(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂含有排水を微生物を用いて処理する油脂含有排水の処理装置において、前記油脂含有排水を微生物を混合して行なう曝気処理と曝気を停止した沈殿処理を行なう曝気槽と、該曝気槽の後段に設置され前記曝気槽からの処理水を微生物を担持させた固体状の担持部材に接触させて行なう曝気処理と曝気を停止した沈殿処理を行なう接触分解槽とを備えたことを特徴とする油脂含有排水の処理装置。
【請求項２】
前記曝気槽は、前段に配置された第１曝気槽と後段に配置された第２曝気槽から構成されることを特徴とする請求項１に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項３】
前記接触分解槽の後段に設置され前記接触分解槽からの処理水を沈殿処理する沈殿槽を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項４】
前段の槽から後段の槽へ処理水を移送するのに水位差を利用して移送することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項５】
前記第２曝気槽から前記接触分解槽への排水の移送に、ポンプと貯水器を使用することを特徴とする請求項２に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項６】
前記油脂含有排水の流入から系外排水路への排出までの工程を電気的に制御して全自動で行なうことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項７】
前記接触分解槽および前記沈殿槽の一方または双方の槽に沈殿した汚泥を前記曝気槽に戻すようにすることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置。
【請求項８】
油脂含有排水を微生物を用いて処理する油脂含有排水の処理方法において、第１の所定時間曝気槽にて前記油脂含有排水と微生物を混合して曝気処理した後、第２の所定時間曝気処理を停止して放置する沈殿処理を行ない、かつ、前記曝気処理と前記沈殿処理を１回以上行なった後に、前記曝気槽の処理水を接触分解槽に導入して、微生物を担持させた固体状の担持部材に接触させて曝気処理した後、所定時間曝気処理を停止して放置する沈殿処理を行ない、その後に前記接触分解槽の処理水を排出することを特徴とする油脂含有排水の処理方法。
【請求項９】
前記曝気槽を前段の第１曝気槽と後段の第２曝気槽とで形成し、それぞれの曝気槽にて前記曝気処理と前記沈殿処理を行なうことを特徴とする請求項８に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項１０】
前記接触分解槽からの処理水を沈殿槽に導入して沈殿処理を行ない、汚泥を分離することを特徴とする請求項８または９に記載の油脂含有排水の処理方法。
【請求項１１】
前記第１曝気槽で主として油脂含有排水を乳化し、前記第２曝気槽で主として分解、資化することを特徴とする請求項９に記載の油脂含有排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油脂を含む排水、特に工場等から排出される鉱物系油脂を含有する排水を微生物による活性汚泥法で浄化する処理装置および処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場等から排出される鉱物系の油脂を含む排水は、一般に油吸着フィルター、油水分離や凝集沈殿分離、活性炭吸着等を用いた物理的・化学的処理で浄化されてから系外の排水路に放出されている。しかし、排水中には、数十マイクロメートル以下の乳化した油滴径の油を多く含んでいる。例えば、コンプレッサーで圧縮空気を送出する過程で、空気中の水分が結露し、水となって排出されるが、コンプレッサー内の圧縮機構部のピストンシールや潤滑に使用される油脂が高温により気化して排水中に混入する。このような油脂は、吸着フィルターや油水分離装置のみでは十分な処理が困難である。
【０００３】
油脂を含む排水の排出基準値（ノルマルヘキサン値）は、植物油の場合は３０ｍｇ／リットル、鉱物油の場合は５ｍｇ／リットルとされている。工場等から排出される鉱物系の油脂を含む排水は、他の物理的装置と組合わせることにより、排出基準値はクリアすることは可能である。しかしながら、全体の装置が高価となり、またこれらの交換部品も高く、コスト面から中小の工場では導入することができない状況である。さらに、分離された油脂や消耗品として生じる活性炭、吸着膜などが廃棄物として発生し、これの処理費用、さらには環境上の問題もある。
