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図面 (7)

課題

油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供すること。

解決手段

油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離し、分離した油脂類を分解して浄化する油水分離浄化方法である。内部に固形担体5を充填した上方が開放された容器4を油水分離浄化槽1として用いている。油水分離浄化槽1に高濃度有機性汚濁廃水8を注水し、高濃度有機性汚濁廃水8の水面9の位置を充填担体の表面位置6よりも低い位置に設定することにより水面9より上層に位置する上層担体5aを空気と接する状態を維持することにより、水面9より上層の担体5を好気的条件下に維持する。なお、水面9は、水位調整機構により位置を変えることができる。

概要

背景

使用済みの天ぷら油BOD生物化学的酸素要求量:以下、単にBODと記す。)は、100倍希釈した場合でも4千mg・L-1程度もあり、油脂類を含む廃水高濃度有機性汚濁廃水である。通常の微生物好気性浄化作用を利用した下水処理場合併処理浄化槽では、このような高濃度の有機性汚濁廃水の浄化は困難である。

このような油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離して捕集し、油脂類の含有量の低下された処理水を排出する油水分離装置としては、油脂類が水に浮く性質を利用したグリストラップが実用化されている。

一方、本発明者は、傾斜土槽を用いた生活雑排水処理装置水質浄化装置)についてすでに提案している(例えば、特許文献1及び非特許文献1,2参照。)。そして、これらの提案では、傾斜土槽の水質浄化能力について水質浄化実験結果として公表している。これらの実験結果から、傾斜土槽とよぶ表面が大気と接する固形担体充填した薄層構造内を汚水浸透流下することで、汚水に含まれるBODが浄化されることが証明されている。しかしながら、これらの提案では、油脂類を含む廃水中の油脂類と水との分離の詳細については言及されていない。
特許第3076024号公報明細書
生地正人、「傾斜土槽法による生活雑排水処理」、環境技術Vol.31,No12,(2002)
生地正人、末次、「エコシステムとしての傾斜・土壌活用浄化技術の開発と評価」、第6回日本水環境学会シンポジウム講演集(2003)

概要

油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供すること。油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離し、分離した油脂類を分解して浄化する油水分離浄化方法である。内部に固形の担体5を充填した上方が開放された容器4を油水分離浄化槽1として用いている。油水分離浄化槽1に高濃度有機性汚濁廃水8を注水し、高濃度有機性汚濁廃水8の水面9の位置を充填担体の表面位置6よりも低い位置に設定することにより水面9より上層に位置する上層担体5aを空気と接する状態を維持することにより、水面9より上層の担体5を好気的条件下に維持する。なお、水面9は、水位調整機構により位置を変えることができる。

目的

本発明は油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法及び油水分離浄化装置を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

内部に固形担体充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置、又は該油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とを用い、前記油水分離浄化装置に前記高濃度有機性汚濁廃水を注水しつつ、前記高濃度有機性汚濁廃水の水面の位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより、前記水面より上層に位置する充填担体が空気と接する状態を維持して上層の担体に付着した油脂類を好気性微生物による分解作用により分解すると共に、前記水面より下層では前記高濃度有機性汚濁排水中に含まれる油脂類と水との分離を進行させ、油脂類が分離された処理水を排水することを特徴とする油水分離浄化方法

請求項2

前記容器内の水位を経時的に上下して運転すること特徴とする請求項1記載の油水分離浄化方法。

請求項3

油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、油脂類の分解速度を上昇させて油脂類の集積速度に対する微生物の分解速度を高めて運転することを特徴とする請求項2記載の油水分離浄化方法。

請求項4

内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置であって、該油水分離浄化装置は、前記容器内の廃水の水面位置との水位が一致するように連通されて処理水を滞留させる水位調整室を含み、該水位調整室は、該水位調整室の水位を前記所定の位置に維持する水位維持機構を有することを特徴とする油水分離浄化装置。

請求項5

前記水位維持機構は、該水位を所望の位置に変化させることができる複数の排水口であることを特徴とする請求項4記載の油水分離浄化装置。

請求項6

請求項4又は5記載の油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とから構成され、前記油水分離浄化装置及び前記水質浄化装置とが多段積み重ねられて用いられる場合には前記油水分離浄化装置は前記水質浄化装置の上段に配置されていることを特徴とする油水分離浄化装置。

