JP6403504B2 - Method and apparatus for treating organic wastewater containing fats and oils - Google Patents
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Description
本発明は、有機性排水の処理方法及びその装置に関し、特に、生物処理を伴う油脂を含む有機性排水の処理方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for treating organic wastewater, and more particularly to a method and apparatus for treating organic wastewater containing fats and oils accompanied by biological treatment.
製油・油脂製造工場、惣菜工場、揚げ物製菓工場、ケーキ製造工場、ハム・ソーセージなどの畜産加工工場、乳製品製造工場、水産物加工工場、食堂・レストラン等の厨房や食品関連事業所などから排出される植物性油脂や動物性油脂を含む有機性排水には、一般にBOD(生物学的酸素要求量)含有量に対して油脂含有量が多い。したがって、生物処理施設での有機性排水の生物処理において活性汚泥の活性が阻害され、この生物処理が困難となる。すなわち、排水中の油脂が活性汚泥フロックの周囲に吸着して被膜となり、活性汚泥フロック内部に酸素が到達できず活性汚泥への酸素供給が不足し、このために活性汚泥の活性が低下する。この状況においては、有機性排水のBODの他、油脂を除去する効果も著しく低下する。 Emissions from oil and fat manufacturing factories, side dish factories, fried confectionery factories, cake manufacturing factories, livestock processing factories such as hams and sausages, dairy manufacturing factories, marine products processing factories, kitchens such as canteens and restaurants, and food-related establishments Organic wastewater containing vegetable oils and animal fats generally has a higher fat content than BOD (biological oxygen demand) content. Therefore, the activity of activated sludge is hindered in the biological treatment of organic wastewater at the biological treatment facility, and this biological treatment becomes difficult. That is, the fats and oils in the waste water are adsorbed around the activated sludge floc to form a film, oxygen cannot reach inside the activated sludge floc, and oxygen supply to the activated sludge is insufficient, and the activity of the activated sludge is reduced. In this situation, in addition to the BOD of the organic waste water, the effect of removing fats and oils is significantly reduced.
また、有機性排水中の油脂の形態は、温度低下により固化状態、乳化状態(エマルジョン状態)、分散した状態(コロイド状)、硬度成分(例えば、カルシウムやマグネシウム)などと結合したオイルボールの形態であり、一般的に乳化状態以外の油脂の形態では生物処理は困難である。 In addition, the form of fats and oils in organic wastewater is the form of oil balls combined with solidified state, emulsified state (emulsion state), dispersed state (colloidal), hardness components (for example, calcium and magnesium), etc. due to temperature decrease. In general, biological treatment is difficult in the form of fats and oils other than the emulsified state.
油脂を多く含む排水を生物処理する場合、生物処理水槽での発泡や放線菌由来のスカムなどの浮上物が発生し、安定した設備運転の支障となる。したがって、動植物油脂を多く含む有機性排水を生物処理する場合には、この排水が生物処理水槽に流入する前に油脂量を低減させることが必要となる。 When wastewater containing a large amount of fats and oils is biologically treated, floating materials such as foaming in the biologically treated water tank and scum derived from actinomycetes are generated, which hinders stable facility operation. Therefore, when biologically treating organic wastewater containing a large amount of animal and vegetable fats and oils, it is necessary to reduce the amount of fats and oils before the wastewater flows into the biologically treated water tank.
排水の油脂濃度は、ヘキサン抽出物質として測定される(JISK0102:2013 工場排水試験 方法 24.2)。なお、ヘキサン抽出物質とは、油脂含有排水を有機溶剤のヘキサンと混合することにより、ヘキサン側に抽出される物質のことをいう。 The oil and fat concentration in the wastewater is measured as a hexane extract (JISK0102: 2013 Factory Wastewater Test Method 24.2). In addition, a hexane extract substance means the substance extracted to the hexane side by mixing fat-and-oils containing waste water with the organic solvent hexane.
下水道放流の際、放流水基準のヘキサン抽出物質濃度を大幅に低下させる必要がある。また、下水道管の保護やオイルボール発生防止のために油脂対策が求められる。このためにも、油脂を含む有機性排水の前処理が重要である。 When discharging sewerage, it is necessary to significantly reduce the concentration of hexane extractables based on the discharge water standard. In addition, oil and fat countermeasures are required to protect sewer pipes and prevent oil balls. Also for this purpose, pretreatment of organic wastewater containing fats and oils is important.
油脂による生物処理の阻害を防止する方法として、生物処理の前段階で、加圧浮上によりあらかじめ油脂を除去する方法が一般的である。 As a method for preventing the inhibition of biological treatment by fats and oils, a method of removing fats and oils in advance by pressurized levitation in the previous stage of biological treatment is common.
加圧浮上以外には、有機性排水中の油脂を、油脂分解酵素(リパーゼ)を主成分とする酵素剤やリパーゼ活性を有する微生物であるバチルス属(Bacillus sp.)やラルストニア属(Ralstonia sp.)の微生物を含む微生物製剤により油脂を分解する方法が提案されている。 In addition to flotation under pressure, the fats and oils in the organic wastewater are converted into enzyme agents mainly composed of fat-degrading enzymes (lipases) and microorganisms having lipase activity such as Bacillus sp. And Ralstonia sp. A method for decomposing oils and fats with a microbial preparation containing microorganisms) has been proposed.
特許文献1には、油脂含有排水に油脂分解酵素のリパーゼを添加して排水中の油脂を加水分解した後、生物処理する方法が開示されている。また、特許文献2には、難分解性の脂質を含む有機性排水を脂質資化性酵母を含む汚泥と混合することで、脂質に対する別途の処理を行うことなく直接酵母による脂質の分解を行うことを可能とする有機性排水の処理装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of biological treatment after adding fat and oil-degrading enzyme lipase to fat and oil-containing wastewater to hydrolyze the fat and oil in the wastewater. In Patent Document 2, organic wastewater containing hardly-degradable lipids is mixed with sludge containing lipid-assimilating yeast, so that lipids are directly degraded by yeast without any additional treatment for lipids. An organic wastewater treatment apparatus that enables this is disclosed.
特許文献3には、油脂分解菌を流動担体に担持させ、油脂分解菌を担持した担体を油脂分解菌培養槽から油脂分解前処理槽または生物処理槽に供給する油脂含有排水の処理装置が開示されている。 Patent Document 3 discloses an apparatus for treating fat-containing wastewater, in which an oil-degrading bacterium is carried on a fluid carrier, and the carrier carrying the oil-degrading bacterium is supplied from the oil-degrading bacteria culture tank to the oil-degrading pretreatment tank or biological treatment tank. Has been.
特許文献4には、油脂分解菌を培養し、その培養液を油脂分解槽に供給して油脂含有排水中の油脂を分解し、後段の好気性処理で有機性汚濁を処理する油脂含有排水の処理装置が開示されている。 In Patent Literature 4, fat-decomposing bacteria are cultivated, and the culture solution is supplied to an oil-degrading tank to decompose fats and oils in the fat-containing wastewater. A processing device is disclosed.
しかし、従来技術の加圧浮上は油脂を除去するには優れた方法ではあるが、除去された油脂含有固化物は濃縮性や脱水性が悪いため、腐敗しやすく、悪臭が発生しやすい。よって、除去後の油脂含有固化物は取り扱い性や作業性が悪く、処分コストが増加する。 However, although the conventional pressure floatation is an excellent method for removing fats and oils, the removed fat and oil-containing solidified product is not easily concentrated or dehydrated, and therefore easily perishes and easily generates malodor. Therefore, the fat-and-oil-containing solidified product after removal has poor handleability and workability, and the disposal cost increases.
また、特許文献1のリパーゼの添加によれば、添加したリパーゼは処理水とともに流出してしまうため、安定的な排水中の油脂の加水分解を継続するためには常時リパーゼを添加する必要があり、高コストとなる。 In addition, according to the addition of the lipase of Patent Document 1, the added lipase flows out together with the treated water. Therefore, it is necessary to always add the lipase in order to continue the hydrolysis of fats and oils in the stable waste water. High cost.
特許文献2の酵母処理によれば、酵母処理を行うためには有機性排水から酵母処理に適さないサイズの固形分を除去する必要があり、この固形分には油脂も含まれるので、その油脂含有固形分の処理が別途必要となる。 According to the yeast treatment of Patent Document 2, in order to perform the yeast treatment, it is necessary to remove solids having a size that is not suitable for yeast treatment from the organic waste water. A separate treatment of the solid content is required.
特許文献3及び特許文献4の処理装置では、油脂含有排水の生物処理(好気性処理)に先立ち、前培養した油脂分解菌によって油脂含有排水中の油脂を分解しているが、排水中の油脂部と他の部分が混在状態で油脂分解菌と接触するので、油脂部と油脂分解菌の接触効率が低く、処理効率が低い。よって、油脂含有排水中の油脂含量を低下させるためには長時間の処理を要することとなる。 In the processing apparatuses of Patent Document 3 and Patent Document 4, the fat and oil in the fat-containing wastewater is decomposed by the pre-cultured fat-and-oil decomposing bacteria prior to the biological treatment (aerobic treatment) of the fat and oil-containing wastewater. Since the part and other parts are in contact with the oleolytic bacteria in a mixed state, the contact efficiency between the oleophilic part and the oleolytic bacteria is low, and the processing efficiency is low. Therefore, in order to reduce the fat and oil content in the fat and oil-containing wastewater, a long time treatment is required.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油脂を含有する有機性排水中の油脂を効率的に分解除去することができる有機性排水の処理方法及びその装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective provides the processing method of the organic waste_water | drain which can decompose | disassemble and remove the fats and oils in the organic waste_water | drain containing fats and oils, and its apparatus. There is to do.
