JP2561441B2 - 油脂含有廃水の処理方法 - Google Patents

油脂含有廃水の処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、家庭廃水または食品
加工工場等の産業廃水の浄化処理方法に関し、さらに詳
しくは微生物を用いた油脂含有廃水の処理方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、生物学的廃水処理方法として、活
性汚泥法が知られており、この方法では凝集性の強い細
菌を主体とする活性汚泥フロック表面に、微生物を付着
増殖させて有機物質を分解する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の活性汚泥法による廃水処理では、廃水中の有機物のう
ち、蛋白質や糖類を低濃度化処理することに問題はない
が、家庭廃水または食品加工工場等の産業廃水のような
油脂を比較的高濃度に含む廃水を効率よく処理すること
が難しいという問題点がある。
【0004】すなわち、従来の廃水処理方法では、油脂
含有廃水を予め油脂分離槽に通過させ、ここで油脂を分
離回収してこれを別途、産業廃棄物として処理している
のが現状であるが、そのような処理工程は複雑であり、
コストもかかるうえ、廃棄物としての取引も敬遠される
傾向が出始めている。
【0005】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決して、油脂含有廃水の処理方法を、低コスト化
が可能である比較的簡単な処理方法によって、効率よく
油脂含有量を低減させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願の発明者は、油脂含
有廃水の処理方法について検討を重ねた結果、特定の微
生物、即ちキャンディダ・ファマタ US−238を利
用することにより、廃水中の油脂含有量を効率よく低減
することができることを見いだし、この発明を完成させ
るに至った。
【0007】すなわち、前記の課題を解決するため、こ
の発明においては、油脂を含有する廃水にキャンディダ
・ファマタ US−238(FERM P−1397
4)を添加し、好気的条件で培養して前記廃水中の油脂
含有量を低下させたのである。
【0008】また、上記手段において、培養する条件を
pH4〜9とし、または培養温度条件を20〜42℃と
することが好ましい。
【0009】以下に、その詳細を述べる。この発明に用
いるキャンディダ・ファマタ US−238(Cand
idafamata US−238)は、本願の発明者
が日本各地で採取された土壌から微生物を分離して、そ
の油脂に対する資化能を調べた結果、本願発明の目的を
最も効率よく達成できるものとして採用された菌株であ
り、これは広島県因島の土壌から分離し、次のスクリー
ニング方法により単離したものである。
【0010】[キャンディダ・ファマタ US−238
のスクリーニング方法]土壌の分離サンプルを下記組成
の培地Aに添加し、30℃で2〜3日培養した後、微生
物の増殖が見られるものについて、同じ培地で集積培養
を行ない、油脂資化能の強い菌を集積させた。そして、
培養液を遠心分離処理することによって上層にある油脂
の減少量を確認し、最も油脂資化能の強い菌を含む培養
液を同様な組成で構成した平板培地上に塗布し、培養
後、コロニーを単離し分取して目的とする菌株を得た。
【0011】 培地Aの組成:(pH8.0) 魚油 1 ml グルコース 3.5 mg 硝酸アンモニウム 35 mg リン酸水素二カリウム 14 mg 硫酸マグネシウム 7 mg 酵母エキス 7 mg 水道水 7 ml 前記得られた菌株の菌学的性状は以下の如くである。
【0012】(1) 形態的性質 形態 卵型又は球形 細胞は1個又は数個連な
っている 大きさ (1〜6)×(2〜6)μ 出芽 多極出芽 偽菌糸 コーンミール培地で未発達な偽菌糸の形
成を認める 子嚢胞子 形成を認めず (2) 培養的性質(YM液体培地) 沈澱及び皮膜の形成を認める (3) 巨大コロニーの観察(YM寒天培地) 成育 良好 隆起状態 台状 表面の状態 平滑 色調 乳白色 (4) 生理学的性質 生育pH 3〜9 最適pH 5〜7 生育温度 約42℃まで 最適温度 20〜35 硝酸塩の資化性 − ビタミン欠培地での生育 − ジアゾニウムブルーBの呈色反応 − [発酵性] グルコース − ガラクトース − シュークロース − マルトース − ラクトース − ラフィノース − イノシトール − [資化性] グルコース + ガラクトース + シュークロース + マルトース + セロビオース + トレハロース + ラクトース − ラフィノース + メリチトース + スターチ + D−キシロース + L−アラビノース − D−リボース + L−ラムノース + エリスリトール − リビトール + D−マンニトール + コハク酸塩 + クエン酸塩 + イノシトール − 以上の結果から、分離された菌株は、キャンディダ・フ