技術分野

0001

本発明は、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離し、分離した油脂類を分解して浄化する油水分離浄化方法及び油水分離浄化装置に関する。

背景技術

0002

使用済みの天ぷら油BOD生物化学的酸素要求量:以下、単にBODと記す。)は、100倍希釈した場合でも4千mg・L-1程度もあり、油脂類を含む廃水高濃度有機性汚濁廃水である。通常の微生物好気性浄化作用を利用した下水処理場合併処理浄化槽では、このような高濃度の有機性汚濁廃水の浄化は困難である。

0003

このような油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水から油脂類を分離して捕集し、油脂類の含有量の低下された処理水を排出する油水分離装置としては、油脂類が水に浮く性質を利用したグリストラップが実用化されている。

0004

一方、本発明者は、傾斜土槽を用いた生活雑排水処理装置水質浄化装置)についてすでに提案している(例えば、特許文献1及び非特許文献1,2参照。)。そして、これらの提案では、傾斜土槽の水質浄化能力について水質浄化実験結果として公表している。これらの実験結果から、傾斜土槽とよぶ表面が大気と接する固形担体充填した薄層構造内を汚水浸透流下することで、汚水に含まれるBODが浄化されることが証明されている。しかしながら、これらの提案では、油脂類を含む廃水中の油脂類と水との分離の詳細については言及されていない。
特許第3076024号公報明細書
生地正人、「傾斜土槽法による生活雑排水処理」、環境技術Vol.31,No12,(2002)
生地正人、末次、「エコシステムとしての傾斜・土壌活用浄化技術の開発と評価」、第6回日本水環境学会シンポジウム講演集(2003)

発明が解決しようとする課題

0005

グリストラップは簡単な構成で油脂類を分離できる油水分離装置として広く利用されているが、市販されているグリストラップでは捕集した油脂類の浄化は期待できない。このため、捕集された油脂類は人手によって回収されている。それ故、このようなグリストラップでは、捕集された油脂類の回収、グリストラップの洗浄作業などの維持管理が必要となる。

0006

このようなグリストラップを用いる場合、油脂類の回収、グリストラップの洗浄作業などの維持管理が不適切であると、グリストラップが悪臭源となるばかりか、グリストラップ後段浄化施設本体に油脂類が流入して浄化機能障害が発生するという問題がある。油脂類を多量に含む高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を油水分離により分離し、分離された油脂類の浄化が同時に可能な油水分離浄化方法が切望されている。

0007

本発明は油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法及び油水分離浄化装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、上記の傾斜土槽を用いた生活雑廃水処理装置(水質浄化装置)を、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化を行う方法として改良すべく鋭意研究したところ、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水が土槽に流入すると、油脂類は充填された固形の担体に付着し油脂類と水とが分離できること、そして、水面下の充填担体に付着した油脂類を観察すると、水に浮く性質によって次第に水面付近集積することを認めた。それ故、この水面付近より上部の充填担体の上層を大気と接する好気的条件下に設定すれば、これらの上層部位には好気性微生物の好気性浄化活性が高く、集積された油脂類が微生物によって分解、浄化されると考えた。

0009

これにより、固形の担体が容器に充填された状態で、廃水の水面を充填担体の表面よりは低い位置に設定し、水面上の上層の充填担体が空気と接する状態を維持することにより、油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供することができることを認めた。また、このように考えると傾斜土槽は必ずしも必要とせずに、底面が平面であっても本発明の目的を達成できることを認めた。

0010

すなわち、本発明の油水分離浄化法法は、内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置、又は該油水分離浄化装置と、該油水分離浄化装置の下流側に配置された水質浄化装置とを用い、
前記油水分離浄化装置に前記高濃度有機性汚濁廃水を注水しつつ、前記高濃度有機性汚濁廃水の水面の位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより、前記水面より上層に位置する充填担体が空気と接する状態を維持して上層の担体に付着した油脂類を好気性微生物による分解作用により分解すると共に、前記水面より下層では前記高濃度有機性汚濁排水中に含まれる油脂類と水との分離を進行させ、油脂類が分離された処理水を排水することを特徴とする。

0011

このように構成すれば、廃水に含まれる油脂類が固形の担体に付着するという性質と廃水に含まれる油脂類が水よりも比重が軽いという性質とを利用して、廃水中に高濃度で含まれる油脂類を水面付近に集積させて油水分離を行いつつ、水面より上層の担体を好気性条件下曝すことにより、水面付近に付着した油脂類を好気性微生物により分解して浄化することができ、また、水面の位置よりも下方の位置から油脂類が分離除去された処理水を排水することができる。

