TWI541202B - 微生物叢活性化劑、將此微生物叢活性化劑作爲有效成分的抗絲狀菌劑、及使用微生物叢活性化劑的含有油脂等之排水處理方法 - Google Patents

Description

微生物叢活性化劑、將此微生物叢活性化劑作為有效成分的抗絲狀菌劑、及使用微生物叢活性化劑的含有油脂等之排水處理方法

本發明係關於微生物叢活性化劑、將此微生物叢活性化劑作為有效成分的抗絲狀菌劑、及含有油脂等之排水處理方法

含有油脂或糖分等之排水，尤其是自餐廳、旅館之廚房、食品工廠等排出之污水(以下亦稱為「含油脂等污水」)一般情況係使用活性污泥藉如下製程進行處理。

該處理係首先使食品加工時產生之包含加工廢液、洗淨廢液等之污水通過濾網，去除粗大垃圾等後，流到原水槽中，接著，使污水進入調整槽中邊以空氣曝氣邊儲存。此處，前述洗淨廢液中亦包含混合既有之中性洗劑或鹼性洗劑等之油脂之剝離．分散劑等者。

隨後，儲存之污水邊調整流量邊移送到微生物處理槽中進行曝氣，以微生物進行分解處理。接著，使油脂、水溶性有機污濁成分等之含量成為規定值以下，將處理水移送到沉澱槽或膜分離槽中。接著，利用比重差或使用膜過濾而去除不溶性之微細浮游物(懸浮物質)後，將處理水排出到外部。

採用該處理方法之技術已提案有特開平10-235384號公報(以下稱為「先前技術1」)或特開2001-259673號公報(以下稱為「先前技術2」)等。

利用需氧性微生物進行有機物分解之最代表性排水處理法為活性污泥法。藉由將空氣長時間吹送到污水中，停止該曝氣、靜置時，凝聚之褐色泥狀物會沉降。該褐色泥狀物由於見到藉由以污水中之有機物或氮．磷等作為營養源而發生之需氧性細菌類．原生動物等，正好可使污泥溶於水中，故稱為活性污泥。將該污泥添加於人為污水中，連續進行曝氣、沉澱之處理法為活性污泥法。活性污泥法由於有悠久歷史、已進行改良及使污水中之有機物之去除率高等，故已廣泛利用於都市下水道或生活排水、有機系工廠排水之處理中。

近年來，亦已使用利用膜進行固液分離之排水處理方法(以下稱為「先前技術3」)。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]特開平10-235384號公報

[專利文獻2]特開2001-259673號公報

[專利文獻3]日本專利第3200314號公報

先前技術1係使用微生物固定化擔體，而可一面維持充分水流性，一面保持充分量微生物方面優異之技術，該微生物固定化擔體之特徵為使聚丙烯之熱熔融纖維隨意交纏而成形，使微生物擔持在前述熱熔融纖維上之微生物固定化擔體，且前述熱熔融纖維具有50~3,000丹尼爾之粗度，且具有750~2,000g/m³之纖維密度。

然而，處理上述含油脂等之污水時，由於在該排水中形成粗大粒子之油脂等容易再附著於擔體上而引起阻塞，故會有若未使油脂某種程度的分散，使粒徑成為一定大小，而處於不會引起再結合之狀態之後，則無法提高由固定於微生物固定化擔體上之微生物所致之分解效率之問題。

另外，先前技術2係將乳化油之至少80容量%調節至1~100μm之粒徑範圍，即使於油分濃度200mg/l以上之較高油分濃度之排水，仍可降低排水處理裝置中之處理水中之油分濃度，就大幅改善油分處理能力方面為優異之技術。

然而，處理含高濃度油脂之污水時，若將如上述之油 脂分散劑添加於原水槽，則污水中之油脂會暫時分散。然而，經分散之油脂之粒子彼此會藉以下製程，形成大粒徑之塊體，而附著並堆積於排水流路之內壁。亦即，暫時分散之油脂粒子再結合，依序成為大的粒子而分離成水相與油相。

而且，該再結合之過程中，因納入水中懸浮之有機性、無機性之物質且可藉過濾或離心分離而分離之浮游於水中之懸浮物質(懸浮固體(suspended solid)，以下稱為「SS」)等污濁成分而形成塊體，此種塊體於微生物分解時不僅需要長時間，且亦會附著並堆積於排水流路之內壁。

因此，於原水槽中添加油脂之分散劑的結果所形成之塊體會附著於原水槽之內壁上或將原水送到曝氣槽之配管之內壁上，而成為阻塞配管之原因。尤其，使用鹼性洗劑時，污水中之油脂會固化，與固體成分集合而形成浮渣。而且，排水處理製程中之油水分離槽、加壓上浮裝置等中之浮渣增大時，在水中於金屬離子存在下而與金屬皂化，而在設施內產生如岩石般之硬的附著物。難以利用清掃使該附著物掉落。

另外，先前技術3係引起活性污泥膨脹而不自然沉降，不流出至處理水側(囤積(carry-over))，且，可保持於反應槽中之活性污泥之濃度與自然沉降性及最終沉澱池之大小無依存性之方面為優異之技術。此處所謂「膨脹」係指活性因污泥之膨脹化使SVI(污泥容量指 標)上升至300左右，而難以自然沉降分離。亦即，係指因活性污泥之膨脹化所致之活性污泥之沉降性下降，而變得無法自然沉降分離之減少。且，SVI為表示污泥之壓密性之指標。

因此，於引起膨脹時，於沉澱槽內活性污泥無法分離，活性污泥溢出之現象為「囤積」。

然而，排水中含較多油分時，有必要頻繁更換膜，且，若無法進行逆洗淨則會引起阻塞，故會有膜之維護相當麻煩之問題。

近年來，亦已銷售打著可使油脂微細化口號之洗劑，但多數情況下經微細化之油脂粒子在短時間內會再結合等，連對於排水處理設施中之微生物處理之效果亦未被考慮。另外，可對應於藉由該等而微細化之油脂流入到微生物處理設備中產生之變化的管理手法尚未確定。

因此，會有對於排水處理路徑中與油一起堆積之污泥(下水道處理或工廠廢水處理等過程中產生之含容易腐敗之有機物之臭味強的沉澱物)剝離，而大量流入到微生物處理槽並無對策之問題。

且，亦有對於因生物相之活性改變所致之溶存氧量(dissolved oxygen，以下稱為「DO」)，或活性污泥浮游物質(混合液懸浮固體(mixed liquor suspended solid)，以下稱為「MLSS」)之變動並無對策，而無法進行充分處理之問題。活性污泥由於係混入淨化微生物之污泥，故假設MLSS為淨化微生物量，則使用作為表示淨 化能力之指標。使MLSS在適當範圍內安定係水質管理之基本。

因此，社會上對於防止污泥之附著、及因所附著之污泥剝離導致之負荷急遽增大之對策、對於溶存氧量變動之對策、可進行充分處理之含油脂等之排水之處理方法有強烈要求。

此處，DO表示溶於水中之氧(溶存氧)，且在1大氣壓、20℃之純水之溶存氧量約為9mg/L。溶存氧量在污染度高的水中，因消耗之氧量增多故而減少，且越乾淨之水愈多。溶存氧濃度隨著水溫上升、氣壓降低、及鹽分濃度上升而下降。藻類顯著繁殖時，因碳酸同化作用(carbonic acid assimilation)處於活躍而成為過飽和。溶存氧不足時魚貝類之生存受到威脅，由於水變成厭氧性故產生硫化氫或甲烷等，亦成為惡臭之原因。

另外，為了改善排水處理之狀況，亦可進行微生物製劑之投入或利用氧進行曝氣，但如上述之含油脂之塊體包含於排水中時，該塊體之分解無法進行，即使是油脂之分解菌，於實際處理槽內，亦有在通常之處理時間(1天左右)因分散之油脂等之再結合，而無法充分將其等分解之問題。

該狀況下，標準之活性污泥處理系統之情況下，因固液分離之不順利、絲狀菌之發生等造成污泥沉降惡化，結果，不得不增加脫水量。且，因凝聚沉降劑之增加使用，引起加壓上浮裝置之浮渣增加等，導致排水處理中產生之 產業廢棄物增加，亦產生設施之維護管理困難之問題。

再者，使用活性污泥與膜之系統中，亦會產生固液分離惡化、絲狀菌產生、含油污泥或絲狀菌對膜表面之附著造成膜阻塞等，因此使膜壓上升。另外，活性污泥之抽出量增加，而產生維護上所需之手續變多之問題。

使用擔體之處理系統中，因未處理之油脂分而引起擔體之阻塞，使擔體不但無法發揮功能，亦由於阻塞之擔體而變成實質之處理槽之容量減少之情況。

如上述，社會上對於防止經分解之油脂等之再結合，並且使活性污泥處理系統中之微生物賦活化之微生物叢活性化劑有強烈要求。

本發明之發明人等基於以上之狀況而重複積極研究，因而完成本發明。

亦即，本發明之第一樣態為一種微生物叢活性化劑，其包含以0.0005~8重量%之碳數13~22之聚氧伸烷基烷基醚與0.0005~2重量%之脂肪酸二烷醇醯胺作為主成分，其餘部分為水。此處，所謂微生物叢係指上述活性污泥法中使用之活性污泥中所含之微生物之集合體。

