(57)【要約】【課題】包括固定化した嫌気性アンモニア酸化細菌を失活させることなく、良好な状態で保存することができる嫌気性微生物固定化担体の保存システムおよび保存方法を提供することを目的とする。【解決手段】嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体により、アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水を脱窒する脱窒槽１１と、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を保管する保管槽１２と、を備え、脱窒槽１１から脱窒処理後の処理水を、処理水ライン１３を介して保管槽１２に送水し、保管槽１２内の嫌気性アンモニア細菌を含む包括固定化担体が処理水中に保存されていることを特徴とする嫌気性微生物固定化担体の保存システムおよび保存方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体により、アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水を脱窒する脱窒槽と、
前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を保管する保管槽と、を備え、
前記脱窒槽から脱窒処理後の処理水を、処理水ラインを介して前記保管槽に送水し、前記保管槽内の前記嫌気性アンモニア細菌を含む包括固定化担体が該処理水中に保存されていることを特徴とする嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項２】
前記処理水を保存する処理水保存槽を備えることを特徴とする請求項１に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項３】
前記保管槽内の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記脱窒槽に移送する第１の移送ラインと、
前記脱窒槽内の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記保管槽内に移送する第２の移送ラインと、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項４】
前記保管槽は、気体散気装置を備えることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項５】
前記気体散気装置に用いられる気体が窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項４に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項６】
前記保管槽は、酸化還元電位計を備え、
該酸化還元電位計の測定値に応じて、前記気体散気装置を稼動させることを特徴とする請求項４または５に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システム。
【請求項７】
嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体により、アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水を脱窒する脱窒工程と、
前記固定化担体の保管槽に前記脱窒工程後の処理水を、処理水ラインを介して移送する移送工程と、
前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記保管槽に移送された前記処理水中で保存する保存工程と、を有することを特徴とする嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【請求項８】
前記移送工程中に、前記処理水を保存する処理水保存工程を有することを特徴とする請求項７に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【請求項９】
前記脱窒工程における前記嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下した場合、前記保存工程中の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を脱窒工程に移送し、
活性が低下した嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体は、前記脱窒工程から前記保存工程に移送することを特徴とする請求項７または８に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【請求項１０】
