(57)【要約】【課題】  水産加工団地の集積排水設備のように、処理する排水中のスカムの種類や組成が一定しない場合においても状況に応じて適宜処理条件を修正して脱水可能なフロスを形成し得る排水スカム処理方法を提供する。【解決手段】  （イ）水産加工排水スカムから油分を除去する工程、  （ロ）油分を除去した排水スカムに活性化パルプ微細繊維を添加し混合する工程、  （ハ）上記の混合物に合成高分子凝集剤を加え混合して含水ケーキを形成させる工程、及び  （ニ）上記の含水ケーキを脱水処理し、固体残滓を回収する工程を含む水産加工排水スカム処理方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）水産加工排水スカムから油分を除去する工程、
（ロ）油分を除去した排水スカムに活性化パルプ微細繊維を添加し混合する工程、
（ハ）上記の混合物に合成高分子凝集剤を加え混合して含水ケーキを形成させる工程、及び
（ニ）上記の含水ケーキを脱水処理し、固体残滓を回収する工程
を含むことを特徴とする水産加工排水スカム処理方法。
【請求項２】
（イ）工程と（ロ）工程の間でｐＨ調整を行う請求項１記載の方法。
【請求項３】
（イ）工程における油分の分離をフローテーションにより行う請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
フローテーションが泡末法又は加圧浮上法である請求項３記載の方法。
【請求項５】
（ロ）工程における活性化パルプ微細繊維の添加量をスカム中の固形分に基づき０．０１〜０．５質量％の範囲で選ぶ請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
（ニ）工程の脱水処理をスクリュープレス脱水で行う請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
（ニ）工程のスクリュープレス脱水をあらかじめ含有する水分の５０〜９０％を水切りしたのちに行う請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水産加工に伴い発生する排水スカムを処理して、その中の固形分を除き、下水や河川等へ放水可能にまで浄化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水産加工には、例えばすり身製造、練製品製造、節類製造、魚粉、魚粕製造、缶詰製造、冷凍水産物製造、冷凍水産食品製造などがあり、これらの製造設備から排出される汚水については、水質汚濁防止法の一般排出規制が適用されるため、多くの場合そのままで放水することはできない。
【０００３】
そして、この水産加工に伴い生じる排水の処理を行う場合にはスカムが、また生物処理を行う場合には余剰汚泥が廃棄物として発生する。これらの廃棄物中に存在する汚濁物は、加工業種や製品別に異なっているが、主として多糖類のような炭水化物やタンパク質のような含窒素化合物や油脂などであり、共通している。
【０００４】
最近、各地において水産加工事業所を集約化して水産加工団地を建設し、その中に共同の排水処理施設を設置することが行われ、排水や汚泥等が多量に発生するようになってきたため、その処理を効率的に行うことが重要な課題として取り上げられつつある。
【０００５】
これまで、水産加工排水の処理方法としては、先ず、鱗、魚肉片をスクリーンで除去したのち、油分離槽で浮上油を除き、汚濁度の高い排水においては凝集処理及び微生物処理し、汚濁度の低い排水では直接微生物処理することが行われてきた。
【０００６】
そして、水溶性タンパク質の分離にはそれが等電点で凝固し不溶化する性質を利用して分離する方法や荷電中和により凝集する作用をもつ鉄塩やアルミニウム塩で処理する方法が用いられ、この処理により生成した微細なフロックを水から分離しやすくするために合成高分子凝集剤が用いられている。また、このようにして凝集したフロックの固液分離には、通常加圧浮上分離法が広く用いられている（非特許文献１参照）。
【０００７】
そして、これまでに、このような水産加工からの排水から固形分を凝集して除去する方法としては、凝集剤として塩化第二鉄、ポリ塩化第二鉄又は硫酸アルミニウムと、活性炭と、ゼオライト又はフライアッシュと、高分子系界面活性剤からなる粉末状処理剤を用いる方法（特許文献１参照）や、スカムを含む排水に吸水性材料を添加混合して、排水をゲル化する方法（特許文献２参照）が提案されており、またこれらの排水から油脂分を分離回収する方法として、排水中の油脂分を有機溶媒に溶解して分離回収する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
