JPH0818036B2 - 油脂含有排水の処理方法 - Google Patents

油脂含有排水の処理方法

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JPH0818036B2
JPH0818036B2 JP3319433A JP31943391A JPH0818036B2 JP H0818036 B2 JPH0818036 B2 JP H0818036B2 JP 3319433 A JP3319433 A JP 3319433A JP 31943391 A JP31943391 A JP 31943391A JP H0818036 B2 JPH0818036 B2 JP H0818036B2
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JP
Japan
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oil
lipase
fat
oils
wastewater
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哲朗 深瀬
礼子 三留
雅秀 柴田
正次郎 川津
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油脂を含有する排水か
ら油脂を分解して除去する油脂含有排水の処理方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、油脂含有排水の処理法として、オ
イルトラップ等により予め油脂を除去した後、活性汚泥
法などの生物処理を行う方法がある。
【0003】しかし、オイルトラップ等により油脂を除
去する方法では、油脂の分離を十分に行うことができな
い。このため後続の生物処理工程において油脂が浮上し
たり、または油脂が微生物菌体、フロックもしくは生物
膜などに付着して、酸素、基質もしくは栄養物などの浸
透が悪化し、これにより処理効率が低下し、油脂以外の
BOD成分(有機性物質)の処理も十分に行えなくなる
という問題点がある。また、オイルトラップ等のメンテ
ナンスに手間がかかり、コスト高になるほか、浮上スカ
ムの処理が必要となり、さらにエマルション状態の油脂
は分離できないなどの問題点もある。
【0004】このような方法とは別に、特開昭50−1
29789号には、固定化リパーゼを用いて油脂含有排
水中の油脂を酵素により分解する方法が提案されてい
る。しかしこの方法では、初期には一時的に処理水中の
油分は低下するが、その後は油脂の分解生成物である脂
肪酸やグリセリンが処理水中に流出する。このうち脂肪
酸は油分として検出されるため、処理水中の油分の低下
は期待できない。この方法において初期に油分が低下す
るのは、分解生成物が一時的に不溶性塩となって、固定
化リパーゼの充填層に捕捉されるためであり、これが充
填層の目詰まりの原因となって、処理効率を低下させる
などの問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、油脂を微生物が資化しやすい形
に分解し、この分解生成物を微生物により資化させるこ
とにより、簡単な装置と操作により効率よく油脂を分
解、除去することが可能な油脂含有排水の処理方法を提
案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、油脂含有排水
1000〜10000ユニット/lのリパーゼと6〜
24時間接触させて、前記排水中の油脂を加水分解した
後、好気性生物処理することにより、油脂の浮上および
付着を防止して、油脂の分解生成物その他のBOD成分
を好気性微生物に資化させて分解除去することを特徴と
する油脂含有排水の処理方法である。
【0007】本発明で処理の対象となる排水は、油脂を
含有する排水であり、特に油脂として動植物油脂を含有
する排水が処理に適している。この油脂含有排水には、
油脂以外のBOD成分、およびアンモニア性窒素、有機
性窒素等の窒素化合物などの不純物を含有していてもよ
い。このような油脂含有排水としては、例えば厨房排
水、食用油製造工場排水、食肉加工工場排水、菓子類製
造工場排水などをあげることができる。
【0008】本発明で使用するリパーゼとしては、油脂
(グリセリド)を加水分解し、脂肪酸を遊離するもので
あれば制限なく使用できるが、トリグリセリドをグリセ
リンと脂肪酸とに完全に分解するものを使用するのが好
ましい。またリパーゼの起源も限定されず、例えば動物
の消化液、消化器官;アスペルギルス属、ペニシリウム
属、リゾプス属、ゲオトリクム属等の糸状菌;シュード
モナス属等の細菌;酵母などから得られるものが使用で
きる。さらに精製品の他に、酵素抽出物(液)などを使