前記保存工程において、前記処理水中に気体を噴き込み、該処理水を攪拌することを特徴とする請求項７から９いずれかに記載の嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【請求項１１】
前記気体が、窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項１０に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【請求項１２】
前記保存工程中の処理液の酸化還元電位を測定し、該酸化還元電位に応じて、該酸化還元電位が低下した場合攪拌を行い、該酸化還元電位が一定の値になった場合攪拌を停止することを特徴とする請求項１０または１１に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性微生物固定化担体の保存システムおよび保存方法に係り、特に、窒素除去を目的とする廃水処理に適した嫌気性アンモニア酸化細菌を固定化担体とし、その活性の低下を最小限に抑えて保存する保存システムおよび保存方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
閉鎖系水域における富栄養化の原因となる廃水中の窒素を除去することは多く求められている。この窒素は下水や各種産業廃水中にアンモニア窒素形態で含まれている。
【０００３】
廃水中のアンモニア性窒素を除去する方法としては、一般的に活性汚泥に含まれる硝化細菌および脱窒細菌を用いて窒素ガスに変換し除去する方法が知られている。その中で、最近、嫌気性アンモニア酸化法による窒素除去が注目されている（特許文献１）。
【０００４】
この嫌気性アンモニア酸化法は、独立栄養細菌である嫌気性アンモニア酸化細菌群により、処理する窒素含有水中のアンモニアを電子供与体とし、亜硝酸を電子受容体として、アンモニアと亜硝酸とを以下に示した（化１）の式に従って同時脱窒する方法である。
【０００５】
（化１）
１．０ＮＨ４＋＋１．３２ＮＯ２−＋０．０６６ＨＣＯ３−＋０．１３Ｈ＋
→１．０２Ｎ２＋０．２６ＮＯ３−+０．０６６ＣＨ２Ｏ０．５Ｎ０．１５＋２．０３Ｈ２Ｏ
これにより、従来の硝化・脱窒細菌による処理より、メタノールなどの使用量を大幅に削減できることや、汚泥の発生量を削減できるなどのメリットがあり、今後の窒素除去方法として省スペース・省エネルギー型の有効な方法であると考えられている。
【０００６】
嫌気性アンモニア酸化細菌は、不織布など固定床や樹脂、プラスチックなどに付着させる流動床、ゲルで包括固定化する方法や自己造粒させグラニュールを使用した形態で利用されている。
【０００７】
しかしながら、嫌気性アンモニア酸化細菌は増殖速度が遅く、研究開発途中のため、安定した環境条件が定まっていないことから大量に菌体を確保することが困難である。さらには、菌体の確保、保存が重要となっている。
【０００８】
付着型担体の場合では、菌体の剥離、グラニュールでは、菌体の浮上により流出が起こりえるため、包括固定化した担体に菌体の保持という点で利点があると考えられる。
【０００９】
従来、活性汚泥法を含め、生物処理として廃水処理設備に菌体を搬入する際には、一般的に種汚泥やグラニュール、固定化担体の状態のものを水中に入れ、運搬、保存している。嫌気性アンモニア酸化細菌を利用する場合も、増殖後や固定化により製造した後、廃水処理設備まで菌体を保存する必要がある。
【００１０】
しかしながら、嫌気性アンモニア酸化細菌は、嫌気性細菌であるため、酸素が混入しない状態で保存する必要があり、水中の保存には溶存酸素を除去する必要があった。
【００１１】
下記の特許文献２では、グラニュール状態の嫌気性アンモニア酸化細菌を、窒素ガスなどで曝気し、溶存酸素を除去した水の中に入れ、密閉状態で保管する保存方法が記載されている。一方、密閉状態で保存する場合、酸化還元電位（ORP）が著しく低下するため、系内で硫酸還元がおこり、この影響により嫌気性アンモニア酸化細菌を失活させることがあった。
【００１２】
そこで、特許文献３では、嫌気性アンモニア酸化細菌をグラニュール状態またはそれを粉砕させた状態で容器に入れ、亜硝酸と硝酸の添加や、ヒドラジンやヒドロキシルアミンの薬品を添加することで、還元状態の発生を防ぎ、保管を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−３１９３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０４５号公報
