(57)【要約】【課題】これまで、製菓工場の、特にえびせん、かりんとう、各種ドーナツ、ポテトチップス、揚げあられ、揚げせんべいなどの食用油を取り扱う排水処理において、油分を除去し水質浄化を図る技術に関しては、特に、中小企業にとってはコスト面および技術的に必ずしも容易ではない状況があった。【解決手段】本発明では、これまで廃棄物として扱われてきたカキ殻や卵殻等のカルシウム系材料を油分含有排水中に添加、エアレーション攪拌をし、油分含有排水の温度およびpHを調整することのできる油分除去装置を用いることにより、製菓工場の、特に油菓子製造工場の油分含有排水処理を簡便に行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分含有排水中にカルシウム系材料を添加し、油分含有排水に含有される油分を除去することを特徴とする油分除去方法および油分除去装置
【請求項２】
カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋を油分含有排水中に設置し、エアレーション攪拌することで油分を除去することを特徴とする油分除去方法および油分除去装置
【請求項３】
油分含有排水の温度を１５℃以上４０℃以下の任意温度に設定し、保持できることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の油分除去方法および油分除去装置
【請求項４】
油分含有排水に弱酸性物質を添加してｐＨを３以上６以下に保持することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の油分除去方法および油分除去装置
【請求項５】
カルシウム系材料が貝殻、卵殻、石膏ボード、石灰石のうち、少なくとも１種類以上を含有することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の油分除去方法および油分除去装置
【請求項６】
カルシウム系材料のサイズが、目開き５３ｍｍ、線径５ｍｍのふるいを通過し、かつ目開き４ｍｍ、線径１．４ｍｍのふるいを通過しないサイズであることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の油分除去方法および油分除去装置
【請求項７】
油分含有排水１リットルに対するカルシウム系材料の添加量が２ｇ以上３０ｇ以下であることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の油分除去方法および油分除去装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製菓工場から排出される油分が含有または分散された排水（以下、油分含有排水）中の油分を、カルシウム系材料を用いて除去するための方法およびその除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（製菓工場における排水処理の現状と課題）
製菓工場では多種類の油菓子が製造されている。特にえびせん、かりんとう、各種ドーナツ、ポテトチップス、揚げあられ、揚げせんべいなどは代表的な油菓子であり、製造工程で様々な食用油が使用されている。これらの工場排水には油性液体と水性液体が混在する場合が多い。製菓工場を含む食品工場は中小事業者によって営まれるものも多く、排水処理に高価で複雑な排水処理装置と工程を導入することが、経済面、用地確保面から難しい事例も少なくない。また、事業者によっては、産業廃棄物処理を委託するところも散見される。上述のような油性液体と水性液体が混在する油分含有排水をより簡便で安価に浄化する技術や油分除去装置が強く求められている。
【０００３】
排水中の油分除去装置に関する例として、特許文献１では油分含有排水の入った槽内に高分子凝集剤を添加し、油分を除去する技術が、特許文献２ではＦＲＰ粉粒体が充填された槽に油分含有排水を導入し、油分をＦＲＰ粉粒体に吸着させることで、水と油分とを分離する技術が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０７３９４５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００４−１５４６３０号公報
【０００６】
