(57)【要約】      （修正有）【課題】ランニングコスト・初期コストや保守管理労力をさほど要せずに、タンパク質含有廃水処理後のＭＢ処理によって発生した泡と一次処理水中の気泡を効率よく消泡でき、かつ効率よく固形物を回収・除去することができ、それを簡易な構成によって行える廃水消泡処理装置を提供すること。【解決手段】廃水消泡処理装置５０は、消泡捕集機構１０、消泡捕集機構１０に処理水を供給する一または複数のタンパク質含有廃水処理部２０とから構成される。タンパク質含有廃水処理部２０はマイクロバブル処理を行うものとすることができる。消泡捕集機構は、処理水が流れる流路、流路上に設けられた一または複数の消泡壁、および流路上に設けられた一または複数の捕集部を備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質含有廃水の廃水処理後の処理水（以下、「一次処理水」ともいう）中の泡を消泡し、泡中の固形物を捕集するための消泡捕集機構であって、該処理水が流れる流路と、該流路上に設けられた一または複数の消泡壁と、および該流路上に設けられた一または複数の捕集部とを備えてなることを特徴とする、消泡捕集機構。
【請求項２】
前記消泡壁および捕集部は前記流路を流れる処理水の水面上に突出するように該流路の底部上に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の消泡捕集機構。
【請求項３】
前記消泡壁の下部には一または複数の通水孔（以下、「スリット」ともいう）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の消泡捕集機構。
【請求項４】
前記流路は上流から下流へ傾斜している傾斜流路であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項５】
前記消泡壁は複数設けられ、かつ各消泡壁間が、該消泡壁の上流側における処理水の滞留がその上流側の消泡壁に及ばない程度に離間するよう設けられることを特徴とする、請求項４に記載の消泡捕集機構。
【請求項６】
前記捕集部は、処理水の滞留が生じる領域内に設けられることを特徴とする、請求項４または５に記載の消泡捕集機構。
【請求項７】
前記捕集部は、前記消泡壁を乗り越えた処理水が底面に衝突する箇所にも設けられることを特徴とする、請求項６に記載の消泡捕集機構。
【請求項８】
前記捕集部は、水面において格子状をなすように形成されていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項９】
前記格子状は千鳥格子状であることを特徴とする、請求項８に記載の消泡捕集機構。
【請求項１０】
前記捕集部は、複数のピン状体であることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項１１】
前記捕集部は、一または複数のコイル状体であることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項１２】
前記消泡壁の前後少なくともいずれか一方に、処理水面上の泡を遮るための遮蔽手段（以下、「邪魔板」ともいう）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項１３】
前記流路の底面の少なくとも一部に、処理水の流れを減速させる粗さ構造が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の消泡捕集機構と、該消泡捕集機構に処理水を供給する一または複数のタンパク質含有廃水処理部とからなることを特徴とする、廃水消泡処理装置。
【請求項１５】
前記タンパク質含有廃水処理部はマイクロバブル処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の廃水消泡処理装置。
【請求項１６】
前記消泡捕集機構から排出される処理水（以下、「二次処理水」ともいう）を前記タンパク質含有廃水処理部に戻して循環処理することを特徴とする、請求項１４または１５に記載の廃水消泡処理装置。
【請求項１７】
前記タンパク質含有廃水処理部から排出される一次処理水中の泡をできる限り保持して前記消泡捕集機構に供給するための、幅広の誘導路が設けられていることを特徴とする、請求項１４ないし１６のいずれかに記載の廃水消泡処理装置。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を一または複数備えていることを特徴とする、廃水処理システム。
【請求項１９】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を一または複数用いて行うことを特徴とする、廃水処理方法。
【請求項２０】
既存の廃水処理システムの一または複数の槽に請求項１４ないし１７のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を接続することを特徴とする、廃水処理システムの消泡処理機能付加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は消泡捕集機構、廃水消泡処理装置、廃水処理システム、廃水処理方法、および廃水処理システムの消泡処理機能付加方法に係り、特に、水溶性および固形タンパク質や油脂分を含む総合廃水処理において浮上分離等した泡の消泡と固形物の回収を簡易かつ効果的に行うことのできる、消泡捕集機構等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水産加工場や食品加工の廃水処理において使用される長時間の曝気は、廃水中の溶存酸素量を飽和状態にすることによって、活性汚泥層内の微生物による有機成分分解を安定化させることを目的としている。しかし、従前の曝気システムでは気泡サイズが大きく、気液界面への浮上速度が速いため、発生させた気泡の９０％程度が大気中に放散されている現状であった。
【０００３】
これに対しては、水中浮上速度が遅く、気泡内部ガスの高い溶解性を持つマイクロバブル（ＭＢ）の利用が有効と考えられる。しかし、廃食用油脂や油脂系汚濁物質、あるいは米加工廃水中の窒素やリンを除去することを目的としたマイクロバブル利用技術についての提案は既になされていたものの、固形タンパク質、水溶性タンパク質、さらに魚肉片や内蔵片などの浮遊物質（ＳＳ）成分を高濃度に含有している水産加工廃水の処理を効率よく行える技術は、後掲特許文献１が開示されるまでは存在しなかった。
【０００４】
当該文献開示技術は正に、水産加工廃水や食品加工廃水のように除去しにくい水溶性タンパク質を含む廃水を、簡便な装置を用いて短時間に浄化処理することのできるタンパク質含有廃水処理方法、廃水浄化方法および廃水処理システムを提供することを目的としたものである。そしてかかる課題の解決手段として、廃水を所定ｐＨに調整するｐＨ調整過程と、ｐＨ調整過程を経た廃水にマイクロバブル（ＭＢ）を発生させるＭＢ発生過程と、ＭＢの発生を停止して廃水を静置する静置過程とを備えた構成の廃水処理方法および廃水処理システムが提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６６４５号公報「タンパク質含有廃水処理方法、廃水浄化方法および廃水処理システム」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記文献開示技術により、水産加工廃水や食品加工廃水のように除去しにくい水溶性タンパク質を含む廃水を、簡便な装置により、短時間に浄化処理することができるようになった。しかしながら、なお課題として残る事項がある。それは、廃水処理後の処理水において浮上分離した泡や水中に残存する泡である気泡の除去、および泡や気泡に吸着した固形物（以下、「固形物」ともいう）や油脂分および処理水中に含まれる水溶性タンパク質の回収・除去である。
