(57)【要約】【課題】好気性好熱性細菌により廃液を効率よく処理し得る廃液処理装置および廃液処理設備の提供。【解決手段】本発明は、廃液入口と処理液出口とを有し、好気性好熱性細菌とともに廃液を収容する処理槽と、該処理槽内の温度を好気性好熱性細菌の増殖に適した温度に保温する加熱装置１２と、該処理槽内に好気性好熱性細菌の増殖に適した温度の酸素含有ガスを供給する通気装置４とを含むことを特徴とする廃液処理装置、および廃棄物を加圧蒸気滅菌処理する蒸気滅菌装置と、前記廃液処理装置とを含む廃液処理設備を提供する。【選択図】　　図３
2004130190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液入口と処理液出口とを有し、好気性好熱性細菌とともに廃液を収容する処理槽と、該処理槽内の温度を好気性好熱性細菌の増殖に適した温度に保温する加熱装置と、該処理槽内に好気性好熱性細菌の増殖に適した温度の酸素含有ガスを供給する通気装置とを含むことを特徴とする廃液処理装置。
【請求項２】
前記好気性好熱性細菌が、バチルス・ミドウスジ（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍｉｄｏｕｓｕｊｉ）ＳＨ２Ａ及び／又はバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂである廃液処理装置。
【請求項３】
前記通気装置が、前記処理槽の底部近傍に配置された多数の通気孔を有する通気管を備え、かつ該通気孔を該通気管の下面に形成した請求項１又は２記載の廃液処理装置。
【請求項４】
廃棄物を加圧蒸気滅菌処理する蒸気滅菌装置と、該滅菌処理廃棄物を固液分離した廃液を処理する請求項１〜３のいずれかに記載の廃液処理装置とを含む廃液処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液、血漿、血清、尿、体液、汚泥、食品工場の有機汚泥等の廃棄物を好気性好熱性細菌により効率よく処理するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院等の医療施設から廃棄される患者の体液（血液、血漿、血清、尿など）等を含む廃棄物（感染性医療廃棄物）は、加圧蒸気滅菌処理した後、固液を分離し、有機物、特にタンパク質を多く含む高ＢＯＤ廃液は浄化槽等に導入して微生物処理した後に排出される。病院等において、処理すべき該廃棄物の量は益々増加する傾向にあり、廃棄物処理能率の向上が求められている。
しかし、通常の浄化槽は排水処理能力が低く、このような高ＢＯＤ廃液を多量に処理するためには浄化槽を大型化しなければならず、その設置スペースを確保することは困難である。また大気汚染防止の観点から、また該廃液の焼却処分は処理コストが増大し、かつ大気汚染防止の観点から実行困難である。このように、廃棄物処理分野においては病院等から排出される高ＢＯＤ廃液を高い効率で処理し得る処理装置の提供が求められている。
【０００３】
廃棄物の微生物処理分野において、廃棄物の分解が迅速であり、安全性にも優れる微生物として、好熱性細菌を用いて種々の廃棄物の分解処理を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００２−５０５０７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記好熱性細菌を用いて廃棄物の分解処理を行う場合、一般の微生物と異なり、６０〜８０℃程度の高温条件下で培養しなければならず、従来の廃液処理装置を用いて廃液処理を実施することができなかった。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、タンパク質含有廃液を、好気性好熱性細菌により効率よく処理し得る廃液処理装置および廃液処理設備の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、廃液入口と処理液出口とを有し、好気性好熱性細菌とともに廃液を収容する処理槽と、該処理槽内の温度を好気性好熱性細菌の増殖に適した温度に保温する加熱装置と、該処理槽内に好気性好熱性細菌の増殖に適した温度の酸素含有ガスを供給する通気装置とを含むことを特徴とする廃液処理装置を提供する。