而且，前述聚氧伸烷基烷基醚較好具有分支鏈，且氧化伸乙基之加成莫耳數為8~10或16~20。

且，前述聚氧伸烷基烷基醚較好為具有分支鏈者。前述聚氧伸烷基烷基醚較好為選自由聚氧伸烷基十 三烷基醚、聚氧伸烷基十四烷基醚、聚氧伸烷基十五烷基醚、聚氧伸烷基異鯨蠟基癸基醚、聚氧伸烷基己基癸基醚、聚氧伸烷基庚基癸基醚、聚氧伸烷基辛基癸基醚、聚氧伸烷基辛基十二烷基醚、聚氧伸烷基壬基癸基醚、聚氧伸烷基癸基癸基醚、聚氧伸烷基十一烷基癸基醚及聚氧伸烷基山萮基醚所組成群組之任一種化合物。

另外，前述聚氧伸烷基烷基醚較好為選自由聚氧伸乙基醚及聚氧伸丙基醚所組成群組選出之任一種。又，前述脂肪酸二烷醇醯胺較好為選自由椰油脂肪酸二乙醇醯胺及椰油脂肪酸二丙醇醯胺所組成群組選出之任一種化合物。

本發明之第2樣態為一種抗絲狀菌劑，其特徵為以上述微生物叢活性化劑作為有效成分。

本發明之第3樣態為一種配管洗淨劑，其特徵為以上述微生物叢活性化劑作為有效成分。

本發明之第4樣態為一種含有油脂等之排水處理方法，其具備下述步驟：(a)將上述之微生物叢活性化劑投入原水中之藥劑投入步驟，(b)利用前述微生物叢活性化劑使已分散之原水中之油脂與其他有機性污濁物質一起去除之微生物處理步驟，及(c)提高曝氣槽中之活性污泥本身之沉降性，在不添加凝聚沉澱劑下安定性地進行比重分離之活性污泥沉降步驟、或膜分離步驟之任一者。

此處，前述微生物處理步驟中，係攪拌前述 微生物叢活性化劑與原水中之油脂，使油脂分散．微細化，且藉由曝氣，使經分散．微細化之油脂及其他有機性污濁成分效率良好地進行微生物分解。接著，利用微生物叢之活性化提高污泥之沉降性，產生多數之原生動物類或多細胞微生物類等，促進污泥之自身消化，進行利用微生物之分解處理。

接著，前述活性污泥沉降步驟中，係使沉降性上升之活性污泥在不添加凝聚沉降劑下沉降分離。另外，膜分離步驟中，係使用膜使活性污泥與排水分離。而且，脫水步驟係抽出剩餘之污泥並脫水。

前述藥劑投入步驟中，較好對原水槽或原水調整槽中儲存之原水投入前述微生物叢活性化劑。

又，前述藥劑投入步驟中之前述微生物叢活性化劑之投入量，相對於前述流入原水槽或原水調整槽中之排水原水中之排水容積較好為0.0003~0.02%(v/v)。另外，更好為0.0005~0.01%(v/v)。此處，前述含油脂等之排水之處理步驟中，亦可在微生物處理步驟與活性污泥沉降步驟之間設置加壓上浮處理步驟。

然而，本發明中，於用以使油脂微細化之微生物處理步驟中之處理順利進行後，在加壓上浮步驟未去除油分之大部分，而可送到後續之處理步驟。藉此，於加壓上浮裝置主要去除SS成分。

再者，前述曝氣槽中之污水溶存氧濃度較好為0.1mg/L以上5mg/L以下，且浮游物質(MLSS)為 4,000~10,000mg/L。更好溶存氧濃度為0.5mg/L以上3mg/L以下，且浮游物質(MLSS)為5,000~9,000mg/L。

又，本發明中，進一步由具備活性污泥分離用的膜分離單元所構成者為佳，前述膜單元係由中空纖維所構成。

依據本發明，係提供一種即使在含油脂等排水中之油脂等之含量高之情況下，仍可維持因油脂等形成之粒徑具有一定範圍之直徑而分散之狀態，且可使微生物叢活性化之微生物叢活性化劑。

另外，藉由使用利用上述微生物叢活性化劑之本發明排水處理方法，可一面抑制處理槽內壁或擔體或配管內之堆積物附著，一面在短時間內效率良好地處理排水。藉此，可抑制污物或加壓上浮浮渣或剩餘污泥之產生量。

且，藉由稀釋本發明之微生物叢活性化劑，作為洗劑或配管洗淨劑使用，可抑制排水管或側溝之阻塞，因油脂等造成之排水設備機器之故障等。

21‧‧‧排水管

22‧‧‧Bath Clean SCR

23‧‧‧排水管

24‧‧‧原水槽

25‧‧‧調整槽

26‧‧‧加壓上浮裝置

31‧‧‧曝氣槽

32‧‧‧沉澱槽

33‧‧‧污泥儲存槽

34‧‧‧脫水裝置

41‧‧‧泵

42₁‧‧‧泵

42₂‧‧‧泵

42₃‧‧‧泵

42₄‧‧‧泵

43₁‧‧‧泵

43₂‧‧‧泵

43₃‧‧‧泵

43₄‧‧‧泵

44₁‧‧‧泵

44₂‧‧‧泵

44₃‧‧‧泵

44₄‧‧‧泵

45₁‧‧‧泵

45₃‧‧‧泵

45₄‧‧‧泵

50‧‧‧實驗裝置

60‧‧‧膜分離活性污泥裝置

61‧‧‧反應槽

62‧‧‧泵

63‧‧‧泵

64‧‧‧泵

65‧‧‧膜單元

66‧‧‧擴散器

67‧‧‧壓力計

RWT‧‧‧原水槽

HDT‧‧‧進料水槽

RET‧‧‧反應槽

ATA‧‧‧藥劑供給槽

ATB‧‧‧藥劑供給槽

ATC‧‧‧藥劑供給槽

RES‧‧‧對照系統

圖1係顯示含油脂等排水處理之製程之一例的圖。

圖2係顯示添加本發明之微生物叢活性化劑並攪拌時之油脂等之分散經時變化之圖。(A)顯示剛開始攪拌後(0分鐘)，(B)~(D)分別顯示開始攪拌後30分鐘、60分鐘、120分鐘之狀態。(E)顯示停止攪拌後60分鐘之時點的油脂等之分散狀態。

圖3係顯示添加XL-70時油脂等之分散經時變化之圖。(A)顯示剛開始攪拌後(0分鐘)，(B)及(C)分別顯示開始攪拌後30分鐘及60分鐘之狀態。(D)顯示停止攪拌後60分鐘之時點的油脂等之分散狀態。

圖4係顯示添加DAPE-0220時油脂等之分散經時變化之圖。(A)顯示剛開始攪拌後(0分鐘)，(B)及(C)分別顯示開始攪拌後30分鐘及60分鐘之狀態。(D)顯示停止攪拌後60分鐘之時點的油脂等之分散狀態。

圖5係顯示添加OD-10時油脂等之分散經時變化之圖。(A)係顯示剛開始攪拌後(0分鐘)，(B)及(C)分別顯示開始攪拌後30分鐘及60分鐘之狀態。(D)為顯示停止攪拌後60分鐘之時點的油脂等之分散狀態。

圖6係顯示添加TDS-80時油脂等之分散經時變化之圖。(A)係顯示剛開始攪拌後(0分鐘)，(B)及(C)分別顯示開始攪拌後30分鐘及60分鐘之狀態。(D)顯示停止攪拌後60分鐘之時點的油脂等之分散狀態。

圖7係顯示原水調整槽中之細菌增殖狀況之變化之顯微鏡照片(均為1,000倍)。(A)為試驗開始前，(B)~(D)顯示試驗開始後第12天之微生物叢之狀態。

圖8係顯示使用本發明之微生物叢活性化劑前後之油水分離槽狀態變化之照片。(A)顯示試驗開始前(7月20日)，(B)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)，(C)顯示試驗開始後(10月11日)之時點的狀態。

圖9係顯示使用本發明之微生物叢活性化劑前後之原水調整槽狀態變化之照片。(A)顯示試驗開始前(7月20日)，(B)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)，(C)顯示試驗開始後(10月11日)之時點的狀態。

圖10係顯示使用本發明之微生物叢活性化劑前後之第一擔體曝氣槽狀態變化之照片。(A)顯示試驗開始前(7月20日)，(B)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)，(C)顯示試驗開始後(10月11日)之時點的狀態。(D)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)之擔體狀態之照片，且(E)顯示試驗開始後(10月11日)之擔體狀態之照片。(F)顯示本發明之微生物叢活性化劑使用前之微生物叢狀態之顯微鏡照片，且(G)為使用開始91天(約3個月)後之微生物叢狀態之顯微鏡照片。

