(57)【要約】【課題】  澱粉製造排水を処理して、臭気の問題がなく、しかも、そうか病原性放線菌による病害の心配のない液肥を製造する。【解決手段】  澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させ、固液分離により固形分を分離し、分離液を嫌気性微生物処理し、液肥を製造する。加熱滅菌しているため、そうか病原性放線菌による病害の心配がなく、また、蛋白質を除去しているため、臭気の問題がなく、澱粉製造排水の有効利用ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
澱粉製造排水から液肥を製造する方法において、
澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させ、
固液分離により固形分を分離し、
分離液を嫌気性微生物処理することを特徴とする澱粉製造排水から液肥を製造する方法。
【請求項２】
嫌気性微生物処理後の液を、さらに部分脱リン処理する請求項１記載の澱粉製造排水から液肥を製造する方法。
【請求項３】
澱粉製造排水から液肥を製造する装置において、
澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させるための加熱処理槽と、
加熱処理槽の流出液を固形分と分離液に分離する固液分離機と、
分離された分離液を嫌気性微生物で消化処理する嫌気性処理槽とを有することを特徴とする澱粉製造排水から液肥を製造する装置。
【請求項４】
嫌気処理槽の後段に、嫌気処理液を部分脱リン処理する脱リン槽を設けた請求項３記載の澱粉製造排水から液肥を製造する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、澱粉製造排水から液肥を製造する方法および装置に関し、特に馬鈴薯から澱粉を製造する工程から排出される高濃度排水（デカンター排水）からの液肥製造に適した方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
馬鈴薯等を原料とする澱粉の製造時に排出される有機性排水は、ＣＯＤｃｒ濃度３０，０００〜５０，０００ｍｇ／Ｌのデカンター高濃度排水と、ＣＯＤｃｒ濃度２，０００〜４，０００ｍｇ／Lのハイドロサイクロン排水とに大別される。
【０００３】
従来、これらの排水のうち、比較的ＣＯＤｃｒ濃度の低いハイドロサイクロン排水が、活性汚泥処理や好気性ラグーンにて処理され、高濃度のデカンター排水が、貯留池に貯留され、畑に液肥として散布処理されていた。ところが、デカンター排水を長期間貯留したときや、畑に散布したときには、排水中の蛋白質から起因する激しい悪臭が発生し、周囲の環境に悪影響を及ぼすおそれがあった。また、排水中に存在するそうか病原性放線菌により、病害が発生するおそれもあった。そのため、従来においても、散布処理は忌避され年々少なくなっていた。
【０００４】
そこで、畑に散布しない澱粉製造排水は、処理する必要があり、その処理方法としては、例えば、澱粉製造排水を加熱して溶解性の蛋白質を変性して析出させ、固液分離により固形分を分離し、分離液を高負荷型嫌気性処理したのち、好気性処理して処理水として排出する方法がある（特開２００１−１２９５９０）。
【特許文献１】特開２００１−１２９５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たしかに、馬鈴薯の澱粉製造排水は有機物濃度が高いので、肥料として産業上の利用性はあるものの、その排水にそうか病原性放線菌が存在している場合があるので、排水の畑への散布が忌避され、大量に排出される、価値ある排水の有効利用が図られていないのが、現状である。
【０００６】
本発明の課題は、価値ある澱粉製造排水の有効利用を図るため、澱粉製造排水を処理して、臭気の問題がなく、しかも、そうか病原性放線菌による病害の心配のない液肥を製造する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する方法は、澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させ、固液分離により固形分を分離し、分離液を嫌気性微生物処理することを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する方法は、澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させ、固液分離により固形分を分離し、分離液を嫌気性微生物処理し、さらに部分脱リン処理することを特徴とする（請求項２）。
