JP3114209U - 含油脂汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】含油脂汚水処理装置において油脂分や体積残渣が阻集器から流出するのを防いだ上で、定期的な油脂類の除去作業を不要にする。
【解決手段】阻集器１に設置された曝気配管７はオゾン発生装置１０に接続されており、オゾンを含んだ空気が曝気される。オゾンにより油脂を低分子化して−ＣＯＯＨなどの親水性基を生じさせ、また油脂のカルボキシル基のＨがＮａに置換されて石鹸化するので、油脂を効率よく分解処理して排出でき、定期的な油脂の除去作業を不要にする。タイマ１５を備えて、阻集器１に排水等が流入しない時間帯に曝気を行うことで、油脂分や体積残渣が流出するのを防止できる。
【選択図】図１

Description

本考案は、油脂阻集器における汚水処理の技術分野に属する。

例えばホテル、旅館、レストラン等の業務用の厨房等の排水には、多量の油脂類が含まれており、そのまま排出するのは好ましくないから、グリーストラップと呼ばれる阻集器の設置が義務づけられている。阻集器によって油脂類を除かれた排水は公共下水道に排出され、阻集された油脂類は、例えばバキュームにより定期的に阻集器から除去して処理されることになっている。

しかし、阻集器の清掃は極めて汚く煩わしい作業のため、適切な周期での除去が行なわれず、阻集された油脂類が長期にわたって阻集器内に滞留しがちである。滞留した油脂類は、悪臭を生じたり雑菌を繁殖させたりするので不衛生となるだけでなく、排水とともに排出されて排水管の目詰まりや河川の汚染の原因となることもある。

阻集器内に長期滞留して半ば固体状になった浮上堆積油脂は処理が困難であり、例えば特開平１０−２９６２９４号公報（特許文献１）に開示される技術をはじめとして様々な技術が提案されているが、未だに改善の余地があった。
特開平１０−２９６２９４号公報

特許文献１の技術は、阻集装置内に投入した微生物により油脂類を資化・分解させて油脂類を分解処理する際に、曝気する空気量を変化させることができるエアレーションのための手段、処理すべき排水にほぼ一定温度の水を添加するための手段又は処理すべき排水にカチオン界面活性剤を添加するための手段のいずれか１つを備えるのであるが、微生物の投入を必須とするので、装置構成が複雑化し、また管理作業も単純ではなかった。

本考案は、装置構成も管理作業も簡単でありながら、油脂阻集器にて阻集された油脂類を効率よく分解処理し、定期的な油脂類の除去作業を不要にすることを目的としている。

請求項１記載の含油脂汚水処理装置は、
油脂阻集器内の汚水中に気体を吐出するためのディフューザと、
該ディフューザに送気するブロワと、
空気中の酸素を原料としてオゾンを発生させるオゾン発生部と、
該オゾン発生部にて発生したオゾンを前記ディフューザに送気される空気に混入させる混合手段と、
稼働時刻と停止時刻を設定するための設定手段と、
該設定された稼働時刻になると前記オゾン発生部を稼働させ、該設定された停止時刻になると前記オゾン発生部を停止させる制御手段と
を備えたことを特徴とする。

請求項１記載の含油脂汚水処理装置では、ブロワによって送気された空気をディフューザから油脂阻集器内の汚水中に吐出して曝気する。そのディフューザに送気される空気には、空気中の酸素を原料としてオゾン発生部で発生させたオゾンが混入される。

下水処理などで主に脱臭を目的としてオゾンが用いられることがあるが、本考案は従来知られているオゾンの用法とは全く異なり、阻集器内の油脂を低分子化するために用いられる。

一般的に油脂とは、１つのグリセリンと３つの脂肪酸がエステル結合したトリグリセリド（中性脂肪）が多数集まった混合物である。
厨房排水のための阻集器の場合、流入してくる油脂には菜種油、オリーブ油などの植物性油脂もあれば、豚脂、牛脂、魚脂、バターなどの動物性油脂もある。実質はこれらが複雑に入り交じっているが、汚水に含まれて阻集器に流入してくる食用の油脂を構成する多くは、オレイン酸と考えて差し支えない。そこで、オレイン酸を代表例として、本考案におけるオゾンの作用を説明する。

オレイン酸は下記に示す構造であり、二重結合を持った不飽和脂肪酸である。

これにオゾンを反応させると、二重結合部でオゾニド（オゾン化合物）と呼ばれる構造中間体を形成する。
このオゾニドは二次分解して、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯなどの親水性基へと変化する。つまり、二重結合を開裂して親水性基を形成する。これにより油脂が低分子化され、しかも親水性基により水溶性質になるため、汚水がサラサラ状態になる。

