(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を受水室で受水して油水分離室で油水を分離し、且つ油水分離室と下方が開放されている仕切り板を介して接続している処理水室に処理水を溜めて処理水室から処理水を放出する油分処理装置において、処理水室側の仕切り板の部分を除く油水分離室の壁部内側表面の一部或いは全体を、表面積の大きい凹凸状に構成するとともに、油水分離室に曝気用の空気供給具を組み込んだことを特徴とする油分処理装置。
【請求項２】
処理水室側の仕切り板の部分を除く油水分離室の側壁や仕切り板自体を、波板当の凹凸状板や凹凸プレス板で構成したものである、請求項１記載の油分処理装置。
【請求項３】
処理水室側の仕切り板の部分を除く油水分離室の側壁や仕切り板表面に、多数の突条、凹溝、窪み、突起、ギザギザ模様を設けたり、凹凸状板や凹凸プレス板、パンチングメタル、編状物、織物、不織布など表面積を大きくする凹凸状物を取り付けたものである、請求項１記載の油分処理装置。
【請求項４】
処理水室側の仕切り板の部分を除く油水分離室の側壁や仕切り板の内側に、オイル吸着能を有する織物や不織布を取り付けるものである、請求項２又は請求項３記載の油分処理装置。
【請求項５】
排水を受水室で受水して油水分離室で油水を分離し、且つ油水分離室と下方が開放されている仕切り板を介して接続している処理水室に処理水を溜めて処理水室から処理水を放出する油分処理装置において、処理水室側の仕切り板の部分を除く油水分離室の壁部内側表面の一部或いは全体を表面積を大きい凹凸状に構成してバクテリアコロニーの付着及び増大化を容易にした油分処理装置において、油分分離室或いはその上流側にサポニン含有剤を供給することを特徴とする排水中の油分の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨房排水や食品加工工場等の含油排水中の油分を処理する新規な方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホテル、レストラン、大規模食堂、旅館、ゴルフ場、サービスエリア等の厨房排水、或いはガソリンスタンド、機械工場等の排水中には、かなりの量の油分（ノルマルヘキサン抽出物）が含まれている。これらの厨房排水や小規模な食品加工工場等の含油排水は、以前はそのまま放流されることもあったが現在では規制が厳しくなり（排出基準：動植物油は３０ppm 以下、鉱物油は５ppm 以下）、最低でもグリーストラップ（グリス阻集器、グリース捕集器）や夾雑物を分離する滞留装置などの設置が義務付けられるようになってきている。
【０００３】
そして、グリーストラップに溜まった油分はバキュームによる吸引か手作業によって定期的に除去・清掃することになっているが、専門知識をもった人材もいないし付着或いは滞留した油分が酸化・腐敗して強烈な悪臭を発するため、作業員に大きな負担をかけるとともに十分な手入れがなされず、油分が排水とともにそのまま放出されて排水管を目詰まりさせるとか河川を汚染するなど、グリーストラップとして所期の目的を達していないのが現状である。
【０００４】
また、厨房排水の特徴として排水の排出量に時間的なムラがありしかも装置の容量が比較的小さいため、食事時などでは一時に大量の排水が排出され、夜間は逆に長時間滞留するため早朝には悪臭が居間や客席にまで漂う等の難点があった。そこで、グリーストラップの油水分離室（油脂分離槽）内で油分を好気処理（バクテリアの供給と曝気）する試みがなされたが、排水が大量に流された時にバクテリアも一緒に流失してしまい十分な効果が発揮されていない。
【０００５】
この、バクテリアの流失に対処する手段として、１つは、油水分離室或いは油脂分離槽内にバクテリアを供給することが行われている（例えば、特開平７−２８４７９４）。しかし、コストや管理の手間がかかる難点がある。もう１つは、油水分離室或いは油脂分離槽内にバクテリアの担体を配置することが行われている。例えば、特公平７−４７１５６号公報には、グリース捕集槽（１）内の分離油脂層（５）よりも下方に微生物担体収容器（１１）を配置し、更にその下方に曝気用の空気供給具（２２）を設けた技術が示されている（図３参照）。また、特開平７−２４４９６号公報には、油脂分解菌を付着させるパイルを静電植毛したフロッキングバクテリアスクリーン〔１６〕を、油脂分離槽〔１〕内の第２槽〔６〕と第３槽〔７〕内にほぼ垂直に且つ出し入れ自在に設置する技術が示されている（図４参照）。
