JP3921120B2

JP3921120B2 - 油分解性能を有するバイオ製剤及びそれを用いた厨房廃水処理方法

Info

Publication number: JP3921120B2
Application number: JP2002103664A
Authority: JP
Inventors: 憲幸近山; 隆雄篠沢; 俊介土師
Original assignee: 日立化成メンテナンス株式会社
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003251396A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品加工施設や厨房施設等から発生した厨房廃水を下水道に放流するため、ノルマルヘキサン抽出物質や BOD、SS等を除去する油分解性能を有するバイオ製剤及びそれを用いた厨房廃水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に、従来技術である加圧浮上方式の系統図を示す。厨房施設より排出された廃水は、廃水流入管1bから曝気装置3bを有する流量調整槽６へ流入し、流量・水質の時間的変動が緩和される。流量調整された廃水は汚水ポンプ（図示せず）により、一定の流量に調整され、凝集反応槽７へ送られる。
凝集反応槽７へ流入した廃水には、攪拌機19a を有するPAC(PolyAluminium Chloride：ポリ塩化アルミニウム）貯留槽８から注入ポンプ20a によりPAC が注入され、廃水中のノルマルヘキサン抽出物質、SS成分等がPAC と反応し、フロックを形成する。また、この時pHが一般的に低くなるので、攪拌機19b を有する苛性ソーダ貯留槽９から注入ポンプ20b により苛性ソーダが注入されpH調整される。
【０００３】
凝集反応槽７より凝集槽11へ流入した廃水に、更に攪拌機19c を有する高分子凝集剤貯留槽10から注入ポンプ20c により高分子凝集剤が注入され、廃水中のフロックを増大させる。凝集反応した廃水は、加圧水槽14からの加圧エアーを混合した加圧水と合流混合して、加圧浮上槽13へ流入する。ここで、廃水中に含まれる油脂分がフロックとして浮上分離して、水面上にスカムを形成する。このスカムは加圧浮上槽13上部から汚泥貯留槽12へ移送される。また、沈降した汚泥は、加圧浮上槽13下部より曝気装置3cを有する汚泥貯留槽12へ移送される。
【０００４】
加圧浮上槽13中間部より引き抜かれた処理水は、処理水槽15へ流入する。ここで、処理水の一部は加圧ポンプ17で加圧水槽14へ送水される。さらに、空気圧縮機16より加圧エアーを加圧水槽14へ送気する。処理水槽15からのオーバーフロー水は、放流槽18へ送られ、放流槽18に一時貯留された処理水は放流ポンプ（図示せず）により系外に放流される。一方、加圧浮上槽13で分離されたスカムや沈降汚泥は汚泥貯留槽12に一時貯留され、バキューム車等により系外に搬出される。
【０００５】
図６に、他の従来技術であるバイオ製剤添加厨房廃水処理方法の系統図を示す。厨房施設より排出された廃水は、廃水流入管1cから曝気装置3dを有するバイオ反応槽2bへ流入する。この時、バイオ添加装置4bから複合菌及び酵素から構成されたバイオ製剤5bがバイオ反応槽2bへ注入される。注入されたバイオ製剤と廃水が接触混合して、廃水中のノルマルヘキサン抽出物質などがバイオ製剤により分解される。
【０００６】
従来の加圧浮上方式では、ノルマルヘキサン抽出物質である油分を処理するためPAC を使用してノルマルヘキサン抽出物質を凝集させ回収し、余剰汚泥として除去していた。
しかし、この方法ではノルマルヘキサン抽出物質だけでなく、SS成分もPAC と反応して、余剰汚泥として除去されてしまうため、多量の余剰汚泥が発生し、悪臭を放つとともに多大な汚泥処分費がかかる。
【０００７】
一方、従来のバイオ製剤添加厨房廃水処理方法は、油分をノルマルヘキサンに抽出されない物質あるいは水と炭酸ガスにまで分解する能力が極めて低く、廃水中の油分を凝集し、浮上分離させる効果が高かった。このため、浮上分離した油分がバイオ反応槽2b内に蓄積されている間は、見かけ上良好な処理水質が得られるが、ある一定以上蓄積されると浮上分離された油分が定期的に流出することになるため、不安定で処理性能が悪化していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、余剰汚泥の発生が少なく、悪臭の発生を抑制するとともに、廃水中の油分をノルマルヘキサンに抽出されない物質あるいは水と炭酸ガスに分解することができるアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成された油分解菌を提供するとともに、油分解能力の高いこのバイオ製剤を厨房廃水中に添加することにより、上述した様な極めて有用な厨房廃水処理方法を提供することにある。
なお、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）菌株の受託番号は、FERM P-18656とFERM P-18767である（以下、両株をいずれも受託番号をもって表す）。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の油分解性能を有するバイオ製剤は、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されている。このバイオ製剤は油分解能力が高く、このバイオ製剤を厨房廃水中に添加することにより、廃水中の油分をノルマルヘキサンに抽出されない物質あるいは水と炭酸ガスに容易に分解することができる。
FERM P-18656の菌学的性質ないし生理学的性質を表１、表２に、また、FERM P-18767の菌学的性質ないし生理学的性質を表３、表４に示す。
【００１０】
【表１】

