(57)【要約】【課題】油脂分を短時間で分解でき、余剰汚泥が生じ難い、油脂含有排水の処理方法の提供。【解決手段】油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理工程と、前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理工程と、前記好気性処理工程において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送工程と、を備える油脂含有排水の処理方法。【選択図】図１
2015131271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理工程と、
前記好気性処理工程において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送工程と、を備える油脂含有排水の処理方法。
【請求項２】
さらに、前記油脂含有排水に濃縮処理を施して濃縮物と分離水とを得る濃縮工程を備え、
前記嫌気性処理工程が、前記濃縮物に嫌気性処理を施す工程であり、
前記汚泥返送工程が、前記汚泥を、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物へ供給する工程である、請求項１に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項３】
さらに、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物に分散処理を施して分散処理水を得る分散工程を備え、
前記嫌気性処理工程が、前記分散処理水に嫌気性処理を施す工程であり、
前記汚泥返送工程が、前記汚泥を、前記油脂含有排水、前記濃縮物および前記分散処理水からなる群から選ばれる少なくとも１つへ供給する工程である、請求項１または２に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項４】
前記分散工程が、前記嫌気性処理工程および／または前記好気性処理工程において発生した油脂残渣に、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物と共に分散処理を施して前記分散処理水を得る工程である、請求項３に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項５】
前記好気性処理工程における好気性処理が活性汚泥処理を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項６】
油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理手段と、
前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理手段と、
前記好気性処理手段において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送手段と、を有する油脂含有排水の処理装置。
【請求項７】
さらに、前記油脂含有排水に濃縮処理を施して濃縮物と分離水とを得る濃縮手段を有し、
前記嫌気性処理手段が、前記濃縮物に嫌気性処理を施す手段であり、
前記汚泥返送手段が、前記汚泥を、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物へ供給する手段である、請求項６に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項８】
さらに、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物に分散処理を施して分散処理水を得る分散手段を有し、
前記嫌気性処理手段が、前記分散処理水に嫌気性処理を施す手段であり、
前記汚泥返送手段が、前記汚泥を、前記油脂含有排水、前記濃縮物および前記分散処理水からなる群から選ばれる少なくとも１つへ供給する手段である、請求項６または７に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項９】
前記分散手段が、前記嫌気性処理手段および／または前記好気性処理手段において発生した油脂残渣に、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物と共に分散手段を施して前記分散処理水を得る手段である、請求項８に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項１０】
前記好気性処理手段における好気性処理が活性汚泥処理を含む、請求項６〜９のいずれか一項に記載の油脂含有排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油脂含有排水の処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品工場排水や生活排水等の油脂分を多く含む排水は、下水配管の閉塞等の種々の問題を引き起こす。このような油脂分を含有する排水を対象とした処理方法や処理装置として、従来、例えば特許文献１および２に記載のものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、排水に薬剤を添加混合した後加圧浮上又はマイクロバブル発生装置等により発生する微細な気泡による浮上分離処理、次いで微生物を利用した曝気処理、更に汚泥を沈澱分離或いは膜分離等の固液分離処理により曝気処理された処理水と汚泥の混合液から汚泥を分離除去する処理によって、排水中の汚濁物質を浄化する排水処理施設に於いて、浮上分離用薬剤として汚泥を排水に添加する排水処理方法が記載されている。そして、簡便な方法により、微細な気泡による浮上分離処理用の薬剤費用を削減し、且つ悪臭の発生問題を避けることが出来ると記載されている。
【０００４】
特許文献２には「原水中の汚濁物質を活性汚泥処理するに当たり、予め原水１００部にたいして返送汚泥（反応汚泥）を１から３０部好ましくは３から１５部を混合攪拌したのち、反応汚泥を加圧浮上濃縮分離して、０．５％以上好ましくは２％以上の固形分を含む汚泥（吸着濃縮反応汚泥）と処理原水とを得る。処理原水は、活性汚泥曝気槽で返送汚泥といっしょに曝気処理後固液分離して、最終放流水と返送汚泥とを得る。吸着濃縮反応汚泥は、濃厚汚泥消化槽で嫌気・好気消化し、反応汚泥が吸着した汚濁物質は微生物分解して、消化汚泥を得る。そして、余剰汚泥として消化汚泥を引き抜き除去する活性汚泥処理方法。」が記載されている。そして、「濃厚汚泥消化により効率よく微生物分解を行い未分解物質量が少ないため、汚泥の消化が進行するため、発生汚泥固形分量が少なく、かつ凝集脱水するに当たり凝集剤消費量が少なくて安定で良好な凝集が得られるため脱水機の脱水効率が上がり、得られた脱水ケーキの含水率が低いため脱水ケーキ量が少ないのみならず腐敗しにくいので悪臭の発生が少ないため作業環境問題が少ない。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１５８２０号公報
【特許文献２】特開平６−３１５６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来法では多量の余剰汚泥等が発生した。例えば特許文献１には、図１等において、浮上分離を行って油分を系外へ排出する旨が記載されている。また、特許文献２には、脱水機によって脱水することで、悪臭の少ない活性汚泥が得られると記載されている。
また、従来法は、排水に含まれる油脂分を短時間で分解することが困難であった。例えば特許文献２に記載の方法は嫌気消化と好気消化とを組み合わせた方法であり、嫌気消化のみでも、通常、３０〜６０日程度の処理時間が必要となる。
さらに、従来法は、処理の過程で油脂残渣が発生し易かった。油脂残渣としては、例えばオイルボールがある。油脂残渣は分解し難いため、分解処理に非常に時間がかかった。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、油脂分を短時間で分解でき、余剰汚泥が生じ難い、油脂含有排水の処理方法および処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記のような課題を解決するために鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の（１）〜（１０）である。
（１）油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理工程と、
前記好気性処理工程において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送工程と、を備える油脂含有排水の処理方法。
（２）さらに、前記油脂含有排水に濃縮処理を施して濃縮物と分離水とを得る濃縮工程を備え、
前記嫌気性処理工程が、前記濃縮物に嫌気性処理を施す工程であり、
前記汚泥返送工程が、前記汚泥を、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物へ供給する工程である、上記（１）に記載の油脂含有排水の処理方法。
（３）さらに、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物に分散処理を施して分散処理水を得る分散工程を備え、
前記嫌気性処理工程が、前記分散処理水に嫌気性処理を施す工程であり、
前記汚泥返送工程が、前記汚泥を、前記油脂含有排水、前記濃縮物および前記分散処理水からなる群から選ばれる少なくとも１つへ供給する工程である、上記（１）または（２）に記載の油脂含有排水の処理方法。
（４）前記分散工程が、前記嫌気性処理工程および／または前記好気性処理工程において発生した油脂残渣に、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物と共に分散処理を施して前記分散処理水を得る工程である、上記（３）に記載の油脂含有排水の処理方法。
（５）前記好気性処理工程における好気性処理が活性汚泥処理を含む、上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の油脂含有排水の処理方法。
（６）油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理手段と、
前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理手段と、
前記好気性処理手段において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送手段と、を有する油脂含有排水の処理装置。
（７）さらに、前記油脂含有排水に濃縮処理を施して濃縮物と分離水とを得る濃縮手段を有し、
前記嫌気性処理手段が、前記濃縮物に嫌気性処理を施す手段であり、
前記汚泥返送手段が、前記汚泥を、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物へ供給する手段である、上記（６）に記載の油脂含有排水の処理装置。
（８）さらに、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物に分散処理を施して分散処理水を得る分散手段を有し、
