(57)【要約】【課題】  微生物とオゾンとを用いて、油脂分解および脱臭を十分に行える汚水浄化装置を提供すること。【解決手段】  グリーストラップ２の汚水３の浄化に用いるものにおいて、油分を分解するリパーゼを持つ微生物を含有したバイオ液４を貯留するためのタンク５と、バイオ液４をグリーストラップ２に供給するためのバイオ液供給装置１３と、微生物を付着させると共に汚水３中に備えられた炭素繊維２３と、オゾンを生成するためのオゾン発生器８と、オゾン発生器８で発生させたオゾンをグリーストラップ２の上面気相に供給するためのオゾン供給装置２１と、バイオ液供給装置からのバイオ液の供給を制御する制御装置２２とを備えているものによって達成される。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーストラップの悪臭を脱臭しながら汚水の浄化を行う汚水浄化兼脱臭方法であって、
前記グリーストラップの汚水中に、油脂をグリセロールと脂肪酸に分解するリパーゼを生産する付着性微生物と、生じた脂肪酸を消費し資化する付着性微生物、あるいはそれら両方の機能をあわせもつ付着性微生物を含有したバイオ剤を供給しつつ、供給した微生物が流出しないように、微生物が付着する担体を浸漬する一方、前記グリーストラップの上面気相にはオゾンを供給することを特徴とする汚水浄化兼脱臭方法。
【請求項２】
微生物を付着させるための担体が炭素繊維製のものである請求項１に記載の汚水浄化兼脱臭方法。
【請求項３】
バイオ剤が微生物を含む液体である請求項１または２に記載の汚水浄化兼脱臭方法。
【請求項４】
グリーストラップの汚水の浄化に用いる汚水浄化兼脱臭装置であって、
油脂をグリセロールと脂肪酸に分解するリパーゼを生産する付着性微生物と、生じた脂肪酸を消費し資化する付着性微生物、あるいはそれら両方の機能をあわせもつ付着性微生物を含有したバイオ剤をためておく保管庫と、保管したバイオ剤を保管庫からグリーストラップに供給するためのバイオ剤供給装置と、前記バイオ剤中の微生物を付着させるためにグリーストラップの汚水中に備えられた担体と、オゾンを生成するためのオゾン発生器と、このオゾン発生器で発生させたオゾンをグリーストラップの上面気相に供給するためのオゾン供給装置とを備えていることを特徴とする汚水浄化兼脱臭装置。
【請求項５】
バイオ剤中の微生物を付着させるためにグリーストラップの汚水中に備えられた担体が炭素繊維製のものである請求項４に記載の汚水浄化兼脱臭装置。
【請求項６】
バイオ剤が微生物を含む液体であり、保管庫がタンクである請求項４または５に記載の汚水浄化兼脱臭装置。
【請求項７】
微生物を付着させるための担体が多孔性固体である請求項１に記載の汚水浄化兼脱臭方法。
【請求項８】
バイオ剤が微生物を含む乾燥体である請求項１、２または７のいずれか一つに記載の汚水浄化兼脱臭方法。
【請求項９】
バイオ剤中の微生物を付着させるためにグリーストラップの汚水中に備えられた担体が多孔性固体である請求項４に記載の汚水浄化兼脱臭装置。
【請求項１０】
バイオ剤が微生物を含む乾燥体である請求項４、５、または９のいずれか一つに記載の汚水浄化兼脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオフィルムによる油脂分解とオゾンによる脱臭を両立させるグリーストラップの衛生化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホテル、レストラン、飲食店などの厨房から排出される廃油や油脂などが直接に下水及び処理場へ流出されることを防止するために、昭和５０年から建築基準法により、油脂を捕集するグリーストラップの設置が義務付けられている。グリーストラップは、例えば図１に示すように、内部が複数の槽（例えば、図１には３槽のものを示した）に分かれている。第１槽１０１〜第３槽１０３の各槽の間は、下端部分を残して、仕切り板１０４，１０５で仕切られている。図示左側の廃水溝１０６から運ばれてきた廃水は、第１槽１０１に流し込まれる。このとき、バスケット１０７によって大きなゴミが捕集される。廃水は第１槽１０１〜第３槽１０３を通過する際に油分１０９と水分とが分離され、このうち水分は廃水トラップ１０８を通過して第３槽１０３から下水等に排出される。また、各槽１０１〜１０３の最下部には、汚泥１１０が溜まっていく。
【０００３】