【特許文献３】特開２００４−２４０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献２に記載されている方法では、容器内が還元雰囲気となり、硫酸還元が起こり、嫌気性アンモニア酸化細菌が失活するという問題があった。また、特許文献３に記載されている方法では、窒素ガスや薬品を利用しているため、設備が大型になるにつれ、使用する窒素ガス、薬品の量も多くなるため、適切な保存方法であるとはいえなかった。このように、嫌気性アンモニア酸化細菌を効率よく、さらには、菌体を失活させずに、大型でも容易に適用できる保存方法がもとめられている。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、包括固定化した嫌気性アンモニア酸化細菌を失活させることなく、良好な状態で保存することができる嫌気性微生物固定化担体の保存システムおよび保存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】
【００１６】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体により、アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水を脱窒する脱窒槽と、前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を保管する保管槽と、を備え、前記脱窒槽から脱窒処理後の処理水を、処理水ラインを介して前記保管槽に送水し、前記保管槽内の前記嫌気性アンモニア細菌を含む包括固定化担体が該処理水中に保存されていることを特徴とする嫌気性微生物固定化担体の保存システムを提供する。
【００１７】
請求項１によれば、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体（以下、「包括固定化担体」または「担体」ともいう）を、脱窒槽で脱窒処理した後の処理水を用いて保存している。処理水は、嫌気性アンモニア酸化細菌に使用されたため、溶存酸素濃度（ＤＯ）が低い状態で保存を開始することができるので、嫌気性アンモニア酸化細菌を休眠状態にすることなく、保存することができる。また、処理水中には、少量であるが、窒素成分が含まれており、保存中の嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を、窒素成分を使用して保つことができる。したがって、再立ち上げ時に、活性を低下させることなく、脱窒処理を行うことができる。
【００１８】
また、処理水はもともと馴養されていた状態と変わらない環境の水であり、保存中であっても、環境を変えることがないので、環境変化によるショックがなく、保存中も活性を維持することができる。
【００１９】
請求項２は請求項１において、前記処理水を保存する処理水保存槽を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項２によれば、脱窒槽から排出された処理水を処理水保存槽に保存しておくことができるので、保管槽の状態に応じて処理水の送液を制御することができる。
【００２１】
請求項３は請求項１または２において、前記保管槽内の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記脱窒槽に移送する第１の移送ラインと、前記脱窒槽内の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記保管槽内に移送する第２の移送ラインと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項３によれば、第１の移送ライン、第２の移送ラインを備えることにより、脱窒槽内の嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下した場合には、第１の移送ラインを介して保管槽内の嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を移送し、脱窒槽内の活性を維持する。また、脱窒槽内の処理性能が低下した嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体は、第２の移送ラインを介してする保管槽に移送し、馴養・保管を行う。したがって、脱窒槽内の処理性能を低下することなく、窒素含有廃水の脱窒を行うことができる。
【００２３】
請求項４は請求項１から３において、前記保管槽は、気体散気装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項４によれば、気体散気装置により、保管槽内の処理水を撹拌することができるので、酸化還元電位の低下を抑えることができる。気体散気装置は、定期的もしくは、常時行うことができる。
【００２５】
請求項５は請求項４において、前記気体散気装置に用いられる気体が窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする。
【００２６】
請求項６によれば、気体散気装置に用いるガスを窒素ガスまたはアルゴンガスとすることにより、処理水中の溶存酸素濃度（ＤＯ）を下げることができるので、保管槽内で嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下することを防止することができる。
