(57)【要約】【課題】油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供すること。【解決手段】油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離し、分離した油脂類を分解して浄化する油水分離浄化方法である。内部に固形の担体５を充填した上方が開放された容器４を油水分離浄化槽１として用いている。油水分離浄化槽１に高濃度有機性汚濁廃水８を注水し、高濃度有機性汚濁廃水８の水面９の位置を充填担体の表面位置６よりも低い位置に設定することにより水面９より上層に位置する上層担体５ａを空気と接する状態を維持することにより、水面９より上層の担体５を好気的条件下に維持する。なお、水面９は、水位調整機構により位置を変えることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置、又は該油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とを用い、
前記油水分離浄化装置に前記高濃度有機性汚濁廃水を注水しつつ、前記高濃度有機性汚濁廃水の水面の位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより、前記水面より上層に位置する充填担体が空気と接する状態を維持して上層の担体に付着した油脂類を好気性微生物による分解作用により分解すると共に、前記水面より下層では前記高濃度有機性汚濁排水中に含まれる油脂類と水との分離を進行させ、油脂類が分離された処理水を排水することを特徴とする油水分離浄化方法。
【請求項２】
前記容器内の水位を経時的に上下して運転すること特徴とする請求項１記載の油水分離浄化方法。
【請求項３】
油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、油脂類の分解速度を上昇させて油脂類の集積速度に対する微生物の分解速度を高めて運転することを特徴とする請求項２記載の油水分離浄化方法。
【請求項４】
内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置であって、
該油水分離浄化装置は、前記容器内の廃水の水面位置との水位が一致するように連通されて処理水を滞留させる水位調整室を含み、
該水位調整室は、該水位調整室の水位を前記所定の位置に維持する水位維持機構を有することを特徴とする油水分離浄化装置。
【請求項５】
前記水位維持機構は、該水位を所望の位置に変化させることができる複数の排水口であることを特徴とする請求項４記載の油水分離浄化装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とから構成され、前記油水分離浄化装置及び前記水質浄化装置とが多段に積み重ねられて用いられる場合には前記油水分離浄化装置は前記水質浄化装置の上段に配置されていることを特徴とする油水分離浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離し、分離した油脂類を分解して浄化する油水分離浄化方法及び油水分離浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの天ぷら油のＢＯＤ（生物化学的酸素要求量：以下、単にＢＯＤと記す。）は、１００倍希釈した場合でも４千mg・L-1程度もあり、油脂類を含む廃水は高濃度の有機性汚濁廃水である。通常の微生物の好気性浄化作用を利用した下水処理場や合併処理浄化槽では、このような高濃度の有機性汚濁廃水の浄化は困難である。
【０００３】
このような油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離して捕集し、油脂類の含有量の低下された処理水を排出する油水分離装置としては、油脂類が水に浮く性質を利用したグリストラップが実用化されている。
【０００４】
一方、本発明者は、傾斜土槽を用いた生活雑排水処理装置（水質浄化装置）についてすでに提案している（例えば、特許文献１及び非特許文献１，２参照。）。そして、これらの提案では、傾斜土槽の水質浄化能力について水質浄化実験結果として公表している。これらの実験結果から、傾斜土槽とよぶ表面が大気と接する固形の担体を充填した薄層構造内を汚水が浸透流下することで、汚水に含まれるＢＯＤが浄化されることが証明されている。しかしながら、これらの提案では、油脂類を含む廃水中の油脂類と水との分離の詳細については言及されていない。
【特許文献１】特許第３０７６０２４号公報明細書
