(57)【要約】【課題】でん粉製造排液、特に、デカンタ排液の効率的な起泡性抑制及び臭気低減を図ることができるでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法を提供する。【解決手段】でん粉製造工場２１で排出されるでん粉製造排液２２は、臭気低減処理２３を経て、直接畑地・草地還元２４される。又は、蛋白分離処理３１により、液分と固形分に分離され、固形分は堆肥化処理３２されて畑地・草地還元３３され、液分は起泡成分分離処理３４が行なわれ、更に、活性汚泥処理３５が施された後、河川放流３６される。臭気低減処理２３及び起泡成分分離処理３４に於いて、分離液分（デカンタ排液）は、浸漬処理槽内の無極性合成吸着材によって浸漬処理されて、夫々、臭気低減処理及び起泡成分分離処理が行なわれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
でん粉製造排液を無極性合成吸着材により浸漬処理して、でん粉製造排液内の起泡成分を吸着分離除去することを特徴とするでん粉製造排液の起泡性抑制方法。
【請求項２】
前記でん粉製造排液は、デカンタ排液であることを特徴とする請求項１記載のでん粉製造排液の起泡性抑制方法。
【請求項３】
前記無極性合成吸着材は、母体構造がスチレン系であることを特徴とする請求項１又は２記載のでん粉製造排液の起泡性抑制方法。
【請求項４】
でん粉製造排液を無極性合成吸着材により浸漬処理して、でん粉製造排液内の悪臭原因物質である有機酸類を吸着分離除去することを特徴とするでん粉製造排液の臭気低減方法。
【請求項５】
前記でん粉製造排液は、腐敗したデカンタ排液であることを特徴とする請求項４記載のでん粉製造排液の臭気低減方法。
【請求項６】
前記無極性合成吸着材は、母体構造がスチレン系であることを特徴とする請求項４又は５記載のでん粉製造排液の臭気低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、でん粉製造排液、特に、デカンタ排液の起泡性抑制及び臭気低減を図るでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
でん粉製造排液として次のようなものがある。
（１）フリューム排液：畑から搬入した馬鈴薯を洗浄した排水
（２）デカンタ排液：馬鈴薯を粉砕し、でん粉とでん粉粕を分離したあとに残る液分
（３）セパレータ排液：でん粉精製過程で排出される排水
前記デカンタ排液は、図８に示すでん粉製造工場１で、でん粉原料用馬鈴薯を摩り下ろし、遠心分離機やマイクロストレーナででん粉とポテトパルプを分離した上で排出される。でん粉製造工場１で排出されるデカンタ排液等のでん粉製造排液２は、例えば、１工場で１シーズン当たり１０乃至２０万トンに達する。でん粉製造排液２中には起泡性の高い物質が含まれており、排出直後には非常に微細な泡状であり、実体積の２〜数倍程度の体積として排出され取扱いが極めて困難である。
でん粉製造工程で排出されるデカンタ排液およびセパレータ排液は肥料成分である窒素、カリウムを多く含み、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）などが高負荷の汚濁廃液である。又、デカンタ排液単独でも１日あたり１０００〜３０００トン程度排出されるため、従来から図８の事例１に示す如く、直接畑地・草地還元３されてきた。
【０００３】
しかし、でん粉製造排液２は、腐敗過程で含有タンパク質やその他の有機物からプロピオン酸や酪酸、吉草酸などのＣ３〜Ｃ５の揮発性有機酸類（ＶＦＡ）や、低級アミンおよびアンモニアなどの窒素系臭気成分が生成され、工場周辺および畑地等への還元過程での悪臭や、悪臭の拡散が問題となっていた。
又、排液中のカリウム濃度が他の肥料成分より高いことから、連用によるカリウム過剰の問題も指摘されてきた（北海道立農試集報５２，１９８５、北海道立農業試験場研究報告１１４号）。
【０００４】
排液の問題点をまとめると、次のようなものである。