しかしながら、従来の水産加工排水スカム処理方法は単一処理場から排出される、組成が比較的一定したスカムを処理するには特に問題はないが、取り扱う種目の異なった多数の事業所からの排水を集積して共同処理する設備のように、季節や需要の変化ごとに組成が変動する排水スカムを処理する場合には、凝集体がスクリュープレスにより脱水不可能になり、それを改善するには、その都度、組成に適合した凝集剤や凝集助剤の組合せ、その使用量を予備実験により事前に定めて使用しなければならないが、このような予備実験は煩雑な上、時間がかかるため、事実上実施することができず、ほとんどの水産加工団地の排水集積処理場は開店休業の状態にある。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１０５０８号公報（特許請求の範囲その他）
【特許文献２】特開２０００−１５４３７８号公報（特許請求の範囲その他）
【特許文献３】特開２００３−２９０６０４号公報（特許請求の範囲その他）
【非特許文献１】廃棄物処理・再資源化技術ハンドブック編集委員会編、「廃棄物処理・再資源化技術ハンドブック」、株式会社建設産業調査会発行、１９９３年１１月２５日、ｐ．４０７左欄第９−３２行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、水産加工団地の集積排水設備のように、処理する排水中のスカムの種類や組成が一定しない場合においても状況に応じて適宜処理条件を修正して脱水可能なフロスを形成し得る排水スカム処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、水産加工排水スカムから、スカム凝集体を形成させ、それから固形分を分離、除去して下水や河川に放流可能な基準値以下に浄化した水を生成する方法について種々研究を重ねた結果、油分を除去した後の排水スカムに活性化再生セルロースを加えてスラッジ形成させたのち、合成高分子凝集剤を加えて凝集化して脱水可能なフロスを形成させることができ、これを脱水すれば容易に、放流しても汚染のおそれのない程度に浄化された水とし得ることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（イ）水産加工排水スカムから油分を除去する工程、
（ロ）油分を除去した排水スカムに活性化パルプ微細繊維を添加し混合する工程、
（ハ）上記の混合物に合成高分子凝集剤を加え混合して含水ケーキを形成させる工程、及び
（ニ）上記の含水ケーキを脱水処理し、固体残滓を回収する工程
を含むことを特徴とする水産加工排水スカム処理方法を提供するものである。
【００１３】
本発明方法においては、これまで脱水可能なフロスを形成させることが困難であって、放流可能な程度まで浄化することができなかった水産加工排水スカムを放流可能な水質にまで浄化することができる。このような排水スカムとしては、単一の加工所、例えばすり身製造工場、練製品製造工場、節類製造工場、魚粉魚粕製造工場、缶詰製造工場、冷凍水産物製造工場、冷凍水産食品製造工場などから排出される排水はもちろん、水産加工団地の排水集積処理設備における多種多様の工場排水に由来する排水スカムが含まれる。
【００１４】
上記の工場廃水スカムは、通常０．５〜３質量％の油分を含んでいるので、本発明方法は、先ず（イ）工程においてこの排水スカムから油分を除去することが必要である。
この油分の除去は、オイルセパレータを用いて行うこともできるし、またフローテーションを利用する方法、例えば泡沫法及び加圧浮上法を用いて行うこともできる。
【００１５】
泡沫法は泡接触型と泡析出型に大別され、前者は、油を含む乳濁液に泡を導入し油滴と泡の衝突とぬれによる接着を応用する方法であり、後者は過飽和状態で気体を溶解している乳濁液中の油滴表面における気体の析出と泡の形成、接着を応用する方法である。
【００１６】
一方、加圧浮上法は、水に空気を圧力３００〜５００ｋＰａで圧入して空気溶解水を形成させ、常圧に戻して油を含む乳濁液と混合する方法で、油を含む乳濁液に対する空気溶解水の添加量は約３０％である。
【００１７】
