(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂含有排水を油脂分と分離水とに分離した後、分離した油脂分を鹸化処理し、生成する油脂鹸化物を前記分離水とともにｐＨ１１以下の条件下で酸発酵処理することを特徴とする油脂含有排水の嫌気性処理方法。
【請求項２】
前記油脂鹸化物が脂肪酸のアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項１に記載の油脂含有排水の嫌気性処理方法。
【請求項３】
前記アルカリ金属塩がナトリウム塩であることを特徴とする請求項２に記載の油脂含有排水の嫌気性処理方法。
【請求項４】
酸発酵工程がｐＨの異なる複数の槽からなり、第１段目の酸発酵槽のｐＨを９〜１１に維持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の油脂含有排水の嫌気性処理方法。
【請求項５】
油脂含有排水を油脂分と分離水とに分離する油脂分離装置、前記油脂分離装置で分離した油脂分を鹸化処理する鹸化処理槽、及び前記鹸化処理された油脂鹸化物を前記分離水とともに酸発酵処理する酸発酵処理槽を有することを特徴とする油脂含有排水の嫌気性処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油脂含有排水の処理方法及び装置、特に油脂含有排水の嫌気性消化による処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
濃厚な有機性排水の処理方法としては従来から嫌気性消化方式が多用されており、嫌気性消化方式は処理費用が安価であり、かつエネルギーとして有用なメタンを回収できるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで油脂は、好気的処理、嫌気的処理のいずれにおいても比較的難生物分解性であり、かつ処理槽内で浮上してスカムを形成する原因になっている。
特に、油脂の好気的分解は、多量の酸素が必要であるためエネルギーを多量に消費する処理方式である。このため、油脂を生物分解処理する場合は、オイルスキマーや浮上分離装置などを配備して油脂分を分離した後に、活性汚泥法などの生物分解処理を行っており、分離された油脂は衛生上の問題もあり、通常は焼却処分されている。
【０００４】
しかしながら、油脂は他の有機物と比べて分子内に多くの炭素を有することから、エネルギー回収の観点からは嫌気性消化を行い、油脂からメタンを発生させることが望ましい処理方式といえる。
【０００５】
ただ前述したように、嫌気性消化においても一般に油脂の分解率は低く、一部分は不溶化してスカムを形成することが問題となっている。
【０００６】
本発明の目的は、これらの問題を解消し、排水中の油脂の分解率を高め、スカムの形成を抑制できる油脂含有排水の嫌気性消化による処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上述の課題を解決すべく検討した結果、下記の手段により上記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち本発明の油脂含有排水の嫌気性処理方法は、油脂含有排水を油脂分と分離水とに分離した後、分離した油脂分を鹸化処理し、生成する油脂鹸化物を前記分離水とともにｐＨ１１以下の条件下で酸発酵処理することを特徴とするものである。
また、本発明の油脂含有排水の嫌気性処理装置は、油脂含有排水を油脂分と分離水とに分離する油脂分離装置、前記油脂分離装置で分離した油脂分を鹸化処理する鹸化処理槽、及び前記鹸化処理された油脂鹸化物を前記分離水とともに酸発酵処理する酸発酵処理槽を有することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の鹸化処理工程で生成する油脂鹸化物は、脂肪酸のアルカリ金属塩であることが好ましく、特にナトリウム塩であることが好ましい。
【０００９】
また本発明の酸発酵工程は、ｐＨの異なる複数の酸発酵槽から成り、第１段目の酸発酵槽のｐＨを９〜１１に維持することが好ましい。
【００１０】
次に、本発明の油脂含有排水の嫌気性処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、油脂含有排水を油脂分と分離水とに浮上分離により分離した後、分離した油脂分に苛性ソーダを添加して鹸化処理した後、前記浮上分離の分離水を加え、異なるｐＨ条件で酸発酵を行った結果を示すものである。