グリーストラップには、生ゴミ、油分などが溜まるために、定期的なメンテナンスを行う必要がある。しかし、メンテナンスには非常に手間がかかることに加え、臭いが強いため、メンテナンスが必要な期間以上に放置されがちである。このため、施設の中には、グリーストラップが十分に機能せず、配管詰まりや悪臭の原因となることがあった。
一方、このようなグリーストラップのメンテナンスを微生物を用いて行おうとする試みが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。
【０００４】
上記文献に開示された技術は、オゾンと微生物を用いて、グリーストラップのメンテナンスを行おうとするものである。
グリーストラップの水相上部に集まる油の主成分は油脂であり、これを生物学的に分解するにはリパーゼが不可欠である。このため、グリーストラップに適用される微生物は、リパーゼ生産菌である。また、リパーゼによって分解された油脂は脂肪酸とグリセリンに変換される。この脂肪酸は長い炭素鎖を有しており、油分の一部と考えられるので、脂肪酸を消費する微生物も必要である。ただし、多くのリパーゼ生産菌は脂肪酸消費菌でもある。これらを総称して油分解菌と称する。
【０００５】
しかし、グリーストラップに油分解菌やリパーゼを投入しても、営業時の廃水の流入・流出がある場合は、分解菌やリパーゼの滞留時間が短いため、十分に油脂を分解することができない。一方、オゾンにより油を分解する技術もあるが、グリーストラップ内の大量の油をオゾンで分解するには致死量を越える濃度のオゾンを使用する必要があり、安全上、重大な問題がある。しかしグリーストラップは悪臭の発生源でもあるので、脱臭を目的としてオゾンを作用させる技術は利用されている。ただし、オゾンには殺菌効果があるため、微生物による油脂の分解とオゾンによる脱臭を両立させることは、困難であった。以上の問題を解決するため、従来技術では、非営業時間帯のみ微生物を働かせ、営業時間帯は汚水中にオゾンを吹き込むことで脱臭対策のみ行っていた。
【０００６】
しかし、この方法では営業時間内に溜まった油を、非営業時間帯だけで微生物分解することになり、油の量が多いために十分に油を分解することは不可能であった。逆に営業時間内に微生物を働かそうとしても、先述したとおり滞留時間の問題で効果が期待できないばかりでなく、微生物を働かすために必要な空気を曝気することでトラップ槽内を攪拌してしまい、グリーストラップ本来の機能である固液分離の状態をも乱すことになり、流出する油の量はかえって増大するおそれがあった。
上記事情のために、前記文献に記載の技術では、未だに十分な油脂、油分の分解が行えなかった。
【０００７】
一方、水質浄化においては、微生物を固体表面に付着させて形成させるバイオフィルムが利用されている。付着担体としては、炭素繊維製のものやポリウレタン製のものが広く利用されている。しかしながら、バイオフィルムは開放系中で形成されるため、これを構成する微生物叢を制御することが困難であり、従来の技術では、ＢＯＤやＣＯＤなどの一般有機物の除去に用いられるに留まっており、特殊な成分を高濃度で含む特殊廃水の浄化に適用され得る技術は存在していない。ましてや、グリーストラップのように大量の油分を含む廃水の処理に、従来の技術ではバイオフィルムを適用することはできなかった。
【特許文献１】特開２００２−０７９２８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、微生物とオゾンとを用いて、油脂分解および脱臭を十分に行える汚水浄化兼脱臭方法および装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、リパーゼ生産能力および脂肪酸資化能力と、担体への付着性を併せ持つ微生物を主とするバイオフィルムをトラップ槽内に形成させることを考えた。付着性を持たせることで、リパーゼ生産菌および脂肪酸資化菌を主とするバイオフィルムを形成させ、微生物の槽内からの流出を防ぎ、かつ微生物のオゾンに対する耐性を向上させることでオゾンとの併用が可能になる、などの効果が期待できる。このため、営業時間内でも微生物を作用させることができるため、２４時間に渡って、微生物を働かすことができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る汚水浄化と脱臭を両立する方法は、グリーストラップの汚水の浄化を行うものにおいて、前記グリーストラップの汚水中に、油脂を分解するリパーゼを生産する付着性微生物と脂肪酸を消費し資化する付着性微生物、あるいはそれら両方の機能をあわせもつ付着性微生物を含有したバイオ剤を供給しつつ、グリーストラップの汚水中には供給した微生物が付着する担体を浸漬する一方、前記グリーストラップの上面気相にはオゾンを供給することを特徴とする。