【０００６】
ところが前者の場合、図３に示すように短期間で微生物担体容器（１１）の周囲にバクテリアコロニーや油脂分など塊Ｃがべったり付着し、処理水が仕切り板（３）の下方から廃水流出室（１ｂ）へ流入するのを妨げる。また、曝気は塊Ｃに妨げられて分離油脂層（５）にまで到達しないので、油脂の分解も進まない。一般に、グリーストラップは小型であり、油脂分離部分は２０〜５０ｃｍ平方、深さも３０〜５０ｃｍ程度である。そのため、容量が小さく未分解の分離油脂層（５）がオーバーフローして排水管から流出するなどの問題を起こす。従って、現状では１週間に１度程度、微生物担体容器（１１）を取り出して掃除するメンテナンスが行われており、その手間と費用は馬鹿にならないものである。尚、図３（ａ）はグリース捕集槽（１）の断面図、図３（ｂ）は分離油脂層（５）を省略して示す平面図である。
【０００７】
また後者では、図４に示すように短期間にフロッキングバクテリアスクリーン〔１６〕の周囲に前記同様バクテリアコロニーや油脂分などの塊Ｃが付着してスクリーン〔１６〕を閉塞し、廃水の流れを止めてしまう。従って、この場合もこまめにフロッキングバクテリアスクリーン〔１６〕の清掃を行なうことが必要になる。しかも、油脂分の付着が甚だしいので、清掃は極めて困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、油分（ノルマルヘキサン抽出物）については本格的な生物処理施設でも完全な処理が難しく、処理時間を長くしたり処理槽を大きくする、或いは前処理で加圧浮上して除去するなどで対処している。従って、簡易な厨房排水処理装置などでは油分の完全な分解処理などははまず不可能である。しかし、グリーストラップ内に付着或いは滞留している油分さえある程度処理できれば、グリーストラップとしての役目は果たせるし、従業員や客を悩ます悪臭も軽減される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上のような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明方法及び装置を完成させたものであり、その特徴とするところは、排水を受水する槽における油水分離室の内側の一部又全体の表面積を大きくしてバクテリアの付着やバクテリアコロニーの付着及び増大化を容易にするととに、油水分離室内で曝気して油脂分の好気分解を促進させるものである。このようにすると、排水が一時に大量に流入してもバクテリアが全部流出することは防がれる。また、油水分離室の中央部や通水路が、バクテリアコロニーによって閉塞されないので、排水の流れを堰止めることもないし曝気が不十分になることもない。しかも、この壁面にオイル吸着性能を有する織物等を取り付けて表面積を大きくすれば、排水中の油脂分が壁面に吸着されるとともに織物等に巣くっているバクテリアにより分解される。更に、排水中や油水分離室等にサポニン含有剤を添加すれば、バクテリアの増殖や分解能の向上が図られる。
【００１１】
ここで本発明が対象とする排水とは、ホテルやレストラン、大規模食堂、旅館、ゴルフ場、サービスエリア等数十〜数百人規模の食事を賄う施設の厨房排水の他、小規模な食品加工工場から排出される含油排水、更には下水設備のない地域での各家庭からの雑排水やガソリンスタンド、小規模な機械工場等からの排水も含まれる。これらの排水は量が比較的少ないが排出源は極めて多く、トータル排水量中に含まれる油分（主として動植物油）の量は無視できないものである。
【００１２】
従って、本発明で言う槽には、単独のグリーストラップや排水の分離・沈澱・滞留処理と併用するグリーストラップのほかに、雑排水処理槽などにおいて油分の浮上分離ができる部分を備えたものなども含まれる。そして、油分の分離ができる部分を油水分離室と定義し、該部分の内壁面の表面積を大きくする。なお、これらの槽は従来のものがあれば、該部分の内壁面に表面積を大きくする凹凸状物を取り付けてそのまま使用することもできる。但し、曝気用の空気供給具の組み込みは必要である。尚、槽の大きさは油分の含有量にもよるが、グリーストラップ単独の場合１００食／１日の施設で２００〜２５０ｌ程度もあればよい。また、油水分離室はその半分〜２／３程度の容量でよい。