前記嫌気性処理手段が、前記分散処理水に嫌気性処理を施す手段であり、
前記汚泥返送手段が、前記汚泥を、前記油脂含有排水、前記濃縮物および前記分散処理水からなる群から選ばれる少なくとも１つへ供給する手段である、上記（６）または（７）に記載の油脂含有排水の処理装置。
（９）前記分散手段が、前記嫌気性処理手段および／または前記好気性処理手段において発生した油脂残渣に、前記油脂含有排水および／または前記濃縮物と共に分散手段を施して前記分散処理水を得る手段である、上記（８）に記載の油脂含有排水の処理装置。
（１０）前記好気性処理手段における好気性処理が活性汚泥処理を含む、上記（６）〜（９）のいずれか一項に記載の油脂含有排水の処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、油脂分を短時間で分解でき、余剰汚泥が生じ難い、油脂含有排水の処理方法および処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の装置を説明するための概念図である。
【図２】本発明の装置の好適態様を説明するための概念図である。
【図３】実施例において用いた本発明の装置の好適態様を示す概略図である。
【図４】実施例において用いた本発明の装置の好適態様を示す別の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明について説明する。
本発明は、油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理工程と、前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理工程と、前記好気性処理工程において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送工程と、を備える油脂含有排水の処理方法である。このような処理方法を、以下では「本発明の方法」ともいう。
また、本発明は、油脂含有排水に嫌気性処理を施して嫌気性処理水を排出する嫌気性処理手段と、前記嫌気性処理水に好気性処理を施す好気性処理手段と、前記好気性処理手段において発生した汚泥を、前記油脂含有排水へ供給する汚泥返送手段と、を有する油脂含有排水の処理装置である。このような処理装置を、以下では「本発明の装置」ともいう。
本発明の方法は、本発明の装置を用いて行うことが好ましい。
以下において、単に「本発明」と記した場合、本発明の方法および本発明の装置の両方を意味するものとする。
【００１２】
本発明について図を用いて説明する。
図１は、本発明の装置を示す概略図である。
図１において本発明の装置１は、油脂含有排水２に嫌気性処理を施して嫌気性処理水４を排出する嫌気性処理手段３と、嫌気性処理水４に好気性処理を施して処理水７を排出する好気性処理手段５と、好気性処理手段５において発生した汚泥８を、油脂含有排水２へ供給する汚泥返送手段９とを有する。
【００１３】
＜油脂含有排水＞
本発明の処理対象物である油脂含有排水について説明する。
本発明において油脂含有排水は油脂分を含む水を意味する。油脂含有排水として、油脂分として動植物性油脂（トリグリセリドやその部分分解物）を主に含む排水が挙げられる。具体例として、食品工場や厨房から排出される排水や生活排水が例示される。油脂含有排水は、油脂分以外の成分（例えばそのほかの有機質や、窒素成分（アンモニア性窒素、有機性窒素等））をさらに含んでいてもよい。
【００１４】
本発明において油脂含有排水は、ヘキサン抽出物濃度の下限が３０ｍｇ／Ｌ、好ましくは５０ｍｇ／Ｌ、より好ましくは１００ｍｇ／Ｌであってよく、上限が、５０，０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは３０，０００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは１０，０００ｍｇ／Ｌであってよい。
ここで油脂含有排水のヘキサン抽出物濃度は、工場排水試験方法（ＪＩＳ  Ｋ０１０２  ２４）に基づき測定して得た値を意味するものとする。
以下の説明においてヘキサン抽出物濃度は、このような方法で測定して得た値を意味するものとする。
【００１５】
本発明では、油脂含有排水に前処理を施したものに嫌気性処理を施すことができる。したがって、油脂含有排水に前処理を施したものは、本発明において油脂含有排水に該当するものとする。本発明における油脂含有排水の一態様として、例えば、油脂含有排水に濃縮処理を施して得られた濃縮物、油脂含有排水に分散処理を施して得られる分散処理水があげられる。
【００１６】
＜嫌気性処理手段、嫌気性処理工程＞
本発明の装置１が有する嫌気性処理手段３について説明する。
嫌気性処理手段３は油脂含有排水２に嫌気性処理を施して嫌気性処理水４を排出する。
【００１７】
嫌気性処理について説明する。
本発明において嫌気性処理とは、酸素のない嫌気性環境下または酸素が微量である微好気性環境下において、嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを、油脂含有排水に含まれる油脂分に作用させる処理を意味する。
したがって、本発明における嫌気性処理は、従来公知の嫌気性処理であってよく、嫌気消化であってもよい。
従来公知の嫌気性処理（嫌気性生物処理）とは、酸素のない嫌気性環境下で生育する嫌気性菌の代謝作用によって、有機物をメタンガスや炭酸ガスに分解する生物処理方法を意味する。また、ここで有機物からメタンガスへの分解経路は３段階からなると考えられており、具体的には、有機物の加水分解による可溶化、低分子化を行う第１段階、次に、低分子物質の酸発酵による揮発性脂肪酸、アルコール類の生成を行う第２段階、最後に、酢酸または水素と二酸化炭素からメタンガスを生成する第３段階という３段階からなると考えられている。
【００１８】
また、酸素のない嫌気性環境下または酸素が微量である微好気性環境下において、嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを、油脂含有排水に含まれる油脂分に作用させることで、主として、これらの菌が生産するバイオサーファクタント等の代謝産物によって油脂分の乳化を促進および／または、リパーゼなどの酵素によって一部分解させる処理であって、原則として、絶対嫌気性菌であるメタン生成菌による分解に伴うガス（メタンガス、炭酸ガス等）の発生を伴わない処理であってもよい。
このような処理を、以下では「準嫌気性処理」ともいう。
【００１９】
準嫌気性処理は、このような従来の嫌気性処理における第３段階に相当する分解反応（メタンガス生成反応）を原則として含まないため、メタンガスは発生しない。また、第２段階に相当する分解反応（酸発酵）もほぼ含まないと本発明者は推定している。さらに、第１段階に相当する分解反応（加水分解）は、少なくとも油脂分の一部について進行している可能性がある。
準嫌気性処理は、従来の嫌気消化（例えば特許文献２に記載の嫌気消化）を含まない。
【００２０】
本発明における嫌気性処理は、例えば、嫌気性菌や微好気性菌等を油脂含有排水２に作用させる条件（時間、ｐＨ、温度等）を調整することで行うことができる。
【００２１】
嫌気性処理において、油脂含有排水２に嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを作用させる時間の下限を２０時間とすることが好ましく、２日とすることがより好ましく、３日とすることがさらに好ましい。また、この時間の上限を１５日とすることが好ましく、１０日とすることがより好ましい。
【００２２】
なお、後述するように２段階以上の嫌気性処理を施す場合、各段階における処理時間の合計が、上記のような、油脂含有排水２に嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも一つを作用させる時間に相当するものとする。
【００２３】
嫌気性処理は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）のｐＨを７．２以上として行うことが好ましい。また、このｐＨは１１．０以下として行うことが好ましく、８．８以下として行うことが好ましい。
【００２４】
嫌気性処理は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）の温度を２０℃以上として行うことが好ましく、３０℃以上として行うことがより好ましい。また、この温度を５８℃以下として行うことが好ましく、４７℃以下として行うことがより好ましい。
【００２５】
嫌気性処理は、油脂含有排水２へ硫酸イオンを含有させて行うことが好ましい。また、油脂含有排水２における硫酸イオンの濃度を１０〜３，０００ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、５０〜２，０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、１００〜１０００ｍｇ／Ｌとすることがさらに好ましい。
【００２６】
また、嫌気性菌や通性嫌気性菌を油脂含有排水２へ作用させて嫌気性処理行う場合は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）の酸化還元電位が好ましくは−２００ｍＶ以下、より好ましくは−３００ｍＶ以下となるように調整して嫌気性処理を施す。
【００２７】
なお、本発明において酸化還元電位は白金電極によるＯＲＰ電極法により測定して得られた値を意味するものとする。
【００２８】
嫌気性処理における油脂含有排水２の受入れ可能なヘキサン抽出物濃度は３０〜３０，０００ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、３０〜２０，０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、３０〜１０，０００ｍｇ／Ｌとすることがさらに好ましい。
【００２９】
本発明を準嫌気性処理で行う場合には、以下のような条件のもとで行うと好ましい。バイオサーファクタント等の代謝産物による油脂分の乳化および／または、リパーゼなどの酵素による部分分解が進行する傾向にあるためである。準嫌気性処理は、例えば、嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを油脂含有排水２に作用させる条件（時間、ｐＨ、温度等）を調整することで行うことができる。
【００３０】
準嫌気性処理において、油脂含有排水２に嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを作用させる時間の下限を２０時間とすることが好ましく、２日とすることがより好ましく、３日とすることがさらに好ましい。また、この時間の上限を１５日とすることが好ましく、１０日とすることがより好ましい。従来公知の嫌気消化における処理時間は３０〜６０日程度であるため、準嫌気性処理は、より短時間とすることができるので好ましい。
【００３１】
また、準嫌気性処理は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）のｐＨを７．２以上として行うことが好ましい。また、このｐＨは１１．０以下として行うことが好ましく、８．８以下として行うことが好ましい。
【００３２】