（１）でん粉製造排液、特にデカンタ排液は高負荷排液である（ＢＯＤ換算で３００００〜７００００ｐｐｍ）。
（２）水溶性蛋白質を多く含有している。
（３）起泡成分を含有している。
（４）でん粉製造工程（遠心分離工程、マイクロストレーナ工程）でデカンタ排液が泡化して排出される。
（５）泡化した排液は物理機械的消泡が全く不可能である。
（６）そのため、消泡池・沈殿池などで生物分解による消泡を行っている。
（７）この生物分解による消泡工程はデカンタ排液を腐敗させる低温嫌気性分解であるため、有機酸類やアンモニアなどの悪臭成分が発生する。
（８）このため、工場周辺や、排液を散布する畑地等では悪臭拡散が問題となっている。
【０００５】
そこで、従来の排液問題の対処事例としては、例えば、次のようなものがある。
（１）図８の事例２に示すように、デカンタ排液を嫌気発酵処理（中高温嫌気処理）４し、悪臭成分を低減してから畑地・草地還元５する。
但し、この場合は、排液中の蛋白質分解で生成するアンモニアにより、排液中のpHが著しく上昇することで不良発酵による発酵障害の可能性がある。
（２）事例３に示すように、デカンタ排液を蛋白分離処理６して、固形分の蛋白質を分離し、堆肥化処理７して、畑地・草地還元８する。液分はＵＡＳＢ法（嫌気性細菌群グラニュールによる浄化法）などの嫌気性浄化処理９と活性汚泥処理１０を行い河川放流１１する。欧米でも、排液中のタンパクを除去した処理液に対し、ＵＡＳＢ法での浄化がおこなわれている。
但し、この場合は、処理の不安定さと施設建造コストとランニングコストが非常に高いという問題がある。
【０００６】
先行文献としては、例えば特許文献１がある。
特許文献１は、澱粉製造排液中の溶解性物質や懸濁性物質を不溶化ないし粗大化した後、含有される水分を除去し、更に固形物の温度が１２０〜２００℃に達するまで加熱焙煎処理を行なって有機質肥料を得るものである。
【特許文献１】特開２００４−３５９４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、でん粉製造排液は、種々の問題点を有し、従来の排液問題の対処事例や、特許文献１においても、不良発酵による発酵障害の可能性、処理の不安定、施設建造コストやランニングコストが高い等の問題があり、それらの問題が解決されていない。
又、比較的高度な技術を要しない活性汚泥法など曝気を要する好気性浄化法を用いる場合に於いて、でん粉製造排液の起泡性が阻害要因となり、浄化が困難である。
【０００８】
以上の現状に鑑み、本発明は、でん粉製造排液、特に、デカンタ排液の効率的な起泡性抑制及び臭気低減を図ることができるでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法を提供することを目的とする。
それによって、比較的高度な技術を要しない活性汚泥法など曝気を要する好気性浄化法による浄化を可能とし、即ち、発酵障害を起こすことなく安定した好気性浄化処理を可能にし、排液処理の施設建造コスト及びランニングコストのコストダウンを図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
でん粉製造排液の浄化処理は、従来からでん粉製造排液の起泡性が活性汚泥法など曝気を要する好気性浄化法の阻害要因となるため、浄化が困難であるとの認識であったが、ＵＡＳＢ法などの嫌気性浄化法に比べ高度な技術を要することが無いため、本発明での主軸技術を活性汚泥法とした。但し、でん粉製造排液の起泡能を抑制する必要があるため、浄化処理の前駆技術として起泡抑制技術の開発を行なった。
さらに、前駆技術の開発工程において、でん粉製造排液が腐敗する際に発生する悪臭成分が低減する現象が確認されたことから、でん粉製造排液の臭気低減技術の開発を行なった。
【００１０】