しかしながら、これらの高分子凝集剤やＦＲＰ粉粒体は、油分含有排水中に残存するため、産業廃棄物として有償で処分する必要があること、油分含有排水の温度やｐＨによっては油分除去効果が十分に発揮されないといった懸念がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記課題を鑑みて本発明は、えびせん、かりんとう、各種ドーナツ、ポテトチップス、揚げあられ、揚げせんべいなどの油菓子の内で、特にかりんとうおよび各種ドーナツなどの油菓子の製造工程で排出される油分含有排水中の油分を、カルシウム系材料により除去する方法およびその除去装置に関するもので、油分含有排水の温度やｐＨを制御しながら油分を効果的に除去しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らが上述の課題を克服すべく鋭意検討した結果、（１）油分含有排水中にカルシウム系材料を添加し、油分含有排水に含有される油分を除去することを特徴とする油分除去方法および油分除去装置であり、（２）カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋を油分含有排水中に設置し、エアレーション攪拌することで油分を除去することを特徴とする油分除去方法および油分除去装置であり、（３）油分含有排水の温度を１５℃以上４０℃以下の任意温度に設定し、保持できることを特徴とする（１）および（２）に記載の油分除去方法および油分除去装置であり、（４）油分含有排水に弱酸性物質を添加してｐＨを３以上６以下に保持することを特徴とする（１）および（２）に記載の油分除去方法および油分除去装置であり、（５）カルシウム系材料が貝殻、卵殻、石膏ボード、石灰石のうち、少なくとも1種類以上を含有することを特徴とする（１）および（２）に記載の油分除去方法および油分除去装置であり、カルシウム系材料のサイズが、目開き５３ｍｍ、線径５ｍｍのふるいを通過し、目開き４ｍｍ、線径１．４ｍｍのふるいを通過しないサイズであることを特徴とする（１）および（２）に記載の油分除去方法および油分除去装置であり、（７）油分含有排水1リットルに対するカルシウム系材料の添加量が２ｇ以上３０ｇ以下であることを特徴とする（１）および（２）に記載の油分除去方法および油分除去装置であることを特徴とする発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、カルシウム系材料を、例えば図１に示すような形状の網目を有する袋（以下、メッシュ状袋）に入れ、かりんとうおよび各種ドーナツなどの油菓子製造工程で発生する油分含有排水中に設置し、温度やｐＨを制御しながら撹拌することによって、油分含有排水中の油分を除去できる。さらにカルシウム分の溶出により、カルシウム系材料は消失するため、従来の凝集剤や吸着剤のように、油分除去後に回収・処分する必要がない。このためカルシウム系材料を用いて油分含有排水中の油分を除去することで、単に食品工場排水の水質環境改善だけでなく、排水処理コストの削減にも貢献できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の油分除去装置は図２のような構成となっている。以下、図２を参照し、重要部には符号を付けて本発明について説明する。なお、これは本発明の実施態様の一例を示すためのものであり、発明の範囲を限定的に捉えることを目的としていない。
【００１１】
（油分除去装置の概要）
まず、本発明の油分除去装置による油分含有排水の油分除去操作の概要について述べる。油分含有排水流入口１から電磁弁２を介して水槽３に入った油分含有排水４へはコンプレッサー５より空気配管６およびガス用ニードルバルブ７を介して空気が供給され、気泡発生部８より気泡９が発生することによりエアレーション撹拌される。油分含有排水中の油分はメッシュ状袋２７１ａ、２７１ｂおよび２７１ｃに入ったカルシウム系材料２７２ａ、２７２ｂおよび２７２ｃと接触することで除去される。
【００１２】
以下、本発明の油分除去装置における各部の構成について詳細に説明する。
【００１３】
（水槽の寸法）
水槽３の形状については円柱状、角柱状いずれも可能であるが、水槽の高さと底面の直径（円柱状の場合）や底面の幅および奥行（角柱状の場合）との間には以下の式１、２および３の関係が成立することが好ましい。なお、ｈは水槽の高さ(ｍｍ)を、Ｄは円柱状の場合における底面の直径(ｍｍ)を、ａおよびｂは角柱状の場合における水槽の幅(ｍｍ)および奥行(ｍｍ)をそれぞれ表す。これは、水槽の高さが底面の直径、水槽の幅あるいは奥行の長さよりも小さい場合にはエアレーションによる気泡が油分含有排水全体に行き渡らず、十分な攪拌ができない懸念がある。一方、水槽の高さが底面の直径、水槽の幅あるいは奥行の長さの１．５倍よりも大きい場合には、水槽の重心が高くなり、装置のバランスが不安定となる懸念があるためである。
【００１４】
（式１）
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【００１５】
（式２）
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【００１６】
（式３）
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【００１７】