【００１１】
【表２】

【００１２】
【表３】

【００１３】
【表４】

【００１４】
また、NO₃ 、TRP 、GLU 、ADH 、URE 、ESC 、GEL 、PNPG、GLUa、ARAa、MNEa、MANa、NAGa、MALa、GNTa、CAPa、ADIa、MLTa、CITa、PACa、OXについてのFERM P-18656及びFERM P-18767の生理学的性質を表５に、それぞれの場合のテスト項目とその反応／酵素との関係を表６に示す。そして、FERM P-18656及びFERM P-18767の菌株は顕微鏡写真によると、図７及び図８に示すような形態をしている。
【００１５】
【表５】

【００１６】
【表６】

【００１７】
一方、MicroSeq（登録商標）によるFERM P-18656株、FERM P-18767株の16S rDNA-500塩基配列解析の結果を、以下に示す。なお、両バイオ製剤株の16S rDNA部分塩基配列は相同率100 ％でアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）と一致し、また、分子系統樹上でもアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）と同じ場所に位置することを確認している。
【００１８】
（FERM P-18656株の16S rDNA-500塩基配列解析結果）
【配列表】

【００１９】
（FERM P-18767株の16S rDNA-500塩基配列解析結果）
【配列表】

【００２０】
また、FERM P-18656株及びFERM P-18767株の16S rDNA（16S rRNA遺伝子）の部分塩基配列約500 bqを普通寒天培地（日水製薬、日本）に植菌し、30℃での培養物を供試菌体とし、この菌体からゲノム DNAを抽出した。抽出したゲノム DNAを鋳型としてPCR により16S rDNAの塩基配列約500 bqを増幅し、塩基配列をシーケンスして解析した。得られた16S rDNAの塩基配列を使って相同性検索、系統樹の作製をし、両バイオ製剤株の近縁種及び帰属分類群について検討した。
両バイオ製剤株の近縁種についての検討結果を表７、表８に示す。また、両バイオ製剤株の帰属分類群についての検討結果を表９、表１０に示す。表７において525 SIID 1270と、また、表９において SIID 1270とあるのが、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（FERM P-18656）株である。一方、表８において 525 SIID 1427と、また、表１０において SIID 1427とあるのが、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（FERM P-18767）株である。
【００２１】
【表７】

