JP6614425B2 - 微生物製剤の投入方法、微生物製剤の自動投入装置及び廃水処理システム - Google Patents

Description

本発明は、微生物製剤の投入方法、微生物製剤の自動投入装置及び廃水処理システムに関する。

従来、廃水処理装置では、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂（ノルマルヘキサン抽出物質として測定されている）を比較的多量に含有している廃水（以下、「油脂含有廃水」という）に対して有用菌（微生物）が利用されてきた。即ち、そのような廃水処理装置においては、油脂や有機物等を分解する微生物を調整槽、曝気槽、接触酸化槽等に投入して、グリーストラップや油脂含有廃水等に含まれる油脂を効率的に且つ総合的に微生物分解していた。

上述の油脂を処理する微生物として、油脂加水分解酵素であるリパーゼを分泌するバークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株（受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４））が報告されている（特許文献１参照）。また、グリセロール資化性に優れた微生物として、カンジダ シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株（受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４）を併用した微生物製剤を用いることによって、油脂の分解を促進させる手法も報告されている（特許文献２参照）。

油脂の加水分解反応は可逆反応であるため、油脂の分解が進めば、その分解産物である脂肪酸とグリセロールが蓄積し、油脂の分解速度は低下する。特許文献２によれば、分解産物の１つであるグリセロールをグリセロール資化性に優れた微生物によって除去し、油脂の分解を促進する。しかしながら、油脂分解産物としてはグリセロールよりも脂肪酸の方が圧倒的に多く、この遊離した脂肪酸（遊離脂肪酸）自体も油分であるから、油脂と同様に除去しなければならない。特に、特許文献１で報告した微生物のように、油脂分解能が極めて高い微生物等を使用した場合、微生物による脂肪酸の消費が生成に追いつかず、処理槽内に大量の遊離脂肪酸が蓄積すると共に、油脂の分解効率自体の低下をも引き起こす虞がある。

そこで、本発明者は、特許文献１，２に記載の微生物に加えて、油脂の分解に有用な新規ヤロウィア属微生物として、ヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株（受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７）を併用した微生物製剤を用いることによって、油脂の分解を促進させる手法を報告した（特許文献３参照）。

特許第５４７０６１４号公報 特許第５６４０２１１号公報 特許第５６８５７８３号公報

しかしながら、特許文献３によれば、ヤロウィア属、バークホルデリア属及びカンジダ属のうち、少なくとも２種類の微生物を含んだ微生物製剤を用いて、処理対象である油脂含有廃水中やグリーストラップ内等の油脂を分解するが、定期的に必要量の微生物製剤を投入する必要があった。その結果、処理対象に応じた微生物製剤が大量に必要となり、その調達及び投入作業に労力を要するため、微生物製剤の作製や投入作業を自動化する要望があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、微生物製剤の製造や投入を自動化することが可能な微生物製剤の投入方法、微生物製剤の自動投入装置及び廃水処理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の態様は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を冷蔵保管する保冷貯蔵装置と、前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、を備え、前記保冷貯蔵装置を用いて前記好気性微生物群の種微生物を生存状態で保存すると共に、前記増殖槽を用いて定期的に前記種微生物を増殖して所定の微生物製剤を製造し、製造した所定の微生物製剤を油脂含有廃水に投入する微生物製剤の自動投入装置を用い、前記種微生物として個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬのものを前記保冷貯蔵装置に冷蔵保存し、前記増殖槽により前記種微生物の所定容量を原料として増殖して、容量が前記所定容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を製造し、製造した微生物製剤を油脂含有廃水に投入することを特徴とする微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第２の態様は、前記増殖槽における前記種微生物の増殖が、前記所定容量の前記種微生物と、水と、前記種微生物を活性化させる活性化剤と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とを用い、空気を導入しながら撹拌することにより行うことを特徴とする第１の態様の微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第３の態様は、前記活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むことを特徴とする第２の態様の微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第４の態様は、前記種微生物の増殖が、２４時間に１回、毎日繰り返して行うことを特徴とする第１の態様から第３の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第５の態様は、第１のタイミングで、増殖槽の洗浄を行う洗浄工程と、第２のタイミングで、前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程と、第３のタイミングで、前記増殖槽に前記所定容量の前記種微生物と、前記種微生物を活性化させる活性化剤と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とをそれぞれ所定量供給し、一定温度に保持した状態で混合物に空気を導入すると共に撹拌混合しながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程と、第４のタイミングで、前記増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する投入工程と、を有することを特徴とする第１の態様から第３の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第６の態様は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする第５の態様の微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第７の態様は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、前記２つの増殖槽からの油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を毎日行うことを特徴とする第５の態様の微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第８の態様は、前記増殖槽へ水道水を給水して貯水を行った後、エアレーションを所定時間行って水道水の脱塩素を行う脱塩素工程を有することを特徴とする第５の態様から第７の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第９の態様は、２４時間に少なくとも１回のタイミングで、前記保冷貯蔵装置の前記種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫の下部側から空気を導入して前記保冷庫の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行い、前記種微生物を生存状態で保管する保管工程を有することを特徴とする第１の態様から第８の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第１０の態様は、前記好気性微生物群が、ヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７と、バークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４とを含むことを特徴とする第１の態様から第９の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。

本発明の第１１の態様は、前記好気性微生物群は、カンジダ シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４を含むことを特徴とする第１０の態様の微生物製剤の投入方法にある。

上記目的を達成する本発明の第１２の態様は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷貯蔵手段と、前記種微生物を活性化させる活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段と、前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、前記増殖槽に水を供給する給水手段と、前記増殖槽内の内容物を撹拌混合する撹拌混合手段と、前記増殖槽で製造された前記微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段と、制御手段と、を備え、前記種微生物として個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬのものを用い、前記制御手段は、前記給水手段により前記増殖槽内に水を供給すると共に、所定容量の前記種微生物と、前記活性化剤と、前記炭素源とを供給し、前記撹拌混合手段により前記増殖槽内の前記内容物を撹拌混合して前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させて、容量が前記所定容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を製造して、その後、製造した前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水へ投入することを所定間隔で繰り返し行うことを特徴とする微生物製剤の自動投入装置にある。