【００２７】
請求項６は請求項４または５において、前記保管槽は、酸化還元電位計を備え、該酸化還元電位計の測定値に応じて、前記気体散気装置を稼動させることを特徴とする。
【００２８】
請求項６によれば、酸化還元電位計の測定値に応じて、気体散気装置を稼動させることができるので、保管槽内の酸化還元電位を上昇させることができる。また、気体散気装置に用いるガスを空気（酸素）とすることにより、保管槽内を硫酸還元雰囲気とすることを避けることができる。したがって、好気状態を維持することができるので、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下することを防止することができる。
【００２９】
本発明の請求項７は、前記目的を達成するために、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体により、アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水を脱窒する脱窒工程と、前記固定化担体の保管槽に前記脱窒工程後の処理水を、処理水ラインを介して移送する移送工程と、前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を前記保管槽に移送された前記処理水中で保存する保存工程と、を有することを特徴とする嫌気性微生物固定化担体の保存方法を提供する。
【００３０】
請求項８は請求項７において、前記移送工程中に、前記処理水を保存する処理水保存工程を有することを特徴とする。
【００３１】
請求項９は請求項７または８において、前記脱窒工程における前記嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下した場合、前記保存工程中の前記嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を脱窒工程に移送し、活性が低下した嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体は、前記脱窒工程から前記保存工程に移送することを特徴とする。
【００３２】
請求項１０は請求項７から９いずれかにおいて、前記保存工程において、前記処理水中に気体を噴き込み、該処理水を攪拌することを特徴とする。
【００３３】
請求項１１は請求項１０において、前記気体が、窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２は請求項１０または１１において、前記保存工程中の処理液の酸化還元電位を測定し、該酸化還元電位に応じて、該酸化還元電位が低下した場合攪拌を行い、該酸化還元電位が一定の値になった場合攪拌を停止することを特徴とする。
【００３５】
請求項７から１２は、請求項１から６に記載の嫌気性微生物固定化担体の保存システムを保存方法として展開したものであり、請求項７から１２によれば、請求項１から６と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む固定化担体の保存に、脱窒処理を行った処理水を用いている。処理水は、嫌気性アンモニア酸化細菌に使用され、溶存酸素濃度が低く、また、窒素成分が含まれているため、保存される嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を保つことができる。したがって、再立ち上げ時に活性を低下させることがなく、脱窒処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る固定化担体の保存システムの構成を摸式的に示した図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る固定化担体の保存システムの構成を摸式的に示した図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る固定化担体の保存システムの構成を摸式的に示した図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る固定化担体の保存システムの構成を摸式的に示した図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係る固定化担体の保存システムの構成を摸式的に示した図である。
【図６】保存後の固定化担体の経過時間と窒素除去速度の関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００３９】
≪第一実施形態≫
図１は本発明の第一実施形態に係る固定化担体の保存システム１０の構成を摸式的に示した図である。図１に示すように、保存システム１０は主として、窒素含有排水を脱窒する脱窒槽１１と、脱窒反応に用いられる嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を保管する保管槽１２ａ、１２ｂ、脱窒槽１１で脱窒処理された処理水を保管槽１２ａ、１２ｂに送水する処理水ライン１３ａ、１３ｂから構成される。
