JPH03275195A - 動物性脂質含有排水の生物学的処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は脂質含有排水の処理方法、特に微生物を利用し
た排水中脂質の低減方法に関する。

［従来の技術］ 各種有機物を多量に含む排水をそのまま河川等に放流す
れば該河川の汚染状態が悪化するため、一般に有機物を
多量に含む排水は活性汚泥法に代表される生物処理を経
る。

しかしながら、例えば食品加工工場あるいは外食産業か
ら発生する排水は極めて高濃度の有機物を含んでおり、
従来の一般的な活性汚泥法では対処しきれない場合もあ
るため、各種の処理方法が検討されている（特公昭５８
−８３１８．特公昭５７−１２４３６．特公昭５６−５
２６３６等）。

この結果、蛋白質あるいは糖類などの有機物は高濃度で
存在していても比較的低減が容易である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、脂質を多量に含む排水の生物処理は極め
て困難であった。

すなわち、排水中で脂質は水と混合しエマルジョン化す
るか、コロイド状で存在するか、あるいはオイルボール
化しているかのいずれかである。

ところが、活性汚泥に出現する細菌類は油脂を分解除去
する酵素活性が弱いために、油脂の吸着の方が勝り、活
性汚泥フロックの周囲に脂質が吸着して被膜となり、フ
ロック内に酸素が移送されず酸欠となってしまうのであ
る。

このため、脂質分が高濃度に存在する場合、例えばｎ−
ヘキサン抽出物質濃度が２００〜５００ｍｇ／ｌの場合
には油脂分離槽を設け、５００ｍｇ／１以上の場合には
加圧浮」二装置を設けて脂質を除去した後、船釣な生物
処理を行わなければならない。

この結果、排水処理工程自体が複雑化し、各種食品工場
等では脂質を多量に含む排水の処理に苦慮していた。

さらに近年、施行令が改正され、分離除去した油脂を多
量に含む汚泥の処理、処分が新たに大きな社会問題とな
っている。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり
、その目的は油脂分離槽あるいは加圧浮上装置等の物理
的処理を経ずに、生物処理のみで脂質を多量に含む排水
の処理を可能とする脂質含有排水の処理方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を遠戚するために本発明に係る脂質含有排水の
処理方法は、脂質含有排水に脂質資化性酵母を一種ある
いは二種以上添加し、脂質を資化させることを特徴とす
る。

なお、本発明にかかる処理方法は、ｎ−ヘキサン抽出物
質が２００ｍｇ／１以上含有する高濃度脂質排水に適用
することが好適である。

また、脂質が植物性脂質である場合には、脂質資化性酵
母としてはハンゼヌラ属及び／又はピキア属を用いるこ
とが好適であり、ハンゼヌラ属の脂質資化性酵母として
はＨａｎｓｅｎｕｒａ　ｂｉｍｕｎｄａｌｉｓＨ，ｃａ
ｎａｄｅｎｓｉｓ、　　Ｈ，ｃｉｆｅｒｒｉｉ、　　Ｈ
，ｐｅｔｅｒｓｏｎｉｉ、　　Ｈ，ａｎｏｍａｌａ、　
Ｈ，ｃａｐｓｕｌａｔａ、またピキア属の脂質資化性酵
母としてはＰｉｃｈｉａ　ｋｌｕｙｖｅｒｉ、　Ｐ、ｍ
ｅｎｂｒａｎａｅｆａｃｉｅｎｓ、　Ｐ、ｆｅｒｍｅｎ
ｔａｎｓ、　Ｐ、ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ、　Ｐ、ｐｓｅ
ｕｄｏｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ、　Ｐ、ｈａｐｌｏｐｈｉ
ｌａ、　Ｐ、ｒｈｏｄａｎｅｎｓｉｓ、サツカロミセス
属の脂質資化性酵母としてはＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅ
ｓ　ｏｎｕｂｅｎｓｉｓ、　Ｓ、ｍａｒｘｉａｎｓ、　
Ｓ、ｂａｙａｎｕｓ　Ｓ、ｏｖｉｆ。