また、準嫌気性処理は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）の温度を２０℃以上として行うことが好ましく、３０℃以上として行うことがより好ましい。また、この温度を５８℃以下として行うことが好ましく、４７℃以下として行うことがより好ましい。
【００３３】
また、準嫌気性処理は、油脂含有排水２へ硫酸イオンを含有させて行うことが好ましい。また、油脂含有排水２における硫酸イオンの濃度を１０〜３，０００ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、５０〜２，０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、１００〜１，０００ｍｇ／Ｌとすることがさらに好ましい。
【００３４】
微好気性菌および／または好気性菌を油脂含有排水２へ作用させて準嫌気性処理を行う場合、例えば従来公知の曝気処理とは異なる、制限された酸素供給を油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）に対して行うことが好ましい。このとき、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）の酸化還元電位が＋５０ｍＶ以下、より好ましくは−５０ｍＶ以下、さらに好ましくは−５０〜−２５０ｍＶとなるように調整して準嫌気性処理を施すことが好ましい。
【００３５】
本発明の装置１が有する嫌気性処理手段３は、上記のような嫌気性処理（好ましくは準嫌気性処理）を油脂含有排水２に対して施して、嫌気性処理水４を排出できる手段であれば特に限定されない。例えば、酸素のない嫌気性環境下において生息する嫌気性菌を内部に有する密閉容器内に油脂含有排水２を受け入れ、これに嫌気性菌を作用させて、嫌気性処理水４を排出するものが挙げられる。また、例えば、酸素が微量である微好気性環境下において生息する嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを内部に有する容器であって、油脂含有排水２を内部に受け入れ、これに嫌気性菌、通性嫌気性菌、微好気性菌および好気性菌からなる群から選ばれる少なくとも１つを作用させて、嫌気性処理水４を排出するものが挙げられる。いずれの容器を用いた場合でも、その内部を撹拌できる装置を有することが好ましい。
【００３６】
嫌気性処理手段３として、嫌気性固定床法、嫌気性流動床法、ＵＡＳＢ法、ＥＧＳＢ法等の従来公知の処理を行う装置を利用することができる。嫌気性処理として準嫌気性処理を行う場合は、上記のように原則としてメタン生成菌による分解（メタン発酵）が進行しない条件で処理するため、メタンガスを貯留するためのガスホルダや脱硫処理装置等の付帯設備は原則必要ない。
【００３７】
嫌気性処理手段３は、上記のように油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）のｐＨ、温度、酸化還元電位を調整できる手段をさらに有するものであることが好ましい。ｐＨや温度は公知の酸、アルカリ添加手段や、加熱手段によって調整することができる。酸化還元電位は、油脂含有排水２（嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その槽内容物）に対して適量の空気を吹き付けながら準嫌気性処理を施すことで調整することができる。
また、上記のように、油脂含有排水２または、嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合その槽内容物へ硫酸イオンを添加できる手段をさらに有するものであることが好ましい。硫酸イオンは公知の添加手段によって添加することができる。
【００３８】
嫌気性処理手段３は、２段階以上の嫌気性処理を施すものであることが好ましい。
ここで２段階の嫌気性処理とは、嫌気性処理を２回施すことを意味する。例えば、密閉容器を前段部と後段部との２つの部分に仕切り、油脂含有排水２に前段部で嫌気性処理を施した後、さらに後段部で嫌気性処理を施す態様が挙げられる。また、例えば、２つの装置を用い、油脂含有排水２に１つ目の装置にて嫌気性処理を施した後、さらに２つ目の装置にて嫌気性処理を施す態様が挙げられる。
嫌気性処理手段３は、３回以上の嫌気性処理を施す態様のものであってよい。
このように２段階以上の嫌気性処理を油脂含有排水２に施すと、得られた嫌気性処理水４についてさらに好気性処理手段５を施すことで、より水質が優れる処理水７が得られるからである。
【００３９】
嫌気性処理手段３において油脂含有排水２について嫌気性処理を施すと、油脂残渣は発生し難い。発生するとしても、その量は従来法と比較して格段に少ない。油脂残渣が発生した場合、後述する分散手段によって油脂残渣を処理することが好ましい。
【００４０】
嫌気性処理手段３は、好気性処理手段５において発生する返送汚泥を受け入れることができるように構成されていることが好ましい。返送汚泥を受け入れて油脂含有排水２とともに処理すると、得られた嫌気性処理水４についてさらに好気性処理手段５を施すことによって、より水質が優れた処理水が得られるからである。
本発明の方法が備える嫌気性処理工程は、上記のような嫌気性処理手段３によって行うことができる。
【００４１】
＜好気性処理手段、好気性処理工程＞
本発明の装置１が有する好気性処理手段５について説明する。好気性処理手段５は嫌気性処理水４について好気性処理を施して、処理水７および汚泥８を排出する。
【００４２】
好気性処理について説明する。本発明において好気性処理とは、酸素が存在する好気性環境下において生息する好気性菌を主体とした微生物を、嫌気性処理水に作用させて分解する処理を意味する。
【００４３】
本発明の好気性処理として、例えば従来公知の好気性生物処理を適用することができる。具体的には、嫌気性処理水４を槽内に受け入れ、撹拌しながら曝気する処理が例示される。より具体的には、従来公知の浮遊生物処理法（回分式活性汚泥法、連続式活性汚泥法等）や生物膜処理法（回転円板法、好気性ろ床法、流動床法等）が例示される。
【００４４】
また、好気性処理が、複数種類の処理を含むことが好ましい。例えば、嫌気性処理水４に連続式活性汚泥法を適用した後、流動床法を適用する処理であることが好ましい。また、嫌気性処理水４に曝気処理を施した後、連続式活性汚泥法を適用する処理であることが好ましい。さらに、前記の処理プロセスに脱窒素工程を導入しても良い。
【００４５】
好気性処理が、複数種類の処理を含む場合、そのうちの１つとして従来公知の活性汚泥処理を含むことが好ましい。このような場合、最終的に得られる処理水７の清浄度がより高まり、下水道法に規定される下水放流基準値を満足するヘキサン抽出物濃度の処理水７が得られるからである。
【００４６】
本発明における好気性処理は、例えば、好気性菌等を嫌気性処理水４に作用させる条件（時間、ｐＨ、温度等）を調整することで行うことができる。
【００４７】
好気性処理において、嫌気性処理水４に好気性菌等を作用させる時間の下限を３時間とすることが好ましく、３日とすることがより好ましく、４日とすることがさらに好ましい。また、この時間の上限を１４日とすることが好ましく、７日とすることがさらに好ましい。嫌気性処理水４に好気性菌を作用させる時間がこのような範囲であると、より清浄度の高い処理水７が得られるからである。
なお、後述するように２段階以上の好気性処理を施す場合、各段階における処理時間の合計が、上記のような、嫌気性処理水４に好気性菌を作用させる時間に相当するものとする。
【００４８】
好気性処理は、嫌気性処理水４（好気性処理手段５において反応槽を用いる場合、その槽内容物）のｐＨを７．２以上として行うことが好ましく、７．５以上として行うことがより好ましい。また、このｐＨは１１．０以下として行うことが好ましく、９．０以下として行うことがより好ましい。このような範囲のｐＨとして嫌気性処理水４に好気性処理を施すと、より清浄度の高い処理水７が得られるからである。
【００４９】
好気性処理は、嫌気性処理水４（好気性処理手段５において反応槽を用いる場合、その槽内容物）の温度を２０℃以上として行うことが好ましく、３０℃以上として行うことがより好ましい。また、この温度を５８℃以下として行うことが好ましく、４７℃以下として行うことがより好ましい。このような範囲の温度として嫌気性処理水４に好気性処理を施すと、より清浄度の高い処理水７が得られるからである。
【００５０】
好気性処理は、嫌気性処理水４における油脂分の質量と窒素原子の質量の比（窒素原子／油脂分）を０．０５以上として行うことが好ましく、０．１〜０．５として行うことがより好ましい。
好気性処理は、嫌気性処理水４における油脂分の質量とリン原子の質量の比（リン／油脂分）を０．０１以上として行うことが好ましく、０．０５〜０．１として行うことがより好ましい。
このような窒素、リンおよび油脂分の質量比となるように、好気性処理の際に窒素源等の栄養素を補給することが好ましい。
【００５１】
後述するように、好気性処理手段５が２段階以上の好気性処理を施すものである場合、第１段目の好気性処理は、処理槽内における溶存酸素量（ＤＯ）が２ｍｇ／Ｌ以下となるように行うことが好ましく、１．０ｍｇ／Ｌ以下となるように行うことがより好ましく、０．６ｍｇ／Ｌ以下となるように行うことがさらに好ましい。第２段目以降の好気性処理槽内における溶存酸素量（ＤＯ）は１．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことが好ましく、２．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことがより好ましく、３．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことがさらに好ましい。より清浄度の高い処理水７が得られるからである。なお、好気性処理手段５が１段の場合、処理槽内における溶存酸素量（ＤＯ）は１．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことが好ましく、２．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことがより好ましく、３．０ｍｇ／Ｌ以上となるように行うことがさらに好ましい。
【００５２】
本発明の装置１が有する好気性処理手段５は、上記のような好気性処理を嫌気性処理水４に対して施して、処理水７および汚泥８を排出できる手段であれば特に限定されない。例えば、酸素が存在する好気性環境下において生息する好気性菌を内部に有する容器内に嫌気性処理水４を受け入れ、これに好気性菌を作用させて、処理水７を排出するものが挙げられる。このような容器の内部を撹拌できる装置を有することが好ましい。
好気性処理手段５として、浮遊生物処理法（回分式活性汚泥法、連続式活性汚泥法等）や生物膜処理法（回転円板法、好気性ろ床法、流動床法等）等の従来公知の処理を行う装置を利用することが可能である。
さらに、上記のように、嫌気性処理水４（好気性処理手段５において反応槽を用いる場合、その槽内容物）のｐＨ、温度、窒素、リン、溶存酸素量等を調整できる手段をさらに有するものであることが好ましい。ｐＨや温度は従来公知の酸、アルカリ添加手段や、加熱手段によって調整することができる。窒素やリンの調整は、従来公知の窒素源やリン源の補給手段を用いることができる。溶存酸素量は、通気撹拌手段によって調整することができる。
【００５３】
好気性処理手段５は、２段階以上の好気性処理を施すものであることが好ましい。