【０００７】
図２８は、先行技術タンパク質含有廃水処理方法による処理水において浮上分離した泡を回収した後の時間経過を示す写真図である。すなわち、上記文献開示技術の方法通りに廃水処理を行って得た処理水から、浮上分離した泡を回収し、メスシリンダーに入れて静置し、時間経過による状態の変化を観察したものである。左から、泡投入直後、３０分後、１時間後、２４時間後の状態を示す。この実験により、処理水量の約２０〜３０％もの量が泡として回収されることがわかった。そして、泡の９９％以上は水分であり、回収した泡を静置すると、水分の多い固形物と濁度のある水が得られた。
【０００８】
図２８−２は、図２８の２４時間後の泡から回収した固形物の状態を示す写真図であり、回収は図２８中の（ａ）から行った。図示するように、回収した固形物は細かいクズや泥のような状態であって、水分を多く含むものであった。この固形分の回収には、メッシュの細かい網で濾す必要があった。また、時間経過に伴い、泡に付着していた水溶性有機物質等が再溶解し、水相は濁度が上がっていることが確認された（図２８中の（ｂ））。このように、廃水処理後の処理水の２０〜３０％を占める泡中に１％以下の固形物が残存しており、その固液分離、固形物の回収・除去をどのようにして行うか、またそれに先立ち、発生する泡をいかに速く消泡させて固液分離をしやすくするか、が問題である。
【０００９】
従来の方法に倣えば、実用的には下記二通りの方法がある。
<１>  フィルターによる固液分離
しかし、処理水中の固形物をより有効に濾し取るためにはフィルターの目をより細かくすることになるが、そうすれば吸着した固形分によって目詰まりを起こしやすくなり、排水の流れが滞り、処理が円滑になされなくなる。それに対処するためには定期的かつ頻繁な逆洗洗浄が必要になる上、フィルター交換等のランニングコストもかかり、技術的にもコスト的にも問題がある。
【００１０】
<２>  加圧浮上型の排水処理装置における固形分の回収
加圧浮上法は、水の中に空気による微細な気泡（マイクロバブルよりは大きい）を大量に発生させ、これを、凝集剤で凝集させる等した浮遊物質を含む水に混合することで浮遊物質を捕捉させ、気泡の浮力を利用してこれを浮上させることで水から浮遊物質を取り除く技術である。しかし、添加する消泡剤や固形分回収のためのスキマーにランニングコストがかかる上、装置には脱水機が必要で有り、その初期コストもかかる。
【００１１】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点を踏まえ、フィルター方式のようなランニングコストや保守管理労力を要せず、また加圧浮上型装置のようなランニングコスト・初期コストを要せずに、廃水処理後の処理水における泡を効率よく消泡でき、かつ効率よく固形物を回収・除去することができ、しかもそれを簡易な構成によって行うことのできる消泡捕集機構等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は上記課題について検討した結果、タンパク質含有廃水処理後の処理水を流すための流路を設け、流路上には、浮上分離した泡を消泡するための壁状の構造（消泡壁）と、固形物を捕捉するためのピン状や杭状等の捕集部とを連続的に設ける構造とすることによって解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１３】
〔１〕  タンパク質含有廃水の廃水処理後の処理水（以下、「一次処理水」ともいう）中の泡を消泡し、泡中の固形物を捕集するための消泡捕集機構であって、該処理水が流れる流路と、該流路上に設けられた一または複数の消泡壁と、および該流路上に設けられた一または複数の捕集部とを備えてなることを特徴とする、消泡捕集機構。
〔２〕  前記消泡壁および捕集部は前記流路を流れる処理水の水面上に突出するように該流路の底部上に設けられることを特徴とする、〔１〕に記載の消泡捕集機構。
〔３〕  前記消泡壁の下部には一または複数の通水孔（以下、「スリット」ともいう）が設けられていることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の消泡捕集機構。
〔４〕  前記流路は上流から下流へ傾斜している傾斜流路であることを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【００１４】
〔５〕  前記消泡壁は複数設けられ、かつ各消泡壁間が、該消泡壁の上流側における処理水の滞留がその上流側の消泡壁に及ばない程度に離間するよう設けられることを特徴とする、〔４〕に記載の消泡捕集機構。
〔６〕  前記捕集部は、処理水の滞留が生じる領域内に設けられることを特徴とする、〔４〕または〔５〕に記載の消泡捕集機構。
〔７〕  前記捕集部は、前記消泡壁を乗り越えた処理水が底面に衝突する箇所にも設けられることを特徴とする、〔６〕に記載の消泡捕集機構。
〔８〕  前記捕集部は、水面において格子状をなすように形成されていることを特徴とする、〔１〕ないし〔７〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【００１５】
〔９〕  前記格子状は千鳥格子状であることを特徴とする、〔８〕に記載の消泡捕集機構。
〔１０〕  前記捕集部は、複数のピン状体であることを特徴とする、〔１〕ないし〔９〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
〔１１〕  前記捕集部は、一または複数のコイル状体であることを特徴とする、〔１〕ないし〔９〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
〔１２〕  前記消泡壁の前後少なくともいずれか一方に、処理水面上の泡を遮るための遮蔽手段（以下、「邪魔板」ともいう）が設けられていることを特徴とする、〔１〕ないし〔１１〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
【００１６】
〔１３〕  前記流路の底面の少なくとも一部に、処理水の流れを減速させる粗さ構造が設けられていることを特徴とする、〔１〕ないし〔１２〕のいずれかに記載の消泡捕集機構。
〔１４〕  〔１〕ないし〔１３〕のいずれかに記載の消泡捕集機構と、該消泡捕集機構に処理水を供給する一または複数のタンパク質含有廃水処理部とからなることを特徴とする、廃水消泡処理装置。
〔１５〕  前記タンパク質含有廃水処理部はマイクロバブル処理を行うことを特徴とする、〔１４〕に記載の廃水消泡処理装置。
〔１６〕  前記消泡捕集機構から排出される処理水（以下、「二次処理水」ともいう）を前記タンパク質含有廃水処理部に戻して循環処理することを特徴とする、〔１４〕または〔１５〕に記載の廃水消泡処理装置。
【００１７】
〔１７〕  前記タンパク質含有廃水処理部から排出される一次処理水中の泡をできる限り保持して前記消泡捕集機構に供給するための、幅広の誘導路が設けられていることを特徴とする、〔１４〕ないし〔１６〕のいずれかに記載の廃水消泡処理装置。
〔１８〕  〔１４〕ないし〔１７〕のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を一または複数備えていることを特徴とする、廃水処理システム。