ｒｍｉｓ、　Ｓ、ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉ、キャンディダ
属の脂質資化性酵母としてはＣａｎｄｉｄａ　ｊａｐｏ
ｎｉｃａ、　Ｃ，１ｉｐｏｌｙｔｉｃａが例示される。

さらに、脂質が動物性脂質である場合には、脂質資化性
酵母としてはトリコスポロン属を用いることが好適であ
り、トリコスポロン属の脂質資化性酵母としてはＴｒｉ
ｃｈｏｓｐｏｒｏｎ　ｐｕｌｌｕｌａｎｓ、　Ｔ、ａｃ
ｃｅｌｅａｔｕｍ　　Ｔ、ｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ　　Ｔ
、ｍｅｒｕｌｉｏｉｄｅｓ　　Ｔ、ｎｅｏｆｅｒｍｅｎ
ｔｏｕｓ、　Ｔ、ｐｅｎｉｃｅｌｌａｔｕｍ、　Ｔ、ｃ
ｕｔａｎｅｕｍ、　Ｔ、ｃａｐｉｔａｔｕｍ、　Ｔ、ｓ
ｅｒｉｃｅｕｍ、　Ｔ、ｂｒａｓｓｉｃａｅが例示され
る。

［作用］ 本発明に係る脂質含有排水の処理方法は前述したように
脂質資化性酵母を一種あるいは二種以上添加することと
したので、これらの脂質資化性酵母は脂質を分解する酵
素（グリセロールエステルヒドロラーゼ）活性が高く、
生成された脂肪酸をβ酸化する一連の酵素活性も高いの
で、脂質を高濃度で含む排水に直接添加しても効率的に
脂質が分解除去され、事前に油脂分離槽あるいは加圧浮
上装置等による物理的処理を行う必要がない。

ここで脂質資化性酵母は脂質を高濃度に含む排水から分
離・培養したものであり、菌種自体はいずれも公知のも
のであるが、本発明者らが極めて高い脂質分解除去能を
見出したものである。

［実施例コ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

夫施週よ 植物性油脂として、なたね油を用い、ｎ−ヘキサン抽出
物として５６４０ｍｇ／ｌ含有する揚物排水に、Ｈａｎ
ｓｅｎｕｒａ　ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ並びにＰｉｃｈｉ
ａ　ｋｌｕｙｖｅｒｉを　− − 別々に添加し、それぞれのｎ−ヘキサン抽出物質の減少
量を調査した。

次の表１には前記試料に供した揚物排水の分析値を示し
、第１図にはｎ−ヘキサン抽出物質の減少曲線を示した
。

表−１揚げ物排水分析値 実験条件は以下の通りである。

供試料　　　滅菌した排水 酵母添加量　Ｉ白金耳 培養方法　　振とう培養 供試料容量　２０ｍ１７５０ｍ１人フラスコ温度　　　
　２０℃ ｐＨ無調整 培養日数　　５日間 なお、排水を滅菌して使用しているのは、排水に当初よ
り存在する細菌による有機物除去が進行するのを防止す
るためである。

前記衣−１の分析値のうち、原水槽のｐＨが中性付近に
あることから、本排水は細菌による分解が進行しにくい
と考えられる。つまり、この排水のままでは活性汚泥法
による処理は事実上不可能と推定される。

これに対し、本実施例にかかる処理によれば、第１図か
ら明らかなようにＨａｎｓｅｎｕｒａ　ｃａｎａｄｅｎ
ｓｉｓ並びにＰｉｃｈｉａ　ｋｌｕｙｖｅｒｉは良好に
脂質の分解を行っていることが理解される。

実１０１２ 次に、動物性脂質を分解した例として、ハム工場排水の
ｎ−ヘキサン抽出物質の除去にＴｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏ
ｎ　ｐｕｌｌｕｌａｎｓを使用した例を示す。