前記担体としては、炭素繊維製のもの、多孔性固体（例えば、ポリウレタン製のもの、セラミックス製のもの、木炭製のもの）などが例示される。
【００１１】
前記バイオ剤としては、液体のもの、乾燥体または固形のもの（錠剤、顆粒を含む）などが例示される。バイオ剤を投入するに際しては、適当な投入装置を用いて、定期的に所定量を投入することもできるし、手作業によって適当な時間（例えば、一日の仕事が終了後など）に所定量を投入することもできる。
第２の発明に係る汚水浄化兼脱臭装置は、グリーストラップの汚水の浄化に用いるものにおいて、油脂をグリセロールと脂肪酸に分解するリパーゼを生産する付着性微生物と、生じた脂肪酸を消費し資化する付着性微生物、あるいはそれら両方の機能をあわせもつ付着性微生物を含有したバイオ剤をためておく保管庫と、保管したバイオ剤を保管庫からグリーストラップに供給するためのバイオ剤供給装置と、前記バイオ剤中の微生物を付着させるためにグリーストラップの汚水中に備えられた担体と、オゾンを生成するためのオゾン発生器と、このオゾン発生器で発生させたオゾンをグリーストラップの上面気相に供給するためのオゾン供給装置とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
前記担体としては、炭素繊維製のもの、多孔性固体（例えば、ポリウレタン製のもの、セラミックス製のもの、木炭製のもの）などが例示される。
前記バイオ剤としては、液体のもの、乾燥体または固形のもの（錠剤、顆粒を含む）などが例示される。バイオ剤を投入するに際しては、適当な投入装置を用いて、定期的に所定量を投入することもできるし、手作業によって適当な時間（例えば、一日の仕事が終了後など）に所定量を投入することもできる。このときバイオ剤が液体のものの場合には、バイオ剤供給装置については、例えば特開２００６−１３６８１６に開示されたものを用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リパーゼ生産能力と脂肪酸消費・資化能力を有する付着性微生物を主とするバイオフィルムをグリーストラップの汚水中に形成させることで、油分を十分に分解することができる。また、上面気相にはオゾンが供給されるため、脱臭も行うことができる。このとき、オゾンは汚水中の油分解菌には作用し難いために、より良好な油分分解能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
本発明で用いる微生物としては、リパーゼを生産することに加え、生じた脂肪酸を消費・資化して増殖する能力を有する上に、担体への付着性をも有するものが望ましい。そのような機能を併せ持つ微生物としては、例えば真性細菌、酵母、真菌類が例示される。これらのうち好ましくは真性細菌、更に好ましくはグラム陽性細菌、プロテオバクテリアがよい。またグラム陽性細菌の中ではBacillus属細菌、Rhodococcus属細菌が特によい。プロテオバクテリアの中ではアルファバクテリア、ベータバクテリア、ガンマバクテリアが特に好ましい。更にこれらの中でも、Acinetobacter属細菌、Pseudomonas属細菌、Alcaligenes属細菌、Rhodobacter属細菌、Ralstonia属細菌、Burkholderia属細菌、Acidovorax属細菌は、前述のグラム陽性細菌に属するBacillus属細菌、Rhodococcus属細菌と並んで、最も好ましい。しかしながら、利用可能な微生物は前記微生物に限定されるわけではない。なお、これら微生物は単独で用いても、複数種類の微生物を含む混合状態で用いてもどちらでもよい。
油脂分解能力および脂肪酸消費・資化能力を有する微生物は下記の方法により取得した。寒天培地中に油脂を分散させて白濁させた寒天プレート上に、微生物源を接種し、生じたコロニーの周りに油脂が分解されて生じたクリアゾーンを形成するものを、油分解菌とした。
