインL3から供給される高濃度の油脂分解菌Mを含む液WMを被処理水W3で希釈するような構造としてもよい。
排出部6は、油脂吸着部2に吸着した油脂を油脂分解菌Mによって分解処理した処理液W2を、油脂処理槽2の外へ排出するためのものである。排出部6から排出された処理液W2は、さらに別の処理設備に供給されるようにしてもよいが、処理液W2には油脂分解処理に伴って増殖した油脂分解菌Mが含まれているため、この処理液W2はラインL4を介して貯留槽(不図示)などに一時貯留した後、油脂分解菌Mを含む液WMとして投入部5から油脂処理槽2へ返送するものとしてもよい。
なお、本発明の油脂分解装置においては、油脂が除去された被処理水W1を抜き出す抜き出し部4と、油脂の分解処理を行った処理液W2を排出する排出部6は、別々の構成として設けることが望ましい。
本発明の第1の実施態様の油脂分解装置1aにおける油脂含有排水の油脂分解処理は、以下の工程により行われる。
まず、各種工場等からの油脂含有排水WOは、ラインL1を介して油脂処理槽2へ供給され、油脂処理槽2内の油脂吸着部3に油脂含有排水WO中の油脂が吸着される(油脂吸着工程)。所定の吸着処理時間経過後、油脂が取り除かれた被処理水W1を抜き出し部4からラインL2を介して抜き出す(抜き出し工程)。油脂処理槽2内に残った油脂吸着部3に吸着された油脂に対して、投入部5から油脂分解菌Mを含む液WMを投入する(投入工程)。その後、油脂分解菌Mにより油脂吸着部3に吸着した油脂を分解処理する(分解工程)。なお、被処理水W1は、生物処理設備8によって処理されるものとしてもよい。また、分解工程後、排出部6からは油脂分解菌を含む処理液W2が排出されるが、この処理液W2はラインL4を介して貯留槽などに一時貯留した後、投入工程時に投入するものとしてもよい。
また、被処理水W1を抜き出した後、油脂処理槽2内に残った油脂吸着部3に吸着した油脂に対して油脂分解菌Mを添加して処理することで、油脂分以外の有機基質の存在を減らした環境下で油脂分解処理を行うため、油脂分解菌M以外の微生物の増殖を最小限に抑えることができ、油脂分解性能を高めることができる。
図2は、本発明の第2の実施態様の油脂分解装置1bの概略説明図である。
本実施態様の油脂分解装置1bは、第1の実施態様の油脂分解装置1aにおける油脂処理槽2を複数設けるものである。例えば、図2に示すように、2つの油脂処理槽2a及び2bを設ける。
なお、図2に示すように、油脂含有排水WOを油脂処理槽2a及び2b内に供給するラインL11と、抜き出し部4a及び4bとするラインL12は、ラインL11とラインL12を切り替え可能なバルブB1及びB2で接続し、バルブB1及びB2の制御により油脂含有排水WOの供給と被処理水W1の抜き出しを行うものとしている。
また、それぞれの油脂処理槽2a及び2bの構造のうち、第1の実施態様の油脂処理槽2の構造と同じものについては、説明を省略する。
まず、各種工場等からの油脂含有排水WOは、ラインL11及びバルブB1を介して油脂処理槽2aへ供給され、油脂処理槽2a内の油脂吸着部3aに油脂含有排水WO中の油脂が吸着される(油脂吸着工程)。所定の吸着処理時間経過後、油脂が取り除かれた被処理水W1を抜き出し部4aからラインL12及びバルブB1を介して抜き出す(抜き出し工程)。油脂処理槽2a内に残った油脂吸着部3に吸着された油脂に対して、投入部5aからラインL13を介して油脂分解菌Mを含む液WMを投入する(投入工程)。その後、油脂分解菌Mにより油脂吸着部3aに吸着した油脂を分解処理する(分解工程)。