本発明の廃液処理装置において、前記好気性好熱性細菌が、バチルス・ミドウスジ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｉｄｏｕｓｕｊｉ）ＳＨ２Ａ及び／又はバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂであることが好ましい。
また、前記通気装置が、前記処理槽の底部近傍に配置された多数の通気孔を有する通気管を備え、かつ該通気孔を該通気管の下面に形成するのが好ましい。
また本発明は、廃棄物を加圧蒸気滅菌処理する蒸気滅菌装置と、該滅菌処理廃棄物を固液分離した廃液を処理する前記廃液処理装置とを含む廃液処理設備を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜４は本発明の廃液処理装置の一実施形態を示す図であり、これらの図中符号１は廃液処理装置である。この廃液処理装置１は、処理槽２と、該処理槽２内に設けられた撹拌羽根３及び通気管４と、撹拌用モータ５と、通気管４に加温空気等の酸素含有ガスを供給するエアコンプレッサ６と、一定量の廃液を溜めておく貯留槽７と、該貯留槽７の廃液を流路管９を通して処理槽２に供給する水中ポンプ８と、タッチパネル１１を備えたタッチパネル式制御盤１０と、処理槽２内の廃液を好気性好熱性細菌の増殖適温に保温するように処理槽２に設けられたラバーヒータ１２（加熱装置）とを主な構成要素として備えている。
【０００９】
処理槽２は中空円柱状をなしており、その内部底面近傍に前記通気管４が配置されている。この処理槽２の上部には廃液入口１４が設けられ、この廃液入口１４は流路管９を介して貯留槽７内の水中ポンプ８と接続されている。また処理槽２の底部には清掃用穴１３と廃液出口１５とが設けられている。清掃用穴１３は清掃用排水口１８と接続され、処理槽２内を清掃時に排水を清掃用排水口１８を通して排水できるようになっている。また廃液出口１５は、流路管１６およびバルブ１７を介して図示しない浄化槽に接続され、処理槽２内で処理した処理廃液（低ＢＯＤ廃液）をその浄化槽に排出するようになっている。この浄化槽は従来公知のものを使用することができ、既存の浄化槽がある場合にはそれを用いることができる。
【００１０】
処理槽２の頂部には、排気口１９と菌投入口２０とが設けられている。この排気口１９は、必要に応じて処理槽２から発生する臭気成分を含むガスを無害、無臭化処理する排気処理装置に接続される。この排気処理装置としては、廃棄物処理分野で従来公知の各種装置を用いることができる。また菌投入口２０は、使用する好気性好熱性細菌の培養液、乾燥菌体、スラリー状菌体などの各種形態に応じて投入容易なキャップや開閉バルブ等によって開閉可能に密閉される。本発明では５０℃以上の高温条件下で細菌培養を行うので、処理槽２内に別の微生物が侵入、繁殖するおそれは殆どない。
【００１１】
処理槽２内に設けられた撹拌羽根３は、廃液２の粘度が撹拌困難なほど高くない限りは、従来公知の微生物の培養タンク等で用いられる形状や大きさの撹拌羽根３を用いることができる。なお、通気管４からの通気量を増やして、エアレーションによって廃液を撹拌する場合には、撹拌羽根３を使用しなくてもよい。
【００１２】
エアコンプレッサ６から送られる空気は、エアーヒータ２４で加熱し、チェック弁２５、マニホールド２６および通気流路３２を通して処理槽２内の通気管４に供給され、通気管４に多数穿設された通気孔から放出される。この通気管４は、通気孔を下方（処理槽２の底面側）に向けて取り付けられている。このように通気孔を下方に設けたことで、通気孔から廃液中に放出される気泡の滞留時間が長くなり、廃液への酸素の供給、廃液の撹拌効率を高めることができる。
【００１３】
処理槽２には、槽内の廃液の液位レベルを検出するレベルスイッチ２３および廃液の温度を検出する温度センサ２９が取り付けられている。レベルスイッチ２３による液位検出データ及び温度センサ２９による液温検出データは、制御盤１０内に組み込まれたＣＰＵ等からなる制御部に送られる。