また、油分含有排水量と空気配管６の内径との間には以下の式４が成立することが好ましい。なお、Ｖは油分含有排水量(リットル)を、ｄは空気配管６の内径(ｍｍ)をそれぞれ表す。
【００１８】
（式４）
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【００１９】
空気配管の内径が式４にて表した範囲よりも小さい場合には気泡９が油分含有排水中に十分に拡散せずに撹拌が不十分になる懸念があり、一方大きい場合には空気配管６を水槽３中に設置する上で操作性が低下し、熱電対温度計１１ａ、１１ｂおよび１１ｃやｐＨ電極１３といった計測機器を破損する懸念がある。
【００２０】
（油分含有排水の目視確認部）
水槽への油分含有排水の濁度や水位については油分含有排水の目視確認部１０より、視覚的に確認することができる。目視確認部１０は図３に示すように透明性の高い材質よりなる配管１０１が水槽３の壁面を貫通しており、油分含有排水が配管１０１にも流入するようになっており、また、水槽３と配管１０１は接着剤１０２によって接着されているため、油分含有排水が水槽３と配管１０１との接合部より漏れ出すことはない。
【００２１】
また、目視確認部１０の配管１０１の材質としては、ガラス、石英、アクリル樹脂などの無色透明な材質が好ましく、石英、ガラスがより好ましく、ガラスが最も好ましい。これは、ガラスは樹脂と比較して紫外線や熱、水分による脆化が起こりにくく、また石英よりも安価であるためである。
【００２２】
（油分含有排水の温度制御）
水槽３中の油分含有排水の温度は熱電対温度計１１ａ、１１ｂおよび１１ｃにより計測されている。油分含有排水の温度は任意に設定することができ、設定温度以下になるとヒーター１２により加温される。
【００２３】
なお、油分含有排水の温度は１５℃以上４０℃以下が好ましく、２０℃以上３５℃以下がより好ましく、２５℃以上３０℃以下が最も好ましい。１５℃未満では、油分の粘度上昇による油分除去効果の低下が、また４０℃より高い温度では油分の熱劣化が促進される懸念があるためである。
【００２４】
(油分含有排水のｐＨ)
油分含有排水のｐＨは３以上６以下に保持されることが好ましい。これは、ｐＨが３未満の場合は、排水時に中和工程が必要となり、排水処理コストが嵩むといった課題があり、一方、ｐＨが６より高い場合には、カルシウム系材料の溶出が抑制され、油分含有排水中の油分除去効果が著しく低下するためである。
【００２５】
なお、水槽３中の油分含有排水のｐＨはｐＨ電極１３により計測されている。油分含有排水には糖分の劣化物や遊離脂肪酸が含有され、通常、ｐＨは３以上６以下となっているが、塩基性物質の混入などにより、油分含油排水のｐＨが６より大きくなった場合には、弱酸性溶液槽１４より電磁弁１５を介して弱酸性溶液が添加され、ｐＨを６以下に保持する。また、油分含有排水のｐＨは３以上６以下の範囲で適宜選択して良い。
【００２６】
なお、弱酸性溶液に含有される弱酸性物質には酢酸、クエン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸といった有機酸が好ましく、酢酸、クエン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸がより好ましく、酢酸、乳酸が最も好ましい。これは、カルシウム系材料から溶出するカルシウムと弱酸性物質とが形成するカルシウム塩が難溶解性であると、スケールとなり廃棄物が増える懸念があるためである。
【００２７】
硫酸、硝酸および塩酸などの無機酸の使用を妨げるものではないが、一般に無機酸を用いてｐＨを３以上６以下に保持する場合は、上記の有機酸と比較してｐＨの制御が難しくなる傾向にある。
【００２８】
（気泡発生部）
気泡発生部８は図４に示すように空気穴０８１の周りをフィルター０８２で覆われており、油分含有排水中の不溶性ゴミなどが気泡発生部８を塞ぐことがないようになっている。また、両端から空気が漏れないように密閉蓋０８３で塞がれている。
【００２９】
気泡発生時における空気の送り量はガス用ニードルバルブ７の開閉により調整することが可能である。なお、油分含有排水量と空気の送り量との間には以下の関係式が成り立つことが望ましい。この時、Ａは空気の送り量(リットル／ｍｉｎ)を表す。
【００３０】
（式５）
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【００３１】
さらに、気泡発生部８の断面図を図５に示す。なお、気泡発生部８の物理強度や耐久性の観点から、空気穴０８１の直径ｄ’と空気配管の直径ｄとは、以下の条件を満たすことが望ましい。
１．空気穴０８１の直径は空気配管の直径より小さくする。(Ｄ＞ｄ’)
２．空気配管端部に最も近い空気穴０８１の中心部までの距離(Ｘ１)は、空気穴０８１径の１．５倍以上（Ｘ１≧１．５ｄ’）。
３．空気穴０８１が複数ある場合、空気穴０８１同士の距離(Ｘ２)は、空気穴０８１の直径の３倍以上(Ｘ２≧３ｄ’)。