本発明方法における油分の除去は、上記の加圧浮上法を所定の水産加工排水スカムに起泡剤を加えて混合し、下方に配置した多孔板を介して空気を導入して泡を形成させ、それに油分を同伴させて上昇させ、上部から油を含む泡を溢流させて除去することにより行うのが有利である。この際の起泡剤としては通常炭素数６〜１０、ＨＬＢ６〜１０程度の界面活性剤、例えばα‐テルピネオール、２‐エチルヘキサノールなどのスルホン酸エステル塩が用いられるが、泡立ちをよくする界面活性剤であればよく特に制限はない。
【００１８】
このようにして、油分を除去した排水スカムは、固形分含有量０．５〜５質量％、好ましくは１〜３質量％の濃度で後続工程に送られる。この際、所望ならば、別の処理施設で生成した汚泥と混合して処理することもできる。
【００１９】
本発明方法においては、このようにして、油分を除去した排水スカムに、次に（ロ）工程において、活性化再生パルプ微細繊維を加える。
【００２０】
この活性化パルプ微細繊維は、例えばヘミセルロースやリグニンのような夾雑物を除いた木材化学パルプを膨潤状態で叩解し、フィブリル化したものに、摩砕処理などにより機械的エネルギーを加えて、繊維を裁断するとともに、メカノケミカル的に活性化した微細繊維であり、水中の懸濁物質を凝集する作用が著しく高められているという特徴を有している。
【００２１】
この活性化パルプ微細繊維の原料としては、また故紙の再生繊維を用いることもできる。この場合は、故紙を水に浸漬して個々の単繊維に解繊したものから、製紙の際に加えられた填料、顔料、サイズ剤、紙力増強剤、スライム防止剤のような添加剤や印刷インキなどを除去して用いる。
【００２２】
この原料の活性化は、乾燥状態で摩砕するか、繊維を懸濁させた液を高速撹拌することによって行われる。このようにして、長さ５００〜２０００μｍ、好ましくは５００〜１０００μｍ、径１〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度の活性化されたパルプ微細繊維が得られる。
【００２３】
（ロ）工程においては、この活性化パルプ微細繊維を０．１〜２０質量％、好ましくは０．３〜０．５質量％の濃度の懸濁液に調製し、スカム中の固形分に基づき１〜１５質量％、好ましくは５〜１０質量％の範囲で添加したのち、十分に混合する。このようにして、室温、常圧下で４〜１０時間撹拌すると、排水中のスカムが泡状の塊となって浮上してくる。
【００２４】
次いで、本発明方法においては、（ハ）工程で上記の混合物に合成高分子凝集剤を加え、さらに撹拌する。
【００２５】
上記の合成高分子凝集剤としては、例えばアニオン性のものとしてポリアクリル酸ナトリウムを、弱アニオン性のものとしてアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合体、ポリアクリルアミド加水分解物を、カチオン性のものとして、ポリビニルイミダゾリン、ポリアルキルアミノアクリレート若しくはメタクリレート、キトサン、ポリアクリルアミドのマンニッヒ反応変性物を、ノニオン性のものとしてポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシドをそれぞれ用いるのが好ましい。
【００２６】
この場合、所望ならば、無機凝集剤、例えば硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄などを併用することもできる。
【００２７】
これらの凝集剤は０．０５〜１．０質量％、好ましくは０．１〜０．５質量％濃度の水溶液として、活性化パルプ微細繊維を混合した排水スカムに加え、撹拌する。この際の合成高分子凝集剤の添加量は排水スカム中の固形分に基づき１〜１０質量％の範囲である。
この撹拌を１０〜１２０分間続けると、液中にフロッグが形成され、全体が軟質のケーキ状になってくる。
【００２８】
このようにして十分に撹拌し、含水ケーキを形成させた後、次に（ニ）工程において、この含水ケーキを脱水処理する。この脱水処理は、例えばスクリュープレス脱水機を用いるスクリュープレス脱水法で行うのが有利であるが、そのほか回分式遠心ろ過機、連続式遠心ろ過機、自動排出型遠心脱水機、スクリュー排出型遠心脱水機、振動排出型遠心脱水機、単段又は多段式押出板型遠心脱水機、スクリュー排出型遠心脱水機やベルトプレス型脱水機などを用いた遠心脱水法で行うこともできる。スクリュープレス脱水機を用いた場合には、例えば０．２〜２．０ｒｐｍ、好ましくは０．４〜１．０ｒｐｍの回転数が用いられる。