【０００４】
このような状況の中で、近年は廃棄物の少ない微生物を用いた活性汚泥処理法の開発がなされている。図６に、油脂を含有する排水等の処理に、微生物を用いる方法として多用されている活性汚泥法による処理装置の概略を示す。図中、１，１’は曝気槽、２，２’は沈殿槽、３は空気、４は浮上液、５は沈殿汚泥、６は処理水である。この処理装置は曝気槽１と沈殿槽２をセットとして、これを２〜４セット直列に接続して構成される。
【０００５】
曝気槽１には工場等からの鉱物系油脂を含む排水等が流し込まれ、これに微生物を吸着させた汚泥粉末（活性汚泥）が混合される。槽内は活性汚泥に担持されている微生物の活性を促す空気（酸素）３がエアーポンプにより送り込まれ、曝気される。この曝気運転により排水中に含まれる油脂は活性汚泥により乳化され、分解される。
【０００６】
なお、本明細書で、「乳化」とは、親水性を持たない油脂を微生物が分泌するたんぱく質等の有機物により、水に溶けるようにする状態をいう。また、「分解」とは、水に溶けた油脂（乳化された油脂）を微生物の出す酵素により、加水分解する状態を言う。そして、「資化」とは、微生物の細胞壁と細胞膜を通過できる大きさの分子量になった油脂成分の分解物を微生物の栄養源として取りこむことをいう。
【０００７】
曝気槽１で曝気された混合水は沈殿槽２に送られる。沈殿槽２で沈殿処理が行なわれると、上層には比重の小さい液（以下、「浮上液」という。）が浮上する。浮上液４には、未分解の油脂を多量に吸着した汚泥や十分分解されない油滴等が含まれる。他方、比重の大きい液（以下、「沈殿汚泥」という。）は下方に沈殿する。沈殿汚泥５は、油脂の吸着量が低い汚泥または未吸着の汚泥が主である。
【０００８】
浮上液４と沈殿汚泥５との間は、ある程度浄化された処理水６の層となる。処理水６の部分は、同様な構成の次工程の曝気槽１’と沈殿槽２’に送られ、さらに残存する油脂を微生物により分解し、より浄化された比較的透明な処理水を得る。必要に応じて、同様な工程を数回繰り返し、排出基準に適合したノルマルヘキサン値に達した処理水が、系外の排水路に排出される。なお、沈殿槽２における浮上液４は、定期的に曝気槽１に戻され、再度の分解処理が行なわれる。沈殿汚泥５は、定期的に回収される。
【０００９】
排水に含まれる鉱物系油脂は、植物系油脂に比べて微生物による分解能力が鈍い。このため、前処理として、予め物理的・化学的に油水分離し、ある程度の油脂を除去しておくか、または微生物による分解活性を高めるオゾン処理を行なうことが望ましいが、コスト高となり廃棄物も生じる。
【００１０】
この前処理を行なわない場合は、微生物の分解能力を考慮した処理時間と処理装置が必要となる。特に、夏場や梅雨時は、大気中の湿度が高く、コンプレッサエンジン内部の圧縮空気中の水分も多くなるため、コンプレッサからの排出される排水量が平常時の数倍となり、この時期を想定して設計する処理装置は、相当大きなものとなってしまう。
【００１１】
排水処理装置に対して、処理すべき排水量が多い場合は、必然的に処理槽内での滞留時間を短くして装置の稼動サイクルを高めざるを得ない。この結果、曝気槽での微生物による油脂の分解を十分行なうことができず、沈殿槽には、油脂吸着汚泥や未分解油滴の浮上量が多くなる。また、沈殿槽での滞留時間が短くなると、本来時間をかければ上方に浮上して分離される油脂吸着汚泥や未分解油滴が、処理水中に浮遊したままの状態で次工程に移送されることとなる。すなわち、前工程で除去されるべき未分解の油脂を多く含んだ状態で、次工程の処理を行なうこととなるため処理効率の低下を生じさせる。
【００１２】
さらに、沈殿槽では酸素の供給が行なわれないため、ここでの分解処理は進行せず、多量に浮上した油脂吸着汚泥や未分解油滴を残ったまま放置しておくと嫌気状態となって悪臭を放ち、環境衛生上問題である。また、これらの吸着汚油脂泥や未分解油滴を多量に残しておくことは、次回の沈澱処理を行なうには沈殿効率を低下させるので、適宜に曝気槽内に返送する必要がある。このための返送処理時間も必要で、これがさらに全体の滞留時間を短くするという結果を招き、満足し得る処理能力を発揮することができない。