(57)【要約】【課題】厨房廃水中の有機物成分を容易かつ十分に分解処理し、分解残滓、汚泥等を分離して上澄水を下水配管に流下させるようにする方法、及びグリストラップに至る間の管路の内壁面に厨房廃棄物が付着して腐敗臭を発する問題や狭窄して流れが悪化する問題を解決する方法の提供。【解決手段】動植物性廃油、タンパク質、デンプン等を含む厨房廃水を一時滞留させるグリストラップに、あるいはグリストラップの前方に配置された厨房廃水導入管路の前方部に、乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を添加・供給し、あるいはさらにタンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素を添加・供給し、エアーレーションを行うことにより厨房廃水中の有機物を分解処理する。【選択図】    図１
2005169316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動植物性廃油、タンパク質、デンプン等を含む厨房廃水を一時滞留させるグリストラップに、乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を添加・供給し、エアーレーションを行うことを特徴とする厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【請求項２】
動植物性廃油、タンパク質、デンプン等を含む厨房廃水を一時滞留させるグリストラップに、（１）乳化剤と、（２）パイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素と、（３）タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素を添加・供給し、エアーレーションを行うことを特徴とする厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【請求項３】
乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を、グリストラップの前方に配置された厨房廃水導入管路の前方部に添加することで、前記パイナップル酵素をグリストラップにも添加・供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【請求項４】
タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素が多孔質セラミックに担持されてなることを特徴とする請求項２又は３に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【請求項５】
タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素が多孔質セラミックに担持され、荒目のカゴ体に収容されてなるものであることを特徴とする請求項４に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【請求項６】
エアーレーションが、酸素含有ガスの供給による場合と、無酸素ガス又は低酸素含有ガスの供給による場合とに切り換えられて行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厨房廃水中の有機物を分解処理する浄化処理方法に関し、特に主として動植物性廃油を含み、これに少量の洗剤、タンパク質・デンプン、難分解性の繊維質等を含む厨房廃水の浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホテル又はファーストフード等の飲食店舗から排出される厨房廃水を浄化処理するには、通常グリストラップに廃水を滞留させて不溶分と排水とに分離し、不溶分は廃棄し、排水は各種分解酵素を含む微生物を用いるＢＯＤ除去処理等を行った後下水道へ放流する。
ところで、飲食店では、家庭と同様、殺菌力の強い洗剤が多用されており、その廃水が有機物処理の現場に流れ込むと廃水処理用の前記各種酵素を含む微生物が死滅する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
廃水中の油脂・脂肪の微生物学的処理においては、脂肪はリパーゼや核酸分解酵素によって加水分解されるが、油脂分解微生物は、嫌気性のものが多く、よって、大量の空気で攪拌（エアーレーション）すると、嫌気性の油脂分解微生物が死滅する。
また、タンパク質の微生物学的処理は、プロテアーゼによってペプチド結合を加水分解することで対応させている。
一般に、微生物による有機物（タンパク質・動植物性油脂等）分解は、微生物の発生する分解酵素の触媒反応により、有機物の化学反応を促進し、炭酸ガスや水に分解する。
それらの微生物は環境が整えば数千万倍にも増殖され、酵素発生量も比例して多くなる。しかし、環境が整わなければ２倍にもならない。
通常、微生物の適応できる環境は、ｐＨが６〜８、温度が５〜５０℃（例：中温菌）であるが、一般に酵素はｐＨが５．５〜１３、温度が７５℃まで（例：リパーゼ）充分な触媒反応を示す。殺菌作用の強い環境下では微生物は培養されず、酵素も発生しない。しかし酵素そのものは生物でない物質であり、その組成であるタンパク質が変異するほどの環境下でなければ、充分に触媒としての働きを示す。