〔１９〕  〔１４〕ないし〔１７〕のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を一または複数用いて行うことを特徴とする、廃水処理方法。
〔２０〕  既存の廃水処理システムの一または複数の槽に〔１４〕ないし〔１７〕のいずれかに記載の廃水消泡処理装置を接続することを特徴とする、廃水処理システムの消泡処理機能付加方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の消泡捕集機構、廃水消泡処理装置、廃水処理システム、廃水処理方法、および廃水処理システムの消泡処理機能付加方法は上述のように構成されるため、これらによれば、フィルター方式のようなランニングコストや保守管理労力を要せず、また加圧浮上型装置のようなランニングコスト・初期コストを要せずに、廃水処理後の処理水における泡を効率よく消泡でき、かつ効率よく固形物を回収・除去することができ、しかもそれを簡易な構成によって行うことができる。したがって、上記文献開示技術を用いた廃水処理後の処理水を円滑に消泡・固形物分離除去処理でき、当該技術の利用価値・実用性をより一層高めることができ、利用拡大することができる。
【００１９】
従来のフィルターによる固液分離方式と比較すると、捕集部が水面において格子状をなすように形成された形態の本発明方式では、捕集部中における処理水との各接触との間は大きく離間しているため、これに固形分が付着・集積した状態となっても、それによって処理水の流れが滞ることはなく、円滑に流れる。したがって、固形分の定期回収は望ましいことではあるが、捕捉された固形分自体も固形分吸着材・濾材として機能することになるため、フィルターのように頻繁に回収する必要は全くない。また、本発明に係る捕集部自体は、実質的にランニングコストはかからず、ほぼ初期コストのみでよい。
【００２０】
また、従来の加圧浮上型排水処理装置による固形分回収方式と比較すると、これが消泡剤や凝集剤を用いて行う化学的な方式であるのに対し、本発明方式は、消泡を壁状物の消泡壁で直接、物理的に消泡させたり、水中の固形分を杭状物等の形態の捕集部で直接捕捉する、というように物理的な方式であり、より簡便、シンプルな方式であるといえる。そして、従来方式では回収した固形分に水分が多く含有されるために脱水処理が必要であるが、本発明方式では水分の少ない固形分の塊が形成されるため、脱水処理は不要であり、事後の処理も簡単である。
【００２１】
また、本発明の廃水消泡処理装置や廃水処理システムは、それぞれ全体構成一式として提供することもできるが、既存の廃水処理システムを利用してそれに対して消泡処理機能を付加する形態でも提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明廃水消泡処理装置の基本構成を示す概念図である。
【図１−２】本発明廃水消泡処理装置に係るタンパク質含有廃水処理部の構成例を示す概念図である。
【図２Ａ】循環方式（バッチ式）による本発明廃水消泡処理装置の第一構成例を示すブロック図である。
【図２Ｂ】循環方式（バッチ式）による本発明廃水消泡処理装置の第二構成例を示すブロック図である。
【図２Ｃ】ワンパス方式（連続式）による本発明廃水消泡処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る消泡捕集機構の基本構成を示す側断面視の説明図である。
【図４】本発明消泡捕集機構の構成例における消泡壁設置態様を示す写真図である。
【図４−２】本発明消泡捕集機構の消泡壁配置例を示す側断面視の説明図である。
【図５】スリットを備えた消泡壁の形態例を示す説明図である。
【図６】消泡壁による消泡作用を示す側断面視の説明図である（その１）。
【図６−２】消泡壁による消泡作用を示す側断面視の説明図である（その２）。
【図６−３】消泡壁による消泡作用を示す側断面視の説明図である（その３）。
【図７】消泡壁の構成例の写真図である。
【図８】捕集部の配置を示す説明図であり、(a)は基本的な配置、(b)は応用例を示す。
【図９】捕集部の平面配置例を示す説明図である。
【図１０】捕集部の効果を示す写真図である。
【図１１】捕集部の効果を示す写真図である。
【図１２】捕集部における捕集作用を示す説明図である。
【図１３】固形分捕集の例を示す写真図である。
【図１４】格子状捕集部の作用説明図である。
【図１５】千鳥格子状捕集部の写真図および作用説明図である。
【図１６】遮蔽手段の説明図である。
【図１７】粗さ構造の説明図である。
【図１８】本発明廃水消泡処理装置に係る誘導路の説明図である。
【図１８−２】筒状の構造を用いた誘導路の例を示す説明図である。
【図１８−３】全方向オーバーフロー型の誘導路の説明図である。
【図１９】消泡捕集機構〜貯留部間の誘導路の説明図である。
【図２０】本発明廃水処理システムの構成例の説明図である。
【図２１】本発明廃水処理システムの別の構成例の要部説明図である。
【図２２】廃水消泡処理装置実施例の基本概念の説明図である。
【図２３】本実施例に係る消泡捕集機構の構成の説明図である。
【図２４】本実施例に係る消泡捕集機構のユニット構成の説明図である。
【図２４−２】図２４に示した消泡捕集機構に係る消泡壁の説明図である。
【図２５】実施例１による回収固形分の状態を示す写真図である。
【図２６】本発明廃水消泡処理装置の捕集部にコイル状体を用いた場合の説明図である。図中、（ａ）はコイル状体の詳細図、（ｂ）はこれを用いた消泡捕集機構の側断面視の説明図である。
【図２７】図２６に係るコイル状体とその固形分捕集結果を示す写真図である。
【図２８】先行技術タンパク質含有廃水処理方法による処理水において浮上分離した泡を回収した後の時間経過を示す写真図である。
【図２８−２】図２８の２４時間後の泡から回収した固形物の状態を示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。各図においては、同一機能（作用）を有する要素を同一の符号で示すことがある。また、説明に先立ち、用語等を以下の通りに定義する。
泡：廃水上部に見られる泡。
気泡：廃水中に残存している泡。なお、気泡が存在する廃水は白濁している。
流速の基準：固形分の堆積具合で判断する。
流速が大きい：捕集部に付着した固形分が流される。
流速が適正：固形分が捕集部に堆積している。
【００２４】
図１は、本発明廃水消泡処理装置の基本構成を示す概念図である。図示するように本廃水消泡処理装置５０は、消泡捕集機構１０と、該消泡捕集機構１０に処理水を供給する一または複数のタンパク質含有廃水処理部２０とからなることを、基本的な構成とする。ここで、タンパク質含有廃水処理部２０は特に、マイクロバブル処理を行うものとすることができる。本発明が必ずしもマイクロバブル処理を要件とするものではなく、別の廃水処理方式であってもよいが、当該マイクロバブル処理をタンパク質含有廃水処理部２０において用いるものとすることがより望ましい。なお、タンパク質含有廃水処理部２０は複数であってもよいが、以降の説明では、これが一基設けられた構成を主として説明する。
【００２５】
かかる構成の廃水消泡処理装置５０では、タンパク質含有廃水がタンパク質含有廃水処理部２０において処理されて得られた処理水は、消泡捕集機構１０に供給され、追って説明する消泡捕集機構１０の機能によって処理水中の泡、またはこれに加えて気泡が消泡され、固形分が捕集される。なお、マイクロバブル処理仕様のタンパク質含有廃水処理部２０によれば、より効率的・短時間に処理水が得られる。以降の説明では、タンパク質含有廃水処理部はマイクロバブル処理仕様である構成を主として説明する。