なお、これらの条件を満たさない場合には、気泡発生部８の配管が水圧等により破損する懸念がある。
【００３２】
(好適なエアレーション撹拌時間)
エアレーションによる撹拌時間は２時間以上４８時間以下が好ましく、４時間以上２４時間以下がより好ましく、６時間以上１０時間以下が最も好ましい。攪拌時間が２時間未満では、排水中の油分除去が不十分となりやすい傾向が見られるためである。また、４８時間より長時間攪拌すると油分除去効果が飽和するため、技術的意義が希薄になる。
【００３３】
（気泡発生部のフィルター）
気泡発生部８を覆うフィルターの網目については糸の間隔が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以上２ｍｍ以下が最も好ましい。糸の間隔が１ｍｍより小さい場合、気泡発生部８より発生した気泡９がフィルターを通過しにくいことや、攪拌を阻害される懸念あり、一方、糸の間隔が５ｍｍより大きい場合には、油分含有排水中に含有されるゴミなどの不溶性不純物がフィルターを通過して気泡発生部８を塞ぐ懸念があるためである。
【００３４】
（フィルターの材質）
フィルターの材質には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ナイロンなどが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンがより好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンが最も好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレンといったポリオレフィン系高分子材料は、加水分解せず、水中での脆化しにくいためである。
【００３５】
（制御盤）
エアレーション攪拌時の空気供給量、攪拌時間、油分含有排水の温度、ｐＨ、弱酸性溶液の添加および水位は制御盤１６を通じて確認でき、また、設定できる。
【００３６】
制御盤１６とコンプレッサー５は配線１７で接続されている。コンプレッサー５より空気配管６およびガス用ニードルバルブ７を介して空気が供給され、気泡発生部８より気泡９が発生することによりエアレーション撹拌される。また、設定された攪拌時間が経過した時点でコンプレッサー５が停止し、エアレーション攪拌が停止される。なお、必要に応じて空気の送り量は制御盤１６を操作することにより、設定値と異なる送り量とすることも可能である。
【００３７】
制御盤１６と熱電対温度計１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは配線１８により接続されており、水槽底部、中部および上部の油分含有排水温度をモニタリングできる。また、制御盤１６とヒーター１２は配線１９により接続されており、油分含有排水温度が設定値より低くなった場合には制御盤１６を通じて、ヒーター１２が作動し、設定温度まで加温する。なお、必要に応じて制御盤１６を操作することにより、必要であれば加温中であっても加温を停止、もしくは設定値を異なる温度に調整することも可能である。
【００３８】
制御盤１６とｐＨ電極１３は配線２０により接続されており、油分含有排水のｐＨをモニタリングできる。また、制御盤１６と弱酸性溶液槽１４は配線２１により接続されており、油分含有排水のｐＨが設定値より高くなった場合には制御盤１６を通じて、弱酸性溶液槽１４より弱酸性溶液が、設定されたｐＨ値となるように油分含有排水に添加される。なお、必要に応じて制御盤１６を操作することにより、弱酸性溶液の供給量を制御し、油分含有排水のｐＨを設定値と異なる数値に調整できる。
【００３９】
制御盤１６と水位センサー２２および２３は配線２４で接続され、油分含有排水の水位が下限水位センサー２２よりも低くなった場合には、油分含有排水流入口１より電磁弁２を介して水槽３に油分含有排水が、上限センサー２３の高さとなるまで導入される。一方、上限水位センサー２３よりも油分含有排水の水位が高くなった場合には、電磁弁２５が開き、排液配管２６より、上限水位センサー２３の高さとなるまで油分含有排水が排出される。なお、必要に応じて制御盤１６を操作することにより、電磁弁２および電磁弁２５を開閉することも可能である。これにより、油分含有排水の供給量や排出量を制御でき、水槽３中の油分含有排水の水位を任意に調整できる。
【００４０】
（好適なカルシウム系材料）