【００１４】
処理槽２には、図４に示すように、エアー用バルブ３０とともにスチーム用バルブ３１が設けられ、清掃（滅菌）時などで必要に応じて処理槽２内に蒸気を導入できるようになっている。
【００１５】
処理槽２の周壁に設けられたラバーヒータ１２は、抵抗発熱体をゴム等の樹脂で被覆し、ある程度柔軟性を持ち、処理槽２の外周面に巻き付けて覆うことができる板状ヒータである。このラバーヒータは各種市販品の中から適宜選択して用いることができる。なお、ラバーヒータ１２以外の適当な筒状ヒータ等を用いてもよい。
【００１６】
処理槽２の下方に設けられた貯留槽７は廃液入口２７を有するタンクであり、その内部に水中ポンプ８を備え、この水中ポンプ８の吐出側に接続された流路管９を通して、貯留槽２内の廃液を処理槽２に送るように構成されている。貯留槽７内には、最高液位を検出するためのレベルスイッチ２８ａと最低液位を検出するためのレベルスイッチ２８ｂとが設けられ、レベルスイッチ２８ａが所定の最高液位を検出した時点で廃液の供給が停止されるように図示しない廃液供給バルブを調節するようになっている。
【００１７】
この廃液処理装置１に取り付けられた制御盤１０は、外面側にタッチパネル１１、パネル監視窓２１、ゴムパッキン２２が設けられた開閉可能な扉を持つボックスであり、このボックス内部には廃液処理装置１の運転を制御し、その運転状態をタッチパネル１１に表示するための図示しない制御部が設けられている。この制御部はＣＰＵ，ＭＰＵ，ＩＣなどの演算部、記憶部などからなる。この制御盤１０は、タッチパネル１１でＯＮ（スタート）を入力することで、予め設定され記憶されていた運転プログラムに従って廃液処理装置１を自動運転できるようになっている。処理槽２の液温、処理槽２および貯留槽７の液位、廃液供給量、通気量、処理時間等の運転条件は、タッチパネル１１に表示できるようになっている。運転条件の切換はタッチパネル１１から入力することで行うことができる。
【００１８】
この廃液処理装置１において用いる好気性好熱性細菌は、増殖可能温度が５６℃以上、好ましくは６０〜１００℃、さらに好ましくは６０℃〜８０℃程度である細菌の中から適宜選択して用いることができる。このような好気性好熱性細菌は、例えば堆肥から高温条件下で培養を行うスクリーニングによって得ることができる。このような好気性好熱性細菌の中でも、本発明において特に好適な細菌として、バチルス・ミドウスジ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｉｄｏｕｓｕｊｉ）ＳＨ２Ａ及び／又はバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂであることが好ましい。
【００１９】
バクテリウム属菌株、バチルス・ミドウスジＳＨ２Ａ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｉｄｏｕｓｕｊｉ　ＳＨ２Ａ）は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の条項に基づき、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ＡＴＣＣ、米国、２０８５２、メリーランド、ロックヴィル、Ｐａｒｋｌａｗｎ　Ｄｒｉｖｅ１２３０１）へ１９９７年１月２１日に寄託した。バクテリウム属の菌株ＳＨ２Ａには、ＡＴＣＣ受託番号５５９２６が付与された。
同じくバクテリウム属菌株、バチルス・ミドウスジ・ＳＨ２Ｂ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｉｄｏｕｓｕｊｉ　ＳＨ２Ｂ）は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の条項に基づき、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ＡＴＣＣ、米国、２０８５２、メリーランド、ロックヴィル、Ｐａｒｋｌａｗｎ　Ｄｒｉｖｅ１２３０１）へ１９９７年１０月２４日に寄託した。バクテリウム属の菌株ＳＨ２Ｂには、ＡＴＣＣ受託番号２０２０５０が付与された。
