(57)【要約】【課題】生物処理槽で排水を処理する排水処理方法において、生物処理槽内のバチルス属細菌を活性化することができる新規な方法及び活性剤を提供する。【解決手段】生物処理槽で処理される排水に、少なくともゼオライトを含む活性剤を添加することにより、生物処理槽内のバチルス属細菌を活性化する。活性剤は、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤であることが好ましい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含む排水である原水を生物処理槽に導入し、前記生物処理槽で微生物により前記原水を処理する排水処理方法であって、前記生物処理槽で処理される前記原水に、少なくともゼオライトを含む活性剤を添加することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
前記活性剤は、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤である、請求項１記載の排水処理方法。
【請求項３】
前記活性剤を、前記原水に対して１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌの量で添加することを含む、請求項１または２に記載の排水処理方法。
【請求項４】
前記有機物を含む排水である原水を原水槽に流入させ、前記原水を前記原水槽から前記生物処理槽に流入させることをさらに含み、前記活性剤を、前記原水槽の前段から前記生物処理槽の中段に添加することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排水処理方法。
【請求項５】
前記活性剤は、さらにバチルス属細菌を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の排水処理方法。
【請求項６】
有機物を含む排水である原水を生物処理槽に導入し、前記生物処理槽で微生物により前記原水を処理する排水処理方法においてバチルス属細菌を活性化するために用いる活性剤であって、少なくともゼオライトを含むことを特徴とする、排水処理用の活性剤。
【請求項７】
前記活性剤は、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤である、請求項６に記載の排水処理用の活性剤。
【請求項８】
さらにバチルス属細菌を含む、請求項６または７に記載の排水処理用の活性剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有排水を生物処理槽にて分解する排水処理方法において、生物処理槽内のバチルス属細菌を活性化することを含む方法及びそれに用いる活性剤に関する。詳細には、少なくともゼオライトを含む活性剤を排水に添加することにより、排水の有機物分解に関わるバチルス属細菌を活性化することを含む排水処理方法及び活性剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水処理において、生物処理槽を有する活性汚泥法は物理的・化学的な排水処理方法と比較し特殊な施設や複雑な装置などを必要とせず、また活性汚泥中の生物が中心となって処理を行うこととなるため、経済的にも有利な排水処理方法として知られている。
【０００３】
代表的な活性汚泥法の一つに、標準活性汚泥法がある（図１）。本法は主に生物処理槽と沈殿池から構成され、生物処理槽ではエアレーションにより空気を吹き込むことにより、活性汚泥中で生息する微生物を活性化させ、流入する排水中に含まれる有機物を分解・資化させる。一方、沈殿池では汚泥と上澄水とを固液分離して、上澄水は処理水として放流され、一方で沈降した汚泥は余剰汚泥として系外に排出される。なお、余剰汚泥の一部は返送汚泥として生物処理槽の上段に返送され、再び活性汚泥として系内を循環することとなる。生物処理槽の前段に原水を貯留する原水槽などが設けられることもある。
【０００４】
排水に含まれる有機物の除去メカニズムは、活性汚泥中で生息する微生物（特に好気性細菌）の活性に大きく依存する。活性汚泥中の微生物はデンプン分解酵素（アミラーゼ）、タンパク質分解酵素（プロテアーゼ）、油脂分解酵素（リパーゼ）などの多種多様な酵素を分泌し、有機物の分解を行う。代表的な有機物であるデンプンは単糖類（グルコース）に、タンパク質はアミノ酸に、油脂はグリセリンと脂肪酸にまで分解される。
【０００５】