なお、表−２に排水の分析値を示し、第２図に除去特性
を示す。

実験条件は以下の通りである。

供試料　　　　滅菌した排水 菌体添加量　　１白金耳 培養方法　　　振とう培養 供試料容量　　２０ｍ１１５０ｎ＋１人フラスコ温度　
　　　　２０’Ｃ ｐＨ無調整 培養日数　　　５日間 第２図から明らかなように、前記第１実施例と同様ｎ−
ヘキサン抽出物質が７４０　ｍｇ／ｌであるにもかかわ
らず良好なｎ−ヘキサン抽出物質除去が行われており、
事実上１〜２日で十分な脂質低減が行われることが理解
される。

第３図にはＴｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ　ｐｕｌｌｕｌａ
ｎｓを大量培養して、ｎ−ヘキサン抽出物質、ＳＳ負荷
を変化させた場合の処理特性を示す。

なお、実験条件は以下の通りである。

Ｔ、ｐｕｌｌｕｌａｎｓ ５．０ 原水 ｎ−ヘキサン抽出物質・ＳＳ負 荷による 培養方法　　　振とう培養 試料投入方法　Ｆｉｌｌ　ａｎｄ　Ｄｒａｗ式供試料容
量　　２５０ｍ１７５００ｍ１人フラスコ温度　　　　
　２０℃ 第３図から明らかなように本実施例にかかる方Ｈ 供試料 菌体添加量 １０ 法によれば脂質含有排水でも高負荷運転が可能であり、
ｎ−ヘキサン抽出物質・酵母負荷は１〜４ｋｇｎ−ヘキ
サン抽出物質／ｋ抽出物質臼まで安定して処理可能なこ
とが理解される。

以上のように本発明にかかる処理方法によれば、特定の
脂質資化性酵母を用いる二とにより、脂質を高濃度で含
む排水を物理的処理を行うことなく直接に生物的な処理
を行うことが可能となる。

なお、これらの酵母を排水処理に使用する際には第４図
に示すようなフローシートを使用して活性汚泥法の前処
理とすることも好適である。

すなわち、同図においては排水１０を可溶化消化処理工
程１２へ導入する。この可溶化消化処理工程１２では、
前記排水１０を可溶化消化槽内で、例えば３０℃前後で
約２４〜４８時間程度嫌気状態に保持する。この結果、
上記排水１０は一時的な嫌気分解を受け、有機酸が生成
される。また、固形状の炭水化物、蛋白質、脂質などの
分解も生じ液化される。このため、ＢＯＤが上昇し、Ｓ
Ｓは減少する。

次に、上記可溶化消化処理工程１２を経た処理水をスク
リーン処理工程１４へ導入する。

このスクリーン処理工程１４では、例えば目幅が約０．
３ｍｍ程度の微細スクリーナによって上記処理液が濾過
され、未分解の繊維分やその他無機物のＳＳ等が分離さ
れる。そして、スクリーンかすは、処理水によって洗浄
された後、スクリュープレスによって脱水され、し渣が
除去される。なお、脱水し渣は焼却してもよいが、濃縮
菌体と混合して肥料などに利用することも可能である。

また、洗浄排水やスクリュープレス分離液は次の酵母処
理工程へ導入することが好適である。

次に、前記スクリーン処理工程１４で処理された濾液を
酵母処理工程１６へ導入する。この酵母処理工程１６で
は、本発明にかかる酵母が添加された反応槽内に、前記
濾液を導入し、さらに曝気により微好気性に保ち醗酵さ
せる。

この際、上記濾液のｐｎが２．５〜７．５の範囲であれ
ばそのまま醗酵させる。また、ＢＯＤ負荷は１５．０ｋ
ｇ／ｋｇ−８Ｓ・口辺下とし、醗酵温度は通常生物反応
熱により維持されるので調整する必要はない。そして、
運転当初は脂質資化性酵母を接種するが、その後は返送
による。

