(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
豆類の製造に伴い生じる設備排水を被処理水として当該被処理水に生物処理を施し、
この生物処理を施した処理水に凝集分離処理を施して凝集汚泥と分離処理水とに分離し、
豆類の製造に伴い生じる豆類粕圧搾濾液と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成し、
この混合液と前記凝集分離処理で分離された前記凝集汚泥とを混合し脱水して脱水汚泥と脱水濾液とに分離し、
この脱水濾液を前記被処理水に混合することを特徴とする豆類排水処理方法。
【請求項２】
豆類の製造に伴い生じる設備排水を被処理水として当該被処理水に生物処理を施す生物処理槽と、
この生物処理が施された処理水と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成する凝集汚泥生成槽と、
この凝集汚泥生成槽の混合液を凝集汚泥と分離処理水とに固液分離する固液分離装置と、
豆類の製造に伴い生じる豆類粕圧搾濾液と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成する豆類粕圧搾濾液凝集反応槽と、
この豆類粕圧搾濾液凝集反応槽の混合液と前記固液分離装置で分離された前記凝集汚泥とを混合する混合槽と、
この混合槽の混合液を脱水して脱水汚泥と脱水濾液とに分離する脱水機と、
この脱水濾液を、前記被処理水と混合すべく供給する脱水濾液供給ラインと、
を具備した豆類排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、豆類排水処理方法及び豆類排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーヒー排水を浄化処理する方法及び浄化処理する装置に関しては、例えば、特開平１０−２１６７７９号公報に記載されている。この公報に記載の方法及び装置では、コーヒーの製造に伴い生じる設備排水を被処理水として反応槽に供給し、この反応槽において、被処理水に嫌気性雰囲気下で生物処理（生物学的処理）を施し、この生物処理を施した後の処理水に凝集沈殿処理を施して処理水と凝沈汚泥とに分離し、コーヒーの製造に伴い生じるコーヒー粕圧搾濾液と上記凝沈汚泥とを混合して脱水し、この脱水濾液を上記被処理水（設備排水）に混入するように成され、コーヒー粕圧搾濾液の油分が、凝沈汚泥と混合される間に当該凝沈汚泥に付着し脱水に伴って脱水汚泥（シート状の脱水ケーキ）と共に排出されるため、脱水濾液に含有される油分の量が極端に少なく、反応槽内の被処理水中の油分も少なくなることから、グラニュールメタン菌の活性低下が防止されると共に当該グラニュールメタン菌の油分に付着しての後段への流出が防止され、生物処理を継続して実施するのが可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の方法及び装置にあっては、コーヒー粕圧搾濾液に含まれる油分が多量の場合、油分を吸着する凝沈汚泥が不足して油分の除去が不十分となり、場合によっては後段の生物処理を継続して実施するのが困難となる虞がある。このような虞は、コーヒー以外の有機物濃度の高い例えばカカオ、胡麻、大豆等の豆類の油分含有排水に対しても同様に生じる。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、豆類粕圧搾濾液の油分が確実に除去され、後段の生物処理が安定して実施される豆類排水処理方法及び豆類排水処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による豆類排水処理方法は、豆類の製造に伴い生じる設備排水を被処理水として当該被処理水に生物処理を施し、この生物処理を施した処理水に凝集分離処理を施して凝集汚泥と分離処理水とに分離し、豆類の製造に伴い生じる豆類粕圧搾濾液と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成し、この混合液と上記凝集分離処理で分離された凝集汚泥とを混合し脱水して脱水汚泥と脱水濾液とに分離し、この脱水濾液を上記被処理水に混合することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明による豆類排水処理装置は、豆類の製造に伴い生じる設備排水を被処理水として当該被処理水に生物処理を施す生物処理槽と、この生物処理が施された処理水と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成する凝集汚泥生成槽と、この凝集汚泥生成槽の混合液を凝集汚泥と分離処理水とに固液分離する固液分離装置と、豆類の製造に伴い生じる豆類粕圧搾濾液と凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を生成する豆類粕圧搾濾液凝集反応槽と、この豆類粕圧搾濾液凝集反応槽の混合液と上記固液分離装置で分離された凝集汚泥とを混合する混合槽と、この混合槽の混合液を脱水して脱水汚泥と脱水濾液とに分離する脱水機と、この脱水濾液を、上記被処理水と混合すべく供給する脱水濾液供給ラインと、を具備して成る。