0012

上述の油水分離浄化方法において、容器内の水位を経時的に上下して運転することにより、高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。

0013

また、油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、油脂類の分解速度を上昇させて油脂類の集積速度に対する微生物の分解速度を高めて運転することが好ましい。これにより、油水分離能と油脂類の分解能とのバランスを図ることができる。

0014

また、本発明の油水分離浄化装置は、内部に固形の担体を充填した上方が開放された容器内に油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水を給水し、該廃水の水面位置を前記充填担体の表面位置よりも低い所定の位置に設定することにより前記高濃度有機性汚濁廃水に含有される油脂類を分離して油脂類が分離された処理水を生成するとともに、前記高濃度有機性汚濁廃水から分離した油脂類を前記水面位置よりも上層の担体に付着させて好気的条件下で該油脂類を分解して浄化する油水分離浄化装置であって、該油水分離浄化装置は、前記容器内の廃水の水面位置との水位が一致するように連通されて処理水を滞留させる水位調整室を含み、該水位調整室は、該水位調整室の水位を前記所定の位置に維持する水位維持機構を有することを特徴とする。

0015

ここで、この水位維持機構は、例えば、オーバーフロー式の排水口であれば、排水口の位置を所定の位置に配置することにより、常に、水位を所定の位置に設定することができる。

0016

また、この排水口を高さを変えて複数配置させることにより、容器内の水位を経時的に上下して運転させることができ、これにより、高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。

0017

また、排水溝の高さを変えて排水口を複数配設させることにより、好気条件下に曝される上層担体と、油脂類の分離が行われる下層担体の割合を調整することにより、油水分離能と油脂類の分解能とのバランスを図ることもできる。

0018

また、これらの油水分離浄化装置は、下流側に水質浄化装置を配設することができ、例えば、油水分離浄化装置の下に水質浄化装置を多段積み重ねることにより、自然の流下力を利用して、油水の分離と浄化とを効率的に、かつ、連続的に行える。

発明の効果

0019

本発明に従えば、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化が同時に行える油水分離浄化方法を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0020

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面に基づき説明する。

0021

図1は、本発明に係る油水分離浄化方法の原理を説明する図である。

0022

この図において、符号1は本発明に採用される油水分離浄化槽の一例であり、この油水分離浄化槽1は、側壁2と底面3を遮水性とした容器4の内部に固形の担体5が充填されて構成され、この担体の表面(充填物表面)6は大気7に接している。そして、この容器4の内部には、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水8が注水され、この高濃度有機性汚濁廃水8の水面9の位置は、充填物表面6よりは低い位置に維持されている。

0023

この容器4は、側壁2と底面3が遮水性とされ、上方に大気7に通じる開放域を有していればよい。これにより、上方より大気を取り入れて充填担体5を好気条件下に維持することができる。

0024

この容器4の底面3は平面でも傾斜していてもよく、また、側壁2は鉛直面でも傾斜した面であってもよい。いずれの場合にも、内部に担体5が充填された容器4に高濃度有機性汚濁廃水8を注水した状態で、高濃度有機性汚濁廃水8の水面9の位置よりも上(不飽和湛水部)に配置される担体5a(以下、この不飽和湛水部に位置する担体を上層担体5aという。)が好気的条件に曝され得る程度に薄層である必要がある。

0025

例えば、上層担体5aを構成する担体5が土壌である場合には、上層担体5aの深さd5aが数十cm程度であれば、一般に好気性条件を保持することができるが、1mを超えて上層深さd5aが深いと水面9付近の担体5を好気的条件に維持するのが困難となる。

0026

一方、本発明においては、水面9よりも下(飽和湛水部)に配置される担体(以下、この飽和湛水部に位置する担体を下層担体5bという。)の深さ(下層深さ)d5bは特には制限されないが、一般的には10cm以上であることが好ましい。この下層深さd5bが、例えば、数cmと浅すぎる場合には、油脂類と水を分離するための間隔が確保できず、油水分離浄化方法の全体効率を上昇させることはできない。

0027

このような容器4に充填される担体5としては固形のものが用いられる。担体が固形であることにより、廃水中の油脂類を選択的に付着して廃水中の油脂類を分離することができる。