有機物の分解産物である単糖類、アミノ酸、グリセリン、脂肪酸などは比較的低分子であり、微生物に速やかに取り込まれて菌体のエネルギー源となる。これらエネルギー源を得て増殖した微生物は、活性汚泥で生息するツリガネムシ（ボルティセラ）などの原生動物に摂食される。さらに微生物や原生動物は、同じく活性汚泥で生息するヒルガタワムシなどの後生動物に摂食される。つまり、有機物ば微生物の餌に、微生物は原生動物の餌に、微生物と原生動物は後生動物の餌になることから、活性汚泥中では独自の生態系ピラミッドが構築されており、食物連鎖が絶え間なく進行していることで知られている。
【０００６】
上記の通り、排水中の有機物に対して最初にアタックするのは微生物が分泌する酵素であり、また酵素によって低分子化された分解産物を摂食するのは微生物である。活性汚泥に生息する様々な微生物種の中でも、バチルス属細菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属、以下「バチルス」と略することもある。）はアミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどの有用な酵素を多量に分泌することで知られているため、活性汚泥法では特に有用な微生物種として知られている。
【０００７】
さらに、バチルスはｐＨ変動、水温変動、毒物混入、栄養源枯渇などと言った外部環境の悪化時に芽胞の形態を取り、休眠状態となることが知られている。芽胞は環境負荷に極めて強い耐性を示し、環境悪化時にも死滅することなく生き延びることが可能である。環境負荷が解消されると発芽し、再び栄養細胞の形態となり生命活動を開始する。
【０００８】
従来の排水処理設備では、活性汚泥中に生息するバチルスの数は一般細菌数と比較し極めて少なく、バチルスの分泌する酵素の恩恵を十分に受けているとは言い難い状況であった。例えば、民間食品工場排水の生物処理槽の汚泥（曝気槽汚泥や流動担体付着汚泥）などでは、一般細菌に対するバチルスの割合は０〜５％程度と極めて低いことが知られている。バチルス数が少ないことによるトラブル事例として、例えば高濃度の有機物を多量に含む原水が一時的に流入して高負荷となった際、処理水ＢＯＤやＣＯＤが放流基準を超過する現象がしばしば見受けられ、施設管理者を悩ませていた。
【０００９】
活性汚泥法にて有用とされるバチルスを活性汚泥中でできる限り優占種とするべく様々な取り組みが行われている。例えば、生きたバチルスを含む薬剤（微生物製剤）を投入したり、バチルスにとって有用な栄養剤を投入したりする手法などが知られている。
【００１０】
特開２００８−１２６１６９号公報（特許文献１）には、下水処理場に送る排水に有機物を分解する機能を有する微生物を含む微生物製剤を添加することが記載されており、この微生物が好ましくはバチルスであることが記載されている。
【００１１】
特許第６１７２４０２号明細書（特許文献２）には、有機物を含む排水処理においてバチルスを活性化する活性剤を添加し、前記活性剤は、高炉スラグ、珪藻土、パーライト、及びセメントからなる群から選ばれる少なくとも１種類の粉砕物を含み、前記活性剤は全体の５０個数％以上が１０μｍ未満の粒径を有することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１２６１６９号公報
【特許文献２】特許第６１７２４０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
排水処理において、特許文献１に記載されるように、バチルスを含有する微生物製剤を添加する場合、微生物製剤が高価であることから、長期で連続して利用することはコストの増加に繋がる。特許文献２に記載されるようなバチルスを活性化する活性剤は、微生物製剤に比べて安価であるが、バチルスの生育をさらに増大できる新たな方法が求められている。また、活性剤の粒径が小さすぎると作業環境中において飛散しやすく作業環境を悪化させるので、例えば屋外での添加作業時にも風などにより飛散しにくい活性剤は好ましい。
【００１４】
本発明は、有機物を含む排水を生物処理槽に導入し、生物処理槽で微生物により排水を処理する排水処理方法において、生物処理槽内のバチルスを活性化することができる新規な方法及び活性剤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】
【００１５】
上記課題について鋭意研究を行った結果、本発明者らは、生物処理槽で処理される有機物を含む排水に対し、ゼオライトを含有する活性剤を添加することにより、生物処理槽内のバチルスを顕著に活性化することができることを見出した。
【００１６】
本発明は、これらに限定されないが、以下を含む。