一方、油脂処理槽2bでは、油脂処理槽2aで分解工程が行われている間に、ラインL11及びバルブB2を介して油脂含有排水WOが供給される。所定の吸着処理時間経過後、被処理水W1′を抜き出し部4bからラインL12及びバルブB2を介して抜き出す。その後、油脂処理槽2aにおける分解工程により増殖した油脂分解菌Mを含む処理液W2(油脂分解菌Mを含む液WMに相当)を、排出部6a(投入部5bに相当)及びバルブB3を介して油脂処理槽2b内に供給する。そして、油脂吸着部3bに吸着した油脂を分解処理する。また、油脂処理槽2bにおける分解工程により増殖した油脂分解菌Mを含む処理液W2は、排出部6b及びバルブB3を介して、油脂処理槽2aにおける投入工程時に投入される。
以上のようにして、油脂処理槽2a及び2bにおいて油脂分解処理を交互に行うことで、油脂分解菌Mを含む処理液W2は処理系内を循環することになるため、増殖した油脂分解菌Mの有効利用が可能となる。
なお、図2に示すように、被処理水W1及びW1′は、生物処理設備8によって処理されるものとしてもよい。また、生物処理設備8で処理された処理水W3の一部を、油脂処理槽2a及び2b内の水量調節及び油脂分解菌Mを含む液MWの希釈のためにラインL14を介して返送するものとしてもよい。
また、被処理水W1及びW1′を抜き出した後、油脂処理槽2a及び2b内に残った油脂吸着部3a及び3bに吸着した油脂に対して油脂分解菌Mを添加して処理することで、油脂分以外の有機基質の存在を減らした環境下で油脂分解処理を行うため、油脂分解菌M以外の微生物の増殖を最小限に抑えることができ、油脂分解性能を高めることができる。
また、油脂処理槽2aから排出される油脂分解菌Mを含む処理水W2を、油脂処理槽2bに供給することで、増殖した油脂分解菌Mを系外に排出することなく、循環利用することが可能となる。また、循環利用を行うことで、さらに油脂分解菌Mの増殖を促進することが可能となる。
Claims (4)
- 油脂吸着剤を用いた油脂含有排水の油脂分解方法であって、
油脂含有排水中の油脂を吸着させる油脂吸着工程と、
前記油脂吸着工程で油脂が取り除かれた被処理水を抜き出す抜き出し工程と、
前記油脂吸着工程で吸着した油脂に対して油脂分解菌を含む液を入れる投入工程と、
前記吸着した油脂を油脂分解菌で分解する分解工程とを、
少なくとも一つの油脂処理槽で行うことを特徴とする、油脂分解方法。 - 前記油脂処理槽を複数備え、
一つの油脂処理槽と他の油脂処理槽が、相互に通水可能に連結するように設けられており、
一つの油脂処理槽で前記油脂分解工程を行う間、他の油脂処理槽では前記油脂吸着工程を行うものとし、
油脂分解工程後の前記油脂処理槽から排出される油脂分解菌を含む処理液の一部を、他の油脂処理槽に導入し、前記投入工程における油脂分解菌を含む液として用いることを特徴とする、請求項1に記載の油脂分解方法。 - 油脂吸着剤を用いた油脂含有排水の油脂分解装置であって、
油脂含有排水中の油脂を吸着させる油脂吸着部と、
前記油脂吸着部で油脂が取り除かれた被処理水を抜き出す抜き出し部と、
前記油脂吸着部で吸着した油脂に対して油脂分解菌を含む液を入れる投入部と、
前記吸着した油脂を油脂分解菌で分解した処理液を排出する排出部と、
を備えた油脂処理槽を少なくとも一つ設けることを特徴とする、油脂分解装置。 - 前記油脂処理槽を複数備え、
一つの油脂処理槽における前記排出部と、他の油脂処理槽における前記投入部とが、相互に通水可能に連結していることを特徴とする、請求項3に記載の油脂分解装置。
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