そして、上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、でん粉製造排液を無極性合成吸着材により浸漬処理して、でん粉製造排液内の起泡成分を吸着分離除去することを特徴とするでん粉製造排液の起泡性抑制方法を提供するものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記でん粉製造排液は、デカンタ排液であることを特徴とする請求項１記載のでん粉製造排液の起泡性抑制方法を提供するものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記無極性合成吸着材は、母体構造がスチレン系であることを特徴とする請求項１又は２記載のでん粉製造排液の起泡性抑制方法を提供するものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、でん粉製造排液を無極性合成吸着材により浸漬処理して、でん粉製造排液内の悪臭原因物質である有機酸類を吸着分離除去することを特徴とするでん粉製造排液の臭気低減方法を提供するものである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記でん粉製造排液は、腐敗したデカンタ排液であることを特徴とする請求項４記載のでん粉製造排液の臭気低減方法を提供するものである。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記無極性合成吸着材は、母体構造がスチレン系であることを特徴とする請求項４又は５記載のでん粉製造排液の臭気低減方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、でん粉製造排液、特に、デカンタ排液の効率的な起泡性抑制及び臭気低減を図ることができるでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法を提供することが可能となる。
それによって、比較的高度な技術を要しない活性汚泥法など曝気を要する好気性浄化法による浄化を可能とし、即ち、発酵障害を起こすことなく安定した好気性浄化処理が可能となり、排液処理の施設建造コスト及びランニングコストのコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法の概要を示している。
でん粉製造工場２１で排出されるでん粉製造排液２２は、利活用される場合は、臭気低減処理２３を経て、直接畑地・草地還元２４される。
又、でん粉製造排液２２が浄化される場合は、蛋白分離処理３１により、液分と固形分に分離され、固形分は堆肥化処理３２されて畑地・草地還元３３され、液分は起泡成分分離処理３４が行なわれ、更に、活性汚泥処理３５が施された後、河川放流３６される。
【００１８】
図２は、本発明のでん粉製造排液の浄化処理工程に於ける起泡性抑制方法の詳細を示している。
でん粉製造工場２１で排出されるでん粉製造排液２２は、蛋白分離処理施設４１によって蛋白分離処理されたのち、分離固形分は堆肥化施設４２で堆肥化処理されて畑地・草地還元４３される。
一方、分離液分（デカンタ排液）は、起泡成分分離処理施設４４に入り、起泡成分分離処理施設４４に於いて、起泡成分分離工程４５を構成する浸漬処理槽４６に導入され、浸漬処理槽４６は、無極性合成吸着材が収納されており、分離液分を、無極性合成吸着材によって浸漬処理し、起泡成分を吸着分離する。無極性合成吸着材は母体構造がスチレン系の無極性の合成吸着材で、高分子有機物の分離に使用されるものである。
無極性合成吸着材によって浸漬処理されて起泡成分分離処理された処理液は、既設のフリューム排液及びセパレータ排液用の活性汚泥処理施設４７で処理された後、河川放流４８される。
【００１９】
浸漬処理槽４６内の無極性合成吸着材は、浸漬処理停止時に吸着材洗浄工程４９によって洗浄される。
吸着材洗浄工程４９に於いては、洗浄溶媒貯留槽５０に貯留された沸騰蒸留水及び／又は温メタノール等の洗浄溶媒が浸漬処理槽４６の下部から供給されて、浸漬処理槽４６内で流動し、浸漬処理槽４６の上部から使用済洗浄溶媒が使用済洗浄溶媒貯留槽５１に排出される。
【００２０】