微生物の付着性については、たとえば、９６穴プレートなどの培養用プレートを利用し、このプレートで微生物を培養してプレート壁面に付着した微生物細胞数をカウントする方法などにより評価することが出来る。その際、非付着性の微生物、例えば大腸菌Escherichia coli JM109株などをコントロールとして一緒に試験し、それと比べて付着細胞数が多いものを付着性微生物とすることが好ましい。さらに、付着細胞数が２倍以上の微生物が特に好ましく、５倍以上の微生物が最も好ましい。ただし、付着試験法については上記記載の方法に限定されない。
【００１５】
本発明で用いる微生物付着用担体は、ＰＡＮ系、ピッチ系、フェノール樹脂系ノボロイド繊維などの炭素繊維が使用できる。炭素繊維の表面に、リパーゼ生産能力および脂肪酸消費・資化能力を有する微生物を主とするバイオフィルムが、それら微生物の持つ付着性のゆえ、形成される。このバイオフィルムによって、油脂が分解される。また、微生物付着用担体として、多孔性固体を用いることができる。多孔性固体とは、微生物が付着するための表面積が大きくなるように小孔を多く備えた固体のことを意味し、例えば、木炭、セラミックス、ポリウレタン樹脂製品などが使用できる。
本発明を実施するに際し、グリーストラップの水相には、従来の微生物処理を行う場合と同様に曝気を行う。グリーストラップの水相の温度、ｐＨ、及びＤＯ（溶存酸素量）は、特に限定されないが、好ましくは温度が１０℃〜４０℃、ｐＨが５〜８、ＤＯが１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍであり、より好ましくは温度が１５℃〜３５℃、ｐＨが５.５〜７.５、ＤＯが２ｐｐｍ〜８ｐｐｍである。ただし、前記範囲を外れても、発明を実施できないわけではない。
本発明で処理することができる廃水は、ホテル、レストラン、飲食店などの厨房から排出されるものであって、油分を含むものである。
【００１６】
図２は本実施形態の汚水浄化兼脱臭装置を簡略化して示す構成図である。図に示すように、汚水浄化装置１は、グリーストラップ２の汚水３を浄化し（より詳細には、汚水中の油分を分解するため）、同時に汚水から発生する悪臭を脱臭するためのものである。汚水浄化兼脱臭装置１には、リパーゼ生産能力と脂肪酸消費・資化機能をあわせもつ付着性の微生物（油分解菌）を含有したバイオ剤４を貯留するタンク５と、第１ポンプ６と、第２ポンプ７と、オゾン発生器８と、第１タイマ１０と、第２タイマ９とを有している。図示はしないが、タンク５、第１ポンプ６、第２ポンプ７、オゾン発生器８、第１タイマ１０、および第２タイマ９は、筐体内に設けられて一体化されている。なお、タンク５は、設計コンセプト（例えば、大型のタンクを必要とする場合など）などに応じて筐体の外部に付設することもできる。
【００１７】
また、グリーストラップ２の汚水３中には、炭素繊維２３（例えば、ジャパン・ウォーター・ガードが販売しているムカデ型炭素繊維水質浄化材を用いることができる）が浸漬されている。この炭素繊維２３は、油分が分離される汚水３の上面部分から下方に向かって設けられている。詳細には、炭素繊維２３の上部がグリーストラップ２の上端に渡された紐体２４に結びつけられており、炭素繊維２３の中央から下端部分が汚水３の内部に浸漬されている。また、炭素繊維の下端には、炭素繊維が浮いてしまわないように錘２５を付ける。錘の材質は問わないが、本実施形態においては、微生物の付着効果が期待されるセラミックスを使用した。炭素繊維２３は、グリーストラップ２において、廃水の流入する第１槽と廃水の流出する最終槽の間に位置する槽に設けることが好ましい。この中間槽が油の分解機能を発揮させる主要部分になるからである。詳細には図示しないが、本実施形態においても、炭素繊維２３は、三槽に分けられたグリーストラップ２の第２槽に設置されている。
【００１８】
なお、グリーストラップ２の構成については、従来公知のものと同様なので、詳しい説明は省略する。
タンク５の排出口５ａには、タンク配管１１の一端が接続されている。
また、バイオ剤４は、単種類あるいは複数種類の油分解菌を含むことができる。これら微生物は担体への付着性を有するものを使用する。そのような微生物は、油分を分解すると共に、炭素繊維２３に対する付着性が良好なため、炭素繊維２３の表面に目的の機能、ここではリパーゼ生産能力と脂肪酸資化能力を有する微生物を主とするバイオフィルムを容易に形成することができるからである。
【００１９】