【００２６】
図１−２は、本発明廃水消泡処理装置に係るタンパク質含有廃水処理部の構成例を示す概念図である。図示するように本発明廃水消泡処理装置のタンパク質含有廃水処理部２０をマイクロバブル処理仕様の構成とする場合、マイクロバブルを発生するマイクロバブル発生機２０１、発生させたマイクロバブルによって廃水をマイクロバブル処理に供するためのマイクロバブル槽（ＭＢ槽）２０２、ＭＢ槽２０２で処理された後の処理水（一次処理水）を消泡捕集機構１０へと誘導するための廃水誘導路２０３とから構成される。かかる構成により、廃水はＭＢ槽２０２内で処理されて一次処理水となり、廃水誘導路２０３を経てタンパク質含有廃水処理部２０の後流側の消泡捕集機構１０へと送られる。
【００２７】
廃水消泡処理装置５０は、後述するように消泡捕集機構１０による処理を経た処理水（二次処理水）が再び一次処理水としてタンパク質含有廃水処理部２０に供されるという循環処理が一度以上なされる循環方式とすることが望ましい。しかしそれには限定されず、消泡捕集機構１０による処理を経た処理水（二次処理水）を再度タンパク質含有廃水処理部２０へは戻さないワンパス方式であってもよい。本廃水消泡処理装置において重要なことは、一次処理水と消泡捕集機構との接触時間あるいは接触回数である。したがって、たとえば、一度の処理で十分な接触時間あるいは接触回数を確保できる流路長や流路幅を備えた消泡捕集機構であれば、ワンパス方式も可能である。もっとも、装置の設置場所の省スペースを考慮すれば、循環方式がより望ましい。
【００２８】
マイクロバブル処理仕様の廃水消泡処理装置構成例について説明する。
図２Ａは、循環方式（バッチ式）による本発明廃水消泡処理装置の第一構成例を示すブロック図である。本例廃水消泡処理装置２５０ａは、タンパク質含有廃水処理部（ＭＢ処理部）２２０ａ、消泡捕集機構２１０ａ、および貯留部２３０ａから構成される。処理されるべき廃水は貯留部２３０ａに供給され（処理前の廃水の流れＦａ）、ポンプ２５８ａを介してＭＢ処理部２２０ａに供給され処理されて一次処理水となり、ついで消泡捕集機構２１０ａに送られて消泡・捕集処理され、二次処理水となり、貯留部２３０ａでの一時貯留を経て再びポンプ２５８ａを介してＭＢ処理部２２０ａに戻され、循環的に処理される（処理中の流れＧａ）。十分に処理を終えた後、ＭＢ処理部２２０ａまたは貯留部２３０ａから二次貯留部２５７ａへと送られ、事後の処理に供される（処理後の流れＨａ）。二次貯留部２５７ａは既存設備を用いてもよい。本例は、廃水消泡処理装置として最も望ましい構成例である。
【００２９】
図２Ｂは、循環方式による本発明廃水消泡処理装置の第二構成例を示すブロック図である。本例廃水消泡処理装置２５０ｂは、タンパク質含有廃水処理部（ＭＢ処理部）２２０ｂ、消泡捕集機構２１０ｂ、および貯留部２３０ｂから構成される。処理されるべき廃水はＭＢ処理部２２０ｂに供給され、しかしここではＭＢ処理部２２０ｂによる廃水処理はなされずに後流側の消泡捕集機構２０１ｂを通って貯留部２３０ｂに貯留され（処理前の廃水の流れＦｂ）、その後、ポンプ２５８ｂを介して改めてＭＢ処理部２２０ｂに供給され処理されて一次処理水となり、ついで消泡捕集機構２１０ｂに送られて消泡・捕集処理され、二次処理水となり、貯留部２３０ｂでの一時貯留を経て再びポンプ２５８ａを介してＭＢ処理部２２０ｂに戻され、循環的に処理される（処理中の流れＧｂ）。十分に処理を終えた後、ＭＢ処理部２２０ｂまたは貯留部２３０ｂから二次貯留部２５７ｂへと送られ、事後の処理に供される（処理後の流れＨｂ）。二次貯留部２５７ｂは既存設備を用いてもよい。
【００３０】
図２Ａ、２Ｂに例示した循環方式の廃水消泡処理装置２５０ａ等について、さらに説明する。
循環方式であるため、処理すべき廃水は、第二構成例２５０ｂのようにＭＢ処理部２２０ｂから供給する方法、また第一構成例２５０ａのように貯留部２３０ａから供給する方法、いずれでもよい。ＭＢ処理のためにＭＢ処理部２２０ａ等に供された廃水は、ＭＢ処理部２２０ａ等中のＭＢ発生機に通され、ＭＢ槽内の廃水にＭＢが発生する。そして、気泡入り廃水と泡からなる一次処理水が、廃水誘導路に流れ、消泡捕集機構２１０ａ等に送られる。一次処理水は、消泡捕集機構２１０ａ等において気泡や泡の消泡、および固形分の捕集がなされる。このとき固形分は、後述するように繊維化された捕集形態で捕集することができる。消泡捕集機構２１０ａ等を経た二次処理水が必要回数循環処理された後、処理後の廃水は貯留部２３０ａ等での貯留を経て、後処理に供される。なお、消泡捕集機構２１０ａ等で捕集された固形分は、定期的または随時、回収・廃棄する。なおまた、ポンプ２５８ａ等においては、その吸込み側の配管が廃水で満たされていればよいため、廃水の導入はＭＢ処理部、貯留部のいずれからでもよい。
【００３１】
図２Ｃは、ワンパス方式（連続式）による本発明廃水消泡処理装置の構成例を示すブロック図である。本例廃水消泡処理装置２５０ｃは、タンパク質含有廃水処理部（ＭＢ処理部）２２０ｃ、消泡捕集機構２１０ｃ、および貯留部２３０ｃから構成される。処理されるべき廃水は貯留部２３０ｃに供給され（処理前の廃水の流れＦｃ）、ポンプ２５８ｃを介してＭＢ処理部２２０ｃに供給され処理されて一次処理水となり、ついで消泡捕集機構２１０ｃに送られて消泡・捕集処理され（処理中の流れＧｃ）、十分な処理のなされた二次処理水となり、活性汚泥槽２５９ｃなど事後の処理に供される（処理後の流れＨｃ）。貯留部２３０ｃとしては、既存設備を用いても新設でもどちらでもよい。また、ワンパス方式の場合は、廃水の導入に関してはポンプは不要だが、ＭＢ処理をするにはポンプ２５８ｃを設置することとする。
【００３２】
図３は、本発明に係る消泡捕集機構の基本構成を示す側断面視の説明図である。図示するように本発明消泡捕集機構１０は、タンパク質含有廃水の廃水処理後の処理水（一次処理水）中の泡を消泡し、泡中の固形物を捕集するための機構であって、処理水が流れる流路１と、流路１上に設けられた一または複数の消泡壁２と、および流路１上に設けられた一または複数の捕集部３とを備えてなることを、特徴的な構成とする。なお図示するように、後述する遮蔽手段（邪魔板）４や、底面における粗さ構造５を設ける構成としてもよいが、これらの設置は任意である。また、破線枠で示した単位が本消泡捕集機構１０の一単位（ユニット）であるが、これらが複数単位連設されてなる構造もまた、消泡捕集機構１０という。
【００３３】
かかる構成により本発明消泡捕集機構１０では、タンパク質含有廃水処理後の処理水（一次処理水）がこれに供給されると、流路１を流下する過程で一次処理水中の泡は、流路１上に設けられた一または複数の消泡壁２の有する消泡作用によって消泡され、また、一または複数の捕集部３によって泡中の固形物が捕集される。これによって、泡および固形物が含まれていた一次処理水からこれらが除去された二次処理水が得られる。
【００３４】
なお、本発明消泡捕集機構１０の流路１は、上流から下流へ傾斜している傾斜流路である構成とすることができる。かかる構成によって、一次処理水は特別な動力を用いることなく設置された自然の状態にて、上流から下流への流れ（一次処理水が供給される方向と同方向の流れ）が生じ、本消泡捕集機構１０の作用を円滑に受けることができる。そうではない構成、すなわち、上流から下流への傾斜はないがたとえば動力によって下流へと流れが形成されるような構成も、本発明からは除外されない。しかしながら、上記傾斜流路が簡便であり、かつ十分な効果を得ることができる。
【００３５】