本発明の第１３の態様は、前記制御手段が、第１のタイミングで、前記増殖槽の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部と、第２のタイミングで、前記給水手段により前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部と、第３のタイミングで、前記増殖槽に前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とをそれぞれ所定量供給し、前記撹拌混合手段により撹拌混合を行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部と、第４のタイミングで、前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部と、を具備することを特徴とする第１２の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。

本発明の第１４の態様は、前記制御手段が、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする第１３の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。

本発明の第１５の態様は、２つの増殖槽を備え、前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして前記２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を前記２つの増殖槽から交代で毎日行うことを特徴とする第１３の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。

本発明の第１６の態様は、前記制御手段が、前記貯水制御部が前記増殖槽への水道水を供給して貯水を行った後、所定時間のエアレーションを行って前記水道水の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部を具備することを特徴とする第１３の態様から第１５の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。

上記目的を達成する本発明の第１７の態様は、第１２の態様から第１６の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置を備えることを特徴とする廃水処理システムにある。

本発明によれば、微生物製剤の製造や投入を自動化することが可能な微生物製剤の投入方法、微生物製剤の自動投入装置及び廃水処理システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置を用いた微生物製剤の投入フローの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る廃水処理システムの構成の一例を示すブロック図である。

（微生物製剤の投入方法）
本発明は、微生物製剤の自動投入装置（以下、単に「自動投入装置」と称する場合がある）を用いて、保存可能な濃度の所定の種微生物を定期的に増殖して個体数を所定倍率に増やし、種微生物の個体数濃度及び容量を増大した所定の微生物製剤を製造し、微生物製剤を油脂含有廃水に投入することを実現したものである。

従来、種微生物は、充填材などに付着させて仮死状態で保存されており、廃水等に投入される前に活性化してから使用されるのが一般的であったが、本発明では、種微生物を生存状態で自動投入装置内で長期間保存し、定期的に増殖して用いる点が全く新しい特徴である。かかる発明は、詳細には、後述するが、以下の新しい知見に基づいて完成されたものである。

すなわち、本発明は、所定の種微生物を用い、所定の個体数濃度とし、所定の条件で保存すれば、種微生物を生存状態で長期間保存でき且つ使用時に短時間で有効な濃度まで増殖できることを初めて知見して完成されたものである。
また、所定の微生物製剤を、被処理液中で所定の個体数濃度範囲になるように投入すると、被処理液中の油脂量の多少に拘わらず、有効に油脂を分解することができることを知見した点も新しい特徴である。例えば、処理槽内での有効濃度は、１×１０^５ＣＦＵ／ｍＬ以上、好ましくは、１×１０^６ＣＦＵ／ｍＬ以上であるが、処理槽の容量が１００ｍ^３の場合であれば、例えば、１×１０^８ＣＦＵ／ｍＬ以上、好ましくは、１×１０^９ＣＦＵ／ｍＬ以上の微生物製剤を１００Ｌ投入すればよいことになる。また、安定した廃水処理のためには１日１回投入することが好ましい。しかしながら、毎日微生物製剤を１００Ｌ準備するのは容易ではなく、長期間に亘って自動投入できる装置は非常に大型となり、また、微生物製剤の長期保存も困難である。
本発明は、このような観点から、生存状態で長期保存できる種微生物を用い、所定の個体数濃度の種微生物を、例えば、１００Ｌの１／５００〜１／５０容量だけ用い、これを毎日増殖して毎日１００Ｌの微生物製剤を自動投入できるようにしたものである。

本発明によれば、所定の個体数濃度の微生物製剤の所定容量を比較的容易に準備することができ、製造した微生物製剤を油脂含有廃水に投入することで、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂を比較的多量に含有している油脂含有廃水に対して廃水処理を行うことができる。その結果、本発明は、微生物分解時における悪臭の発生を抑制して、作業者の労働環境を改善すると共に、微生物分解時の工程の簡略化を実現するという優れた効果を奏するものである。

なお、本発明に適用可能な自動投入装置は、上述の通り所定の種微生物を保存すると共に、定期的に種微生物を増殖して所定の微生物製剤を製造し、製造した所定の微生物製剤を油脂含有廃水に投入することができれば、装置構成は特に限定されず、例えば、後述する微生物製剤の自動投入装置１（図１参照）を用いることができる。

ここで、所定の種微生物とは、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物である。好気性微生物群の種微生物は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む微生物群の種となるものである。このような好気性微生物群には、ヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７と、バークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４）とが含まれていることが好ましく、カンジダ シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４を含んでいてもよい。

また、保存可能な種微生物の濃度とは、後述する所定条件下で一定期間保存することができ、必要に応じて微生物製剤として利用可能な濃度まで増殖させることが可能な種微生物の個体数濃度である。本発明において適用可能な種微生物は、１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬの個体数濃度のものである。かかる濃度の種微生物を用いることで、これを増殖させて、所定の微生物製剤、即ち容量が種微生物の容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を製造することができる。なお、種微生物の保存については後述する。

種微生物及び微生物製剤における個体数濃度は、単位体積当たりのコロニー形成単位で表す。具体的には、正確に希釈した試料の一定量を培地上に撒き、培養（例えば、３０℃、１日〜２日間）により生じたコロニー数を計測し算出する。例えば、１０^６倍に希釈した試料溶液０．１ｍＬを培地に撒き、２０個のコロニーが生じた場合、試料中の個体数濃度は２０÷０．１×１０^６＝２×１０^８ＣＦＵ／ｍＬと計算される。

前記培地としては特に制限されず、一般的な培地が使用できる。例えば、所定の溶液をオートクレーブ滅菌（飽和水蒸気中、１２１℃、２気圧、１５分〜２０分）した寒天培地等が挙げられる。ここで、所定の溶液とは、ペプトン１０ｇ、肉エキス１０ｇ（各種酵母エキス１ｇ〜５ｇでもよい）、塩化ナトリウム３ｇ、及び寒天末１５ｇを、１Ｌのイオン交換水へ溶解した溶液である。