圖11係顯示使用本發明之微生物叢活性化劑前後之第二擔體曝氣槽狀態變化之照片。(A)顯示試驗開始前 (7月20日)，(B)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)，(C)顯示試驗開始後(10月11日)之時點的狀態。(D)顯示試驗開始後(8月10日~9月12日)之排水狀態之照片。(E)顯示試驗開始後(10月11日)之擔體狀態之照片。(F)顯示本發明之微生物叢活性化劑使用前之微生物叢狀態之顯微鏡照片，且(G)顯示使用開始180天(約6個月)後之微生物叢狀態之顯微鏡照片。

圖12係顯示本發明之微生物叢活性化劑投入前後附著於排水管之油分狀態之CCD照相之圖像。(A)顯示投入前附著於排水管入口附近之油分狀態，且(B)及(C)分別顯示投入前附著於排水管內之油分狀態。(D)~(F)分別顯示與上述相同處所之使用開始1個月之時點的附著油分狀態之圖像。

圖13係顯示將本發明之微生物叢活性化劑投入於工廠4之排水處理設施之原水槽中前後之BOD、SS及n-Hex之值變動之圖表。

圖14係顯示食品工廠5之排水處理設施之污泥脫水量，及使用No.5C之濾紙時之膜曝氣槽之活性污泥過濾速度變化之圖。

圖15係顯示食品工廠5之排水處理設施之膜曝氣槽之活性污泥全蒸發殘留物(TS)，及加壓上浮浮渣脫水量 變化之圖。(A)及(B)分別顯示TS及加壓上浮浮渣脫水量變化之圖表，(C)及(D)分別顯示使用開始前後之微生物叢之狀態之顯微鏡照片。

圖16係本實施例中使用之利用活性污泥之半批式裝置之概要圖。

圖17係顯示針對利用食品工廠排水，以上述裝置進行之處理水之SVI等如何變動進行檢討結果之圖表。

圖18係使用JIS K0102 21測定試驗開始後之原水(工廠排水)之T-BOD變化結果之圖表。

圖19係顯示使用含GT流入水之人工排水(油脂分=1007mg/L)時之S-BOD、n-Hex、污泥中油脂含量、污泥產生量、及DO之各系統中之對比之圖表。

圖20係顯示各系統之污泥狀態之照片。

圖21係用於檢討本發明之微生物叢活性化劑對於膜分離活性污泥裝置之效果而使用之裝置之模式圖。

圖22係顯示開始運轉後經過天數與透過流速/膜間壓差變化之圖表。

圖23係顯示試驗結束後之作為對照使用之膜單元與本發明例中使用之膜單元之狀態之照片。

以下更詳細說明本發明。

本發明之微生物叢活性化劑含有以0.1~8重量%之碳數13~22之聚氧伸烷基烷基醚，與0.0005~8重量%之椰油脂肪酸二烷醇醯胺作為主成分，其餘部分為水。此處，前述聚氧伸烷基烷基醚具有分支鏈，且氧化伸乙基加成莫耳數為8~10或16~20時，就可將後述之含油脂等排水中之油脂粒子分散成特定大小之粒子，且在特定時間維持該狀態方面係較佳。

此處，所謂特定大小之粒子係指其粒徑為0.001~100μm之範圍者，所謂特定時間係指12小時~24小時。

前述聚氧伸烷基烷基醚較好為具有分支鏈者。另外，前述聚氧伸烷基烷基醚為選自由聚氧伸烷基十三烷基醚、聚氧伸烷基十四烷基醚、聚氧伸烷基十五烷基醚、聚氧伸烷基異鯨蠟基癸基醚、聚氧伸烷基己基癸基醚、聚氧伸烷基庚基癸基醚、聚氧伸烷基辛基癸基醚、聚氧伸烷基辛基十二烷基醚、聚氧伸烷基壬基癸基醚、聚氧伸烷基癸基癸基醚、聚氧伸烷基十一烷基癸基醚、及聚氧伸烷基山萮基醚所組成群組之任一種化合物時，就可長時間維持使含油脂等排水中之油脂粒子分散成特定大小之粒子之狀態，且可提高油脂粒子等之分解效率而言係較佳。

前述聚氧伸為基烷基醚為選自由聚氧伸乙基醚及聚氧伸丙基醚所組成群組選出之任一種時，就可使微生物叢進一步活性化，且可進一步提升油脂等之分解效率 而言係更好。此處，特定大小及特定時間係如上述。

另外，前述椰油脂肪酸二烷醇醯胺為選自由椰油脂肪酸二乙醇醯胺及椰油脂肪酸二丙醇醯胺所組成群組選出之任一種化合物時，就微生物叢之活性化方面而言更好。

本發明之微生物叢活性化劑可藉由混合水、0.0005~8重量%(v/v)之碳數13~22之聚氧伸烷基醚、0.0005~2重量%(v/v)之脂肪酸二烷醇醯胺予以調製。

具體而言，可混合水、0.0005~8重量%(v/v)之聚氧伸乙基醚或聚氧伸丙基醚之至少一者、及0.0005~8重量%(v/v)之椰油脂肪酸二烷醇醯胺或椰油脂肪酸二丙醇醯胺之至少一者予以調製。

至於該等化合物，亦可使用市售品，可例示為例如第一工業(股)製之TDX-80D、TDX-100D、花王(股)製之EG-2025G、日本Emulsion(股)製之1615、1620、2420、OD16、OD20、BHA-20等。

藉由成為以上組成，本發明之微生物叢活性化劑MAA以0.0003~0.02%(v/v)之濃度添加於流入至圖1所示之原水槽24或原水調整槽25中之含有油脂等排水(以下有時稱為「原水」)中時，可使原水中之油脂粒子之大小成為微生物叢之微生物容易分解之大小。藉此，可使微生物有效率地分解原水中之油脂粒子等。另外，本發明之微生物叢活性化劑之添加量更好為0.0005~0.01%(v/v)。此處，前述含油脂等排水之處理步驟中，亦可在微生物處理步驟與活性污泥沉降步驟之間設置加壓上浮 處理步驟。

另外，亦可使本發明之微生物叢活性化劑與中性洗劑混合，而於食品工廠WKS中，使用於食品加工所使用之容器之洗淨等中。而且，以含上述微生物叢活性化劑之中性洗劑洗掉之含油脂等排水通過排水管21、23流入原水槽24(以下有時稱為「原水坑」)或原水調整槽25中時，即使不重新添加上述微生物叢活性化劑，仍能使微生物叢活性化。

使用上述方法之排水處理製程之一例示於圖1。該製程係具備(a)原水槽24或原水調整槽25(以下有時稱為「調整槽25」)、(b)加壓上浮裝置26、與(c)曝氣槽31。必需處理之排水量多時，較好個別設置原水槽24與原水調整槽25。該等較好具備攪拌裝置，進而較好具備曝氣裝置。自工廠排出之含有油脂排水通常儲存在該等槽內1天左右。

本發明之微生物叢活性化劑係投入於原水槽24或原水調整槽25中進行油脂等之分散處理。多數情況，該步驟中經微細化之油脂分係藉由(a)原水槽24或原水調整槽25內孳生之微生物叢(細菌)而分解，於通過調整槽25之時點，已分解．去除含污濁物質之未處理污水中所含之油脂分之50%至90%。(b)於加壓上浮裝置26中，主要將原水中所含之水中不溶性微粒子吸附於經加壓之氣泡並上浮，再經分離去除。另一方面，經微細化之油脂與其他有機物未經去除而通過加壓上浮裝置 26。(c)於曝氣槽31中，與活性污泥一起吹入壓縮氣體，使含經微細化油脂之污濁物質進行需氧分解。接著，(d1)沉澱槽32中，使於上述曝氣槽31中增殖之微生物(活性污泥)沉澱。隨後，於沉澱槽32所得之上澄液作為已處理之排水而放流到河川等中。

該製程中，進一步在原水槽24之前配置Bath Clean SCR22，且具有(d2)污泥儲存槽33與(d3)脫水裝置34。

此處，上述Bath Clean SCR22設置之目的係去除來自工廠之排水中之大的浮游物，防止因該等造成之管線阻塞，或防止浮游物造成生物處理步驟中大的負荷。且，(d2)污泥儲存槽33中，邊抽除於沉澱槽32中沉降且濃縮之活性污泥並曝氣邊儲存。於污泥儲存槽33中，通常進行曝氣、儲存約12小時~約24小時。隨後，以(d3)脫水裝置34使上述活性污泥之含水量自抽出時之98%左右下降至85%左右。

含水量降低之活性污泥於可再利用時則再利用，於無法再利用時則作為廢棄物處理。

通常，活性污泥每一天之抽出量以原水槽24或原水調整槽25中之液體，例如原水之容量設為650m³時，為其15~25%(v/v)左右。

來自工廠等WKS之含油脂等排水在上述製程中係如下述般處理。

首先，在藥劑投入步驟中，將上述微生物叢活性化劑 投入原水槽24或原水調整槽25中，使該等槽內之排水進行曝氣．攪拌12~48小時左右，作成一次處理排水。更好進行曝氣．攪拌24小時~40小時左右。原水槽24或原水調整槽25個別設置時，至少在原水調整槽25中持續曝氣．攪拌12~48小時左右。係因為攪拌時間未達12小時時，排水中之油脂等之分散不足，設為48小時以上亦無法提高其以上之效果且成本變高。