0028

また、上層担体5aとしては、好気性条件下での油脂類の微生物分解に適した担体(例えば、鹿沼土や炭などの多孔質で多量の微生物を保持可能な担体等)が好ましい。また、水面より下層の下層担体5bは油水分離に適した担体(例えば、担体5aよりも空隙率の大きいプラスチック担体等)であることが好ましい。これらの上層担体5a及び下層担体5bは、それぞれが同一であっても、また、異なっていてもよい。異なる場合には、例えば、上層担体5aとしては油脂類浄化に適した担体が選択され、下層担体5bには油水分離に適した担体が選択された二層構造である。もちろん、三層又はそれ以上の多層構造であってもよい。

0029

このような担体5が充填された容器4には、高濃度有機性汚濁廃水が注水される。ここで、注水口は、担体5の上方(大気7側)であっても、また、充填物内部であっても、また、容器4の側壁2又は底面3からであってもよい。本発明においては高濃度有機性汚濁廃水の水面9の位置が、底面3よりも高く、かつ、充填物表面6よりも低い位置に設定されていることが必要である。水面9の位置が充填物表面6よりも高いと、担体5の全てが水没するので、油脂類を効率的に分解することが困難となる。

0030

また、本発明において、高濃度有機性汚濁から油脂類が分離された処理水は水面9よりも低位の排水口11から排出されるが、この排水口11の位置は低ければ低いほど好ましく、例えば、底面付近であることが好ましい。油脂類は浮力により上昇されるので、底面付近から処理水を取り出せば、油脂類の含有量が最も低下された処理水を排出することができる。

0031

ここで、底面が傾斜面であれば、その傾斜面の最も低位置に処理水の排水口11が設けられているのが好ましい。

0032

また、本発明においては、処理水の水面9は、経時的に上下されて運転されることが好ましい。水面9を上下することにより高濃度有機性汚濁廃水中に含まれる油脂類を効率的に集積したり、また、効率的に分解させることができる。

0033

すなわち、水面を下降させると、上層担体5aに油滴15aを多く残存させることができる。また、水面を下降させることにより、好気的条件下での上層深さd5aを増大させ、結果として上層担体5aが占める体積を増大させることができるので、分離した油脂類の浄化を促進することができる。

0034

また、水面の上昇又は下降により、水中に残存する油脂類を上層担体5aに付着させたり、水面付近の担体5への油脂類の付着量を増大させることができる。

0035

このような水面の位置(水位)を上下に変化させる水位可変機構は特には制限されないが、オーバーフロー式排水口を用い、該オーバーフロー式排水口の高さを変動させたり、また、注水量と処理水の排出量の相対バランスを適宜調整することにより変動させることができる。

0036

本発明の典型例においては、連続的又は断続的に高濃度有機性汚濁廃水が油水分離浄化槽1に注水され、処理水が連続的又は断続的に油水分離浄化槽1から排出されるが、油水分離浄化槽1内における油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、油脂類の集積量が過大となる。このような場合には、油脂類の集積速度を低下させるか、微生物による油脂類の分解速度を上昇させるか、またその双方を行うことにより、油脂類の集積量に対する微生物の分解速度を高めて運転する。

0037

油脂類の集積速度を低下させるには、油水分離浄化槽1内への廃水の注水量を減少させる方法、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断する方法、高濃度有機性汚濁廃水に代えて油脂類の含有量の低下された廃水又は水を注水する方法などが例示できる。

0038

例えば、本発明において、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断して水だけを補給してもよい。本発明においては、油水の分離と分離された油脂類の分解とを同時並行的遂行させているが、油脂類の分解速度が注水量に比べて低下すると、油脂類が容器内に蓄積されることになる。これを避けるために、高濃度有機性汚濁廃水の注水を一時的に中断して水だけを補給することにより、蓄積された油脂類を分解することができる。これにより、油脂類の集積量が微生物の分解速度を上回った場合にも対応することができる。

0039

また、複数の容器4を並列に配列し、稼動容器と水のみ補給による休止容器とのローテーションを図るように構成してもよい。すなわち、容器4の能力を超えて過剰の油脂類が補給されると油脂類は容器4内に蓄積するが、この過剰に蓄積した油脂類を含む容器4を休止容器として、この休止容器には水又は低濃度の油脂類を含む処理水を補給して蓄積した油脂類を分解し、油脂類の蓄積量が低下した後に通常の稼動容器として利用するようなローテーションを組むこともできる。