用することもできる。これらは1種単独でまたは2種以
上を組合せて使用できる。
【0009】これらの酵素は固定化酵素を用いることも
できるが、固定化しない酵素を用いることにより、目詰
まり等による障害を避けることができるほか、酵素を微
生物の栄養源として用いることができ、これにより処理
効率を上げることができる。
【0010】リパーゼ処理は、油脂含有排水とリパーゼ
を接触させることにより行われるが、油脂含有排水にリ
パーゼを添加し、撹拌混合しながら行うのが好ましい。
添加方法および撹拌方法は、リパーゼにより排水中の油
脂が分解される方法であれば、どのような方法でも採用
することができる。
【0011】リパーゼ処理の条件は、使用したリパーゼ
の最適pHおよび最適温度で行うのが好ましいが、これ
に限定されない。またリパーゼの添加量および反応時間
は、油脂含有排水中の油脂含有量および他の処理条件を
考慮して、油脂が十分に分解されるように適宜選択する
、添加量は排水に対して1000〜10000ユニッ
ト/l、反応時間は6〜24時間である。なお、リパー
ゼの1ユニットは1分間に1マイクロモルの脂肪酸を遊
離させる酵素量である。
【0012】例えば、リパーゼとしてシュードモナス
sp.KWI−56菌株(微工研菌寄第9659号の微
生物受託番号で寄託されており、その菌学的性質などに
ついては特開平1−112979号に記載されている)
から生産されたものを使用した場合の処理条件は、pH
6.5〜8、温度15〜40℃、添加量1000〜10
000ユニット/l、反応時間〜24時間とするのが
好ましい。
【0013】リパーゼ処理により、排水中の油脂は脂肪
酸とグリセリン、場合によってはモノまたはジ等の部分
エステルに加水分解される。油脂が牛脂、豚脂、サラダ
油などの通常の動植物油脂である場合、脂肪酸としてス
テアリン酸、オレイン酸などが生成する。これらの脂肪
酸およびグリセリンは、中性ないしアルカリ性領域で
は、水との親和性が高いため、微生物が資化しやすい状
態になっている。またリパーゼはエマルション状態の油
脂も分解できるので、凝集剤を添加しなくても簡単に油
脂を分解することができる。リパーゼ処理の初期の段階
において、一時的に不溶性物が析出して凝集する場合が
あるが、加水分解の進行に伴って、これらは再び液中に
微細粒子として分散し、一部は溶解する。そして脂肪酸
の遊離に伴って、液のpHは低下する。本発明では上記
のどの段階でリパーゼ処理を終ってもよいが、不溶性の
生成物が溶解し、油脂が完全に脂肪酸およびグリセリン
に分解するまでリパーゼ処理を行うのが好ましい。
【0014】本発明においては、油脂含有排水をリパー
ゼ処理により油脂を加水分解した後、好気性生物処理を
行う。好気性生物処理としては、活性汚泥法、回転円板
法、固定床法など、従来から用いられている好気性微生
物処理をあげることができる。この方法では、好気性微
生物を含むバイオマスを、リパーゼ処理した排水と好気
性下に接触させ、分解生成物である脂肪酸およびグリセ
リン等を好気性微生物に資化させて分解除去する。処理
の条件は特に限定されないが、6.5以上のpHにおい
て処理を行うのが好ましい。
【0015】油脂含有排水中に含まれる油脂以外のBO
D成分もこの好気性生物処理により分解除去される。他
の成分として窒素化合物、特にアンモニア性窒素が含ま
れていると、排水の栄養バランスが良くなるので好まし
い。
【0016】また本発明では、好気性生物処理の前にリ
パーゼ処理して油脂を分解しているので、従来法のよう
好気性生物処理において油脂が浮上することはなく、
また油脂が微生物菌体、フロックもしくは生物膜などに
付着して酸素、油脂以外の基質もしくは栄養物などの浸
透を悪化させることもない。このため、好気性生物処理
は簡単な装置と操作により効率よく行うことができ、排
水中に含まれる油脂は高除去率で分解除去される。
【0017】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、油脂含有
排水を1000〜10000ユニット/lのリパーゼに
より6〜24時間処理して油脂を加水分解した後、好気
生物処理するようにしたので、排水から油脂を分離す
ることなく、簡単な装置と操作により油脂の浮上および
付着を防止して、効率よく油脂その他のBOD成分を分
解除去することができる。
【0018】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 実施例1 原水(被処理水)水質 pH :5.6 BOD :14900mg/l SS :3200mg/l n−ヘキサン抽出物:1540mg/l ケルダール窒素 :650mg/l アンモニア性窒素 :300mg/l
【0019】上記水質の厨房排水にリパーゼ〔栗田工業
(株)製、シュードモナス sp.KWI−56菌株生
産、最適pH5.5〜7.0、最適温度60〜65℃〕