図１から明らかなように、ｐＨ１０の条件において有機酸の生成量が最も多い。
【００１１】
【作用】
油脂はその性状から水に不溶であるため、排水の生物分解処理では処理水中に流出したり、スカムやオイルボールとなって系内に蓄積する場合が多いが、本発明によれば油脂を鹸化して油脂鹸化物（石鹸などの水に溶けやすい形）に変え、さらに酸発酵処理することによりメタン菌の基質（例えば、酢酸など）として利用できる低級脂肪酸に効率的に分解することが可能である。
なお鹸化処理は特に高温で行う必要はないが、酸発酵やメタン発酵は高温域で行うほうが脂肪酸塩が不溶化しにくいため有利である。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
図２は、本発明の油脂含有排水の嫌気性処理方法の一実施の形態を示す処理フローである。
【００１３】
図２の処理フローに示すように、油脂含有排水１は、油脂分離工程において、油脂分離装置２により油脂分３と分離水４に分離される。
油脂分離工程における油脂分離装置２には、通常の浮上分離、常圧浮上、加圧浮上、遠心分離、膜分離などの公知の分離技術を利用することができる。
分離水４には、油脂含有排水１の油脂分（油脂エマルションなど）が部分的に混入しても問題はない。
【００１４】
油脂分離工程で分離された油脂分３は、鹸化処理槽５に導入され、苛性ソーダなどのアルカリ剤６の添加により鹸化処理される。
【００１５】
鹸化処理された油脂鹸化物７は、油脂分離工程の分離水４とともに、酸発酵工程に送られ、ｐＨ１０程度に制御された第１酸発酵槽８およびｐＨ中性に制御された第２酸発酵槽９により酸発酵処理される。
酸発酵処理後、メタン発酵工程に送られ、メタン発酵槽１０において、排水中の有機物の大部分は最終的にメタンと二酸化炭素を主成分とするバイオガス１１にまで分解される。
【００１６】
なお、第１酸発酵槽８には、メタン発酵の分離汚泥１２や酸発酵工程の汚泥１３、１４を、また後処理として活性汚泥処理（図示せず）を実施する場合はその余剰汚泥を、それぞれ植種的に導入してもよい。
【００１７】
〈実施例１〉
実施例１では、図２の処理フローに従って油脂含有排水の処理を行った。
【００１８】
〈比較例１〉
比較例１では、浮上分離により油脂分を除去したのち嫌気性処理を行った。
すなわち、実施例１と同様の油脂分離工程により、油脂含有排水を油脂分と分離水とに分離し、分離した油脂分は鹸化処理せずに焼却処分した。また、分離水はｐＨ中性の酸発酵槽による酸発酵処理および実施例１と同様のメタン発酵処理をおこなった。従って、比較例１では、ｐＨ１０のアルカリ性の酸発酵槽（実施例１の第１酸発酵槽）ははぶかれている。
【００１９】
〈比較例２〉
比較例２では、油脂含有排水を直接嫌気性処理した。
すなわち、油脂含有排水を油脂分離処理を行わずに、ｐＨ中性の酸発酵処理およびメタン発酵処理をおこなった。従って、比較例２では、ｐＨ１０のアルカリ性の酸発酵槽（実施例１の第１酸発酵槽）ははぶかれている。
【００２０】
実施例１並びに比較例１及び比較例２の処理条件と処理結果を表１および表２に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
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【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の油脂含有排水の嫌気性処理方法によれば、排水中の油脂の分解率を高めてスカムの形成を抑制することができ、それによってバイオガスの生成量が増加するとともに油脂の処分が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸発酵処理工程における有機酸の生成量に及ぼすｐＨの影響を示すグラフである。
【図２】本発明の油脂含有排水の嫌気性処理方法の一実施例を示す処理フローである。
【符号の説明】
１：  油脂含有排水
２：  油脂分離装置
３：  分離された油脂分
４：  分離水
５：  鹸化処理槽
６：  アルカリ剤
７：  油脂鹸化物
８：  第１酸発酵槽
９：  第２酸発酵槽
１０：  メタン発酵槽
１１：  バイオガス
１２：  メタン発酵分離汚泥
１３：  第１酸発酵槽流出汚泥
１４：  第２酸発酵槽流出汚泥
１５：  メタン発酵処理水
【図１】
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【図２】
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