【０００７】
このような豆類排水処理方法及び豆類排水処理装置によれば、豆類粕圧搾濾液と凝集剤とが混合されることから、凝集汚泥（フロック）が形成され、この凝集汚泥に、豆類粕圧搾濾液の油分の一部が取り込まれる。この凝集汚泥を含む混合液が、設備排水に生物処理、凝集分離処理を施して得られる凝集汚泥に混合されることで、豆類粕圧搾濾液の残りの油分が、当該混合する凝集汚泥に吸着される。このため、豆類粕圧搾濾液の全ての油分が、汚泥に取り込まれる。この全ての油分は、脱水に伴って脱水汚泥と共に脱水濾液に対して分離され、この脱水濾液が、生物処理が施されることになる被処理水に混合される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る豆類排水処理方法及び豆類排水処理装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によるコーヒー排水処理方法を採用したコーヒー排水処理装置を示すブロック構成図である。
【０００９】
本実施形態のコーヒー排水処理装置は、コーヒーの製造に伴い生じるコーヒー排水としての設備排水及びコーヒー粕圧搾濾液を浄化処理するもので、概略、上流から下流（図示左側から右側）に向かって、設備排水を貯水する原水調整槽１１、生物処理槽としての嫌気性処理槽１２及び好気性処理槽１３、凝集汚泥生成槽としての混和槽１４及び凝集槽１５、固液分離装置としての凝集沈殿槽２１、砂濾過槽２２、活性炭吸着塔２４をこの順に接続して成ると共に、コーヒー粕圧搾濾液を貯留するコーヒー粕圧搾濾液ピット３１、コーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２、混合槽としての汚泥貯留槽２３、脱水機３３、脱水汚泥コンテナ３４をこの順に接続して成り、さらに、凝集沈殿槽２１に汚泥貯留槽２３を、脱水機３３に原水調整槽１１を各々接続して成る。
【００１０】
原水調整槽１１は、ラインＬ１を介して供給される設備排水を貯水する。この設備排水は、コーヒー豆、コーヒー豆をクラッシングした破砕粒、砂糖、ミルク等を収容する各収容桶を洗浄した時に生じる排水である。この原水調整槽１１の設備排水は、被処理水としてラインＬ２を介して嫌気性処理槽１２に供給される。
【００１１】
嫌気性処理槽１２は、被処理水に、嫌気性雰囲気下でメタン発酵法の一つであるＵＡＳＢ法による生物処理（嫌気性処理）を施して、被処理水に含有されるＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）等の有機物をメタン発酵させてメタンガスに変換する。このＵＡＳＢ法では、メタン菌を自己固定化して形成された固定化菌としてのグラニュールメタン菌が使用され、嫌気性処理槽１２に形成されるグラニュール汚泥ゾーンでのグラニュールメタン菌の活性により有機物がメタン発酵される。なお、グラニュールメタン菌に油分が付着すると、グラニュールメタン菌の活性が低下すると共に、当該グラニュールメタン菌が液面に浮上して後段に流出し嫌気性処理の継続が難しくなる。
【００１２】
この嫌気性処理槽１２でのメタン発酵により生じるメタンガスは、図示を省略したラインを介して排出され燃料等として使用され、一方、嫌気性処理槽１２の処理水は、ラインＬ３を介して好気性処理槽１３に供給される。
【００１３】
好気性処理槽１３は、嫌気性処理槽１２の処理水に好気性処理を施して、メタン発酵法で生物処理できずに残存する有機物を分解する。この好気性処理槽１３の処理水は、ラインＬ４を介して混和槽１４に供給される。
【００１４】
混和槽１４は、好気性処理槽１３の処理水に、ラインＬ１５を介して例えばＦｅＣｌ3等の無機凝集剤を添加し、撹拌装置１８で撹拌することで、色度成分が凝集される凝集汚泥としての微細フロックを形成し、この凝集汚泥（微細フロック）及び凝集処理水を含有する混合液を生成する。この混和槽１４で生成される混合液は、凝集槽１５に供給される。
