JPH11319882A - 油含有排水の処理方法および処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動植物油、 鉱物油等で汚染された排水
は、 生活環境を汚染するだけでなく、それを下水道に放
流する場合、 下水処理に大きな負担をかけることとなる
ので、 その際の排水基準が定まっている。 それに適合し
うるよう、 油分を効率よく、 短時間で除去しなければな
らない。 【解決手段】 酸化分解槽の上部にロートを上向きに固
定しておき、 そこからポンプの力で油層および空気を同
時に吸い込んで槽の底部から、 水流を発生するよう放出
しうる装置に、 動植物油、 鉱物油などを含有する排水を
供給し、 そこで、親油性でかつ非凝集性の好気性微生物
と十分に接触させて、 処理することで、 本課題を解決し
えた。 【効果】 ノルマルヘキサン抽出物質の値が高い、
レストンランなどの排水を効率よく、 短時間で、 酸化分
解し、 その値を下水道に放流しうる水質基準に適合させ
ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】 動植物油、 鉱物油等を含有
する排水の、 公共用水域に排出する前の処理、 または下
水道に流入させる前の除外施設としての処理のための処
理方法および処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 動植物油、 鉱物油等を含有する排水の
処理のためには、 従来から加圧浮上分離法が一般的に使
用されている。 この方法では、 排水を加圧装置に入れて
十分に加圧したる後、 常圧のタンクに移すことにより、
もともと比重の異なる油分と水分が２層分離してくるの
で、 油分を分離除去することができる。加圧浮上分離法
の運転管理は比較的容易であるが、処理水の油分を十分
に低位に保持することが困難である場合が多い。 さら
に、それを実施するためには、比較的大きな装置と、多
量の水を加圧するための比較的多量のエネルギーが必要
となる。また、この方法では、分離された油分を処理処
分する必要がある。

【０００３】 動植物油、 鉱物油等をを含有する排水
は、硫酸バンドなどの凝集剤を添加して、油分を沈殿分
離する方法を採用することがあるが、この場合は多量の
汚泥が生成し、その脱水分離が比較的困難であり、分離
できてもその汚泥を処分しなければならない。

【０００４】 以上の２つの方法は、処理条件の設定に
よっては、十分には油分が除去されず、処理水が排水基
準に合格しない場合もある。そのような場合には、それ
らの処理水を、さらに別の方法で処理しなければならな
い。

【０００５】 動植物油、 鉱物油等を含有する排水を、
そのまま直接的に活性汚泥法、または生物膜にて処理す
る方法にかける試みも行われているが、これらの生物処
理方法は、均一で、１層からなる排水を処理する場合に
は十分に機能するが、２層から成る、動植物油、 鉱物油
等を含有する排水の場合には、通常の微生物が汚染物質
に十分に接触することができず、優れた処理効果が得ら
れないのが普通である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 動植物油は、各家庭
で各種食材を調理する際に広く使用されるだけでなく、
西洋料理、中国料理をはじめとするレストラン、てんぷ
ら、とんかつなどの和食の料理店、さらにファースト・
フード店でも広く使用されており、その結果として、そ
こから排出される排水には、動植物油が比較的多量含ま
れている。したがって、それらのレストラン、料理店等
が入っているビルディングからの排水にも、動植物油が
比較的多量含まれていることとなる。

【０００７】 動植物油は、通常の排水にあっては、そ
の上層を覆い、見苦しいだけでなく、その酸化分解には
多量の酸素を必要とし、それらが溶解すると、極めて高
いＢＯＤ値を示すことから、重大な汚染源となりうる。
なお、排水中の動植物油の含量はＪＩＳＫ０１０２に示
される方法で、ヘキサン（ノルマルヘキサン）抽出物質
を測定し、その濃度が示される。

【０００８】 動植物油を含有する排水を、そのまま下
水道に放流した場合、都市の下水処理に大きな負担とな
るため、そのまま下水道に放流することはできず、あら
かじめ十分に処理して、あまり負担にならない程度ま
で、動植物油を除去しなければならない。下水道に放流
できる基準は、それぞれ地方自治体によって決められて
いるが、東京都の場合は３０ｍｇ／Ｌ以下となってい
る。