攪拌時間設為24小時以上時，不僅有油脂之微細化分散效果，且亦利用槽內之細菌進行微生物分解。因此，後續步驟中之負荷減低效果顯著，且在處理設施之運轉安定，削減廢棄物產生量方面亦具有顯著效果。

原水槽24或原水調整槽25之內壁已堆積油脂及污泥時，亦會引起如此堆積之油脂或污泥等之剝離，同樣可使該等塊體分散。因此，在堆積物消滅前之期間，由於下一步驟之負荷變高，故於後續步驟中進行與該等相稱之運轉調整，而調整負荷。

接著，對微生物處理而言為難分解性之成分自一次處理排水預先去除，成為二次處理排水。該去除於使用加壓上浮裝置26時係利用加壓上浮裝置26進行。具體而言，係添加凝聚劑使水中不溶之難分解性微粒子凝絮化，使含油脂之難分解性成分吸附於施加一定壓力之微細氣泡上並上浮而去除。

於過去之方法中，由於通過調整槽25之時點由於油脂未充分微細化，故如此排水(原水)混入二次處理排水 中時，變得顯著妨礙排水之生物處理。為了防止此情況，必須與凝聚劑反應，使油脂、SS等難分解性成分包入凝絮中而去除。

相對於此，本發明中，由於於調整槽25中使油脂充分微細化，而可直接流入到二次處理排水側，故不需要將過去難分解性成分之一的油脂包入凝絮中。因此，可減少凝聚劑之使用量，或者可不使用，因此，急遽減少浮渣之產生量。

且，如前述，原水調整槽25中之油脂等被分散，而減低將要排水之負荷。因此，油脂通過加壓上浮裝置26時，一次處理排水中之油脂等之濃度相較於原水大幅下降，而且油脂等已微細化。因此，不會因後續步驟中進行之微生物處理而造成過大負荷。

如上述，於開始使用本劑之時點，由於其一部分已被分解故在油脂等堆積物附著在設施內時，藉由使用本劑在通過調整槽之時點排水中之油脂等之含量暫時顯著變多，而有MLSS上升之情況。該情況下，於該等到達某程度減少之間，藉由將市售之凝聚劑添加於曝氣槽或沉澱槽中，可抑制因MLSS之上升造成之沉澱槽界面上升。藉由減少排水中之油脂等之含量後，而減少該凝聚劑之投入量，而至最終不使用時，就一面避免排水處理設置運轉上之風險，一面可削減凝聚劑、浮渣處理及排水處理設備運轉上所需費用方面而言係較好。

將一次處理排水投入加入有活性污泥之曝氣 槽31中。於曝氣槽31中，利用活性污泥中之微生物使油脂等其他污濁物質需氧地分解。亦即，曝氣槽31在該處理製程中扮演最重要之角色。

為了有效地使排水中之污濁物質進行分解處理，曝氣槽31之容量相當重要，該容量通常以BOD容積負荷計算。此處，BOD容積負荷係以曝氣槽31之容積每1m³之1天BOD量kg(1天BOD投入量/曝氣槽容量)表示。BOD意指生物學之氧需求量(Biochemical Oxygen Demand)，為在溶存氧存在下，水中有機物質等經生物化學性氧化．分解時所消耗之氧量(一般為mg/L)。該數值愈大則表示水愈污濁。

一般之排水處理設施中，BOD容積負荷大多以0.4kg/m³/天左右進行運轉。BOD容積負荷愈大則處理能力愈高，但對於負荷變動之安定性變弱，故在維持管理上須加注意。相對於此，使用本發明之微生物叢活性化劑時，即使對於超過1kg/m³/天之BOD容積負荷，仍可進行安定之處理。

此處，SS為以濾紙過濾一定量之水，經乾燥測定其重量，數值(mg/L)愈大者表示其水混濁愈多。

於降低BOD時，重要的是使曝氣槽31內之微生物以哪種程度存在，且作為其指標係使用MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid，混合液懸浮固體)濃度(mg/L)。亦即，MLSS意指浮游於曝氣槽內之排水中之活性污泥，正確而言亦包含無機性之浮游物質等微生物以 外之成分。然而，通常之排水處理中，係使用作為活性污泥濃度之指標。MLSS濃度通常設定在約3,000~約6,000mg/L。本發明之方法中，可為約4,000~10,000mg/L。MLSS未達4,000mg/L或為10,000mg/L以上時，因後述之囤積而使活性污泥之沉降性下降，而產生無法獲得上澄水之問題。

又，以本發明之含油脂等排水之處理方法，可維持曝氣槽31中之需氧環境，只要無囤積風險，則最高可使MLSS濃度上升至約10,000mg/L，維持在高的值時，就排水處理效率方面而言係較佳。然而，由於該部分之需要曝氣量增加，故有必要調整與處理整體所需之成本間之均衡。

使用活性污泥法時，為提高於淨化槽處理之處理水的水質，重要的是使所流入之原水中所含有機物等經合成代謝而增殖之微生物與處理水在沉澱槽中有效地固液分離。然而，絲狀菌等絲狀微生物異常增殖時，活性污泥會膨脹化，使成為表示污泥壓密性之指標的SVI(污泥容量指標)上升至300左右。因此，活性污泥之沉降性惡化，而難以自然沉降分離。此種現象稱為膨脹。

因此，污水處理場中，引起膨脹時沉澱槽中之活性污泥無法分離，因此使活性污泥溢出。該現象稱為囤積。膨脹之原因大致上分為絲狀菌之異常增生及其以外之原因。

絲狀菌異常增生，而在沉澱槽中該等仍成糾纏狀態而無法沉降，因此無法獲得上澄液之狀態為典型之 膨脹。又，由於曝氣量太多，故使原來應凝聚之菌成為分散狀態，產生黏性高之分泌物，因此妨礙微生物相互之凝聚，或，油脂未被充分微生物分解而吸附於污泥之凝絮上，因其浮力而不易沉降，亦有因絲狀菌之異常增生以外，而引起膨脹之情況。

如上述般引起膨脹時，回送到曝氣槽31中之污泥量變不足，使曝氣槽31中之活性污泥之濃度降低，處理效率亦降低。不僅如此，使必要以上之污泥脫水時，剩餘污泥之處理或使用較多之凝聚沉降劑均使成本提高。

此處，將活性污泥放置一定時間，以%(百分比)表示其污泥之沉澱量者稱為SV(污泥容積)。又，表示活性污泥沉降之指標的污泥容量指標稱為SVI(污泥容積指數)，將活性污泥靜置30分鐘時，表示1g污泥所佔容積(mL)。

SVI=SV×10000/MLSS

所謂SVI=100係表示活性污泥1g佔據100ml之容積。通常曝氣槽中適當之值為50至150，200以上時被視為膨脹狀態。

本發明之水處理方法中，將DO調節在0.1mg/L以上4mg/L以下之範圍，且邊觀察該值與活性污泥之脫水量，邊將MLSS調整成約4,000~10,000mg/L之範圍。

如上述，使用本發明之含油脂等排水處理方法，進行排水處理之運轉調整時，在污泥中產生大量原生動物、多 細胞微生物等，且因內生呼吸使活性污泥之增加速度降低。因此，可一面減少剩餘污泥之脫水量，一面維持所需之放水量。

以下針對本發明之實施例加以說明，但並不限於該等。且實施例中之%只要沒有特別指明則為重量(質量)基準。

〔實施例〕

本發明並不受上述發明之實施形態及實施例說明之任何限制。在不脫離申請專利範圍之記載下，在本技藝者可容易想到之範圍內之各種變形樣態均包含於本發明中。以下，使用實施例更詳細說明本發明。

(實施例1)微生物叢活性化劑之組成檢討

檢討可使用作為微生物叢活性化劑之成分。使0.056%之聚氧伸烷基烷基醚或聚氧烯與水混合，調製下述表1及表2所示之組成物，且檢討油脂之分散粒徑、分散速度、再結合性、親凝絮性等。結果示於表1及表2。

表1及表2中，*1~*5如下。

*1：聚氧伸丙基烷基醚

*2：POATED：聚氧伸烷基十三烷基醚

OcDd：聚氧伸烷基辛基十二烷基醚

IsSe：聚氧伸烷基異鯨蠟基醚

DeTd：聚氧伸烷基癸基十四烷基醚

TrDe：聚氧伸烷基十三烷基醚

Ol：聚氧伸烷基油基醚

Bh：聚氧伸烷基山萮基醚

Ar：聚氧伸烷基烷基醚

OA：聚氧伸烷基氧基伸烷基醚

POAD：聚氧伸烷基癸基醚

POPDE：聚氧伸丙基癸基醚

*3：PRTR(Pollutant Release and Transfer Register：污染物釋出及轉移申報制度)。運營商自行掌握環境中排出之量，與作為廢棄物或污水而朝事業處所外移動之量，且每年對行政機關申報1次)。