第１ポンプ６は、タンク５に貯留したバイオ剤４をグリーストラップ２に供給するためのものであり、その吸込口６ａにはタンク配管１１の他端が接続されている。また、第１ポンプ６の吐出口６ｂには、バイオ剤供給管１２の基端部が接続されており、このバイオ剤供給管１２の先端は、グリーストラップ２の内部に配置されている。供給されたバイオ剤は、曝気により汚水中に撹拌される。第１ポンプ６は、図示しない外部電源に電気的に接続されており、第１タイマ１０から送出される信号に基づいて駆動タイミングおよび駆動時間が制御されるようになっている。こうして、タンク配管１１、第１ポンプ６およびバイオ液供給管１２により、タンク５に貯留したバイオ剤４をグリーストラップ２に供給するためのバイオ剤供給装置１３が構成されている。
【００２０】
なお、前記はバイオ剤が液体の性状である場合についての装置について記述したものである。本発明においては、バイオ剤は、液体の性状でないもの（例えば錠剤様のもの）を用いることも可能である。例えば、微生物細胞を集菌後、適当な大きさに細胞集団を丸めて固め、凍結乾燥して調製した錠剤、または顆粒状のものの他、粉末状のものを使用することができる。これら乾燥品は、水中で速やかに元の性状に戻すことが可能である。また、多くの場合、乾燥品は活性を長期に渡って維持することができ、むしろ液体よりも長期保存性に長けている場合が多い。したがって、バイオ供給装置もバイオ剤の性状に応じた形式のものを用いることが可能である。例えば、バイオ剤が錠剤の場合には、貯留庫はタンクでなくても良く、錠剤を保管可能な保管庫とすることもできる。更に、バイオ剤を供給する供給装置は、ポンプ形式でなく、保管庫から適当な時間間隔で、適当な個数の錠剤を落下させる落下形式のものでもよい。
【００２１】
第２ポンプ７は、空気をグリーストラップ２に直接供給するとともに、空気をオゾン発生器８に供給し、オゾン発生器８で生成したオゾンをグリーストラップ２の上面気相に供給するためのものである。第２ポンプ７には、１つの空気吸込口７ａと２つの空気吐出口７ｂ、７ｃとを備えたエアポンプが用いられており、一方の空気吐出口７ｂには、エア供給管１４の基端部が接続されている。このエア供給管１４の先端は、グリーストラップ２の内部、より詳細には、グリーストラップ２の内部に導入された汚水３の中にエアを供給することができるように、グリーストラップ２の底面の近傍に配置された散気管１５に接続されている。散気管１５には、少なくともその外周に多数の貫通孔が形成されており、散気管１５の内部の気体を汚水３中に拡散するように吐出することができるようになっている。あるいは散気管１５は、多孔質製セラミックスのものを用いることもできる。本実施形態でも、貫通孔を設けたものとセラミックス製のものと、両方について検討した。
【００２２】
また、他方の空気吐出口７ｃには、エア導入管１６の一端が接続されている。第２ポンプ７は、図示しない外部電源および制御部に電気的に接続されており、第２タイマ９から送出される信号に基づいて駆動タイミングおよび駆動時間が制御されるようになっている。こうして、第２ポンプ７およびエア供給管１４により、グリーストラップ２に空気を供給する空気供給装置１７が構成されている。空気供給装置１７は、必要に応じて適宜に設けることができる。
オゾン発生器８は、脱臭に用いるオゾンを生成するためのものであり、無電極管によって形成された石英オゾン灯などのオゾン灯１８を有している。
【００２３】
このオゾン灯１８は、エア導入口１９ａおよびオゾン吐出口１９ｂを有するケース１９の内部に配設されている。オゾン灯１８は、駆動回路を介して外部電源に電気的に接続されており、第２タイマ９から送出される信号に基づいて駆動タイミングおよび駆動時間が制御されるようになっている。また、ケース１９のエア導入口１９ａには、エア導入管１６の他端が接続されている。さらに、ケース１９のオゾン吐出口１９ｂには、オゾン供給管２０の基端部が接続されており、オゾン供給管２０の他端部は、グリーストラップ２の上面気相に配置されている。なお、オゾン灯１８の形状・数などは、必要に応じて設定することができる。こうして、第２ポンプ７、エア導入管１６およびオゾン供給管２０により、オゾン供給装置２１が構成されている。
【００２４】
なお、第２ポンプ７としては、空気供給装置１７およびオゾン供給装置２１のそれぞれに１つの空気吸込口と１つの空気吐出口とを備えた２ポートのエアポンプを設ける構成としてもよいが、部品点数の削減や小型化を図るうえで、本実施形態のように、少なくとも２つの空気吐出口７ｂと７ｃを備えたエアポンプを用いることが好ましい。更になお、第２ポンプ７としては、送風機などの空気を流動させることのできるものから選択使用することもできる。