(１)有機物を含む排水である原水を生物処理槽に導入し、前記生物処理槽で微生物により前記原水を処理する排水処理方法であって、前記生物処理槽で処理される前記原水に、少なくともゼオライトを含む活性剤を添加することを特徴とする排水処理方法。
（２）前記活性剤は、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤である、（１）に記載の排水処理方法。
（３）前記活性剤を、前記原水に対して１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌの量で添加することを含む、（１）または（２）に記載の排水処理方法。
（４）前記有機物を含む排水である原水を原水槽に流入させ、前記原水を前記原水槽から前記生物処理槽に流入させることをさらに含み、前記活性剤を、前記原水槽の前段から前記生物処理槽の中段に添加することを含む、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の排水処理方法。
（５）前記活性剤は、さらにバチルス属細菌を含む、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の排水処理方法。
（６）有機物を含む排水である原水を生物処理槽に導入し、前記生物処理槽で微生物により前記原水を処理する排水処理方法においてバチルス属細菌を活性化するために用いる活性剤であって、少なくともゼオライトを含むことを特徴とする、排水処理用の活性剤。
（７）前記活性剤は、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤である、（６）に記載の排水処理用の活性剤。
（８）さらにバチルス属細菌を含む、（６）または（７）に記載の排水処理用の活性剤。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、排水処理工程にゼオライトを添加することで、生物処理槽に生息しているバチルスを有意に増殖させることが可能となる。バチルス数が多くなると、バチルスから分泌される酵素量も相対的に多くなる。その結果、高濃度の有機物を多量に含む原水が流入した際、多量の酵素（例えばデンプンに対してはアミラーゼ、タンパク質に対してはプロテアーゼ、脂質に対してはリパーゼ）により有機物を速やかに分解・除去することで、処理水側への移行を防ぐことが可能となる。
【００１８】
バチルスの分泌するプロテアーゼは、汚泥の分解・資化を促進させることで知られているため、余剰汚泥の減容化に繋がる。これは、汚泥搬出費の削減に直結し、施設管理者にとって大きな恩恵となる。また、バチルスの分泌するプロテアーゼやアミラーゼ等により、有機高分子からなるバイオフィルムを分解可能であるため、膜閉塞の解消や配管中のスライム除去にも有効である。
【００１９】
バチルスは硫化水素・アンモニア・アミン類などの臭気を低減する効果もあり、作業環境時の臭気や余剰汚泥などから発生する臭気を大幅に低減可能となる。
また、排水処理工程中にゼオライトを添加することで、バチルスの増殖の効果の他にも、ゼオライト自体が有するイオン吸着能による臭気・重金属の除去効果や、ゼオライト粉体の物理的効果により汚泥の脱水性が向上する。
【００２０】
また、ゼオライトを添加して生物処理槽内のバチルスを増殖させることにより、バチルスを含有する微生物製剤の連続使用が不要となり、ランニングコストを低減させることができる。
【００２１】
また、ゼオライトを含む活性剤を、体積平均径が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤とした場合、活性剤を生物処理槽に添加する際、例えば屋外のような風のある環境下であっても、活性剤が飛散しにくく容易に添加することができるようになり、快適な作業環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一般的な標準活性汚泥法のフロー図である。
【図２】実施例２の結果を示すグラフである。
【図３】実施例３のミニプラントを用いたゼオライト添加位置の評価におけるゼオライトの各添加位置を示す図である（１：原水槽前段、２：原水槽後段、３：生物処理槽前段、４：生物処理槽中段、５：生物処理槽後段、６：沈殿池前段、７：沈殿池後段）。