結局は、処理量に応じた大きさの処理装置を設置しなければならず、経済的ではない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、装置全体を比較的コンパクトに構成するとともに、処理操作を自動化して装置の稼働効率を高めることが可能で、大型化を図らずに多量の油脂含有排水を効果的に処理できる処理装置と処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、油脂含有排水を微生物を用いて処理する油脂含有排水の処理装置において、前記油脂含有排水を微生物を混合して行なう曝気処理と曝気を停止した沈殿処理を行なう曝気槽と、該曝気槽の後段に設置され前記曝気槽からの処理水を微生物を担持させた固体状の担持部材に接触させて行なう曝気処理と曝気を停止した沈殿処理を行なう接触分解槽とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油脂含有排水の処理装置において、前記曝気槽は、前段に配置された第１曝気槽と後段に配置された第２曝気槽から構成されることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の油脂含有排水の処理装置において、前記接触分解槽の後段に設置され前記接触分解槽からの処理水を沈殿処理する沈殿槽を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置において、前段の槽から後段の槽へ処理水を移送するのに水位差を利用して移送することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の油脂含有排水の処理装置において、前記第２曝気槽から前記接触分解槽への排水の移送に、ポンプと貯水器を使用することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置において、前記油脂含有排水の流入から系外排水路への排出までの工程を電気的に制御して全自動で行なうことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項３ないし６のいずれか１項に記載の油脂含有排水の処理装置において、前記接触分解槽および前記沈殿槽の一方または双方の槽に沈殿した汚泥を前記曝気槽に戻すようにすることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、油脂含有排水を微生物を用いて処理する油脂含有排水の処理方法において、第１の所定時間曝気槽にて前記油脂含有排水と微生物を混合して曝気処理した後、第２の所定時間曝気処理を停止して放置する沈殿処理を行ない、かつ、前記曝気処理と前記沈殿処理を１回以上行なった後に、前記曝気槽の処理水を接触分解槽に導入して、微生物を担持させた固体状の担持部材に接触させて曝気処理した後、所定時間曝気処理を停止して放置する沈殿処理を行ない、その後に前記接触分解槽の処理水を排出することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の油脂含有排水の処理方法において、前記曝気槽を前段の第１曝気槽と後段の第２曝気槽とで形成し、それぞれの曝気槽にて前記曝気処理と前記沈殿処理を行なうことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の油脂含有排水の処理方法において、前記接触分解槽からの処理水を沈殿槽に導入して沈殿処理を行ない、汚泥を分離することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の油脂含有排水の処理方法において、前記第１曝気槽で主として油脂含有排水を乳化し、前記第２曝気槽で主として分解、資化することを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の油脂含有排水の処理装置の第１の実施の形態を説明するための構成図である。図中、１０は流入管口、１１は第１曝気槽、１２は第２曝気槽、１３は接触分解槽、１５，１６，１７はエアーノズル、１８，１９，２０はエアー管、２１，２２はエアーバルブ、２３は第１エアーポンプ、２４は第２エアーポンプ、２５，２６，２７は流体バルブ、２８，２９，３０は管路、３１は水位センサ、３２は仕切版、３３は担持部材、３４は受け部、３６はバルブ、３８は返送ポンプ、４０は排出管口である。この実施の形態では、処理装置は、第１曝気槽１１、第２曝気槽１２、接触分解槽１３の３つの槽から構成されている。
【００２６】