消泡壁についてさらに説明する。図３等に示したように消泡壁２は、流路１を流れる処理水の水面上に突出するように設けるものとする。消泡壁２設置の目的は、処理水と混合されて流れてきた泡を物理的に消泡することだが、この泡は多く水面上（界面上）に存在する。したがって泡を効率的に消泡するために、消泡壁２をかかる高さにするものである。消泡壁２は流路１の底部７上に設ければよいが、必ずしも底部７上に設けなくてもよい。たとえば、下部に隙間を設けた形で流路１の側面部に支持された（固定された）形態であってもよい。なおかかる形態は、後述するベンチュリー効果を得るための形態ともなり得る。
【００３６】
図４は、本発明消泡捕集機構の構成例における消泡壁設置態様を示す写真図である。図の消泡壁４２に示すように本発明に係る消泡壁は、処理水の流れを堰きとめるように、流れ方向に対して垂直に設置するのが望ましい。また、消泡壁は底部４７に対しても垂直となるように設置することが望ましい。さらに消泡壁は、所定の間隔をあけて複数本配置することが望ましい。図に於いて、消泡壁４２は角棒により構成されているが、消泡壁の形態、サイズ、材料等の仕様は、水面から突出し得る高さを有して設けられるものである限り、いかなるものであってもよい。なお、角棒と円柱棒を比較すると、後述するスリットを設けた場合には、図示する角棒よりも円柱棒の方が消泡効果を得られ、スリットを設けない場合にはその逆となることを確認済みである。
【００３７】
図４−２は、本発明消泡捕集機構の消泡壁配置例を示す側断面視の説明図である。図示するように消泡壁２は複数設けられるとともに、各消泡壁２、２間が、一の消泡壁２の上流側における処理水の滞留がその上流側の消泡壁２に及ばない程度に離間するよう配置するものとすることができる。図中の（ａ）のように消泡壁２前方で形成された廃水の溜まりＹ中に、別の消泡壁２があると、消泡の効果が薄れる。そこで、図中の（ｂ）に示したような離間された構成とすることにより、滞留した廃水の水面が上流の消泡壁２に干渉せず、良好な消泡効果を得ることができる。
【００３８】
本発明消泡捕集機構においては、消泡壁の下部に、一または複数の通水孔（スリット）が設けられた構成とすることができる。
図５は、スリットを備えた消泡壁の形態例を示す説明図である。スリット５８はすなわち、消泡壁５２において縦に入っている溝である。スリット５の幅は特に限定されないが、ベンチュリー効果を考慮すれば、より狭い方が望ましい。ベンチュリー効果により廃水の流れの流速を増加させ、  消泡効果が高まる。なお、特にスリットを設けない場合でも、消泡壁の中で水面下になる箇所に通水用の隙間を設けた構成とすることで、一定のベンチュリー効果を得ることが可能である。たとえば、消泡壁全体を底部から少し浮かせて隙間を設けた形態でもよく、水深４ｍｍに対して０．５ｍｍ浮かせるだけでも効果があることを確認済みである。
【００３９】
図６、６−２、６−３は、消泡壁による消泡作用を順に示す側断面視の説明図である。各図に亘る通し符号（ａ）〜（ｂ−ｅ）により説明する。
（ａ）  傾斜流路上に消泡壁が存在しない場合、廃水の流れＷに体する抵抗が存在しないため、廃水は徐々に加速する。なお、廃水が流れている間も、廃水中の気泡Ｋは浮上していく。
（ｂ）  下流に行くほど加速する廃水の流れＷは、消泡壁２に衝突することで、廃水の流れＷよりも緩やかな消泡壁近傍の水流Ｗｎ２へと変化する。この消泡壁近傍の水流Ｗｎ２が生じることにより、消泡壁２の直前に廃水溜まりＹが生じる。連続する廃水の流れＷは下流に行くほど加速しており、それによる廃水の運動量増加により、廃水溜まりＹに溜まっていた気泡Ｋが消泡壁２に衝突することで割れ（消泡）Ｂが、発生していると考えられる。
（ｃ）  廃水溜まりＹでは消泡壁近傍の水流Ｗｎ２によって廃水の流れＷが緩やかになっているため、気泡Ｋが浮上しやすい。そして、割れ（すなわち、消泡）Ｂが発生する。界面に出た気泡（泡Ａ）は水分が減少するため、割れやすくなり、それによって割れ（消泡）Ｂが発生するものと考えられる。
【００４０】
（ｄ） また、廃水溜まりＹにおいて消泡壁近傍の水流Ｗｎ２によって廃水の流れＷが緩やかになったことで、廃水の上部には泡Ａが溜まりやすくなる。後から流入してくる泡Ａと、溜まった泡Ａとの衝突や合一によっても、割れ（消泡）Ｂが発生するものと考えられる。
（ｅ） また、消泡壁２を乗り越えた廃水が、下流側に落下し、底部７に衝突する際にも、割れ（消泡）Ｂが発生するものと考えられる。
（ｂ−ｅ）   以上の各割れ（消泡）Ｂ、Ｂ、・・・が同時に発生して、全体としては図示するような消泡がなされているものと考えられる。
【００４１】
図７は、消泡壁の構成例の写真図である。
これは、スリットを有する円柱棒を用いた消泡壁５２である。図示するように、消泡壁５２より上流側の廃水が滞留する部分で泡が溜まっており、下流側では泡がないことがわかる。
【００４２】
消泡壁の作用効果は、次のようにまとめられる。
（１）廃水の流速の抑制
廃水は、上流から下流に流れるため、一定の抵抗がないと加速する。加速すると、捕集対象の固形分であって繊維状をなすものが捕集部に衝突した際にせん断されてしまい、良好に捕集できない可能性がある。そこで、捕集部の前方に、廃水の流速を押さえるための抵抗として消泡壁を設置する。これにより、消泡壁前方に廃水が滞留し、流れが緩やかになる。また、上述の通り、滞留した廃水に含まれる気泡が浮上して泡となり、界面で崩壊し、消泡がなされる。
【００４３】
（２）泡を溜めること
滞留した廃水の上に泡も滞留する。ここに、流入する泡が堆積される。その際に泡と泡が衝突・合一し、消泡される。
（３）廃水の落下による物理的消泡  
消泡壁を乗り越えた廃水が落下し、底面に衝突する際に消泡される。
（４）スリットによるベンチュリー効果
消泡壁下部にスリットを入れると、廃水がスリット通過後に減圧状態になるため、廃水中の気泡が膨張し、破裂する（ベンチュリー効果）。
【００４４】
図８は、捕集部の配置を示す説明図であり、（ａ）は基本的な配置、（ｂ）は応用例を示す。捕集部３は、消泡した泡・気泡に吸着していた固形分を捕集し、これを積層することを目的とする。（ａ）に示すように捕集部３は、流路１を流れる処理水の水面上に突出するように流路１の底部７上に設けることとし、また、処理水の滞留が生じる領域内に設けることを、基本的な配置とする。なお、捕集部３は、流路１の天井部６や底部７に接している必要はないが、底部７には接している方がよい。また、底部７に対して垂直であることが望ましい。なお、（ｂ）に示すように、消泡壁２を乗り越えた処理水が底面に衝突する箇所にも、捕集部３ｂを設けることとしてもよい。これにより、さらに消泡・捕集効果が高まる。
【００４５】
図９は、捕集部の平面配置例を示す説明図である。図示するように捕集部３は、廃水の流れ方向に対して、水面において複数の点として存在するように、その構成要素を複数配置することとする。図中に示した、形成してはならないまっすぐな流れＷａではなく、ジグザグ状の廃水の流れＷｂとなるように、複数の構成要素からなる捕集部３とする。つまり、捕集部３の各構成要素による点と点の距離は、廃水がまっすぐな流れを形成しない程度の密度で配置するのがよい。密度は高い方が、捕集効率が高い。
【００４６】
捕集部３の具体的な形態としては、複数のピン状体による構成とすることができる。すなわち、複数のピン状体を底部７に立設して捕集部３とするものである。しかし本発明はこれに限定されず、その他たとえば人工芝、網、布地（ストッキングなど）、水槽用フィルターなど、水面において複数の点状となる形態をとり、廃水中の固形分を捕集することのできるものであれば、いかなるものでも用いることができる。また、一または複数のコイル状体（バネなど）を捕集部３としてもよい。この場合、コイル状体を長手方向が底部７上に載置されるように設ければよい。実用性を考慮すると、ピン状体やコイル状体を捕集部３として好適に用いることができる。