【図４】実施例４の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、標準活性汚泥法、オキシデーションディッチ法、深槽曝気法、ステップエアレーション法、硝化脱窒法、Ａ２Ｏ法（嫌気・無酸素・好気法）などの活性汚泥法の他、好気性生物膜法、固定床型浸漬ろ床法、流動床型浸漬ろ床法、回転円盤法などの生物膜法など、バチルスなどの好気性細菌が主として処理に関わる生物処理槽を用いる排水処理方法に適用することができる。また、バチルスの寄与がある程度限定的である嫌気処理槽、メタン発酵槽、生物脱臭槽、コンポスト発酵槽などの生物処理槽を用いる排水処理方法にも適宜使用可能である。
【００２４】
本発明の排水処理方法は、食品製造工場、化学品製造工場、機器製造工場、医薬品製造工場などの各種製造工場の排水処理施設のほか、屠畜場、浄水場、下水処理場、し尿処理場など、生物処理槽を用いる排水処理施設に適用することができる。
【００２５】
生物処理槽とは、排水に含まれる有機物を微生物により分解させる槽である。本発明では少なくとも、有機物を分解する微生物として、バチルス属細菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ)（本明細書では単に「バチルス」とも呼ぶ）が含まれる。生物処理槽は、一般には、微生物を活性化させるために空気が吹き込まれ(曝気され)、曝気槽とも呼ばれることもある。
【００２６】
処理対象となる原水（排水）は直接に生物処理槽に流入する場合もあるし、生物処理槽の前段に原水槽などを設けることもできる。原水槽は、原水の水質測定、処理流量の調整、流入水質の安定化(均一化)などの目的で設置することがある。
【００２７】
バチルスは、水中や土壌など自然界に広く存在する細菌である。生物処理槽におけるバチルスは、大気中や被処理原水から少量が自然に持ち込まれるが、生物処理槽の立ち上げの際や、有機物含量が極度に多い原水が流入する場合には、微生物製剤として生物処理槽内に添加され得る。微生物製剤として添加される場合には、病原性がなく安全性が確立されている枯草菌（バチルス・サブティリス、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）が主に用いられるが、これに限定されない。
【００２８】
本発明では、ゼオライトを含む活性剤を添加することにより、生物処理槽内のバチルスを活性化させる。バチルスを活性化させるとは、例えば、これらに限定されないが、バチルスの生育を増大させること、すなわち、バチルスの菌数を増加させること、また、バチルスによる有機物の分解活性を増大させること、を含む。生物処理槽内のバチルスの活性化は、これらに限定されないが、例えば、平板培養法などにより生物処理槽内のバチルスの菌数を測定すること、微生物数の指標である濁度（ＯＤ６６０）を測定すること、生物処理槽に流入する原水の有機物濃度と生物処理槽を通過した処理水の有機物濃度を測定し有機物の分解率を計算すること、などにより確認することができる。
【００２９】
ゼオライトを含む活性剤とは、ゼオライト自体であってもよく、あるいは、主成分であるゼオライトに、バチルスの生育を促進させる成分、例えば、ブドウ糖、デンプン、糖蜜などの糖質、酵母エキス、ペプトンなどのタンパク質、動物油、植物油、廃油などの脂質、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどのマグネシウム化合物、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウムなどのカルシウム化合物、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガンなどのマンガン化合物、二酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウムなどのケイ素化合物、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄などの鉄化合物、ゼオライト以外の鉱物などを適宜混合したものであってもよい。また、さらにバチルスを含んでいてもよい。バチルスを含有する活性剤は、例えば、生物処理槽の立ち上げ時でバチルス数が少ない際、または、有機物を高濃度に含有する原水が流入した際など、バチルス数を特に顕著に増加させたい場合に有効である。一方、バチルスは高価であることから、活性剤はバチルスを含有しなくてもよい。活性剤自体にバチルスが含まれていなくても、本発明のゼオライトを含む活性剤は、原水に由来して元々生物処理槽内に生育するバチルスの生育を増大させることができる。
【００３０】
本発明のゼオライトを含む活性剤は、ゼオライトを主成分とするものである。ゼオライトを主成分とするとは、ゼオライトを少なくとも５０％以上含むものを意味する。好ましくは、８０重量％以上であり、また、ゼオライト自体（ゼオライトが１００％）であってもよい。
