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排水処理

汚泥引き抜きのコストカット

処理施設のスリム化

​目次

酵素工場排水処理システムで低コスト高水準処理を

 

 

〇汚泥削減

 

​株式会社メイカムにて行った排水設備の改造工事の例です。肉加工A社では汚泥の引き抜きを10t車で毎週(年間52回)行っていました。

本システムによる改修工事後の2009年7月~2010年6月までの引き抜き費用は67万円に激減

​※微生物製剤等の消耗品代240万円/年を合わせると307万円となります。

弊社の管理費と製剤代金を入れても対前年度8割減の大幅削減となっています。

​その後、新設した工場において、汚泥の引き抜きが1~2回となっています。

引き抜きの削減額例

 

〇設備の省スペース化

 

大手牛めしチェーンの松屋様の工場で新設導入した排水設備の例です。

酵素工場システムと従来の標準活性汚泥法の容積を計算し、比較すると以下のようになります。

①酵素工場システム

・油脂分離槽:有

・流量調整槽:100㎥(200㎥に対してBOD1000 n-hex250とする)

・担体流動槽:50㎥

 

②標準活性汚泥法

・油脂分離槽:無

・流量調整槽:37.5㎥(75㎥に対してBOD1250とする)

​・担体流動槽:156㎥

 

酵素工場システムにおけては、微生物の分解能力が高く、主に担体流動槽の省スペース化が可能です。

また、前述の通り汚泥量が極端に削減されているので、汚泥貯留槽や沈殿槽でも省スペース化も見込めます

松屋フーズ川島工場様

 

〇水質の向上

 

こちらも松屋様の工場で新設導入した排水設備の例です。

右図は、松屋様にて設備導入をしてから水質を弊社で計測した結果となります。

最も注目いただきたいのはn-hexのところで、油脂分の減少率についてです。

弊社の排水処理技術の特徴は油脂含有排水を分解処理することができることです。

​それは、酵素工場システムが菌量・消化酵素量の極めて多いことが理由になるのですが、詳しくは後述します。

松屋川島工場様:水質データ

【詳細資料】松屋フーズ様の事例

 

 

〇悪臭・害虫の削減

排水施設から発生する強烈な悪臭の要因は「嫌気性分解」にあります。嫌気性分解とは、「発酵・腐る」ことを指します。これは汚泥を無酸素状態で放置しておくと発生します。したがって、嫌気ろ床槽や汚泥貯留槽などの酸素供給を行わない槽では悪臭が発生します。

害虫も同様に、嫌気槽内に浮かぶスカムに卵を産み、繁殖をします。

酵素工場システムの基本設計では、沈殿槽以外は酸素供給を行います。また、沈殿槽の汚泥も酸素供給の行っている槽に返送するので、悪臭害虫の発生を抑制します。

嫌気性分解による悪臭発生

導入例

 
ファミリーレストラン
新設除外施設の処理不足への対応


【基本情報】
処理方式:担体流動
排水量:5トン
放流先:下水
工事:改修工事
対応:酵素工場本体の導入
価格:約40万円

【水質】
改善前:Nヘキサン 180
改善後:Nヘキサン 14

【一般手法の場合】
対応:除外施設の増設
価格:約400万円
スーパーマーケット
店内の飲食店の中で油分の多い2店舗への導入


【基本情報】
処理方式:貯留槽のみ
排水量:30トン
放流先:下水
工事:改修工事
対応:酵素工場システムの導入
価格:約200万円

【水質】
改善前:Nヘキサン 30-50
改善後:Nヘキサン 20以下(2か月後から常時20以下)

【一般手法の場合】
対応:敷地が無い為、現在の除外施設の下を掘る予定。
価格:約1億円
養豚場
母豚の増加に伴う大幅な増産への対応


【基本情報】
処理方式:活性汚泥
排水量:40~60トン
工事:改修工事
対応:機器のリース、メンテナンス、製剤注入。
価格:月約8万円

【水質】
改善後:Nヘキサン 23

【一般手法の場合】
対応:除外施設増設
価格:1000万円以上
社員食堂
社員数の急激な増加に対応


【基本情報】
処理方式:貯留槽のみ
排水量:60~90トン
放流先:下水
工事:改修工事
対応:酵素工場システムと中継槽の増設
価格:①酵素工場 約200万円    
   ②中継槽工事 約70万円

【水質】
改善前:Nヘキサン 20~1000
改善後:Nヘキサン 11

【一般手法の場合】
対応:Nヘキサン 1000を基に設計、除外施設
価格:数千万円
ゴルフ場
処理能力を増加


【基本情報】
処理方式:貯留槽のみ
排水量:90~100トン
放流先:下水
工事:改修工事
対応:酵素工場システム導入と貯留槽の改造
価格:①酵素工場 約200万円    
   ②貯留槽工事 約50万円