【００４０】
原水ライン１４を流れる廃水（アンモニアおよび亜硝酸を含有する窒素含有廃水）は、脱窒槽１１に供給され、脱窒槽１１内で嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒反応により窒素ガスに変換される。脱窒処理された処理水は、排水ライン１５を介して系外に排出される。また、処理水の一部は処理水ライン１３を流れ、保管槽１２ａに送水される。図１においては、２つの保管槽１２ａ、１２ｂを備え、脱窒槽１１からの処理水を、処理水ライン１３ａを介して保管槽１２ａに、保管槽１２ａの保存液である処理水を、処理水ライン１３ｂを介して保管槽１２ｂに送液しているが、保管槽の数は２つに限定されず、１つでも良く、また３つ以上とすることもできる。また、図１においては、保管槽を直列に並べているが、並列にならべ、全ての保管槽に脱窒槽から処理水を送液する構成とすることもできる。
【００４１】
保管槽１２内には、包括固定化を行ったアンモニアと亜硝酸を基質とする嫌気性アンモニア酸化細菌が投入されており、処理水中で保存されている。保管槽１２内で保存する包括固定化担体は、脱窒槽１１内で脱窒処理に使用され安定した反応を示したものでも良く、アンモニア酸化細菌の包括固定化担体を製造した直後の包括固定化担体内で完全に反応を進める以前の担体を使用することも可能である。
【００４２】
包括固定化担体における担体は、特に限定はしないが、ポリビニルアルコール、アクリルアミド、ポリエチレングリコールなどの合成高分子化合物や寒天、アルギン酸などの天然材料を使用することができる。
【００４３】
形状としては、特に限定はしないが、球状体、円筒形状体、多孔質体、立方体、直方体、シート状に整形したものを使用することが好ましい。直径は１〜１０ｍｍ程度が好ましいが、数Ｌ規模のブロック状のものや、シート状のものを使用することもできる。
【００４４】
保存する温度は、約２０℃まで可能であるが、菌体の活性を進みにくくするため、１０℃以下の低温とすることが好ましい。また、温度の下限は保存液が凍結しない０℃以上が好ましい。
【００４５】
嫌気性アンモニア酸化細菌により脱窒された処理水には、前記した（化１）から分かるように嫌気性アンモニア酸化細菌により生成された硝酸がそのアンモニア除去量に対し、約０．２６倍含まれている。これを定期的もしくは連続的に流入させることで、還元雰囲気を防ぐほか、溶存酸素を含まないため、より嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を高く維持しながら保存することができる。嫌気性アンモニア酸化細菌により脱窒された処理水は、基本的にアンモニアおよび亜硝酸が残存していないが、残存している場合でも保存に適用することができる。しかしながら、アンモニアおよび亜硝酸による影響をさけるため、共に窒素濃度として３００ｍｇ／Ｌ以下であることが望ましい。脱窒処理の処理時間（ＨＲＴ）が２〜４８時間の処理液を用いることが好ましく、溶存酸素濃度は特に限定しないが、１ｍｇ／Ｌ以下が、嫌気性アンモニア酸化細菌の保存状態として好ましい。
【００４６】
また、保管槽内の処理水の量は、特に限定されないが、担体が水面下に浸っており、担体の乾燥が進まないことが好ましく、担体量と処理水の量が１：１以上とすることが好ましい。
【００４７】
このように、担体を、処理水を用いて保存することにより、処理水は脱窒槽において、嫌気性アンモニア酸化細菌に使用されていたため、ＤＯが低い水となっている。したがって、ＤＯが高い水（水道水など）の場合と異なり、嫌気性アンモニア酸化細菌を休眠状態とすることなく、保存することができる。これにより、再立ち上げ時に嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を低下させることなく、略同等の性能を得ることができる。
【００４８】
また、処理水中には、少量ではあるが窒素成分が含有されているため、処理水中の窒素成分を使用して、保存中の嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を保つことができる。これにより、再立ち上げ時に活性を低下させることなく、脱窒処理を行うことができる。
【００４９】
さらに、処理水はもともと馴養されていた状態と変わらない環境の水であり、保存に処理水を用いることで、嫌気性アンモニア細菌に、環境変化によるショックを低減することができるので、保存中も活性を維持することができる。
【００５０】
≪第二実施形態≫
図２は、本発明の第二実施形態に係る固定化担体の保存システム２０の構成を模式的に示した図である。第二実施形態の固定化担体の保存システム２０は、処理水ライン１３の途中に処理水保存槽２１を備える点が、第一実施形態と異なっている。