第１タイマ１０は、第１ポンプ６の駆動タイミングおよび駆動時間を制御するためのものであり、本実施形態においてはプログラムタイマが用いられている。第１タイマ１０は、バイオ剤供給装置１３によるグリーストラップ２へのバイオ剤４の供給タイミングおよび供給時間を簡便な構成で自動的に制御することができるようになっている。
【００２５】
第２タイマ９は、オゾン発生器８および第２ポンプ７の駆動タイミングおよび駆動時間を制御するためのものであり、本実施形態においてはプログラムタイマが用いられている。第２タイマ９は、オゾン発生器８およびオゾン供給装置２１によるグリーストラップ２へのオゾンの供給タイミングおよび供給時間と、空気供給装置１７によるグリーストラップ２への空気の供給タイミングおよび供給時間との両者を簡便な構成で自動的に制御することができるようになっている。
【００２６】
なお、第１タイマ１０および第２タイマ９は、図示しない電源スイッチ、始動スイッチ、手動操作と自動運転とを切り換える運転切換スイッチ、非常停止スイッチなどのスイッチ類とともに制御盤に配設されている。第１タイマ１０および第２タイマ９により、バイオ剤供給装置１３によるグリーストラップ２へのバイオ剤４の供給タイミングおよび供給時間と、オゾン発生器８およびオゾン供給装置２１によるグリーストラップ２の上面気相へのオゾンの供給タイミングおよび供給時間と制御する制御装置２２が構成されている。
なお、制御装置２２としては、少なくともＣＰＵ、第１ポンプ６および第２ポンプ７ならびにオゾン発生器８の駆動を制御するためのプログラムとデータとを格納するためのメモリ、動作状態などを表示する表示装置、設定値の入力に用いる入力装置などを有するマイコンを用いることもできる。
【００２７】
名古屋工業大学内の食堂に設けられているグリーストラップ２に上記構成の汚水浄化兼脱臭装置１を設置した。グリーストラップの大きさは、５０ｃｍｘ１００ｃｍｘ４０ｃｍ（水深）であり、３槽に分離されているものを用いた。食堂の操業時間帯は、７時〜２１時であった。
各サンプルは、第３槽（下流側）の水深約１５ｃｍの位置で採取した。
下記比較試験においては、汚水浄化兼脱臭装置１において炭素繊維２３を設けない場合の各サンプル中のノルマルヘキサン濃度を測定した。
【００２８】
＜比較例１＞
装置の稼働状態として、７時〜２１時に第３槽と上面気相にオゾンを吹き込み、２４時間に渡って第２槽に空気を吹き込んだ。また、２１時３０分〜２２時の間に第１槽にバイオ剤を供給した。バイオ剤は、市販の微生物液（ＵＣＳ ５ＸＦ，BIOLOGIX PRODUCTS GROUP INC.製）を前記記載の容量の汚水中に４００ｍＬ添加した。このバイオ剤に含有されている微生物は付着性を持っていなかった。
結果を表１および表２に示した。なお、データには示さないが、汚水の温度とｐＨを測定した。温度範囲は、２２℃〜３２℃であった。また、ｐＨ範囲は、５〜６であった。なお、表1のデータは微生物の添加も空気とオゾンの吹き込みも行わない、すなわち通常のグリーストラップの現況を測定したものである。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【表２】
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【００３１】
＜比較例２＞
装置の稼働状態として、７時〜２１時に第１槽にオゾンを吹き込み、２４時間に渡って第２槽に空気を吹き込んだ。また、２３時〜２３時３０分の間に第１槽にバイオ液を供給した。バイオ剤は、市販の微生物液（ＵＣＳ ５ＸＦ，BIOLOGIX PRODUCTS GROUP INC.製）を前記記載の容量の汚水中に４００ｍＬ添加した。このバイオ剤に含有されている微生物は付着性を持っていなかった。
結果を表３および表４に示した。なお、データには示さないが、汚水の温度とｐＨを測定した。温度範囲は、２２℃〜３２℃であった。また、ｐＨ範囲は、５〜６であった。
【００３２】
【表３】
2008253989.tif 000005
【００３３】
【表４】
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【００３４】
＜実施例１＞
次に、第２槽に炭素繊維２３を設けた汚水浄化装置１を用いて、各サンプル中のノルマルヘキサン濃度を測定した。