【００４７】
捕集部の作用効果は、次のようにまとめられる。
（１）泡の捕集
消泡壁で消泡しきれなかった泡自体を捕集する。捕集された泡同士が合一し、泡が大きくなることで消泡される。
図１０、１１は、捕集部の効果を示す写真図である。図１０に示すように、消泡しきれなかった泡自体も捕集され（Ｘａ）、合一した泡が大きくなることで消泡が発生し（Ｘｂ）、捕集部の構成要素３ａに固形分が捕集・堆積し（Ｘｃ）、別々の構成要素３ａに捕集された固形分同士が合一して線状固形分Ｘｄとなり、これを起点として図１１に示すように固形分が堆積し、繊維状固形分Ｘｅへと成長する。
【００４８】
（２）気泡の衝突
気泡がピン状体やコイル状体等の捕集部の構成要素に衝突することで、物理的に消泡される。このとき、泡に吸着していた固形物は、捕集部に捕集され、また、繊維状になった固形分として積層させることができる。
（３）乱流の形成
廃水を捕集部の構成要素に衝突させることで、流れに変化を持たせて乱流を形成し、廃水内での衝突機会を増加させることによって、気泡を消泡させる。
【００４９】
（４）固形分の捕集・堆積
図１２は、捕集部における捕集作用を示す説明図であり、消泡壁による消泡でできた固形分が捕集部で捕集される機序を示す。図示するように、線状固形分Ｓａは捕集部の構成要素３ａに捕集されて（図中、Ｓｂは捕集された線状固形分。なお、前出図１０のＸｄと同じ）、繊維状固形分Ｓｃ（なお、前出図１１のＸｅと同じ）として堆積、成長する。ピン状体、コイル状体いずれの形態であっても、良好に繊維状固形分Ｓｃとして捕集・堆積できる。
【００５０】
さらに詳述すれば、消泡後、廃水中に残存する固形分は、捕集部の点状をなす各構成要素に引っ掛けられるようにして捕集される。また、処理の継続により、別々の構成要素に引っ掛かった線状固形分Ｓｂ同士の結合も生じる。これらの線状固形分Ｓｂ自体にも捕集作用があり、流入してきた新たな固形分Ｓａが線状固形分Ｓｂに堆積し、繊維状固形分Ｓｃ（図１１のＸｅ）が形成される。
なお、図１３は、固形分捕集の例を示す写真図であり、これは、コイル状体を用いた捕集部における例である。捕集・堆積により繊維状固形分Ｘｅが形成されている。
【００５１】
図１４は、格子状捕集部の作用説明図である。図示するように捕集部は、水面において構成要素の配置が格子状をなすように形成されたものとすることができる。格子状捕集部の各構成要素に衝突して方向が変化した流れは、下流の構成要素には衝突しにくい。しかし、隣の流れとの間で流れの衝突Ｃ１４が生じることによって、消泡がなされるものと考えられる。
【００５２】
図１５は、千鳥格子状捕集部の写真図および作用説明図である。図示するように捕集部は、水面において構成要素の配置が千鳥格子状をなすように形成されたものとすることができる（千鳥格子状捕集部３Ｒｂ）。千鳥格子状捕集部３Ｒｂの各構成要素に衝突した廃水は、方向、角度を変化させて流れる。そして、下流にある別の構成要素に衝突し、再び流れの方向、角度を変化させる。衝突の度に泡は消泡され、固形分が構成要素に付着していくものと考えられる。
【００５３】
図１６は、遮蔽手段の説明図である。図中、（ａ）は遮蔽手段（邪魔板）を消泡壁の前方に設置する例、（ｂ）は消泡壁の後方に設置する例である。図示するように本発明消泡捕集機構１０においては、消泡壁２の前後少なくともいずれか一方に、処理水面上の泡Ａを遮るための遮蔽手段（邪魔板）４を設けることができる。邪魔板４は、後方（下流）へ流す泡Ａを定量化することと、泡Ａを物理的に消泡することをその目的とする。
【００５４】
邪魔板４を消泡壁２より前方に設置した場合（ａ）は、廃水が滞留する部分の上(矢印１６ａ１)に設置する。特に、廃水が消泡壁２に衝突する前の位置(矢印１６ａ２)に設置すると、泡Ａを溜める効果が高くなる。一方、邪魔板４を消泡２壁の後方に設置した場合（ｂ）は、泡Ａが消泡壁２を乗り越えて落下する直前から底部７に衝突する直前までの位置(丸枠１６ｂ１)に設置すればよい。いずれの場合も、着水しないよう水面より上に設置する。
【００５５】
泡Ａは消泡壁２を乗り越えて落下していくが、その前に泡Ａを邪魔板４で遮り、泡Ａが廃水とともに流れないように抑えるものである。泡Ａが溜まっていくと、水面と邪魔板４部分の泡Ａは押しつぶされ、消泡される。また、天井部６を備えることによりこれが上蓋となり、泡Ａが流路１外に溢れ出なくなるため、消泡効果が増す。なお、邪魔板４を設ける場合、これは遮蔽板状の形態とする他、網状の形態を用いることとしてもよい。つまり、一定の網目を備えた網状物である。要するに、泡が廃水とともに下流側に流れていかないような遮蔽構造であればよい。
【００５６】
図１７は、粗さ構造の説明図である。図中、（ａ）は基本構造、（ｂ）は粗さ構造による水流の状態、（ｃ）は消泡効果を示す。図示するように本発明消泡捕集機構１０には、流路１の底面の少なくとも一部に、粗さ構造５を設けることとしてもよい。粗さ構造５は、廃水の流れを減速させ、緩やかにするとともに、気泡を物理的に消泡するための構造である。つまり、粗さ構造５による底面の粗さが廃水の流れに対する抵抗となるため、流速を抑制できる。また、捕集部３同様、廃水の流れを乱す（乱流  図中（ｂ））ことで廃水同士を衝突させて気泡Ｋを消泡し、さらに粗さ構造５との衝突によっても気泡Ｋを消泡する（図中（ｃ））。
【００５７】
粗さ構造５は、底面全体に亘って設けるものとすることもできるが、図中（ａ）に示した範囲１７ａ内のみに設けることが、より実用的である。すなわち、消泡壁２―捕集部３の間であって、廃水が底面に衝突した直後の位置から、廃水が滞留する直前の位置までの範囲である。粗さ構造５の具体的な形態は特に限定されず、廃水の流れを減速させる表面を備えたものであればいかなるものでも用いることができる。たとえば、鑑賞魚飼育水槽用のサンゴ石を用いた構造などである。なお、サンドペーパー程度の粗さでは、効果は大きくない。なお、消泡壁２にスリットが設けられている場合は、消泡壁２の下には粗さ構造を設けない方がよい。
【００５８】
先に述べた本発明廃水消泡処理装置に係るＭＢ処理部について、説明する。
ＭＢ槽はどのような形状でも構わないが、円筒形であることが特に望ましい。また、容積に対しての高さや底面積に規定はないが、高さを十分に確保した形状であることが望ましい。また、ＭＢ発生機には様々なタイプがあるが、中でも旋回流式が望ましい。固形分（ＳＳ）や油分の多い廃水を処理する際、吐出口で目詰まりする心配がないからである。なお、ＭＢ槽に対して発生機をどのように設置しても構わないが、槽の真下に設置することがより望ましい。
【００５９】
図１８、１８−２、１８−３は、本発明廃水消泡処理装置に係る誘導路の説明図である。本発明廃水消泡処理装置には、タンパク質含有廃水処理部から排出される、ＭＢ処理によって発生した泡と一次処理水中の気泡をできる限り保持して消泡捕集機構に供給するための、幅広の誘導路２０３ａ等を設けるものとすることができる。ＭＢ槽２０２ａ等で発生させ、油分や固形分を吸着させた気泡は、気泡の崩壊や気泡同士の合一により水面に漂う大きな泡になる。この泡の状態でオーバーフローさせ、消泡しようとすると、消泡捕集機構に至る前の各パーツや管壁に泡が付着し、固形分の回収が困難になる。また、管壁に付着した泡を起点に他の泡も集積されてしまうため、泡自体が流れにくくなってしまう。
【００６０】