【００１５】
凝集槽１５は、混和槽１４の混合液に、ラインＬ１６を介して例えばアニオン系等の高分子凝集剤を添加し、撹拌装置１９で撹拌することで、微細フロックを粗大化して凝集汚泥としての粗大フロックを形成し、この凝集汚泥（粗大フロック）及び凝集処理水を含有する混合液を生成する。この凝集槽１５で生成される混合液は、ラインＬ５を介して凝集沈殿槽２１に供給される。
【００１６】
凝集沈殿槽２１は、凝集槽１５の混合液を固液分離し、分離処理水と色度成分を含む凝沈汚泥（凝集汚泥）とに分離する。この凝集沈殿槽２１で固液分離されて沈殿する凝沈汚泥は、ラインＬ７を介して汚泥貯留槽２３に供給される。一方、凝集沈殿槽２１の分離処理水は、ラインＬ６を介して砂濾過槽２２に供給される。
【００１７】
砂濾過槽２２は、分離処理水を清澄濾過処理し、ＳＳ（Suspended Solids）等の微細な懸濁物を捕捉する。この砂濾過槽２２の分離濾液は、ラインＬ８を介して、活性炭吸着塔２４に供給される。
【００１８】
活性炭吸着塔２４は、分離濾液を活性炭吸着処理し、残留している色度成分及びＣＯＤ等の有機物を捕捉する。この活性炭吸着塔２４の活性炭吸着処理水は、図示を省略した処理水槽に供給され、滅菌後に適宜放流される。
【００１９】
ところで、焙煎したコーヒー豆をクラッシングして成る破砕粒は、抽出釜に投入され当該抽出釜に蒸気を通すことで、コーヒー抽出液が抽出され、一方、コーヒー抽出液が抽出された後の破砕粒は、水分を含有するコーヒー粕として排出され、このコーヒー粕は、例えばスクリュープレス等で水切りすることで、固形成分と油分を多く含むコーヒー粕圧搾濾液とに分離される。
【００２０】
このコーヒー粕圧搾濾液が、上記コーヒー粕圧搾濾液ピット３１に貯留される。このコーヒー粕圧搾濾液ピット３１のコーヒー粕圧搾濾液は、ラインＬ９を介してコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２に供給される。
【００２１】
当該コーヒー粕圧搾濾液ピット３１と汚泥貯留槽２３との間に介装されるコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２は、本実施形態の特徴を成すもので、槽３２内に無機凝集剤を添加する無機凝集剤供給ラインとしてのラインＬ１０を備えると共に、フロック（凝集汚泥）の形成を促進すべく槽３２内を撹拌する撹拌装置３５を備え、この無機凝集剤の添加及び撹拌に従って、凝集汚泥（フロック）及び凝集処理水を含有する混合液を生成する。ここで、添加する無機凝集剤としては、油分の除去性能、色度成分の除去性能及びランニングコスト等の観点から、アルミ系より鉄系が望ましく、例えば塩化第２鉄等を採用するのが好ましい。また、無機凝集剤に代えて高分子凝集剤を添加しても良く、この高分子凝集剤としては、例えばアニオン系のものが好ましい。そして、このコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２で生成される混合液は、ラインＬ１１を介して上記汚泥貯留槽２３に供給される。
【００２２】
汚泥貯留槽２３には、このコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２の混合液が供給されると共に、前述したように、凝集沈殿槽２１で固液分離された凝沈汚泥がラインＬ７を介して供給される。この汚泥貯留槽２３は、これらの混合液及び凝沈汚泥を撹拌装置３６で撹拌することで混合する。この汚泥貯留槽２３の混合液は、ラインＬ１２を介して脱水機３３に供給される。
【００２３】
脱水機３３は、この混合液に脱水処理を施して、脱水汚泥と脱水濾液とに分離する。この脱水汚泥は、ラインＬ１３を介して脱水汚泥コンテナ３４に供給され、適宜系外に排出される。一方、脱水濾液は被処理水として、脱水濾液供給ラインとしてのラインＬ１４を介して上記原水調整槽１１に供給される。
【００２４】
このように構成されたコーヒー排水処理装置によれば、コーヒー粕圧搾濾液ピット３１のコーヒー粕圧搾濾液は、汚泥貯留槽２３に供給される前に、コーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２に供給され、当該コーヒー粕圧搾濾液に対して凝集剤が添加されて凝集処理が施されるため、凝集汚泥（フロック）が形成され、この凝集汚泥に、コーヒー粕圧搾濾液の油分の一部が取り込まれる。この凝集汚泥を含む混合液は、後段の汚泥貯留槽２３で凝沈汚泥に混合されるため、コーヒー粕圧搾濾液の残りの油分が、当該凝沈汚泥に吸着される。このため、コーヒー粕圧搾濾液の全ての油分が、汚泥に取り込まれることになる。