装置の稼働状態として、７時〜２１時に上面気相にオゾンを散布し、２１時〜７時に第２槽に空気を吹き込んだ。また、２１時３０分〜２２時４０分の間に第２槽に新たに開発したバイオ液（４００ｍＬ）を供給した。バイオ液は、リパーゼ生産能力と脂肪酸の消費・資化能力をもち、さらに付着性を示す微生物を独自にスクリーニングしてきたものを含む。４００ｍＬのバイオ液の添加により、これら微生物の培養原液は、グリーストラップ内の汚水で５００分の１に希釈された。これらの微生物は、リパーゼ生産能力が２Ｕ/Ｌ（１Ｕはｐ−ニトロフェニル酢酸を加水分解して１分間に１マイクロモルのｐ−ニトロフェノールを生じる酵素活性）、脂肪酸の消費・資化能力がクリアゾーン法により確認される以上のレベル、付着性はコントロール微生物（大腸菌Escherichia coli JM109株）の約８倍以上の性能を有していた。
結果を表５に示した。表中、「ノルヘキ」は、ノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）を意味する。
【００３５】
【表５】
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【００３６】
表１〜表４に示すように、炭素繊維を用いない方法（従来法）では、かなりのバラツキがあるものの、ノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）は、１６０〜４９００（平均値１９５３）であった。特に、空気やオゾンの吹き込みおよび微生物の投入を開始した５月１５日以降には、グリーストラップ内の汚水の攪拌のため、１０００を下回るデータは認められず、ノルマルヘキサンは高値で推移した。また、グリーストラップからは悪臭が漂っていた。
一方、表５に示すように、炭素繊維を用いた本実施例の方法では、第１週目〜第５週目のノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）は、６〜３３００（平均値１０５９）であった。但し、第３週目以降から、ノルマルヘキサン濃度が顕著に減少し始め、そのほとんどは１０００ｍｇ／Ｌ以下であった。
【００３７】
第３週目以降については、ノルマルヘキサン濃度の平均値は３１１であった。これは、付着性の微生物（油分解菌）が炭素繊維の表面にバイオフィルムを形成して、安定的に作用するまでに必要なタイムラグが２週間程度必要であったものと考えられた。また、第３週目以降には、グリーストラップからの悪臭が非常に減少した（或いは、ほとんど気にならなかった。）。
なお、試験開始から３週間後に炭素繊維に付着していた菌叢の種類を同定したところ、真性細菌であるグラム陽性細菌（Bacillus属細菌、Rhodococcus属細菌）・プロテオバクテリア（Acinetobacter属細菌、Pseudomonas属細菌、Burkholderia属細菌）、酵母であるカンジダ、真菌類などが確認された。これらの菌類の炭素繊維に対する付着性は、コントロール微生物（大腸菌Escherichia coli JM109株）の５倍以上であった。
また、バイオ剤として、液体状のものを用いているので、自動投入装置を介して所定の時間に所定の量だけバイオ剤を投入することが容易となる。
【００３８】
＜実施例２＞
バイオ剤として、上記実施例１に用いたバイオ液を凍結乾燥した乾燥体を用いた。詳細には、培養によって得られたバイオ液を直ちに遠心分離に処し、微生物細胞をペレットとして得る。遠心上清を除き、その約１００分の１量のリン酸緩衝液に微生物細胞ペレットを再懸濁させた。得られた細胞懸濁液を冷凍庫に入れて凍結後、凍結乾燥機にセットし、完全に乾燥させることで凍結乾燥体のバイオ製剤を得た。この乾燥体は、粉末状であった。
実施例１において、バイオ液に代えて、１ｇの乾燥体を用いた以外は、ほぼ同等の操作を行った。すなわち、７時〜２１時に上面気相にオゾンを散布し、２１時〜７時に第２槽に空気を吹き込んだ。２１時４０分に第２槽に人手を介して乾燥体（１ｇ）を供給した。１ｇの乾燥体に含まれる微生物の量及び質は、実施例１における４００ｍＬのバイオ液と同等のものとした。２１時３０分と６時３０分の２時点にてサンプリングを行い、サンプル中のノルマルヘキサン値（ｍｇ／Ｌ）を測定した。