ここで２段階の好気性処理とは、好気性処理を２回施すことを意味する。例えば、容器を前段部と後段部との２つの部分に仕切り、嫌気性処理水４に前段部で好気性処理を施した後、さらに後段部で好気性処理を施す態様が挙げられる。また、例えば、２つの装置を用い、嫌気性処理水４に１つ目の装置にて好気性処理を施した後、さらに２つ目の装置にて好気性処理を施す態様が挙げられる。
好気性処理手段５は、３回以上の好気性処理を施す態様のものであってよい。
このように２段階以上の好気性処理を嫌気性処理水４に施すと、より水質が優れる処理水７が得られるからである。
【００５４】
好気性処理手段５における好気性処理では、処理中に処理液の表面から泡が発生する場合がある。泡が発生すると、反応槽から汚泥が流出する、または、好気性処理手段５が備える配管等を閉塞する可能性があり、好ましくない。このような場合、好気性処理手段５は、さらにこの泡を除去する泡除去手段を備えることが好ましい。
泡除去手段として、好気性処理にて消泡剤を添加することが挙げられる。消泡剤を添加すると泡の発生を抑制することができる。消泡剤として、非イオン性の界面活性剤の消泡剤を用いることが好ましい。
【００５５】
また、別の泡除去手段として、処理中の液面の上部空間に、発生する泡を付着させることができる構造物を用いることができる。このような構造物を処理中の液面の上部空間に設置すると、泡が構造物の表面に膜状に付着していくので、泡を液面から分離することができる。そして、好気性処理における油脂分の処理速度を向上することができる。構造物として、例えばシート状のフィルターを垂直方向に配置したユニットなどが挙げられる。
本発明の方法は、このような泡除去手段を用いて行うことができる泡除去工程をさらに備えることが好ましい。
【００５６】
本発明の方法が備える嫌気性処理工程は、泡除去工程において分離した泡と共に前記油脂含有排水に嫌気性処理を施す工程であることが好ましい。
上記のように、泡除去手段として、処理中の液面の上部空間に発生する泡を付着させることができる構造物を用いる場合、回収した泡を前記油脂含有排水および／または嫌気性処理手段の工程に加えることで、分離した泡と共に前記油脂含有排水に嫌気性処理を施すことができる。
他の態様として、好気性処理工程で発生する泡を、嫌気性処理工程に移送する手段を備えることで、回収した泡とともに前記油脂含有排水に嫌気性処理を施すことができる。
また、例えば、好気性処理を行う反応槽を密封構造とし、嫌気性処理を行う反応槽から越流された反応液（嫌気性処理水４）を好気性処理を行う反応槽に導入する構造とすることで、分離した泡を嫌気性処理を行うための反応槽（準嫌気性処理手段３）へ供給して、分離した泡と共に前記油脂含有排水に嫌気性処理を施すことができる。このような場合、嫌気性処理を行う反応槽から越流する反応液と、エアレーションによる排気と共に排出される泡とが対抗する流れが形成され、泡の少なくとも一部を嫌気性処理に供する反応槽内に供給することができる。嫌気性処理を行う反応槽内に供給された泡は、反応槽内の攪拌流により消滅する。
【００５７】
好気性処理手段５において嫌気性処理水４に好気性処理を施すと、油脂残渣は発生し難い。発生するとしても、その量は、従来法と比較して格段に少ない。油脂残渣が発生した場合、後述する分散手段によって油脂残渣を処理することが好ましい。
【００５８】
好気性処理手段５は、内部に汚泥８が貯留されるので、これを排出できる構成を備えている。
好気性処理手段５は、固液分離手段を含んでいることが好ましい。この場合、好気性処理手段５において貯留される汚泥８の排出をすみやかに行うことができる。上記のように、本発明における好気性処理は活性汚泥処理を含むことが好ましいが、活性汚泥処理は、通常、曝気槽および沈殿槽からなる装置を用いる処理であって、沈殿槽によって活性汚泥のフロックを自然沈降によって分離する手段を含む。このように好気性処理手段５が活性汚泥処理を行うための沈殿槽のような固液分離手段を含むことが好ましい。もちろん、活性汚泥処理を含まない好気性処理手段５において、固液分離手段を含むことも好ましい。
好気性処理手段５から排出された汚泥８は返送汚泥として用いて、汚泥返送手段９によって油脂含有排水２へ加えられる。
本発明の方法が備える好気性処理工程は、上記のような好気性処理手段５によって行うことができる。
【００５９】
＜汚泥返送手段、汚泥返送工程＞
本発明の装置１が有する汚泥返送手段９について説明する。汚泥返送手段９は、好気性処理手段５において発生した汚泥８を、油脂含有排水２へ供給する手段である。
汚泥返送手段９として、例えば、好気性処理手段５における汚泥８の排出口から、嫌気性処理手段３の前段に配置した油脂含有排水２を貯留する槽までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって汚泥８を移送し、汚泥８を油脂含有排水２へ添加する手段が例示される。
汚泥返送手段９による油脂含有排水２への返送汚泥の添加量は、添加後のＳＳ濃度が５０〜５００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量であることが好ましい。
【００６０】
本発明の装置が、油脂含有排水２へ返送汚泥を添加する汚泥返送手段９を有すると、格段に油脂残渣が発生し難くなることを、本発明者は見出した。また、油脂分の分解がより容易になり、より清浄度の高い処理水７が得られることを、本発明者は見出した。
【００６１】
本発明の方法は、前記好気性処理工程において発生した汚泥８を、油脂含有排水２へ供給する汚泥返送工程をさらに備え、前記嫌気性処理工程において、汚泥８を、油脂含有排水２と共に処理することが好ましい。このような汚泥返送工程は、汚泥返送手段９によって行うことができる。
【００６２】
本発明の装置は、上記のような嫌気性処理手段３と、好気性処理手段５と、汚泥返送手段９とを有し、さらに、濃縮手段および／または分散手段を有することが好ましい。
【００６３】
嫌気性処理手段３と、好気性処理手段５とを有し、複数の汚泥返送手段（１１、２３、２６）を有し、さらに、濃縮手段１８および分散手段１９を有する本発明の装置の好適例について、図２を用いて説明する。
【００６４】
図２は、本発明の装置の好適態様（装置１０）を示す概略図である。
装置１０は、嫌気性処理手段３および好気性処理手段５を有し、さらに、汚泥返送手段１１、濃縮手段１８、分散手段１９、汚泥返送手段２３および汚泥返送手段２６を有する。また、装置１０は、油脂含有排水２にＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）を添加するＰＡＣ添加手段１２および凝集ポリマを添加する凝集ポリマ添加手段１３を有する。
以下では装置１０について、図１に示した本発明の装置１と異なる箇所について詳しく説明する。なお、図２では装置１０について、図１に示した本発明の装置１と同じ構成要素については同じ符号を付している。
【００６５】
汚泥返送手段１１について説明する。汚泥返送手段１１は、好気性処理手段５において発生した返送汚泥２８を、油脂含有排水２へ添加する手段である。
汚泥返送手段１１として、例えば、好気性処理手段５における返送汚泥２８の排出口から、濃縮手段１８の前段に配置した油脂含有排水２を貯留する槽までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥２８を移送し、返送汚泥２８を油脂含有排水２へ添加する手段が例示される。
汚泥返送手段１１による油脂含有排水２への返送汚泥の添加量は、添加後のＳＳ濃度が５０〜５００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量であることが好ましい。
【００６６】
本発明の装置（装置１０）が、油脂含有排水２へ返送汚泥を添加する汚泥返送手段１１を有すると、格段に油脂残渣が発生し難くなることを、本発明者は見出した。また、油脂分の分解がより容易になり、より清浄度の高い処理水７が得られることを、本発明者は見出した。後述するように、分散手段１９において汚泥返送手段２３によって返送汚泥を添加する場合や、嫌気性処理手段３において汚泥返送手段２６によって返送汚泥を添加する場合と比較して、濃縮手段１８の前段階にて油脂含有排水２へ汚泥返送手段１１によって返送汚泥を添加する方が、より油脂残渣が発生し難くなり、さらに油脂分の分解がより容易になることを、本発明者は見出した。
油脂含有排水２へ返送汚泥を加えた後、加圧浮上槽等の濃縮手段１８を施すと、濃縮物２１（フロス等）が油脂の塊ではなく、返送汚泥の表面に油脂分が吸着して分散した状態になるため、続く嫌気性処理における反応性が向上し、油脂残渣の発生が抑制され、油脂分も分解されやすくなるものと本発明者は推定している。
【００６７】
本発明の方法は、前記好気性処理工程において発生した返送汚泥２８を、油脂含有排水２へ供給する汚泥返送工程をさらに備え、前記嫌気性処理工程において、返送汚泥２８を、油脂含有排水２またはこれをさらに処理して得た濃縮物２１もしくは分散処理水２５と共に処理することが好ましい。このような汚泥返送工程は、汚泥返送手段１１によって行うことができる。
【００６８】
ＰＡＣ添加手段１２および凝集ポリマ添加手段１３について説明する。
ＰＡＣ添加手段１２によって所望量のＰＡＣを油脂含有排水２へ添加することができる。また、凝集ポリマ添加手段１３によって所望量の凝集ポリマを油脂含有排水２へ添加することができる。凝集ポリマとしてカチオンポリマまたはアニオンポリマを用いることができる。ＰＡＣおよび／または凝集ポリマを油脂含有排水２へ添加すると、装置１０から排出される処理水７の清浄度が高くなる傾向がある。また、本発明の装置が濃縮手段１８を備える場合、ＰＡＣおよび／または凝集ポリマを油脂含有排水２へ添加すると、濃縮手段１８において分離効率がより高まり、濃縮物における油脂分の濃度がより高まる傾向があり、装置１０から排出される処理水７の清浄度が高くなる傾向がある。
【００６９】
ＰＡＣ添加手段１２および凝集ポリマ添加手段１３の各々は、専用タンク内にＰＡＣまたは凝集ポリマを溶液または分散液として貯留し、ポンプの作用によって配管を通じて所望の供給量で油脂含有排水２へ供給することができるものが例示される。
【００７０】
装置１０が調整槽をさらに備える場合、ここへＰＡＣ添加手段１２および／または凝集ポリマ添加手段１３からのＰＡＣおよび／または凝集ポリマを受け入れて、油脂含有排水２と混合した後、所望の排出量にて濃縮手段１８等の後工程へ排出することが好ましい。
なお、調整槽は油脂含有排水２を貯留できる貯留部を有するものであれば、その構造物の形態は特に限定されない。
【００７１】
濃縮手段１８について説明する。濃縮手段１８は、油脂含有排水２（返送汚泥、ＰＡＣまたは凝集ポリマを含む場合もある）を受け入れ、油脂含有排水２に含まれる油脂分を濃縮し、濃縮物２１として排出し、また、濃縮物２１以外の部分を分離水２２として排出する手段である。
【００７２】
濃縮物２１は分散手段１９へ供給できるように構成されている。分離水２２は好気性処理手段５における好気性処理の過程またはその流入口付近もしくは流出口付近へ供給できるように構成されている。
好気性処理手段５における好気性処理が活性汚泥処理を含む場合、活性汚泥処理を行う直前、例えば、活性汚泥槽の流入口付近へ、分離水２２を供給することが好ましい。
【００７３】
濃縮手段１８によって、油脂含有排水２に含まれる油脂分の濃度を１０倍以上に濃縮した濃縮物２１を得ることが好ましい。この濃縮の程度は、４０〜５０倍が好ましい。
