(57)【要約】【課題】油脂を除去するための大掛かりな設備や工程を用いることなく、油脂含有量を、下水道放流が可能な程度まで低減できる油脂含有廃水の処理方法を提供すること。【解決手段】ＢＯＤとして２０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜８００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程と、得られた一次処理廃水を、接触酸化槽に導入し、一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程と、を有し、細菌槽と接触酸化槽との容量の比が１：１〜１：１０であり、かつ、二次処理廃水を、固液分離工程を経ることなく最終処理水とすること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＯＤとして２０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜８００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、前記細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、前記廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程と、
得られた前記一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽に導入し、前記一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに前記非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程と、を有し、
前記細菌槽と前記固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽との容量の比が１：１〜１：１０であり、かつ、該二次処理廃水を、沈殿槽を用いた固液分離工程を経ることなく最終処理水とすることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
前記細菌槽における廃水の水理学的滞留時間が２．５時間以上である請求項１に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
ＢＯＤとして３０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜１５００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、前記細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、前記廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程と、
得られた前記一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽に導入し、前記一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに前記非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程と、
該二次処理廃水を、水理学的滞留時間が３時間以下の沈殿槽を用いて処理する工程と、を有することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
前記細菌槽と前記接触酸化槽の容量の比が１：１〜１：１０であり、かつ、前記細菌槽における廃水の水理学的滞留時間が２．５時間以上である請求項３に記載の有機性廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油脂を含有する有機性廃水の効率的な処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を含有する有機性廃水の処理（浄化）方法として、好気性微生物を含んだ活性汚泥を利用する活性汚泥法がある。活性汚泥法は、浄化能力が高く、処理経費が比較的少なくて済む等の利点がある。このため、活性汚泥法を採用した種々の有機性廃水の処理方法が提案されており、下水処理や産業廃水処理等において広く一般に使用されている。
【０００３】
ただし、従来の活性汚泥法は、（１）微生物濃度（汚泥濃度）が低く、単位容積当りの処理効率が低い、（２）汚泥が増加した場合に広大な沈澱池が必要である、（３）沈澱池の上澄み水（処理水）を放流する際に、活性汚泥の状態が悪いと汚泥が沈降せずに処理水側に流出してしまう等の問題があった。
【０００４】
このような問題を解消すべく、例えば図３に示すような、接触酸化槽２０（活性汚泥槽）に固定床式の接触材２５を浸漬し、接触材２５に汚泥菌を付着させ増殖させる固定床式接触酸化法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。固定床式接触酸化法では、活性汚泥を固定床式の接触材に担持させることで、比較的高濃度の活性汚泥を活性汚泥槽内に安定して保持できるという利点がある。また、余剰汚泥の発生が少なく、ランニングコストを抑えることができるという利点がある。