【０００９】 原油より分離精製して得られる各種鉱物
油は、主として、化石燃料として現代社会の主要なるエ
ネルギー源として利用されており、その過程で排水に混
入し、それを汚染する場合も多い。鉱物油を含有する排
水も、動植物油の場合と同様の理由により、そのまま下
水道を放流することはできず、その放流基準は５ｍｇ／
Ｌである。

【００１０】 動植物油または鉱物油を含有する排水
は、それらを用いる業務が盛業中であれば、ますます多
量に排出することとなり、それらの排水は、限られたス
ペースで、２次公害を伴わずに、効率よく、速やかに分
解処理して、排水水質基準に合格しうる水質にしなけれ
ばならない。

【００１１】 動植物油または鉱物油を含有する排水
を、その排出基準に合格しうる水質にまで処理すること
を目的として、本発明は、処理処分が必要な汚泥等の発
生を伴わずに、効果的で、かつ経済的な、 油含有排水の
処理方法およびそのための処理装置を提供するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ために、本発明者らは長年鋭意検討の末、極めて効果的
な微生物を用いて、さらにこの目的に好適な処理装置を
採用することが極めて重要であるとの結論に達した。

【００１３】 本発明者らは、まず本発明に合致しうる
微生物を求めて、アメリカ、ヨーロッパおよびアジア各
地の土壌および水域の好気的微生物を収集し、長期間に
わたり検索を行い、排水中の、動植物油または鉱物油に
積極的に近づき、それを資化して、分解しうる微生物を
得た。

【００１４】 つづいて、得られた微生物の油分解能を
十分に発揮させうる装置を研究開発することで本発明の
課題を解決し、本発明を完成した。

【００１５】

【発明の実施形態】 本発明者らは、動植物油または鉱
物油により２層を形成している排水の中の油分を効率よ
く分解するためには、微生物が排水中に溶解している油
分を資化し、その後で油層から水層に溶け込んでくる油
を待ってそれを資化するのでは効率が悪く、現実的でな
いとの考えに至った。

【００１６】 そこで、本発明者らは、本発明を構成す
る微生物の第一の条件として、微生物細胞自身が親油性
で、水層中の油滴、油層に接触して離れず、さらにそこ
へ入り込んで存在しうることが必要な条件である。さら
に言えば、ここで用いる微生物群は、長期間油と接触し
ていなければならないので、 活性汚泥中の微生物のよう
に凝集性で、沈殿性してしまうものは、本発明の目的か
ら、なじまない場合がある。これらの条件に適合しうる
微生物を求めて、広く世界から集められた微生物群につ
いて検討、検索して、目的にかなう微生物群を検索、 採
取した。

【００１７】 このようにして得られた、親油性で、か
つ非凝集性の微生物群のうち、水層中の油滴、油層に接
触し、またはその中に存在しうるのみでなく、本発明の
目的からは、それを強力に酸化分解しうる微生物である
ことが必要となる。そこで、本発明を構成する微生物の
第二の条件としては、本発明者らは、動植物油および鉱
物油を強力に酸化分解する微生物群を選択し、検討、検
索を行った結果、本発明において使用し得る微生物群を
手にすることができた。

【００１８】 本発明者らは、このようにして得られた
微生物群は、本発明の目的には有効であるが、実際に、
油分含有排水の処理に用いるためには、第三の条件、す
なわち安全であることが重要であることを指摘しなけれ
ばならない。

【００１９】 そこで、本発明者らは、第二の条件で得
られた微生物群について、まず、それを構成する微生物
群の中の病原菌の存在の有無について検討した。その結
果、エアロモナス（魚、カエルの病原菌）、バチルス
メガテリウム（変敗菌）、カンピロバクター（動物の病
原菌）、クロストリディーム パーフリンゲンス（ガス
壊疽病原菌）、クロストリディーム ボツリヌス（ボツ
リヌス菌）、大腸菌、レジオネラ（在郷軍人病原菌）、
シュウドモナス マルジナリス（イネ葉鞘褐変病菌）、
サルモネラ（食中毒原因菌）、シゲラ（赤痢菌）、スタ
フィロコッカス アウレウス（黄色ブドウ球菌）、エル
シニア エンテロコリチカ（腸内虫垂炎菌）などが含ま
れていないことを確認した。