上記目的を達成するための請求項1に記載の油脂を含有する有機性排水の処理方法の発明は、油脂含有有機性排水中の油脂を有機高分子凝集剤によって固化及びスクリーン分離する固化工程と、油脂分解を促進する酵素及び/又は該酵素を分泌する微生物を、前記固化工程で固化された油脂含有固化物の少なくとも一部と混合して前記酵素反応によって反応物を得る前反応工程と、前記前反応工程からの反応物により、前記固化工程によって生じた油脂含有固化物中の油脂を分解し、油脂分解物を得る油脂分解工程と、前記油脂分解物を、前記固化工程による油脂含有固化物の取り出し後の残留液に混合して生物処理し、処理水及び余剰汚泥を得る生物処理工程と、を有することを特徴とする。 Invention of the organic wastewater containing the fats and oils of Claim 1 for achieving the said objective is the solidification process which solidifies and screen-separates the fats and oils in fats and oils containing organic wastewater with an organic polymer flocculant. A pre-reaction step in which an enzyme that promotes fat and oil degradation and / or a microorganism that secretes the enzyme is mixed with at least a part of the fat-containing solidified product solidified in the solidifying step to obtain a reaction product by the enzymatic reaction; the reaction from the previous reaction step, the decomposed oil and fat of the fat-containing solidified product in produced by solidifying step, the oil decomposition step to obtain a fat splitting was the oil degradation products, oils and fats containing hardened by the curing step and biological treatment by mixing the remaining liquid after removal of the object, and having a biological treatment process to obtain a treated water and excess sludge, the.
この構成によれば、固化工程において固化され、その後取り出された油脂含有固化物が油脂分解工程に供されるので、油脂分を高濃度で含む油脂含有固化物に対してのみ選択的に油脂分解処理が施され、有機性排水中の油脂の効率的な分解除去を行うことができる。そして、油脂が低減した油脂分解物を油脂含有固化物取り出し後の残留液と混合することで、混合液中で油脂分解物中に残る油脂の濃度が残留液によって希釈されてさらに生物処理が行いやすくなると共に、両者に対して同時に生物処理がなされるので効率的である。 According to this configuration, since the fat-containing solidified product solidified in the solidification step and then taken out is provided for the fat-decomposing step, the fat-and-oil decomposition is selectively performed only on the fat-containing solidified product containing a high concentration of fats and oils. The treatment is performed, and the oil and fat in the organic waste water can be efficiently decomposed and removed. Then, by mixing the oil-and-fat decomposed product with reduced oil and fat with the residual liquid after taking out the oil-containing solidified product, the concentration of the oil and fat remaining in the oil-and-fat decomposed product in the mixed liquid is diluted by the residual liquid and further biological treatment is performed. It is easy and it is efficient because biological treatment is performed on both at the same time.
また、前反応工程において油脂分解を促進する酵素及び/又はこの酵素を分泌する微生物が添加されるので、当該前反応工程に活性汚泥が添加される場合、当該活性汚泥の処理能力を超える量の油脂含有固化物が上記酵素により分解されて活性汚泥による油脂分解が促進される。その後、前反応工程で得られた、油脂分解を促進する酵素を含む反応液が油脂分解工程に供給されることで、油脂分解工程に供給すべき油脂分解を促進する酵素の量を削減することができる。よって、有機性排水中の油脂のさらに効率的な分解除去が可能となる。In addition, since an enzyme that promotes fat and oil decomposition and / or a microorganism that secretes this enzyme is added in the pre-reaction step, when activated sludge is added to the pre-reaction step, the amount exceeds the treatment capacity of the activated sludge. The fat-and-oil-containing solidified product is decomposed by the enzyme, and the fat and oil decomposition by activated sludge is promoted. After that, the amount of the enzyme that promotes the fat and oil decomposition to be supplied to the fat and oil decomposition step is reduced by supplying the reaction liquid containing the enzyme that promotes the fat and oil decomposition obtained in the previous reaction step to the fat and oil decomposition step. Can do. Therefore, the oil and fat in the organic waste water can be further efficiently decomposed and removed.
請求項2に記載の油脂を含有する有機性排水の処理装置の発明は、油脂含有有機性排水が有機高分子凝集剤と混合され、前記有機性排水中の油脂が固化される凝集剤混合槽と、該凝集剤混合槽又は該凝集剤混合槽の下流に設けられ、該凝集剤混合槽から前記油脂が固化された油脂含有固化物を取り出すスクリーン分離装置と、前記油脂含有固化物の少なくとも一部が油脂分解を促進する酵素及び/又は該酵素を分泌する微生物と混合され、前記酵素反応の場となると共に、該反応後の反応物を得る前反応槽と、前記前反応槽からの反応物により、前記油脂含有固化物に含まれる油脂を分解し油脂分解物を得る油脂分解槽と、前記油脂分解槽からの油脂分解物及び前記スクリーン分離装置による前記油脂含有固化物取り出し後の残留液が混合されて生物処理し、処理水及び余剰汚泥を得る生物処理槽と、前記生物処理槽からの余剰汚泥を、前記前反応槽及び前記油脂分解槽へ返送する返送手段と、を有することを特徴とする。 The invention of the processing apparatus for organic wastewater containing fats and oils according to claim 2 is a flocculant mixing tank in which the fat-containing organic wastewater is mixed with an organic polymer flocculant and the fats and oils in the organic wastewater are solidified. A screen separation device that is provided downstream of the flocculant mixing tank or the flocculant mixing tank and takes out the oil-containing solidified product obtained by solidifying the fat from the flocculant mixing tank, and at least one of the oil-containing solidified product. A part is mixed with an enzyme that promotes oil and fat decomposition and / or a microorganism that secretes the enzyme, and becomes a place for the enzyme reaction, and a pre-reaction tank for obtaining a reaction product after the reaction, and a reaction from the pre-reaction tank The oil-and-oil decomposition tank which decomposes | disassembles the fats and oils contained in the said fat-and-oils solidified product and obtains a fat-and-oil decomposed product, the oil-and-fat decomposed material from the said oil-and-fat decomposer, Is mixed A biological treatment tank for biologically treating to obtain treated water and surplus sludge, and a return means for returning surplus sludge from the biological treatment tank to the pre-reaction tank and the oil decomposition tank. .
この構成によれば、凝集剤混合槽において有機性排水中の油脂が固化され、その後取り出された油脂含有固化物の少なくとも一部が、油脂分解槽とは別の前反応槽において油脂分解酵素との反応に供され、この反応後の反応物及びこの反応に供されなかった油脂含有固化物が油脂分解槽における油脂分解に供される。よって、高濃度の油脂含有固化物に対してのみ選択的に油脂分解処理が行われるだけでなく、上記反応物によって油脂分解処理の効率が大きく向上している。したがって、有機性排水中の油脂が効率的に分解除去される。According to this configuration, the fats and oils in the organic waste water are solidified in the flocculant mixing tank, and at least a part of the fat-containing solidified product taken out after that is separated from the fat and oil-degrading enzyme in the previous reaction tank different from the fat and oil decomposition tank. The reaction product after this reaction and the fat-and-oil-containing solidified product that has not been used in this reaction are subjected to the oil and fat decomposition in the oil and fat decomposition tank. Therefore, not only the fat and oil decomposition treatment is selectively performed only on the high-concentration fat and oil-containing solidified product, but also the efficiency of the oil and fat decomposition treatment is greatly improved by the reaction product. Therefore, the fats and oils in the organic waste water are efficiently decomposed and removed.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の油脂を含有する有機性排水の処理装置において、前記前反応槽から前記油脂分解槽への反応物の添加量は、該油脂分解槽に投入された油脂含有固化物の量に対して5%wt/wt以上であることを特徴とする。 The invention according to claim 3, in the processing apparatus of organic waste water containing oil according to claim 2, the addition amount of the reaction product of the from the previous reaction vessel to the oil decomposition tank, in the fat decomposition tank It is characterized by being 5% wt / wt or more with respect to the amount of the oil-containing solidified product charged.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の油脂を含有する有機性排水の処理装置において、前記前反応槽に移送される油脂含有固化物は、前記スクリーン分離装置で取り出される油脂含有固化物全量に対して5〜20%wt/wtであることを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the processing apparatus of the organic waste_water | drain containing fats and oils of Claim 2 or 3 , The fat-containing solidified material transferred to the said pre-reaction tank is taken out by the said screen separator. It is characterized by being 5 to 20% wt / wt with respect to the total amount of oil-containing solidified product.