【０００５】
また、図４に示すような、接触酸化槽２０に粒状の接触材２６（流動床）を投入し、これに活性汚泥を付着、保持させて廃水を処理する流動床式接触酸化法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。流動床式酸化接触法も、活性汚泥を接触材に担持させることで、比較的高濃度の活性汚泥を活性汚泥槽内に安定して保持できるとともに、沈降性の良い担体に活性汚泥が担持されているため、処理水と汚泥との固液分離が容易であるとの利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−０１５２８６号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
有機性廃水の処理基準は、下水道放流と比較して河川放流の方が厳しくなっている。例えば、東京２３区内に適用される下水排除基準と、河川に適用される環境省の一律排水基準を対比すると、以下の表１のようになる。
【０００８】
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【０００９】
下水排除基準によると、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は６００ｍｇ／Ｌ未満、製造業・ガス供給業では３００ｍｇ／Ｌ未満とされているが、河川を含む公共用水域に対するＢＯＤの排水基準は１６０ｍｇ／Ｌ以下とより厳しく設定されている。同様に浮遊物質量（ＳＳ）も、下水排除基準よりも公共用水域に対する基準の方が厳しくなっている。しかし、動植物油脂類含有量（ノルマルヘキサン抽出物質含有量）については、下水排除基準が公共用水域に対する排水基準と同じ３０ｍｇ／Ｌ以下と厳しく定められている。
このため、動物油又は植物油等の油脂を含有する有機性廃水を、従来公知の固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽で処理した場合、ＢＯＤやＳＳについては下水排除基準を容易に達成できるものの、油分（ノルマルヘキサン抽出物質）については下水排除基準の達成が容易ではないという問題が生じていた。
【００１０】
この問題を解消する手法として、例えば、接触酸化槽の前段（上流側）に、加圧浮上設備や油水分離槽などの油分（油脂）を除去するための設備等を配設することが考えられる。しかしながら、このような設備等は、規模が大きいとともに複雑である。このため、設備増設の手間、処理装置の複雑化、処理スペース確保の必要性等を考慮すると、上記の設備等を接触酸化槽の上流側に組み込むことは必ずしも実用的であるとは言えなかった。
【００１１】
したがって、本発明の課題は、油脂を除去するための大掛かりな設備や工程を用いることなく、廃水中の油脂含有量を、下水道放流が可能な程度まで低減できる油脂含有廃水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明によれば、ＢＯＤとして２０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜８００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、前記細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、前記廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程と、得られた前記一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽に導入し、前記一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに前記非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程と、を有し、前記細菌槽と前記固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽との容量の比が１：１〜１：１０であり、かつ、該二次処理廃水を、沈殿槽を用いた固液分離工程を経ることなく最終処理水とすることを特徴とする有機性廃水の処理方法が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、ＢＯＤとして３０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜１５００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、前記細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、前記廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程と、得られた前記一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽に導入し、前記一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに前記非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程と、該二次処理廃水を、水理学的滞留時間が３時間以下の沈殿槽を用いて処理する工程と、を有することを特徴とする有機性廃水の処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の有機性廃水の処理方法によれば、油脂を除去するための大掛かりな設備や工程が不要でありながら、油脂含有量を下水道放流が可能な程度まで低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の他の例を示す模式図である。
【図３】従来の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の一例を示す模式図である。
【図４】従来の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の他の例を示す模式図である。
【図５】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の他の例を示す模式図である。
【図７】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の応用例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の有機性廃水の処理方法＞
図１及び図２は、本発明の第１の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の一例を示す模式図である。第１の有機性廃水の処理方法では、図１及び図２に示すように、まず（１）上記有機性廃水（被処理水）を細菌槽１０に導入し、細菌槽１０内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程（以下、単に「工程（１）」とも記す）と、（２）得られた一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽（図１）又は流動床式接触酸化槽（図２）に導入し、一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程（以下、単に「工程（２）」とも記す）と、を有し、二次処理廃水を、固液分離工程を経ることなく最終処理水とする。
以下、本発明を実施するための形態について具体的に説明する。
【００１７】
（被処理水としての有機性廃水）
第１の有機性廃水の処理方法では、ＢＯＤとして２０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜８００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を被処理水とする。有機性廃水のＢＯＤとノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が上記範囲内にあれば、細菌槽と固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽（以下両者を総称して「接触酸化槽」と呼ぶ。）の他に大掛かりな設備や工程が不要であるとともに、油脂含有量を迅速に下水道放流が可能な程度まで低減することができる。有機性廃水中、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が８００ｍｇ／Ｌを超える場合、二次処理廃水中のノルマルヘキサン抽出物質を下水排除基準まで低減することが困難であったり、長時間を要することがあるため好ましくない。本発明の方法では、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が５０ｍｇ／Ｌ未満の有機性廃水であっても処理できるが、接触酸化槽のみを用いた場合と比べて、装置全体のコストが高くなるためにランニングコストが割高となる。また、有機性廃水中のＢＯＤが２０００ｍｇ／Ｌを超える場合、特にＳＳが下水排除基準を超過しやすくなるため好ましくない。
【００１８】
油脂は、通常、脂肪酸とグリセリンとのエステルである。有機性廃水に含まれる油脂の種類は特に限定されないが、具体的には動物性油脂や植物性油脂（以下、併せて「動植物性油脂」ともいう）等を挙げることができる。動物性油脂の具体例としては、豚脂（ラード）、牛脂（ヘット）、魚油、肝油、鯨油、バター等を挙げることができる。また、植物性油脂の具体例としては、ココナッツ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、菜種油、ごま油、大豆油、ヒマワリ油、アーモンド油、亜麻仁油、こめ油等を挙げることができる。
【００１９】
一般的に、動物性油脂の融点は、植物性油脂の融点よりも高い。本発明の有機性廃水の処理方法においては、融点が比較的高い動物性油脂を含有する有機性廃水であっても、効率的に処理することができる。なお、油脂を構成する脂肪酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸等の飽和脂肪酸；オレイン酸、パルミトレイン酸等の一価不飽和脂肪酸；リノール酸、リノレン酸等の多価不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