そこで、本発明では、動植物性廃油を含み、これに少量の洗剤、タンパク質・デンプン、難分解性の繊維質等を含む廃水を酵素を用いて容易に浄化できる処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、下記構成の発明を提供する。
１．動植物性廃油、タンパク質、デンプン等を含む厨房廃水を一時滞留させるグリストラップに、乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を添加・供給し、エアーレーションを行うことを特徴とする厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
２．動植物性廃油、タンパク質、デンプン等を含む厨房廃水を一時滞留させるグリストラップに、（１）乳化剤と、（２）パイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素と、（３）タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素を添加・供給し、エアーレーションを行うことを特徴とする厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
３．乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を、グリストラップの前方に配置された厨房廃水導入管路の前方部に添加することで、前記パイナップル酵素をグリストラップにも添加・供給することを特徴とする前記１又は２に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
４． タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素が多孔質セラミックに担持されてなることを特徴とする前記２又は３に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
５．タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素、植物繊維分解酵素及び糖質分解酵素から選ばれる１又は２以上の分解酵素が多孔質セラミックに担持され、荒目のカゴ体に収容されてなるものであることを特徴とする前記４に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
６．エアーレーションが、酸素含有ガスの供給による場合と、無酸素ガス又は低酸素含有ガスの供給による場合とに切り換えられて行われることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の厨房廃水中の有機物を分解処理する方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、各種分解酵素と厨房廃水中の有機物成分を接触させて分解処理し、分解残滓、汚泥等を分離して上澄水を下水配管に流下させるようにしたものであるから、易分解性のタンパク質・デンプン等の分解と、難分解性の繊維質・動植物性油脂を分解し、浄化設備の能力を減退を阻止すると同時に環境への影響を小さく抑えることができる。
そして、乳化剤と酵素を、グリストラップの前方に配置された厨房廃水導入管路の前方部に添加する場合には、グリストラップに至る間の厨房廃水導入管の内壁面に厨房廃棄物が付着しても、乳化剤及び酵素の働きにより管路内面に付着する有機物が分解され、腐敗臭を発する問題や狭窄して流れが悪化する問題が解決され、かつ含有されている乳化剤と酵素の働きによりグリストラップも浄化されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の処理対象廃水は、厨房から排出される主として動植物性油脂（食用油脂、サラダ油、てんぷら油、ラード、ヘッド、ショートニング、バター、マーガリン、ドレッシングなど）の廃油を含み、これに少量の洗剤、タンパク質・デンプン、難分解性の繊維質等を含む厨房廃水である。
本発明では、グリストラップに、乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素を供給し、エアーレーションを行うことにより厨房廃水中の有機物を分解処理するが、まず乳化剤としては、ポリグリセリン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ヤシ油脂肪酸しょ糖エステル等の植物性の乳化剤が好ましい。
また、パイナップル酵素としては、特許第２８４９０１８号公報に記載されたもので、複数種類の高分子有機化合物を分解する酵素であって、パイナップル果汁を搾出し、酵素が活性状態のまま濃縮若しくは乾燥させた液状若しくは粉状のものが用いられる。
このパイナップル酵素は通常、脱水素、脱炭酸、脱アミノ、脱サルファー、脱塩素などの多種類の酵素を含んでいて、その主成分は、下記のごとくである。
なお、かっこ内は作用対象物を示す。
【０００７】
アルコールデハイドロゲナーゼ（アルコール）
ラクテートデハイドロゲナーゼ（乳糖）
グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ（糖質）
アルデヒドデハイドロゲナーゼ（アルデヒド）
Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ（アルデヒド）