なお、前記培養時における雑菌の混入、増殖を防ぐ観点から、無菌室内での培養、及び／又は制限培地の使用が望ましい。

種微生物の増殖は、上述した所定容量の種微生物と、水と、種微生物を活性化させる活性化剤と、種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とを用い、自動投入装置の増殖槽内に種微生物、水、活性化剤及び炭素源（以下、これらをまとめて「製剤成分」ともいう）を投入し、増殖槽内の内容物に空気導入（エアレーション）しながら撹拌することにより行うことができる。

種微生物を活性化させる活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むものであり、必要に応じて種微生物の構成要素となる金属を添加してもよい。

種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源は、種微生物の増殖に必須のものである。この炭素源は、種微生物について油脂に対する馴養を行って、油脂の分解に適した微生物製剤を製造すると共に、雑菌の増殖を防止するために植物油としている。また、炭素源は、後述する廃水処理システム２００（図３参照）で処理する油脂の種別に応じて適宜変更することができる。例えば、油脂としては植物油が好ましく、植物油としては、綿実油、菜種油、大豆油、トウモロコシ油（コーン油）、オリーブ油、サフラワー油、米油、ゴマ油、パーム油、ヤシ油、落花生油等を挙げることができる。処理対象が動物性油脂を多く含有する場合には、ラード、牛脂、乳脂肪等を用いてもよく、必要に応じて１種又は複数の炭素源を用いてもよい。

ここで、自動投入装置の増殖槽とは、製剤成分を内部に収容することができると共に、種微生物を増殖して微生物製剤を製造することが可能な、所定サイズの槽である。増殖槽のサイズは、製造する微生物製剤の容量に応じて適宜設計することができ、特に限定されない。また、増殖槽の形状は特に限定されないが、内容物を撹拌しやすい形状であることが好ましい。このような増殖槽の形状としては、例えば、槽全体が鉛直方向に縦長の円筒形状又は多角形筒形状に形成され、底部が逆錐形状又は２方向から中央へ絞った形状等が挙げられ、その他、横長形状の増殖槽を適用してもよい。また、増殖槽の設置数は必要に応じて適宜決定すればよく、１つの増殖槽を設置してもよいし、複数の増殖槽を設置してもよい。

エアレーションは、種微生物の増殖に必要な空気を供給するために行う。撹拌は、内容物の混合により、種微生物と、活性化剤及び炭素源とを接触させて種微生物の増殖を促進するために行う。本発明は、種微生物を増殖させることができれば、エアレーションや撹拌を行う手段を限定しない。例えば、上記内容物に対流を発生させて、空気導入と共に撹拌混合を行う撹拌混合手段（例えばブロア）を用いてもよい。或いは、機械的にエアレーションと撹拌を行う空気導入手段（例えば送気ポンプ）や、撹拌手段（例えば撹拌羽根を有する撹拌混合装置）を併用してもよい。なお、上述した鉛直方向に縦長であって底部に傾斜が設けられた増殖槽であれば、エアレーションにより対流を生じさせて内容物の撹拌混合を行うことができるので、撹拌手段は不要である。

本発明は、種微生物を保存することができる。このため、自動投入装置には、雑菌の繁殖を防ぐと共に、増殖を停止し且つ生きた状態で一定期間種微生物を保管することが可能な保存手段を設ける。保存手段としては、種微生物を冷蔵状態で保管する保冷貯蔵手段（例えば保冷庫や保冷剤）を用いる。なお、自動投入装置は、生存状態の種微生物の保存を一定期間維持するために、上述したエアレーションや撹拌を行う手段を保存手段に設けてもよい。

本発明は、自動投入装置の増殖槽内で微生物製剤を製造し、この微生物製剤を油脂含有廃水に投入することができる。このため、自動投入装置には、微生物製剤を油脂含有廃水に投入することが可能な投入手段を設けることが好ましい。微生物製剤を油脂含有廃水に投入することができれば、投入手段の構成は特に限定されない。例えば、投入手段として、微生物製剤の製剤成分を投入する製剤成分の投入口の他に、製造された微生物製剤を油脂含有廃水に投入する微生物製剤の投入口が設けられてもよい。また、微生物製剤の投入口が設けられていない場合には、例えば、製剤成分の投入口を微生物製剤の投入口として用いてもよい。何れの場合においても、微生物製剤の投入口（又は製剤成分の投入口）に、送液手段（例えば送液ポンプ）を設置することで、当該送液手段を用いて微生物製剤を油脂含有廃水に投入することができる。

（微生物製剤の自動投入装置）
次に、上述の微生物製剤の投入を実現するための微生物製剤の自動投入装置について説明する。なお、以下の実施形態は、１つの微生物製剤の製造用の増殖槽を備えた自動投入装置を例に挙げて説明する。

本発明は、油脂分解槽にて油脂含有廃水の処理を行うにあたり、一日一回、所定範囲の個体数濃度で所定量を油脂分解槽に投入するだけでよい微生物製剤を設計し、この微生物製剤の所定量を毎日製造し、油脂分解槽に投入することができる自動投入装置を実現したものである。

本発明の自動投入装置は、必要な微生物製剤の例えば１／５００〜１／５０の容量の種微生物を用い、これを増殖させて所定容量の微生物製剤を毎日製造することができるものであり、増殖の準備工程から増殖工程、更には投入工程を２４時間サイクルで行うことができるようにしたものである。

また、このような毎日繰り返し行う増殖及び投入をメンテナンスフリーで行うことができるように、最低でも１ヶ月以内で、好ましくは２ヶ月〜３ヶ月以内で、種微生物と、これを増殖するための活性化剤及び炭素源とを供給することができるようにしたものである。このような種微生物を２ヶ月〜３ヶ月保管するにあたっては、後述するような保冷庫が必要である。

更に、種微生物として、１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬの個体数濃度のものを用い、これを増殖させて容量が種微生物の容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を、毎日繰り返し製造するためには、増殖槽の撹拌・混合が必要である。なお、本発明においては、メンテナンスフリー及び洗浄し易さの観点から、増殖槽に機械的な撹拌混合装置を用いないことが好ましい。