【０００９】
本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する装置は、澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させるための加熱処理槽と、加熱処理槽の流出液を固形分と分離液に分離する固液分離機と、分離された分離液を嫌気性微生物で消化処理す
る嫌気性処理槽とを有することを特徴とする（請求項３）。
【００１０】
本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する装置は、澱粉製造排水を加熱して滅菌するとともに溶解性の蛋白質を変性して析出させるための加熱処理槽と、加熱処理槽の流出液を固形分と分離液に分離する固液分離機と、分離された分離液を嫌気性微生物で消化処理する嫌気性処理槽と、嫌気処理液を部分脱リン処理する脱リン槽とを有することを特徴とする（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、澱粉製造排水を加熱して滅菌するので、そうか病原性放線菌による病害の心配がなく、加熱して溶解性の蛋白質を変性して析出させ、これを分離するので、分離液の嫌気性処が良好に行われ、嫌気性処理液は安定した液肥となる（請求項１または３）。
【００１２】
請求項２の方法または請求項４の装置によれば、リン濃度を調節した液肥が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する方法および装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する方法および装置実施の形態を示す系統図である。
【００１５】
図１において、１は加熱処理槽、２は熱交換器、３は凝集槽、４は固液分離機、５は嫌気性処理槽、６は脱リン槽、７は脱水機、８はガス貯槽、９はボイラである。
【００１６】
液肥製造原料は馬鈴薯澱粉製造排水であり、デカンター排水のような高濃度排水１１、およびハイドロサイクロン排水のような低濃度排水１２の排水処理を兼ねて液肥製造ができるようになっている。
【００１７】
高濃度排水１１を加熱処理槽１に導入し、蒸気１３を吹込んで加熱して、滅菌するとともに蛋白質を変性させ、さらに、酸１４を注入して等電点処理を行い蛋白質を析出させる。酸の注入は必ずしも必要ではないが、酸を注入することにより、少ない熱量で効率よく蛋白質を析出させることができる。蛋白質が析出した反応液１５は熱交換器２を通って給水１６と熱交換して冷却され凝集槽３に導入される。給水１６はボイラ９に送られ、ガス貯槽８からの燃料ガス１７の燃焼により加熱されて蒸気１３を発生し、濃縮水１８は排出される。
【００１８】
凝集槽３では凝集剤１９を添加し、攪拌機２１で攪拌して凝集を行い、フロックを生成させる。ここではｐＨ調整剤を注入してもよいが、できるだけ等電点処理のｐＨで凝集する凝集剤を用いるのが好ましい。凝集を行った反応液２２は固液分離機４で固液分離し、分離液２３は嫌気性処理槽５に導入して嫌気性処理を行う。分離固形分２４は脱水機７において脱水し、回収蛋白質２５を得る。固液分離機としてはスクリューデカンター型の固液分離機が用いられるが、他のスクリュープレス型やペルトプレス型の固液分離機でもよい。なお、凝集槽３を省略して加熱処理槽１の処理液を固液分離してもよい。
【００１９】
嫌気性処理槽５へ反応液２３を導入する際、低濃度排水１２の一部を混合して、所定の蛋白質濃度、温度、ｐＨとなるように希釈する。処理コスト低減のためには、なるべく低希釈または無希釈が好ましい。前述のように加熱処理槽１で蛋白質を変性析出させ、それを固液分離機４で除去しているので、アンモニア等による阻害が軽減されるため、低希釈
または無希釈で嫌気性処理が可能となる。嫌気性処理槽５はＵＡＳＢ式のものでスラッジブランケット５ａが形成されているが、流動床式、固定床式等の他の嫌気性処理槽でもよい。嫌気性処理槽５で高流速で嫌気性処理を行うことにより、被処理水に含まれていた澱粉その他の有機物は酸生成菌により有機酸に分解され、さらにメタン生成菌によりメタンに分解される。蛋白質はすでに大部分が除去されているので、生成するアンモニア性窒素の量は少なく、メタン生成菌の活性は高く維持される。
【００２０】