【００２５】
この全ての油分は、脱水機３３による脱水に伴って脱水汚泥と共に脱水濾液に対して分離されて系外に排出される。従って、本実施形態では、コーヒー粕圧搾濾液の油分が確実に除去されている。
【００２６】
一方、脱水機３３で脱水汚泥と分離された脱水濾液は、ラインＬ１４を介して原水調整槽１１に供給されて、当該原水調整槽１１の設備排水に混合され、嫌気性処理槽１２で嫌気性処理が施される。
【００２７】
この時、混合される脱水濾液に油分が含まれていないため、グラニュールメタン菌の活性低下及び液面に浮上しての流出が無く、有機物が活発にメタン発酵される。そして、この処理水には、以降、好気性処理、凝集沈殿処理が施される。
【００２８】
このように、本実施形態では、コーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２で、凝集汚泥（フロック）を形成して、この凝集汚泥に、コーヒー粕圧搾濾液の油分の一部を取り込み、汚泥貯留槽２３で、コーヒー粕圧搾濾液の残りの油分を凝沈汚泥に吸着させることで、コーヒー粕圧搾濾液の全ての油分を汚泥に取り込み、この全ての油分を、原水調整槽に供給される脱水濾液に対して脱水機３３で分離しているため、たとえコーヒー粕圧搾濾液の油分が多量で凝沈汚泥が不足しても、当該コーヒー粕圧搾濾液の油分が確実に除去され、後段の生物処理を安定して実施するのが可能とされている。
【００２９】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、コーヒー粕圧搾濾液ピット３１と汚泥貯留槽２３との間にコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２を介装し、このコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２に凝集剤を添加するようにしているが、コーヒー粕圧搾濾液を汚泥貯水槽２３に供給するラインＬ９に凝集剤を添加するようにしても良く、さらにコーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽３２を無くしてコーヒー粕圧搾濾液を汚泥貯水槽２３に供給するラインに凝集剤を添加するようにしても良い。
【００３０】
また、上記実施形態においては、脱水濾液をラインＬ１４を介して原水調整槽１１に供給するようにしているが、設備排水を嫌気性処理槽１２に供給するラインＬ２に供給するようにしても良く、要は、脱水濾液を被処理水（設備排水）に混合するように供給できれば良い。
【００３１】
また、上記実施形態においては、固液分離装置を凝集沈殿槽２１としているが、凝集汚泥と分離処理水とに固液分離する固液分離装置であれば良い。
【００３２】
さらにまた、上記実施形態においては、コーヒーに対する適用を述べているが、コーヒー以外の例えばカカオ、胡麻、大豆等の豆類に対しても同様に適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による豆類排水処理方法及び豆類排水処理装置は、豆類粕圧搾濾液と凝集剤とを混合することで、凝集汚泥（フロック）を形成して、この凝集汚泥に、豆類粕圧搾濾液の油分の一部を取り込み、この凝集汚泥を含む混合液と、設備排水に生物処理、凝集分離処理を施して得られる凝集汚泥とを混合することで、豆類粕圧搾濾液の残りの油分を当該混合する凝集汚泥に吸着させて、豆類粕圧搾濾液の全ての油分を汚泥に取り込むのを可能とし、この全ての油分を、脱水に伴って脱水汚泥と共に脱水濾液に対して分離して、この脱水濾液を、生物処理が施されることになる被処理水に混合するようにしているため、豆類粕圧搾濾液の油分が確実に除去されることになり、後段の生物処理を安定して実施するのが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコーヒー排水処理方法を採用したコーヒー排水処理装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１１…原水調整槽、１２…嫌気性処理槽（生物処理槽）、１３…好気性処理槽（生物処理槽）、１４…混和槽（凝集汚泥生成槽）、１５…凝集槽（凝集汚泥生成槽）、２１…凝集沈殿槽（固液分離装置）、２３…汚泥貯留槽（混合槽）、３２…コーヒー粕圧搾濾液凝集反応槽、３３…脱水機、Ｌ１０…無機凝集剤供給ライン、Ｌ１４…脱水濾液供給ライン。
【図１】
0004472154.tif 000002