本発明は、種微生物の増殖の際に雑菌を繁殖させないことが重要であり、これは炭素源として油脂を用いることで解決した。これにより、毎日繰り返し増殖させることが可能となった。また、雑菌を繁殖させずに種微生物の増殖を行うことは、馴養を行って油脂の分解に適した微生物製剤とする上で重要である。

本実施形態では、上述した点を勘案し、油脂の分解に適した微生物製剤を製造して油脂含有廃水に投入するまでの全工程を自動化することを可能にした装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置の構成の一例を示す図である。図示するように、自動投入装置１は、種微生物保冷貯蔵装置１１、保冷庫用散気装置１２、活性化剤貯蔵庫１３、炭素源貯蔵庫１４、給水装置１５、水位監視装置１６、増殖槽散気装置１７、温度管理装置１８、投入装置１９、増殖槽２０及び制御部３０を備えている。なお、自動投入装置１は、必要に応じて他の構成要素を備えてもよい。

種微生物保冷貯蔵装置１１は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態のまま冷蔵保管する保冷貯蔵手段である。種微生物保冷貯蔵装置１１内に種微生物を生存状態のまま冷蔵保管する保冷庫１１１を設け、保冷庫１１１内の種微生物を配管１１２を介してポンプ１１３により増殖槽２０に供給する。保冷庫用散気装置１２は、種微生物保冷貯蔵装置１１の保冷庫１１１内のエアレーションを行い、ブロア１２１からバルブ１２２付の配管１２３を介して保冷庫１１１に空気を供給するものである。配管１２３の保冷庫１１１側の先端には、複数の空気吐出口１２４を有する空気吐出部１２５が保冷庫１１１の下部側に配置されている。保冷庫用散気装置１２では、ブロア１２１から配管１２３を介して空気を供給し、複数の空気吐出口１２４からの空気の吐出により保冷庫１１１の内容物に対流を発生させて空気導入（エアレーション）と共に撹拌混合を行い、種微生物を生存状態で保管する。

好気性微生物群の種微生物としては、上述したものと同様の種微生物を用いることができる。

活性化剤貯蔵庫１３は、好気性微生物群の種微生物を活性化させる活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段であり、活性化剤貯蔵庫１３内の活性化剤を配管１３１を介してポンプ１３２により増殖槽２０に供給する。活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むものであり、必要に応じて種微生物の構成要素となる金属を添加してもよい。

炭素源貯蔵庫１４は、好気性微生物群の種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段であり、炭素源貯蔵庫１４内の炭素源を配管１４１を介してポンプ１４２により増殖槽２０に供給する。炭素源は、種微生物の増殖に必須のものであるが、種微生物について油脂に対する馴養を行って、油脂の分解に適した微生物製剤を製造すると共に、雑菌の増殖を防止するために植物油としている。また、後述する廃水処理システム２００（図３参照）で処理する油脂の種別に応じて適宜変更することができる。例えば、油脂としては植物油が好ましく、植物油としては、綿実油、菜種油、大豆油、トウモロコシ油（コーン油）、オリーブ油、サフラワー油、米油、ゴマ油、パーム油、ヤシ油、落花生油等を挙げることができる。処理対象が動物性油脂を多く含有する場合には、ラード、牛脂、乳脂肪等を用いてもよく、必要に応じて１種又は複数の炭素源を用いてもよい。

給水装置１５は、給水源１５１からバルブ１５２付の給水管１５３を介して増殖槽２０に水を供給する給水手段であるが、増殖槽２０の洗浄装置を兼ねている。給水管１５３の増殖槽２０側の先端には、水吐出口１５４を有する水吐出部１５５が設けられ、水吐出部１５５は増殖槽２０の中央上部側に配置されている。本実施形態では、水吐出口１５４は、増殖槽２０の側面に向かって水が吐出されるように増殖槽２０の側面に対向するように水吐出部１５５に配置されている。水吐出口１５４から吐出された水により、増殖槽２０内、特に側面に付着した汚物を除去することができる。汚物の除去により、増殖槽２０の詰まりを防止すると共に、油脂分解好気性微生物群以外の雑菌の繁殖を防止する。水吐出部１５５の構成は、これに限定されず、例えば水吐出部１５５が鉛直方向を中心に回転して水吐出口１５４が周方向に移動するようにしてもよい。給水装置１５により増殖槽２０に供給される水は、水道水（浄水）、純水、イオン交換水、工業用水等の何れかを用いることができるが、好気性微生物群の種微生物の増殖を阻害しなければ特に限定されない。好気性微生物群の種微生物の増殖を阻害せず、且つ油脂分解好気性微生物群以外の雑菌の繁殖を防止することができ、コスト性に優れるという観点から、水道水が好ましい。

水位監視装置１６は、給水装置１５により増殖槽２０に水が供給された際の水位を監視するレベルセンサー（液面センサー）であり、その構成は特に限定されない。例えば、水位監視装置１６は、上面センサー１６１、アースセンサー１６２及び下面センサー１６３により構成され、上面センサー１６１及びアースセンサー１６２により増殖槽２０の水位を監視して給水装置１５のバルブ１５２の開閉を調節すると共に、下面センサー１６３により増殖槽２０の水位を監視して微生物製剤の投入の完了を検知する。

増殖槽散気装置１７は、ブロア１７１からバルブ１７２付の配管１７３を介して増殖槽２０に空気を供給するものである。配管１７３の増殖槽２０側の先端には、複数の空気吐出口１７４を有する空気吐出部１７５が設けられている。空気吐出部１７５は増殖槽２０の下部を横断するように配置された直管部材からなり、斜め上両側に複数の空気吐出口１７４が設けられている。即ち、増殖槽散気装置１７は、ブロア１７１から配管１７３を介して空気を供給し、複数の空気吐出口１７４からの空気の吐出により増殖槽２０の内容物に空気導入（エアレーション）すると共に、対流を生じさせて内容物の撹拌混合を行い、好気性微生物群の種微生物に活性化剤及び炭素源を接触させて増殖を促進する撹拌混合手段である。複数の空気吐出口１７４を有する空気吐出部１７５は、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂製又はステンレス鋼等の金属製のパイプの外周に、例えば直径１．５ｃｍ程度の穴を複数形成し空気吐出口１７４としたものを適用することができる。空気吐出部１７５には、植物油からなる炭素源が目詰まりを起こし難い素材を適用することが好ましく、ポリ塩化ビニルが好ましい。なお、セラミックスは炭素源が目詰まりを起こし易いので好ましくない。