0040

また、微生物による油脂類の分解速度を上昇させるには、油脂類を分解する微生物に有効な養分を含む溶液を補給する方法、充填担体内の水位を低下させて好気的条件下に付される体積を増大させる方法、温度制御などにより上層担体5aでの微生物活性を増大させる方法など、適宜の手法を採用することができる。

0041

また、深さが深い容器4を用いる場合には、油脂の蓄積量が多くなった時点で、充填担体内の水位を下げることによって好気的条件下に配置される充填担体の割合を増やして油脂類の分解を促進することができる。

0042

以上の本発明の容器は、単一で用いることができるが、複数の容器4を並列及び/又は直列に配列することができる。

0043

複数の容器を多段に配設することにより、一つの容器から他の容器への廃水の流れを重力により直列に流すことができる。このように容器4を多段に配設して用いる場合には、各容器4…は、それぞれ薄層容器であることが好ましい。ここで薄層容器とは、処理水の流れ方向の縦断面積よりも表面積が広いことを意味する。縦断面積を決定する容器の深さh(不図示)に対する表面積sを相対的に大きく取ることにより水面9より上(不飽和湛水部)に位置する上層担体5の好気的条件を維持するのが容易となる。なお、容器の深さhは、処理水が充填担体の表面に現れない深さとする。

0044

また、本発明に係る油水分離浄化装置は、油水分離と分離された油脂類の浄化を同時に行えるが、処理水のBODがまだ高い場合には、下流側に公知の水質浄化装置を配設してもよい。ここで、本発明に係る油水分離浄化装置を水質浄化装置と共に多段に積み重ねて用いる場合には、本発明に係る油水分離浄化装置は、水質浄化装置の上段に配置される。また、本発明に係る油水分離浄化装置を水質浄化装置と共に直列に配設して用いる場合には、本発明に係る油水分離浄化装置は水質浄化装置の前側に配置されて用いられる。

0045

このような水質浄化装置としては、本発明者が既に提案している特許文献1,非特許文献1,2の傾斜土槽を用いる手法を一例として挙げることができる。すなわち、本発明において、上記の容器は水質浄化装置による水処理の前処理工程に用いられ、水質浄化装置の上流側に配置される。

0046

以上説明した本発明に係る油水分離浄化装置又は油水分離浄化方法に従えば、例えば、油脂類を含むBODが百mg・L-1mg以上に達する高濃度有機性汚濁廃水からの油水分離と、分離された油脂類の浄化とが同時に行える。

0047

ここで、高濃度有機性汚濁廃水のBODには上限は特には無いが、例えば、油脂類を含むBODが百mg・L-1mg以上一万mg・L-1以下である数百mg・L-1mgから数千mg・L-1に達する高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と分離された油脂類の浄化とが効率的に同時に行える。

0048

以下、実施例により本発明の油水分離浄化方法について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

0049

図2は、本発明に用いる油水分離浄化槽の一例を説明する図である。この図の油水分離浄化槽1では、容器4の底面3は、一方向から他方向(この図では左側から右側)へ傾斜している。下層担体5bには油水分離用の空隙率の大きな固形の担体が充填され、上層担体5aには油脂類浄化用の多量の微生物が生息可能な固形の担体が充填され、全体として二層構造となっている固形の担体が充填されている。

0050

この容器4の上流側の側壁2に沿って高濃度有機性汚濁廃水8の流入部10が配設されている。また、この容器4の下流側の側壁2bの下端には容器4内から処理水を取り出す排水口11が設けられている。この排水口11には、固形物の流出を阻止する濾過機構などが配設されている。また、この排水口11に連通されて廃水の水面9の位置(水位)を調整する水位調整室12が配設されている。

0051

この水位調整室12は、容器4とは排水口11を介して連通された容器であり、遮水性の底面と側壁とを備えて構成されている。ここで、この水位調整室12は、図示のように容器4と一体となって形成されていてもよく、また、別々に作成されたものが接合されたり、配管などにより連通されて形成されていてもよい。いずれの場合にも、容器4内の水位を所定の位置に調整する調整機構を有していれば、その構造は限定されない。