*4：PO=環氧丙烷

*5：經過時間後再結合之疑慮

以上之結果，在聚氧伸乙基烷基醚時，烷基之碳數(Cn)為13~24，氧化乙烯之加成莫耳數((EO)n)為8~20，且環氧乙烷之數/碳數((EO)n/Cn)為0.6~1.62之化合物的分散性、親凝絮性均良好 (本發明例1~10)。該等中，Cn為13~22且(EO)n為16~20之組成物顯示更好之分散性、親凝絮性。

碳數10以下者及50以上者，大多為分散速度慢、分散性不良者(比較例1~4及7~9)。即使碳數為20，若(EO)n/Cn為2以上，則變成分散速度快但分散性不良(比較例6)。且，(EO)n未達8或成為25以上時，分散性變不良(比較例1)。聚氧伸乙基烷基醚的比較例5分散速度快但分散性變不良。

由上述，以下實施例中使用含有0.0005~2重量%之椰油脂肪酸二烷醇醯胺的本發明例7之組成物。

(實施例2)油脂之分散試驗 (1)材料及方法

於燒杯中將沙拉油(日清Oillio Group(股)製造)1g、及本發明例7之組成物1mL添加於自來水1L中，將攪拌子放入燒杯中且以500rpm攪拌使沙拉油分散．乳化，調製試料1。使用XL-70(第一工業(股)製，比較例1)、DAPE-0220(日本Emulsion(股)製，比較例3)、OD-10(日本Emulsion(股)製，比較例6)或TDS-80(日本Emulsion(股)製，比較例11)替代本發明例7之組成物，與試料1同樣攪拌而調製對照試料1~4。

(2)測定項目．測定方法

針對上述試料1及對照試料1~4，將剛開始試驗後之 時點設為0分鐘，以顯微鏡(100倍)肉眼觀察開始攪拌後30分鐘及60分鐘後之分散狀態。針對試料1亦以顯微鏡觀察開始攪拌120分鐘之時點之狀態。另外，以肉眼觀察攪拌結束後60分鐘之狀態。結果示於圖2~圖6。

如圖2(A)~(E)所示，試料1在開始攪拌後120分鐘之時點，仍維持油經微細分散之狀態。且，停止攪拌後60分鐘後，仍未觀察到油再結合。由於油之微粒子分散於水中，故水僅稍白濁，且水面上幾乎沒有油上浮。

如圖3(A)~(E)所示，對照試料1(XL-70)雖然暫時微細分散，但於攪拌時間60分鐘時油再結合，觀察到粒徑較大的粒子(參照圖3(C))。又，停止攪拌後60分鐘，油再結合，於水表面上觀察到油膜。由於分散於水中之油粒子非常少，故水之透明度高(參照圖3(D))。

如圖4(A)~(D)所示，對照試料2(DAPE-0220)中，幾乎未見到油粒徑變化，顯示DAPE-0220並未使油微細化。於攪拌停止後60分鐘油再結合，成為塊狀上浮至水面。由於分散於水中之油的粒子非常少，故水之透明度高(參照圖4(D))。

如圖5(A)~(D)所示，對照試料3(OD-10)中，油之分散良好且觀察到微細化。攪拌停止後60分鐘，油之粒子以凝聚狀態上浮至水面。由於分散於水中之油之粒子非常少，故水之透明度高(圖5(D))。

如圖6(A)~(D)所示，對照試料4(TDS- 80)中，於開始攪拌後30分鐘，觀察到油分散成相當微細粒子。然而，攪拌開始後60分鐘，暫時微細化之油再結合，而觀察到粒徑大的粒子。於攪拌停止後60分鐘，油之粒子以凝聚狀態上浮至水面，分散於水中之油粒子非常少，故水之透明度高(參照圖6(D))。

由此顯示，試料1中，直至開始攪拌後120分鐘仍未引起暫時分散之油粒子之再結合，而維持分散之狀態，及停止攪拌時，直至60分鐘仍顯示維持該狀態。

相對於此，對照試料1~4顯示，在攪拌中產生油粒子再結合，即使攪拌中未引起再結合，但停止攪拌時引起油粒子再結合或凝聚。

(實施例3)食品工廠1之原水調整槽之水質變化 (1)測定試料及測定項目

於將本發明之微生物叢活性化劑添加於食品工廠之原水調整槽之前、及開始添加後20天之時點，使用勺子自曝氣攪拌中之調整槽汲取4L之液體，針對下述表3所示之項目進行測定。相對於排水流水量的微生物叢活性化劑朝原水調整槽之添加量設為0.001%，污水在原水調整槽中之滯留時間設為18小時。未使用加壓上浮裝置。

表3中，( )內之數字表示將添加前之值設為100時之百分比。另外，BOD-5表示在20℃培養5天時之氧消耗量，BOD-20表示在20℃培養20天時之氧消耗量。BOD係根據JIS K0102 21測定。

n-Hex(正己烷萃取物)係根據JIS K0102 24測定。pH係使用pH測定用玻璃電極，根據JIS Z8805測定。SS係根據JIS K0102 14.1測定。JIS B9944中定義之MLSS係與SS同樣測定。

於開始添加20天之時點，儘管水溫大幅下降，但SS、BOD-5及BOD-20均幾乎減半。而且，n-Hex之量幾乎減少90%，顯示油脂等已被充分去除。

由上述顯示，污水已被淨化，在原水調整槽之階段中水質已大幅被改善，對於朝後段之曝氣槽之流入負荷大幅減低。

(實施例4)來自食品工廠2之排水中之SS等之原水調整槽中之變化

將0.0015%之本發明之微生物叢活性化劑添加於原水 調整槽中進行調整，且與實施例3同樣採取未添加凝聚劑而通過加壓上浮裝置後之另一食品工廠之排水3L。與上述同樣測定SS、BOD及n-Hex。實施時將原水調整槽之水位設定比以往高，且將原水調整槽中之污水滯留時間調整為12小時，DO調整為1.0~2.0mg/L。結果示於表4。

如上述表4所示，SS一旦上升後即下降，但n-Hex之經時含量下降。且，BOD亦經時下降。

另外，原水調整槽之微生物增殖狀態示於圖7。顯示投入試料1前之狀態之圖7(A)觀察到未處理之油滴，與極少數之細菌。試料1添加12天後，自同一處理槽之不同部位採取3個檢體，確認於所有部位採取之檢體細菌均增殖，形成菌落，未觀察到未處理之大油滴(圖7(B)~(D))。

由上述顯示，利用本發明之微生物叢活性化劑，可使油脂等分散解並使微生物增生，且減少污水負荷。

(實施例5)來自食品工廠3之排水中之SS等之變化

以食品工廠3之排水處理設施(加壓上浮型)，使用0.0036%(v/v)之本發明微生物叢活性化劑，觀察使用前 後之油水分離槽、原水調整槽、攪拌槽、第一擔體曝氣槽、第二擔體曝氣槽、及處理放流槽之狀態變化。該等中，見到顯著變化之油水分離槽、原水調整槽、第一擔體曝氣槽及第二擔體曝氣槽之狀態變化示於圖8~圖11。

(1)油水分離槽中之變化

圖8(A)~(C)顯示油水分離槽中之排水試驗開始前後之狀態。試驗開始前，油上浮至表面(圖8(A))。試驗開始後20天左右，上浮至油水分離槽中之排水表面之油量減少(圖8(B))，約50天後表面的油消失(圖8(C))。試驗開始80天後，亦未發現油上浮至油水分離槽中之排水的排水表面。

(2)原水調整槽中之變化

圖9(A)~(C)顯示原水調整槽中之排水試驗開始前後之狀態。試驗開始前，茶色泡狀之油上浮至原水表面(圖9(A))。自試驗開始時，將本發明例之組成物以0.0036%(v/v)之濃度投入原水調整槽中。試驗開始後20天左右，上浮至原水調整槽中之排水表面的油量減少(圖9(B))，約50天後上浮至排水表面之油量減少了，排水顏色自之前之濃白濁色變化至淡灰色(圖9(C))。

(3)攪拌槽中之變化

攪拌槽中，在試驗開始前油膜平舖在排水表面，試驗 開始20天後仍觀察到油膜存在。試驗開始約50天後油膜消失。且，試驗開始80天後未觀察到油膜，原水本身之顏色由濃白濁色變化至淡灰色。

(4)第1擔體曝氣槽

圖10(A)~(C)顯示第1擔體曝氣槽中之排水之試驗開始前後之狀態。第1擔體曝氣槽中，為了促進利用微生物之有機性污濁物質之分解，而投入米色之多孔質擔體。

試驗開始前，於該擔體上附著排水中之油與絲狀菌，並無經曝氣仍可使需氧性微生物繁殖之環境(圖10(A))。試驗開始經過20天時，附著於擔體表面之油消失，且，糾纏在擔體上之絲狀菌幾乎消失(圖10(B))。該期間中，第1擔體曝氣槽中亦見到自調整槽剝離之白色油塊。此時之擔體狀態示於圖10(D)。