【００１３】
また本発明の槽には、排水を受け入れる為の受水室、処理済の排水を溜めて排出する処理水室を設ける。受水室には、野菜屑その他の夾雑物を分離するための受カゴを設置できるようにし、この受カゴを定期的（毎日〜数日に１回程度）に取り出して内容物を廃棄して清掃できる構造のものが好ましい。排水は、この受水室から油水分離室へ送られ、ここで油分を浮上分離し、水は隔壁下部の通路から処理水室へ流入し、装置外へ排出される。小型なものでは、受水室と油水分離室を兼用さすとか処理水室が油水分離室を兼ねる等２室タイプのものもあるが、本発明ではこれらも使用できる。
【００１４】
油水分離室の内側表面の表面積の大きくするには、以下のように種々な手段が考えられる。まず、油水分離室部分の側壁自体や、油水分離室と受水室或いは処理水室とを区画分離する仕切り板自体を、波板等の凹凸条板や凹凸プレス板で構成する。特に、油水分離室と受水室との間の仕切り板の場合、浮上した油分が接触しない部分に透孔を設けて表面積の増大を図ってもよい。透孔は、仕切り板に直接設けてもよいし、パンチングメタルや金網物を使用してもよい。或いは、油水分離室の仕切り板や側壁の表面に、多数の突条や凹溝、窪み、突起、ギザギザ等を設けて、表面積を大きくしてもよい。更に、油水分離室の仕切り板や側壁の表面に、波板等の凹凸条板や凹凸プレス板、パンチングメタル、網状物、織物、不織布など表面積を大きくする凹凸状物を接着や埋め込み、引掛けその他の手段で取り付けるようにしてもよい。特に、凹凸状物として吸油布（オイル吸着能を有する織物や不織布）を用いると、バクテリアの担体としての作用に加えて油脂分の吸着を良好に行なうことができる。
【００１５】
本発明の場合も、油水分離室の内壁面には、バクテリアコロニーが成長する。しかし、油水分離室の壁面近傍を除いた部分にはバクテリアコロニーは存在せず、油水分離室における曝気処理が良好に良好に行なわれるので、油分の好気的分解処理はつつがなく行なわれる。もっとも、受水室からの通水路や処理水室への通水路（各仕切り板の下方の隙間）までもがバクテリアコロニーや油脂分などの塊で塞がれると処理に不都合を生じるので、内壁面の表面積増大化は、これらに近い部分はさけることが望ましい。特に、処理水室との通水路が封鎖されると、浮上した油脂分が処理水室に流入して、油脂分がそのまま系外に流出するおそれがあるので、この部分の表面増大化はできれば避けることが望ましい。表面の増大化するにしても、上下方向の中央部の一部に限るようにすることが望ましい。尚、バクテリアコロニーが成長し過ぎるとか、油分の付着が甚だしいような場合には、適宜油水分離室の壁面を清掃するとよい。この場合の清掃の手間は、従来のようにバクテリア担体容器やフロッキングバクテリアスクリーンを装置外に取り出して行なう場合に比べて非常に簡単である。しかも、清掃を怠ったとしても、グリーストラップが目詰まりを起こすような危険性はない。
【００１６】
このように油水分離室の内壁面部分にバクテリアやバクテリアコロニーが付着していると、一時に大量の排水が流れ込んでもバクテリアの一部は残り、続いての曝気により増大と有機物分解を継続する。従って、連続的なバクテリアの供給などコストのかかることは不要になる。尚、このような３室タイプの場合でも処理しきれなかった油分が処理水室に浮くことがある。また、受水室にも油分が浮くことがある。このような場合に対処するために、受水室や処理水室の内壁表面の一部を表面積増大処理を施しておくことも可能である。吸油布取付の場合、特に望ましい。また、曝気処理は受水室や処理水室でも行なうことが望ましい。
【００１７】
ただ、上記装置においても、油水分離室で分離浮上した油分や内壁面に付着した油分を完全に分解除去することはなかなか困難である。そして、これらグリーストラップ内に残留している油分は、酸化・腐敗して悪臭を放つ。本発明では、これら未処理の油分をサポニン含有剤によって更に完全に処理して快適な処理環境を提供せんとするものである。
【００１８】