【００２０】
（工程（１））
工程（１）では、上記の油脂を含有する有機性廃水を細菌槽に導入し、それを細菌槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換する。具体的には特公昭５６−４８２３５号公報に記載されている条件として行うことができる。これにより、一次処理廃水を得ることができる。ここで、「原生動物の実質的不存在下」とは、原生動物の増殖が抑制され、細菌処理過程中に殆ど原生動物の新たな出現が見られない状態を意味する。その結果、処理された廃水中に含まれる細菌は非凝集性のもので、廃水中に細菌凝集塊、いわゆる汚泥を生じずに、微細な粒子状で分散する。
【００２１】
細菌槽で使用する細菌は、好気性のものであれば任意であり、例えば、アルカリゲネス属菌、シュウドモナス属菌、バチルス属菌、アエロバクター属菌、フラボバクテリウム属菌等を挙げることができる。これらの中でも、バチルス属菌を使用することが好ましい。これらの細菌は、通常、廃水中に生存しており、廃水中の有機物を栄養源として増殖する。このため、有機性廃水を被処理水とする本発明においては、特に外部から添加する必要はない。しかしながら、有機性廃水の浄化処理を円滑に行なうためには、必要に応じて適当な種菌を浄化処理の開始時に外部から添加してもよい。その際に使用する種菌としては、例えば、「バイオコア  ＢＰ」、「ＯＦ−１０」、「サーブワン」（以上、商品名、日鉄住金環境株式会社製）等の微生物製剤を好適に利用できる。
【００２２】
細菌槽において排水中の油脂の酸化分解と非凝集性細菌への変換を十分に行うためには、細菌槽における廃水の水理学的滞留時間が２．５時間以上であることが好ましい。
また、細菌槽での処理速度を向上するために、細菌槽の前段（上流側）に、加圧浮上設備や油水分離槽などの油脂を除去するための設備を設けてもよい。
【００２３】
（工程（２））
工程（２）では、先ず、工程（１）で得られた一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽に導入する。通常の活性汚泥法では、生物群自体が叢（そう）を作って水中に浮遊しているが、本発明で用いる接触酸化槽では生物群が接触材に付着している状態で浄化を行う。このため、汚泥と処理水の分離が容易にでき、汚泥のバルキングが発生しにくいので、活性汚泥法と比べて維持管理が容易であるという利点がある。
【００２４】
接触酸化槽では、接触材に付着した活性汚泥中の細菌が一次処理廃水中の有機物を酸化分解し、これに伴って細菌自体も有機物を栄養源として増殖する。また、これらの細菌の一部は活性汚泥中の原生動物によって捕食されるので、生物処理によって生じる活性汚泥の増加を抑制できる。
【００２５】
固定床式接触酸化槽では、図１に示すように、接触酸化槽２０内に接触材２５を固定して配置し、その表面又は接触材間の空隙部に生物膜又は生物塊（活性汚泥）を定着させるとともに、槽２０内に散気管３０を設け、接触材２５に付着した生物に酸素を供給し、一次処理廃水に残留している油脂等の有機物を酸化分解する。接触材２５の形状としては、波板、ハニカム、円盤、リング状を挙げることができる。接触材２５の素材は、ポリ塩化ビニル等の耐久性に優れたプラスチックを用いることが好ましい。接触酸化槽２０の容量に対する接触材２５の容積の割合である充填率は、固定床式接触酸化槽では２０〜６０％であると、接触酸化槽の処理能力が十分に発揮され、好ましい。
一方、流動床式接触酸化槽では、図２に示すような粒状の接触材２６（流動床）を接触酸化槽２０内に投入し、その表面に活性汚泥を付着させるとともに、接触酸化槽２０内に散気管３０を設け、接触材２６に付着した生物に酸素を供給し、一次処理廃水に残留している油脂等の有機物を酸化分解する。接触材２６の素材の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等比重の小さいプラスチック発泡体が挙げられる。流動床式接触酸化槽では充填率は１０〜３０％であると、接触酸化槽の能力が十分に発揮されるとともに、接触材の流動性を確保できるため、好ましい。
【００２６】
一次処理廃水に含まれる非凝集性細菌は、それぞれの菌体に分散しており、原生動物に極めて捕食され易い状態となっている。このため、接触酸化槽内での原生動物による細菌除去率は極めて高くなる。この結果、本発明の有機性廃水の処理方法は、従来の固定床式接触酸化槽のみ、又は、流動床式接触酸化槽のみを用いる処理方法に比して油脂含有廃水を効率よく処理できるため、設備の規模を縮小でき、経済性にも優れた方法である。
【００２７】
接触酸化槽で使用する「原生動物」は、非凝集性細菌を捕食して除去することが可能なものであればその種類は特に限定されない。このような原生動物としては、例えば、従来の活性汚泥槽に用いられる公知の原生動物を使用することができる。
【００２８】
（細菌槽と接触酸化槽の容量）