本発明で使用するカルシウム系材料としては、貝殻、卵殻、石膏ボード、石灰石が好ましい。貝殻の種類としては、アサリ、ハマグリ、バカガイ、ホタテガイ、ヤマトシジミ、セタシジミ、マシジミ、マガキ、イワガキ、スミノエカキ、シカメガキ、イタボガキ、ヨーロッパヒラガキおよびヒラガキなどが好ましく、ホタテガイ、マガキ、イワガキ、スミノエカキ、シカメガキ、イタボガキ、ヨーロッパヒラガキおよびヒラガキがより好ましく、マガキ、イワガキ、スミノエカキ、シカメガキ、イタボガキ、ヨーロッパヒラガキおよびヒラガキがさらに好ましく、マガキ、およびイワガキが最も好ましい。これらの貝殻は１種単独でも良いし、複数が混合されていても良い。以下、マガキ、イワガキ、スミノエカキ、シカメガキ、イタボガキ、ヨーロッパヒラガキおよびヒラガキ等の貝殻については単にカキ殻と記す。卵殻の種類としては、ニワトリ、ウズラ、アヒル、およびダチョウなどが好ましく、ニワトリが最も好ましい。これらの卵殻は１種単独でも良いし、複数が混合されていても良い。以下、ニワトリ、ウズラ、アヒルおよびダチョウ等の卵殻については単に卵殻と記す。
【００４１】
（カルシウム系材料の好適なサイズ）
カルシウム系材料のサイズは、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１：２００６「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定相当の目開き５３ｍｍ、線径５ｍｍのふるいを通過し、目開き４ｍｍ、線径１．４ｍｍのふるいを通過しないサイズが好ましく、目開き３７．５ｍｍ、線径４．５ｍｍのふるいを通過し、目開き８ｍｍ、線径２ｍｍのふるいを通過しないサイズがより好ましく、目開き２６．５ｍｍ、線径３．５５ｍｍのふるいを通過し、目開き１６ｍｍ、線径３．１５ｍｍのふるいを通過しないサイズが最も好ましい。目開き４ｍｍ、線径１．４ｍｍのふるいを通過するサイズの場合、カルシウム系材料を入れるメッシュ状袋から脱落し、水槽底面に沈殿するため油分との接触頻度が低下し、油分除去効果が十分に発揮されない懸念があり、一方、目開き５３ｍｍ、線径５ｍｍのふるいを通過しないサイズの場合には、カルシウム系材料の外表面積が小さいため、油分との接触頻度が低下し、油分除去効果が十分に発揮されない懸念があるためである。
【００４２】
（油分除去に要する好適なカルシウム系材料投入量）
排水１リットル当たりのカルシウム系材料投入量は、油分含有排水１リットルに対して２ｇ以上３０ｇ以下が好ましく、５ｇ以上２０ｇ以下がより好ましく、７ｇ以上１５ｇ以下が最も好ましい。油分含有排水１リットルに対して２ｇ未満の場合、十分に油分含有排水中の油分を除去できず、また、３０ｇより多い場合には、油分除去効果が飽和するため技術的意義が希薄になる。
【００４３】
（メッシュ状袋の形状）
メッシュ状袋の網目については、糸の間隔が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以上２ｍｍ以下が最も好ましい。糸の間隔が１ｍｍより小さい場合、油分含有排水中の油分がメッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１c中に流入しにくいため、カルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cと油分との接触頻度が低下する結果、油分除去効果が低下する懸念があり、一方、糸の間隔が５ｍｍより大きい場合には、カルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cがメッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cから脱落する懸念があるためである。なお、メッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cの網目形状は図１のようなひし形以外も好ましい。
【００４４】
（メッシュ状袋の材質）メッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cの材質には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ナイロンなどが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンがより好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンが最も好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレンといったポリオレフィン系高分子材料は、その化学構造上、加水分解せず、水中での劣化しにくいためである。
【００４５】
（カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋の設置）
カルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cの入ったメッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cを油分含有排水中に投入するだけでは水面に浮遊してしまい、十分に油分含有排水中の油分と接触させることが困難である。そこで、メッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cにカルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cを入れたカルシウム系材料の入ったメッシュ状袋をそれぞれを紐２８および結束バンド２７３a、２７３ｂおよび２７３fを用いて図６に示すような形状とした。このようなカルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cの入ったメッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cの一端を支持棒２９に結び付けて結節点３０、もう一方の端を気泡発生部８付近の空気配管６に結び付けて結節点３１とすることで、油分含有排水中の油分とカルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cが接触するようにした。
【００４６】
カルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cの入ったメッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cそれぞれの設置場所は水槽の高さをｈとすると、２７１aは２／１０ｈ以上４／１０ｈ以下が好ましく、２７１ｂは４／１０ｈ以上６／１０ｈ以下が好ましく、２７１cは６／１０ｈ以上８／１０ｈ以下が好ましい。この範囲を外れた場合には、水槽の場所によってカルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cと油分との接触効率に偏りが出てしまい、油分除去の効率が下がってしまう懸念があるためである。
【００４７】
（油分含有排水中に含まれる油脂類）
油分含有排水中に含有される食用油は植物油、動物油いずれでも良いが、米油、キャノーラ油、コーン油、綿実油、ベニバナ油、大豆油、ピーナッツ油、オリーブ油、ひまわり油が好ましく、米油、キャノーラ油、コーン油、ベニバナ油、大豆油がより好ましい。これらの内、１種もしくは複数種含有していても良い。
【００４８】
特に、イ：米油単独、ロ：米油とベニバナ油の混合油、およびハ：米油と大豆油の混合油分を含む排水浄化に最適である。なお、本発明において機械油、工作油、燃料油、潤滑油、作動油および切削油などの鉱油類を含む排水は本発明の対象ではない。
【００４９】
（油分含有排水中の最適な糖分）
油分含有排水中の糖分は、０．１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下が好ましく、０．５ｍａｓｓ％以上４ｍａｓｓ％以下がより好ましく、１ｍａｓｓ％以上３ｍａｓｓ％以下が最も好ましい。油分含有排水における糖分濃度が０．１ｍａｓｓ％未満の場合には、油分含有排水のｐＨが不安定となり、油分除去効果が低下する可能性がある。また、５ｍａｓｓ％より高い場合、油分含有排水に混入した細菌や真菌が繁殖しやすく、貯水槽内の微生物腐敗を促進する懸念がある。
【００５０】
（糖分の種類）
糖分は、かりんとうや各種ドーナツなどの油菓子製造に用いられるもので、ブドウ糖、ショ糖、果糖、乳糖、麦芽糖などである。また、油分含有排水中の糖分は上記に挙げたもののうち、１種単独でも良いし、複数が混合されていても良い。
【００５１】
（油分含有排水に許容される食用油量)
油分含有排水に含まれる食用油の含有量はノルマルヘキサン抽出物質量(以下、ｎ−Ｈｅｘ値)として、８０００ｍｇ／リットル以下が好ましく、６０００ｍｇ／リットル以下がより好ましく、４０００ｍｇ／リットル以下が最も好ましい。ｎ−Ｈｅｘ値が８０００ｍｇ／リットルより多い油分含有排水では、カルシウム系材料による単位時間当たりの油分除去能力が低下するため、設備が大型化する傾向が懸念される。
【実施例】
【００５２】
（油分含有排水の濁度の比較検証結果から見た油分除去能の効果）
以下に、本発明の油分除去装置を用いて油分除去効果に関する検証を行った。これは本発明の実施態様の一例を示すためのものであり、発明の内容を限定的に捉えることを目的としていない。
【００５３】
（模擬油分含有排水の調製）
米油１００ミリリットルに対し、蒸留水を０．５ミリリットル添加し、１８０℃のオイルバスで８時間加熱した後、１６時間室温にて自然冷却する操作を１０回繰り返し、模擬劣化油を調製した。この模擬劣化油１３２ミリリットルを、４５リットル容量の円柱状水槽（底面の直径４００ｍｍ×高さ５００ｍｍ）に入った蒸留水３０リットルに添加して十分に攪拌した。これを模擬油分含有排水とした。なお、この時の模擬油分含有排水のｎ−Ｈｅｘ値は４２１０ｍｇ／リットル、濁度（６００ｎｍにおける吸光度）は１．０８であった。この模擬油分含有排水を図２に示す油分除去装置における水槽３に移し替えた。この時、水槽３には４５リットル容量の円柱状水槽（底面の直径４００ｍｍ×高さ５００ｍｍ）を用いた。