【００２０】
これらの細菌株は、約６２℃から約１００℃の温度で、特に約６２℃の温度で増殖可能である。
ｐＨに関しては、約５．０から約８．０、特に約７．４のｐＨでその細菌株は増殖可能である。
これらの微生物の増殖を促進するのに有効な培地は広く知られている。これらの微生物の増殖を促進するのに有効な培地は当業者には公知であり、例えばトリプチカーゼ大豆培地を用いることができる。
【００２１】
異なる培地での活性結果から、本菌株は、自発的に胞子を形成し得るグラム陽性桿菌であることがわかった。ＳＨ２Ａは、マンノース、マルトース、サリシン、トレハロース、スクロース、マンニトール、フラクトースおよびラフィノースから酸を生成した。また、ＳＨ２Ａは、インドール産生、硝酸還元、β−グルコシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、ウレアーゼ、およびＤＮＡａｓｅ活性について陽性であった。
ＳＨ２Ａは、５０μｇ／ｍＬ濃度のカナマイシン、および５０μｇ／ｍＬ濃度のアンピシリンに対してともに感受性である。
菌株ＳＨ２Ａは、トリプチカーゼ大豆寒天培地上に平滑なコロニー表面を示し、トリプチカーゼ大豆液体培地での増殖中に均質な懸濁を生じた。
【００２２】
ＳＨ２Ｂは、マンノース、マルトース、サリシン、トレハロース、スクロース、マンニトール、フラクトースからの酸産生に対し陽性であり、また、インドール産生、硝酸還元、β−グルコシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、ウレアーゼおよびＤＮＡａｓｅ活性に対しても陽性であった。
本菌株は、５０μｇ／ｍＬ濃度のカナマイシンに耐性があるが、５０μｇ／ｍＬ濃度のアンピシリンには感受性であった。
菌株ＳＨ２Ｂは、トリプチカーゼ大豆寒天培地上で粘着性コロニーを形成し、トリプチカーゼ大豆液体培地中では糸状性の増殖を示した。
【００２３】
ＳＨ２ＡおよびＳＨ２Ｂ菌株の両方は好熱性超高温細菌（ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃ　ｅｘｔｒｅｍｏｐｈｉｌｅｓ）であり、増殖ためには少なくとも６２℃が必要である。
菌株ＳＨ２ＡおよびＳＨ２Ｂは、７．５％のＮａＣｌ含有培地で増殖した。これらの菌株には、羊血液寒天培地平板における溶血活性は認められなかった。
【００２４】
この好気性好熱性細菌を廃液処理装置１に用いる場合、純粋培養した該細菌を含む懸濁液（植菌後の培地を含む）、細菌のスラリー、または乾燥菌体（芽胞）を含む粉体のいずれの形態でも使用することができる。該細菌は、バッチ式処理において廃液を処理槽２に供給する度に菌投入口２０から投入してもよいし、連続式または半連続式処理において、処理槽２に一部の廃液を残して新たな廃液を供給し、残った廃液中の細菌を増殖種菌に用いてもよい。
【００２５】
この廃液処理装置１は、処理槽２内で廃液と好気性好熱性細菌とを入れ、好気性好熱性細菌の増殖適温に保温し、必要に応じて撹拌羽根３で廃液を撹拌しつつ、通気管４を通して好気性好熱性細菌の増殖適温に加温した空気（酸素含有ガス）を廃液２中に通気し、所定時間または処理廃液のＢＯＤ等を監視してタンパク質等の含有物が所定値以下となるまで処理する。
廃液は予め滅菌された状態で貯留槽７に供給するのが好ましい。貯留槽７の液位はレベルスイッチ２８ａ，２８ｂで検出され、これらのレベルスイッチ２８ａ，２８ｂの中間に位置するように供給量が調整される。処理槽２内の液位は、レベルスイッチ２３により検出され、貯留槽７内の水中ポンプ８のＯＮ／ＯＦＦおよび処理液出口１５の下流側のバルブ１７の開閉によって調整される。
処理槽２内の温度は温度センサ２９により検出され、予め設定した好気性好熱性細菌の増殖適温になるように、ラバーヒータ１２への電流のＯＮ／ＯＦＦまたは電流の増減により調整される。
処理槽２内に供給する空気の量は、エアーコンプレッサの駆動またはエアー用バルブ３０の開閉により調整でき、また空気の温度はエアーヒータ２４の電流の増減により調整される。
【００２６】
この廃液処理装置１は、増殖および有機物分解速度が速い好気性好熱性細菌を用いて効率よく廃液処理することができる。