ここにサポニンとは、植物体に含有される配糖体の一種で、セッケンのように著しくアワ立つコロイド水溶液を作るものの総称であり、多くの植物から見出されている。本発明では用いるサポニンの種類は問わないが、コストや安定供給の点から、植物体中の含有量が多く且つその植物が大量に存在し安定して入手できるものが好ましい。この観点から、キラヤサポニンやユッカ、なぎいかだ、大豆等から得られるサポニンが好ましい。この内特に、南米のチリー、ボリビア、ペルー等に自生するシャボンの木（学名：Quilaia saponaria Mol.バラ科）から抽出したキラヤサポニンが好適である。これは、化１の構造を有するキラヤ酸をアグリコン（配糖体の非糖質部分）とするトリテルペン系の配糖体であり化２で表わされもので、構造及び分析技術が解明されている数少ないサポニンであるし、比較的サポニン含有濃度の高い抽出液が得られることによる。
【化１】
0003974958.tif 000002
【化２】
0003974958.tif 000003
【００１９】
サポニン含有剤は、植物体から抽出した抽出液（溶媒を含む）をそのまま用いてもよく、それを精製したもの自体でもよい。抽出の方法は通常の方法でよく、エタノール等の低級アルコール等で抽出できる。更に、精製物や抽出液を粉状、顆粒状、又は錠剤に加工したものも用いられる。
【００２０】
ところで、本発明者はサポニンが汚水の生物学的処理工程に有効であることを見出したが、これはサポニンが配糖体であるため微生物の栄養分となり、酸素含有量が多いこととあいまって微生物の繁殖を助ける結果、処理効率が向上するものと推察されている。そこで、本発明者は本発明においても油水分離室にサポニン含有剤を供給してその状況を数週間にわって観察したところ、油分はオイル吸着体に綺麗に吸着されて油分浮上が見られず、しかも悪臭が大幅に減少する現象が見られた。これは、サポニンが界面活性作用を有するため処理水の表面張力が減少するとともに、油分の分解を促進した結果と考えられる。しかも、夜間から朝方にかけて槽内で停滞している排水中のＢＯＤやＣＯＤ、ＳＳ成分がそれ以前に比べてかなりの減少を見た。
【００２１】
サポニン含有剤の添加量は、排水中の油分の濃度によって異なるが、通常は、排水に対して精製物換算で0.01〜1.0 ppm 程度である。添加する方法は、液の場合には定量ポンプで常時滴下する方法がよく、顆粒等では２〜３回に分けて１日分を添加するのがよい。これらの方法は、ホテルなどの大規模な施設では可能であるが、一般の家庭や小規模な外食産業等の施設では専任の担当者がいるわけではなく、ポンプの手入れや濃度管理等にはなかなか手が回らないのが実情である。しかも、サポニンの濃度が低下すると処理能力が低下して効果が減少するし、必要以上に高くするとコスト増を招き好ましくない。
【００２２】
このような場合には、サポニン含有剤を徐放性の固形剤とし、これを油水分離室や受水室に適宜個数投入したり、オイル吸着体中に収納しておくようにするとよい。徐放性の固形剤としては、例えば水中で徐々に溶解するワックス、セメント等の基剤とサポニンの抽出液や精製物を混合して固形化したものなどが考えられる。これを、固形剤の溶解の程度を勘案して適宜の日数をおいて適宜個数を投入すると、手間もかからず適切なサポニン濃度の保持が容易に行なえる利点がある。
【００２３】
尚、曝気は排水を攪拌し、油分の浮上や乳化を助けたり油分分解バクテリアの繁殖を助ける。バクテリアは、グリーストラップに使用できるものであれば種類は問わないが、できれば優れた油分分解能を有するように馴致したものが好ましい。これらの細菌が自然発生しないようであれば、別途培養したものを積極的に導入するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明に係るグリーストラップの一例を示す概略縦断面図、図１（ｂ）は同じく平面図である。このグリーストラップ１は、仕切り板２及び仕切り板３によって、受水室４と油水分離室５及び処理水室６に区画されており、各仕切り板２、３の下方の隙間が通水路７、８になっている。そして、厨房からの排水Ａは流入口９を通ってグリーストラップ１の受水室４に導入され、ここで野菜屑等が受カゴ１０で分離される。次いで、排水は順次油水分離室５に到り、ここで水中の油分が分離浮上する。そして、処理された処理水Ｂは、通水８を通って処理水室６に送られ、排出口１１からグリストラップ１の外に排出される。
【００２５】