しかも、オゾンの作用はこれだけにとどまらない。
オレイン酸にて例示したとおり脂肪酸にはカルボキシル基があり、上述のように低分子化された際にもカルボキシル基が生成される。これらを一般式で示すと、下記の化学式２の通りである。

また、厨房排水等には、主に食塩に由来するナトリウムイオンが多量に含まれている。そして、このカルボキシル基にオゾンが作用すると、同基のＯＨの結合を緩化すると共に、そのＨと汚水中のＮａイオンとの置換を促進させる。その結果、化学式３に示すように脂肪酸は速やかに脂肪酸ナトリウム、すなわち石鹸に変性する。この際にＮａと置換されたＨはＯＨ基として水中に留まり、その一部はＮａイオンと結合して水酸化ナトリウムとなって上記の石鹸化を助ける。

言うまでもないが石鹸は水になじんで汚水と共に排出されるから、汚水中の油脂が阻集器に停滞して蓄積するのを防止する。
それのみならず、既に阻集器内に長期滞留して半ば固体状になった浮上堆積油脂の分塊処理においてきわめて有効な働きをする。すなわち、浮上堆積油脂の下側部分は汚水に接しているので、この表面部分において上述の石鹸化が行われ、石鹸が汚水中に溶け出す。この石鹸が界面活性剤として浮上堆積油脂に作用して、これを汚水中に溶け出させる。汚水中に溶け出た油脂は石鹸化されて、さらに後続の油脂の溶け出しを促す。つまり、浮上堆積油脂が次々と石鹸化して、浮上堆積油脂が自己崩壊するごとく分塊される。従って、阻集器内に浮上堆積油脂があっても、これを効率よく溶解させて石鹸として排出する。

更に、周知のことではあるが、下記の化学式３に例示するように硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等の臭気物質を化学反応させて臭気を失わせるので、オゾンによる脱臭効果もある。

また、同じく周知ではあるが、オゾンの殺菌力により雑菌の繁殖を防ぐ効果もある。
請求項１記載の含油脂汚水処理装置によれば、油脂阻集器の汚水中にオゾンを含んだ空気を曝気するだけで、油脂の不飽和結合を開裂して低分子化して、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯなどの親水性基を生じさせるので、油脂が阻集器内に滞留するのを防止するから、阻集された油脂が長期にわたって阻集器内に滞留して、悪臭を生じたり雑菌を繁殖させたりすることを防止でき、また浮上堆積油脂が汚水とともに排出されて排水管の目詰まりや河川の汚染の原因となるのも防止する。阻集器内に油脂が長期滞留しないから定期的な油脂類の除去作業は不要になる。

しかも、厨房排水のようにＮａイオンが比較的多量に含まれる汚水の場合、不飽和結合の開裂で生じたカルボキシル基や油脂のカルボキシル基のＨがＮａに置換されて石鹸化するので、油脂阻集器にて阻集された油脂を効率よく分解処理して排出できる。この石鹸化の作用は浮上堆積油脂を効率よく溶解させて排出するので、定期的な浮上堆積油脂の除去作業を不要にする。

また、公知のようにオゾンには脱臭作用や殺菌作用があるから、悪臭や雑菌の繁殖なども防止できる。
要するに、阻集器内に油脂が長期滞留して塊状になるのを防止でき、塊状化した油脂も良好に除去、排出できるから、油脂に起因する各種の不都合をきわめて良好に防止できる。

特に、厨房排水のための阻集器は、厨房の床下や厨房付近の地中に設置されるのがほとんどであるが、そのような阻集器において上記の効果が得られるから、厨房や厨房の周囲の衛生環境を向上できる。

従来の含油脂汚水処理装置は、時間帯を限定せず曝気を行っていた。曝気を行っている最中は油脂分が槽内に散乱しているため、流水があると押し出されて、排水口から流出してしまうおそれがあった。

従って、油脂分の流出を防ぐには、排水口からの流出がない時間帯に曝気を行う必要がある。即ち、阻集器に流水がない時間帯の活用である。この方法の採用により、油脂分の流出を未然に防止するシステムを実現した。

請求項１記載の含油脂汚水処理装置は、稼働時刻と停止時刻を設定するための設定手段と、この設定された稼働時刻になるとオゾン発生部を稼働させ、設定された停止時刻になるとオゾン発生部を停止させる制御手段とを備えているので、店舗や各種厨房の営業時間を避けて、阻集器に排水等が流入しない時間帯例えば夜間等に限って稼働させることができる。

これには営業時間中の騒音や漏れ出たオゾンの臭気の関係や、流れがあると上述した浮上堆積油脂の溶解効率が低いこともあるが、営業中すなわち阻集器に排水等が流入して阻集器から流出する状態のときに（流れがあるときに）ディフューザから曝気すると、槽内が攪拌されて阻集されただけで処理をなされていない油脂分や堆積残渣を流出させてしまうおそれがあるので、これを防ぐためである。