第１曝気槽１１は、工場等から排出される油脂を含む排水を最初に受け入れ、この排水に微生物を担持させた汚泥の一部を混合し、エアー（酸素）供給して槽内を曝気状態とするものである。微生物には、胞子形成能のあるバチルス菌、特にバチルス・サブチルスが適しており、その他バチルス・プミラスを使用することができる。微生物は、装置の使用開始時には、胞子となった微生物を槽に直接投入してもよく、微生物を担持させた汚泥粉末（活性汚泥）を投入してもよい。装置の使用開始後は、汚泥中に微生物が増殖し、胞子も汚泥中に担持される。
【００２７】
この第１曝気槽１１は、曝気処理により槽内の微生物の活性化を促進し、排水中に含まれる油脂を乳化することを主たる目的としているが、乳化された一部の油脂分の分解も行なわれる。そして、この第１曝気槽１１では、曝気処理の後、槽内の処理水を移送することなく曝気運転を所定時間だけ一旦停止させて沈殿処理も行なわれる。この沈殿処理で、未分解油滴や油脂吸着汚泥を上方に浮上させ、また沈殿汚泥を下方に沈殿させて分離し、第１段階としての浄化処理が行なわれる。
【００２８】
第２曝気槽１２には、第１曝気槽１１で乳化され、浄化された油脂分の濃度が薄められた処理水が導入される。この第２曝気槽１２は、第１曝気槽１１と同様な構成と機能を備えていて、曝気処理の後、槽内の処理水を移送することなく曝気運転を所定時間だけ一旦停止させて沈殿処理も行なわれる。ここでの曝気処理は、残存する油脂の乳化も行なうが、第１曝気槽１１で乳化された処理水の油脂分を分解し資化することを主たる目的としていて、その処理を効率をよく行なうためのものである。
【００２９】
接触分解槽１３には、第２曝気槽１２でより浄化され油脂分の濃度が更に薄められた処理水が導入される。この接触分解槽１３も、残存する油脂を曝気処理により乳化し分解、資化するものであるが、第１曝気槽１１、第２曝気槽１２が微生物を担時させた汚泥を混合させて使用するのに対し、微生物を担持した固体状の担持部材３３を区画室に固定的に配置する構成が用いられている。固体状の担持部材３３としては、珪石、珪酸塩、その他セラミック板、油吸着マットなどの微生物を表面に担持できるものであればよい。ここでの油脂の乳化および分解処理は最後となるため、処理水を固体状の担持部材を敷き詰めた隙間部分に浸透させ、隈なく接触、曝気させて微生物と遭遇しない油脂がないような構成とされている。
【００３０】
この接触分解槽１３においても、第１および第２曝気槽と同様に、曝気処理の後、槽内の処理水を直ちに排水せず、曝気運転を所定時間だけ一旦停止させて沈殿処理を行なう。この沈殿処理により、第１および第２曝気槽から流れ込んできた多少の汚泥や未分解油滴が分離されて、最終の処理水として系外排水路に排水される。
【００３１】
以上説明した第１の実施の形態では、汚泥による曝気を第１と第２の曝気槽に分け、乳化と分解、資化の機能を分けた例を示しているが、容積を大きくした一つの槽で形成し、または、第１と第２の曝気槽を仕切壁で分けた形の一体形構造の槽で形成して、曝気槽自体での処理能力アップを図ることも可能である。この場合、槽自体の容積が大きくなるため、大容量の場合は槽構造の機械的強度を高める必要があり、コスト的には割高になる。
【００３２】
また、第１の実施の形態では、各槽の配設高さレベルを揃えてあり、管路を通じて第１曝気槽１１から接触分解槽１３側に移される処理水は、水位の高低差を利用した自然の流れで移送され、廃水の移送にポンプ等の動力を使用しない形態の装置を示している。なお、設置スペース等の関係で水位差を利用できない場合は、必要に応じて上下配列とし、流体の移送に流体ポンプを使用する構成とすることもできる。
【００３３】
次に、図１の各部の構成について詳述する。第１曝気槽１１および第２曝気槽１２の底部には、槽内を曝気状態とするエアー噴出用のノズル１５，１６が配設されている。これらのノズルはエアー管１８、１９およびエアーバルブ１９，２０を介して第１エアーポンプ２３に接続されている。
【００３４】
エアーバルブ２１，２２は、手動および電動で開閉しうる種類のものを使用することができる。エアー噴出のオン，オフは、エアーポンプ２３の駆動・停止とともに、エアーバルブ２１，２２を手動または電気的に、個別または同時に開閉して制御される。これにより、第１曝気槽１１と第２曝気槽１２とは、単独または同時に曝気状態とすることができる。エアーノズル１５，１６は、曝気槽の全面に均等にエアーが噴出されるように適当に分割配置され、ノズル形状等はエアーの噴出量に応じて適宜選択される。
【００３５】
第１曝気槽１１と第２曝気槽１２とは、流体バルブ２５を介して管路２８により連通されていて、第１曝気槽１１で浄化された処理水を第２曝気槽１２に移送する流路となっている。流体バルブ２５は、手動、電動操作が可能なものを使用することができる。