濃縮手段１８として加圧浮上槽を用いることが好ましい。加圧浮上槽を用いた浮上分離処理による濃縮物をフロスともいう。
【００７４】
本発明の装置が濃縮手段１８を有すると、油脂含有排水２に含まれる油脂分を高濃度に含む濃縮物２１について嫌気性処理手段３を施し、さらに好気性処理手段５を施すことになるので、嫌気性処理および好気性処理における微生物の濃度が高くなり、油脂分と微生物との接触効率が高くなることで、分解速度が高くなるので好ましい。
また、油脂含有排水２に対して嫌気性処理を施す場合と比較して、濃縮物２１に対して嫌気性処理を施す場合の方が、処理対象物の体積が格段に小さくなる。そのため、嫌気性処理手段３において反応槽を用いる場合、その反応槽の体積当たりの処理時間（滞留時間）を長くすることができて好ましい。
【００７５】
本発明の方法は、前記嫌気性処理工程が、油脂含有排水２に濃縮処理を施して濃縮物２１と分離水２２とを得た後、濃縮物２１に嫌気性処理を施す工程であることが好ましい。このような濃縮処理は、濃縮手段１８によって行うことができる。
【００７６】
分散手段１９について説明する。分散手段１９は、濃縮物２１を受け入れ、これを撹拌し、分散処理水２５として排出する手段である。また、分散手段１９は油脂残渣２４および汚泥返送手段２３からの返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。したがって、分散手段１９は、必要に応じて油脂残渣２４および／または返送汚泥２８を受け入れ、これらと共に濃縮物２１を撹拌し、分散処理水２５として排出する。分散手段１９は、例えば、撹拌装置を備える貯留部を有する構造物が例示される。
【００７７】
分散手段１９における撹拌は、機械撹拌等の物理的な撹拌手段であることが好ましい。また、アルカリｐＨ条件下における機械撹拌、高温条件における機械撹拌、リパーゼなどの分解酵素作用環境下における機械撹拌、乳化剤などの界面活性物質共存下における機械撹拌、オゾン、化学酸化剤などの酸化剤作用環境下における機械撹拌などであると、良好な分散状態が得られるのでさらに好ましい。
本発明の装置が分散手段１９を有すると、油脂残渣が発生した場合に、これを効率的に分解することができるので好ましい。分散手段１９として、例えば、内部に撹拌装置を備える貯留部を有する構造物が例示される。
【００７８】
本発明の方法は、さらに、油脂含有排水２および／または濃縮物２１に分散処理を施して分散処理水２５を得る分散工程を備え、前記嫌気性処理工程が、分散処理水２５に嫌気性処理を施す工程であることが好ましい。
また、このような分散工程が、前記嫌気性処理工程および／または前記好気性処理工程において発生した油脂残渣２４に、油脂含有排水２および／または濃縮物２１と共に分散処理を施して分散処理水２５を得る工程であることが好ましい。
このような分散工程は、上記の分散手段１９によって行うことができる。
【００７９】
汚泥返送手段２３について説明する。汚泥返送手段２３は、好気性処理手段５において発生した返送汚泥２８を、分散手段１９において濃縮物２１へ添加する手段である。
汚泥返送手段２３として、前述の汚泥返送手段１１と同様の態様のものを挙げられる。例えば、好気性処理手段５における返送汚泥２８の排出口から、分散手段１９までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥２８を移送し、返送汚泥２８を濃縮物２１へ添加する手段が例示される。汚泥返送手段２３による濃縮物２１への返送汚泥の添加量は、添加後のＳＳ濃度が５００〜５，０００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量であることが好ましい。
【００８０】
本発明の装置（装置１０）が、濃縮物２１へ返送汚泥を添加する汚泥返送手段２３を有すると、油脂残渣が発生し難くなることを、本発明者は見出した。また、油脂分の分解がより容易になり、より清浄度の高い処理水７が得られることを、本発明者は見出した。後述するように、嫌気性処理手段３において汚泥返送手段２６によって返送汚泥を添加する場合と比較して、分散手段１９において濃縮物２１へ汚泥返送手段２３によって返送汚泥を添加する方が、より油脂残渣が発生し難くなり、さらに油脂分の分解がより容易になることを、本発明者は見出した。
【００８１】
本発明の方法は、前記好気性処理工程において発生した返送汚泥２８を、油脂含有排水２の一態様である濃縮物２１へ供給する汚泥返送工程をさらに備え、前記嫌気性処理工程において、返送汚泥２８を、濃縮物２１またはこれをさらに処理して得た分散処理水２５と共に処理することが好ましい。このような汚泥返送工程は、汚泥返送手段２３によって行うことができる。
【００８２】
嫌気性処理手段３について説明する。嫌気性処理手段３は、図１に示した態様と同様であってよい。嫌気性処理手段３は、分散処理水２５を受け入れ、嫌気性処理を行い、嫌気性処理水４を排出する。
また、嫌気性処理手段３は、汚泥返送手段２６によって返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。また、前述のように、油脂残渣２４が発生した場合に、これを回収して分散手段１９へ供給することができるように構成されている。
油脂残渣の回収は、例えば水面に浮上した油脂残渣を、掻き寄せ機で回収し、人力またはコンベアで移送するという手段によって行うことができる。好気性処理手段５においても同様の方法で油脂残渣を回収することができる。
【００８３】
汚泥返送手段２６について説明する。汚泥返送手段２６は、好気性処理手段５において発生した返送汚泥２８を、嫌気性処理手段３において濃縮物２１および／または分散処理水２５へ添加する手段である。
汚泥返送手段２６として、前述の汚泥返送手段１１および返送汚泥２３と同様の態様のものを挙げられる。例えば、好気性処理手段５における返送汚泥２８の排出口から、嫌気性処理手段３までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥２８を移送し、返送汚泥２８を濃縮物２１および／または分散処理水２５へ添加する手段が例示される。
汚泥返送手段２６による分散処理水２５への返送汚泥の添加量は、添加後のＳＳ濃度が５００〜５，０００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量であることが好ましい。
本発明の装置（装置１０）が、濃縮物２１および／または分散処理水２５へ返送汚泥を添加する汚泥返送手段２６を有すると、油脂残渣が発生し難くなることを、本発明者は見出した。また、油脂分の分解がより容易になり、より清浄度の高い処理水７が得られることを、本発明者は見出した。
【００８４】
本発明の方法は、前記好気性処理工程において発生した返送汚泥２８を、油脂含有排水２の一態様である濃縮物２１および／または分散処理水２５へ供給する汚泥返送工程をさらに備え、前記嫌気性処理工程において、返送汚泥２８に、濃縮物２１および／または分散処理水２５と共に嫌気性処理を施すことが好ましい。このような汚泥返送工程は、汚泥返送手段２６によって行うことができる。
【００８５】
好気性処理手段５について説明する。好気性処理手段５は、図１に示した態様と同様であってよい。好気性処理手段５は、嫌気性処理水４を受け入れ、好気性菌の作用によって好気的処理を行い、処理水７を排出する。また、好気性処理手段５は分離水２２を受け入れることができるように構成されている。また、前述のように、油脂残渣２４が発生した場合に、これを回収して分散手段１９へ供給することができるように構成されている。
【００８６】
さらに、好気性処理手段５は沈殿槽等のような固液分離手段を含むことが好ましい。
固液分離手段は沈殿物を返送汚泥２８として排出し、上澄みを処理水７として排出できるように構成されている。
好気性処理手段５から排出された返送汚泥２８は、油脂含有排水２、分散手段１９または嫌気性処理手段３へ返送汚泥として供給することができるように構成されている。
好気性処理手段５が固液分離手段を含むと、より清浄度の高い処理水７が得られるので好ましい。
【００８７】
また、好気性処理手段５が２段階以上の好気性処理を施すものである場合、前段側の処理において発生する汚泥を、返送汚泥として用いることが好ましい。また、ここで得られた汚泥を、濃縮手段１８にて処理する前に返送汚泥として油脂含有排水２へ添加して用いることが好ましい。例えば、好気性処理手段５が好気槽、活性汚泥槽および沈殿槽をこの順で有する態様である場合、前段側である好気槽にて発生する汚泥を返送汚泥として用いると、後段側である沈殿槽にて発生する汚泥を返送汚泥として用いた場合と比較して、より清浄度の高い処理水７が得られるので好ましい。
【実施例】
【００８８】
本発明について実施例を用いて説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。
【００８９】
実施例において用いた実験装置について図３および図４を用いて説明する。実施例では、以下に説明する実験装置３０（図３）または実験装置９０（図４）を用いた。
【００９０】
実験装置３０について説明する。図３に示す実験装置３０は、調整槽３２、加圧浮上槽３４、分散槽３６、嫌気槽３８、好気槽４０、活性汚泥槽４２および沈殿槽４４を有する。また、実験装置３０は、汚泥返送手段５２、６２、７０、７４を有する。
【００９１】
加圧浮上槽３４は、本発明の装置が有することが好ましい濃縮手段に相当する。
分散槽３６は、本発明の装置が有することが好ましい分散手段に相当する。
嫌気槽３８は、本発明の装置が有する嫌気性処理手段に相当する。
好気槽４０、活性汚泥槽４２および沈殿槽４４は、本発明の装置が有する好気性処理手段に相当する。
汚泥返送手段５２、６２、７０は、本発明の装置が有する汚泥返送手段に相当する。
【００９２】
調整槽３２は油脂含有排水５０を貯留するものであり、本実験装置３０では貯留部を有する構造物を用いた。この調整槽３２内へ油脂含有排水５０を受け入れて貯留し、所望の供給量で加圧浮上槽３４へ供給することができるように構成されている。
また、調整槽３２の内部へ汚泥返送手段５２、ＰＡＣ添加手段５４および凝集ポリマ添加手段５６によって、返送汚泥、ＰＡＣおよび凝集ポリマを供給できるように構成されている。具体的にＰＡＣおよび凝集ポリマは、各々、専用タンク内に溶液または分散液として貯留され、ポンプの作用によって配管を通じて所望の供給量で調整槽３２へ供給することができるように構成されている。また、具体的に汚泥返送手段５２は、好気槽４０および沈殿槽４４における返送汚泥７６および汚泥８０の排出口から、調整槽３２までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥７６および汚泥８０を移送し、返送汚泥７６および汚泥８０を調整槽３２の内部の油脂含有排水２へ添加することができるように構成されている。
【００９３】
加圧浮上槽３４は、調整槽３２から供給された油脂含有排水５０（返送汚泥、ＰＡＣまたは凝集ポリマを含む場合もある）を受け入れ、浮上分離処理を行い、フロス５８と分離水６０とを排出する。また、フロス５８を分散槽３６または嫌気槽３８へ供給できるように構成されている。さらに、分離水６０を活性汚泥槽４２の流入口または流出口へ供給できるように構成されている。
【００９４】
分散槽３６は、油脂残渣６４及び／又は返送汚泥を受け入れ、これらと共にフロス５８を撹拌し、分散処理水６６として排出する。