本発明によれば、有機性排水中の油脂を効率的に分解除去可能であるので、油脂を含有する有機性排水を系内で速やかに処理することが可能となり、固液分離された油脂を別途処分する煩雑さからも解放される。 According to the present invention, the oil and fat in the organic waste water can be efficiently decomposed and removed, so that the organic waste water containing the oil and fat can be quickly treated in the system, and the solid-liquid separated fat and oil can be removed. You are freed from the trouble of disposing it separately.
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて詳細に説明する。油脂を含有する有機性排水の処理方法及びその装置を、図1及び図2を参照して説明する。図1は有機性排水の処理装置10の全体構成を示す概略図であり、図2は有機性排水の処理装置10を用いた処理方法の流れを説明するフローチャートである。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A method and apparatus for treating organic wastewater containing fats and oils will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an organic
図1に示すように、有機性排水の処理装置10は、製油・油脂製造工場等から排出された油脂を含有する有機性排水100が流入する混合槽(第1の凝集剤混合槽)12を有する。混合槽(第1の凝集剤混合槽)12は、有機高分子凝集剤13(13a)が投入される投入経路と、有機性排水100をこの有機高分子凝集剤13(13a)と攪拌混合するための攪拌機を備える。
As shown in FIG. 1, the organic
混合槽(第1の凝集剤混合槽)12の上流には、製油・油脂製造工場等から排出された有機性排水100を貯留し、混合槽(第1の凝集剤混合槽)12に流入させる有機性排水100の量を調整する調整槽(1)16が任意に設けられる。 Upstream of the mixing tank (first flocculant mixing tank) 12, the organic waste water 100 discharged from the oil refinery / oil manufacturing plant or the like is stored and allowed to flow into the mixing tank (first flocculant mixing tank) 12. An adjustment tank (1) 16 for adjusting the amount of the organic waste water 100 is optionally provided.
混合槽(第1の凝集剤混合槽)12の下流には、混合槽(第1の凝集剤混合槽)12を経た有機性排水100を受け入れ、有機高分子凝集剤13(13b)と混合するための凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18が設けられている。凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18は、有機高分子凝集剤13(13b)が投入される投入経路と、有機性排水100をこの有機高分子凝集剤13(13b)と攪拌混合するための攪拌機を備える。 The organic waste water 100 that has passed through the mixing tank (first flocculant mixing tank) 12 is received downstream of the mixing tank (first flocculant mixing tank) 12 and mixed with the organic polymer flocculant 13 (13b). A coagulation tank (second coagulant mixing tank) 18 is provided. The aggregating tank (second aggregating agent mixing tank) 18 stirs and mixes the charging path into which the organic polymer aggregating agent 13 (13b) is introduced and the organic waste water 100 with the organic polymer aggregating agent 13 (13b). A stirrer is provided.
凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18の下流には、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18からの流出物から固化物を取り出すためのスクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22が設けられている。 Downstream of the aggregating tank (second aggregating agent mixing tank) 18, a screen separator (solidified substance taking out apparatus) 22 for taking out the solidified material from the effluent from the aggregating tank (second aggregating agent mixing tank) 18. Is provided.
スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22は、本実施の形態では、前記流出物を貯留する略矩形の貯留部と、貯留部の上部に設けられ、貯留部の一方の側壁から他方の側壁に斜めに架け渡された金網と、を有する。スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22は、市販の装置が使用でき、処理量と、金網の目開きから任意のものが使用できる。 In this embodiment, the screen separation device (solidified material take-out device) 22 is provided in a substantially rectangular storage part for storing the effluent and an upper part of the storage part, and from one side wall of the storage part to the other side wall. And a wire mesh suspended diagonally. A commercially available device can be used as the screen separation device (solidified material take-out device) 22, and an arbitrary device can be used from the processing amount and the opening of the wire mesh.
凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18から流出した流出物は、スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22によって、金網上に堆積する固化物と、金網を通過した液に固液分離される。金網に堆積された固化物は経路24を介して油脂可溶化槽(油脂分解槽)26に送られる。本実施の形態において、金網の目開きは2mmであるが、この大きさに限られるものではなく、後述する油脂含有固形物46の粒子の大きさとの関係で目開きのサイズを適宜に変更することが可能である。
The effluent flowing out from the coagulation tank (second coagulant mixing tank) 18 is solid-liquid separated into a solidified material deposited on the wire mesh and a liquid that has passed through the wire mesh by a screen separation device (solidified material take-out device) 22. The The solidified material deposited on the wire mesh is sent to an oil / fat solubilization tank (oil / fat decomposition tank) 26 via a
スクリーン分離装置22の下流には、経路24を介して金網上に堆積した固化物が移送される油脂可溶化槽(油脂分解槽)26及び経路28を介して同じく固化物が移送される油脂可溶化槽26とは別の培養装置(前反応槽)30が、それぞれ設けられている。さらに、スクリーン分離装置22の下流には、金網を通過した液が経路23を介して移送される調整槽(2)29が設けられている。
Downstream of the
培養装置(前反応槽)30は、培養装置(前反応槽)30を外部から覆うジャケット部を有しており、このジャケット部内を流通する伝熱媒体によって培養装置(前反応槽)30内部の温度調節が可能となっている。また、培養装置(前反応槽)30には、培養装置(前反応槽)30内の物質を攪拌可能な攪拌機と、後述する油脂分解剤15が投入される投入経路と、を有する。培養装置(前反応槽)30内の物質は、下流の油脂可溶化槽26に経路34を介して移送される。
The culture apparatus (pre-reaction tank) 30 has a jacket part that covers the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 from the outside, and the inside of the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 is formed by a heat transfer medium that circulates in the jacket part. Temperature control is possible. Further, the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 has a stirrer capable of stirring the substance in the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 and a charging path into which the oil / fat decomposer 15 described later is charged. The substance in the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 is transferred to the downstream fat /
油脂可溶化槽(油脂分解槽)26は、油脂分解剤15が投入される投入経路と、内部の物質を攪拌可能な攪拌機と、を備える。油脂可溶化槽26内の物質は、経路36を介して下流の調整槽(2)29に移送され、上述した金網を通過した分離液(残留液)と混合される。調整槽(2)29の下流には、この混合液が経路37を介して移送される生物処理槽32が設けられている。
The fat-and-oil solubilization tank (oil-and-fat decomposition tank) 26 includes a charging path into which the oil-and-fat decomposing agent 15 is charged and a stirrer that can stir the internal substances. The substance in the oil /
生物処理槽32の下部には散気部が配設されており、生物処理槽32には後述する生物処理後の処理水110を排出する経路38が接続され、下部には生物処理後に発生する余剰汚泥120を排出するための経路40が接続されている。なお、経路40は、余剰汚泥120を培養装置(前反応槽)30及び油脂可溶化槽26にそれぞれ返送する経路42及び経路44に分岐している。
A diffuser is disposed in the lower part of the
なお、図1において、生物処理槽32は、回分式の生物処理に用いられる生物処理槽を図示して説明したが、生物処理自体は連続式で行うことも可能である。図3は、連続式の生物処理が行われる有機性排水の処理装置の要部、すなわち、生物処理に用いられる構成の概略図である。図示のように、生物処理槽32の下流に沈殿槽33が設けられている。したがって、生物処理後の処理水110を排出するための経路38は、沈殿槽33に接続され、生物処理後に発生する余剰汚泥120を排出するための経路40が沈殿槽33の下部に接続されている。なお、経路40は、余剰汚泥120を培養装置(前反応槽)30、油脂可溶化槽26及び生物処理槽32にそれぞれ返送する経路42、経路44及び経路45に分岐している。
In FIG. 1, the
次に、以上の構成を有する有機性排水の処理装置10を用いた有機性排水の処理方法について以下に説明する。
Next, an organic wastewater treatment method using the organic
[固化工程及び使用する有機高分子凝集剤]
まず、固化工程S101(図2を参照乞う)について説明する。そもそも有機性排水100中には油脂は溶解しているものに限らず、溶解しておらず分散している状態の固化した油脂含有粒子も存在している。本明細書においては、これらの油脂や油脂含有粒子を、後述するスクリーン分離装置22(図1参照)や加圧浮上分離装置60(図4参照)等の油脂含有固化物取り出し装置によって固液分離可能な大きさの固体にすることを称して「固化」ということとする。
[Solidification step and organic polymer flocculant to be used]
First, the solidification step S101 (see FIG. 2) will be described. In the first place, the organic waste water 100 is not limited to those in which fats and oils are dissolved, but there are solidified fat and oil-containing particles that are not dissolved but are dispersed. In the present specification, these oils and fats and oil-containing particles are separated into solid and liquid by an oil and fat-containing solidified product take-out device such as a screen separation device 22 (see FIG. 1) and a pressurized flotation separation device 60 (see FIG. 4) described later. The term “solidification” refers to solidification of a possible size.
図1に示すように、有機性排水100を、調整槽(1)16を介して混合槽(第1の凝集剤混合槽)12に投入し、この有機性排水100に対して有機高分子凝集剤13を混合する。
As shown in FIG. 1, the organic waste water 100 is introduced into the mixing tank (first flocculant mixing tank) 12 through the adjustment tank (1) 16, and the organic polymer coagulation is performed on the organic waste water 100.