試驗開始後80天後，曝氣槽中之排水狀態產生改變(圖10(C))，亦確認到微生物附著於擔體上(圖10(E))。

本發明之微生物叢活性化劑之使用前後之活性污泥中之微生物狀態示於圖10(F)及(G)。使用前之污泥狀態為絲狀菌蔓延且凝聚性惡化，剩餘污泥之產生量也變多。

相對於此，於開始使用後91天(約3個月)，幾乎未見到絲狀菌而且原生動物之量增加，由於改善了凝聚性 故大幅改善了污泥沉降性。且，剩餘污泥之產生量大幅減少。

(5)第2擔體曝氣槽

圖11(A)~(C)顯示第2擔體曝氣槽中之排水試驗開始前後之狀態。第2擔體曝氣槽係與第1擔體曝氣槽同樣，為了促進利用微生物之有機性污濁物質分解，而投入米色之多孔質擔體。

試驗開始前，排水中之油附著於該擔體上，且，油亦上浮至水槽中之排水表面(圖11(A))。試驗開始後經過50天時，並無附著於擔體表面之油(圖11(B))，且，排水亦見到透明感(圖11(D))。惟，相對於良好狀態的溶存氧濃度(DO)約為2.0，顯示了如5.0之較高值。

試驗開始後80天後，曝氣槽中之排水狀態明顯變化(圖11(C))，亦觀察到擔體復活(圖11(E))。

本發明之微生物叢活性化劑之使用前後之活性污泥中之微生物狀態示於圖11(F)及(G)。使用前之污泥狀態由於凝絮之凝聚性差故沉降性亦差，剩餘污泥之產生量也多。

相對於此，使用開始後180天(約6個月)，凝絮之凝聚性提高，沉降性大幅改善。且，剩餘污泥之產生量亦大幅減少。

(6)處理水放流槽

試驗開始前之處理水放流槽中，處理水為白濁，且測定n-Hex之值後為91mg/L。試驗開始後經過50天左右，白濁之處理水變成淡茶色，n-Hex之值下降至27mg/L。

試驗開始後80天，處理水成為有透明感者，n-Hex之值進一降低而為12mg/L。

與第1擔體曝氣槽同樣，為了促進利用微生物之有機性污濁物質分解，而投入米色多孔質之擔體。

(7)配管

將含1%本發明之微生物叢活性劑之配管洗淨劑投入排水管中時，使用CCD照相機攝影附著於配管內之油分如何變化，示於圖12(A)~(F)。

圖12(A)~(C)係顯示使用開始前之排水管內入口附近及配管內之樣態之影像。已知配管內到處堆積滿厚的油分。

圖12(D)~(F)係顯示開始使用1個月後之排水管內入口附近及配管內之樣態之影像。排水管內到處堆積之油分之大部分剝落，並示於圖12(D)~(F)。

如上述顯示，藉由將含本發明之微生物叢活性化劑之洗劑投入於排水管內，亦可去除排水管內堆積之油分。

(8)結果

試驗開始前，必須每天回收上浮之油分，但該作業變 得不需要。且，由於油水分離槽之周圍變乾淨，故清掃次數由1次/週減少為1次/6月。試驗開始前存在於油水計量槽中之油分亦消失。

再者，原水調整槽內黏著之油分層慢慢地剝落，與排水一起被送到處理槽。因此，原水調整槽內之清掃變得不需要。且，積存在配管內之油分層亦剝落而減少，而不會阻塞配管。

於週末停止曝氣槽至下週一運轉時，雖因曝氣槽中之油分而引起相當發泡，但試驗開始後發泡量即減少。

由上述顯示，藉由使用本發明之微生物叢活性化劑，而減少了堆積在以原水槽等為首之槽中及配管內之油份，排水已被有效地處理。此認為是排水中之油份被分散，而調整為需氧性微生物可繁殖之環境所致。

如上述般隨著油分處理之進行，可大幅減低用以自處理槽中去除油分所需之費用。

(實施例6)食品工廠4之排水處理設施中之BOD等之變動

食品工廠4之排水處理設施中，邊以2.5mL/分鐘將本發明之微生物叢活性化劑(原液)連續投入於原水槽中24小時(原水槽中之濃度為0.0036%)，在其前後持續定期進行採水測定BOD、SS及n-Hex之值，而檢討長期間之變動。

BOD係根據JIS K0102 21、SS係根據JIS K0102 14.1，且n-Hex係根據環境廳公告第64號附表4分別進行測定。

n-Hex之測定方法如下。自試料容器將特定量之試料移至萃取容器中，添加數滴甲基橙溶液作為指示劑，添加鹽酸(1+1)直到容易變成紅色為止將pH設為4。以25ml己烷洗淨試料容器2次，將洗液併於萃取容器中。

攪拌萃取容器中之溶液約10分鐘，隨後靜置使己烷層分離。接著，將虹吸管插入於萃取容器之底部，將大部分之水相移到分液漏斗中。於其中添加25mL己烷且振盪，獲得洗液。重複該操作2次。將剩餘己烷相與少量水移到分液漏斗(容量250ml)中，合併如上述所得之洗液。

將20mL水添加於己烷相中且振盪1分鐘，隨後靜置使己烷相與水相分離。去除水相後，重複上述操作數次。將3g無水硫酸鈉添加於最後所得之己烷相中並振盪，而去除水分。

以預先以己烷洗淨而去除萃取物質之濾紙擦拭分液漏斗之腳部，使用經同樣處理之濾紙，過濾所得之己烷相，並放入燒杯中。以每次5mL己烷洗淨所用之濾紙2次，合併洗液。

在升溫至80℃之加熱板上使己烷揮散。首先以濕布擦拭燒杯外側，接著，以乾布擦拭後，移到維持在80℃之乾燥器中乾燥30分鐘。將燒杯移到乾燥器中，放冷30分鐘 後，秤量質量至0.1mg之位數。

使用空白組進行同樣操作，由下述式求出試料中之正己烷萃取物質濃度(Y)。

Y(mg/L)=(a-b)×(1,000/試料量(mL))

式中，a及b如下述。

a加入試料之燒杯質量在試驗前後之差(mg)

b空白組之燒杯質量在試驗前後之差(mg)

結果示於下述表5及圖13。

試驗開始前之BOD平均為649.8±308.3(mg/mL)，但試驗開始後為498.7±206.6(mg/L)，降低約23%。見到SS降低傾向。n-Hex由74.9±27.3(mg/L)降低至29.6±25.6(mg/L)，約降低60%。

開始添加本發明之微生物叢活性化劑後，SS及BOD之測定值上升，於約1個月推移到較高值，隨後降低。其原因認為是使用本發明之組成物之前，處理槽或配管內堆積之油分逐漸剝離且混入排水中所致。

又，認為所混入之油分藉由因n-Hex濃度於 使用本發明之微生物叢活性化劑後下降約80%故而活性化之微生物而快速被分解者。

由上述顯示，藉由使用本發明之組成物，使排水中之油分順利被分解且減少，且，排水中之油分藉由經活性化之微生物叢而快速地被分解。

(實施例7)使用活性污泥膜分離裝置之食品工廠5之排水處理設施中之污泥脫水量等之變化

定期測定食品工廠5之排水處理設施中之污泥脫水量(m³/天)、使用No.5C之濾紙時之活性污泥之過濾速度(mL/5分鐘)及全蒸發殘留物(%)，並觀察變動。結果示於圖14、15。

污泥脫水量(m³/天)係如圖14(A)所示，自本發明之微生物叢活性化劑開始使用至35天，推移至平均50m³/天之較高值隨後下降，第60天後降低至30~40m³/天，降低20~40%。不過，污泥濃度並未上升，幾乎保持一定(參照圖15(A))。

自開始使用至35天推移了較高值認為是因本發明之微生物叢活性化劑使以原水槽為首之處理槽及配管內堆積之油分剝離所致。

以No.5濾紙之過濾速度(以下有時稱為「5C過濾」)係如圖14(B)所示，於剛開始使用後在20mL前後推移數日隨後上升，成為約30mL/5分鐘左右。藉此，確認減少了對膜之閉塞原因。且，臭味在開始使用後 60天大幅減少，未感覺到異臭(參照圖15(A))。加壓上浮浮渣之脫水量係如圖15(B)所示，自剛開始使用後急遽減少，隨後亦幾乎為零。

另外，剛開始使用前之活性污泥中之微生物狀態示於圖15(C)及(D)。使用前，原性動物或多細胞性之微生物較少，活性污泥之凝絮之固液界面不清楚且凝聚性亦差。剩餘污泥之產生量也非常多。