グルタミン酸デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）
アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）
ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ（ＮＡＤＰ）
グルタチオン・デハイドロゲナーゼ（グルタチオン）
トレハローズリン酸シンテクターゼ（糖質）
ポリフォスヘエードキナーゼ（ＡＴＰ）
エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）
トレハローズフォスファターゼ（糖質）
メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ（グリセリン）
イヌラーゼ（イヌリン）
β−マンノシターゼ（糖質）
ウリジン・ヌクレオシターゼ（アミノ酸）
シトシン・ジアミナーゼ（シトシン）
メチルシステインシンテターゼ（アミノ酸）
アスパラギン酸シンテターゼ（ＡＴＰ）
コハク酸デハイドロゲナーゼ（コハク酸）
アコニチン酸ハイドロゲナーゼ（クエン酸）
フマレイトハイドロゲナーゼ（マロン酸）
マレイトデハイドロゲナーゼ（マロン酸）
クエン酸シンテターゼ（アセチルＣｏｕＡ）
イソクエン酸デハイドロゲナーゼ（クエン酸）
ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ（クエン酸）
モノアミンオキシダクターゼ（アミン）
ヒスタミナーゼ（アミン）
ピルビン酸デカルボキシラーゼ（オキソ酸）
ＡＴＰアーゼ（ＡＴＰ）
ヌクレオチドピロフォスファターゼ（核酸）
エンドポリフォスファターゼ（ＡＴＰ）
ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ（ＡＴＰ）
オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ（オロチジン）
及びその他の酵素。
【０００８】
上記のごとく、前記パイナップル酵素は、多種の高分子有機化合物に対する分解酵素を含有しており、パイナップル果汁を搾出するのみの作業で容易に入手できるため安価に製造できる。
本発明においては、まず、上記パイナップル酵素のほか、タンパク分解酵素、でんぷん分解酵素等の各種分解酵素を産出する微生物を理想的な環境下で培養し、大量の酵素を発生させる。次いで、その酵素水を厨房廃水のグリストラップに送り、曝気等で攪拌し、同酵素と廃水中の有機物成分とを接触させて分解する。
微生物は、分解目的の有機物に合わせた酵素を発生するものでなければならなく、より多くの種類の有機物を分解するためには、より多くの種類の酵素を発生させる必要がある。それには好気性菌、嫌気性菌、通性嫌気性菌が同時に配合されていることが望ましい。
【０００９】
廃水中の炭水化物、蛋白質、動植物性油脂等の高分子有機物は、通性嫌気性菌群の作用で、酢酸、プロピオン酸、らく酸等の有機酸類と低級アルコール類に分解する。また絶対嫌気性細菌の作用によって、有機酸等の中間生成物がメタン、二酸化炭素、アンモニアなどに分解される。更に好気性細菌により分解される。
【００１０】
従来のグリストラップの油分処理は、２４時間の曝気により微生物の活性を高め、処理するものであったが、これでは事業所の作業の開始とともに流れ込む排水で、攪拌された油分などが処理されないままグリストラップを出ていき、見かけ上グリストラップが処理されたように思えるが、その後の配管や、浄化槽・下水・河川に負担を強いることとなる。
本発明の処理では、エアーレーションを行って処理液の撹拌と酸素又は無酸素ガス（例えば窒素ガス、炭酸ガス、メタンガス等）の供給を行うことにより、短時間で廃水中の有機物の分解処理が可能となる。エアーレーションは、間歇的に行ってもよい。
【００１１】
なお、本発明において、乳化剤とパイナップル果汁から抽出したパイナップル酵素又はその他の酵素を、グリストラップの前方に配置された厨房廃水導入管路の前方部、例えばシンクに添加すると、グリストラップに至る間の厨房廃水導入管に厨房廃棄物が付着して管路を汚染し腐敗臭を発する問題、又は狭窄し流れを邪魔する問題が解決され、かつグリストラップも浄化されることとなる。
また、上記各種酵素は多孔質成形物、例えばスポンジ状プラスチック細片、多孔質セラミックブロック、細片等からなる担体に付着、含浸させて担持させ、固形化させて用いることも好ましい。そうしたものは取り扱いが容易で、例えば荒めのカゴ体に収容して、グリストラップ内に浸漬して用いることもできる。
【００１２】
従来の微生物を培養するタイプの装置は、微生物の増殖環境を整える必要があって、例えばｐＨを適正値に保持しなければならなかったが、本発明では充分な活性力を持つ微生物製剤の酵素を使用するため、そうした環境の調整が緩やかでよい。
また、従来法では複雑な装置を必要とし、設置場所を大きく必要とし、製造コストも高価となっていたが、本願発明によればそれらのすべてが解決される。
【実施例】
【００１３】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
図１は本願発明の第１実施例の装置の斜視図であり、図２は第２実施例の装置の説明用断面図である。
そして、図中１はグリストラップ、２は網篭、３はエアレータ、４はエアーポンプ、５ａ、５ｂは仕切板、６は乳化剤タンク、７は酵素水タンク、８は厨房廃水導入管、９は浄化水導出管である。また、１０は第１処理領域、１１は第２処理領域、