この廃液処理装置１は、病院等の医療施設から廃棄される患者の体液（血液、血漿、血清、尿など）等のタンパク質を多く含む廃液、汚泥を固液分離した際の廃液、食品工場などからの高ＢＯＤ廃液などの各種廃液の高能率処理を実現することができる。
【００２７】
図５は本発明の廃液処理設備の一実施形態を示す図であり、この廃液処理設備は、タンパク質含有廃棄物を加圧蒸気滅菌処理し、該滅菌処理廃棄物を固体廃棄物とタンパク質含有廃液とに固液分離する蒸気滅菌装置４０と、該タンパク質含有廃液を処理する前記廃液処理装置１と、該固体廃棄物を粉砕処理する粉砕装置４１とを備えて構成されている。なお、滅菌処理廃棄物を固体廃棄物とタンパク質含有廃液とに分離するための固液分離手段は、蒸気滅菌装置４０と別体として設けてもよい。
【００２８】
この蒸気滅菌装置４０は、タンパク質含有廃棄物を十分に加圧蒸気滅菌処理できればよく、特に限定されず従来公知の各種タイプの蒸気滅菌装置を用い得る。蒸気滅菌装置４０の好ましい市販品として、例えば日立メディコ社製のロトクレーブ（商品名）を挙げることができる。
【００２９】
粉砕装置４１は、処理する廃棄物に含まれる固体（固形物）に応じて、該固体を廃棄するのに適当な大きさの破片や細片に砕くことができる適当な装置を適宜選択して用いることができる。なお、粉砕装置４１の粉砕効率を低下させる金属等の固体は予め除去しておくことが望ましい。
【００３０】
この廃液処理設備を用いて廃棄物の処理を実施する場合、固体と液体が混ざった廃棄物をそのまま処理できる。
廃棄物は、まず蒸気滅菌装置４０に投入され、タンク内で１１０〜１４０℃程度の加圧蒸気と滅菌処理に十分な時間接触させる。
蒸気滅菌後、この廃棄物を固液分離し、廃液は前述した廃液処理装置１に送り、処理槽２内で好気性好熱性細菌を用いて低ＢＯＤ処理した後、通常の浄化槽に排水する。
蒸気滅菌装置４０から取り出された固体廃棄物は、粉砕装置４１に搬入し、該固体を廃棄するのに適当な大きさの破片や細片に砕いた後、廃棄処分される。
【００３１】
この廃液処理設備は、廃液を高効率で処理する廃液処理装置１を備えたものなので、病院等の医療施設から廃棄される患者の体液（血液、血漿、血清、尿など）等のタンパク質を多く含む廃液、汚泥を固液分離した際の廃液、食品工場などからの高ＢＯＤ廃液などの各種廃液の高能率処理を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、好気性好熱性細菌を用いて効率よく廃液処理することができる廃液処理装置と廃液処理設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃液処理装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同じ廃液処理装置の正面図である。
【図３】同じ廃液処理装置の縦断面図である。
【図４】同じ廃液処理装置の横断面図である。
【図５】本発明の廃液処理設備の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…廃液処理装置、２…処理槽、３…撹拌羽根、４…通気管（通気装置）、５…撹拌用モータ、６…エアーコンプレッサ（通気装置）、７…貯留槽、８…水中ポンプ、９…流路管、１０…制御盤、１１…タッチパネル、１２…ラバーヒータ（加熱装置）、１３…清掃用穴、１４…廃液入口、１５…処理液出口、１６…流路管、１７…バルブ、１８…清掃用排水口、１９…排気口、２０…菌投入口、２１…パネル監視窓、２２…ゴムパッキン、２３…レベルスイッチ、２４…エアーヒータ、２５…チェック弁、２６…マニホールド、２７…廃液入口、２８ａ，２８ｂ…レベルスイッチ、２９…温度センサ、３０…エアー用バルブ、３１…スチーム用バルブ、３２…通気流路、４０…蒸気滅菌装置、４１…粉砕装置。
【図１】
2004130190.tif 000003
【図２】
2004130190.tif 000004
【図３】
2004130190.tif 000005
【図４】
2004130190.tif 000006
【図５】
2004130190.tif 000007