を1万ユニット/lとなるように添加し、pHコントロ
ーラを連結して5N水酸化ナトリウム水溶液を用いpH
7.0に自動調整し、23℃で20時間ゆっくり撹拌混
合した。次に、上記リパーゼ処理した厨房排水を回分式
で活性汚泥処理した。すなわち、リパーゼ処理した厨房
排水2 literを活性汚泥処理槽において活性汚泥6 lit
erに添加し、23℃で処理するという方法を7日間サイ
クルで3か月間繰返した。この活性汚泥処理槽には、汚
泥中に油脂状物質は観察されなかった。また、汚泥中の
n−ヘキサン抽出物の割合を測定した結果、3%であっ
た。さらに処理水の水質は次の通りであった。 処理水水質 BOD :10〜20mg/l n−ヘキサン抽出物:10mg/l以下 アンモニア性窒素 :検出されず
【0020】実施例2 実施例1で生成した活性汚泥を用いて、回分式で全有機
性炭素(TOC)の分解速度を測定した。用いた排水は
実施例1の原水である。その結果、活性汚泥による最大
分解速度は0.25kg−BOD/kg−MLSS・d
ayであった。TOCの分解速度の測定は次のようにし
て行った。 3 literの曝気槽に実施例1で生成した活性汚泥(ML
SS 6300mg/l)1600mlを原水400m
lと混合し、pHを6.5に調整してDOが1mg/l
以上になるように曝気した。30分毎に混合液をサンプ
リングし、No.5Aの濾紙で濾過し、濾液のTOCを
測定した。原水の溶解性BOD濃度とTOCとの比から
上記最大分解速度を算出した。
【0021】比較例1 実施例1において、リパーゼ処理しない厨房排水をその
まま用い、実施例1と同様にして活性汚泥処理した。こ
の活性汚泥処理槽には、汚泥中に油脂状物質が観察さ
れ、その割合はMLSSに対し33%であった。また浮
上している油脂状物質も観察された。さらに処理水中の
n−ヘキサン抽出物は通常10mg/l以下であった
が、時として150mg/l検出される場合があった。
これは処理水中に浮上した油脂が流出したためと推定さ
れる。また処理水中のBODは10〜70mg/lであ
った。
【0022】比較例2 実施例2において、実施例1で生成した活性汚泥の代わ
りに比較例1で生成した活性汚泥を用いて、実施例2と
同様にして全有機性炭素の分解測度を測定した。その結
果、活性汚泥による最大分解速度は0.11kg−BO
D/kg−MLSS・dayであった。
【0023】比較例3 比較例1の活性汚泥処理槽に実施例1のリパーゼを1万
ユニット/lとなるように直接添加し、1か月間運転を
継続した。しかし、汚泥中および浮上している油脂状物
質は顕著には減少しなかった。
【0024】実施例3 実施例1の厨房排水に実施例1のリパーゼを5000ユ
ニット/lとなるように添加し、pHコントローラを連
結して5N水酸化ナトリウム水溶液を用いpHを5.
5、6.0、6.5、7.0、8.0の5段階に自動調
整し、23℃で24時間撹拌混合して反応させた。次
に、上記リパーゼ処理した各厨房排水を実施例1で生成
した活性汚泥を用いて回分処理し、全有機性炭素(TO
C)の分解速度を測定した。結果を図1に示す。TOC
の分解速度の測定は、pHを7.0に調整した以外は実
施例2と同様にして行った。図1からわかるように、p
H6.5を境にTOC分解速度が大きく変化し、速くな
ったが、この原因は明らかではない。なおpH6.5以
上でリパーゼ処理した排水には多量の白濁物質が生成し
たのに対し、pH6.5未満でリパーゼ処理した排水に
は油脂状物質が観察された。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例3の結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/06 3/08 A 3/12 V (72)発明者 川津 正次郎 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (56)参考文献 特公 平2−18905(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油脂含有排水を1000〜10000ユ
    ニット/lのリパーゼと6〜24時間接触させて、前記
    排水中の油脂を加水分解した後、好気性生物処理する
    とにより、油脂の浮上および付着を防止して、油脂の分
    解生成物その他のBOD成分を好気性微生物に資化させ
    て分解除去することを特徴とする油脂含有排水の処理方
    法。
JP3319433A 1991-12-03 1991-12-03 油脂含有排水の処理方法 Expired - Lifetime JPH0818036B2 (ja)

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