【非特許文献１】生地正人、「傾斜土槽法による生活雑排水処理」、環境技術Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ１２，（２００２）
【非特許文献２】生地正人、末次綾、「エコシステムとしての傾斜・土壌活用浄化技術の開発と評価」、第６回日本水環境学会シンポジウム講演集（２００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
グリストラップは簡単な構成で油脂類を分離できる油水分離装置として広く利用されているが、市販されているグリストラップでは捕集した油脂類の浄化は期待できない。このため、捕集された油脂類は人手によって回収されている。それ故、このようなグリストラップでは、捕集された油脂類の回収、グリストラップの洗浄作業などの維持管理が必要となる。
【０００６】
このようなグリストラップを用いる場合、油脂類の回収、グリストラップの洗浄作業などの維持管理が不適切であると、グリストラップが悪臭源となるばかりか、グリストラップ後段の浄化施設本体に油脂類が流入して浄化機能に障害が発生するという問題がある。油脂類を多量に含む高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を油水分離により分離し、分離された油脂類の浄化が同時に可能な油水分離浄化方法が切望されている。
【０００７】
本発明は油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法及び油水分離浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の傾斜土槽を用いた生活雑廃水処理装置（水質浄化装置）を、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化を行う方法として改良すべく鋭意研究したところ、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水が土槽に流入すると、油脂類は充填された固形の担体に付着し油脂類と水とが分離できること、そして、水面下の充填担体に付着した油脂類を観察すると、水に浮く性質によって次第に水面付近に集積することを認めた。それ故、この水面付近より上部の充填担体の上層を大気と接する好気的条件下に設定すれば、これらの上層部位には好気性微生物の好気性浄化活性が高く、集積された油脂類が微生物によって分解、浄化されると考えた。
【０００９】
これにより、固形の担体が容器に充填された状態で、廃水の水面を充填担体の表面よりは低い位置に設定し、水面上の上層の充填担体が空気と接する状態を維持することにより、油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供することができることを認めた。また、このように考えると傾斜土槽は必ずしも必要とせずに、底面が平面であっても本発明の目的を達成できることを認めた。
【００１０】
すなわち、本発明の油水分離浄化法法は、内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置、又は該油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とを用い、
前記油水分離浄化装置に前記高濃度有機性汚濁廃水を注水しつつ、前記高濃度有機性汚濁廃水の水面の位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより、前記水面より上層に位置する充填担体が空気と接する状態を維持して上層の担体に付着した油脂類を好気性微生物による分解作用により分解すると共に、前記水面より下層では前記高濃度有機性汚濁排水中に含まれる油脂類と水との分離を進行させ、油脂類が分離された処理水を排水することを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、廃水に含まれる油脂類が固形の担体に付着するという性質と廃水に含まれる油脂類が水よりも比重が軽いという性質とを利用して、廃水中に高濃度で含まれる油脂類を水面付近に集積させて油水分離を行いつつ、水面より上層の担体を好気性条件下に曝すことにより、水面付近に付着した油脂類を好気性微生物により分解して浄化することができ、また、水面の位置よりも下方の位置から油脂類が分離除去された処理水を排水することができる。
【００１２】
上述の油水分離浄化方法において、容器内の水位を経時的に上下して運転することにより、高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。
【００１３】