【００３１】
活性剤に用いるゼオライトの種類としては、自然界から採掘された天然ゼオライトのほか、化学合成によって製造された合成ゼオライト、石炭灰などから製造された人工ゼオライトなどを適宜使用可能である。より安価である点から、天然ゼオライトが好ましい。ゼオライトは、その骨格構造により、モルデナイト、クリノプチロライト、アナルサイム、フェリエライトなど、種々のものに分類されるが、本発明では、いずれのゼオライトも用いることができる。これらの中では、日本国内の産出量が多く安定して入手しやすいこと、また、酸による結晶崩壊が少なく排水のｐＨが変動しても影響を受けにくいことから、モルデナイトが好ましい。
【００３２】
活性剤は、体積平均径（ＭＶ、本明細書では単に「粒径」と呼ぶこともある。）が０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲の粒状の活性剤であることが好ましい。より好ましくは、体積平均径が０．０１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲である。上記の粒径が０．０１ｍｍ未満であると、細かい粒子の割合が多くなり、取り扱い時に舞い上がるなど、作業性が悪くなる傾向がある。特に、本発明の活性剤は屋外に設置された生物処理槽に投入する場合もあり、上記粒径が０．０１ｍｍ未満のように小さい場合には、投入時に風で飛散することも考えられ、上記粒径は０．０１ｍｍ以上が望ましい。一方、上記の粒径が５．０ｍｍを超えると、投入した活性剤の多くが処理槽の底部に堆積するようになり、活性剤の流動性が低下し、バチルスの活性化の効果が薄れるおそれがあるため、上記粒径は５．０ｍｍ以下が望ましい。活性剤の体積平均径は、レーザー回析装置により測定することができる。
【００３３】
上記のような粒径を有する活性剤は、例えば、ゼオライトまたはゼオライトに上述の他の成分を混合したものを、公知の手法で粉砕し、篩い分けするなどにより製造することができる。
【００３４】
排水処理の工程において、ゼオライトを含む活性剤を投入する場所としては、生物処理槽内のバチルスの活性化に資する場所であればいずれでもよい。例えば、排水処理工程の中で原水（有機物を含む排水）が最初に流入する原水槽の前段から生物処理槽の中段までのいずれかの場所であり、好ましくは原水槽の前段から生物処理槽前段までのいずれかの場所である。また、１つの投入場所に限定されるのではなく、複数の投入場所から投入しても構わない。なお、槽の前段とは、槽内で被処理水が流入してくる付近をいい、槽の後段とは、その槽から次の槽へと被処理水が流出する付近（例えば生物処理槽であれば、生物処理槽内の、生物処理槽から次の槽（例えば沈殿池）へと被処理水が流出する付近）をいい、槽の中段とは、それらの中間の部分をいう。
【００３５】
本発明のゼオライトを含む活性剤は、好ましくは生物処理槽内でエアレーションなどにより被処理水中で流動、分散し、生物処理槽内の被処理水に存在するバチルスと接触する。
【００３６】
ゼオライトを含む活性剤の原水への投入量は、原水の状態や生物処理槽内のバチルスの数等の状態に応じて、適宜設定可能であるが、例えば、原水に対して１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌの量で添加することが好ましい。原水に対して１ｍｇ／Ｌ以上であると本発明のバチルス活性効果が有意に得られると考えられる。一方、１０００ｍｇ／Ｌ程度の添加量で効果はピークとなることから、コストを考えると、１００ｍｇ／Ｌ以下程度の量が望ましいといえる。
【００３７】
ゼオライトを含む活性剤の投入方法は、特に限定されず、手作業による手動投入のほか、投入機による自動投入でもよい。また、一回添加、複数回に及ぶ間欠添加、連続添加のいずれでもよい。また、ゼオライトを含む活性剤を水溶性のビニールなどに密閉し、活性剤の粒子が突風で飛散しない形態として投入するなどの方法も適宜実施可能である。
【００３８】
投入のタイミングは、特に限定されない。例えば、有機物を多量に含んだ高負荷原水が流入した時の一時的な投入のほか、生物処理槽での高いバチルス数を恒常的に維持したい時の常時投入、活性汚泥中のバチルス数が少ないとされる生物処理槽の新設時または長期運休後の運転再開時などでバチルス数を増やしたい時、活性汚泥中の生物相を整えたいタイミングなどが考えられる。
【００３９】