第１の有機性廃水の処理方法では、細菌槽と接触酸化槽との容量の比が１：１〜１：１０である必要がある。細菌槽の容量１に対して接触酸化槽の容量が１よりも少ないと、二次処理廃水中の特にＳＳが下水排除基準を超過しやすくなるため好ましくない。一方、細菌槽の容量１に対して接触酸化槽の容量が１０よりも大きいと、二次処理廃水中のノルマルヘキサン抽出物質を下水排除基準まで低減することが困難であったり、長時間を要することがあるため好ましくない。細菌槽と接触酸化槽との容量の比は、１：１〜１：４であると、二次処理排水中のＳＳ、ＢＯＤ及びノルマルヘキサン抽出物質について下水排除基準をいっそう迅速に満たすことができるのでより好ましい。
【００２９】
（最終処理水）
第１の有機性廃水の処理方法では、上述の二次処理廃水を、固液分離工程を経ることなく最終処理水とする。このため、大掛かりな設備を用いたり、複雑な工程を経ることなく、有機性排水中の油脂含有量を下水道放流が可能な程度まで迅速に低減できる。
図３に記載するように、固定床式接触酸化槽のみを用いて有機性廃水を処理する場合、その処理水は下水排除基準を満たさないことが多いため、後段に沈殿槽を設け固液分離を行ってから、最終処理水とする必要がある。しかし、本発明の第１の有機性廃水処理方法によれば、沈殿槽による固液分離を行うことなく、下水排除基準を満たす最終処理水を得ることができる。
【００３０】
また、図４に記載するような流動床式接触酸化槽のみを用いて有機性廃水を処理する場合も、その処理水は下水排除基準を満たさないことが多いため、後段に沈殿槽を設け固液分離を行ってから、最終処理水とする必要がある。しかし、本発明の第１の有機性廃水処理方法によれば、沈殿槽による固液分離を行うことなく、下水排除基準を満たす最終処理水を得ることができる。なお、流動床式接触酸化槽による処理では、接触材２６が処理水中に流出することを防ぐため、必要に応じて微細目スクリーン等を用いて濾過をする必要がある。
【００３１】
＜第２の有機性廃水の処理方法＞
図５、６は、本発明の第２の有機性廃水の処理方法に用いる処理装置の一例を示す模式図であり、図７は応用例を示す模式図である。第２の有機性廃水の処理方法では、第１の有機性廃水の処理方法と同様に、（１）有機性廃水（被処理水）を細菌槽１０に導入し、細菌槽１０内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、廃水中の油脂の少なくとも一部を酸化分解するとともに非凝集性細菌に変換して一次処理廃水を得る工程（以下、単に「工程（１）」とも記す）と、（２）得られた一次処理廃水を、固定床式接触酸化槽（図５）又は流動床式接触酸化槽（図６）に導入し、一次処理廃水中の有機物を酸化分解するとともに非凝集性細菌を原生動物に捕食除去させて二次処理廃水を得る工程（以下、単に「工程（２）」とも記す）を有する。しかし、本方法では、二次処理廃水を水理学的滞留時間が３時間以下の沈殿槽を用いて処理する工程（以下、単に「工程（３）」とも記す）をさらに含む。
以下、本発明を実施するための形態について具体的に説明する。
【００３２】
（被処理水としての有機性廃水）
第２の有機性廃水の処理方法では、第１の有機性廃水の処理方法よりも高濃度の油脂含有廃水を被処理水とすることができる。具体的には、ＢＯＤとして３０００ｍｇ／Ｌ以下の有機物を含有し、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂を５０〜１５００ｍｇ／Ｌ含有する有機性廃水を被処理水とする。有機性廃水のＢＯＤとノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が上記範囲内にあれば、細菌槽と固定床式接触酸化槽又は流動床式接触酸化槽（以下両者を総称して「接触酸化槽」と呼ぶ。）、沈殿槽の他に大掛かりな設備や工程が不要であるとともに、油脂含有量を迅速に下水道放流が可能な程度まで低減することができる。ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が１５００ｍｇ／Ｌを超える場合、二次処理廃水中のノルマルヘキサン抽出物量を下水排除基準まで低減することが困難であったり、長時間を要することがあるため好ましくない。本発明の方法では、ノルマルヘキサン抽出物質として測定される油脂が５０ｍｇ／Ｌ未満の有機性廃水であっても処理できるが、接触酸化槽のみを用いた場合と比べて、装置全体のコストが高くなるためにランニングコストが割高となる。また、有機性廃水中のＢＯＤが３０００ｍｇ／Ｌを超える場合、特にＳＳが下水排除基準を超過しやすくなるため好ましくない。
油脂の具体例等は第１の有機性廃水の処理方法と同様である。
【００３３】
（工程（１）、（２））
工程（１）、（２）は、上記第１の有機性廃水の処理方法と同様であるが、細菌槽と接触酸化槽との容量の比は特に制限されない。細菌槽と接触酸化槽との容量の比は、１：１〜１：１０であると二次処理廃水中のＳＳ、ＢＯＤ及びノルマルヘキサン抽出物質について下水排除基準をいっそう迅速に満たすことができるので好ましい。
細菌槽における廃水の水理学的滞留時間も特に制限されないが、細菌槽において廃水中の油脂の酸化分解と非凝集性細菌への変換を十分に行うためには、水理学的滞留時間が２．５時間以上であることが好ましい。また、水理学的滞留時間が１６時間以下であると、凝集性細菌を増加させずに非凝集性細菌を優占化させることが容易であり好ましい。また、細菌槽での処理速度を向上するために、細菌槽の前段（上流側）に、加圧浮上設備や油水分離槽などの油脂を除去するための設備を設けてもよい。