【水質】
改善前:Nヘキサン 35~60
改善後:Nヘキサン 10以下

【一般手法の場合】
対応:除外施設増設
価格:1500~4000万円
焼肉店センターキッチン
大量の油分で放流排水は真っ黒、油分分解により解消


【基本情報】
処理方式:回転分離
排水量:140トン
放流先:河川
工事:改修工事
対応:工事用酵素工場システム導入とグリストラップばっ気工事
価格:①工場用酵素工場 200万円   
   ②GT曝気工事 80万円
   ③保守製剤 月間35万円

【改善前】
・多額の処理費用
・悪臭
・水質の不安定

【改善後】
①GT汚泥引抜80%減
②脱水汚泥引抜80%減
③臭気軽減用微生物 不要
④BOD 12

【一般手法の場合】
対応:
①GT汚泥処理費 年間720万円
②脱水汚泥引抜 年間120万円
③臭気用微生物 年間120万円
④除外施設の増設
コンビニベンダー
設計値200トンの施設に300~360トンの排水


【基本情報】
処理方式:活性汚泥
排水量:250~350トン
放流先:河川
工事:改修工事
対応:酵素工場システムの導入
価格:①初期微生物投入 100万円
   ②酵素工場 350万円

【水質】
改善前:BOD 452
    COD 487
    SS 890
    Nヘキサン 80
改善後:BOD 11.8
    COD 19.6
    SS 22
    Nヘキサン 2.5以下

【一般手法の場合】
対応:除外施設の増設
価格:数千万円
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酵素工場システムについて

 

 

〇酵素工場とは

 

酵素工場とは「微生物培養装置」です。

排水処理には微生物が必須です。そして微生物の量が多いほど分解速度も上昇します。そのため、株式会社メイカムの行う排水処理は、微生物をあらかじめ増やしてから槽内に投入するという方法を取ります。

微生物は、1時間当たり10の6乗~8乗と莫大に増えます。しかしそれは、微生物の増殖に適切な環境を整えてあげることが重要です。

酵素工場は微生物が暮らしやすい環境を整えてあげる装置と認識いただければと思います。

また、酵素工場は「酵素生成装置」でもあります。

微生物には口も消化器官もありません。そのため、微生物は栄養を吸収するために消化酵素を吐き出します。消化酵素は物質を低分子化する(分解する)触媒です。微生物はこうして物質を自らが吸収できるサイズにすることで栄養を吸収します。

酵素工場システムはこの微生物の分解力を活かして、あらかじめ酵素を生成して、それを槽内に投入する方法です。

酵素は1秒間に数万回という分解を行います。もちろん微生物自体も分解を行います。酵素工場システムはこれらのチカラを最大限活かすことにより、環境省認定の分解力を発揮します。

 

​※酵素工場に関する詳しい説明はこちら

酵素工場

 

〇酵素工場の排水処理への応用方法

 

酵素工場で増やした微生物や酵素の複合水の事を弊社では「酵素水」と呼んでいます。その名の通り、液状で見た目も水道水のように透明です。この酵素水を図のようなフローで注入します。ちなみに注入時間や量などは酵素工場で設定可能です。

酵素水は各槽に順次流れていき、分解を始めます。

注入する量は必要分解量によって異なりますが、注入する回数は1日1回が多いです。

​少量の酵素水生成用製剤から酵素水を生成するので、コスト的にも抑えられる方法です。

酵素工場の排水処理への応用方法

 

〇槽の役割~従来の排水処理との違い~

 

図の中の赤文字が酵素工場システムの特徴です。

大きな特徴は、分離を行うのではなく分解を行うことです。

​油脂分離槽や汚泥貯留槽は数日~数週間、油脂や汚泥を溜めて最後には引き抜いて産業廃棄物として処理します。

酵素工場システムではその引き抜きを行うことなく、水質基準値まで分解を行います。

したがって、油脂分解槽・汚泥培養槽といった呼び方をしています。

​さらに、曝気槽のコンパクト化も特徴の1つです。これは、他の槽でも分解を行っていること、そもそも酵素工場システムの分解力が高いことが要因です。

​こうして、引き抜き費用の削減と槽のコンパクト化(導入費の削減)を行っています。

槽別に見た従来の排水処理との違い

 

〇槽の役割~動画付き~

 

・原水槽:フロート固着等を防ぐため、酵素水+曝気で分解します。

・油脂分解槽:油脂は、配管・散気管閉塞、悪臭、害虫、処分費等の元です。ここで分解します。

・流量調整槽:30%以上を分解槽として活用しますが、全体の分解力があるため容積計算は従来通り。

・担体流動槽:容積単価が高い槽ですので、出来るだけ小さくします。

・沈殿槽:沈降が良い場合は、小さめにできます。

・放流槽:従来通りの設計

​・汚泥培養槽:汚泥削減と兼ねて、汚泥を微生物の栄養源として活用します。

 

〇ばっ気量の増加に伴う電気代の増加

油脂や汚泥の引き抜きを減らすために酸素供給量の増加は必須となります。それは、微生物が分解を行う際に、酸素を使用するからです。どれだけ大量の微生物を投入しても酸素が足りなければ微生物は十分な働きをしません。したがって、酵素工場システムでは従来の処理方式よりもばっ気量を増やすため、電気代が増えます。