ァマタ(Candida famata)であると同定
され、この株をキャンディダ・ファマタ US−238
(Candida famata US−238)と命
名した。
【0013】この菌株は、工業技術院生命工学工業技術
研究所に「微生物受託番号 生命研菌寄第13974号
(FERM P−13974)」として寄託されてい
る。
【0014】この発明における廃水中の油脂は、油脂抽
出溶剤として周知のn−ヘキサンで抽出される物質であ
る。
【0015】このような油脂を含有する被処理廃水中の
油脂含有量は、特に限定されるものではないが、油脂濃
度が200〜5000mg/lの廃水を処理して良好な
結果を得ている。すなわち、油脂濃度が比較的高濃度の
廃水は、そのまま処理してもよいが、油脂濃度が200
mg/l未満といった低濃度の廃水は、油脂を濃縮し、
例えば5000mg/l程度まで油脂含有量を高めたも
のを処理すれば処理量が少なく、効率的である。
【0016】油脂を含有する廃水の場合、前処理とし
て、自然浮上や加圧浮上装置で油脂を分離除去する油脂
分離槽を設けているが、この発明では、油脂分離槽を培
養槽として用い、所要量のキャンディダ・ファマタ U
S−238を添加し、pH4〜9、好ましくはpH6〜
7、温度20〜42℃、好ましくは30〜35℃で通気
攪拌をすることにより、油脂の分解除去を行なう。
【0017】このようにして、油脂分を低減させた処理
水に活性汚泥を加えて周知の活性汚泥装置のエアレーシ
ヨンタンクに送り、油脂以外の有機物を分解除去するこ
とができる。
【0018】また、比較的油脂含有量が低い場合、例え
ば200mg/lの廃水では、上記したような前処理を
行わず、第1沈殿池を出た廃水に活性汚泥と共に本菌を
添加し、エアレーションタンクで適当なpHおよび温度
条件で処理し、油脂およびその他の有機物を同時に分解
除去することができる。そして、このように処理された
水は、第2沈殿池へ送って、上澄水を放流する。
【0019】通常、油脂含有廃水には、窒素、リン、微
量栄養素も含まれているので、キャンディダ・ファマタ
US−238の生育は、これらによって維持される
が、必要に応じてビタミン、ミネラル等の栄養素を添加
してもよい。特に、前処理として本菌単独で油脂分の低
減を行なう場合には、効率のよい培養条件にするため、
本菌の充分な生育を維持できる栄養条件に調整すること
が望ましい。
【0020】
【実施例】次に実施例および比較例によりこの発明をさ
らに詳細に説明する。 〔実施例1〜5〕油脂として菜種油を含有し、これをn
−ヘキサン抽出物として5000mg/l(以下、この
濃度単位をppmと記す)含有する下記組成の培地に対
して、キャンディダ・ファマタ US−238を所定量
添加し、下記の条件で5日間培養後にn−ヘキサン抽出
量を調べ、この結果を表1に示した。
【0021】[培地] 菜種油 0.5 g(5000pp
m) 硫酸アンモニウム 0.5 g 硫酸マグネシウム 0.10g 酵母エキス 0.10g 0.25Mリン酸緩衝液 100 ml [実験条件] 供試料 上記培地 菌体添加量 1白金耳 培養方法 振とう培養 供試料容量 100ml(500ml容量の
フラスコ使用) 培養温度 30℃ pH 4、6、7、8、9 培養日数 5日間
【0022】
【表1】
【0023】表1の結果からも明らかなように、実施例
1〜5の処理方法ではpH4〜9の条件で油脂処理能力
があり、特にpH6付近(実施例2)が最適の条件であ
ることがわかる。
【0024】〔実施例6〜7〕実施例2において油脂と
して菜種油に代えてラードまたはパーム油を用いたこと
以外は全く同様の条件で5日培養した後、培地中のラー
ドまたはパーム油のn−ヘキサンの抽出量(ppm)を
調べ、結果を表2に示した。
【0025】
【表2】
【0026】表2の結果からも明らかなように、常温で
固体の油脂を含有する廃水を処理する場合では、常温で
液体の油脂を含む被処理系の実施例1〜5に比べて油脂
の低減効率は劣るが、廃水処理法としては良好であるこ
とがわかる。
【0027】〔実施例8〜10、比較例1〕実施例8〜
10については、供試料容量を50ml(100ml容
量のフラスコ使用)とし、油脂として菜種油、ラードま
たはパーム油を採用し、培養温度を20℃、30℃、4
0℃に設定し、スターラーによって攪拌したこと以外の
条件は培養時のpHが6である実施例2の処理条件と全
く同様にして5日培養処理した後、培地中の菜種油、ラ
ードまたはパーム油のn−ヘキサンの抽出量(ppm)
を調べ、結果を表3に示した。
【0028】比較例1については、培養温度を10℃と
し、その他の条件については実施例8と全く同様にして
培養して、n−ヘキサンの抽出量(ppm)を調べ、結
果を表3に併記した。
【0029】
【表3】