【００２２】
【表８】

【００２３】
【表９】

【００２４】
【表１０】

【００２５】
なお、ゲノム DNAの抽出にはPrepMan Method (Applied Biosystems,U.S.)を、PCR 産物の精製、サイクルシークエンスにはMicroSeq 500 16S rDNA Bacterial Sequencing Kit (Applied Biosystems,U.S.)を使用した（ここに、PrepMan 、MicroSeqはいずれも登録商標である）。また、ゲノム DNA抽出からサイクルシークエンスまでの操作に関しては、Applied Biosystems社のプロトコール (P/N4308132Rev.A) に従った。また、サーマルサイクラーにはGeneAmp PCR System 9600 (Applied Biosystems,U.S.) を、DNA シーケンサーには ABI PRISM 377 DNA Sequencer (Applied Biosystems,U.S.)を使用した（ここに、GeneAmp 、ABI PRISM はいずれも登録商標である）。さらに、相同性検索及び系統樹の作製にはMicroSeqMicrobial Identification System Software V.1.4.1 及びMicroSeq Bacterial500 Library v.0023(Applied Biosystems,U.S.)を使用した（ここに、MicroSeqは登録商標である）。
【００２６】
そして、両バイオ製剤を用いた厨房廃水処理方法は、流入した厨房廃水中の油分を分解するバイオ反応槽と、バイオ製剤を前記バイオ反応槽に定量添加するバイオ添加装置と、前記バイオ反応槽内の廃水の溶存酸素濃度が１mg/L以上になる様な曝気装置とからなる厨房廃水処理装置を用い、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を厨房廃水中に添加し、もって、厨房廃水中の油分を分解することを特徴とするものである。
この厨房廃水処理方法によれば、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を用いることで、厨房廃水を安定して処理でき、良好な水質が得られる。また、余剰汚泥の発生が少なく、悪臭の発生が抑制される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明による厨房廃水処理方法の系統図を示す。そして、本発明の実施の形態を図１に基づき説明する。
厨房施設より排出された廃水は、廃水流入管1aよりバイオ反応槽2aへ流入する。このバイオ反応槽2aには、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤5aをバイオ添加装置4aにより添加する。さらに、バイオ反応槽2aに設置された曝気装置3aで溶存酸素濃度が１mg/L以上、好ましくは２〜５mg/Lの好気状態になる様に曝気することにより、廃水中の油分をノルマルヘキサンに抽出されない物質あるいは水と炭酸ガスに分解することができる。
【００２８】
【実施例】
次に、本発明による厨房廃水処理方法の一実施例を図１に基いて説明するが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
有効容量６m³のバイオ反応槽で構成される厨房廃水処理装置を用いて、日平均廃水量４m³、ノルマルヘキサン抽出物質濃度が200mg/L 、BOD500mg/L、SS500mg/L の厨房廃水を連続処理した。このとき、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を厨房廃水流入量に対し、150mg/L となるように添加した。
その結果、処理水の水質はノルマルヘキサン抽出物質30mg/L以下、BOD250mg/L以下、SS250mg/L 以下で安定しており、良好な処理性能が得られた。
【００２９】
図２は、従来技術の加圧浮上方式と本発明の実施例の余剰汚泥の引抜量を、経過月数に対してそれぞれプロットしたグラフである。余剰汚泥の引抜量は図２に示すように、従来技術である加圧浮上方式に比べ、1/10以下と極端に少なくなり、余剰汚泥の処分費が大幅に削減できた。
【００３０】
図３は、従来技術の加圧浮上方式と本発明の実施例の臭気指数を、経過月数に対してそれぞれプロットしたグラフである。臭気は図３に示すように、従来技術である加圧浮上方式に比べ著しく改善された。
【００３１】
図４は、従来技術のバイオ製剤添加厨房廃水処理方法と本発明の実施例の処理水のノルマルヘキサン抽出物質濃度を、経過月数に対してそれぞれプロットしたグラフである。処理水のノルマルヘキサン抽出物質は、図４に示すように従来技術に比べ著しく改善された。
【００３２】
このように、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を用いることにより、良好な処理性能を得ることができるが、これは、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌が、油分を分解するために必要なリパーゼ活性が他の菌に比べて著しく高く、アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌を定量添加して曝気装置で曝気することにより、バイオ反応槽内にアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌を優占化することができるためである。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載のバイオ製剤はアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されており、このバイオ製剤は油分解能力が高く、このバイオ製剤を厨房廃水中に添加することにより、廃水中の油分をノルマルヘキサンに抽出されない物質あるいは水と炭酸ガスに容易に分解することができる。
【００３４】
請求項２記載の厨房廃水処理方法では、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を用いることで、厨房廃水を安定して処理でき、良好な水質が得られる。また、余剰汚泥の発生が少なく、悪臭の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による厨房廃水処理方法の系統図である。
【図２】余剰汚泥の発生量を本発明と従来技術とで比較したグラフである。
【図３】臭気を本発明と従来技術とで比較したグラフである。
【図４】ノルマルヘキサン抽出物質を本発明と従来技術とで比較したグラフである。
【図５】従来技術である加圧浮上方式の系統図である。
【図６】他の従来技術であるバイオ製剤添加厨房廃水処理方法の系統図である。
【図７】アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号FERM P-18656）菌株の顕微鏡写真（倍率：1500）である。
【図８】アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18767）菌株の顕微鏡写真（倍率：1500）である。
【符号の説明】
1a，1b，1c…廃水流入管、2a，2b…バイオ反応槽、3a，3b，3c，3d…曝気装置、4a，4b…バイオ添加装置、5a…バイオ製剤〔アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 単菌）〕、5b…バイオ製剤（複合菌及び酵素）、６…流量調整槽、７…凝集反応槽、８…PAC 貯留槽、９…苛性ソーダ貯留槽９、10…高分子凝集貯留槽、11…凝集槽、12…汚泥貯留槽、13…加圧浮上槽、14…加圧水槽、15…処理水槽、16…空気圧縮機、17…加圧ポンプ、18…放流槽、19a,19b,19c …攪拌機、20a,20b,20c …注入ポンプ。

Claims

アシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されていることを特徴とする油分解性能を有するバイオ製剤。
流入した厨房廃水中の油分を分解するバイオ反応槽と、バイオ製剤を前記バイオ反応槽に定量添加するバイオ添加装置と、前記バイオ反応槽内の廃水の溶存酸素濃度が１mg/L以上になる様な曝気装置とからなる厨房廃水処理装置を用い、油分解能力の高いアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （Acinetobacter genospecies 10）（受託番号 FERM P-18656 ）単菌またはアシネトバクタージェノスピーシーズ 10 （ Acinetobacter genospecies 10 ）（受託番号 FERM P-18767 ）単菌で構成されたバイオ製剤を厨房廃水中に添加し、もって、厨房廃水中の油分を分解することを特徴とする油分解性能を有するバイオ製剤を用いた厨房廃水処理方法。