【００２９】
また、含水量が多くフロック形式が困難なフロスの場合には、上記の脱水処理の前にあらかじめ水切り装置を用いて５０〜９０％の水を除いておくのが好ましい。
【００３０】
最後に、上記のようにして脱水処理して得た脱水ケーキを回収することにより、含水量９８〜９９質量％又はそれ以上の水産加工排水スカムから含水量６０〜６５質量％の、主としてタンパク質からなる固体残滓を得ることができる。
【００３１】
次に、添付図面に従い本発明方法を実施するのに好適な装置の一例を説明する。
図１は、本発明方法に従い、水産加工排水スカムを処理するための装置の一例のフローシート図である。この図において、原液の水産加工排水スカムは、先ず加圧浮上機１の分離槽２に導入され、起泡剤を添加後、空気圧縮機３より供給され、散気板４で分散される空気と混合される。この処理により排水スカムが泡立ち、その中の油分は、この泡に随伴して分離槽２内を上昇し、誘導管５を経て、破砕槽６で消泡され捕集される。
【００３２】
一方、油分が除かれた排水スカム原液は、撹拌機８を備えた混和槽７に送られ、ここで繊維活性化槽９からポンプ１０により供給される活性化パルプ微細繊維の分散液と混合されたのち、撹拌機１２を備えた凝集反応槽１１に移される。
【００３３】
そして、この凝集反応槽１１において、高分子凝集剤貯槽１３からポンプ１４により供給される高分子凝集剤水溶液と混合される。この凝集反応槽１１において撹拌を続けると、その前段階の混和槽７において、ブロック状に集合したスラッジが次第に凝集しはじめ、粘稠なフロスとなるので、水切り装置、例えば網型水切り装置１５を通して水切りを行ったのち、スクリュープレス脱水機１６により脱水し、固形残滓を回収する。上記の水切り装置１５は場合により省くことが可能で、凝集反応槽１１で生成した粘稠なフロスを直接、スクリュープレス脱水機に送り脱水することもできる。
【００３４】
このようにして、これまで含水量を８０質量％以下の固形残滓にまで脱水することが困難であった水産加工排水スカムを、７０質量％以下の含水量になるまで脱水することができ、またこの際副生する処理水のＢＯＤは５０００ｐｐｍ以下であり、通常の下水の排水基準を十分に満たす程度まで浄化される。
このようにして得られる低含水量の固体残滓は、そのまま肥料として、あるいはコンポスト肥料の原料として用いられる。
【発明の効果】
【００３５】
これまでの方法では、脱水不可能であった水産加工排水スカムを、少ない高分子凝集剤を用いて効率よく脱水することができ、コンポスト肥料として十分に有効利用可能な固形残滓を得ることができる上に、排水を下水、河川などに放水可能なまで浄化することができる。この方法は、また排水スカムと別に回収した汚泥との混合物や汚泥自体の処理にも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に実施例により本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、各例中の含水率、生物化学的酸素要求量（以下ＢＯＤと示す）及び浮遊物質量（以下ＳＳと示す）は、次の方法により測定した数値である。
【００３７】
（１）含水率（％）
下水試験方法第４章第６節に記載された方法により測定。
（２）ＢＯＤ（ｐｐｍ）
ＪＩＳ  ０１０２  ２１，３２．３に規定された方法により測定。
（３）ＳＳ（ｐｐｍ）
昭和４６年環境庁告示第５９号付表８に規定された方法により測定。
【００３８】
参考例１
加圧浮上機（内容積１０００リットル、空気圧力２５０ｋＰａ）に、塩釜市団地水産加工業協同組合内水処理施設からの排水スカム（固形分濃度６．７質量％）５００ｋｇを装入し、起泡剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム５００ｇを添加し、生成する泡を除去しながら２０分間処理することにより油分を除去した。
このようにして得られた脱油排水スカムは、ＢＯＤ２６０００ｐｐｍであった。
【００３９】
このようにして得た脱油排水スカム５００ｇずつを５個のビーカーに分取し、これに活性化パルプ微細繊維（リセルバー社製、登録商標名「リセルバーＺ」）を固形分に基づき、１．５質量％、３．０質量％、４．５質量％、６．０質量％及び７．５質量％の割合で水の分散液として添加し、２２００ｒｐｍで２分間かきまぜたのち、両性タイプ高分子凝集剤（浅田化学工業社製，商品名「パラロック４１０Ｋ１０１」）を０．２質量％水溶液として加え、さらに３分間かきまぜて浮上ケーキの塊を形成させた。