従って、設定手段を操作して閉店時刻に応じて稼働時刻を設定し、開店時刻に応じて停止時刻を設定しておけば（閉店時刻、開店時刻に一致させる必要はない）、制御手段が、この設定された稼働時刻になるとオゾン発生部を稼働させ、設定された停止時刻になるとオゾン発生部を停止させるから、上記の不都合を解消できる。

なお、請求項２記載のように、前記制御手段は、前記オゾン発生部の稼働、停止に合わせて前記ブロワを稼働、停止させる構成にすれば、設定手段と制御手段とを設けたことによる上記の効果をより良好にできる。但し、オゾン発生部の稼働及び停止時刻とブロワの稼働及び停止時刻とを一致させる必要はなく、ブロワを適宜時間だけ先行して稼働させたり、ブロワを適宜時間だけ遅らせて停止させたりもできる。即ち、阻集器内の油脂分や堆積残渣を流出させるおそれのない時間帯にオゾン曝気による処理を行うことが可能となる。

請求項１記載の含油脂汚水処理装置は、ディフューザ、ブロワ、ブロワからディフューザまでのパイプ（このパイプに***を設けるだけでディフーザにできる）、オゾン発生部、混合手段（ブロワからディフューザへのパイプにオゾン発生部を接続するだけでもよい）、設定手段及び制御手段という構成であるから、装置構成は複雑化しない。

設定手段及び制御手段は、オン時刻とオフ時刻を設定すれば、それに従って電力をオン、オフする単純なタイマ装置でよいから、装置構成の複雑化を招かないし、その設定操作も簡単である。しかも、オン時刻とオフ時刻を一度設定すれば、設定時刻を変更しない限りは、以後は設定操作自体が不要であり、ユーザの負担はほとんど無い。

汚水中に供給するオゾンは純粋である必要はなく、むしろ空気と混合した低濃度オゾンの方が取り扱いやすく安全性も高いから好ましい。
その際のオゾン濃度が５ｐｐｍを下回ると期待した効果が不十分になる可能性がある。一方、オゾン濃度が５０ｐｐｍ程度になると、それ以上濃度を高めてもオゾンによる作用効果がほとんど変わらなくなる。従って、請求項３記載のように、前記ディフューザに送気される空気のオゾン濃度が５〜５０ｐｐｍであるのが好ましい。なお、特に好ましいのは１５±５ｐｐｍの範囲である。

次に、本考案の実施例により最良の実施の形態を説明する。なお、以下に示す具体的な数値などは例示であり、本考案はそれらの例に限定されるものではない。
［実施例］
図１に示すように、阻集器１は仕切板２によって第１室３、第２室４、第３室５に３分割されている。ただし、仕切板２と底との間には汚水の流路となる隙間が設けられており、各室３、４、５は相互に連通している。また、第１室３には汚水を流入させるための流入管と固形物を濾過するためのストレーナが設置されており、第３室５には上層の汚水を流出させるための流出管が設けられているが、これらの図示は省略する。なお、阻集器１自体は公知のものと変わるところはなく、本実施例では呼称２００リットルのグリーストラップ（阻集器）を使用している。

阻集器１の底には、第１室３に１本、第２室４に２本、第３室５に１本の曝気配管７が設置されている。各曝気配管７の先端はキャップによって閉じられており、阻集器１の底に沿った水平部７ａには多数の***が開けられてディフューザ（図示略）とされている。曝気配管７はバルブ８を介してヘッダ９に接続されており、ヘッダ９はオゾン発生装置１０に接続されている。

オゾン発生装置１０には、ブロワ１１、フィルタ１２、オゾン発生部１３、磁化器１４及びタイマ１５が備わっている。なお、オゾン発生部１３を２個にして、通常はいずれか片方だけを稼動させて、もう片方を予備とすることもできる。

ブロワ１１は空気を吸入して吐出するが、その吐出空気の一部が分岐されてフィルタ１２からオゾン発生部１３に送られる。
そのフィルタ１２からオゾン発生部１３への経路には磁化器１４が介装されており、磁化器１４を通過した空気がオゾン発生部１３に送り込まれる。

オゾン発生部１３は、流入してきた空気中の酸素（その一部）をコロナ放電によってオゾンに変化させる。
そのオゾンを含んだ空気は、再びブロワ１１からの空気と合流してヘッダ９へと送られて、曝気配管７の水平部７ａ（ディフューザ）から阻集器１内に吐出される。

なお、磁化器１４は必須ではない。また、オゾン発生部１３は複数個（２個、４個等）にすることができる。
詳細の図示は省略してあるが、タイマ１５は、オン時刻（稼働時刻）とオフ時刻（停止時刻）を設定するための操作部（設定手段）と、オン時刻になるとブロワ１１及びオゾン発生部１３への電力をオンし、オフ時刻になるとこれらへの電力をオフする制御回路（制御手段）とを備えている。