【００５１】
図２においては、処理水ライン１３ａを分岐し一方は、保管槽１２ａに定期的に送水し、他方は処理水保存槽２１に送水する。処理水保存槽に保存された処理水は、その後、バッチ的に保管槽１２ｂに送水し、嫌気性アンモニア酸化細菌を保存することができる。このように、処理水をバッチ的に送水することで、水量の管理を容易に行うことができる。また、処理水の滞留時間を長くすることにより全窒素濃度を低減することができる。さらに、前段の脱窒槽１１において、嫌気性アンモニア酸化細菌に対して阻害状態となる物質が混入した場合など、処理水保存槽２１で、その阻害状態となる物質を軽減もしくは排除することができる。したがって、保管槽１２ｂで保存されている活性の低い、阻害の受けやすい嫌気性アンモニア酸化細菌に対する阻害を軽減することができる。
【００５２】
なお、図２においては、処理水を連続的に送水する保管槽１２ａと、バッチ的に送水する保管槽１２ｂの２つの保管槽を有する構成で説明したが、保管槽１２ａを備えず、バッチ的に送水する保管槽１２ｂのみの構成とすることもできる。
【００５３】
≪第三実施形態≫
図３は、本発明の第三実施形態に係る固定化担体の保存システム３０の構成を摸式的に示したものである。第三実施形態の固定化担体の保存システム３０は、保管槽１２ａ内の固定化担体を脱窒槽１１に移送する第１の移送ライン３１と、脱窒槽１１内に包括固定化担体を保管槽１２ｂに移送する第２の移送ライン３２を備えることが、上記の実施形態と異なっている。
【００５４】
第三実施形態の保存システム３０によれば、脱窒槽１１内の嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下した場合に、保管槽１２ａに保存されていた固定化担体を第１の移送ライン３１を介して、脱窒槽１１に即座に移送し、脱窒槽内の活性を上昇させることができる。また、脱窒槽１１内の活性が低下した固定化担体は、第２の移送ライン３２を介して、保管槽１２ｂに移送し、保管槽１２ｂ内で、馴養・保存させることで、元の活性を取り戻すことができる。
【００５５】
本発明においては、保管槽１２ａ、１２ｂで処理水を用いて包括固定化担体を保存しているため、脱窒槽１１に保存後の包括固定化担体を投入しても、すぐに活性を発揮し、脱窒槽１１内の処理性能を低下させることなく、廃液処理を行うことができる。
【００５６】
≪第四実施形態≫
図４は、本発明の第四実施形態に係る固定化担体の保存システム４０の構成を摸式的に示した図である。第四実施形態の固定化担体の保存システム４０は、保管槽１２内の酸化還元電位を測定する酸化還元電位計４１と、この酸化還元電位計の測定値に応じて、保管槽１２内の処理液を撹拌する気体散気装置４２を備える点が上記実施形態と異なっている。
【００５７】
一般に、酸化還元電位（ＯＲＰ）が−５０〜−２００ｍＶの範囲では、酸化還元雰囲気であり、嫌気性アンモニア酸化細菌やその他の脱窒菌などは生息可能である。しかしながら、−２００ｍＶ以下となると硫酸還元雰囲気となり、硫酸還元菌による反応が進み硫化水素などを発生させ、嫌気性アンモニア酸化細菌が死滅する場合がある。
【００５８】
第四実施形態の保存システム４０によれば、保管槽１２内に酸化還元電位計４１を備えているため、保管槽１２内の酸化還元電位が低下した場合、気体散気装置４２を作動させることにより、固体化担体および処理水を撹拌させる。特に、固定化担体が保存されている保管槽１２下部では、圧密状態となり還元雰囲気になりやすく、保存中に嫌気性アンモニア酸化細菌が死滅する場合がある。そのため、保管槽１２内を、気体散気装置としてブロワを用い、空気曝気することにより、十分酸素を供給し、さらに、担体が流動できるようにすることで、保管槽１２内を好気状態とし、嫌気性アンモニア酸化細菌の死滅を防止することができる。
【００５９】
気体散気装置４２は、ＯＲＰ値が−１５０〜−２００ｍＶ以下となった場合に作動させることが好ましく、硫酸還元を避けるため、ＯＲＰ値が−１５０〜−１００ｍＶとなった時に、気体散気装置４２を停止させることが好ましい。なお、供給する気体としては、空気（酸素）を供給することが好ましいが、他のガス、例えば、不活性ガスとして窒素ガス、アルゴンガスを供給し、担体が流動できるようにすることで、保管槽１２内を好気状態とすることができる。
【００６０】
また、ＯＲＰ値が−１５０〜２００ｍＶ以下の値となった場合は、処理水を入れ替えることで、ＯＲＰ値の低下を避けることもできる。処理水の入れ替えは、数回に分けて徐々に導入することもでき、連続的に流すことも可能であるが、運転管理、管理費用も増大するため、バッチ方式で行っても十分効果を発揮することができる。
【００６１】
≪第五実施形態≫
図５は、本発明の第五実施形態に係る固定化担体の保存システム５０の構成を模式的に示した図である。第五実施形態の保存システム５１は、脱窒槽１１で嫌気性アンモニア酸化細菌が変換した窒素ガスを、保管槽１２に移送する窒素ガスライン５２を備えている点が上記実施形態と異なっている。