【００３６】
また、管路２８を設置する高さ位置は、満タン時の水位の中間位置よりもやや低い位置に設けるのがよい。これは沈澱処理により、処理水が分離されているとはいえ、処理水の上方では、上昇途中の油脂吸着汚泥や未分解油滴が含まれているので、下方の比較的油脂濃度が低く分解性の高い処理水から優先的に移送させるためである。なお、管路の高さ位置をあまり低い位置に設けると、今度は槽の低部に沈澱している沈澱汚泥をも移送してしまう。従って、管路２８を設置する高さ位置としては、移送を開始する処理水の高さ位置の１／３〜１／４位のところが適当である。
【００３７】
第１曝気槽１１の上方位置には、工場等からの油脂を含有した排水を槽内に導入するための流入管１０が設けられ、また、水位センサ３１が設けられている。水位センサ３１は、第１曝気槽１１の水位を監視するためのもので、その出力信号によって導入される排水の導入量を制御することができる。
【００３８】
第２曝気槽１２は、手動、電動操作が可能な流体バルブ２６を介して、管路２９により次段の接触分解槽１３に連通され、槽内には仕切版３２を配設してある。この仕切板３２は、流体バルブ２６を開にして接触分解槽１３に処理水を移送する時に、第１曝気槽との間の流体バルブ２５も同時に開にする場合、第１曝気槽１１から流入してくる処理水が直接接触分解槽１３に流れ込むのを緩和するためのものである。管路２９の設置位置は、第１曝気槽１１と第２曝気槽１２との間に設置する管路２８と同様に、満タン時の水位の中間よりやや低い高さ位置に設けられる。
【００３９】
接触分解槽１３は、槽内を仕切壁により、例えば、４つの区画室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割した構成とすることができる。そして、区画室ＡとＢは仕切壁の下部で連通させ、区画室ＢとＣは仕切壁の中間位置あたりで連通させ、区画室ＣとＤは仕切壁の下部で連通させる。各区画室には、表面に微生物を担持させた固体状の担持部材３３を詰めて、適当な支持手段により収納配置してある。槽内に導入された処理水に含まれる油脂分は油脂の比重と曝気によるエアーのリフト作用で、担持部材３３の上方部分に吸着されやすい。従って、担持部材３３は満タン時の水面高さまで配置してもよい。
【００４０】
接触分解槽１３の下方には、第１、第２曝気槽と同様に曝気を行なうためのエアーノズル１７が配設され、エアー管２０を介して第２エアーポンプ２４に接続されている。槽の底部は、すり鉢状の受け部３４で形成され、担持部材３３に吸着され固まりとなって落下する微生物群や第２曝気槽１２から流れ込んできた沈殿汚泥を集荷する。この集荷された汚泥等が、ある程度の量になったとき、バルブ３６、返送ポンプ３８を経由して第１曝気槽１１に返送され再利用に供せられる。接触分解槽１３には、手動、電動操作が可能な流体バルブ２７を介して管路３０により排出管口４０に接続され、ここで処理された処理水を直接系外の排水路に排出するように構成されている。
【００４１】
図２は、本発明の油脂含有排水の処理装置の第２の実施の形態を説明するための構成図である。図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１４は沈殿槽、３５は受け部、３７はバルブ、４０は排水管口である。
【００４２】
第１の実施の形態では、接触分解槽１３に沈殿処理の機能を持たせているが、この実施の形態では、接触分解槽１３の後段に沈殿槽１４を配設し、沈澱処理の機能を分離させている。これにより、接触分解槽での沈殿処理のための使用時間をなくすことができ、その分曝気時間を増やし、より浄化された処理水とすることができる。
【００４３】
沈殿槽１４は、単純構造の槽で構成されていて、上部には浄化された浄化処理水を系外の排水路に排出するための排出管口４０を設け、底部には沈殿汚泥を集めるすり鉢状の受け部３５を設けている。この沈殿槽まで達した処理水に含まれる汚泥等はかなり少なくなっている。しかしながら、多少とも残存する油脂吸着汚泥や未分解油滴は上方に浮上させ、沈殿汚泥は下方に沈殿させ、最終的にこの槽で分離される。受け部３５に集められた沈殿汚泥は、適宜バルブ３７を介して返送ポンプ３８により、第１曝気槽１１に返送される。また、上方に浮上する未分解油滴や油脂吸着汚泥等も必要に応じて第１曝気槽１１に返送される。
【００４４】