温度管理装置１８は、増殖槽２０内の温度を管理する温度管理手段であり、温度センサーとして例えば熱電対１８１を適用したものである。具体的には、増殖槽２０内を所定温度に保つヒーター及びクーラーを備えている。

投入装置１９は、増殖槽２０で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段である。後述する増殖槽２０の底面２１に設けられた投入口２２に、投入装置１９の投入管１９１を介してポンプ１９２及びバルブ１９３が設けられている。投入装置１９では、増殖槽２０内の微生物製剤を投入管１９１を介してポンプ１９２により油脂含有廃水に投入する。

増殖槽２０は、槽全体が鉛直方向に縦長の円筒形状又は多角形筒形状に形成され、底部が逆錐形状又は２方向から中央へ絞った形状となるものが好ましい。本実施形態の増殖槽２０の底面２１側には、微生物製剤を油脂含有廃水へ投入する投入口２２が設けられている。増殖槽２０の底面２１側の側面の一部は、投入口２２に向かって傾斜する傾斜面２３ａ，２３ｂで構成されている。微生物製剤の製造時において、供給された好気性微生物群の種微生物、活性化剤及び炭素源（以下、これらをまとめて「製剤成分」ともいう）が増殖槽２０の底面２１側に滞留した際に、増殖槽散気装置１７のエアレーションにより製剤成分を増殖槽２０の底面２１の傾斜面２３ａ，２３ｂに沿って液面側に上昇させて、増殖槽２０内で製剤成分の上昇と下降を繰り返して対流を生じさせることができる。その結果、増殖槽２０内の製剤成分の濃度分布を底面２１側に偏在させることなく均一に保持させた混合物とすることができる。なお、本実施形態では、縦長形状の増殖槽２０の適用により、撹拌混合装置を用いることなく撹拌混合を行うことができるが、撹拌混合装置を用いる場合には増殖槽の形状は特に限定されず、例えば横長形状の増殖槽を適用してもよい。また、必要に応じて複数の増殖槽２０を設置してもよく、例えば、２つの増殖槽２０を設置してもよい。

制御部３０は、好気性微生物群の種微生物を生存状態で保管する保管工程を制御する保管制御部３１と、増殖槽２０の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部３２と、給水装置１５により増殖槽２０への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部３３と、所定時間のエアレーションを行って増殖槽２０内の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部３４と、種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部３５と、微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部３６とを具備し、製剤成分の供給量やタイミング或いは環境等の微生物製剤の製造条件や、製造された微生物製剤の油脂含有廃水への投入量やタイミング等の投入条件を制御する制御手段である。

保管制御部３１は、保冷庫用散気装置１２のブロア１２１を駆動すると共にバルブ１２２を開閉し、保冷庫１１１内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１２２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。また、図示していないが種微生物保冷貯蔵装置１１の保冷庫１１１内の温度管理を行って、種微生物を冷蔵状態で保管する。保管温度は種微生物の活動を低下させることができる程度であればよく、例えば０℃〜２０℃であり、０℃〜１０℃とすることが好ましい。本実施形態では、保冷庫１１１内の温度を４℃とし、種微生物を冷蔵状態で保管した。

洗浄制御部３２は、給水装置１５のバルブ１５２を開閉して水を増殖槽２０へ供給する。このとき、水吐出部１５５における水吐出口１５４により供給された水は増殖槽２０の側面に向かって吐出され、側面に付着した汚物を除去する。増殖槽２０の洗浄時間は、増殖槽２０の大きさや形状、或いは設置数に応じて適宜決定されるが、例えば１００Ｌの縦長形状の増殖槽２０の場合には１０分〜１５分である。洗浄制御部３２は、タイマー等により時間でバルブ１５２を開閉してもよいし、増殖槽２０内に汚物を検知するセンサー等を介して制御してもよい。なお、洗浄により得られた汚水は、増殖槽２０の投入口２２から排出され、油脂含有廃水等と一緒に後述する廃水処理システム２００（図３参照）で処理される。

貯水制御部３３は、給水装置１５のバルブ１５２を開閉して水を増殖槽２０へ供給すると共に、水位監視装置１６の上面センサー１６１及びアースセンサー１６２により増殖槽２０の水位を監視して給水装置１５のバルブ１５２の開閉を調節し、水の供給量を制御する。このとき、アースセンサー１６２により増殖槽２０内の水が検知されると共に、上面センサー１６１により増殖槽２０の水面が検知された状態で、所定量の貯水がなされたと判断し給水装置１５のバルブ１５２を閉じて貯水を完了する。

脱塩素制御部３４は、増殖槽散気装置１７のブロア１７１を駆動すると共にバルブ１７２を開閉し、増殖槽２０内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１７２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。また、温度管理装置１８の熱電対１８１により増殖槽２０内の温度管理を行って、水に対して脱塩素処理を行うのに適した温度を保持する。脱塩素処理の温度は、増殖槽２０へ供給された水に応じて適宜決定され、例えば水道水が供給された場合には、増殖槽２０内の温度を２０℃〜４０℃とすることが好ましく、２５℃〜３５℃とすることがより好ましい。脱塩素処理の時間は、増殖槽２０の大きさや形状、或いは設置数に応じて適宜決定されるが、例えば１００Ｌの縦長形状の増殖槽２０の場合には、約３時間〜６時間とすれば十分である。

増殖制御部３５は、種微生物保冷貯蔵装置１１のポンプ１１３を駆動して保冷庫１１１内の好気性微生物群の種微生物を増殖槽２０へ供給し、活性化剤貯蔵庫１３のポンプ１３２を駆動して活性化剤を増殖槽２０へ供給し、炭素源貯蔵庫１４のポンプ１４２を駆動して炭素源を増殖槽２０へ供給する。このとき、ポンプ１１３，１３２，１４２の駆動により種微生物、活性化剤及び炭素源の供給量をそれぞれ制御する。また、増殖槽散気装置１７のブロア１７１を駆動すると共にバルブ１７２を開閉し、増殖槽２０内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１７２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。更に、温度管理装置１８の熱電対１８１により増殖槽２０内の温度管理を行って、種微生物の増殖に適した温度を保持する。種微生物の増殖温度や増殖時間は、増殖槽２０へ供給された種微生物に応じて適宜決定され、例えばヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７と、バークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４）とが供給された場合には、増殖槽２０内の温度を２０℃〜４０℃、又は２５℃〜３５℃とすることが好ましく、増殖時間を１２時間〜２０時間とすることが好ましい。