0052

ここで、水位調整室12の側壁の一部には、水位調整機構としての上下方向に廃水の水位を変化できる可動式又は固定式のオーバーフロー式の排水口13を有している。このオーバーフロー式排水口13の位置を変化させることにより、廃水8の水面9の位置が変化する。

0053

例えば、図2において、符号9で示す水位はオーバーフロー式排水口13の位置が定常時の運転位置であり、符号9aで示す水位は、オーバーフロー式排水口が符号13aで示される低水位運転時のオーバーフロー式排水口に設定された場合である。

0054

ここで、この低水位運転時のオーバーフロー式排水口13aの位置は、傾斜している底面3の最も高い位置(図面上左側)よりも実質的に高い位置に設定され、容器4内の全面にわたって常時廃水8が注水されているように設定されている。なお、この他に、容器4内を洗浄するなどの目的のための他の排水口が底壁等に設けられていてもよいことはいうまでもない。

0055

また、この水位は、一時的に大量の廃水を流入させ、その流入量がオーバーフロー式排水口13からの流出量を上回る場合には、一時的に、例えば、符号9bで示される一次流入時の高水位の位置まで上昇する。

0056

また、この実施例1では、容器4内に低温時の温度を制御するためのヒータ14が設けられている。

0057

このような容器4においては、流入部10より注水された廃水8は上層担体5aを通過して流下することにより油滴15の一部を上層担体5aに付着させつつ流下する。ついで、廃水8は底面3に沿って傾斜面下流側に流下する。この間、油脂類は下層担体5bに付着し、油脂類と分離された水は流入部10と反対側の底部に形成された排水口11から水位調整室12を介して処理水となって流出する。

0058

ここで、水面9よりも下まで到達した油滴15は、浮力により自然に、又は水位の変動などの外力により、漸次水面9付近に上昇して集積される。また、この水面付近に集積した油滴15はさらに毛管現象等によって水面9よりも上層にも上昇する。

0059

また一時的に廃水を大量に注水させた場合には、水面は油水分離操作時の常時水位9よりもさらに高い水位9bにまで上昇し、ついで、大量注水を解消した段階で水位は常時水位9に低下する。水位9bが常時水位9まで低下すると、常時水位9と水位9bの間の上層に位置する担体(上層担体5a)に新たに油脂類(油滴15a)が付着して取り残される。このような上層担体5aに付着した油滴15aは、大気からの酸素供給を受ける好気性微生物によって分解される。

0060

この水位9は、水位調整室12のオーバーフロー式排水口13高さを、例えば、符号13aで示す低水運転時のオーバーフロー式排水口の位置に変更することによって下げることができる。

0061

油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、このようにオーバーフロー式排水口13の位置を下げて油脂類の上層担体5aの好気性部位を増加させて分解を促進することができる。このとき、流入部10からは微生物活動に必要な水溶液だけを補給してもよい。また、油脂類の集積速度が微生物による油脂類の分解速度を上回った場合には、廃水の注水量を減じたり、水のみを注水してもよい。この場合の水源としては、水位調整室12内の水を流入部10へ向けて再循環して利用することができる。

0062

低温時には微生物の油脂類分解活性が低下するので、保温用ヒ−タ14のような保温対策を講じる。このような保温ヒータ14は、図示のとおり、水中でもよく、また、水面よりも上層でもあってもよい。
[変形例]

0063

実施例1において、排水口13の位置を多数設けたり、廃水口の高さを多段階又は連続的に変更可能とした。これにより、季節移り変わりや廃水の状況などの変化により、好気性微生物の活性状況油水分離機能に変動がある場合にも、その状況に応じて、主として、好気的条件下での微生物分解に供される上層と主として油脂類との分離に利用される下層とのバランスを変更することにより、常に最適な状況に設定できる油水分離浄化装置を提供することができる。

0064

図3は、実施例1における水位調整室12に代えて、配管16による処理水の取り出し方式を示している。ここで、この配管16の取水口は、処理水を取り出す排水口11を兼ねており、この排水口11には、固形物の流出を阻止する濾過機構などが配設されている。また、この実施例2では、排水口は、低水位運転時のオーバーフロー式排水口13aが一カ所だけ設けられている。

0065

このような油水分離浄化槽1においては、常時は、配管16を通じて処理水は排出され、低水位に維持したい場合は、オーバーフロー式排水口13aを開放する。その他の構成及び作用は実施例1と同様である。
[変形例]

