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公開番号2024145746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058230
出願日2023-03-31
発明の名称排水処理剤とその製造方法及び排水処理方法
出願人地方独立行政法人山口県産業技術センター,日進工業株式会社
代理人個人
主分類C02F 1/00 20230101AFI20241004BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】化学工場などから排水される工場排水に含まれる有害な水溶性有機化合物に対し、入手及び管理が容易で環境に対する負荷が小さな天然由来の素材を用いることで分解可能な排水処理剤とその製造方法並びに排水処理方法を提供する。
【解決手段】排水処理剤の製造方法は、青パパイヤの表皮、果肉、種、葉、茎又は根のうち少なくとも1つを切断又は粉砕して液汁を採取する採取工程と、液汁のpHを2～9に調整し、温度を10℃～50℃に保温する保持工程と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
青パパイヤの液汁を主剤とすることを特徴とする排水処理剤。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
青パパイヤの表皮、果肉、種、葉、茎又は根のうち少なくとも１つを切断又は粉砕して液汁を採取する採取工程と、前記液汁のｐＨを２～９に調整し、温度を１０℃～５０℃に保温する保持工程と、を有することを特徴とする排水処理剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の排水処理剤を用いて２－メチルピロリドンを含む排水を処理することを特徴とする排水処理方法。
【請求項４】
納豆の水溶性成分を主剤とすることを特徴とする排水処理剤。
【請求項５】
納豆と水を混合し固形の大豆を除去して水溶性成分を抽出する抽出工程と、前記水溶性成分のｐＨを２～９に調整し、温度を１０℃～５０℃に保温する保持工程と、を有することを特徴とする排水処理剤の製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の排水処理剤を用いて２－メチルピロリドンを含む排水を処理することを特徴とする排水処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場などからの工場排水に含まれる有害な有機化合物を分解するための排水処理剤とその製造方法及び排水処理方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
青パパイヤに含まれるパパイン酵素は、タンパク質や脂質を分解する作用を有しており、食品、化粧品などの分野において活用されている。例えば、特許文献１には、青パパイヤ液汁、アルコール水溶液、補酵素を主とした溶液にタンパク濃縮物を調合したペースト状で低温環境での酵素活性の抑止、タンパク質の安定な変性状態、加熱過程でのプロテアーゼ酵素の活性に有効な耐冷性を有する無添加のタンパク濃縮物合成ペースト類加工方法が開示されている。
また、納豆は、水煮した大豆を納豆菌により発酵させた食品である。納豆菌は大豆のタンパク質を種々のアミノ酸に加水分解することが広く知られている。
一方、化学工場などで使用される有機化合物には、例えばラクタムである２－メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）などがあり、これらは毒性を有することが知られており、人間や動植物を含めて広く環境に悪影響を及ぼすことが危惧されており、その処理や管理も含めて厳しい規制が課されている。
そこで、化学工場などからの排水中に含まれるこれらの有機化合物の分解方法に関する技術がこれまで開発されてきており、具体的には、活性汚泥法、長時間エアレーション法などが挙げられる。
活性汚泥法は、反応タンク（エアレーションタンク）内で下水と活性汚泥と呼ばれる微生物とをエアレーションによって混合し、その後、最終沈殿池で活性汚泥を沈殿させて、上澄みの水を処理水として流出させる方法である。
長時間エアレーション法は、活性汚泥法の一つの処理方式であり、反応タンク内で下水と活性汚泥と呼ばれる微生物の混合液を長時間対流させて、微生物の増殖する条件を変化させることにより、余剰汚泥をできるだけ少なくさせる処理方法である。
これらの活性汚泥法を用いて、特許文献２には、水溶性の有機化合物であるラクタム及びラクトンはグルコンアセトバクター属またはマイクロバクテリウム属の微生物群によって分解できる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６３１８９２号公報
特開２０２１－１７５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に開示されている発明では対象の有機化合物の分解には１週間程度で１８０ｍｇ／Ｌから８０ｍｇ／Ｌに低減できるものの、その分解速度が遅く、化学工場などで排出される有機化合物を分解するための時間が長くかかってしまうという課題があった。
また、特許文献２に開示される発明では、ラクタム及びラクトンを分解できる微生物群としてグルコンアセトバクター属又はマイクロバクテリウム属の微生物群を用いることが開示されているが、これらを単独で用いる場合には入手や管理などが煩雑であるという課題もあった。
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、化学工場などから排水される工場排水に含まれる有害な水溶性有機化合物に対し、入手及び管理が容易で環境に対する負荷が小さな天然由来の素材を用いることで分解可能な排水処理剤とその製造方法並びに排水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明である排水処理剤は、青パパイヤの液汁を主剤とすることを特徴とするものである。
本願において青パパイヤとは、パパイヤ（学名：Ｃａｒｉｃａｐａｐａｙａ）の未完熟のものをいい、青パパイア、グリーンパパイヤ、グリーンパパイアなどの呼称がある。品種はとくに限定しないが、フルーツタワー、甘泉ＤＸ、洛陽、ベジキング、ドリームフルーツ、台農２号、グランデなどを挙げることができる。未完熟の度合いは、表皮が緑色乃至黄緑色の状態を保っていればとくに限定されない。果実の大きさ（重さ）は限定しないが、０．２ｋｇ以上３．５ｋｇ以下のものであることが望ましい。
青パパイヤには前述のとおりパパイン酵素が含まれており、青パパイヤが熟すとそのパパイン酵素が含まれなくなることから、青パパイヤであることが必要である。
この青パパイヤに含まれるパパイン酵素が排水に含まれる有害な化学物質であるＮＭＰを分解するように作用する。
【０００６】
また、第２の発明である排水処理剤の製造方法は、青パパイヤの表皮、果肉、種、葉、茎又は根のうち少なくとも１つを切断又は粉砕して液汁を採取する採取工程と、前記液汁のｐＨ（水素イオン濃度）を２～９に調整し、温度を１０℃～５０℃に保温する保持工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００７】
第３の発明である排水処理方法は、第１の発明の排水処理剤を用いてＮＭＰを含む排水を処理することを特徴とするものである。
【０００８】
第４の発明である排水処理剤は、納豆の水溶性成分を主剤とすることを特徴とするものである。
納豆は、市販のものや自作のものに限らず使用することが可能であるが、市販のものの方が品質が安定しており入手が容易で管理も容易であるので、好適に使用することができる。
この納豆の水溶性成分に含まれる納豆由来の納豆菌が排水に含まれる有害な化学物質であるＮＭＰを分解するように作用する。
【０００９】
第５の発明である排水処理剤の製造方法は、納豆と水を混合し固形の大豆を除去して水溶性成分を抽出する抽出工程と、前記水溶性成分のｐＨを２～９に調整し、温度を１０℃～５０℃に保温する保持工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
第６の発明である排水処理方法は、第４の発明の排水処理剤を用いてＮＭＰを含む排水を処理することを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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