使用される有機高分子凝集剤13は、有機性排水100中の油脂を凝集させるものであればどのようなものでも良いが、本実施の形態ではカチオン系有機高分子凝集剤13aであり、例えば、エバグロースLDC−100、エバグロースLDC−201、エバグロースLDC−208及びエバグロースCS−374(以上、水ing株式会社製)を用いることができる。
The
カチオン系有機高分子凝集剤13aの添加量は有機性排水100のSSあたり1%wt/wt以上であり、好ましくは、1〜10%wt/wtの範囲であり、より好ましくは5〜10%wt/wtの範囲である。なお、SSとは、懸濁物質の意味で、水の濁りを示す指標の1つであり、水に含まれる粒子を孔径1μmのガラス繊維ろ紙またはMF膜ろ紙でろ過し、その粒子の乾物重量(mg/L)で表すものである。
The addition amount of the cationic
カチオン系有機高分子凝集剤13aを混合した有機性排水100を攪拌機による攪拌後、混合液の全量を凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18へと移送する。
After the organic waste water 100 mixed with the cationic
凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18へと移送された混合液に対し、さらに有機高分子凝集剤13を投入し、さらに攪拌機により攪拌混合する。
The
投入する有機高分子凝集剤13は、有機性排水100中の油脂を凝集させるものであればどのようなものでも良いが、本実施の形態ではアニオン系有機高分子凝集剤13bであり、例えば、エバグロースA−151、エバグロースA−151C、エバグロースA−161及びエバグロースA−202C(以上、水ing株式会社製)を用いることができる。
The
アニオン系有機高分子凝集剤13bの添加量は有機性排水100のSSあたり0.8%wt/wt以上であり、好ましくは、1〜5%wt/wtの範囲であり、より好ましくは、1〜3%wt/wtである。 The addition amount of the anionic organic polymer flocculant 13b is 0.8% wt / wt or more per SS of the organic waste water 100, preferably in the range of 1 to 5% wt / wt, more preferably 1 ~ 3% wt / wt.
なお、上記有機高分子凝集剤13の種類及び使用量はあくまで例示であり、フロック46生成後の後述する分離液(残留液)48中のヘキサン抽出物質の濃度が50mg/L以下(好ましくは、30mg/L以下)となることを目安として、いかなる種類及び使用量であってもよい。
The type and amount of the
撹拌混合すると、有機性排水100中の油脂が凝集して固化し、液中に強固なフロック、すなわち、油脂含有固化物46が生成される。 When stirring and mixing, the fats and oils in the organic waste water 100 aggregate and solidify, and a strong flock in the liquid, that is, the fat and oil-containing solidified product 46 is generated.
[油脂含有固化物取り出し工程(スクリーンろ過)]
次に、油脂含有固化物46を含む液から油脂含有固化物46を取り出す油脂含有固化物取り出し工程S102(図2参照)について説明する。図1に示すように、油脂含有固化物46を含有する液は、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18から凝集槽18外へと排出され、スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22に移送されて固液分離される。すなわち、油脂含有固化物46は金網上に堆積し、金網を通過した液は貯留部に貯留され、固液分離後の油脂含有固化物46取り出し後に残留する分離液(残留液)48となる。金網上の油脂含有固化物46の少なくとも一部が、経路28を介して別の培養装置(前反応槽)30に移送される。油脂含有固化物46の残った部分は、経路24を介して油脂可溶化槽26に移送される。培養装置(前反応槽)30に移送される油脂含有固化物46は、好ましくは、スクリーン分離装置22の金網上に堆積した油脂含有固化物46全量に対して5〜20%wt/wtである。
[Oil and fat-containing solidified product removal step (screen filtration)]
Next, the oil-containing solidified product removal step S102 (see FIG. 2) for extracting the oil-containing solidified product 46 from the liquid containing the oil-containing solidified product 46 will be described. As shown in FIG. 1, the liquid containing the oil-containing solidified product 46 is discharged from the coagulating tank (second coagulant mixing tank) 18 to the outside of the coagulating
[前反応工程]
次に、油脂分解工程S104の前に行われる、前反応工程S103(図2参照)について説明する。図1に示すように、本工程では、油脂含有固化物46が投入された培養装置(前反応槽)30中に油脂分解剤15及び生物処理において使用される活性汚泥を添加し、攪拌機で撹拌しながら油脂分解剤15及び活性汚泥を油脂含有固化物46と反応させる。
[Pre-reaction process]
Next, the pre-reaction step S103 (see FIG. 2) performed before the oil and fat decomposition step S104 will be described. As shown in FIG. 1, in this step, the fat / oil decomposing agent 15 and activated sludge used in biological treatment are added to the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 in which the fat / oil-containing solidified product 46 is charged, and the mixture is stirred with a stirrer. While the fat and oil decomposing agent 15 and the activated sludge are reacted with the fat and oil-containing solidified product 46.
活性汚泥は、生物処理において用いられる活性汚泥であればどのようなものでも良く、例えば、生物処理槽32の活性汚泥を用いることができる。活性汚泥の添加量は、培養装置(前反応槽)30に投入される油脂含有固化物46に対して乾燥重量で10%wt/wt以上である。
The activated sludge may be any activated sludge used in biological treatment. For example, activated sludge in the
油脂分解剤15としては、油脂分解を促進する酵素及びこの酵素を分泌する微生物が挙げられる。油脂分解を促進する酵素を単独で用いてもよく、この酵素を分泌する微生物を単独で用いてもよく、両者を合わせて用いてもよい。 Examples of the fat and oil degrading agent 15 include enzymes that promote fat and oil decomposition and microorganisms that secrete this enzyme. An enzyme that promotes oil degradation may be used alone, a microorganism that secretes this enzyme may be used alone, or both may be used in combination.
例えば、油脂分解剤15としては、市販されているユーサワー120、ユーサワー400(ともに、水ing株式会社製)を挙げることができる。ユーサワー120は油脂分解酵素を主成分とする製剤であり、ユーサワー400は油脂分解酵素及び油脂分解酵素を分泌する微生物を主成分とする製剤である。ユーサワー120を添加する場合、添加量は油脂含有固化物46のヘキサン抽出物質量に対して0.1%wt/wt以上であればよく、好ましくは0.3%以上である。 For example, as the oil and fat decomposing agent 15, commercially available user sour 120 and user sour 400 (both manufactured by Mizuing Co., Ltd.) can be exemplified. The use sour 120 is a preparation mainly composed of an oil-degrading enzyme, and the use sour 400 is a preparation mainly composed of an oil-degrading enzyme and a microorganism secreting the oil-degrading enzyme. When adding the sour 120, the addition amount should just be 0.1% wt / wt or more with respect to the amount of hexane extraction substances of the fat-containing solidified substance 46, Preferably it is 0.3% or more.
ユーサワー400を添加する場合、添加量はフロック46のヘキサン抽出物質量に対して0.1%wt/wt以上であればよく、好ましくは0.3%以上である。 When using the sour 400, the addition amount may be 0.1% wt / wt or more, preferably 0.3% or more with respect to the amount of the hexane extracted substance in the floc 46.
反応温度はジャケット部30aを流通する伝熱媒体によって調整され、例えば30℃である。しかし、反応温度は、酵素反応に適する温度あるいは微生物の増殖に適する温度に適宜に調整可能である。 The reaction temperature is adjusted by a heat transfer medium flowing through the jacket portion 30a, and is, for example, 30 ° C. However, the reaction temperature can be appropriately adjusted to a temperature suitable for enzyme reaction or a temperature suitable for microorganism growth.
反応時間は、3日以上であればよく、好ましくは3日〜10日の範囲であり、より好ましくは5日〜10日の範囲である。 The reaction time may be 3 days or more, preferably in the range of 3 days to 10 days, and more preferably in the range of 5 days to 10 days.
反応後、油脂含有固化物46は酵素反応により可溶化し、この反応液(反応物)50は、経路34を介して油脂可溶化槽26に移送される。
After the reaction, the oil / fat-containing solidified product 46 is solubilized by an enzymatic reaction, and this reaction liquid (reactant) 50 is transferred to the oil /
なお、前反応工程S104は必須ではない。前反応工程を行わない場合、スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)22の金網上に分離された油脂含有固化物46を全量油脂分解工程S104に供することになる。 Note that the pre-reaction step S104 is not essential. When the pre-reaction step is not performed, the total amount of the oil-containing solidified product 46 separated on the wire mesh of the screen separation device (solidified product removing device) 22 is supplied to the oil-and-fat decomposition step S104.