投入制御部３６は、投入装置１９のポンプ１９２を駆動すると共にバルブ１９３を開閉し、増殖槽２０内の微生物製剤を後述する油脂含有廃水に投入する。このとき、バルブ１９３の開閉を調節して微生物製剤の投入量を制御する。更に、水位監視装置１６の下面センサー１６３により増殖槽２０内の水位を監視し、増殖槽２０の水面が検知されるとバルブ１９３を閉じて微生物製剤の投入を完了する。

本実施形態では、微生物製剤の自動投入装置１を用いた微生物製剤の投入方法を例に挙げ、微生物製剤の投入フローに基づいて説明するが、微生物製剤の投入方法における後述の各工程はこれに限定されない。本発明では、適用する装置に応じて工程数を増減してもよく、少なくとも後述の洗浄工程、貯水工程、増殖工程及び投入工程を有していればよい。

図２は、本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置１（図１参照）を用いた微生物製剤の投入フローの一例を示す図である。図示するように、まず、制御部３０の保管制御部３１は、保冷庫１１１のエアレーションを行うタイミングか否かについて判断し（ステップＳ１）、エアレーションを行うタイミングである場合には（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、保冷庫１１１のエアレーションを行って（ステップＳ２）、ステップＳ３へ移行する。一方、エアレーションを行うタイミングでない場合には（ステップＳ１；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ１）。

保管工程（ステップＳ１からステップＳ２）では、保冷庫１１１のエアレーションを行うタイミングは特に限定されないが、２４時間に少なくとも１回のタイミングでエアレーションを行う。ステップＳ２では、種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫１１１の下部側から空気を導入して保冷庫１１１の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行い、好気性微生物群の種微生物を生存状態で保管する。

次に、洗浄制御部３２は、増殖槽２０の洗浄を行う第１のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ３）、洗浄を行うタイミングである場合には（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、増殖槽２０の洗浄を行って（ステップＳ４）、ステップＳ５へ移行する。一方、洗浄を行うタイミングでない場合には（ステップＳ３；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ３）。

次に、貯水制御部３３は、増殖槽２０への貯水を行う第２のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ５）、貯水を行うタイミングである場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、増殖槽２０への貯水を行って（ステップＳ６）、ステップＳ７へ移行する。一方、貯水を行うタイミングでない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ５）。

貯水工程（ステップＳ５からステップＳ６）のステップＳ６では、種微生物の増殖を阻害せず且つ最適な生育環境とされるｐＨ６〜７とすることができることから、給水装置１５を用いて例えば水道水を給水する。また、図示されていないが、水位監視装置１６を用いて増殖槽２０の水位を監視し所定量の貯水がなされたと判断された場合には、給水装置１５のバルブ１５２を閉じて貯水を完了する。

貯水が完了すると、貯水制御部３３は、脱塩素制御部３４により増殖槽２０の脱塩素を行い（ステップＳ７）、ステップＳ８へ移行する。

脱塩素工程（ステップＳ７）では、増殖槽２０の脱塩素を行う。エアレーションの時間は、必要に応じて適宜決定されるが、例えば３時間〜６時間行うことが好ましい。

次に、増殖制御部３５は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物と、種微生物を活性化させる活性化剤と、種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源（以下、これらをまとめて「製剤成分」ともいう）を増殖槽２０に供給する第３のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ８）、製剤成分の供給を行うタイミングでない場合には（ステップＳ８；Ｎｏ）待機し、製剤成分の供給を行うタイミングである場合には（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、製剤成分の供給を行って（ステップＳ９）、増殖槽２０内で種微生物の増殖を続ける（ステップＳ１０）。

増殖工程（ステップＳ８からステップＳ１０）のステップＳ９では、増殖槽２０に製剤成分をそれぞれ所定量供給し、ステップＳ１０では、一定温度に保持した状態で増殖槽２０の下部側から空気を導入してエアレーションを行いながら種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる。

なお、種微生物や微生物製剤のそれぞれの個体数濃度及び容量は、上述したものと同様の個体数濃度及び容量を適用することができる。

次に、投入制御部３６は、微生物製剤の投入を行う第４のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ１１）、投入を行うタイミングである場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、微生物製剤の投入を行って（ステップＳ１２）、ステップＳ１へ戻る。一方、投入を行うタイミングでない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、即ち、種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖できなかった場合には、ステップＳ１０へ戻る。

投入工程（ステップＳ１１からステップＳ１２）では、微生物製剤の投入を行う第４のタイミングは特に限定されないが、２４時間に１回行い、増殖工程の後に毎日繰り返す。ステップＳ１２では、増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する。微生物製剤の投入量は特に限定されないが、油脂含有廃水の処理量や時間に応じて適宜決定され得る。

以上説明した実施形態では、増殖槽２０の洗浄（ステップＳ４）、増殖槽２０への貯水（ステップＳ６）、増殖槽２０の脱塩素（ステップＳ７）、増殖槽２０への製剤成分の供給（ステップＳ９）、種微生物の増殖（ステップＳ１０）及び微生物製剤の投入（ステップＳ１２）の各工程を２４時間に１回それぞれ行い、全工程を２４時間で完了するようにプログラムされている。微生物製剤の投入のタイミングの時刻を決定することにより、それぞれのタイミングが全て所定の時刻に設定される。

なお、保冷庫１１１のエアレーションは、上述した例では２４時間に１回行うようにしているが、微生物製剤の投入と同じタイミングにならなければ、どのタイミングで行われてもよい。例えば、増殖槽２０へ供給する種微生物の濃度を均一にし、その状態を保持して増殖槽２０へ投入する観点から、種微生物の増殖槽２０への投入直前（ステップＳ８とステップＳ９の間）に、保冷庫１１１のエアレーションが行われてもよい。