【００３４】
（工程（３））
第２の有機性廃水の処理方法では、図５〜７に示すように、工程（２）を経て得られた二次処理廃水を沈殿槽４０に導入し、活性汚泥を固液分離する。これにより、得られる最終処理水は有機物及び原生動物のいずれも含まない濁りのない極めて清浄なものとなる。また、固液分離を行わない上記第１の有機性廃水の処理方法と比べて、より高濃度の油脂を含有する有機性廃水についてもノルマルヘキサン抽出物質を下水排除基準まで低減することができる。
第２の有機性廃水の処理方法では、沈殿槽の水理学的滞留時間を３時間以下とする必要がある。水理学的滞留時間が３時間を超える沈殿槽は、建設に係る費用が高額となり、また、廃水処理装置として巨大なものとなるという問題があり、好ましくない。沈殿槽の水理学的滞留時間は、０．５〜３時間とすることがより好ましい。
【００３５】
沈殿槽に沈殿した汚泥は、図５、６に示すように、汚泥返送ライン４５を通して細菌槽１０や接触酸化槽２０に導入すればよい。このような汚泥処理を行うことで、余剰汚泥発生量を低減できる。
また、沈殿槽に沈殿した汚泥は、図７に示すように汚泥処理槽５０にて活性汚泥に含まれる細菌を殺菌又は溶菌してから細菌槽１０及び／又は接触酸化槽２０に導入（以下、「汚泥処理工程」ともいう）してもよい。汚泥処理工程により、工程（１）や工程（２）で生成する処理水の水質を悪化を防ぐことができる。
【００３６】
活性汚泥に含まれる細菌を殺菌又は溶菌する方法は特に限定されないが、例えば、（１）ｐＨ、圧力又は温度の制御、（２）アルカリ剤、酸又は廃酸、殺菌又は溶菌作用を有する化合物、酸化剤及び触媒として用いられる金属イオンの添加を挙げることができる。なお、これらの方法を組み合わせてもよい。
【００３７】
ｐＨを制御する具体的な方法としては、後述するアルカリ剤、酸、又は廃酸等のｐＨ調整成分を汚泥処理槽５０に添加する方法等を挙げることができる。これらのｐＨ調整成分を、例えば汚泥処理槽５０内のｐＨを４．５以下、好ましくは２．５〜３．５とするか、又は９．５以上、好ましくは１０〜１２とすればよい。
【００３８】
温度を制御して殺菌又は溶菌する場合には、例えば、汚泥処理槽５０内の温度を４０〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃に制御すればよい。なお、加熱にかかるコストを考慮すると、４０〜５０℃に制御することがさらに好ましい。
【００３９】
アルカリ剤の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、アンモニア等を挙げることができる。これらのアルカリ剤は、細菌の細胞壁（膜）に損傷を生じさせて破壊し、細菌を殺菌又は溶菌させる機能が大きく、さらには細菌を構成している細胞質を加水分解して機能障害を生じさせる機能を有し、しかも安価な化合物であるので好ましい。
【００４０】
酸の具体例としては、硫酸、硝酸、塩酸等を挙げることができる。また、各種工場等から廃棄物として出される廃酸を有効に使用することもできる。なかでも、廃硝酸を使用することが好ましい。これらの酸又は廃酸は、細菌の細胞壁（膜）に損傷を生じさせて破壊し、細菌を殺菌又は溶菌させる機能があり、しかも安価な化合物であるので好ましい。
【００４１】
殺菌又は溶菌作用を有する化合物の具体例としては、ソルビン酸、ソルビン酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸カルシウム、グルタルアルデヒド等のアルデヒド類、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、塩素化合物類、ポリアミン類、脂肪族アミン類、フェノール類、ニトロフラン類、トリクロルアルキルチオ基を有する化合物類、ジチオカルバメート類、アルコール類、プロテアーゼ、グルカナーゼ、アミラーゼ、モノパーオキシフタレートマグネシウム、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過炭酸ナトリウム、炭化ナトリウム等を挙げることができる。これらの化合物は、殺菌作用又は溶菌作用を有するにもかかわらず、強い毒性を有さず、さらにはｐＨ依存性や温度依存性等の活性汚泥の性状に影響を及ぼすことがなく、コスト的にも有用である。
【００４２】
酸化剤としては、例えば従来公知の化学酸化方法において使用されている酸化剤を挙げることができる。具体的には、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸化エステル、過酸化ジアルキル又はジアシル等を挙げることができる。なかでも、コストや副生物等の点からみて過酸化水素が最も好ましい。
【００４３】
触媒として用いられる金属イオンとしては、鉄、チタン、セリウム、銅、マンガン、コバルト、バナジウム、クロム、鉛のイオン等を挙げることができる。なかでも、鉄イオンが好ましい。なお、これらの金属イオンを生ずるものであれば、金属単体、金属酸化物、金属塩、及び錯体等いずれであってもよい。