【0030】表3の結果からも明らかなように、この発
明の廃水処理方法における処理温度は、20〜40℃と
した場合に処理効率の良いことがわかり、10℃では成
績は良くなかった。
【0031】〔実施例11〜16〕実施例2(pH6)
の処理条件を採用し、油脂濃度が5〜30容量%(w/
V)という非常に高濃度に油脂を含む被処理系を処理し
た場合について、処理5日後のn−ヘキサン抽出量
(g)と、この処理で分解された油脂量(g)を調べ、
結果を表4に示した。
【0032】
【表4】
【0033】表4の結果からも明らかなように、実施例
11〜16の処理方法では、油脂濃度の高い条件である
にも拘わらず安定して油脂を低減しており、この発明に
使用した微生物の油脂資化能力は高濃度の油脂中でも殆
ど衰えないことがわかる。
【0034】〔実施例17〕実施例2(pH6)の処理
条件を採用し、すなわち油脂として菜種油を採用し、供
試料容量を8ml(40ml容量の試験管使用)とし、
その他は実施例2と全く同様の条件で処理を行ない、処
理日数毎のn−ヘキサン抽出量を調べ、結果を表5に示
した。
【0035】
【表5】
【0036】この結果処理日数は1〜2日で充分な油脂
含有量低減効果があることがわかる。
【0037】〔実施例18〕実際の廃水として、n−ヘ
キサン抽出物質を5300mg/l含有する当社(植田
製油株式会社)油脂工場の廃水を被処理廃水として用
い、pH6に調整した後、実施例17(すなわち、実施
例2に同じ)と全く同様の処理条件で3日間処理し、そ
の後のn−ヘキサン抽出量を調べた。
【0038】この結果、上記処理後の廃水に含まれるn
−ヘキサン抽出物質は、150mg/lに減少してお
り、この処理により顕著な油脂含有量低減効果のあるこ
とを確認した。
【0039】〔比較例2〜10〕実施例17の処理条件
を採用し、キャンディダ・ファマタ US−238に代
えて、脂質資化性酵母として知られた代表的な下記9種
の微生物(菌株)を採用し、その他は実施例17と全く
同様の条件で処理を行ない、処理日数毎のn−ヘキサン
抽出量を調べ、結果を表5に併記した。
【0040】 [比較例として使用する微生物(菌株)] (1) Candida bombicola IFO 10243 (2) C. famata IFO 0664 (3) C. famata IFO 0856 (4) C. rugosa IFO 0750 (5) Pichia candensis IFO 0973 (6) P. kluyveri IFO 1165 (7) Rodotorula javanica IFO 10285 (8) Trichosporon pullulans IFO 1232 (9) Yarrowia lipolytica IFO 1548 表5の結果からも明らかなように、キャンディダ・ファ
マタ US−238株以外の株を用いた処理法では、油
脂資化効率が充分でなかった。
【0041】〔比較例11〜19〕実施例11の処理条
件を採用し、油脂濃度が5容量%(w/V)という高濃
度の被処理系を処理した場合について、前記微生物
(1)〜(9)を採用し、処理5日後のn−ヘキサン抽
出量(g)と、この処理で分解された油脂量(g)を調
べ、結果を表6に示した。
【0042】
【表6】
【0043】表6の結果からも明らかなように、比較例
11〜19の処理方法では、分解される油脂量は少な
く、これに対して前記したキャンディダ・ファマタ U
S−238株を用いた実施例11の処理方法がきわめて
優位であることがわかる。
【0044】
【効果】この発明は、以上説明したように、キャンディ
ダ・ファマタの所定菌株を油脂含有廃水に添加し、好気
的条件で培養するといった簡便な方法により、油脂含有
廃水の油脂含有量を効率よく低減させて、低コストで実
用的にも優れた油脂含有廃水処理方法を提供できる利点
がある。
【0045】また、培養処理の際に所定のpHおよび温
度条件とすれば、さらに効率よく処理でき、さらに他の
有用微生物を併用すれば、さらに有利な処理方法となる
のであるから、非常に利用価値の高い発明であるといえ
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油脂を含有する廃水にキャンディダ・フ
    ァマタ US−238(FERM P−13974)を
    添加し、好気的条件で培養して前記廃水中の油脂含有量
    を低下させることからなる油脂含有廃水の処理方法。
  2. 【請求項2】 前記培養する条件がpH4〜9である請
    求項1に記載の油脂含有廃水の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記培養する温度条件が20〜42℃で
    ある請求項1に記載の油脂含有廃水の処理方法。
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