また、油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、油脂類の分解速度を上昇させて油脂類の集積速度に対する微生物の分解速度を高めて運転することが好ましい。これにより、油水分離能と油脂類の分解能とのバランスを図ることができる。
【００１４】
また、本発明の油水分離浄化装置は、内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置であって、該油水分離浄化装置は、前記容器内の廃水の水面位置との水位が一致するように連通されて処理水を滞留させる水位調整室を含み、該水位調整室は、該水位調整室の水位を前記所定の位置に維持する水位維持機構を有することを特徴とする。
【００１５】
ここで、この水位維持機構は、例えば、オーバーフロー式の排水口であれば、排水口の位置を所定の位置に配置することにより、常に、水位を所定の位置に設定することができる。
【００１６】
また、この排水口を高さを変えて複数配置させることにより、容器内の水位を経時的に上下して運転させることができ、これにより、高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。
【００１７】
また、排水溝の高さを変えて排水口を複数配設させることにより、好気条件下に曝される上層担体と、油脂類の分離が行われる下層担体の割合を調整することにより、油水分離能と油脂類の分解能とのバランスを図ることもできる。
【００１８】
また、これらの油水分離浄化装置は、下流側に水質浄化装置を配設することができ、例えば、油水分離浄化装置の下に水質浄化装置を多段に積み重ねることにより、自然の流下力を利用して、油水の分離と浄化とを効率的に、かつ、連続的に行える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に従えば、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面に基づき説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る油水分離浄化方法の原理を説明する図である。
【００２２】
この図において、符号１は本発明に採用される油水分離浄化槽の一例であり、この油水分離浄化槽１は、側壁２と底面３を遮水性とした容器４の内部に固形の担体５が充填されて構成され、この担体の表面（充填物表面）６は大気７に接している。そして、この容器４の内部には、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水８が注水され、この高濃度有機性汚濁廃水８の水面９の位置は、充填物表面６よりは低い位置に維持されている。
【００２３】
この容器４は、側壁２と底面３が遮水性とされ、上方に大気７に通じる開放域を有していればよい。これにより、上方より大気を取り入れて充填担体５を好気条件下に維持することができる。
【００２４】
この容器４の底面３は平面でも傾斜していてもよく、また、側壁２は鉛直面でも傾斜した面であってもよい。いずれの場合にも、内部に担体５が充填された容器４に高濃度有機性汚濁廃水８を注水した状態で、高濃度有機性汚濁廃水８の水面９の位置よりも上（不飽和湛水部）に配置される担体５ａ（以下、この不飽和湛水部に位置する担体を上層担体５ａという。）が好気的条件に曝され得る程度に薄層である必要がある。
【００２５】
例えば、上層担体５ａを構成する担体５が土壌である場合には、上層担体５ａの深さｄ５ａが数十ｃｍ程度であれば、一般に好気性条件を保持することができるが、１ｍを超えて上層深さｄ５ａが深いと水面９付近の担体５を好気的条件に維持するのが困難となる。
【００２６】
一方、本発明においては、水面９よりも下（飽和湛水部）に配置される担体（以下、この飽和湛水部に位置する担体を下層担体５ｂという。）の深さ（下層深さ）ｄ５ｂは特には制限されないが、一般的には１０ｃｍ以上であることが好ましい。この下層深さｄ５ｂが、例えば、数ｃｍと浅すぎる場合には、油脂類と水を分離するための間隔が確保できず、油水分離浄化方法の全体効率を上昇させることはできない。
【００２７】
このような容器４に充填される担体５としては固形のものが用いられる。担体が固形であることにより、廃水中の油脂類を選択的に付着して廃水中の油脂類を分離することができる。
【００２８】
また、上層担体５ａとしては、好気性条件下での油脂類の微生物分解に適した担体（例えば、鹿沼土や炭などの多孔質で多量の微生物を保持可能な担体等）が好ましい。また、水面より下層の下層担体５ｂは油水分離に適した担体（例えば、担体５ａよりも空隙率の大きいプラスチック担体等）であることが好ましい。これらの上層担体５ａ及び下層担体５ｂは、それぞれが同一であっても、また、異なっていてもよい。異なる場合には、例えば、上層担体５ａとしては油脂類浄化に適した担体が選択され、下層担体５ｂには油水分離に適した担体が選択された二層構造である。もちろん、三層又はそれ以上の多層構造であってもよい。