[油脂分解工程]
次に、油脂分解工程S104(図2参照)について説明する。図1に示すように、油脂可溶化槽(油脂分解槽)26に、油脂含有固化物取り出し工程S102において前反応工程S103に供されずに金網上に残った油脂含有固化物46の部分を投入する。前反応工程S103を行った場合、さらに油脂可溶化槽26に前反応工程S103で得られた反応液(反応物)50を添加する。
[Oil and fat decomposition process]
Next, the oil and fat decomposition step S104 (see FIG. 2) will be described. As shown in FIG. 1, the oil-and-fat solubilization tank (oil-and-fat decomposition tank) 26 is charged with the part of the oil-and-fat-containing solidified product 46 remaining on the wire mesh without being subjected to the pre-reaction step S103 in the oil-and-fat-containing solidified product taking-out step To do. When the pre-reaction step S103 is performed, the reaction liquid (reactant) 50 obtained in the pre-reaction step S103 is further added to the oil /
添加する反応液50の量は、油脂可溶化槽26に投入された油脂含有固化物46の量に対して5%wt/wt以上であればよく、好ましくは10%wt/wt以上であり、より好ましくは20%wt/wt以上である。
The amount of the reaction liquid 50 to be added may be 5% wt / wt or more, preferably 10% wt / wt or more, with respect to the amount of the oil-containing solidified product 46 put into the oil /
油脂分解工程S104を実施する期間は、その工程終了時の油脂分解物52中のヘキサン抽出物質の濃度が6,000mg/L以下になることを一つの目安として設定することができる。また、油脂分解を実施する温度は、油脂分解反応速度が十分に維持される範囲の温度に適宜に設定可能である。 The period during which the fat and oil decomposition step S104 is carried out can be set as a measure that the concentration of the hexane extract substance in the fat and oil decomposition product 52 at the end of the step is 6,000 mg / L or less. Moreover, the temperature which performs fats-and-oils decomposition can be suitably set to the temperature of the range in which the fat-and-oil decomposition reaction rate is fully maintained.
反応液50を添加しない場合、油脂分解剤15を添加する。油脂分解剤15は前反応工程S103で説明した油脂分解剤15と同じ油脂分解剤15を用いることができる。さらに、油脂分解剤15と反応液50を共に添加することも可能である。 When the reaction solution 50 is not added, the oil / fat decomposer 15 is added. The same fat and oil decomposing agent 15 as the oil and fat decomposing agent 15 described in the previous reaction step S103 can be used as the oil and fat decomposing agent 15. Furthermore, it is possible to add both the oil-and-fat decomposer 15 and the reaction liquid 50 together.
油脂分解工程S104終了後、油脂含有固化物46は可溶化された油脂分解物52となる。よって、油脂分解工程S104は油脂可溶化工程ともいうことができる。
得られた油脂分解物52を、経路36を介して調整槽(2)29に移送し、油脂含有固化物取り出し工程S102で得られた分離液(残留液)48と混合して混合液54とする。両者の混合比は、混合液54のヘキサン抽出物質の濃度が1,000mg/L以下(好ましくは、700mg/L以下)となるように設定する。混合液54は、経路37を介して生物処理槽32に移送する。
After completion of the oil and fat decomposition step S104, the oil and fat-containing solidified product 46 becomes a solubilized oil and fat decomposed product 52. Therefore, the oil and fat decomposition step S104 can also be referred to as an oil and fat solubilization step.
The obtained oil / fat decomposition product 52 is transferred to the adjustment tank (2) 29 via the
[生物処理工程]
次に、生物処理工程S105(図2参照)について回分式で実施する場合を例に説明する。図1に示すように、生物処理は、生物処理槽32に対して混合液54及び活性汚泥を添加して行うが、具体的には、混合液54に活性汚泥中の微生物を馴致させる馴致処理期間と、馴致後の定常処理と、によって行われる。
[Biological treatment process]
Next, a case where the biological treatment process S105 (see FIG. 2) is performed in a batch manner will be described as an example. As shown in FIG. 1, the biological treatment is performed by adding the mixed liquid 54 and activated sludge to the
・馴致処理
混合液54を添加した生物処理槽32に、活性汚泥をMLSSが1〜5g/Lとなるように添加する(MLSSとは、SSをg/Lで表したものである)。その後、散気部からの曝気を行う。混合液54は、所定のBOD汚泥負荷となるように回分式で生物処理槽32に添加される。また、馴致処理及び定常処理において、栄養剤として窒素(N)及びリン(P)が、N及びPの質量比でそれぞれ、BOD:N:P=100:5:1となるような量で添加される。窒素源としては尿素やアンモニウム塩が、リン源としてはリン酸やリン酸塩が、それぞれ用いられる。その後、馴致処理期間中のBOD除去率が90%を超えると馴致が完了したものと判断する。BOD除去率は、以下のように計算される。
-Acclimatization process Activated sludge is added to the
BOD除去率(%)={生物処理槽への流入水(混合液54)のBOD(mg/L)−処理水110のBOD(mg/L)}/流入水(混合液54)BOD(mg/L)*100 BOD removal rate (%) = {BOD (mg / L) of inflow water to biological treatment tank (mixed liquid 54) −BOD (mg / L) of treated water 110} / Inflow water (mixed liquid 54) BOD (mg / L) * 100
・定常処理
図1に示すように、馴致完了後の活性汚泥をMLSSが1〜5g/Lとなるように生物処理槽32に残し、混合液54を所定のBOD汚泥負荷となるように回分式で生物処理槽32に添加し、散気部からの曝気を行う。曝気期間は、例えば、10時間〜12時間であり、その後、活性汚泥を沈降させるための沈降時間をとる。沈降時間は、例えば1時間である。
Steady treatment As shown in FIG. 1, the activated sludge after completion of the adaptation is left in the
活性汚泥の沈降後、生物処理後の処理水110は、経路38を介して公共水域(例えば、下水道等)に排出する。生物処理槽32中には、生物処理により活性汚泥中の微生物が増加することで活性汚泥の体積が増加し、その結果余剰汚泥120が発生しているので、この余剰汚泥120を、経路40を介して排出する。その後、新たな混合液54を生物処理槽32に添加し、次の生物処理が行われる。
After the sedimentation of the activated sludge, the treated water 110 after the biological treatment is discharged to a public water area (for example, a sewer) through the
なお、連続式で生物処理を実施する場合には、生物処理槽32には混合液54を連続的に供給しながら上記回分式の生物処理のような沈降時間をとることなく生物処理槽32から処理後の処理水110が下流に流出する。かかる処理水110には活性汚泥が含まれており、そのまま放流することは好ましくない。
In the case where the biological treatment is performed continuously, the mixed solution 54 is continuously supplied to the
したがって、連続式で生物処理を実施する場合には、図3に示すように、生物処理槽32の下流に設けられた沈殿槽33において、生物処理槽32から流出した活性汚泥及び処理水110が分離されていない懸濁液を沈殿させる。その後、沈殿槽33において沈澱させた後の上澄みを処理水110として経路38を介して排出する。沈殿槽33にて堆積した活性汚泥は余剰汚泥120として経路40を介して排出されるほか、経路45を介して生物処理槽32に返送される。
Therefore, when the biological treatment is performed in a continuous manner, as shown in FIG. 3, the activated sludge and treated water 110 that have flowed out of the
したがって、本実施の形態に係る有機性排水の処理方法及びその装置10によれば、固化工程S101において固化され、その後取り出された油脂含有固化物46が油脂分解工程S104に供されるので、油脂分を高濃度で含む油脂含有固化物46に対してのみ選択的に油脂分解処理が施され、有機性排水100中の油脂の効率的な分解除去を行うことができる。そして、油脂が低減して可溶化した油脂分解物52を油脂含有固化物取り出し後の分離液(残留液)48と混合することで、混合液54中で油脂分解物52中に残る油脂の濃度が分離液(残留液)48によって希釈されてさらに生物処理が行いやすくなると共に、両者に対して同時に生物処理がなされるので効率的である。
Therefore, according to the method and
さらに、前反応工程S103が実施される場合には、当該前反応工程S103において油脂分解を促進する酵素及び/又はこの酵素を分泌する微生物と活性汚泥とが添加されるので、当該活性汚泥の処理能力を超える量の油脂含有固化物46が上記酵素により分解されて活性汚泥による油脂分解が促進される。 Furthermore, when the pre-reaction step S103 is carried out, an enzyme that promotes oil and fat decomposition and / or a microorganism that secretes this enzyme and the activated sludge are added in the pre-reaction step S103. The fat and oil-containing solidified product 46 exceeding the capacity is decomposed by the enzyme, and the oil and fat decomposition by the activated sludge is promoted.