図３は、本発明の油脂含有排水の処理装置の第３の実施の形態を説明するための構成図である。図１,２と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。５１は管路、５２はポンプ、５３は貯水器、５４は流量調整バルブである。この実施の形態は、図１，２で説明した実施の形態と比べて、第２曝気槽１２の浄化処理水を次段の接触分解槽１３に移送する手段が異なるのみで、その他の構成は図１，２で説明した実施の形態と実質的には同じである。
【００４５】
接触分解槽１３および沈殿槽１４の処理可能な容積に対して、その前段の第２曝気槽１２からの処理水の流入量が多かったり、急激な流入があると、槽内の処理効率が低下する。また、特に、接触分解槽１３および沈殿槽１４の容積を第１曝気槽、第２曝気槽の槽容積に対して小型化したい場合がある。これらの対策として、この実施の形態では、接触分解槽１３の上方位置に、第２曝気槽１２からの処理水を一旦貯めておく貯水器５３を設置した。なお、この貯水器の容積としては、第２曝気槽１２から１回当たりに流入してくる処理水を貯えることができるように選定される。
【００４６】
第２曝気槽１２と貯水器５３とは、途中にポンプ５２を接続した管路５１によって関連づけられ、管路５１の一端は貯水器５３の上部に配置され、管路５１の他端と第２曝気槽１２との接続位置は、図１の場合と同じである。第２曝気槽１２から貯水器５３への処理水の移送は、ポンプ５２の駆動によって行なわれる。貯水器５３の下部には、貯水器５３に蓄えられた処理水が徐々に接触分解槽１３に流入されるように、流量が調整可能で流入をストップできる流量調整バルブ５４を備えている。
【００４７】
また、第１〜第３の実施の形態で、エアーバルブ２１，２２、第１，第２エアーポンプ２３，２４、流体バルブ２５，２６，２７、バルブ３６，３７、ポンプ３８，５２等に電気的に操作可能なものを用いることにより、これらの操作を制御装置（図示せず）のタイマー設定、および水位センサを第１曝気槽だけでなく、全槽に設けることにより、一連のシーケンシャル操作を全自動で行なうように設定することができる。また、非常時に備えて手動に切り替えることができるようにしておくことはいうまでもない。
【００４８】
以上述べた実施の形態での処理装置では、曝気に要する時間としては２〜３日であり、接触分解槽での処理時間は１〜２日、沈殿槽は３時間超が大体の目安である。そして、平常時の鉱物油を含有する排水の量が２００リットル／日とすると、曝気槽全体の容量は５００〜６００リットルあればよい。この場合、曝気負荷の高い第１曝気槽１１の容積を３００リットル、負荷を軽減された第２曝気槽１２の容積を２００リットル、接触分解槽１３の容積を２００リットル、沈殿槽１４の容積を５０リットル程度で設計することができる。
【００４９】
なお、図１〜図３では、２つの曝気槽１１，１２を用いているが、処理排水量や排水の排出基準値に応じて、曝気槽を１つにしてもよく、あるいは、３つ以上とすることもできる。
【００５０】
次に、図１で説明した第１の実施の形態の油脂含有排水の処理装置を用いた油脂含有排水の処理方法の一例を図４のフロー図により説明する。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。６１は浮上水、６２は沈殿汚泥、６３は沈殿処理により分離された処理水である。このフロー図は、図１に示す処理装置の一実施形態を示すもので、排水処理量の多少、排水中の油脂含有量の多少、必要とされる排出基準値等に応じた変更が可能で、本フロー例に限定されるものではない。なお、各工程の処理状態を示すブロック内には、左から第１曝気槽１１、第２曝気槽１２、接触分解槽１３を順に示し、また、処理水移送のバルブ２５，２６，２７の開閉状況を、閉が×、開が＝で示し、各槽の動作状況を曝気中がＯＮ、曝気停止中（沈殿処理又は流体移送中）がＯＦＦで示してある。
【００５１】
工程Ａは、処理開始の初期状態を示すもので、各槽には前回処理した排水の残りがある程度溜められているか、または全く新規の処理開始に際しては、槽内に予め普通水がある程度注水されている。この普通水は、工業用水、水道水、井戸水等で、微生物を吸着させる汚泥を槽内に予め混合しておくためのものである。この工程Ａで、バルブ２５，２６、２７を閉じて第１、２の曝気槽１１，１２および接触分解槽１３を共に曝気状態としておく。最初の曝気は、前回の残りの排水分（追加注入した普通水の分も含め）に対してであるが、油脂を含んだ工場排水が第１曝気槽１１に注水され始めると、この注水時間中にも新たに注水されてくる排水分の曝気を開始でき、処理時間の効率化を図ることができる。