【００２９】
このような担体５が充填された容器４には、高濃度有機性汚濁廃水が注水される。ここで、注水口は、担体５の上方（大気７側）であっても、また、充填物内部であっても、また、容器４の側壁２又は底面３からであってもよい。本発明においては高濃度有機性汚濁廃水の水面９の位置が、底面３よりも高く、かつ、充填物表面６よりも低い位置に設定されていることが必要である。水面９の位置が充填物表面６よりも高いと、担体５の全てが水没するので、油脂類を効率的に分解することが困難となる。
【００３０】
また、本発明において、高濃度有機性汚濁から油脂類が分離された処理水は水面９よりも低位の排水口１１から排出されるが、この排水口１１の位置は低ければ低いほど好ましく、例えば、底面付近であることが好ましい。油脂類は浮力により上昇されるので、底面付近から処理水を取り出せば、油脂類の含有量が最も低下された処理水を排出することができる。
【００３１】
ここで、底面が傾斜面であれば、その傾斜面の最も低位置に処理水の排水口１１が設けられているのが好ましい。
【００３２】
また、本発明においては、処理水の水面９は、経時的に上下されて運転されることが好ましい。水面９を上下することにより高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。
【００３３】
すなわち、水面を下降させると、上層担体５ａに油滴１５ａを多く残存させることができる。また、水面を下降させることにより、好気的条件下での上層深さｄ５ａを増大させ、結果として上層担体５ａが占める体積を増大させることができるので、分離した油脂類の浄化を促進することができる。
【００３４】
また、水面の上昇又は下降により、水中に残存する油脂類を上層担体５ａに付着させたり、水面付近の担体５への油脂類の付着量を増大させることができる。
【００３５】
このような水面の位置（水位）を上下に変化させる水位可変機構は特には制限されないが、オーバーフロー式排水口を用い、該オーバーフロー式排水口の高さを変動させたり、また、注水量と処理水の排出量の相対バランスを適宜調整することにより変動させることができる。
【００３６】
本発明の典型例においては、連続的又は断続的に高濃度有機性汚濁廃水が油水分離浄化槽１に注水され、処理水が連続的又は断続的に油水分離浄化槽１から排出されるが、油水分離浄化槽１内における油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積量が過大となる。このような場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、微生物による油脂類の分解速度を上昇させるか、またその双方を行うことにより、油脂類の集積量に対する微生物の分解速度を高めて運転する。
【００３７】
油脂類の集積速度を低下させるには、油水分離浄化槽１内への廃水の注水量を減少させる方法、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断する方法、高濃度有機性汚濁廃水に代えて油脂類の含有量の低下された廃水又は水を注水する方法などが例示できる。
【００３８】
例えば、本発明において、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断して水だけを補給してもよい。本発明においては、油水の分離と分離された油脂類の分解とを同時並行的に遂行させているが、油脂類の分解速度が注水量に比べて低下すると、油脂類が容器内に蓄積されることになる。これを避けるために、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断して水だけを補給することにより、蓄積された油脂類を分解することができる。これにより、油脂類の集積量が微生物の分解速度を上回った場合にも対応することができる。
【００３９】
また、複数の容器４を並列に配列し、稼動容器と水のみ補給による休止容器とのローテーションを図るように構成してもよい。すなわち、容器４の能力を超えて過剰の油脂類が補給されると油脂類は容器４内に蓄積するが、この過剰に蓄積した油脂類を含む容器４を休止容器として、この休止容器には水又は低濃度の油脂類を含む処理水を補給して蓄積した油脂類を分解し、油脂類の蓄積量が低下した後に通常の稼動容器として利用するようなローテーションを組むこともできる。
【００４０】