そこで、気泡をできるだけそのままの状態で、かつ消泡捕集機構に到達する前に廃水が幅いっぱいに流れるようにするために、誘導路を設けるものである。図１８に示す方式は、ＭＢ槽に加工を施すことによって誘導路とする方式である。すなわち、ＭＢ槽２０２ａにコの字型カットを施しこれに延長板を設けて誘導路２０３ａとしたり（図中、（ａ））、ロの字型カットを施してこれに延長版を設けて誘導路２０３ｂとする（図中、（ｂ））方式である。
【００６１】
また、図１８−２は筒状の構造を用いた誘導路の例を示す説明図である。つまり、ＭＢ槽２０２ｃ等にホースその他の筒状の構造の誘導路を設けたものである。誘導路としては、ホース状、配管状、筒状、あるは管状の構造を用いることができる。図中（ｃ）に示すように、筒状の誘導路２０３ｃをＭＢ槽２０２ｃに設置してもよいが、ＭＢ槽の加工が困難な場合は、（ｄ）に示すように、ＭＢ槽２０２ｄの上部を延長してＭＢ槽延長部２０９ｄとし、ＭＢ槽延長部２０９ｄに誘導路２０３ｄを設置することとしてもよい。
また、図１８−３は全方向オーバーフロー型の誘導路の例を示す説明図である。図中、（ｅ１）は側面図、（ｅ２）は正面図、（ｅ３）は作用を示す正面図である。図示するように本例は、ＭＢ槽２０２ｅの上部にカバー部２０４ｅと樋部２０５ｅとからなる誘導路２０３ｅを設置し、それを消泡捕集機構へと誘導する方式である。ＭＢ槽２０２ｅ上部から排出される廃水のオーバーフローＷｆは、本誘導路２０３ｅによって誘導されて消泡捕集機構へと流れる廃水の流れＷｍとなる。なお、誘導路２０３ａ等自体に凹凸があると、そこで泡が形成されたり、泡が集積する。したがって、誘導路としてどのような方式を採るにせよ、その表面（廃水と接する面）は、凹凸や粗さがない構造とすることがのぞましい。
【００６２】
図１９は、消泡捕集機構〜貯留部間の誘導路の説明図である。消泡捕集機構は、その一単位（ユニット、図３中の破線枠で示した範囲）を複数連設して一セットとし、数セットにより一段としたものを複数段備えた全体構造とすることができる（後出図２３参照）。つまり、複数ユニットによって全体構造とすることができる。かかる消泡捕集機構全体構造中の最下流側の消泡捕集機構１９１０Ｚから貯留部１９３０の間に緩やかな傾斜の誘導路１９２９を設けることで、処理水の流速を抑えることができ、その結果、処理水が貯留部１９３０に流入・落下した際に発生する泡の発生量を減少させることができる。なお誘導路１９２９は、複数構成の消泡捕集機構中の最下流側１９１０Ｚを加工して形成することとしてもよい。
【００６３】
図２０は、本発明廃水処理システムの構成例の説明図である。本発明廃水消泡処理装置を一または複数備えた廃水処理システムもまた、本発明の範囲内である。貯留部（貯留槽）としては、既存設備の各槽をこれに充てて用いる構成としてもよい。つまり、図示するように、原水槽（油水分離用）Ｔ３０ａや調整槽Ｔ３０ｂを、ＭＢ処理部Ｔ２０と消泡捕集機構Ｔ１０からなる廃水消泡処理装置Ｔ５０の貯留部として充てる構成である。なお、貯留部とする槽の容量は、ＭＢ処理部Ｔ２０のＭＢ槽の総容量より大きいか、もしくは同等のものとする。
【００６４】
図２１は、本発明廃水処理システムの別の構成例の要部説明図である。図に例示するように、貯留部とする槽のサイズや廃水処理量に応じて、ＭＢ処理部Ｔ２０ｂ等や消泡捕集機構Ｔ１０ｂ等の設置数を適宜に設計したり、変更することが可能である。なお、既存の廃水処理システムの一または複数の槽に本発明廃水消泡処理装置を接続して行う、廃水処理システムの消泡処理機能付加方法や、本発明廃水消泡処理装置を一または複数用いて行う廃水処理方法もまた、本発明の範囲内である。なお、本発明廃水消泡処理装置、廃水処理システムは、既出図２Ａ〜２Ｃを用いて説明した内容を基本とし、処理水と未処理水とが混合されないものとすることができる。しかしながら、図２０等に示すシステムでは処理水と未処理水の混合があり得、またそのような構成とすることによる実用上のメリットも存在する。本発明は、処理水と未処理水の混合の有無に限定されず、いずれの場合であっても本発明の範囲内である。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
＜実施例  廃水消泡処理装置の試験機製作と効果確認試験＞
＜１．試験機の製作＞
本発明廃水消泡処理装置実施例として、試験機を製作した。
図２２は、廃水消泡処理装置実施例（試験機）の基本概念の説明図である。図示する通り、ＭＢ処理部Ｖ２０、消泡捕集機構Ｖ１０、貯留部Ｖ３０からなる循環型の廃水消泡処理装置Ｖ５０である。採取したタンパク質含有廃水ＶＷ０をＭＢ処理部Ｖ２０でのマイクロバブル処理に供し、その処理後の未だ泡・油分・固形分の残存している廃水すなわち一次処理水ＶＷ１を消泡捕集機構Ｖ１０での消泡および固形分等の捕集処理、回収処理に供し、その処理後の廃水すなわち二次処理水ＶＷ２を貯留部Ｖ３０に受けて沈殿分離処理して沈殿物を回収し、その処理後の廃水を再びＭＢ処理部Ｖ２０に送って、必要回数処理を繰り返す、という循環型の装置である。
【００６６】
なお、実際の試験機では３０ＬＩＴＥＲ（Ｌ）ＭＢ槽を用い、消泡捕集機構Ｖ１０を３段にした（後出図２３参照）。以下述べる数値は、この３０Ｌ試験機を基準としたものである。試験機の概要は次の通りである。
（１）ＭＢ処理部Ｖ２０
廃水誘導機構、３０Ｌ円筒形ＭＢ槽、および旋回流式ＭＢ発生機から構成した。ＭＢ発生条件は下記の通りである。
ＭＢＧ導入口径：Φ１０
廃水流量      ：１５［Ｌ／ｍｉｎ］
エア流量      ：０．５［Ｌ／ｍｉｎ］
ＭＢＧ内圧    ：０．１５［ＭＰａ］
（２）消泡捕集機構Ｖ１０
３ユニットで１セットとし、３セットで１段としたものを、３段用いて構成した。（後出図２３参照）なお、ピン状体を捕集部の構成要素として用いた。
（３）貯留部Ｖ３０
３０〜４０Ｌ程度の容量の貯留槽を用いた。
【００６７】
図２３は、本実施例に係る消泡捕集機構の構成の説明図である。図示するように消泡捕集機構Ｖ１０は、ユニットＶ１０Ｅを３ユニット用いて１セットＶ１０Ｓとし、セットＶ１０Ｓを３セット用いて１段Ｖ１０Ｆとしたものを、ジグザグ状に折り返す形態で３段用いて構成した。なお各段の最上流側には、前段またはＭＢ処理部Ｖ２０からの廃水を最初に受ける部分として、落とし込み部Ｖ１０ｐを設けた。図中、捕集部Ｖ３端〜すぐ下流側の消泡壁Ｖ２端間を２５ｍｍ、消泡壁Ｖ２端〜すぐ下流側の捕集部Ｖ３端間も２５ｍｍとした。また、セット間の距離は２５ｍｍとした。
【００６８】
図２４は、本実施例に係る消泡捕集機構のユニット構成の詳細説明図である。また、図２４−２は図２４に示した消泡捕集機構に係る消泡壁の詳細説明図である。これらには、角度や寸法の例を示すが、これらの数値は本試験機における望ましい例の一つなのであり、本発明がこれらの数値に限定されるものではない。捕集部の構成要素Ｖ３ｃは、消泡しやすい部分（図６−３参照）である廃水溜まりが生じる領域や流れの合流領域に、特にピン状体（図中、実線で示したピン状体）を複数設置した。それ以外の領域では付着し難いため、本実施例ではピン状体を設置しなかった（図中、点線で示したピン状体）。なお、図２４中の消泡壁Ｖ２前流側に設けられた邪魔板Ｖ４ｂの下方に記された寸法「１２．５ｍｍ」は、本邪魔板Ｖ４ｂを配置可能な範囲を示したものである。また、邪魔板Ｖ４ａ、Ｖ４ｂや粗さ構造Ｖ５の設置は任意であることは、既に述べた通りである。
【００６９】
＜２．効果の検証＞
製作した試験機を用い、消泡捕集機構における消泡・捕集効果を検証した。
（１）サンプル
しめ鯖製造時に鯖の切り身を漬け込んだ漬け込み液を用いた。塩分濃度６〜８％の塩水に鯖肉片の固形タンパク質、水溶性タンパク質、および鯖から出た油脂が混在している廃液である。
（２）試験方法
比較例１：消泡捕集機構に替えて、これを備えないただの平板による流路を備えた装置を比較例１とした。