分散槽３６は貯留部とその内部の撹拌装置を有していて、撹拌装置によって貯留部内を撹拌できるように構成されている。また、分散槽３６は油脂残渣６４および汚泥返送手段６２による返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。具体的に汚泥返送手段６２は、好気槽４０および沈殿槽４４における返送汚泥７６および汚泥８０の排出口から、分散槽３６までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥７６および汚泥８０を移送し、返送汚泥７６および汚泥８０を分散槽３６の内部のフロス５８へ添加することができるように構成されている。
分散槽３６は、油脂残渣６４および／または返送汚泥を受け入れ、これらと共にフロス５８を撹拌し、分散処理水６６として排出することができる。
【００９５】
嫌気槽３８は、貯留部を有し、かつその貯留部が密閉可能に構成されたものであり、内部を撹拌できるように撹拌機が備えられている。また、内部を２分割または３分割に仕切ることが可能なように構成されている。嫌気槽３８は、分散処理水６６および／またはフロス５８を受け入れ、嫌気性処理を行い、嫌気性処理水６８を排出する。
また、嫌気槽３８は、汚泥返送手段７０によって返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。具体的に汚泥返送手段７０は、好気槽４０および沈殿槽４４における返送汚泥７６および汚泥８０の排出口から、嫌気槽３８までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥７６および汚泥８０を移送し、返送汚泥７６および汚泥８０を嫌気槽３８の内部のフロス５８または分散処理水６６へ添加することができるように構成されている。
また、嫌気槽３８は、前述のように、油脂残渣６４が発生した場合に、これを回収して分散槽３６へ供給することができるように構成されている。
【００９６】
好気槽４０は、貯留部を有し、その貯留部内へ空気を供給することができるように構成されたものである。また、内部を２分割または３分割に仕切ることが可能なように構成されている。好気槽４０は、嫌気性処理水６８を受け入れ、好気性菌や通性嫌気性菌等の作用によって好気的処理を行い、反応液の一部を返送汚泥７６として排出し、好気処理水７２として排出する。
また、好気槽４０は、汚泥返送手段７４によって返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。具体的に汚泥返送手段７４は、好気槽４０および沈殿槽４４における返送汚泥７６および汚泥８０の排出口から、好気槽４０までを配管で繋ぎ、ポンプの作用によって返送汚泥７６および汚泥８０を移送し、返送汚泥７６および汚泥８０を好気槽４０の流入口付近へ添加することができるように構成されている。
また、好気槽４０は前述のように、油脂残渣６４が発生した場合に、これを回収して分散槽３６へ供給することができるように構成されている。さらに、好気槽４０は、流出口付近の反応液を返送汚泥７６として排出することができるように構成されている。
【００９７】
活性汚泥槽４２は、貯留部を有し、その貯留部内へ空気を供給することができ、また、撹拌することができるように構成されたものであり、内部は３分割されている。活性汚泥槽４２は、好気処理水７２（分離水６０を含む場合もある）を受け入れ、従来公知の活性汚泥処理を行い、活性汚泥処理水７８を排出する。
【００９８】
沈殿槽４４は活性汚泥処理水７８（分離水６０を含む場合もある）を受け入れることができるように構成されている。そして、沈殿物を汚泥８０として排出し、上澄みを処理水８２として排出できるように構成されている。
【００９９】
次に、実験装置９０について説明する。図４に示す実験装置９０は、図３に示した実験装置３０と一部が異なる。具体的には、実験装置９０は加圧浮上槽３４および活性汚泥槽４２を有さないが、２つの好気槽（第１好気槽および第２好気槽）を有する。以下では実験装置９０について実験装置３０と異なる箇所について詳しく説明する。なお、図４では実験装置９０について、図３に示した実験装置３０と同じ構成要素については同じ符号を付している。
【０１００】
図４に示す実験装置９０は、調整槽３２、分散槽３６、嫌気槽３８、第１好気槽４０１、第２好気槽４０２および沈殿槽４４を有する。また、実験装置９０は、汚泥返送手段５２、６２、７０、７４を有する。２つの好気槽（第１好気槽および第２好気槽）ならびに沈殿槽４４が本発明の装置が有する好気性処理手段に相当する。
調整槽３２、分散槽３６、嫌気槽３８および沈殿槽４４ならびに汚泥返送手段５２、６２、７０、７４は、図３に示した実験装置３０と同様である。図４に示す実験装置９０は加圧浮上槽３４を有さないので、調整槽３２から排出された油脂含有排水５０（返送汚泥、ＰＡＣまたは凝集ポリマを含む場合もある）は、分散槽３６および／または嫌気槽３８に供給される。分離水６０は発生しない。
【０１０１】
第１好気槽４０１および第２好気槽４０２は、各々、実験装置３０が有する好気槽４０と同様の態様である。すなわち、各々は、貯留部を有し、その貯留部内へ空気を供給することができるように構成されたものである。また、内部を２分割または３分割に仕切ることが可能なように構成されている。
第１好気槽４０１は、嫌気性処理水６８を受け入れ、好気性菌や通性嫌気性菌等の作用によって好気的処理を行い、第１好気処理水７３を排出する。また、第２好気槽４０２は、第１好気処理水７３を受け入れ、好気性菌の作用によって好気的処理を行い、第２好気処理水７９を排出する。
また、第１好気槽４０１は、汚泥返送手段７４によって返送汚泥を受け入れることができるように構成されている。また、前述のように、油脂残渣６４が発生した場合に、これを回収して分散槽３６へ供給することができるように構成されている。さらに、第１好気槽４０１は、流出口付近の反応液を返送用汚泥として移送し、排出できるように構成されている。返送汚泥７６は、実験装置３０が有する好気槽４０と同様に、汚泥返送手段５２、６２、７０、７４によって返送汚泥として利用可能に構成されている。
【０１０２】
沈殿槽４４は図１に示した実験装置３０が有する沈殿槽４４と同様の態様である。第２好気処理水７９を受け入れ、沈殿物を汚泥８０として排出し、上澄みを処理水８２として排出できるように構成されている。
【０１０３】
このような実験装置３０または実験装置９０を用いて、食品工場から排出された油脂含有排水５０を種々の条件にて処理した。
なお、油脂含有排水５０を加圧浮上槽３４によって処理する工程のみ回分式とし、その他の工程は連続した処理を行った。
【０１０４】
＜実施例１＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。連続処理における処理水量は３Ｌ／日とした。
【０１０５】
実施例１では、調整槽３２へ、好気槽４０から発生した返送汚泥を添加し（すなわち、汚泥返送手段５２によって返送汚泥７６を返送汚泥として添加し）、さらにＰＡＣ添加手段５４および凝集ポリマ添加手段５６によってＰＡＣおよび凝集ポリマを添加した。ここで返送汚泥の添加量は、返送汚泥を添加した後の調整槽３２内の油脂含有排水５０のＳＳ濃度が１５０ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量とした。また、ＰＡＣの添加量は、調整槽３２内の油脂含有排水５０に対して３００ｍｇ／Ｌとした。さらに凝集ポリマの添加量は、調整槽３２内の油脂含有排水５０に対して１ｍｇ／Ｌとした。
【０１０６】
次に、返送汚泥、ＰＡＣおよび凝集ポリマを添加された油脂含有排水５０を加圧浮上槽３４にて処理した。そして、得られたフロス５８は、全量を分散槽３６へ供給した。なお、フロス５８と分離水６０との体積比は１：３９であった。なお、実施例１では分散槽３６による分散処理は行わなかった。
分離水６０は全量を活性汚泥槽４２の流入口へ供給した。すなわち、好気処理水７２へ分離水６０を合流させた後、活性汚泥槽４２にて処理した。
【０１０７】
嫌気槽３８では槽を密閉し、槽内ｐＨが８．５となるようにＮａＯＨを適宜加えて調整した。また、槽内温度が３７℃となるように調整した。さらに内部を機械撹拌した。また、嫌気槽３８における滞留時間は４日間とした。
なお、このような嫌気槽３８における処理は嫌気性処理に相当する。
好気槽４０では槽内ｐＨが８．０となるようにＮａＯＨを適宜加えて調整した。また、槽内温度が３７℃となるように調整した。さらに１Ｌ／分の条件で通気した。また、好気槽４０における滞留時間は５日間とした。
【０１０８】
活性汚泥槽４２では槽内容物の溶存酸素濃度が３．０ｍｇ／Ｌとなる条件で通気しながら、撹拌した。また、活性汚泥槽４２における滞留時間は６時間とした。
【０１０９】
実施例１では嫌気槽３８および好気槽４０における仕切の数を調整して、第１表に示すような４つのケースについて処理を行った。具体的には、実施例１−１では嫌気槽３８を仕切なし、好気槽４０を仕切なしとし、実施例１−２では嫌気槽３８を仕切なし、好気槽４０を２分割とし、実施例１−３では嫌気槽３８を仕切なし、好気槽４０を３分割とし、実施例１−４では嫌気槽３８を３分割、好気槽４０を３分割とした。
また、比較のため、嫌気槽３８による処理を行わず、好気槽４０のみの処理を行うケース（比較例１−１）と、好気槽４０による処理を行わず、嫌気槽３８のみの処理を行うケース（比較例１−２）とを行った。なお、比較例１−１では好気槽４０を３分割し、比較例１−２では嫌気槽３８を３分割した。
【０１１０】
このような実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理し、実施例および比較例の合計６つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６０、嫌気性処理水６８、好気処理水７２、および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度を測定した。なお、ヘキサン抽出物濃度の測定方法は前述のとおりである。結果を第１表に示す。
【０１１１】
【表１】
2015131271.tif 000003
【０１１２】
第１表に示すように、全ての実施例において処理水８２のヘキサン抽出物濃度が下水放流基準値である３０ｍｇ／Ｌを満足した。また、全ての実施例において、嫌気槽３８および好気槽４０において油脂残渣の発生は認められなかった。
これに対して、２つの比較例では、いずれも処理水８２のヘキサン抽出物濃度が高く、下水放流基準値を満足しなかった。また、比較例１−１では油脂残渣が発生した。
【０１１３】
このような実施例１の結果より、嫌気性処理と好気性処理とを組み合わせる生物処理によって、油脂残渣を発生させずにフロスを効率よく処理することが可能であると考えられる。また、嫌気槽および／または好気槽に仕切を設けることで、水質を改善させることが可能と考えられる。フロスの嫌気性処理では激しい曝気処理を行わないため、油脂残渣の発生を防止することが可能と推定され、また、嫌気性微生物や微好気性環境で生育可能な微生物が生産するバイオサーファクタントによる乳化作用や、両微生物群がフロス中に含まれる油脂分を低分子化する作用によって油脂分の可溶化が進行することで、後段の好気性処理での処理速度を向上させることができると推定される。実施例１のようなフロスの準嫌気性処理では、一般的なメタン発酵を主反応とする嫌気消化は行われず、油脂分の減量化はほとんど進行しないものの、後段の好気性処理との組み合わせによって油脂分の分解を達成することができると考えられる。