また、微生物による油脂類の分解速度を上昇させるには、油脂類を分解する微生物に有効な養分を含む溶液を補給する方法、充填担体内の水位を低下させて好気的条件下に付される体積を増大させる方法、温度制御などにより上層担体５ａでの微生物活性を増大させる方法など、適宜の手法を採用することができる。
【００４１】
また、深さが深い容器４を用いる場合には、油脂の蓄積量が多くなった時点で、充填担体内の水位を下げることによって好気的条件下に配置される充填担体の割合を増やして油脂類の分解を促進することができる。
【００４２】
以上の本発明の容器は、単一で用いることができるが、複数の容器４を並列及び／又は直列に配列することができる。
【００４３】
複数の容器を多段に配設することにより、一つの容器から他の容器への廃水の流れを重力により直列に流すことができる。このように容器４を多段に配設して用いる場合には、各容器４…は、それぞれ薄層容器であることが好ましい。ここで薄層容器とは、処理水の流れ方向の縦断面積よりも表面積が広いことを意味する。縦断面積を決定する容器の深さｈ（不図示）に対する表面積ｓを相対的に大きく取ることにより水面９より上（不飽和湛水部）に位置する上層担体５の好気的条件を維持するのが容易となる。なお、容器の深さｈは、処理水が充填担体の表面に現れない深さとする。
【００４４】
また、本発明に係る油水分離浄化装置は、油水分離と分離された油脂類の浄化を同時に行えるが、処理水のＢＯＤがまだ高い場合には、下流側に公知の水質浄化装置を配設してもよい。ここで、本発明に係る油水分離浄化装置を水質浄化装置と共に多段に積み重ねて用いる場合には、本発明に係る油水分離浄化装置は、水質浄化装置の上段に配置される。また、本発明に係る油水分離浄化装置を水質浄化装置と共に直列に配設して用いる場合には、本発明に係る油水分離浄化装置は水質浄化装置の前側に配置されて用いられる。
【００４５】
このような水質浄化装置としては、本発明者が既に提案している特許文献１，非特許文献１，２の傾斜土槽を用いる手法を一例として挙げることができる。すなわち、本発明において、上記の容器は水質浄化装置による水処理の前処理工程に用いられ、水質浄化装置の上流側に配置される。
【００４６】
以上説明した本発明に係る油水分離浄化装置又は油水分離浄化方法に従えば、例えば、油脂類を含むＢＯＤが百mg・L-1ｍｇ以上に達する高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化とが同時に行える。
【００４７】
ここで、高濃度有機性汚濁廃水のＢＯＤには上限は特には無いが、例えば、油脂類を含むＢＯＤが百mg・L-1ｍｇ以上一万mg・L-1以下である数百mg・L-1ｍｇから数千mg・L-1に達する高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と分離された油脂類の浄化とが効率的に同時に行える。
【００４８】
以下、実施例により本発明の油水分離浄化方法について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４９】
図２は、本発明に用いる油水分離浄化槽の一例を説明する図である。この図の油水分離浄化槽１では、容器４の底面３は、一方向から他方向（この図では左側から右側）へ傾斜している。下層担体５ｂには油水分離用の空隙率の大きな固形の担体が充填され、上層担体５ａには油脂類浄化用の多量の微生物が生息可能な固形の担体が充填され、全体として二層構造となっている固形の担体が充填されている。
【００５０】
この容器４の上流側の側壁２に沿って高濃度有機性汚濁廃水８の流入部１０が配設されている。また、この容器４の下流側の側壁２ｂの下端には容器４内から処理水を取り出す排水口１１が設けられている。この排水口１１には、固形物の流出を阻止する濾過機構などが配設されている。また、この排水口１１に連通されて廃水の水面９の位置（水位）を調整する水位調整室１２が配設されている。
【００５１】
この水位調整室１２は、容器４とは排水口１１を介して連通された容器であり、遮水性の底面と側壁とを備えて構成されている。ここで、この水位調整室１２は、図示のように容器４と一体となって形成されていてもよく、また、別々に作成されたものが接合されたり、配管などにより連通されて形成されていてもよい。いずれの場合にも、容器４内の水位を所定の位置に調整する調整機構を有していれば、その構造は限定されない。
【００５２】
ここで、水位調整室１２の側壁の一部には、水位調整機構としての上下方向に廃水の水位を変化できる可動式又は固定式のオーバーフロー式の排水口１３を有している。このオーバーフロー式排水口１３の位置を変化させることにより、廃水８の水面９の位置が変化する。
【００５３】