0066

実施例2において、配管16の取水口を拡径したり、又は分岐して複数個配設することにより、取水口付近での配管の詰まりを防止することができる。

0067

図4は、実施例1におけるオーバーフロー式排水口13に代えて、取水口16aが水面下(例えば、底付近)に配設されている配管16を通じた処理水の取り出し方式を示している。この実施例3では、排水口は、低水位運転時のオーバーフロー式排水口13aが一カ所だけ設けられている。

0068

このような油水分離浄化槽1においては、常時は、配管16を通じて処理水は排出され、低水位に維持したい場合は、オーバーフロー式排水口13aを開放する。

0069

このような油水分離浄化装置によれば、実施例1又は実施例2の場合と対比すれば、一部の油脂類が水位調整室12内へ漏出した場合でも、水位調整室12内で油水分離が行えて、配管16を通じての油脂類の排出を抑えることができる。

0070

その他の構成及び作用は実施例1と同様である。
[変形例]

0071

実施例3によれば、水位調整室12内に油脂類が蓄積されるが、この油脂類は、表面付近に浮遊するので、この浮遊する油脂類は、処理水とともに流入部10へ再循環することができる。この場合、バケツなどを利用して再循環してもよく、また、浮遊する油脂類が効率的に収集できる適宜の手法によりポンプなどを介した循環系を形成して再循環してもよい。いずれの場合にも、油脂類を含む処理水は、本発明に係る油水分離浄化装置により効率的に分離され、かつ、浄化される。

0072

図5は、容器4を直列に配設した場合の油水分離浄化槽1の一例を説明している。この実施例4では、4個の容器4は、直列に重力方向に多段式に積み重ねられている。流入部10と流出部である水位調整室12とが左右交互に積み重ねることで、コンパクト運用が可能である。

0073

元の高濃度有機性汚濁廃水が流入する最上段に位置する容器4Aに最も高い負荷が流入しており、上段で除去しきれなかった油脂類は、順次下段に位置する容器4B…で除去され、処理水の水質は下段になるほど良好となる。

0074

また、最上段の容器4Aは、油脂類の集積量が過剰となるので、集積量が過剰となった容器4Aのみを取り外して、別個に油脂類分解操作のみを行うように構成してもよい。この場合、残りの容器4B〜4Dのみで、運転を継続することもできる。また、4Aに相当する容器のみを交換・補充して運転してもよい。

0075

このように直列に配設すれば、最終段の容器4Dより排出される処理水の水質は極めて良好となる。なお、この図では示されていないが、下層の容器に代えて、傾斜土槽法により水質処理を行ってもよい。

0076

図6は、実施例3において、下層の容器4C,4Dに代えて傾斜土槽法による水質処理を行う水質浄化装置20を配設した実施例を説明している。

0077

この実施例4では、2個の容器4(4A、4B)が重力方向に積み重ねられて本発明に係る油水分離浄化装置1が形成され、その下に2個の容器24A、24Bが積み重ねられ、水質浄化装置が形成されている。ここで、容器4A、4Bの構成は実施例3と同一乃至は均等であり詳細な説明は省略する。

0078

つぎに、容器24A及び24Bは、遮水性の容器であり、その底面は傾斜しており、底壁から所定の間隔を開けて底面を流下する水の流れをき止める高さ数cm程度の遮水板が立設している。

0079

各容器24A,24Bには、充填担体5としての砂利が下部8cm程度の深さで充填され砂利層(不図示)が形成されている。その砂利層の表面2cm程度には充填担体5としての通気性土壌(不図示)が充填されている。また、各容器24A、24Bの最下流の底壁には、フィルターなどを介して砂利の流出を抑えた流出口27が設けられている。

0080

以上のように構成された油水分離浄化装置1及び水質浄化装置20の作用について説明する。

0081

最上段に位置する容器4Aには、流入部10から高濃度有機性汚濁廃水が注水される。水面9よりも上の上層担体5aでは、好気条件下での油脂類の分解が促進されている。

0082

最下流側の側壁2bの下端に配設された排水口11から矢印aに示すように油脂類の大半が分離された処理水が水位調整室12に排出される。水位調整室12では、水面9の位置を所定の位置に保つために矢印bのとおりオーバーフロー式排水口13より余剰の処理水がオーバーフローしている。このオーバーフローした処理水は、下段の容器4Bの上流側に流入する。