嫌気性処理槽５で発生するメタンガスを含む生成ガス２６はガス貯槽８に貯留され、蒸気発生用の燃料ガス１７として利用される。嫌気性処理槽５の嫌気性処理水２７は、そのまま液肥とすることができるが、さらに脱リン槽６に送られ、ここでリンが部分的に除去され、リン濃度が調節された液肥２８が製造される。脱リン槽６へは、カルシウムやマグネシウムなどのリン析出剤を添加（図示せず）し、ヒドロキシアパタイトまたはリン酸マグネシウムアンモニウム塩を晶析させることにより、リン濃度を調節した液肥を得ることができる。脱リン槽６は、必ずしも必要ではないが、リン濃度が高いので配管輸送の際、配管を詰まらせるおそれがあるため、リン濃度を調節するために、設けることが好ましい。脱リン槽６で生成した含リン汚泥は、別途リン肥料として利用可能である。
【実施例１】
【００２１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
実施例１
図１に示す装置で、馬鈴薯澱粉排水を原料として液肥製造を行った。
〔排水水質〕
1)デカンター排水
全ＣＯＤcr        ：４４，０００〜６０，０００ｍｇ／Ｌ
溶解性全ＣＯＤcr  ：４０，０００〜５１，０００ｍｇ／Ｌ
ＢＯＤ            ：２０，０００〜３０，０００ｍｇ／Ｌ
ＳＳ              ：  ３，０００〜  ６，０００ｍｇ／Ｌ
溶解性蛋白質      ：１５，０００〜２５，０００ｍｇ／Ｌ
全窒素（Ｎとして）  ：  ５，０００〜１０，０００ｍｇ／Ｌ
リン（ＰＯ4として）：      ３００〜      ５００ｍｇ／Ｌ
2)ハイドロサイクロン排水
ＢＯＤ            ：  １，０００〜  ２，０００ｍｇ／Ｌ
溶解性蛋白質      ：  １，０００〜  ２，０００ｍｇ／Ｌ
全窒素（Ｎとして）  ：    ４００〜      ５００ｍｇ／Ｌ
〔処理方法〕
澱粉製造排水は高濃度排水１１として上記1)の水質のデカンター排水と、低濃度排水１２として上記2)の水質のハイドロサイクロン排水１２に大別され、蛋白質の多くはデカンター排水に含まれていた。
【００２２】
加熱処理槽１として通液能力０．５ｍ3／Ｈｒのインラインヒーターを通液し、蒸気を吹き込んでインラインヒーター出口の液温を９５℃に調整し、デカンター排水中の蛋白質を熱変性処理により析出させた。その反応液を熟成槽としての凝集槽３に導入して5分〜６０分滞留させることにより、凝集剤を添加することなく変性析出した蛋白質を凝集粒子として熟成させて安定化した後、デカンター型遠心分離機を用いて固液分離を行った。遠心分離機の分離液は、ＳＳ３００〜１，０００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ１０，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌ、蛋白質２，０００〜４，０００ｍｇ／Ｌであり、蛋白質はは８４〜８６％除去できた。
【００２３】
この分離液をハイドロサイクロン排水１２で３倍に希釈し、ＢＯＤ約６，０００ｍｇ／Ｌ、全窒素約６００ｍｇ／Ｌの混合液を作成し、ＢＯＤ負荷量１０ｋｇ／ｍ3／ｄ（滞留
時間２４時間）でＵＡＳＢ方式の嫌気性処理槽５に導入し、嫌気性処理を行った。嫌気性処理槽は水温３５℃に調整したが、槽内液のｐＨ調整は行わなかった。その結果、ｐＨ６．９〜７．２であった。嫌気性処理水のＢＯＤは５０〜１００ｍｇ／Ｌ（除去率９８〜９９％）であり、処理水の全窒素は４００〜８００ｍｇ／Ｌであり、窒素のほとんどがアンモニア態であった。
処理水のリン濃度は、リンとして５０〜１００ｍｇ／Ｌであった。カリウムは１，０００〜３，０００ｍｇ／Ｌであった。
【００２４】
この処理水は肥料として必要な窒素、リン、カリウムを含むため、そのまま液肥として使用可能であった。
【００２５】
この処理水を、高さ１５０ｃｍ、断面積２０ｃｍ2（有効容量：２リットル）の晶析槽６に導入し、消石灰を、１５０〜２５０ｍｇ／Ｌ（消石灰として）添加して部分脱リン処理したところ、窒素（Nとして）４００〜８００ｍｇ／Ｌ、リン（Pとして）１５〜３０ｍｇ／Ｌ、カリウム（Kとして）１，０００〜３，０００ｍｇ／Ｌを含む液肥を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の澱粉製造排水から液肥を製造する方法および装置実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  加熱処理槽
２  熱交換器
３  凝集槽
４  固液分離機
５  嫌気性処理装置
６  脱リン槽
７  脱水機
８  ガス貯槽
９  ボイラ
【図１】
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