油水分離室５の左右の側壁５１、５２には、通水路７、８から上側の部分に波板１２が固着されている。また、仕切り板３は平板状のものであるが、仕切り板２自体も波板で構成されている。従って、油水分離室５は三方の内壁面の表面積が通常のものと比べて大きく、この内壁面特に凹溝部にバクテリアやバクテリアコロニーの付着が生じやすい。また、油分も付着し易い。符号Ｃが、バクテリアコロニーや油分の塊である。そして、油水分離室５の底部に設けた曝気装置（図示略）の空気供給具１３からエアが供給され、油分の分散や排水の好気的な生物処理が行なわれる。尚、受水室４や処理水室６にも空気供給具１４、１５を設けておくとよい。
【００２６】
特に、油水分離室５或いはそれよりも前の段階（受水室４、厨房等）で、排水中にサポニン含有剤を添加すると、サポニンの界面活性作用により油水分離室５内で浮上したり壁面に付着したり或いは排水中に混入している油分が乳化分散し、バクテリアの分解作用を受けやすくなる。このサポニン含有剤は液状のものを定量注入してもよいが、図に示すように錠剤１６に成形したものを、油水分離室５や受水室４内に適宜投入すると、取扱が便利である。
【００２７】
次に、図２は、油水分離室５の内壁面構造が異なる他のグリーストラップ１７を示す。このグリーストラップ１７は、油水分離室５の三方の内壁面の通水路７、８から上側の部分に、吸油布１８を貼着したものである。吸油布１とは、オイル吸着能を有する繊維からなる織物や不織布、或いは織物や不織布にオイル吸着処理を施したものを言う。他は前記例と同じである。この場合、織物や不織布自体が油水分離室内壁面の表面積を増大させてバクテリアやバクテリアコロニーの付着を助けるとともに、排水から分離した或いは排水中に混在する油分を吸着して排水を浄化するとともに、油分の分散や分解を促進させる特徴がある。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は排水を受水する槽における油水分離室の内壁の表面積を増大させて、ここにバクテリアコロニーを付着させるとともに、曝気して排水中の油分の分解と除去を行わせるものである。また、サポニン含有剤を排水中に添加するものである。従って、
▲１▼  グリーストラップに、大量の排水が一時に流入してもバクテリアが全て流出することがなく、バクテリアの追加をせずとも排水の好気処理が良好に行なわれる。
▲２▼  バクテリアコロニーによって、油水分離室の中央部や通水路が閉塞されることがないので、処理された或いは処理前の排水の流れが妨げられない。また、曝気による攪拌及び酸素供給が十分に行なわれ、十分な好気処理が担保される。
▲３▼  油水分離室の手入れは、月に１〜２回程度壁面を清掃する程度でよいので、維持管理が簡単になる。
▲４▼  特に、サポニン含有剤を添加する場合にあっては、曝気により排水中の油分が綺麗に分散してバクテリアによる分解がし易くなるとともに、平面に付着する油分も完全に処理され、平常時はもとより清掃時にもあまり悪臭を感じず、環境を良好にする。
▲５▼  サポニン含有剤を添加した場合、排出中のノルマルヘキサン抽出物が予想以上に減少し、排水管の詰まり等を防止する。また、ＢＯＤその他の測定値も低下し、排出する排水の水質が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のグリーストラップの一例を示す概略縦断面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のグリーストラップの他の例を示す概略縦断面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【図３】（ａ）は、従来のグリーストラップの一例を示す概略縦断面図、（ｂ）は分離油脂層を省略した平面図である。
【図４】（ａ）は、従来のグリーストラップの他の例を示す概略縦断面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【符号の説明】
１    グリーストラップ
２    仕切り板
３    仕切り板
４    受水室
５    油水分離室
５１  側壁
５２  側壁
６    処理水室
７    通水路
８    通水路
１２    波板
１３    空気供給具
１６    錠剤
１７    グリーストラップ
１８    吸油布
Ｃ    バクテリアコロニーや油分の塊
【図１】
0003974958.tif 000004
【図２】
0003974958.tif 000005
【図３】
0003974958.tif 000006
【図４】
0003974958.tif 000007