１２は第３処理領域、１３ａ、１３ｂは下部連通口、１４はシンクである。
まず、図１において、厨房廃水は厨房廃水導入管８からグリストラップ１へ導入されるが、仕切板５ａで仕切られて形成された第１処理領域１０の水面近くに配置された網篭２中に厨房廃水が導入されて野菜屑、骨等の粗大物が分別・採取される。
一方、グリストラップ１の上方に設けられた乳化剤タンク６から乳化剤が添加供給され、脂肪分が乳化剤分散される。
次いで、脂肪分が乳化剤分散された廃水は第１処理領域１０の下部連通口１３ａを通過して第２処理領域１１に導入され、そこで上方に設けられた酵素水タンク７からパイナップル酵素その他の酵素が添加混合される。同領域１１の底部にはエアレータ３が設置されており、それから空気その他の気泡が噴出され、酸素、その他メタン等の気体が供給され、かつその上昇流によって第２処理領域１１が撹拌される。この撹拌によって、第２処理領域１１中の厨房廃水に酵素と空気その他ガスが接触され、脂肪分その他の有機物が分解される。
その後、第２処理領域１１で酵素分解処理された液体は、仕切板５ｂの下部連通口１３ｂを通過して第３処理領域１２に導入され、そこで第２処理処理領域１１と同様にエアレータ３から空気その他の気泡が噴出され、酵素分解が完全に行われる。
第３処理領域１２で酵素分解が終了し、浄化された液体は取水管９ａを経て浄化水導出管９から器外へ放流される。
【００１４】
以上を工程順に記載すると、下記のとおりとなる。
（１）第１工程：
厨房廃水導入管８の端部をグリストラップ１の前部の第１処理領域１０の上部に配置し、浄化処理すべき厨房廃水をグリストラップ１の第１処理領域１０へ供給する。それに先立ち、シンク付近の厨房廃水導入管８の前方部に乳化剤と酵素水を添加・供給することにより、シンク以降の厨房廃水導入管８内壁面に付着する厨房廃棄物を分解除去する。
（２）第２工程：
次に、第２処理領域１１において、厨房廃水導入管８の端部直下には粗いゴミを選別除去するための網篭２を配置して粗いゴミは網篭２で選別除去する。
次に、第２処理領域１１において、エアーレーションと撹拌が行われて、酵素分解が大いに進行する。
（３）第３工程：
その後、第３処理領域１２において、追加のエアーレーションが行われ、酵素分解処理が完遂される。そして、酵素分解処理が終了した浄化水は取水管９ａを経て浄化水導出管９から器外へ放流される。
【００１５】
次に図２の第２実施例においては、乳化剤及び酵素の添加供給をグリストラップ１の前方に配置された厨房廃水導入管８の前方部のシンク１４に添加するものである。そうすると、グリストラップ１に至る間の厨房廃水導入管８の内壁面に厨房廃棄物が付着しても、乳化剤及び酵素の働きにより管路内面に付着する有機物が分解され、腐敗臭を発する問題や狭窄して流れが悪化する問題が解決され、かつ含有されている乳化剤と酵素の働きによりグリストラップも浄化されることとなる。
【００１６】
なお、グリストラップ１中には、電熱ヒータを埋設して随時酵素分解の適温に温度調整することも好ましい。
以上における各種酵素を含有させた酵素水中の分解酵素としては、（１）油分分解酵素：リパーゼ、（２）蛋白質分解酵素：プロテアーゼ、（３）でんぷん分解酵素：アミラーゼ、（４）繊維質分解酵素：セルラーゼ、（５）糖質分解酵素：ベータグルカナーゼ、（６）多糖類分解酵素：ヘミセルラーゼが挙げられる。
【００１７】
本発明においては、油脂分解酵素等の嫌気性微生物は廃水中に直接添加することなく、微生物培養により得られた酵素を含む酵素水を添加すればよいので、エアーレーションにより空気ないし酸素をグリストラップの厨房廃水中へ噴出しても構わない。空気ないし酸素を噴出することは、好気性微生物による分解が行われるので利点が多い。また、広範なｐＨ領域、広範な温度領域を採用しても有機物の分解処理が実現される。
グリストラップは、水と油分の比重差を利用し油水分離しているものであるが、乳化剤を添加・混合することで油水が混合されて乳化され、それに酵素が作用するため、接触面積が極端に増大されて酵素分解処理が短時間で完了するのである。
実験結果によれば、厨房廃水中の有機物分解は、６〜１２時間で、ノルマルヘキサン抽出物質濃度を９０〜９５％削減でき、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を７０〜８５％削減でき、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を８０〜９０％削減でき、浮遊物質量（ＳＳ）を９０〜９５％削減できた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本願発明の第１実施例の装置の斜視図。
【図２】本願発明の第２実施例の装置の説明用断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１：グリストラップ、
２：網篭、
３：エアレータ、
４：エアーポンプ、
５ａ、５ｂ：仕切板、
６：乳化剤タンク、
７：酵素水タンク、
８：厨房廃水導入管、
９：浄化水導出管、
９ａ：取水管、
１０：第１処理領域、
１１：第２処理領域、
１２：第３処理領域、
１３ａ、１３ｂ：下部連通口、
１４：シンク
【図１】
2005169316.tif 000003
【図２】
2005169316.tif 000004