例えば、図２において、符号９で示す水位はオーバーフロー式排水口１３の位置が定常時の運転位置であり、符号９ａで示す水位は、オーバーフロー式排水口が符号１３ａで示される低水位運転時のオーバーフロー式排水口に設定された場合である。
【００５４】
ここで、この低水位運転時のオーバーフロー式排水口１３ａの位置は、傾斜している底面３の最も高い位置（図面上左側）よりも実質的に高い位置に設定され、容器４内の全面にわたって常時廃水８が注水されているように設定されている。なお、この他に、容器４内を洗浄するなどの目的のための他の排水口が底壁等に設けられていてもよいことはいうまでもない。
【００５５】
また、この水位は、一時的に大量の廃水を流入させ、その流入量がオーバーフロー式排水口１３からの流出量を上回る場合には、一時的に、例えば、符号９ｂで示される一次流入時の高水位の位置まで上昇する。
【００５６】
また、この実施例１では、容器４内に低温時の温度を制御するためのヒータ１４が設けられている。
【００５７】
このような容器４においては、流入部１０より注水された廃水８は上層担体５ａを通過して流下することにより油滴１５の一部を上層担体５ａに付着させつつ流下する。ついで、廃水８は底面３に沿って傾斜面下流側に流下する。この間、油脂類は下層担体５ｂに付着し、油脂類と分離された水は流入部１０と反対側の底部に形成された排水口１１から水位調整室１２を介して処理水となって流出する。
【００５８】
ここで、水面９よりも下まで到達した油滴１５は、浮力により自然に、又は水位の変動などの外力により、漸次水面９付近に上昇して集積される。また、この水面付近に集積した油滴１５はさらに毛管現象等によって水面９よりも上層にも上昇する。
【００５９】
また一時的に廃水を大量に注水させた場合には、水面は油水分離操作時の常時水位９よりもさらに高い水位９ｂにまで上昇し、ついで、大量注水を解消した段階で水位は常時水位９に低下する。水位９ｂが常時水位９まで低下すると、常時水位９と水位９ｂの間の上層に位置する担体（上層担体５ａ）に新たに油脂類（油滴１５ａ）が付着して取り残される。このような上層担体５ａに付着した油滴１５ａは、大気からの酸素供給を受ける好気性微生物によって分解される。
【００６０】
この水位９は、水位調整室１２のオーバーフロー式排水口１３高さを、例えば、符号１３ａで示す低水運転時のオーバーフロー式排水口の位置に変更することによって下げることができる。
【００６１】
油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、このようにオーバーフロー式排水口１３の位置を下げて油脂類の上層担体５ａの好気性部位を増加させて分解を促進することができる。このとき、流入部１０からは微生物活動に必要な水溶液だけを補給してもよい。また、油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、廃水の注水量を減じたり、水のみを注水してもよい。この場合の水源としては、水位調整室１２内の水を流入部１０へ向けて再循環して利用することができる。
【００６２】
低温時には微生物の油脂類分解活性が低下するので、保温用ヒ−タ１４のような保温対策を講じる。このような保温ヒータ１４は、図示のとおり、水中でもよく、また、水面よりも上層でもあってもよい。
[変形例]
【００６３】
実施例１において、排水口１３の位置を多数設けたり、廃水口の高さを多段階又は連続的に変更可能とした。これにより、季節の移り変わりや廃水の状況などの変化により、好気性微生物の活性状況や油水分離機能に変動がある場合にも、その状況に応じて、主として、好気的条件下での微生物分解に供される上層と主として油脂類との分離に利用される下層とのバランスを変更することにより、常に最適な状況に設定できる油水分離浄化装置を提供することができる。
【実施例２】
【００６４】
図３は、実施例１における水位調整室１２に代えて、配管１６による処理水の取り出し方式を示している。ここで、この配管１６の取水口は、処理水を取り出す排水口１１を兼ねており、この排水口１１には、固形物の流出を阻止する濾過機構などが配設されている。また、この実施例２では、排水口は、低水位運転時のオーバーフロー式排水口１３ａが一カ所だけ設けられている。
【００６５】
このような油水分離浄化槽１においては、常時は、配管１６を通じて処理水は排出され、低水位に維持したい場合は、オーバーフロー式排水口１３ａを開放する。その他の構成及び作用は実施例１と同様である。
[変形例]
【００６６】
実施例２において、配管１６の取水口を拡径したり、又は分岐して複数個配設することにより、取水口付近での配管の詰まりを防止することができる。
【実施例３】
【００６７】