【００５２】
工程Ｂで、第１曝気槽１１内の排水量が所定の水位に達すると水位センサにより流入が停止される。バルブ２５，２６，２７は閉じられたままで、第１、２の曝気槽および接触分解槽は所定時間曝気が継続される。
【００５３】
工程Ｃでは、第１曝気槽１１での排水中の油脂がほぼ乳化された時点で曝気を停止する。この停止中に、油脂吸着汚泥および未分解油滴を含む浮上水６１を上方に浮上させ、沈殿汚泥６２を下方に沈殿させ、中間に浄化された処理水６３が得られる。この、沈殿に要する所要時間は適宜設定できるが、時間効率も考えると凡そ３０分位である。なお、バルブ２５は閉としておき、第２曝気槽１２は停止させてもよいが（図４では停止）、曝気を継続させておいても良い。また、接触分解槽１３は、曝気を継続させてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。第１曝気槽１１の沈殿処理が終えた時点で、次の工程Ｄに進む。
【００５４】
工程Ｄでは、バルブ２５を開き、ある程度浄化された処理水６３を水位差により第１曝気槽１１から第２曝気槽１２に移送する。この処理水６３の移送中に排水を第１曝気槽１１に補充・追加する形で流入させてもよいが（図４では注入）、処理量が多くない場合は、流入をストップさせた方がよい。前者の場合は、追加流入は沈殿状態を乱し、全く未処理の一部の油脂が第２曝気槽に流れ込む恐れもある。なお、接触分解槽１３は、曝気を継続させてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。
【００５５】
工程Ｅでは、第１曝気槽１１から第２曝気槽１２に処理水が移送され、水位がバランスした時点で、バルブ２５を閉じ、再度曝気が開始される。なお、接触分解槽１３は、曝気を継続させてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。第１曝気槽１１および第２曝気槽１２での曝気処理が所定の時間行なわれた段階で、次の工程Ｆに移行する。
【００５６】
工程Ｆでは、第２曝気槽１２の曝気を停止し、沈澱処理が開始される。所定の沈殿時間で、上方に油脂吸着汚泥および未分解油滴６１を浮上させ、下方に沈殿汚泥６２を沈殿させ、中間に処理水６３を得る。この時、第１曝気槽１１は曝気を継続させておいてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。なお、接触分解槽１３も、曝気を継続させてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。所定の時間沈殿処理が行なわれた段階で、次の工程Ｇに進む。
【００５７】
工程Ｇでは、バルブ２６が開かれ、第２曝気槽１２で分離された処理水６３が水位差により第３槽の接触分解槽１３に移送される。第１曝気槽１１は、前のＦ工程と同様に曝気を継続させておいてもよいが（図４では継続）、停止させてもよい。第２曝気層１２と接触分解槽１３の水位がバランスした時点で、次の工程Ｈに進む。
【００５８】
工程Ｈでは、バルブ２６を閉じて接触分解槽１３の曝気を再開し、第２曝気槽から新たに導入された処理水の最終処理を行なう。この処理時間中に第１曝気槽１１の曝気を停止し、沈殿処理を行なうことができる。また、バルブ２５，２６は閉じられているので、第２曝気層２は曝気を再開してもよいが（図４では停止）、第１曝気槽と合わせて停止させておいてもよい。
【００５９】
次の工程Ｉでは、接触分解槽１３の曝気を所定時間停止させ、沈殿処理を行なう。ここでの沈殿処理時間は、混入する汚泥も少なく、比較的短時間でよいので、この間にバルブ２５を開き、第１曝気層１１から第２曝気層１２に処理水の移送を行なう。また、第１曝気槽に１１に排水を補充しておく。第１曝気層１と第２曝気層２の水位がバランスし、第１曝気層１１が満タンになった時点で、排水の補充を停止し、次の工程Ｊ進む。
【００６０】
最後の工程Ｊでは、バルブ２７を開き、接触分解槽で１３で沈澱処理された処理水を系外の排水路等に排出する。また、第１曝気層１１が満タンにされた時点で、バルブ２５が閉じられ、第１曝気槽１１と第２曝気層１２の曝気が再開される。そして、接触分解槽１３の処理水が排出された後、バルブ２７を閉じる。この状態で、工程Ｅと同じ状況となり次の工程Ｆへと進み、以後排水処理が連続的に行なわれる場合は、工程Ｅから工程Ｉのサイクルが繰返されることとなる。
【００６１】