ゼオライトを含む活性剤は、上述の通り、ゼオライト自体であってもよいし、ゼオライトの他にバチルスの生育を促進させる成分やバチルスを含むものであってもよく、本発明では、これらのいずれかを排水処理において投入すればよい。その際、本発明の活性剤を単独で使用してもよいし、本発明の活性剤を添加するのに加えて、他の活性剤やバチルスを含む微生物製剤などを併用してもよい。他の活性剤および／または微生物製剤と併用する際には、本発明の活性剤と混合して一緒に投入してもよいし、それぞれを分けて（他の投入場所で、または他の投入タイミングで）投入してもよい。
【００４０】
本発明のゼオライトを含む活性剤によりバチルスの生育が増大するメカニズムは明らかではないが、ゼオライトの細孔にバチルスが付着してバチルス増殖に寄与する足場の役割を果たすのではないかと推測される。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[実施例１]
様々な体積平均径のゼオライト（モルデナイト型天然ゼオライト）を用意し、水中での流動状態を評価した。２Ｌメスシリンダーに水道水を１Ｌ張り、エアポンプに連結したエアストーンによる曝気を行い、生物処理槽を模倣した。様々な粒径のゼオライトを１００ｍｇ／Ｌ投入した後、ゼオライトの流動状態を肉眼により評価した。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
評価：  最も良い：◎  ＞  良い：○  ＞  悪い：×
評価の結果、体積平均径が０．０１ｍｍ未満では投入時に粉体が舞い上がり、作業性が悪い傾向にあった。例えば屋外の現場で投入する際など、突風で飛散する恐れなども考えられたため不適と考えられた。０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲では作業性に問題なく、メスシリンダー内で良好に流動した。中でも０．０１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲ではメスシリンダー内での均一性が極めて良い傾向にあった。一方、体積平均径が５．０ｍｍより大きい場合には、多くがメスシリンダーの底部に堆積してしまい、流動性が悪い傾向にあった。
【００４４】
バチルスは好気性細菌であるため、溶存酸素との接触効率は極力高い方が望ましい。ゼオライトに付着したバチルスを旺盛に生育させるためには、ゼオライトを含む活性剤の体積平均径を０．０１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲に調整し、槽内での均一性を保ちながら流動させることが好ましいと考えられる。
【００４５】
［実施例２]
３００ｍＬ容三角フラスコに、模擬排水（酵母エキス０．５ｇ／Ｌ、リン酸水素ニアンモニウム０．５ｇ／Ｌ、ｐＨ７．０）とゼオライト（モルデナイト型天然ゼオライト、体積平均径０．１６ｍｍ）を所定量入れて、オートクレーブを行った。オートクレーブ後に温度が低下したのち、代表的な有機物としてデンプン溶液（ろ過滅菌後）を終濃度として２００ｍｇ／Ｌとなるよう添加した。ここに、バチルス・サブティリスを主とする微生物製剤エアロシード（登録商標）１０１（水ｉｎｇ株式会社製）を１００ｍｇ／Ｌ植菌し、１５０ｒｐｍ、３０℃で振盪培養を行った。培養２４時間後にサンプリングを行い、分光光度計（濁度測定、ＯＤ６６０）による生育の評価、およびデンプン定量キット（Ｍｅｇａｚｙｍｅ社製、Ｋ−ＴＳＴＡ−１００Ａ）によるデンプンの定量を行った。結果を図２に示す。
【００４６】
図２に示す通り、ゼオライト添加量を高めるとバチルスの生育が促進されると共に、デンプン分解活性も高まる傾向にあった。これは、バチルスの増殖量が多いほどデンプン分解酵素（アミラーゼ）の分泌量も多くなり、結果的にデンプン分解活性も高まったことを意味する。なお、ゼオライトの添加量としては０．１ｍｇ／Ｌ程度では効果が見られず、また１０００ｍｇ／Ｌと１００００ｍｇ／Ｌでは同等の分解活性であったことから、１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲が好ましいといえる。
【００４７】
[実施例３]