【０１１４】
＜実施例２＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例２ではフロスの生物処理工程における反応効率を促進するため、返送汚泥の必要性、返送汚泥の供給源および供給先の影響について調べた。
実験は、分散槽３６による分散処理を行うことと、返送汚泥の供給源および供給先の条件以外は、実施例１−４と同様とした。
ここで、分散処理条件について説明する。分散槽３６では、受け入れたフロス５８へ適宜ＮａＯＨを加えて槽内ｐＨを８．５〜９．５に維持した。また、槽内温度を５０℃に保持した。さらに内部を機械撹拌した。また、分散槽３６における滞留時間は１時間とした。
そして、次のように返送汚泥を用いて油脂含有排水５０を処理した。
【０１１５】
実施例２−１では、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を汚泥返送手段５２によって調整槽３２へ供給した。
実施例２−２では、沈殿槽４４から排出された汚泥８０を汚泥返送手段５２によって調整槽３２へ供給した。
実施例２−３では、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を汚泥返送手段６２によって分散槽３６へ供給した。
実施例２−４では、沈殿槽４４から排出された汚泥８０を汚泥返送手段６２によって分散槽３６へ供給した。
実施例２−５では、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を汚泥返送手段７０によって嫌気槽３８の流入口付近へ供給した。
実施例２−６では、沈殿槽４４から排出された汚泥８０を汚泥返送手段７０によって嫌気槽３８の流入口付近へ供給した。
比較例２−１では、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を汚泥返送手段７４によって好気槽４０の流入口付近へ供給した。
比較例２−２では、沈殿槽４４から排出された汚泥８０を汚泥返送手段７４によって好気槽４０の流入口付近へ供給した。
比較例２−３では返送汚泥７６および汚泥８０のいずれをも用いなかった。
【０１１６】
このような実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理し、実施例および比較例の合計９つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６０、好気処理水７２、および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度を測定した。また、油脂残渣の発生量を測定した。
なお、油脂残渣の発生量の測定方法は、発生した油脂残渣を回収して質量を測定した。結果を第２表に示す。
【０１１７】
【表２】
2015131271.tif 000004
【０１１８】
第２表に示すように、実施例２−１および実施例２−２において油脂残渣の発生は認められなかったが、その他の実施例および比較例では油脂残渣が発生した。
このような結果より、フロスの生物処理における反応効率の向上および油脂残渣の発生防止のために、汚泥返送を使用することが好ましいと考えられる。また、返送汚泥の供給源として好気槽４０や沈殿槽４４の汚泥が有効であり、特に前者の好気槽４０の汚泥は、油分処理の促進および油脂残渣の発生を防止するためにより効果的であると考えられる。好気槽４０では、油分の分解能力が特に高い微生物種が高濃度で存在することや、これらが油分を分散させるためのバイオサーファクタント（微生物界面活性剤）を分泌することで高い効果が得られると考えられる。
【０１１９】
さらに、返送汚泥の供給先は、調整槽３２が最も効果的であり、次いで分散槽３６、嫌気槽３８で効果が認められる。これに対して好気槽４０への汚泥返送手段７４による返送汚泥の供給の効果は高くなかった。このような効果は、返送汚泥の供給先を加圧浮上槽３４の前段とすることで、フロスに含まれる油分の分散性を最適化することができるためと推定される。また、返送汚泥の供給先を加圧浮上槽３４よりも前段として返送汚泥に含まれる水分を分離水６０とすることで、嫌気性処理および好気性処理の対象物の体積を小さくし、嫌気槽および好気槽における滞留時間を長くすることが可能であるためと推定される。
【０１２０】
＜実施例３＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例３ではフロス５８を嫌気性処理に供する前処理工程として設置する分散槽３６の効果について調べた。
実施例３−１は実施例２−３の条件を基本とし、フロス５８を分散槽３６へ供給し、さらに好気槽４０から排出された返送汚泥７６を分散槽３６へ供給し、排出された分散処理水６６を嫌気槽３８へ供給した。また、嫌気槽３８および好気槽４０で発生した油脂残渣６４を回収し、分散槽３６へ供給した。
実施例３−２は実施例２−３の条件と同一であり、フロス５８を分散槽３６へ供給し、さらに好気槽４０から排出された返送汚泥７６を分散槽３６へ供給し、排出された分散処理水６６を嫌気槽３８へ供給した。また、嫌気槽３８および好気槽４０で発生した油脂残渣６４の分散槽３６への供給は行わなかった。
比較例３−１は比較例２−１の条件を基本とし、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を好気槽４０の流入口付近へ供給した。そして、フロス５８は分散槽３６へ供給せず、全量を嫌気槽３８へ供給した。また、嫌気槽３８および好気槽４０で発生した油脂残渣６４を回収し、分散槽３６へ供給した。
比較例３−２は比較例２−１の条件を基本とし、好気槽４０から排出された返送汚泥７６を好気槽４０の流入口付近へ供給した。そして、フロス５８は分散槽３６へ供給せず、全量を嫌気槽３８へ供給した。また、嫌気槽３８および好気槽４０で発生した油脂残渣６４の分散槽３６への供給は行わなかった。
【０１２１】
このような実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理し、実施例および比較例の合計４つのケースの各々において嫌気槽３８および好気槽４０における合計の油脂残渣の発生量を測定した。結果を第３表に示す。
【０１２２】
【表３】
2015131271.tif 000005
【０１２３】
第３表に示すように、実施例３−１および実施例３−２において油脂残渣の発生は極わずかとなった。
また、分散槽３６にてフロス５８を処理することで、油脂残渣の発生を顕著に抑制することができると考えられる。
また、嫌気槽３８および好気槽４０にて発生した油脂残渣を回収し、分散槽３６で処理を施すことにより、油脂残渣の発生量を抑制することができると考えられる。
【０１２４】
＜実施例４＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例４は、調整槽３２へ供給する返送汚泥の量の影響について実験を行った。実験は実施例２−１の条件を基本として実施した。
実施例４−１では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が２０ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
実施例４−２では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が５０ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
実施例４−３では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が１００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
実施例４−４では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が３００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
実施例４−５では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が１０００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
実施例４−６では、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が２０００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなるようにした。
【０１２５】
そして、実施例４の合計６つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６６、好気処理水７２および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度を測定した。結果を第４表に示す。
【０１２６】
【表４】
2015131271.tif 000006
【０１２７】
第４表より、調整槽３２への汚泥返送の供給量の最適値は、調整槽３２において返送汚泥を加えた後の油脂含有排水５０における返送汚泥濃度が５０〜１０００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる供給量であると考えられる。
【０１２８】
＜実施例５＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例５ではフロスの嫌気性処理におけるｐＨの影響について調べた。実験は、実施例１−４の条件を基本とし、嫌気槽３８における槽内ｐＨを調整した。
実施例５−１では嫌気槽３８における槽内ｐＨを７．２に調整した。
実施例５−２では嫌気槽３８における槽内ｐＨを７．８に調整した。
実施例５−３では嫌気槽３８における槽内ｐＨを８．３に調整した。
実施例５−４では嫌気槽３８における槽内ｐＨを８．８に調整した。
実施例５−５では嫌気槽３８における槽内ｐＨを９．５に調整した。
【０１２９】
そして、実施例５の合計５つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６０、好気処理水７２、および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度および油脂残渣の発生量を測定した。結果を第５表に示す。
【０１３０】
【表５】
2015131271.tif 000007
【０１３１】
第５表より、嫌気槽３８の槽内ｐＨは７．２〜８．８が好ましいと考えられる。
【０１３２】
＜実施例６＞
図４に示す実験装置９０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例６では嫌気槽３８内の温度の影響について調べた。なお、連続処理における処理水量は３Ｌ／日とした。
【０１３３】
実施例６では、調整槽３２へ、第１好気槽４０１から発生した返送汚泥７６を添加した。すなわち、汚泥返送手段５２によって返送汚泥７６を返送汚泥として油脂含有排水５０へ添加した。ここで返送汚泥の添加量は、返送汚泥を添加した後の調整槽３２内の油脂含有排水５０の返送汚泥濃度が５００ｍｇ−ＳＳ／Ｌとなる量とした。
【０１３４】
次に、返送汚泥が添加された油脂含有排水５０の全量を分散槽３６へ供給した。尚、ＰＡＣおよび凝集ポリマの添加は行わなかった。