使用済洗浄溶媒貯留槽５１は、第２洗浄溶媒貯留槽５２に連通し、使用済洗浄溶媒貯留槽５１の使用済洗浄溶媒が第２洗浄溶媒貯留槽５２に排出されて貯留され、第２洗浄溶媒貯留槽５２内の揮発成分は、洗浄溶媒貯留槽５０に還元される。第２洗浄溶媒貯留槽５２は、起泡成分貯留槽５３に連通し、使用済洗浄溶媒内の起泡成分は、起泡成分貯留槽５３に貯留される。
【００２１】
図３は、本発明のでん粉製造排液の臭気低減処理工程に於ける臭気低減方法の詳細を示している。
でん粉製造工場２１で排出されるでん粉製造排液２２は、消泡池・沈殿池６１によって３〜１０日程度滞留されて消泡されると共に、固形分が沈殿されたのち、腐敗して臭気を発生する分離液分（デカンタ排液）は、臭気低減処理施設６２に入り、臭気低減処理施設６２に於いて、悪臭成分吸着工程６３を構成する浸漬処理槽６４に導入される。浸漬処理槽６４は、無極性合成吸着材が収納されており、分離液分は、無極性合成吸着材によって浸漬処理され、悪臭成分が吸着除去される。
無極性合成吸着材によって浸漬処理されて悪臭成分が除去された処理液は、畑地・草地還元６５される。尚、臭気低減処理施設６２は１日あたりの散布量分のみ臭気低減処理を行なう。
【００２２】
浸漬処理槽６４内の無極性合成吸着材は、悪臭成分吸着処理停止時に前述の吸着材洗浄工程４９によって洗浄される。
【実施例１】
【００２３】
次に、無極性合成吸着材によって浸漬処理されるでん粉製造排液の起泡成分の除去効果についての試験結果を説明する。
無極性合成吸着材としてアンバーライトを用いた。アンバーライトは無極性の合成吸着材で、高分子有機物の分離に使用されており、規格はＸＡＤ２〜２０００まで数種類あるが、大豆煮汁からのサポニン除去で効果が確認されているＸＡＤ４を選択した。合成吸着材の諸元は表１のとおりである。
【００２４】
【表１】
2008238142.tif 000003
【００２５】
試験に用いたでん粉製造排液については次のとおりである。
Ａ液：工場排出直後のデカンタ排液（０．５℃の保冷庫内で自然消泡後に使用）
Ｂ液：沈殿池での自然消泡を経て圃場へ散布する腐敗したでん粉製造排液
Ｃ液：Ｂ液と同様の過程を経て試験場内で１年間貯留したでん粉製造排液
【００２６】
前記Ａ〜Ｃ液のでん粉製造排液のＴＳ（固形分率）、ＶＳ（強熱減量率）濃度と加熱処理時の固液分離容積比は表２のとおりである。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
供試液として前記Ａ〜Ｃ液の他に更に次の処理液を使用した。
Ａ’液：Ａ液を加熱処理し生成した固形分を分離した液分
Ａ’（０．５）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を０．５時間行なった処理液
Ａ’（１．０）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を１時間行なった処理液
Ａ’（３．０）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を３時間行なった処理液
Ａ’（６．０）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を６時間行なった処理液
Ａ’（９．０）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を９時間行なった処理液
Ａ’（１２．０）液：Ａ’液の合成吸着材による浸漬処理を１２時間行なった処理液
【００２９】
図４に示す起泡率は、試験管内に所定の希釈倍率に調整した前記でん粉製造排液又は処理液を８ｍ１分取し、１分間激しく振とうした時の、泡層高/液層高を百分率で示した数値である。
【００３０】
図４によるとＡ液およびＡ’液では、起泡率が１００％であるのに対し、合成吸着材による浸漬処理を行なった処理液Ａ’（０．５）〜Ａ’（１２．０）では浸漬時間に応じて起泡率が低減している。このことから、排液中の起泡性に関係する成分が合成吸着材に吸着していることが推察される。
【００３１】
図５は前記処理液等のＣＯＤ（Chemical oxygen demand：化学的酸素要求量）を示す。