相對於此，於使用開始後8個月，凝絮之凝聚性變好，固液之界面變清楚。由於活性污泥之沉降性受到改良，故剩餘污泥之產生量也大幅減少。

(實施例8)對食品工廠排水水中之油脂分之處理作用(1)所使用之處理劑等

將下述表6所示之處理劑添加於食品工廠排水(流入水之油脂分=215mg/L)中，如下示般進行處理。測定項目及試驗方法係如下述表7所示。

(2)試驗裝置

本實施例中使用之實驗裝置50係使用活性污泥之半批式裝置。概要圖示於圖16。

該裝置係成為具備有原水槽RWT、用於將原水供給至各系統之進料水槽(head tank)HDT、與具備曝氣裝置之反應槽RET_i(i=1~4)。且，購成為以泵41將原水槽中之原水送到進料水槽中，再以泵42_i(i=1~4)供給至各反應槽RET_i(i=1~4)之構成。將各系統設為RES_j(j=1~4)。

1系統設為未使用藥劑之對照系統(RES₁)。2系統~4系統設為檢討藥劑效果之系統(RES₂~RES₄)，分別設為具備藥劑供給槽ATA、ATB及ATC之構成。反應槽RET₁係以泵43₁供給空氣。其他反應槽亦相同。

於2系統中，自藥劑供給槽ATA利用泵45₁，將藥劑A(本發明例7之組成物)供給於反應槽中，於3系統中，將藥劑B(TDS-80)供給於反應槽中，於4系統中，將藥劑C(DAPE-0220)供給於反應槽中。

原水槽RWT為了防止固體成分與油脂分之凝 聚，故邊攪拌邊保持在35℃。且，將進料水槽HDT之高度設為一定，不按照原水槽RWT之水位而對各系統提供隨時均等量之排水。

將上述原水與各處理劑添加於反應槽RET₁~RET₄中，於實驗開始後經過12週之時點之前，進行曝氣6小時後使污泥沉降分離2小時，以泵44_i(i=1~4)抽取沉降後之上澄液3000mL。此期間之界面活性劑之投入量對於各系列均係以原水稀釋後之界面活性劑濃度為0.33mg/L。對照系統的1系統中未添加界面活性劑。

實驗開始後經過12週後至經過19週之時點之前，係進行曝氣6小時後使污泥沉降分離2小時，以泵44_i(i=1~4)抽取2,000mL沉降後之上澄液。此期間之界面活性劑之投入量對於各系列均係以原水稀釋後之界面活性劑濃度為0.33mg/L，對照系統的1系統中未添加界面活性劑。

實驗開始後經過19週後，進行曝氣6小時後使污泥沉降分離2小時，以泵44_i(i=1~4)抽取2,000mL沉降後之上澄液。此期間之界面活性劑之投入量對於各系列均係以原水稀釋後之界面活性劑濃度為1.0mg/L，對照系統的1系統中未添加界面活性劑。上述實驗中之反應槽之有效容積為6L。測定結果示於下述表8。

如上述表8所示，於3系統中，結果為n-Hex濃度高，污泥中之油脂含量低。此意指雖然排水中之油脂經分散，但僅附著而未進入到污泥中，所分散之油脂未被分解。且，於4系統中，顯示n-Hex於排水中之濃度低，但污泥中之含量多，油脂大部分吸附於污泥中，無法被微生物分解。此亦由4系統之污泥為粒狀污泥而得到證實。因此，4系統之情況顯示為了去除油脂，而積極抽掉污泥時，會發生油脂以外之有機污濁物質之分解能降低與污泥產生量增大之問題。

相對於此，2系統之n-Hex濃度及活性污泥中之油脂含量低，污泥之產生量亦少。因此，顯示2系統中排水中之油脂分經良好分散，而且，分散之油脂由於並非僅吸附於污泥上，而被微生物分解。不過，並未見到微生物本身增加。

另外，2系統之污泥產生量(每1天)與對照組比較約少15%。此係因上述微生物引起分解之效果，可減少污泥之抽取量。而且，由於可維持高的處理效率，故可降低剩餘污泥之處理所需之成本。

(3)處理水之SVI之經日變化

依據界面活性劑之種類及添加量，針對上述處理期間中之反應槽內之污泥容量指標(SVI)如何變動加以檢討。結果示於圖17。

污泥容量指標(SVI)係以下述式(I)求出。

SVI=SV×10,000/MLSS…(I)

此處，SV係指活性污泥沉澱率，MLSS係指混合液中之浮游物質(SS)。意指曝氣槽中之活性污泥浮游物(mg/L)。SVI為以mL表示1g之污泥所佔之容積者，故高的SVI值表示凝聚性、沉降低差的活性污泥。

整個試驗期間原水在反應槽內滯留時間為24小時左右，但試驗開始~第19週，則如圖18所觀察，原水的食品工廠排水之濃度全體均高，且濃度變動大。此期間之最大BOD容積負荷為5.85kg/m³/天，達到下水道設計指南所記載之最大值之7倍強。

另一方面，第19週以後，食品工廠排水之濃度全部降低，且濃度變動小。此期間之最大BOD容積負荷為1.42kg/m³/天，達到下水道設計指南所記載之最大值之2倍弱。

如圖17所示，除4系統外之所有系列在第7週至第13週顯示高的SVI值，但如上述，原因認為係原水濃度變動大，生物相隨著其而經常遷移。此期間僅4系統顯示小的SVI值，此係因4系統之污泥成為直徑0.5~1mm左右之粒狀所致者。如表8所示，4系統之污泥 中之油脂含量大，故認為於4系統中生物處理未進行者。

另一方面，第19週以後，2系統之SVI成為在50~150間之低值，維持了污泥之沉降性。相對於此，其他系統中，SVI均顯示高的值，且顯示污泥之沉降性下降。其原因認為是流入水之濃度較低，濃度變動亦小，及於以原水稀釋之階段中將界面活性劑之投入濃度增大到1.0mg/L具有效果者。

由上述顯示，在適當的BOD負荷範圍內，藉由以適當濃度投入本發明之界面活性劑獲得了污泥沉降性改善效果。

(實施例9)含油排水處理之效率化檢討

根據JIS K0102 21測定試驗開始後之原水(工廠排水)之BOD變化並進行調查，獲得如圖18所示之結果，可知變動幅度大如10倍以上。為排除該BOD變動之影響，故以下實施例中調製人工排水，且使用其進行試驗。

(1)人工排水之調製及所使用之處理劑

人工排水之組成如下述表9所示(相對於水1000mL之添加量)。如上述表8所示製作4種系統，且檢討排水處理之效率化。

(2)對於含GT(大學內餐廳排水出口油脂捕集器)流入水之人工排水中之油脂分之處理作用

使用含GT流入水(GT流入水之油脂分=7mg/L，實際之流入水油脂分濃度由於含表9之菜籽油故為1007mg/L)之人工排水，根據上述條件進行處理，針對以下項目進行測定。測定結果示於下述表10及圖19。

以肉眼觀察試驗開始後第10天各系統之排水性狀，檢討產生多少污泥(浮渣)。結果示於圖20。除添加本發明之微生物叢活性化劑之2系統以外，均產生含油率高的浮渣。此表示排水中之油分未經分解，僅分離而浮在排水表面，因此，相當清楚浮渣(污泥)之處理需要較多費用。

此處，S-BOD為溶解性BOD之簡稱，意指以孔徑1μm之過濾器過濾後所測定之BOD，亦即去除固體成分之BOD。

含油量高之人工排水中，3系統及4系統之污泥中之油脂含量雖多，但S-BOD濃度低，溶存氧濃度高。此意指由於存在油脂分，故微生物無法充分活動。因此，顯示微生物叢雖然將油脂包入但並未分解。且，於4系統中，污泥產生量增加。

相對於此，2系統中，污泥中之油脂含有率及溶存氧濃度低。污泥中之油脂含有率低顯示油分被良好分散，因污泥中之微生物而快速分解。且，溶存氧濃度低顯示微生物經活性化而活潑地活動。且，污泥產生量較少。

且，S-BOD與n-Hex增高，此意指油脂分被良好分散，其被微生物快速分解，且教示經活性化之微生物亦快速分解油脂以外之有機物。因此，雖然包入油脂分，但由於殘留未包入之部分，故S-BOD變高，結果，認為係因油分散與利用微生物進行所分散之油處理成為不均衡之狀態所造成者。

由上述獲得添加本發明之微生物叢活性化劑時，活性污泥中之油脂含有率降低，污泥產生量亦減少，且溶存氧濃度變低之數據。因此，顯示本發明之微生物叢活性化劑容易利用微生物使排水中之油份大幅分散。

(實施例10)髒污樣品之洗淨試驗 (1)材料及方法

於去皮用乾魚上，以切割刀畫傷，作成髒污樣品。

將髒污樣品充分擦拭於有菜刀傷之專用鉆板上，以紙毛巾擦拭直至髒污不見為止。乾燥3分鐘，作成洗淨前之試料。。

接著，等量使用市之售業務用氯系鹼性洗劑、含0.01%試料1之組成物之洗劑、或含0.01%試料1之組成物之之洗劑，以刷子充分洗滌擦入髒污樣品之鉆板，以水流沖分沖洗直到未殘留洗劑或本發明例7之組成物為止。放置3分鐘，作成洗淨後之試料。