その後、前反応工程S103で得られた、油脂分解を促進する酵素を含む反応液(反応物)50が油脂分解工程S104に供給されることで、油脂分解工程S104に供給すべき油脂分解を促進する酵素の量を削減することができる。すなわち、油脂分解槽26に供給され続ける油脂分解を促進する酵素及び/又はこの酵素を分泌する微生物の量を削減することができるので、経済的である。
After that, the reaction liquid (reactant) 50 containing the enzyme that promotes fat and oil decomposition obtained in the pre-reaction step S103 is supplied to the fat and oil decomposition step S104, thereby accelerating the fat and oil decomposition to be supplied to the fat and oil decomposition step S104 The amount of enzyme to be reduced can be reduced. That is, it is economical because the amount of the enzyme that promotes the oil and fat decomposition that is continuously supplied to the oil and
そのうえ、生物処理工程S105後に発生した余剰汚泥120を、経路42及び経路44を介して培養装置(前反応槽)30及び油脂可溶化槽(油脂分解槽)26にそれぞれ供給することも可能である。この場合、生物処理工程S105後の余剰汚泥120の添加によって前反応工程S103及び/又は油脂分解工程S104における油脂の分解除去がさらに促進されるとともに、結果として生物処理後の余剰汚泥120の排出量を削減することができる。
In addition, surplus sludge 120 generated after the biological treatment step S105 can be supplied to the culture apparatus (pre-reaction tank) 30 and the oil / fat solubilization tank (oil / fat decomposition tank) 26 via the
また、本実施の形態では、固化物取り出し装置を、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18の下流に設けられたスクリーン分離装置(固化物取り出し装置22)として例示したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下に、固化物取り出し装置の変形例を図4に基づいて説明する。 In the present embodiment, the solidified product takeout device is exemplified as the screen separation device (solidified product takeout device 22) provided downstream of the coagulation tank (second coagulant mixing tank) 18, but the present invention is not limited thereto. However, various modifications are possible. Below, the modified example of the solidified substance taking-out apparatus is demonstrated based on FIG.
図4において上述の図1及び図2に示した実施の形態と同様の要素には、同一の符号を付しその説明を省略する。 4, elements similar to those in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図4に示すように、本変形例においては、スクリーン分離装置22に代えて、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18の下流に加圧浮上処理装置(固化物取り出し装置)60が設けられている。加圧浮上処理装置60は、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18中の液を凝集物ごと受け入れる加圧浮上槽と、加圧浮上槽の底部近傍の側壁に設けられて加圧水130を流入させる加圧水流入部を備え、さらに、凝集槽(第2の凝集剤混合槽)18の液面に浮上したフロス(油脂含有固化物)46を掻き取るフロス掻取機を備える点において本実施の形態のスクリーン分離装置22とは異なる。
As shown in FIG. 4, in this modification, instead of the
[油脂含有固化物取り出し工程(加圧浮上処理)]
本変形例に係る油脂含有固化物取り出し工程S102について説明する。図4に示すように、固化工程S101(図2参照)により生成された油脂含有固化物46を含有する液は、加圧浮上分離装置60の加圧浮上槽へと移送される。そして、この加圧浮上槽内に加圧水流出部から加圧水を流入させる。すると、加圧浮上槽内で減圧された加圧水から多数の気泡が発生し、油脂含有固化物46の粒子を付着しつつ水面に浮上する。さらにこの水面に浮上したフロス(油脂含有固化物)46が、フロス掻取機により掻き取られ、経路24及び経路28を介して油脂可溶化槽(油脂分解槽)26及び培養装置(前反応槽)30にそれぞれ移送される。
[Oil and fat-containing solidified product removal step (pressurization flotation treatment)]
The oil-and-fat-containing solidified product removal step S102 according to this modification will be described. As shown in FIG. 4, the liquid containing the fat-and-oil-containing solidified product 46 generated by the solidification step S <b> 101 (see FIG. 2) is transferred to the pressurized flotation tank of the pressurized
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本実施の形態においては、有機高分子凝集剤は、カチオン系有機高分子凝集剤とアニオン系有機高分子凝集剤の二種類を併用しているが、何れか一種類の使用であってもよい。繰り返しとなるが、有機高分子凝集剤としては、有機性排水中の油脂を凝集して固化させる機能を有するものであれば、どのようなものを用いても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. In the present embodiment, the organic polymer flocculant uses two types of cationic organic polymer flocculant and anionic organic polymer flocculant in combination, but any one of them may be used. . Again, any organic polymer flocculant may be used as long as it has a function of agglomerating and solidifying fats and oils in organic waste water.
また、本実施の形態においては、凝集剤混合槽は二つ設けているが、一つのみであってもよく、さらに三つ以上であってもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the two flocculant mixing tanks are provided, only one may be sufficient and three or more may be sufficient.
以下、本発明を実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
1−1.有機性排水の固化及び油脂含有固化物の取り出し(スクリーンろ過)
容量1リットルのビーカーに表1に示す仕出弁当製造排水(以下、有機性排水100と記す)1リットルを取り、この有機性排水100に表2に示すカチオン系有機高分子凝集剤13aを同表に示す量でそれぞれ添加して3分間急速攪拌した。急速攪拌条件は市販のジャーテスターを用い、1分間あたりの攪拌回転数120回転とした。次に、アニオン系有機高分子凝集剤13b(エバグロースA−151、水ing株式会社製品)を有機性排水100のSSあたり1%wt/wtの量で添加して3分間緩速攪拌した。緩速攪拌条件は市販のジャーテスターを用い、1分間あたりの攪拌回転数50回転とした。
1-1. Solidification of organic wastewater and extraction of oil-containing solidified products (screen filtration)
Take 1 liter of the lunch box manufacturing wastewater (hereinafter referred to as organic wastewater 100) shown in Table 1 in a 1 liter beaker, and the organic wastewater 100 contains the cationic
この凝集により生成した油脂含有固化物46を含む有機性排水100の全量を、スクリーンの目開き2mmの略矩形の金網籠(縦5cm×横5cm×高さ3cm)に通し(スクリーンろ過し)、生成油脂含有固化物46を取り出した。 The whole amount of the organic waste water 100 containing the oil-containing solidified product 46 produced by this aggregation is passed through a substantially rectangular wire mesh fence (length 5 cm × width 5 cm × height 3 cm) with a screen opening of 2 mm (screen filtration). The produced fat / oil-containing solidified product 46 was taken out.
上記アニオン系有機高分子凝集剤13b(エバグロースA−151、水ing株式会社製品)を有機性排水100のSSあたり1%wt/wtの量で添加した場合、生成油脂含有固化物46の大きさは2mm〜5mmであり、目開き2mmの金網籠での全量ろ過に要した時間は7秒であった。 When the anionic organic polymer flocculant 13b (Ebagulose A-151, a product of Mizu ing Co., Ltd.) is added in an amount of 1% wt / wt per SS of the organic waste water 100, the size of the product oil-containing solidified product 46 is increased. Was 2 mm to 5 mm, and the time required for filtration of the whole amount with a wire mesh cage having an opening of 2 mm was 7 seconds.
エバグロースA−151を有機性排水100のSSあたり0.8%wt/wtの量で添加すると、生成した強固なフロック、すなわち、油脂含有固化物46の大きさは1mm〜3mmとなり、金網の目からの油脂含有固化物46の流出が観察された。エバグロースA―151添加率を有機性排水100のSSあたり1.5%wt/wtに増加させると、生成油脂含有固化物46の大きさは3mm〜6mmと大きくなったが、目開き2mmの金網で全量ろ過に要した時間は20秒となった。 When Ebagulose A-151 is added in an amount of 0.8% wt / wt per SS of the organic waste water 100, the size of the produced strong flock, that is, the fat-containing solidified product 46 becomes 1 mm to 3 mm. The outflow of the oil-containing solidified product 46 from was observed. When the addition rate of Ebagulose A-151 was increased to 1.5% wt / wt per SS of the organic wastewater 100, the size of the product oil-containing solidified product 46 was increased to 3 mm to 6 mm. The total time required for filtration was 20 seconds.
スクリーンろ過された生成油脂含有固化物46の含水率及び油脂含有固化物46取り出し後の分離液(残留液)48の水質を測定した。その結果を表2に示す。表2に示すように、カチオン系有機高分子凝集剤13aとしてエバグロースLDC−201(水ing株式会社製品)を有機性排水100のSSあたり5%wt/wtで添加し、アニオン系有機高分子凝集剤13bとしてエバグロースA−151を有機性排水100のSSあたり1%wt/wtで添加した場合が、油脂含有固化物46取り出し後の分離液(残留液)48中のヘキサン抽出物質の少なさ及び油脂含有固化物46の含水率の観点から最も好ましい添加条件であると判断した。
The water content of the produced oil / fat containing solidified product 46 subjected to screen filtration and the water quality of the separated liquid (residual liquid) 48 after the oil / fat containing solidified product 46 was taken out were measured. The results are shown in Table 2. As shown in Table 2, Ebagulose LDC-201 (product of water ing Co., Ltd.) is added as cationic
なお、含水率とは、試料を105〜110℃で2時間乾燥したときの減量分と試料重量の比に100を乗じた値である(下水試験方法上巻2012年版第5編汚泥・ガス試験 第1章一般汚泥試験 第6節蒸発残留物及び含水率による)。 The moisture content is a value obtained by multiplying the ratio of the weight loss and the sample weight when the sample is dried at 105 to 110 ° C. for 2 hours by 100 (the sewage test method, volume 1, 2012 edition 5 sludge / gas test Chapter 1 General sludge test Section 6 (Depending on evaporation residue and water content).