阻集器１に流入管から汚水を流し込むと、ストレーナで固形物を濾過された汚水が第１室３から第２室４に流れ込む。第２室４では汚水中の油脂が浮上して水面付近に集合し、油脂を分離させた下層の汚水が第３室５へと流れる。第３室５では微細な固形物などを沈殿させて上澄み分が流出管から排出される。この汚水処理の態様は公知のグリーストラップと同様である。

タイマ１５のオン時刻を例えば閉店時刻に設定しておくと、閉店時刻になって阻集器１への汚水の流入が止まってから、ブロワ１１及びオゾン発生部１３が稼働してオゾンを含んだ空気が曝気配管７（ディフューザ）から阻集器１に吐出される。

上述した通り、このオゾンにより汚水に含まれていた油脂の不飽和結合を開裂して低分子化して、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯなどの親水性基を生じさせる。また、厨房排水のようにＮａイオンが比較的多量に含まれる汚水の場合、不飽和結合の開裂で生じたカルボキシル基や油脂のカルボキシル基のＨがＮａに置換されて石鹸化する。

オゾン発生装置１０の稼働が、閉店後の阻集器１に汚水が流入しない時間帯に行われるので、阻集器１に捕捉された油脂の溶解効率は良好である。また、曝気によって油脂分や体積残渣が流出することもない。

また、タイマ１５のオフ時刻を例えば開店時刻に設定しておくと、開店時刻になればブロワ１１及びオゾン発生部１３は稼働を停止する。そして、営業に伴って阻集器１に汚水が流入すると、油脂が分解された状態で上澄み分に含まれて流出管から排出される。

このように、油脂が阻集器内に滞留するのを防止するので、阻集された油脂が長期にわたって阻集器１内に滞留して、悪臭を生じたり雑菌を繁殖させたりするのを防止でき、また油脂が汚水とともに排出されて排水管の目詰まりや河川の汚染の原因となるのも防止する。阻集器１内に油脂が長期滞留しないから定期的な油脂類の除去作業は不要になる。

しかも、厨房排水のようにＮａイオンが比較的多量に含まれる汚水の場合、不飽和結合の開裂で生じたカルボキシル基や油脂のカルボキシル基のＨがＮａに置換されて石鹸化するので、阻集器１にて阻集された油脂を効率よく分解処理して排出できる。この石鹸化の作用は浮上堆積油脂を効率よく溶解させて排出するので、定期的な油脂の除去作業を不要にする。なお、石鹸には下流の水質を悪化させるとか下水処理で問題になるとかの二次的な害がきわめて少ないことは周知のとおりである。

また、公知のようにオゾンには脱臭作用や殺菌作用があるから、悪臭や雑菌の繁殖なども防止できる。
タイマ１５を備えてあるので、例えば閉店時刻になって阻集器１への汚水の流入が止まってからオゾン発生装置１０を稼働させ、開店時間になると停止させることができる。

このため、阻集器１に排水が流入しない時間帯に油脂を効率よく溶解させることができ、曝気によって油脂分や体積残渣を流出させるおそれはなく、営業時間中の騒音や漏れ出たオゾンによる臭気の心配もない。

また、タイマ１５の時刻設定は簡単であり、しかも一旦設定すれば、設定時刻を変更しない限りは操作不要であるから、ユーザの負担はほとんど無い。

実施例の含油脂汚水処理装置の説明図。

符号の説明

１・・・阻集器（油脂阻集器）、
７・・・曝気配管
７ａ・・・水平部（ディフューザ）、
１０・・・オゾン発生装置、
１１・・・ブロワ、
１３・・・オゾン発生部、
１５・・・タイマ。

Claims (3)

1. 油脂阻集器内の汚水中に気体を吐出するためのディフューザと、
   該ディフューザに送気するブロワと、
   空気中の酸素を原料としてオゾンを発生させるオゾン発生部と、
   該オゾン発生部にて発生したオゾンを前記ディフューザに送気される空気に混入させる混合手段と、
   稼働時刻と停止時刻を設定するための設定手段と、
   該設定された稼働時刻になると前記オゾン発生部を稼働させ、該設定された停止時刻になると前記オゾン発生部を停止させる制御手段と
   を備えたことを特徴とする含油脂汚水処理装置。
2. 請求項１記載の含油脂汚水処理装置において、
   前記制御手段は、前記オゾン発生部の稼働、停止に合わせて前記ブロワを稼働、停止させる
   ことを特徴とする含油脂汚水処理装置。
3. 請求項１又は２記載の含油脂汚水処理装置において、
   前記ディフューザに送気される空気のオゾン濃度が５〜５０ｐｐｍであることを特徴とする含油脂汚水処理装置。

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