次に、上記酵母処理工程１６が終った処理液を遠心分離
工程１８に導入する。

この遠心分離工程１８では、前記処理液が遠心分離機内
に導入されて、濃縮菌体と上澄液とに分離される。

この際、酵母フロックの粒径は３ｍｍ〜５ｍｍ程度の比
較的大きなものなので、遠心分離機によって効果的に分
離され、また重力沈降でも充分分離できる。

そして、分離された濃縮菌体２０は含水率が約８０〜９
０％程度の糊状を呈する。

前記遠心分離工程１８で得られた濃縮汚泥は、そのまま
液肥等にして利用する。濃縮菌体２０は蛋白質含有率が
約６０％程度（４０〜７０％）と高く、ビタミンも０．
０４％（０，０３〜０．０５％）含有しているため、市
販酵母エキスとほぼ同等の価値があり、キノコ栽培など
の肥料や飼料として利用可能である。

次に、遠心分離工程■８で得られた分離液は活７性汚泥
処理工程２２に導入される。

この活性汚泥処理工程２２では、上記分離液が活性汚泥
処理槽によって好気性生物処理される。

ここで、曝気は間欠的に行われ、活性汚泥処理槽内は嫌
気、好気を繰り返すので、脱窒処理も同時に行われるこ
ととなる。

また、活性汚泥処理槽は波板等の接触濾材が充填され、
曝気により槽内に循環流が生起される接触曝気処理槽で
もよい。また、嫌気工程は曝気を停止しても、他の攪拌
装置で攪拌を行っても、あるいは曝気の空気量を減らし
てもよい。

最後に、上記活性汚泥処理が終った処理液を沈殿処理後
、滅菌処理工程２４へ導入する。

この滅菌処理工程２４では、前記処理液を塩素消毒槽内
に導入して注入される塩素によって消毒する。

なお、処理液の残留塩素が１　ｍｇ／ｌ以上となるよう
に、通常約１５ｍｇ−Ｃ１／１程度の塩素を注入する３
− ４ ことが好適である。そして、上記滅菌処理が終了した滅
菌処理液２６の一部は前記酵母処理工程１６へ返送され
る。酵母は細菌に比べて塩素などに対する耐性が強いの
で、上記返送により醗酵時の細菌の増殖が抑制される。

また、本実施例において脂質資化性酵母による処理をグ
リーストラップの代用とする場合には、油相や構造物に
高分子ゲルで酵母自体を固定化してもよい。

さらに、包括固定化法により球状ゲル形成物にし、容器
につめて取替え式のカートリッジとしてグリーストラッ
プの代用とすることも好適である。

また、水質汚濁法で指定する特定施設は小規模な工場が
多いので、ユニット製品とすることも好適である。その
際には、ｎ−ヘキサン抽出物質を除去する酵母と共に他
の基質（例えば糖質、蛋白質）を除去する酵母も一緒に
油相などに固定化して酵母槽に設定することが可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にかかる脂質含有排水の処
理方法によれば、脂質資化性酵母を脂質含有排水に添加
することとしたので、脂質を高濃度で含む排水に対して
も生物処理を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる方法による脂質含量
低減状態の説明図、 第２図は本発明の第二実施例にかかる方法による脂質含
量低減状態の説明図、 第３図は第２図にかかる処理方法と活性汚泥法による処
理特性の比較図、 第４図は本発明にかかる処理法の応用された排水処理工
程の説明図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）脂質含有排水に脂質資化性酵母を一種あるいは二
   種以上添加し、脂質を資化させることを特徴とする脂質
   含有排水の処理方法。
2. （２）請求項（１）記載の方法において、脂質含有排水
   はｎ−ヘキサン抽出物質として検出される脂質分を２０
   ０ｍｇ／ｌ以上含有することを特徴とする脂質含有排水
   の処理方法。
3. （３）請求項（１）または（２）記載の方法において、
   脂質は植物性脂質よりなり、脂質資化性酵母はハンゼヌ
   ラ属、ピキア属、サッカロミセス属、キャンディダ属か
   ら選ばれる一種又は二種以上であることを特徴とする脂
   質含有排水の処理方法。
4. （４）請求項（１）または（２）記載の方法において、
   脂質は動物性脂質よりなり、脂質資化性酵母はトリコス
   ポロン属であることを特徴とする脂質含有排水の処理方
   法。