導入を検討していただく際には、電気代の増加量を費用対効果の計算に盛り込みます。

​図のように、現状の汚泥の引き抜き量が多い設備の場合、より大きな費用対効果を期待できる技術です。

 

〇酸素供給量について

 

電気代からみる汚泥引き抜き費用削減の費用対効果

 

n-hexの分解に必要な酸素量は、BOD比で概算3倍です。油脂分の多い槽はばっ気量を多くとります。

※例えば、アミノ酸とトルパルミチンの比較でCO²とH²Oに分解されるときの酸素量は、それぞれ1,067g、2,878g(気質1,000あたり)となり、約2,83倍です。

実際のばっ気では多くの空気が溶け込まず、DO(溶存酸素)とはなっていません。分解向上で酸素消費量が増えると、ばっ気からDOへの転換が増え、一定量までは酸素不足となりません。

※既存の排水施設に酵素水を注入すると、以下の現象が起こることがあります。

①最初にDOの低下と、n-hexの低減が起こります。

②n-hex低減後、DOの上昇が起こります。

③その後、BODとCODが低減します。

​これはn-hexがDOの阻害要因(排水中の酸素溶解を妨げる、散気盤を塞ぐなど)となっていたと考えられます。

 

〇考慮すべき点

 

①油脂の性質(融点、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸など)

②阻害要因(オゾンや強酸性水、殺菌剤など)

③温度(排水温度、立地の気温年較差、地上設置などによる外気の影響など)

④洗剤(油脂分解酵素の最適PHは10.5なので、アルカリ洗剤はプラス要因)

​⑤菌叢の転換(菌が槽内に定着するようになるまで2週間~数か月)

​株式会社メイカムでは、改造工事の場合は施工を行っております。尚、新設工事の場合は施工の立ち合いを行います。施工を行う場合は主に以下のような工事をします。

・土木工事

・槽の搬入と設置

・電気工事

・水道工事

・配管工事

・酵素工場設置

工事内容

 

 

〇メイカムによる工事のメリット

 

・ダウンサイジング設計

汚泥が殆どでない想定の設計のため汚泥貯留槽が小さくなります。

​・部材費用の削減

弊社の排水処理技術に不可欠な製品以外に関してはお近くの販売店から購入いただくことで費用を削減が可能です。

・改造工事はさらなるコスト削減も

​既存の除外施設に酵素工場システムを入れるだけで十分な分解力を発揮する場合もございます。その場合、新たに槽を増設する必要がないので導入費を大幅に削減できます。

 

〇実際の工事例

 

畜産系排水の例です。

生産量の増加に伴い、既存の曝気槽に加え増設工事を行いました。

また酵素工場システムを導入し、新設する槽の大きさを抑えて費用を最小限に抑えました。

基本情報

​処理方式:酵素工場方式

改造工事:曝気槽

​新設工事:担体流動槽、汚泥貯留槽、沈殿槽

設置機器:ブロワー(3.7㎾×2、7.5㎾×1)

     制御盤(1台)

     ポンプ(0.4㎾×4)

その他工事:予備配管

​      防音工事

​費用:約2500万円

工事工程

①基礎工事

②FRP槽設置

③配管工事、電気工事他

​④稼働開始、試運転

 

効果

排水量:25㎥/日

BOD濃度:原水8700㎎/L

     放流水33㎎/L

​※平成28年1月26日採水の結果

保守管理について

 

 

管理が容易なため、管理に関わる時間、労務が大幅に短縮されます。

◎負荷変動に強い

・酵素水濃度の増減で、倍以上の負荷変動に対応可能

・操作は、濃度変更ボタンを押すだけ。

◎汚泥管理が容易

・汚泥は全量、微生物の栄養源として利用します。

・MLSSが増えると微生物も増え、分解力が上がります。

 ➡MLSSが下がります。

・MLSSが減ると微生物も減り、分解力が下がります。

 ➡MLSSが上がります。

・上記を繰り返すため、一定の範囲でMLSSは安定。余剰汚泥も発生しません

・汚泥引抜き作業が、ほとんど発生しません。

 

◎臭気がとても少ない

・臭気は、有機物の堆積から発生します。

 弊社は油脂汚泥も余剰汚泥も、微生物の栄養源として再利用します。

 堆積物は、基本的に発生しません。

 

◎槽内清掃が容易

・酵素水による剥離作用で、配管詰まりも殆ど起こりません

油脂のこびりつきが少ないため、清掃が容易

【株式会社メイカム】は微生物の高度利用による排水処理・油脂分解でトータルのコスト削減をご提案!

 

【株式会社メイカム】では、微生物の高度利用による排水処理・油脂分解でコスト削減をご提案いたします。【株式会社メイカム】最大の強みは、独自開発の酵素工場(及び微生物製剤)による油脂分解を中心とした排水技術です。​この装置を使って排水処理施設全体の能力向上により、易分解性のたんぱく質や澱粉はもちろん、難分解性の高濃度油脂の分解を実現しています。これにより、環境に配慮しながら排水処理設備のトータルコスト削減をお手伝いいたします。ご不明な点がありましたらお気軽にお問い合わせください。

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