発明例１：上述の試験機を発明例１とした。
３０Ｌ試験機（発明例１）および同容量の比較例１を用いて、廃水処理試験を実施した。なお、いずれも３段構成である。また、３０Ｌ試験機は総処理水量約６０〜７０Ｌであるが、循環処理を２時間行った。
【００７０】
図２５は、発明例１による回収固形分の状体を示す写真図である。図示するように発明例１では、消泡・捕集がなされた結果、積層した、繊維状の、水分の少ない固形分を回収することができた。これは、形状を崩すことなく手で持ち上げられる程の強度をもった塊であり、捕集後の回収、廃棄に便利であることが確認された。一方、比較例１では、ＭＢ処理後にオーバーフローした泡が消泡されないまま貯留槽に溜まってしまい、固形分は回収できなかった。なお、発明例１を用いた２時間の循環処理により、ＳＳ（浮遊物質）、ｎ―Ｈｅｘａｎｅ抽出物（油分、ｎ―ヘキサン抽出物）とも、８０％以上除去できることが確認された（表１）。
【００７１】
【表１】
2018122271.tif 000003
【００７２】
＜３．コイル状体の捕集部への利用＞
図２６は、本発明廃水消泡処理装置の捕集部にコイル状体を用いた場合の説明図である。図中、（ａ）はコイル状体の詳細図、（ｂ）はこれを用いた消泡捕集機構の側断面視の説明図である。コイル状体Ｚ３としてはコイル状バネを用いた。バネの仕様は次の通りである。
線径：１．５ｍｍ、２ｍｍのアルミニウム線を試験した。
バネ直径Ｚφ：２０ｍｍとした。
ネジピッチＺｐ：５ｍｍ（隙間３ｍｍ）〜９ｍｍ（隙間７ｍｍ）
コイル状体Ｚ３は、水面において千鳥格子状となるように、またピン状体を用いた場合と同様のユニット内位置に設置した。これを用いて、後は上述の発明例１と同様にして廃水処理試験を行った。
【００７３】
図２７は、図２６に係るコイル状体とその固形分捕集結果を示す写真図である。図示するように、コイル状体Ｚ３の内部には固形分が良好に捕集された。固形分はバネの内側に安定的に捕集された状態であり、事後の回収、廃棄処理に便利であることが確認された。なお、バネの線径は１．５ｍｍでは固形分が付着しにくかったが、２ｍｍでは図示する通り良好な結果が得られた。また、ネジピッチＺｐは、隙間が狭いほど固形分を捕集しやすい結果であった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の消泡捕集機構、廃水消泡処理装置、廃水処理システム等によれば、フィルター方式のようなランニングコストや保守管理労力を要せず、また加圧浮上型装置のようなランニングコスト・初期コストを要せずに、廃水処理後の処理水における泡を効率よく消泡でき、かつ効率よく固形物を回収・除去することができ、しかもそれを簡易な構成によって行うことができる。それにより、マイクロバブル処理後の泡や処理水中の気泡を円滑に消泡し、固形物分離除去処理でき、当該技術の利用価値・実用性をより一層高めることができ、利用拡大することができる。したがって、水産加工業等における廃水処理分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００７５】
１、４１…流路
２、４２、５２…消泡壁
３、５３…捕集部
３ａ、３ｂ…捕集部の構成要素
３Ｒｂ…千鳥格子状捕集部
４…遮蔽手段（邪魔板）
５…粗さ構造
６…天井部
７、４７、５７…底部
１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、４１０…消泡捕集機構
２０、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ…タンパク質含有廃水処理部（ＭＢ処理部）
２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ…貯留部
５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ…廃水消泡処理装置
５８…通水孔（スリット）
２０１…マイクロバブル発生機
２０２、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０２ｅ…マイクロバブル槽（ＭＢ槽）
２０３、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅ…廃水誘導路
２０４ｅ…カバー部
２０５ｅ…樋部
２０９ｄ…ＭＢ槽延長部
２５７ａ、２５７ｂ…二次貯留部
２５８ａ、２５８ｂ、２５８ｃ…ポンプ
２５９ｃ…活性汚泥槽
１９１０Ｚ…最下流側の消泡捕集機構
１９２９…誘導路
１９３０…貯留部
【００７６】
Ａ…泡
Ｂ…気泡や泡の割れ（消泡）
Ｃ１４…流れの衝突
Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ…処理前の廃水の流れ
Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ…処理中の流れ
Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ…処理後の流れ
Ｋ…気泡
Ｓａ…線状の固形分
Ｓｂ、Ｘｄ…線状固形分
Ｓｃ、Ｘｅ…繊維状固形分
Ｔ１０、Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ…消泡捕集機構
Ｔ２０、Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ、Ｔ２０ｃ、Ｔ２０ｄ…ＭＢ処理部
Ｔ３０ａ…原水槽（油水分離用）
Ｔ３０ｂ…調整槽
Ｔ３０ｃ…活性汚泥槽
Ｔ３０ｄ…沈殿槽
Ｔ３０ｅ…脱水機
Ｔ３０ｐ…ポンプ
Ｔ３０ｓ…スクリーン（固形分除去用）
Ｔ５０…廃水消泡処理装置
Ｔ９００、Ｔ９０１…廃水処理システム
ＴＣｌ…塩素
ＴＤｓ…脱水汚泥産業廃棄物
ＴＦｓ…薬液
ＴＨｒ…放流
ＴＲｂ…返送汚泥（菌再利用）
ＴＷ…廃水
ＴＹｄ…余剰汚泥
【００７７】
Ｖ１…流路
Ｖ２…消泡壁
Ｖ３…捕集部
Ｖ３ｃ…捕集部の構成要素（ピン状体）
Ｖ４ａ、Ｖ４ｂ…遮蔽手段（邪魔板）
Ｖ５…粗さ構造
Ｖ６…天井部
Ｖ７…底部
Ｖ８…通水孔（スリット）
Ｖ１０…消泡捕集機構
Ｖ１０Ｅ…消泡捕集機構の１ユニット
Ｖ１０Ｓ…消泡捕集機構の１セット
Ｖ１０Ｆ…消泡捕集機構の１段
Ｖ１０ｐ…落とし込み部
Ｖ２０…ＭＢ処理部
Ｖ３０…貯留部
Ｖ５０…廃水消泡処理装置
ＶＷ０…採取したタンパク質含有廃水
ＶＷ１…一次処理水
ＶＷ２…二次処理水
Ｗ、Ｗｂ、Ｗｍ…廃水の流れ
Ｗａ…形成してはならないまっすぐな流れ
Ｗｆ…オーバーフロー
Ｗｎ２…消泡壁近傍の水流
Ｘａ…泡自体の捕集
Ｘｂ…消泡の発生
Ｘｃ…固形分の捕集・堆積
Ｙ…消泡壁前方で形成された廃水の溜まり（廃水溜まり）
Ｚ２…消泡壁
Ｚ３…捕集部（コイル状体）
Ｚｐ…バネのネジピッチ
Ｚφ…バネの直径
【図１】
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【図１−２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１８−２】
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【図１８−３】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２４−２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２８−２】
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