【００６２】
第四実施形態においては、酸化還元電位計４１を設け、ＯＲＰ値により気体を供給したが、図５に示すように、酸化還元電位計を設けず、定期的に気体を供給し、保管槽１２内の固定化担体、処理水を散気撹拌することができる。第五実施形態においては、定期的に散気撹拌を行うため、保管槽１２内が還元雰囲気となっていないため、窒素ガスなどの不活性ガスを気体として送液することが好ましい。空気を用いても散気撹拌を行うことができるが、処理水中の溶存酸素濃度が増加するため好ましくない。
【００６３】
散気拡散の回数は、容器形状にもよるが、１日１回以上、１回５分以上が好ましい。特に、容器の水深が１０００ｍｍを越える場合は、頻度を高める必要があり、また、常時曝気することも可能である。
【００６４】
散気撹拌に使用する気体としては、窒素ガス、アルゴンガスを使用することができる。窒素ガスとしては、図５に示すように、脱窒槽でアンモニアから変換された窒素ガスを、窒素ガスライン５２を介して供給することで、コストを抑えて、常時撹拌を行うこともできる。ただし、気体の供給方法は、これに限定されず、ボンベからなど、他の方法で供給することも可能である。
【００６５】
なお、第四、第五実施形態は、１つの保管槽を有する態様で説明したが、保管槽の数は限定されず、第一、第二、第三実施形態の保管槽に第四実施形態または第五実施形態の態様を組み合わせる構成とすることもできる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６７】
（実施例１）
少なくともアンモニアとアンモニアに対して約１．３倍量の亜硝酸を含む排水が貯留される原水槽より、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を有する脱窒槽に原水ポンプで連続通水した。脱窒槽内は水温３０℃、ｐＨ７．６であり、原水ＤＯ＝約０ｍｇ／Ｌのもと、嫌気性アンモニア酸化反応を進めた。嫌気性アンモニア酸化細菌は、ＰＥＧ系のゲルで包括固定し、窒素除去速度を定常的に約３ｋｇＮ／ｍ３／ｄを示す担体を使用した。
【００６８】
連続的に通水処理を行った嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を採取し、口径１００μｍのふるいでろ過し水気を切った。この脱水した担体を２Ｌのポリ容器内に投入し、さらに脱窒槽で脱窒処理した処理水を入れ、これを常温（約２０℃）で５日間保存した。なお、ここでいう脱窒槽で脱窒処理した処理水とは、少なくともアンモニアとアンモニアに対して約１．３倍以上の亜硝酸を含む排水が貯留される原水槽より、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を有する脱窒槽に連続的に通水処理し、そこで使用され系外に排出された水である。本例で使用した処理水の主な窒素成分組成は、アンモニア性窒素＝約０ｍｇ／Ｌ、亜硝酸性窒素＝約１０ｍｇ／Ｌ、硝酸性窒素＝約５０ｍｇ／Ｌであった。
【００６９】
［比較例１］
実施例１と同様に、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む包括固定化担体を採取し、ポリ容器内に投入する水を、処理水の代わりに水道水を用いた以外は実施例１と同様の方法により保存を行った。
【００７０】
［評価］
保存後、包括固定化担体のみを採取し、再度、脱窒槽に戻し入れ、同条件にて、連続通水処理試験を行い、窒素除去速度を連続的に測定した。結果を図６に示す。
【００７１】
処理水で保存した実施例１は、再試験後１日目の窒素除去速度（活性）は元の窒素除去速度（３ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）と比較しても大幅な低下は見られなかった。また、活性は４日以内で完全に回復した。
【００７２】
これに対して、水道水で保存した比較例１は、再試験後、活性は実施例１に比べ低下し、完全に回復するまでに１２日かかった。
【００７３】
このように、本発明によれば、脱窒処理を行った後の処理水を保存液として使用することで、活性を低下させることなく、良好な状態で保存することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０、２０、３０、４０、５０…保存システム、１１…脱窒槽、１２…保管槽、１３…処理水ライン、１４…原水ライン、１５…排水ライン、２１…処理水保存槽、３１…第１の移送ライン、３２…第２の移送ライン、４１…酸化還元電位計、４２…気体散気装置、５１…気体散気装置、５２…窒素ガスライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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