また、以上説明した実施形態では、各工程を２４時間に１回それぞれ行い、２４時間で全ての工程を終了できるように設定されているが、微生物製剤の投入量や種微生物の種類によっては、増殖時間が長くなり２４時間では終了しないことが考えられる。例えば、全ての工程が２４時間以上４８時間以内で終了する場合には、増殖槽２０を２つ配置し、２４時間時間をずらして各増殖槽２０での各工程をそれぞれ実施する。つまり、各増殖槽２０において、４８時間毎に繰り返し種微生物の増殖を交代で行うことで、油脂含有廃水への２４時間に１回の微生物製剤の投入が可能となる。

（廃水処理システム）
次に、自動投入装置１を適用した廃水処理システムについて説明する。図３は、本発明の実施形態に係る廃水処理システムの構成の一例を示すブロック図である。図示するように、廃水処理システム２００において、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂を比較的多量に含有している油脂含有廃水４４は原水槽５０に集められ、一定量に達すると油脂分解槽６０に送られる。油脂分解槽６０には、自動投入装置１により、種微生物４１、活性化剤４２及び炭素源４３が増殖槽２０に供給され、増殖・馴養を経て得られた微生物製剤が投入される。油脂分解槽６０では、油脂含有廃水４４中の油脂が微生物製剤により分解され、活性汚泥槽７０に送られる。活性汚泥槽７０では微生物により有機物等が分解されて沈澱槽８０に送られ、沈澱槽８０では沈澱の上澄みが放流され、沈澱が活性汚泥槽７０に戻される（返送汚泥）。そして、沈澱槽８０において最後まで残った沈澱が汚泥貯留槽９０に集められ、一定量に達すると産業廃棄物処理される。なお、上述の廃水処理システム２００は一例であり、他の構成を含んでもよいし何れかの構成を省略してもよい。

（他の実施形態）
上述の本実施形態の自動投入装置では、ブロアからバルブ付きの配管を介して増殖槽に空気を供給する増殖槽散気装置を設ける構成としたが、増殖槽に空気を導入することができれば、この構成に限定されない。

増殖槽散気装置のかわりに、例えば撹拌羽根を有する撹拌混合装置等の撹拌手段を用いてもよい。このような撹拌混合装置を用いることで、増殖槽内を機械的に撹拌して空気を取り込むことができ、内容物の撹拌混合と共に槽内に空気を導入することができる。従って、この場合には、例えばブロア（送気ポンプ）等の空気導入手段を用いずに撹拌手段のみを設ければよい。

また、撹拌手段のみで槽内に空気を導入することが難しい場合には、撹拌手段と空気導入手段とを併用してもよい。これらを併用することにより、内容物の撹拌混合と共に槽内への空気導入を確実に行うことができる。

また、撹拌混合装置を用いた場合には、対流を生じさせる必要がないので、縦長形状の増殖槽のかわりに、例えば横長形状の増殖槽を用いてもよい。

本実施形態の自動投入装置では、種微生物保冷貯蔵装置に保冷庫を設けることで、種微生物を生存状態で保管する構成としたが、この構成に限定されない。保冷庫のかわりに、例えば保冷剤等の保冷貯蔵手段を用いてもよい。

また、種微生物保冷貯蔵装置に、ブロアからバルブ付きの配管を介して保冷庫に空気を供給すると共に、槽内に対流を生じさせて内容物を撹拌混合することが可能な保冷庫用散気装置を設ける構成としたが、保冷庫に空気を供給することができれば、この構成に限定されない。保冷庫用散気装置のかわりに、例えば上述の撹拌手段を設けてもよいし、この撹拌手段と上述の空気導入手段とを併用してもよい。

なお、種微生物保冷貯蔵装置において、保冷庫における種微生物の生存状態での保存を一定期間、例えば数ヶ月程度維持することができれば、保冷庫に空気導入して内容物を撹拌混合する必要はなく、上述の撹拌手段や空気導入手段等を設けなくてもよい。

本実施形態の自動投入装置では、増殖槽の投入口に投入装置を設けることで、増殖槽内の微生物製剤を投入管を介してポンプにより油脂含有廃水に投入する構成としたが、油脂含有廃水に微生物製剤を投入することができれば、この構成に限定されない。

例えば、増殖槽に微生物製剤の投入口を設けずに、製剤成分の投入口のみを設けた構成としてもよい。この場合、製剤成分の投入口を微生物製剤の投入口として用い、この製剤成分の投入口に、例えば送液ポンプ等の送液手段を設置し、当該送液手段を用いて微生物製剤を油脂含有廃水に投入してもよい。

本発明は、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂を比較的多量に含有している油脂含有廃水に対して廃水処理を行う産業分野で利用することができる。そして、微生物分解時における悪臭の発生を抑制して、作業者の労働環境を改善することができる。また、微生物分解時の工程を簡略化して必要設備を減らすことができると共に、システム全体のイニシャルコスト、メンテナンスコスト、及び使用電力量や産業廃棄物の処分費用等を含めたランニングコストを削減することができるので、産業上有用である。

１ 自動投入装置
１１ 種微生物保冷貯蔵装置
１２ 保冷庫用散気装置
１３ 活性化剤貯蔵庫
１４ 炭素源貯蔵庫
１５ 給水装置
１６ 水位監視装置
１７ 増殖槽散気装置
１８ 温度管理装置
１９ 投入装置
２０ 増殖槽
２１ 底面
２２ 投入口
２３ａ，２３ｂ 傾斜面
３０ 制御部
３１ 保管制御部
３２ 洗浄制御部
３３ 貯水制御部
３４ 脱塩素制御部
３５ 増殖制御部
３６ 投入制御部
４１ 種微生物
４２ 活性化剤
４３ 炭素源
４４ 油脂含有廃水
５０ 原水槽
６０ 油脂分解槽
７０ 活性汚泥槽
８０ 沈澱槽
９０ 汚泥貯留槽
１１１ 保冷庫
１１２，１２３，１３１，１４１，１７３ 配管
１１３，１３２，１４２，１９２ ポンプ
１２１，１７１ ブロア
１２２，１５２，１７２，１９３ バルブ
１２４，１７４ 空気吐出口
１２５，１７５ 空気吐出部
１５１ 給水源
１５３ 給水管
１５４ 水吐出口
１５５ 水吐出部
１６１ 上面センサー
１６２ アースセンサー
１６３ 下面センサー
１８１ 熱電対
１９１ 投入管
２００ 廃水処理システム

ヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７
バークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４）
カンジダ シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４

微生物への言及

寄託機関の名称： 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名： 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８ １２２号室
寄託機関に寄託した日付： ２０１１年１１月２５日
寄託機関が寄託について付した受託番号： ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７

寄託機関の名称： 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名： 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８ １２２号室
寄託機関に寄託した日付： ２０１８年４月１０日
寄託機関が寄託について付した受託番号： ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４
当該寄託された微生物は、２００９年３月６日に独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センターへ国内寄託した微生物（受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−７１４）を、２０１８年４月１０日に国際寄託に移管したものである。

寄託機関の名称： 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名： 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８ １２２号室
寄託機関に寄託した日付： ２０１８年４月１０日
寄託機関が寄託について付した受託番号： ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４
当該寄託された微生物は、２００９年３月１７日に独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センターへ国内寄託した微生物（受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−７２４）を、２０１８年４月１０日に国際寄託に移管したものである。

Claims (18)

1. 油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷貯蔵装置と、前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、を用い、
   前記保冷貯蔵装置を用いて冷蔵保管した前記種微生物を、前記増殖槽を用いて定期的に増殖して所定の微生物製剤を製造し、製造した所定の微生物製剤を油脂含有廃水に投入する際に、
   前記種微生物として個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬのものを前記保冷貯蔵装置に冷蔵保存し、
   前記増殖槽により前記種微生物の所定容量を原料として増殖して、容量が前記所定容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を製造し、製造した微生物製剤を油脂含有廃水に投入することを特徴とする微生物製剤の投入方法。
2. 前記増殖槽における前記種微生物の増殖は、前記所定容量の前記種微生物と、水と、前記種微生物を活性化させる活性化剤と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とを用い、前記種微生物に空気を供給し且つ対流を生じさせる処理を行うことによることを特徴とする請求項１に記載の微生物製剤の投入方法。
3. 前記活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むことを特徴とする請求項２に記載の微生物製剤の投入方法。
4. 前記種微生物の増殖は、２４時間に１回、毎日繰り返して行うことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
5. 第１のタイミングで、前記増殖槽の洗浄を行う洗浄工程と、
   第２のタイミングで、前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程と、
   第３のタイミングで、前記増殖槽に供給された前記所定容量の前記種微生物と、前記種微生物を活性化させる活性化剤と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とを、一定温度に保持した状態で混合物に空気を導入すると共に撹拌混合しながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程と、
   第４のタイミングで、前記増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する投入工程と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
6. 前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の微生物製剤の投入方法。
7. 前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、前記２つの増殖槽からの油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を毎日行うことを特徴とする請求項５に記載の微生物製剤の投入方法。
8. 前記増殖槽へ水道水を給水して貯水を行った後、エアレーションを所定時間行って水道水の脱塩素を行う脱塩素工程を有することを特徴とする請求項５から請求項７の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
9. 前記増殖槽は、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成されたものであり、
   空気吐出口を有する空気吐出部を前記増殖槽の下部側に有する散気手段を用い、前記空気吐出口からの空気の吐出により前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行うことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
10. 前記好気性微生物群は、ヤロウィア リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−１１６７と、バークホルデリア アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７２４とを含むことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
11. 前記好気性微生物群は、カンジダ シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株 ＮＩＴＥ ＢＰ−００７１４を含むことを特徴とする請求項１０に記載の微生物製剤の投入方法。
12. 油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷貯蔵装置と、前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、
    前記増殖槽に水を供給する給水手段と、
    前記増殖槽内の内容物を撹拌混合する撹拌混合手段と、
    前記増殖槽で製造された前記微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段と、
    制御手段と、を備え、
    前記種微生物として、前記好気性微生物群の種微生物が生存状態で保存され且つ個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜５×１０^９ＣＦＵ／ｍＬのものを用い、
    前記制御手段は、前記給水手段により前記増殖槽内に水を供給すると共に、別途供給された所定容量の前記種微生物と、前記種微生物を活性化させる活性化剤と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とを、前記撹拌混合手段により前記増殖槽内の前記内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合して前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させて、容量が前記所定容量の５０倍〜５００倍で個体数濃度が１×１０^７ＣＦＵ／ｍＬ〜２×１０^１０ＣＦＵ／ｍＬの微生物製剤を製造して、その後、製造した前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水へ投入することを所定間隔で繰り返し行うことを特徴とする
    微生物製剤の自動投入装置。
13. 前記制御手段は、
    第１のタイミングで、前記増殖槽の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部と、
    第２のタイミングで、前記給水手段により前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部と、
    第３のタイミングで、前記増殖槽に別途供給された前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とを、前記撹拌混合手段により撹拌混合を行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部と、
    第４のタイミングで、前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部と、を具備することを特徴とする請求項１２に記載の微生物製剤の自動投入装置。
14. 前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする請求項１３に記載の微生物製剤の自動投入装置。
15. ２つの増殖槽を備え、
    前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして前記２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を前記２つの増殖槽から交代で毎日行うことを特徴とする請求項１３に記載の微生物製剤の自動投入装置。
16. 前記制御手段は、前記貯水制御部が前記増殖槽への水道水を供給して貯水を行った後、所定時間のエアレーションを行って前記水道水の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部を具備することを特徴とする請求項１３から請求項１５の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
17. 前記増殖槽が、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成されたものであり、
    前記撹拌混合手段が、空気吐出口を有する空気吐出部を前記増殖槽の下部側に有する散気手段であり、前記空気吐出口からの空気の吐出により前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行うことを特徴とする請求項１３から請求項１６の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
18. 請求項１２から請求項１７の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置を備えることを特徴とする廃水処理システム。

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