【００２０】 本発明に基づいて、選択された微生物群
を、油分含有排水の処理に用いた場合、それらの微生物
群が処理水とともに、直接公共用水域に、または下水処
理場を経由して公共用水域に流出することになる。

【００２１】 そこで、本発明者らは、使用する微生物
群の中に上記の病原菌が含まれていないだけでは、十分
に安全であるとは言い難いと考え、ミジンコ、ワムシ、
ニジマス、アユ、デハスズメダイなどの水棲生物への影
響を詳細に、かつ時間をかけて慎重に検討したが、まっ
たく影響は認められなかった。

【００２２】 以上の研究により、本発明者らが手にし
た、選択された微生物群は、いずれも好気的微生物で構
成されているので、これらを、その増殖に好適な培地を
接種して、十分に条件を管理しつつ、十分に通気を行う
ことにより、その微生物群を多量に入手することができ
る。ここで集められた菌体は、一定の濃度にするため、
澱粉、コーンスターチ、乳糖などで希釈することも可能
であるが、排水のＢＯＤ値を高めないようにするために
は、ケイソウ土、粘土、ベントナイトなどで希釈するの
が、実用上は好都合である。

【００２３】 本発明では、選択され、多量に入手しえ
た微生物群を油分含有排水に添加することによって目的
を達することができるが、さらに、その効果を高め、よ
り確実なものにするためには、それら微生物群に、十分
に機能を発揮しうる場、すなわち、油分含有排水の処理
に好適な装置を与えなければならない。

【００２４】 本発明者らは、油分含有排水処理につい
て長期間検討した結果、この処理における問題点を、以
下のように明らかにすることができた。すなわち、 （１）油分含有排水の処理において、酸化分解の対象と
なる油分が２層に分離していることが、その処理効率を
低くしている。 （２）油分含有排水中、その油分が多い部分ほど、より
多くの酸素が必要である。 （３）油分含有排水の処理には、通常の排水処理よりも
多量の酸素が必要である。

【００２５】 本発明者らは、上記の３つ問題点を同時
に、一気に解決しうる処理装置の発明に長期間鋭意努力
した結果、油分含有排水処理に好適な処理装置を発明す
るに至った。すなわち、油分含有排水中の油分の酸化分
解槽の形状は円筒形とし、その直径および水深は水量に
応じて、変えることができるが、その直径は水深の１／
２以下にすることが望ましい。大量の排水を処理するた
めには、この酸化分解槽を直列または並列に連結するこ
とにより対応できる。

【００２６】 油分の酸化分解槽には、水面にある油層
をその中心に集められるように、その直径の１／３以上
の直径のロートを、その水面に上向きに、槽の中心に固
定しておく。このロートの下部にある穴には、酸化分解
槽の底部に至るパイプの一端を固定しておき、その下端
には、ポンプ一次側を連結し、その二次側には複数のノ
ズルが連結してあり、そのノズルから、 槽全体に水流を
発生させうるように、放出できるようにしてある。な
お、 このノズルは、 水流を効率よく発生させるため、 槽
底部に等間隔に固定しておき、 その吹き出し方向は円周
に沿って、 水平またはほぼ水平にセットしておくのが効
果的である。

【００２７】 酸化分解槽の表面から、そこに固定され
たロートを通して、ポンプの力で、油層に富む排水と同
時に多量の空気も吸い込まれ、それらが混合されて、十
分に空気が供給された排水は、酸化分解槽の底部から放
たれ、水流とともに表面に向かって上昇する過程で、本
発明の方法で選択され、生産された微生物群と十分に接
触することができる。この方式を採用することにより、
油分含有排水処理における、上記の問題点は一気に解決
することができた。

【００２８】 本発明の方法および装置を用いて、動植
物油、鉱物油等で汚染した排水の処理を行う場合、その
排水には、一般に、油以外の各種有機物をも含有される
ので、この処理を続行していると、活性汚泥が生成し、
沈殿物が生成する場合がある。この場合には、酸化分解
槽の後に沈殿分離槽を連結し、その上澄み液を放流し、
ここで分離された汚泥は返送ポンプで酸化分解槽に送る
ことによって、そこで汚泥自身をも好気的に消化して、
それをも減量することができる。