【００４０】
次に、この含水ケーキを含む処理排水を、圧力１２００ｋＰａの手搾り機で１０分間脱水し、残滓ケーキについて含水率を測定した。この結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
なお、参考のために水中で解繊したトイレットペーパー由来の故紙を固形分に基づき２０質量％の割合で配合し、上記と同様の高分子凝集剤を加えて脱水したもの及び高分子凝集剤のみを固形分に基づき５質量％の割合で配合した場合についても残滓ケーキを形成させ、その含水率を測定したところ、前者は８１．３質量％、後者は７８．５質量％であった。
【００４３】
参考例２
参考例１と同じ由来の排水スカムで、固形分濃度２．９質量％のものについて参考例１と同様の処理を行って脱水した残滓ケーキについて含水率を測定した結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
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【実施例１】
【００４５】
図１に示す装置において、加圧浮上機（分離槽内容積１．５ｍ3）と、混和槽（内容積２．０ｍ3、撹拌速度２０００ｒｐｍ）と、スクリュープレス脱水機（新明和社製，製品記号「ＳＳＰ−１０００」、容積１．８９ｍ3）を直列にパイプで連結し、塩釜市団地水産加工業協同組合内水処理施設から排出された水産加工排水スカム（ＢＯＤ７５０００ｍｇ／リットル）を処理した。
【００４６】
すなわち、この排水スカム１０００リットルに起泡剤として２‐エチルヘキサノールスルホン酸エステルナトリウム塩５００ｇを加え、圧力３５０ｋＰａで空気を１０リットル／分の速度で１０分間圧入して油分を浮上分離させて除去したのち、混和槽に移し、ここで活性化パルプ微細繊維を、排水スカム中の固形分に基づき７．５質量％の割合で加え、
撹拌速度２４００ｒｐｍで１０分間撹拌混合した。この際の活性化パルプ微細繊維は、あらかじめ繊維活性化槽において活性化処理し、０．６％濃度の水性分散液に調製したものを用いた。
この活性化パルプ微細繊維との混合により、排水スカムの表面に軟質の凝集塊が形成される。
【００４７】
次いで、このようにして得た混合物を凝集反応槽に移し、高分子凝集剤（ハイモ社製、液状カチオン性高分子凝集剤、製品名「リセルフロックＲＢ−０３」）の０．８％水溶液を排水スカムに対し、６質量％の割合（固形分換算７．５質量％）で添加し、撹拌速度２０００ｒｐｍで３分間撹拌した。この処理により排水スカム中に、軟らかい固さの含水ケーキが形成された。この凝集反応槽としては、直径９５０ｍｍ、高さ１５００ｍｍの有底円筒容器中に長さ５００ｍｍの羽根４枚を３段に重ねて有する反応槽を用いた。
【００４８】
次に、この含水ケーキを圧力５００ｋＰａ、０．８ｒｐｍの条件下でスクリュープレス脱水処理した。
このようにして、含水率５９．８％の固体残滓とＢＯＤ２５００ｐｐｍの処理水を得た。この処理水は下水排出基準を満たしており、そのまま下水に排出可能である。
【実施例２】
【００４９】
ホタテウロのプロテアーゼ処理液（固形分濃度１６．８質量％、ＢＯＤ１２０００ｐｐｍ）を、実施例１と同様にして油分除去したのち、１Ｍ濃度硫酸でｐＨ３に調節したものについて、その中の固形分質量に基づき、活性化パルプ微細繊維１７．９質量％、高分子凝集剤３質量％を用い、実施例１と同様にして脱水処理した。その結果、含水率５３．６％の固体残滓とＢＯＤ３５００ｐｐｍの処理水を得た。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
各種水産加工廃液を処理して、下水、河川等に排水可能な基準まで浄化する方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明方法を行うのに好適な装置の１例のフローシート図。
【符号の説明】
【００５２】
１  加圧浮上機
７  混和槽
９  繊維活性化槽
１０，１４  ポンプ
１１  凝集反応槽
１５  網型水切り装置
１６  スクリュープレス脱水機
Ｍ  モーター
【図１】
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