【００５４】
（カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋）
カルシウム系材料２７２a、２７２ｂおよび２７２cにはカキ殻を用いた。また、メッシュ状袋２７１a、２７１ｂおよび２７１cには糸の間隔が１．７ｍｍのポリエチレン製ネットを使用し、メッシュ状袋１個あたりにカキ殻を５０ｇ充てんした。
【００５５】
（攪拌）
コンプレッサー５より、内径１０ｍｍの空気配管を通じて気泡発生部へ４０リットル／ｍｉｎの割合で空気を送り込み、８時間エアレーション攪拌を行った。またこの時、気泡発生部８の空気穴は４つあり、その直径は５ｍｍで、空気穴同士の間隔は１５ｍｍとした。その後、排液配管２６より油分含有排水を２００ミリリットル採取した。
【００５６】
（ｎ−Ｈｅｘ値測定）
採取した油分含有排水１００ミリリットルを、容量３００ミリリットルの分液漏斗に入れ、ｎ−ヘキサンを５０ミリリットル添加して十分に撹拌した後、静置した。有機層を採取し、残った水層を別の分液漏斗（容量３００ミリリットル）に移し、同様の操作をさらに２回繰り返した。その後、得られた有機層に無水硫酸ナトリウムを添加して脱水し、吸引ろ過後、ろ液をナスフラスコへ移して減圧乾燥し、ｎ−ヘキサンを除去した。その後、ｎ−Ｈｅｘ値を以下の式６により算出した。なお、ここで、Ａはｎ−ヘキサン抽出物質およびナスフラスコの重量の和（ｍｇ）、Ｂはナスフラスコの重量（ｍｇ）をそれぞれ表す。
【００５７】
（式６）
2018020280.tif 000008
【００５８】
その結果、採取した油分含有排水のｎ−Ｈｅｘ値は８４０ｍｇ／リットルだった。
【００５９】
（濁度測定）
紫外可視分光光度計（島津製作所、ＵＶｍｉｎｉ−１２４０）を用いて採取した油分含有排水の波長６００ｎｍの吸光度を測定し、濁度の尺度とした。吸光度が大きいほど濁度が高く、吸光度が小さいほど濁度が低い。この時の吸光度は０．１５だった。
【００６０】
本発明の油分除去装置を用い、カキ殻による油分含有排水中の油分除去効果について検証した結果を表１にまとめた。油分含有排水のｎ−Ｈｅｘ値および濁度は、本発明の油分除去方法により有意に低下したことから、総合評価は適であった。
【００６１】
（表１）
2018020280.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明により、製菓工場などの油分含有排水から油分を取り除く方法は、河川の環境負荷を低減し環境改善に資することができるとともに、廃棄物として扱われるカキ殻や卵殻を油分含有排水に添加するだけの簡便な処理によって、油分が除去できることから、経済的な負担を最小限に抑えることができるため、産業界における重要性はますます高まる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】メッシュ状袋の一例である。
【図２】本発明の油分除去装置の説明図である。
【図３】油分含有排水の目視確認部１０を表す図である。
【図４】気泡発生部８を上から見た図である。
【図５】気泡発生部８の断面図である。
【図６】カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋２７a、２７ｂおよび２７cを詳細に表した図である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・油分含有排水流入口、２・・・電磁弁、３・・・水槽、４・・・油分含有排水、５・・・コンプレッサー、６・・・空気配管、７・・・ガス用ニードルバルブ、８・・・気泡発生部、９・・・気泡、１０・・・目視確認部、１１a〜１１c・・・熱電対温度計、１２・・・ヒーター、１３・・・pH電極、１４・・・弱酸性溶液槽、１５・・・電磁弁、  １６・・・制御盤、１７・・・配線、１８・・・配線、１９・・・配線、２０・・・配線、２１・・・配線、２２・・・下限水位センサー、２３・・・上限水位センサー、２４・・・配線、２５・・・電磁弁、２６・・・排液配管、２７a〜２７c・・・カルシウム系材料の入ったメッシュ状袋、２８・・・紐、２９・・・支持棒、３０・・・紐と支持棒との結節点、３１・・・紐と配管との結節点、１０１・・・透明な配管、１０２・・・接着剤、０８１・・・空気穴、０８２・・・フィルター、０８３・・・密閉蓋、２７１a〜２７１c・・・メッシュ状袋、２７２a〜２７２c・・・カルシウム系材料、２７３a〜２７３f・・・結束バンド
【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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