図５は、図２で説明した第２の実施の形態の油脂含有排水の処理装置を用いた油脂含有排水の処理方法の一例を示すフロー図である。図中、図４と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。図４のフロー図と比べて、接触分解槽１３の後段に沈殿槽１４を配設し、４つの槽を用いている点で一部相違するが、第１曝気層１１から接触分解槽１３までの基本の処理方法は同じである。従って、図５の説明は、沈殿槽１４を追加したことによる相違部分のみを説明し、その他の説明を省略する。
【００６２】
図４のフロー図では、接触分解槽１３から系外への排水のバルブ２７が、工程Ｊで系外の排水路への排水時以外は常時閉じられ、接触分解槽からの流水がないようにされている。一方、図５では、このバルブ２７は沈殿槽１４に接続され、接触分解槽１３から沈殿槽１４への処理水の移送に使用される。バルブ２７が閉とされるのは、工程Ｇで接触分解槽１３から沈殿槽１４に処理水が移送されるとき、次の工程Ｈでこの移送された処理水を曝気するときである。その他、接触分解槽１３が曝気中であっても、接触分解槽１３と沈殿槽１４との間に水位差がない場合は、常時開であってもよいが（図５では常時開）、閉じてもよい。
【００６３】
また、工程Ｉで、沈殿槽１４での沈殿処理後、次の工程Ｊで沈殿槽１４の処理水を系外排水路に排出すると、沈殿槽１４の水位が下がり接触分解槽１３から新たな処理水が沈殿槽１４に流れ込む。しかし、工程Ｉで沈殿槽１４での沈澱処理中、接触分解槽１３の曝気も停止され、接触分解槽でも沈殿処理が並行して行なわれていることになるので、沈殿槽への流れ込みがあっても問題ない。
【００６４】
以上、図４および図５で説明した処理方法は、コンピュータを用いての全自動化が可能で、処理排水量、槽容積、目標とする排出基準値に応じた各槽での曝気タイミングとバルブ開閉を行なうことで、更に装置の稼働効率を上げ全体の処理効率を向上させることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明では、油脂含有排水を曝気槽で曝気処理した後の沈殿処理を、同じ曝気槽で連続的に行なうようにしているので、処理水を移送するための時間が不要となる。また沈殿処理後に上方に浮上した油脂吸着汚泥、下方に沈殿した沈殿汚泥は、次の曝気処理で再使用されるので回収返送の必要がなく、装置稼働の効率化を図れる。また、曝気槽が沈殿槽も兼ねているため、沈殿槽のスペースが不要となり装置の小型化と低コスト化が図れる。
【００６６】
微生物担持の汚泥による処理と微生物担持の固体状の担持部材の接触による処理の組合せで、効果的な分解処理が行なえる。更に曝気槽を２つに分けることで、油脂の乳化と乳化された油脂の分解、資化処理を分散することで効率の良い処理が行なえる。
【００６７】
電気的に全自動制御を行なうに当たって、予めコンピュータ等で各槽の要処理時間の配分を適切に選定しておくことで、最適な処理パターンでの処理ができ、また処理量の変動にも素早く対応することができる。
【００６８】
また、本発明によれば、油脂含有排水を微生物に完全に分解でき、廃棄物を発生させず、さらに従来のように処理装置を複数セット用いることなく、排水の排出基準をクリアすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を説明するための構成図である。
【図４】第１の実施の形態による油脂含有排水の処理装置を用いた処理方法の実施の形態の一例を説明するためのフロー図である。
【図５】第２の実施の形態による油脂含有排水の処理装置を用いた処理方法の実施の形態の一例を説明するためのフロー図である。
【図６】従来の技術を説明するための油脂含有排水の処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１０…流入管口、１１…第１曝気槽、１２…第２曝気槽、１３…接触分解槽、１４…沈殿槽、１５，１６，１７…エアーノズル、１８，１９，２０…エアー管、２１，２２…エアーバルブ、２３…第１エアーポンプ、２４…第２エアーポンプ、２５，２６，２７…流体バルブ、２８，２９，３０…管路、３１…水位センサ、３２…仕切版、３３…担持部材、３４，３５…受け部、３６，３７…バルブ、３８…返送ポンプ、４０…排出管口、５１…管路、５２…ポンプ、５３…貯水器、５４…流量調整バルブ、６１…浮上水、６２…沈殿汚泥、６３…処理水。
【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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