図４は、実施例１におけるオーバーフロー式排水口１３に代えて、取水口１６ａが水面下（例えば、底付近）に配設されている配管１６を通じた処理水の取り出し方式を示している。この実施例３では、排水口は、低水位運転時のオーバーフロー式排水口１３ａが一カ所だけ設けられている。
【００６８】
このような油水分離浄化槽１においては、常時は、配管１６を通じて処理水は排出され、低水位に維持したい場合は、オーバーフロー式排水口１３ａを開放する。
【００６９】
このような油水分離浄化装置によれば、実施例１又は実施例２の場合と対比すれば、一部の油脂類が水位調整室１２内へ漏出した場合でも、水位調整室１２内で油水分離が行えて、配管１６を通じての油脂類の排出を抑えることができる。
【００７０】
その他の構成及び作用は実施例１と同様である。
[変形例]
【００７１】
実施例３によれば、水位調整室１２内に油脂類が蓄積されるが、この油脂類は、表面付近に浮遊するので、この浮遊する油脂類は、処理水とともに流入部１０へ再循環することができる。この場合、バケツなどを利用して再循環してもよく、また、浮遊する油脂類が効率的に収集できる適宜の手法によりポンプなどを介した循環系を形成して再循環してもよい。いずれの場合にも、油脂類を含む処理水は、本発明に係る油水分離浄化装置により効率的に分離され、かつ、浄化される。
【実施例４】
【００７２】
図５は、容器４を直列に配設した場合の油水分離浄化槽１の一例を説明している。この実施例４では、４個の容器４は、直列に重力方向に多段式に積み重ねられている。流入部１０と流出部である水位調整室１２とが左右交互に積み重ねることで、コンパクトな運用が可能である。
【００７３】
元の高濃度有機性汚濁廃水が流入する最上段に位置する容器４Ａに最も高い負荷が流入しており、上段で除去しきれなかった油脂類は、順次下段に位置する容器４Ｂ…で除去され、処理水の水質は下段になるほど良好となる。
【００７４】
また、最上段の容器４Ａは、油脂類の集積量が過剰となるので、集積量が過剰となった容器４Ａのみを取り外して、別個に油脂類分解操作のみを行うように構成してもよい。この場合、残りの容器４Ｂ〜４Ｄのみで、運転を継続することもできる。また、４Ａに相当する容器のみを交換・補充して運転してもよい。
【００７５】
このように直列に配設すれば、最終段の容器４Ｄより排出される処理水の水質は極めて良好となる。なお、この図では示されていないが、下層の容器に代えて、傾斜土槽法により水質処理を行ってもよい。
【実施例５】
【００７６】
図６は、実施例３において、下層の容器４Ｃ，４Ｄに代えて傾斜土槽法による水質処理を行う水質浄化装置２０を配設した実施例を説明している。
【００７７】
この実施例４では、２個の容器４（４Ａ、４Ｂ）が重力方向に積み重ねられて本発明に係る油水分離浄化装置１が形成され、その下に２個の容器２４Ａ、２４Ｂが積み重ねられ、水質浄化装置が形成されている。ここで、容器４Ａ、４Ｂの構成は実施例３と同一乃至は均等であり詳細な説明は省略する。
【００７８】
つぎに、容器２４Ａ及び２４Ｂは、遮水性の容器であり、その底面は傾斜しており、底壁から所定の間隔を開けて底面を流下する水の流れを堰き止める高さ数ｃｍ程度の遮水板が立設している。
【００７９】
各容器２４Ａ，２４Ｂには、充填担体５としての砂利が下部８ｃｍ程度の深さで充填され砂利層（不図示）が形成されている。その砂利層の表面２ｃｍ程度には充填担体５としての通気性土壌（不図示）が充填されている。また、各容器２４Ａ、２４Ｂの最下流の底壁には、フィルターなどを介して砂利の流出を抑えた流出口２７が設けられている。
【００８０】
以上のように構成された油水分離浄化装置１及び水質浄化装置２０の作用について説明する。
【００８１】
最上段に位置する容器４Ａには、流入部１０から高濃度有機性汚濁廃水が注水される。水面９よりも上の上層担体５ａでは、好気条件下での油脂類の分解が促進されている。
【００８２】
最下流側の側壁２ｂの下端に配設された排水口１１から矢印ａに示すように油脂類の大半が分離された処理水が水位調整室１２に排出される。水位調整室１２では、水面９の位置を所定の位置に保つために矢印ｂのとおりオーバーフロー式排水口１３より余剰の処理水がオーバーフローしている。このオーバーフローした処理水は、下段の容器４Ｂの上流側に流入する。
【００８３】
容器４Ａと同様に、上層担体５ａでは、好気条件下での微生物により油脂類の分解が促進され、容器４Ａで除去しきれなかった油脂類は、容器４Ｂで除去される。
【００８４】
油脂類の濃度が低下された処理水は、排水口１３をオーバーフロー（矢印ｂ）して容器２４Ａの上流側に流入する。
【００８５】