標準活性汚泥法のミニプラントを作製し、連続通水試験によりゼオライトの添加位置を評価した（図３）。なお、ミニプラントは原水槽と生物処理槽と沈殿槽からなる。原水槽では原水が均一に混合されるよう撹拌機による撹拌を施し、生物処理槽では活性汚泥のＤＯ(酸素溶解濃度)が１．０ｍｇ／Ｌ以上となるように曝気した。水温２５℃、通水量１．８Ｌ／日、原水ＢＯＤ７００ｍｇ／Ｌ（グルコース、尿素、リン酸塩などから配合）、生物処理槽の容量２Ｌ、ＭＬＳＳ２５００ｍｇ／Ｌ（活性汚泥添加）、ＢＯＤ−ＳＳ負荷０．２５ｋｇ／ｋｇ／日の条件で運転を行い、処理水水質が安定するまで数日間通水を行った。処理水水質が安定後、原水にデンプンを２００ｍｇ／Ｌ（対通水量）となるように加え、さらに微生物製剤エアロシード（登録商標）１０１を１００ｍｇ／Ｌ（対通水量）となるよう原水槽前段に添加した。ゼオライト１００ｍｇ／Ｌ（モルデナイト型天然ゼオライト、体積平均径が０．１６ｍｍ）を様々な添加位置（図３の１〜７）から添加し、通水４８時間後における処理水のデンプン量をキットにより測定した。処理水デンプン（ｍｇ／Ｌ）／原水デンプン（ｍｇ／Ｌ）×１００＝デンプン分解率（％）とし、最適添加位置の評価を行った。デンプン分解率が高いほど、バチルスによる有機物の分解活性が高いといえる。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
評価：  最も良い（分解率８０．０％以上）：◎  ＞  良い（分解率５０．０％以上８０．０％未満）：○  ＞  やや悪い（分解率２０．０％以上５０．０％未満）：△  ＞  悪い（分解率２０．０％未満）：×
表２に示されるように、１：原水槽前段〜５：生物処理槽中段に添加した際に高いデンプン分解活性が確認され、より好ましくは１：原水槽前段〜４：生物処理槽前段に添加した際に極めて高いデンプン分解活性が確認された。なお、いずれの試験においても、沈殿池中の返送汚泥に取り込まれ、曝生物処理槽前段に戻されるゼオライトの量は無視できる程度の量であった。
【００５０】
原水槽前段から生物処理槽中段、好ましくは原水槽前段から生物処理槽前段に添加した際に良好な結果が得られた理由としては、活性剤を排水処理工程のなるべく前段に投入することによりゼオライトの生物処理槽での滞留時間が長くなり、菌体増殖量が増大したこと、また生物処理槽を経由することにより多量の溶存酸素を得て、好気呼吸により菌体増殖量が増大したことにより、デンプン分解活性が向上したことが考えられる。
【００５１】
また、活性剤を上記の位置で添加した例では、ゼオライトを投入しない比較例と比較して活性汚泥中においてバチルスが優占種となることで、排水処理工程に悪影響を与える細菌類の優占化率を低下させることが可能となり、その結果、汚泥の圧密性が高まり沈降性が良好となり、沈殿池におけるＳＶ３０が低下するため、上澄水への汚泥越流を防ぐことが可能となり、また上澄水の濁度が低下し透視度が高まった。バチルスが優占種となると、糸状性バルキングの原因菌として知られる糸状性細菌の優占化率が低下するため、糸状性バルキングの発生頻度が低下する効果も期待される。
【００５２】
[実施例４]
３００ｍＬ容三角フラスコに、模擬排水１００ｍｌ（酵母エキス０．５ｇ／Ｌ、リン酸水素ニアンモニウム０．５ｇ／Ｌ、ｐＨ７．０）と下記の剤を所定量入れて、オートクレーブを行った。オートクレーブ後、バチルス・サブティリスを主とする微生物製剤エアロシード（登録商標）１０１を１００ｍｇ／Ｌ植菌し、１５０ｒｐｍ、３０℃で振盪培養を行った。培養４８時間後にサンプリングを行い、分光光度計（濁度測定、ＯＤ６６０）による生育の評価を行った。使用した剤としては、ゼオライト（モルデナイト型天然ゼオライト、体積平均径０．５ｍｍ）の他に、高炉スラグ（宇部興産株式会社、高炉スラグ微粉末、体積平均径０．５ｍｍ）、珪藻土（富士フイルム和光純薬株式会社、けいそう土、体積平均径０．０５ｍｍ）、パーライト（昭和化学工業株式会社、体積平均径０．０３ｍｍ）、セメント（宇部興産株式会社、粉体状セメント、体積平均径０．０３ｍｍ）、カオリナイト（富士フイルム和光純薬株式会社、別名はくとう土、粉体状、体積平均径０．０３ｍｍ）、硫酸マグネシウム七水和物（富士フイルム和光純薬株式会社、粉体状）、及び活性炭（水ｉｎｇ株式会社、石炭系新炭５０ＬＰ、粉末状）を用いた。高炉スラグ、珪藻土、パーライト、セメント、カオリナイトは、いずれも、ケイ素、カルシウム、マグネシウム等を含む鉱物である。カオリナイトは、水処理業界において濁度成分としてしばしば使用されている。硫酸マグネシウム七水和物は、微生物の代表的なミネラル源として知られている。活性炭は、高度浄水処理工程において硝化細菌などの微生物を担持する性能を有するとされている。
【００５３】
結果を図４に示す。高炉スラグ、珪藻土、パーライト、セメント、カオリナイト、硫酸マグネシウム七水和物、及び活性炭と比較し、ゼオライトからなる活性剤は、バチルスの生育を顕著に活性化した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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