針對所有試料，以清淨度測定器(Lumitester)(龜甲萬(股)製)進行擦取試驗。

(2)結果

結果示於表11。以洗淨前作為100時之洗淨後之髒污減少率，於水之情況為82.5%，相對地，氯系鹼洗劑為95.4%。

以本發明之微生物叢活性化劑，比氯系鹼洗劑更容易 使髒污脫落，減少率以1%濃度使用時為98.0%，於0.1%時為97.5%，幾乎無差異。

由上述可知，本發明之組成物比氯系鹼性洗劑之洗淨力更強。而且，以髒污殘留量比較時，本發明之微生物叢活性化劑顯示洗淨力為氯系鹼性洗劑之2~3倍，洗淨力較強。

由上述顯示，本發明之組成物之分散油污之能力高。

(實施例11)食品工廠3之排水淨化

於原水調整槽中添加0.0006%之本發明之微生物叢活性化劑予以調整，未添加凝聚劑下通過加壓上浮裝置後之排水1L以與實施例3同樣地採取。根據JIS-K0102測定下述表12所示之項目。原水調整槽中之污水滯留時間為24小時，曝氣槽中之DO為1~3mg/L，MLSS為5,500~6,500mg/L。

如上述表12所示，相較於使用前，使用後流入加壓上浮裝置之COD減少，顯示對調整槽之負荷已減低。

另外，通過加壓上浮裝置後，COD幾乎沒有變化，顯示於加壓上浮裝置之負荷去除率降低。其理由為經微細化之油脂等係因通過加壓上浮裝置所產生者，由PAC、陰離子、陽離子之使用量大幅減少可加以證實。

另一方面，觀察放流水之COD(mg/L)時，4月平均為3.4，6、7月平均為3.1，BOD之4月平均為3.1，6、7月平均為2.3，n-Hex(mg/L)之4月平均為1.8，6、7月平均為1.4，水質幾乎未見有變化。另外，曝氣槽中產生大量原生動物，因內性呼吸使污泥之產生量大幅減少。因此，顯示排水處理之成本亦顯示大幅下降。

由上述顯示，本發明例之微生物叢活性化劑具有高的使微生物叢活性化之作用。

(實施例12)本發明之微生物叢活性化劑對膜分離活性 污泥裝置之效果

使用膜分離裝置試驗本發明之微生物叢活性化劑對排水處理之效果。

(1)裝置等

準備2系列之圖21所示構成之膜分離活性污泥裝置60(反應槽容積=4.5L)。此處所使用之膜單元65之膜為PVDF製之中空纖維形狀者。且，壓力計67係使用在大氣壓下之值指示為0者。因此，由於泵62、64之吸氣壓量顯示負值，故將以壓力計67讀取之值之絕對值作為膜間壓差。

以將氧供給於反應槽61內與膜表面之洗淨為目的，而自膜正下方經由擴散器66利用泵63進行吹氣。吹入之空氣量均為5L/分鐘。

對照組中未投入藥劑，於本發明例中，以3.3mg/L投入本發明之微生物叢活性化劑。反應槽內之水溫為20℃~23℃。

(2)活性污泥等

使用下述表13所示組成之人工排水培養自食品工廠排水處理設備取得之活性污泥約1個月，使用其作為種污泥(最初投入於原水中之活性污泥稱為「種污泥」)。試驗中使用每1L原水中添加0.5g之菜籽油者作為人工排水。

人工排水油脂分濃度係添加油脂濃度500mg/L與人工排水之原本油脂分濃度之7mg/L之合計，為507mg/L。

(3)試驗方法

首先，使純水流入該裝置，使壓力與透過流量之關係相等，確認2系列之裝置性能相等。

接著，將4.5L如上述般調整之種污泥加入反應槽61中，以重複原水投入-24小時吹氣-30分鐘處理水之抽取之循環進行運轉。每1次之抽取量及人工廢水之投入量分別為1.5L。

測定開始抽取10分鐘後之處理水量(膜透過水量)與壓力。壓力為讀取圖示部位的壓力計67之值，求出膜間壓差。施加於膜外側之壓力為大氣壓+水深壓，但由於膜水深較淺，故大致為大氣壓，故直接紀錄壓力計讀取之 值。BOD係以一般稀釋法(污水試驗法)測定。

結果示於圖22。圖22之橫軸為開始運轉後經過天數之值，縱軸為透過流速除以膜間壓差之值。

本發明例中，流速/壓力之值為對照系之2倍至4倍，顯示本發明之微生物叢活性化劑之添加效果。另外，試驗結束後，自各反應槽分別拉起作為對照組使用之膜單元與在本發明例中使用之膜單元，且觀察成為何種狀態。結果示於圖23。

附著於對照組中使用之膜單元65之含油分污泥量與附著於本發明例之膜單元65上之含油分污泥量有較大差異，本發明例之膜單元者遠遠較少。

由上述顯示，使用本發明之微生物叢活性化劑時，在低壓力下獲得高的透過速度/流量。其原因如在實施例1~11中所證明，由於排水中之油分分解快速地進行，故污泥不會因油而造成黏糊之故。

因此，由於獲得高的透過流速/膜間壓差，故不但可減少佔據膜分離活性之消耗能量大部分的使吸氣泵運動之能量，且使用小型裝置即可獲得相等之處理水量。亦即，不需要建設大型設施，在設施之建設面上亦有許多優點。

膜分離裝置中，除了利用一般吹氣進行膜表面之洗淨以外，亦需要定期卸下洗淨，或使用藥劑洗淨。然而，於獲得高的透過流速/膜間壓差時，由於該等定期洗淨之週期變長(洗淨頻率降低)，故亦可降低洗淨成本。

〔產業上之可利用性〕

本發明可用於排水處理等領域。

21‧‧‧排水管

22‧‧‧Bath Clean SCR

23‧‧‧排水管

24‧‧‧原水槽

25‧‧‧調整槽

26‧‧‧加壓上浮裝置

31‧‧‧曝氣槽

32‧‧‧沉澱槽

33‧‧‧污泥儲存槽

34‧‧‧脫水裝置

Claims (12)

1. 一種微生物叢活性化劑，其包含以0.0005~8重量%之碳數13~22之具有分支鏈，且其氧化伸乙基加成莫耳數為8~10或16~20的聚氧伸烷基烷基醚與0.0005~2重量%之脂肪酸二烷醇醯胺作為主成分，其餘部分為水。
2. 如請求項1之微生物叢活性化劑，其中前述聚氧伸烷基烷基醚係選自由聚氧伸烷基十三烷基醚、聚氧伸烷基十四烷基醚、聚氧伸烷基十五烷基醚、聚氧伸烷基異鯨蠟基癸基醚、聚氧伸烷基己基癸基醚、聚氧伸烷基庚基癸基醚、聚氧伸烷基辛基癸基醚、聚氧伸烷基辛基十二烷基醚、聚氧伸烷基壬基癸基醚、聚氧伸烷基癸基癸基醚、聚氧伸烷基十一烷基癸基醚及聚氧伸烷基山萮基醚所組成群組之任一種化合物。
3. 如請求項1之微生物叢活性化劑，其中前述聚氧伸烷基烷基醚係選自由聚氧伸乙基醚及聚氧伸丙基醚所組成群組之任一種。
4. 如請求項1之微生物叢活性化劑，其中前述脂肪酸二烷醇醯胺係選自由椰油脂肪酸二乙醇醯胺及椰油脂肪酸二丙醇醯胺所組成群組之任一種化合物。
5. 一種抗絲狀菌劑，其係以如請求項1~4中任一項之微生物叢活性化劑作為有效成分。
6. 一種配管洗淨劑，其係以如請求項1~4中任一項之微生物叢活性化劑作為有效成分。
7. 一種含有油脂等之排水之處理方法，其具備下述步 驟：(a)將如請求項1~4中任一項之微生物叢活性化劑投入原水中之藥劑投入步驟，(b)利用前述微生物叢活性化劑使已分散之原水中之油脂與其他有機性污濁物質一起去除之微生物處理步驟，及(c)提高曝氣槽中之活性污泥本身之沉降性，在不添加凝聚沉澱劑下安定性地進行比重分離之活性污泥沉降步驟、或膜分離步驟之任一者。
8. 如請求項7之含有油脂等之排水之處理方法，其中於前述藥劑投入步驟，係對原水槽或原水調整槽中儲存之原水投入前述微生物叢活性化劑，並進行攪拌。
9. 如請求項7之含有油脂等之排水之處理方法，其中前述藥劑投入步驟中之前述微生物叢活性化劑之投入量，相對於前述原水槽或原水調整槽中之含油脂等之排水之容積為0.0003~0.02%(v/v)。
10. 如請求項7之含有油脂等之排水之處理方法，其中前述曝氣槽中之污水之溶存氧濃度為0.1mg/L以上5mg/L以下，且浮游物質(MLSS)為4,000~10,000mg/L。
11. 如請求項7之含有油脂等之排水之處理方法，其中在前述膜分離步驟中使用活性污泥分離用的膜單元。
12. 如請求項11之含有油脂等之排水之處理方法，其中前述膜單元係以中空纖維所構成者。