分散槽３６では受け入れた油脂含有排水５０へ適宜ＮａＯＨを加えて槽内ｐＨを８．５〜９．５に維持し、槽内温度を５０℃に保持した。さらに内部を機械撹拌した。また、分散槽３６における滞留時間は１時間とした。
【０１３５】
嫌気槽３８では槽を密閉し、槽内ｐＨが８．５となるようにＮａＯＨを適宜加えて調整した。また、槽内温度が３７℃となるように調整した。さらに内部を機械撹拌した。また、嫌気槽３８における滞留時間は２０時間とした。
【０１３６】
第１好気槽４０１では槽内ｐＨが８．０となるようにＮａＯＨを適宜加えて調整した。また、槽内温度が３７℃となるように調整した。さらに、１Ｌ／分の条件で通気、撹拌した。また、第１好気槽４０１における滞留時間は６時間とした。
【０１３７】
第２好気槽４０２では槽内ｐＨが８．０となるようにＮａＯＨを適宜加えて調整した。また、槽内温度が３７℃となるように調整した。さらに、１Ｌ／分の条件で通気、撹拌した。また、第２好気槽４０２における滞留時間は６時間とした。
【０１３８】
そして、嫌気槽３８における槽内温度を変更した実験を行った。
実施例６−１では嫌気槽３８における槽内温度を２０℃に維持した。
実施例６−２では嫌気槽３８における槽内温度を３０℃に維持した。
実施例６−３では嫌気槽３８における槽内温度を３７℃に維持した。
実施例６−４では嫌気槽３８における槽内温度を４７℃に維持した。
実施例６−５では嫌気槽３８における槽内温度を５８℃に維持した。
【０１３９】
そして、実施例６の合計５つのケースの各々において、油脂含有排水５０、嫌気性処理水６８、第１好気処理水７３、および第２好気処理水７９についてヘキサン抽出物濃度を測定した。結果を第６表に示す。
【０１４０】
【表６】
2015131271.tif 000008
【０１４１】
第６表より、嫌気槽３８の槽内の温度は２０〜５８℃が好ましいと考えられる。
また、実施例６では全ての条件で油脂残渣の発生は認められなかった。
【０１４２】
＜実施例７＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例７ではフロスの嫌気性処理および好気性処理における反応効率を促進するため、嫌気性処理における硫酸添加および通気（酸素投入）の影響について調べた。実験は、実施例１−４の条件を基本とし、嫌気槽３８における反応条件等を調整した。また、嫌気槽３８の槽内の液中における酸化還元電位を白金電極によるＯＲＰ計を用いて測定した。
【０１４３】
実施例７−１では嫌気槽３８を密閉して通気は行わなかった。また、硫酸は添加しなかった。
実施例７−２では嫌気槽３８を密閉して通気は行わず、硫酸を添加して槽内の硫酸イオン濃度を３０ｍｇ／Ｌとした。
実施例７−３では嫌気槽３８を密閉して通気は行わず、硫酸を添加して槽内の硫酸イオン濃度を１，０００ｍｇ／Ｌとした。
実施例７−４では嫌気槽３８を密閉して通気は行わず、硫酸を添加して槽内の硫酸イオン濃度を３，０００ｍｇ／Ｌとした。
実施例７−５では嫌気槽３８の槽内の液中における酸化還元電位が−２５０ｍＶとなるように槽内液の表面へ空気を吹き付けた。また、硫酸は添加しなかった。
実施例７−６では嫌気槽３８の槽内の液中における酸化還元電位が−１８０ｍＶとなるように槽内液の表面へ空気を吹き付けた。また、硫酸を添加して槽内の硫酸イオン濃度を３０ｍｇ／Ｌとした。
実施例７−７では嫌気槽３８の槽内の液中における酸化還元電位が−５０ｍＶとなるように槽内液の表面へ空気を吹き付けた。また、硫酸は添加しなかった。
【０１４４】
そして、実施例の合計７つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６０、嫌気性処理水６８、好気処理水７２、および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度および油脂残渣の発生量を測定した。結果を第７表に示す。
【０１４５】
【表７】
2015131271.tif 000009
【０１４６】
第７表より、嫌気性処理における硫酸添加および通気（酸素投入）によって処理性能が向上すると考えられる。
【０１４７】
＜実施例８＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例８では嫌気性処理水６８の好気性処理におけるｐＨの影響について調べた。実験は、実施例１−３の条件を基本とし、好気槽４０における槽内ｐＨを調整した。
実施例８−１では好気槽４０における槽内ｐＨを７．２に調整した。
実施例８−２では好気槽４０における槽内ｐＨを７．５に調整した。
実施例８−３では好気槽４０における槽内ｐＨを８．５に調整した。
実施例８−４では好気槽４０における槽内ｐＨを９．０に調整した。
実施例８−５では好気槽４０における槽内ｐＨを１０．０に調整した。
実施例８−６では好気槽４０における槽内ｐＨを１１．０に調整した。
【０１４８】
そして、実施例の合計６つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６０、好気処理水７２、および処理水８２についてヘキサン抽出物濃度および油脂残渣の発生量を測定した。結果を第８表に示す。
【０１４９】
【表８】
2015131271.tif 000010
【０１５０】
第８表より、好気槽４０の槽内ｐＨは７．５〜１１．０が好ましいと考えられる。
【０１５１】
＜実施例９＞
図４に示す実験装置９０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例９では好気槽内の温度の影響について調べた。実験は、加圧浮上槽３４による固液分離を行わないという条件以外は、実施例１−３の条件を基本とし、第１好気槽４０１および第２好気槽４０２における槽内温度を調整した。
実施例９−１では槽内温度を２０℃に維持した。
実施例９−２では槽内温度を３０℃に維持した。
実施例９−３では槽内温度を３７℃に維持した。
実施例９−４では槽内温度を４７℃に維持した。
実施例９−５では槽内温度を５８℃に維持した。
【０１５２】
そして、実施例の合計５つのケースの各々において、油脂含有排水５０、嫌気性処理水６８、第１好気処理水７３、および第２好気処理水７９についてヘキサン抽出物濃度を測定した。結果を第９表に示す。
【０１５３】
【表９】
2015131271.tif 000011
【０１５４】
第９表より、第１好気槽４０１および第２好気槽４０２の槽内の温度は３０〜５８℃が好ましいと考えられる。
また、実施例９では全ての条件で油脂残渣の発生は認められなかった。
【０１５５】
＜実施例１０＞
図３に示す実験装置３０を用いて油脂含有排水５０を処理した。
実施例１０は、好気槽４０における仕切り設置場所の影響、好気槽４０の水面上に構造物（微生物膜を形成するための微生物膜ユニット）を設置した場合の影響、および好気槽４０で発生した発泡物を前段の嫌気槽３８に流出させたときの影響について調べた。
ここで微生物膜ユニットはポリエチレン製の不織布を垂直方向に複数枚垂らすように配置したものである。
なお、実験は、実施例１−２を基本条件とした。
【０１５６】
実施例１０−１では、好気槽４０における前段と後段との容積比率が１：２となる位置に仕切りを設置した。微生物膜ユニットは設置せず、好気槽４０で発生した発泡物の嫌気槽３８へ返送も行わなかった。
実施例１０−２では、好気槽４０における前段と後段との容積比率が１：１となる位置に仕切りを設置した。微生物膜ユニットは設置せず、好気槽４０で発生した発泡物の嫌気槽３８へ返送も行わなかった。
実施例１０−３では、好気槽４０における前段と後段との容積比率が２：１となる位置に仕切りを設置した。微生物膜ユニットは設置せず、好気槽４０で発生した発泡物の嫌気槽３８へ返送も行わなかった。
実施例１０−４では、好気槽４０における前段と後段との容積比率が１：１となる位置に仕切りを設置した。そして、好気槽における液面の上部に微生物膜ユニットを設置した。なお、好気槽４０で発生した発泡物の嫌気槽３８へ返送は行わなかった。
実施例１０−５では、好気槽４０における前段と後段との容積比率が１：１となる位置に仕切りを設置した。微生物膜ユニットは設置しなかった。しかし、好気槽４０で発生した発泡物の嫌気槽３８へ返送を行った。
【０１５７】
そして、実施例の合計５つのケースの各々において、油脂含有排水５０、フロス５８、分離水６６、および処理水８２、ならびに好気槽４０における前段部および後段部の各々におけるサンプル水についてヘキサン抽出物濃度を測定した。また、好気槽４０における前段部および後段部の各々におけるサンプル水についてＭＬＳＳを測定した。さらに、好気槽４０における前段部におけるサンプル水について溶存酸素量（ＤＯ）を測定した。
なお、溶存酸素量の測定方法は溶存酸素電極を用いた酸素電極法により行った。
また、ＭＬＳＳの測定方法は工場排水試験方法（ＪＩＳ  Ｋ０１０２  １４）に基づく。
結果を第１０表に示す。
【０１５８】
【表１０】
2015131271.tif 000012
【０１５９】
第１０表より、好気槽４０に設置する仕切は、槽を均等に区分する位置に設置するとより良い水質の処理水８２が得られると考えられる。また、好気槽４０における前段の溶存酸素濃度が０．６ｍｇ／Ｌ以下の条件では、好気槽４０内のＭＬＳＳ濃度を高く維持でき、処理性能を向上することが可能であった。
好気槽４０に微生物膜ユニットを設置した場合、油分の除去性能が最も高い結果が得られた。
好気槽４０で発生した発泡物を嫌気槽３８に導入することで、消泡剤の添加が不要となり、かつ、油脂残渣の発生が無く、良好な水質の処理水を得ることができた。
【符号の説明】
【０１６０】
１                本発明の装置
２、５０          油脂含有排水
３                嫌気性処理手段
４、６８          嫌気性処理水
５                好気性処理手段
７、８２          処理水
９、１１、２３、２６、５２、６２、７０、７４    汚泥返送手段
１０                装置
１２、５４          ＰＡＣ添加手段
１３、５６          凝集ポリマ添加手段
１８                濃縮手段
１９                分散手段
２１                濃縮物
２２、６０          分離水
２４、６４          油脂残渣
２５、６６          分散処理水
８、８０                汚泥
２８、７６          返送汚泥
３０、９０          実験装置
３６                分散槽
３８                嫌気槽
４０                好気槽
４０１              第１好気槽
４０２              第２好気槽
４２                活性汚泥槽
４４                沈殿槽
５８                フロス
７２                好気処理水
７３                第１好気処理水
７８                活性汚泥処理水
７９                第２好気処理水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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