【実施例】
【００４４】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例は本発明の単なる例示であって、本発明の限定を意図するものではない。
【００４５】
（被処理水の調製）
グルコース、ポリペプトン、酵母エキス、尿素、リン酸二水素カリウム、及び硫酸マグネシウムを成分とした模擬廃水に、市販の大豆油をノルマルヘキサン抽出物質として２００ｍｇ／Ｌとなるように添加し、ＢＯＤを１２００ｍｇ／Ｌとした被処理水（１）を調製した。また、大豆油を加えないこと以外は被処理水（１）と同様にして、ＢＯＤを１２００ｍｇ／Ｌとした被処理水（２）を調製し、被処理水（１）に大豆油をさらに添加することにより、ＢＯＤとノルマルヘキサン抽出物質濃度が異なる被処理水（３）〜（８）を調製した。被処理水（１）〜（８）の水質を表２に示す。
【００４６】
2014151227.tif 000004
【００４７】
（実施例１）
前段に細菌槽、後段に固定床式接触酸化槽を備える図１のタイプの処理装置を使用して被処理水（１）（水温：２５℃）の生物処理を行った。なお、細菌槽１０の容量は１Ｌ、ＨＲＴ（水理学的滞留時間）は４時間であり、接触酸化槽２０の容量は１Ｌ、ＨＲＴは４時間であった。また、細菌槽１０に対するＢＯＤ容積負荷を７．２ｋｇ／（ｍ3・日）、処理槽全体（細菌槽１０と接触酸化槽２０の合計）に対するＢＯＤ容積負荷を３．６ｋｇ／（ｍ3・日）、処理槽全体のＨＲＴを８時間とした。塩化ビニル製のハニカム状接触材を接触酸化槽２０内に固定して使用した。充填率は槽容積に対して３０％とした。
処理を３ヶ月間実施し、３ヶ月後の定常期に処理水の水質を測定した。表３に処理水の水質を試験条件と併せて示す。
【００４８】
（比較例１）
細菌槽を持たない図３のタイプの処理装置を使用し、表３に示す条件としたこと以外は、前述の実施例１と同様にして被処理水（１）の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を表３に示す。
【００４９】
（参考例１）
被処理水としてノルマルヘキサン抽出物質を含まない被処理水（２）を用いたこと以外は、前述の比較例１と同様にして生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を表３に示す。
【００５０】
2014151227.tif 000005
【００５１】
（考察）
表３に示すように、接触酸化槽２０の前段に細菌槽１０を有する処理装置を使用して処理を行った実施例１の処理水は、ノルマルヘキサン抽出物質についての下水排除基準を満たした。これに対して、細菌槽１０を有しない処理装置を使用して処理を行った比較例１の処理水の水質は、ノルマルヘキサン抽出物質が平均４０ｍｇ／Ｌであり、下水排除基準を超過した。
すなわち、本発明の有機性廃水の処理方法を用いることにより、従来の処理方法である接触酸化槽単独の処理では下水排除基準を満たすことができない油脂含有有機性廃水に対しても、同様の条件で下水排除基準を満たすことができる。
【００５２】
また、本発明の有機性廃水の処理方法は、表３の結果から明らかな通り、従来の接触酸化槽のみを用いる場合と比較して、より処理能力の小さい細菌槽と接触酸化槽を用いて同等の廃水処理をすることができるため、装置をコンパクト化することができる。
【００５３】
（実施例２）
前段に細菌槽、後段に固定床式接触酸化槽を備える図１のタイプの処理装置を使用して、表４に記載の条件にて被処理水（３）（水温：３０℃）の生物処理を行った。接触材は、実施例１と同様に塩化ビニル製のハニカム状接触材を接触酸化槽２０内に固定して使用した。充填率は槽容積に対して３０％とした。
処理を３ヶ月間実施し、３ヶ月後の定常期に処理水の水質を測定した。表４に処理水の水質を試験条件と併せて示す。
【００５４】
（比較例２）
被処理水としてノルマルヘキサン抽出物質を１０００ｍｇ／Ｌ含む被処理水（４）を用いたこと以外は実施例２と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表４に示す。
【００５５】
（比較例３）
被処理水としてＢＯＤが２５００ｍｇ／Ｌである被処理水（５）を用いたこと以外は実施例２と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表４に示す。
【００５６】
2014151227.tif 000006
【００５７】
（考察）
表４に示すように、ＢＯＤが２０００ｍｇ／Ｌ以下、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質が５０〜８００ｍｇ／Ｌ以下の条件を満たす被処理水（３）を被処理水とした実施例２では、処理水のＳＳおよびノルマルヘキサン抽出物質は下水排除基準を満たした。これに対し、ノルマルヘキサン抽出物質が１０００ｍｇ／Ｌである被処理水（４）を被処理水とした比較例２では、ノルマルヘキサン抽出物質が下水排除基準を超過した。また、ＢＯＤが２５００ｍｇ／Ｌである被処理水（５）を被処理水とした比較例３では、ＳＳが下水排除基準を超過した。