図５によると、処理液のＣＯＤは、Ａ液の１５０００ｍｇ／ＬやＡ’液の１００００ｍｇ／Ｌ程度に対して、５５００〜７５００ｍｇ／Ｌ程度を推移している。尚、浸漬時間の違いによる差は確認出来ない。
以上のことから、前駆処理として、（１）デカンタ排液に対して加熱凝固による固形分分離工程と、（２）合成吸着材の浸漬処理による起泡性抑制処理を行なうことでデカンタ排液の活性汚泥法による浄化が可能であることを見出した。
【実施例２】
【００３２】
次に、合成吸着材によって浸漬処理されるでん粉製造排液の臭気成分の低減効果についての分析結果を説明する。
合成吸着材は、表１に示すアンバーライトＸＡＤ４を用いた。
供試液は次のとおりである。尚、処理液は、合成吸着材５００ｍｌと供試液５００ｍｌを１０００ｍｌ容器に入れ、室温、６０ｒｐｍの撹拌条件で処理したものである。
Ｎｏ．２：沈殿池での自然消泡を経て圃場へ散布する腐敗したでん粉製造排液
Ｎｏ．５：Ｎｏ，２を合成吸着材で０．５時間浸漬した処理液
Ｎｏ．６：Ｎｏ．２を合成吸着材で１．０時間浸漬した処理液
Ｎｏ．７：Ｎｏ．２を合成吸着材で３．０時間浸漬した処理液
Ｎｏ．８：Ｎｏ．２を合成吸着材で６．０時間浸漬した処理液
【００３３】
分析項目は、有機酸濃度（プロピオン酸、ｎ一酪酸、ｎ一吉草酸、イソ吉草酸）、臭気強度とする。
【００３４】
合成吸着材による浸漬処理時間と残留有機酸濃度の関係を示す分析結果を図６に示す。
図６によると、有機酸分析の結果、合成吸着材による浸漬処理０．５時間のＮｏ．５でＮｏ．２の有機酸濃度と比べ、プロピオン酸４５％、ｎ−酪酸５０％、ｎ−吉草酸５５％、イソ吉草酸で７５％程度の低下が確認された。１．０時間処理Ｎｏ．６、３．０時間処理のＮｏ．７、６．０時間処理のＮｏ．８も同様に、有機酸濃度がさらに低下し、特にイソ吉草酸の低下が顕著で６．０時間処理では８５％程度まで低下している。
有機酸の吸着反応は０．５時間程度で十分に行なわれているが、浸漬時間を長くすることで処理液中の有機酸濃度がさらに低下することが確認された。
【００３５】
次に、合成吸着材による浸漬処理時間と臭気強度の関係を示す分析結果を図７に示す。
図７によると、臭気強度は有機酸濃度低下に伴い、Ｎｏ．５〜８に於いて５Ｅ＋０４まで低下している。即ち、臭気強度は、０．５〜３．０時間浸漬処理に於いて５．０Ｅ＋０４〜１．０Ｅ＋０５の範囲であり、６．０時間浸漬処理を行なうことで５．０Ｅ＋０４まで低下した。０．５時間処理のＮｏ．５の臭気強度を未処理液Ｎｏ．２の１．０ｌＥ＋０６と比較した場合、１／２０程度まで低下していることから、短時間処理でも効果が高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるでん粉製造排液の起泡性抑制方法及び臭気低減方法の説明図である。
【図２】本発明によるでん粉製造排液の浄化処理工程に於ける起泡性抑制方法の説明図である。
【図３】本発明によるでん粉製造排液の臭気低減処理工程に於ける臭気低減方法の説明図である。
【図４】合成吸着材による浸漬処理を行なった処理液の起泡率を示すグラフである。
【図５】合成吸着材による浸漬処理を行なった処理液等のＣＯＤを示すグラフである。
【図６】合成吸着材による浸漬処理時間と残留有機酸濃度の関係を示すグラフである。
【図７】合成吸着材による浸漬処理時間と臭気強度の関係を示すグラフである。
【図８】従来例のでん粉製造排液の処理方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
２２  でん粉製造排液
【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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【図７】
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【図８】
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