0083

容器4Aと同様に、上層担体5aでは、好気条件下での微生物により油脂類の分解が促進され、容器4Aで除去しきれなかった油脂類は、容器4Bで除去される。

0084

油脂類の濃度が低下された処理水は、排水口13をオーバーフロー(矢印b)して容器24Aの上流側に流入する。

0085

下段に位置する容器24Aの上流側に落下した処理水は、遮水板25を矢印cのとおりオーバーフローして順次下流側に流下する。最下流側に位置する側壁26付近で底面に配設された流出口27から下段に位置する容器24Bの上流側に流入する。同様に遮水板25を矢印cのとおりオーバーフローして順次下流側に流下して容器24Bの最下流に配設された流出口27から処理水は排水される。

0086

この間、みず道の途中には、遮水板25があるので、処理水はこの遮水板25の上流側で滞留し嫌気条件下での水質浄化が行われる。これと同時に各遮水板25を矢印bに示すようにオーバーフローする間に処理水は好気条件下に曝されて好気条件下での浄化が行える。

0087

これらの容器24A及び24Bに流入する処理水中の油脂類濃度は十分に低いので、遮水板25を設けることにより、傾斜土槽上部の好気性浄化とこの嫌気性浄化とを組み合わせることにより効率的に水質浄化が行える。

0088

容器24Aに流入する処理水中の油脂類の濃度が高くなった場合には、各遮水板25をオーバーフローする形式の従来の傾斜土槽法では、油脂類が十分に分離せずにオーバーフローして順次流下するので、油脂類が流出口27から排出する危険性がある。そこで、このような場合には、容器4A及び/又は容器4Bの油水分離浄化能力が低下したので、高濃度有機性汚濁廃水に代えて、水などを供給して容器4A、4Bを休止運転するか、又は容器4A、4Bのいずれか一方又は双方を休止運転をして油脂類の蓄積されていない予備の容器4(または予備の油水分離浄化装置1)と取り替えるなどのローテーションを行う。

0089

これにより、重力により自然流下する間に、高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と浄化とが、連続的かつ省エネルギー的に行える。

0090

また、この傾斜土槽は遮水性の構造であるので、外部への拡散浸透による漏出がないために地下水汚染する危険性はない。

0091

その他の作用効果は実施例3と略同一であるので詳細な説明は省略する。
[変形例]

0092

実施例5において、容器4A、4B…及び容器24A、24B…は、それぞれ自由に上下に必要な数だけ積み重ね及び取り外して組立することが容易に構成されている。

0093

以上のように構成すれば、高濃度有機性汚濁廃水の状況及び季節などの状況に応じて、油水分離浄化装置および水質浄化装置の必要な段数を適宜変更して使用することができる。

0094

以上説明してきたように、この発明によれば、油脂類を含む高濃度有機性汚濁廃水の油水分離と分離した油脂類の浄化とが同時に行える。これにより、通常の水質浄化技術では、浄化が困難であった油脂類を含む高濃度汚濁廃水の浄化が可能となる。

0095

本発明に従えば、油水分離と分離した油脂類の浄化が同時に行えることから、現時点でのグリストラップの悪臭問題や浄化施設への油脂類流入による障害発生は抑制できる。これにより、将来的には浄化方法全体の小型化と低価格化が可能になるものと考えられる。

図面の簡単な説明

0096

本発明に係る油水分離浄化方法を説明するための原理図である。
実施例に用いる油水分離浄化槽を説明する図である。
他の実施例に用いる油水分離浄化槽を説明する図である。
他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。
他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。
他の実施例に用いる油水浄化槽を説明する図である。

符号の説明

0097

1:油水分離浄化槽
2:側壁
2b:(下流側の)側壁
3:底面
4:容器
5:担体(固形担体
5a:上層担体(不飽和湛水部)
5b:下層担体(飽和湛水部)
6:充填物表面(表面位置)
7:大気
8:高濃度有機性汚濁廃水(廃水)
9:水面(常時水位)
10:流入部
11:排水口
12:水位調整室
13:オーバーフロー式排水口
13a:低水位運転時のオーバーフロー式排水口
14:ヒータ
15:油滴
15a:(上層担体5aに付着した)油滴
16:配管
20:水質浄化装置
24:容器
25:遮水板
26:側壁
27:流出口

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