結果を図３に示した。図中、ノルマルヘキサン値が高く推移する二本のデータは、従来法（微生物製剤として、市販品の微生物液（ＵＣＳ ５ＸＦ，BIOLOGIX PRODUCTS GROUP INC.製）を使用し、微生物保持用の担体を用いなかったもの）を用いたときのサンプル中のノルマルヘキサン値を示すものである。
炭素繊維を用いない従来法では、かなりのバラツキがあるものの、ノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）は、１１００〜４９００であった。試験期間中において、１０００を下回るデータは認められず、ノルマルヘキサンは高値で推移し、グリーストラップからは悪臭が漂っていた。
一方、図に示すように、炭素繊維を用いた本実施例の方法では、第１週目〜第２週目の始めのノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）は、２０００を越えるものがあったものの、第２週目の後半から、ノルマルヘキサン濃度が顕著に減少し始め、そのほとんどは１０００ｍｇ／Ｌ以下であり、６時３０分のサンプリング値は、２５０以下であり、実施例１とほぼ同等の効果が認められた。
また、本実施例では、固形状（粉末状）のバイオ剤を用いたので、所定の時間（例えば、一日の営業終了後など）に、人手を介してバイオ剤を投入することが容易となる。
【００３９】
＜実施例３＞
図４には、図２に示す構成の一部を変えたものを示した。この構成では、炭素繊維２３に代えて、多孔性固体の木炭を用いている。木炭は、４０ｃｍ×４０ｃｍ×５ｃｍの金属メッシュかご３０に詰めた。なお、図２と図４とにおいて、同一の構成については、同一の符号を付して、説明を省略した。
バイオ剤としては、実施例１と同じものを用いた。また、バイオ剤の添加時期、サンプリング時間は、実施例１と同じとした。
結果を図５に示した。木炭を用いた本実施例の方法では、実施例１及び実施例２と同様に、第１週目〜第２週目に渡って、徐々にノルマルヘキサン濃度（ｍｇ／Ｌ）が低下し始め、第２週目の後半では、ほとんどの値は１０００ｍｇ／Ｌ以下となった。このように、実施例３においても、実施例１及び実施例２とほぼ同等の効果が認められた。また、本実施例に用いた汚水浄化装置１’では、微生物が付着する担体を多孔性固体である木炭３０とし、汚水３中に沈める構成としてあるので、炭素繊維を用いる構成に比べると、汚水回りの乱雑さが減少する。また、炭素繊維に比べると、木炭の方が、経済的及び取扱い性に優れているので、より良好な実施例となる。
このように、本実施形態によれば、ノルマルヘキサン濃度を自治体の基準値である３０以下に抑制することができた。この基準は、従来の装置・方法では、達成が困難なものであったことから、本実施形態の効果が顕著であることが判った。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、リパーゼ生産能力と脂肪酸消費・資化能力を併せ持つ微生物、すなわち油分解菌を主とするバイオフィルムをグリーストラップの汚水中に形成させることで、油分を十分に分解することができた。また、上面気相にはオゾンが供給されるため、脱臭も行うことができた。このとき、オゾンは汚水中の油分解菌には作用し難いために、より良好な油分分解能を発揮できた。こうして、良好な汚水浄化装置を提供することが可能であった。
特に、本実施形態の装置によれば、ノルマルヘキサン濃度の自治体基準値を達成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来のグリーストラップの構造を示す模式図である。
【図２】本実施形態における汚水浄化装置の構成図である。
【図３】実施例２におけるノルマルヘキサン値のデータ推移を示すグラフである。
【図４】実施例３における汚水浄化装置の構成図である。
【図５】実施例３におけるノルマルヘキサン値のデータ推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１…汚水浄化装置
４…バイオ液
５…タンク
６…第１ポンプ
７…第２ポンプ
８…オゾン発生器
１３…バイオ液供給装置
１７…空気供給装置
２１…オゾン供給装置
２２…制御装置
２３…炭素繊維（担体）
３０…木炭（担体）を詰めた金属メッシュかご
【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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