すなわち、細菌槽１０と接触酸化槽２０からなる処理装置にて有機性廃水を処理する場合、下水排除基準を満たす処理水水質を得るための条件として、被処理水のＢＯＤが２０００ｍｇ／Ｌ以下、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質が８００ｍｇ／Ｌ以下であることが示された。
【００５８】
（実施例３）
前段に細菌槽、後段に固定床式接触酸化槽、その後段に沈殿槽４０を備える図５のタイプの処理装置を使用して、表５に記載の条件にて被処理水（６）（水温：３０℃）の生物処理を行った。接触材２５は、実施例１と同様に塩化ビニル製のハニカム状接触材を接触酸化槽２０内に固定して使用した。充填率は槽容積に対して３０％とした。
処理を３ヶ月間実施し、３ヶ月後の定常期に処理水の水質を測定した。表５に処理水の水質を試験条件と併せて示す。
【００５９】
（比較例４）
被処理水としてノルマルヘキサン抽出物質を２０００ｍｇ／Ｌ含む被処理水（７）を用いたこと以外は実施例３と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表５に示す。
【００６０】
（比較例５）
被処理水としてＢＯＤが４０００ｍｇ／Ｌである被処理水（８）を用いたこと以外は実施例３と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表５に示す。
【００６１】
2014151227.tif 000007
【００６２】
（考察）
表５に示すように、ＢＯＤが３０００ｍｇ／Ｌ以下、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質が１５００ｍｇ／Ｌ以下の条件を満たす被処理水（６）を被処理水とした実施例３では、処理水のＳＳおよびノルマルヘキサン抽出物質の両方とも下水排除基準を満たした。これに対し、ノルマルヘキサン抽出物質が２０００ｍｇ／Ｌである被処理水（７）を被処理水とした比較例４では、ノルマルヘキサン抽出物質が下水排除基準を超過した。また、ＢＯＤが４０００ｍｇ／Ｌである被処理水（８）を被処理水とした比較例５では、ＳＳとノルマルヘキサン抽出物の両方が下水排除基準を超過した。
実施例３及び比較例４、５の結果から、細菌槽、接触酸化槽及び沈殿槽を有する処理装置にて有機性廃水を処理する場合、下水排除基準を満たす処理水水質を得るための条件として、被処理水のＢＯＤが３０００ｍｇ／Ｌ以下、かつ、ノルマルヘキサン抽出物質が１５００ｍｇ／Ｌ以下であることが示された。
【００６３】
（実施例４）
前段に細菌槽、後段に固定床式接触酸化槽を備える図１のタイプの処理装置を使用して、表６に記載の条件にて被処理水（３）（水温：３０℃）の生物処理を行った。接触材２５は、実施例１と同様に塩化ビニル製のハニカム状接触材を接触酸化槽２０内に固定して使用した。充填率は槽容積に対して３０％とした。
処理を３ヶ月間実施し、３ヶ月後の定常期に処理水の水質を測定した。表６に処理水の水質を試験条件と併せて示す。
（実施例５）
接触酸化槽２０の容量を４Ｌとしたこと以外は実施例４と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表６に示す。
【００６４】
（比較例６）
細菌槽の容量を２Ｌ、接触酸化槽の容量を１．２Ｌとし、細菌槽と接触酸化槽の容量比を１：０．６としたこと以外は実施例４と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表６に示す。
【００６５】
（比較例７）
接触酸化槽の容量を１１．８Ｌとし、細菌槽と接触酸化槽の容量比を１：１１．８としたこと以外は実施例４と同様にして被処理水の生物処理を行った。３ヶ月後の定常期の処理水水質を試験条件と併せて表６に示す。
【００６６】
2014151227.tif 000008
【００６７】
（考察）
表６に示すように、細菌槽と接触酸化槽の容量比が１：１である実施例４と、１：４である実施例５では、ＳＳ、ＢＯＤ及びノルマルヘキサン抽出物質のいずれも下水排除基準を満たした。これに対し、細菌槽と接触酸化槽の容量比が１：０．６である比較例６、容量比が１：１１．８である比較例７では、それぞれ、ＳＳ、ノルマルヘキサン抽出物質が下水排除基準を超過した。
すなわち、細菌槽１０と接触酸化槽２０からなる処理装置にて有機性廃水を処理する場合、下水排除基準を満たす処理水水質を得るための条件として、細菌槽と接触酸化槽の容量比は１：１〜１：１０の範囲であることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の有機性廃水の処理方法を用いれば、動植物油等の油脂を含有する有機性廃水の油脂含有量を、油脂を除去するための大掛かりな設備を増設することなく、下水道放流が可能な程度まで低減することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０：細菌槽
２０：接触酸化槽
２５：固定床（接触材）
２６：流動床（接触材）
３０：散気管
４０：沈殿槽
４５：汚泥返送ライン
５０：汚泥処理槽
【図１】
2014151227.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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