下段に位置する容器２４Ａの上流側に落下した処理水は、遮水板２５を矢印ｃのとおりオーバーフローして順次下流側に流下する。最下流側に位置する側壁２６付近で底面に配設された流出口２７から下段に位置する容器２４Ｂの上流側に流入する。同様に遮水板２５を矢印ｃのとおりオーバーフローして順次下流側に流下して容器２４Ｂの最下流に配設された流出口２７から処理水は排水される。
【００８６】
この間、みず道の途中には、遮水板２５があるので、処理水はこの遮水板２５の上流側で滞留し嫌気条件下での水質浄化が行われる。これと同時に各遮水板２５を矢印ｂに示すようにオーバーフローする間に処理水は好気条件下に曝されて好気条件下での浄化が行える。
【００８７】
これらの容器２４Ａ及び２４Ｂに流入する処理水中の油脂類濃度は十分に低いので、遮水板２５を設けることにより、傾斜土槽上部の好気性浄化とこの嫌気性浄化とを組み合わせることにより効率的に水質浄化が行える。
【００８８】
容器２４Ａに流入する処理水中の油脂類の濃度が高くなった場合には、各遮水板２５をオーバーフローする形式の従来の傾斜土槽法では、油脂類が十分に分離せずにオーバーフローして順次流下するので、油脂類が流出口２７から排出する危険性がある。そこで、このような場合には、容器４Ａ及び／又は容器４Ｂの油水分離浄化能力が低下したので、高濃度有機性汚濁廃水に代えて、水などを供給して容器４Ａ、４Ｂを休止運転するか、又は容器４Ａ、４Ｂのいずれか一方又は双方を休止運転をして油脂類の蓄積されていない予備の容器４（または予備の油水分離浄化装置１）と取り替えるなどのローテーションを行う。
【００８９】
これにより、重力により自然流下する間に、高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と浄化とが、連続的かつ省エネルギー的に行える。
【００９０】
また、この傾斜土槽は遮水性の構造であるので、外部への拡散、浸透による漏出がないために地下水を汚染する危険性はない。
【００９１】
その他の作用効果は実施例３と略同一であるので詳細な説明は省略する。
[変形例]
【００９２】
実施例５において、容器４Ａ、４Ｂ…及び容器２４Ａ、２４Ｂ…は、それぞれ自由に上下に必要な数だけ積み重ね及び取り外して組立することが容易に構成されている。
【００９３】
以上のように構成すれば、高濃度有機性汚濁廃水の状況及び季節などの状況に応じて、油水分離浄化装置および水質浄化装置の必要な段数を適宜変更して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明してきたように、この発明によれば、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と分離した油脂類の浄化とが同時に行える。これにより、通常の水質浄化技術では、浄化が困難であった油脂類を含む高濃度汚濁廃水の浄化が可能となる。
【００９５】
本発明に従えば、油水分離と分離した油脂類の浄化が同時に行えることから、現時点でのグリストラップの悪臭問題や浄化施設への油脂類流入による障害発生は抑制できる。これにより、将来的には浄化方法全体の小型化と低価格化が可能になるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る油水分離浄化方法を説明するための原理図である。
【図２】実施例に用いる油水分離浄化槽を説明する図である。
【図３】他の実施例に用いる油水分離浄化槽を説明する図である。
【図４】他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。
【図５】他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。
【図６】他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。
【符号の説明】
【００９７】
１：油水分離浄化槽
２：側壁
２ｂ：（下流側の）側壁
３：底面
４：容器
５：担体（固形担体）
５ａ：上層担体（不飽和湛水部）
５ｂ：下層担体（飽和湛水部）
６：充填物表面（表面位置）
７：大気
８：高濃度有機性汚濁廃水（廃水）
９：水面（常時水位）
１０：流入部
１１：排水口
１２：水位調整室
１３：オーバーフロー式排水口
１３ａ：低水位運転時のオーバーフロー式排水口
１４：ヒータ
１５：油滴
１５ａ：（上層担体５ａに付着した）油滴
１６：配管
２０：水質浄化装置
２４：容器
２５：遮水板
２６：側壁
２７：流出口
【図１】
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【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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