1−2.有機性排水の固化及び油脂含有固化物の取り出し(加圧浮上処理)
「1−1.」の有機性排水100を使用し、「1−1.」と同じ条件で油脂含有固化物を生成させた後に、加圧水10%〜30%で加圧浮上処理試験を行った。加圧水は、水道水に空気を吹き込んで調製した。その加圧水を凝集処理した有機性排水100に添加し、油脂含有固化物に空気を付着させて浮上させて、生成したフロス(油脂含有固化物)46を取り出した。
1-2. Solidification of organic waste water and extraction of oil-containing solidified products (pressure flotation treatment)
After using the organic waste water 100 of “1-1.” To produce a fat-containing solidified product under the same conditions as “1-1.”, A pressure levitation treatment test was performed with 10% to 30% of pressurized water. . Pressurized water was prepared by blowing air into tap water. The pressurized water was added to the agglomerated organic wastewater 100, and air was attached to the oil-containing solidified product to float, and the generated floss (oil-containing solidified product) 46 was taken out.
加圧水添加率は、加圧水量/有機性排水100の量*100で、%vw/vw表示である。 The pressurized water addition rate is expressed as% vw / vw in the amount of pressurized water / the amount of organic wastewater 100 * 100.
その加圧浮上処理後の分離液(残留液)48の水質及び生成フロス(油脂含有固化物)46の含水率を測定した。その結果を、表3に示す。 The water quality of the separated liquid (residual liquid) 48 after the pressure flotation treatment and the moisture content of the generated floss (oil-containing solids) 46 were measured. The results are shown in Table 3.
加圧水添加量20%の区分は、いずれのカチオン系有機高分子凝集剤13aでのフロスの分離速度や水質が良好であった。
In the section where the amount of pressurized water added was 20%, the floss separation rate and water quality in any cationic
2.前反応
「1−1.」の有機性排水100にカチオン系有機高分子凝集剤13a(エバグロースLDC201)を有機性排水100のSSあたり3%wt/wtの量で添加し、さらにアニオン系有機高分子凝集剤13b(エバグロースA−151)を有機性排水100のSSあたり1%wt/wtの量で添加して油脂含有固化物46を生成した。この油脂含有固化物46に対して「1−1.」と同じスクリーンろ過により油脂含有固化物46を取り出し、同時に油脂含有固化物取り出し後の分離液(残留液)48を得た。得られた油脂含有固化物46は、含水率90.0%(すなわち、固形分10%(100,000mg/L))であり、ヘキサン抽出物質は50,000mg/Lであった。
2. Pre-reaction Cationic
容量1リットルで外部から加温できる温水ジャケットと装置内部を撹拌できる撹拌機をつけた開放型培養装置(培養装置(前反応槽)30)に取り出された油脂含有固化物46 1kg(ヘキサン抽出物質量43g)を投入し、30℃に維持しながら油脂分解剤ユーサワー300(水ing株式会社製品)、ユーサワー120(水ing株式会社製品)、ユーサワー400(水ing株式会社製品)をそれぞれ添加し、培養装置30内部の液の性状変化を調査した。
1 kg of oil and fat-containing solidified product taken out to an open type culture device (culture device (pre-reaction tank) 30) equipped with a hot water jacket that can be heated from the outside with a capacity of 1 liter and a stirrer that can stir the inside of the device (hexane extract material) 43 g), and while maintaining the temperature at 30 ° C., the fat and oil decomposing agent Usour 300 (Watering Corporation product), Usour 120 (Watering Corporation product), Usour 400 (Watering Corporation product) were added, Changes in the properties of the liquid inside the
表4に、5日後の培養装置(培養装置(前反応槽)30)内の液の性状を示し、表5に、培養装置内の液のヘキサン抽出物質濃度を測定した結果を示す。 Table 4 shows the properties of the liquid in the culture apparatus (culture apparatus (pre-reaction tank) 30) after 5 days, and Table 5 shows the results of measuring the concentration of the hexane extractant in the liquid in the culture apparatus.
3.油脂分解
「1−1.」の有機性排水100にカチオン系有機高分子凝集剤13a(エバグロースLDC201)を有機性排水100のSSあたり3%wt/wtで添加し、アニオン系有機高分子凝集剤13b(エバグロースA−151)を有機性排水100のSSあたり1%wt/wtで添加して油脂含有固化物46を生成した。この油脂含有固化物46を1−1.と同様にスクリーンろ過して取り出すと同時にこの油脂含有固化物46取り出し後の、固液分離された分離液(残留液)48を得た。
3. Decomposition of fats and oils Cationic
「1−1.」で生成した油脂含有固化物46は、含水率90.3%(すなわち、固形分9.7%(97,000mg/L)であり、ヘキサン抽出物質含有率はSSあたり50%であった(SSは97.0g/Lであり、ヘキサン抽出物質量は、97×0.5=48.5gである。なお、ここではSSと油脂は別成分である)。 The fat and oil-containing solidified product 46 produced in “1-1.” Has a water content of 90.3% (that is, a solid content of 9.7% (97,000 mg / L), and the hexane extractable substance content is 50 per SS. % (SS is 97.0 g / L, and the amount of hexane extracted substance is 97 × 0.5 = 48.5 g. Here, SS and fats and oils are separate components).
容量1リットル(水深15cm)で装置内部を撹拌できる撹拌機をつけた開放型の油脂可溶化槽(油脂分解槽)26に「1−1.」で取り出された油脂含有固化物1kg(ヘキサン抽出物質49g/L)を投入し、15℃〜25℃で油脂分解剤ユーサワー120(水ing株式会社製品),ユーサワー400(水ing株式会社製品)や「2.前反応」で得られた反応液(反応物50)をそれぞれ添加し、油脂可溶化槽26での油脂分解を行った。
1 kg of fat and oil-containing solidified product extracted in “1-1.” (Hexane extraction) in an open type oil and fat solubilization tank (oil and fat decomposition tank) 26 equipped with a stirrer capable of stirring the inside of the apparatus with a capacity of 1 liter (water depth 15 cm) 49 g / L) of the substance, and the reaction solution obtained at 15 ° C. to 25 ° C. at the oil and fat decomposing agent Usour 120 (Watering Corporation product), Usour 400 (Watering Corporation product) and “2. (Reaction product 50) was added, and the fats and oils were decomposed in the oil and
表6に、取り出された油脂含有固化物46の油脂分解の結果を示す。なお、反応液Aは「2.前反応」で得られたユーサワー120 添加率0.3%、反応日数5日の反応液であり、反応液Bは、ユーサワー400 添加率0.3%、反応日数5日の反応液である。「2.前反応」の反応液量(%wt/wt)は、「1−1.」で取り出された油脂含有固化物1kgに対する比率で示す。 Table 6 shows the results of the fat and oil decomposition of the extracted fat-containing solidified product 46. The reaction liquid A is a reaction liquid with a 0.3% addition rate of USOUR 120 obtained in “2. Pre-reaction”, and the reaction liquid has a reaction day of 5 days. It is a reaction solution for 5 days. The amount of reaction liquid (% wt / wt) of “2. Pre-reaction” is shown as a ratio with respect to 1 kg of the oil / fat-containing solidified product taken out in “1-1.”.
反応液Aを生成油脂含有固化物46の重量に対して10%wt/wtの量で添加することで3日後のヘキサン抽出物質は6,000mg/Lまで減少した(表6の番号11を参照)。油脂分解後の区分(表6の番号11)の水質は、pH6.6、SS 50,000mg/L、BOD 80,000mg/Lであった。 By adding the reaction liquid A in an amount of 10% wt / wt with respect to the weight of the product-containing fat-containing solidified product 46, the amount of hexane extract after 3 days was reduced to 6,000 mg / L (see number 11 in Table 6). ). The water quality of the classification after decomposition of fats and oils (No. 11 in Table 6) was pH 6.6, SS 50,000 mg / L, and BOD 80,000 mg / L.
4.生物処理
4−1.生物処理に供する混合液の調整
表7は、「1−1.」での油脂含有固化物取り出し後の分離液(残留液)48と「3.油脂分解」で得られた油脂分解後の区分(表6の番号11)の水質を示す。
4). Biological treatment 4-1. Adjustment of liquid mixture used for biological treatment Table 7 shows the separation liquid (residual liquid) 48 after the oil-and-fat-containing solidified product is taken out in “1-1.” And the classification after oil-and-oil decomposition obtained in “3. The water quality of (No. 11 in Table 6) is shown.
表7に示す分離液(残留液)48及び油脂分解後の区分(表6、番号11)を10:1で混合した混合液54を調整し、生物処理に供した。 A mixed liquid 54 in which the separation liquid (residual liquid) 48 shown in Table 7 and the division after fats and oils decomposition (Table 6, No. 11) were mixed at 10: 1 was prepared and subjected to biological treatment.
4−2.生物処理の条件について
生物処理は、この混合液54に活性汚泥中の微生物を馴致させる馴致処理と、馴致した活性汚泥で生物処理を行う定常処理と、によって行われる。表8に、馴致処理及び定常処理の生物処理条件を示す。本実施例においては回分式で生物処理を行っているが、連続式においても表8の生物処理条件が適用される。
4-2. Biological treatment conditions Biological treatment is performed by an acclimatization process in which microorganisms in the activated sludge are adapted to the mixed solution 54 and a steady process in which the biological treatment is performed with the adapted activated sludge. Table 8 shows biological treatment conditions for the habituation treatment and the steady treatment. In this embodiment, the biological treatment is performed in a batch system, but the biological treatment conditions shown in Table 8 are also applied to the continuous system.