【００２９】 本発明の方法および装置は、排水処理だ
けでなく、海洋汚染防止にも用いることができる。すな
わち、いずれの船舶においても、そのエンジン部分から
油を含有するビルジ排水が排出するが、そのまま海洋に
投棄する場合もあり、それにより海洋が汚染されてい
る。本発明を採用することによって、この汚染を防ぐこ
とができる。

【００３０】

【実施例】 つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳
しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。 実施例１ ビル内のレストランの、動植物油を含有する厨房排水は
４５ｍ3／日排出する。ここでは、食事時に排水のピー
クを迎え、その排出速度は日内で大きく変動するので、
油含有排水は一旦地下の排水貯留槽（５０ｍ3）に集め
られ、時々空気を吹き込んでその全体が混合している。

【００３１】 よく混合した後の排水の分析を行った結
果、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）（４９０ｍｇ／
Ｌ）、浮遊物質（ＳＳ）（７８ｍｇ／Ｌ）、ノルマルヘ
キサン抽出物質（８３ｍｇ／Ｌ）であった。

【００３２】 ビルの地下に、直径１ｍのロートを水面
に固定した、本発明の酸化分解槽（直径２ｍ、水深５
ｍ、実容積１５ｍ3）を設置し、その後に沈殿槽（直径
２ｍ、水深２ｍ、実容積６ｍ3）を設置した。まず、排
水貯留槽からポンプで排水を送って、酸化分解槽を満た
し、本発明の微生物製剤を５００ｇ添加し、酸化分解槽
に付属せるポンプを２０時間作動させた後、連続的に処
理を開始した。それ以降は、毎朝微生物製剤を１５０ｇ
添加し、１．９ｍ3／時間の速度で排水を酸化分解槽に
連続的に注入して処理を続行した。なお、酸化分解槽で
の滞留時間は８時間であり、沈殿層での滞留時間は３時
間である。

【００３３】 この処理を１週間続行したる後、沈殿槽
から排出する排水を採取、混合して分析を行ったとこ
ろ、生物化学的酸素要求量（１１０ｍｇ／Ｌ）、化学的
酸素要求量（３０ｍｇ／Ｌ）、浮遊物質（ＳＳ）（４５
ｍｇ／Ｌ）、ノルマルヘキサン抽出物質（１ｍｇ／Ｌ）
であった。この数値は、下水道への排出基準に十分に適
合しうる。

【００３４】 この処理期間中に、厨房排水に含まれる
有機物に由来すると思われる活性汚泥が生成し、それが
沈殿槽に沈降していたが、この汚泥は、返送ポンプで酸
化分解槽に戻して好気的消化を行った結果、汚泥は消失
し、とくに処分を必要としなかった。

【００３５】実施例２ 工場内の重油貯留タンクの洗浄水を中和した排水（ｐＨ
６．５）はノルマルヘキサン抽出物質（６６ｍｇ／Ｌ）
を含有していた。これを、直径０．５ｍのロートを固定
してある、本発明の酸化分解槽（直径１ｍ、水深２．６
ｍ、実容積２ｍ3）に満たし、本発明の微生物製剤２０
０ｇを添加し、２４時間処理を行ったところ、処理水中
のノルマルヘキサン抽出物質は２．２ｍｇ／Ｌとなり、
この数値は、下水道への排出基準に適合していた。

【００３６】

【発明の効果】本発明の方法および装置を用いて、動植
物油、鉱物油等を含む排水の処理、浄化を行うことによ
り、効率よく、短時間でそれらを分解し、廉価のコスト
で、処理水を下水道に放流しうる水質基準に適合させる
ことができ、また、通常の排水処理装置への負荷、負担
を軽減することができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油含有排水に、親油性の微生物を添加し
   て、好気的条件で処理することを特徴とする油含有排水
   の処理方法。
2. 【請求項２】 油含有排水に、親油性でかつ非凝集性の
   微生物を添加して、好気的条件で処理することを特徴と
   する油含有排水の処理方法。
3. 【請求項３】 酸化分解槽の上部にロートを上向きに固
   定し、そこから油層および空気を吸い込み、その底部か
   ら放出して、 槽に水流が発生させることを特徴とする油
   含有排水の処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１の処理を請求項３の装置を用い
   て行う油含有排水の処理方法。
5. 【請求項５】 請求項２の処理を請求項３の装置を用い
   て行う油含有排水の処理方法。