4−3.馴致及び生物処理
図1に示すように、水槽下部に散気部を備えた生物処理槽32(容量5リットル、水深30cm)に、下水処理施設の活性汚泥(種汚泥、MLSS 3.0g/L)、表7の混合液54及び表8の栄養剤を添加し、約22時間連続して散気部から曝気し、BODを除去した。その後曝気を停止して汚泥を沈降させ、1時間後の上澄液を馴致処理水として採取し、馴致汚泥濃度3.0g/L(MLSSとして)となるように余剰汚泥120を引き抜いた。その後、表7の混合液54を所定のBOD汚泥負荷となるように添加し、曝気を再開した。
4-3. Acclimatization and biological treatment As shown in FIG. 1, activated sludge (seed sludge, MLSS 3.0 g / L) in a sewage treatment facility is placed in a biological treatment tank 32 (capacity 5 liters,
馴致はBOD汚泥負荷 0.1kg/kg・日で行い、種汚泥の馴致を約2週間行い、馴致処理期間後半の1週間のBOD除去率は90%〜95%であり、馴致が完了したと判断した。表9に、馴致後の活性汚泥に対してBOD汚泥負荷0.2〜0.4(kg/kg・日)で生物処理を行った結果を示す。 Acclimatization is performed at a BOD sludge load of 0.1 kg / kg / day, acclimatization of seed sludge is performed for about 2 weeks, and the BOD removal rate in the latter half of the acclimatization treatment period is 90% to 95%, and the acclimatization is completed. It was judged. Table 9 shows the results of biological treatment of activated sludge after acclimatization with a BOD sludge load of 0.2 to 0.4 (kg / kg · day).
4−4.生物処理(比較例)
「1−1.」の有機性排水100を、「4−3.馴致及び生物処理」の馴致後の活性汚泥を用いて、「4−2.生物処理の条件について」の表8に示す条件で生物処理を行った。
4-4. Biological treatment (comparative example)
The conditions shown in Table 8 of “4-2. Conditions for biological treatment” using the activated sludge after the adaptation of “4-3. Adaptation and biological treatment” for the organic waste water 100 of “1-1.” The biological treatment was performed.
表10に結果を示す。有機性排水100中にはヘキサン抽出物質が非常に多く、生物処理が阻害され、BOD汚泥負荷が0.2kg/kg・日を超えると生物処理槽でのスカム発生や異常発泡が多くなり、生物処理の継続は困難になった。 Table 10 shows the results. The organic wastewater 100 contains a large amount of hexane extract, which impedes biological treatment. When the BOD sludge load exceeds 0.2 kg / kg · day, scum generation and abnormal foaming increase in the biological treatment tank. It was difficult to continue processing.
4−5.油脂分解(油脂含有固化物+余剰汚泥)
「1−1.」で取り出された油脂含有固化物と、「4−1.生物処理に供する混合液の調整」〜「4−3.馴致及び生物処理」までの工程後、すなわち、生物処理後の余剰汚泥120(表9、BOD汚泥負荷0.2kg/kgのもの)とを、重量比で1:1で混合した混合物に対し、「3.油脂分解」に示す条件で油脂分解を行った。
4-5. Fat and oil decomposition (oil and fat-containing solidified product + excess sludge)
After the steps from “4-1. Preparation of mixed solution for biological treatment” to “4-3. Adaptation and biological treatment”, that is, the biological treatment, The mixture of the excess surplus sludge 120 (Table 9, BOD sludge load 0.2 kg / kg) mixed at a weight ratio of 1: 1 was subjected to fat and oil decomposition under the conditions shown in “3. It was.
表11に上記混合物の性質を示し、表12にその混合物の油脂分解の結果を示す。 Table 11 shows the properties of the above mixture, and Table 12 shows the results of fat and oil decomposition of the mixture.
活性汚泥である余剰汚泥120が混合されることで、「3.油脂分解」の表6に比べて、ヘキサン抽出物質の除去効果が高かった。 By mixing the excess sludge 120 which is activated sludge, the effect of removing the hexane extractant was higher than in Table 6 of “3.
10 有機性排水の処理装置
12 混合槽(第1の凝集剤混合槽)
13 有機高分子凝集剤
13a カチオン系有機高分子凝集剤
13b アニオン系有機高分子凝集剤
15 油脂分解剤(油脂分解を促進する酵素及びこの酵素を分泌する微生物)
18 凝集槽(第2の凝集剤混合槽)
22 スクリーン分離装置(固化物取り出し装置)
26 油脂可溶化槽(油脂分解槽)
30 培養装置(前反応槽)
32 生物処理槽
46 油脂含有固化物、生成フロス(油脂含有固化物)
48 分離液(残留液)
50 反応液(反応物)
52 油脂分解物
54 混合液(混合物)
60 加圧浮上処理装置(固化物取り出し装置)
100 有機性排水
110 処理水
120 余剰汚泥
10 Organic
DESCRIPTION OF
18 Coagulation tank (second coagulant mixing tank)
22 Screen separation device (solidified material removal device)
26 Oil and fat solubilization tank (oil and fat decomposition tank)
30 Incubator (Pre-reactor)
32 biological treatment tank 46 Oil-containing solidified product, generated floss (oil-containing solidified product)
48 Separation liquid (residual liquid)
50 reaction liquid (reactant)
52 Decomposed oil and fat 54 Mixture (mixture)
60 Pressurized flotation treatment device (solidified product removal device)
100 Organic waste water 110 Treated water 120 Excess sludge
Claims (4)
油脂分解を促進する酵素及び/又は該酵素を分泌する微生物を、前記固化工程で固化された油脂含有固化物の少なくとも一部と混合して前記酵素反応によって反応物を得る前反応工程と、
前記前反応工程からの反応物により、前記固化工程によって生じた油脂含有固化物中の油脂を分解し、油脂分解物を得る油脂分解工程と、
前記油脂分解物を、前記固化工程による油脂含有固化物の取り出し後の残留液に混合して生物処理し、処理水及び余剰汚泥を得る生物処理工程と、
を有することを特徴とする油脂を含有する有機性排水の処理方法。 A solidification step of solidifying and screen-separating the fats and oils in the organic wastewater containing fats with an organic polymer flocculant;
A pre-reaction step in which an enzyme that promotes fat and oil degradation and / or a microorganism that secretes the enzyme is mixed with at least a part of the fat-containing solidified product solidified in the solidifying step to obtain a reaction product by the enzymatic reaction;
By the reaction product from the previous reaction step, the oil and fat in the oil and fat-containing solidified product produced by the solidification step is decomposed, and an oil and fat decomposition step for obtaining an oil and fat decomposed product,
A biological treatment process in which the fat and oil decomposition product is mixed with a residual liquid after taking out the fat and oil-containing solidified product in the solidification step to obtain a treated water and surplus sludge;
The processing method of the organic waste water containing fats and oils characterized by having.
該凝集剤混合槽又は該凝集剤混合槽の下流に設けられ、該凝集剤混合槽から前記油脂が固化された油脂含有固化物を取り出すスクリーン分離装置と、
前記油脂含有固化物の少なくとも一部が油脂分解を促進する酵素及び/又は該酵素を分泌する微生物と混合され、前記酵素反応の場となると共に、該反応後の反応物を得る前反応槽と、
前記前反応槽からの反応物により、前記油脂含有固化物に含まれる油脂を分解し油脂分解物を得る油脂分解槽と、
前記油脂分解槽からの油脂分解物及び前記スクリーン分離装置による前記油脂含有固化物取り出し後の残留液が混合されて生物処理し、処理水及び余剰汚泥を得る生物処理槽と、
前記生物処理槽からの余剰汚泥を、前記前反応槽及び前記油脂分解槽へ返送する返送手段と、
を有することを特徴とする油脂を含有する有機性排水の処理装置。 An oil-containing organic wastewater is mixed with an organic polymer flocculant, and a flocculant mixing tank in which the oil and fat in the organic wastewater is solidified,
A screen separation device that is provided downstream of the flocculant mixing tank or the flocculant mixing tank and takes out the oil-containing solidified product obtained by solidifying the fat from the flocculant mixing tank;
A pre-reaction tank in which at least a part of the fat-containing solidified product is mixed with an enzyme that promotes the decomposition of fats and oils and / or a microorganism that secretes the enzyme, and serves as a site for the enzyme reaction; ,
With the reactant from the previous reaction tank, an oil and fat decomposition tank that decomposes the fat and oil contained in the fat and oil-containing solidified product to obtain an oil and fat decomposition product;
A biological treatment tank in which the fat and oil decomposition product from the fat and oil decomposition tank and the residual liquid after taking out the fat and oil-containing solidified product by the screen separator are mixed and biologically treated to obtain treated water and excess sludge;
Returning means for returning surplus sludge from the biological treatment tank to the pre-reaction tank and the fat and oil decomposition tank;
An organic wastewater treatment apparatus containing fats and oils.
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